假期作业4 法拉第电磁感应定律自感现象-快乐假期】2025-2026学年高二物理暑假作业

三022 假期作业4法拉第电磁感应！ 【《情境辨析 Qing jing bian× 线圈在匀强磁场中旋转时和导体切割磁 感线的情形如图所示： XXX 60e×x 0 (1)磁通量为零时，磁通量的变化率也为零， ( (2)磁通量最大时，磁通量的变化率也最大 ( ) (3)线圈产生的感应电动势与线圈的匝数、Φ、 △0以及会曾有关 (4)导体切割磁感线时的感应电动势E=Bu. (5)如图所示，电磁炉利用整块导体在变化的 磁场中产生感应电流的现象制成的. (6)变压器的铁芯用硅钢片叠成是为了减小 涡流， ( (7)如图是日光灯的原理图， 启动器 G 镇流器结合启动器产生 灯管 自感作用，在日光灯启动 镇流器 时给灯管提供高压，在正 常工作时起降压限流作用 《(技能提升 JI neng ti sheng 素能提升 一、选择题 1.图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发 电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁 意二物理 运筹帷幄之中，决胜千里之外。 定律 自感现象 完成日期： 铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线 管回归原位置.下列说法正确的是( 螺线管 磁铁 按下按钮 N →松开按钮 Q 乙 A.按下按钮过程，螺线管P端电势较高 B.松开按钮过程，螺线管Q端电势较高 C按住按钮不动，螺线管没有产生感应电 动势 D.按下和松开按钮过程，螺线管产生大小 相同的感应电动势 2.穿过某线圈的磁通量随时间 /Wb 变化的关系如图所示，在下 024610s 列几段时间内，线圈中感应 电动势最小的是 A.0~2s B.2 s~4 s C.4s~5s D.5s~10s 3.(多选)材料、粗细相同，长 度不同的电阻丝做成ab、 cd、ef三种形状的导线，分 × 别放在电阻可忽略的光滑 金属导轨上，并与导轨垂直，如图所示，匀强 磁场方向垂直导轨平面向内.外力使导线水 平向右做匀速运动，且每次外力所做功的功 率相同，已知三根导线在导轨间的长度关系 是Lb<La<Lf,则 ( A.ab运动速度最大 B.ef运动速度最大 C.三根导线每秒产生的热量相同 D.因三根导线切割磁感线的有效长度相 同，故它们产生的感应电动势相同 4.如图所示，一正方形线圈的匝数为，边长 为α，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处 9 人壁快乐假期 在磁场中.在△t时间内， 磁感应强度的方向不变， 大小由B均匀地增大到 2B.在此过程中，线圈中产 生的感应电动势为 A B.nBa? 2△t C.Ba D.2nBa t △t 5.如图，虚线P、Q、R间存在着磁感应强度大 小相等，方向相反的匀强磁场，磁场方向均 垂直于纸面，磁场宽度均为L.一等腰直角 三角形导线框abc,ab边与bc边长度均为 L,bc边与虚线边界垂直.现让线框沿bc方 向匀速穿过磁场区域，从c点经过虚线P开 始计时，以逆时针方向为导线框中感应电流 i的正方向，则下列四个图像中能正确表示 i一t图像的是 ) 6.在水平放置的光滑导轨 上，沿导轨固定一个条形 磁铁，如图所示.现有铜、铝和有机玻璃制成 的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的A点 以某一初速度向磁铁滑去.各滑块在未接触 磁铁前的运动情况将是 A.都做匀速运动 B.甲、乙做加速运动 C.甲、乙做减速运动D.乙、丙做匀速运动 7.(多选)如图所示，有两根和 水平方向成α角的光滑平 行的金属轨道，上端接有可 变电阻R,下端足够长，空 间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强 度为B,一根质量为m的金属杆从轨道上由 00M= 静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的 速度会趋近于一个最大速度，则() A.如果B增大，vm将变大 B.如果a变大，vm将变大 C.如果R变大，vm将变大 D.如果m变小，vm将变大 二、非选择题 8.如图所示，两条处于同一水 平面内的平行滑轨MW、PQ 相距30cm,上面垂直于滑轨 放置着质量均为0.1kg、相距50cm的ab 和cd两平行可动的金属棒，棒与滑轨间的动 摩擦因数为0.45.回路abcd的电阻为0.52， 整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，若磁 感应强度从零开始以0.1T/s的变化率均匀 增加，则经过多长时间棒将会发生滑动？ (g取10m/s2) 三-0022 9.如图所示，在一 2.0B7 1.54 倾角为37°的粗 1.0 A、、D3 0.5 糙绝缘斜面上， 0 8 1 静止地放置着一个正方形单匝线圈ABCD, E、F分别为AB、CD的中点，线圈总电阻 R=0.022、总质量m=0.2kg、正方形边长 L=0.4m.如果向下轻推一下此线圈，则它 刚好可沿斜面匀速下滑.现在将线圈静止放 在斜面上后，在虚线EF以下的区域中，加 上垂直斜面向内的、磁感应强度大小按图中 示规律变化的磁场，已知最大静摩擦力等 于滑动摩擦力，sin37°=0.6，c0s37°=0.8， 取g=10m/s2.求： (1)线圈与斜面间的动摩擦因数； (2)线圈在斜面上保持静止时，线圈中产生 的感应电流大小与方向； (3)线圈刚要开始运动时t的大小. 11 二物理恐 高考在线 1.（多选)(2022·山东卷， 12T)如图所示，xOy平面 的第一、三象限内以坐标 原点O为圆心、半径为2 0 L的扇形区域充满方向垂 直纸面向外的匀强磁场！ 边长为L的正方形金属框绕其始终在O点 的顶点、在xOy平面内以角速度wω顺时针 匀速转动.t=0时刻，金属框开始进入第一 象限，不考虑自感影响，关于金属框中感应 电动势E随时间t变化规律的描述正确 的是 ( ) A在1=0到1一死的过程中，E一直增大 B在1=0到1=无的过程中，E先增大后减小 C在1=0到1=无的过程中，E的变化率 直增大 D.在t=0到t=C的过程中，E的变化率 一直减小 2.(多选)(2024·山东卷·11T)如图所示，两 条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在水 平桌面上，其所在平面竖直且平行，导轨最 高点到水平桌面的距离等于半径，最低点的 连线OO与导轨所在竖直面垂直.空间充满 竖直向下的匀强磁场（图中未画出），导轨左 端由导线连接.现将具有一定质量和电阻的 金属棒MN平行OO'放置在导轨图示位置， 由静止释放.MN运动过程中始终平行于 O)'且与两导轨接触良好，不考虑自感影 响，下列说法正确的是 A.MN最终一定静止于OO'位置 B.MN运动过程中安培力始终做负功 C.从释放到第一次到达OO位置过程中， MN的速率一直在增大 D.从释放到第一次到达OO位置过程中， MN中电流方向由M到N三0022. 9.解析：当滑片P从右向左滑动时，电流减小，由右手螺 旋定则可知，铁芯中向左的磁感应强度减小，由楞次定 律可知，线圈A、B中感应电流的磁场方向向左，再由 右手螺旋定则可知，在线圈A中感应电流的方向是从 a端流进电流表，从b端流出；在线圈B中感应电流的 方向是从d端流进电流表，从c端流出. 答案：abdc 10.解析：在开关合上的瞬间，线圈A内有了由小变大的电 流，根据安培定则可判断出此时线圈A在铁钉内产生了 一个由小变大的向右的磁场.由楞次定律可知，线圈B 内感应电流的磁场应该阻碍铁钉内的磁场在线圈B内 的磁通量的增加，即线圈B内感应电流的磁场方向是向 左的.由安培定则可判断出线圈B内感应电流流经CD 时的方向是由C到D.再由安培定则可以知道直导线 CD电流所产生的磁场在其正下方垂直于纸面向里，因 此，小磁针N极应该向纸内偏转.线圈A内电流稳定 后，CD内不再有感应电流，所以，小磁针又回到原来 位置. 答案：在开关合上的瞬间，小磁针的N极向纸内偏转.当 线圈A内的电流稳定以后，小磁针又回到原来的位置 高考在线 1.A线圈a从磁场中匀速拉出的过程中，穿过a线圈的磁 通量在减小，则根据楞次定律可知α线圈的电流为顺时 针，a中产生的电流为恒定电流，则线圈a靠近线圈b的 过程中，线圈b的磁通量在向外增大，根据楞次定律可得 线圈b产生的电流为顺时针. 2.C在雷击事件中金属和非金属都经历了摩擦，声波和光 照的影响，非金属完好，而金属熔化的原因是金属能够因 电磁感应产生涡流而非金属不能，因此可能原因为涡流 假期作业4 情境辨析 (1)×(2)×(3)×(4)×(5)/(6)/(7)/ 技能提升 素能提升 1.C[按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据 楞次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入从Q端流 出，螺线管充当电源，则Q端电势较高，故A错误；松开按 钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可 知螺线管中感应电流为从Q端流入，从P端流出，螺线管 充当电源，则P端电势较高，故B错误：按住按钮不动，穿 过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，故 C正确；按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率 不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，故 D错误.] 二物》 2.D[图像斜率越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动 势也就越小.门 3.BC[三根导线长度不同，故它们连入电路的阻值不同， 有R<R<R.但它们切割磁感线的有效长度相同， 根据P=FP,1货，P=B:可得-器所以三根号 线的速度关系为b<ud<vef,A错，B对.根据E=Bl, 可知三者产生的电动势不同，D错.运动过程中外力做功 全部转化为内能，故C对.] 4.B[由法拉第电磁感应定律知线圈中产生的感应电动势 E=n0n5S=n2BB.得E造项B △t 正确. 5.A[由右手定则可知导线框从左侧进入磁场时，电流方 向为逆时针方向，即沿正方向，且逐渐增大，导线框刚好 完全进入P,Q之间的瞬间，电流由正向最大值变为零，然 后电流方向变为顺时针且逐渐增加，当导线框刚好完全 进入P、Q之间的瞬间，电流由负向最大值变为零.故A 正确.] 6.C[铜块、铝块向磁铁靠近时，穿过它们的磁通量发生了 变化，因此在其内部产生涡流，反过来涡流产生的感应磁 场对原磁场起阻碍作用，所以铜块和铝块向磁铁运动时 会受阻而减速，所以选项C正确，有机玻璃为非金属，不 产生涡流现象，做匀速运动.] 7.BC 8.解析：依题意知，回路中的电流 1=5=AB-0.3X0.5×0.1A=0.03A, RR△E 0.5 金属棒刚要发生滑动时，安培力等于最大静摩擦力， 即BIl=Fm=ng, 解得：B=50T,又B=△ △ t=0.1t, 所以t=500s. 答案：500s 9.解析：(1)由平衡知识可知：mgsin37°=mgcos0, 解得=0.75； (2)由法拉第电磁感应定律：E=中=Bs, △t△1 其中5-1.5-1.0T/s=0.5T/s, △t 1 解得E=0.04V, 1-B=2A,方向ADCBA (3)由BIL=mngsin37°+F1; 得B=3T, 因B=1+0.5t, 解得：t=4s. 答案：(1)=0.75(2)I=2A,方向ADCBA(3)4s 飞受快乐假期 高考在线 1.BC[A、B.如图所示 2 0 在1=0到1=无的过程中，战框的有效切制长度先变大 再变小，当=π时，有效切割长度最大为√2L,此时，感应 Aw 电动势最大，所以在1=0到1一的过程中，E先增大后 减小，故B正确，A错误； CD在1=0到1=弧的过程中，设转过的角度为0，由几 何关系可得0=wt, 进入磁场部分线框的面积S=L·Ltan日， 2 穿过线圈的磁通量中=BS=BL'tan t, 2 线圈产生的感应电动势E=△中， 感应电动势的变化率E=E, △t 对中=Btan求二次导数得 2 △E=Bl2u2se2 fian, △t 在1=0到1=元的过程中BL2w2seca1anol一直交大， 所以E的变化率一直增大，故C正确，D错误.故选 B、C.] 2.ABD[由于金属棒MN运动过程切割磁感线产生感应 电动势，回路有感应电流，产生焦耳热，金属棒MN的机 械能不断减小，由于金属导轨光滑，所以经过多次往返运 动，MN最终一定静止于OO'位置，故A正确；当金属棒 MN向右运动，根据右手定则可知，MN中电流方向由M 到N,根据左手定则，可知金属棒MN受到的安培力水平 向左，则安培力做负功；当金属棒MN向左运动，根据右 手定则可知，MV中电流方向由V到M,根据左手定则， 可知金属棒MN受到的安培力水平向右，则安培力做负 功；可知MN运动过程中安培力始终做负功，故B正确； 金属棒MN从释放到第一次到达OO'位置过程中，由于 在OO位置重力沿切线方向的分力为0，可知在到达OO1 位置之前的位置，重力沿切线方向的分力已经小于安培 力沿切线方向的分力，金属棒MN已经做减速运动，故C 错误；从释放到第一次到达O)'位置过程中，根据右手定 则可知，MN中电流方向由M到N,故D正确.] 00M= 假期作业5 情境辨析 (1)×(2)/(3)×(4)×(5)×(6)/(7)× 技能提升 素能提升 1.BC[由瞬时值表达式知：角速度w=100πrad/s.感应电 动势是按正弦规律变化的，所以=0时，线圈平面位于中 性面 国。=2x.所以f-器127z-50 由T=子得T=0s=0.02s .1 当t=0.05s时，e=220√2sin5πV=0,故B、C选项 正确.] 2.C 3.CD[从题图中可知，在0.1s和0.3s时刻，穿过线圈的 磁通量最大，此时刻磁通量的变化率等于零；0.2s和0.4s 时刻，穿过线圈的磁通量为零，但此时刻磁通量的变化率 最大，由此得选项A、B错误.根据电动势的最大值公式： Em=nBSw,④m=BS,w=2x/T,可得：Em=50×0.2X2× 3.14/0.4V=157V;磁道量变化率的最大值应为Em= n 3.14Wb/s,故C、D正确.] 4.ABC 5.B[计算电阻发热Q=I2Rt需用交流电的有效值，图甲 的有效值为1=1=，图乙的有效值为12=1m,所以代入 √2 可得Q甲/Qz=1/2.] 6.D「无线充电手机接收线圈部分工作原理是电磁感应， 而非“电流的磁效应”，故A错误；若发射线圈发射的直流 电，根据电磁感应的原理，在接收线圈中不能产生电流， 不能充电，故B错误；根据变压器的原理，电压与匝数成 正比.所以U==青×20V=20V.即翻线圈电压 71 的有效值为20V,但最大值可达20√2V,故C错误；接收 线图的电流1号A-2A,故D正确了 7.BC[线圈abcd转至题图乙所示位置时，线圈平面与磁 场方向平行，磁通量为零，感应电动势最大，穿过线圈的 磁通量的变化率最大，故A错误，B正确；由右手定则可 知，在题图示位置时线圈中的电流方向为a→b→c→d,则 通过电灯L的电流方向为A→B,故C正确；根据左手定 则判断知线圈在题图乙所示位置时ab边受到的安培力 方向垂直线圈平面向下，故D错误。] &.BD[E=n9=nBs=2nBSa/:Q=R千 △t E·△t T 2w nBS R+r·