课时分层检测(10) 法拉第电磁感应定律-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步辅导与测试(人教版)

班级 姓名 课时分层检测（十） 0 基础达标练。…。 1.对某一确定的闭合电路，下列关于电磁感应 现象的说法正确的是 A.穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合 电路中不可能有感应电流 B.穿过闭合电路的磁通量增大，但闭合电路 中感应电流可能减小 C.穿过闭合电路的磁通量减小，但闭合电路 中的感应电动势一定减小 D.穿过闭合电路的磁通量变化越快，但闭合 电路中的感应电流可能不变 2.如图甲所示，一线圈匝数为100匝，横截面 积为0.01m2,匀强磁场与线圈轴线成30°角 向右穿过线圈。若在2s时间内磁感应强度 随时间的变化关系如图乙所示，则该段时间 内线圈两端a、b之间的电势差Ub为( B/T 6 0 甲 A.-√3V B.2V C.√3V D.从0均匀变化到2V 3.在北半球，当我们抬头观 看教室内的电风扇时，发 现电风扇正在逆时针转 动。金属材质的电风扇 示意图如图所示，由于地 0 磁场的存在，下列关于 仰视图 A、O两点的电势及电势差的说法正确的是 A.A点电势比O点电势高 B.A点电势比O点电势低 C.A点电势等于O点电势 D.扇叶长度越短，转速越快，A、O两点间的 电势差数值越大 4.如图所示，一金属弯 杆处在磁感应强度大 小为B、方向垂直于 0 纸面向里的匀强磁场 得分 法拉第电磁感应定律 中，已知ab=bc=L。当它以速度v向右平 动时，a、c两点间的电势差的绝对值为 A.BLo B.BLusin 0 C.BLvcos 0 D.BLv(1+sin 0) 5.如图所示，面积为S、×××× 匝数为N的矩形线圈×××xx 固定在绝缘的水平面×Bx××x 上，线圈的一半面积××××对 处于竖直向下的匀强××××× 磁场中。磁场的磁感应强度随时间均匀变 化，其变化率为K。已知某时刻磁感应强度 为B。,穿过线圈的磁通量为Φ，产生的感应 电动势为E,则 ) A.Φ=BoS B.-zNBoS C.E=KS D.E-zNKS 6.abcd是一个用粗细均匀的电阻丝围成的正 方形单匝线框，边长为L,每边电阻为R,匀 强磁场与线框所在平面垂直，如图所示，磁 感应强度大小为B,线框在外力作用下以速 度向右匀速进入磁场，在进入过程中，下 列说法正确的是 () XB X X A.d端电势低于c端电势 B.dc两端电压的大小为BLv C.ad边不受安培力 D.线框受到的安培力方向向左，且大小 为货 7.如图甲所示，回路中有一个C=60F的电 容器，已知回路的面积为1.0×10一2m2,垂 直穿过回路的磁场的磁感应强度B随时间 的变化图像如图乙所示，求： B/T ×× 2 0123456s 甲 乙 17 班级 姓名 (1)1=5s时，回路中的感应电动势； (2)电容器上的电荷量。 …0 能力提升练 0- 8.法拉第发明了世界 上第一台发电 机—法拉第圆盘 发电机。铜质圆盘 B 竖直放置在水平向左的匀强磁场中，圆盘圆： 心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各有一个 铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R连 接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘沿如图 所示方向转动。已知匀强磁场的磁感应强 度为B,圆盘半径为r,圆盘匀速转动的角速！ 度为ω。下列说法正确的是 ( A.圆盘产生的电动势为2Bo2,流过电阻R 的电流方向为从b到a B.圆盘产生的电动势为2Bar2,流过电阻R 的电流方向为从a到b C.圆盘产生的电动势为Bwπr2,流过电阻R: 的电流方向为从b到a D.圆盘产生的电动势为Bwπr2,流过电阻R 的电流方向为从a到b 9.在范围足够大、方向竖直向下 的匀强磁场中，B=0.2T,有 一水平放置的光滑金属框架， 宽度为l=0.4m,如图所示， 框架上放置一质量为m= 0.05kg、接入电路的阻值为R=12的金属 杆cd,金属杆与框架垂直且接触良好，框架 电阻不计。若cd杆在水平外力的作用下以恒 定加速度a=2m/s2由静止开始向右沿框架做 匀加速直线运动，则： (1)在0~5s内平均感应电动势是多少？ (2)第5s末，回路中的电流多大？ (3)第5s末，作用在cd杆上的水平外力大 小为多少？ 148 得分 0情景创新练0 0.如图所示，直角三角形金属 框abc放置在匀强磁场中， b 磁感应强度大小为B,方向 平行于ab边向上。当金属 框绕ab边以角速度w逆时 针转动（俯视）时，a、b、c三点 的电势分别为9a96、9,已 知bc边的长度为l。下列判 断正确的是 A.9a>g,金属框中无电流 B.p%>g,金属框中电流方向沿abca C.Ubc=- Ba,金属框中无电流 D.Ux=B2u,金属框中电流方向沿acba 1.图1为健身用的单车，在人骑行时，车内的 传感器可以把轮盘的速度值以及人体骑行 消耗的能量转化为电信号显示在车头的显 示屏上。它的工作原理可以简化成图2，其 中a、b分别是从轮盘边缘和中心引出的导 线的端点。已知匀强磁场磁感应强度B= 2T,方向与轮盘垂直，轮盘半径r=0.25m,轮 盘和导线电阻可忽略不计。某人在骑行时，保 持轮盘边缘的线速度大小为v=8m/s。 图1 图2 (1)请判断a、b哪一点电势高； (2)求a、b两点间的电压； (3)若在a、b间接一个阻值R=102的电 阻，假定人体消耗的能量转化为电能的效 率为50%，请问此人骑行该单车一小时，消 耗了身体多少能量？培定则知，通过B的磁通量向下且增大，根据楞次定律，感：大小为E=BL,则d两端电压为等效电源的路端电压，大 应电流引起的效果阻碍原磁通量的增大，知金属环的面积： 有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以丝线的拉力减· 小为U=景·3R=B,故B错误：al边在磁场中的部 小，故B正确，A、C、D错误。] 分受安培力，在磁场外的部分不受安培力，故C错误；根据 12.BC「欲使V产生顺时针方向的感应电流，即感应电流的： 左手定则可知线框受到的安培力方向向左，感应电流大小 磁场方向垂直于纸面向里，由楞次定律可知有两种情况：： B,安培力大小为EA=ILBB及，故D正确 一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流，使其在N中的 磁场方向向里，且磁通量在减小，此时应使b向右减速运7.解析（)由题图可知，在前6s内B=名T/s, 动；二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流，使其在N中！ △t3 的磁场方向向外，且磁通量在增大，此时应使ab向左加速： E-8-s067X10v 运动，故选B、C。 (2)电容器的电荷量Q=CE=4×107C。 13.C[无线充电时，手机上受电线圈的工作原理是电磁感： 答案(1)6.7X10-3V(2)4X10-7C 应，故A错误：由磁感应强度大小逐渐增大可知，送电线图8.A[将圆盒看成由无数根辐条组成，它们均切制磁感线， 内的电流大小在逐渐增大，故B错误；由楞次定律可知，受！ 从而产生感应电动势，根据右手定则，圆盘上感应电流从边 电线圈的磁场增强，则受电线圈中感应电流的磁场与原磁！ 缘流向圆心，则流过电阻R的电流方向为从b到，根据法 场方向相反，即受电线图中感应电流的磁场方向向下，再！ 根据安培定则可知，受电线圈中感应电流方向由c·d,故 拉第电磁感应定律得圆盘产生的感应电动势E=Bo= C正确：根据楞次定律“增缩减扩”的表述可知，受电线圈： Br.0r=2Bur,故选A.] 2 有收缩的趋势，故D错误。] 9.解析(1)金属杆0~5s内的位移： 课时分层检测（十） 1,B[穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，磁通量的变化率 z=2af=25m 可能不为零，因此闭合电路中可能有感应电流，选项A错！ 金属杆0~5s内的平均速度0=工=5m/s 误：根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与磁 通量的变化率成正比，与磁通量没有直接关系。穿过闭合 电路的磁通量增大（或减小），但磁通量的变化率不一定增 (也可用0=0+2X5】 m/s=5m/s求解) 2 大（或减小），则产生的感应电动势不一定增大（或减小），闭 故平均感应电动势E=B而=0.4V。 合电路中的感应电流不一定增大（或减小），故选项B正确， (2)金属杆第5s末的速度0=at=10m/s, C错误：磁通量变化越快，产生的感应电动势越大，感应电： 此时回路中的感应电动势为E=Bl)=0.8V 流也越大，选项D错误。 则回路中的电流为I=与=0.8A。 2.A[与线圈轴线成30°角穿过线图的向右磁感应强度均匀 增加，故产生恒定的感应电动势，根据法拉第电磁感应定！ (3)设水平外力为F,金属杆做匀加速直线运动，则F一 律，有 F安=ma,即F=BIl+ma=0.164N。 E=n-当sm0 答案(1)0.4V(2)0.8A(3)0.164N :10.C[金属框ac平面与磁场方向平行，转动过程中磁通量始 由图可知5=6,2wb/s=2wb/s 终为零，所以无感应电流产生，故B、D错误：转动过程中bc边 △t2 和c边均切割磁感线，产生感应电动势，由右手定则判断 代入教据得E=100×2x5×0.01V=5V 2 到职9<9放A错误：由E=L市得，U=一之m,故 根据楞次定律知a点的电势低于b,点的电势，则U=一√3V,· C正确。] 故A正确。] 11.解析(1)转动的轮盘相当于切割磁感线的导体，根据右 3.A[因北半球地磁场方向斜向下（有效磁场竖直向下），电1 手定则可知，在外电路中，电流由a,点流向b,点，所以口点 电势高。 风扇逆时针方向转动，切割磁感线产生感应电动势，根据右· (2)由法拉第电磁感应定律得 手定则知，A,点相当于电源的正极，O,点相当于电源的负 极，所以A点的电势高于O点的电势，故选项A正确，B、C· U。-8-2V 错误：转动切制磁感线产生的电动势E=号以，则知扇叶 (3)由焦耳定律得电阻R一小时消耗的电能为 长度越短，转速越快，感应电动势不一定越大，A、O两点间： _U Q Rt=1440J 的电势差就不一定越大，故选项D错误。] 4.B[公式E=Bl0中的1应指导体切割磁感线的有效长度，： 所以人骑行一小时消耗的能量E是=2880J 也就是与磁感应强度B和速度都垂直的长度，因此该金： 答案(1)a点(2)2V(3)2880J 属弯杆的有效切割长度为Lsin日，故感应电动势大小为 课时分层检测（十一） BLusin日，故选项B正确。」 !1.A[涡流的本质是电磁感应现象中产生的感应电流，只不 5.D[匀强磁场与线圈平面垂直，有一半的面积处于磁场中， 过是由金属块自身构成回路，它既有热效应，也有磁效应， 放磁通量为：0=B,·号=B,S,A、B错误：报据法柱第 A正确，B、C错误；硅钢中产生的涡流较小，D错误。] !2.A[磁感应强度的方向竖直向下，当磁场突然增强时，由 电磁感应定律，感应电动势为：E=N她=N B·2 楞次定律可知，感生电场沿逆时针方向，由于小球带负电， △t △t 所以小球将沿顺时针方向运动，A正确。] Ns会5=号NKS,C错模，D正确.] :3.BCD[根据涡流的产生条件可知，只有变化的磁场能使金 △t-2 属圆盘产生涡流。门 6,D[根据右手定则可知cd中电流方向为由℃到d,则d端：4.A[磁铁开始转动时，环中穿过环向里的磁通量增大，根 电势高于c端电势，故A错误；d边产生的感应电动势的！据楞次定律，环中产生逆时针方向的感应电流。磁铁转动 237