第2章 2. 法拉第电磁感应定律-2026-2027学年高中物理选择性必修第二册课堂重点&课时训练合集(教科版)
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内容正文:
教科版·选择性必修第二册·第二章电磁感应及其应用
法拉第电磁感应定律
课时重点&课堂同步
模块1
本小节知识重点梳理
序号
核心知识点
关键内容
感应电动势
在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势;产生感应电动势的那部分导体
相当于电源。
感应电动势与感应电流的
感应电动势是产生感应电流的原因;电路闭合时有感应电流,电路断开时无感
关系
应电流但仍有感应电动势。
3
法拉第电磁感应定律内容
电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
4
法拉第电磁感应定律公式
E=n△中/△t,其中n为线圈匝数,△中/公t为磁通量的变化率。
磁通量变化率的理解
△中/△t表示磁通量变化的快慢;△中大,△中/△t不一定大;△中/△t与中的大小
5
无关。
公式中各物理量的单位
E的单位:伏特();Φ的单位:韦伯(Wb);t的单位:秒(S);△Φ/△t的
6
单位:Wb/s,且1Wb/s=1V。
导体切割磁感线时的感应
当导体棒在匀强磁场中沿垂直于磁场方向做切割磁感线运动时,E=BLV;其中
电动势
B、L、V三者两两垂直。
公式E
8
①匀强磁场;②导体棒平动切割;③B、L、V三者互相垂直;④V为导体棒垂
=BLv
直于磁场方向的瞬时速度。
的适用
条件
公式E=n△Φ/△t与E=
E=n△Φ/公t为普遍适用公式,求平均电动势;E=BLV为导体切割磁感线的特
9
BLV的关系
殊情况,当V为瞬时速度时求瞬时电动势。
感应电动势的方向
感应电动势的方向由楞次定律或右手定则判断;在电源内部,感应电流从负极
10
流向正极。
易错提醒
①△中/公t与中、△中均无必然大小关系,比较电动势大小只看变化率。
②E=BLV中L为导体在垂直于V和B方向上的有效长度。
③线圈匝数n不能遗漏,E=n△Φ/公t中n为线圈总匝数。
模块2
课堂同步提升习题
一、单选题(每小题只有一个选项符合题意)
1.关于感应电动势,下列说法正确的是
A.线圈中有感应电流,一定有感应电动势
B.线圈中有感应电动势,一定有感应电流
C,线圈中磁通量越大,感应电动势越大
D.线圈中磁通量为零,感应电动势一定为零
2.由法拉第电磁感应定律E=n△中/公t可知,感应电动势的大小
A.与磁通量中成正比
B.与磁通量的变化量△中成正比
C.与磁通量的变化率△Φ/△t成正比
D.与线圈匝数n成反比
3.关于公式E=BLV,下列说法正确的是
A.该公式适用于任何情况下的感应电动势计算
B.该公式中V必须是平均速度
C,该公式适用于导体在匀强磁场中垂直于磁场方向平动切割磁感线
D.该公式中L一定是导体的总长度
4.一闭合线圈放在匀强磁场中,若穿过线圈的磁通量在02s内由0.4Wb均匀减小到0.2Wb,则线圈中产生的感应
电动势为
A.0.5V B.1V C.2V D.4V
5.匝数为100的线圈,穿过它的磁通量在0.5s内改变了0.01Wb,则线圈中感应电动势的大小为
A.0.5V B.1V C.2V D.5V
6.导体棒长为0.5m,在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中以2m/s的速度垂直于磁场方向匀速运动,且棒与B、V
均垂直,则棒中感应电动势为
A.0.2VB.0.4Vc.0.8VD.1.6V
7.关于感应电动势的单位,下列表示正确的是
A.1V=1Wb·s
B.1V=1Wb/s
C.1V=1T/s
D.1V=1T·m
8.下列说法中正确的是
A穿过线圈的磁通量越大,感应电动势一定越大
B.穿过线圈的磁通量变化量越大,感应电动势一定越大
C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势一定越大
D.穿过线圈的磁通量为零时,感应电动势一定为零
9.一导体棒在匀强磁场中做切割磁感线运动,若仅将速度增大为原来的2倍,其他条件不变,则感应电动势变为原
来的
A.1/2B.1倍C.2倍
D.4倍
10.关于公式E=n△中/公t,下列说法正确的是
A.该公式只能求平均电动势
B.该公式只能求瞬时电动势
C.该公式求出的电动势方向由楞次定律判断
D.该公式中△中的单位是特斯拉
二、多选题(每小题有多个选项符合题意)
11.关于感应电动势和感应电流,下列说法正确的是
A.有感应电动势不一定有感应电流
B.有感应电流一定有感应电动势
C.感应电动势的方向就是感应电流的方向
D.产生感应电动势的导体相当于电源
12.下列情况中,能产生感应电动势的是
A.闭合线圈在磁场中运动,磁通量发生变化
B.闭合线圈在磁场中运动,磁通量保持不变
C,导体棒在磁场中做切割磁感线运动
D.线圈静止在磁场中,磁通量发生变化
13.关于E=BLV的适用条件,下列说法正确的是
A.磁场必须是匀强磁场B.B、L、V三者必须两两垂直
C.导体必须做平动切割
D.导体必须是闭合回路的一部分
14.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化,下列说法正确的是
A.磁通量最大时,感应电动势为零
B.磁通量为零时,感应电动势最大
C.磁通量变化率最大时,感应电动势最大
D.磁通量变化率为零时,感应电动势最大
15.关于磁通量的变化率△中/公t,下列说法正确的是
A.△Φ/△t越大,感应电动势越大
B.△中越大,△Φ/△t一定越大
C.△Φ/公t的大小与Φ的大小无关
D.△中/△t表示磁通量变化的快慢
三、填空题
16.法拉第电磁感应定律的内容是:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的
成正比,公式为E
17.在公式E=n△Φ/公t中,n表示
△中表示
,△中/△t表示
18.导体切割磁感线产生的感应电动势公式E=BLV中,B的单位是
,L的单位是
,V的单位是
0
19.穿过一个单匝线圈的磁通量在0.4s内由0.2Wb均匀增加到0.6Wb,则磁通量的变化量△Φ=
Wb,磁
通量的变化率△Φ/公t=
Wb/s,感应电动势E=
Vo
20.一根长为0.8m的导体棒在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,以4m/s的速度垂直于磁场方向运动,且棒与
B、V均垂直,则导体棒中产生的感应电动势为
V。
21.1Wb/s=
V;感应电动势的方向由
定律或
定则判断。
22.当穿过线圈的磁通量变化率△中/公t越大时,感应电动势越
;当△中/△t=0时,感应电动势为
0
四、判断题(正确的打“”,错误的打“x”)
23.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势一定越大。
24.感应电动势的大小与线圈的匝数有关。
25.导体棒切割磁感线的速度越大,产生的感应电动势一定越大。
26.公式E=n△Φ/公t只能用来求平均感应电动势。
27.有感应电动势就一定有感应电流。
五、计算题
28.一个匝数n=200的线圈,穿过它的磁通量在0.5s内由0.01Wb均匀增加到0.05Wb。求:
(1)磁通量的变化量△中;
(2)磁通量的变化率△中/△t;
(3)线圈中产生的感应电动势E。
29.一根长为L=0.4m的导体棒,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,以v=10/s的速度沿垂直于磁场方向匀
速运动,导体棒与磁场方向垂直,且棒与运动方向垂直。求导体棒中产生的感应电动势。
30.一单匝线圈的磁通量随时间的变化规律为:0~2s内磁通量由0均匀增加到0.4Wb;2~4s内磁通量保持0.4
Wb不变;4~6s内磁通量由0.4Wb均匀减小到0。求:
(1)0~2s内线圈中的感应电动势;
(2)2~4s内线圈中的感应电动势;
(3)4~6s内线圈中的感应电动势。
模块3
参考答案
一、单选题
1.A解析:感应电动势是产生感应电流的原因,有感应电流一定有感应电动势;电路断开时无感应电流但可以有感应电
动势,B错误;感应电动势大小取决于磁通量的变化率,与磁通量大小无关,C、D错误。
2.C解析:由E=n△中/公t可知,感应电动势与磁通量的变化率成正比,与Φ、△中无必然正比关系,C正确。
3.C解析:E=BLV适用于导体在匀强磁场中垂直于磁场方向平动切割磁感线的情况,C正确;该公式不是普遍适用公
式,A错误;V为瞬时速度时可求瞬时电动势,B错误;L为有效长度,D错误。
4.B解析:△Φ=0.4-0.2=0.2Wb,△Φ/△t=0.2/0.2=1Wb/s,n=1,E=1V,B正确。
5.C解析:E=n△Φ/△t=100×0.01/0.5=2V,C正确。
6.B解析:E=BLV=0.4×0.5×2=0.4V,B正确。
7.B解析:由E=△Φ/△t可知1V=1Wb/S,B正确。
8.C解析:感应电动势大小取决于磁通量的变化率,变化越快,变化率越大,感应电动势越大,C正确。
9.C解析:E=BLV,B、L不变,V变为2倍,则E变为2倍,C正确。
10.C解析:E=n△Φ/公t求平均电动势,但也可以求瞬时电动势(当△t→0时),A、B错误;感应电动势方向由楞次定律
判断,C正确;△Φ的单位是韦伯(Wb),D错误。
二、多选题
11.ABD解析:有感应电动势不一定有感应电流(电路不闭合时),A正确;有感应电流一定有感应电动势,B正确;感应
电动势的方向在电源内部由负极指向正极,与感应电流方向在外部电路中一致,但C表述不准确;产生感应电动势的导体
相当于电源,D正确。
12.ACD解析:只要穿过回路的磁通量发生变化或导体切割磁感线,就能产生感应电动势,A、C、D正确;磁通量不变时
不产生感应电动势,B错误。
13.ABC解析:E=BLV适用条件:匀强磁场、B、L、V两两垂直、导体平动切割,A、B、C正确;导体不一定要闭合,D
错误。
14.ABC解析:线圈在匀强磁场中匀速转动时,磁通量最大时变化率为零,感应电动势为零,A正确;磁通量为零时变化
率最大,感应电动势最大,B、C正确;磁通量变化率为零时感应电动势为零,D错误。
15.ACD解析:△中/△t越大,感应电动势越大,A正确;△中大,△中/△t不一定大,B错误;△中/公t与中大小无关,C正
确;△中△t表示磁通量变化的快慢,D正确。
三、填空题
16.磁通量的变化率;n△中/△t
17.线圈匝数;磁通量的变化量;磁通量的变化率
18.特斯拉(T);米(m);米每秒(m/s)
19.0.4;1;1
20.1.6
21.1;楞次;右手
22.大;零
四、判断题
23.×解析:感应电动势大小取决于磁通量的变化率,与磁通量大小无关。
24.√解析:E=n△Φ/公t,感应电动势与匝数n成正比。
25.X解析:E=BLV中V必须是垂直于磁场方向的速度分量,若速度方向与磁场平行,则感应电动势为零。
26.X解析:E=n△Φ/△t在△t→0时也可求瞬时电动势。
27.X解析:电路不闭合时有感应电动势但无感应电流。
五、计算题
28.
(1)磁通量的变化量:△中=Φ2-Φ1=0.05Wb-0.01Wb=0.04Wb
(2)磁通量的变化率:△Φ/△t=0.04Wb/0.5s=0.08Wb/s
(3)由法拉第电磁感应定律:E=n△中/△t=200×0.08Wb/S=16V。答:磁通量的变化量为0.04Wb,磁通量的变化率
为0.08Wb/s,感应电动势为16V。
29.
由导体切割磁感线感应电动势公式:E=BLv=0.5T×0.4m×10m/s=2V。答:导体棒中产生的感应电动势为2V。
30.
(1)0≈2s内:△Φ1=0.4Wb-0=0.4Wb,△Φ1/△t1=0.4Wb/2s=0.2Wb/5,E1=n△Φ1/△t1=1×0.2Wb/s=0.2V
(2)2~4s内:磁通量保持不变,△中2=0,△中2/公t2=0,E2=0
(3)4~6s内:△Φ3=0-0.4Wb=-0.4Wb,l△Φ3/△ts=0.4Wb/2s=0.2Wb/s,E3=n△Φ3/△ts=1×0.2Wb/s=0.2
V。答:0~2s内感应电动势为0.2V;2~4s内感应电动势为0;4~6s内感应电动势为0.2V。
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