2.2法拉第電磁感應(yīng)定律——高二物理人教版（2019）選擇性必修二課時優(yōu)化訓(xùn)練1.法拉第在研究電磁感應(yīng)時用過的線圈如圖甲所示，其工作原理如圖乙所示，開關(guān)S閉合瞬間()A.線圈中磁通量減少，電流表指針偏轉(zhuǎn)B.線圈中磁通量減少，電流表指針不偏轉(zhuǎn)C.線圈中磁通量增加，電流表指針不偏D.線圈中磁通量增加，電流表指針偏轉(zhuǎn)2.如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動。時，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，此時MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個邊長為l的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與t的關(guān)系式為()A. B. C. D.3.如圖甲為手機(jī)及無線充電板。圖乙為充電原理示意圖。為方便研究，現(xiàn)將問題做如下簡化：設(shè)受電線圈的匝數(shù)為n，面積為S，該區(qū)域的磁場可視為勻強(qiáng)磁場；若在到時間內(nèi)，勻強(qiáng)磁場的磁感線垂直于受電線圈平面向上穿過線圈，其磁感應(yīng)強(qiáng)度由均勻增加到，下列說法正確的是()A.c點(diǎn)的電勢高于d點(diǎn)的電勢B.受電線圈中感應(yīng)電流方向由d到cC.受電線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為D.若想增加c、d之間的電勢差，可以僅均勻增加送電線圈中的電流4.如圖所示，粗細(xì)均勻的正方形導(dǎo)線框ABCD處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線框平面垂直。將線框兩端接入電路中，讓恒定電流從A端流入、B端流出，關(guān)于磁場對線框四條邊作用力的分析，下列選項(xiàng)正確的是()A.AB邊與CD邊受到的力大小相等，方向相同B.AB邊與CD邊受到的力大小相等，方向相反C.AD邊與BC邊受到的力大小相等，方向相同D.AD邊與BC邊受到的力大小相等，方向相反5.法拉第在研究電磁感應(yīng)時用過的線圈如圖甲所示，其工作原理如圖乙所示，開關(guān)S閉合瞬間()A.線圈中磁通量減少，電流表指針偏轉(zhuǎn)B.線圈中磁通量減少，電流表指針不偏轉(zhuǎn)C.線圈中磁通量增加，電流表指針不偏D.線圈中磁通量增加，電流表指針偏轉(zhuǎn)6.某眼動儀可以根據(jù)其微型線圈在磁場中隨眼球運(yùn)動時所產(chǎn)生的電流來追蹤眼球的運(yùn)動。若該眼動儀線圈面積為S，匝數(shù)為N，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，線圈平面最初平行于磁場，經(jīng)過時間t后線圈平面逆時針轉(zhuǎn)動至與磁場夾角為θ處，則在這段時間內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢的大小和感應(yīng)電流的方向（從左往右看）為()A.，逆時針 B.，逆時針C.，順時針 D.，順時針7.如圖，水平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間距，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌的左端接有電阻，長1m的導(dǎo)體棒PQ垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好，以的速度向右勻速滑動，導(dǎo)體棒電阻，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì).則下列說法正確的是()A.P點(diǎn)的電勢高于Q點(diǎn)，P、Q兩點(diǎn)電勢差的大小為4VB.P點(diǎn)的電勢高于Q點(diǎn)，P、Q兩點(diǎn)電勢差的大小為3VC.Q點(diǎn)的電勢高于P點(diǎn)，P、Q兩點(diǎn)電勢差的大小為4VD.Q點(diǎn)的電勢高于P點(diǎn)，P、Q兩點(diǎn)電勢差的大小為3V8.如圖所示，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系為，、k為常量，則圖中半徑為R的單匝圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為()A. B. C. D.9.三個用同樣的細(xì)導(dǎo)線做成的剛性閉合線框，正方形線框的邊長與圓線框的直徑相等，圓線框的半徑與正六邊形線框的邊長相等，如圖所示。把它們放入磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間線性變化的同一勻強(qiáng)磁場中，線框所在平面均與磁場方向垂直，正方形、圓形和正六邊形線框中感應(yīng)電流的大小分別為、和。則()A. B. C. D.10.如圖所示，用材料、粗細(xì)均相同的電阻絲做成ab、cd、ef三種形狀的導(dǎo)線，分別放在電阻可忽略的足夠長的相同的光滑金屬導(dǎo)軌上，勻強(qiáng)磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面，在相同的水平外力F作用下，三根導(dǎo)線均向右做勻速運(yùn)動，某一時刻撤去外力F，已知三根導(dǎo)線接入導(dǎo)軌間的長度關(guān)系滿足，且每根導(dǎo)線與導(dǎo)軌的兩個觸點(diǎn)之間的距離均相等，則下列說法中正確的是()A.三根導(dǎo)線勻速運(yùn)動的速度相同B.三根導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同C.勻速運(yùn)動時，三根導(dǎo)線的熱功率相同D.從撤去外力到三根導(dǎo)線停止運(yùn)動，通過導(dǎo)線ef的電荷量最大11.如圖所示，邊長為d的正方形線圈從位置A開始向右運(yùn)動，并穿過寬度為L（）的勻強(qiáng)磁場區(qū)域到達(dá)位置B，則()A.線圈進(jìn)入磁場過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針方向；線圈離開磁場的過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針方向B.整個過程，線圈中始終沒有感應(yīng)電流C.整個過程，線圈中始終有感應(yīng)電流D.線圈進(jìn)入磁場和離開磁場的過程中，均有感應(yīng)電流，且方向都是逆時針方向12.如圖所示，邊長為l、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框abcd放在光滑絕緣的水平面上，邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場，，兩個正方形均關(guān)于MN對稱，給金屬線框一個向右的初速度使線框穿過磁場區(qū)域，線框運(yùn)動過程中始終關(guān)于MN對稱，線框穿過磁場后的速度為，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則()A.線框進(jìn)入磁場過程中，通過線框橫截面的電荷量為B.線框進(jìn)入磁場過程中，感應(yīng)電流沿方向C.線框完全進(jìn)入磁場后的速度等于D.線框進(jìn)入磁場過程克服安培力做的功與出磁場過程克服安培力做的功相等13.安裝適當(dāng)軟件后，利用智能手機(jī)的磁傳感器能測量由磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。已知某區(qū)域水平地面下深處埋有一根與地表面平行的足夠長的直線電纜，電纜中通有正弦交變電流。將智能手機(jī)的屏幕水平放置測量時，測得地面上兩處感應(yīng)電動勢為零，b處感應(yīng)電動勢不為零。經(jīng)測量，恰好位于邊長為的等邊三角形的三個頂角上，地磁場影響可忽略，則()A.直線電纜中的電流方向平行于方向B.b處感應(yīng)電動勢瞬時值大小可以不變C.手機(jī)在b處豎直向上移動時，電動勢可能增大D.當(dāng)手機(jī)屏幕與水平地面成時，在b處測得感應(yīng)電動勢也為零

答案以及解析1.答案：D解析：A.該圖中通電導(dǎo)線在磁場中運(yùn)動是因?yàn)橥妼?dǎo)線受到安培力作用，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A錯誤；B.該圖中通電導(dǎo)線相互吸引是由于受安培力作用，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯誤；C.小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是電流在周圍產(chǎn)生磁場，磁場對小磁針有力的作用，屬于電流的磁效應(yīng)，故C錯誤；D.該圖中由于電鍵的閉合和打開，或者移動滑動變阻器滑片，或者將線圈A插入和拔出引起穿過線圈B的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)D正確。故選D。2.答案：C解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動時，為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則必須MDEN回路磁通量保持不變，故磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)隨時間t減小。回路的磁通量保持不變，則有解得故選C。3.答案：C解析：AB.受電線圈內(nèi)部磁場向上且增強(qiáng)，由楞次定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向俯視為順時針，即受電線圈中感應(yīng)電流方向由c到d，電源內(nèi)部電流由電勢較低的負(fù)極流向電勢較高的正極，故c點(diǎn)的電勢低于d點(diǎn)的電勢，AB錯誤；C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得，受電線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為C正確；D.若想增加c、d之間的電勢差，可以增加送電線圈中電流的變化率，而僅均勻增加送電線圈中的電流不能達(dá)到此目的，D錯誤。故選C。4.答案：D解析：AB.AB邊電阻小于ADCB的電阻，則AB邊電流大于CD邊電流，則根據(jù)可知AB與CD邊受到的力大小不相等，方向相同，選項(xiàng)AB錯誤；CD.AD邊與BC邊電流相等，根據(jù)可知，受到的力大小相等，由左手定則可知，安培力方向相反，選項(xiàng)C錯誤，D正確。故選D。5.答案：D解析：A.該圖中通電導(dǎo)線在磁場中運(yùn)動是因?yàn)橥妼?dǎo)線受到安培力作用，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A錯誤；B.該圖中通電導(dǎo)線相互吸引是由于受安培力作用，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯誤；C.小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是電流在周圍產(chǎn)生磁場，磁場對小磁針有力的作用，屬于電流的磁效應(yīng)，故C錯誤；D.該圖中由于電鍵的閉合和打開，或者移動滑動變阻器滑片，或者將線圈A插入和拔出引起穿過線圈B的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)D正確。故選D。6.答案：A解析：經(jīng)過時間t，線圈平面由最初平行于磁場處逆時針轉(zhuǎn)動至與磁場夾角為θ處，磁通量的變化量的大小，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢的大小，由楞次定律和安培定則可判斷出感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針（從左往右看）。故選A。7.答案：B解析：切割磁感線的導(dǎo)體棒PQ相當(dāng)于電源，由右手定則可知電流方向?yàn)椋娫磧?nèi)部電流由低電勢流向高電勢，故P點(diǎn)電勢高于Q點(diǎn)，故C、D錯誤；，P、Q兩點(diǎn)的電勢差等于路端電壓，由閉合電路歐姆定律得P、Q兩點(diǎn)的電勢差大小為，故A錯誤，B正確.8.答案：A解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，，A正確.9.答案：C解析：設(shè)正方形線框邊長為a，則圓線框半徑為，正六邊形線框邊長為，由法拉第電磁感應(yīng)定律得，由電阻定律得，由題意知均為定值，所以電流，面積分別為，周長分別為，故電流，故C項(xiàng)正確。10.答案：D解析：A、當(dāng)三根導(dǎo)線勻速運(yùn)動時，由（其中L為有效切割長度）可知，三種情況下F、B、L相同，但R不同，則速度v不同，因，根據(jù)電阻定律知ef電阻最大，則速度最大，故A錯誤；B、因速度v不同，則由可知，三根導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不相同，故B錯誤；C、勻速運(yùn)動時，三根導(dǎo)線的熱功率等于外力F的功率，即，因速度v不同，則熱功率不相同，故C錯誤；D、從撤去外力到三根導(dǎo)線停止運(yùn)動，由動量定理得：而則因ef的速度v和質(zhì)量都最大，則從撤去外力到三根導(dǎo)線停止運(yùn)動，通過導(dǎo)線ef的電荷量最大，故D正確。11.答案：A解析：AD.由右手定則可知，線圈進(jìn)入磁場過程中，線圈中感應(yīng)電流沿逆時針方向，線圈離開磁場過程中，感應(yīng)電流沿順時針方向，D錯誤，A正確；BC.在線圈進(jìn)入或離開磁場的過程中，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線圈完全在磁場中時，穿過線圈的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，BC錯誤。故選A。12.答案：AC解析：線框進(jìn)入磁場的過程中，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，根據(jù)閉合電路歐姆定律得，根據(jù)電流的定義式得，聯(lián)立解得，A正確；根據(jù)楞次定律可知，線框進(jìn)入磁場的過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)椋珺錯誤；線框進(jìn)入磁場過程中，根據(jù)動量定理得，線框離開磁場過程中，根據(jù)動量定理得，根據(jù)選項(xiàng)A分析可知，線框進(jìn)入磁場和離開磁場的過程中，通過線框橫截面的電荷量相同，則有，解得，C正確；線框進(jìn)入和離開磁場時的安培力為，因?yàn)榫€框進(jìn)入和離開磁場時均做減速運(yùn)動，所以進(jìn)入磁場時的安培力不小于離開磁場時的安培力，則進(jìn)入磁場時克服安培力做