人教版高中物理选修3-2全册同步检测试题解析版

高二物理同步训练试题解析

第四章第1、2节

1.首先发现电流的磁效应和电磁感应的物理学家分别是（）

A.安培和法拉第B.法拉第和楞次

C.奥斯特和安培D.奥斯特和法拉第

答案:D

解析：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，1831年，英国物理学家法

拉第发现了电磁感应现象，选项D正确.

2.关于感应电流，下列说法中正确的是（）

A.只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生

B.穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生

C.线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生

D.只要闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流产生

答案:C

解析：对闭合电路而言，只有磁通量变化.闭合电路中才有感应电流产生，光有磁通量,

不变化，是不会产生感应电流的，故A选项错.螺线管必须是闭合的，否则也没有感应电

流产生，故B错.线框不闭合，穿过线框的磁通量发生变化，线框中没有感应电流产生，

故C选项正确.闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，但是若穿过闭合电路的磁通量不

变，也没有感应电流产生，故D选项错误.

3.如图所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用

孙和它表示穿过两环的磁通量，则有（）

A.01>02B.6=。2

C.01<02D.无法确定

答案：B

解析：磁通量的定义是穿过某一面积的磁感线条数，尽管1、2面积不一样，但穿过磁

感线的有效面积一样，磁感线条数一样，所以穿过两环的磁通量相同.

4.如图所示，环形金属软弹簧所处平面与某一匀强磁场垂直，将弹簧沿半径方向向外拉

成圆形，则以下措施不能使该金属弹簧中产生电磁感应现象的是（）

A.保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成方形

B.保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成三角形B

C.保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成方形

D.保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成三角形

答案：CD

解析：磁场不变，线圈平面与磁场方向的夹角也不变，若面积大小变化，穿过线圈的磁

通量就变化，线圈中就会产生电磁感应现象，反之，就不会产生电磁感应现象.周长不变，

圆形变成方形或三角形，面积肯定发生变化，就会产生电磁感应现象.

5.如图所示，将一个矩形线圈放入匀强磁场中，若线圈平面平行于磁感线，则下列运动

中，哪些在线圈中会产生感应电流（）

A.矩形线圈做平行于磁感线的平移运动_______________

B.矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动1『

C.矩形线圈绕/边转动____________2

D.矩形线圈绕6c边转动ad

答案：C

解析：根据产生感应电流的条件可知，判断闭合线圈中是否产生感应电流，关键是判断

线圈中磁通量是否发生变化.选项A中，矩形线圈做平行于磁感线的平移运动，磁通量不

变化，无感应电流产生.选项B中，矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动，磁通量不发生

变化，始终为零，不产生感应电流.选项C中，矩形线圈绕时边转动，穿过线圈的磁通量

必定变化，会产生感应电流.选项D中，矩形线圈绕be边转动，穿过线圈的磁通量不变化.无

感应电流产生.

6.如图所示，大圆导线环Z中通有电流，方向如图所示，另在导线环/所在的平面内

画一个圆8,它的一半面积在N环内，另一半面积在/环外，则穿过8圆内的磁通量（）

A.为零B.垂直向里

C.垂直向外D.条件不足，无法判断

答案：B

解析：本题实际是考查环形电流的磁感线分布：中心密，外部稀疏，所以，穿过B圆

的总磁通量是向里的，选B.

7.我国已经制定了登月计划，假如航天员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他

手边有一只灵敏电流计和一个小线圈，则下列推断中正确的是（）

A.直接将电流计放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无

B.将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流计无示数，则判断

月球表面无磁场

C.将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流计有示数，则判断

月球表面有磁场

D.将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动，月球表面若

有磁场，则电流计至少有一次示数不为零

答案：CD

解析：电流计有示数时可判断有磁场存在，沿某一方向运动而无示数不能确定月球上磁

场是否存在.D项中线圈分别绕互相垂直的轴转动，若月球存在磁场，则至少有一次穿过线

圈（可正穿也可斜穿）的磁通量的变化不为零，故电流计有示数，C、D正确.

8.如图所示，4、3两回路中各有一开关舟、S2,且回路工中接有电源，回路2中接有

灵敏电流计，下列操作及相应的结果中可能的是（）

A.先闭合S2,后闭合$的瞬间，电流计指针偏转

B.Si、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转（/\/

c.先闭合S”后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转）

D.S|、S2闭合后，在断开力的瞬间，电流计指针偏转

答案：AD

解析：回路/中有电源，当Si闭合后，回路中有电流，在回路的周围产生磁场，回路

8中有磁通量，在Si闭合或断开的瞬间，回路力中的电流从无到有或从有到无，电流周围

的磁场发生变化，从而使穿过回路8的磁通量发生变化，产生感应电动势，此时若S2是闭

合的，则回路8中有感应电流，电流计指针偏转，所以选项A、D正确.

9.如图所示，线圈abed有一半在稍宽一些的回路Z8CD内，两线圈彼此绝缘，当开关

S闭合瞬间“bed线圈中（）

A.有感应电流产生

B.无感应电流产生

C.可能有也可能没有感应电流

D.无法确定

答案：A

解析：S接通前，线圈"4内磁通量为零；S闭合瞬间回路内部的磁场比外部

的磁场强一些，两者方向相反，线圈Hed的合磁通量0=0内-力，卜，不为零.磁通量发生

变化，产生感应电流.

10.带负电的圆环绕圆心旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平

面内，如图所示，则（）

A.只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流产生

B.圆环不管怎样转动，小线圈内都没有感应电流产生

C.圆环在做变速转动时，小线圈内一定有感应电流产生

D.圆环做匀速转动时，小线圈内没有感应电流产生

答案：CD

解析：圆环变速转动时，相当于环形电流的大小发生变化，小线圈磁通量发生变化，小

线圈内有感应电流，故C对；如果圆环匀速转动，相当于环形电流的大小恒定，其磁场也

恒定，小线圈的磁通量不变，小线圈内无感应电流，故D对.

11.如图所示，用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合

（彼此绝缘），下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是（）

导线与线圈共。为导线与导线与

ifii.。为线圈圆心线圈圆心线圈共面线圈共面

答案：CD

解析：利用安培定则判断直线电流产生的磁场，其磁感线是一些以直导线为轴的无数组

同心圆，即磁感线所在平面均垂直于导线，且直线电流产生的磁场分布情况是：靠近直导线

处磁场强，远离直导线处磁场弱.所以，A中穿过圆形线圈的磁通量如图甲所示，其有效磁

通量为。A=。出-=0,且始终为0,即使切断导线中的电流，0A也始终为o,A中不可

能产生感应电流.B中线圈平面与导线的磁场平行，穿过B的磁通量也始终为0,B中也不

能产生感应电流.C中穿过线图的磁通量如图乙所示，。连＞0出，即。c¥0，当切断导线中

电流后，经过一定时间，穿过线圈的磁通量减小为0，所以C中有感应电流产生.D中

线圈的磁通量0D不为0,当电流切断后，OD最终也减小为0,所以D中也有感应电流产生.

12.有个100匝的线圈，其横截面是边长为L=0.20m的正方形，放在磁感应强度8

=0.50T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直.若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成

圆形（横截面的周长不变），在这•过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？

答案:5.5X103Wb

解析：线圈横截面是正方形时的面积

S|=Z?=（0.20）2m2=4.0X10-2m2

穿过线圈的磁通量

0,=55,=0.50X4.0X102Wb=2.0X102Wb

22

圆形时横截面积大小S2=7r(2L/7r)=YQQ^m

穿过线圈的磁通量：02=^2=O.5OXT^-Wb^2.55X10-2Wb

1UU7T

所以，磁通量的变化

23

J0=|02-01!=(2.55-2.0)X10Wb=5.5X10-Wb.

13.法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，如图甲所示，线圈/的电路在开关S接触或

断开的瞬间，线圈B中产生瞬时电流.法拉第发现，铁环并不是必需的，拿走铁环，再做

这个实验，电磁感应现象仍然发生.只是线圈8中的电流弱些，如图乙所示.思考：

(1)为什么在开关断开和闭合的瞬间线圈B中有感应电流产生？

(2)开关断开或者闭合以后线圈B中还有电流产生吗？

(3)你能否由此总结出产生感应电流的条件？

答案：见解析

解析：(1)开关断开和闭合时，A电路中电流发生变化，从而使Z线圈产生的磁场发生

变化，穿过2线圈磁通量发生变化，从而使8中产生感应电流.

(2)当开关断开或闭合后，A电路稳定，周围的磁场不发生变化，穿过8线圈的磁通量

不变化，8线圈中无感应电流产生.

(3)产生感应电流需两个条件：①闭合电路，②磁通量发生变化.

14.法拉第通过精心设计的•系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立

的学科“电学”与“磁学”联系起来.在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来

被实验否定的是()

A.既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止

导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流

B.既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线

圈中感应出电流

C.既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运

动的导体中感应出电动势

D.既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可

在近旁的线圈中感应出电流

答案：A

解析：电磁感应现象的产生条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化.静止导线上的稳

恒电流产生恒定的磁场，静止导线周围的磁通量没有发生变化，近旁静止线圈中不会有感应

电流产生，A错；而B、C、D三项中都会产生电磁感应现象，有感应电动势（或感应电流）

产生.

高二物理同步训练试题解析

第四章第3节

1.在电磁感应现象中，下列说法正确的是（）

A.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化

B.感应电流的磁场方向总是与引起它的磁场方向相反

C.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量

D.感应电流的磁场延缓了原磁场磁通量的变化

答案：AD

解析：由楞次定律可知，A、D说法是正确的.

2.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管,

则电路中（）

A.始终有自a向6的感应电流流过电流衣G

B.始终有自6向。的感应电流流过电流表G

C.先有t/fG-b方向的感应电流，后有6-G-。方向的感应电流

D.将不会产生感应电流

答案：C

解析：当条形磁铁进入螺线管的时候，闭合线圈中的磁通量增加；当条形磁铁穿出螺线

管时，闭合线圈中的磁通量减少，根据楞次定律判断C正确.

3.如图所示，在匀强磁场中有一个用比较软的金属导线制成的闭合圆环.在此圆环的形

状由圆形变成正方形的过程中（）

XXX

A.环中有感应电流，方向a-d-b

B.环中有感应电流，方向a—b—cfd口

C.环中无感应电流XX6X

D.条件不够，无法确定

答案：A

解析：由圆形变成正方形的过程中，面积减小，磁通量减小，由楞次定律可知正方形中

产生a—d—c-6方向的电流，A对.

4.边长为h的正方形金属导线框，从图所示位置由静止开始下落，

...DT

通过一匀强磁场区域，磁场方向水平，且垂直于线框平面，磁场区高

度为H,上、下边界如图中虚线所示，H>h,从线框开始下落到完全XXXXXX

//XXXXXX

穿过磁场区的全过程中（）XXXXXX

A.线框中总有感应电流存在

B.线框中感应电流方向是先顺时针后逆时针

C.线框中感应电流方向是先逆时针后顺时针

D.线框受到磁场力的方向有时向上，有时向下

答案:C

解析：因为，＞〃，当线框全部处于磁场区域内时线框内磁通量不变，线框中无感应电流,

A错误；根据右手定则可知，线框进入磁场时感应电流是逆时针，线框离开磁场时感应电流

是顺时针，C正确，B错；在C的基础上结合左手定则可知，线框在进出磁场过程中受到磁

场力的方向总是向上，D错误.

5.通电长直导线中有恒定电流/,方向竖直向上，矩形线框与直导线在

同一竖直面内，现要使线框中产生如图所示方向的感应电流，则应使线框|“厂

A.稍向左平移B.稍向右平移

C.稍向上平移D.以直导线为轴匀速转动

答案：B

解析：由楞次定律或右手定则可以判断，线框左移，磁通量增加，感应电流的方向与图

示方向相反；选项C、D磁通量不变，无感应电流产生.故选项B正确.

6.如图所示，当把滑动变阻器的滑片P从右向左端滑动时，在线圈4中感应电流的方

向是从端流进电流表，从端流出；在线圈B中感应电流的方向是从

端流进电流表，从端流出.

aixrzpip

AB

c"-(D--d

答案：abdc

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8中感应电流的磁场方向向左.再由右手螺旋定

则可知，在线图4中感应电流的方向是从a端流进电流表，从6端流出；在线圈8中感应

电流的方向是从"端流进电流表，从c端流出.

7.如图所示，一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内，磁铁中心与圆心

重合，为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流，磁铁的运动方式应是

A.N极向纸内，S极向纸外，使磁铁绕0点转动

B.N极向纸外，S极向纸内，使磁铁绕。点转动

C.磁铁在线圈平面内顺时针转动

D.磁铁在线圈平面内逆时针转动

答案：A

解析：当N极向纸内，S极向纸外转动时，穿过线圈的磁场由无到有并向里，感应电流

的磁场应向外，电流方向为逆时针，A选项正确；当N极向纸外，S极向纸内转动时，穿过

线圈的磁场向外并增加，电流方向为顺时针，B选项错误；当磁铁在线图平面内绕。点转

动时，穿过线圈的磁通量始终为零，因而不产生感应电流，C.D选项错误.

8.如图所示，两个大小不同的绝缘金属圆环叠放在一起，小圆环有一半面积在大圆环

内.当大圆环通有顺时针方向电流的瞬间，小圆环中感应电流的方向是（）

A.顺时针方向

B.逆时针方向,f、

c.左半圆顺时针方向，右半圆逆时针方向（

D.无感应电流

答案：B

解析：大圆环通电瞬间在小圆环内产生磁场有向里的也有向外的，合磁通向里，瞬间合

磁通量增大.由楞次定律可知，小圆环中感应电流方向应该是逆时针方向.

9.两圆环N、8置于同一水平面上，其中/为均匀带电绝缘环，8为导体环.当工从如

图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,8中产生如图所示方向的感应电流，则（）

A.4可能带正电且转速减小

B.4可能带正电且转速增大

C.Z可能带负电且转速减小

D./可能带负电且转速增大

答案：BC

解析：若4带正电，由穿过8环的磁通量向里，当转速增大时，磁通量增加，由楞次

定律和右手螺旋定则可判定，8中感应电流与图示方向相同，故A错，B对；若/带负电，

则穿过8环的磁通量向外，当转速减小时，磁通量减小，由楞次定律和右手螺旋定则可判

定，8中感应电流方向与图示方向相同，故C对，D错.

10.如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和“导体棒P0与三条导线

接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可忽略.当导体棒向左滑动时，下

列说法正确的是（）

A.流过R的电流为由4到c,流过r的电流为由b到。

B.流过R的电流为由c到乩流过r的电流为由6到a

C.流过R的电流为由d到c,流过，•的电流为由。到b

D.流过R的电流为由c到d,流过/•的电流为由。到b

答案：B

解析：导体棒尸。向左滑动时，根据右手定则可判断P。上电流的方向向下，则流过火、

r的电流方向均向上.

11.我国成功研制的一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车的车速已达到每小时500

km,可载5人.如图所示就是磁悬浮的原理，图中4是圆柱形磁铁，8是用高温超导材料

制成的超导圆环.将超导圆环8水平放在磁铁/上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁/

上方的空中（）

A.在8放入磁场的过程中，8中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失

B.在8放入磁场的过程中，3中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在

C.如｛的N极朝上，8中感应电流的方向如图中所示

D.如Z的N极朝上，8中感应电流的方向与图中所示的相反

答案：BD

解析：在线图8放入磁场过程中，穿过线图的磁通量从无到有，即磁通量发生了变化,

在线圈8中产生感应电流.由于8线圈是用高温超导材料制成的，电阻为零，故稳定后感

应电流仍存在，B正确，8线圈受到安培力向上而悬浮，将8看成小磁针，下端是N极，

由安培定则判定B中感应电流方向与图中所示的相反，故D正确.

12.如图所示，用一根长为工、质量不计的细杆与一个上弧长

为10、下弧长为4的金属线框的中点联结并悬挂于。点，悬点正

下方存在一个上弧长为2机下弧长为24的方向垂直纸面向里的\

匀强磁场，且%《乙先将线框拉开到如图所示位置，松开后让线|\

框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦，下列说法正确的是（）2/

A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为“fb-cfd-a笈联“C4

2do

B.金属框离开磁场时感应电流的方向为afd—cfbfa

C.金属线框de边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等

D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动

答案：D

解析：线框在进入磁场过程中，由楞次定律可判得电流方向为而摆出磁

场过程中，同样由楞次定律可判得电流方向为〃一6一。一1-。，所以A、B项均错误.因为

线框在进入和离开磁场过程中，线圈中产生了感应电流，通过电阻发出了热量，而动能会逐

渐减少，所以速度会逐渐减小，所以选项C错误.线框最终在磁场中摆动过程中，由于磁

通量不再发生变化，回路中不再产生感应电流，没有热能的产生，只有机械能的转化与守恒，

所以线框最终会在磁场中做简谐运动，则选项D正确.

13.如图所示，在根较长的铁钉匕用漆包线绕两个线圈/和8.将线圈8的两端与

漆包线CD相连，使C。平放在静止的小磁针的正上方，与小磁针平行.试判断合上开关的

瞬间，小磁针N极的偏转情况？线圈4中电流稳定后，小磁针又怎样偏转？

答案：在开关合上的瞬间，小磁针的N极向纸内偏转.当线图N内的电流稳定以后，

小磁针又回到原来的位置

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，线图B内感应电

流的磁场应该阻碍铁钉内的磁

场在线图B内的磁通量的增加，即线图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。.再由安培定则可以知道直导线

8内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/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.

14.如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运

动靠近两环时，两环的运动情况是（）

A.同时向左运动，间距增大B.同时向左运动，间距减小

C.同时向右运动，间距减小D.同时向右运动，间距增大

答案：B

解析：当条形磁铁向左靠近两环时，两环中的磁通量都增加.根据楞次定律，两环的运

动都要阻碍磁铁相对环的运动，即阻碍“靠近”，那么两环都向左运动.又由于两环中的感

应电流方向相同，两环相互吸引，因而两环间距离要减小，故选项B正确.

高二物理同步训练试题解析

第四章第4节

1.关于感应电动势的大小，下列说法正确的是（）

A.穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大

B.穿过闭合回路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零

C.穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零

D.穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零

答案：D

解析：磁通量的大小与感应电动势的大小不存在内在的联系，故A、B错误；当磁通量

由不为零变为零时，闭合回路的磁通量一定改变，一定有感应电流产生，有感应电流就一定

有感应电动势，故C错，D对.

2.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2Wb,则（）

A.线圈中感应电动势每秒增加2VB.线圈中感应电动势每秒减少2V

C.线圈中无感应电动势D.线圈中感应电动势大小不变

答案：D

解析：因穿过线图的磁通量均匀变化，所以磁通量的变化率/</>//♦为一定值，又因为是

单匝线圈，据可知选项D正确.

3.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段

时间内，线圈中感应电动势最小的是（）

A.0〜2sB.2s〜4s

C.4s〜5sD.5s〜10s

答案：D

解析：图象斜率越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小.

4.材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成。6、cd、”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

度关系是则（）

A."运动速度最大

B.y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

答案：BC

解析：三根导线长度不同，故它们连入电路的阻值不同，有凡〃〈心6%.但它们切割磁

感线的有效长度相同，根据P=Fv、I=皇,F=BIh可得=所以三根导线的速度

关系为〃尸心/A错，B对.根据£=3加，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.

5.如图所示，半径为〃的〃匝线圈套在边长为上的正方形口〃之外，匀强磁场局限在

AD

正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以詈的变化率均匀变化时，线圈中产生感

应电动势大小为（）

2AB

A.兀厂一A7t7

C.皿聋r，迦

D,〃q7

答案：D

解析：根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势的大小E〜第=疝华

6.用相同导线绕制的边长为L或2A的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧

匀强磁场，如下图所示.在每个导线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为4、

或、a和〃.下列判断正确的是（）

A.Ua<Uh<Uc<UdB.UFUb<U6Uc

c.Ua=Ub<Uc=UdD.Ub<Ua<U^Uc

答案：B

解析：导线框进入磁场时，M.N切割磁感线产生感应电动势，M、N两点间的电压为

以为电源、其他三边电阻为外电路电阻的路端电压.贝比Uh=^BLv,t/c=1

4

B-2Lv,Ud=eB-2Lu,故。。〈“〈次"，选项B正确.

7.如图所示的几种情况，金属导体中产生的感应电动势为8/0的是（）

XXX

ABD

答案：ABD

解析：公式E=中的/应指导体的有效切割长度，A、B、D中的有效切割长度均为

I,电动势E=Blv,而C中的有效切割长度为/sin8电动势E=B历sin。，故ABD项正确.

8.如图所示，导体AB的长度为2R,绕O点以角速度3匀速转动，4

0B为R,且。氏4三点在一条直线上，有一磁感应强度为8的匀强磁8//

场充满转动平面且与转动平面垂直，那么两端的电势差为（）

A./8COR2B.2BCDR2

C.4BcoR2D.6BcoR2

答案：C

解析：2点线速度上=B点、线速度VB=QR,48棒切割磁感线的平均速度。=

幺詈二2arR,由E=Blv得4、8两端的电势差为48“双，C项正确.

9.如右图所示，-个“N”形光滑导轨垂直于磁场固定在磁感应

强度为B的匀强磁场中，ab是与导轨材料相同的导体棒，导体棒与导

轨接触良好.在外力作用下，导体棒以恒定速度。向右运动，以导体棒

在图中所示位置的时刻作为计时起点，则回路中的感应电流/•导体棒所

受外力的功率P随时间t变化的图象为（）

答案：AC

解析：任一时刻，回路中产生的电动势E=8/小。,又/有效0c/同长,由电阻定律有R总=

4A,故E0cR息,因此回路的感应电流/=《■保持恒定，选项A正确.导体棒所受外力的功

3假K患

率尸=产安=/2火8/周长ocf,故选项C正确.

10.如图甲所示，一个电阻为R、面积为S的矩形导线框"cd,水平放置在匀强磁场

中，磁场的磁感应强度为8,方向与ad边垂直并与线框平面成45。角，。、。'分别是外边

和cd边的中点.现将线框右半边。从。'绕。。逆时针旋转90。到图乙所示位置.在这•过

程中，导线中通过的电荷量是()

cBS

C~RD.0

答案：A

解析：对线框的右半边(。左。‘)未旋转时整个回路的磁通量。।=8Ssin45o=

线框的右半边(Meo')旋转90。后，穿进跟穿出的磁通量相等，如图整个回路的磁通量

介=0,A0=色-孙I=坐BS.根据公式q=竿=选A.

11.如图所示，半径为“的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度B=0.2T,磁场方向垂

直纸面向里.半径为方的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直.其中a=0.4m,b

=0.6m.金属环上分别接有灯L|、L2,两灯的电阻均为&)=2C.一金属棒MN与金属环接

触良好，棒与环的电阻均不计.

(1)若棒以为=5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径O。'的瞬时，MN

中的感应电动势和流过灯L的电流；

(2)撤去中间的金属棒将右面的半圆环。心。’以。。'为轴向上翻转90。后，若此

时磁感应强度随时间均匀变化，其变化率为华=($T/s,求L的功率.

答案：(1)0.8V0.4A(2)1.28X10-2W

解析：(I)棒滑过圆环直径的瞬时，垂直切割磁感线的有效长度为2°,故在MN

中产生的感应电动势为：

£,]=B-2a-v0=0.2X2X0.4X5V=0.8V,

通过灯L|的电流八=今=卓A=0.4A;

(2)撤去金属棒MM半圆环OL2。'以0。'为轴向上翻转90。后，根据法拉第电磁感应

定律，

/⑦ABna4Tta)

£*2====2X0.42V=0.32V,

乙&42兀2

则L,的功率尸।=(舞尸R。=枭=/若'W=1.28X102W.

12.如图所示，两条处于同一水平面内的平行滑轨MMP。相距30

MN

cm,上面垂直于滑轨放置着质量均为0.1kg、相距50cm的ab和cd两~XXX

XXXxx

平行可动的金属棒，棒与滑轨间的动摩擦因数为0.45.回路abed的电阻_X.XXxx

PbQ

为0.5Q,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O.lT/s的变化率均匀增加，则经过多长时间棒将会发生滑动？(gmlOm/s2)

答案：500s

解析：依题意知，回路中的电流

ES\B0.3XQ.5XQ.1

R=~R^t=05A=0.03A

金属棒刚要发生滑动时，安培力等于最大静摩擦力,

即BII=Fm=pmg

△B

解得：8=50T.5C^=—/=O.lr,

所以t=500s.

13.如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒

PM

PQ沿导轨从肠V处匀速运动到N的过程中，棒上感应电动势EIxxxx|g

随时间，变化的图示，可能正确的是(

O

答案：A

解析：金属棒尸0在进磁场前和出磁场后,不产生感应电动势，而在磁场中，由于匀速

运动所以产生的感应电动势不变，故正确选项为A.

14.一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直.先保持线框的面积不变，

将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍.接着保持增大后的磁感应强度不变，

在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半.先后两个过程中，线框中感应电

动势的比值为（）

1

A.rB.1

C.2D.4

答案：B

解析：设原磁感应强度为B,线框面积为S,第一次在1s内将磁感应强度增大为原来的

两倍，即变为28,感应电动势为EI=^^=QBJIS=号第二次在1s内将线框面积均匀

2BAS25(S-妁

BS侪七E、

的减小到原来的一半，即变为gs,感应电动势大小为民,所以有瓦

=1,选项B正确.

高二物理同步训练试题解析

第四章第5节

1.如图所示，线框三条竖直边长度和电阻均相同，横边电阻不计.它以速度。匀速向右

平动，当/边刚进入虚线内匀强磁场时，6间的电势差为U,当〃边刚进入磁场时，c、

d间的电势差为（）

XX

XX

B

xx

XX

A.UB.2U

C.|t/D.|t/

答案：B

解析：当＜zb边进入磁场时，若感应电动势为E,由于"相当于电源，cd与外'并联相

当于外电路，所以'.当cW边进入磁场时，感应电动势不变，"与c"并联相当于电源，

2

7■相当于外电路，此时c、1间电势差U'=1E=2U,选项B正确.

2.如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路产生了感生

电动势，下列说法正确的是（）矽史亦止

磁场变化

A.磁场变化时，会在空间激发一种电场v|Z

B.使电荷定向移动形成电流的是磁场力/rhs

c.使电荷定向移动形成电流的是电场力

D.以上说法都不对'''

答案：AC

解析：磁场变化时，会形成感生电场，A对.感生电场对电荷的电场力使电荷定向移动，

B错C对.

3.如图所示四种情况中能产生恒定的感应电场的是（）

答案：C

解析：据麦克斯韦电磁场理论，要产生恒定的感应电场，必须是由均匀变化的磁场产生

的，所以C对.

4.某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是（）

A.沿45方向的磁场在迅速减弱B.沿48方向的磁场在迅速增强

C.沿艮4方向的磁场在迅速增强D.沿加方向的磁场在迅速减弱

答案：AC

解析：感应电场的方向可用楞次定律结合右手螺旋定则来判定.

5.一直升机停在南半球的地磁极上空.该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为8.

直升机螺旋桨叶片的长度为/,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋

桨按顺时针方向转动.螺旋桨叶片的近轴端为。，远轴端为6,如图所示.如果忽略。到转

轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，即（）

A.E=M?B,且。点电势低于6点电势B.E=2承B,且。点电势低于b点电势

C.E=M?B,且。点电势高于b点电势D.E=2njfB,且。点电势高于6点电势

答案：A

解析：螺旋桨是叶片转绕着。点转动，产生的感应电动势£===

8（2叨尸由右手定则判断出6点电势比“点电势高.

6.如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有

电流通过，下列说法中正确的是（）

A.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势

B.动生电动势的产生与洛伦兹力有关

C.动生电动势的产生与电场力有关

D.动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的

答案：AB

解析：导体在磁场中做切割磁感线运动时产生的电动势叫动生电动势，原因是由于导体

运动时，自由电荷受到洛伦兹力作用而引起的，感生电动势是由于感生电场引起的，原因不

相同.

7.研究表明，地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用.鸽子体内的电阻大约为IO?C,

当它在地球磁场中展翅K行时，会切割磁感线，在两翅之间产生动生电动势.这样.鸽子体

内灵敏的感受器即可根据动生电动势的大小来判别其飞行方向.若某处地磁场磁感应强度的

竖直分量约为0.5X10咛.鸽子以20m/s速度水平滑翔，则可估算出两翅之间产生的动生电

动势大约为()

A.30mVB.3mV

C.0.3mVD.0.03mV

答案：C

解析：设鸽子两翅之间距离30cm,则动生电动势£>8/o=0.5X10-4xo3X20V=0.3

mV.

8.如图所示，面积为0.2n?的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面.已

知磁感应强度随时间变化的规律为8=2+027,定值电阻凡=6C,线圈电阻&=4。，求:

(1)磁通量变化率，回路的感应电动势；

(2)a、b两点间电压Uab.

答案：(1)0.04Wb/s4V(2)2.4V

解析:⑴由8=(2+0.2/)T得华=0.2T/s

故攀=Wb/s

£=M^=4V

(2)线圈相当于电源，t/帅是外压

人=而三百Ri=2.47.

1\.\十

9.在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示.已知电容C=30"，回

路的长和宽分别为/i=8cm,/2=5cm,磁感应强度的变化率为5XlO^T/s,若磁感应强度

向里均匀增大则()

上xx1-x卜

CXXXXXI

XXXXXXP2

XXXXXX

A.电容器的上极板带正电，电荷量为2X10-9c

B.电容器的上极板带负电，电荷量为6X10-9c

C.电容器的上极板带正电，电荷量为6X10-9C

D.电容器的上极板带负电，电荷量为8X10（

答案:C

解析：回路中的感应电动势等于电容器两极板间的电压，U=E=限坐y=5X10

2X0.05X0.08V=2X10-4v.则电容器的电荷量《=CU=30XlO^xzx10^C=6X10'9C,

由楞次定律可判断回路中感生电动势沿逆时针方向，电容器的上极板带正电，C选项正确.

10.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下,

如图所示.现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和

电容器极板的带电情况是（）

A.从。到b,上极板带正电B.从。到6,下极板带正电

C.从。到4,上极板带正电D.从6到m下极板带正电

答案：D

解析：在N极接近线圈上端的过程中，穿过线圈的磁通量增多，由楞次定律判断感应

电流的磁场方向与磁铁的磁场方向相反，由右手螺旋定则可判定电路中的电流为顺时针方

向，故通过R的电流由6到a,电容器下极板带正电.

11.如图所示，绕在同一铁芯上的两个线圈M、N,“与光滑金属导轨相连，导轨处存

在与导轨平面垂直且方向向里的匀强磁场，导轨上有与之垂直的导体棒。6,当向左或向