2026年江苏省苏教版高中物理选修第二册第5章课后练习题

2026年江苏省苏教版高中物理选修第二册第5章课后练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究电磁感应现象的实验中，某同学用如图所示的装置探究影响感应电流大小的因素。实验发现，当磁铁插入或拔出线圈时，电流表的指针偏转方向相反。下列说法正确的是（）A.磁铁插入线圈时，线圈中产生的感应电流方向与磁铁的磁场方向相同B.感应电流的大小仅与磁铁插入线圈的快慢有关C.感应电流的产生条件是线圈中有磁通量变化D.若将线圈匝数增加，感应电流的磁效应会增强2.如图所示，两根平行长直导线分别通有大小相等、方向相反的电流。在两导线连线中垂线上某点P处，磁感应强度的方向和大小情况是（）A.磁感应强度为零，方向垂直纸面向里B.磁感应强度不为零，方向垂直纸面向外C.磁感应强度不为零，方向沿中垂线背离导线D.磁感应强度为零，方向沿中垂线指向导线3.一个边长为L的正方形金属框，总电阻为R，以速度v匀速进入一个宽度大于L的匀强磁场区域，磁场方向垂直框面。在金属框完全进入磁场的过程中，下列说法正确的是（）A.感应电动势始终为零B.感应电流的方向始终不变C.感应电流的大小逐渐减小D.磁场对金属框的作用力方向始终与速度方向相反4.如图所示，一个矩形线圈abcd放在匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行。当线圈绕ab边以角速度ω匀速转动时，下列说法正确的是（）A.线圈中产生的感应电动势最大值为BL²ωB.线圈转动过程中，感应电动势方向始终不变C.线圈转动过程中，感应电动势大小不变D.当线圈平面与磁场方向垂直时，感应电动势为零5.一个理想变压器原线圈匝数为n₁，副线圈匝数为n₂，原线圈接在电压为U₁的交流电源上，副线圈接一个电阻为R的负载。下列说法正确的是（）A.原副线圈的电流之比等于匝数之比B.原副线圈的电压之比等于匝数之比C.变压器输入功率等于输出功率D.副线圈两端的电压始终等于U₁/n₂6.如图所示，一个带正电的粒子以速度v₀垂直进入一个匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。粒子在磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.粒子的运动半径与速度v₀成正比B.粒子的运动周期与速度v₀成正比C.粒子的运动半径与磁感应强度B成反比D.粒子的运动周期与磁感应强度B成正比7.一个电感线圈与一个电容器串联接在交流电源上，当电源频率增大时，下列说法正确的是（）A.线圈的感抗增大B.电容器的容抗增大C.电路的总阻抗增大D.电路中的电流减小8.如图所示，一个理想直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r。当电动机正常工作时，下列说法正确的是（）A.电动机的输入功率为UIB.电动机的输出功率为UIC.电动机的发热功率为I²rD.电动机的反电动势为U-Ir9.一个电磁炉的原理是利用高频变化的磁场在锅底产生涡流，从而实现加热。下列说法正确的是（）A.电磁炉只能加热铁质锅具B.涡流产生的热量与磁场的频率成正比C.电磁炉的效率与锅底的导热性能无关D.电磁炉的工作原理是利用电流的热效应10.如图所示，一个平行板电容器与一个电感线圈串联接在交流电源上，当电容器极板间距增大时，下列说法正确的是（）A.电容器的电容增大B.电路的总阻抗减小C.电路中的电流增大D.电感线圈的自感电动势增大二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.一个边长为L的正方形金属框，总电阻为R，以速度v匀速进入一个宽度大于L的匀强磁场区域，磁场方向垂直框面。在金属框完全进入磁场的过程中，通过金属框某截面的电荷量为________。2.一个矩形线圈abcd放在匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行。当线圈绕ab边以角速度ω匀速转动时，线圈中产生的感应电动势瞬时表达式为e(t)=________。3.一个理想变压器原线圈匝数为n₁，副线圈匝数为n₂，原线圈接在电压为U₁的交流电源上，副线圈接一个电阻为R的负载。原线圈的输入电流为________。4.一个带正电的粒子以速度v₀垂直进入一个匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为________。5.一个电感线圈与一个电容器串联接在交流电源上，当电源频率增大时，电路中的电流将________（填“增大”“减小”或“不变”）。6.一个理想直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r。当电动机正常工作时，电动机的反电动势为________。7.一个电磁炉的原理是利用高频变化的磁场在锅底产生涡流，从而实现加热。涡流产生的热量与磁场的频率________（填“成正比”“成反比”或“无关”）。8.一个平行板电容器与一个电感线圈串联接在交流电源上，当电容器极板间距增大时，电路的总阻抗将________（填“增大”“减小”或“不变”）。9.一个带电粒子以速度v₀垂直进入一个匀强电场区域，电场强度为E。粒子在电场中做类平抛运动，其加速度大小为________。10.一个交流电的电压瞬时表达式为u(t)=100sin100πt(V)，其有效值为________V。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.感应电流的方向总是与引起感应电流的磁通量变化的方向相反。（）2.在匀强磁场中，一个矩形线圈转动时，感应电动势的最大值等于线圈匝数、边长、磁感应强度和角速度的乘积。（）3.理想变压器的输入功率总是大于输出功率。（）4.一个带正电的粒子以速度v₀垂直进入一个匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期与速度v₀无关。（）5.电感线圈对直流电相当于断路，对交流电相当于短路。（）6.电容器的电容越大，其容抗越小。（）7.电动机的反电动势是指电动机工作时产生的感应电动势，其方向与电源电压方向相反。（）8.电磁炉只能加热铁质锅具，因为只有铁质锅具才能产生涡流。（）9.一个平行板电容器与一个电感线圈串联接在交流电源上，当电容器极板间距增大时，电路的总阻抗增大。（）10.一个交流电的电压瞬时表达式为u(t)=100sin100πt(V)，其角频率为100πrad/s。（）四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述法拉第电磁感应定律的内容。2.简述安培定则的内容。3.简述洛伦兹力的方向判定方法。4.简述交流电的有效值的意义。5.简述理想变压器的原理。6.简述电磁炉的工作原理。7.简述电感线圈在电路中的作用。8.简述电容器在电路中的作用。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.一个边长为L的正方形金属框，总电阻为R，以速度v匀速进入一个宽度大于L的匀强磁场区域，磁场方向垂直框面。已知磁感应强度为B，求金属框完全进入磁场的过程中，通过金属框某截面的电荷量。2.一个矩形线圈abcd放在匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行。当线圈绕ab边以角速度ω匀速转动时，线圈中产生的感应电动势最大值为0.5V，求线圈的匝数、边长和磁感应强度的乘积。3.一个理想变压器原线圈匝数为n₁=1000匝，副线圈匝数为n₂=200匝，原线圈接在电压为220V的交流电源上，副线圈接一个电阻为R=10Ω的负载。求原线圈的输入电流。4.一个带正电的粒子以速度v₀=10⁴m/s垂直进入一个匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B=0.1T。求粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径。5.一个电感线圈与一个电容器串联接在交流电源上，已知电感线圈的感抗为X_L=100Ω，电容器的容抗为X_C=200Ω。求电路的总阻抗。6.一个理想直流电动机的额定电压为U=220V，额定电流为I=5A，线圈电阻为r=10Ω。求电动机的反电动势。7.一个电磁炉的原理是利用高频变化的磁场在锅底产生涡流，从而实现加热。已知磁场的频率为f=100kHz，锅底的电阻为R=0.1Ω。求涡流产生的热量。8.一个平行板电容器与一个电感线圈串联接在交流电源上，已知电容器的电容为C=1μF，电感线圈的自感系数为L=0.1H。求电路的谐振频率。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C（感应电流的产生条件是线圈中有磁通量变化，A错误；感应电流的大小与磁通量变化率有关，B错误；感应电流的磁效应会增强，D错误）2.B（两导线产生的磁场方向相反，但大小相等，中垂线上某点P处，磁感应强度不为零，方向垂直纸面向外）3.D（金属框进入磁场时，感应电流的方向会改变，A错误；感应电流的大小与磁通量变化率有关，C错误；磁场对金属框的作用力方向始终与速度方向相反，D正确）4.A（感应电动势最大值为BL²ω，A正确；线圈转动过程中，感应电动势方向会改变，B错误；感应电动势大小会变化，C错误；当线圈平面与磁场方向垂直时，感应电动势最大，D错误）5.B（原副线圈的电压之比等于匝数之比，B正确；原副线圈的电流之比与匝数成反比，A错误；变压器输入功率等于输出功率，C正确；副线圈两端的电压与匝数成正比，D错误）6.C（粒子的运动半径与速度v₀成正比，A正确；粒子的运动周期与速度v₀无关，B错误；粒子的运动半径与磁感应强度B成反比，C正确；粒子的运动周期与磁感应强度B无关，D错误）7.A（线圈的感抗与频率成正比，A正确；电容器的容抗与频率成反比，B错误；电路的总阻抗与频率有关，C错误；电路中的电流与频率有关，D错误）8.C（电动机的发热功率为I²r，C正确；电动机的输入功率为UI，A错误；电动机的输出功率为UI-I²r，B错误；电动机的反电动势为U-Ir，D错误）9.B（涡流产生的热量与磁场的频率成正比，B正确；电磁炉可以加热铁质、不锈钢等锅具，A错误；电磁炉的效率与锅底的导热性能有关，C错误；电磁炉的工作原理是利用高频变化的磁场在锅底产生涡流，D错误）10.B（电容器的电容与极板间距成反比，A错误；电路的总阻抗与频率有关，B正确；电路中的电流与频率有关，C错误；电感线圈的自感电动势与电流变化率有关，D错误）二、填空题1.BL²/2R（通过金属框某截面的电荷量为感应电动势乘以时间，即q=∫Idt=∫(ε/R)dt=∫(BLv/R)dt=BL²/2R）2.n₁BL²ωsinωt（感应电动势瞬时表达式为e(t)=n₁BL²ωsinωt）3.U₁n₂/(n₁²R+R)（原线圈的输入电流为I₁=U₁/(n₁²R+R)）4.mv₀²/(qB)（粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r=mv₀/(qB)）5.增大（电感线圈对交流电的感抗为X_L=2πfL，频率增大，感抗增大，电路中的电流减小，但题目问电流变化趋势，应为增大）6.U-Ir（电动机的反电动势为E=U-Ir）7.成正比（涡流产生的热量与磁场的频率成正比，Q∝f²）8.增大（电容器的容抗为X_C=1/(2πfC)，频率增大，容抗减小，电路的总阻抗增大）9.qE/m（带电粒子在电场中做类平抛运动，加速度大小为a=qE/m）10.50V（交流电的有效值为U=U_m/√2=100/√2=50V）三、判断题1.√（感应电流的方向总是与引起感应电流的磁通量变化的方向相反）2.√（感应电动势的最大值等于线圈匝数、边长、磁感应强度和角速度的乘积）3.×（理想变压器的输入功率总是等于输出功率）4.√（粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期与速度v₀无关）5.√（电感线圈对直流电相当于断路，对交流电相当于短路）6.√（电容器的电容越大，其容抗越小）7.√（电动机的反电动势是指电动机工作时产生的感应电动势，其方向与电源电压方向相反）8.×（电磁炉可以加热铁质、不锈钢等锅具，不仅限于铁质锅具）9.√（平行板电容器与一个电感线圈串联接在交流电源上，当电容器极板间距增大时，电路的总阻抗增大）10.√（交流电的角频率为ω=2πf=100πrad/s）四、简答题1.法拉第电磁感应定律的内容是：闭合电路中产生的感应电动势的大小，等于穿过这一电路的磁通量变化率。2.安培定则的内容是：用右手握住导线，让四指的方向跟电流的方向一致，那么大拇指所指的方向就是磁感线的方向。3.洛伦兹力的方向判定方法是：用左手握拳，让四指的方向跟正电荷运动的方向一致，那么大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。4.交流电的有效值的意义是：交流电的有效值是指产生相同热效应的直流电的值。5.理想变压器的原理是：利用电磁感应原理，通过改变原副线圈的匝数比，实现电压的升高或降低。6.电磁炉的工作原理是：利用高频变化的磁场在锅底产生涡流，从而实现加热。7.电感线圈在电路中的作用是：对直流电相当于断路，对交流电相当于短路，可以滤波、调谐等。8.电容器在电路中的作用是：可以储存电荷，对直流电相当于断路，对交流电相当于通路，可以滤波、耦合等。五、应用题1.通过金属框某截面的电荷量为BL²/2R。解：金属