2025-2026年辽宁省部编版高中物理第六章电磁感应练习题

2025-2026年辽宁省部编版高中物理第六章电磁感应练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在图示电路中，导体棒ab以速度v向右匀速运动，穿过一个由N匝线圈组成的矩形框架，框架宽度为L，磁感应强度为B。若线圈总电阻为R，ab棒电阻为r，则下列说法正确的是（）A.线圈中产生的感应电动势大小为NBvLB.线圈中产生的感应电流方向为顺时针C.感应电流大小为NBvL/(N+1)RD.ab棒受到的安培力大小为NB²vL²/(N+1)R参考答案：D解析：感应电动势由法拉第电磁感应定律计算，E=NBLv，选项A正确但非最佳；根据右手定则，感应电流方向为逆时针，选项B错误；感应电流大小I=NBLv/(NR+r)，选项C错误；ab棒受安培力F=BIL=B²NL²v/(NR+r)，选项D正确。2.如图所示，一个U形金属框架置于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。质量为m、电阻为r的导体棒ab从高度h处由静止下滑，不计摩擦，下列说法正确的是（）A.ab棒下滑过程中机械能守恒B.ab棒下滑速度最大时，感应电动势为零C.ab棒下滑过程中，框架对地面的压力始终大于mgD.ab棒下滑过程中，产生的焦耳热等于mgh参考答案：D解析：ab棒下滑时受重力和安培力，机械能不守恒，选项A错误；速度最大时安培力等于重力，感应电动势E=Bhv，选项B错误；框架对地面压力等于系统总重，选项C错误；根据能量守恒，mgh=Q+ab棒动能增量，若系统无其他能量损失，Q=mgh，选项D正确。3.在一个水平放置的平行板电容器中，两极板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一个质量为m、带电荷量为+q的小球以速度v₀进入电容器，若要使小球做匀速直线运动，则必须（）A.两极板间电压为qBv₀dB.两极板间电压为mv₀²d/BqC.小球速度方向必须与电场力方向垂直D.小球速度方向必须与磁场力方向垂直参考答案：A解析：小球受电场力F电=qE，洛伦兹力F磁=qv₀B。若做匀速直线运动，则F电=F磁，即qE=qv₀B，E=Bv₀。根据E=U/d，U=qBv₀d，选项A正确；选项B电压计算错误；选项C、D未考虑力的平衡条件。4.如图所示，一个边长为L的正方形金属线框以速度v匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场区域，进入过程中线框平面始终与磁场方向垂直。下列说法正确的是（）A.线框进入磁场一半时，感应电流最大B.线框完全进入磁场后，感应电流为零C.线框进入磁场过程中，产生的焦耳热等于BL²v²D.线框进入磁场过程中，受到的安培力做负功参考答案：D解析：感应电动势E=BvL，感应电流大小I=BvL/(R+r)，与进入深度无关，选项A错误；完全进入后磁通量变化率为零，感应电流为零，选项B正确但非最佳；焦耳热Q=∫I²Rdt≠BL²v²，选项C错误；安培力方向与速度相反，做负功，选项D正确。5.一个面积为S的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，产生的感应电动势瞬时值为e=BSωsinωt。若将磁感应强度变为2B，其他条件不变，则（）A.感应电动势最大值变为2倍B.感应电动势有效值变为2倍C.线圈转动周期变为2倍D.线圈转动角速度变为2倍参考答案：A解析：感应电动势最大值E₀=BSω，变为2B后E₀'=(2B)Sω=2E₀，选项A正确；有效值E=Em/√2，变为√2倍，选项B错误；周期T=2π/ω不变，选项C错误；角速度ω不变，选项D错误。6.如图所示，一个U形金属框架与水平导轨连接，导轨上放置一根质量为m、电阻为r的导体棒ab，整个装置处于磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中。现用水平恒力F拉ab棒，使其以速度v匀速向右运动，则下列说法正确的是（）A.ab棒产生的感应电动势为BvLB.ab棒受到的安培力大小为B²L²v/rC.恒力F做的功一部分转化为内能D.电路中消耗的总功率为Fv参考答案：C解析：感应电动势E=BvL，选项A正确但非最佳；安培力F安=BIL=B²L²v/(Lr+r)，选项B错误；恒力做功等于系统增加的机械能，部分转化为内能，选项C正确；总功率P=EI=B²L²v²/(Lr+r)，选项D错误。7.一个边长为L的正方形金属线框，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，磁感应强度为B。若线框进入过程中始终与磁场方向垂直，则下列说法正确的是（）A.线框进入磁场一半时，感应电流最大B.线框完全进入磁场后，感应电流为零C.线框进入磁场过程中，产生的焦耳热等于BL²v²/RD.线框进入磁场过程中，受到的安培力做负功参考答案：B解析：感应电动势E=BvL，感应电流大小I=BvL/R，与进入深度无关，选项A错误；完全进入后磁通量变化率为零，感应电流为零，选项B正确；焦耳热Q=∫I²Rdt≠BL²v²/R，选项C错误；安培力方向与速度相反，做负功，选项D正确。8.如图所示，一个U形金属框架与水平导轨连接，导轨上放置一根质量为m、电阻为r的导体棒ab，整个装置处于磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中。现用水平恒力F拉ab棒，使其以速度v匀速向右运动，则下列说法正确的是（）A.ab棒产生的感应电动势为BvLB.ab棒受到的安培力大小为B²L²v/rC.恒力F做的功一部分转化为内能D.电路中消耗的总功率为Fv参考答案：C解析：感应电动势E=BvL，选项A正确但非最佳；安培力F安=BIL=B²L²v/(Lr+r)，选项B错误；恒力做功等于系统增加的机械能，部分转化为内能，选项C正确；总功率P=EI=B²L²v²/(Lr+r)，选项D错误。9.一个面积为S的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，产生的感应电动势瞬时值为e=BSωsinωt。若将磁感应强度变为2B，其他条件不变，则（）A.感应电动势最大值变为2倍B.感应电动势有效值变为2倍C.线圈转动周期变为2倍D.线圈转动角速度变为2倍参考答案：A解析：感应电动势最大值E₀=BSω，变为2B后E₀'=(2B)Sω=2E₀，选项A正确；有效值E=Em/√2，变为√2倍，选项B错误；周期T=2π/ω不变，选项C错误；角速度ω不变，选项D错误。10.在一个水平放置的平行板电容器中，两极板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一个质量为m、带电荷量为+q的小球以速度v₀进入电容器，若要使小球做匀速直线运动，则必须（）A.两极板间电压为qBv₀dB.两极板间电压为mv₀²d/BqC.小球速度方向必须与电场力方向垂直D.小球速度方向必须与磁场力方向垂直参考答案：A解析：小球受电场力F电=qE，洛伦兹力F磁=qv₀B。若做匀速直线运动，则F电=F磁，即qE=qv₀B，E=Bv₀。根据E=U/d，U=qBv₀d，选项A正确；选项B电压计算错误；选项C、D未考虑力的平衡条件。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的正方形金属线框，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，磁感应强度为B。若线框进入过程中始终与磁场方向垂直，则线框进入磁场一半时，产生的感应电动势大小为______，感应电流大小为______。参考答案：BLv，BLv/R解析：根据法拉第电磁感应定律，E=BvL；根据欧姆定律，I=BvL/R。2.如图所示，一个U形金属框架与水平导轨连接，导轨上放置一根质量为m、电阻为r的导体棒ab，整个装置处于磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中。现用水平恒力F拉ab棒，使其以速度v匀速向右运动，则ab棒受到的安培力大小为______，电路中消耗的总功率为______。参考答案：B²L²v/(Lr+r)，B²L²v²/(Lr+r)解析：安培力F安=BIL=B²L²v/(Lr+r)；总功率P=EI=B²L²v²/(Lr+r)。3.一个面积为S的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，产生的感应电动势瞬时值为e=BSωsinωt。若ω变为2ω，其他条件不变，则感应电动势最大值变为原来的______倍，周期变为原来的______倍。参考答案：2，1/2解析：感应电动势最大值E₀=BSω，ω变为2ω后E₀'=(2BSω)=2E₀；周期T=2π/ω，ω变为2ω后T'=2π/(2ω)=T/2。4.在一个水平放置的平行板电容器中，两极板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一个质量为m、带电荷量为+q的小球以速度v₀进入电容器，若要使小球做匀速直线运动，则两极板间电压必须为______，电场强度方向为______。参考答案：qBv₀d，竖直向下解析：根据平衡条件，qE=qv₀B，E=Bv₀，U=Ed，电场力方向与洛伦兹力方向相反，电场强度方向竖直向下。5.一个边长为L的正方形金属线框，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，磁感应强度为B。若线框进入过程中始终与磁场方向垂直，则线框完全进入磁场后，产生的感应电动势大小为______，感应电流大小为______。参考答案：0，0解析：完全进入后磁通量变化率为零，感应电动势为零，感应电流为零。6.如图所示，一个U形金属框架与水平导轨连接，导轨上放置一根质量为m、电阻为r的导体棒ab，整个装置处于磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中。现用水平恒力F拉ab棒，使其以速度v匀速向右运动，则ab棒产生的感应电动势大小为______，ab棒受到的安培力做功功率为______。参考答案：BLv，B²L²v²/r解析：感应电动势E=BvL；安培力做功功率P安=F安v=B²L²v²/r。7.一个面积为S的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，产生的感应电动势瞬时值为e=BSωsinωt。若ω变为2ω，其他条件不变，则感应电动势有效值变为原来的______倍，电路中消耗的总功率变为原来的______倍。参考答案：√2，2解析：感应电动势有效值E=Em/√2，ω变为2ω后Em'=2Em，E'=√2E；总功率P=EI=Em²/(2R)，ω变为2ω后P'=2P。8.在一个水平放置的平行板电容器中，两极板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一个质量为m、带电荷量为+q的小球以速度v₀进入电容器，若要使小球做匀速直线运动，则两极板间电压必须为______，电场力做功功率为______。参考答案：qBv₀d，0解析：根据平衡条件，qE=qv₀B，E=Bv₀，U=Ed；匀速运动时电场力不做功，功率为零。9.一个边长为L的正方形金属线框，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，磁感应强度为B。若线框进入过程中始终与磁场方向垂直，则线框进入磁场过程中，产生的焦耳热等于______，安培力做功等于______。参考答案：BL²v²/R，BL²v²/R解析：根据能量守恒，焦耳热Q=∫I²Rdt=BL²v²/R；安培力做功等于焦耳热，W安=Q=BL²v²/R。10.如图所示，一个U形金属框架与水平导轨连接，导轨上放置一根质量为m、电阻为r的导体棒ab，整个装置处于磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中。现用水平恒力F拉ab棒，使其以速度v匀速向右运动，则ab棒受到的洛伦兹力大小为______，电路中产生的感应电动势方向为______。参考答案：qv₀B，从a到b解析：洛伦兹力F磁=qv₀B；根据右手定则，感应电动势方向从a到b。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.感应电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化率成正比，与线圈匝数成正比。参考答案：正确解析：根据法拉第电磁感应定律，E=nΔΦ/Δt。2.感应电流的方向总是与引起感应电流的磁通量变化方向相反。参考答案：错误解析：根据楞次定律，感应电流的方向总是阻碍磁通量变化。3.一个边长为L的正方形金属线框，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，磁感应强度为B。若线框进入过程中始终与磁场方向垂直，则线框进入磁场过程中，产生的焦耳热等于BL²v²/R。参考答案：正确解析：根据能量守恒，焦耳热Q=∫I²Rdt=BL²v²/R。4.如图所示，一个U形金属框架与水平导轨连接，导轨上放置一根质量为m、电阻为r的导体棒ab，整个装置处于磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中。现用水平恒力F拉ab棒，使其以速度v匀速向右运动，则ab棒受到的安培力大小为B²L²v/r。参考答案：错误解析：安培力F安=BIL=B²L²v/(Lr+r)。5.一个面积为S的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，产生的感应电动势瞬时值为e=BSωsinωt。若ω变为2ω，其他条件不变，则感应电动势最大值变为原来的2倍。参考答案：正确解析：感应电动势最大值E₀=BSω，ω变为2ω后E₀'=(2BSω)=2E₀。6.在一个水平放置的平行板电容器中，两极板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一个质量为m、带电荷量为+q的小球以速度v₀进入电容器，若要使小球做匀速直线运动，则两极板间电压必须为qBv₀d。参考答案：正确解析：根据平衡条件，qE=qv₀B，E=Bv₀，U=Ed。7.一个边长为L的正方形金属线框，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，磁感应强度为B。若线框进入过程中始终与磁场方向垂直，则线框完全进入磁场后，产生的感应电动势大小为0。参考答案：正确解析：完全进入后磁通量变化率为零，感应电动势为零。8.如图所示，一个U形金属框架与水平导轨连接，导轨上放置一根质量为m、电阻为r的导体棒ab，整个装置处于磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中。现用水平恒力F拉ab棒，使其以速度v匀速向右运动，则ab棒受到的洛伦兹力大小为qv₀B。参考答案：错误解析：洛伦兹力F磁=qvB，方向与速度方向垂直。9.一个面积为S的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，产生的感应电动势瞬时值为e=BSωsinωt。若ω变为2ω，其他条件不变，则感应电动势有效值变为原来的√2倍。参考答案：错误解析：感应电动势有效值E=Em/√2，ω变为2ω后Em'=2Em，E'=√2E。10.在一个水平放置的平行板电容器中，两极板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一个质量为m、带电荷量为+q的小球以速度v₀进入电容器，若要使小球做匀速直线运动，则小球速度方向必须与电场力方向垂直。参考答案：错误解析：匀速直线运动时电场力与洛伦兹力平衡，方向相反，速度方向与电场力方向不一定垂直。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及其数学表达式。参考答案：法拉第电磁感应定律指出，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的绝对值。数学表达式为E=nΔΦ/Δt，其中E为感应电动势，n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量，Δt为变化时间。2.简述楞次定律的内容及其判断方法。参考答案：楞次定律指出，感应电流的方向总是要使得感应电流产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量变化。判断方法：①确定原磁场的方向；②判断穿过线圈的磁通量是增加还是减少；③根据磁通量变化方向，用右手螺旋定则判断感应电流的磁场方向；④根据感应电流的磁场方向，用右手螺旋定则判断感应电流的方向。3.简述安培力的方向判断方法。参考答案：安培力的方向判断方法：①用右手定则判断导体棒中感应电流的方向；②根据左手定则判断安培力的方向。具体步骤：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。4.简述感应电动势产生的条件。参考答案：感应电动势产生的条件：①闭合电路；②穿过闭合电路的磁通量发生变化。只要满足这两个条件，闭合电路中就会产生感应电动势。5.简述感应电流产生的条件。参考答案：感应电流产生的条件：①闭合电路；②穿过闭合电路的磁通量发生变化。感应电流的产生既需要感应电动势，也需要闭合电路。6.简述自感现象的特点。参考答案：自感现象的特点：①自感现象是由于导体自身电流变化而引起的电磁感应现象；②自感电动势总是阻碍导体自身电流的变化；③自感系数是描述自感现象强弱的物理量，与线圈的形状、匝数、是否有铁芯等因素有关。7.简述互感现象的特点。参考答案：互感现象的特点：①互感现象是由于一个线圈中电流变化而引起另一个线圈中产生感应电动势的现象；②互感电动势的大小与两个线圈的相对位置、匝数、是否有铁芯等因素有关；③互感现象是变压器、感应线圈等设备的工作基础。8.简述电磁感应现象的应用。参考答案：电磁感应现象的应用：①发电机：利用电磁感应现象将机械能转化为电能；②变压器：利用电磁感应现象改变交流电压；③感应炉：利用电磁感应现象加热金属；④无线充电：利用电磁感应现象实现无线能量传输。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的正方形金属线框，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，磁感应强度为B。若线框进入过程中始终与磁场方向垂直，求线框进入磁场一半时产生的感应电动势大小和感应电流大小。解题思路：根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求解。参考答案：感应电动势E=BvL/2，感应电流I=BvL/(2R)。解析：线框进入磁场一半时，有效切割长度为L/2，感应电动势E=Bv(L/2)=BvL/2；根据欧姆定律，感应电流I=E/R=BvL/(2R)。2.如图所示，一个U形金属框架与水平导轨连接，导轨上放置一根质量为m、电阻为r的导体棒ab，整个装置处于磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中。现用水平恒力F拉ab棒，使其以速度v匀速向右运动，求ab棒受到的安培力大小和电路中消耗的总功率。解题思路：根据平衡条件和功率公式求解。参考答案：安培力F安=B²L²v/(Lr+r)，总功率P=B²L²v²/(Lr+r)。解析：ab棒匀速运动时，F=F安，F安=BIL=B²L²v/(Lr+r)；电路中消耗的总功率P=EI=B²L²v²/(Lr+r)。3.一个面积为S的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，产生的感应电动势瞬时值为e=BSωsinωt。若ω变为2ω，其他条件不变，求感应电动势最大值和周期变化。解题思路：根据感应电动势公式和周期公式求解。参考答案：感应电动势最大值变为2倍，周期变为原来的1/2。解析：感应电动势最大值E₀=BSω，ω变为2ω后E₀'=BS(2ω)=2E₀；周期T=2π/ω，ω变为2ω后T'=2π/(2ω)=T/2。4.在一个水平放置的平行板电容器中，两极板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一个质量为m、带电荷量为+q的小球以速度v₀进入电容器，若要使小球做匀速直线运动，求两极板间电压和电场强度方向。解题思路：根据平衡条件和电场强度公式求解。参考答案：电压U=qBv₀d，电场强度方向竖直向下。解析：根据平衡条件，qE=qv₀B，E=Bv₀，U=Ed，电场力方向与洛伦兹力方向相反，电场强度方向竖直向下。5.一个边长为L的正方形金属线框，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，磁感应强度为B。若线框进入过程中始终与磁场方向垂直，求线框完全进入磁场后产生的焦耳热。解题思路：根据能量守恒定律求解。参考答案：焦耳热Q=BL²v²/R。解析：根据能量守恒，焦耳热Q=∫I²Rdt=BL²v²/R。6.如图所示，一个U形金属框架与水平导轨连接，导轨上放置一根质量为m、电阻为r的导体棒ab，整个装置处于磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中。现用水平恒力F拉ab棒，使其以速度v匀速向右运动，求ab棒受到的洛伦兹力大小和电路中产生的感应电动势方向。解题思路：根据洛伦兹力公式和右手定则求解。参考答案：洛伦兹力F磁=qvB，感应电动势方向从a到b。解析：洛伦兹力F磁=qvB，方向与速度方向垂直；根据右手定则，感应电动势方向从a到b。7.一个面积为S的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，产生的感应电动势瞬时值为e=BSωsinωt。若ω变为2ω，其他条件不变，求感应电动势有效值和总功率变化。解题思路：根据感应电动势公式和功率公式求解。参考答案：感应电动势有效值变为√2倍，总功率变为2倍。解析：感应电动势有效值E=Em/√2，ω变为2ω后Em'=2Em，E'=√2E；总功率P=EI=Em²/(2R)，ω变为2ω后P'=2P。8.在一个水平放置的平行板电容器中，两极板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一个质量为m、带电荷量为+q的小球以速度v₀进入电容器，若要使小球做匀速直线运动，求电场力做功功率和小球速度方向。解题思路：根据平衡条件和功率公式求解。参考答案：电场力做功功率为0，小球速度方向与电场力方向相反。解析：匀速直线运动时电场力不做功，功率为零；电场力与洛伦兹力平衡，方向相反，小球速度方向与电场力方向相反。【标准答案及解析】一、单项选择题1.D2.D3.A4.D5.A6.C7.B8.C9.A10.A二、填空题1.BLv，BLv/R12.B²L²v/(Lr+r)，B²L²v²/(Lr+r)13.2，1/22.qBv₀d，竖直向下15.0，016.BLv，B²L²v²/r3.√2，218.qBv₀d，019.BL²v²/R，BL²v²/R20.qv₀B，从a到b三、判断题1.正确22.错误23.正确24.错误25.正确26.正确2.正确28.错误29.错误30.错误四、简答题1.法拉第电磁感应定律指出，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的绝对值。数学表达式为E=nΔΦ/Δt，其中E为感应电动势，n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量，Δt为变化时间。2.楞次定律指出，感应电流的方向总是要使得感应电流产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量变化。判断方法：①确定原磁场的方向；②判断穿过穿过线圈的磁通量是增加还是减少；③根据磁通量变化方向，用右手螺旋定则判断感应电流的磁场方向；④根据感应电流的磁场方向，用右手螺旋定则判断感应电流的方向。3.安培力的方向判断方法：①用右手定则判断导体棒中感应电流的方向；②根据左手定则判断安培力的方向。具体步骤：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。4.感应电动势产生的条件：①闭合电路；②穿过闭合电路的