2026年广东省部编版高中物理第5章电磁感应习题

2026年广东省部编版高中物理第5章电磁感应习题一、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匀速向右切割磁感线，磁感应强度为B，电阻为R，导轨电阻不计。下列说法正确的是（）A.感应电流的方向为a→b→c→aB.感应电动势的大小为BlvC.感应电流的大小为B²l²v/RD.若导体棒质量为m，要维持匀速运动，外力需做功功率为B²l²v²/R解析：感应电流方向由右手定则判断，ab棒切割磁感线产生感应电动势，等效为电源，电流方向为a→c→b→a，故A错误；感应电动势E=Blv，故B正确；感应电流I=E/R=Blv/R，故C错误；维持匀速运动需克服安培力，F=BIL=Bl²v/R，功率P=Fv=Bl²v²/R，故D错误。2.如图所示，矩形线圈abcd边长分别为L₁和L₂，以速度v匀速进入宽度为L₁的匀强磁场区域，磁感应强度为B。下列说法正确的是（）A.线圈进入磁场过程中，感应电流方向始终不变B.线圈进入磁场过程中，感应电动势逐渐增大C.线圈完全进入磁场后，感应电动势为零D.线圈完全进入磁场后，感应电流方向立即改变解析：线圈进入磁场时，磁通量变化率逐渐减小，感应电动势逐渐减小，感应电流方向由右手定则判断，进入时为a→b→c→d，完全进入后磁通量不变，感应电动势为零，电流方向不变，故A、D错误，C正确；感应电动势E=nΔΦ/Δt，ΔΦ减小则E减小，故B错误。3.如图所示，两根平行导轨间距为L，电阻不计，导体棒ab和cd质量均为m，电阻均为R，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度为B。现用水平力F拉ab棒，使其以加速度a向右运动，同时cd棒保持静止。下列说法正确的是（）A.ab棒产生的感应电动势为BlvB.ab棒和cd棒构成的回路中感应电流方向为a→b→c→dC.ab棒受到的安培力大小为B²L²v/RD.为维持系统稳定运动，水平力F需做的功率为(mg+ma)L²v²/R解析：ab棒切割磁感线产生感应电动势E=Blv，故A正确；回路中感应电流方向由右手定则判断为a→b→c→d，故B正确；ab棒受到的安培力F=BIL=B²L²v/R²，故C错误；系统稳定时，F=2ma，功率P=2Fv=2(mg+ma)L²v²/R，故D错误。4.如图所示，螺线管匝数为n，横截面积为S，磁芯材料的磁导率为μ，通过螺线管的电流I随时间均匀变化。下列说法正确的是（）A.螺线管内部磁感应强度B=μ₀nIB.螺线管产生的自感电动势E=nμSΔI/ΔtC.若断开电流，螺线管产生的感应电动势方向与原电流方向相同D.螺线管产生的互感电动势与另一个靠近的线圈匝数成正比解析：螺线管内部磁感应强度B=μnI，故A错误；自感电动势E=nLΔI/Δt，自感系数L=μn²S，故B正确；断开电流时，磁通量减小，感应电动势方向与原电流方向相同，故C正确；互感电动势与另一个线圈匝数成正比，但与自身匝数无关，故D错误。5.如图所示，平行板电容器与一个线圈构成LC振荡电路，电容器极板间距为d，极板面积为S，介电常数为ε。下列说法正确的是（）A.电容器充电完成后，断开电源，振荡周期T=2π√(LC)B.若增大电容器极板间距，振荡频率将增大C.若将电容器极板面积减半，振荡周期将减小D.LC振荡电路的能量转换过程中，电场能和磁场能完全相互转化解析：LC振荡周期T=2π√(LC)，故A正确；极板间距增大，电容C=εS/4πkd减小，频率f=1/(2π√(LC))增大，故B正确；极板面积减半，电容C减小，周期T增大，故C错误；理想LC振荡中能量完全转化，非理想情况下有能量损耗，故D错误。6.如图所示，导体棒ab在导轨上以角速度ω匀速转动，切割磁感线，磁感应强度为B，导轨间距为L，电阻为R。下列说法正确的是（）A.ab棒产生的感应电动势为BL²ωB.ab棒产生的感应电动势等效为电源，a点电势高于b点C.回路中感应电流大小为B²L²ω/RD.若将磁感应强度方向改为垂直纸面向外，感应电动势大小不变解析：ab棒转动时，有效切割速度v=rω，感应电动势E=∫BLv=BL(ωL/2)=BL²ω/2，故A错误；a点电势低于b点，故B错误；感应电流I=E/R=BL²ω/2R，故C错误；磁感应强度方向改变，有效切割速度不变，感应电动势大小不变，故D正确。7.如图所示，两个完全相同的灯泡L₁和L₂串联在电路中，灯泡电阻为R，电感线圈L的电阻也为R。下列说法正确的是（）A.合上开关瞬间，灯泡L₁先亮B.电路稳定后，两个灯泡亮度相同C.断开开关瞬间，灯泡L₁瞬间熄灭D.断开开关瞬间，电感线圈L产生自感电动势方向与原电流方向相反解析：合上开关瞬间，电感线圈阻碍电流变化，灯泡L₁后亮，故A错误；稳定后电流相同，灯泡亮度相同，故B正确；断开开关瞬间，电感线圈产生自感电动势维持电流，灯泡L₁不会瞬间熄灭，会逐渐变暗，故C错误；自感电动势方向与原电流方向相同，故D错误。8.如图所示，矩形线圈abcd边长分别为L₁和L₂，以速度v匀速进入宽度为L₁的匀强磁场区域，磁感应强度为B。下列说法正确的是（）A.线圈进入磁场过程中，感应电流方向始终不变B.线圈进入磁场过程中，感应电动势逐渐增大C.线圈完全进入磁场后，感应电动势为零D.线圈完全进入磁场后，感应电流方向立即改变解析：线圈进入磁场时，磁通量变化率逐渐减小，感应电动势逐渐减小，感应电流方向由右手定则判断，进入时为a→b→c→d，完全进入后磁通量不变，感应电动势为零，电流方向不变，故A、D错误，C正确；感应电动势E=nΔΦ/Δt，ΔΦ减小则E减小，故B错误。9.如图所示，平行板电容器与一个线圈构成LC振荡电路，电容器极板间距为d，极板面积为S，介电常数为ε。下列说法正确的是（）A.电容器充电完成后，断开电源，振荡周期T=2π√(LC)B.若增大电容器极板间距，振荡频率将增大C.若将电容器极板面积减半，振荡周期将减小D.LC振荡电路的能量转换过程中，电场能和磁场能完全相互转化解析：LC振荡周期T=2π√(LC)，故A正确；极板间距增大，电容C=εS/4πkd减小，频率f=1/(2π√(LC))增大，故B正确；极板面积减半，电容C减小，周期T增大，故C错误；理想LC振荡中能量完全转化，非理想情况下有能量损耗，故D错误。10.如图所示，导体棒ab在导轨上以角速度ω匀速转动，切割磁感线，磁感应强度为B，导轨间距为L，电阻为R。下列说法正确的是（）A.ab棒产生的感应电动势为BL²ωB.ab棒产生的感应电动势等效为电源，a点电势高于b点C.回路中感应电流大小为B²L²ω/RD.若将磁感应强度方向改为垂直纸面向外，感应电动势大小不变解析：ab棒转动时，有效切割速度v=rω，感应电动势E=∫BLv=BL(ωL/2)=BL²ω/2，故A错误；a点电势低于b点，故B错误；感应电流I=E/R=BL²ω/2R，故C错误；磁感应强度方向改变，有效切割速度不变，感应电动势大小不变，故D正确。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.如图所示，导体棒ab以速度v匀速向右切割磁感线，磁感应强度为B，导轨间距为L，电阻为R。ab棒产生的感应电动势大小为______，感应电流方向为______。参考答案：BLv；a→b→c→a解析：感应电动势E=BLv，由右手定则判断电流方向为a→b→c→a。2.如图所示，矩形线圈abcd边长分别为L₁和L₂，以速度v匀速进入宽度为L₁的匀强磁场区域，磁感应强度为B。线圈进入磁场过程中，磁通量变化率最大时，感应电动势______，此时感应电流方向为______。参考答案：BL²v/L₁；a→b→c→d解析：磁通量变化率最大时，线圈有效切割速度最大，感应电动势E=BL²v/L₁，电流方向为a→b→c→d。3.如图所示，螺线管匝数为n，横截面积为S，磁芯材料的磁导率为μ，通过螺线管的电流I随时间均匀变化。螺线管内部磁感应强度B______，若断开电流，螺线管产生的感应电动势方向______。参考答案：μnI；与原电流方向相同解析：B=μnI，断开电流时，磁通量减小，感应电动势方向与原电流方向相同。4.如图所示，平行板电容器与一个线圈构成LC振荡电路，电容器极板间距为d，极板面积为S，介电常数为ε。若将电容器极板面积减半，振荡周期将______，原因是______。参考答案：增大；电容C减小解析：电容C=εS/4πkd，极板面积减半，电容C减小，周期T增大。5.如图所示，导体棒ab在导轨上以角速度ω匀速转动，切割磁感线，磁感应强度为B，导轨间距为L，电阻为R。ab棒产生的感应电动势等效为电源，a点电势______b点电势，回路中感应电流大小为______。参考答案：低于；BL²ω/2R解析：a点电势低于b点，感应电流I=E/R=BL²ω/2R。6.如图所示，两个完全相同的灯泡L₁和L₂串联在电路中，灯泡电阻为R，电感线圈L的电阻也为R。合上开关瞬间，灯泡L₁______亮，原因是______。参考答案：后；电感线圈阻碍电流变化解析：电感线圈阻碍电流变化，灯泡L₁后亮。7.如图所示，矩形线圈abcd边长分别为L₁和L₂，以速度v匀速进入宽度为L₁的匀强磁场区域，磁感应强度为B。线圈完全进入磁场后，磁通量______，感应电动势______。参考答案：不变；为零解析：完全进入后磁通量不变，感应电动势为零。8.如图所示，平行板电容器与一个线圈构成LC振荡电路，电容器极板间距为d，极板面积为S，介电常数为ε。若将电容器极板间距增大，振荡频率将______，原因是______。参考答案：增大；电容C减小解析：电容C=εS/4πkd，极板间距增大，电容C减小，频率f增大。9.如图所示，导体棒ab在导轨上以角速度ω匀速转动，切割磁感线，磁感应强度为B，导轨间距为L，电阻为R。若将磁感应强度方向改为垂直纸面向外，感应电动势大小______，原因是______。参考答案：不变；有效切割速度不变解析：有效切割速度不变，感应电动势大小不变。10.如图所示，两个完全相同的灯泡L₁和L₂串联在电路中，灯泡电阻为R，电感线圈L的电阻也为R。断开开关瞬间，灯泡L₁______熄灭，原因是______。参考答案：不会瞬间；电感线圈产生自感电动势维持电流解析：电感线圈产生自感电动势维持电流，灯泡L₁不会瞬间熄灭。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磁感线方向相同。（×）解析：感应电流方向由右手定则判断，与磁感线方向无关。2.导体棒切割磁感线时，速度越大，感应电动势越大。（√）解析：感应电动势E=BLv，速度越大，E越大。3.线圈在磁场中转动时，感应电动势方向始终不变。（×）解析：感应电动势方向随线圈位置变化而变化。4.电感线圈对直流电相当于断路。（√）解析：直流电稳定时，电感线圈相当于导线。5.LC振荡电路中，电场能和磁场能可以完全相互转化。（√）解析：理想LC振荡中能量完全转化。6.平行板电容器的电容与极板间距成正比。（×）解析：电容C=εS/4πkd，极板间距增大，电容C减小。7.自感现象是电磁感应的一种特殊情况。（√）解析：自感是导体自身电流变化产生的电磁感应。8.互感现象是两个线圈之间通过磁场传递能量的过程。（√）解析：互感是两个线圈之间通过磁场传递能量。9.感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。（√）解析：感应电动势E=nΔΦ/Δt，与ΔΦ/Δt成正比。10.感应电流的方向总是与导体运动方向相反。（×）解析：感应电流方向由右手定则判断，与导体运动方向无关。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。解答：感应电动势的大小与穿过电路的磁通量变化率成正比。2.简述楞次定律的内容。解答：感应电流的方向总是要使感应电流产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。3.简述自感现象的特点。解答：导体自身电流变化产生的电磁感应现象，自感电动势方向与原电流方向相同。4.简述互感现象的特点。解答：两个线圈之间通过磁场传递能量的过程，互感电动势方向与原电流方向相反。5.简述LC振荡电路的振荡过程。解答：电容器充电→放电→电感线圈产生自感电动势维持电流→电容器反向充电→放电，能量在电场能和磁场能之间相互转化。6.简述平行板电容器的电容公式。解答：C=εS/4πkd，其中ε为介电常数，S为极板面积，d为极板间距。7.简述导体棒切割磁感线时感应电动势的公式。解答：E=BLv，其中B为磁感应强度，L为导轨间距，v为切割速度。8.简述电感线圈对交流电的作用。解答：电感线圈对交流电产生阻碍作用，阻碍频率越高，阻碍越大。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，导体棒ab以速度v=2m/s向右切割磁感线，磁感应强度B=0.5T，导轨间距L=0.2m，电阻R=0.1Ω。求ab棒产生的感应电动势大小和感应电流方向。解答：感应电动势E=BLv=0.5×0.2×2=0.2V，感应电流方向为a→b→c→a。2.如图所示，矩形线圈abcd边长分别为L₁=0.1m和L₂=0.2m，以速度v=3m/s匀速进入宽度为L₁的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.4T。求线圈进入磁场过程中，磁通量变化率最大时的感应电动势大小和方向。解答：磁通量变化率最大时，感应电动势E=BL²v/L₁=0.4×0.2²×3/0.1=0.48V，方向为a→b→c→d。3.如图所示，螺线管匝数为n=1000匝，横截面积S=0.01m²，磁芯材料的磁导率μ=1000μ₀，通过螺线管的电流I随时间均匀变化，ΔI/Δt=0.1A/s。求螺线管内部磁感应强度B和产生的自感电动势E。解答：磁感应强度B=μnI=1000×10⁻⁶×1000×I，自感电动势E=nLΔI/Δt，自感系数L=μn²S，E=1000×(1000×10⁻⁶×1000²×0.01)×0.1=1V。4.如图所示，平行板电容器与一个线圈构成LC振荡电路，电容器极板间距d=0.01m，极板面积S=0.02m²，介电常数为ε=8.85×10⁻¹²F/m。求电容C和振荡周期T。解答：电容C=εS/4πkd=8.85×10⁻¹²×0.02/4π×0.01≈5.57×10⁻¹²F，振荡周期T=2π√(LC)=2π√(5.57×10⁻¹²×L)，其中L为电感值。5.如图所示，导体棒ab在导轨上以角速度ω=10rad/s匀速转动，切割磁感线，磁感应强度B=0.3T，导轨间距L=0.1m，电阻R=0.05Ω。求ab棒产生的感应电动势大小和感应电流方向。解答：感应电动势E=BL²ω/2=0.3×0.1²×10/2=0.015V，感应电流方向为a→b→c→a。6.如图所示，两个完全相同的灯泡L₁和L₂串联在电路中，灯泡电阻为R=10Ω，电感线圈L的电阻也为R。合上开关瞬间，灯泡L₁的亮度情况。解答：灯泡L₁后亮，因为电感线圈阻碍电流变化。7.如图所示，矩形线圈abcd边长分别为L₁=0.2m和L₂=0.3m，以速度v=4m/s匀速进入宽度为L₁的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.5T。求线圈完全进入磁场后，磁通量变化率的大小和感应电动势。解答：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，平行板电容器与一个线圈构成LC振荡电路，电容器极板间距d=0.02m，极板面积S=0.03m²，介电常数为ε=8.85×10⁻¹²F/m。若将电容器极板间距增大一倍，振荡频率将如何变化？解答：电容C减小