2025-2026年重庆市北师大版高中物理选修3-2第8章课后习题

2025-2026年重庆市北师大版高中物理选修3-2第8章课后习题一、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，某同学用条形磁铁插入线圈时，观察到电流表指针偏转。若将磁铁插入速度减慢，则关于电流表指针偏转幅度的变化，下列说法正确的是（）A.偏转幅度增大，因为磁通量变化率减小B.偏转幅度减小，因为磁通量变化率减小C.偏转幅度不变，因为磁通量变化率与速度无关D.偏转幅度增大，因为磁通量变化率与速度成正比2.如图所示，一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生感应电动势的瞬时值为e=10sin100πt（V）。若将磁感应强度B增大到原来的2倍，其他条件不变，则产生的感应电动势瞬时值表达式变为（）A.e=20sin100πt（V）B.e=10sin200πt（V）C.e=20sin200πt（V）D.e=5sin100πt（V）3.在LC振荡电路中，电容器极板电压从最大值下降到零的过程中，下列说法正确的是（）A.电感线圈中电流逐渐增大，磁场能转化为电场能B.电感线圈中电流逐渐减小，电场能转化为磁场能C.电容器极板电荷量逐渐增大，电场能逐渐增大D.电容器极板电荷量逐渐减小，电场能逐渐减小4.一个理想变压器原线圈匝数为1000匝，副线圈匝数为200匝，原线圈接在220V交流电源上，副线圈输出电压为（）A.44VB.220VC.440VD.110V5.在远距离输电时，为了减少电能损失，应采取的措施是（）A.提高输电电流B.降低输电电压C.增加输电导线横截面积D.减少输电导线电阻6.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，粒子将做匀速圆周运动。若将磁感应强度B突然增大到原来的2倍，则粒子运动的半径将（）A.增大到原来的2倍B.减小到原来的1/2C.保持不变D.无法确定7.在LC振荡电路中，振荡周期T与哪些因素有关？（）A.电容器的电容CB.电感线圈的电感LC.振荡电路中的电阻RD.以上所有因素8.一个理想变压器原线圈接在220V交流电源上，副线圈输出电压为110V。若副线圈接入一个电阻为10Ω的负载，则原线圈中的电流为（）A.0.5AB.1AC.2AD.0.25A9.在研究电磁感应现象的实验中，某同学用条形磁铁插入线圈时，观察到电流表指针偏转。若将磁铁插入速度减慢，则关于感应电流的方向，下列说法正确的是（）A.感应电流方向不变，但大小减小B.感应电流方向改变，但大小减小C.感应电流方向和大小都改变D.感应电流方向和大小都不变10.一个带正电的粒子以速度v0垂直进入一个匀强磁场区域，粒子将做匀速圆周运动。若将磁感应强度B突然反向，则粒子运动的轨迹将（）A.保持圆周运动，半径不变B.变为直线运动C.变为螺旋运动D.无法确定二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在LC振荡电路中，振荡周期T=________，振荡频率f=________。2.一个理想变压器原线圈匝数为1000匝，副线圈匝数为200匝，原线圈接在220V交流电源上，副线圈输出电压为________V。3.在远距离输电时，为了减少电能损失，应采取的措施是________、________和________。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，粒子将做匀速圆周运动，其半径r=________，周期T=________。5.在LC振荡电路中，振荡周期T与________和________有关。6.一个理想变压器原线圈接在220V交流电源上，副线圈输出电压为110V。若副线圈接入一个电阻为10Ω的负载，则原线圈中的电流为________A。7.在研究电磁感应现象的实验中，某同学用条形磁铁插入线圈时，观察到电流表指针偏转。若将磁铁插入速度减慢，则关于感应电流的方向，下列说法正确的是________。8.一个带正电的粒子以速度v0垂直进入一个匀强磁场区域，粒子将做匀速圆周运动。若将磁感应强度B突然反向，则粒子运动的轨迹将________。9.在LC振荡电路中，电容器极板电压从最大值下降到零的过程中，下列说法正确的是________。10.在电磁感应现象中，感应电动势的大小与________和________成正比。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在LC振荡电路中，电容器极板电压最大时，电感线圈中电流为零。（）2.一个理想变压器原线圈接在220V交流电源上，副线圈输出电压为110V，则副线圈匝数为原线圈匝数的一半。（）3.在远距离输电时，为了减少电能损失，应降低输电电流。（）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，粒子将做匀速圆周运动，其半径与磁感应强度B成反比。（）5.在LC振荡电路中，振荡周期T与电容器的电容C和电感线圈的电感L有关。（）6.一个理想变压器原线圈接在220V交流电源上，副线圈输出电压为110V。若副线圈接入一个电阻为10Ω的负载，则原线圈中的电流为0.5A。（）7.在研究电磁感应现象的实验中，某同学用条形磁铁插入线圈时，观察到电流表指针偏转。若将磁铁插入速度减慢，则关于感应电流的方向，下列说法正确的是感应电流方向不变，但大小减小。（）8.一个带正电的粒子以速度v0垂直进入一个匀强磁场区域，粒子将做匀速圆周运动。若将磁感应强度B突然反向，则粒子运动的轨迹将变为直线运动。（）9.在LC振荡电路中，电容器极板电压从最大值下降到零的过程中，下列说法正确的是电感线圈中电流逐渐增大，磁场能转化为电场能。（）10.在电磁感应现象中，感应电动势的大小与磁通量的变化率和线圈的匝数成正比。（）四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述电磁感应现象的基本原理。2.简述LC振荡电路的振荡过程。3.简述理想变压器的原理。4.简述远距离输电的原理。5.简述带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的原理。6.简述LC振荡电路的振荡周期与哪些因素有关。7.简述研究电磁感应现象的实验步骤。8.简述带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与哪些因素有关。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生感应电动势的瞬时值为e=10sin100πt（V）。求线圈转动的角速度ω。2.一个理想变压器原线圈匝数为1000匝，副线圈匝数为200匝，原线圈接在220V交流电源上，求副线圈输出电压。3.在远距离输电时，输电导线电阻为10Ω，输电电流为5A，求输电线损失的功率。4.一个带正电的粒子以速度v0垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场区域，粒子做匀速圆周运动的半径为r，求粒子电荷量q。5.一个LC振荡电路中，电容器的电容为100pF，电感线圈的电感为1mH，求振荡周期T。6.一个理想变压器原线圈接在220V交流电源上，副线圈输出电压为110V，若副线圈接入一个电阻为10Ω的负载，求原线圈中的电流。7.在研究电磁感应现象的实验中，某同学用条形磁铁插入线圈时，观察到电流表指针偏转。若将磁铁插入速度减慢，则关于感应电流的方向，下列说法正确的是？8.一个带正电的粒子以速度v0垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场区域，粒子做匀速圆周运动的周期为T，求粒子质量m。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。磁铁插入速度减慢，磁通量变化率减小，因此感应电动势的瞬时值幅值减小，电流表指针偏转幅度减小。2.A解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁感应强度B、线圈匝数N和磁通量变化率成正比。磁感应强度B增大到原来的2倍，其他条件不变，则感应电动势瞬时值幅值增大到原来的2倍，表达式变为e=20sin100πt（V）。3.A解析：在LC振荡电路中，电容器极板电压从最大值下降到零的过程中，电容器极板电荷量逐渐减小，电场能逐渐减小，电感线圈中电流逐渐增大，磁场能转化为电场能。4.D解析：根据理想变压器电压比公式，U1/U2=N1/N2，U1=220V，N1=1000匝，N2=200匝，则U2=220V×200/1000=44V。5.C解析：根据焦耳定律，电能损失与电流的平方和电阻成正比。远距离输电时，为了减少电能损失，应增加输电导线横截面积，减小输电导线电阻。6.B解析：根据洛伦兹力公式，F=qvB，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，F=mv²/r，则r=mvB/q。磁感应强度B增大到原来的2倍，半径减小到原来的1/2。7.A解析：在LC振荡电路中，振荡周期T=2π√(LC)，与电容器的电容C和电感线圈的电感L有关。8.A解析：根据理想变压器电流比公式，I1/I2=N2/N1，副线圈接入一个电阻为10Ω的负载，副线圈电流I2=U2/R=110V/10Ω=11A，则原线圈中的电流I1=11A×200/1000=2.2A。9.A解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，感应电流的方向由楞次定律决定，与磁通量变化方向相反。磁铁插入速度减慢，磁通量变化率减小，感应电动势的瞬时值幅值减小，感应电流方向不变，但大小减小。10.B解析：根据洛伦兹力公式，F=qvB，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，F=mv²/r。磁感应强度B突然反向，洛伦兹力方向反向，粒子运动轨迹变为直线运动。二、填空题1.2π√(LC)；1/(2π√(LC))解析：在LC振荡电路中，振荡周期T=2π√(LC)，振荡频率f=1/T=1/(2π√(LC))。2.44解析：根据理想变压器电压比公式，U1/U2=N1/N2，U1=220V，N1=1000匝，N2=200匝，则U2=220V×200/1000=44V。3.提高输电电压；增加输电导线横截面积；减少输电导线电阻解析：根据焦耳定律，电能损失与电流的平方和电阻成正比。远距离输电时，为了减少电能损失，应提高输电电压，减小输电电流；增加输电导线横截面积，减小输电导线电阻。4.mv0/B；2πmv0/(qB)解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，F=qvB=mv²/r，则r=mv0/B。周期T=2πr/v0=2πmv0/(qB)。5.电容器的电容C；电感线圈的电感L解析：在LC振荡电路中，振荡周期T=2π√(LC)，与电容器的电容C和电感线圈的电感L有关。6.0.5解析：根据理想变压器电流比公式，I1/I2=N2/N1，副线圈接入一个电阻为10Ω的负载，副线圈电流I2=U2/R=110V/10Ω=11A，则原线圈中的电流I1=11A×200/1000=2.2A。7.感应电流方向不变，但大小减小解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，感应电流的方向由楞次定律决定，与磁通量变化方向相反。磁铁插入速度减慢，磁通量变化率减小，感应电动势的瞬时值幅值减小，感应电流方向不变，但大小减小。8.变为直线运动解析：根据洛伦兹力公式，F=qvB，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，F=mv²/r。磁感应强度B突然反向，洛伦兹力方向反向，粒子运动轨迹变为直线运动。9.电感线圈中电流逐渐增大，磁场能转化为电场能解析：在LC振荡电路中，电容器极板电压从最大值下降到零的过程中，电容器极板电荷量逐渐减小，电场能逐渐减小，电感线圈中电流逐渐增大，磁场能转化为电场能。10.磁通量的变化率；线圈的匝数解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率和线圈的匝数成正比。三、判断题1.×解析：在LC振荡电路中，电容器极板电压最大时，电感线圈中电流为零，电容器极板电荷量最大，电场能最大。2.√解析：根据理想变压器电压比公式，U1/U2=N1/N2，原线圈接在220V交流电源上，副线圈输出电压为110V，则副线圈匝数为原线圈匝数的一半。3.√解析：根据焦耳定律，电能损失与电流的平方和电阻成正比。远距离输电时，为了减少电能损失，应降低输电电流。4.√解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，F=qvB=mv²/r，则r=mv0/B。半径与磁感应强度B成反比。5.√解析：在LC振荡电路中，振荡周期T=2π√(LC)，与电容器的电容C和电感线圈的电感L有关。6.√解析：根据理想变压器电流比公式，I1/I2=N2/N1，副线圈接入一个电阻为10Ω的负载，副线圈电流I2=U2/R=110V/10Ω=11A，则原线圈中的电流I1=11A×200/1000=2.2A。7.√解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，感应电流的方向由楞次定律决定，与磁通量变化方向相反。磁铁插入速度减慢，磁通量变化率减小，感应电动势的瞬时值幅值减小，感应电流方向不变，但大小减小。8.√解析：根据洛伦兹力公式，F=qvB，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，F=mv²/r。磁感应强度B突然反向，洛伦兹力方向反向，粒子运动轨迹变为直线运动。9.√解析：在LC振荡电路中，电容器极板电压从最大值下降到零的过程中，电容器极板电荷量逐渐减小，电场能逐渐减小，电感线圈中电流逐渐增大，磁场能转化为电场能。10.√解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率和线圈的匝数成正比。四、简答题1.电磁感应现象的基本原理是：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中就会产生感应电动势，从而产生感应电流。这是由法拉第电磁感应定律和楞次定律共同决定的。2.LC振荡电路的振荡过程如下：电容器极板电压最大时，电感线圈中电流为零，电容器极板电荷量最大，电场能最大；电容器开始放电，电容器极板电压逐渐下降，电感线圈中电流逐渐增大，电场能逐渐转化为磁场能；电容器放电完毕，电感线圈中电流最大，磁场能最大；电感线圈开始给电容器充电，电感线圈中电流逐渐减小，磁场能逐渐转化为电场能；电感线圈给电容器充电完毕，电容器极板电压最大，电场能最大，完成一个振荡周期。3.理想变压器的原理是：利用电磁感应现象，通过原线圈和副线圈之间的磁耦合，将交流电压升高或降低。原线圈接在交流电源上，产生变化的磁通量，副线圈切割磁感线，产生感应电动势。原线圈匝数与副线圈匝数之比决定了输出电压与输入电压之比。4.远距离输电的原理是：通过提高输电电压，减小输电电流，从而减少电能损失。根据焦耳定律，电能损失与电流的平方和电阻成正比。远距离输电时，应提高输电电压，减小输电电流；增加输电导线横截面积，减小输电导线电阻。5.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的原理是：带电粒子以速度v0垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场区域，受到洛伦兹力的作用，洛伦兹力提供向心力，使带电粒子做匀速圆周运动。洛伦兹力大小为F=qvB，方向垂直于速度方向和磁场方向。6.LC振荡电路的振荡周期与电容器的电容C和电感线圈的电感L有关。振荡周期T=2π√(LC)，与电容器的电容C和电感线圈的电感L的平方根成正比。7.研究电磁感应现象的实验步骤如下：（1）准备实验器材，包括条形磁铁、线圈、电流表、导线等；（2）将线圈与电流表连接成闭合电路；（3）将条形磁铁插入线圈中，观察电流表指针的偏转；（4）改变条形磁铁插入线圈的速度，观察电流表指针偏转的变化；（5）改变条形磁铁的极性，观察电流表指针偏转方向的变化；（6）分析实验结果，总结电磁感应现象的规律。8.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与粒子电荷量q、速度v0和磁感应强度B有关。半径r=mv0/B，与粒子电荷量q无关。五、应用题1.线圈转动的角速度ω=100πrad/s解析：根据感应电动势瞬时值表达式e=10sin100πt（V），可知感应电动势的角频率ω=100πra