高三物理期中电磁感应现象深度解析卷

高三物理期中电磁感应现象深度解析卷

考试时间：120分钟总分：100分年级/班级：

高三物理期中电磁感应现象深度解析卷

一、单选题

1.一闭合线圈放置在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。若磁感应强度B

随时间均匀增加，则下列说法正确的是

A.线圈中产生稳定的直流电

B.线圈中产生大小恒定、方向不变的感应电流

C.线圈中产生大小变化、方向周期性改变的感应电动势

D.线圈中产生大小恒定、方向周期性改变的感应电动势

2.一矩形导线框从高处自由下落进入匀强磁场区域，线框平面始终与磁场方向

垂直。不计空气阻力，下列说法正确的是

A.线框进入磁场瞬间，感应电流方向为逆时针

B.线框完全进入磁场后，机械能守恒

C.线框离开磁场瞬间，感应电流方向为顺时针

D.整个过程中，线框机械能守恒

3.一导体棒在匀强磁场中以恒定速度v向右平动，磁场方向垂直纸面向外。下

列说法正确的是

A.导体棒两端产生稳定的直流电压

B.导体棒两端产生瞬时电压，随后为零

C.若改变磁场方向，导体棒两端电压方向不变

D.若导体棒速度加倍，导体棒两端电压加倍

4.一螺线管中通有变化的电流，在其附近放置一个闭合的金属环。下列说法正

确的是

A.若电流均匀增大，金属环中产生稳定的顺时针感应电流

B.若电流突然变为零，金属环中产生瞬时逆时针感应电流

C.若改变螺线管中电流方向，金属环中感应电流方向不变

D.若金属环远离螺线管，金属环中感应电流减小

5.一理想变压器原线圈匝数为n1,副线圈匝数为n2,原线圈电压为U1,副线

圈电压为U2O下列说法正确的是

A.U1/U2=n1/n2

B.若原线圈电流增大，副线圈电流一定增大

C.若副线圈断路，原线圈电流为零

D.变压器能改变交流电的频率

6.一平行板电容器与交流电源连接，若将电容器极板距离增大，下列说法正确

的是

A.电容器的电容增大

B.电容器上的电荷量减小

C.电容器上的电流增大

D.电容器两端的电压减小

7.一长直导线通有恒定电流，在其附近放置一个矩形导线框。下列说法正确的

是

A.若导线框与长直导线共面，导线框中产生稳定的感应电动势

B.若导线框以长直导线为轴转动，导线框中产生瞬时感应电动势

C.若导线框远离长直导线，导线框中感应电动势减小

D.若改变长直导线电流方向，导线框中感应电动势方向不变

8.一自感线圈与灯泡串联接在直流电源上，下列说法正确的是

A.合上开关瞬间，灯泡立即亮起

B.合上开关瞬间，灯泡逐渐亮起

C.断开开关瞬间，灯泡立即熄灭

D.断开开关瞬间，灯泡逐渐熄灭

9.一理想电动机接在电压为U的交流电源上，输出功率为Po若将电压加倍，

下列说法正确的是

A.输出功率变为2P

B.输出功率变为4P

C.电动机线圈中的电流变为原来的一半

D.电动机线圈中的电流变为原来的四分之一

10.一法拉第圆盘发电机，盘面与磁场方向垂直，磁感应强度为B,盘半径为

R,角速度为u)o下列说法正确的是

A.盘心与边缘之间的感应电动势为Bu)R2

B.盘心与边缘之间的感应电动势为Bu)R

C.若盘面与磁场方向成8角，感应电动势为BcoR2sin0

D.若盘面与磁场方向成6角，感应电动势为BcoRsine

二、多选题

1.一闭合线圈放置在变化的磁场中，下列说法正确的有

A.若线圈面积不变，磁感应强度均匀变化，线圈中产生稳定的感应电流

B.若线圈面积均匀变化，磁感应强度不变，线圈中产生稳定的感应电流

C.若线圈面积和磁感应强度均变化，线圈中可能产生瞬时感应电流

D.若线圈完全处于匀强磁场中，磁感应强度均匀变化，线圈中产生瞬时感应电

流

2.一矩形导线框从高处自由下落进入匀强磁场区域，线框平面始终与磁场方向

垂直。不计空气阻力，下列说法正确的有

A.线框进入磁场瞬间，产生逆时针方向的感应电流

B.线框完全进入磁场后，机械能守恒

C.线框离开磁场瞬间，产生顺时针方向的感应电流

D.整个过程中，线框机械能不守恒

3.一导体棒在匀强磁场中以恒定速度v向右平动，磁场方向垂直纸面向外。下

列说法正确的有

A.导体棒两端产生稳定的直流电压

B.导体棒两端产生瞬时电压，随后为零

C.若改变磁场方向，导体棒两端电压方向不变

D.若导体棒速度加倍，导体棒两端电压加倍

4.一螺线管中通有变化的电流，在其附近放置一个闭合的金属环。下列说法正

确的有

A.若电流均匀增大，金属环中产生稳定的顺时针感应电流

B.若电流突然变为零，金属环中产生瞬时逆时针感应电流

C.若改变螺线管中电流方向，金属环中感应电流方向不变

D.若金属环远离螺线管，金属环中感应电流减小

5.一理想变压器原线圈匝数为n1,副线圈匝数为n2,原线圈电压为U1,副线

圈电压为U2O下列说法正确的有

A.U1/U2=n1/n2

B.若原线圈电流增大，副线圈电流一定增大

C.若副线圈断路，原线圈电流为零

D.变压器能改变交流电的频率

6.一平行板电容器与交流电源连接，若将电容器极板距离增大，下列说法正确

的有

A.电容器的电容增大

B.电容器上的电荷量减小

C.电容器上的电流增大

D.电容器两端的电压减小

7.一长直导线通有恒定电流，在其附近放置一个矩形导线框。下列说法正确的

有

A.若导线框与长直导线共面，导线框中产生稳定的感应电动势

B.若导线框以长直导线为轴转动，导线框中产生瞬时感应电动势

C.若导线框远离长直导线，导线框中感应电动势减小

D.若改变长直导线电流方向，导线框中感应电动势方向不变

8.一自感线圈与灯泡串联接在直流电源上，下列说法正确的有

A.合上开关瞬间，灯泡立即亮起

B.合上开关瞬间，灯泡逐渐亮起

C.断开开关瞬间，灯泡立即熄灭

D.断开开关瞬间，灯泡逐渐熄灭

9.一理想电动机接在电压为U的交流电源上，输出功率为Po若将电压加倍，

下列说法正确的有

A.输出功率变为2P

B.输出功率变为4P

C.电动机线圈中的电流变为原来的一半

D.电动机线圈中的电流变为原来的四分之一

10.一法拉第圆盘发电机，盘面与磁场方向垂直，磁感应强度为B,盘半径为

R,角速度为3。下列说法正确的有

A.盘心与边缘之间的感应电动势为Bu)R2

B.盘心与边缘之间的感应电动势为B(nR

C.若盘面与磁场方向成6角，感应电动势为BcuR2sin0

D.若盘面与磁场方向成8角，感应电动势为BcoRsinO

三、填空题

1.一闭合线圈放置在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。若磁感应强度B

随时间均匀增加，线圈中产生的感应电动势大小为,方向为O

2.一矩形导线框从高处自由下落进入匀强磁场区域，线框平面始终与磁场方向

垂直。不计空气阻力，线框进入磁场瞬间产生的感应电流方向为,线框

完全进入磁场后，机械能O

3.一导体棒在匀强磁场中以恒定速度v向右平动，磁场方向垂直纸面向外。导

体棒两端产生的感应电动势大小为,方向为O

4.一螺线管中通有变化的电流，在其附近放置一个闭合的金属环。若电流均匀

增大，金属环中产生的感应电流方向为,若电流突然变为零，金属环中

产生的感应电流方向为O

5.一理想变压器原线圈匝数为n1,副线圈匝数为n2,原线圈电压为U1,副线

圈电压为U2O若U1/U2=2,则n1/n2二。

6.一平行板电容器与交流电源连接，若将电容器极板距离增大，电容器的电容

,电容器上的电荷量______O

7.一长直导线通有恒定电流，在其附近放置一个矩形导线框。若导线框与长直

导线共面，导线框中产生的感应电动势大小为方向为O

8.一自感线圈与灯泡串联接在直流电源上，合上开关瞬间，灯泡亮起，

断开开关瞬间，灯泡熄灭。

9.一理想电动机接在电压为U的交流电源上，输出功率为Po若将电压加倍，

输出功率变为电动机线圈中的电流变为原来的O

10.一法拉第圆盘发电机，盘面与磁场方向垂直，磁感应强度为B,盘半径为

R,角速度为a)o盘心与边缘之间的感应电动势为若盘面与磁场方向

成e角，感应电动势为o

四、计算题

要求：本题共5题，每小题10分，共50分。

1.一矩形导线框质量为m,边长分别为L1和L2,总电阻为Ro导线框从高处

自由下落进入磁感应强度为B的匀强磁场区域，线框平面始终与磁场方向垂

直。不计空气阻力，求线框完全进入磁场时的速度。

2.一导体棒质量为m,长度为L,总电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场

中以恒定速度V向右平动，磁场方向垂直纸面向外。求导体棒产生的感应电动

势大小和方向，以及导体棒受到的安培力大小和方向。

3.一螺线管中通有变化的电流，电流随时间变化的规律为I=lOsincot,螺线管

匝数为n,横截面积为S,磁芯材料的磁导率为po求螺线管中产生的磁感应强

度B随时间变化的规律。

4.一理想变压器原线圈匝数为n1,副线圈匝数为n2,原线圈电压为U1,副线

圈电压为U20若原线圈电流为11,副线圈电流为I2,求变压器原副线圈的功

率关系。

5.一法拉第圆盘发电机，盘面与磁场方向垂直，磁感应强度为B,盘半径为

R,角速度为3。求盘心与边缘之间的感应电动势大小，以及当盘面与磁场方

向成9角时的感应电动势大小。

试卷答案

一、单选题

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的变化率成正

比。当磁感应强度B障时间均匀增加时，磁通量变化率恒定，因此线圈中产生

大小恒定、方向不变的感应电动势。根据楞次定律，感应电流的方向总是阻碍

磁通量的变化，由于磁感应强度均匀增加，感应电流方向不变。选项A错误，

因为产生的是交流电，不是直流电；选项C错误，因为感应电动势大小恒定，

方向不变；选项D错误，因为感应电动势大小恒定，方向不变。

2.D

解析：线框进入磁场瞬间，由于磁通量变化，产生感应电流，根据楞次定律，

感应电流方向为逆时针，选项A正确；但题目问的是正确的是，应选择所有正

确的，所以继续分析。线框完全进入磁场后，若不计空气阻力，机械能守恒，

选项B错误；线框离开磁场瞬间，由于磁通量变化，产生感应电流，根据楞次

定律，感应电流方向为顺时针，选项C正确；但题目问的是正确的是，应选择

所有正确的，所以继续分析。整个过程中，由于存在感应电流，会产生热量，

机械能不守恒，选项D正确。因此，正确选项为Do

3.D

解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小为£=BLVo导体棒两端产

生的感应电动势大小为BLv,方向为洛伦兹力方向，即由导体棒右侧指向左

侧。选项A错误，因为产生的是交流电，不是直流电；选项B错误，因为产生

的是瞬时电压，随后为零；选项C错误，因为改变磁场方向，导体棒两端电压

方向也会改变；选项D正确，因为感应电动势大小与速度成正比，若导体棒速

度加倍，导体棒两端电压加倍。

4.B

解析：根据法拉第电磁感应定律和楞次定律，若螺线管中电流均匀增大，螺线

管产生的磁场增强，金属环中磁通量增加，产生感应电流，根据楞次定律，感

应电流方向总是阻碍磁通量的变化，因此金属环中产生瞬时逆时针感应电流。

选项A错误，因为金属环中产生的是瞬时感应电流，不是稳定的；选项C错

误，因为改变螺线管中电流方向，金属环中感应电流方向也会改变；选项D错

误，因为金属环远离螺线管，金属环中感应电流减小，但不会为零。

5.A

解析：根据理想变压器的工作原理，原副线圈电压之比等于匝数之比，即

U1/U2=n1/n2o选项A正确；选项B错误，因为原线圈电流增大，副线圈电

流不一定增大，取决于负载；选项C错误，因为若副线圈断路，原线圈电流不

为零，但会很小；选项D错误，因为变压器不能改变交流电的频率。

6.D

解析：根据电容的决定式，电容C=£S/4TTkd,其中£为介电常数，S为极板

面积，卜为真空介电常数，d为极板距离。若将电容器极板距离增大，电容C

减小。根据电容的定义式，Q=CV,若电容C减小，电容器上的电荷量Q减

小。根据交流电路的规律，电容器上的电流与电压的变化率成正比，若电容器

两端的电压减小，电容器上的电流增大。选项A错误，电容器的电容减小；选

项B正确，电容器上的电荷量减小；选项C错误，电容器上的电流增大；选项

D正确，电容器两端的电压减小。

7.C

解析：根据法拉第电磁感应定律，长直导线产生的磁场在矩形导线框处垂直于

导线框平面。若导线框与长直导线共面，长直导线电流变化，矩形导线框中磁

通量变化，产生感应电动势，根据楞次定律，感应电流方向取决于电流变化方

向；选项A错误，因为产生的是瞬时感应电动势，不是稳定的；选项B错误，

因为导线框以长直导线为轴转动，导线框中产生瞬时感应电动势；选项C正

确，若导线框远离长直导线，磁场强度减小，导线框中感应电动势减小；选项

D错误，若改变长直导线电流方向，导线框中感应电动势方向也会改变。

8.D

解析：根据自感现象，合上开关瞬间，电流变化率较大，自感线圈产生较大的

感应电动势，阻碍电流增大，灯泡逐渐亮起。选项A错误，合上开关瞬间，灯

泡逐渐亮起；选项B正确，合上开关瞬间，灯泡逐渐亮起；选项C错误，断开

开关瞬间，电流变化率较大，自感线圈产生较大的感应电动势，灯泡逐渐熄

灭；选项D正确，断开开关瞬间，灯泡逐渐熄灭。

9.B

解析：根据理想电动机的工作原理，输出功率P=Ulcos（p,其中coscp为功率

因数。若将电压加倍，输出功率变为4P,选项B正确；选项A错误，输出功

率变为4P;选项C错误，电动机线圈中的电流变为原来的四分之一；选项D

正确，电动机线圈中的电流变为原来的四分之一。

10.B

解析：根据法拉第圆盘发电机原理，盘心与边缘之间的感应电动势大小为£二

Bu）R,方向为盘心指向边缘。选项A错误，感应电动势大小为BcoR;选项B

正确，感应电动势大小为BwR;选项C错误，若盘面与磁场方向成8角，感

应电动势为BooRsinO:选项D正确，若盘面与磁场方向成6角，感应电动势为

Bu）Rsin0o

二、多选题

1.A、C

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成正

比。若线圈面积不变，磁感应强度均匀变化，线圈中产生稳定的感应电动势，

选项A正确；若线圈面积均匀变化，磁感应强度不变，线圈中产生稳定的感应

电动势，选项B错误；若线圈面积和磁感应强度均变化，线圈中可能产生瞬时

感应电动势，选项C正确；若线圈完全处于匀强磁场中，磁感应强度均匀变

化，线圈中产生瞬时感应电动势，选项D错误。

2.A、D

解析：线框进入磁场瞬间，由于磁通量变化，产生感应电流，根据楞次定律，

感应电流方向为逆时针，选项A正确；线框完全进入磁场后，若不计空气阻

力，机械能守恒，选项B错误；线框离开磁场瞬间，由于磁通量变化，产生感

应电流，根据楞次定律，感应电流方向为顺时针，选项C错误；整个过程中，

由于存在感应电流，会产生热量，机械能不守恒，选项D正确。

3.B、D

解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小为£=BLVo导体棒两端产

生的感应电动势大小为BLv,方向为洛伦兹力方向，即由导体棒右侧指向左

侧。选项A错误，因为产生的是交流电，不是直流电；选项B正确，导体棒两

端产生瞬时电压，随后为零；选项C错误，因为改变磁场方向，导体棒两端电

压方向也会改变；选项D正确，感应电动势大小与速度成正比，若导体棒速度

加倍，导体棒两端电压加倍。

4.B、D

解析：根据法拉第电磁感应定律和楞次定律，若螺线管中电流均匀增大，螺线

管产生的磁场增强，金属环中磁通量增加，产生感应电流，根据楞次定律，感

应电流方向总是阻碍磁通量的变化，因此金属环中产生瞬时逆时针感应电流。

选项A错误，因为金属环中产生的是瞬时感应电流，不是稳定的；选项B正

确；若电流突然变为零，金属环中磁通量减小，产生感应电流，根据楞次定

律，感应电流方向总是阻碍磁通量的变化，因此金属环中产生瞬时顺时针感应

电流。选项C错误，因为改变螺线管中电流方向，金属环中感应电流方向也会

改变；选项D正确，若金属环远离螺线管，金属环中感应电流减小。

5.A、D

解析：根据理想变压器的工作原理，原副线圈电压之比等于匝数之比，即

U1/U2=n1/n2o选项A正确；选项B错误，因为原线圈电流增大，副线圈电

流不一定增大，取决于负载；选项C错误，因为若副线圈断路，原线圈电流不

为零，但会很小；选项D正确，变压器不能改变交流电的频率。

6.B、D

解析：根据电容的决定式，电容C=£S/4TTkd,其中£为介电常数，S为极板

面积，k为真空介电常数，d为极板距离。若将电容器极板距离增大，电容C

减小。根据电容的定义式，Q=CV,若电容C减小，电容器上的电荷量Q减

小。根据交流电路的规律，电容器上的电流与电压的变化率成正比，若电容器

两端的电压减小，电容器上的电流增大。选项A错误，电容器的电容减小；选

项B正确，电容器上的电荷量减小；选项C错误，电容器上的电流增大；选项

D正确，电容器两端的电压减小。

7.A、C

解析：根据法拉第电磁感应定律，长直导线产生的磁场在矩形导线框处垂直于

导线框平面。若导线框与长直导线共面，长直导线电流变化，矩形导线框中磁

通量变化，产生感应电动势，根据楞次定律，感应电流方向取决于电流变化方

向；选项A正确；选项B错误，因为导线框以长直导线为轴转动，导线框中产

生瞬时感应电动势；选项C正确，若导线框远离长直导线，磁场强度减小：导

线框中感应电动势减小；选项D错误，若改变长直导线电流方向，导线框中感

应电动势方向也会改变。

8.B、D

解析：根据自感现象，合上开关瞬间，电流变化率较大，自感线圈产生较大的

感应电动势，阻碍电流增大，灯泡逐渐亮起。选项A错误，合上开关瞬间，灯

泡逐渐亮起；选项B正确，合上开关瞬间，灯泡逐渐亮起；选项C错误，断开

开关瞬间，电流变化率较大，自感线圈产生较大的感应电动势，灯泡逐渐熄

灭；选项D正确，断开开关瞬间，灯泡逐渐熄灭。

9.B、D

解析：根据理想电动机的工作原理，输出功率P=Ulcoscp,其中coscp为功率

因数。若将电压加倍，输出功率变为4P,选项B正确；选项A错误，输出功

率变为4P;选项C错误，电动机线圈中的电流变为原来的四分之一；选项D

正确，电动机线圈中的电流变为原来的四分之一。

10.B、D

解析：根据法拉第圆盘发电机原理，盘心与边缘之间的感应电动势大小为£=

Bu)R,方向为盘心指向边缘。选项A错误，感应电动势大小为BooR;选项B

正确，感应电动势大小为Bu)R;选项C错误，若盘面与磁场方向成8角，感

应电动势为BwRsine;选项D正确，若盘面与磁场方向成9角，感应电动势为

BujRsinOo

三、填空题

1.BLAS/At,与磁感应强度变化方向相反

解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小为£=△①/强=BAS/At,

方向根据楞次定律，与磁感应强度变化方向相反。

2.逆时针，不守恒

解析：线框进入磁场瞬间，由于磁通量变化，产生感应电流，根据楞次定律，

感应电流方向为逆时针；线框完全进入磁场后，若不计空气阻力，机械能守

恒，但存在感应电流，机械能不守恒。

3.BLv,由导体棒右侧指向左侧

解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小为£=B