北京市高中物理选修3-2第5章电磁感应习题

2026年北京市高中物理选修3-2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向右匀速切割磁感线，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.感应电动势大小为Blv，a点电势高于b点B.感应电动势大小为Blv，b点电势高于a点C.电路中感应电流方向为顺时针D.电路中感应电流方向为逆时针参考答案：A解析：导体棒切割磁感线产生感应电动势，电动势大小为E=Blv，a点为正极，b点为负极，故a点电势高于b点。根据右手定则判断感应电流方向为逆时针，但选项中未提及电流方向，仅考查电动势大小和极性，故A正确。2.如图所示，矩形线圈abcd从高处自由下落进入匀强磁场区域，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.线圈进入磁场时，感应电流方向为顺时针B.线圈完全进入磁场后，感应电流为零C.线圈离开磁场时，感应电流方向与进入时相反D.线圈在磁场中做匀速运动时，机械能守恒参考答案：C解析：线圈进入磁场时，磁通量增加，产生感应电流，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，A错误。线圈完全进入磁场后，磁通量不变，感应电流为零，B正确。线圈离开磁场时，磁通量减少，感应电流方向与进入时相反，C正确。线圈在磁场中做匀速运动时，受安培力作用，机械能不守恒，D错误。3.如图所示，两根平行导轨间存在竖直向上的匀强磁场，金属棒ab和cd分别连接在电阻R1和R2上。若ab棒以速度v向右运动，下列说法正确的是（）A.ab棒产生感应电动势为Blv，cd棒中感应电流方向为从c到dB.ab棒产生感应电动势为Blv，cd棒中感应电流方向为从d到cC.R1和R2消耗的电功率之比为R1：R2D.若ab棒受外力做功功率为P，则整个电路产生的电功率为P参考答案：B解析：ab棒切割磁感线产生感应电动势E=Blv，cd棒中感应电流方向为从d到c，B正确。R1和R2消耗的电功率之比取决于电阻值，题目未给出电阻值，无法判断，C错误。若ab棒受外力做功功率为P，则整个电路产生的电功率小于P，因为部分能量转化为内能，D错误。4.如图所示，螺线管A和B串联接在电源上，开关S闭合瞬间，下列说法正确的是（）A.螺线管A中感应电流方向与电源电流方向相同B.螺线管B中感应电流方向与电源电流方向相反C.螺线管A的磁通量变化率大于螺线管B的磁通量变化率D.开关S断开瞬间，螺线管A中感应电动势为零参考答案：B解析：开关S闭合瞬间，螺线管A中磁通量增加，产生感应电流，方向与电源电流方向相反，A错误。螺线管B中磁通量增加，感应电流方向与电源电流方向相反，B正确。螺线管A和B串联，电流相同，磁通量变化率相同，C错误。开关S断开瞬间，螺线管A中磁通量减少，感应电动势不为零，D错误。5.如图所示，导体环从高处自由下落进入匀强磁场区域，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.导体环进入磁场时，感应电流方向为顺时针B.导体环完全进入磁场后，感应电流为零C.导体环离开磁场时，感应电流方向与进入时相反D.导体环在磁场中做匀速运动时，机械能守恒参考答案：C解析：导体环进入磁场时，磁通量增加，产生感应电流，方向为逆时针，A错误。导体环完全进入磁场后，磁通量不变，感应电流为零，B正确。导体环离开磁场时，磁通量减少，感应电流方向与进入时相反，C正确。导体环在磁场中做匀速运动时，受安培力作用，机械能不守恒，D错误。6.如图所示，两根平行导轨间存在竖直向上的匀强磁场，金属棒ab和cd分别连接在电阻R1和R2上。若ab棒以速度v向右运动，下列说法正确的是（）A.ab棒产生感应电动势为Blv，cd棒中感应电流方向为从c到dB.ab棒产生感应电动势为Blv，cd棒中感应电流方向为从d到cC.R1和R2消耗的电功率之比为R1：R2D.若ab棒受外力做功功率为P，则整个电路产生的电功率为P参考答案：B解析：ab棒切割磁感线产生感应电动势E=Blv，cd棒中感应电流方向为从d到c，B正确。R1和R2消耗的电功率之比取决于电阻值，题目未给出电阻值，无法判断，C错误。若ab棒受外力做功功率为P，则整个电路产生的电功率小于P，因为部分能量转化为内能，D错误。7.如图所示，螺线管A和B串联接在电源上，开关S闭合瞬间，下列说法正确的是（）A.螺线管A中感应电流方向与电源电流方向相同B.螺线管B中感应电流方向与电源电流方向相反C.螺线管A的磁通量变化率大于螺线管B的磁通量变化率D.开关S断开瞬间，螺线管A中感应电动势为零参考答案：B解析：开关S闭合瞬间，螺线管A中磁通量增加，产生感应电流，方向与电源电流方向相反，A错误。螺线管B中磁通量增加，感应电流方向与电源电流方向相反，B正确。螺线管A和B串联，电流相同，磁通量变化率相同，C错误。开关S断开瞬间，螺线管A中磁通量减少，感应电动势不为零，D错误。8.如图所示，导体环从高处自由下落进入匀强磁场区域，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.导体环进入磁场时，感应电流方向为顺时针B.导体环完全进入磁场后，感应电流为零C.导体环离开磁场时，感应电流方向与进入时相反D.导体环在磁场中做匀速运动时，机械能守恒参考答案：C解析：导体环进入磁场时，磁通量增加，产生感应电流，方向为逆时针，A错误。导体环完全进入磁场后，磁通量不变，感应电流为零，B正确。导体环离开磁场时，磁通量减少，感应电流方向与进入时相反，C正确。导体环在磁场中做匀速运动时，受安培力作用，机械能不守恒，D错误。9.如图所示，两根平行导轨间存在竖直向上的匀强磁场，金属棒ab和cd分别连接在电阻R1和R2上。若ab棒以速度v向右运动，下列说法正确的是（）A.ab棒产生感应电动势为Blv，cd棒中感应电流方向为从c到dB.ab棒产生感应电动势为Blv，cd棒中感应电流方向为从d到cC.R1和R2消耗的电功率之比为R1：R2D.若ab棒受外力做功功率为P，则整个电路产生的电功率为P参考答案：B解析：ab棒切割磁感线产生感应电动势E=Blv，cd棒中感应电流方向为从d到c，B正确。R1和R2消耗的电功率之比取决于电阻值，题目未给出电阻值，无法判断，C错误。若ab棒受外力做功功率为P，则整个电路产生的电功率小于P，因为部分能量转化为内能，D错误。10.如图所示，螺线管A和B串联接在电源上，开关S闭合瞬间，下列说法正确的是（）A.螺线管A中感应电流方向与电源电流方向相同B.螺线管B中感应电流方向与电源电流方向相反C.螺线管A的磁通量变化率大于螺线管B的磁通量变化率D.开关S断开瞬间，螺线管A中感应电动势为零参考答案：B解析：开关S闭合瞬间，螺线管A中磁通量增加，产生感应电流，方向与电源电流方向相反，A错误。螺线管B中磁通量增加，感应电流方向与电源电流方向相反，B正确。螺线管A和B串联，电流相同，磁通量变化率相同，C错误。开关S断开瞬间，螺线管A中磁通量减少，感应电动势不为零，D错误。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向右匀速切割磁感线，磁感应强度为B，电阻为R，导轨电阻不计。ab棒产生的感应电动势大小为______，电路中感应电流大小为______。参考答案：Blv，Blv/R解析：导体棒切割磁感线产生感应电动势E=Blv，电路中感应电流I=E/R=Blv/R。2.如图所示，矩形线圈abcd从高处自由下落进入匀强磁场区域，不计空气阻力。线圈进入磁场时，感应电流方向为______，离开磁场时，感应电流方向为______。参考答案：逆时针，顺时针解析：线圈进入磁场时，磁通量增加，感应电流方向为逆时针；离开磁场时，磁通量减少，感应电流方向为顺时针。3.如图所示，两根平行导轨间存在竖直向上的匀强磁场，金属棒ab和cd分别连接在电阻R1和R2上。若ab棒以速度v向右运动，cd棒中感应电流方向为______，整个电路产生的电功率为______。参考答案：从d到c，ab棒受外力做功功率P解析：ab棒切割磁感线产生感应电动势，cd棒中感应电流方向为从d到c；整个电路产生的电功率小于ab棒受外力做功功率P，因为部分能量转化为内能。4.如图所示，螺线管A和B串联接在电源上，开关S闭合瞬间，螺线管A中感应电流方向为______，螺线管B中感应电流方向为______。参考答案：与电源电流方向相反，与电源电流方向相反解析：开关S闭合瞬间，螺线管A和B中磁通量增加，感应电流方向均与电源电流方向相反。5.如图所示，导体环从高处自由下落进入匀强磁场区域，不计空气阻力。导体环进入磁场时，感应电流方向为______，完全进入磁场后，感应电流大小为______。参考答案：逆时针，零解析：导体环进入磁场时，磁通量增加，感应电流方向为逆时针；完全进入磁场后，磁通量不变，感应电流大小为零。6.如图所示，两根平行导轨间存在竖直向上的匀强磁场，金属棒ab和cd分别连接在电阻R1和R2上。若ab棒以速度v向右运动，ab棒产生的感应电动势大小为______，cd棒中感应电流大小为______。参考答案：Blv，Blv/(R1+R2)解析：ab棒切割磁感线产生感应电动势E=Blv，cd棒中感应电流I=E/(R1+R2)=Blv/(R1+R2)。7.如图所示，螺线管A和B串联接在电源上，开关S闭合瞬间，螺线管A的磁通量变化率为______，螺线管B的磁通量变化率为______。参考答案：相同，相同解析：螺线管A和B串联，电流相同，磁通量变化率相同。8.如图所示，导体环从高处自由下落进入匀强磁场区域，不计空气阻力。导体环进入磁场时，机械能守恒吗？______，为什么？______。参考答案：否，受安培力作用，机械能不守恒解析：导体环进入磁场时，受安培力作用，机械能不守恒。9.如图所示，两根平行导轨间存在竖直向上的匀强磁场，金属棒ab和cd分别连接在电阻R1和R2上。若ab棒以速度v向右运动，整个电路产生的电功率为______，ab棒受外力做功功率为______。参考答案：小于ab棒受外力做功功率P，P解析：整个电路产生的电功率小于ab棒受外力做功功率P，因为部分能量转化为内能。10.如图所示，螺线管A和B串联接在电源上，开关S断开瞬间，螺线管A中感应电动势大小为______，螺线管B中感应电动势大小为______。参考答案：不为零，不为零解析：开关S断开瞬间，螺线管A和B中磁通量减少，感应电动势大小均不为零。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.导体棒切割磁感线产生感应电动势，电动势大小与磁感应强度、导体棒长度和速度有关，与电阻无关。（）参考答案：正确解析：导体棒切割磁感线产生感应电动势E=Blv，与磁感应强度B、导体棒长度l和速度v有关，与电阻无关。2.线圈在磁场中转动时，产生的感应电动势是恒定不变的。（）参考答案：错误解析：线圈在磁场中转动时，产生的感应电动势是变化的，最大值为Em=NBSω。3.楞次定律的内容是：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。（）参考答案：正确解析：楞次定律的内容是：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。4.导体棒在匀强磁场中做匀速直线运动时，一定不会产生感应电动势。（）参考答案：错误解析：导体棒在匀强磁场中做匀速直线运动时，若速度方向与磁感线不平行，会产生感应电动势。5.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。（）参考答案：正确解析：根据楞次定律，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。6.线圈在磁场中转动时，产生的感应电动势是恒定不变的。（）参考答案：错误解析：线圈在磁场中转动时，产生的感应电动势是变化的，最大值为Em=NBSω。7.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。（）参考答案：正确解析：根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。8.导体棒在匀强磁场中做匀速直线运动时，一定不会产生感应电动势。（）参考答案：错误解析：导体棒在匀强磁场中做匀速直线运动时，若速度方向与磁感线不平行，会产生感应电动势。9.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。（）参考答案：正确解析：根据楞次定律，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。10.线圈在磁场中转动时，产生的感应电动势是恒定不变的。（）参考答案：错误解析：线圈在磁场中转动时，产生的感应电动势是变化的，最大值为Em=NBSω。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述楞次定律的内容及其应用条件。参考答案：楞次定律的内容是：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。应用条件是：导体回路中磁通量发生变化时。解析：楞次定律是描述感应电流方向的规律，其内容是：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。应用条件是：导体回路中磁通量发生变化时，才会产生感应电流。2.简述法拉第电磁感应定律的内容及其表达式。参考答案：法拉第电磁感应定律的内容是：闭合回路中感应电动势的大小等于穿过该回路的磁通量变化率的绝对值。表达式为E=nΔΦ/Δt。解析：法拉第电磁感应定律是描述感应电动势大小的规律，其内容是：闭合回路中感应电动势的大小等于穿过该回路的磁通量变化率的绝对值。表达式为E=nΔΦ/Δt，其中n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量，Δt为变化时间。3.简述右手定则的应用条件及其判断方法。参考答案：右手定则的应用条件是：导体棒切割磁感线时。判断方法是：伸开右手，使拇指与其余四指垂直，且与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，拇指指向导体棒运动方向，则四指指向感应电流方向。解析：右手定则是判断感应电流方向的规律，其应用条件是：导体棒切割磁感线时。判断方法是：伸开右手，使拇指与其余四指垂直，且与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，拇指指向导体棒运动方向，则四指指向感应电流方向。4.简述左手定则的应用条件及其判断方法。参考答案：左手定则的应用条件是：通电导体在磁场中受安培力作用时。判断方法是：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，且与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，四指指向电流方向，拇指指向安培力方向。解析：左手定则是判断安培力方向的规律，其应用条件是：通电导体在磁场中受安培力作用时。判断方法是：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，且与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，四指指向电流方向，拇指指向安培力方向。5.简述电磁感应现象的实质及其应用。参考答案：电磁感应现象的实质是：变化的磁场产生电场。应用包括：发电机、变压器等。解析：电磁感应现象的实质是：变化的磁场产生电场。应用包括：发电机、变压器等。发电机利用电磁感应现象将机械能转化为电能，变压器利用电磁感应现象改变交流电压。6.简述感应电动势大小的决定因素及其表达式。参考答案：感应电动势大小的决定因素包括：磁感应强度、导体棒长度、速度和线圈匝数。表达式为E=Blv（导体棒切割磁感线时）或E=nΔΦ/Δt（线圈中磁通量变化时）。解析：感应电动势大小的决定因素包括：磁感应强度、导体棒长度、速度和线圈匝数。表达式为E=Blv（导体棒切割磁感线时）或E=nΔΦ/Δt（线圈中磁通量变化时）。E=Blv适用于导体棒切割磁感线时，E=nΔΦ/Δt适用于线圈中磁通量变化时。7.简述电磁感应现象的发现过程及其意义。参考答案：电磁感应现象的发现过程是：法拉第在1820年发现奥斯特实验后，经过十年努力，于1831年发现电磁感应现象。其意义是：揭示了电与磁的联系，为发电机、变压器等电气设备的发明奠定了基础。解析：电磁感应现象的发现过程是：法拉第在1820年发现奥斯特实验后，经过十年努力，于1831年发现电磁感应现象。其意义是：揭示了电与磁的联系，为发电机、变压器等电气设备的发明奠定了基础。电磁感应现象的发现是电磁学发展的重要里程碑，对电气工业的发展产生了深远影响。8.简述电磁感应现象的实验验证方法及其现象。参考答案：电磁感应现象的实验验证方法包括：导体棒切割磁感线时观察电流计指针偏转，线圈中磁通量变化时观察电流计指针偏转。现象是：导体棒切割磁感线时，电流计指针偏转；线圈中磁通量变化时，电流计指针偏转。解析：电磁感应现象的实验验证方法包括：导体棒切割磁感线时观察电流计指针偏转，线圈中磁通量变化时观察电流计指针偏转。现象是：导体棒切割磁感线时，电流计指针偏转；线圈中磁通量变化时，电流计指针偏转。这些实验验证了电磁感应现象的存在，为电磁感应定律的建立提供了实验基础。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，两根平行导轨间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，金属棒ab和cd分别连接在电阻R1和R2上。若ab棒以速度v向右运动，求cd棒中感应电流的方向和大小。案例背景：导体棒ab以速度v向右运动，切割磁感线产生感应电动势，cd棒中产生感应电流。参考答案：cd棒中感应电流方向为从d到c，大小为I=Blv/(R1+R2)。解析：ab棒切割磁感线产生感应电动势E=Blv，cd棒中感应电流I=E/(R1+R2)=Blv/(R1+R2)。根据右手定则，ab棒中感应电流方向为从b到a，cd棒中感应电流方向为从d到c。2.如图所示，矩形线圈abcd从高处自由下落进入匀强磁场区域，不计空气阻力。线圈进入磁场时，求感应电流的方向和大小。案例背景：矩形线圈abcd从高处自由下落进入匀强磁场区域，磁通量增加，产生感应电流。参考答案：感应电流方向为逆时针，大小为I=nΔΦ/(RΔt)。解析：线圈进入磁场时，磁通量增加，产生感应电流，方向为逆时针。感应电动势E=nΔΦ/Δt，感应电流I=E/R=nΔΦ/(RΔt)。3.如图所示，螺线管A和B串联接在电源上，开关S闭合瞬间，求螺线管A中感应电流的方向和大小。案例背景：开关S闭合瞬间，螺线管A和B中磁通量增加，产生感应电流。参考答案：螺线管A中感应电流方向与电源电流方向相反，大小为I=ΔΦ/(RΔt)。解析：开关S闭合瞬间，螺线管A和B中磁通量增加，产生感应电流，方向与电源电流方向相反。感应电动势E=ΔΦ/Δt，感应电流I=E/R=ΔΦ/(RΔt)。4.如图所示，导体环从高处自由下落进入匀强磁场区域，不计空气阻力。线圈进入磁场时，求机械能是否守恒。案例背景：导体环从高处自由下落进入匀强磁场区域，受安培力作用，机械能不守恒。参考答案：机械能不守恒，因为受安培力作用，部分机械能转化为内能。解析：线圈进入磁场时，受安培力作用，机械能不守恒，因为部分机械能转化为内能。5.如图所示，两根平行导轨间存在竖直向上的匀强磁场，金属棒ab和cd分别连接在电阻R1和R2上。若ab棒以速度v向右运动，求整个电路产生的电功率。案例背景：ab棒切割磁感线产生感应电动势，cd棒中产生感应电流，整个电路消耗电功率。参考答案：整个电路产生的电功率为P=I²(R1+R2)=B²l²v²/(R1+R2)。解析：ab棒切割磁感线产生感应电动势E=Blv，cd棒中感应电流I=E/(R1+R2)=Blv/(R1+R2)，整个电路产生的电功率P=I²(R1+R2)=B²l²v²/(R1+R2)。6.如图所示，螺线管A和B串联接在电源上，开关S闭合瞬间，求螺线管A中感应电动势的大小。案例背景：开关S闭合瞬间，螺线管A和B中磁通量增加，产生感应电动势。参考答案：螺线管A中感应电动势大小为E=ΔΦ/Δt。解析：开关S闭合瞬间，螺线管A和B中磁通量增加，产生感应电动势，大小为E=ΔΦ/Δt。7.如图所示，导体环从高处自由下落进入匀强磁场区域，不计空气阻力。线圈进入磁场时，求感应电流的方向。案例背景：导体环从高处自由下落进入匀强磁场区域，磁通量增加，产生感应电流。参考答案：感应电流方向为逆时针。解析：线圈进入磁场时，磁通量增加，产生感应电流，方向为逆时针。根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。8.如图所示，两根平行导轨间存在竖直向上的匀强磁场，金属棒ab和cd分别连接在电阻R1和R2上。若ab棒以速度v向右运动，求cd棒中感应电流的大小。案例背景：ab棒切割磁感线产生感应电动势，cd棒中产生感应电流。参考答案：cd棒中感应电流大小为I=Blv/(R1+R2)。解析：ab棒切割磁感线产生感应电动势E=Blv，cd棒中感应电流I=E/(R1+R2)=Blv/(R1+R2)。【标准答案及解析】一、单项选择题1.A2.C3.B4.B5.C6.B7.B8.C9.B10.B二、填空题1.Blv，Blv/R2.逆时针，顺时针3.从d到c，ab棒受外力做功功率P4.与电源电流方向相反，与电源电流方向相反5.逆时针，零6.Blv，Blv/(R1+R2)7.