《第七章 電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用》試卷及答案-高中物理選擇性必修第二冊-滬科版-2024-2025學(xué)年

《第七章電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用》試卷(答案在后面)一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、在閉合回路中，當(dāng)磁通量發(fā)生變化時，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向可以用下列哪個定律來判斷？A.歐姆定律B.基爾霍夫定律C.法拉第電磁感應(yīng)定律D.磁通量守恒定律2、一個閉合線圈在垂直于其平面的磁場中勻速運(yùn)動，以下哪種情況下，線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流？A.線圈速度增加B.磁場強(qiáng)度增加C.線圈面積增加D.線圈與磁場的夾角發(fā)生變化3、在閉合回路中，當(dāng)導(dǎo)體棒以速度v垂直于磁場方向移動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大小與以下哪個因素成正比？A.導(dǎo)體棒的長度LB.導(dǎo)體棒的速度vC.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度BD.導(dǎo)體棒與磁場方向的夾角θ4、一個閉合回路中的導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動時，下列哪種情況會產(chǎn)生感應(yīng)電流？A.導(dǎo)體棒以恒定速度v垂直于磁場方向移動B.導(dǎo)體棒以恒定速度v平行于磁場方向移動C.導(dǎo)體棒以恒定速度v以某個角度θ相對于磁場方向移動D.導(dǎo)體棒靜止不動5、在閉合電路的部分導(dǎo)體中，當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時，下列說法正確的是：A.只有導(dǎo)體運(yùn)動方向與磁場方向垂直時，導(dǎo)體中才會產(chǎn)生感應(yīng)電流。B.無論導(dǎo)體運(yùn)動方向如何，只要導(dǎo)體運(yùn)動，導(dǎo)體中就一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流。C.導(dǎo)體的運(yùn)動速度越快，導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流強(qiáng)度就越小。D.導(dǎo)體運(yùn)動時，導(dǎo)體中的感應(yīng)電流方向與導(dǎo)體運(yùn)動方向無關(guān)。6、一個長直導(dǎo)線通有電流，在導(dǎo)線附近放置一個閉合線圈，下列說法正確的是：A.線圈中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生。B.只有當(dāng)導(dǎo)線中的電流方向改變時，線圈中才產(chǎn)生感應(yīng)電流。C.只有當(dāng)導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度增大時，線圈中才產(chǎn)生感應(yīng)電流。D.只要導(dǎo)線中的電流存在，線圈中就一定有感應(yīng)電流。7、一個閉合線圈在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，以下哪種情況下會產(chǎn)生感應(yīng)電流？（

）A.線圈與磁場平行，且線圈向磁場中運(yùn)動B.線圈與磁場垂直，且線圈向磁場中運(yùn)動C.線圈與磁場垂直，且線圈繞固定軸旋轉(zhuǎn)D.線圈與磁場平行，且線圈繞固定軸旋轉(zhuǎn)二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、在下列現(xiàn)象中，不屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是：A.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，電路中產(chǎn)生電流。B.電能表中的鋁盤轉(zhuǎn)動時，帶動電流表指針偏轉(zhuǎn)。C.收音機(jī)天線接收無線電波，天線中的電流變化引起收音機(jī)內(nèi)電子電路的變化。D.滑動變阻器通過改變電阻絲的長度來調(diào)節(jié)電路中的電流。2、一個閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中以速度v垂直切割磁感線，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體長度為L，導(dǎo)體的電阻為R。下列關(guān)于感應(yīng)電動勢E的表述正確的是：A.感應(yīng)電動勢E與導(dǎo)體長度L成正比。B.感應(yīng)電動勢E與導(dǎo)體速度v成正比。C.感應(yīng)電動勢E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比。D.感應(yīng)電動勢E與導(dǎo)體電阻R成正比。3、在一個閉合回路中，當(dāng)導(dǎo)體棒以一定的速度垂直切割磁感線時，以下哪些物理量與導(dǎo)體棒切割磁感線的速度成正比？（

）A.電動勢B.電流C.電阻D.動能三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題：一條長直導(dǎo)線，通以電流I，放置在勻強(qiáng)磁場B中?，F(xiàn)有一矩形線圈abcda′，邊長分別為a線圈內(nèi)磁通量的變化率dΦ線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢E的大小。第二題：一個均勻磁場垂直于一個水平放置的矩形線圈，線圈的長邊為L，寬邊為w。當(dāng)線圈以恒定速度v沿磁場方向平移時，以下哪個說法是正確的？A.線圈中的感應(yīng)電動勢E與線圈的速度v成正比。B.線圈中的感應(yīng)電動勢E與線圈的長邊L成正比。C.線圈中的感應(yīng)電動勢E與線圈移動的距離s成正比。D.線圈中的感應(yīng)電動勢E與線圈中的磁通量變化率成正比。第三題：實驗名稱：驗證法拉第電磁感應(yīng)定律。實驗器材：一個矩形線圈，一個直流電源，一個電流表，一個計時器，一個滑動變阻器，一個導(dǎo)線，一個鐵芯。實驗步驟：將矩形線圈套在鐵芯上，并將導(dǎo)線的一端與矩形線圈相連，另一端與直流電源的正極相連。調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表的讀數(shù)為0。同時啟動計時器和電流表，逐漸增加電流，觀察電流表讀數(shù)的變化，并記錄下不同電流值下電流表讀數(shù)的變化時間。將實驗數(shù)據(jù)填入下表：電流I(A)時間t(s)電流變化量ΔI(A)時間變化量Δt(s)0.250.250.4100.2100.6150.2150.8200.2201.0250.225請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)回答以下問題：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析電流變化量ΔI和時間變化量Δt之間的關(guān)系。（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，寫出感應(yīng)電動勢E的表達(dá)式，并解釋其中各個物理量的含義。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算在不同電流值下，感應(yīng)電動勢E的平均值，并分析其變化規(guī)律。第四題：某物理實驗室里，有一臺裝置可以測量金屬棒在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。已知裝置中金屬棒的長度為20cm，磁場強(qiáng)度為0.5T，金屬棒在磁場中垂直于磁場方向運(yùn)動的速度為2m/s。（1）請根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)金屬棒在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的表達(dá)式。（2）計算金屬棒在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小。（3）如果將金屬棒的速度增加到4m/s，那么金屬棒在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小是多少？第五題：一個長直導(dǎo)線通以恒定電流I，在導(dǎo)線附近有一個面積為S的矩形線圈，其一邊與導(dǎo)線平行。當(dāng)導(dǎo)線中的電流增加時，以下哪種情況下線圈中感應(yīng)電流的方向會發(fā)生改變？A.線圈向?qū)Ь€靠近B.線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線C.線圈順時針旋轉(zhuǎn)D.線圈逆時針旋轉(zhuǎn)《第七章電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用》試卷及答案一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、在閉合回路中，當(dāng)磁通量發(fā)生變化時，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向可以用下列哪個定律來判斷？A.歐姆定律B.基爾霍夫定律C.法拉第電磁感應(yīng)定律D.磁通量守恒定律答案：C解析：法拉第電磁感應(yīng)定律指出，感應(yīng)電動勢的方向與磁通量變化率成正比，并且其方向符合右手定則。因此，要判斷感應(yīng)電流的方向，應(yīng)該使用法拉第電磁感應(yīng)定律。歐姆定律描述的是電流、電壓和電阻之間的關(guān)系，基爾霍夫定律是電路分析的基本定律，而磁通量守恒定律與電磁感應(yīng)無關(guān)。所以正確答案是C。2、一個閉合線圈在垂直于其平面的磁場中勻速運(yùn)動，以下哪種情況下，線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流？A.線圈速度增加B.磁場強(qiáng)度增加C.線圈面積增加D.線圈與磁場的夾角發(fā)生變化答案：A解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率有關(guān)。當(dāng)閉合線圈在磁場中勻速運(yùn)動時，若線圈速度增加、磁場強(qiáng)度增加、線圈面積增加或線圈與磁場的夾角發(fā)生變化，都會導(dǎo)致磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。因此，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況是線圈速度不變，即選項A。3、在閉合回路中，當(dāng)導(dǎo)體棒以速度v垂直于磁場方向移動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大小與以下哪個因素成正比？A.導(dǎo)體棒的長度LB.導(dǎo)體棒的速度vC.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度BD.導(dǎo)體棒與磁場方向的夾角θ答案：C解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢E的大小與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比。具體地，感應(yīng)電動勢E可以表示為E=B*L*v，其中L是導(dǎo)體棒的長度，v是導(dǎo)體棒的速度。因此，選項C是正確的。4、一個閉合回路中的導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動時，下列哪種情況會產(chǎn)生感應(yīng)電流？A.導(dǎo)體棒以恒定速度v垂直于磁場方向移動B.導(dǎo)體棒以恒定速度v平行于磁場方向移動C.導(dǎo)體棒以恒定速度v以某個角度θ相對于磁場方向移動D.導(dǎo)體棒靜止不動答案：C解析：只有當(dāng)導(dǎo)體棒相對于磁場有相對運(yùn)動時，才會產(chǎn)生感應(yīng)電流。在選項A中，雖然導(dǎo)體棒有相對運(yùn)動，但速度方向與磁場方向垂直，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。在選項B中，導(dǎo)體棒平行于磁場方向移動，沒有垂直分量，因此也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。在選項C中，導(dǎo)體棒以某個角度θ相對于磁場方向移動，既有垂直分量也有平行分量，會產(chǎn)生感應(yīng)電流。在選項D中，導(dǎo)體棒靜止不動，沒有相對運(yùn)動，因此不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。因此，正確答案是C。5、在閉合電路的部分導(dǎo)體中，當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時，下列說法正確的是：A.只有導(dǎo)體運(yùn)動方向與磁場方向垂直時，導(dǎo)體中才會產(chǎn)生感應(yīng)電流。B.無論導(dǎo)體運(yùn)動方向如何，只要導(dǎo)體運(yùn)動，導(dǎo)體中就一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流。C.導(dǎo)體的運(yùn)動速度越快，導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流強(qiáng)度就越小。D.導(dǎo)體運(yùn)動時，導(dǎo)體中的感應(yīng)電流方向與導(dǎo)體運(yùn)動方向無關(guān)。答案：A解析：根據(jù)電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動切割磁感線時，只有當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動方向與磁場方向垂直時，導(dǎo)體中才會產(chǎn)生感應(yīng)電流。若導(dǎo)體運(yùn)動方向與磁場方向平行，則不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。因此，選項A是正確的。6、一個長直導(dǎo)線通有電流，在導(dǎo)線附近放置一個閉合線圈，下列說法正確的是：A.線圈中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生。B.只有當(dāng)導(dǎo)線中的電流方向改變時，線圈中才產(chǎn)生感應(yīng)電流。C.只有當(dāng)導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度增大時，線圈中才產(chǎn)生感應(yīng)電流。D.只要導(dǎo)線中的電流存在，線圈中就一定有感應(yīng)電流。答案：D解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化時，線圈中才會產(chǎn)生感應(yīng)電流。長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場會影響閉合線圈的磁通量，只要導(dǎo)線中的電流存在，線圈中的磁通量就會發(fā)生變化，因此線圈中就一定有感應(yīng)電流。所以，選項D是正確的。7、一個閉合線圈在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，以下哪種情況下會產(chǎn)生感應(yīng)電流？（

）A.線圈與磁場平行，且線圈向磁場中運(yùn)動B.線圈與磁場垂直，且線圈向磁場中運(yùn)動C.線圈與磁場垂直，且線圈繞固定軸旋轉(zhuǎn)D.線圈與磁場平行，且線圈繞固定軸旋轉(zhuǎn)答案：C解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化時，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流。選項C中，線圈與磁場垂直，線圈繞固定軸旋轉(zhuǎn)會導(dǎo)致線圈中的磁通量發(fā)生變化，因此會產(chǎn)生感應(yīng)電流。而選項A、B、D中，線圈與磁場平行或線圈向磁場中運(yùn)動，線圈中的磁通量不會發(fā)生變化，所以不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、在下列現(xiàn)象中，不屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是：A.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，電路中產(chǎn)生電流。B.電能表中的鋁盤轉(zhuǎn)動時，帶動電流表指針偏轉(zhuǎn)。C.收音機(jī)天線接收無線電波，天線中的電流變化引起收音機(jī)內(nèi)電子電路的變化。D.滑動變阻器通過改變電阻絲的長度來調(diào)節(jié)電路中的電流。答案：D解析：選項A描述的是法拉第電磁感應(yīng)定律的直接應(yīng)用，選項B描述的是電能表的原理，選項C描述的是收音機(jī)天線接收無線電波的過程，這些都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。而選項D描述的是滑動變阻器通過改變電阻來調(diào)節(jié)電流，這屬于電阻的調(diào)節(jié)原理，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。因此，正確答案是D。2、一個閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中以速度v垂直切割磁感線，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體長度為L，導(dǎo)體的電阻為R。下列關(guān)于感應(yīng)電動勢E的表述正確的是：A.感應(yīng)電動勢E與導(dǎo)體長度L成正比。B.感應(yīng)電動勢E與導(dǎo)體速度v成正比。C.感應(yīng)電動勢E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比。D.感應(yīng)電動勢E與導(dǎo)體電阻R成正比。答案：ABC解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢E與導(dǎo)體切割磁感線的速度v、導(dǎo)體長度L和磁感應(yīng)強(qiáng)度B有關(guān)，其關(guān)系式為E=B*L*v。因此，感應(yīng)電動勢E與導(dǎo)體長度L（A選項）、導(dǎo)體速度v（B選項）和磁感應(yīng)強(qiáng)度B（C選項）成正比。而感應(yīng)電動勢E與導(dǎo)體電阻R（D選項）無關(guān)，因此正確答案是ABC。3、在一個閉合回路中，當(dāng)導(dǎo)體棒以一定的速度垂直切割磁感線時，以下哪些物理量與導(dǎo)體棒切割磁感線的速度成正比？（

）A.電動勢B.電流C.電阻D.動能答案：A解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢的大小與導(dǎo)體棒切割磁感線的速度成正比。因此，選項A正確。電流的大小取決于電動勢和電路的電阻，不一定與速度成正比，故選項B錯誤。電阻是電路本身的性質(zhì)，與導(dǎo)體棒切割磁感線的速度無關(guān)，故選項C錯誤。動能與導(dǎo)體棒的質(zhì)量和速度平方成正比，與速度本身無關(guān)，故選項D錯誤。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題：一條長直導(dǎo)線，通以電流I，放置在勻強(qiáng)磁場B中?，F(xiàn)有一矩形線圈abcda′，邊長分別為a線圈內(nèi)磁通量的變化率dΦ線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢E的大小。答案：線圈內(nèi)磁通量的變化率dΦ解析：因為線圈以速度v勻速向右平移，磁場B和線圈面積S都保持不變，所以磁通量Φ=B?線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢E的大小為零。解析：由于線圈在勻速平移過程中，線圈內(nèi)的磁通量沒有變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢E的大小等于磁通量變化率的負(fù)值，即E=?dΦd注意：實際上，如果線圈在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，才會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。在這個題目中，線圈是勻速平移，而不是切割磁感線，因此感應(yīng)電動勢為零。第二題：一個均勻磁場垂直于一個水平放置的矩形線圈，線圈的長邊為L，寬邊為w。當(dāng)線圈以恒定速度v沿磁場方向平移時，以下哪個說法是正確的？A.線圈中的感應(yīng)電動勢E與線圈的速度v成正比。B.線圈中的感應(yīng)電動勢E與線圈的長邊L成正比。C.線圈中的感應(yīng)電動勢E與線圈移動的距離s成正比。D.線圈中的感應(yīng)電動勢E與線圈中的磁通量變化率成正比。答案：D解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈中的感應(yīng)電動勢E與磁通量的變化率成正比，即E=-dΦ/dt。在這個問題中，線圈以恒定速度v沿磁場方向平移，磁通量Φ=BLw，其中B是磁感應(yīng)強(qiáng)度。由于磁場是均勻的，磁通量的變化率dΦ/dt將取決于線圈長邊L和寬邊w的乘積以及磁場的變化。由于線圈沿磁場方向平移，磁通量Φ不發(fā)生變化，因此磁通量的變化率dΦ/dt為零。因此，線圈中的感應(yīng)電動勢E也為零。所以，選項D是正確的，因為感應(yīng)電動勢E與磁通量變化率成正比，而在這個特定情況下，磁通量變化率為零，所以感應(yīng)電動勢也為零。其他選項A、B、C都不正確，因為它們沒有考慮到磁通量變化率的關(guān)鍵因素。第三題：實驗名稱：驗證法拉第電磁感應(yīng)定律。實驗器材：一個矩形線圈，一個直流電源，一個電流表，一個計時器，一個滑動變阻器，一個導(dǎo)線，一個鐵芯。實驗步驟：將矩形線圈套在鐵芯上，并將導(dǎo)線的一端與矩形線圈相連，另一端與直流電源的正極相連。調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表的讀數(shù)為0。同時啟動計時器和電流表，逐漸增加電流，觀察電流表讀數(shù)的變化，并記錄下不同電流值下電流表讀數(shù)的變化時間。將實驗數(shù)據(jù)填入下表：電流I(A)時間t(s)電流變化量ΔI(A)時間變化量Δt(s)0.250.250.4100.2100.6150.2150.8200.2201.0250.225請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)回答以下問題：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析電流變化量ΔI和時間變化量Δt之間的關(guān)系。（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，寫出感應(yīng)電動勢E的表達(dá)式，并解釋其中各個物理量的含義。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算在不同電流值下，感應(yīng)電動勢E的平均值，并分析其變化規(guī)律。答案：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，電流變化量ΔI和時間變化量Δt之間的關(guān)系為正比關(guān)系。（2）感應(yīng)電動勢E的表達(dá)式為：E=ΔΦ/Δt，其中ΔΦ表示磁通量的變化量，Δt表示時間變化量。E表示在時間Δt內(nèi)，由磁通量的變化引起的電動勢。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算感應(yīng)電動勢E的平均值為0.2V。隨著電流值的增加，感應(yīng)電動勢E的平均值基本保持不變。這是因為根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢E與磁通量的變化率成正比，而磁通量的變化率與電流的變化率成正比，所以感應(yīng)電動勢E與電流的變化率無關(guān)，因此在不同電流值下，感應(yīng)電動勢E的平均值基本保持不變。第四題：某物理實驗室里，有一臺裝置可以測量金屬棒在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。已知裝置中金屬棒的長度為20cm，磁場強(qiáng)度為0.5T，金屬棒在磁場中垂直于磁場方向運(yùn)動的速度為2m/s。（1）請根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)金屬棒在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的表達(dá)式。（2）計算金屬棒在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小。（3）如果將金屬棒的速度增加到4m/s，那么金屬棒在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小是多少？答案：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬棒在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為：E=B*