2018析人教版高中物理選修3-2全冊同步課時作業(yè)含解析答案

2018析人教版高中物理選修3-2

全冊同步課時作業(yè)

目錄

課時作業(yè)（一）劃時代的發(fā)現(xiàn)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件...........................................1

課時作業(yè)（二）楞次定律...................................................................................................................................7

課時作業(yè)（三）法拉第電磁感應(yīng)定律............................................................13

課時作業(yè)（四）電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況........................................................18

課時作業(yè)（五）電磁感應(yīng)中的電路及圖象問題....................................................24

課時作業(yè)（六）電磁感應(yīng)中的動力學(xué)及能量問題.................................................28

課時作業(yè)（七）互感和自感.....................................................................32

課時作業(yè)（八）渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動......................................................36

課時作業(yè)（九）交變電流.......................................................................40

課時作業(yè)（十）描述交變電流的物理量..........................................................45

課時作業(yè)（十一）電感和電容對交變電流的影響..................................................52

課時作業(yè)（十二）變壓器.......................................................................57

課時作業(yè)（十三）電能的輸送...................................................................63

課時作業(yè)（十四）傳感器及其工作原理..........................................................69

課時作業(yè)（十五）傳感器的應(yīng)用................................................................73

第四章章未檢測.............................................................................76

第五章章未檢測.............................................................................83

第六章章末檢測.............................................................................89

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課時作業(yè)（一）劃時代的發(fā)現(xiàn)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件

一'單項選擇題

1.如圖所示，油是水平面上一個圓的直徑，在過"的豎直平面內(nèi)有一根

通電直導(dǎo)線叨已知爐平行于。尻當(dāng)4豎直向上平移時，電流產(chǎn)生的磁場穿過圓

的磁通量將（）

A.逐漸增大

B.逐漸減小

C.始緣為零

D.不由零，但保持不變

解析：作出磁感線穿過圓的情況的俯視圖，如圖所示，根據(jù)磁場對稱性可

以知道，穿入圓的磁感線的條數(shù)與穿出圓的磁感線的條數(shù)是相等的.故選C.

答案：C

2.如圖所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導(dǎo)線框，初始位置線框與磁感線

平行，則在下列四種情況下，線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）

A.線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左右運動

B.線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上下運動

C.線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線A3轉(zhuǎn)動

D.線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CQ轉(zhuǎn)動

解析：四種情況中初始位置線框均與磁感線平行，磁通量為零，按A、B、

D三種情況線框運動后，線框仍與磁感線平行，磁通量保持為零不變，線框中

不產(chǎn)生感應(yīng)電流，C中線框轉(zhuǎn)動后，穿過線框的磁通量不斷發(fā)生變化，所以產(chǎn)生

感應(yīng)電流，C項正確.

答案：c

1

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3.（福建質(zhì)檢）法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象.如圖所示，他把兩

個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上，線圈A和電池連接，線圈8用導(dǎo)線連通，導(dǎo)線下

面平行放置一個小磁針.實驗中可能觀察到的現(xiàn)象是（）

A.用一節(jié)電池作電源小磁針不偏轉(zhuǎn)，用十節(jié)電池作電源小磁針會偏轉(zhuǎn)

B.線圈3匝數(shù)較少時小磁針不偏轉(zhuǎn)，匝數(shù)足夠多時小磁針會偏轉(zhuǎn)

C.線圈A和電池連接瞬間，小磁針會偏轉(zhuǎn)

D.線圈A和電池斷開瞬間，小磁針不偏轉(zhuǎn)

解析：根據(jù)“磁生電”即電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件，只有線圈B中磁通量

變化時才能在線圈3中產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此無論線圈B匝數(shù)多少，與線圈A連

接的電池多少，都不能在線圈3中產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項A、B錯誤；只有在線

圈A和電池連接或斷開的瞬間，線圈3中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流產(chǎn)生磁場，

使導(dǎo)線下面平行放置的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項C正確，D錯誤.

答案：C

M

ad

,正

bc

N

4.磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的一個重要物理量，如圖所示，通有恒定電

流的直導(dǎo)線與閉合線框共面，第一次將線框由位置1平移到位置2,第二次

將線框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2,設(shè)前后兩次通過線框的磁通量的變化量

分別為/孫和/⑦2則（）

A./①①2B?

C.岫〈/①2D.無法確定

解析：第一次將線框由位置1平移到位置2,磁感線從線框的同一側(cè)穿入，

/孫為前后兩位置磁通量的絕對值之差.第二次將線框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到

位置2,磁感線從線框的不同側(cè)穿入，/⑦2為前后兩位置磁通量的絕對值之和.故

選項C正確.

答案：C

5.在圖中，若回路面積從%=8n?變到S,=18m2,磁感應(yīng)強度3同時從

a=0.1T方向垂直紙面向里變到5=0.8T方向垂直紙面向外，則回路中的磁通

量的變化量為（）

2

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A.7WbB.13.6Wb

C.15.2WbD.20.6Wb

解析：因為8、S都變化，所以磁通量的變化量可用后來的磁通量減去原來

的磁通量求解.取后來的磁通量為正，/⑦=麴一⑦o=5S-（一aSo）=O.8X18Wb

-（-0.1X8）Wb=15.2Wb,故C對.

答案：C

二、多項選擇題

6.在電磁學(xué)的發(fā)展歷程中，奧斯特和法拉第的貢獻值得人們紀念，下面有

關(guān)說法正確的是（）

A.法國物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，并提出了右手螺旋定則和

“分子電流”假說

B.電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，宣告了電磁學(xué)作為一門獨立學(xué)科的誕生，掀起了一

場研究電與磁關(guān)系的浪潮

C.法拉第雖然發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但發(fā)現(xiàn)過程并不是一帆風(fēng)順的，也曾

受思維定勢的影響

D.電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，開辟了人類的電氣化時代，促進了人類文明的發(fā)展

解析：丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，安培提出了右手螺旋定

則和“分子電流”假說，選項A錯誤；電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)掀起了一場研究電與

磁關(guān)系的浪潮，英國物理學(xué)家法拉第經(jīng)過十年的不懈努力，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)

象，電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，宣告了電磁學(xué)的誕生，開辟了人類的電氣化時代，

故選項B錯誤，選項C、D正確.

答案：CD

7.如右圖所示，四面體048C處在沿Ox方向的勻強磁場中，下列關(guān)于磁

場穿過各個面的磁通量的說法中正確的是（）

A.穿過A03面的磁通量為零

B.穿過ABC面和80C面的磁通量相等

C.穿過AOC面的磁通量為零

D.穿過ABC面的磁通量大于穿過30C面的磁通量

解析：此題實際就是判斷磁通量的有效面積問題.勻強磁場沿Ox方向沒有

磁感線穿過AOB面、AOC面，所以磁通量為零，A、C正確；在穿過ABC面時，

磁場方向和ABC面不垂直，考慮夾角后發(fā)現(xiàn)，A8C面在垂直于磁感線方向上的

投影就是30c面，所以穿過二者的磁通量相等，B正確、D錯誤.故正確答案

為A、B、C.

答案：ABC

；如圖所示，下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）

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A.如圖甲所示，導(dǎo)體棒AB順著磁感線運動

B.如圖乙所示，條形磁鐵插入或拔出線圈時

C.如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管3中不動，開關(guān)S一直接通時

D.如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管8中不動，開關(guān)S一直接通，

當(dāng)改變滑動變阻器的阻值時

解析：A中導(dǎo)體棒順著磁感線運動，穿過閉合回路的磁通量沒有發(fā)生變化，

無感應(yīng)電流，故A錯誤；B中條形磁鐵插入線圈時線圈中的磁通量增加，拔出

線圈時線圈中的磁通量減少，都有感應(yīng)電流，故B正確；C中開關(guān)S一直接通，

回路中為恒定電流，螺線管A產(chǎn)生的磁場穩(wěn)定，螺線管8中的磁通量無變化，

線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；D中開關(guān)S接通，滑動變阻器的阻值變化

使閉合回路中的電流變化，螺線管A的磁場發(fā)生變化，螺線管3中磁通量發(fā)生

變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確.

答案：BD

9.如圖所示，導(dǎo)線外和cd互相平行，則下列四種情況中，導(dǎo)線cd中有電

流的是（）

A.開關(guān)S閉合或斷開的瞬間

B.開關(guān)S是閉合的，滑動觸頭向左滑

C.開關(guān)S是閉合的，滑動觸頭向右滑

D.開關(guān)S始終閉合，滑動觸頭不動

解析：開關(guān)S閉合或斷開的瞬間；開關(guān)S閉合，滑動觸頭向左滑的過程；

開關(guān)S閉合，滑動觸頭向右滑的過程都會使通過導(dǎo)線外段的電流發(fā)生變化，使

穿過cd回路的磁通量發(fā)生變化，從而在cd導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電流.因此本題的正

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確選項應(yīng)為A、B、C.

答案：ABC

10.如圖所示是等腰直角三棱柱，其中側(cè)面就〃為正方形，邊長為3它

們按圖示位置放置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為8,下面說法中正

確的是（）

A.通過乃〃平面的磁通量大小為BI?

B.通過dcfe平面的磁通量大小為B當(dāng)L2

C.通過ahfe平面的磁通量大小為

D.通過整個三棱柱的磁通量為零

、歷

解析：由公式。=BScos6可以得出通過面He'd的磁通量=SL2cos45°=2

BL2,A錯誤；通過面de論的磁通量⑦2=8乙*L,B正確；通過面。帆的磁通

、歷

量⑦3=8為-乙2cos90。=0,C錯誤；而整個三棱柱表面是個閉合曲面，穿入與穿

出的磁感線條數(shù)相等，即穿過它的凈磁感線的條數(shù)是0,故穿過整個三棱柱的磁

通量為零，D正確.

答案：BD

三、非選擇題

11.（北京東城模擬）為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件，圖中給出了必備的

實驗儀器.

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將實驗電路連接完整.

（2）正確連接實驗電路后，在閉合開關(guān)時靈敏電流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn).開

關(guān)閉合后，迅速移動滑動變阻器的滑片，靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)（選填

“發(fā)生”或“不發(fā)生”）.斷開開關(guān)時靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)（選填“發(fā)

生”或“不發(fā)生”）.

解析：（1）A線圈與滑動變阻器、電源、開關(guān)構(gòu)成閉合電路，3線圈與靈敏電

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流計連接.（2）只要讓8線圈中的磁通量發(fā)生變化，都能產(chǎn)生感應(yīng)電流，而讓靈

敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故移動變阻器的滑片會導(dǎo)致B線圈中的磁通量發(fā)生變

化；斷開開關(guān)，也能導(dǎo)致8線圈中的磁通量發(fā)生變化.

答案：（1）如圖所示（2）發(fā)生發(fā)生

12.一個單匝矩形線圈abed,邊長ab=30cm,be—20cm,如圖所示，放

在Qxyz直角坐標(biāo)系內(nèi)，線圈平面垂直于％Oy平面，與％軸和y軸的夾角分別為

a=30。和￡=60。，勻強磁場的磁感應(yīng)強度3=1.0X10」2T.試計算：當(dāng)磁場方向

分別沿O%、Oy.Oz方向時，穿過線圈的磁通量各為多少？

解析：矩形線圈的面積

5=^X/?c=0.30X0.20m2=6X10-2m2

矩形線圈在垂直于三個坐標(biāo)軸的平面上的投影面積的大小分別為

2222

Sx=Scos^=6X10X^m=3X10m

222

Sv=5cosa=6XTO”義*m=3^/3X10m

5-=0

當(dāng)磁感應(yīng)強度B沿Ox方向時，穿過線圈的磁通量

-2-2-4

<PX=BSX=l.ox10X3XioWb=3XioWb

當(dāng)磁感應(yīng)強度8沿Oy方向時，穿過線圈的磁通量

①、、=BSy=1.0X10-2*3小*1wb=35X10-4wb

當(dāng)磁感應(yīng)強度3沿Oz方向時，穿過線圈的磁通量

<P:=BSZ=O.

答案：3Xl（）7wb3^3X10-4Wb0

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課時作業(yè)（二）楞次定律

一、單項選擇題

1.如圖所示，在勻強磁場中有一個用比較軟的金屬導(dǎo)線制成的閉合圓環(huán).在

此圓環(huán)的形狀由圓形變成正方形的過程中（）

A.環(huán)中有感應(yīng)電流，方向a-d->c-*。

B.環(huán)中有感應(yīng)電流，方向"fc-*d

C.環(huán)中無感應(yīng)電流

D.條件不夠，無法確定

解析：由圓形變成正方形的過程中，面積減小，磁通量減小，由楞次定律

可知，正方形中產(chǎn)生qfdfcf8方向的電流，A對.

答案：A

A.

P.

2.如圖所示，AOC是光滑的金屬軌道，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，

PQ是一根金屬直桿立在軌道上，直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運動,

運動過程中。端始終在OC上，空間存在著垂直紙面向外的勻強磁場，則在

桿滑動的過程中，下列判斷正確的是（）

A.感應(yīng)電流的方向始終是尸一。

B.感應(yīng)電流的方向先是P-Q,后是。一尸

C.尸。受磁場力的方向垂直于桿向左

D.PQ受磁場力的方向先垂直于桿向右，后垂直于桿向左

解析：在PQ桿滑動的過程中，桿與導(dǎo)軌所圍成的三角形面積先增大后減小，

三角形POQ內(nèi)的磁通量先增大后減小，由楞次定律可判斷B項對、A項錯，再

由PQ中電流方向及左手定則可判斷C、D項錯誤，故選B.

答案：B

0①

浮

營門［②

3.如圖所示，一個N極朝下的條形磁鐵豎直下落，恰能穿過水平放置的固

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定矩形導(dǎo)線框，則（）

A.磁鐵經(jīng)過位置①時，線框中感應(yīng)電流沿方向；經(jīng)過位置②時，沿

adch方向

B.磁鐵經(jīng)過位置①時，線框中感應(yīng)電流沿adch方向；經(jīng)過位置②時，沿

abed方向

C.磁鐵經(jīng)過位置①和②時，線框中感應(yīng)電流都沿而〃方向

D.磁鐵經(jīng)過位置①和②時，線框中感應(yīng)電流都沿adch方向

解析：當(dāng)磁鐵經(jīng)過位置①時，穿過線框的磁通量向下且不斷增加，由楞次

定律可確定感應(yīng)電流的磁場方向向上，阻礙磁通量的增加，根據(jù)安培定則可判

定感應(yīng)電流應(yīng)沿?；伊Ψ较?同理可判定當(dāng)磁鐵經(jīng)過位置②時，感應(yīng)電流沿adc。

方向.

答案：A

b

4.通電長直導(dǎo)線中有恒定電流I,方向豎直向上，矩形線框與直導(dǎo)線在同

一豎直面內(nèi)，現(xiàn)要使線框中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則應(yīng)使線框（）

A.稍向左平移

B.稍向右平移

C.稍向上平移

D.以直導(dǎo)線為軸勻速轉(zhuǎn)動

解析：由楞次定律或右手定則可以判斷，線框左移，磁通量增加，感應(yīng)電

流的方向與圖示方向相反；選項C、D磁通量不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生.故選項B

正確.

答案：B

5.現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈4線圈反電流表及開關(guān)，

按圖所示連接，在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈8中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他

將滑動變阻器的滑片P向左加速滑動時，電流表指針向右偏轉(zhuǎn).由此可以推斷

（）

A.線圈A向上移動或滑動變阻器的滑片。向右加速滑動，都能引起電流

表指針向左偏轉(zhuǎn)

B.線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流表指針向右偏轉(zhuǎn)

C.滑動變阻器的滑片產(chǎn)勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流表指針靜止

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在中央

D.因為線圈A、線圈8的繞線方向未知，所以無法判斷電流表指針偏轉(zhuǎn)的

方向

解析：線圈A上移或斷開開關(guān)時，穿過線圈3的磁通量減小，電流表指針

向右偏轉(zhuǎn)，故A錯誤、B正確；尸勻速向左滑動時穿過線圈3的磁通量減小，

電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，P勻速向右滑動時穿過線圈B的磁通量增大，電流表指

針向左偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；由以上分析可知，D錯誤.

答案：B

6.

如圖所示，一個矩形線框從勻強磁場的上方自由落下，進入勻強磁場中，

然后再從磁場中穿出.已知勻強磁場區(qū)域的寬度/大于線框的寬度//.那么下列說

法中正確的是（）

A.線框只在進入和穿出磁場的過程中，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生

B.線框從進入到穿出磁場的整個過程中，都有感應(yīng)電流產(chǎn)生

C.線框在進入和穿出磁場的過程中，都是磁場能轉(zhuǎn)變成電能

D.線框在磁場中運動的過程中，電能轉(zhuǎn)變成機械能

解析：本題考查了感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件及電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化.有無感

應(yīng)電流產(chǎn)生關(guān)鍵要看穿過閉合線框的磁通量是否發(fā)生變化，有導(dǎo)體切割磁感線

時不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流，線框只在進入和穿出磁場的過程中，穿過它的磁通量

才會發(fā)生變化，該過程中發(fā)生了機械能和電能的相互轉(zhuǎn)化.故選A.

答案：A

7.（煙臺高二檢測）矩形導(dǎo)線框Med與長直導(dǎo)線MN放在同一水平面上，ah

邊與MN平行，導(dǎo)線MN中通入如圖所示的電流，當(dāng)中的電流增大時，下

列說法正確的是（）

A.導(dǎo)線框中沒有感應(yīng)電流

B.導(dǎo)線框必cd中有順時針方向的感應(yīng)電流

C.導(dǎo)線框所受的安培力的合力方向水平向左

D.導(dǎo)線框所受的安培力的合力方向水平向右

解析：直導(dǎo)線中通有向上且增大的電流，根據(jù)安培定則知，通過線框的磁

場方向垂直紙面向里，且增大，根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，

故A、B錯誤；根據(jù)左手定則知，必邊所受安培力方向水平向右，cd邊所受安

培力方向水平向左，離導(dǎo)線越近，磁感應(yīng)強度越大，所以"邊所受的安培力大

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于Cd邊所受的安培力，則線框所受安培力的合力方向水平向右，故C錯誤、D

正確.

答案?D

二'多項選擇題

8.如圖是驗證楞次定律實驗的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵

從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流.各

圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)

電流的方向等情況，其中表示正確的是（）

人arr$

€1€i€S€S

ABCD

解析：根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向：對C選項，當(dāng)磁鐵向下運動

時：（1）閉合線圈原磁場的方向向上；

（2）穿過閉合線圈的磁通量的變化——增加；

（3）感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下；

（4）利用安培定則判斷感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同.線圈的上

端為S極，磁鐵與線圈相互排斥.綜合以上分析知，選項C、D正確.

答案：CD

9.如圖所示，光滑U形金屬框架放在水平面內(nèi)，上面放置一導(dǎo)體棒，有勻

強磁場8垂直框架所在平面，當(dāng)8發(fā)生變化時，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒向右運動，下列判

斷正確的是（）

XX〃X

A.棒中電流從

B.棒中電流從“f/?

C.8逐漸增大

D.8逐漸減小

解析：油棒是因“電”而“動”，所以岫棒受到的安培力向右，由左手定

則可知電流方向“一兒故B對，由楞次定律可知8逐漸減小，D對.

答案：BD

10.如圖所示，導(dǎo)體A3、CQ可在水平光滑軌道上自由滑動，且兩水平軌

道在中央交叉處互不連通.當(dāng)導(dǎo)體棒A3向左移動時（）

mA

BD

A.AB中感應(yīng)電流的方向為A到8

B.A3中感應(yīng)電流的方向為3到4

10

2018人教版高中物理同步選修3-2課時作業(yè)

c.co向左移動

D.CZ）向右移動

解析：由右手定則可知43中感應(yīng)電流方向由Af8,因而CQ中電流方向

由CfD由左手定則知CD所受安培力方向向右，故CD向右移動.

答案：AD

11.如圖所不，A、B兩回路中各有一開關(guān)S]>§2，且回路A中接有電源,

回路8中接有靈敏電流計，下列操作及相應(yīng)的結(jié)果中可能的是（）

A.先閉合S2,后閉合4的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)

B.S、52閉合后，在斷開52的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)

C.先閉合S”后閉合S2的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)

D.8、S2閉合后，在斷開多的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)

解析：回路A中有電源，當(dāng)51閉合后，回路中有電流，在回路的周圍產(chǎn)生

磁場，回路3中有磁通量，在S閉合或斷開的瞬間，回路4中的電流從無到有

或從有到無，電流周圍的磁場發(fā)生變化，從而使穿過回路B的磁通量發(fā)生變化，

產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，此時若§2是閉合的，則回路8中有感應(yīng)電流，電流計指針偏

轉(zhuǎn)，所以選項A、D正確.

答案：AD

三、非選擇題

12.我們可以通過實驗探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的決定因素和其

所遵循的物理規(guī)律.以下是實驗探究過程的一部分.

（1）如圖甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運動時，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探

究線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向，必須知道____________.

甲乙

（2）如圖乙所示，實驗中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)時，電流表指針向右偏轉(zhuǎn).電路穩(wěn)定

后，若向左移動滑片，此過程中電流表指針向偏轉(zhuǎn)；若將線圈A抽出，

此過程中電流表指針向偏轉(zhuǎn).（填“左”或“右”）

解析：（1）電流表中沒有電流通過時，指針在中央位置，要探究線圈中電流

的方向，必須知道電流從正（負）接線柱流入時，電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向.

（2）閉合開關(guān)時，線圈A中的磁場增強，線圈8中產(chǎn)生的感應(yīng)電流使電流表

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2018人教版高中物理同步選修3-2課時作業(yè)

指針向右偏轉(zhuǎn)，則當(dāng)向左移動滑片時，會使線圈A中的磁場增強，線圈8中感

應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，電流表指針將向右偏轉(zhuǎn)；當(dāng)將線圈A抽

出時，線圈4在線圈3處的磁場減弱，線圈3中感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場

方向相同，線圈3中產(chǎn)生的感應(yīng)電流將使電流表指針向左偏轉(zhuǎn).

答案：（1）電流從正（負）接線柱流入時，電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向（2）右左

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課時作業(yè)（三）法拉第電磁感應(yīng)定律

一'單項選擇題

1.下列說法正確的是（）

A.線圈的面積越大，線圈的感應(yīng)電動勢越大

B.線圈的匝數(shù)越多，線圈的感應(yīng)電動勢越大

C.某時刻線圈中的磁通量為零，線圈的感應(yīng)電動勢不一定為零

D.在任意情況下，導(dǎo)體切割磁感線的感應(yīng)電動勢都為E=3歷

解析：線圈的面積很大，匝數(shù)很多，但穿過線圈的磁通量不發(fā)生變化，線

圈的感應(yīng)電動勢為零，A、B錯；在穿過線圈的磁通量的變化中，某時刻磁通量

為零，但感應(yīng)電動勢不為零，C對；只有當(dāng)磁場方向、導(dǎo)體、導(dǎo)體運動方向三者

兩兩垂直時，導(dǎo)體感應(yīng)電動勢才為歷，D錯.

答案：C

2.穿過一個單匝閉合線圈的磁通量始終為每秒均勻增加2Wb,則（）

A.線圈中感應(yīng)電動勢每秒增加2V

B.線圈中感應(yīng)電動勢每秒減少2V

C.線圈中感應(yīng)電動勢始終為2V

D.線圈中感應(yīng)電動勢始終為一個確定值，但由于線圈有電阻，電動勢小于

2V

A（f>A（b

解析：由￡1=/?/知：了恒定，n=l,所以￡=2V.

答案：C

3.穿過某單匝閉合回路的磁通量⑦隨時間，變化的圖象分別如圖中的①?

④所示，下列說法正確的是（）

A.圖①有感應(yīng)電動勢，且大小恒定不變

B.圖②產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一直在變大

C.圖③在0?L時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢是力?與時間內(nèi)感應(yīng)電動勢的2倍

D.圖④產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變大再變小

解析：感應(yīng)電動勢上=華，而鬻對應(yīng)⑦一/圖象中圖線的斜率，根據(jù)圖線

斜率的變化情況可得：①中無感應(yīng)電動勢；②中感應(yīng)電動勢恒定不變；③中感

應(yīng)電動勢0?4時間內(nèi)的大小是/]?打時間內(nèi)大小的2倍；④中感應(yīng)電動勢先變

小再變大.

答案：C

4.一根導(dǎo)體棒仍在水平方向的勻強磁場中自由下落，并始終保持水平方

向且與磁場方向垂直.如圖所示，則有（）

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A.Uab=QB.(pa>(Pb，保持不變

C.(p含以，"b越來越大D.(pa<(pb,越來越大

解析：出?棒向下運動時，可由右手定則判斷出，(pl^Xpa,由Uab=E=Bl。及

棒自由下落時。越來越大，可知U"越來越大，故D選項正確.

答案：D

5.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌的間距為d,一端跨接一阻值為R的電阻，勻

強磁場的磁感應(yīng)強度為8,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向里，一根長直金屬棒與導(dǎo)

軌成60。角放置，且接觸良好，則當(dāng)金屬棒以垂直于棒的恒定速度。沿金屬導(dǎo)軌

滑行時，其他電阻不計，電阻R中的電流為()

A.Rsin60

Bdvsin6Q°Bdvcos60°

C------------n-------------

L.氏u.R

解析：因磁感應(yīng)強度3的方向、棒的運動方向及棒本身三者相互垂直，故石

=Blv,其中/=』而，結(jié)合歐姆定律可知選項A正確.

答案：A

6.如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n,邊長為m線圈平面與勻強磁場

垂直，且一半處在磁場中.在4時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度的方向不變，大小由3均

勻地增大到28在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為()

ABa'

A?五

七刀3向「*,v..,,..lJ0ABc2B—Ba2nBa2.

角牛析：線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=〃，7=〃?]pS=〃?一—?5=5彳，選

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2018人教版高中物理同步選修3-2課時作業(yè)

項B正確.

答案：B

二、多項選擇題

7.（成都高二檢測）如圖所示，閉合開關(guān)S,將條形磁鐵插入閉合線圈，第

一次用時0.2s,第二次用時0.4s,并且兩次磁鐵的起始和終止位置相同，則（）

A.第一次線圈中的磁通量變化較快

B.第一次電流表G的最大偏轉(zhuǎn)角較大

C.第二次電流表G的最大偏轉(zhuǎn)角較大

D.若斷開S,電流表G均不偏轉(zhuǎn)，故兩次線圈兩端均無感應(yīng)電動勢

解析：兩次磁通量變化相同，第一次時間短，則第一次線圈中磁通量變化

較快，故A正確.感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成正比，磁通量的變化

率大，感應(yīng)電動勢大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流大，故B正確、C錯誤.斷開開關(guān)，電

流表不偏轉(zhuǎn)，故感應(yīng)電流為零，但感應(yīng)電動勢不為零，故D錯誤.

答案：AB

8.單匝線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量

①隨時間t的變化圖象如圖所示,貝ij（）

A.在/=0時，線圈中磁通量最大，感應(yīng)電動勢也最大

B.在IXIO-5時，感應(yīng)電動勢最大

C.在/=2X10-2s時，感應(yīng)電動勢為零

D.在0?2X1（T2s時間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動勢的平均值為零

解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律知故，=0及/=2義ICT2s時刻，E

=0,A錯、C對，r=lX10-2s,E最大，B對.0?2義lO^s,E^O,D

錯.

答案：BC

9.如圖所示，A、3兩閉合線圈用同樣導(dǎo)線繞成，A有10匝，8有20匝，

兩圓線圈半徑之比為2：1.均勻磁場只分布在B線圈內(nèi).當(dāng)磁場隨時間均勻減弱

時（）

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2018人教版高中物理同步選修3-2課時作業(yè)

A

A.A中無感應(yīng)電流

B.A、3中均有恒定的感應(yīng)電流

C.A、8中感應(yīng)電動勢之比為2：1

D.4、B中感應(yīng)電流之比為1：2

解析:只要穿過圓線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，線圈中就有感應(yīng)電動勢和感

應(yīng)電流，因為磁場變化情況相同，有效面積也相同，所以，每匝線圈產(chǎn)生的感

應(yīng)電動勢相同，又由于兩線圈的匝數(shù)和半徑不同，電阻值不同，根據(jù)電阻定律，

單匝線圈電阻之比為2：1,所以，感應(yīng)電流之比為1：2.因此正確答案是B、D.

答案：BD

三'非選擇題

10.有一匝數(shù)為100匝的線圈，單匝線圈的面積為100cn?.線圈中總電阻為

0.1Q,線圈中磁場變化規(guī)律如圖所示，且磁場方向垂直于環(huán)面向里，線圈中產(chǎn)

生的感應(yīng)電動勢多大？

解析：取線圈為研究對象，在1?2s內(nèi)，其磁通量的變化量為—孫

=(4-B])S,磁通量的變化率為誓=(8：,由公式E=〃粵得E=

(0.2—0.1)X100XKF'

100XV=0.1V.

2-1

答案：0.1V

11.如圖所示，一個邊長為L的正方形金屬框，質(zhì)量為機，電阻為R,用細

線把它懸掛于一個有界的磁場邊緣.金屬框的上半部處于磁場內(nèi)，下半部處于

磁場外.磁場隨時間均勻變化滿足B=kt規(guī)律，已知細線所能承受的最大拉力

Fr—2mg,求從f=0時起，經(jīng)多長時間細線會被拉斷？

4B=k4t①

金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

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2018人教版高中物理同步選修3-2課時作業(yè)

E=^S=；小②

金屬框受到的安培力：

rBELBkl?^

F=BlL=-=--^

由力的平衡條件得，F(xiàn)y=mg+F?

解①②③④得，=矍￡

答案：等

12.如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度L=0Am,一

端連接R=1Q的電阻，導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度8

=1T.導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好.導(dǎo)

軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計.在平行于導(dǎo)軌的拉力/作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)

軌向右勻速運動，速度。=5m/s.

xxxNXx

(1)求感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I；

(2)求在0.1s時間內(nèi)，拉力的大小；

(3)若將MN換為電阻r=lQ的導(dǎo)體棒，其他條件不變，求導(dǎo)體棒兩端的電

壓U.

解析：(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，感應(yīng)電動勢

E=5Lu=lX0.4X5V=2V

,￡2

感應(yīng)電流/=石=彳A=2A

i\1

(2)拉力大小等于安培力大小，F(xiàn)=B/L=1X2XO.4N=O.8N

E2

(3)由閉合電路歐姆定律可得，電路中電流廠=~^=2A=1A

由歐姆定律可得，導(dǎo)體棒兩端電壓U=/'R=1V.

答案：(1)2V2A(2)0.8N(3)1V

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課時作業(yè)（四）電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況

一'單項選擇題

1.（上海寶山期末）穿過一個單匝線圈的磁通量始終保持每秒減少4Wb,則

（）

A.線圈中感應(yīng)電動勢每秒增大4V

B.線圈中感應(yīng)電動勢每秒減小4V

C.線圈中無感應(yīng)電動勢

D.線圈中感應(yīng)電動勢保持4V不變

解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可得：E=^=4V,選項D正確，選項

A、B、C錯誤.

答案：D

2.

夏天將到，在北半球，當(dāng)我們抬頭觀看教室內(nèi)的電風(fēng)扇時，發(fā)現(xiàn)電風(fēng)扇正

在逆時針轉(zhuǎn)動.金屬材質(zhì)的電風(fēng)扇示意圖如圖所示，由于電磁場的存在，下列

關(guān)于4、。兩點的電勢及電勢差的說法，正確的是（）

A.A點電勢比O點電勢高

B.A點電勢比O點電勢低

C.A點電勢和。點電勢相等

D.扇葉長度越短，以。的電勢差數(shù)值越大

解析：在北半球，地磁場的豎直分量豎直向下，由右手定則可判斷OA中電

流方向由O到A,再根據(jù)在電源內(nèi)部電流由負極流向正極，可知A點為正極，

電勢高，A對，B、C錯；由可知D錯.

答案：A

3.

xxxMxx

如圖，在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，金屬桿MN在

金屬導(dǎo)軌上以速度。向右勻速滑動，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為Ei；若磁感應(yīng)

強度增為28,其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)闅v?則通過電阻尺的

電流方向及用與殳之比昂：氏分別為（）

A.4,2：1B.Qfc,2：1

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2018人教版高中物理同步選修3-2課時作業(yè)

C.qfc,1：2D.：2

解析：由右手定則可判斷出中電流方向為從N到通過電阻R的電

流方向為。一心根據(jù)E=34知，若磁感應(yīng)強度增為23,其他條件不變，MN中

產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍，E}：E2=l：2,C項正確.

答案：C

如圖所示,導(dǎo)體棒AB的長為2R,繞O點以角速度①勻速轉(zhuǎn)動,OB長為R,

且0、3、4三點在一條直線上，有一磁感應(yīng)強度為8的勻強磁場充滿轉(zhuǎn)動平面

且與轉(zhuǎn)動平面垂直，那么A3兩端的電勢差為（）

屋;BcoR2B.2BCOR2

C.488尸D.6BCOK

解析：A點線速度。A=Q3R,B點、線速度VB=COR,A3棒切割磁感線的平

均速度3獨=2①&,由七=8歷得,A3兩端的電勢差為E=B2R3=4BcoR2,

C正確.

答案：c

如圖所示，勻強磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與

磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強度大小為民）.使該

線框從靜止開始繞過圓心0、垂直于半圓面的軸以角速度。勻速轉(zhuǎn)動半周，在

線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流.現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強度大小隨時間線

性變化.為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強度隨時間

的變化率筆的大小應(yīng)為（）

「門①B（）

712兀

解析：當(dāng)線框繞過圓心O的轉(zhuǎn)動軸以角速度力勻速轉(zhuǎn)動時，由于面積的變

化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流.設(shè)半圓的半徑為r,導(dǎo)線框的電阻為R,

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2018人教版高中物理同步選修3-2課時作業(yè)

nr

“?Ei/①i氏MS2BoBo供⑴加-_?、巾i-.E2

即I\=~Q=Df=Pf==OD?當(dāng)線才匡不動，磁感應(yīng)強度變化時，）

KKtKl71Z1—/\K/=K=

Kco

/血4BS兀/①7?o-心工「漢

五五=兩7=而？因八=/2,可付了=三，c選項正確。

答案?c

二、多項選擇題

6.在空間某處存在一變化的磁場，貝女）

A.在磁場中放一閉合線圈，線圈中一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流

B.在磁場中放一閉合線圈，線圈中不一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流

C.在磁場中不放閉合線圈，在變化的磁場周圍一定不會產(chǎn)生電場

D.在磁場中放不放閉合線圈，在變化的磁場周圍都會產(chǎn)生電場

解析：由感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件可知，只有閉合回路中磁通量發(fā)生改變，才

能產(chǎn)生感應(yīng)電流，如果閉合線圈平面與磁場方向平行，則線圈中無感應(yīng)電流產(chǎn)

生，故A錯、B對；由麥克斯韋電磁場理論可知，感應(yīng)電場的產(chǎn)生與變化的磁

場周圍有無閉合回路無關(guān)，故C錯、D對.

答案：BD

7.（杭州高二檢測）將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面

與磁場方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，下列表述正確的是（）

A.感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)

B.當(dāng)穿過線圈的磁通量為零時，感應(yīng)電動勢可能不為零

C.當(dāng)穿過線圈的磁通量變化越快時，感應(yīng)電動勢越大

D.感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化量成正比

解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢E=/7華，即感應(yīng)電動勢與

線圈匝數(shù)有關(guān)，故A錯誤；同時可知，感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率有關(guān)，故

D錯誤；磁通量變化越快、感應(yīng)電動勢越大，故C正確；當(dāng)穿過線圈的磁通量

為零時，磁通量的變化率不一定為零，因此感應(yīng)電動勢不一定為零，故B正確.

答案：BC

8.將一磁鐵緩慢或者迅速地插到閉合線圈中的同一位置，不發(fā)生變化的物

理量是（）

A.磁通量的變化量

B.磁通量的變化率

C.感應(yīng)電流的大小

D.流過導(dǎo)體橫截面的電荷量

解析：將磁鐵插到同一位置，磁通量的變化量相同，而用時不同，所以磁

通量的變化率不同，感應(yīng)電動勢的大小不同，感應(yīng)電流的大小不同，由q=lAt

20

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答案：AD

0(xlO-2Wb)

O0.050.1r/s

9.單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場，如線圈所圍面

積里的磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則線圈中（）

A.0時刻感應(yīng)電動勢最大

B.0.05s時感應(yīng)電動勢為零

C.0.05s時感應(yīng)電動勢最大

D.0?0.05s這段時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為0.4V

解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律后=華，在。一，圖象鬻為某點斜率，0時刻

和0.1s時刻斜率絕對值最大，表明電動勢值最大，0.05s時刻斜率為零，則電

動勢為零，0?0.05s時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為0.4V,故選項A、B、D正確.

答案：ABD

10.如圖甲所示，面積為S=1n?的導(dǎo)體圓環(huán)內(nèi)通有垂直于圓平面向里的磁

場，磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示（3取向里方向為正）.以

下說法中正確的是（）

A.環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流

B.環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流

C.環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為1V

D.環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為2V

解析：由楞次定律可判斷，環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，選項A正確、

B錯誤;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為￡=^yS=^-p

XIV=1V,選項C正確、D錯誤.

答案：AC

三'非選擇題

11.