人教版高中物理选修1-1练习：第三章第二节法拉第电磁感应定律 Word版含答案

人教版物理选修1-1第三章第二节法拉第电磁感应定律同步训练姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题（共15小题） (共15题；共30分)1. （2分）绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接，G为电流计，则（）A . 保持开关S闭合状态，G的示数不为零B . 开关S闭合瞬间，G的示数不为零C . 保持开关S闭合，移动变阻器R0滑动触头的位置，G的示数为零D . 断开开关S的瞬间，G的示数为零【考点】2. （2分） (2020高二下·绵阳期末) 如图甲所示，间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，轨道左侧连接一定值电阻R。

水平外力F平行于导轨，随时间t按图乙所示变化，导体棒在F作用下沿导轨运动，始终垂直于导轨，在0~t0时间内，从静止开始做匀加速直线运动。

图乙中t0、F1、F2为已知量，不计ab棒、导轨电阻。

则（）A . 在t0以后，导体棒一直做匀速直线运动B . 在t0以后，导体棒一直做匀加速直线运动C . 在0~t0时间内，导体棒的加速度大小为D . 在0~t0时间内，通过导体棒横截面的电荷量为【考点】3. （2分） (2018高二上·庄河期末) 如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a，磁感应强度的大小为B.一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置开始沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域，在图中线框A、B两端电压UAB与线框移动距离x的关系图象正确的是（）A .B .C .D .【考点】4. （2分）第一个发现电磁感应现象的科学家是：A . 奥斯特B . 库仑C . 法拉第D . 安培【考点】5. （2分） (2017高二下·马山期中) 关于感应电动势的大小，下列说法正确的是（）A . 跟穿过闭合电路的磁通量有关B . 跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关C . 跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关D . 跟电路中电阻大小有关【考点】6. （2分） (2020高二下·长春期中) 如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以的变化率均匀增加时，线圈中产生感应电动势的大小为（）A .B .C .D .【考点】7. （2分） (2017高二上·中卫期末) 如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈S1（左）、S2（右），由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量大小关系正确的是（）A . 穿过线圈S1的磁通量比较大B . 穿过线圈S2的磁通量比较大C . 穿过线圈S1、S2的磁通量一样大D . 不能比较【考点】8. （2分） (2019高二下·上饶期中) 如图所示，位于同一绝缘水平面内的两根固定金属导轨 MN、M′N′，电阻不计，两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场。

3.1电磁感应现象练习1．(单选)发现电磁感应现象的科学家是()A．奥斯特B．安培C．科拉顿D．法拉第答案：D2．(单选)发电机利用水力、风力等动力推动线圈在磁场中转动，将机械能转化为电能．这种转化利用了()A．电流的热效应B．电磁感应原理C．电流的磁效应D．磁场对电流的作用原理解析：发电机的原理是线圈在磁场中转动，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感生电流，因此利用了电磁感应原理．答案：B3．(单选)如右图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路．在下列情况中，电流计指针不发生偏转的是()A．线圈不动，磁铁插入线圈B．线圈不动，磁铁从线圈中拔出C．磁铁不动，线圈上、下移动D．磁铁插在线圈内不动解析：产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线圈和电流计已经组成闭合回路，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就产生感应电流，电流计指针就偏转．在A、B、C三种情况下，线圈和磁铁发生相对运动，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；而当磁铁插在线圈中不动时，线圈中虽然有磁通量，但磁通量不变化，不产生感应电流．答案：D4．(单选)如右图所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量，则有()A．Φ1>Φ2B．Φ1＝Φ2C．Φ1<Φ2D．无法确定解析：磁通量定义式中的S应理解为处于磁场中回路的面积．由于环1和环2在磁场中的面积相同，所以穿过这两个圆环的磁通量是相等的，即Φ1＝Φ2.答案：B5．(多选)如右图所示有一边长为L的正方形线框abcd，从某高度处自由下落，在其下方有一个宽度大于L的匀强磁场，下列过程中产生感应电流的是()A．线框进入磁场的过程B．线框全部进入磁场到开始出磁场的过程C．线框出磁场的过程D．运动的整个过程解析：线框进入和离开磁场的过程中，穿过线框的磁通量发生变化，而线框全部进入磁场之后，磁通量不再变化．答案：AC6．(多选)下列现象中，能表明电和磁有联系的是()A．摩擦起电B．两块磁铁相互吸引或排斥C．小磁针靠近通电导线时偏转D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流解析：小磁针靠近通电导线时偏转，是因为受到了磁场力的作用，说明电流可以产生磁场，C选项正确．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流，说明磁可以生电，D选项正确．答案：CD7．(单选)如下图所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，下述过程中使线圈产生感应电流的是()A．以bc为轴转动45°B．以ad为轴转动45°C．将线圈向下平移D．将线圈向上平移解析：当线框以ad边为轴转动(小于60°)时，穿过线框的磁通量在减小，所以在这个过程中线框中会产生感应电流．如果转过的角度超过60°，bc边将进入无磁场区，那么线框中将不产生感应电流(60°～300°)．当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形面积的一半的乘积)．而将线圈上、下平移时，穿过矩形线圈的磁通量不变，根据产生感应电流的条件可知选项B对，选项A、C、D错．答案：B8．(单选)如右图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流I，有一矩形线框与导线在同一平面内．在下列情况中，线框中不能产生感应电流的是()A．导线中的电流变大B．线框向右平移C．线框以ab边为轴转动D．线框以直导线为轴转动解析：分析是否产生感应电流的关键是分析穿过闭合线框的磁通量是否变化；而分析磁通量是否变化时，既要清楚通电长直导线周围的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的两种原因：(1)由于线框所在处的磁场变化引起磁通量变化；(2)由于线框在垂直于磁场方向的投影面积变化引起磁通量变化．导线中的电流增大，使导线周围的磁场增强，穿过线框的磁通量增大，线框中产生感应电流，选项A不合题意；因离开直导线越远，磁感线分布越疏，故线框向右平移时，穿过线框的磁通量减小，线框中产生感应电流，选项B不合题意；线框以ab边为轴转动时，因线框在垂直于磁场方向的投影面积变化引起磁通量变化，线框中产生感应电流，选项C不合题意；对于选项D，先画出俯视图(如图)．由图可以看出，当线框以直导线为轴转动时，在任何一个位置穿过线框的磁感线条数均不变，因而磁通量不变，线框中无感应电流，选D.答案：D9．(单选)某学校研究性学习小组的同学将微风电风扇与小灯泡按如下图所示的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了“发电机”．关于该实验，下列说正确的是()A．电风扇发电原理是电磁感应B．电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用C．电风扇发电过程是把电能转化为机械能D．小灯泡发光是把光能转化为电能解析：因为电风扇中有磁场，用手快速拨动风扇叶片，造成线圈切割磁感线运动产生了电流，所以电风扇发电的原理是电磁感应．答案：A10．(多选)如图所示，在通电螺旋管外套入一个圆形的有弹性的单匝线圈，单匝线圈的圆心在通电螺线管的中轴线上，那么下列情况中单匝线圈能产生感应电流的是()A．通电螺线管通恒定直流电流B．通电螺线管通变化的电流C．单匝线圈围绕自身的圆心旋转D．单匝线圈扩大自身面积解析：通电螺线管通恒定电流，磁场分布不变，单匝线圈内没有磁通量变化，所以A错误，B正确；单匝线圈围绕自身的圆心旋转，磁通量依然没有变化，不会产生感应电流，所以C 错误；单匝线圈扩大自身面积，通电螺线管内的磁感线方向是从S极到N极，通电螺线管外的磁感线是从N极到S极，单匝线圈内的磁通量会变小，会产生感应电流，D正确．答案：BD。

2020--2021人教物理选修1--1第3章电磁感应练习含答案选修1—1第三章电磁感应1、关于磁通量的概念，下列说法正确的是()A．磁场中某处的磁感应强度越大，面积越大，则穿过线圈的磁通量就一定越大B．放在磁场中某处的一个平面，穿过它的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零C．磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而产生的D．磁场中某处的磁感应强度不变，放在该处线圈的面积也不变，则磁通量一定不变2、穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀减少2 Wb，则() A．线圈中感应电动势每秒增大2 VB．线圈中感应电动势每秒减小2 VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势大小保持2 V不变3、一个白炽灯灯泡上标有“220 V40 W”，那么为了使它正常发光，所使用的正弦交流电应是()A．电压最大值为220 V，电流最大值为0.18 AB．电压最大值为311 V，电流最大值为0.26 AC．电压有效值为220 V，电流有效值为0.26 AD．电压有效值为311 V，电流有效值为0.18 A4、有一台理想变压器，已知副线圈有400匝．现把原线圈接到220 V的交流电的线路中，测得副线圈的电压是55 V，则原线圈的匝数为()A．100匝B．25匝C．1 600匝D．110匝5、(多选)发电厂发电机升压后的输出电压为U1，发电厂到学校的输电导线总电阻为R，通过导线的电流为I，学校降压变压器原线圈得到的电压为U2，则输电线上损耗的功率可表示为()A ．U 21RB.（U 1－U 2）2R C ．I 2R D ．I(U 1－U 2) 6、变压器铁芯中的叠片间要互相绝缘是为了( )A ．增大电压B ．增加涡流损耗C ．减少涡流损耗D ．增大自感*7、A 、B 两个单匝闭合线圈，穿过A 线圈的磁通量由0增加到3×103 Wb ，穿过B 线圈的磁通量由5×103 Wb 增加到6×103 Wb.则两个电路中产生的感应电动势E A 和E B 的关系是( )A ．E A ＞E BB ．E A ＝E BC ．E A ＜E BD ．无法确定*8、如图是一正弦交变电流的电流图象，此正弦交变电流的频率和电流的有效值分别为( )A ．5 Hz ，10 AB ．50 Hz ，10 AC ．50 Hz ，10 2 AD ．5 Hz ，10 2 A*9、将输入电压为220 V 、输出电压为6 V 的变压器，改装成输出电压为30 V 的变压器，副线圈原来的匝数为30匝，原线圈的匝数不变，则副线圈应增加的匝数为( )A ．150匝B ．144匝C ．130匝D ．120匝*10、(双选)为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上输电电压为U ，电流为I ，热耗功率为ΔP ；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9ΔP ，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )A ．输电电流为3IB ．输电电流为9IC ．输电电压为3UD ．输电电压为13U*11、关于线圈的自感系数，下列说法正确的是()A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C．线圈中电流变化越快，自感系数越大D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定12、如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路，将磁铁插入螺线管的过程中穿过线圈的磁通量______(填“增大”“减小”或“不变”)，电流表指针将______(填“不动”或“偏转”)．13、如图中画出了六种电流随时间变化的图象．这六个图中的电流，都随时间t 做周期性变化，其中属于交流的是_______，属于正弦式电流的是_______．14、一座发电站，它输出的电功率是4 800 kW，输电电压是110 kV.如果输电导线的总电阻是0.5 Ω，那么输电线上损失的电功率是多少？如果用400 kV的电压输电，输电线上损失的电功率将是多少？2020--2021人教物理选修1--1第3章电磁感应练习含答案选修1—1第三章电磁感应1、关于磁通量的概念，下列说法正确的是()A．磁场中某处的磁感应强度越大，面积越大，则穿过线圈的磁通量就一定越大B．放在磁场中某处的一个平面，穿过它的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零C．磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而产生的D．磁场中某处的磁感应强度不变，放在该处线圈的面积也不变，则磁通量一定不变【答案】C[根据磁通量的定义，当平面与磁场垂直时，磁通量为磁感应强度B 与面积S的乘积；当平面与磁场平行时，磁通量为零，可知A、B项错误；磁通量既与磁场有关，也与面积S有关，所以磁通量的变化不一定仅由磁场的变化引起，也可能由于面积的变化引起，C项正确；当平面与磁场的夹角发生变化时，穿过平面的磁感线的条数也会变化，D项错误．]2、穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀减少2 Wb，则() A．线圈中感应电动势每秒增大2 VB．线圈中感应电动势每秒减小2 VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势大小保持2 V不变【答案】D[根据法拉第的电磁感应定律，磁通量均匀地变化，产生恒定的电动势，E＝ΔΦΔt＝2 V．]3、一个白炽灯灯泡上标有“220 V40 W”，那么为了使它正常发光，所使用的正弦交流电应是()A．电压最大值为220 V，电流最大值为0.18 AB．电压最大值为311 V，电流最大值为0.26 AC．电压有效值为220 V，电流有效值为0.26 AD．电压有效值为311 V，电流有效值为0.18 A【答案】B[电器上的标识一般不加特殊说明皆指交流电的有效值．由P＝UI 解得I≈0.18 A，U m≈311 V，I m≈0.26 A，故B正确．]4、有一台理想变压器，已知副线圈有400匝．现把原线圈接到220 V的交流电的线路中，测得副线圈的电压是55 V ，则原线圈的匝数为( )A ．100匝B ．25匝C ．1 600匝D ．110匝 【答案】C [由U 1U 2＝n 1n 2得22055＝n 1400，所以n 1＝1 600匝．]5、(多选)发电厂发电机升压后的输出电压为U 1，发电厂到学校的输电导线总电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校降压变压器原线圈得到的电压为U 2，则输电线上损耗的功率可表示为( )A ．U 21RB.（U 1－U 2）2R C ．I 2R D ．I(U 1－U 2)【答案】BCD [输电线上的损失的电压U 损＝U 1－U 2，则P 损＝U 2损R＝（U 1－U 2）2R，选项B 正确，选项A 错误；由P 损＝IU 损＝I(U 1－U 2)知，选项D 正确；由P 损＝I 2R 知，选项C 正确．]6、变压器铁芯中的叠片间要互相绝缘是为了( )A ．增大电压B ．增加涡流损耗C ．减少涡流损耗D ．增大自感【答案】C [在变压器铁芯中的叠片间要互相绝缘是为了减少变压器中的涡流损耗．]*7、A 、B 两个单匝闭合线圈，穿过A 线圈的磁通量由0增加到3×103 Wb ，穿过B 线圈的磁通量由5×103 Wb 增加到6×103 Wb.则两个电路中产生的感应电动势E A 和E B 的关系是( )A ．E A ＞E BB ．E A ＝E BC ．E A ＜E BD ．无法确定【答案】D [根据法拉第电磁感应定律知，感应电动势E ＝nΔΦΔt ，尽管A 、B 两线圈的匝数相同，磁通量变化ΔΦA ＞ΔΦB ，但是由于变化所用时间未知，故无法比较它们的感应电动势的大小关系．]*8、如图是一正弦交变电流的电流图象，此正弦交变电流的频率和电流的有效值分别为( )A．5 Hz，10 A B．50 Hz，10 A C．50 Hz，10 2 A D．5 Hz，10 2 A【答案】B[由图象可知T＝2.0×10－2 s＝0.02 s，峰值I m＝10 2 A，因f＝1 T，所以f＝50 Hz.I e＝I m2＝1022A＝10 A．]*9、将输入电压为220 V、输出电压为6 V的变压器，改装成输出电压为30 V 的变压器，副线圈原来的匝数为30匝，原线圈的匝数不变，则副线圈应增加的匝数为()A．150匝B．144匝C．130匝D．120匝【答案】D[先由公式U1U2＝n1n2求出原线圈的匝数，再求出输出电压为30 V时，变压器副线圈的匝数，即可求出新增的匝数．]*10、(双选)为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上输电电压为U，电流为I，热耗功率为ΔP；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9ΔP，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)()A．输电电流为3I B．输电电流为9IC．输电电压为3U D．输电电压为1 3U【答案】AD[由ΔP＝I2R线知ΔP′＝9ΔP时，I′＝3I，故A对，B错；又由P＝IU得，U′＝13U，故C错，D对．]*11、关于线圈的自感系数，下列说法正确的是() A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C．线圈中电流变化越快，自感系数越大D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定【答案】D[线圈的自感系数与线圈的大小、形状、匝数和是否带有铁芯有关，而与电流及电流的变化无关．]12、如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路，将磁铁插入螺线管的过程中穿过线圈的磁通量______(填“增大”“减小”或“不变”)，电流表指针将______(填“不动”或“偏转”)．[解析]由磁铁磁场的分布可知，将磁铁插入螺线管的过程中穿过线圈的磁通量将增大；电流表与螺线管组成闭合电路的磁通量发生变化而产生感应电流，电流表指针将发生偏转．[答案]增大偏转13、如图中画出了六种电流随时间变化的图象．这六个图中的电流，都随时间t 做周期性变化，其中属于交流的是_______，属于正弦式电流的是_______．[解析]大小和方向随时间作周期性变化的电流为交流电，(b)、(d)中方向不变不是交流电．[答案](a)(c)(e)(f)(c)14、一座发电站，它输出的电功率是4 800 kW，输电电压是110 kV.如果输电导线的总电阻是0.5 Ω，那么输电线上损失的电功率是多少？如果用400 kV的电压输电，输电线上损失的电功率将是多少？[解析]根据P＝UII1＝P出U1＝4.8×106 W1.1×105 V≈43.6 AP损1＝I21R＝(43.6 A)2×0.5 Ω＝950.48 WI2＝P出U2＝4.8×106 W400×103 V＝12 AP损2＝I22R＝(12 A)2×0.5 Ω＝72 W. [答案]950.48 W72 W。

人教版高中物理选修1-1 3.1 电磁感应现象同步练习一、选择题（共12题；）1. 首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是（）A.安培B.奥斯特C.法拉第D.欧姆2. 从奥斯特发现电流周围存在磁场后，法拉第坚信磁一定能生电．他使用如图所示的装置进行实验研究，以至于经过了10年都没发现“磁生电”．主要原因是（）A.励磁线圈A中的电流较小，产生的磁场不够强B.励磁线圈A中的电流是恒定电流，不会产生磁场C.感应线圈B中的匝数较少，产生的电流很小D.励磁线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场3. 下列现象中属于电磁感应现象的是（）A.磁场对电流产生力的作用B.变化的磁场使闭合电路中产生电流C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D.电流周围产生磁场4. 科学家探索自然界的奥秘，要付出艰辛的努力．19世纪，英国科学家法拉第经过l0年坚持不懈的努力，发现了电磁感应现象．下图中可用于研究电磁感应现象的实验是（）A. B.C. D.5. 如图所示，把一条长直导线平行地放在小磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是（）A.奥斯特B.法拉第C.洛伦兹D.楞次6. 下面关于电磁感应现象的说法中，正确的是（）A.只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生B.穿过闭合电路中的磁通量减少，则闭合电路中感应电流减小C.穿过闭合电路中的磁通量变化越快，则闭合电路中感应电动势越大D.穿过闭合电路中的磁通量越大，则闭合电路中的感应电动势越大7. 欧姆最早是用小磁针测量电流的，他的具体做法是将一个小磁针处于水平静止状态，在其上方平行于小磁针放置一通电长直导线，已知导线外某磁感应强度与电流成正比，当导线中通有电流时，小磁针会发生偏转，通过小磁针偏转的角度可测量导线中电流．小磁针转动平面的俯视图如图所示．关于这种测量电流的方法，下列叙述正确的是（）A.导线中电流的大小与小磁针转过的角度成正比B.通电后小磁针静止时N极所指的方向是电流产生磁场的方向C.若将导线垂直于小磁针放置，则不能完成测量D.这种方法只能测量电流的大小，不能测量电流的方向8. 如图为“研究电磁感应现象”的实验装置．如果在原线圈插入副线圈后保持不动，闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合电键后，下列情况下电流计指针偏转情况是（）A.将原线圈迅速从副线圈中拔出时，指针向左偏转一下B.保持电建闭合状态时，指针一直偏在零点右侧C.滑动变阻器触头迅速向左滑动时，指针向右偏转一下D.将原线圈内铁芯A快速拔出时，指针向左偏转一下9. 在电磁学发展过程中，下列说法正确的是（）A.奥斯特发现了电流磁效应B.洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律C.法拉第发现了电磁感应现象D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律10. 用如图所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法正确的是（）A.当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转B.当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转C.保持磁铁在线圈中静止，电流表指针向右偏转D.磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏转11. 如图所示，线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出的瞬间，线圈和电流表构成的闭合回路中产生的感应电流方向，正确的是（）A. B.C. D.12. 闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，下图中各情况下导线都在纸面内运动，能产生感应电流的是（）A. B. C. D.二、实验题（共3题；）图为“研究电磁感应现象”的实验装置．（1）将图中所缺的导线补接完整.（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后，以下说法中符合实际情况的是____________A.将A线圈迅速插入B线圈时，电流计指针向右偏转一下B.将A线圈插入B线圈后，电流计指针一直偏在零点右侧C.A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向右偏转一下D.A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向左偏转一下在“研究电磁感应现象”的实验中：首先按图甲连线，不通电时，电流表G的指针停在刻度盘正中央，闭合开关S时，观察到电流表G的指针向左偏，然后按图乙所示将电流表G与大线圈B连成一个闭合回路，将小线圈A、电池、滑动变阻器R′和开关S串联成另一个闭合电路，接着把A静止放置B中．（1）图乙电路在S闭合后，若再突然断开S，指针将________（选填“左偏”“右偏”或“不偏”）．（2）图乙电路在S闭合后，在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，指针将________（选填“左偏”“右偏”或“不偏”）．在研究电磁感应现象实验中．（1）为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图；（2）将原线圈插入副线圈中，闭合电键，副线圈中感生电流与原线圈中电流的绕行方向________（填“相同”或“相反”）；（3）将原线圈拔出时，副线圈中的感生电流与原线圈中电流的绕行方向________（填“相同”或“相反”）．参考答案与试题解析人教版高中物理选修1-1 3.1 电磁感应现象同步练习一、选择题（共12题；）1.【答案】B【考点】电磁感应现象的发现过程【解析】首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是奥斯特．【解答】解：首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是丹麦的物理学家奥斯特．安培提出了分子电流假说，研究了通电导线的磁场．法拉第研究了电磁感应现象，特斯拉是电力工程师．故B正确．故选：B2.【答案】D【考点】电磁感应现象的发现过程【解析】当穿过闭合线圈的磁通量发生变化时会产生感应电流；而当磁通量不变时，线圈中没有感应电流产生．【解答】解：励磁线圈A中的电流发生变化时，穿过线圈B的磁通量发生变化，电流表G中产生感应电流．励磁线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场，穿过线圈B的磁通量都不发生变化，电流表G中没有感应电流，故D正确，ABC错误．故选：D．3.【答案】B【考点】电磁感应现象的发现过程【解析】此题暂无解析【解答】解：电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动，或者穿过闭合线圈的磁通量变化，则回路中即可产生感应电流，故B正确，ACD错误．故选：B．4.【答案】D【考点】电磁感应现象的发现过程【解析】解答本题应掌握产生感应电流的条件为：闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动．【解答】解：A、这是演示通电导体在磁场中受力的装置，故A不符合题意；B、这是奥斯特实验装置，故B不符合题意；C、这是演示通电导体在磁场中受力问题；故C不符合题意；D、这是通电电磁感应现象的装置；故D符合题意；故选：D．5.【答案】A【考点】电磁感应现象的发现过程【解析】本题是电流的磁效应实验，首先是由奥斯特观察到这个实验现象．【解答】当导线中有电流时，小磁针会发生偏转，说明电流将产生能产生磁场，这种现象称为电流的磁效应，首先是由丹麦物理学家奥斯特观察到这个实验现象。

第二节 法拉第电磁感应定律1.知道什么是感应电动势．2.了解什么是磁通量的变化量和磁通量的变化率．(重点)3．了解法拉第电磁感应定律的内容及数学表达式，会用该定律分析与解决一些简单问题．(重点＋难点)4．培养类比推理和通过观察、实验、归纳寻找物理规律的能力．, [学生用书P43])一、感应电动势1．定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源．2．感应电动势的大小跟磁通量变化的快慢有关，即跟磁通量的变化率有关，磁通量的变化率为ΔΦΔt．二、法拉第电磁感应定律1．内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比． 2．公式：E ＝ΔΦΔt ，若为n 匝线圈，则产生的电动势为：E ＝n ΔΦΔt．3．在电磁感应现象中产生了感应电流，一定有其他形式的能向电能转化，在转化的过程中遵守能量守恒定律．穿过某电路的磁通量的变化量越大，产生的感应电动势是否一定越大？提示：不一定．根据法拉第电磁感应定律可知穿过某电路的磁通量的变化率越大，产生的感应电动势越大，穿过某电路的磁通量变化量大，变化率不一定大，因此产生的感应电动势不一定大．Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt 的比较[学生用书P43]物理量 单位 物理意义磁通量ΦWb表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1 Wb 表示在某一过程中穿过某一面积磁通量变化的多少 磁通量的变化率ΔΦΔtWb/s表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢Φ、ΔΦ、ΔΦΔt 的大小没有直接关系，Φ很大，ΔΦΔt 可能很小；Φ很小，ΔΦΔt可能很大；Φ＝0，ΔΦΔt 可能不为零．当Φ最大时，ΔΦΔt 可能为零，反之，当Φ为零时，ΔΦΔt 可能最大．下列几种说法中正确的是( )A ．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B ．线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C ．线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D ．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大 [思路点拨] Φ、ΔΦ、ΔΦΔt三者无必然联系．[解析] 感应电动势的大小和磁通量的大小、磁通量变化量的大小以及磁场的强弱均无关，它由磁通量的变化率决定，故选D.[答案] D1．从同一位置将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处，不发生变化的物理量有( )A ．磁通量的变化率B ．感应电流的大小C ．消耗的机械能D ．磁通量的变化量解析：选D.磁铁插入线圈的初末位置相同，则初位置的磁通量和末位置的磁通量也相同，因此磁通量的变化量相同，D 正确；由于插入的快慢不同，时间不同，因此磁通量的变化率不同，感应电动势和感应电流以及转化的电能也不同，消耗的机械能也不同，所以选项A 、B 、C 错误．对感应电动势的理解[学生用书P44]1．感应电动势的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率ΔΦΔt ，而与Φ的大小，ΔΦ的大小没有必然关系，与电路的电阻R 无关；感应电流的大小与E 和回路总电阻R 有关．2．磁通量的变化率ΔΦΔt是Φ－t 图象上某点切线的斜率．3．用E ＝n ΔΦΔt 所求的感应电动势为整个闭合电路的感应电动势，而不是回路中某部分导体两端的电动势．由E ＝n ΔΦΔt求出的感应电动势是整个闭合电路的总电动势；在高中阶段，利用公式E ＝n ΔΦΔt求出的电动势是在Δt 时间内的平均电动势．将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B 中，各线圈的运动方式如下列图所示，则能够在线圈中产生感应电动势的是( )[答案] C2．下面各图中，相同的条形磁铁穿过相同的线圈时，线圈中产生的感应电动势最大的是( )解析：选D.根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势大小与磁通量的变化率及线圈匝数有关，而磁通量变化率是由磁通量变化及变化时间决定的，选项D 正确．感应电动势和感应电流的计算[学生用书P44]如图所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05 s ，第二次用0.1 s ．设插入方式相同，试求：(1)两次线圈中平均感应电动势之比； (2)两次线圈中平均感应电流之比； (3)两次通过线圈的电量之比．[审题指导] (1)平均感应电动势可由E －＝ΔΦΔt 求得；(2)平均电流I －＝E－R；(3)电荷量q ＝I －t .[解析] (1)由法拉第电磁感应定律得：E －1E －2＝ΔΦΔt 1·Δt2ΔΦ＝Δt 2Δt 1＝21. (2)利用欧姆定律可得：I －1I －2＝E －1R ·R E －2＝E －1E －2＝21.(3)电荷量q ＝I －Δt ＝E －R ·Δt ＝ΔΦR ·Δt ·Δt ＝ΔΦR故q 1q 2＝11. [答案] (1)2∶1 (2)2∶1 (3)1∶1(1)根据公式I ＝qΔt ，当取一段时间求出的电流是平均电流，因此计算流过某一导体的电荷量时要用电流的平均值．(2)流过导体的横截面的电荷量q ＝I ·Δt ＝E R ·Δt ＝ΔΦR ·Δt ·Δt ＝ΔΦR ，q 仅与ΔΦ、R 有关，与时间无关．[随堂检测] [学生用书P44]1．闭合电路中产生的感应电动势的大小取决于此回路的( )A ．磁通量B ．磁通量的变化量C ．磁通量变化的快慢D ．在磁场中运动的快慢解析：选C.因电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，故感应电动势取决于此回路的磁通量变化的快慢．2．由法拉第电磁感应定律公式E ＝ΔΦΔt可知( )A ．穿过线圈的磁通量Φ越大，感应电动势E 一定越大B ．穿过线圈的磁通量的改变量ΔΦ越大，感应电动势E 一定越大C ．穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦΔt 越大，感应电动势E 一定越大D ．穿过线圈的磁通量发生变化的时间Δt 越小，感应电动势E 一定越大解析：选C.根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，C 对；磁通量大或者磁通量的变化量大，磁通量的变化率都不一定大，故A 、B 错；当磁通量的变化量一定时，时间越短，磁通量的变化率才越大，故D 错．3．穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒均匀地增加2 Wb ，则( ) A ．线圈中的感应电动势每秒增加2 V B ．线圈中的感应电动势每秒减小2 V C ．线圈中的感应电动势始终为2 V D ．线圈中不产生感应电动势解析：选C.由法拉第电磁感应定律得E ＝n ΔΦΔt ＝2 V ，所以线圈中感应电动势始终为2 V ，C 项正确．4．如图所示，将条形磁铁从相同的高度分别以速度v 和2v 插入线圈，电流表指针偏转角度较大的是( )A ．以速度v 插入B ．以速度2v 插入C ．一样大D ．无法确定解析：选B.磁铁从相同的高度插入，速度越大，磁通量的变化越快，产生的感应电动势越大，电流表的偏转角就越大．5.如图所示，金属框所围的面积为S ，框架平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直，则穿过线框的磁通量为________；若使线框绕OO ′轴以角速度ω匀速转动，则从图示位置转过90°的过程中，磁通量变化了________，磁通量变化最快的位置是在框架转到________的位置．解析：线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．故图示位置的磁通量为Φ＝BS ，线圈从图示转过90°时，磁通量为0，故磁通量变化为ΔΦ＝BS ；由磁通量表达式Φ＝BS cos θ可知，线框平面与磁感线平行时磁通量变化最快．答案：BS BS 线框平面与磁感线平行[课时作业] [学生用书P97(单独成册)]一、单项选择题1．下列说法正确的是( )A ．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B ．线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C ．线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D ．线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大解析：选D.感应电动势的大小与磁感应强度、磁通量和磁通量的变化量没有必然的联系，与磁通量的变化率成正比．2.如图所示的有界磁场中有一闭合矩形线框，以速度v 在磁场中运动，则关于闭合矩形线框产生的感应电流，下列说法正确的是( )A ．当以速度v 沿磁场方向运动时，速度越大产生的感应电流越大B ．当以速度v 沿磁场方向运动时，速度越大产生的感应电流越小C ．当以速度v 沿垂直磁场方向向外拉出时，速度越大产生的感应电流越大D ．当以速度v 沿垂直磁场方向向外拉出时，速度越大产生的感应电流越小解析：选C.当以速度v 沿磁场方向运动时，线圈的磁通量不发生变化，不会产生感应电流，故选项A 、B 错误；当以速度v 沿垂直磁场方向向外拉出时，磁通量发生变化，速度越大磁通量变化的越快，产生的感应电流也就越大，故选项C 正确，D 错误．3.如图所示是某线圈穿过其截面的磁通量随时间而变化的Φ－t 图象，下面几段时间内，感应电动势最大的是( )A ．0～2 sB ．2～4 sC ．4～5 sD ．第2 s 末解析：选C.在0～2 s 感应电动势E 1＝32 V ＝1.5 V ；在2～4 s 感应电动势E 2＝12 V ＝0.5V ；在4～5 s 感应电动势E 3＝21V ＝2 V ，因此C 选项正确．4．一个闭合线圈放在变化的磁场中，线圈产生的感应电动势为E .若仅将线圈匝数增加为原来的4倍，则线圈产生的感应电动势变为( )A ．4EB ．2EC ．E 2D ．E 4解析：选A.根据法拉第电磁感应定律知，磁通量的变化率不变时，感应电动势的大小与线圈匝数成正比，故选A.5.如图所示，半径为r 的n 匝线圈套在边长为L 的正方形abcd 之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以ΔBΔt均匀变化时，线圈中产生的感应电动势大小为( )A ．πr 2ΔB ΔtB ．L 2ΔB ΔtC ．n πr 2ΔBΔtD ．nL 2ΔBΔt解析：选D.磁场的有效面积S ＝L 2，根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势大小E ＝n ΔΦΔt ＝nL 2ΔBΔt，选项D 正确．6.如图所示，闭合矩形导线框的质量可忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s 时间拉出，通过导线截面的电荷量为q 1；第二次用0.9 s 时间拉出，通过导线截面的电荷量为q 2，则( )A ．q 1＜q 2B ．q 1＝q 2C ．q 1＞q 2D ．无法确定解析：选B.由于两次拉出过程中，ΔΦ1＝ΔΦ2， 所以q ＝I －t ＝E －R t ＝ΔΦR，所以有q 1＝q 2.7．如图甲所示，n ＝50匝的圆形线圈M ，它的两端点a 、b 与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，则电压表的示数为( )A ．5 VB ．10 VC ．15 VD ．20 V解析：选B.由题中图象可得：ΔΦΔt ＝（8－0）×10－2（4－0）×10－1Wb/s ＝0.2 Wb/s 所以E ＝n ΔΦΔt ＝50×0.2 V ＝10 V ．电压表电阻很大，故路端电压U 约等于电源电动势，故B 对．二、多项选择题8．根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单位V 可以表示为( ) A ．T/s B ．Wb/s C ．T ·m 2/s D ．Wb ·m 2/s 解析：选BC.根据公式E ＝n ΔΦΔt 和Φ＝BS 可知选项B 、C 正确，A 、D 错误．9．穿过一个电阻为2 Ω的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4 Wb ，则线圈中( ) A ．感应电动势为0.4 VB ．感应电动势每秒减小0.4 VC ．感应电流恒为0.2 AD ．感应电流每秒减小0.2 A解析：选AC.将题目中的已知数据代入公式E ＝n ΔΦΔt 可得E ＝0.4 V ，再由I ＝ER ＝0.2 A ，由此可知E 、I 均为定值，因而B 、D 错误．10.如图所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场的区域运动到位置2，下列说法中正确的是( )A ．线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大B ．整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应电流，而且电流是恒定的C ．整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，而且电流越来越大D ．线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且穿出时的速度越大，感应电流越大解析：选AD.线圈进入和穿出磁场的过程中，线圈内的磁通量发生了变化，运动速度越大，ΔΦΔt 越大，电流越大，故A 、D 对；而B 、C 选项中磁通量不变，电流为零，故B 、C错．三、非选择题 11．有一个100匝的线圈，总电阻为10 Ω，在0.2 s 内垂直穿过线圈平面的磁通量从0.02 Wb 均匀增加到0.1 Wb.求：(1)这段时间内线圈中产生的平均感应电动势为多少？ (2)通过线圈的平均感应电流为多少？解析：(1)根据法拉第电磁感应定律 E －＝n ΔΦΔt ＝100×0.1－0.020.2 V ＝40 V.(2)根据欧姆定律I －＝E －R ＝4010A ＝4 A.答案：(1)40 V (2)4 A 12．在一个1 000匝的线圈中，0.4 s 内穿过它的磁通量从0.02 Wb 均匀增加到0.09 Wb ，求线圈中的感应电动势．如果线圈的电阻是10 Ω，把它跟一个电阻为990 Ω的电热器串联在一起组成闭合电路时，10 min 内通过电热器产生的热量是多少？解析：线圈中的感应电动势E ＝n ΔΦΔt ＝1 000×0.09－0.020.4 V ＝175 V .线圈与电热器串联后，电路中的电流 I ＝E R 1＋R 2＝17510＋990A ＝0.175 A ； 10 min 内通过电热器产生的热量Q ＝I 2R 2t ＝0.1752×990×10×60 J ≈1.8×104 J. 答案：175 V 1.8×104 J。

2020--2021人教物理选修1--1第3章 电磁感应Word 附答案 选修1—1第三章 电磁感应1、如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽为d.一个边长为L 的正方形导线框以速度v 匀速地通过磁场区域．若d>L ，则线框穿过磁场区域的过程中，线框中产生感应电流的时间为( )A.d vB.L vC.2L vD.d ＋2L v2、一个300匝的线圈，穿过它的磁通量在0.01 s 内由6×10－2 Wb 均匀地减小到3×10－2 Wb.求线圈中的感应电动势的大小．3、正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图甲所示的方式连接，R ＝10 Ω，交流电压表的示数是10 V ．图乙是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象．则下列说法正确的是( )A ．通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R ＝2cos 100πt(A)B ．通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R ＝sin 50πt(V)C ．R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R ＝10cos 100πt(V)D ．R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R ＝102cos 50πt(V)4、(双选)一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n 1和n 2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U 1和U 2、I 1和I 2、P 1和P 2，已知n 1＞n 2，则( )A ．U 1＞U 2，P 1＝P 2B ．P 1＝P 2，I 1＜I 2C ．I 1＜I 2，U 1＜U 2D ．P 1＞P 2，I 1＞I 25、(双选)某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P 0，输电电压为U ，输电导线的总电阻为R 线．则下列说法正确的是( )A ．输电线上的电流I ＝U RB ．输电线上的电流I ＝P 0UC ．输电线上损失的功率P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P 0U 2·R 线 D ．输电线上损失的功率P ＝U 2R 线6、在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用了双线并绕的方法，如图所示，其原理是( )A ．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消B ．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消C ．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消D ．以上说法都不对7、下列几种说法中正确的是( )A ．线圈中磁通量的变化量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B ．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大C ．线圈放在磁场越强的位置，产生的感应电动势一定越大D ．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大8、(双选)如图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为9 Ω，则( )A ． 电压表的示数为6 VB. 发电机的输出功率为4 WC ．在1.0×10－2 s 时刻，穿过线圈的磁通量最大D ．在0.5×10－2 s 时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大9、(双选)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1.电池和交变电源的电动势都为6 V ，内阻均不计．下列说法正确的是( )A ．S 与a 接通的瞬间，R 中无感应电流B ．S 与a 接通稳定后，R 两端的电压为0C ．S 与b 接通稳定后，R 两端的电压为3 VD ．S 与b 接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2∶110、远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，电压分别为U 1、U 2，电流分别为I 1、I 2，输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )A ．I 1I 2＝n 1n 2B ．I 2＝U 2RC ．I 1U 1＝I 22RD ．I 1U 1＝I 2U 211、如图所示，交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为P 1，而将双刀双掷开关接在交流电源上时，灯泡的实际功率为P 2，则 ( )A ．P 1＝P 2B ．P 1＞P 2C ．P 1＜P 2D ．不能比较12、一个有10匝的闭合导体线圈，若在0.01 s 内，通过线圈的磁通量由0.04 Wb 均匀地减小到零，则在这段时间内线圈产生的感应电动势为多少？13、思考判断(1)变压器主要由铁芯和绕在铁芯上的线圈组成．( )(2)变压器不但能改变交流电压，也能改变直流电压．( )(3)变压器的原、副线圈是用导线连接在一起的，所以当原线圈接交流电源时，副线圈有电流输出．( )(4)变压器的工作原理是电磁感应．( )(5)变压器副线圈匝数多，则副线圈的电压高．( )(6)变压器的输入功率决定输出功率，有P入＝P出．( ) 14、如图所示的电路，L为自感线圈，R是一个灯泡，E是电源，当开关S闭合瞬间，通过电灯的电流方向是________．当S断开瞬间，通过电灯的电流方向是________．2020--2021人教物理选修1--1第3章电磁感应Word附答案选修1—1第三章电磁感应1、如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽为d.一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域．若d>L，则线框穿过磁场区域的过程中，线框中产生感应电流的时间为()A.d vB.L vC.2L vD.d ＋2L v【答案】C [在线框进入和穿出磁场的过程中，穿过线框的磁通量分别增大和减小，闭合线框中有感应电流产生；整个线框在磁场中运动时，线框中无感应电流产生，所以，线框中有感应电流的时间为2L v.] 2、一个300匝的线圈，穿过它的磁通量在0.01 s 内由6×10－2 Wb 均匀地减小到3×10－2 Wb.求线圈中的感应电动势的大小．[解析] E ＝n ΔΦΔt＝300×6×10－2－3×10－20.01 V ＝900 V . [答案] 900 V3、正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图甲所示的方式连接，R ＝10 Ω，交流电压表的示数是10 V ．图乙是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象．则下列说法正确的是( )A ．通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R ＝2cos 100πt(A)B ．通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R ＝sin 50πt(V)C ．R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R ＝10cos 100πt(V)D ．R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R ＝102cos 50πt(V)【答案】A [交流电压表的示数是10 V ，则电压表的最大值为U m ＝ 2 U ＝10 2 V ；而周期T ＝2×10－2s ，因此ω＝2πT ＝100π rad/s ；交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象如题图所示，则输出电压u 随时间t 的表达式为u ＝102cos 100πt(V)；因此通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R ＝U R ＝2cos 100πt(A)；而R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R ＝102cos 100πt(V)，故A 正确，B 、C 、D 错误．]4、(双选)一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n 1和n 2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U 1和U 2、I 1和I 2、P 1和P 2，已知n 1＞n 2，则( )A ．U 1＞U 2，P 1＝P 2B ．P 1＝P 2，I 1＜I 2C ．I 1＜I 2，U 1＜U 2D ．P 1＞P 2，I 1＞I 2【答案】AB [由理想变压器的电压关系U 1U 2＝n 1n 2知，当n 1＞n 2时，U 1＞U 2，由电流关系I 1I 2＝n 2n 1知，当n 1＞n 2时，I 1＜I 2，而功率在变压过程中不变，所以A 、B 项均正确．]5、(双选)某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P 0，输电电压为U ，输电导线的总电阻为R 线．则下列说法正确的是( )A ．输电线上的电流I ＝U RB ．输电线上的电流I ＝P 0UC ．输电线上损失的功率P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P 0U 2·R 线 D ．输电线上损失的功率P ＝U 2R 线【答案】BC [输电线上的电流I 线＝P 0U ＝U 线R ，故A 错误，B 正确；输电线上的功率损失P ＝I 2线R 线＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P 0U 2·R 线＝U 2线R 线，故C 正确，D 错误．] 6、在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用了双线并绕的方法，如图所示，其原理是( )A ．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消B ．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消C ．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消D ．以上说法都不对【答案】C [由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两股导线中电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项A 、B 错误，C 正确．]7、下列几种说法中正确的是( )A ．线圈中磁通量的变化量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B ．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大C ．线圈放在磁场越强的位置，产生的感应电动势一定越大D ．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大【答案】D [根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与磁通量无关，与磁通量的变化量无关，与线圈的匝数和磁通量的变化率成正比，因此，选项A 、B 都是错误的；感应电动势的大小与磁场的强弱也无关，所以，选项C 错误；线圈中磁通量变化越快意味着线圈中磁通量的变化率越大，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，变化率越大，线圈中产生的感应电动势越大，故选项D 正确．]8、(双选)如图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为9 Ω，则( )A ． 电压表的示数为6 VB. 发电机的输出功率为4 WC ．在1.0×10－2 s 时刻，穿过线圈的磁通量最大D ．在0.5×10－2 s 时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大【答案】CD [发电机相当于一个电源，电压表测量路端电压，电源电动势为E ＝622V ＝6 V ，根据闭合回路欧姆定律可得路端电压，即电压表示数为U ＝R R ＋r E ＝99＋1×6 V ＝5.4 V ，A 错误；发电机的输出功率为P 输出＝U 2R ＝5.429 W ＝3.24W ，B 错误；在1.0×10－2s 时刻，瞬时电流为零，即此时磁通量最大，磁通量变化率最小，在0.5×10－2 s 时刻，瞬时电压对应峰值，此时磁通量变化率最大，磁通量为零，故C 、D 正确．]9、(双选)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1.电池和交变电源的电动势都为6 V ，内阻均不计．下列说法正确的是( )A ．S 与a 接通的瞬间，R 中无感应电流B ．S 与a 接通稳定后，R 两端的电压为0C ．S 与b 接通稳定后，R 两端的电压为3 VD ．S 与b 接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2∶1【答案】BC [在S 与a 接通的瞬间，由于电流由零突然变大，所以线圈中的磁通量会发生变化，副线圈中的R 会有感应电流，所以A 错误．在S 与a 接通稳定后，电路中的电流稳定，磁通量不会发生变化，所以副线圈中不会有感应电流产生，电阻R 两端的电压为0，所以B 正确．在S 与b 接通稳定后，由于b 是交流电源，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压为3 V ，所以C 正确．变压器不会改变交流电源的频率，所以原、副线圈中电流的频率是相同的，所以D 错误．]10、远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，电压分别为U 1、U 2，电流分别为I 1、I 2，输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )A ．I 1I 2＝n 1n 2B ．I 2＝U 2RC ．I 1U 1＝I 22RD ．I 1U 1＝I 2U 2【答案】D[根据理想变压器的工作原理得I1U1＝I2U2、I1I2＝n2n1.U2不是加在R两端的电压，故I2≠U2R，而I1U1等于R上消耗的功率I22R与下一级变压器的输入功率之和．故选项D正确．]11、如图所示，交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为P1，而将双刀双掷开关接在交流电源上时，灯泡的实际功率为P2，则()A．P1＝P2B．P1＞P2C．P1＜P2D．不能比较【答案】B[电感对直流电没有阻碍，但对交流电有阻碍作用，所以P1＞P2，选项B正确．]12、一个有10匝的闭合导体线圈，若在0.01 s内，通过线圈的磁通量由0.04 Wb 均匀地减小到零，则在这段时间内线圈产生的感应电动势为多少？[解析]根据法拉第电磁感应定律E＝n ΔΦΔt＝10×0.040.01V＝40 V.[答案]40 V13、思考判断(1)变压器主要由铁芯和绕在铁芯上的线圈组成．( )(2)变压器不但能改变交流电压，也能改变直流电压．( )(3)变压器的原、副线圈是用导线连接在一起的，所以当原线圈接交流电源时，副线圈有电流输出．( )(4)变压器的工作原理是电磁感应．( )(5)变压器副线圈匝数多，则副线圈的电压高．( )(6)变压器的输入功率决定输出功率，有P入＝P出．( ) 【答案】（1）√（2）×（3）×（4）√（5）√（6）×14、如图所示的电路，L为自感线圈，R是一个灯泡，E是电源，当开关S闭合瞬间，通过电灯的电流方向是________．当S断开瞬间，通过电灯的电流方向是________．[解析]S闭合时，流经R的电流A→B.在S断开瞬间，由于电源提供给R的电流很快消失，而线圈中电流减小时要产生一个和原电流方向相同的自感电动势来阻碍原电流减小，所以线圈此时相当于一个电源，与电灯R构成放电电路，故通过R的电流方向是B→A.[答案]A→B B→A。

第三章电磁感应二、法拉第电磁感应定律课时训练13法拉第电磁感应定律1.下列关于感应电动势的说法中,正确的是()A.穿过闭合电路的磁通量越大,感应电动势就越大B.穿过闭合电路的磁通量的变化越大,感应电动势就越大C.穿过闭合电路的磁通量的变化越快,感应电动势就越大D.穿过闭合电路的磁通量不变化,感应电动势为零答案2.如图所示,将条形磁铁从相同的高度分别以速度v和2v插入线圈,电流表指针偏转角度较大的是()A.以速度v插入B.以速度2v插入C.一样大D.无法确定答案解析:条形磁铁初末位置相同,因此磁通量变化相同,但速度越大,时间越短,则磁通量变化率越大,即感应电动势越大,感应电流也就越大,电流表指针偏转角度越大,所以B项正确.3.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀减少2 ,则()A.线圈中感应电动势每秒增大2 VB.线圈中感应电动势每秒减小2 VC.线圈中无感应电动势D.线圈中感应电动势大小保持2 V不变答案解析:根据法拉第的电磁感应定律,磁通量均匀地变化,产生恒定的电动势2 V.4.如图所示是水平面上一个圆的直径,在过的竖直平面内有一根通电导线.已知平行于,当竖直向上平移时,电流磁场穿过圆面积的磁通量将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零,但保持不变答案解析:由安培定则知,通电直导线周围磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆,所以直导线在圆的直径正上方时,穿过圆面的磁通量必为零.可借助于剖面图来理解,如图所示为题图从右向左看的图形,下方线段表示圆面截面,上方“☉”表示电流向外,画出部分磁感线如图所示,显然,磁感线从左侧穿入面,又从右侧穿出面,故磁通量始终为零.5.如图画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律,以下哪些认识是正确的()A.第0.6 s末线圈中的感应电动势为4 VB.第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的大C.第1 s末线圈的瞬时电动势为零D.第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相同答案解析:题图给出了磁通量的变化图象,由法拉第电磁感应定律计算:第0.6 s末线圈中的感应电动势为4 正确.第0.9 s末线圈中的瞬时电动势为30 V,第0.2 s末的瞬时电动势为V,所以B 正确.第1 s 末线圈的瞬时电动势为零正确.第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相反错.6.汽车在制动时,有一种系统,它能阻止制动时车轮抱死变为纯滑动.纯滑动不但制动效果不好,而且易使车辆失去控制.为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置.如果检测出车轮不再转动,就会自动放松制动机构,让轮子仍保持缓慢转动状态.这种检测装置称为电磁脉冲传感器,如图甲所示是一根永久磁铁,外面绕有线圈,它的左端靠近一个铁质齿轮,齿轮转动与转动的车轮是同步的.图乙是车轮转动时输出电流随时间变化的图象.(1)为什么有电流输出?(2)若车轮转速减慢了,图象会变成怎样?答案:(1)当齿轮上的齿靠近线圈时,由于磁化使永久磁体的磁场增强,因此在线圈中产生感应电流.齿轮离开时,又在线圈中产生反方向的感应电流.(2)车轮转速减慢,电流变化频率变小,周期变大,且电流峰值变小.7.有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装磁铁(磁场方向向下),并在两条铁轨之间平放一系列线圈,请探究:(1)当列车运行时,通过线圈的磁通量会不会发生变化?(2)列车的速度越快,通过线圈的磁通量变化越快吗?答案:(1)变化(2)越快解析:(1)当列车运行时,磁铁与线圈相对运动,所以通过线圈的磁通量会发生变化.(2)列车速度越快,通过线圈的磁通量变化越快.8.如图所示,一个50匝,电阻不计的线圈两端跟100 Ω的电阻相连接,置于竖直向下的匀强磁场中,线圈的横截面积是20 2.磁感应强度以=100的变化率均匀减小.在这一过程中通过电阻R的电流为多大?答案:0.1 A解析:由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为50×20×10-4×100 V =10 V由欧姆定律得0.1 A.。

第二节 法拉第电磁感应定律建议用时 实际用时满分 实际得分90分钟100分一、 选择题（本题包括12小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选 项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2 分，有选错或不选的得0分，共40分） 1.关于电路中感应电动势的大小，下列说法中正确的是（ ）A.穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大B.电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大C.电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大D.若电路中某时刻磁通量为零，则该时刻感应电流一定为零2.如图3-2-1所示，将条形磁铁从相同的高度分别以速度 和2 插入线圈，电流表指针偏转角度较大的是（ ）图3-2-1A.以速度 插入B.以速度2 插入C.一样大D.无法确定3.当线圈中的磁通量发生变化时，则（ ） A.线圈中一定有感应电流 B.线圈中一定有感应电动势C.感应电动势的大小与线圈的电阻无关D.磁通量变化越大，产生的感应电动势越大 4.在电磁感应现象中，下列说法中正确的是（ ） A.穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也一定为零B.穿过线圈的磁通量均匀变化时，感应电动势也均匀变化C.穿过线圈的磁通量越大，产生的感应电动势也越大D.穿过线圈的磁通量变化越快，产生的感应电动势越大5.穿过一个电阻为1 Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2 Wb ，则（ ） A.线圈中感应电动势一定是每秒减少2 V B.线圈中感应电动势一定是2 V C.线圈中感应电流一定是每秒减少2 A D.以上说法均不正确6.如图3-2-2所示，闭合开关S ，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用0.2 s ，第二次用0.4 s ，并且两次的起始和终止位置相同，则（ ）图3-2-2A.第一次磁通量变化较大B.第一次的最大偏角较大C.第一次经过的总电荷量较多D.若断开S ，不偏转，故无感应电动势7.穿过一个电阻为1 Ω的单匝线圈的磁通量发生变化：在Δ 时间内是每秒均匀地减小2 Wb ，在Δ 时间内是每秒均匀地增大2 Wb.则（ ） A.线圈中产生的感应电动势在Δ 时间内比在 Δ 时间内大2 VB.线圈中产生的感应电动势在Δ 时间内和在 Δ 时间内一定都大于2 VC.线圈中产生的感应电流在Δ 时间内和在Δ 时间内一定都是2 A ，只是方向相反D.以上选项都不对8.穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图3-2-3所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间是（ ）。

第2讲 法拉第电磁感应定律题组一、对法拉第电磁感应定律的理解1．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势，下列表述正确的是 ( )A ．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B ．当穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势一定为零C ．当穿过线圈的磁通量变化越快时，感应电动势越大D ．感应电动势的大小与磁通量的变化量成正比[答案] C[解析] 由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E ＝n ΔΦΔt，即感应电动势与线圈匝数有关，故A 错误；同时可知，感应电动势与磁通量的变化率有关，故D 错误；穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大，故C 正确；当穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零，因此感应电动势不一定为零．故B 错误．2．感应电动势产生的条件是( )A ．导体必须做切割磁感线的运动B ．导体回路必须闭合，且回路所包围面积内的磁通量发生变化C ．无论导体回路是否闭合，只要它包围面积内的磁通量发生变化D ．导体回路不闭合[答案] C[解析] 产生感应电动势的条件是回路中的磁通量发生变化，与回路闭合与否无关，故C 选项正确，B 、D 选项错；磁通量变化的方式很多，不一定是导体切割磁感线，故选项A 错．3．如图3－2－5所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场的区域运动到位置2，下列说法中正确的是( )图3－2－5A．在线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大B．整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应电流，而且电流是恒定的C．整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，而且电流越来越大D．在线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且穿出时的速度越大，感应电流越大[答案]AD[解析]线圈在进入和穿出磁场时，线圈中有感应电流，且运动速度越大，磁通量变化越快，产生的感应电流越大．当线圈全部进入磁场后，穿过线圈的磁通量始终不变，没有感应电流．4．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转动轴垂直于磁场，若线圈所围面积的磁通量随时间变化规律如图3－2－6所示，则()图3－2－6A ．线圈在O 时刻的感应电动势最大B ．线圈在D 时刻的感应电动势为零C ．线圈在D 时刻的感应电动势最大D ．线圈在0.01s 时的感应电动势为零[答案] AB[解析] 根据法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt，因为O 时刻和0.01s 时的磁通量变化率最大，故两时刻的感应电动势最大，A 对，D 错；D 时刻线圈中磁通量的变化率为零，感应电动势也为零，B 对，C 错．题组二、感应电动势大小的计算5．穿过单匝闭合线圈的磁通量每秒连续均匀地增大4Wb ，则( )A ．线圈中的感应电动势将均匀增大B ．线圈中的感应电流将均匀增大C ．线圈中的感应电动势将保持4V 不变D ．线圈中的感应电流保持2A 不变[答案] C[解析] 本题是定性分析和定量计算，其核心仍是对法拉第电磁感应定律的正确理解与应用．由E ＝ΔΦΔt 得E ＝4Wb 1s＝4V ，C 项正确；因线圈电阻不一定是2Ω，D 项错误．故正确[答案]为C.6．如图3－2－7所示，桌面上放一单匝线圈，线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体．当磁体竖直向下运动时，穿过线圈的磁通量将________(选填“变大”或“变小”)．在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化了0.1Wb ，经历的时间为0.5s ，则线圈中的感应电动势为________V .图3－2－7[答案] 变大 0.2V[解析] 当磁体竖直向下运动时，磁场增强，穿过线圈的磁感线的条数增多，磁通量将变大；由E ＝n ≈ΔΦΔt ＝0.10.5V ＝0.2V . 7．一个200匝、面积为20cm 2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直，若磁感应强度在0.05s 内由0.1T 增加到0.5T ，在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb ；磁通量的平均变化率是________Wb/s ；线圈中的感应电动势的大小是________V .[答案] 8×10－4 1.6×10－2 3.2[解析] ΔΦ＝(B 2－B 1)S ＝0.4×20×10－4Wb ＝8×10－4WbΔΦΔt ＝8×10－40.05Wb/s ＝1.6×10－2 Wb/s E ＝n ΔΦΔt＝200×1.6×10－2V ＝3.2V . 8．穿过单匝闭合线圈的磁通量随时间变化的Φ—t 图象如图3－2－8所示，由图知0～5s 线圈中感应电动势大小为________V ，5～10s 线圈中感应电动势大小为______V ,10～15s 线圈中感应电动势大小为________V .图3－2－8[答案] 1 0 2[解析] 由E ＝n ΔΦΔt， 可得0～5s 线圈中感应电动势大小；E 1＝55V ＝1V ； 5～10s 线圈中感应电动势大小E 2＝5－55V ＝0V ； 10～15s 线圈中感应电动势E 3＝－5－55V ＝－2V ，其大小为2V. 9．如图3－2－9所示，一单匝线圈从左侧进入磁场．在此过程中，图3－2－9(1)线圈的磁通量将如何变？(2)若上述过程所经历的时间为0.1s ，线圈中产生的感应电动势为0.2V ，则线圈中的磁通量变化了多少？[答案] (1)变大 (2)0.02Wb[解析] (1)线圈从左侧进入磁场的过程中，穿过线圈的磁感线的条数增加，线圈的磁通量变大．(2)由E ＝n ΔΦΔt得ΔΦ＝E Δt ＝0.1×0.2Wb ＝0.02Wb。

人教版物理选修1-1第三章第二节法拉第电磁感应定律同步训练A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题（共15小题） (共15题；共30分)1. （2分）(2020·大兴模拟) 如图（a）→（b）→（c）→（d）→（e）过程是交流发电机发电的示意图。

线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。

下列说法正确的是（）A . 图（a）中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变化率最大B . 从图（b）开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是C . 当线圈转到图（c）位置时，感应电流最小，且感应电流方向改变D . 当线圈转到图（d）位置时，感应电动势最大，ab边感应电流方向为a→b2. （2分） (2018高二上·庄河期末) 如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a，磁感应强度的大小为B.一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置开始沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域，在图中线框A、B两端电压UAB与线框移动距离x的关系图象正确的是（）A .B .C .D .3. （2分）如图所示，直角三角形导线框OPQ放置在磁感应强度大小为B，方向垂直于OQ向右的匀强磁场中，且OP边的长度为l，∠POQ=θ。

当导线框绕OQ边以角速度ω逆时针转动（从O向Q观察）时，下列说法正确的是（）A . 导线框OPQ内无感应电流B . 导线框OPQ内产生大小恒定，方向周期性变化的交变电流C . P点的电势始终大于O点的电势D . 如果截去导线PQ，则P、O两点的电势差的最大值为4. （2分）下列说法中正确的是A . 磁感线总是从磁体的N极出发终止于磁体的S极B . 一小段通电导线放在某处不受磁场的作用力，则该处的磁感应强度一定为零C . 线圈放在磁场越强的位置，线圈的磁通量一定越大D . 穿过线圈的磁通量变化越快；线圈中产生的感应电动势越大5. （2分） (2019高二上·绥德月考) 如图所示，导体杆OP在作用于OP中点且垂直于OP的力作用下，绕O 轴沿半径为r的光滑半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动，磁场的磁感应强度为B，AO间接有电阻R，杆和框架电阻不计，回路中的总电功率为P，则（）A . 外力的大小为B . 外力的大小为C . 导体杆旋转的角速度为D . 导体杆旋转的角速度为6. （2分）(2019·滨州月考) 平行金属导轨左端接有阻值为R的定值电阻，右端接有电容为C的电容器，平行导轨间距为L1。