2.2法拉第电磁感应定律 同步巩固练 2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
文档属性
| 名称 | 2.2法拉第电磁感应定律 同步巩固练 2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 685.2KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-06 10:10:25 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
2.2法拉第电磁感应定律 同步巩固练
2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
一、单选题
1．用两根粗细、材料均相同的导线绕制成如图所示的矩形闭合线圈A和B，匝数分别为和，在它们之间放有一根平行于两线圈平面且与两线圈距离相等的通电直导线。若通电直导线中的电流I均匀增大，则下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈A、B的磁通量之比为
B．线圈A、B中的感应电流方向相同
C．线圈A、B中的感应电动势大小之比为
D．线圈A、B中的感应电流大小之比为4∶3
2．如图，两个阻值分别为和的定值电阻与导线连接成面积为S的矩形闭合回路MNPQ，导线电阻不计。矩形闭合回路左半区域MabP内有垂直于纸面向里、磁感应强度随时间均匀增大的匀强磁场，其变化率为。下列说法正确的是（ ）
A．矩形闭合回路中的感应电流方向为顺时针方向
B．矩形闭合回路中的感应电动势大小为
C．矩形闭合回路中的感应电流大小为
D．a、b两点的电势差为
3．如图所示，平行导轨MN、PQ间距为d，M、P间接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面向里。一根足够长的金属杆ab第一次垂直于导轨放置，第二次与导轨成60°角放置。金属杆和导轨的电阻不计，当金属杆两次均以速度v沿垂直于杆的方向滑行时，下列说法正确的是（ ）
A．两次电阻R上的电压相等
B．第一次和第二次金属杆中感应电流之比为
C．第一次和第二次金属杆受到的安培力大小之比为
D．第一次和第二次电阻R上的电功率之比为
4．如图所示，半径为的金属圆环固定，圆环内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，长为、电阻为r的导体棒OA，一端固定在通过圆环中心的点，另一端与圆环接触良好。在圆环和点之间接有阻值为的电阻，不计金属圆环的电阻。当导体棒以角速度绕点逆时针匀速转动时，下列说法正确的是（ ）
A．点的电势低于A点的电势
B．导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为
C．OA两点间电势差大小为
D．增大导体棒转动的角速度，电路中的电流增大
5．如图所示是圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的盘面恰好与匀强磁场垂直，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则（ ）
A．由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流
B．回路中感应电流大小不变，为
C．回路中感应电流方向不变，为
D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在上的热功率也变为原来的2倍
6．如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为，、k为常量，则图中半径为R的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，ab=L。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒的电流为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，为水平放置的平行光滑金属导轨，间距为，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨电阻不计。已知金属杆倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为，保持金属杆以速度沿平行于的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。则（ ）
A．电路中感应电流的大小为
B．金属杆的热功率为
C．电路中感应电动势的大小为
D．金属杆所受安培力的大小为
二、多选题
9．如图所示，abcd为水平放置的两条平行光滑金属导轨，导轨间距为l。b、c点间接有定值电阻，阻值为R。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。金属杆放置在导轨上，与导轨的接触点为M、N，并与导轨成角。金属杆以的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab垂直，转动过程金属杆与导轨始终良好接触，除电阻R外其余电阻均不计。则在金属杆转动过程中（ ）
A．M点的电势低于N点的电势
B．金属杆中感应电流的方向是由N流向M
C．图示位置的感应电动势大小为
D．图示位置时金属杆所受安培力为
10．单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的关系图象如图所示，则( )
A．在t＝0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大
B．在t＝1×10－2s时刻，感应电动势最大
C．在t＝2×10－2s时刻，感应电动势为零
D．在0～2×10－2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零
三、解答题
11．如图所示，在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，有一边长为L=0.2m的正方形导线框，线框平面与磁场垂直。求：
（1）这时穿过线框平面的磁通量为多大；
（2）若线框以AB边为轴转动，转过90°到虚线位置，该过程所花的时间为0.1s，则线圈在此过程中产生的平均电动势为多少；
12．如图所示，平行金属导轨MN和PQ相距l=0.5m，NQ间连接有电阻R，放置在平行导轨上的导体棒ab向右以大小为v=0.2m/s的速度匀速运动，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T。电阻R=1.5Ω，导体棒电阻r=0.5Ω，导轨电阻不计，求：
（1）ab产生的感应电动势多大？
（2）电势差Uba是多少？
（3）求作用于导体棒ab上的外力F大小。
13．固定在水平面上的半径为l的金属圆环内存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。内阻为R的金属棒一端与圆环接触良好，另一端通过电刷固定在竖直导电转轴上的P点（P为金属圆环的圆心），随轴以角速度ω顺时针匀速转动。在M点和电刷间接有阻值为R的电阻，不计其他电阻及摩擦。求：
（1）流过R的电流方向？P点相当于电源的正极还是负极？
（2）电路中产生的电动势是多少？金属棒两端的电压是多少？
（3）电路中的电流是多大？
14．如图甲所示，一个圆形线圈匝数匝、面积、电阻．在线圈外接一阻值为的电阻．把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感强度随时间变化规律如图乙所示．求：
（）内，回路中的感应电动势；
（）时，、两点哪点电势高；
（）时，电阻两端的电压．
15．如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻．质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v．导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：
（1）MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；
（2）MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；
（3）PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P．
参考答案
1．D
A．通电直导线与两线圈共平面且与两线圈距离相等，则磁感应强度大小相等，根据磁通量的定义，由于线圈面积是2：1，则磁通量之比为2：1，故A错误；
B．当电流I均匀增大，其在右边产生在磁场方向是垂直于平面向里且强度在变大，穿过B线圈的磁通量向里且增大，根据楞次定律，线圈B中的感应电流方向为逆时针；同理可知线圈A中的电流方向为顺时针，故B错误；
C．根据法拉第电磁感应定律，A、B两线圈产生感应电动势为分别为
则电动势之比为
故C错误；
D．因单匝线圈的周长之比为3：2，则根据电阻定律两线圈的电阻之比为
又因两线圈电动势之比为
则根据欧姆定律有，其电流之比为
故D正确。
故选D。
2．B
A．由楞次定律可知矩形闭合回路中的感应电流方向为逆时针方向，A错误；
B．矩形闭合回路中的感应电动势大小为
B正确；
C．矩形闭合回路中的感应电流大小为
C错误；
D．a、b两点的电势差为
D错误；
故选B。
3．B
A．第一次金属杆切割磁感线的有效长度为
第二次金属杆切割磁感线的有效长度为
根据
可得两次电阻R上的电压之比
A错误；
B．根据
可得第一次和第二次金属杆中感应电流大小之比为
B正确；
C．根据安培力表达式
可得第一次和第二次金属杆受到的安培力之比为
C错误；
D．根据
可得第一次和第二次电阻R上的电功率之比为
D错误。
故选B。
4．D
A．由右手定则可知，OA产生的感应电流由A指向O，电源内部电流由负极指向正极，故A端相当于电源负极，点的电势高于A点的电势，A错误；
B．导体棒转动切割磁感线产生的感应电动势大小为
B错误；
C．OA两点间电势差大小即路端电压为
C错误；
D．增大导体棒转动的角速度，电动势增大，电路中的电流增大，D正确。
故选D。
5．B
A．将圆盘看成由无数条幅向分布的导体棒组成的，圆盘在外力作用下这些导体棒转动切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，故A错误；
C．根据右手定则可知，电流从D点流出，流向C点，因此电流方向为从D向R再到C，即为C→D→R→C，故C错误；
B．根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势
产生的感应电动势大小不变，感应电流大小不变，由闭合电路的欧姆定律可知，感应电流大小为
故B正确；
D．电流在上的热功率
则圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在上的热功率也变为原来的4倍，故D错误。
故选B。
6．A
由题意可知磁场的变化率为
根据法拉第电磁感应定律可知
故选A。
7．B
金属棒切割磁感线的有效长度为
根据法拉第电磁感应定律
由欧姆定律
解得
B正确，ACD错误。
故选B。
8．B
AC．根据公式，可得导体棒切割磁感线产生感应电动势为
电路中感应电流的大小为
选项AC错误；
B．金属杆的热功率为
B正确；
D．根据安培力公式，可得棒所受的安培力为
D错误；
故选B。
9．AC
B．根据右手定则判断金属杆中感应电流的方向是由M流向N，故B错误；
A．由B项分析知金属杆的N端为高电势，故A正确；
C．图示位置的回路中金属杆的有效长度为，此时感应电动势大小为
故C正确；
D．图示位置时金属杆所受安培力为
故D错误。
故选AC。
10．BC
t=0时刻，线圈中磁通量最大，Φ的变化率达最小，感应电动势最小，故A错误；在t=1×10-2s时刻，磁通量为零，但Φ的变化率达最大，感应电动势最大，故B正确；在t=2×10-2s时刻，Φ的变化率为零，感应电动势为零，故C正确；在0-2×10-2s时间内，磁通量变化不为零，线圈中感应电动势的平均值不为零，故D错误．所以BC正确，AD错误．
11．（1）0.02Wb；（2）0.2V；
（1）因线圈与磁场垂直，则磁通量为
=BS=0.5×0.22Wb=0.02Wb
（2）由法拉第电磁感应定律，则有
12．（1）；（2）；（3）
（1）由电磁感应定律可得导体棒ab产生的感应电动势
（2）由闭合电路欧姆定律可得回路中的电流
由欧姆定律可得
则有
（3）导体棒ab受到的安培力
由力的平衡条件可得，作用于导体棒ab上的外力F大小
13．（1）流过R的电流方向由N到M；P点相当于电源的正极；（2）；；（3）
（1）根据右手定则可知，P点相当于电源的正极，所以流过R的电流方向由N到M；
（2）（3）电路中产生的电动势是
电路中的电流
金属棒两端的电压就是R两端的电压，是
14．（）；（）；（）．
（）根据法拉第磁感应定律：；
由图可知：；
解得：；
（）到内，磁场在减小，根据楞次定律，点电势高；
（）由图可知：．
根据法拉第电磁感应定律有：；
根据全电路欧姆定律：．
根据．
解得：．
点睛：解决本题的关键熟练掌握楞次定律和法拉第电磁感应定律，以及闭合电路欧姆定律的内容，注意电源内部的电流方向是由负极到正极．
15．（1）；（2）；（3）；
本题的关键在于导体切割磁感线产生电动势E=Blv，切割的速度（v）是导体与磁场的相对速度，分析这类问题，通常是先电后力，再功能．
（1）根据电磁感应定律的公式可得知产生的电动势，结合闭合电路的欧姆定律，即可求得MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；
（2）根据第一问求得的电流，利用安培力的公式，结合牛顿第二定律，即可求得MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；
（3）首先要得知，PQ刚要离开金属杆时，杆切割磁场的速度，即为两者的相对速度，然后结合感应电动势的公式以及功率的公式即可得知感应电流的功率P．
（1）感应电动势 感应电流 解得
（2）安培力 牛顿第二定律 解得
（3）金属杆切割磁感线的速度，则
感应电动势 电功率 解得
该题是一道较为综合的题，考查了电磁感应，闭合电路的欧姆定律以及电功电功率．对于法拉第电磁感应定律是非常重要的考点，经常入选高考物理压轴题，平时学习时要从以下几方面掌握．
（1）切割速度v的问题
切割速度的大小决定了E的大小；切割速度是由导体棒的初速度与加速度共同决定的．同时还要注意磁场和金属棒都运动的情况，切割速度为相对运动的速度；不难看出，考电磁感应的问题，十之八九会用到牛顿三大定律与直线运动的知识．
（2）能量转化的问题
电磁感应主要是将其他形式能量（机械能）转化为电能，可由于电能的不可保存性，很快又会想着其他形式能量（焦耳热等等）转化．
（3）安培力做功的问题
电磁感应中，安培力做的功全部转化为系统全部的热能，而且任意时刻安培力的功率等于系统中所有电阻的热功率．
（4）动能定理的应用
动能定理当然也能应用在电磁感应中，只不过同学们要明确研究对象，我们大多情况下是通过导体棒的．固定在轨道上的电阻，速度不会变化，显然没有用动能定理研究的必要．
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
2.2法拉第电磁感应定律 同步巩固练
2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
一、单选题
1．用两根粗细、材料均相同的导线绕制成如图所示的矩形闭合线圈A和B，匝数分别为和，在它们之间放有一根平行于两线圈平面且与两线圈距离相等的通电直导线。若通电直导线中的电流I均匀增大，则下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈A、B的磁通量之比为
B．线圈A、B中的感应电流方向相同
C．线圈A、B中的感应电动势大小之比为
D．线圈A、B中的感应电流大小之比为4∶3
2．如图，两个阻值分别为和的定值电阻与导线连接成面积为S的矩形闭合回路MNPQ，导线电阻不计。矩形闭合回路左半区域MabP内有垂直于纸面向里、磁感应强度随时间均匀增大的匀强磁场，其变化率为。下列说法正确的是（ ）
A．矩形闭合回路中的感应电流方向为顺时针方向
B．矩形闭合回路中的感应电动势大小为
C．矩形闭合回路中的感应电流大小为
D．a、b两点的电势差为
3．如图所示，平行导轨MN、PQ间距为d，M、P间接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面向里。一根足够长的金属杆ab第一次垂直于导轨放置，第二次与导轨成60°角放置。金属杆和导轨的电阻不计，当金属杆两次均以速度v沿垂直于杆的方向滑行时，下列说法正确的是（ ）
A．两次电阻R上的电压相等
B．第一次和第二次金属杆中感应电流之比为
C．第一次和第二次金属杆受到的安培力大小之比为
D．第一次和第二次电阻R上的电功率之比为
4．如图所示，半径为的金属圆环固定，圆环内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，长为、电阻为r的导体棒OA，一端固定在通过圆环中心的点，另一端与圆环接触良好。在圆环和点之间接有阻值为的电阻，不计金属圆环的电阻。当导体棒以角速度绕点逆时针匀速转动时，下列说法正确的是（ ）
A．点的电势低于A点的电势
B．导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为
C．OA两点间电势差大小为
D．增大导体棒转动的角速度，电路中的电流增大
5．如图所示是圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的盘面恰好与匀强磁场垂直，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则（ ）
A．由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流
B．回路中感应电流大小不变，为
C．回路中感应电流方向不变，为
D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在上的热功率也变为原来的2倍
6．如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为，、k为常量，则图中半径为R的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，ab=L。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒的电流为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，为水平放置的平行光滑金属导轨，间距为，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨电阻不计。已知金属杆倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为，保持金属杆以速度沿平行于的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。则（ ）
A．电路中感应电流的大小为
B．金属杆的热功率为
C．电路中感应电动势的大小为
D．金属杆所受安培力的大小为
二、多选题
9．如图所示，abcd为水平放置的两条平行光滑金属导轨，导轨间距为l。b、c点间接有定值电阻，阻值为R。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。金属杆放置在导轨上，与导轨的接触点为M、N，并与导轨成角。金属杆以的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab垂直，转动过程金属杆与导轨始终良好接触，除电阻R外其余电阻均不计。则在金属杆转动过程中（ ）
A．M点的电势低于N点的电势
B．金属杆中感应电流的方向是由N流向M
C．图示位置的感应电动势大小为
D．图示位置时金属杆所受安培力为
10．单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的关系图象如图所示，则( )
A．在t＝0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大
B．在t＝1×10－2s时刻，感应电动势最大
C．在t＝2×10－2s时刻，感应电动势为零
D．在0～2×10－2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零
三、解答题
11．如图所示，在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，有一边长为L=0.2m的正方形导线框，线框平面与磁场垂直。求：
（1）这时穿过线框平面的磁通量为多大；
（2）若线框以AB边为轴转动，转过90°到虚线位置，该过程所花的时间为0.1s，则线圈在此过程中产生的平均电动势为多少；
12．如图所示，平行金属导轨MN和PQ相距l=0.5m，NQ间连接有电阻R，放置在平行导轨上的导体棒ab向右以大小为v=0.2m/s的速度匀速运动，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T。电阻R=1.5Ω，导体棒电阻r=0.5Ω，导轨电阻不计，求：
（1）ab产生的感应电动势多大？
（2）电势差Uba是多少？
（3）求作用于导体棒ab上的外力F大小。
13．固定在水平面上的半径为l的金属圆环内存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。内阻为R的金属棒一端与圆环接触良好，另一端通过电刷固定在竖直导电转轴上的P点（P为金属圆环的圆心），随轴以角速度ω顺时针匀速转动。在M点和电刷间接有阻值为R的电阻，不计其他电阻及摩擦。求：
（1）流过R的电流方向？P点相当于电源的正极还是负极？
（2）电路中产生的电动势是多少？金属棒两端的电压是多少？
（3）电路中的电流是多大？
14．如图甲所示，一个圆形线圈匝数匝、面积、电阻．在线圈外接一阻值为的电阻．把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感强度随时间变化规律如图乙所示．求：
（）内，回路中的感应电动势；
（）时，、两点哪点电势高；
（）时，电阻两端的电压．
15．如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻．质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v．导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：
（1）MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；
（2）MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；
（3）PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P．
参考答案
1．D
A．通电直导线与两线圈共平面且与两线圈距离相等，则磁感应强度大小相等，根据磁通量的定义，由于线圈面积是2：1，则磁通量之比为2：1，故A错误；
B．当电流I均匀增大，其在右边产生在磁场方向是垂直于平面向里且强度在变大，穿过B线圈的磁通量向里且增大，根据楞次定律，线圈B中的感应电流方向为逆时针；同理可知线圈A中的电流方向为顺时针，故B错误；
C．根据法拉第电磁感应定律，A、B两线圈产生感应电动势为分别为
则电动势之比为
故C错误；
D．因单匝线圈的周长之比为3：2，则根据电阻定律两线圈的电阻之比为
又因两线圈电动势之比为
则根据欧姆定律有，其电流之比为
故D正确。
故选D。
2．B
A．由楞次定律可知矩形闭合回路中的感应电流方向为逆时针方向，A错误；
B．矩形闭合回路中的感应电动势大小为
B正确；
C．矩形闭合回路中的感应电流大小为
C错误；
D．a、b两点的电势差为
D错误；
故选B。
3．B
A．第一次金属杆切割磁感线的有效长度为
第二次金属杆切割磁感线的有效长度为
根据
可得两次电阻R上的电压之比
A错误；
B．根据
可得第一次和第二次金属杆中感应电流大小之比为
B正确；
C．根据安培力表达式
可得第一次和第二次金属杆受到的安培力之比为
C错误；
D．根据
可得第一次和第二次电阻R上的电功率之比为
D错误。
故选B。
4．D
A．由右手定则可知，OA产生的感应电流由A指向O，电源内部电流由负极指向正极，故A端相当于电源负极，点的电势高于A点的电势，A错误；
B．导体棒转动切割磁感线产生的感应电动势大小为
B错误；
C．OA两点间电势差大小即路端电压为
C错误；
D．增大导体棒转动的角速度，电动势增大，电路中的电流增大，D正确。
故选D。
5．B
A．将圆盘看成由无数条幅向分布的导体棒组成的，圆盘在外力作用下这些导体棒转动切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，故A错误；
C．根据右手定则可知，电流从D点流出，流向C点，因此电流方向为从D向R再到C，即为C→D→R→C，故C错误；
B．根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势
产生的感应电动势大小不变，感应电流大小不变，由闭合电路的欧姆定律可知，感应电流大小为
故B正确；
D．电流在上的热功率
则圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在上的热功率也变为原来的4倍，故D错误。
故选B。
6．A
由题意可知磁场的变化率为
根据法拉第电磁感应定律可知
故选A。
7．B
金属棒切割磁感线的有效长度为
根据法拉第电磁感应定律
由欧姆定律
解得
B正确，ACD错误。
故选B。
8．B
AC．根据公式，可得导体棒切割磁感线产生感应电动势为
电路中感应电流的大小为
选项AC错误；
B．金属杆的热功率为
B正确；
D．根据安培力公式，可得棒所受的安培力为
D错误；
故选B。
9．AC
B．根据右手定则判断金属杆中感应电流的方向是由M流向N，故B错误；
A．由B项分析知金属杆的N端为高电势，故A正确；
C．图示位置的回路中金属杆的有效长度为，此时感应电动势大小为
故C正确；
D．图示位置时金属杆所受安培力为
故D错误。
故选AC。
10．BC
t=0时刻，线圈中磁通量最大，Φ的变化率达最小，感应电动势最小，故A错误；在t=1×10-2s时刻，磁通量为零，但Φ的变化率达最大，感应电动势最大，故B正确；在t=2×10-2s时刻，Φ的变化率为零，感应电动势为零，故C正确；在0-2×10-2s时间内，磁通量变化不为零，线圈中感应电动势的平均值不为零，故D错误．所以BC正确，AD错误．
11．（1）0.02Wb；（2）0.2V；
（1）因线圈与磁场垂直，则磁通量为
=BS=0.5×0.22Wb=0.02Wb
（2）由法拉第电磁感应定律，则有
12．（1）；（2）；（3）
（1）由电磁感应定律可得导体棒ab产生的感应电动势
（2）由闭合电路欧姆定律可得回路中的电流
由欧姆定律可得
则有
（3）导体棒ab受到的安培力
由力的平衡条件可得，作用于导体棒ab上的外力F大小
13．（1）流过R的电流方向由N到M；P点相当于电源的正极；（2）；；（3）
（1）根据右手定则可知，P点相当于电源的正极，所以流过R的电流方向由N到M；
（2）（3）电路中产生的电动势是
电路中的电流
金属棒两端的电压就是R两端的电压，是
14．（）；（）；（）．
（）根据法拉第磁感应定律：；
由图可知：；
解得：；
（）到内，磁场在减小，根据楞次定律，点电势高；
（）由图可知：．
根据法拉第电磁感应定律有：；
根据全电路欧姆定律：．
根据．
解得：．
点睛：解决本题的关键熟练掌握楞次定律和法拉第电磁感应定律，以及闭合电路欧姆定律的内容，注意电源内部的电流方向是由负极到正极．
15．（1）；（2）；（3）；
本题的关键在于导体切割磁感线产生电动势E=Blv，切割的速度（v）是导体与磁场的相对速度，分析这类问题，通常是先电后力，再功能．
（1）根据电磁感应定律的公式可得知产生的电动势，结合闭合电路的欧姆定律，即可求得MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；
（2）根据第一问求得的电流，利用安培力的公式，结合牛顿第二定律，即可求得MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；
（3）首先要得知，PQ刚要离开金属杆时，杆切割磁场的速度，即为两者的相对速度，然后结合感应电动势的公式以及功率的公式即可得知感应电流的功率P．
（1）感应电动势 感应电流 解得
（2）安培力 牛顿第二定律 解得
（3）金属杆切割磁感线的速度，则
感应电动势 电功率 解得
该题是一道较为综合的题，考查了电磁感应，闭合电路的欧姆定律以及电功电功率．对于法拉第电磁感应定律是非常重要的考点，经常入选高考物理压轴题，平时学习时要从以下几方面掌握．
（1）切割速度v的问题
切割速度的大小决定了E的大小；切割速度是由导体棒的初速度与加速度共同决定的．同时还要注意磁场和金属棒都运动的情况，切割速度为相对运动的速度；不难看出，考电磁感应的问题，十之八九会用到牛顿三大定律与直线运动的知识．
（2）能量转化的问题
电磁感应主要是将其他形式能量（机械能）转化为电能，可由于电能的不可保存性，很快又会想着其他形式能量（焦耳热等等）转化．
（3）安培力做功的问题
电磁感应中，安培力做的功全部转化为系统全部的热能，而且任意时刻安培力的功率等于系统中所有电阻的热功率．
（4）动能定理的应用
动能定理当然也能应用在电磁感应中，只不过同学们要明确研究对象，我们大多情况下是通过导体棒的．固定在轨道上的电阻，速度不会变化，显然没有用动能定理研究的必要．
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)