《2025年通成学典课时作业本高中物理选择性必修第二册人教版》

1. 现代科技(2024·广东惠州期末)中国科学家想设计一个关于“绳系卫星”的实验，如图所示。从空间站上释放一个小卫星，小卫星与空间站之间用导电缆绳相连，“绳系卫星”位于空间站的正下方，若某时刻与空间站一起正好在赤道上空自西向东绕地球运行，下列说法正确的是(C)


A.赤道上空地磁场方向为由北指向南
B.赤道上空地磁场方向为由东指向西
C.由于切割地磁感线，此时卫星的电势比空间站电势低
D.由于切割地磁感线，此时卫星与空间站之间有持续电流

答案： 1. C 解析：赤道上空地磁场方向为由南指向北，选项 AB 错误；由于自西向东切割地磁感线，根据右手定则，此时卫星的电势比空间站电势低，没有闭合回路，没有持续电流，选项 C 正确，D 错误。

2. 如图所示，半径为$r$的闭合环形线圈，在$t$时间内，内部磁场从$B_1$减小到0；外部磁场从0增加到$B_2$($B_1$、$B_2$均垂直于纸面向内)，则该过程线圈产生的平均感应电动势为(A)


A.$\frac{B_1\pi r^2}{t}$
B.$\frac{B_2\pi r^2}{t}$
C.$\frac{(B_1 + B_2)\pi r^2}{t}$
D.$\frac{(B_1 + B_2)\pi r^2}{2t}$

答案： 2. A 解析：穿过闭合环形线圈的磁通量的有效面积为 $S = \pi r^2$，根据法拉第电磁感应定律可知平均感应电动势 $E = \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} = \frac{B_1 \pi r^2}{t}$，选项 A 正确。

3. (2025·甘肃酒泉期中)如图甲所示，线圈的匝数$N = 200$(图中只画了2匝)，线圈面积$S = 0.2\ m^2$，线圈电阻$r = 2\ \Omega$，其两端与一个$R = 8\ \Omega$的电阻相连，线圈内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化。线圈两端的电压为(C)


A.400 V
B.80 V
C.64 V
D.16 V

答案： 3. C 解析：根据法拉第电磁感应定律得 $E = N \frac{\Delta B}{\Delta t} S = 200 × \frac{0.2}{0.1} × 0.2 V = 80 V$，根据串联分压规律可知，线圈两端的电压为 $U = \frac{R}{R + r} E = \frac{8}{8 + 2} × 80 V = 64 V$，选项 C 正确。

4. 现代科技(2024·广东广州期中)近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通信，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为1.0 cm、1.2 cm和1.4 cm，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直线圈平面向里，磁感应强度增大率为$10^3\ T/s$，则整个线圈产生的感应电动势大小最接近(B)


A.0.30 V
B.0.44 V
C.0.59 V
D.4.3 V

答案： 4. B 解析：本题 3 匝线圈面积各不相同，每匝线圈相当于一个电源，3 匝线圈为串联关系，故线圈产生的感应电动势为 3 匝线圈产生的感应电动势之和，则根据法拉第电磁感应定律可知 $E = \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} = \frac{\Delta B S}{\Delta t} = 10^3 × (1.0^2 + 1.2^2 + 1.4^2) × 10^{-4} V = 0.44 V$，选项 B 正确。

5. 如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势不是$Blv$的是(C)

答案： 5. C 解析：A 中导体切割磁感线的有效长度为 $l$，则产生的感应电动势为 $Blv$，选项 A 不符合题意；B 中导体切割磁感线的有效长度为 $l$，则产生的感应电动势为 $Blv$，选项 B 不符合题意；C 中导体切割磁感线的有效长度为 $l \sin \theta$，则产生的感应电动势为 $Blv \sin \theta$，选项 C 符合题意；D 中导体切割磁感线的有效长度为 $l$，则产生的感应电动势为 $Blv$，选项 D 不符合题意。

6. 教材改编P45T2(2024·浙江丽水期末)如图，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒$ab$以某一水平初速度$v_0$抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平，不计空气阻力。金属棒抛出后，下列说法正确的是(A)

A.做平抛运动
B.$a$端电势高于$b$端
C.受到的安培力水平向左
D.感应电动势会变化

答案： 6. A 解析：由于金属棒没有与其他导体构成闭合回路，在运动过程中只产生感应电动势，没有感应电流，所以在运动过程中没有受到安培力，只受重力作用，做平抛运动，选项 A 正确，C 错误；由右手定则可知，金属棒 $a$ 端的电势低于 $b$ 端的电势，在运动过程中有效切割速度为水平方向的速度，因为金属棒做平抛运动，水平方向速度不变，所以在运动过程中金属棒产生的感应电动势不变，选项 BD 错误。