专题13.3 电磁感应现象及应用-2023-2024学年高二物理举一反三系列（人教版2019必修第三册）

专题13.3 电磁感应现象及应用 【人教版】 【题型1 产生感应电流的条件】 【题型2 电磁感应现象的应用】 【题型3 物理史实】 【题型4 磁通量的变化问题】 【题型1 产生感应电流的条件】 【例1】(多选)用如图所示装置探究感应电流产生的条件，线圈A通过滑动变阻器和开关S1连接到电源上，线圈B通过开关S2连接到电流计上，将线圈A套在线圈B的里面。下列说法中正确的是(　 ) A．该装置可用于探究线圈B中感应电流产生的条件 B．S2处于闭合状态，在S1闭合瞬间，电流表的指针会发生偏转 C．S1处于闭合状态，在S2闭合瞬间，电流表的指针会发生偏转 D．两开关均处于闭合状态，电路稳定后匀速移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针会发生偏转 【变式1-1】在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是(　 ) A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化 D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化 【变式1-2】下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是(　 ) 【变式1-3】如图所示，导线MON在中点O弯折成一定角度，OO′为其角平分线，在导线MON内通以恒定电流I，由均匀导线制成的正方形小线框L中线与OO′重合，则能在L中产生感应电流的办法是(　 ) A．增大电流I B．将L沿OO′向右匀速移动 C．将L沿OO′向右加速移动 D．将L向上快速移动 【题型2 电磁感应现象的应用】 【例2】(多选)高考考生入场时，监考老师要用金属探测器对考生进行安检后才允许其进入考场，如图所示。探测器内有通电线圈，当探测器靠近任何金属材料物体时，就会引起探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报。关于探测器工作原理，下列说法正确的是(　 ) A．金属探测器利用的是电磁感应现象 B．金属探测器利用的是磁场对金属的吸引作用 C．金属探测器利用的是静电感应现象 D．金属探测器利用的是当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，进而引起线圈中电流的变化 【变式2-1】（多选）我国已经制定了登月计划,假如航天员登月后想探测月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈。下列推断中正确的是(　　) A.直接将电流表放于月球表面,看是否有示数来判断磁场有无 B.将电流表与线圈组成闭合电路,使线圈沿某一方向运动,若电流表无示数,则判断月球表面无磁场 C.将电流表与线圈组成闭合电路,使线圈沿某一方向运动,若电流表有示数,则判断月球表面有磁场 D.将电流表与线圈组成闭合电路,使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动,月球表面若有磁场,则电流表至少有一次示数不为零 【变式2-2】物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是(　　) A．线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高 C．所选线圈的匝数过多 D．所用套环的材料与老师的不同 【变式2-3】扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示．无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是(　　) 【题型3 物理史实】 【例3】在物理学的发展过程中，许多科学家做出了突出贡献，下列关于科学家和他们的贡献的说法正确的是(　 ) A．牛顿开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法，并用这种方法研究了力与运动的关系 B．库仑通过研究得出了电荷间的相互作用规律，并测出了自然界的最小带电单位 C．安培提出了分子电流假说，成功解释了所有磁现象来源于运动电荷这一本质 D．法拉第通过大量实验发现了电磁感应现象，并总结出法拉第电磁感应定律 【变式3-1】1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应。( ) 【变式3-2】奥斯特的实验证实了电流的周围存在磁场，法拉第经过10年的努力终于发现了利用磁场产生电流的途径，法拉第认识到必须在变化、运动的过程中才能利用磁场产生电流。法拉第当时归纳出五种情形，请说出这五种情形各是什么？ 【变式3-