13.3电磁感应现象及应用（知识解读）-2024-2025学年高中物理同步知识点解读与专题训练（人教版2019必修第三册）

13.3电磁感应现象及应用（知识解读）（原卷版） •知识点1 产生感应电流的条件 •知识点2 电磁感应现象的应用 •作业 巩固训练 知识点1 产生感应电流的条件 1、划时代的发现 （1）“电生磁”的发现：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。 （2）“磁生电”的发现：1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。 （3）电磁感应：法拉第把由他发现的磁生电的现象叫做电磁感应。 （4）感应电流：由电磁感应现象产生的电流。 2、产生感应电流的条件 （1）实验：探究感应电流产生的条件 探究一：如图甲实验中，让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合回路中都没有电流，当导体ab做切割磁感线运动时，闭合回路中有电流产生。 探究二：如图乙，当线圈A的电流不变时，线圈B所在的回路中没有电流产生；当线圈A的电流变化时，线圈B所在回路中就有了电流。 （2）产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。 （3）不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然会产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。 （4）磁通量的变化大致可分为以下几种情况： 磁通量变化情况 磁感应强度B不变，有效面积S发生变化 面积S不变，磁感应强度B发生变化 磁感应强度B和面积S都不变，它们之间的夹角发生变化 面积S变化，磁感应强度B也变化 电路闭合和磁通量发生变化是产生感应电流的两个条件，二者缺一不可。 磁通量发生变化，其主要内涵体现在“变化”上，磁通量很大，若没有变化，也不会产生感应电流。若开始时磁通量虽然是零，但是磁通量是变化的，仍然可以产生感应电流。 【典例1-1】下列各图的线圈中能产生感应电流的是（　　） A． B． C． D． 【典例1-2】（多选）如图所示，无限长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，导线中通有电流，下列情况中，闭合金属线框中有感应电流产生的是（　　） A．电流恒定，闭合金属线框向右平移 B．电流恒定，闭合金属线框向上平移 C．金属线框固定不动，电流增加 D．金属线框固定不动，电流减小 【典例1-3】在研究电磁感应现象的实验中，连接好的电路如图所示，学生电源接直流电源。打开电源开关后继续进行以下操作并观察现象。 （1）闭合开关S一段时间后，观察到灵敏电流计 （填“有”或“无”）示数。 （2）闭合开关S一段时间后，迅速向左移动滑动变阻器的滑片过程中灵敏电流计 （填“有”或“无”）示数。 （3）闭合开关S一段时间后，迅速向右移动滑动变阻器的滑片，灵敏电流计指针的偏转方向与迅速拔出线圈时灵敏电流计指针的偏转方向 （填“相同”或“相反”）。 【变式1-1】如图所示，矩形闭合线图竖直放置，是它的对称轴，通电直导线与平行，且，所在平面与线圈平面垂直，如要在线圈中产生感应电流，可行的做法是（　　） A．中电流逐渐增大 B．中电流先增大后减小 C．正对且靠近线圈 D．线圈绕轴逆时针转动90°（俯视） 【变式1-2】（多选）如图所示，闭合线圈abcd在面积足够大的匀强磁场中，线圈平面与磁感线垂直，下列情况下线圈中能产生感应电流的是（　　） A．使线圈在磁场中绕ab边旋转 B．使线圈在磁场中加速平移 C．增大磁场的磁感应强度 D．使线圈abcd以过a点且与线圈平面垂直的轴旋转 【变式1-3】用如图装置探究感应电流产生的条件时，有下列操作，请按要求完成步骤： （1）在图中用笔画线代替导线，将实验电路补接完整 ； （2）根据完善的电路，闭合S前，滑片P应置于变阻器的 （选填“C”或“D”）端； （3）闭合S，将螺线管A插入B的过程中，观察到电流计的指针向左偏转； （4）保持A插入B中静止，减小滑动变阻器接入电路的阻值，电流计的指针将会 （选填“偏转”或“不偏转”）； （5）断开S的瞬间，电流计的指针将会 （选填“向左”或“向右”）偏转。 知识点2 电磁感应现象的应用 1、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。 2、电厂中发电机是根据电磁感应制造的。 【拓展补充】 法拉第用过的线圈：法拉第对科学的热爱以及对科学研究持之以恒、坚韧不拔的态度是他获得巨大成就的重要原因之一。 【典例2-1】在12世纪初，我国已将指南针用于航海，现在“磁”已广泛应用于我们的生产、生活中。下列与“磁”相关的现象中属于电磁感应现象的是（　　） A．指南针总是指向南方 B．两根通有同向电流的平行导线会相互吸引 C．金属探测器靠近金属时会报警 D．电流通过电流表时，电流表的指针发生偏转 【典例2-2】（多选）如图所示，磁铁为强磁铁，水平线圈接有小灯珠组成闭合回路，磁铁不动，下列选项中可以使小灯珠发光的是（　　） A．线圈向左靠近强磁铁 B．线圈向右远离强磁铁 C．线圈静止不动 D．线圈上下移动 【变式2-1】下列与电磁感应现象有关的四幅图像的说法正确的是（　　） A．甲图中，用一根电阻线对折后绕制（双线并绕法）成的线圈安装在线圈架，让条形磁体下落穿过管，线圈会有感应电流产生 B．乙图中，法拉第做的第一次磁生电的实验，断开开关的瞬间，因为原线圈中没有电流，所以副线圈中也无电流 C．丙图中，当电吉他的弦不是磁性材料制成时，拨动弦时也会产生感应电流 D．丁图中的法拉第圆盘发电机，把圆盘看成由无数根金属辐条组成，当转动时辐条与电流计构成的回路的磁通量发生变化，因此产生感应电流 【典例2-2】（多选）如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关S连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。闭合开关S的瞬间，电流表指针向左偏转，与0刻度线的夹角为，下列说法中正确的是（　　） A．保持开关S闭合，电流表指针与0刻度线的夹角为保持不变 B．保持开关S闭合，滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表指针向右偏转 C．保持开关S闭合，把线圈A从线圈B中取出时，电流表指针向左偏转 D．开关S断开的瞬间，电流表指针向右偏转 1．随着智能手机的发展，电池低容量和手机高耗能之间的矛盾越来越突出，电磁感应式手机无线充电技术间接解决了智能手机电池不耐用的问题。如图所示，当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。首先发现电磁感应现象的科学家是（　　） A．奥斯特 B．安培 C．法拉第 D．麦克斯韦 2．物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是（　　） A．库仑研究电荷间的相互作用力与距离、电荷量的关系时，应用了控制变量法 B．法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 C．欧姆在前人工作的基础上通过实验研究总结出了电流通过导体时产生的热量跟电流的关系 D．卡文迪许最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量 3．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类社会的进步，人类社会的进步又促进了物理学的发展，下列叙述中正确的是（    ） A．奥斯特发现了电磁感应现象 B．赫兹预言了电磁波的存在 C．法拉第提出了分子电流假说 D．普朗克最早提出能量子假设 4．以下关于磁场、电磁感应现象的说法正确的是（    ） A．图甲中闭合开关S瞬间，与线圈P连接的电流计的指针不会发生偏转 B．图乙中电流方向如图所示，则铁环中心O点的磁场垂直纸面向外 C．图丙中，通过两金属圆环的磁通量 D．图丁中，奥斯特利用该实验装置发现了电磁感应现象 5．将电池组、滑动变阻器、线圈A、线圈B、电流表及开关按图示连接。带铁芯的线圈A放在线圈B中，开关闭合，将滑动变阻器的滑片Р向右滑动时，电流表指针发生偏转。下列操作中不能使电流表指针发生偏转的是（　　） A．将A向上拔出 B．A、B保持相对静止一起移动 C．断开开关瞬间 D．闭合开关瞬间 6．城市施工时，为了避免挖到铺设在地下的导线，需要在施工前用检测线圈检测地下是否铺设导线。如图所示，若地下有一条沿着东西方向的水平直导线，导线中有电流通过。现用一闭合的检测线圈来检测，俯视检测线圈，下列说法正确的是（　　） A．若线圈静止在导线正上方，当导线中通过不断变化的电流时，线圈中会产生感应电流 B．若线圈由北向南沿水平地面通过导线上方，感应电流的方向先顺时针后逆时针 C．若线圈在导线正上方由西向东水平运动，检测线圈受到的安培力为零 D．若线圈由北向南水平运动，检测线圈所受安培力方向一直向正北 7．针对下列四幅图的理解，说法正确的是（　　） A．甲图中“”的超级电容器最多可以储存的电荷量 B．乙图中小磁针放在超导环形电流中间，静止时小磁针的指向如图中所示 C．丙图中探究磁感应强度的大小采用的是等效替代的实验思想 D．丁图中金属矩形线框从匀强磁场中的a位置水平移到b位置，框内会产生感应电流 8．（多选）如图所示，一根直导线MN位于竖直方向，通有恒定电流I，在它的右边同一竖直平面内有一个闭合线圈abcd。当线圈做下面几种运动时，线圈中有感应电流产生的是（    ） A．线圈沿图中y轴方向平行移动 B．线圈沿图中x轴方向平行移动 C．线圈以直导线MN边为轴，cd边向纸里的方向转动90°角 D．线圈以ad边为轴，bc边向纸里的方向转动90°角 9．（多选）如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中可行的是（    ） A．将线框向左拉出磁场 B．以边为轴转动 C．垂直纸面向外平移 D．在纸面内竖直向上平移 10．（多选）动圈式话筒和磁带录放机都应用了电磁感应现象。图甲是动圈式话筒的原理图，图乙分别是录放机的录、放原理图。由图可知（　　） A．话筒工作时，磁铁不动，音圈随膜片振动而产生感应电流 B．录放机放音时，变化的磁场在静止的线圈内激发起感应电流 C．录放机放音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场 D．录放机录音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场 11．（多选）如图为探究感应电流的实验装置，螺线管A与滑动变阻器、电源、开关C组成一个回路；螺线管A放在螺线管B内，螺线管B、开关D与电流计组成另一个闭合回路。开始时开关C、D均闭合，下列操作中可以观察到电流计指针偏转的是（　　） A．开关C断开瞬间 B．开关D断开瞬间 C．将螺线管A从螺线管B中拔出 D．使螺线管A和B一起在水平桌面上移动 12．为了探究电磁感应现象的产生条件，某物理小组进行研究。下图给出了一系列必备的实验仪器。 （1）在“测定自感线圈电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如上图所示，则它们的读数值依次是 mm、 A、 V （2）实验完毕后，小华同学准备拆除实验用具，在拆除自感线圈的过程中，手被电击了一下，请说明小华被电击的主要原因 你觉得小华应该怎么做 ？ 13．电吉他是年轻人比较喜爱的乐器之一，某同学为了探究电吉他的发声原理，利用实验室的仪器搭建了如图甲所示的装置。一根金属琴弦固定在木板支架两端，并用力张紧，琴弦两端与微电流传感器相连，在琴弦正下方固定合磁体。当拨动琴弦时，观察回路中产生的感应电流。 （1）在琴弦正下方固定不同的磁体，要求当前后拨动琴弦时回路中有明显电流产生，而上下拨动时无明显电流产生。则实验时固定的磁体应该为 。 A．形磁铁极朝外，极朝里，开口向上放置 B．条形磁铁极朝外，极朝里，与琴弦垂直放置 C．条形磁铁极朝下，极朝上，竖直放置 D．条形磁铁极朝左，极朝右，与琴弦平行放置 （2）按照（1）放置好磁体，拨动琴弦，利用微电流传感器测得某段时间内的电流与时间关系如图乙所示，已知琴弦上电流向左时为正值，规定垂直纸面向外为琴弦位移的正方向，则该时间段内琴弦的振动图像为 ； A．   B．     C．    D． （3）电吉他相比较传统吉他有若干优势，参数可方便进行调整，下列说法正确的是 A．增大琴弦上的张力，可以提高发声音调 B．拨动琴弦力度越大，声音越大，同时音调也越高 C．琴弦自由振动时是阻尼振动，振幅减小的同时频率也会降低 D．外界强磁场会对电吉他的发声造成影响，所以演奏时应远离强磁场 14．如图，甲、乙线圈平行纸面放置，甲处的匀强磁场方向平行，乙处的匀强磁场方向垂直纸面向内，两线圈绕轴转动时，甲线圈中 （填“有”或“没有”）感应电流，乙线圈中 （填“有”或“没有”）感应电流。已知乙中磁场的磁感应强度大小为，线圈的面积为S，当线圈从图示位置绕轴转过时，穿过该线圈的磁通量为 ． 15．在图中，线圈和线圈绕在同一铁芯上。请回答以下问题： （1）当合上开关的一瞬间，线圈里有没有感应电流？说明理由； （2）当线圈里有恒定电流通过时，线圈里有没有感应电流？说明理由； （3）当断开开关的一瞬间，线圈里有没有感应电流？说明理由。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 13.3电磁感应现象及应用（知识解读）（解析版） •知识点1 产生感应电流的条件 •知识点2 电磁感应现象的应用 •作业 巩固训练 知识点1 产生感应电流的条件 1、划时代的发现 （1）“电生磁”的发现：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。 （2）“磁生电”的发现：1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。 （3）电磁感应：法拉第把由他发现的磁生电的现象叫做电磁感应。 （4）感应电流：由电磁感应现象产生的电流。 2、产生感应电流的条件 （1）实验：探究感应电流产生的条件 探究一：如图甲实验中，让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合回路中都没有电流，当导体ab做切割磁感线运动时，闭合回路中有电流产生。 探究二：如图乙，当线圈A的电流不变时，线圈B所在的回路中没有电流产生；当线圈A的电流变化时，线圈B所在回路中就有了电流。 （2）产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。 （3）不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然会产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。 （4）磁通量的变化大致可分为以下几种情况： 磁通量变化情况 磁感应强度B不变，有效面积S发生变化 面积S不变，磁感应强度B发生变化 磁感应强度B和面积S都不变，它们之间的夹角发生变化 面积S变化，磁感应强度B也变化 电路闭合和磁通量发生变化是产生感应电流的两个条件，二者缺一不可。 磁通量发生变化，其主要内涵体现在“变化”上，磁通量很大，若没有变化，也不会产生感应电流。若开始时磁通量虽然是零，但是磁通量是变化的，仍然可以产生感应电流。 【典例1-1】下列各图的线圈中能产生感应电流的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．该图线圈不闭合，不能产生感应电流，故A错误； B．该图中穿过线圈的磁通量不发生变化，闭合回路不会产生感应电流，故B错误； C．该图中直线电流产生的磁场在下面的圆形线圈中的磁通量为零，增大直线电流时，穿过线圈的磁通量总为零不变，则线圈中不会产生感应电流，故C错误； D．该图中两金属棒以方向不同的速度向相反方向运动，则穿过回路的磁通量会发生变化，闭合回路会产生感应电流，故D正确。 故选D。 【典例1-2】（多选）如图所示，无限长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，导线中通有电流，下列情况中，闭合金属线框中有感应电流产生的是（　　） A．电流恒定，闭合金属线框向右平移 B．电流恒定，闭合金属线框向上平移 C．金属线框固定不动，电流增加 D．金属线框固定不动，电流减小 【答案】ACD 【详解】AB．电流恒定，闭合金属线框向右平移，线框中磁通量减小，有感应电流产生；闭合金属线框向上平移，线框中磁通量不变，无感应电流产生，故A符合题意，B不符合题意； CD．金属线框固定不动，电流增加或减小，在周围产生的磁场也会随之增强或减弱，则线框中磁通量会增大或减小，因此两种情况都有感应电流产生，故CD符合题意。 故选ACD。 【典例1-3】在研究电磁感应现象的实验中，连接好的电路如图所示，学生电源接直流电源。打开电源开关后继续进行以下操作并观察现象。 （1）闭合开关S一段时间后，观察到灵敏电流计 （填“有”或“无”）示数。 （2）闭合开关S一段时间后，迅速向左移动滑动变阻器的滑片过程中灵敏电流计 （填“有”或“无”）示数。 （3）闭合开关S一段时间后，迅速向右移动滑动变阻器的滑片，灵敏电流计指针的偏转方向与迅速拔出线圈时灵敏电流计指针的偏转方向 （填“相同”或“相反”）。 【答案】 无 有 相反 【详解】（1）[1]当电源接通瞬间B线圈磁通量由无到有，会产生感应电流，当电路稳定后，线圈B中磁通量不变，无感应电流，灵敏电流计无示数。 （2）[2]滑片向左滑动，A线圈形成的磁场变弱，B线圈磁通量减小，有感应电流，灵敏电流计有示数。 （3）[3]滑片向右滑动，B线圈磁通量增加，A线圈拔出，B线圈磁通量减小，根据楞次定律，二者形成的电流方向相反，灵敏电流计指针的偏转方向相反。 【变式1-1】如图所示，矩形闭合线图竖直放置，是它的对称轴，通电直导线与平行，且，所在平面与线圈平面垂直，如要在线圈中产生感应电流，可行的做法是（　　） A．中电流逐渐增大 B．中电流先增大后减小 C．正对且靠近线圈 D．线圈绕轴逆时针转动90°（俯视） 【答案】D 【详解】为线框的对称轴，由图示可知，中电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零。 A．中电流逐渐增大，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故A错误； B．中电流先增大后减小，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故B错误； C．正对且靠近线圈，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故C错误； D．线圈绕轴逆时针转动90°（俯视），穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中会产生感应电流，故D正确。 故选D。 【变式1-2】（多选）如图所示，闭合线圈abcd在面积足够大的匀强磁场中，线圈平面与磁感线垂直，下列情况下线圈中能产生感应电流的是（　　） A．使线圈在磁场中绕ab边旋转 B．使线圈在磁场中加速平移 C．增大磁场的磁感应强度 D．使线圈abcd以过a点且与线圈平面垂直的轴旋转 【答案】AC 【详解】A．当线圈在磁场中绕ab边旋转过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中能产生感应电流，故A正确； B．当线圈在磁场中加速平移过程中，穿过线圈的磁通量没有发生变化，线圈中不能产生感应电流，故B错误； C．当大磁场的磁感应强度，穿过线圈的磁通量增大，线圈中能产生感应电流，故C正确； D．当使线圈abcd以过a点且与线圈平面垂直的轴旋转过程中，穿过线圈的磁通量没有发生变化，线圈中不能产生感应电流，故D错误。 故选AC。 【变式1-3】用如图装置探究感应电流产生的条件时，有下列操作，请按要求完成步骤： （1）在图中用笔画线代替导线，将实验电路补接完整 ； （2）根据完善的电路，闭合S前，滑片P应置于变阻器的 （选填“C”或“D”）端； （3）闭合S，将螺线管A插入B的过程中，观察到电流计的指针向左偏转； （4）保持A插入B中静止，减小滑动变阻器接入电路的阻值，电流计的指针将会 （选填“偏转”或“不偏转”）； （5）断开S的瞬间，电流计的指针将会 （选填“向左”或“向右”）偏转。 【答案】 C 偏转 向右 【详解】（1）[1]实验电路如图所示。 （2）[2]由图可以看出，滑动变阻器采用限流式接法接入电路中，开关闭合之前，要将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，即滑片P应置于变阻器的C端。 （4）[3]保持A插入B中静止，减小滑动变阻器接入电路的阻值，流过A线圈的电流增大，穿过B线圈的磁通量增大，电流计的指针将会偏转。 （5）[4]闭合S，将螺线管A插入B的过程中，穿过B线圈的磁通量增大，观察到电流计的指针向左偏转，断开S的瞬间，A线圈中电流减小，穿过B线圈的磁通量减小，电流计的指针将会向右偏转。 知识点2 电磁感应现象的应用 1、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。 2、电厂中发电机是根据电磁感应制造的。 【拓展补充】 法拉第用过的线圈：法拉第对科学的热爱以及对科学研究持之以恒、坚韧不拔的态度是他获得巨大成就的重要原因之一。 【典例2-1】在12世纪初，我国已将指南针用于航海，现在“磁”已广泛应用于我们的生产、生活中。下列与“磁”相关的现象中属于电磁感应现象的是（　　） A．指南针总是指向南方 B．两根通有同向电流的平行导线会相互吸引 C．金属探测器靠近金属时会报警 D．电流通过电流表时，电流表的指针发生偏转 【答案】C 【详解】A．地球就像一个大磁体，它和磁铁一样，也有两个极，一个叫地磁北，另叫地磁南极。指南针上的指针是一个磁针，并且可以自由转动，而磁极是同极相斥，异极相吸，指南针受到了地球磁场的影响，所以总是一头指向南方，一头指向北方，是磁场间的相互作用，不属于电磁感应现象，故A错误； B．通电直导线会在周围产生立体的围绕着通电直导线的磁场，两个导线之间，它们产生的两个磁场的方向是相反的，根据磁场“同性相吸、异性相吸”的规则，这两个磁场是相吸的，两个直导线也是相吸的，是电流的磁效应，不属于电磁感应现象，故B错误； C．当探测器靠近金属物品时，金属物品中就会产生感应电流，使探测器报警，由此可知探测器的工作原理是电磁感应现象，故C正确； D．通电导线在磁场中受到安培力作用，使得指针发生偏转，利用的是磁场对电流有力的作用，不属于电磁感应现象，故D错误。 故选C。 【典例2-2】（多选）如图所示，磁铁为强磁铁，水平线圈接有小灯珠组成闭合回路，磁铁不动，下列选项中可以使小灯珠发光的是（　　） A．线圈向左靠近强磁铁 B．线圈向右远离强磁铁 C．线圈静止不动 D．线圈上下移动 【答案】ABD 【详解】A．线圈向左靠近强磁铁，穿过闭合线圈的磁通量增大，则线圈会产生感应电流，小灯珠能发光，故A正确； B．线圈向右远离强磁铁，穿过闭合线圈的磁通量减小，则线圈会产生感应电流，小灯珠能发光，故B正确 C．线圈静止不动，穿过闭合线圈的磁通量不变，则线圈不会产生感应电流，小灯珠不能发光，故C错误； D．线圈上下移动，穿过闭合线圈的磁通量变化，则线圈会产生感应电流，小灯珠能发光，故D正确。 故选ABD。 【变式2-1】下列与电磁感应现象有关的四幅图像的说法正确的是（　　） A．甲图中，用一根电阻线对折后绕制（双线并绕法）成的线圈安装在线圈架，让条形磁体下落穿过管，线圈会有感应电流产生 B．乙图中，法拉第做的第一次磁生电的实验，断开开关的瞬间，因为原线圈中没有电流，所以副线圈中也无电流 C．丙图中，当电吉他的弦不是磁性材料制成时，拨动弦时也会产生感应电流 D．丁图中的法拉第圆盘发电机，把圆盘看成由无数根金属辐条组成，当转动时辐条与电流计构成的回路的磁通量发生变化，因此产生感应电流 【答案】D 【详解】A．用一根电阻线对折后绕制（双线并绕法）成的线圈安装在线圈架，并未形成闭合回路，不会产生感应电流，故A错误； B．断开开关的瞬间，因为原线圈中电流发生突变，副线圈中磁通量发生突变，所以副线圈中产生感应电流，故B错误； C．当电吉他的弦不是磁性材料制成时，播动弦时穿过闭合回路的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误； D．把圆盘看成由无数根金属辐条组成，当转动时辐条与电流计构成的回路的磁通量发生变化，因此产生感应电流，故D正确。 故选D。 【典例2-2】（多选）如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关S连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。闭合开关S的瞬间，电流表指针向左偏转，与0刻度线的夹角为，下列说法中正确的是（　　） A．保持开关S闭合，电流表指针与0刻度线的夹角为保持不变 B．保持开关S闭合，滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表指针向右偏转 C．保持开关S闭合，把线圈A从线圈B中取出时，电流表指针向左偏转 D．开关S断开的瞬间，电流表指针向右偏转 【答案】BD 【详解】A．开关S保持闭合，滑动变阻器的滑片不动，A中的电流不变，B中磁通量不变，线圈B中不会产生感应电流，电流表指针的指针指到0刻度，故A错误； B．开关S保持闭合，滑动变阻器的滑片向左滑动时，A中的电流变小，则A中磁场变小，导致B中磁通量变小，线圈B中会产生感应电流方向与闭合开关S的瞬间相反，故电流表指针向右偏转，B正确； C．保持开关S闭合，把线圈A从线圈B中取出时，线圈B的磁通量会减小，线圈B中会产生感应电流方向与闭合开关S的瞬间相反，故电流表指针向右偏转，C错误； D．开关S断开的瞬间，线圈B的磁通量会减小，线圈B中会产生感应电流方向与闭合开关S的瞬间相反，故电流表指针向右偏转，D正确。 故选BD。 1．随着智能手机的发展，电池低容量和手机高耗能之间的矛盾越来越突出，电磁感应式手机无线充电技术间接解决了智能手机电池不耐用的问题。如图所示，当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。首先发现电磁感应现象的科学家是（　　） A．奥斯特 B．安培 C．法拉第 D．麦克斯韦 【答案】C 【详解】首先发现电磁感应现象的科学家是法拉第。 故选C。 2．物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是（　　） A．库仑研究电荷间的相互作用力与距离、电荷量的关系时，应用了控制变量法 B．法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 C．欧姆在前人工作的基础上通过实验研究总结出了电流通过导体时产生的热量跟电流的关系 D．卡文迪许最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量 【答案】A 【详解】A．库仑通过实验研究电荷间的相互作用力与距离、电荷量的关系时，先保持电荷量不变，寻找作用力与电荷间距离的关系；再保持距离不变，寻找作用力与电荷量的关系，这种研究方法被称为“控制变量法”，A正确； B．奥斯特首先发现了电流的磁效应，B错误； C．焦耳在前人工作的基础上通过实验研究总结出了电流通过导体时产生的热量跟电流的关系—焦耳定律，C错误； D．密立根根据油滴实验测得了元电荷电量，D错误； 故选A。 3．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类社会的进步，人类社会的进步又促进了物理学的发展，下列叙述中正确的是（    ） A．奥斯特发现了电磁感应现象 B．赫兹预言了电磁波的存在 C．法拉第提出了分子电流假说 D．普朗克最早提出能量子假设 【答案】D 【详解】A．法拉第发现了电磁感应现象，故A错误； B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，故B错误； C．安培提出了分子电流假说，故C错误； D．普朗克最早提出能量子假设，故D正确。 故选D。 4．以下关于磁场、电磁感应现象的说法正确的是（    ） A．图甲中闭合开关S瞬间，与线圈P连接的电流计的指针不会发生偏转 B．图乙中电流方向如图所示，则铁环中心O点的磁场垂直纸面向外 C．图丙中，通过两金属圆环的磁通量 D．图丁中，奥斯特利用该实验装置发现了电磁感应现象 【答案】C 【详解】A．图甲中闭合开关S瞬间，通过线圈P的磁通量发生变化，会产生感应电流，与线圈P连接的电流计的指针会发生偏转，故A错误； B．图乙中电流方向如图所示，根据安培定则可知，两侧线圈在O点产生的磁场方向向内，故B错误； C．图丙中，通过两金属圆环有磁铁外部向下的磁感线，也有磁铁内部向上的磁感线，且磁铁内部通过圆环的磁感线较多，所以通过两金属圆环的磁通量，故C正确； D．图丁中，奥斯特利用该实验装置发现了电流的磁效应，故D错误。 故选C。 5．将电池组、滑动变阻器、线圈A、线圈B、电流表及开关按图示连接。带铁芯的线圈A放在线圈B中，开关闭合，将滑动变阻器的滑片Р向右滑动时，电流表指针发生偏转。下列操作中不能使电流表指针发生偏转的是（　　） A．将A向上拔出 B．A、B保持相对静止一起移动 C．断开开关瞬间 D．闭合开关瞬间 【答案】B 【详解】A．将A线圈中向上拔出，穿过B线圈的磁通量减小，B线圈有感应电流电流表指针会偏转，故A错误； B．A、B保持相对静止一起移动，B线圈的磁通量不变，B线圈没有感应电流电流表指针不会偏转，故B正确； C．断开开关瞬间，磁场减弱，穿过B线圈的磁通量减小，B线圈有感应电流电流表指针会偏转，故C错误； D．闭合开关瞬间，磁场增强，穿过B线圈的磁通量增大，B线圈有感应电流电流表指针会偏转，故D错误。 故选B。 6．城市施工时，为了避免挖到铺设在地下的导线，需要在施工前用检测线圈检测地下是否铺设导线。如图所示，若地下有一条沿着东西方向的水平直导线，导线中有电流通过。现用一闭合的检测线圈来检测，俯视检测线圈，下列说法正确的是（　　） A．若线圈静止在导线正上方，当导线中通过不断变化的电流时，线圈中会产生感应电流 B．若线圈由北向南沿水平地面通过导线上方，感应电流的方向先顺时针后逆时针 C．若线圈在导线正上方由西向东水平运动，检测线圈受到的安培力为零 D．若线圈由北向南水平运动，检测线圈所受安培力方向一直向正北 【答案】C 【详解】A．若线圈静止在导线正上方，当导线中通过不断变化的电流时，穿过线圈的磁通量总为零，则线圈中不会产生感应电流，选项A错误； B．若线圈由北向南沿水平地面通过导线上方，穿过线圈的磁通量先向下增加后向上减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向先逆时针后顺时针，选项B错误； C．若线圈在导线正上方由西向东水平运动，穿过线圈的磁通量总为零，线圈中无感应电流产生，则检测线圈受到的安培力为零，选项C正确； D．若线圈由北向南水平运动，当线圈运动到导线正上方时感应电流为零，则检测线圈所受安培力为零，选项D错误。 故选C。 7．针对下列四幅图的理解，说法正确的是（　　） A．甲图中“”的超级电容器最多可以储存的电荷量 B．乙图中小磁针放在超导环形电流中间，静止时小磁针的指向如图中所示 C．丙图中探究磁感应强度的大小采用的是等效替代的实验思想 D．丁图中金属矩形线框从匀强磁场中的a位置水平移到b位置，框内会产生感应电流 【答案】A 【详解】A．电容器最多能储存的电荷量是 故A正确； B．根据右手螺旋定则可知环形电流产生的磁场方向垂直纸面向外，故图乙小磁针静止时垂直纸面且N极指向外，故B错误； C．丙图中探究磁感应强度的大小采用的是积累放大法。故C错误； D．要产生感应电流必须同时满足两个条件，一是回路闭合，二是磁通量发生变化，图丁线框在磁场中运动时，磁通量不变，故不能产生感应电流，故D错误。 故选A。 8．（多选）如图所示，一根直导线MN位于竖直方向，通有恒定电流I，在它的右边同一竖直平面内有一个闭合线圈abcd。当线圈做下面几种运动时，线圈中有感应电流产生的是（    ） A．线圈沿图中y轴方向平行移动 B．线圈沿图中x轴方向平行移动 C．线圈以直导线MN边为轴，cd边向纸里的方向转动90°角 D．线圈以ad边为轴，bc边向纸里的方向转动90°角 【答案】BD 【详解】A．线圈沿图中y轴方向平行移动，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，A错误； B．线圈沿图中x轴方向平行移动，穿过线圈的磁通量减小，会产生感应电流，B正确； C．导线框以长直导线MN为轴转动，穿过线框的磁通量始终没变，没有产生感应电流，C错误； D．线圈以ad边为轴，bc边向纸里的方向转动90°角，穿过线圈的磁通量减小，会产生感应电流，D正确。 故选BD。 9．（多选）如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中可行的是（    ） A．将线框向左拉出磁场 B．以边为轴转动 C．垂直纸面向外平移 D．在纸面内竖直向上平移 【答案】AB 【详解】A．将线框向左拉出磁场，穿过线圈的磁通量发生变化，线框中会产生感应电流，故A正确； B．以边为轴转动，穿过线圈的磁通量发生变化，线框中会产生感应电流，故B正确； C．垂直纸面向外平移，穿过线圈的磁通量不变，线框中不会产生感应电流，故C错误； D．在纸面内竖直向上平移，穿过线圈的磁通量不变，线框中不会产生感应电流，故D错误。 故选AB。 10．（多选）动圈式话筒和磁带录放机都应用了电磁感应现象。图甲是动圈式话筒的原理图，图乙分别是录放机的录、放原理图。由图可知（　　） A．话筒工作时，磁铁不动，音圈随膜片振动而产生感应电流 B．录放机放音时，变化的磁场在静止的线圈内激发起感应电流 C．录放机放音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场 D．录放机录音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场 【答案】ABD 【详解】A．由动圈式话筒可知，话筒工作时将声音信号转变为电信号，声音引起音圈振动，通过线圈切割磁感线，产生感应电动势，从而形成感应电流，A正确； BC．录音机放音时是磁生电，即利用了电磁感应现象原理，放音磁头将磁信号转变为电信号。B正确，C错误； D．录音机录音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场，将电信号转变为磁信号保存在磁带里面。D正确； 故选ABD。 11．（多选）如图为探究感应电流的实验装置，螺线管A与滑动变阻器、电源、开关C组成一个回路；螺线管A放在螺线管B内，螺线管B、开关D与电流计组成另一个闭合回路。开始时开关C、D均闭合，下列操作中可以观察到电流计指针偏转的是（　　） A．开关C断开瞬间 B．开关D断开瞬间 C．将螺线管A从螺线管B中拔出 D．使螺线管A和B一起在水平桌面上移动 【答案】AC 【详解】A．开始时开关C、D均闭合，螺线管A中有恒定的电流，则产生恒定的磁场，在螺线管B中的磁通量不变，螺线管B不会产生感应电流，电流计指针不偏转，当开关C断开瞬间，螺线管A中的电流减小，产生的磁场减弱，螺线管B中的磁通量减小，由产生感应电流的条件可知，螺线管B中产生感应电流，电流计指针偏转，A正确； B．开始时，螺线管B中无电流，电流计指针不偏转，开关D断开瞬间，螺线管B中仍无电流，电流计指针仍不偏转，B错误； C．将螺线管A从螺线管B中拔出时，螺线管B中的磁通量减小，螺线管B中产生感应电流，电流计指针偏转，C正确； D．使螺线管A和B一起在水平桌面上移动，螺线管B中的磁通量不变，螺线管B中不会产生感应电流，电流计指针不偏转，D错误。 故选AC。 12．为了探究电磁感应现象的产生条件，某物理小组进行研究。下图给出了一系列必备的实验仪器。 （1）在“测定自感线圈电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如上图所示，则它们的读数值依次是 mm、 A、 V （2）实验完毕后，小华同学准备拆除实验用具，在拆除自感线圈的过程中，手被电击了一下，请说明小华被电击的主要原因 你觉得小华应该怎么做 ？ 【答案】 1.000 0.48 2.50 磁场强度突然减小 应该先拆除电磁铁，然后再拆除自感线圈 【详解】（1）[1]螺旋测微器的精度为0.01mm，读数为+0.0mm=1.000mm [2]电流表的分度值为0.02A，读数为0.48A； [3]电压表的分度值为0.1V，读数为2.50V； （2）[4] [5]在拆除自感线圈的过程中，由于电流产生的磁场强度突然减小，线圈的自感使得手被电击了一下，应该先拆除电磁铁，然后再拆除自感线圈。 13．电吉他是年轻人比较喜爱的乐器之一，某同学为了探究电吉他的发声原理，利用实验室的仪器搭建了如图甲所示的装置。一根金属琴弦固定在木板支架两端，并用力张紧，琴弦两端与微电流传感器相连，在琴弦正下方固定合磁体。当拨动琴弦时，观察回路中产生的感应电流。 （1）在琴弦正下方固定不同的磁体，要求当前后拨动琴弦时回路中有明显电流产生，而上下拨动时无明显电流产生。则实验时固定的磁体应该为 。 A．形磁铁极朝外，极朝里，开口向上放置 B．条形磁铁极朝外，极朝里，与琴弦垂直放置 C．条形磁铁极朝下，极朝上，竖直放置 D．条形磁铁极朝左，极朝右，与琴弦平行放置 （2）按照（1）放置好磁体，拨动琴弦，利用微电流传感器测得某段时间内的电流与时间关系如图乙所示，已知琴弦上电流向左时为正值，规定垂直纸面向外为琴弦位移的正方向，则该时间段内琴弦的振动图像为 ； A．   B．     C．    D． （3）电吉他相比较传统吉他有若干优势，参数可方便进行调整，下列说法正确的是 A．增大琴弦上的张力，可以提高发声音调 B．拨动琴弦力度越大，声音越大，同时音调也越高 C．琴弦自由振动时是阻尼振动，振幅减小的同时频率也会降低 D．外界强磁场会对电吉他的发声造成影响，所以演奏时应远离强磁场 【答案】 C B AD/DA 【详解】（1）[1]A．当形磁铁极朝外，极朝里，开口向上放置时，前后拨动琴弦时，琴弦基本与磁场平行，琴弦不切割磁感线，回路中无明显电流产生，而上下拨动时，琴弦切割磁感线，回路中有明显电流产生，故A错误； B．条形磁铁极朝外，极朝里，与琴弦垂直放置，前后拨动琴弦时，琴弦基本与磁场平行，琴弦不切割磁感线，回路中无明显电流产生，而上下拨动时，琴弦切割磁感线，回路中有明显电流产生，故B错误； C．当条形磁铁极朝下，极朝上，竖直放置，前后拨动琴弦时，琴弦切割磁感线，回路中有明显电流产生，而上下拨动时，琴弦基本与磁场平行，不切割磁感线，回路中无明显电流产生，故C正确； D．条形磁铁极朝左，极朝右，与琴弦平行放置，前后拨动琴弦时，琴弦基本与磁场平行，琴弦不切割磁感线，回路中无明显电流产生，而上下拨动时，琴弦切割磁感线，回路中有明显电流产生，故D错误。 故选C。 （2）[2]根据已知，条形磁体N极朝下，S极朝上，因此琴弦所处磁场向下，规定了琴弦中电流向左为正方向，规定垂直纸面向外为琴弦位移的正方向，则由图乙所示电流变化结合右手定则可知，琴弦在一个周期内的振动引起的位移应从位移最大处先垂直纸面向里逐渐减小后回到平衡位置，然后从平衡位置向垂直纸面向里逐渐增大后又回到平衡位置，接着又从平衡位置向外回到位移最大处。 故选B。 （3）[3]A．增大琴弦上的张力，则在波动琴弦时，琴弦的振动频率会增加，从而使琴弦发出声音的音调升高，即振动频率越大音调越高，故A正确； B．拨动琴弦力度越大，琴弦的振幅越大，琴弦发出声音的响度就越大，即振幅越大声音越大，故B错误； C．琴弦自由振动时是阻尼振动，振幅减小但振动周期不变，因此频率不变，故C错误； D．由于电吉他是利用琴弦在磁场中做切割磁感线的运动从而将机械运动转化为电信号，再将电信号转化为声音信号，因此，当外界存在强磁场时会对电吉他的发声造成影响，所以演奏时应远离强磁场，故D正确。 故选AD。 14．如图，甲、乙线圈平行纸面放置，甲处的匀强磁场方向平行，乙处的匀强磁场方向垂直纸面向内，两线圈绕轴转动时，甲线圈中 （填“有”或“没有”）感应电流，乙线圈中 （填“有”或“没有”）感应电流。已知乙中磁场的磁感应强度大小为，线圈的面积为S，当线圈从图示位置绕轴转过时，穿过该线圈的磁通量为 ． 【答案】 没有 有 0 【详解】[1]甲线圈与磁感线方向平行，故线圈绕轴转动时，甲线圈中磁通量不发生变化，故没有感应电流； [2]乙线圈转动时线圈中的磁通量发生变化，故产生感应电流； [3] 当线圈从图示位置绕轴转过时，线圈平面与磁感线方向平行，故穿过该线圈的磁通量为0。 15．在图中，线圈和线圈绕在同一铁芯上。请回答以下问题： （1）当合上开关的一瞬间，线圈里有没有感应电流？说明理由； （2）当线圈里有恒定电流通过时，线圈里有没有感应电流？说明理由； （3）当断开开关的一瞬间，线圈里有没有感应电流？说明理由。 【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析 【详解】（1）有感应电流；因为当合上开关的一瞬间，线圈产生磁场，穿过线圈的磁通量增加，线圈里有感应电流。 （2）没有感应电流；因为当线圈里有恒定电流通过时，产生稳定的磁场，线圈的磁通量不变，没有感应电流。 （3）有感应电流；因为当断开开关的一瞬间，穿过线圈的磁通量减小，线圈里有感应电流。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 1 学科网（北京）股份有限公司 $$