第三节 电磁感应现象（分层作业）物理粤教版2019必修第三册

6.3电磁感应现象 一、单选题 1．安装在公路上的测速装置如图所示，在路面下方间隔一定距离埋设有两个通电线圈，线圈与检测抓拍装置相连，车辆从线圈上面通过时线圈中会产生脉冲感应电流，检测装置根据两个线圈产生的脉冲信号的时间差计算出车速大小，从而对超速车辆进行抓拍。下列说法正确的是（　　）    A．汽车经过线圈上方时，两线圈产生的脉冲电流信号时间差越长，车速越大 B．汽车经过通电线圈上方时，汽车底盘的金属部件中会产生感应电流 C．当汽车从线圈上方匀速通过时，线圈中不会产生感应电流 D．以上说法都不对 【答案】B 【详解】A．汽车经过线圈上方时产生脉冲电流信号，车速越大，汽车通过两线圈间的距离所用的时间越小，即两线圈产生的脉冲电流信号时间差越小，故A错误； BCD．汽车经过通电线圈上方时，汽车底盘的金属部件通过线圈所产生的磁场，金属部件中的磁通量发生变化，在金属部件中产生感应电流；当汽车从线圈上方匀速通过时，线圈中的磁通量发生变化，线圈中会产生感应电流，故B正确，CD错误。 故选B。 2．下列各图的线圈中能产生感应电流的是（空间的磁场足够大）（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．线圈未闭合，不能产生感应电流，故A错误； B．穿过闭合线圈的磁通量增大，能产生感应电流，故B正确； C．线圈与磁场平行，穿过线圈的磁通量始终为零，无变化，不能产生感应电流，故C错误； D．穿过线圈的磁通量无变化，不能产生感应电流，故D错误。 故选B。 3．地下电缆方向及深度探测装置示意图如下图，圆形金属线圈可沿水平面不同方向运动，若水平地面下有一平行于轴且通有恒定电流的长直导线，和为地面上的三点，线圈圆心点位于导线正上方，平行于轴，平行于轴、关于导线上下对称。则（　　） A．电流在两点产生磁感应强度相同 B．线圈沿方向加速运动时将产生感应电流 C．线圈从图中位置运动到点过程中将产生感应电流 D．线圈从点沿直线加速运动到点过程中将产生感应电流 【答案】C 【详解】A．根据安培定则，电流I在P处和Q处产生的磁感应强度方向相反，故A错误； B．线圈沿y方向运动，线圈始终在长直导线的正上方，线圈中磁通量始终为零，故线圈中不会产生感应电流，故B错误； C．电流I在P处产生的磁感应强度沿x轴方向，故线圈在P点的磁通量为零，而线圈在N点的磁通量不为零，故线圈从P点到N点的过程中的磁通量发生了变化，将产生感应电流，故C正确； D．由于MN平行y轴，电流I也平行y轴，且M、N到长直导线的距离相等，线圈从N点沿直线加速运动到M点过程中，穿过线圈的磁通量始终不变，则不会产生感应电流，故D错误。 故选C。 4．如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是（    ） A．将电键突然断开的瞬间 B．通电时，保持变阻器的滑片P位置不变 C．通电时，使变阻器的滑片P做匀速移动 D．通电时，使变阻器的滑片P做加速移动 【答案】B 【详解】A．将电键突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过铜环A的磁通量减小，产生感应电流，故A不符合题意； B．通电时，使变阻器的滑片 P 位置不变，电路中电流不变，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环A的磁通量不变，没有感应电流产生，故B符合题意； C．通电时，使变阻器的滑片P匀速滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流将发生变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环A磁通量会变化，因此会产生感应电流，故C不符合题意； D．通电时，使变阻器的滑片P做加速移动，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环A的磁通量变化，会产生感应电流。故D不符合题意。 故选B。 5．如图所示，直导线MN竖直放置并通以向上的电流I，矩形金属线框abcd与MN处在同一平面，边ab与MN平行，则（　　） A．线框向左平移时，线框中有感应电流 B．线框竖直向上平移时，线框中有感应电流 C．线框以MN为轴转动时，线框中有感应电流 D．MN中电流突然变小时，线框中没有感应电流 【答案】A 【详解】A．由于导线周围的磁场不均匀，线框向左平移时，线框通过的磁通量增加，线框中产生感应电流，故A正确； BC．线框竖直向上平移及线框以MN为轴转动时，磁通量不发生变化，无感应电流，故BC错误； D．MN中电流突然变小时，线框所处的磁场强度变化，线框中磁通量变化，则有感应电流产生，故D错误。 故选A。 6．以下说法正确的是（    ）    A．图甲是用左手判断环形电流周围的磁场分布情况 B．图乙中开关闭合，滑动变阻器阻值变大时有感应电流产生，滑动变阻器阻值变小时无感应电流产生 C．图丙中当线框向右匀速运动时，线框中无感应电流产生 D．图丁是可变电容器，当可动片转动时，电容器电容会变化 【答案】D 【详解】A．判断环形电流周围磁场分布需要使用右手螺旋定则，故A错误； B．感应电流产生是回路中磁通量发生变化，当电阻阻值，发生变化时，电流也随之变化，由电流产生的磁场也发生变化，所以无论是阻值变大还是变小都会产生感应电流，故B错误； C．线框向右运动，引起回路中磁通量的变化，产生感应电流，故C错误； D．图中是可变电容器，通过拨片转动电容会发生变化，故D正确。 故选D。 【点睛】本题考查右手螺旋定则，产生感应电流的条件以及可变电容的内容。 7．如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ。在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是（　　）    A．ab向右运动，同时使θ减小 B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C．ab向左运动，同时增大磁感应强度B D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角（0°＜θ＜90°） 【答案】A 【详解】A．设此时回路面积为S，据题意，磁通量，S增大，θ减小，cos θ增大，则Φ增大，A正确； B．设此时回路面积为S，据题意，磁通量，B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，B错误； C．设此时回路面积为S，据题意，磁通量，S减小，B增大，Φ可能不变，C错误； D．设此时回路面积为S，据题意，磁通量， S增大，B增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，D错误。 故选A。 二、多选题 8．如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直；导轨上有两条可沿导轨移动的导体棒A、C。若导体棒的运动速度大小分别为、。下列四种情况，回路中产生感应电流的是（    ） A．，且方向相反 B．，且方向相同 C．，且方向相反 D．，且方向相同 【答案】ABC 【详解】要产生感应电流，则穿过此闭合电路的磁通量发生变化，对匀强磁场来说，磁通量 Φ＝BS 根据题中条件，仅当穿过闭合电路中磁场的有效面积S发生变化时Φ才变化，即导轨上两根导体棒必须存在相对运动才有感应电流。 A．，且方向相反，存在相对运动，故A正确； B．，且方向相同，存在相对运动，故B正确； C．，且方向相反，存在相对运动，故C正确； D．，且方向相同，不存在相对运动，故D错误。 故选ABC。 9．闭合导体线框在匀强磁场中运动的情况如下图所示，能产生感应电流的是（    ） A．线框垂直于纸面向外运动 B．线框向右运动 C．线框绕转动 D．线框绕虚线转动 【答案】CD 【详解】A．线框垂直于纸面向外运动，磁通量不变，不会产生感应电流，A错误； B．线框向右运动，磁通量不变一直为零，不会产生感应电流，B错误； C．线框绕转动，磁通量周期性变化，会产生感应电流，C正确； D．线框绕虚线转动，磁通量周期性变化，会产生感应电流，D正确。 故选CD。 10．下列情况能产生感应电流的是（　　） A．图甲所示的导体棒AB顺着磁感线运动 B．图乙所示的条形磁铁插入或拔出线圈 C．图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动 D．图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动，改变滑动变阻器接入电路的电阻 【答案】BD 【详解】A．题图甲中导体棒AB顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，电路中无感应电流产生，故A错误； B．题图乙中条形磁铁插入线圈时穿过线圈的磁通量增加，拔出线圈时穿过线圈的磁通量减少，电路中都有感应电流产生，故B正确； CD．题图丙中小螺线管A插入大螺线管B中不动，穿过大螺线管B的磁通量无变化，大螺线管B中不产生感应电流；但当改变滑动变阻器接入电路的电阻时，闭合电路中的电流发生变化，小螺线管A产生的磁场发生变化，穿过大螺线管B的磁通量发生变化，大螺线管B中产生感应电流，故C错误，D正确。 故选BD。 11．在纸面内放有一磁铁和一圆形线圈（如图所示），下列情况线圈中不能产生感应电流的是（　　）    A．将磁铁在纸面内向上平移 B．将磁铁在纸面内向右平移 C．将磁铁绕垂直于纸面的轴转动 D．将磁铁的极转向纸外，极转向纸内 【答案】ABC 【详解】A．图示位置，没有磁感线穿过线圈，穿过线圈的磁通量为零，将磁铁在纸面内向上平移时，穿过线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，故A符合题意； B．将磁铁在纸面内向右平移时，穿过线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，故B符合题意； C．将磁铁绕垂直于纸面的轴转动，穿过线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，故C符合题意； D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内，将有磁感线穿过线圈，穿过线圈的磁通量增大，线圈中有感应电流产生，故D不符合题意。 故选ABC。 一、填空题 1．探究感应电流方向的实验中，要用到灵敏电流计，条形磁铁，螺线管，已知若电流从正接线柱流入时，指针将偏向正接线柱的一侧，则： （1）甲图中螺线管的感应电流的磁场方向是 （请填“向上”或“向下”） （2）乙图中磁铁在螺线管中产生的磁场方向是 （请填“向上”或“向下”） （3）图丙中螺线管中的磁通量正在 （请填“增大”或“减小”） （4）图丁中螺线管的绕向为（从上往下看，按电流流经方向） （请填“顺时针”或“逆时针”） 【答案】 向上 向下 减小 顺时针 【详解】(1)[1]依题意，若电流从正接线柱流入时，指针将偏向正接线柱的一侧，而甲图中电流从正接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流产生的磁场方向向上； (2)[2] 图中电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流产生的磁场方向向下，磁铁向上运动，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律则原磁场方向向下； (3)[3]图中电流从正接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向上，原磁场方向向上，根据楞次定律可知，磁通量减小； (4)[4]磁铁N极向上运动，穿过线圈的磁通量减小，原磁场方向向下，根据楞次定律，感应磁场向下，而感应电流从正接线柱流入电流计，因此其方向俯视为顺时针方向。 2．如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带正电绝缘环，B为导体环，两环均可绕中心在水平内转动，若A匀速转动，B中______感应电流 （填“有”、“无”）；若A、B以相同的转速同方向加速转动，B中______感应电流 （填“有”、“无”）。 【答案】【答题空1】无 【答题空2】有 【详解】[1]若A匀速转动，相当于产生了一恒定不变的环形电流，则穿过B中的磁通量不发生变化，根据感应电流产生的条件，B中不产生感应电流。 [2]若A加速转动，相当于产生了一电流增大的环形电流，则穿过B中的磁通量增加，根据感应电流产生的条件，B中能够产生感应电流。 二、实验题 3．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。 (1)将图中所缺少的导线补接完整 。 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计指针向右偏了一下，那么合上开关后， ①将线圈迅速插入B线圈时，灵敏电流计指针将 （选填“向左偏”或“向右偏”）； ②线圈插入B线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针将 （选填“向左偏”或“向右偏”）。 (3)如果B线圈两端不接任何元件，则B线圈电路中将（　　） A．因电路不闭合，无电磁感应现象 B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势 C．不能用楞次定律判断感应电动势方向 D．可以用楞次定律判断感应电动势方向 【答案】(1) (2) 向右偏 向左偏 (3)BD 【详解】（1）A与滑动变阻器相连，B与灵敏电流计相连，如图 （2）[1]开关闭合时，灵敏电流计指针向右偏，表明在磁场方向不变的情况下，增大磁通量，灵敏电流计指针向右偏，所以将线圈迅速插入B线圈时，磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏。 [2]线圈插入B线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，线圈中电流减小，磁场减弱，则穿过B线圈的磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏。 （3）穿过B线圈的磁通量发生变化时，即使B线圈电路不闭合，B线圈中也有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势，同样可以利用楞次定律判断感应电动势方向。 故选BD。 三、解答题 4．图甲中，导体棒向右运动；图乙中，条形磁体插入线圈；图丙中，矩形线圈绕OO′转动（小于90°）。 (1)三幅图中，穿过闭合回路的磁通量是否变化？均是如何变化的？ (2)以图乙为例，还有什么方法可以改变穿过线圈的磁通量？ 【答案】(1)图甲中，导体棒向右移动，闭合回路的面积减小，穿过闭合回路的磁通量减小；图乙中，磁体靠近线圈时，线圈所在位置的磁场增强，穿过闭合回路的磁通量增大；图丙中，线圈转动（小于90°），穿过闭合回路的磁通量减小 (2)磁体向上移动、向左右移动、向前后移动均可以使穿过线圈的磁通量变化；磁体不动，线圈绕任一直径转动等也可以使穿过线圈的磁通量变化 【详解】（1）图甲中，导体棒向右移动，闭合回路的面积减小，穿过闭合回路的磁通量减小；图乙中，磁体靠近线圈时，线圈所在位置的磁场增强，穿过闭合回路的磁通量增大；图丙中，线圈转动（小于90°），穿过闭合回路的磁通量减小。 （2）磁体向上移动、向左右移动、向前后移动均可以使穿过线圈的磁通量变化；磁体不动，线圈绕任一直径转动等也可以使穿过线圈的磁通量变化。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 6.3电磁感应现象 一、单选题 1．安装在公路上的测速装置如图所示，在路面下方间隔一定距离埋设有两个通电线圈，线圈与检测抓拍装置相连，车辆从线圈上面通过时线圈中会产生脉冲感应电流，检测装置根据两个线圈产生的脉冲信号的时间差计算出车速大小，从而对超速车辆进行抓拍。下列说法正确的是（　　）    A．汽车经过线圈上方时，两线圈产生的脉冲电流信号时间差越长，车速越大 B．汽车经过通电线圈上方时，汽车底盘的金属部件中会产生感应电流 C．当汽车从线圈上方匀速通过时，线圈中不会产生感应电流 D．以上说法都不对 2．下列各图的线圈中能产生感应电流的是（空间的磁场足够大）（    ） A． B． C． D． 3．地下电缆方向及深度探测装置示意图如下图，圆形金属线圈可沿水平面不同方向运动，若水平地面下有一平行于轴且通有恒定电流的长直导线，和为地面上的三点，线圈圆心点位于导线正上方，平行于轴，平行于轴、关于导线上下对称。则（　　） A．电流在两点产生磁感应强度相同 B．线圈沿方向加速运动时将产生感应电流 C．线圈从图中位置运动到点过程中将产生感应电流 D．线圈从点沿直线加速运动到点过程中将产生感应电流 4．如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是（    ） A．将电键突然断开的瞬间 B．通电时，保持变阻器的滑片P位置不变 C．通电时，使变阻器的滑片P做匀速移动 D．通电时，使变阻器的滑片P做加速移动 5．如图所示，直导线MN竖直放置并通以向上的电流I，矩形金属线框abcd与MN处在同一平面，边ab与MN平行，则（　　） A．线框向左平移时，线框中有感应电流 B．线框竖直向上平移时，线框中有感应电流 C．线框以MN为轴转动时，线框中有感应电流 D．MN中电流突然变小时，线框中没有感应电流 6．以下说法正确的是（    ）    A．图甲是用左手判断环形电流周围的磁场分布情况 B．图乙中开关闭合，滑动变阻器阻值变大时有感应电流产生，滑动变阻器阻值变小时无感应电流产生 C．图丙中当线框向右匀速运动时，线框中无感应电流产生 D．图丁是可变电容器，当可动片转动时，电容器电容会变化 7．如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ。在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是（　　）    A．ab向右运动，同时使θ减小 B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C．ab向左运动，同时增大磁感应强度B D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角（0°＜θ＜90°） 二、多选题 8．如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直；导轨上有两条可沿导轨移动的导体棒A、C。若导体棒的运动速度大小分别为、。下列四种情况，回路中产生感应电流的是（    ） A．，且方向相反 B．，且方向相同 C．，且方向相反 D．，且方向相同 9．闭合导体线框在匀强磁场中运动的情况如下图所示，能产生感应电流的是（    ） A．线框垂直于纸面向外运动 B．线框向右运动 C．线框绕转动 D．线框绕虚线转动 10．下列情况能产生感应电流的是（　　） A．图甲所示的导体棒AB顺着磁感线运动 B．图乙所示的条形磁铁插入或拔出线圈 C．图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动 D．图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动，改变滑动变阻器接入电路的电阻 11．在纸面内放有一磁铁和一圆形线圈（如图所示），下列情况线圈中不能产生感应电流的是（　　）    A．将磁铁在纸面内向上平移 B．将磁铁在纸面内向右平移 C．将磁铁绕垂直于纸面的轴转动 D．将磁铁的极转向纸外，极转向纸内 一、填空题 1．探究感应电流方向的实验中，要用到灵敏电流计，条形磁铁，螺线管，已知若电流从正接线柱流入时，指针将偏向正接线柱的一侧，则： （1）甲图中螺线管的感应电流的磁场方向是 （请填“向上”或“向下”） （2）乙图中磁铁在螺线管中产生的磁场方向是 （请填“向上”或“向下”） （3）图丙中螺线管中的磁通量正在 （请填“增大”或“减小”） （4）图丁中螺线管的绕向为（从上往下看，按电流流经方向） （请填“顺时针”或“逆时针”） 2．如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带正电绝缘环，B为导体环，两环均可绕中心在水平内转动，若A匀速转动，B中______感应电流 （填“有”、“无”）；若A、B以相同的转速同方向加速转动，B中______感应电流 （填“有”、“无”）。 二、实验题 3．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。 (1)将图中所缺少的导线补接完整 。 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计指针向右偏了一下，那么合上开关后， ①将线圈迅速插入B线圈时，灵敏电流计指针将 （选填“向左偏”或“向右偏”）； ②线圈插入B线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针将 （选填“向左偏”或“向右偏”）。 (3)如果B线圈两端不接任何元件，则B线圈电路中将（　　） A．因电路不闭合，无电磁感应现象 B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势 C．不能用楞次定律判断感应电动势方向 D．可以用楞次定律判断感应电动势方向 三、解答题 4．图甲中，导体棒向右运动；图乙中，条形磁体插入线圈；图丙中，矩形线圈绕OO′转动（小于90°）。 (1)三幅图中，穿过闭合回路的磁通量是否变化？均是如何变化的？ (2)以图乙为例，还有什么方法可以改变穿过线圈的磁通量？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$