13.3 电磁感应现象及应用 分层作业 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

13.3 电磁感应现象及应用 【题型归纳】 一、电磁感应现象的认识（基础） 二、探究感应电流产生的条件（基础） 三、产生感应电流的条件（重点） 【精准训练】 题型一、电磁感应现象的认识 1．（24-25高二下·重庆沙坪坝·期末）如图所示，、两个线圈间没有导线连接，线圈与的输出端相连，线圈与扩音器的输入端相连接。把线圈插入线圈就能在扩音器上听见由输出的声音，这一现象所利用的电磁感应的发现者是（    ） A．安培 B．库仑 C．法拉第 D．奥斯特 【答案】C 【详解】电磁感应现象的发现者是物理学家法拉第。 故选C。 2．（24-25高二下·天津西青·期末）物理学发展源于生活，沉于理论，归于实验，下列关于物理学史的说法正确的是（　　） A．赫兹首先发现了电磁感应现象 B．安培最早通过实验证实了电磁波的存在 C．麦克斯韦认为变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 D．法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 【答案】C 【详解】A．电磁感应现象由法拉第首先发现，赫兹的主要贡献是证实电磁波的存在，故A错误； B．赫兹通过实验首次证实了电磁波的存在，安培的研究集中在电流的磁效应，故B错误； C．麦克斯韦电磁场理论指出变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，故C正确； D．感应电流的方向由楞次定律描述，而法拉第提出的是电磁感应现象及定量规律，故D错误。 故选C。 3．（23-24高二上·湖南常德·期末）自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是（　　） A．法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 B．欧姆发现了欧姆定律，说明了电现象和热现象之间存在联系 C．奥斯特发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D．焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系 【答案】D 【详解】A．奥斯特发现的电流的磁效应表明了电能生磁，故A错误； BD．欧姆发现的欧姆定律描述了电流与电阻、电压与电动势之间的关系，焦耳发现的焦耳定律才揭示了热现象与电现象间的联系，故B错误，D正确； C．法拉第发现的电磁感应现象表明了磁能生电，故C错误。 故选D。 4．（23-24高二上·湖北黄冈·期末）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。 5．（23-24高二上·北京丰台·期末）在中国科学技术馆有“雅各布天梯”的实验装置如图所示，展示了电弧的产生和消失过程．两根呈羊角形的电极，底部之间接高压电．当电压升高到一定值时，羊角形电极底部间隙最小处空气先被击穿产生电弧，随后电弧向上爬升，在电极间隙较宽处消失，羊角电极底部将再次产生电弧，如此周而复始．下列说法中可能正确的是（    ） A．电弧未产生时，间隙最小处电场强度最小 B．两羊角形电极中的电流产生的磁场对电弧作用力始终向上 C．对调底部AB正负极，电弧不会爬升 D．将该装置放入真空中，实验现象会更加明显 【答案】B 【详解】A．电弧未产生时，两根呈羊角形的电极相当于电容器，根据匀强电场的场强公式 可定性分析，间隙最小处电场强度应最大，故A错误； B．两羊角形电极中的电流产生的磁场对电弧作用力始终向上，电弧是在磁场力作用以及空气对流的作用下向上爬升的，故B正确； C．对调底部AB正负极，电弧仍会在磁场对电弧的作用力以及空气对流的作用下爬升，故C错误； D．将该装置放入真空中，实验现象将不会出现，因为真空中没有可被电离的物质，而高压可将空气电离，从而导电形成电流，故D错误。 故选B。 题型二、探究感应电流产生的条件 6．（24-25高二上·山东菏泽·期中）如图所示，矩形线圈abcd位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的ab边与导线平行。那么下列操作中，线圈中没有感应电流的是（　　） A．通电导线电流变大 B．线圈水平向右移动 C．线圈沿长直导线向上运动 D．以ab为轴转动线圈 【答案】C 【详解】A．通电导线电流变大，则穿过线圈的磁通量增加，线圈中会产生感应电流，故A错误； B．线圈水平向右移动，则穿过线圈的磁通量减小，线圈中会产生感应电流，故B错误； C．线圈沿长直导线向上运动，则穿过线圈的磁通量不变，线圈中不会产生感应电流，故C正确； D．以ab为轴转动线圈，则穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中会产生感应电流，故D错误。 故选C。 7．（24-25高二下·云南昆明·期中）下列四幅图中，闭合导线框均在足够大的匀强磁场中运动，其中能产生感应电流的是（　　） A．甲图中线框绕与磁感线垂直的轴线转动 B．乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动 C．丙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动 D．丁图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中斜向下运动 【答案】A 【详解】A．甲图中线框绕与磁感线垂直的轴线转动，穿过导线框的磁通量发生变化，导线框能产生感应电流，故A正确； B．乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动，穿过导线框的磁通量保持不变，导线框不能产生感应电流，故B错误； C．丙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动，穿过导线框的磁通量保持不变，导线框不能产生感应电流，故C错误； D．丁图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中斜向下运动，穿过导线框的磁通量保持不变，导线框不能产生感应电流，故D错误。 故选A。 8．（24-25高二上·吉林·期中）下列图示的各物理情境中，能产生感应电流的是（　　） A．如图甲所示，线圈与通电导线在同一平面，且线圈竖直向上移动 B．如图乙所示，先把线圈撑开，然后放手让线圈收缩的过程中 C．如图丙所示，开关闭合，通电螺线管A静置在螺线管B中 D．如图丁所示，将条形磁铁从左向右靠近线圈 【答案】B 【详解】A．如图甲所示，线圈与通电导线在同一平面，且线圈竖直向上移动线圈内磁通量不变，线圈中没有感应电流，故A错误； B．如图乙所示，先把线圈撑开，然后放手让线圈收缩的过程中线圈内磁通量减小，有感应电流产生，故B正确； C．如图丙所示，开关闭合，通电螺线管A静置在螺线管B中，线圈内磁通量不发生变化，线圈中没有感应电流，故C错误； D．如图丁所示，将条形磁铁从左向右靠近线圈，线圈内磁通量变化，但线圈不闭合，故线圈中没有感应电流，故D错误。 故选B。 9．（24-25高二上·江苏泰州·期中）如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两直导线中的电流都增大时，闭合线圈a、b、c、d中感应电流的情况是（   ） A．线圈a中有感应电流 B．线圈b中有感应电流 C．线圈c中无感应电流 D．线圈d中有感应电流 【答案】A 【详解】AC．根据右手螺旋定则可知，两直导线在线圈a、c中的合磁场不为零，a中的合磁场垂直纸面向里，c中的合磁场垂直纸面向外，当两直导线中的电流都增大时，线圈a、c中的磁通量都变大，所以线圈a、c中有感应电流，故A正确，C错误； BD．根据右手螺旋定则可知，两直导线在线圈b、d中的磁场始终相互抵消，即线圈b、d中的磁通量始终为零，故线圈b、d中没有感应电流，故BD错误。 故选A。 10．（24-25高二上·江苏常州·期中）如图所示，O1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中，abcd中能产生持续的感应电流的是（　　） A．将abcd以ad为轴持续转动 B．将abcd以cd为轴持续转动 C．将abcd以ab为轴持续转动 D．将abcd沿O1O2向上平移 【答案】A 【详解】A．将abcd以ad为轴持续转动过程中，磁通量持续发生变化，所以能够产生持续的感应电流，故A正确； B．将abcd以cd为轴持续转动，在转动60°时，磁通量由最大值变为零，磁通量发生变化，产生感应电流，此后转动再转动240°，穿过线圈的磁通量不变，没有产生感应电流，故B错误； C．将abcd以ab为轴持续转动，由几何关系可知，在转动60°时，穿过线框的磁通量不变，没有产生感应电流，故C错误； D．将abcd沿O1O2向上平移，穿过线框的磁通量不变，没有产生感应电流，故D错误。 故选A。 11．（24-25高二上·江苏连云港·期中）如图所示导电圆环P中通有逆时针方向的恒定电流，圆心位于平面直角坐标系坐标原点O，金属圆环Q圆心在x轴正半轴上，开始时两圆环均在平面内。穿过圆环Q的磁通量为，下列说法正确的是（    ） A．若P沿x轴负方向移动，一直减小 B．若P沿y轴负方向移动，一直不变 C．若P沿x轴正方向移动到圆心与圆环Q圆心重合，一直增加 D．若P以x轴为转动轴，旋转90°角的过程中，圆环Q中无感应电流 【答案】A 【详解】A．如图所示为通电圆环产生的磁场 xOy平面处的磁场方向垂直于xOy平面，P沿x轴负方向移动，Q离环形电流越来越远，根据环形电流激发磁场的特点，可知Q处磁场的磁感应强度越来越弱，则一直减小，故A正确； B．若P沿y轴负方向移动，Q离环形电流越来越远，可知Q处磁场的磁感应强度越来越弱，则一直减小，故B错误； C．圆环P沿x轴正方向移动，当Q整体在P的外面时，逐渐增加，Q与P开始重合时（圆环内外的磁感应强度方向不同，要根据矢量叠加分析），开始减小，减为0后又反向增加，当P与Q的圆心重合时，增加到最大，故C错误； D．P以x轴为转动轴，旋转90°后，在xOy平面内的磁场方向均平行于xOy平面，没有垂直xOy平面的分量，此时圆环Q的，可知圆环Q的磁通量发生变化，有感应电流，故D错误。 故选A。 题型三、产生感应电流的条件 12．（24-25高二下·广东茂名·期中）如图所示是“探究影响感应电流方向和大小的因素”的实验装置： (1)某同学闭合开关瞬间，发现电流表指针向右偏转。则将滑动变阻器的滑片向左滑动时，能观察到电流计指针 （选填“向右”或“向左”或“不”）偏转。当他将铁芯向上拔出时，能观察到电流计指针 （选填“向右”或“向左”或“不”）偏转。当他将铁芯用更快的速度向上拔出时，更观察到电流计偏转角度 （选填“更大”或“更小”或“不变”）。 (2)通过该实验，可以得出结论：感应电流的方向与原磁场的方向及原磁场通过线圈的磁通量 有关，感应电流的大小与原磁场通过线圈的磁通量变化 有关。 【答案】(1) 向右 向左 更大 (2) 变化 快慢 【详解】（1）[1]某同学闭合开关瞬间，发现电流表指针向右偏转，说明磁通量增大时，电流表指针向右偏转，则将滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流增大，磁通量增大，故电流表指针向右偏转； [2]当他将铁芯向上拔出时，穿过线圈的磁通量减少，能观察到电流计指针向左偏转。 [3]当他将铁芯用更快的速度向上拔出时，穿过线圈的磁通量减少的更快，产生的电流更大，观察到电流计偏转角度更大。 （2）[1][2]通过该实验，可以得出结论：感应电流的方向与原磁场的方向及原磁场通过线圈的磁通量变化有关，感应电流的大小与原磁场通过线圈的磁通量变化快慢有关。 13．（24-25高二下·山东菏泽·期中）某小组设计如下实验探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素。 (1)按图1所示方式连接电路，闭合电键后，发现电流表指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合电键后，发现电流表指针向右偏转。进行上述实验的目的是__________。（选填选项前的字母） A．检查各仪器及导线是否完好 B．检查电流计量程是否合适 C．检查电流表测量电路的电流是否准确 D．获取电流方向与电流表指针偏转方向的关系 (2)结合（1）中实验结论，图3实验中条形磁铁的上端是 （选填“N极”或“S极”） (3)该小组又设计了图4所示的实验。实验操作时将磁铁向下插入线圈时，只有 （选填“C”或“D”）灯短暂亮起。 【答案】(1)D (2)N (3)C 【详解】（1）两次电路的连接除了电流的方向相反以外，电路中其他部分完全相同，因此这两次操作是确定电流表指针的偏转方向所对应的回路中电流的方向。 故选D。 （2）电流计指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向（从上往下看）是沿顺时针方向，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下，条形磁铁向下插入，即磁通量增加，由楞次定律可知，条形磁铁的磁场方向应该向下，所以条形磁铁上端为N极。 故填N。 （3）当磁铁插入线圈时，线圈中出现如图所示方向的电流，由于二极管的单向导电性，可知灯C短暂亮起。 故填C。 14．（24-25高二上·贵州·期中）某实验小组的同学在研究电磁感应现象时，分别设计了如图甲、图乙、图丙所示的电路图，但图丙的电路不完整。 (1)图甲中，导体棒ab向左移动切割磁感线时，灵敏电流计的指针发生了偏转，若将蹄形磁铁上下两极颠倒，导体棒ab向左移动切割磁感线，灵敏电流计的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）。 (2)图乙中，下列能使灵敏电流计指针发生偏转的是_____。 A．条形磁铁向下插入线圈 B．条形磁铁置于线圈中不动 C．条形磁铁不动，线圈在条形磁铁的正下方上下运动 (3)图丙电路中的部分导线已连接，请将电路图补充完整 ；正确连接电路后，要使电流表的指针发生偏转，下列可行的操作是 。 A．断开开关，线圈A插入线圈B B．闭合开关，滑动变阻器的滑片P向左快速滑动 C．闭合开关，线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动 D．闭合开关稳定时，再断开开关瞬间 【答案】(1)偏转 (2)AC (3) BD 【详解】（1）根据感应电流的产生条件可知，将蹄形磁铁上下两极颠倒，导体棒向左移动切割磁感线时，回路中仍有感应电流产生，则灵敏电流计的指针发生偏转。 （2）A．线圈不动，将条形磁铁向线圈中插入线圈，穿过线圈的磁通量增大，电路中有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故A正确； B．条形磁铁放在线圈里不动，穿过线圈的磁通量不变，电路中没有感应电流产生，灵敏电流计指针不偏转，故B错误； C．磁体不动，将线圈上下移动，穿过线圈的磁通量不断变化，电路中有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故C正确； 故选AC。 （3）[1]实物图连接如图： [2] A．本实验中线圈A与电源相连，通过改变线圈B中的磁通量从而使线圈B产生电磁感应现象，故线圈B应与灵敏电流计相连，电路如图所示；断开开关，线圈A中没有电流，则线圈A周围没有磁场产生，则穿过线圈B的磁通量始终为零，则线圈B中没有感应电流产生，灵敏电流计指针不偏转，故A错误； B．闭合开关，滑动变阻器的滑片P向左快速滑动，滑动变阻器接入电路的电阻值增大，回路中的电流减小，线圈A周围的磁场减弱，穿过线圈B的磁通量减小，线圈B中有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故B正确； C．闭合开关，线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B中没有感应电流产生，灵敏电流计指针不偏转，故C错误； D．闭合开关稳定时，断开开关瞬间，穿过线圈B的磁通量减为零，则线圈B中有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故D正确。 故选BD。 【创新扩展】 1．（24-25高二上·甘肃临夏·期末）经过十多年的不懈努力与探索，法拉第终于在1831年发现了电磁感应现象，为人类进入电气化时代奠定了基础。如图是法拉第研究电磁感应现象所做的一个实验。下列说法正确的是（　　） A．导线EF应沿东西方向水平放置 B．闭合开关的瞬间，小磁针偏转至南北方向 C．断开开关的瞬间，小磁针偏转至东西方向 D．开关闭合不动，线圈中也会产生电磁感应现象 【答案】C 【详解】ABC．在地磁场的作用下﹐开始小磁针静止于南北方向；当导线EF沿南北方向水平放置，闭合与断开开关的瞬间，导线EF中会产生感应电流，电流产生的磁场沿东西方向，原静止在南北方向的小磁针在电流所产生的磁场的作用下会偏转至东西方向，故AB错误，C正确； D．开关闭合不动，右侧线圈中电流不变，左侧线圈中磁通量不变，不会产生电磁感应现象，故D错误。 故选C。 2．（23-24高一下·河北邯郸·期末）如图所示，在通有电流i的长直导线附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线在同一平面内且线圈的两个边与导线平行。当矩形线圈远离导线移动时，若在时间内，线圈中没有感应电流，则导线中的电流i与时间t的关系图像可能正确是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当矩形线圈远离导线移动时，只有在时间内，导线中的电流i在增大，线圈内的磁通量才可能不变，线圈中才会没有感应电流。 故选B。 3．（24-25高二上·浙江绍兴·期中）如图所示为振动手电筒的示意图，通过摇晃手电筒使磁铁与线圈发生相对运动来给储电器充电，储电器再给LED灯泡供电。一般来回摇晃手电筒的平均作用力约为2.0N，平均速度约为，机械能的四分之三可以转化成LED灯泡正常发光时的电能。已知LED灯泡正常发光的电压为3.1V，电流为32mA。下列说法正确的是（　　） A．摇晃过程线圈磁通量保持不变 B．LED灯泡的电阻约为1000 C．摇晃手电筒的机械功率约0.1W D．手电筒摇晃1min，灯泡约可正常发光12.8min 【答案】D 【详解】A．摇晃过程中，磁铁与线圈相对位置发生变化，线圈内磁通量改变，产生感应电流给充电器充电，故A错误； B．LED灯泡的电阻约为 故B错误； C．摇晃手电筒的机械功率约 故C错误； D．灯泡的电功率为 手电筒摇晃1min，灯泡约可正常发光 故D正确。 故选D。 4．（24-25高二上·河南驻马店·期末）某同学为商店设计了一个感应门铃，强磁条固定在门框上，线圈和语音系统固定在平开门（前后开）上，当线圈中感应出一定强度的电流信号时，自动触发语音系统发出语音，下列说法中正确的是（   ） A．开门和关门时都会发出语音 B．只有开门时才会发出语音 C．只有关门时才会发出语音 D．开门时线圈的磁通量增大 【答案】A 【详解】ABC．开门和关门时通过线圈的磁通量都发生变化、产生感应电流，发出声音，故A正确，BC错误； D．当门打开时，线圈远离磁铁，穿过线圈的磁通量减小。故D错误。 故选A。 5．（24-25高二下·广东深圳·期中）无线加热杯垫通过内置的交变电流线圈产生磁场，当非磁性金属杯子放置于其上时，杯子内部会因电磁感应现象产生感应电流，进而发热为杯中液体加热。关于该装置，以下说法正确的是（　　） A．杯垫线圈电流变化的快慢会影响金属杯中感应电流的大小 B．杯垫线圈中通入恒定电流，金属杯中也会产生感应电流 C．陶瓷杯处于变化的磁场中，也能产生感应电流 D．杯垫断电后，金属杯在杯垫上快速平移也能产生感应电流 【答案】A 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可知，杯垫线圈电流变化的快慢会影响金属杯中感应电动势的大小，进而影响感应电流的大小，故A正确； B．杯垫线圈中通入恒定电流，则金属杯中的磁场不发生变化，则不会产生感应电流，故B错误； C．陶瓷杯处于变化的磁场中，但是缺少自由电荷，故不能产生感应电流，故C错误； D．杯垫断电后，金属杯附近磁场消失，则在杯垫上快速平移不能产生感应电流，故D错误。 故选A。 6．（24-25高二上·山东菏泽·期中）在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，、、为三个闭合金属圆环，且半径依次增大，假设线圈产生的磁场全部集中在铁芯内。下列说法正确的是（　　） A．穿过、两环的磁通量相同 B．穿过、、三个环的磁通量依次增大 C．当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，、、三个环中都有感应电流 D．当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，只有、两个环中有感应电流 【答案】AD 【详解】A．线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，所以穿过a、b两个环的磁通量始终相同，故A正确； BCD．根据安培定则可知，穿过a的磁感线方向向左，穿过b的磁感线方向向上，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，线圈中电流将发生改变，产生的磁场随之改变，穿过a、b两环的磁通量会发生改变，故a、b两环中都会产生感应电流；而向左和向右穿过c环的磁感线条数相等，完全抵消，总的磁通量为零，不发生变化，故c环中没有感应电流产生，故BC错误，D正确。 故选AD。 三、实验题 7．（24-25高二上·广东深圳·期末）学生进行动手实验探究，有助于思维发展、提升实践技能、增强综合素质。某老师在高二物理课上带领学生进行了电磁感应现象的实验研究，分别设计了如甲、乙、丙三个实验。 (1)图甲中，导体棒向左移动切割磁感线时，灵敏电流计的指针发生了偏转，若导体棒沿竖直方向上下移动，灵敏电流计的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）。 (2)图乙中，下列能使灵敏电流计指针发生偏转的是___________。 A．条形磁铁在线圈上方附近左右移动 B．条形磁铁向下插入线圈 C．条形磁铁置于线圈中不动 D．条形磁铁不动，线圈在条形磁铁的正下方上下运动 (3)图丙中，小车静止在光滑水平地面上，小车上固定有一个线圈，线圈与反向并联的发光二极管（具有单向导电性，通有正向电流时会发光）相连，当磁铁迅速靠近线圈时，小车会被排斥远离磁铁，此过程原磁场方向与感应电流产生的磁场方向相反；当磁铁迅速远离线圈时，小车会被吸引追随磁铁运动，此过程二极管 （填“A”或“B”）亮。 【答案】(1)不偏转 (2)ABD (3)A 【详解】（1）导体棒上下运动，没有切割磁感线，不产生感应电流，因此指针不偏转。 （2）A．条形磁铁在线圈上方附近左右移动，穿过线圈的磁通量会发生变化，产生感应电流，电流计指针偏转，选项A正确； B．条形磁铁向下插入线圈，穿过线圈的磁通量会发生变化，产生感应电流，电流计指针偏转，选项B正确； C．条形磁铁置于线圈中不动，穿过线圈的磁通量不发生变化，不产生感应电流，电流计指针不偏转，选项C错误； D．条形磁铁不动，线圈在条形磁铁的正下方上下运动，穿过线圈的磁通量会发生变化，产生感应电流，电流计指针偏转，选项D正确； 故选ABD。 （3）磁铁迅速远离线圈时，原磁场向右且在减弱，根据楞次定律，感应磁场方向与原磁场方向相同，结合安培定则可知电流能使A灯导通，即可以判断A亮。 8．（24-25高二下·江西萍乡·期末）某同学在做“探究感应电流产生的条件”实验中，先将灵敏电流计连接在图甲所示的电路中，如图甲所示。 (1)下列实验操作过程说法正确的是________。 A．开关闭合后，线圈A插入线圈B过程或从线圈B中拔出过程，都会引起电表的指针偏转 B．线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，电表的指针均不会偏转 C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电表的指针静止在中央零刻度 D．开关闭合后，只要移动滑动变阻器的滑片P，电表的指针一定会偏转 (2)为了探究影响感应电流方向的因素，该同学先确定了灵敏电流表G的偏转方向与电流方向的关系，发现按图乙所示电路接通时，电流表的指针向左偏转。接着他将灵敏电流表G与一螺线管相连，某次磁铁运动时，电流表指针向右偏转，如图丙所示，则可判断此次条形磁铁的运动情况是 （填“向上远离”或“向下靠近”）。 (3)该同学发现在做向线圈插入条形磁铁的实验中，插入的速度越快，电流表的偏转角度越大，他通过图丁实验装置继续探究感应电流的大小的影响因素。将一铜线圈水平固定在铁架台上，其两端连接在电流传感器上，能得到该铜线圈中的电流随时间变化的图线。将一条形磁铁从铜线圈上端不同高度沿中轴线由静止释放，两次实验中分别得到了如图1、2所示的电流随时间变化的图线，若忽略空气阻力，下列说法正确的是________。 A．在磁铁穿过线圈的过程中，两次线圈内磁通量的变化量相同 B．条形磁铁距离铜线圈上端的高度越大，产生的感应电流峰值越大 C．若增加铜线圈匝数，在磁铁穿过线圈的过程，两次线圈内磁通量的变化量均增大 D．两次磁体受到的线圈的作用力都是先向上后向下 【答案】(1)AD (2)向上远离 (3)AB 【详解】（1）A．开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，都会使线圈B的磁通量发生变化，回路产生感应电流，从而引起电表的指针偏转，故A正确； B．线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，A线圈的电流都会发生变化，从而使线圈B的磁通量发生变化，回路产生感应电流，电表的指针均会偏转，故B错误； CD．开关闭合后，无论滑动变阻器的滑片P匀速滑动、加速滑动或者减速滑动，滑动变阻器接入电路阻值发生变化，A线圈的电流发生变化，从而使线圈B的磁通量发生变化，回路产生感应电流，电表的指针会偏转，指针不会静止在中央零刻度，故C错误，D正确。 故选AD。 （2）由图乙可知，当电流从灵敏电流计左端流入时，指针向左偏转；而丙图指针向右偏转，可知电流从灵敏电流计右端流入，则线圈中感应电流的方向是逆时针的（俯视），由安培定则可知，感应电流的磁场方向向上，条形磁铁磁场方向向上，根据楞次定律可知，线圈中磁通量减小，则条形磁铁向上远离。 （3）A．在磁铁穿过线圈的过程中，由于两次用同一条形磁铁，则线圈内磁通量的变化量相同，故A正确； B．条形磁铁距离铜线圈上端的高度越大，在磁铁穿过线圈的过程中，条形磁铁的速度越大，使得线圈内磁通量的变化越快，产生的感应电动势越大，产生的感应电流峰值越大，故B正确； C．若仅增加铜线圈匝数，在磁铁穿过线圈的过程，两次线圈内磁通量的变化量均相同，故C错误； D．由于磁铁一直相对于线圈向下运动，根据“来拒去留”推论可知，磁体所受的磁场力一直向上，故D错误。 故选AB。 【链接高考】 1．（2021·天津·高考真题）科学研究方法对物理学的发展意义深远，实验法、归纳法、演绎法、类比法、理想实验法等对揭示物理现象的本质十分重要。下列哪个成果是运用理想实验法得到的（　　） A．牛顿发现“万有引力定律” B．库仑发现“库仑定律” C．法拉第发现“电磁感应现象” D．伽利略发现“力不是维持物体运动的原因” 【答案】D 【详解】牛顿发现“万有引力定律”；库仑发现“库仑定律”；法拉第发现“电磁感应现象”，这些都是建立在大量的实验的基础上直接得出的结论；而伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”，是在实验的基础上经过抽象推理得出的结论，即运用了理想实验法。 故选D。 2．（2024·北京·高考真题）如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（   ） A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0 C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 【答案】B 【详解】A．闭合开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，由楞次定律可知，二者相互排斥，故A错误； B．闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，则感应电流为零，电流表的示数为零，故B正确； CD．断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由b到a，故CD错误。 故选B。 3．（2025·北京·高考真题）下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（　　） A．图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移 B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动 C．图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移 D．图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移 【答案】A 【详解】A．圆环在匀强磁场中向左平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感应电流，故A正确； B．圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故B错误； C．离通有恒定电流的长直导线越远，导线产生的磁感应强度越弱，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故C错误； D．根据条形磁铁的磁感应特征可知，圆环向条形磁铁N极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故D错误。 故选A 。 4．（2025·浙江·高考真题）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，当电流从“-”接线柱流入灵敏电流表，指针左偏：从“”或“”接线柱流入，指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间，则 (1)此时磁铁的运动状态是 （选填“向上拔出”、“静止”或“向下插入”）。 (2)只做以下改变，一定会增大图中电流表指针偏转角度的是_____（多选） A．磁铁静止，向上移动线圈 B．增大（1）中磁铁运动速度 C．将导线从接线柱移接至接线柱 D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外 【答案】(1)向上拔出 (2)BC 【详解】（1）由图可知，电表指针左偏，则感应电流从“-”极流入，感应电流在线圈内产生的磁场方向向下，根据楞次定律可知，与条形磁体在线圈位置产生的磁场方向相同，可知穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，此时磁铁的运动状态是向上拔出。 （2）A．磁铁静止，向上移动线圈，则产生的感应电流不一定增加，指针偏角不一定会增加，选项A错误； B．增大（1）中磁铁的速度，产生的感应电动势会增加，指针偏角会增大，选项B正确； C．减小电流计的量程，即将导线从接线柱G1移接到G0，可是电流计指针偏角变大，选项C正确； D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在线圈外，线圈中的感应电流不变，电流计指针偏角不变，选项D错误。 故选BC。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 13.3 电磁感应现象及应用 【题型归纳】 一、电磁感应现象的认识（基础） 二、探究感应电流产生的条件（基础） 三、产生感应电流的条件（重点） 【精准训练】 题型一、电磁感应现象的认识 1．（24-25高二下·重庆沙坪坝·期末）如图所示，、两个线圈间没有导线连接，线圈与的输出端相连，线圈与扩音器的输入端相连接。把线圈插入线圈就能在扩音器上听见由输出的声音，这一现象所利用的电磁感应的发现者是（    ） A．安培 B．库仑 C．法拉第 D．奥斯特 2．（24-25高二下·天津西青·期末）物理学发展源于生活，沉于理论，归于实验，下列关于物理学史的说法正确的是（　　） A．赫兹首先发现了电磁感应现象 B．安培最早通过实验证实了电磁波的存在 C．麦克斯韦认为变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 D．法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 3．（23-24高二上·湖南常德·期末）自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是（　　） A．法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 B．欧姆发现了欧姆定律，说明了电现象和热现象之间存在联系 C．奥斯特发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D．焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系 4．（23-24高二上·湖北黄冈·期末）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 5．（23-24高二上·北京丰台·期末）在中国科学技术馆有“雅各布天梯”的实验装置如图所示，展示了电弧的产生和消失过程．两根呈羊角形的电极，底部之间接高压电．当电压升高到一定值时，羊角形电极底部间隙最小处空气先被击穿产生电弧，随后电弧向上爬升，在电极间隙较宽处消失，羊角电极底部将再次产生电弧，如此周而复始．下列说法中可能正确的是（    ） A．电弧未产生时，间隙最小处电场强度最小 B．两羊角形电极中的电流产生的磁场对电弧作用力始终向上 C．对调底部AB正负极，电弧不会爬升 D．将该装置放入真空中，实验现象会更加明显 题型二、探究感应电流产生的条件 6．（24-25高二上·山东菏泽·期中）如图所示，矩形线圈abcd位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的ab边与导线平行。那么下列操作中，线圈中没有感应电流的是（　　） A．通电导线电流变大 B．线圈水平向右移动 C．线圈沿长直导线向上运动 D．以ab为轴转动线圈 7．（24-25高二下·云南昆明·期中）下列四幅图中，闭合导线框均在足够大的匀强磁场中运动，其中能产生感应电流的是（　　） A．甲图中线框绕与磁感线垂直的轴线转动 B．乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动 C．丙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动 D．丁图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中斜向下运动 8．（24-25高二上·吉林·期中）下列图示的各物理情境中，能产生感应电流的是（　　） A．如图甲所示，线圈与通电导线在同一平面，且线圈竖直向上移动 B．如图乙所示，先把线圈撑开，然后放手让线圈收缩的过程中 C．如图丙所示，开关闭合，通电螺线管A静置在螺线管B中 D．如图丁所示，将条形磁铁从左向右靠近线圈 9．（24-25高二上·江苏泰州·期中）如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两直导线中的电流都增大时，闭合线圈a、b、c、d中感应电流的情况是（   ） A．线圈a中有感应电流 B．线圈b中有感应电流 C．线圈c中无感应电流 D．线圈d中有感应电流 10．（24-25高二上·江苏常州·期中）如图所示，O1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中，abcd中能产生持续的感应电流的是（　　） A．将abcd以ad为轴持续转动 B．将abcd以cd为轴持续转动 C．将abcd以ab为轴持续转动 D．将abcd沿O1O2向上平移 11．（24-25高二上·江苏连云港·期中）如图所示导电圆环P中通有逆时针方向的恒定电流，圆心位于平面直角坐标系坐标原点O，金属圆环Q圆心在x轴正半轴上，开始时两圆环均在平面内。穿过圆环Q的磁通量为，下列说法正确的是（    ） A．若P沿x轴负方向移动，一直减小 B．若P沿y轴负方向移动，一直不变 C．若P沿x轴正方向移动到圆心与圆环Q圆心重合，一直增加 D．若P以x轴为转动轴，旋转90°角的过程中，圆环Q中无感应电流 题型三、产生感应电流的条件 12．（24-25高二下·广东茂名·期中）如图所示是“探究影响感应电流方向和大小的因素”的实验装置： (1)某同学闭合开关瞬间，发现电流表指针向右偏转。则将滑动变阻器的滑片向左滑动时，能观察到电流计指针 （选填“向右”或“向左”或“不”）偏转。当他将铁芯向上拔出时，能观察到电流计指针 （选填“向右”或“向左”或“不”）偏转。当他将铁芯用更快的速度向上拔出时，更观察到电流计偏转角度 （选填“更大”或“更小”或“不变”）。 (2)通过该实验，可以得出结论：感应电流的方向与原磁场的方向及原磁场通过线圈的磁通量 有关，感应电流的大小与原磁场通过线圈的磁通量变化 有关。 13．（24-25高二下·山东菏泽·期中）某小组设计如下实验探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素。 (1)按图1所示方式连接电路，闭合电键后，发现电流表指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合电键后，发现电流表指针向右偏转。进行上述实验的目的是__________。（选填选项前的字母） A．检查各仪器及导线是否完好 B．检查电流计量程是否合适 C．检查电流表测量电路的电流是否准确 D．获取电流方向与电流表指针偏转方向的关系 (2)结合（1）中实验结论，图3实验中条形磁铁的上端是 （选填“N极”或“S极”） (3)该小组又设计了图4所示的实验。实验操作时将磁铁向下插入线圈时，只有 （选填“C”或“D”）灯短暂亮起。 14．（24-25高二上·贵州·期中）某实验小组的同学在研究电磁感应现象时，分别设计了如图甲、图乙、图丙所示的电路图，但图丙的电路不完整。 (1)图甲中，导体棒ab向左移动切割磁感线时，灵敏电流计的指针发生了偏转，若将蹄形磁铁上下两极颠倒，导体棒ab向左移动切割磁感线，灵敏电流计的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）。 (2)图乙中，下列能使灵敏电流计指针发生偏转的是_____。 A．条形磁铁向下插入线圈 B．条形磁铁置于线圈中不动 C．条形磁铁不动，线圈在条形磁铁的正下方上下运动 (3)图丙电路中的部分导线已连接，请将电路图补充完整 ；正确连接电路后，要使电流表的指针发生偏转，下列可行的操作是 。 A．断开开关，线圈A插入线圈B B．闭合开关，滑动变阻器的滑片P向左快速滑动 C．闭合开关，线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动 D．闭合开关稳定时，再断开开关瞬间 【创新扩展】 1．（24-25高二上·甘肃临夏·期末）经过十多年的不懈努力与探索，法拉第终于在1831年发现了电磁感应现象，为人类进入电气化时代奠定了基础。如图是法拉第研究电磁感应现象所做的一个实验。下列说法正确的是（　　） A．导线EF应沿东西方向水平放置 B．闭合开关的瞬间，小磁针偏转至南北方向 C．断开开关的瞬间，小磁针偏转至东西方向 D．开关闭合不动，线圈中也会产生电磁感应现象 2．（23-24高一下·河北邯郸·期末）如图所示，在通有电流i的长直导线附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线在同一平面内且线圈的两个边与导线平行。当矩形线圈远离导线移动时，若在时间内，线圈中没有感应电流，则导线中的电流i与时间t的关系图像可能正确是（　　） A． B． C． D． 3．（24-25高二上·浙江绍兴·期中）如图所示为振动手电筒的示意图，通过摇晃手电筒使磁铁与线圈发生相对运动来给储电器充电，储电器再给LED灯泡供电。一般来回摇晃手电筒的平均作用力约为2.0N，平均速度约为，机械能的四分之三可以转化成LED灯泡正常发光时的电能。已知LED灯泡正常发光的电压为3.1V，电流为32mA。下列说法正确的是（　　） A．摇晃过程线圈磁通量保持不变 B．LED灯泡的电阻约为1000 C．摇晃手电筒的机械功率约0.1W D．手电筒摇晃1min，灯泡约可正常发光12.8min 4．（24-25高二上·河南驻马店·期末）某同学为商店设计了一个感应门铃，强磁条固定在门框上，线圈和语音系统固定在平开门（前后开）上，当线圈中感应出一定强度的电流信号时，自动触发语音系统发出语音，下列说法中正确的是（   ） A．开门和关门时都会发出语音 B．只有开门时才会发出语音 C．只有关门时才会发出语音 D．开门时线圈的磁通量增大 5．（24-25高二下·广东深圳·期中）无线加热杯垫通过内置的交变电流线圈产生磁场，当非磁性金属杯子放置于其上时，杯子内部会因电磁感应现象产生感应电流，进而发热为杯中液体加热。关于该装置，以下说法正确的是（　　） A．杯垫线圈电流变化的快慢会影响金属杯中感应电流的大小 B．杯垫线圈中通入恒定电流，金属杯中也会产生感应电流 C．陶瓷杯处于变化的磁场中，也能产生感应电流 D．杯垫断电后，金属杯在杯垫上快速平移也能产生感应电流 6．（24-25高二上·山东菏泽·期中）在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，、、为三个闭合金属圆环，且半径依次增大，假设线圈产生的磁场全部集中在铁芯内。下列说法正确的是（　　） A．穿过、两环的磁通量相同 B．穿过、、三个环的磁通量依次增大 C．当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，、、三个环中都有感应电流 D．当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，只有、两个环中有感应电流 三、实验题 7．（24-25高二上·广东深圳·期末）学生进行动手实验探究，有助于思维发展、提升实践技能、增强综合素质。某老师在高二物理课上带领学生进行了电磁感应现象的实验研究，分别设计了如甲、乙、丙三个实验。 (1)图甲中，导体棒向左移动切割磁感线时，灵敏电流计的指针发生了偏转，若导体棒沿竖直方向上下移动，灵敏电流计的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）。 (2)图乙中，下列能使灵敏电流计指针发生偏转的是___________。 A．条形磁铁在线圈上方附近左右移动 B．条形磁铁向下插入线圈 C．条形磁铁置于线圈中不动 D．条形磁铁不动，线圈在条形磁铁的正下方上下运动 (3)图丙中，小车静止在光滑水平地面上，小车上固定有一个线圈，线圈与反向并联的发光二极管（具有单向导电性，通有正向电流时会发光）相连，当磁铁迅速靠近线圈时，小车会被排斥远离磁铁，此过程原磁场方向与感应电流产生的磁场方向相反；当磁铁迅速远离线圈时，小车会被吸引追随磁铁运动，此过程二极管 （填“A”或“B”）亮。 8．（24-25高二下·江西萍乡·期末）某同学在做“探究感应电流产生的条件”实验中，先将灵敏电流计连接在图甲所示的电路中，如图甲所示。 (1)下列实验操作过程说法正确的是________。 A．开关闭合后，线圈A插入线圈B过程或从线圈B中拔出过程，都会引起电表的指针偏转 B．线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，电表的指针均不会偏转 C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电表的指针静止在中央零刻度 D．开关闭合后，只要移动滑动变阻器的滑片P，电表的指针一定会偏转 (2)为了探究影响感应电流方向的因素，该同学先确定了灵敏电流表G的偏转方向与电流方向的关系，发现按图乙所示电路接通时，电流表的指针向左偏转。接着他将灵敏电流表G与一螺线管相连，某次磁铁运动时，电流表指针向右偏转，如图丙所示，则可判断此次条形磁铁的运动情况是 （填“向上远离”或“向下靠近”）。 (3)该同学发现在做向线圈插入条形磁铁的实验中，插入的速度越快，电流表的偏转角度越大，他通过图丁实验装置继续探究感应电流的大小的影响因素。将一铜线圈水平固定在铁架台上，其两端连接在电流传感器上，能得到该铜线圈中的电流随时间变化的图线。将一条形磁铁从铜线圈上端不同高度沿中轴线由静止释放，两次实验中分别得到了如图1、2所示的电流随时间变化的图线，若忽略空气阻力，下列说法正确的是________。 A．在磁铁穿过线圈的过程中，两次线圈内磁通量的变化量相同 B．条形磁铁距离铜线圈上端的高度越大，产生的感应电流峰值越大 C．若增加铜线圈匝数，在磁铁穿过线圈的过程，两次线圈内磁通量的变化量均增大 D．两次磁体受到的线圈的作用力都是先向上后向下 【链接高考】 1．（2021·天津·高考真题）科学研究方法对物理学的发展意义深远，实验法、归纳法、演绎法、类比法、理想实验法等对揭示物理现象的本质十分重要。下列哪个成果是运用理想实验法得到的（　　） A．牛顿发现“万有引力定律” B．库仑发现“库仑定律” C．法拉第发现“电磁感应现象” D．伽利略发现“力不是维持物体运动的原因” 2．（2024·北京·高考真题）如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（   ） A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0 C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 3．（2025·北京·高考真题）下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（　　） A．图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移 B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动 C．图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移 D．图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移 4．（2025·浙江·高考真题）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，当电流从“-”接线柱流入灵敏电流表，指针左偏：从“”或“”接线柱流入，指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间，则 (1)此时磁铁的运动状态是 （选填“向上拔出”、“静止”或“向下插入”）。 (2)只做以下改变，一定会增大图中电流表指针偏转角度的是_____（多选） A．磁铁静止，向上移动线圈 B．增大（1）中磁铁运动速度 C．将导线从接线柱移接至接线柱 D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $