专题17 电磁感应现象及应用(7大考点)【压轴挑战】-2025-2026学年高二上学期物理同步培优训练(人教版必修第三册)
2025-11-13
|
2份
|
42页
|
248人阅读
|
8人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第十三章 电磁感应与电磁波初步 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 19.38 MB |
| 发布时间 | 2025-11-13 |
| 更新时间 | 2025-12-19 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54874044.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题17 电磁感应现象及应用
7大高频考点概览
考点01 电磁感应的发现过程(共4小题)
考点02 导体棒切割磁感线产生感应电流(共4小题)
考点03 插入拔出铁芯电流表指针变化(共5小题)
考点04 开关闭合断开的瞬间线圈电流变化(共5小题)
考点05 探究感应电流产生的条件(共7小题)
考点06 磁铁靠近或远离线圈时产生感应电流(共4小题)
考点07 线圈在进出磁场时产生电流(共4小题)
地 城
考点01
电磁感应的发现过程
1.下列现象中,属于电磁感应现象的是 ( )
A.通电导线发热
B.因闭合线圈在磁场中运动而产生了电流
C.磁铁吸引小磁针
D.小磁针在通电导线附近发生偏转
2.跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳,将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,摇动跳绳时,发现灵敏电流计的指针左右摆动。则( )
A.向任意方向摇绳一定都能产生电流
B.只能在赤道平面上产生电流
C.跳绳发电属于电磁感应
D.跳绳发电属于电流的磁效应
3.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
4.(多选)科学技术在生产、生活中有广泛的应用,下列实例应用中利用电磁感应原理和规律的是( )
A.图甲中扬声器把电流信号转换成声音信号
B.图乙中磁电式电流表在通电时指针偏转
C.图丙中运输电流表时用导线将正负极线柱连在一起
D.图丁中动圈式话筒把声音信号转化成电流信号
地 城
考点02
导体棒切割磁感线产生感应电流
5.我国已经制订了登月计划,假如航天员登月后想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流计和一个线圈。则下列推断中正确的是( )
A.用导线将灵敏电流计连成闭合回路并放于月球表面,若无示数则月球表面无磁场
B.将灵敏电流计与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如灵敏电流计无示数,则月球表面无磁场
C.将灵敏电流计与线圈组成闭合回路,使线圈绕某一轴转动,若灵敏电流计有示数,则月球表面有磁场
D.将灵敏电流计与线圈组成闭合回路,使线圈绕某一轴转动,若灵敏电流计无示数,则月球表面无磁场
6.如图所示,开始时矩形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外,则下列方法在线圈中没有产生感应电流的是( )
A.以ab为轴转动
B.以OO′为轴转动
C.以ad为轴转(小于60°)
D.以bc为轴转(小于60°)
7.(多选)如图所示,一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下,进入匀强磁场中,然后再从磁场中穿出.已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h,下列说法正确的是( )
A.线框只在进入和穿出磁场的过程中,才有感应电流产生
B.线框从进入到穿出磁场的整个过程中,都有感应电流产生
C.线框在进入和穿出磁场的过程中,都是机械能转化成电能
D.整个线框都在磁场中运动时,机械能转化成电能
8.在“探究感应电流产生的条件”实验中,将闭合电路的一部分导体放在匀强磁场中,如图甲所示,图乙为导体在匀强磁场中运动的截面示意图。
(1)当导体沿虚线a垂直磁感线运动时, (选填有或无)感应电流产生;
(2)当导体沿虚线b平行磁感线运动时, (选填有或无)感应电流产生。
地 城
考点03
插入拔出铁芯电流表指针变化
9.科技小组设计了一个产生感应电流的装置。如图所示,线圈A与电池、开关、滑动变阻器连接成回路;线圈B与灵敏电流计、开关连接成另一回路;A与B未连接,开关均处于断开状态。下列哪项操作可观察到灵敏电流计指针偏转( )
A.只闭合瞬间 B.只闭合瞬间
C.只闭合,然后迅速移动滑动变阻器的滑片P D.闭合和,然后将A从B中迅速拔出
10.某同学用图所示装置探究影响感应电流方向的因素,将磁体从线圈中向上匀速抽出时,观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.必须保证磁体匀速运动,灵敏电流计指针才会向右偏转
B.若将磁体向上加速抽出,灵敏电流计指针会向左偏转
C.将磁体的N、 S极对调,并将其向上抽出,灵敏电流计指针仍向右偏转
D.将磁体的N、 S极对调,并将其向下插入,灵敏电流计指针仍向右偏转
11.(多选)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。关于下列实验操作及实验现象的说法正确的是( )
A.闭合开关,线圈A插入线圈B的过程中,灵敏电流计的指针发生偏转
B.闭合开关,线圈A插入线圈B后保持静止,灵敏电流计指针发生偏转
C.闭合开关,线圈A插入线圈B后,变阻器滑动头快速滑动过程中,灵敏电流计指针发生偏转
D.线圈A插入线圈B后,闭合开关及断开开关,都将引起灵敏电流计的指针发生偏转
12.如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:
①将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将 偏转(选填“发生”或“不发生”);
②原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针 偏转(选填“向左”或“向右”);
③在上述两过程中灵敏电流计指针的偏转方向 (选填“相同”或“相反”)。
(3)在做“探究电磁感应现象”实验时,如果副线圈两端不接任何元件,则副线圈电路中将 。(不定项选择)
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
13.甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。
(1)如图(a),甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转,下列操作中同样能使指针向右偏转的有______。
A.闭合开关
B.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动
C.开关闭合时将A 线圈从 B线圈中拔出
(2)图b中,当磁铁向下插入线圈,电流从 (“左”或“右”) 端流入灵敏电流表
(3)为确切判断B线圈中的感应电流方向,通过观察灵敏电流计 方向和 方向的关系;
(4)丙同学设计了如图(c)所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认,某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转,说明此时黑表笔的是二极管的 (选填“正极”或“负极”)。 实验操作时将磁铁插入线圈时,只有灯 (选填“C”或“D”)短暂亮起。
(5)兴趣小组利用图图(c)装置分析磁体穿过整个线圈的过程中感应电流大小的变化,传感器显示的电流i随时间t变化的图像应该是___________。
A. B. C. D.
地 城
考点04
开关闭合断开的瞬间线圈电流变化
14.如图为延时继电器的示意图,铁芯上有两个线圈A和B。线圈A与电源连接,线圈B与滑动变阻器R构成一个闭合电路。闭合或者断开开关S的时候,在弹簧K的弹力与线圈铁芯磁力的共同作用下,衔铁D与触头C(连接工作电路)连接或者分离。线圈A、B均可认为是理想线圈,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S,衔铁D会立即下降
B.闭合开关S瞬间,电路中有向下流过R的电流
C.断开开关S,线圈A中的电流不会立即消失
D.若想断开开关S时,衔铁D与触头C更快分离,可以调大R的阻值
15.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,达到稳定后,电流表的示数不为0
B.闭合开关瞬间,线圈M和线圈P相互排斥
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
16.(多选)如图所示,是生产中使用的一种延时继电器的示意图。铁芯上绕有A、B两个线圈,线圈A跟电源连接,线圈B的两端直接接在一起,构成一个闭合回路。在开关S由闭合到断开的时,弹簧K并不能立即将衔铁D拉起使触头C离开,而是要过一小段时间后触头C才能离开,“延时继电器”就是这样得名的。有关“延时继电器”下列说法正确的是( )
A.开关S闭合,线圈A轴线上的磁感线方向沿轴线向上
B.开关S闭合,线圈A轴线上的磁感线方向沿轴线向下
C.开关S断开瞬间,线圈A产生感应电流,使装置具有延时作用
D.开关S断开瞬间,线圈B产生感应电流,使装置具有延时作用
17.如图1所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向左偏了一下,那么合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,电流表指针将 (选填“向左”“向右”或“不”)偏转。
(2)(多选)连接好电路后,并将A线圈插入B线圈中,若要使灵敏电流表的指针向右偏转,可采取的操作是___________。
A.插入铁芯 B.拔出A线圈 C.变阻器的滑片向左滑动 D.断开开关S瞬间
(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时的偏转情况如图2甲所示,即电流从电流表G的左接线柱进入时,指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图乙中的条形磁体的运动方向是向 (选填“上”或“下”);图丙中的条形磁体下端为 (选填“N”或“S”)极。
18.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,电流计指针将 偏转。(填“向左”“向右”或“不”)
(2)连好电路后,并将A线圈插入B线圈中后,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,可采取的操作是_______。
A.插入铁芯 B.拔出A线圈
C.变阻器的滑片向左滑动 D.断开电键S瞬间
(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时的偏转情况如图(1)中所示,即电流从电流表G的左接线柱进时,指针从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图(2)中的条形磁铁的运动方向是向 (填“上”、“下”);图(3)中电流表指针应 (填“向左”“向右”)偏转。
地 城
考点05
探究感应电流产生的条件
19.如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,一矩形线框abcd与通电导线共面放置,且ad边与通电导线平行。下列情况中能产生感应电流的是( )
A.导线中电流均匀增大 B.线框向下做匀速运动
C.线框向上做加速运动 D.线框以直导线为轴转动
20.唐老师突发奇想,将实验室中相同灵敏电流计和的对应接线柱相连接。将表的指针从中间用力向左拨动,发生偏转,此时静止的表指针偏转。对这一现象的分析正确的是( )
A.表是“发电机”,表是“电动机”
B.表是“电动机”,表是“发电机”
C.将表的指针从中间向右拨动,表指针不会偏转
D.表和表指针的偏转均是因为发生了电磁感应
21.如图所示的是闭合电路的一部分导体在两磁极间的运动情形。图中小圆圈代表导体的横截面,a、b、c、d表示运动中四个不同位置。图中箭头表示导体在相应位置上的运动方向。导体中会产生感应电流的位置是( )
A.a、b B.c、d C.a、c D.b、d
22.(多选)科技馆里的悬浮灯结构如图所示,灯里面固定有永磁体和接有LED灯的感应线圈,其操作步骤如下:(1)不展示时,线圈、都不通电,灯静置在支架上;(2)接通线圈的开关,缓慢下降支架,发现灯可以悬浮在原处不动;(3)再接通线圈的开关,LED灯发光,悬浮的灯亮了。下列说法正确的是( )
A.线圈接入的可能是正弦交流电
B.线圈接入的一定是恒定的直流电
C.线圈接入的一定是恒定的直流电
D.线圈接入的可能是正弦交流电
23.(多选)如图所示各物理情景中,下列说法正确的是( )
A.如图甲所示,迅速闭合开关时,线圈B与电流表组成的闭合电路中能产生感应电流
B.如图乙所示,条形磁铁从左向右靠近并穿过铝环的过程中,铝环中能产生感应电流
C.如图丙所示,将闭合的金属线圈放置在磁场中静置一段时间后,闭合的线圈中仍然有感应电流
D.如图丁所示,金属线框abcd与足够长的通电导线在同一平面内,将线框向右平移,线框中能产生感应电流
24.用如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件。
(1)图中已经用导线将部分器材连接,请补充完成实物间的连线 。
(2)若连接好实验电路并检查无误后,在闭合开关的瞬间,观察到电流计指针向右偏转,说明线圈 (填“A”或“B”)中有了感应电流。要使电流计指针向左偏转,请写出两项可行的操作:① ;② 。
(3)如图所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A和电源连接,线圈B与直导线ab构成一个闭合回路。弹簧K与衔铁D相连,D的右端触头C连接工作电路(未画出)。开关S闭合状态下,工作电路处于导通状态。S断开瞬间,延时功能启动,此时直导线ab中电流方向为 (填写“a到b”或“b到a”)。断开开关后的一小段时间内,由于B线圈仍有电流,使得铁芯仍然具有磁性,进而达到延时的效果。
25.小明和小迪做“探究影响感应电流方向的因素”实验。
(1)按图甲连接电路,短暂闭合开关的瞬间,发现电流计指针向左偏转。
(2)小明用图乙所示的装置做实验,将条形磁铁(下端为N极)从螺线管取出的过程中,观察到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 方向。
(3)小迪用图丙所示的装置做实验。闭合开关,当导体棒 (选填“向左”或“向右”)切割磁感线运动时,可观察到电流计指针向左偏转。
(4)小明用图乙所示的装置做实验,把磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处,第一次缓慢插入,第二次快速插入,发现第二次电流计指针的摆动幅度较大,原因是线圈中的 (选填“磁通量”“磁通量的变化”或“磁通量的变化率”)第二次比第一次的大。
地 城
考点06
磁铁靠近或远离线圈时产生感应电流
26.某兴趣小组设计了一辆“电磁感应车”,在一个车架底座上固定了一块塑料板,板上固定了线圈和红、绿两个二极管,装置和连成的电路如图甲所示。用强磁铁插入和拔出线圈,电流传感器记录了线圈中电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.在t=3s时刻,线圈中的磁通量最大
B.当磁铁从线圈左端插入时,小车将会向左运动
C.乙图显示了磁铁先后两次插入和拔出线圈的过程
D.若插入线圈的磁铁磁性足够强,红、绿两个二极管会同时发光
27.为探讨磁场对脑部神经组织的影响及临床医学应用,某小组查阅资料得知:“将金属线圈放置在头部上方几厘米处,给线圈通以上千安培、历时约几毫秒的脉冲电流,电流流经线圈产生瞬间的高强度脉冲磁场,磁场穿过头颅对脑部特定区域产生感应电场及感应电流,而对脑神经产生电刺激作用,其装置如图所示。”同学们讨论得出的下列结论正确的是( )
A.脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电磁感应现象
B.脉冲磁场在线圈周围空间产生感应电场是电流的磁效应
C.若将脉冲电流改为恒定电流,可持续对脑神经产生电刺激作用
D.若脉冲电流最大强度不变,但缩短脉冲电流时间,则在脑部产生的感应电场及感应电流会增强
28.(多选)如图所示,一个质量为M、长为L的铜管用细线悬挂在天花板上,现让一强磁铁(可视为质点,质量为m)从铜管上端由静止下落,强磁铁在下落过程中与铜管不接触,在强磁铁穿过铜管过程中( )
A.铜管中没有感应电流
B.整个系统机械能不守恒
C.细线中的拉力F=Mg
D.强磁铁穿过铜管的时间t>
29.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下。那么合上开关后,将A线圈插入B线圈中,若要使灵敏电流表的指针向左偏转,可采取的操作是___________。
A.插入铁芯 B.拔出A线圈
C.变阻器的滑片向左滑动 D.断开开关S瞬间
(2)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时的偏转情况如图甲所示,即电流从电流表G的左接线柱进入时,指针向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图乙中的条形磁体的运动方向是向 (选填“上”或“下”);图丙中的条形磁体下端为 (选填“N”或“S”)极。
地 城
考点07
线圈在进出磁场时产生电流
30.如图所示,矩形线框abcd位于纸面内,面积为S,匝数为N,过ab中点和cd中点的连线恰好位于垂直纸面向外的匀强磁场的右边界上,已知匀强磁场的磁感应强度为B。若线框从图示位置以为轴按如图所示的方向匀速转动,下列说法正确的是( )
A.在线框转动过程中始终有感应电流产生
B.图示位置时穿过线框的磁通量为
C.使线框从图示位置转动60°时穿过线框的磁通量为
D.使线框从图示位置转动180°,则线框的磁通量变化大小为
31.矩形金属线框位于通电长直导线附近,线圈与直导线在同一竖直平面内,线框的两个边与直导线平行、下列措施不能使矩形线框产生感应电流的是( )
A.使长直导线中的电流增大 B.使长直导线中的电流减小
C.线框向右平移 D.线框向上平移
32.(多选)如图是话筒的原理图,在弹性膜片后面粘接金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,声波使膜片振动,将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是( )
A.话筒是利用电流的热效应工作的
B.话筒是利用电磁感应原理工作的
C.膜片振动时,金属线圈中会产生感应电流
D.膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变
33.在“探究影响感应电流的方向的因素”的实验中
(1)为弄清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系,某同学想到了用多用表欧姆挡对灵敏电流计进行测试(如图甲),他将多用表的 表笔(填“红或黑”)接灵敏电流计正接线柱时发现其指针右偏并正确判断出:正接线柱流入电流时,指针向右偏转。
(2)该同学用如图乙装置来做此实验(线圈绕向如图所示),把原线圈A插入副线圈B的过程中,电流表的指针将 。(选填“向左”、“向右”或“不动”)
(3)原、副线圈保持不动,把变阻器滑动片向右迅速移动的过程中,电流表的指针将 。(选填“向左”’、“向右”或“不动”)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$
专题17 电磁感应现象及应用
7大高频考点概览
考点01 电磁感应的发现过程(共4小题)
考点02 导体棒切割磁感线产生感应电流(共4小题)
考点03 插入拔出铁芯电流表指针变化(共5小题)
考点04 开关闭合断开的瞬间线圈电流变化(共5小题)
考点05 探究感应电流产生的条件(共7小题)
考点06 磁铁靠近或远离线圈时产生感应电流(共4小题)
考点07 线圈在进出磁场时产生电流(共4小题)
地 城
考点01
电磁感应的发现过程
1.下列现象中,属于电磁感应现象的是 ( )
A.通电导线发热
B.因闭合线圈在磁场中运动而产生了电流
C.磁铁吸引小磁针
D.小磁针在通电导线附近发生偏转
【答案】B
【详解】A.通电导线发热,属于电流的热效应,故A错误;
B.因闭合线圈在磁场中运动而产生了,即穿过线圈的磁通量发生变化,从而产生了感应电流,属于电磁感应现象,故B正确;
C.磁铁吸引小磁针,属于磁体间的相互作用,不属于电磁感应现象,故C错误;
D.小磁针在通电导线附近发生偏转,属于电流的磁效应,故D错误。
故选B。
2.跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳,将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,摇动跳绳时,发现灵敏电流计的指针左右摆动。则( )
A.向任意方向摇绳一定都能产生电流
B.只能在赤道平面上产生电流
C.跳绳发电属于电磁感应
D.跳绳发电属于电流的磁效应
【答案】C
【详解】AB.地球是个大磁体,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,所以磁感线大致沿南北方向,所以若两位同学站在东西方向,摇动铜线跳绳切割磁感线运动,有电流,若站在南北方向,则跳绳不切割磁感线,无电流,所以电流方向与绳子运动方向有关,故AB错误;
CD.跳绳发电属于电磁感应现象,故C正确,D错误。
故选C。
3.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。
4.(多选)科学技术在生产、生活中有广泛的应用,下列实例应用中利用电磁感应原理和规律的是( )
A.图甲中扬声器把电流信号转换成声音信号
B.图乙中磁电式电流表在通电时指针偏转
C.图丙中运输电流表时用导线将正负极线柱连在一起
D.图丁中动圈式话筒把声音信号转化成电流信号
【答案】CD
【详解】A.图甲中扬声器把电流信号转换成声音信号利用了通电导体在磁场中受力运动,故A不符合题意;
B.图乙中磁电式电流表在通电时指针偏转利用了通电导体在磁场中受力运动,故B不符合题意;
C.图丙中运输电流表时用导线将正负极线柱连在一起是利用线圈在磁场中运动时产生感应电流并产生阻碍线圈运动的力,从而起到保护电流表作用,体现了电磁感应原理,故C符合题意;
D.图丁中动圈式话筒是通过线圈在永磁体磁场中随振膜振动而切割磁感线,产生感应电流,把声音信号转化成电流信号,体现了电磁感应原理,故D符合题意。
故选CD。
地 城
考点02
导体棒切割磁感线产生感应电流
5.我国已经制订了登月计划,假如航天员登月后想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流计和一个线圈。则下列推断中正确的是( )
A.用导线将灵敏电流计连成闭合回路并放于月球表面,若无示数则月球表面无磁场
B.将灵敏电流计与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如灵敏电流计无示数,则月球表面无磁场
C.将灵敏电流计与线圈组成闭合回路,使线圈绕某一轴转动,若灵敏电流计有示数,则月球表面有磁场
D.将灵敏电流计与线圈组成闭合回路,使线圈绕某一轴转动,若灵敏电流计无示数,则月球表面无磁场
【答案】C
【详解】该同学是利用电磁感应来检验月球表面是否存在磁场的。
A.如果回路不动,就算有磁场,回路中的磁通量也不变,回路中没有感应电流,所以不能判断,故A错误;
B.线圈沿某一方向运动,如果磁场与该方向平行,电流计也是没有示数的,但是存在磁场,故B错误;
C.如果灵敏电流计有示数,则说明回路中磁通量发生了变化,当然存在磁场,C正确;
D.如果线圈绕着磁感线转动,线圈中的磁通量不变,灵敏电流计无示数,但是存在磁场,所以不能判断,故D错误。
故选C。
6.如图所示,开始时矩形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外,则下列方法在线圈中没有产生感应电流的是( )
A.以ab为轴转动
B.以OO′为轴转动
C.以ad为轴转(小于60°)
D.以bc为轴转(小于60°)
【答案】D
【详解】A.以ab为轴转动,穿过线圈的磁通量发生变化,有感应电流产生,故A错误;
B.以OO′为轴转动,穿过线圈的磁通量发生变化,有感应电流产生,故B错误;
C.以ad为轴转动(小于60°),穿过线圈的磁通量一开始为
随后逐步减小到零,有感应电流产生,故C错误;
D.以bc为轴转动(小于60°),穿过线圈的磁通量为
且保持不变,没有感应电流产生,故D正确。
故选D。
7.(多选)如图所示,一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下,进入匀强磁场中,然后再从磁场中穿出.已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h,下列说法正确的是( )
A.线框只在进入和穿出磁场的过程中,才有感应电流产生
B.线框从进入到穿出磁场的整个过程中,都有感应电流产生
C.线框在进入和穿出磁场的过程中,都是机械能转化成电能
D.整个线框都在磁场中运动时,机械能转化成电能
【答案】AC
【详解】AB.线框在进入和穿出磁场的过程中,穿过线框的磁通量发生变化,有感应电流产生,而整个线框都在磁场中运动时,线框的磁通量不变,没有感应电流产生, B错误A正确;
C.线框在进入和穿出磁场的过程中,产生感应电流,线框的机械能减小转化为电能,C正确;
D.整个线框都在磁场中运动时,没有感应电流产生,线框的重力势能转化为动能,机械能守恒,D错误。
故选AC。
8.在“探究感应电流产生的条件”实验中,将闭合电路的一部分导体放在匀强磁场中,如图甲所示,图乙为导体在匀强磁场中运动的截面示意图。
(1)当导体沿虚线a垂直磁感线运动时, (选填有或无)感应电流产生;
(2)当导体沿虚线b平行磁感线运动时, (选填有或无)感应电流产生。
【答案】 有 无
【详解】(1)[1]当导体沿虚线a垂直磁感线运动时,切割磁感线,则导体中有感应电流产生;
(2)[2]当导体沿虚线b平行磁感线运动时,没有切割磁感线,导体中没有感应电流产生。
地 城
考点03
插入拔出铁芯电流表指针变化
9.科技小组设计了一个产生感应电流的装置。如图所示,线圈A与电池、开关、滑动变阻器连接成回路;线圈B与灵敏电流计、开关连接成另一回路;A与B未连接,开关均处于断开状态。下列哪项操作可观察到灵敏电流计指针偏转( )
A.只闭合瞬间 B.只闭合瞬间
C.只闭合,然后迅速移动滑动变阻器的滑片P D.闭合和,然后将A从B中迅速拔出
【答案】D
【详解】A.只闭合瞬间,即使线圈B中磁通量有变化,但是线圈B所在回路为非闭合回路,所以不会观察到灵敏电流计指针偏转。故A错误;
B.只闭合瞬间,线圈B中磁通量未变化,不会观察到灵敏电流计指针偏转。故B错误;
C.只闭合,然后迅速移动滑动变阻器的滑片P,虽然线圈B中磁通量有变化,但是线圈B所在回路为非闭合回路,所以不会观察到灵敏电流计指针偏转。故C错误;
D.闭合和,线圈A中电流激发磁场,线圈B与灵敏电流计组成闭合回路,然后将A从B中迅速拔出,线圈B中磁通量变化,会观察到灵敏电流计指针偏转。故D正确。
故选D。
10.某同学用图所示装置探究影响感应电流方向的因素,将磁体从线圈中向上匀速抽出时,观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.必须保证磁体匀速运动,灵敏电流计指针才会向右偏转
B.若将磁体向上加速抽出,灵敏电流计指针会向左偏转
C.将磁体的N、 S极对调,并将其向上抽出,灵敏电流计指针仍向右偏转
D.将磁体的N、 S极对调,并将其向下插入,灵敏电流计指针仍向右偏转
【答案】D
【详解】AB.如图磁体只要向上抽出,穿过线圈的磁通量就会减小,感应电流的磁场方向向上,就能观察到灵敏电流计指针向右偏转,故AB错误;
C.将磁体的N、 S极对调,并将其向上抽出,穿过线圈的磁通量减小,产生的感应电流磁场向下,所以灵敏电流计指针向左偏转,故C错误;
D.将磁体的N、 S极对调,并将其向下插入,磁通量增大,产生的感应电流磁场向上,所以灵敏电流计指针仍向右偏转,故D正确。
故选D。
11.(多选)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。关于下列实验操作及实验现象的说法正确的是( )
A.闭合开关,线圈A插入线圈B的过程中,灵敏电流计的指针发生偏转
B.闭合开关,线圈A插入线圈B后保持静止,灵敏电流计指针发生偏转
C.闭合开关,线圈A插入线圈B后,变阻器滑动头快速滑动过程中,灵敏电流计指针发生偏转
D.线圈A插入线圈B后,闭合开关及断开开关,都将引起灵敏电流计的指针发生偏转
【答案】ACD
【详解】A.闭合开关,线圈A插入线圈B的过程中,穿过线圈B的磁通量发生变化,产生感应电流,则灵敏电流计的指针发生偏转,选项A正确;
B.闭合开关,线圈A插入线圈B后保持静止,穿过线圈B的磁通量不发生变化,不会产生感应电流,灵敏电流计指针不发生偏转,选项B错误;
C.闭合开关,线圈A插入线圈B后,变阻器滑动头快速滑动过程中,穿过线圈B的磁通量发生变化,产生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转,选项C正确;
D.线圈A插入线圈B后,闭合开关及断开开关,则穿过线圈B的磁通量发生变化,产生感应电流,都将引起灵敏电流计的指针发生偏转,选项D正确。
故选ACD。
12.如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:
①将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将 偏转(选填“发生”或“不发生”);
②原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针 偏转(选填“向左”或“向右”);
③在上述两过程中灵敏电流计指针的偏转方向 (选填“相同”或“相反”)。
(3)在做“探究电磁感应现象”实验时,如果副线圈两端不接任何元件,则副线圈电路中将 。(不定项选择)
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) 发生 向左 相反
(3)BD
【详解】(1)将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路,再将电流计与大螺线管串联成另一个回路,电路图如图所示
(2)[1]闭合电键,磁通量增加,指针向右偏转,将原线圈迅速插入副线圈,磁通量增加,则灵敏电流计的指针将向右偏转一下;
[2]原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电阻增大,则电流减小,穿过副线圈的磁通量减小,则灵敏电流计指针向左偏转一下;
[3]则上述两过程中灵敏电流计指针的偏转方向相反。
(3)如果副线圈B两端不接任何元件,线圈中仍有磁通量的变化,仍会产生感应电动势,不会没有感应电流存在,但是可根据楞次定律来确定感应电流的方向,从而可以判断出感应电动势的方向。
故选BD。
13.甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。
(1)如图(a),甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转,下列操作中同样能使指针向右偏转的有______。
A.闭合开关
B.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动
C.开关闭合时将A 线圈从 B线圈中拔出
(2)图b中,当磁铁向下插入线圈,电流从 (“左”或“右”) 端流入灵敏电流表
(3)为确切判断B线圈中的感应电流方向,通过观察灵敏电流计 方向和 方向的关系;
(4)丙同学设计了如图(c)所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认,某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转,说明此时黑表笔的是二极管的 (选填“正极”或“负极”)。 实验操作时将磁铁插入线圈时,只有灯 (选填“C”或“D”)短暂亮起。
(5)兴趣小组利用图图(c)装置分析磁体穿过整个线圈的过程中感应电流大小的变化,传感器显示的电流i随时间t变化的图像应该是___________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)C
(2)左
(3) 灵敏电流计指针偏转方向 电流流入方向
(4) 负极 C
(5)B
【详解】(1)断开开关时,线圈A中电流迅速减小,则线圈B中磁通量减小,出现感应电流,使灵敏电流计指针向右偏转;为了同样使指针向右偏转,应减小B线圈中的磁通量或增加B线圈中反向的磁通量;
A.闭合开关, A线圈中的电流突然增大,则线圈B中的磁通量增大,故A错误;
B.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动,A线圈中的电流增大,则线圈B中的磁通量增大,故B错误;
C.开关闭合时将A线圈从线圈B中拔出,则B线圈中的磁通量减小,故C正确。
故选C。
(2)图b中,当磁铁向下插入线圈,线圈B中的磁通量向下增大,根据楞次定律可知,电流从左端流入灵敏电流计;
(3)[1] [2]判断感应电流具体流向,应先查明灵敏电流计指针偏转方向与电流流入方向的关系;
(4)[1]欧姆挡指针没有偏转时,说明二极管加的反向电压,即二极管的负极与电源正极相连,根据多用电表红进黑出的操作原则,此时黑表笔接触的是二极管的负极;
[2] 当磁铁插入线圈时,线圈中出现如图所示方向的电流,则灯C短暂亮起。
(5)根据题意,由楞次定律可知,进入时电流方向与离开时电流方向相反,且离开线圈时速度比进入时速度大,即切割磁感线产生的感应电流要大。故选B。
地 城
考点04
开关闭合断开的瞬间线圈电流变化
14.如图为延时继电器的示意图,铁芯上有两个线圈A和B。线圈A与电源连接,线圈B与滑动变阻器R构成一个闭合电路。闭合或者断开开关S的时候,在弹簧K的弹力与线圈铁芯磁力的共同作用下,衔铁D与触头C(连接工作电路)连接或者分离。线圈A、B均可认为是理想线圈,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S,衔铁D会立即下降
B.闭合开关S瞬间,电路中有向下流过R的电流
C.断开开关S,线圈A中的电流不会立即消失
D.若想断开开关S时,衔铁D与触头C更快分离,可以调大R的阻值
【答案】D
【详解】AB.由题意可知,闭合开关S瞬间,线圈A中产生磁场,铁芯对衔铁有磁场力作用,衔铁D由于受到弹簧K的拉力作用和自身惯性,不会立即下降,穿过线圈B向下的磁通量增加,根据楞次定律的增反减同,可知线圈B所在电路中有向上流过R的电流,故AB错误;
CD.断开开关S,线圈A中的电流会立即消失,铁芯中的磁场迅速减小,根据楞次定律可知,线圈B中会产生阻碍磁通量减小的感应电流,继而令铁芯和衔铁不会立即分离,若调大R的阻值,会使感应电流减小,铁芯上的磁性变弱,导致断开开关S时,衔铁D与触头C更快分离,故C错误,D正确。
故选D。
15.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,达到稳定后,电流表的示数不为0
B.闭合开关瞬间,线圈M和线圈P相互排斥
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.电磁感应发生在磁通量有变化的时候,故闭合开关,达到稳定后,线圈P中不会产生感应电流,故A错误;
B.闭合开关瞬间,线圈M中电流增大,产生的磁场增强,导致线圈P中磁通量增大,故根据楞次定律的阻碍作用,两个线圈将表现出相互排斥的特征,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。
16.(多选)如图所示,是生产中使用的一种延时继电器的示意图。铁芯上绕有A、B两个线圈,线圈A跟电源连接,线圈B的两端直接接在一起,构成一个闭合回路。在开关S由闭合到断开的时,弹簧K并不能立即将衔铁D拉起使触头C离开,而是要过一小段时间后触头C才能离开,“延时继电器”就是这样得名的。有关“延时继电器”下列说法正确的是( )
A.开关S闭合,线圈A轴线上的磁感线方向沿轴线向上
B.开关S闭合,线圈A轴线上的磁感线方向沿轴线向下
C.开关S断开瞬间,线圈A产生感应电流,使装置具有延时作用
D.开关S断开瞬间,线圈B产生感应电流,使装置具有延时作用
【答案】AD
【详解】AB.开关S闭合,根据电源的正负极,可以判定线圈A中电流的方向,根据安培定则可知,开关S闭合,线圈A轴线上的磁感线方向沿轴线向上,故A正确,B错误;
CD.根据上述,开关S闭合时,线圈A中电流激发的磁场在线圈B位置的磁场方向向上,开关S断开瞬间,穿过线圈B的磁通量减小,线圈B产生感应电流,使装置具有延时作用,故C错误,D正确。
故选AD。
17.如图1所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向左偏了一下,那么合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,电流表指针将 (选填“向左”“向右”或“不”)偏转。
(2)(多选)连接好电路后,并将A线圈插入B线圈中,若要使灵敏电流表的指针向右偏转,可采取的操作是___________。
A.插入铁芯
B.拔出A线圈
C.变阻器的滑片向左滑动
D.断开开关S瞬间
(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时的偏转情况如图2甲所示,即电流从电流表G的左接线柱进入时,指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图乙中的条形磁体的运动方向是向 (选填“上”或“下”);图丙中的条形磁体下端为 (选填“N”或“S”)极。
【答案】(1)向左
(2)BD
(3) 下 S
【详解】(1)已知闭合开关瞬间,B线圈中的磁通量增加,产生的感应电流使灵敏电流表的指针向左偏转;当开关闭合后,将A线圈迅速插入B线圈中时,B线圈中的磁通量增加,所以产生的感应电流也应使灵敏电流表的指表向左偏转。
(2)要使灵敏电流表的指针向右偏转,则B线圈中的磁通量应减小。
A.插入铁芯时,B线圈中的磁通量增加,故A错误;
B.拔出A线圈时,B线圈中的磁通量减小,故B正确;
C.变阻器的滑片向左滑动时,变阻器接入电路阻值减小,通过A线圈电流增大,B线圈中的磁通量增大,故C错误;
D.断开开关S瞬间,A线圈电流减小,B线圈中的磁通量减小,故D正确。
故选BD。
(3)[1]题图乙中灵敏电流表指针向左偏,可知线圈中感应电流的方向是顺时针(俯视),由安培定则可知,感应电流的磁场方向向下,条形磁体的磁场方向向上,由楞次定律可知,磁通量增加,则图乙中的条形磁体的运动方向是向下;
[2]题图丙中灵敏电流表指针向右偏,则线圈中感应电流的方向为逆时针(俯视),由安培定则可知,感应电流的磁场方向向上,条形磁体向上拔出,即磁通量减小,由楞次定律可知,条形磁体的磁场方向应该向上,所以条形磁体上端N极,下端为S极。
18.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,电流计指针将 偏转。(填“向左”“向右”或“不”)
(2)连好电路后,并将A线圈插入B线圈中后,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,可采取的操作是_______。
A.插入铁芯 B.拔出A线圈
C.变阻器的滑片向左滑动 D.断开电键S瞬间
(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时的偏转情况如图(1)中所示,即电流从电流表G的左接线柱进时,指针从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图(2)中的条形磁铁的运动方向是向 (填“上”、“下”);图(3)中电流表指针应 (填“向左”“向右”)偏转。
【答案】(1)向右
(2)BC
(3) 下 向右
【详解】(1)闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,说明穿过线圈B的磁通量增大,灵敏电流计的指针向右偏。那么合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,穿过线圈B的磁通量也增大,则电流计指针也将向右偏转。
(2)连好电路后,并将A线圈插入B线圈中后,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,则可知应使穿过B线圈的磁通量减小,可采取的操作是拔出A线圈或断开电键S瞬间;而插入铁芯或变阻器的滑片向左滑动均使穿过B线圈的磁通量增大,指针向右偏。
故选BC。
(3)[1]电流从电流表G的左接线柱进时,指针从中央向左偏。图(2)中电流表G指针向左偏,则流进电流表G的电流方向自左向右。根据右手定则,可知感应电流产生的磁场竖直向下,图中条形磁铁的下端为S极,根据楞次定律可判断条形磁铁的运动方向是向下;
[2]图(3)中,条形磁铁N极向下,磁铁向下运动,穿过线圈的磁通量向下增大,根据楞次定律,可判断知通过电流表的电流自右向左,则指针应向右偏转。
地 城
考点05
探究感应电流产生的条件
19.如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,一矩形线框abcd与通电导线共面放置,且ad边与通电导线平行。下列情况中能产生感应电流的是( )
A.导线中电流均匀增大 B.线框向下做匀速运动
C.线框向上做加速运动 D.线框以直导线为轴转动
【答案】A
【详解】A.根据产生感应电流的条件可知,导线中电流均匀增大,矩形线框abcd中磁通量变化,能产生感应电流,A正确。
BCD.线框向下做匀速运动或者向上加速运动,或者线框以直导线为轴转动,则穿过线圈的磁通量都不变化,则都没有感应电流产生,BCD错误。
故选A。
20.唐老师突发奇想,将实验室中相同灵敏电流计和的对应接线柱相连接。将表的指针从中间用力向左拨动,发生偏转,此时静止的表指针偏转。对这一现象的分析正确的是( )
A.表是“发电机”,表是“电动机”
B.表是“电动机”,表是“发电机”
C.将表的指针从中间向右拨动,表指针不会偏转
D.表和表指针的偏转均是因为发生了电磁感应
【答案】A
【详解】电流表主要部件是永久磁铁和带有线圈的指针,将表的指针从中间用力向左拨动,发生偏转,相当于表中线圈切割磁感线产生感应电流,即表发生了电磁感应,产生的感应电流通过闭合回路流向,中的通电线圈在磁场中受到安培力的作用发生转动,使得表指针偏转。故表是“发电机”, 表是“电动机”, 同理,将表的指针从中间向右拨动,表指针也会偏转。
故选A。
21.如图所示的是闭合电路的一部分导体在两磁极间的运动情形。图中小圆圈代表导体的横截面,a、b、c、d表示运动中四个不同位置。图中箭头表示导体在相应位置上的运动方向。导体中会产生感应电流的位置是( )
A.a、b B.c、d C.a、c D.b、d
【答案】C
【详解】磁感线方向是从N到S,导体运动到a、c位置时,做切割磁感线运动,能产生感应电流运动到b、d位置时,没有切割磁感线,所以不产生感应电流;故选C。
22.(多选)科技馆里的悬浮灯结构如图所示,灯里面固定有永磁体和接有LED灯的感应线圈,其操作步骤如下:(1)不展示时,线圈、都不通电,灯静置在支架上;(2)接通线圈的开关,缓慢下降支架,发现灯可以悬浮在原处不动;(3)再接通线圈的开关,LED灯发光,悬浮的灯亮了。下列说法正确的是( )
A.线圈接入的可能是正弦交流电
B.线圈接入的一定是恒定的直流电
C.线圈接入的一定是恒定的直流电
D.线圈接入的可能是正弦交流电
【答案】BD
【详解】AB.接通线圈A的开关,缓慢下降支架,发现灯可以悬浮在原处不动,说明线圈A和灯内的永磁体相互吸引,吸引力等于灯的重力,线圈A接入的应该是直流电,故A错误,B正确;
CD.再接通线圈B的开关,LED灯发光,说明线圈产生的是变化的磁场,让接有LED灯的感应线圈产生了感应电流,故线圈B接入的可能是正弦交流电,故C错误,D正确。
故选BD。
23.(多选)如图所示各物理情景中,下列说法正确的是( )
A.如图甲所示,迅速闭合开关时,线圈B与电流表组成的闭合电路中能产生感应电流
B.如图乙所示,条形磁铁从左向右靠近并穿过铝环的过程中,铝环中能产生感应电流
C.如图丙所示,将闭合的金属线圈放置在磁场中静置一段时间后,闭合的线圈中仍然有感应电流
D.如图丁所示,金属线框abcd与足够长的通电导线在同一平面内,将线框向右平移,线框中能产生感应电流
【答案】AD
【详解】A.如图甲所示,迅速闭合开关时,穿过线圈B的磁通量增大,有感应电流产生,故A正确;
B.如图乙所示,条形磁铁从左向右靠近并穿过铝环的过程中,铝环内磁通量发生变化,由于铝环未构成闭合回路,铝环中没有感应电流,故B错误;
C.如图丙所示,将闭合的金属线圈放置在磁场中静置一段时间后,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,金属线框abcd与足够长的通电导线在同一平面内,将线框向右平移,线框中的磁通量减小,线框中能产生感应电流,故D正确。
故选AD。
24.用如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件。
(1)图中已经用导线将部分器材连接,请补充完成实物间的连线 。
(2)若连接好实验电路并检查无误后,在闭合开关的瞬间,观察到电流计指针向右偏转,说明线圈 (填“A”或“B”)中有了感应电流。要使电流计指针向左偏转,请写出两项可行的操作:① ;② 。
(3)如图所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A和电源连接,线圈B与直导线ab构成一个闭合回路。弹簧K与衔铁D相连,D的右端触头C连接工作电路(未画出)。开关S闭合状态下,工作电路处于导通状态。S断开瞬间,延时功能启动,此时直导线ab中电流方向为 (填写“a到b”或“b到a”)。断开开关后的一小段时间内,由于B线圈仍有电流,使得铁芯仍然具有磁性,进而达到延时的效果。
【答案】(1)
(2) A 将滑动变阻器的滑片快速向右滑动 铁芯快速抽出或断开开关的瞬间
(3)a到b
【详解】(1)本实验中线圈B与电源相连,通过调节滑动变阻器使线圈B中的磁通量发生变化,从而使线圈A产生电磁感应现象,故线圈A应与检流计相连,实物连接如图所示
(2)[1]在闭合开关的瞬间,观察到电流计指针向右偏转,说明线圈A中有了感应电流;
[2][3]在闭合开关的瞬间,观察到电流计指针向右偏转,说明磁通量增大,电流计指针向右偏转,若要使电流计指针向左偏转,应减小磁通量,所以可以将滑动变阻器的滑片快速向右滑动;将铁芯快速抽出或断开开关的瞬间。
(3)S断开瞬间,延时功能启动,根据右手螺旋定则可知,穿过线圈B的磁通量向下且减小,根据楞次定律可知,感应电流的磁场方向向下,所以直导线ab中电流方向为a到b。
25.小明和小迪做“探究影响感应电流方向的因素”实验。
(1)按图甲连接电路,短暂闭合开关的瞬间,发现电流计指针向左偏转。
(2)小明用图乙所示的装置做实验,将条形磁铁(下端为N极)从螺线管取出的过程中,观察到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 方向。
(3)小迪用图丙所示的装置做实验。闭合开关,当导体棒 (选填“向左”或“向右”)切割磁感线运动时,可观察到电流计指针向左偏转。
(4)小明用图乙所示的装置做实验,把磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处,第一次缓慢插入,第二次快速插入,发现第二次电流计指针的摆动幅度较大,原因是线圈中的 (选填“磁通量”“磁通量的变化”或“磁通量的变化率”)第二次比第一次的大。
【答案】 顺时针 向右 磁通量的变化率
【详解】(2)[1]由图甲电路,可知电流从哪方流入,电流计指针就向哪方偏转。电流计指针向右偏转,说明电流是从安培表正极流入的,则螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿顺时针方向。
(3)[2]观察到电流计指针向左偏转,说明感应电流是从负极流入的,则根据右手定则可知,导体棒向右切割磁感线运动。
(4)[3]第二次快速插入时电流计指针的摆动幅度较大,原因是线圈中的磁通量的变化率第二次比第一次的大。
地 城
考点06
磁铁靠近或远离线圈时产生感应电流
26.某兴趣小组设计了一辆“电磁感应车”,在一个车架底座上固定了一块塑料板,板上固定了线圈和红、绿两个二极管,装置和连成的电路如图甲所示。用强磁铁插入和拔出线圈,电流传感器记录了线圈中电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.在t=3s时刻,线圈中的磁通量最大
B.当磁铁从线圈左端插入时,小车将会向左运动
C.乙图显示了磁铁先后两次插入和拔出线圈的过程
D.若插入线圈的磁铁磁性足够强,红、绿两个二极管会同时发光
【答案】C
【详解】A.在t=3s时刻,线圈中的电流不为零,所以磁通量不是最大,故A错误;
B.当磁铁从线圈左端插入时,靠近线圈,导致穿过的磁通量变大,根据楞次定律,则有感应电流产生,小车为阻碍磁铁靠近,小车将对磁铁有向左的力,同时小车受到向右的力,向右运动,故B错误;
C.乙图显示了磁铁先后两次插入和拔出线圈的过程,故C正确;
D.由于发光二极管具有单向导电性,把两个发光二极管极性相反地并联起来,并与线圈串联,两个发光二极管不会同时发光,故D错误。
故选C。
27.为探讨磁场对脑部神经组织的影响及临床医学应用,某小组查阅资料得知:“将金属线圈放置在头部上方几厘米处,给线圈通以上千安培、历时约几毫秒的脉冲电流,电流流经线圈产生瞬间的高强度脉冲磁场,磁场穿过头颅对脑部特定区域产生感应电场及感应电流,而对脑神经产生电刺激作用,其装置如图所示。”同学们讨论得出的下列结论正确的是( )
A.脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电磁感应现象
B.脉冲磁场在线圈周围空间产生感应电场是电流的磁效应
C.若将脉冲电流改为恒定电流,可持续对脑神经产生电刺激作用
D.若脉冲电流最大强度不变,但缩短脉冲电流时间,则在脑部产生的感应电场及感应电流会增强
【答案】D
【详解】A.脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电流的磁效应,故A错误;
B.脉冲磁场在线圈周围空间产生感应电场是电磁感应现象,故B错误;
C.若将脉冲电流改为恒定电流,线圈将会产生恒定磁场,脑部特定区域不会产生持续的感应电场及感应电流,对脑神经不会持续产生电刺激作用,故C错误;
D.脉冲磁场对脑部特定区域产生感应电场及感应电流,满足
若脉冲电流最大强度不变,但缩短脉冲电流时间,则脑部特定区域的磁通量改变量大小不变,但磁通量改变的时间缩短,所以感应电场及感应电流增大,故D正确。
故选D。
28.(多选)如图所示,一个质量为M、长为L的铜管用细线悬挂在天花板上,现让一强磁铁(可视为质点,质量为m)从铜管上端由静止下落,强磁铁在下落过程中与铜管不接触,在强磁铁穿过铜管过程中( )
A.铜管中没有感应电流
B.整个系统机械能不守恒
C.细线中的拉力F=Mg
D.强磁铁穿过铜管的时间t>
【答案】BD
【详解】A.强磁铁通过钢管时,导致钢管的磁通量发生变化,从而产生感应电流,故A错误;
B.磁铁在铜管中运动的过程中,虽不计空气阻力,但在过程中,出现安培力做功产生热量,所以系统机械能不守恒,故B正确;
C.由于磁铁在下落过程中,钢管总是要阻碍磁铁的运动,所以磁铁对与圆管的作用力总是向下,则细线中的拉力
故C错误;
D.因圆管对磁铁有阻力,所以运动时间与自由落体运动相比会变长,即有
故D正确。
故选BD。
29.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下。那么合上开关后,将A线圈插入B线圈中,若要使灵敏电流表的指针向左偏转,可采取的操作是___________。
A.插入铁芯 B.拔出A线圈
C.变阻器的滑片向左滑动 D.断开开关S瞬间
(2)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时的偏转情况如图甲所示,即电流从电流表G的左接线柱进入时,指针向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图乙中的条形磁体的运动方向是向 (选填“上”或“下”);图丙中的条形磁体下端为 (选填“N”或“S”)极。
【答案】(1)BD
(2) 下 S
【详解】(1)A.根据题意要使灵敏电流表的指针向左偏转,则B线圈中的磁通量应减小。插入铁芯时,B线圈中的磁通量增加,故A错误;
B.拔出A线圈时,B线圈中的磁通量减小,故B正确;
C.变阻器的滑片向左滑动时,变阻器接入电路阻值减小,通过A线圈电流增大,B线圈中的磁通量增大,故C错误;
D.断开开关S瞬间,A线圈电流减小,B线圈中的磁通量减小,故D正确。
故选BD。
(2)[1]题图乙中灵敏电流表指针向左偏,可知线圈中感应电流的方向是顺时针(俯视),由安培定则可知,感应电流的磁场方向向下,条形磁体的磁场方向向上,由楞次定律可知,磁通量增加,则图乙中的条形磁体的运动方向是向下;
[2]题图丙中灵敏电流表指针向右偏,则线圈中感应电流的方向为逆时针(俯视),由安培定则可知,感应电流的磁场方向向上,条形磁体向上拔出,即磁通量减小,由楞次定律可知,条形磁体的磁场方向应该向上,所以条形磁体上端N极,下端为S极。
地 城
考点07
线圈在进出磁场时产生电流
30.如图所示,矩形线框abcd位于纸面内,面积为S,匝数为N,过ab中点和cd中点的连线恰好位于垂直纸面向外的匀强磁场的右边界上,已知匀强磁场的磁感应强度为B。若线框从图示位置以为轴按如图所示的方向匀速转动,下列说法正确的是( )
A.在线框转动过程中始终有感应电流产生
B.图示位置时穿过线框的磁通量为
C.使线框从图示位置转动60°时穿过线框的磁通量为
D.使线框从图示位置转动180°,则线框的磁通量变化大小为
【答案】A
【详解】A.线框转动时,磁通量一直在变,所以一直有感应电流,A正确;
B.穿过线框的磁通量
与线框的匝数无关,B错误;
C.线框从图示位置转动60°时,穿过线框的磁通量为,C错误;
D.当线框转动180°的过程中,磁通量的变化量
D错误。
故选A。
31.矩形金属线框位于通电长直导线附近,线圈与直导线在同一竖直平面内,线框的两个边与直导线平行、下列措施不能使矩形线框产生感应电流的是( )
A.使长直导线中的电流增大 B.使长直导线中的电流减小
C.线框向右平移 D.线框向上平移
【答案】D
【详解】A.使长直导线中的电流增大,则导线周围产生的磁场强度变大,通过线圈的磁通量增加,线圈产生感应电流,故A错误;
B.使长直导线中的电流减小,则导线周围产生的磁场强度变小,通过线圈的磁通量减少,线圈产生感应电流,故B错误;
C.线框向右平移,远离导线则磁场强度变小,则通过线圈的磁通量减少,线圈产生感应电流,故C错误;
D.线框向上平移,磁场强度不变,则通过线圈的磁通量不变,线圈不产生感应电流,故D正确。
故选D。
32.(多选)如图是话筒的原理图,在弹性膜片后面粘接金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,声波使膜片振动,将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是( )
A.话筒是利用电流的热效应工作的
B.话筒是利用电磁感应原理工作的
C.膜片振动时,金属线圈中会产生感应电流
D.膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变
【答案】BC
【详解】AB.当声波使膜片前后振动时,线圈切割磁感线产生感应电流,将声音信号变化电信号,是根据电磁感应原理工作的,故A错误,B正确;
C.膜片振动时,金属线圈切割磁感线,会产生感应感应电流,故C正确;
D.膜片随着声波而周期性振动,穿过金属线圈的磁通量是周期性变化的,故D错误;
故选BC。
33.在“探究影响感应电流的方向的因素”的实验中
(1)为弄清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系,某同学想到了用多用表欧姆挡对灵敏电流计进行测试(如图甲),他将多用表的 表笔(填“红或黑”)接灵敏电流计正接线柱时发现其指针右偏并正确判断出:正接线柱流入电流时,指针向右偏转。
(2)该同学用如图乙装置来做此实验(线圈绕向如图所示),把原线圈A插入副线圈B的过程中,电流表的指针将 。(选填“向左”、“向右”或“不动”)
(3)原、副线圈保持不动,把变阻器滑动片向右迅速移动的过程中,电流表的指针将 。(选填“向左”’、“向右”或“不动”)
【答案】 黑 向右 向左
【详解】(1)[1]由于多用电表的电流为“红进黑出”,故他将多用表的黑表笔接灵敏电流计正接线柱时发现其指针右偏并正确判断出:正接线柱流入电流时,指针向右偏转。
(2)[2]把原线圈A插入副线圈B的过程中,线圈B中磁场方向向上且磁通量增大,由楞次定律可知,线圈B中的电流为俯视顺时针,故电流表的指针将向右偏。
(3)[3]把变阻器滑动片向右迅速移动的过程中,电阻增大,线圈A中电流减小,线圈B中磁通量减小,由楞次定律可知,线圈B中的电流为俯视逆时针,故电流表的指针将向左偏。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。