第2节 电磁感应现象及其应用（分层作业）物理鲁科版2019必修第三册

第2节 电磁感应现象及其应用 目录 【A夯基础】 1 一、磁通量的理解与计算 1 二、产生感应电流的条件 2 【B提能力】 4 【C链学考】 7 【A夯基础】 一、磁通量的理解与计算 1、关于磁通量，下列说法中正确的是（　　） A．穿过线圈平面的磁通量越小，则该磁场的磁感应强度也越小 B．穿过线圈平面的磁通量为零，线圈所在处的磁感应强度可能很大 C．穿过线圈平面的磁通量为零，则线圈所在处的磁感应强度一定为零 D．面积一定的线圈放在匀强磁场中时，穿过线圈平面的磁通量是一定的 2、如图所示为一水平放置的条形磁铁，一闭合线框abcd位于磁铁的左端，线框平面始终与磁铁的上表面垂直，并与磁铁的端面平齐。当线框由图中位置Ⅰ经过中间位置Ⅱ到达位置Ⅲ时，穿过线框的磁通量变化情况为(　　) A.不发生变化　　　　　　　 B．先减少后增加 C．先增加后减少 D．不能确定 3、如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6 T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？ 二、产生感应电流的条件 4、如图中能产生感应电流的是（　　） A．   B．   C．   D．   5、(双选)下列情况能产生感应电流的是(　　) A．如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动 B．如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时 C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时 D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时 6、（双选）如图所示，一根无限长通电直导线固定在竖直面上，金属环在该平面上如何运动可以产生感应电流（　　）    A．匀速向右移动 B．匀速向上移动 C．加速向下移动 D．加速向右移动 【B提能力】 7、将一圆形导线环水平放置，在圆环所在空间加上一水平向右的匀强磁场，mn，pq为圆环上两条互相垂直的直径，mn为水平方向，pq为竖直方向，则下列选项中能使圆环中产生感应电流的是（　　）    A．让圆环以过圆心且垂直于圆环平面的轴顺时针转动 B．让圆环水平向右平动 C．让圆环以mn为轴转动 D．让圆环以pq为轴转动 8、（双选）如图所示，三角形ABC线框与长直导线MN彼此绝缘，AB∥MN，且线框被导线分成面积相等的两部分，则下列说法正确的是(　　) A．穿过三角形线框的磁通量为0 B．穿过三角形线框的磁通量一定不为0 C．穿过三角形线框的磁通量可能为0 D．导线MN向左移动少许，穿过三角形线框的磁通量可能为0 9、如图所示是等腰直角三棱柱，其中面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是(　　) A．通过abcd平面的磁通量大小为BL2 B．通过dcfe平面的磁通量大小为BL2 C．通过abfe平面的磁通量大小为BL2 D．磁通量有正负，所以是矢量 10、面积为500 cm2的线圈共50匝，其平面与大小为0.4 T的匀强磁场成30°角，如图所示，穿过该线圈平面的磁通量大小为________。若夹角θ从30°变成60°，则其磁通量的变化量为__________。当线圈平面与磁感应强度B成0°夹角时，穿过线圈的磁通量为________，此情况下磁通密度大小是________。 11、在匀强磁场中有两根平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两根可沿导轨平动的导体棒ab、cd，ab、cd导体棒匀速移动的速度大小分别为和，如图所示，则下列情况回路中没有感应电流产生的是（　　）    A．ab、cd均向右运动，且 B．ab、cd均向右运动，且 C．ab、cd均向左运动，且 D．ab向右运动，cd向左运动，且 12、某同学利用如图所示器材探究“磁生电”，在正确操作的情况下，得到符合实验事实的选项是(　　) A．闭合开关瞬间，电流计指针无偏转 B．闭合开关稳定后，电流计指针有偏转 C．通电状态下，拆开与电池相连线圈的瞬间，电流计指针无偏转 D．将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，电流计指针有偏转 13、如图所示通有恒定电流的导线与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ位置平移到Ⅱ位置，第二次将金属框绕导线由Ⅰ位置翻转到Ⅱ位置，则（    ）    A．若先后两次通过金属框的磁通量变化大小分别为和，则 B．若先后两次通过金属框的磁通量变化大小分别为和，则 C．先后两次线框中均会产生感应电流 D．第一次线框中有感应电流产生，第二次不会产生感应电流 【C链学考】 14、（2023·福建学考真题）如图，将螺线管与电流计组成闭合回路，把条形磁铁插入或拔出螺线管，观察闭合回路中有无感应电流。则（　　） A. 磁铁插入螺线管过程中回路无电流 B. 磁铁插入螺线管过程中回路有电流 C. 磁铁拔出螺线管过程中回路无电流 D. 磁铁在螺线管内静止时回路有电流 15、（2024·福建学考真题）如图，将螺线管与电流计组成闭合回路。把条形磁铁插入或拔出螺线管，观察闭合回路
中有无感应电流。则（ ） A、当磁铁静止在螺线管中时，闭合回路中有电流 B、将磁铁插入螺线管时合回路中有电流，拨出时没有电流 C、将磁铁插入螺线管时闭合回路中没有电流，拔出时有电流 D、当磁铁插入或拔出螺线管时，闭合回路中都有电流 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 电磁感应现象及其应用 目录 【A夯基础】 1 一、磁通量的理解与计算 1 二、产生感应电流的条件 2 【B提能力】 4 【C链学考】 7 【A夯基础】 一、磁通量的理解与计算 1、关于磁通量，下列说法中正确的是（　　） A．穿过线圈平面的磁通量越小，则该磁场的磁感应强度也越小 B．穿过线圈平面的磁通量为零，线圈所在处的磁感应强度可能很大 C．穿过线圈平面的磁通量为零，则线圈所在处的磁感应强度一定为零 D．面积一定的线圈放在匀强磁场中时，穿过线圈平面的磁通量是一定的 【答案】B 【详解】穿过线圈的磁通量其中θ是线圈平面与垂直磁场方向之间的夹角。在同一个磁场中，线圈平面方向不同时，穿过线圈的磁通量不同；当线圈平面与磁场平行时，无论磁感强度多大，穿过线圈的磁通量为一定为零；所以穿过线圈平面的磁通量越小，磁场的磁感应强度不一定小，A错误；穿过线圈平面的磁通量为零，可能是磁感应强度为零，也可能是线圈平面与磁场平行，此时磁感应强度可能很大，B正确，C错误。穿过线圈平面的磁通量与线圈平面的方向有关，所以面积一定的线圈放在匀强磁场中时，穿过线圈平面的磁通量可能为零，也可能不是零，所以磁通量不是一定的，D错误。故选B。 2、如图所示为一水平放置的条形磁铁，一闭合线框abcd位于磁铁的左端，线框平面始终与磁铁的上表面垂直，并与磁铁的端面平齐。当线框由图中位置Ⅰ经过中间位置Ⅱ到达位置Ⅲ时，穿过线框的磁通量变化情况为(　　) A.不发生变化　　　　　　　 B．先减少后增加 C．先增加后减少 D．不能确定 【答案】B 【详解】条形磁铁的磁感线分布如图所示，两端磁感线分布密集，中间磁感线分布稀疏，线框在位置Ⅱ时磁通量最小，故从Ⅰ经Ⅱ到Ⅲ，磁通量先减少后增加，选项B正确，A、C、D错误。 3、如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6 T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？ 【答案】0.12 Wb　0.36 Wb 【详解】线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，穿过线圈的磁通量 Φ1＝BS cos θ＝0.6×0.4×0.5 Wb＝0.12 Wb 把线圈以cd为轴顺时针转过120°角时，线圈平面与磁感线的方向垂直， 所以通过线圈磁通量Φ2＝BS＝0.6×0.4 Wb＝0.24 Wb 由题图可知，当把线圈以cd为轴顺时针转过120°角时，穿过线圈的磁通量的方向与开始时穿过线圈的磁通量的方向是相反的，所以磁通量的变化量 ΔΦ＝Φ1＋Φ2＝0.12 Wb＋0.24 Wb＝0.36 Wb 二、产生感应电流的条件 4、如图中能产生感应电流的是（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】B 【详解】线圈没有闭合，所以不能产生感应电流，故A错误；导轨及导线围成的闭合回路中，磁通量在变大，所以会产生感应电流，故B正确；根据通电导线周围的磁场分布可知，穿过闭合线圈的磁通量始终为零，所以不能产生感应电流，C错误；穿过运动线框的磁通量没有发生变化，所以不能产生感应电流，故D错误。故选B。 5、(双选)下列情况能产生感应电流的是(　　) A．如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动 B．如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时 C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时 D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时 【答案】BD 【详解】A中导体AB顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化无感应电流，故A错误；B中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出时线圈中的磁通量减少，都有感应电流，故B正确；C中开关S一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，线圈中不产生感应电流，故C错误；D中开关S接通，滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A的磁场变化，螺线管B中磁通量变化，线圈中产生感应电流，故D正确。 6、（双选）如图所示，一根无限长通电直导线固定在竖直面上，金属环在该平面上如何运动可以产生感应电流（　　）    A．匀速向右移动 B．匀速向上移动 C．加速向下移动 D．加速向右移动 【答案】AD 【详解】穿过金属圆环的磁通量发生变化，才会在圆环上产生感应电流，金属圆环上、下移动，没有引起磁通量的变化，BC错误；金属圆环向右移动，磁通量减小，圆环上产生感应电流，故AD正确。故选AD。 【B提能力】 7、将一圆形导线环水平放置，在圆环所在空间加上一水平向右的匀强磁场，mn，pq为圆环上两条互相垂直的直径，mn为水平方向，pq为竖直方向，则下列选项中能使圆环中产生感应电流的是（　　）    A．让圆环以过圆心且垂直于圆环平面的轴顺时针转动 B．让圆环水平向右平动 C．让圆环以mn为轴转动 D．让圆环以pq为轴转动 【答案】D 【详解】当圆环以过圆心且垂直于圆环平面的轴顺时针转动时，圆环相对于磁场的正对面积始终为零，因此磁通量的变化率为零，不会产生感应电流，故A错误；当圆环水平向右平动时，圆环内的磁通量的变化率为零，不会产生感应电流，故B错误；当圆环以mn为轴转动时，圆环内的磁通量的变化率仍然为零，所以不会产生感应电流，故C错误；当圆环以pq为轴转动时，圆环内的磁通量随着圆环的转动不断变化，圆环中会产生感应电流，故D正确。故选D。 8、（双选）如图所示，三角形ABC线框与长直导线MN彼此绝缘，AB∥MN，且线框被导线分成面积相等的两部分，则下列说法正确的是(　　) A．穿过三角形线框的磁通量为0 B．穿过三角形线框的磁通量一定不为0 C．穿过三角形线框的磁通量可能为0 D．导线MN向左移动少许，穿过三角形线框的磁通量可能为0 【答案】BD 【详解】根据安培定则可知穿过右侧的磁场向里、穿过左侧的磁场向外。但通电导线MN左侧的线框部分比右侧部分处的磁感应强度大，根据磁通量概念可知穿过左侧部分的磁通量大于右侧的，则穿过线框的磁通量不为0，向左移动少许可能使两侧的磁通量等大而反向、合磁通量为0，选项B、D对，A、C错。 9、如图所示是等腰直角三棱柱，其中面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是(　　) A．通过abcd平面的磁通量大小为BL2 B．通过dcfe平面的磁通量大小为BL2 C．通过abfe平面的磁通量大小为BL2 D．磁通量有正负，所以是矢量 【答案】B 【详解】通过abcd平面的磁通量大小为BSsin45°＝BL2，故A错误；dcfe平面是abcd平面在垂直磁场方向上的投影，所以磁通量大小为BL2，故B正确；abfe平面与磁场平面平行，所以磁通量为零，故C错误；磁通量有正负，磁通量的运算遵守代数运算法则，磁通量为标量，故D错误。 10、面积为500 cm2的线圈共50匝，其平面与大小为0.4 T的匀强磁场成30°角，如图所示，穿过该线圈平面的磁通量大小为________。若夹角θ从30°变成60°，则其磁通量的变化量为__________。当线圈平面与磁感应强度B成0°夹角时，穿过线圈的磁通量为________，此情况下磁通密度大小是________。 【答案】1×10－2 Wb　7.3×10－3 Wb　0　0.4 T 【详解】由题意可知面积在垂直于磁场方向上的投影为S sin θ。所以穿过该线圈平面的磁通量大小为Φ＝BS sin θ＝0.4×500×10－4×0.5 Wb＝1×10－2 Wb。 当夹角θ变成60°时，磁通量Φ′＝BS sin θ＝0.4×500×10－4× Wb＝1.73×10－2 Wb。 所以磁通量的变化量ΔΦ＝Φ′－Φ＝7.3×10－3 Wb。当线圈平面与磁感应强度B成0°角时，S在垂直B方向上的投影为0，所以磁通量为0。无论线圈如何变化，磁场的强弱不变，所以磁通密度即单位面积上穿过的磁感线的条数不变，磁感应强度不变，为0.4 T。 11、在匀强磁场中有两根平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两根可沿导轨平动的导体棒ab、cd，ab、cd导体棒匀速移动的速度大小分别为和，如图所示，则下列情况回路中没有感应电流产生的是（　　）    A．ab、cd均向右运动，且 B．ab、cd均向右运动，且 C．ab、cd均向左运动，且 D．ab向右运动，cd向左运动，且 【答案】A 【详解】ab、cd均向右运动，当时，闭合回路的磁通量不变，故没有感应电流产生，故A符合题意；B、D两项所述情况，闭合回路的磁通量增加，C项所述情况，闭合回路的磁通量减少，均有感应电流产生，故BCD不符合题意。故选A。 12、某同学利用如图所示器材探究“磁生电”，在正确操作的情况下，得到符合实验事实的选项是(　　) A．闭合开关瞬间，电流计指针无偏转 B．闭合开关稳定后，电流计指针有偏转 C．通电状态下，拆开与电池相连线圈的瞬间，电流计指针无偏转 D．将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，电流计指针有偏转 【答案】D 【详解】闭合开关瞬间，与电源相连线圈中电流从无到有，与电流计相连线圈中磁通量增加，产生感应电流，电流计指针有偏转，故A项错误；闭合开关稳定后，与电源相连线圈中电流不变，与电流计相连线圈中磁通量不变，不产生感应电流，电流计指针无偏转，故B项错误；通电状态下，拆开与电池相连线圈的瞬间，与电源相连线圈中电流从有到无，与电流计相连线圈中磁通量减小，产生感应电流，电流计指针有偏转，故C项错误；将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，与电源相连线圈中电流发生变化，与电流计相连线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，电流计指针有偏转，故D项正确。 13、如图所示通有恒定电流的导线与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ位置平移到Ⅱ位置，第二次将金属框绕导线由Ⅰ位置翻转到Ⅱ位置，则（    ）    A．若先后两次通过金属框的磁通量变化大小分别为和，则 B．若先后两次通过金属框的磁通量变化大小分别为和，则 C．先后两次线框中均会产生感应电流 D．第一次线框中有感应电流产生，第二次不会产生感应电流 【答案】AD 【详解】A．金属框在Ⅰ位置的磁通量为金属框在Ⅱ位置的磁通量为磁通量变化量为金属框绕导线由Ⅰ位置翻转到Ⅱ位置时的磁通量为磁通量变化量为 所以若先后两次通过金属框的磁通量变化大小分别为和，则，故A正确，B错误； C．第一次将金属框由Ⅰ位置平移到Ⅱ位置磁通量不为零，会产生感应电流，第二次将金属框绕导线由Ⅰ位置翻转到Ⅱ位置时磁通量变化量为零，不会产生感应电流，故C错误，D正确。故选AD。 【C链学考】 14、（2023·福建学考真题）如图，将螺线管与电流计组成闭合回路，把条形磁铁插入或拔出螺线管，观察闭合回路中有无感应电流。则（　　） A. 磁铁插入螺线管过程中回路无电流 B. 磁铁插入螺线管过程中回路有电流 C. 磁铁拔出螺线管过程中回路无电流 D. 磁铁在螺线管内静止时回路有电流 【答案】B 【详解】AB．磁铁插入螺线管过程中，穿过螺线管的磁通量增加，回路有电流，故A错误，B正确； C．磁铁拔出螺线管过程中，穿过螺线管的磁通量减少，回路有电流，故C错误； D．磁铁在螺线管内静止时，穿过螺线管的磁通量不变，回路无电流，故D错误。故选B。 15、（2024·福建学考真题）如图，将螺线管与电流计组成闭合回路。把条形磁铁插入或拔出螺线管，观察闭合回路
中有无感应电流。则（ ） A、当磁铁静止在螺线管中时，闭合回路中有电流 B、将磁铁插入螺线管时合回路中有电流，拨出时没有电流 C、将磁铁插入螺线管时闭合回路中没有电流，拔出时有电流 D、当磁铁插入或拔出螺线管时，闭合回路中都有电流 【答案】D 【详解】当磁铁静止在螺线管中时，穿过螺线管的磁通量不变，回路有电流，故A错误，磁铁拔出螺线管过程中，和插入螺线管时穿过螺线管的磁通量发生变化，回路有电流，故B、C错误，D正确。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $