课时测评21 电磁感应现象及其应用-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（鲁科版）

课时测评21　电磁感应现象及其应用 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－10题，每题4分，共40分) 1．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是(　　) A．闭合线圈放在变化的磁场中，必然有感应电流产生 B．闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动，必然产生感应电流 C．穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流 D．只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电流产生 答案：C 解析：产生感应电流的条件：(1)闭合电路；(2)磁通量Φ发生变化，两个条件缺一不可。故C正确。 2．磁通量可以形象地理解为“穿过一个闭合电路的磁感线的条数”。在如图所示磁场中，S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3且都不为0。下列判断正确的是(　　 ) A．Φ1最大 B．Φ2最大 C．Φ3最大 D．Φ1、Φ2、Φ3相等 答案：A 解析：磁通量表示穿过一个闭合电路的磁感线条数的多少，从题图中可看出穿过S1的磁感线条数最多，穿过S3的磁感线条数最少，所以Φ1＞Φ2＞Φ3。 3．(多选)如图所示，下列情况能产生感应电流的是(　　 ) A．如图甲所示，导体棒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 解析：导体棒顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故选项A错误；条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出线圈时线圈中的磁通量减少，都有感应电流，故选项B正确；开关S一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产生的磁场恒定，螺线管B中的磁通量无变化，线圈中不产生感应电流，故选项C错误；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的磁场发生变化，螺线管B中磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，故选项D正确。 4．下列实验现象，属于电磁感应现象的是(　　) A．图甲中，导线通电后其下方的小磁针发生偏转 B．图乙中，开关闭合后通电导线在磁场中运动 C．图丙中，开关闭合后通电线圈在磁场中转动 D．图丁中，金属杆切割磁感线时，电流表指针偏转 答案：D 解析：题图甲中的现象是电流的磁效应，题图乙和题图丙中的现象均为通电导线在磁场中受到力，题图丁中的现象是电磁感应。故选D。 5．法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图所示，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是(　　 ) A．用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转 B．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转 C．线圈A和电池接通瞬间，小磁针会偏转 D．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转 答案：C 解析：根据“磁生电”即电磁感应现象的产生条件知，选项A、B错误；只有在线圈A和电池接通或断开的瞬间，线圈B中才能产生感应电流，电流产生磁场，使导线下面平行放置的小磁针发生偏转，选项C正确，D错误。 6．一条形磁铁与导线环在同一平面内，磁铁的中心恰与导线环的圆心重合，如图所示，为了在导线环中产生感应电流，磁铁应(　　) A．绕垂直于纸面且过O点的轴转动 B．向右平动 C．向左平动 D．N极向外转动，S极向里转动 答案：D 解析：本题考查感应电流的产生条件，解决本题的关键是清楚条形磁铁的磁感线分布情况。图中位置穿过导线环平面的磁通量为零，要使导线环中有感应电流，只要让导线环中有磁感线穿过，就会有磁通量的变化，A、B、C的运动，导线环内磁通量始终为零，只有D正确。 7．(多选)关于磁通量，下列说法正确的是(　　) 　　 A．图甲中，通过两金属圆环的磁通量Φ1>Φ2 B．图乙中，通过N匝边长为L的正方形金属线圈的磁通量为NBL2 C．图丙中，在通电直导线的磁场中，线圈在Ⅱ位置(通电直导线位于线圈的对称轴)时穿过线圈的磁通量不为0 D．图丙中，在通电直导线的磁场中，若线圈在Ⅰ位置时的磁通量大小为Φ，则线圈从Ⅰ位置平移至Ⅲ位置过程中，线圈的磁通量的变化量大小为2Φ 答案：AD 解析：题图甲中，通过两金属圆环的既有条形磁铁的外部磁场，又有条形磁铁的内部磁场，磁通量比较的是净剩的磁感线条数，所以Φ1>Φ2，故A正确；题图乙中，通过N匝边长为L的正方形金属线圈的磁通量为Φ＝BS＝ ＝|Φ－(－Φ)|＝2Φ，故D正确。故选AD。 8．如图所示，一半圆形球面，大圆面垂直匀强磁场放置，此时穿过它的磁通量为Φ1，现使它绕着过大圆平面圆心，并垂直于匀强磁场的轴转动90˚后，磁通量为Φ2。下面的正确选项是(　　 ) A．Φ1＝0 B．Φ2＝0 C．Φ1＝2Φ2 D．Φ1＝Φ2 答案：B 解析：转动前磁通量等于穿过大圆的磁通量不为零，转动90˚后，磁感线从球面穿进，又从另外球面穿出，通过这个半球面的磁通量Φ2＝0。因此选项A、C、D均错误，B正确。 9．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与水平方向的夹角为30˚，图中实线位置有一面积为S的矩形线圈处于磁场中，并绕着它的一条边从水平位置转到竖直位置(图中虚线位置)。则在此过程中磁通量的变化量的大小为(　　) A． BS B．BS C． BS D．2BS 答案：C 解析：取线圈在水平位置时穿过线圈的磁通量为正，则Φ1＝BS sin 30˚＝ BS，线圈处于竖直位置，磁感线从线圈另一面穿过，磁通量Φ2＝－BS cos 30˚＝，故磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝＝ BS。 10．(多选)如图所示，金属裸导线框abcd放在水平光滑金属导轨上，在磁场中向右运动，匀强磁场垂直水平面向下，则(　　 ) A．G1表的指针发生偏转 B．G2表的指针发生偏转 C．G1表的指针不发生偏转 D．G2表的指针不发生偏转 答案：AB 解析：虽然线圈abcd构成的闭合回路中没有磁通量的变化，但电流表G1和线框abcd构成的闭合回路中磁通量发生变化，有感应电流流过G1和G2，A、B正确。 11．(8分)匀强磁场区域宽为L，一正方形线框abcd的边长为l，且l>L，线框以速度v通过磁场区域，如图所示，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是多少？ 答案： 解析：ad边和bc边都在磁场外时，线框中的磁通量不变，没有感应电流，线圈中没有感应电流的时间为t＝。 12．(12分)如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B0＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1.0 cm，现在纸面内先后放上圆线圈A、B、C，圆心均在O处，A线圈半径为1.0 cm，10匝；B线圈半径为2.0 cm，1匝；C线圈半径为0.5 cm，1匝。问：(取π＝3.14，＝1.732) (1)在B0减为0.4 T的过程中，A和B中磁通量各改变多少？ (2)在磁场方向转过30˚角的过程中，C中的磁通量改变多少？(计算结果保留两位有效数字) 答案：(1)1.256×10-4 Wb　(2)8.4×10-6 Wb 解析：(1)A线圈半径为1.0 cm，正好和圆形磁场区域的半径相等，而B线圈半径为2.0 cm，大于圆形磁场区域的半径，故穿过A、B线圈的磁感线的条数相等。 设圆形磁场区域的半径为R，对线圈A、B，磁通量的改变量 ΔΦA＝ΔΦB＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×(1×10-2)2 Wb＝1.256×10-4 Wb。 (2)题图中线圈平面与磁场方向垂直，即磁场方向与线圈平面之间夹角为θ1＝90˚，当磁场方向转过30˚角时，磁场方向与线圈平面之间的夹角为θ2＝60˚。 对线圈C：Φ1′＝B0πr2sin θ1，Φ2′＝B0πr2sin θ2 磁通量的改变量ΔΦ＝|Φ2′－Φ1′|＝B0πr2(sin 90˚－sin 60˚)＝0.8×3.14×(5× 10-3)2×(1－0.866) Wb＝8.4×10-6 Wb。 学科网（北京）股份有限公司 $