3. 电磁感应现象及应用（同步讲义）物理人教版必修第三册

【知识梳理】 1 一、 划时代的发现 1 二、 产生感应电流的条件 1 【重难探究】 2 探究1 　探究划时代的发现 2 探究2 探究产生感应电流的条件 4 探究3 探究电流的微观表达式 6 【课堂自测·基础练】 9 【素养进阶·提升练】 18 【知识梳理】 知识点1 划时代的发现 1.1820年，丹麦物理学家奥斯特发现载流导线能使小磁针偏转，说明电流产生磁场，这种作用称为电流的磁效应，即“电能生磁”。 2.1831年，19世纪伟大的物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁能生电”。 3.由磁得到电的现象叫作电磁感应现象。在电磁感应现象中产生的电流叫作感应电流。 4.划时代的发现的意义：为电和磁的统一创造了条件，推动人类进入电气化时代 。 知识点2 产生感应电流的条件 1.能够产生感应电流的三个典型的实验是 (1)条形磁铁和线圈发生相对运动。 (2)闭合电路中的部分导体切割磁感线。 (3)改变原线圈中电流，在副线圈中产生感应电流。 2.实验结论 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。 【重难探究】 探究1 划时代的发现 【探究导入】生活中常见的发电机、变压器等设备都离不开线圈和磁铁的相互作用。例如，自行车上的小型发电机，当车轮转动时带动磁体在线圈附近旋转，就能产生电流点亮车灯。这种无需电池就能发电的现象，背后隐藏着深刻的物理原理。 问题： 1.奥斯特实验表明通电导线能使小磁针偏转，这说明了什么现象？ 提示：通电导线使小磁针偏转，说明电流周围存在磁场，即电流具有磁效应，揭示了电可以生磁的基本事实。 2.既然电流能产生磁场，那么能否反过来利用磁体在导线中产生电流？ 提示：从对称性思考，若电能生磁，则磁也应能生电。但实验发现，并非只要有磁场就能产生电流，说明“磁生电”可能存在特定条件。 3.法拉第最初尝试用强磁体靠近闭合导线却未检测到电流，这说明“磁生电”可能需要什么特殊条件？ 提示：从对称性思考，若电能生磁，则磁也应能生电。但实验发现，并非只要有磁场就能产生电流，说明“磁生电”可能存在特定条件。 4.当法拉第给一个线圈通电或断电的瞬间，另一个线圈中出现了电流，这一现象的关键特征是什么？ 提示：从对称性思考，若电能生磁，则磁也应能生电。但实验发现，并非只要有磁场就能产生电流，说明“磁生电”可能存在特定条件。 【探究归纳】 “划时代的发现” 指奥斯特发现电流的磁效应（电生磁）、法拉第发现电磁感应现象（磁生电），它们打破电与磁的割裂，建立起二者的联系，为电磁理论奠基，推动了发电机、电动机等发明，开启了电气化时代，是电磁学发展的里程碑。 【典例赏析】 [例1]　（多选）物理学家在电与磁的发现过程中，经历了一段艰辛的探索过程，下列说法正确的是（　　） A．奥斯特发现了电流可以产生磁场，并提出了电流产生磁场的原理与磁铁相同的假说 B．法拉第通过实验发现了产生感应电流的条件 C．安培总结了通电导线在磁场中受力的大小和方向的规律 D．楞次通过实验总结了感应磁场方向总是与原磁场方向相反的定律 【答案】BC 【详解】A．电流产生磁场的原理与磁铁相同的假说不是奥斯特提出，是安培的分子电流假说，故A选项错误； B．法拉第发现感应电流产生的条件，选项B正确； C．安培总结出了判断安培力方向的左手定则，并得到安培力大小的表达式，所以C选项正确； D．根据楞次定律，感应电流的方向总是阻碍原磁场的变化，原磁场减小时，感应磁场与原磁场方向相同，所以D选项错误。 故选BC。 　【针对训练】 1．（多选）下列说法正确的是（    ） A．发现电磁感应现象的科学家是奥斯特，发现电流磁效应的科学家是法拉第 B．奥斯特的思维和实践没有突破当时人类对电和磁认识的局限性 C．产生感应电流的原因都与变化或运动有关 D．电磁感应现象的发现使人们找到了“磁生电”的方法，开辟了人类的电气化时代 【答案】CD 【详解】奥斯特发现了电流的磁效应，他的思维和实践突破了人类对电与磁认识的局限性，发现电磁感应现象的科学家是法拉第，产生感应电流的原因都与变化或运动有关。电磁感应现象的发现，宣告了电磁学的诞生，开辟了人类的电气化时代。 故选CD。 2．在电磁学的发展过程中，下列叙述符合史实的是（　　） A．安培发现了电流的磁效应 B．法拉第发现电磁感应现象 C．库仑提出了分子电流假说 D．奥斯特首先提出场的概念 【答案】B 【详解】A．奥斯特发现了电流的磁效应，故A错误； B．1831年物理学家法拉第首次发现电磁感应现象，故B正确； C．安培提出了分子电流假说，故C错误； D．法拉第首先提出场的概念，故D错误。 故选B。 探究2 产生感应电流的条件 【探究导入】 情境探究 当闭合导体回路中的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电流。通过改变穿过回路的磁通量（包括改变磁场强度、回路面积或磁场方向），观察电流表指针是否偏转，从而判断感应电流的产生条件。 问题 1.如图甲实验中，让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合回路中都没有电流，当导体ab做切割磁感线运动时，电流计指针是否偏转？说明了什么？ 提示：电流计指针发生了偏转。说明回路产生了感应电流。 2.如图乙，当线圈A的电流不变时，线圈B所在的回路中电流计指针是否偏转？说明了什么？ ；当线圈A的电流变化时，线圈B所在的回路中电流计指针是否偏转？说明了什么？ 提示：不偏转，说明回路没有感应电流产生；电流计指针发生了偏转。说明回路产生了感应电流。量，即，该比值越大，电流越强。 【探究归纳】 1.产生感应电流的条件是：闭合电路的磁通量发生变化（包括磁场强弱、回路面积、磁场与回路夹角的变化等），且电路必须闭合。二者缺一不可，磁通量变化是核心，闭合电路是电流形成的必要前提，这是电磁感应现象的基本规律。 2.磁通量的变化大致可分为以下几种情况： 磁通量变化情况 磁感应强度B不变，有效面积S发生变化 面积S不变，磁感应强度B发生变化 磁感应强度B和面积S都不变，它们之间的夹角发生变化 面积S变化，磁感应强度B也变化 【例2】多选）某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象，下列说法中正确的是（    ） A．在甲图中，AB导线上下运动时，发现有感应电流产生 B．在乙图中，将如图所示条形磁铁从同一位置快速向下插入线圈和慢速插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量相同 C．在丙图中，闭合开关S后，将滑片P向右移动的过程中，由于导线没有做切割磁感线的运动，故没有感应电流产生 D．在丙图中，闭合开关S后，滑片P向左减速移动的过程中，穿过线圈B的磁通量增加 【答案】BD 【详解】A．在甲图中，AB导线上下运动时，由于运动方向与磁场方向平行，AB导线没有切割磁感线，所以不会有感应电流产生，故A错误； B．在乙图中，将如图所示条形磁铁从同一位置快速向下插入线圈和慢速插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量相同，只是磁通量的变化率不同，故B正确； C．在丙图中，闭合开关S后，将滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则线圈A中的电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，则有感应电流产生，故C错误； D．在丙图中，闭合开关S后，滑片P向左减速移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值小，则线圈A中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增加，故D正确。 故选BD。 【针对训练】 3如图是“探究感应电流方向”的实验装置。 (1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在 （选填“a”或“b”）位置。 (2)电路连接如图，下列操作不能产生感应电流的是__________。 A．开关断开瞬间 B．开关闭合后，滑动变阻器滑片保持不动 C．开关闭合后，抽出铁芯 D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片 (3)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将 （选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）；如果闭合开关后，滑动变阻器滑片向b端移动，A、B线圈中电流绕行方向 （选填“相同”“相反”“不能确定”）。 【答案】(1)a (2)B (3)向右偏 相反 【详解】（1）开关闭合前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应放置在a位置。 （2）根据产生感应电流的条件可知，当电路电流发生变化，则线圈中磁通量发生变化，从而产生感应电流，所以开关闭合后，滑动变阻器滑片不动时不能产生感应电流。开关闭合瞬间、开关断开瞬间和开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片和开关闭合后，抽出铁芯都能产生电流。 故选B。 （3）[1]在闭合开关时，线圈磁通量变大，灵敏电流计的指针向左偏，合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时，磁通量减小，则灵敏电流计的指针向右偏。 [2]滑动变阻器滑片向b端移动，电流增大，线圈磁通量变大，A、B线圈中电流绕行方向相反。 4.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。 探究3 电磁感应现象的应用 【探究导入】 情境探究 每天晚上，城市中的路灯准时亮起，家里的电视、冰箱、空调等电器正常工作，这些都离不开电力的供应。而电力的产生大多依赖于发电站中的大型发电机，它们源源不断地将机械能转化为电能。这种电能的产生方式，源于一百多年前法拉第发现的一种物理现象 问题 1.为什么铜盘在磁场中旋转时，“电流表”的指针会发生偏转？ 提示 ： 铜盘在磁场中旋转时，其内部的自由电子随导体一起运动，相当于导体切割磁感线，导致电子受到洛伦兹力作用发生定向移动，从而在电路中形成感应电流，使电流表指针偏转。 2.这个实验中产生了电流，那么这个电流是如何被“激发”出来的？ 提示 电流的产生并非来自电源，而是由于导体在磁场中做切割磁感线的运动，导致穿过闭合电路的磁通量发生变化，从而在电路中激发出电动势，驱动电荷流动，这种现象称为电磁感应。 3.如果铜盘不转动，或者没有磁场，还会产生电流吗？这说明了什么条件？ 提示 若铜盘静止，则无切割磁感线运动；若无磁场，则无法形成磁通量变化。两种情况下均无电流产生，说明产生感应电流的关键是：闭合电路中磁通量发生变化。 4.发电机和变压器都能产生电，它们的工作原理是否相同？ 提示 发电机通过线圈在磁场中转动实现磁通量变化，变压器则利用交变电流在原线圈中产生变化的磁场，使副线圈中磁通量变化，二者均基于电磁感应现象，原理一致。 【探究归纳】 电磁感应现象的应用 （1）生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。 （2）电厂中发电机是根据电磁感应制造的。 【例3】电子车票，也称“无纸化”车票，乘客网上购票后，直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如图所示是乘客通过“刷身份证”进站时的情景，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别乘客身份。图中能说明这一原理的是（　　） A．通电导体在磁场中受到安培力 B．导体棒切割磁感线产生感应电流 C．通电螺线管的磁性强弱与电流大小有关 D．通电导体周围存在磁场 【答案】B 【详解】由题意可知，刷身份证时会产生感应电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其工作原理为电磁感应现象。 A．图中有电源，为电动机的工作原理，是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故A不符合题意； B．图中没有电源，为发电机的工作原理，是根据电磁感应现象制成的，故B符合题意； C．图示的实验是探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系，运用了电流的磁效应，故C不符合题意； D．图示为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故D不符合题意。 故选B。 5.（多选）如图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮过程磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（　　） A．按住按钮不动，门铃一直响 B．按下按钮过程，螺线管中产生感应电流 C．松开按钮过程，螺线管中产生感应电流 D．若磁铁两磁极反转，门铃将不能正常工作 【答案】BC 【详解】A．按住按钮不动，稳定后，穿过螺线管的磁通量保持不变，不会产生感应电流，门铃不会响，故A错误； B．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量增加，螺线管中产生感应电流，故B正确； C．松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量减少，螺线管中产生感应电流，故C正确； D．若磁铁两磁极反转，按下按钮过程或松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量均会发生变化，螺线管中均会产生感应电流，门铃能正常工作，故D错误。 故选BC。 6.磁场对脑部神经组织的影响及临床医学应用的装置如图所示， 将金属线圈放置在头部上方几厘米处， 给线圈通以瞬时脉冲电流， 线圈中产生瞬间的高强度脉冲磁场穿过头颅时在脑部特定区域产生感应电流，从而对脑神经产生电刺激作用， 下列结论正确的是（　　） A．脉冲电流流经线圈在其周围会产生脉冲磁场的现象是互感现象 B．脉冲磁场对脑部特定区域产生感应电流的现象是自感现象 C．若脉冲电流周期Δt不变， 增大脉冲电流最大强度， 则在脑部产生的感应电流会增大 D．若脉冲电流最大强度不变， 增大脉冲电流周期 At，则在脑部产生的感应电流会增大 【答案】C 【详解】A．脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电生磁，是电流的磁效应，故A错误； B．脉冲磁场对脑部特定区域产生感应电流是磁生电，是电磁感应现象，故B错误； C．若脉冲电流周期Δt不变， 增大脉冲电流最大强度，则产生的磁场增加，则在脑部产生的感应电流会增大，故C正确； D．若脉冲电流最大强度不变，增大脉冲电流时间，则产生的磁场变化的更慢，在脑部产生的感应电场及感应电流会减弱，故D错误。 故选 C。 【课堂自测·基础练】 1．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加速平移 B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴匀速转动 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．图（a）中，圆环在匀强磁场中向左加速平移，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．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴匀速转动，穿过圆环的磁通量会发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故B错误； C．图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，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，所以穿过圆环的磁通量会发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故C错误； D．图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移，根据条形磁铁周围的磁场分布特征可知，穿过圆环的磁通量会发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故D错误。 故选A。 2．用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体的S极从线圈中向上抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于本实验，下列说法正确的是（　　） A．磁体放置在线圈中静止不动，灵敏电流计指针会向左偏 B．将磁体N极从线圈中向上抽出，灵敏电流计指针会向右偏转 C．将磁体N极向下插入线圈中，灵敏电流计指针会向右偏转 D．将磁体S极向下插入线圈中，灵敏电流计指针会向右偏转 【答案】C 【详解】A．磁体放置在线圈中静止不动，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，则灵敏电流计指针不会偏转，选项A错误； B．将磁体的S极从线圈中向上抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。则将磁体N极从线圈中向上抽出，灵敏电流计指针会向左偏转，选项B错误； C．将磁体的S极从线圈中向上抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。将磁体N极向下插入线圈中，因两操作等效，则灵敏电流计指针会向右偏转，选项C正确； D．将磁体的S极从线圈中向上抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。将磁体S极向下插入线圈中，灵敏电流计指针会向左偏转，选项D错误。 故选C。 3．如图所示，在矩形空间内有水平方向的匀强磁场，矩形的边和边水平，两水平边的距离为；高为的正三角形闭合金属框从磁场上方一定高度处开始下落，然后穿过磁场区域，下落时平面保持竖直且边始终水平。下列说法正确的是（　　） A．在金属框进入磁场的过程中，金属框中一定产生感应电流 B．在金属框穿出磁场的过程中，金属框中可能不产生感应电流 C．金属框在磁场中运动时，金属框中可能产生感应电流 D．在金属框穿过磁场的整个过程中，金属框中都会有感应电流 【答案】A 【详解】A．在金属框进入磁场的过程中，穿过金属框的磁通量增加，则金属框中一定产生感应电流，选项A正确； B．在金属框穿出磁场的过程中，穿过金属框的磁通量减小，则金属框中也会产生感应电流，选项B错误； C．金属框在磁场中运动时，穿过线圈的磁通量不变，则金属框中不产生感应电流，选项C错误； D．综上所述，在金属框穿过磁场的整个过程中，进入和出离磁场时金属框中都会有感应电流，整个线圈在磁场中运动时不产生感应电流，选项D错误。 故选A。 4．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。 5．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。 6．1825年瑞士年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，实验装置如图所示，为避免磁铁的磁场对小磁针产生影响，他把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。关于科拉顿没看到小磁针偏转的分析，下列说法中正确的是（　　） A．实验过程中磁铁的磁性太强 B．实验过程中小磁针的磁性太强 C．实验过程中通过线圈的磁通量不变 D．是因为当他跑到另一个房间时，电磁感应过程已经结束 【答案】D 【详解】只有线圈中的磁通量发生变化时才会产生电磁感应现象，即当磁铁插入或拔出线圈的瞬间，线圈通过的磁通量才会发生变化，才能产生电磁感应现象。因此当科拉顿跑到另一房间时，电磁感应现象早已结束了。 故选D。 7．某同学在探究感应电流产生的条件时，进行了如图所示的实验。下面几种情况中，线圈B中有感应电流产生的是（　　） A．开关闭合一段时间后 B．开关闭合稳定后，快速移动滑动变阻器滑片 C．开关断开状态下，快速移动滑动变阻器滑片 D．开关断开状态下，将线圈A从线圈B中拔出 【答案】B 【详解】A．开关闭合一段时间后，线圈A中的电流无变化，穿过线圈B的磁通量不发生变化，线圈中无感应电流，故A错误： B．开关闭合稳定后，快速移动滑动变阻器滑片，线圈A中的电流变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，故B正确； CD．开关断开状态下，穿过线圈B的磁通量为零，快速移动滑动变阻器滑片或将线圈A从线圈B中拔出，穿过线圈B的磁通量不发生变化，线圈中没有感应电流，故CD错误。 故选B。 8．利用如图所示的装置研究感应电流的产生条件，磁场方向竖直向下，导体棒AB水平，棒AB作下列哪种运动时，电流表指针不会偏转（　　） A．沿竖直方向上下移动 B．在水平面内转动 C．在水平面内沿垂直棒向里的方向运动 D．沿垂直棒且斜向上的方向运动 【答案】A 【详解】A．当导体棒AB沿竖直方向上下移动，不切割磁感线，不产生感应电流，则电流表不会偏转，故A正确； BCD．当导体棒AB在水平面内转动，或在水平面内沿垂直棒向里的方向运动，或沿垂直棒且斜向上的方向运动，都要切割磁感线，将产生感应电流，则电流表指针会偏转，故BCD错误。 故选A。 9．下列各图的线圈或回路中能产生感应电流的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．根据感应电流产生的条件，A选项中线框磁通量，始终不变，故A错误； B．条形磁铁在向线框靠近的过程中，使线框中的磁通量发生变化，产生感应电流，故B正确； CD．虽然线圈中的磁场发生了变化，但是线圈中包含了进线圈和出线圈的磁感线，且是等量的，所以线圈中的磁通量每时每刻都为零，磁通量不发生变化，故C、D错误。 故选B。 10．线圈在长直导线电流的磁场中做如图所示的运动：①向下平动；②绕轴转动；③垂直于纸面向纸面外平动；④向上平动（线圈有个缺口）。线圈中没有感应电流的是 A．① B．② C．③和④ D．④ 【答案】D 【详解】如图所示。 ①线圈向下平动时远离电流，穿过线圈的磁通量减小，会有感应电流； ②线圈绕轴转动，穿过线圈的磁通量不断变化，会有感应电流； ③线圈垂直于纸面向纸面外平动，远离电流，穿过线圈的磁通量减小，会有感应电流； ④线圈有个缺口，电路不闭合，无感应电流。故选D。 11．（多选）如图所示装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是（　　） A．开关S闭合的瞬间 B．开关S断开的瞬间 C．开关S闭合后，电路中电流稳定时 D．开关S闭合后，滑动变阻器滑片滑动的瞬间 【答案】ABD 【详解】A．将开关突然接通的瞬间，线圈产生的磁场从无到有，穿过线圈A的磁通量增大，产生感应电流，故A正确； B．将开关断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无，穿过线圈A的磁通量减小，产生感应电流，故B正确； C．开关S闭合后，电路中电流稳定时，回路中电流不变，穿过线圈A的磁通量不变，不产生感应电流，故C错误； D．通电时，使变阻器的滑片滑动时，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，穿过线圈A磁通量变化，产生感应电流，故D正确。 故选ABD。 12．（多选）如图所示，线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法正确的是（　　） A．进入匀强磁场区域的过程中，ABCD中有感应电流 B．在匀强磁场中加速运动时，ABCD中有感应电流 C．在匀强磁场中匀速运动时，ABCD中没有感应电流 D．离开匀强磁场区域的过程中，ABCD中没有感应电流 【答案】AC 【详解】A．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流，当进入匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量增大，所以有感应电流，故A正确； BC．无论线圈在磁场中做匀加速还是匀速运动，线圈的磁通量都不发生变化，所以线圈中无感应电流，故B错误；C正确； D．在离开匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量减小，所以线圈中会产生感应电流，故D错误。 故选AC。 13．（多选）一根沿y轴方向竖直放置的直导线MN，通有恒定电流I，它的右侧有一个闭合线圈abcd，如图在线圈内能产生感应电流的是（　　） A．线圈沿图中y轴方向平行移动 B．线圈沿图中x轴方向平行移动 C．线圈以导线MN为轴顺时针转动90° D．线圈以ad边为轴，bc边向纸里的方向转动90° 【答案】BD 【详解】A．根据通电直导线周围的磁场规律可知，当线圈沿图中y轴方向平行移动，穿过线圈的磁通量不变，线圈中没有产生感应电流，故A错误； B．根据通电直导线周围的磁场规律可知，当线圈沿图中x轴方向平行移动，穿过线圈的磁通量发生了变化，线圈中产生感应电流，故B正确； C．根据通电直导线周围的磁场规律可知，当线圈以导线MN为轴顺时针转动90°，穿过线圈的磁通量不变，线圈中没有产生感应电流，故C错误； D．根据通电直导线周围的磁场规律可知，当线圈以ad边为轴，bc边向纸里的方向转动90°，穿过线圈的磁通量发生了变化，线圈中产生感应电流，故D正确。故选BD。 14．（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。 15．（多选）动圈式话筒和磁带录放机都应用了电磁感应现象。图甲是动圈式话筒的原理图，图乙分别是录放机的录、放原理图。由图可知（　　） A．话筒工作时，磁铁不动，音圈随膜片振动而产生感应电流 B．录放机放音时，变化的磁场在静止的线圈内激发起感应电流 C．录放机放音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场 D．录放机录音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场 【答案】ABD 【详解】A．由动圈式话筒可知，话筒工作时将声音信号转变为电信号，声音引起音圈振动，通过线圈切割磁感线，产生感应电动势，从而形成感应电流，A正确； BC．录音机放音时是磁生电，即利用了电磁感应现象原理，放音磁头将磁信号转变为电信号。B正确，C错误； D．录音机录音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场，将电信号转变为磁信号保存在磁带里面。D正确； 故选ABD。 【素养进阶·提升练】 1．（2025·江苏扬州·模拟预测）下列事实正确的是（　　） A．库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷e的数值 B．开普勒在研究行星运动规律的基础之上提出万有引力定律 C．伽利略在对自由落体运动的研究中，首次采用以实验检验猜想和假设的科学方法 D．法拉第发现了电流的磁效应并得出电磁感应定律 【答案】C 【详解】A．库仑用扭秤实验最早得出库仑定律，密立根测出了元电荷e的数值，故A错误； B．开普勒在研究行星运动规律的基础之上提出了开普勒三个定律，故B错误； C．伽利略通过对自由落体运动的研究，开创了一套把实验和逻辑推理相结合的科学研究方法，故C正确； D．奥斯特法拉第发现了电流的磁效应；法拉第发现了电磁感应现象，楞次总结出了判断感应电流方向的规律，故D错误。 故选C。 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·云南·模拟预测）某实验小组用图（a）所示装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验。该小组同学记录了磁体运动的四种情况，并标出相应感应电流的方向，如图（b）所示，请回答下面问题： (1)对实验甲进行分析：当磁体靠近线圈，即穿过线圈的磁通量增加，根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向 （选填“向上”或“向下”），与磁体的磁场方向 （选填“相同”或“相反”），这是 （选填“促进”或“阻碍”）穿过线圈的磁通量增加；同样的方法对实验乙、丙、丁进行分析，并把相关分析结果记录在下列表格中。 甲 乙 丙 丁 原磁场方向 向下 向上 向下 向上 穿过线圈的磁通量变化情况 增加 增加 减小 减小 感应电流的方向（在螺线管上方俯视） 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 感应电流的磁场方向 向下 向下 向上 原磁场与感应电流磁场方向的关系 相反 相同 相同 (2)总结上述实验结果，可以得到关于感应电流方向的规律：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 的变化。 【答案】(1) 向上 相反 阻碍 (2)磁通量 【详解】（1）[1][2][3]右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向上，而原磁场方向由N极指向S极，即原磁场方向向下，所以感应磁场方向与原磁场方向相反；感应电流的磁场阻碍穿过线圈的磁通量增加。 （2）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。 5．（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。 D． 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 【知识梳理】 1 一、 划时代的发现 1 二、 产生感应电流的条件 1 【重难探究】 2 探究1 　探究划时代的发现 2 探究2 探究产生感应电流的条件 4 探究3 探究电流的微观表达式 6 【课堂自测·基础练】 9 【素养进阶·提升练】 18 【知识梳理】 知识点1 划时代的发现 1.1820年，丹麦物理学家奥斯特发现载流导线能使小磁针偏转，说明电流产生磁场，这种作用称为电流的磁效应，即“电能生磁”。 2.1831年，19世纪伟大的物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁能生电”。 3.由磁得到电的现象叫作电磁感应现象。在电磁感应现象中产生的电流叫作感应电流。 4.划时代的发现的意义：为电和磁的统一创造了条件，推动人类进入电气化时代 。 知识点2 产生感应电流的条件 1.能够产生感应电流的三个典型的实验是 (1)条形磁铁和线圈发生相对运动。 (2)闭合电路中的部分导体切割磁感线。 (3)改变原线圈中电流，在副线圈中产生感应电流。 2.实验结论 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。 【重难探究】 探究1 划时代的发现 【探究导入】生活中常见的发电机、变压器等设备都离不开线圈和磁铁的相互作用。例如，自行车上的小型发电机，当车轮转动时带动磁体在线圈附近旋转，就能产生电流点亮车灯。这种无需电池就能发电的现象，背后隐藏着深刻的物理原理。 问题： 1.奥斯特实验表明通电导线能使小磁针偏转，这说明了什么现象？ 提示：通电导线使小磁针偏转，说明电流周围存在磁场，即电流具有磁效应，揭示了电可以生磁的基本事实。 2.既然电流能产生磁场，那么能否反过来利用磁体在导线中产生电流？ 提示：从对称性思考，若电能生磁，则磁也应能生电。但实验发现，并非只要有磁场就能产生电流，说明“磁生电”可能存在特定条件。 3.法拉第最初尝试用强磁体靠近闭合导线却未检测到电流，这说明“磁生电”可能需要什么特殊条件？ 提示：从对称性思考，若电能生磁，则磁也应能生电。但实验发现，并非只要有磁场就能产生电流，说明“磁生电”可能存在特定条件。 4.当法拉第给一个线圈通电或断电的瞬间，另一个线圈中出现了电流，这一现象的关键特征是什么？ 提示：从对称性思考，若电能生磁，则磁也应能生电。但实验发现，并非只要有磁场就能产生电流，说明“磁生电”可能存在特定条件。 【探究归纳】 “划时代的发现” 指奥斯特发现电流的磁效应（电生磁）、法拉第发现电磁感应现象（磁生电），它们打破电与磁的割裂，建立起二者的联系，为电磁理论奠基，推动了发电机、电动机等发明，开启了电气化时代，是电磁学发展的里程碑。 【典例赏析】 [例1]　（多选）物理学家在电与磁的发现过程中，经历了一段艰辛的探索过程，下列说法正确的是（　　） A．奥斯特发现了电流可以产生磁场，并提出了电流产生磁场的原理与磁铁相同的假说 B．法拉第通过实验发现了产生感应电流的条件 C．安培总结了通电导线在磁场中受力的大小和方向的规律 D．楞次通过实验总结了感应磁场方向总是与原磁场方向相反的定律 　【针对训练】 1．（多选）下列说法正确的是（    ） A．发现电磁感应现象的科学家是奥斯特，发现电流磁效应的科学家是法拉第 B．奥斯特的思维和实践没有突破当时人类对电和磁认识的局限性 C．产生感应电流的原因都与变化或运动有关 D．电磁感应现象的发现使人们找到了“磁生电”的方法，开辟了人类的电气化时代 2．在电磁学的发展过程中，下列叙述符合史实的是（　　） A．安培发现了电流的磁效应 B．法拉第发现电磁感应现象 C．库仑提出了分子电流假说 D．奥斯特首先提出场的概念 探究2 产生感应电流的条件 【探究导入】 情境探究 当闭合导体回路中的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电流。通过改变穿过回路的磁通量（包括改变磁场强度、回路面积或磁场方向），观察电流表指针是否偏转，从而判断感应电流的产生条件。 问题 1.如图甲实验中，让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合回路中都没有电流，当导体ab做切割磁感线运动时，电流计指针是否偏转？说明了什么？ 提示：电流计指针发生了偏转。说明回路产生了感应电流。 2.如图乙，当线圈A的电流不变时，线圈B所在的回路中电流计指针是否偏转？说明了什么？ ；当线圈A的电流变化时，线圈B所在的回路中电流计指针是否偏转？说明了什么？ 提示：不偏转，说明回路没有感应电流产生；电流计指针发生了偏转。说明回路产生了感应电流。量，即，该比值越大，电流越强。 【探究归纳】 1.产生感应电流的条件是：闭合电路的磁通量发生变化（包括磁场强弱、回路面积、磁场与回路夹角的变化等），且电路必须闭合。二者缺一不可，磁通量变化是核心，闭合电路是电流形成的必要前提，这是电磁感应现象的基本规律。 2.磁通量的变化大致可分为以下几种情况： 磁通量变化情况 磁感应强度B不变，有效面积S发生变化 面积S不变，磁感应强度B发生变化 磁感应强度B和面积S都不变，它们之间的夹角发生变化 面积S变化，磁感应强度B也变化 【例2】多选）某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象，下列说法中正确的是（    ） A．在甲图中，AB导线上下运动时，发现有感应电流产生 B．在乙图中，将如图所示条形磁铁从同一位置快速向下插入线圈和慢速插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量相同 C．在丙图中，闭合开关S后，将滑片P向右移动的过程中，由于导线没有做切割磁感线的运动，故没有感应电流产生 D．在丙图中，闭合开关S后，滑片P向左减速移动的过程中，穿过线圈B的磁通量增加 【针对训练】 3如图是“探究感应电流方向”的实验装置。 (1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在 （选填“a”或“b”）位置。 (2)电路连接如图，下列操作不能产生感应电流的是__________。 A．开关断开瞬间 B．开关闭合后，滑动变阻器滑片保持不动 C．开关闭合后，抽出铁芯 D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片 (3)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将 （选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）；如果闭合开关后，滑动变阻器滑片向b端移动，A、B线圈中电流绕行方向 （选填“相同”“相反”“不能确定”）。 4.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 探究3 电磁感应现象的应用 【探究导入】 情境探究 每天晚上，城市中的路灯准时亮起，家里的电视、冰箱、空调等电器正常工作，这些都离不开电力的供应。而电力的产生大多依赖于发电站中的大型发电机，它们源源不断地将机械能转化为电能。这种电能的产生方式，源于一百多年前法拉第发现的一种物理现象 问题 1.为什么铜盘在磁场中旋转时，“电流表”的指针会发生偏转？ 提示 ： 铜盘在磁场中旋转时，其内部的自由电子随导体一起运动，相当于导体切割磁感线，导致电子受到洛伦兹力作用发生定向移动，从而在电路中形成感应电流，使电流表指针偏转。 2.这个实验中产生了电流，那么这个电流是如何被“激发”出来的？ 提示 电流的产生并非来自电源，而是由于导体在磁场中做切割磁感线的运动，导致穿过闭合电路的磁通量发生变化，从而在电路中激发出电动势，驱动电荷流动，这种现象称为电磁感应。 3.如果铜盘不转动，或者没有磁场，还会产生电流吗？这说明了什么条件？ 提示 若铜盘静止，则无切割磁感线运动；若无磁场，则无法形成磁通量变化。两种情况下均无电流产生，说明产生感应电流的关键是：闭合电路中磁通量发生变化。 4.发电机和变压器都能产生电，它们的工作原理是否相同？ 提示 发电机通过线圈在磁场中转动实现磁通量变化，变压器则利用交变电流在原线圈中产生变化的磁场，使副线圈中磁通量变化，二者均基于电磁感应现象，原理一致。 【探究归纳】 电磁感应现象的应用 （1）生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。 （2）电厂中发电机是根据电磁感应制造的。 【例3】电子车票，也称“无纸化”车票，乘客网上购票后，直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如图所示是乘客通过“刷身份证”进站时的情景，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别乘客身份。图中能说明这一原理的是（　　） A．通电导体在磁场中受到安培力 B．导体棒切割磁感线产生感应电流 C．通电螺线管的磁性强弱与电流大小有关 D．通电导体周围存在磁场 5.（多选）如图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮过程磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（　　） A．按住按钮不动，门铃一直响 B．按下按钮过程，螺线管中产生感应电流 C．松开按钮过程，螺线管中产生感应电流 D．若磁铁两磁极反转，门铃将不能正常工作 6.磁场对脑部神经组织的影响及临床医学应用的装置如图所示， 将金属线圈放置在头部上方几厘米处， 给线圈通以瞬时脉冲电流， 线圈中产生瞬间的高强度脉冲磁场穿过头颅时在脑部特定区域产生感应电流，从而对脑神经产生电刺激作用， 下列结论正确的是（　　） A．脉冲电流流经线圈在其周围会产生脉冲磁场的现象是互感现象 B．脉冲磁场对脑部特定区域产生感应电流的现象是自感现象 C．若脉冲电流周期Δt不变， 增大脉冲电流最大强度， 则在脑部产生的感应电流会增大 D．若脉冲电流最大强度不变， 增大脉冲电流周期 At，则在脑部产生的感应电流会增大 【课堂自测·基础练】 1．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加速平移 B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴匀速转动 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 2．用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体的S极从线圈中向上抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于本实验，下列说法正确的是（　　） A．磁体放置在线圈中静止不动，灵敏电流计指针会向左偏 B．将磁体N极从线圈中向上抽出，灵敏电流计指针会向右偏转 C．将磁体N极向下插入线圈中，灵敏电流计指针会向右偏转 D．将磁体S极向下插入线圈中，灵敏电流计指针会向右偏转 3．如图所示，在矩形空间内有水平方向的匀强磁场，矩形的边和边水平，两水平边的距离为；高为的正三角形闭合金属框从磁场上方一定高度处开始下落，然后穿过磁场区域，下落时平面保持竖直且边始终水平。下列说法正确的是（　　） A．在金属框进入磁场的过程中，金属框中一定产生感应电流 B．在金属框穿出磁场的过程中，金属框中可能不产生感应电流 C．金属框在磁场中运动时，金属框中可能产生感应电流 D．在金属框穿过磁场的整个过程中，金属框中都会有感应电流 4．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 5．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 6．1825年瑞士年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，实验装置如图所示，为避免磁铁的磁场对小磁针产生影响，他把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。关于科拉顿没看到小磁针偏转的分析，下列说法中正确的是（　　） A．实验过程中磁铁的磁性太强 B．实验过程中小磁针的磁性太强 C．实验过程中通过线圈的磁通量不变 D．是因为当他跑到另一个房间时，电磁感应过程已经结束 7．某同学在探究感应电流产生的条件时，进行了如图所示的实验。下面几种情况中，线圈B中有感应电流产生的是（　　） A．开关闭合一段时间后 B．开关闭合稳定后，快速移动滑动变阻器滑片 C．开关断开状态下，快速移动滑动变阻器滑片 D．开关断开状态下，将线圈A从线圈B中拔出 8．利用如图所示的装置研究感应电流的产生条件，磁场方向竖直向下，导体棒AB水平，棒AB作下列哪种运动时，电流表指针不会偏转（　　） A．沿竖直方向上下移动 B．在水平面内转动 C．在水平面内沿垂直棒向里的方向运动 D．沿垂直棒且斜向上的方向运动 9．下列各图的线圈或回路中能产生感应电流的是（　　） A． B． C． D． 10．线圈在长直导线电流的磁场中做如图所示的运动：①向下平动；②绕轴转动；③垂直于纸面向纸面外平动；④向上平动（线圈有个缺口）。线圈中没有感应电流的是 A．① B．② C．③和④ D．④ 11．（多选）如图所示装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是（　　） A．开关S闭合的瞬间 B．开关S断开的瞬间 C．开关S闭合后，电路中电流稳定时 D．开关S闭合后，滑动变阻器滑片滑动的瞬间 12．（多选）如图所示，线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法正确的是（　　） A．进入匀强磁场区域的过程中，ABCD中有感应电流 B．在匀强磁场中加速运动时，ABCD中有感应电流 C．在匀强磁场中匀速运动时，ABCD中没有感应电流 D．离开匀强磁场区域的过程中，ABCD中没有感应电流 13．（多选）一根沿y轴方向竖直放置的直导线MN，通有恒定电流I，它的右侧有一个闭合线圈abcd，如图在线圈内能产生感应电流的是（　　） A．线圈沿图中y轴方向平行移动 B．线圈沿图中x轴方向平行移动 C．线圈以导线MN为轴顺时针转动90° D．线圈以ad边为轴，bc边向纸里的方向转动90°。 14．（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 15．（多选）动圈式话筒和磁带录放机都应用了电磁感应现象。图甲是动圈式话筒的原理图，图乙分别是录放机的录、放原理图。由图可知（　　） A．话筒工作时，磁铁不动，音圈随膜片振动而产生感应电流 B．录放机放音时，变化的磁场在静止的线圈内激发起感应电流 C．录放机放音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场 D．录放机录音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场 【素养进阶·提升练】 1．（2025·江苏扬州·模拟预测）下列事实正确的是（　　） A．库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷e的数值 B．开普勒在研究行星运动规律的基础之上提出万有引力定律 C．伽利略在对自由落体运动的研究中，首次采用以实验检验猜想和假设的科学方法 D．法拉第发现了电流的磁效应并得出电磁感应定律 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·云南·模拟预测）某实验小组用图（a）所示装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验。该小组同学记录了磁体运动的四种情况，并标出相应感应电流的方向，如图（b）所示，请回答下面问题： (1)对实验甲进行分析：当磁体靠近线圈，即穿过线圈的磁通量增加，根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向 （选填“向上”或“向下”），与磁体的磁场方向 （选填“相同”或“相反”），这是 （选填“促进”或“阻碍”）穿过线圈的磁通量增加；同样的方法对实验乙、丙、丁进行分析，并把相关分析结果记录在下列表格中。 甲 乙 丙 丁 原磁场方向 向下 向上 向下 向上 穿过线圈的磁通量变化情况 增加 增加 减小 减小 感应电流的方向（在螺线管上方俯视） 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 感应电流的磁场方向 向下 向下 向上 原磁场与感应电流磁场方向的关系 相反 相同 相同 (2)总结上述实验结果，可以得到关于感应电流方向的规律：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 的变化。 【答案】(1) 向上 相反 阻碍 (2)磁通量 【详解】（1）[1][2][3]右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向上，而原磁场方向由N极指向S极，即原磁场方向向下，所以感应磁场方向与原磁场方向相反；感应电流的磁场阻碍穿过线圈的磁通量增加。 （2）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。 5．（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 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $