13.3 电磁感应现象及应用 同步巩固练习-2025-2026学年高二下学期物理人教版必修第三册

人教版高中物理必修第三册第十三章电磁感应与电磁波初步 第3节电磁感应现象及应用同步巩固练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图，空间中存在垂直于纸面的有界匀强磁场，圆形闭合金属线圈处于位置1、2、3、4时，均与磁场边界相切。线圈在下列运动过程中，不产生感应电流的是（　　） A．从位置1平移到位置2 B．从位置2平移到位置3 C．从位置3平移到位置4 D．在位置2以圆形线圈的任一直径为轴转动 2．关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法错误的是（   ） A．奥斯特发现了电流的磁效应 B．密立根测出了元电荷e的数值 C．库仑发现了电磁感应现象 D．安培提出了分子电流假说 3．如图，水平桌面上平放一矩形导线框abcd，O为中心点。匀强磁场竖直向上，下列操作可使线圈中产生感应电流的是（　　） A．线框水平向右平动 B．线框竖直向上平动 C．线框绕过O点的竖直轴转动 D．线框以ab为轴逆时针转动 4．我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，如《春秋纬•考异邮》中就有“玳瑁吸衣若”之说。下列不属于静电现象的是（   ） A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引 C．从干燥的地毯上走过，手碰到门上的金属把手时会有被电击的感觉 D．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流 5．如图，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（　　） A．线圈不动，磁铁快速向上 B．线圈不动，磁铁快速向下 C．磁铁不动，线圈快速向上 D．线圈和磁铁同时同速向上 6．下列各图所描述的物理情境，正确的是（　　）    A．图甲中线圈垂直于匀强磁场方向在磁场中向右平移时，线圈中有感应电流 B．图乙中条形磁体附近的金属框从A位置向B位置运动过程中，穿过金属框的磁通量先减小后增大 C．图丙中矩形线圈绕与匀强磁场平行的水平轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量的变化量不为零 D．图丁中开关S闭合瞬间，线圈N中没有感应电流 二、多选题 7．如图所示，水平面上固定着两金属导轨，导体棒a、b也固定不动，与导轨构成回路，回路正上方的条形磁铁做下列运动时，一定能使回路产生感应电流的是（　　） A．磁铁静止不动 B．磁铁靠近导体棒 C．磁铁远离导体棒 D．磁铁向右平移 8．如图所示是“探究感应电流产生的条件”的实验装置，下列情况中能引起电流表指针偏转的是（　　） A．闭合开关瞬间 B．断开开关瞬间 C．闭合开关后，保持滑动变阻器滑片不动 D．断开开关后，迅速移动滑动变阻器的滑片 三、解答题 9．如图所示，光滑水平面内存在一有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向如图所示。一边长为L的正方形单匝导线框位于水平面内，某时刻导线框以垂直磁场边界的初速度v从磁场左边缘进入磁场。已知导线框的质量为m、电阻为R。已知导线框的质量为m、电阻为R。导线框完全进入磁场的过程中，求： (1)感应电流的最大值I； (2)加速度的最大值a； (3)流过导线截面的电荷量q。 10．如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处于与水平方向夹角为θ斜向上的匀强磁场中，θ=，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为L的正方形。 （1）求t=0时穿过MDEN回路的磁通量； （2）为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式。    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 $ 人教版高中物理必修第三册第十三章电磁感应与电磁波初步第3节电磁感应现象及应用同步巩固练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图，空间中存在垂直于纸面的有界匀强磁场，圆形闭合金属线圈处于位置1、2、3、4时，均与磁场边界相切。线圈在下列运动过程中，不产生感应电流的是（　　） A．从位置1平移到位置2 B．从位置2平移到位置3 C．从位置3平移到位置4 D．在位置2以圆形线圈的任一直径为轴转动 【答案】B 【难度】0.94 【知识点】线圈在进出磁场时产生电流 【详解】感应电流的产生需要有两个条件：有闭合回路和磁通量的变化。 圆形闭合金属线圈在运动过程中根据，从位置1平移到位置2，有效面积增加，则向里的磁通量增加，能产生感应电流；从位置2平移到位置3，和均不变，故无法产生感应电流；从位置3平移到位置4，有效面积减小，则向里的磁通量减小，能产生感应电流；在位置2以圆形线圈的任一直径为轴转动时，有效面积为圆形面积在垂直磁场方向的投影，故有效面积会变化，从而引起磁通量改变，能产生感应电流。 故选B。 2．关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法错误的是（   ） A．奥斯特发现了电流的磁效应 B．密立根测出了元电荷e的数值 C．库仑发现了电磁感应现象 D．安培提出了分子电流假说 【答案】C 【难度】0.94 【知识点】电磁感应的发现过程、安培分子电流假说、奥斯特实验与安培定则、元电荷、电荷量和比荷 【详解】A．奥斯特发现了电流的磁效应，选项A正确，不符题意； B． 密立根测出了元电荷e的数值，选项B正确，不符题意； C．法拉第发现了电磁感应现象，选项C错误，符合题意； D．安培提出了分子电流假说，选项D正确，不符题意。 故选C. 3．如图，水平桌面上平放一矩形导线框abcd，O为中心点。匀强磁场竖直向上，下列操作可使线圈中产生感应电流的是（　　） A．线框水平向右平动 B．线框竖直向上平动 C．线框绕过O点的竖直轴转动 D．线框以ab为轴逆时针转动 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】探究感应电流产生的条件 【详解】A．线圈向右平动，穿过线圈的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故A错误； B．线圈竖直向上平动，穿过线圈的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故B错误； C．线圈绕过O点的竖直轴转动，穿过线圈的磁通量也不发生变化，无感应电流产生，故C错误； D．线圈以ab为轴转动时，导致穿过线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流，故D正确。 故选D。 4．我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，如《春秋纬•考异邮》中就有“玳瑁吸衣若”之说。下列不属于静电现象的是（   ） A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引 C．从干燥的地毯上走过，手碰到门上的金属把手时会有被电击的感觉 D．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】探究感应电流产生的条件、null 【详解】A．塑料梳子与头发摩擦而带有电荷，因而能够吸起纸屑，属于静电现象，故A错误； B．带电小球移近不带电金属球，发生静电感应，两者相互吸引，故B错误； C．人从干燥的地毯上走过，因鞋子与地毯摩擦而带上电荷，所以手碰到金属把手时有被电击的感觉，属于静电现象，故C错误； D．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流，属于电磁感应现象，故D正确。 故选D。 5．如图，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（　　） A．线圈不动，磁铁快速向上 B．线圈不动，磁铁快速向下 C．磁铁不动，线圈快速向上 D．线圈和磁铁同时同速向上 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】插入拔出铁芯电流表指针变化 【详解】A．图中线圈和电流计组成了闭合回路，线圈不动，磁铁快速向上运动时，线圈切割磁感线，产生感应电流，故A错误； B．线圈不动，磁铁快速向下运动时，线圈切割磁感线，产生感应电流，故B错误； C．磁铁不动，线圈快速向上运动，根据运动的相对性，线圈切割磁感线，产生感应电流，故C错误； D．线圈和磁铁同时同速向上运动，由于相对静止，线圈没有切割磁感线，因而不会产生感应电流，故D正确。 故选D。 6．下列各图所描述的物理情境，正确的是（　　）    A．图甲中线圈垂直于匀强磁场方向在磁场中向右平移时，线圈中有感应电流 B．图乙中条形磁体附近的金属框从A位置向B位置运动过程中，穿过金属框的磁通量先减小后增大 C．图丙中矩形线圈绕与匀强磁场平行的水平轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量的变化量不为零 D．图丁中开关S闭合瞬间，线圈N中没有感应电流 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】探究感应电流产生的条件 【详解】A．图甲中线圈垂直于匀强磁场方向在磁场中向右平移时，线圈中的磁通量没有变化，没有感应电流，故A错误； B．图乙中条形磁体附近的金属框从A位置向B位置运动过程中，穿过金属框的磁通量先减小后增大，故B正确； C．图丙中矩形线圈绕与匀强磁场平行的水平轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量的变化量一直为零，故C错误； D．图丁中开关S闭合瞬间，穿过线圈N的磁通量瞬间增大，N中有感应电流，故D错误； 故选B。 二、多选题 7．如图所示，水平面上固定着两金属导轨，导体棒a、b也固定不动，与导轨构成回路，回路正上方的条形磁铁做下列运动时，一定能使回路产生感应电流的是（　　） A．磁铁静止不动 B．磁铁靠近导体棒 C．磁铁远离导体棒 D．磁铁向右平移 【答案】BCD 【难度】0.85 【知识点】探究感应电流产生的条件 【详解】A．磁铁静止不动，则穿过回路的磁通量不变，不会产生感应电流，选项A错误； B．磁铁靠近导体棒，穿过回路的磁通量增加，则会产生感应电流，选项B正确； C．磁铁远离导体棒，穿过回路的磁通量减小，则会产生感应电流，选项C正确； D．磁铁向右平移，穿过回路的磁通量减小，则会产生感应电流，选项D正确。 故选BCD。 8．如图所示是“探究感应电流产生的条件”的实验装置，下列情况中能引起电流表指针偏转的是（　　） A．闭合开关瞬间 B．断开开关瞬间 C．闭合开关后，保持滑动变阻器滑片不动 D．断开开关后，迅速移动滑动变阻器的滑片 【答案】AB 【难度】0.65 【知识点】开关闭合断开的瞬间线圈电流变化、调节滑动变阻器分析电流表变化 【详解】A．闭合开关瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，则线圈B中会产生感应电流，选项A正确； B．断开开关瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，则线圈B中会产生感应电流，选项B正确； C．闭合开关后，保持滑动变阻器滑片不动，线圈A中的电流不变，则穿过线圈B的磁通量不发生变化，则线圈B中不会产生感应电流，选项C错误； D．断开开关后，迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈A中的电流为零，则穿过线圈B的磁通量为零，则线圈B中不会产生感应电流，选项D错误； 故选AB。 三、解答题 9．如图所示，光滑水平面内存在一有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向如图所示。一边长为L的正方形单匝导线框位于水平面内，某时刻导线框以垂直磁场边界的初速度v从磁场左边缘进入磁场。已知导线框的质量为m、电阻为R。已知导线框的质量为m、电阻为R。导线框完全进入磁场的过程中，求： (1)感应电流的最大值I； (2)加速度的最大值a； (3)流过导线截面的电荷量q。 【答案】(1) (2) (3) 【难度】0.65 【知识点】求线框进出磁场时通过导体截面的电量、线框进出磁场产生的等效电路相关计算 【详解】（1）线框刚进入磁场时，产生的感应电动势最大为E=BLv 根据闭合电路欧姆定律，可得感应电流 则感应电流的最大值为 （2）线框受到的安培力为F=BIL 根据牛顿第二定律可得F=ma 解得加速度的最大值为 （3）导线框完全进入磁场的过程中，平均电动势为 平均电流为 流过导线截面的电荷量为 联立解得流过导线截面的电荷量为 10．如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处于与水平方向夹角为θ斜向上的匀强磁场中，θ=，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为L的正方形。 （1）求t=0时穿过MDEN回路的磁通量； （2）为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式。    【答案】（1）；（2） 【难度】0.65 【知识点】计算磁通量的大小 【详解】（1）求t=0时穿过MDEN回路的磁通量为 （2）当穿过MDEN回路的磁通量不变，MN棒中不产生感应电流，可得 解得B与t的关系式为 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 $