第13.3节 电磁感应现象及应用（高效培优·讲义）物理人教版必修第三册

本讲义聚焦高中物理电磁感应现象及应用核心知识点，从奥斯特“电生磁”引入，梳理法拉第“磁生电”的发现过程，以“闭合回路、磁通量变化”为核心构建感应电流产生条件，延伸至发电机、变压器等实际应用，形成“现象-条件-应用”的完整学习支架。 资料融合科学探究与科学思维，通过“探究感应电流条件”实验、导体棒切割磁感线等经典模型分析，结合避坑指南区分磁通量变化类型，辅以真题闯关和课后练习。课中辅助教师实验教学，提升学生科学探究能力，课后助力学生巩固物理观念，查漏补缺，培养问题解决能力。

第13.3节 电磁感应现象及应用 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 产生感应电流的条件 考点02 电磁感应现象的应用 03 避坑指南·解题通法 角度01 电磁感应的发现过程 角度02 导体棒切割磁感线产生感应电流 角度03 插入拔出铁芯电流表指针变化 角度04 开关闭合断开的瞬间线圈电流变化 角度05 探究感应电流产生的条件  角度06 磁铁靠近或远离线圈时产生感应电流 角度07 线圈在进出磁场时产生电流 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.知道电磁感应现象，理解 “磁生电” 的发现意义 2.掌握产生感应电流的完整条件：闭合回路、磁通量变化 3.能判断简单场景下是否产生感应电流 4.了解发电机、电磁炉等电磁感应的实际应用 1.抓住核心判定依据：闭合回路的磁通量是否发生变化 2.区分 “磁场变化” 和 “面积变化” 两类磁通量改变的情景 3.对比奥斯特电生磁、法拉第磁生电，体会电磁对称关系 4.结合生活实例理解电磁感应在能源转化中的作用 知识导图 考点01 产生感应电流的条件 1、电磁感应现象的发现过程 （1）提出物理问题：奥斯特发现的电流的磁效应，证实了电现象和磁现象是有联系的。人们从电流磁效应的对称性角度，开始思考如下问题；既然电流能够引起磁针的运动，那么，为什么不能用磁体使导线中产生电流呢？ （2）法拉第的探索：法拉第提出了“由磁产生电”的设想，并为此进行了长达10年的探索，从中领悟到，“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 （3）电磁感应现象的发现：1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上（如下图 ），一个线圈接电源，另一个线圈接“电流表”。当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流。他在1831年8月29日的日记中写下了首次成功的记录。 （4）电磁感应现象发现的意义：电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加深入，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。 2、划时代的发现 （1）“电生磁”的发现：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了 。 （2）“磁生电”的发现：1831年，英国物理学家法拉第发现了 。 （3）电磁感应：法拉第把由他发现的磁生电的现象叫做电磁感应。 （4）感应电流：由电磁感应现象产生的电流。 3、产生感应电流的条件 （1）实验：探究感应电流产生的条件 探究一：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 电流，当导体ab做 运动时，闭合回路中有电流产生。 探究二：如图乙，当线圈A的电流不变时，线圈B所在的回路中 电流产生；当线圈A的电流 时，线圈B所在回路中就有了电流。 （2）产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的 时，闭合导体回路中就产生感应电流。 （3）不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然会产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。 （4）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 4、一种特殊情况：对于如下图所示，导体棒切割磁场产生感应电流的情况，依然可以认为是CDEF所围的闭合回路的磁通量发生了变化，从而引起感应电流的产生。 【深化点拨】 1．产生感应电流的条件 （1）电路闭合和磁通量发生变化是产生感应电流的两个条件，二者缺一不可。 （2）磁通量发生变化，其主要内涵体现在“变化”上，磁通量很大，若没有变化，也不会产生感应电流。若开始时磁通量虽然是零，但是磁通量是变化的，仍然可以产生感应电流。 （3）磁通量有变化，但回路没闭合，不产生感应电流。 （4）闭合回路切割磁感线，但磁通量没变化，不产生感应电流。 （5）初、末位置磁通量相同，但过程中闭合回路磁通量有变化，产生感应电流。 （6）线圈有正、反两面，磁感线穿过的方向不同，磁通量不同，产生感应电流。 2．判断有无感应电流的基本步骤 （1）明确所研究的电路是否为闭合电路。 （2）分析最初状态穿过电路的磁通量情况。 （3）根据相关量变化的情况分析穿过闭合电路的磁通量是否发生变化，常见的情况有以下几种： ①磁感应强度B不变，线圈面积S发生变化，例如闭合电路的一部分导体切割磁感线时。 ②线圈面积S不变，磁感应强度B发生变化，例如线圈与磁体之间发生相对运动时或者磁场是由通电螺线管产生而螺线管中的电流变化时。 ③磁感应强度B和线圈面积S同时发生变化，此时可由△Φ=Φ1-Φ0。计算并判断磁通量是否发生变化。 ④线圈面积S不变，磁感应强度B也不变，但二者之间的夹角发生变化，例如线圈在磁场中转动时。 1．下列关于电磁感应现象说法正确的是（　　） A．是由奥斯特通过实验发现的 B．说明了电能生磁 C．是指磁生电的现象 D．揭示了电流受到安培力的原因 2．（多选）如图所示，一根直导线MN位于竖直方向，通有恒定电流I，在它的右边同一竖直平面内有一个闭合线圈abcd。当线圈做下面几种运动时，线圈中磁通量会发生变化的是（　　） 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．线圈以直导线MN边为轴，线圈向纸里的方向转动90°角 D．线圈以ad边为轴，bc边向纸里的方向转动90°角 3．如图所示为“探究感应电流产生的条件”的实物电路图，但图中的电路接线不完整。 (1)请用笔画线代替导线按要求将电路补充完整（要求滑片P向左滑动时滑动变阻器接入电路中的电阻增大）； (2)正确连接电路后，要使电流表的指针发生偏转，下列可行的操作是__________。 A．断开开关，线圈A插入线圈B B．断开开关，将铁芯从线圈中快速抽离 C．闭合开关，快速滑动变阻器的滑片P D．闭合开关稳定时，再断开开关瞬间 (3)通过以上实验得出，感应电流产生的条件是：__________。 考点02 电磁感应现象的应用 1、电磁感应现象的定义：由磁生电的现象称为 。 2、感应电流：电磁感应现象中产生的电流称为 。 3、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。 【拓展补充】 法拉第用过的线圈：法拉第对科学的热爱以及对科学研究持之以恒、坚韧不拔的态度是他获得巨大成就的重要原因之一。 【深化点拨】 1．电磁感应现象的应用注意事项 （1）电磁感应是机械能转化为电能（与电动机相反：电动机是电能转化为机械能）。 （2）发电机、变压器、电磁炉均利用 "磁生电"，不要与 "电生磁"（电流的磁效应，如电磁铁）混淆。 2．电磁感应现象中感应电流的方向：感应电流方向与两个因素有关，导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向，改变其中任意一个因素，感应电流方向改变；两个因素同时改变，方向不变。 3．实验与答题注意 （1）探究感应电流实验中，应使用灵敏电流计（G 表），因为感应电流通常很小。 （2）答题时表述要完整："闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流"，不能只说 "导体在磁场中运动就产生电流"。 （3）变压器只能改变交流电的电压，不能改变直流电电压（直流电磁通量不变，无感应电流）。 1．某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈甲和乙。如果线圈甲中电流i与时间t的关系有图所示的A、B、C、D四种情况，那么在这段时间内，哪种情况无法观察到线圈乙中有感应电流（　　） A． B． C． D． 2．（多选）某同学为商店设计了一个感应门铃，强磁条固定在门框上，线圈和语音系统固定在平开门（前后开）上，当线圈中感应出一定强度的电流信号时，自动触发语音系统发出语音，下列说法中正确的是（　　） A．开门时发出语音 B．开门时不发出语音 C．开门时线圈的磁通量增大 D．关门时线圈的磁通量增大 电磁感应现象及应用的综合应用及解题步骤 1.产生感应电流的条件：这是本节最核心的判断依据，所有的实验现象（切割、插拔磁铁、开关通断）归根结底都是这一个条件。 （1）核心条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 缺一不可： 电路必须是闭合的（若电路断开，只有感应电动势，无感应电流）。 磁通量 Φ必须变化（ΔΦ≠0）。 （2）常见误区 “只要导体在磁场中运动就有电流” —— 错。如果是平行于磁感线运动，或者整体在匀强磁场中平动（磁通量不变），就没有电流。 “只要磁场很强就有电流” —— 错。磁场强不代表磁通量在变化。 2.磁通量变化的三种方式：根据公式 Φ=BS（当 B⊥S时），磁通量的变化通常由以下三种情况引起，解题时要迅速识别是哪一种： （1）B不变，S变：例如导体棒切割磁感线（有效面积改变）、弹簧线圈收缩或扩张。 （2）S不变， B变：例如磁铁插入/拔出线圈、通电螺线管电流变化导致磁场强弱变化。 （3）B、 S都不变，夹角变：例如线圈在磁场中转动（交流发电机原理）。 3.经典实验模型的对应关系：教材中提到的几个经典实验，本质上对应了不同的物理过程，考试常考其原理归类。 （1）导体棒切割→属于 SS 发生变化（回路面积改变）。 （2）条形磁铁插入/拔出螺线管→属于 BB 发生变化（螺线管内部磁场强弱改变）。 （3）法拉第圆盘/摇绳发电→本质也是 导体切割磁感线（地磁场虽然弱，但导线长或速度够快时也能产生微弱电流）。 （4）互感现象（原副线圈）→开关闭合/断开瞬间，原线圈电流突变→磁场突变→副线圈磁通量变化。 4.电磁感应的能量观：虽然这节主要讲现象，但理解能量转化有助于记忆。 （1）本质：电磁感应现象中，产生电能的过程，必然伴随着其他形式能的消耗。 （2）例子：摇绳发电、手摇发电机：消耗了机械能，转化为电能。 磁铁插入线圈：你会感觉到阻力，克服这个阻力做功（机械能），转化为电能（最终变成焦耳热）。 结论：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因（楞次定律的铺垫），所以产生电能不能“凭空而来”。 角度01 电磁感应的发现过程 1．（24-25高三下·河南周口·开学考试）下列现象中利用的主要原理与电磁感应有关的是（　　） A．如图甲，导线通电后，小磁针发生偏转 B．如图乙，摇动导线，电流计有示数 C．如图丙，通电后，液体旋转 D．如图丁，通电后弹簧上下振动 2．（多选）如图所示是一种经颅磁刺激的医疗技术，在人体头部上方放置的金属线圈内通以脉冲电流，电流流经线圈产生高强度脉冲磁场，磁场穿过头颅对脑部特定区域产生感应电流，下列说法正确的是（　　） 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．变化的磁场会使得脑部特定区域产生感应电场 C．若将脉冲电流改为恒定电流，也会持续对脑部产生感应电流 D．若脉冲电流最大强度不变，但脉冲电流时间缩短，则在脑部产生的感应电流会增强 角度02 导体棒切割磁感线产生感应电流 3．如图所示是安检使用的一种金属探测仪。当探测仪靠近金属物体时，会产生感应电流，发出报警信号，其工作原理与下列实验原理相同的是（　　） A． B． C． D． 4．（多选）下列选项中的操作能使如图所示的三种装置产生感应电流的是（　　） A．甲图中，使导体棒AB顺着磁感线运动 B．乙图中，使条形磁铁插入或拔出线圈 C．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入大螺线管B中不动 D．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入大螺线管B中不动，移动滑动变阻器的滑片 角度03 插入拔出铁芯电流表指针变化 5．如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到电流计上，把线圈A装在线圈B的里面，下列说法正确的是（　　） A．开关闭合瞬间，电流计的指针不会偏转 B．开关断开瞬间，电流计的指针不会偏转 C．开关闭合稳定后，滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动，电流计指针不会偏转 D．开关闭合稳定后，把小线圈A从线圈B中拔出，电流计的指针会偏转 6．（多选）如图，某同学把磁铁插入线圈时，发现电流计的指针发生偏转，当磁铁（　　） A．静止在线圈中时，电流计指针不会偏转 B．从线圈中抽出时，电流计指针不会偏转 C．静止在线圈中时，电流计指针会偏转 D．从线圈中抽出时，电流计指针会偏转 7．（24-25高二下·广东茂名·期中）如图所示是“探究影响感应电流方向和大小的因素”的实验装置： (1)某同学闭合开关瞬间，发现电流表指针向右偏转。则将滑动变阻器的滑片向左滑动时，能观察到电流计指针___________（选填“向右”或“向左”或“不”）偏转。当他将铁芯向上拔出时，能观察到电流计指针___________（选填“向右”或“向左”或“不”）偏转。当他将铁芯用更快的速度向上拔出时，更观察到电流计偏转角度___________（选填“更大”或“更小”或“不变”）。 (2)通过该实验，可以得出结论：感应电流的方向与原磁场的方向及原磁场通过线圈的磁通量___________有关，感应电流的大小与原磁场通过线圈的磁通量变化___________有关。 角度04 开关闭合断开的瞬间线圈电流变化 8．如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，电流表与线圈P串联。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S瞬间，电流表中感应电流的方向从a到b B．开关S始终闭合，电流表中感应电流的方向从b到a C．断开开关S瞬间，电流表中没有感应电流 D．断开开关S瞬间，电流表中感应电流的方向从a到b 9．（25-26高二上·山东枣庄·期中）（多选）如图所示，装置中线圈平面与螺线管垂直，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，穿过线圈的磁场方向向左 B．闭合开关S，向下移动滑动变阻器滑片，通过线圈的磁通量变大 C．开关S闭合，线圈中一直有感应电流 D．开关S断开瞬间，线圈中有感应电流 10．（24-25高二下·四川绵阳·期中）在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中。 (1)已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整，则N连接到__________（选填“a”“b”“c”或“M”），M连接到________（选填“a”“b”“c”或“N”）。 (2)a.正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转，由此可以判断___________。 A．线圈A向上移动，能引起灵敏电流计指针向右偏转 B．当断开开关时，能引起灵敏电流计指针向右偏转 C．滑动变阻器的滑片P减速向左滑动，电流计指针向右偏转 D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向 b.开关闭合后，将线圈A向下移动，电流表指针发生偏转。若想让电流表指针偏转角度变大，可以采取的操作有__________。 A．增加电池节数 B．移动线圈A前，将滑片P向右移动 C．增大线圈A的移动速度 D．去掉线圈A中的铁芯 (3)某同学第一次将滑动变阻器的滑片P慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片P快速向右移动，发现电流计的指针摆动的幅度第二次的幅度大，原因是线圈中的_________________（选填“磁通量”“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第二次比第一次的大。 (4)图中，在未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置的情况下，直接拆除某线圈处导线，可能由于自感现象突然被电击一下，则被电击可能是在拆除___________（选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的。 角度05 探究感应电流产生的条件  11．（24-25高二上·山东潍坊·期中）如图所示，足够长的通电直导线跟矩形导线框abcd在同一平面内且彼此绝缘，直导线经过ab、cd的中点。下列操作中线框中会产生感应电流的是（     ） A．线框在纸面内向右运动 B．线框在纸面内向上运动 C．线框以直导线为轴转动 D．线框垂直纸面向外平动 12．（25-26高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中）（多选）如图所示，A中条形磁铁插入或拔出线圈时；B中闭合线圈竖直向下平动时；C中线圈在匀强磁场中，保持线圈平面始终与磁感线垂直左右运动时；D中垂直于条形磁铁的正方形线圈以速度远离磁铁的过程中。其中能产生感应电流的是（　　） A． B． C． D． 13．小红用如图甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁体N极朝下，请回答下列问题： (1)要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，小红进行了以下四种操作，其中可行的是________。 A．螺线管不动，磁体静止放在螺线管中 B．螺线管不动，磁体插入或拔出螺线管 C．磁体与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动 D．磁体与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动 (2)已知当电流从灵敏电流计G左端流入时，指针向左偏转。将灵敏电流计G与线圈L连接，线圈上导线绕法如图乙所示。将磁体N极向下从线圈L上方竖直插入L时，灵敏电流计G的指针将________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转。当磁体从图中虚线位置向右远离L时，a点电势________（选填“高于”“等于”或“低于”）b点电势 角度06 磁铁靠近或远离线圈时产生感应电流 14．（25-26高二下·江苏扬州·期中）用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。已知电流从“+”接线柱流入电流表时指针向左偏转。在条形磁铁向下靠近线圈的过程中，电流表指针（　　） A．向左偏 B．向右偏 C．左右摆动 D．静止不动 15．（25-26高二下·陕西商洛·期中）（多选）如下左图为某“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如下右图所示。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。下列说法正确的是（　　） A．按下按钮过程，电流方向由P到Q B．松开按钮过程，螺线管Q端电势较高 C．若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大 D．按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势 16．（25-26高二下·山东聊城·期中）某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象。 (1)在图甲中，闭合开关S后，将滑片P向右移动的过程中，线圈B中的磁通量________（选填“增大”或“减小”）。当实验结束，在开关还没断开，A、B两线圈和铁芯也没分开放置的情况下，某同学直接用手去拆除某线圈处的导线时，由于自感现象突然被电击了一下，则该同学被电击可能是在拆除________（选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的。 (2)在图乙中，将条形磁铁S极向下插入线圈的过程中，感应电流从 ________（选填“正”或“负”）极接线柱流入电表。 (3)为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图丙所示。已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。当条形磁铁从图中的位置向右远离L时，指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为________（选填“顺时针”或“逆时针”）。 角度07 线圈在进出磁场时产生电流 17．下列现象中，属于电磁感应现象的是（　　） A．通电线圈在磁场中转动 B．闭合线圈在磁场中运动而产生电流 C．磁铁吸引小磁针 D．小磁针在通电导线附近发生偏转 18．（多选）下列选项中是用导线做成的圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘)。下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是（　　） A． B． C． D． 【例1】（2026·北京·高考真题）用如图1所示的装置研究线圈中的感应电流。固定在支架上的线圈与电流传感器、滑动变阻器连接。时磁铁从线圈上方某高处开始下落，穿过线圈并远离线圈。电流传感器采集的电流随时间变化的图像如图2所示。下列说法正确的是（     ） A．时间内，感应电流方向从到 B．时刻，穿过线圈的磁通量为0 C．、两段时间内曲线与时间轴围成的面积相等 D．向左移动滑片，重复实验所得图像中的变小 【深化点拨】 1、考查磁通量的理解，磁铁穿过线圈过程中，磁通量先增大后减小，磁铁经过线圈中间位置磁通量最大。 2、考查 It 图像的物理意义，图像和时间轴围成面积代表电荷量，磁铁进入和离开线圈过程磁通量变化总量相等。 3、考查实验情景分析，滑动变阻器改变回路电阻，不会改变磁铁下落运动，因此磁铁穿过线圈的时间不会发生变化。 【变式1-1】（2026·陕晋青宁卷·高考真题）下列处于匀强磁场的导体回路中能产生交变电流的是（     ） A．甲图中绕轴匀速转动的导体环 B．乙图中绕轴匀速转动的导体框 C．丙图中在固定导轨上匀速运动的导体棒所在回路 D．丁图中匀速运动的导体框 【变式1-2】（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 【变式1-3】（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 ⚡基础速刷 1．（25-26高一下·贵州黔东南·期末）如图所示，矩形线圈位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的两条边与导线平行，导线中通有恒定电流，线圈以速度向右远离直导线。下列说法中正确的是（     ） A．线圈的面积不变，因此线圈不会产生感应电流 B．线圈的磁通量减小，因此线圈会产生感应电流 C．只有足够大，线圈才会产生感应电流 D．只有足够大，线圈才会产生感应电流 2．（24-25高二上·江苏盐城·期末）如图，线圈M和线圈N绕在同一个铁芯上，闭合开关S的瞬间，线圈N中（　　） A．没有感应电流，因为线圈N中磁通量不变 B．没有感应电流，因为HIJK回路中磁通量不变 C．产生感应电流，是由于线圈N中磁通量变大 D．产生感应电流，是由于HIJK回路中磁通量变大 3．（25-26高二上·贵州安顺·期末）如图所示，将一圆环形导线竖直放置，在圆环所在空间加上一竖直向上的无界匀强磁场，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PQ为轴转动 B．让圆环水平向右平动 C．让圆环以MN为轴转动 D．让圆环以过圆心且垂直于圆环平面的轴顺时针转动 4．（25-26高二上·北京海淀·期末）（多选）图示装置是某同学探究感应电流产生条件的实验装置。在电路正常接通并稳定后，他发现：当电键断开时，电流表的指针向右偏转。则能使电流表指针向左偏转的操作是（　　） A．拔出线圈 B．在线圈中插入铁芯 C．滑动变阻器的滑动触头向右匀速滑动 D．滑动变阻器的滑动触头向右加速滑动 5．（25-26高二上·广东东莞·期末）（多选）关于下列四幅情景图，下列说法正确的有（　　） A．图甲中小磁针S极垂直纸面向外转动，说明小磁针正上方直导线中电流方向水平向左 B．图乙中线框由虚线位置顺时针转动到实线位置，穿过线框的磁通量变大 C．图丙中磁铁向右靠近不闭合线圈，线圈中会产生感应电流 D．图丁中条形磁体附近水平放置金属框从A下落到C的过程中，金属框中有感应电流产生 6．（25-26高二下·福建龙岩·期末）某实验小组利用如图所示实验装置来探究电磁感应现象。 (1)如图甲所示，用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，若磁体不动，使导体AB向上或向下运动，并且不切割磁感线，电流表的指针_________；若导体AB不动，使磁体左右运动，电流表的指针_________。（填“偏转”或“不偏转”） (2)如图乙所示，电路连接完好，线圈A在线圈B中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置；保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，会观测到电流表的指针_________。（填“向左偏”“向右偏”或“不动”） 🚀能力跃升 7．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 8．（25-26高二上·北京海淀·期末）如图所示，软铁环上绕有M、N两个线圈，线圈M与直流电源、电阻和开关相连，线圈N与电流表和开关相连。下列说法正确的是（     ） A．保持闭合，软铁环中的磁场为逆时针方向 B．保持闭合，在开关由断开到闭合的瞬间，电流表指针偏转 C．保持闭合，在开关由闭合到断开的瞬间，电流表指针不偏转 D．保持闭合，在开关由断开到闭合的瞬间，电流表指针偏转 9．（25-26高二上·广东广州·期末）高压直流输电中，两条输电线 M、N 等高平行排列，导线中通有等大、反向的电流。将一金属圆环置于垂直两输电线所在的平面内，其圆心位于 MN 连线中点 O，与 MN 的中垂线交于 a、b 两点，与 MN 连线交于 c、d。不计圆环对磁场的影响，则（　　） A．O 点磁感应强度为零 B．a、b 两点的磁感应强度方向相反 C．c、d 两点的磁感应强度方向相同 D．若圆环垂直纸面向外移动稍许，圆环内将产生感应电流 10．（25-26高二上·内蒙古赤峰·期末）（多选）如图所示是动圈式耳机的结构图，振动膜与线圈连接，线圈安放在永磁体磁极间的空隙中，能够自由运动。当音频电流通过线圈时，安培力使线圈振动，振动膜随着线圈振动而发声。下列描述正确的是（   ） A．只有音频输入电流是变化的，耳机才能发声 B．如果音频输入电流是恒定的，耳机也能发声 C．如果人对着耳机讲话，线圈中能产生电流 D．如果人对着耳机讲话，线圈中不能产生电流 11．（25-26高二上·辽宁抚顺·期末）（多选）如图所示，正方形线框abcd有一半处在足够大的匀强磁场中，虚线为磁场的边界，下列过程线框中有感应电流产生的是（　　） A．线框以垂直于虚线边界的速度向右平移 B．线框以平行于虚线边界的速度向上平移 C．线框以为轴向纸面外转动 D．线框以为轴向纸面外转动 12．（25-26高二下·江西九江·期末）某实验小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”的实验，实验步骤如下： (1)按照图甲所示的电路连接仪器，开关S断开时，观察到灵敏电流计的指针停在刻度盘的正中央位置；闭合开关S，观察到灵敏电流计指针向左偏；若将电源的正负极对调后，再接入电路，闭合开关S，观察到灵敏电流计指针向右偏；进行这步操作的目的是：判断电流从不同接线柱流入时，对灵敏电流计指针偏转____________的影响。 (2)若将图乙中的条形磁铁（极朝下）迅速插入线圈，观察到灵敏电流计的指针____________（选填“向左”或“向右”）偏转，说明线圈中的感应电流的磁场方向____________（选填“向上”或“向下”）。 🌟思维挑战 13．差动变压器指的是一种广泛用于电子技术和非电量检测中的变压器装置。主要用于测量位移、压力等非电量参量。其原理简化后如图所示，一个初级线圈位于正中间，两个匝数相等的次级线圈对称放置两侧，初始时铁芯位于空心管正中央，铁芯移动时始终至少有一端在次级线圈中，接线柱与恒定电流电源连接，不考虑次级线圈之间的相互作用。下列说法正确的是（     ） A．铁芯不动时，电势差 B．铁芯不动时，电势差 C．铁芯上移时，两端电势 D．铁芯下移时，两端电势 14．如下图所示，边长为2L的等边三角形abc区域内部存在垂直纸面向里的匀强磁场，a为x轴的坐标原点。一个长为L，宽为L的矩形线框置于x轴上，t=0时刻线框D点在坐标原点，线框以恒定的速度v穿过磁场。用i表示线框中的电流（逆时针为正），F表示线框所受的安培力的大小，P表示安培力的功率，Φ表示线框中的磁通量，下列图像正确的是（　　） A． B． C． D． 15．（多选）如图甲所示，a、b位于两个带等量同种电荷的点电荷连线的中垂线上，且a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且c、d到点的距离相等，两导线中通有等大同向的恒定电流，下列说法正确的是（　　） A．O点的电场强度为0，点的磁感应强度不为0 B．a、b两点的电场强度大小相等，方向不同 C．c、d两点的磁感应强度大小相等，方向相同 D．a、b两点的电势相等 16．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接。 （1）请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好；( ) （2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了下，然后将原线圈A迅速拔出副线圈B，那么此过程中，电流计的指针将向___________偏；若原线圈插入副线圈不动，然后将滑动变阻器阻值迅速减小，那么此时电流计的指针将向_________偏。 （3）看似简单的“电磁感应现象”，在历史研究上并非一帆风顺。瑞士物理学家科拉顿曾设计了一个利用磁铁在闭合线圈中获取电流的实验。他将一块磁铁放在螺线管中移动，试图在闭合线圈中产生电流，又在另一个小线圈中放一个小磁针，作为“灵敏电流计”。他将装置的两个部分放在了两个房间中，并用长导线连接，但是他无论如何尝试都没发现感应电流。请用所学知识分析以下问题： ①为何他要将装置两部分分别放在两个房间中？( ) ②为何他发现不了感应电流？( ) 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13.3节 电磁感应现象及应用 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 产生感应电流的条件 考点02 电磁感应现象的应用 03 避坑指南·解题通法 角度01 电磁感应的发现过程 角度02 导体棒切割磁感线产生感应电流 角度03 插入拔出铁芯电流表指针变化 角度04 开关闭合断开的瞬间线圈电流变化 角度05 探究感应电流产生的条件  角度06 磁铁靠近或远离线圈时产生感应电流 角度07 线圈在进出磁场时产生电流 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.知道电磁感应现象，理解 “磁生电” 的发现意义 2.掌握产生感应电流的完整条件：闭合回路、磁通量变化 3.能判断简单场景下是否产生感应电流 4.了解发电机、电磁炉等电磁感应的实际应用 1.抓住核心判定依据：闭合回路的磁通量是否发生变化 2.区分 “磁场变化” 和 “面积变化” 两类磁通量改变的情景 3.对比奥斯特电生磁、法拉第磁生电，体会电磁对称关系 4.结合生活实例理解电磁感应在能源转化中的作用 知识导图 考点01 产生感应电流的条件 1、电磁感应现象的发现过程 （1）提出物理问题：奥斯特发现的电流的磁效应，证实了电现象和磁现象是有联系的。人们从电流磁效应的对称性角度，开始思考如下问题；既然电流能够引起磁针的运动，那么，为什么不能用磁体使导线中产生电流呢？ （2）法拉第的探索：法拉第提出了“由磁产生电”的设想，并为此进行了长达10年的探索，从中领悟到，“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 （3）电磁感应现象的发现：1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上（如下图 ），一个线圈接电源，另一个线圈接“电流表”。当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流。他在1831年8月29日的日记中写下了首次成功的记录。 （4）电磁感应现象发现的意义：电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加深入，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。 2、划时代的发现 （1）“电生磁”的发现：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。 （2）“磁生电”的发现：1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。 （3）电磁感应：法拉第把由他发现的磁生电的现象叫做电磁感应。 （4）感应电流：由电磁感应现象产生的电流。 3、产生感应电流的条件 （1）实验：探究感应电流产生的条件 探究一：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，闭合回路中有电流产生。 探究二：如图乙，当线圈A的电流不变时，线圈B所在的回路中没有电流产生；当线圈A的电流变化时，线圈B所在回路中就有了电流。 （2）产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。 （3）不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然会产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。 （4）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 4、一种特殊情况：对于如下图所示，导体棒切割磁场产生感应电流的情况，依然可以认为是CDEF所围的闭合回路的磁通量发生了变化，从而引起感应电流的产生。 【深化点拨】 1．产生感应电流的条件 （1）电路闭合和磁通量发生变化是产生感应电流的两个条件，二者缺一不可。 （2）磁通量发生变化，其主要内涵体现在“变化”上，磁通量很大，若没有变化，也不会产生感应电流。若开始时磁通量虽然是零，但是磁通量是变化的，仍然可以产生感应电流。 （3）磁通量有变化，但回路没闭合，不产生感应电流。 （4）闭合回路切割磁感线，但磁通量没变化，不产生感应电流。 （5）初、末位置磁通量相同，但过程中闭合回路磁通量有变化，产生感应电流。 （6）线圈有正、反两面，磁感线穿过的方向不同，磁通量不同，产生感应电流。 2．判断有无感应电流的基本步骤 （1）明确所研究的电路是否为闭合电路。 （2）分析最初状态穿过电路的磁通量情况。 （3）根据相关量变化的情况分析穿过闭合电路的磁通量是否发生变化，常见的情况有以下几种： ①磁感应强度B不变，线圈面积S发生变化，例如闭合电路的一部分导体切割磁感线时。 ②线圈面积S不变，磁感应强度B发生变化，例如线圈与磁体之间发生相对运动时或者磁场是由通电螺线管产生而螺线管中的电流变化时。 ③磁感应强度B和线圈面积S同时发生变化，此时可由△Φ=Φ1-Φ0。计算并判断磁通量是否发生变化。 ④线圈面积S不变，磁感应强度B也不变，但二者之间的夹角发生变化，例如线圈在磁场中转动时。 1．下列关于电磁感应现象说法正确的是（　　） A．是由奥斯特通过实验发现的 B．说明了电能生磁 C．是指磁生电的现象 D．揭示了电流受到安培力的原因 【答案】C 【详解】A．电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的，奥斯特发现的是电流的磁效应，故A错误； B．电磁感应现象说明磁能生电，电能生磁是电流磁效应的结论，故B错误； C．电磁感应现象是指穿过闭合回路的磁通量发生变化时产生感应电流的现象，本质是磁生电，故C正确； D．电流受到安培力是磁场对电流的作用规律，和电磁感应现象无关，故D错误。 故选C。 2．（多选）如图所示，一根直导线MN位于竖直方向，通有恒定电流I，在它的右边同一竖直平面内有一个闭合线圈abcd。当线圈做下面几种运动时，线圈中磁通量会发生变化的是（　　） 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．线圈以直导线MN边为轴，线圈向纸里的方向转动90°角 D．线圈以ad边为轴，bc边向纸里的方向转动90°角 【答案】BD 【详解】A．线圈沿图中轴方向平行移动，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误。 B．线圈沿图中轴方向平行移动，穿过线圈的磁通量减小，会产生感应电流，故B正确。 C．导线框以长直导线为轴转动，穿过线框的磁通量始终没变，没有产生感应电流，故C错误。 D．线圈以边为轴，边向纸里的方向转动，穿过线圈的磁通量减小，会产生感应电流，故D正确。 故选BD。 3．如图所示为“探究感应电流产生的条件”的实物电路图，但图中的电路接线不完整。 (1)请用笔画线代替导线按要求将电路补充完整（要求滑片P向左滑动时滑动变阻器接入电路中的电阻增大）； (2)正确连接电路后，要使电流表的指针发生偏转，下列可行的操作是__________。 A．断开开关，线圈A插入线圈B B．断开开关，将铁芯从线圈中快速抽离 C．闭合开关，快速滑动变阻器的滑片P D．闭合开关稳定时，再断开开关瞬间 (3)通过以上实验得出，感应电流产生的条件是：__________。 【答案】(1) (2)CD (3)穿过闭合导体回路的磁通量发生变化 【详解】（1）根据题意，电路连接如下 （2）A．断开开关，线圈A插入线圈B，此时线圈A中无电流，不会产生磁场，线圈B磁通量不变，无感应电流，故A错误； B．断开开关，将铁芯从线圈中快速抽离，线圈A中无电流，线圈B磁通量不变，无感应电流，故B错误； C．闭合开关，快速滑动变阻器的滑片P，线圈A中电流变化，磁场变化，线圈B磁通量变化，产生感应电流，故C正确； D．闭合开关稳定时，再断开开关瞬间，线圈A中电流消失，磁场消失，线圈B磁通量变化，产生感应电流，故D正确。 故选CD。 （3）通过以上实验得出，感应电流产生的条件是：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化 考点02 电磁感应现象的应用 1、电磁感应现象的定义：由磁生电的现象称为电磁感应。 2、感应电流：电磁感应现象中产生的电流称为感应电流。 3、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。 【拓展补充】 法拉第用过的线圈：法拉第对科学的热爱以及对科学研究持之以恒、坚韧不拔的态度是他获得巨大成就的重要原因之一。 【深化点拨】 1．电磁感应现象的应用注意事项 （1）电磁感应是机械能转化为电能（与电动机相反：电动机是电能转化为机械能）。 （2）发电机、变压器、电磁炉均利用 "磁生电"，不要与 "电生磁"（电流的磁效应，如电磁铁）混淆。 2．电磁感应现象中感应电流的方向：感应电流方向与两个因素有关，导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向，改变其中任意一个因素，感应电流方向改变；两个因素同时改变，方向不变。 3．实验与答题注意 （1）探究感应电流实验中，应使用灵敏电流计（G 表），因为感应电流通常很小。 （2）答题时表述要完整："闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流"，不能只说 "导体在磁场中运动就产生电流"。 （3）变压器只能改变交流电的电压，不能改变直流电电压（直流电磁通量不变，无感应电流）。 1．某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈甲和乙。如果线圈甲中电流i与时间t的关系有图所示的A、B、C、D四种情况，那么在这段时间内，哪种情况无法观察到线圈乙中有感应电流（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．由图A可知，线圈甲中的电流恒定不变，产生的磁场恒定，穿过线圈乙的磁通量不发生变化，根据法拉第电磁感应定律，线圈乙中不产生感应电流，故A正确； B．由图B可知，线圈甲中的电流随时间均匀增加，产生的磁场均匀增强，穿过线圈乙的磁通量均匀增加，线圈乙中产生恒定的感应电流，故B错误； C．由图C可知，线圈甲中的电流随时间均匀减小，产生的磁场均匀减弱，穿过线圈乙的磁通量均匀减小，线圈乙中产生恒定的感应电流，故C错误； D．由图D可知，线圈甲中的电流随时间做非线性变化，产生的磁场发生变化，穿过线圈乙的磁通量发生变化，线圈乙中产生感应电流，故D错误。 故选A。 2．（多选）某同学为商店设计了一个感应门铃，强磁条固定在门框上，线圈和语音系统固定在平开门（前后开）上，当线圈中感应出一定强度的电流信号时，自动触发语音系统发出语音，下列说法中正确的是（　　） A．开门时发出语音 B．开门时不发出语音 C．开门时线圈的磁通量增大 D．关门时线圈的磁通量增大 【答案】AD 【详解】AB．开门、关门时，线圈磁通量都发生了改变，都会出现感应电流，语音系统都会发出语音，故A正确，B错误； CD．开门时线圈的磁通量减小，关门时线圈的磁通量增大，故C错误，D正确。 故选AD。 电磁感应现象及应用的综合应用及解题步骤 1.产生感应电流的条件：这是本节最核心的判断依据，所有的实验现象（切割、插拔磁铁、开关通断）归根结底都是这一个条件。 （1）核心条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 缺一不可： 电路必须是闭合的（若电路断开，只有感应电动势，无感应电流）。 磁通量 Φ必须变化（ΔΦ≠0）。 （2）常见误区 “只要导体在磁场中运动就有电流” —— 错。如果是平行于磁感线运动，或者整体在匀强磁场中平动（磁通量不变），就没有电流。 “只要磁场很强就有电流” —— 错。磁场强不代表磁通量在变化。 2.磁通量变化的三种方式：根据公式 Φ=BS（当 B⊥S时），磁通量的变化通常由以下三种情况引起，解题时要迅速识别是哪一种： （1）B不变，S变：例如导体棒切割磁感线（有效面积改变）、弹簧线圈收缩或扩张。 （2）S不变， B变：例如磁铁插入/拔出线圈、通电螺线管电流变化导致磁场强弱变化。 （3）B、 S都不变，夹角变：例如线圈在磁场中转动（交流发电机原理）。 3.经典实验模型的对应关系：教材中提到的几个经典实验，本质上对应了不同的物理过程，考试常考其原理归类。 （1）导体棒切割→属于 SS 发生变化（回路面积改变）。 （2）条形磁铁插入/拔出螺线管→属于 BB 发生变化（螺线管内部磁场强弱改变）。 （3）法拉第圆盘/摇绳发电→本质也是 导体切割磁感线（地磁场虽然弱，但导线长或速度够快时也能产生微弱电流）。 （4）互感现象（原副线圈）→开关闭合/断开瞬间，原线圈电流突变→磁场突变→副线圈磁通量变化。 4.电磁感应的能量观：虽然这节主要讲现象，但理解能量转化有助于记忆。 （1）本质：电磁感应现象中，产生电能的过程，必然伴随着其他形式能的消耗。 （2）例子：摇绳发电、手摇发电机：消耗了机械能，转化为电能。 磁铁插入线圈：你会感觉到阻力，克服这个阻力做功（机械能），转化为电能（最终变成焦耳热）。 结论：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因（楞次定律的铺垫），所以产生电能不能“凭空而来”。 角度01 电磁感应的发现过程 1．（24-25高三下·河南周口·开学考试）下列现象中利用的主要原理与电磁感应有关的是（　　） A．如图甲，导线通电后，小磁针发生偏转 B．如图乙，摇动导线，电流计有示数 C．如图丙，通电后，液体旋转 D．如图丁，通电后弹簧上下振动 【答案】B 【详解】A．如图甲，导线通电后，小磁针发生偏转，是电流的磁效应，原理不是电磁感应，A错误； B．如图乙，摇动导线，切割地磁场磁感线，产生感应电流，电流计有示数，原理是电磁感应，B正确； C．如图丙，通电后，液体旋转，这是电流在磁场中的受力问题，原理不是电磁感应，C错误； D．如图丁，通电后弹簧上下振动，是通电导线间的安培力问题，原理不是电磁感应，D错误。 故选B。 2．（多选）如图所示是一种经颅磁刺激的医疗技术，在人体头部上方放置的金属线圈内通以脉冲电流，电流流经线圈产生高强度脉冲磁场，磁场穿过头颅对脑部特定区域产生感应电流，下列说法正确的是（　　） 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．变化的磁场会使得脑部特定区域产生感应电场 C．若将脉冲电流改为恒定电流，也会持续对脑部产生感应电流 D．若脉冲电流最大强度不变，但脉冲电流时间缩短，则在脑部产生的感应电流会增强 【答案】BD 【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，即变化的磁场会使得脑部特定区域产生感应电场，故B正确； C．将脉冲电流改为恒定电流，不会产生变化的磁场，不会产生感应电流，不可持续对脑神经产生电刺激作用，故C错误； D．若脉冲电流最大强度不变，但缩短脉冲电流时间，则产生的磁场变化的更快，在脑部产生的感应电场及感应电流会增强，故D正确。 故选BD。 角度02 导体棒切割磁感线产生感应电流 3．如图所示是安检使用的一种金属探测仪。当探测仪靠近金属物体时，会产生感应电流，发出报警信号，其工作原理与下列实验原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．由题意可知，当探测仪靠近金属物体时，相当于闭合电路部分导体在切割磁感线，从而会产生感应电流，发出报警信号，是电磁感应现象。图A是通电直导线周围产生磁场，小磁针偏转，是电流的磁效应现象，A不符合题意； B．图B是闭合开关后，导线在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，电流表指针偏转，是电磁感应现象，B符合题意； C．图C是闭合开关后，通电直导线在磁场中受到安培力作用而运动，是电流的磁效应现象，C不符合题意； D．图D是闭合开关后，通电螺线管产生磁场，能吸引铁钉，这是电流的磁效应现象，D不符合题意。 故选B。 4．（多选）下列选项中的操作能使如图所示的三种装置产生感应电流的是（　　） A．甲图中，使导体棒AB顺着磁感线运动 B．乙图中，使条形磁铁插入或拔出线圈 C．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入大螺线管B中不动 D．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入大螺线管B中不动，移动滑动变阻器的滑片 【答案】BD 【详解】A．题图甲中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A错误； B．题图乙中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，线圈中都能产生感应电流，故B正确； C．题图丙中开关S保持闭合，回路中为恒定电流，小螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，无感应电流，故C错误； D．题图丙中开关S保持闭合，小螺线管A插入大螺线管B中不动，移动滑动变阻器的滑片使闭合回路中的电流变化，从而使小螺线管A产生的磁场变化，故大螺线管B中的磁通量变化，有感应电流，故D正确。 故选BD。 角度03 插入拔出铁芯电流表指针变化 5．如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到电流计上，把线圈A装在线圈B的里面，下列说法正确的是（　　） A．开关闭合瞬间，电流计的指针不会偏转 B．开关断开瞬间，电流计的指针不会偏转 C．开关闭合稳定后，滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动，电流计指针不会偏转 D．开关闭合稳定后，把小线圈A从线圈B中拔出，电流计的指针会偏转 【答案】D 【详解】AB．开关闭合和断开的瞬间，通过线圈B的磁通量均发生变化，电流计的指针会偏转，AB错误； C．开关闭合稳定后，滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动，则线圈A的电流发生变化，电流磁场发生变化，产生电磁感应现象，电流计的指针会偏转，C错误； D．开关闭合稳定后，把小线圈A从线圈B中拔出，通过线圈B的磁通量减小，产生感应电流，电流计的指针会偏转，D正确。 故选D。 6．（多选）如图，某同学把磁铁插入线圈时，发现电流计的指针发生偏转，当磁铁（　　） A．静止在线圈中时，电流计指针不会偏转 B．从线圈中抽出时，电流计指针不会偏转 C．静止在线圈中时，电流计指针会偏转 D．从线圈中抽出时，电流计指针会偏转 【答案】AD 【详解】AC．当磁铁静止在线圈中时，线圈中的磁通量不变，不会产生感应电流，所以电流计指针不会偏转，故A正确，C错误； BD．将磁铁从线圈中抽出时，线圈中的磁通量减小，产生的感应电流方向与插入磁铁过程中的感应电流方向相反，所以电流计指针会偏转，故D正确，B错误。 故选AD。 7．（24-25高二下·广东茂名·期中）如图所示是“探究影响感应电流方向和大小的因素”的实验装置： (1)某同学闭合开关瞬间，发现电流表指针向右偏转。则将滑动变阻器的滑片向左滑动时，能观察到电流计指针___________（选填“向右”或“向左”或“不”）偏转。当他将铁芯向上拔出时，能观察到电流计指针___________（选填“向右”或“向左”或“不”）偏转。当他将铁芯用更快的速度向上拔出时，更观察到电流计偏转角度___________（选填“更大”或“更小”或“不变”）。 (2)通过该实验，可以得出结论：感应电流的方向与原磁场的方向及原磁场通过线圈的磁通量___________有关，感应电流的大小与原磁场通过线圈的磁通量变化___________有关。 【答案】(1) 向右 向左 更大 (2) 变化 快慢 【详解】（1）[1]某同学闭合开关瞬间，发现电流表指针向右偏转，说明磁通量增大时，电流表指针向右偏转，则将滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流增大，磁通量增大，故电流表指针向右偏转； [2]当他将铁芯向上拔出时，穿过线圈的磁通量减少，能观察到电流计指针向左偏转。 [3]当他将铁芯用更快的速度向上拔出时，穿过线圈的磁通量减少的更快，产生的电流更大，观察到电流计偏转角度更大。 （2）[1][2]通过该实验，可以得出结论：感应电流的方向与原磁场的方向及原磁场通过线圈的磁通量变化有关，感应电流的大小与原磁场通过线圈的磁通量变化快慢有关。 角度04 开关闭合断开的瞬间线圈电流变化 8．如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，电流表与线圈P串联。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S瞬间，电流表中感应电流的方向从a到b B．开关S始终闭合，电流表中感应电流的方向从b到a C．断开开关S瞬间，电流表中没有感应电流 D．断开开关S瞬间，电流表中感应电流的方向从a到b 【答案】A 【详解】A．闭合开关，线圈P中磁场磁感应强度方向向右，磁通量增加，据楞次定律可知电流表中感应电流方向从a到b，故A正确； B．开关始终闭合，线圈P中磁通量不变，感应电流为0，故B错误； CD．断开开关，磁通量减小，电流表中感应电流方向由b到a，故CD错误。 故选A。 9．（25-26高二上·山东枣庄·期中）（多选）如图所示，装置中线圈平面与螺线管垂直，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，穿过线圈的磁场方向向左 B．闭合开关S，向下移动滑动变阻器滑片，通过线圈的磁通量变大 C．开关S闭合，线圈中一直有感应电流 D．开关S断开瞬间，线圈中有感应电流 【答案】AD 【详解】A．根据安培定则，开关S闭合后，穿过线圈A的磁场方向向左，故A正确； B．向下移动滑片时，变阻器接入电路中的阻值增大，回路电流减小，所以电流产生的磁场减小，通过线圈A的磁通量减小，故B错误； C．开关闭合一段时间后，电路中的电流稳定，产生的磁场不变，线圈A中的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误； D．开关断开的瞬间，电流减为0，线圈A中的磁通量减小，会产生感应电流，故D正确。 故选AD。 10．（24-25高二下·四川绵阳·期中）在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中。 (1)已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整，则N连接到__________（选填“a”“b”“c”或“M”），M连接到________（选填“a”“b”“c”或“N”）。 (2)a.正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转，由此可以判断___________。 A．线圈A向上移动，能引起灵敏电流计指针向右偏转 B．当断开开关时，能引起灵敏电流计指针向右偏转 C．滑动变阻器的滑片P减速向左滑动，电流计指针向右偏转 D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向 b.开关闭合后，将线圈A向下移动，电流表指针发生偏转。若想让电流表指针偏转角度变大，可以采取的操作有__________。 A．增加电池节数 B．移动线圈A前，将滑片P向右移动 C．增大线圈A的移动速度 D．去掉线圈A中的铁芯 (3)某同学第一次将滑动变阻器的滑片P慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片P快速向右移动，发现电流计的指针摆动的幅度第二次的幅度大，原因是线圈中的_________________（选填“磁通量”“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第二次比第一次的大。 (4)图中，在未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置的情况下，直接拆除某线圈处导线，可能由于自感现象突然被电击一下，则被电击可能是在拆除___________（选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的。 【答案】(1) a c (2) AB AC (3)磁通量变化率 (4)A 【详解】（1）[1][2]要把电路连接完整，则N连接到a，M连接到c。 （2）[1]某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转，由此可以判断线圈A的电流减小时，即穿过线圈B的磁通量减小时电流计指针向右偏转； A．线圈A向上移动，则穿过线圈B的磁通量减小，则也能引起灵敏电流计指针向右偏转，选项A正确； B．当断开开关时，穿过线圈B的磁通量减小，则也能引起灵敏电流计指针向右偏转，选项B正确； C．滑动变阻器的滑片P减速向左滑动，电阻减小，则线圈A的电流增加，穿过线圈B的磁通量增加，电流计指针向左偏转，选项C错误； D．综合上述分析可知，选项D错误。 故选AB。 [2]A．增加电池节数，则会使线圈A中的电流变大，磁场更强，则当线圈A向下移动时，穿过B的磁通量变化率更大，感应电流更大，电流表指针偏转角度变大，选项A正确； B．移动线圈A前，将滑片P向右移动，则电阻变大，则会使线圈A中的电流变小，磁场变弱，则当线圈A向下移动时，穿过B的磁通量变化率变小，感应电流变小，电流表指针偏转角度变小，选项B错误； C．增大线圈A的移动速度，会使穿过B的磁通量变化率更大，感应电流更大，电流表指针偏转角度变大，选项C正确； D．去掉线圈A中的铁芯，会使磁场减弱，则当线圈A向下移动时，穿过B的磁通量变化率变小，感应电流变小，电流表指针偏转角度变小，选项D错误。 故选AC。 （3）电流计的指针摆动的幅度第二次的幅度大，原因是第二次产生的感应电流较大，则第二次线圈中的磁通量变化率第二次比第一次的大。 （4）直接拆除A线圈处导线，则可能由于线圈A中电流突然减小到零，在线圈A两端产生自感电动势，会突然被电击一下，则被电击可能是在拆除A线圈所在电路时发生的。 角度05 探究感应电流产生的条件  11．（24-25高二上·山东潍坊·期中）如图所示，足够长的通电直导线跟矩形导线框abcd在同一平面内且彼此绝缘，直导线经过ab、cd的中点。下列操作中线框中会产生感应电流的是（     ） A．线框在纸面内向右运动 B．线框在纸面内向上运动 C．线框以直导线为轴转动 D．线框垂直纸面向外平动 【答案】B 【详解】A．线框在纸面内向右运动，穿过线框的磁通量不变，则线框中无感应电流产生，A错误； B．线框在纸面内向上运动，则穿过线框的磁通量发生变化，则线框中有感应电流产生，B正确； C．线框以直导线为轴转动，穿过线框的磁通量不变，则线框中无感应电流产生，C错误； D．线框垂直纸面向外平动，穿过线框的磁通量总为零不变，则线框中无感应电流产生，D错误。 故选B。 12．（25-26高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中）（多选）如图所示，A中条形磁铁插入或拔出线圈时；B中闭合线圈竖直向下平动时；C中线圈在匀强磁场中，保持线圈平面始终与磁感线垂直左右运动时；D中垂直于条形磁铁的正方形线圈以速度远离磁铁的过程中。其中能产生感应电流的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】能产生感应电流的条件是闭合回路中磁通量发生改变。 A．条形磁铁插入或拔出线圈时，闭合回路中的磁通量发生改变，会产生感应电流，故A正确； B．当线圈向下平动时，穿过线圈的磁通量仍不变，则线圈中不会出现感应电流，故B错误； C．线圈处于匀强磁场中，左右运动，穿过线圈的磁通量没变，所以没有产生感应电流，故C错误； D．在线圈以速度远离磁铁的过程中，线圈平面始终和磁感线垂直，磁感应强度变小，磁通量逐渐减小，因此有感应电流产生，故D正确。 故选AD。 13．小红用如图甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁体N极朝下，请回答下列问题： (1)要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，小红进行了以下四种操作，其中可行的是________。 A．螺线管不动，磁体静止放在螺线管中 B．螺线管不动，磁体插入或拔出螺线管 C．磁体与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动 D．磁体与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动 (2)已知当电流从灵敏电流计G左端流入时，指针向左偏转。将灵敏电流计G与线圈L连接，线圈上导线绕法如图乙所示。将磁体N极向下从线圈L上方竖直插入L时，灵敏电流计G的指针将________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转。当磁体从图中虚线位置向右远离L时，a点电势________（选填“高于”“等于”或“低于”）b点电势 【答案】(1)B (2) 向左 高于 【详解】（1）A．螺线管不动，磁体静止放在螺线管中时，穿过线圈的磁通量不变，则无感应电流产生，A错误； B．螺线管不动，磁体插入或拔出螺线管时，穿过线圈的磁通量发生变化，则有感应电流产生，B正确； C．磁体与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动时，穿过线圈的磁通量不变，则无感应电流产生，C错误； D．磁体与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动时，穿过线圈的磁通量不变，则无感应电流产生，D错误。 故选B。 （2）[1]将磁体N极向下从线圈L上方竖直插入L时，由楞次定律可知，产生的感应电流从左端流入电流计，则灵敏电流计G的指针将向左偏转。 [2]当磁体从图中虚线位置向右远离L时，根据楞次定律可知，螺线管中产生的感应电流从下到上，则a点电势高于b点电势。 角度06 磁铁靠近或远离线圈时产生感应电流 14．（25-26高二下·江苏扬州·期中）用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。已知电流从“+”接线柱流入电流表时指针向左偏转。在条形磁铁向下靠近线圈的过程中，电流表指针（　　） A．向左偏 B．向右偏 C．左右摆动 D．静止不动 【答案】A 【详解】条形磁铁极向下靠近线圈，穿过线圈的磁场方向向下，且磁通量增加。根据楞次定律，感应电流的磁场方向应向上，以阻碍磁通量的增加。根据右手定则可知，电流从“”接线柱流入电流表，所以指针向左偏转。 故选A。 15．（25-26高二下·陕西商洛·期中）（多选）如下左图为某“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如下右图所示。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。下列说法正确的是（　　） A．按下按钮过程，电流方向由P到Q B．松开按钮过程，螺线管Q端电势较高 C．若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大 D．按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势 【答案】AC 【详解】A．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从端流入从端流出，故A正确； B．松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知，螺线管中感应电流为从端流入，从端流出，螺线管充当电源，则输出电压端电势较高，故B错误； C．若更快按下按钮，则螺线管中磁通量变化率更大，、两端的电势差更大，故C正确； D．按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，故D错误。 故选AC。 16．（25-26高二下·山东聊城·期中）某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象。 (1)在图甲中，闭合开关S后，将滑片P向右移动的过程中，线圈B中的磁通量________（选填“增大”或“减小”）。当实验结束，在开关还没断开，A、B两线圈和铁芯也没分开放置的情况下，某同学直接用手去拆除某线圈处的导线时，由于自感现象突然被电击了一下，则该同学被电击可能是在拆除________（选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的。 (2)在图乙中，将条形磁铁S极向下插入线圈的过程中，感应电流从 ________（选填“正”或“负”）极接线柱流入电表。 (3)为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图丙所示。已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。当条形磁铁从图中的位置向右远离L时，指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为________（选填“顺时针”或“逆时针”）。 【答案】(1) 增大 A (2)负 (3)逆时针 【详解】（1）[1]在图甲中，闭合开关后，将滑片向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过线圈的磁通量增大。 [2]当实验结束，在开关还没断开，、两线圈和铁芯也没分开放置的情况下，直接用手去拆除某线圈处的导线时，由于自感现象突然被电击了一下，这是因为线圈中有较大的电流，拆除导线瞬间电流急剧减小，产生很高的自感电动势，所以该同学被电击可能是在拆除线圈所在电路时发生的。 （2）在图乙中，将条形磁铁极向下插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量向上且增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向下，由安培定则可知，感应电流方向俯视顺时针，电流从电流计的负极接线柱流入。 （3）当电流从电流计左端流入时，指针向左偏转，现指针向右偏转，说明电流从电流计右端流入，即从端流出，端流入，线圈中感应电流方向由到。当条形磁铁从图中的位置向右远离时，穿过线圈的磁通量向上且减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，感应电流方向俯视逆时针，结合电流由到，可知线圈绕向为逆时针。 角度07 线圈在进出磁场时产生电流 17．下列现象中，属于电磁感应现象的是（　　） A．通电线圈在磁场中转动 B．闭合线圈在磁场中运动而产生电流 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．通电线圈在磁场中发生转动属于电流受到安培力的作用产生的，不是电磁感应现象，故A错误； B．闭合线圈靠近磁铁时，闭合回路磁通量发生变化，产生感应电流，是电磁感应现象，故B正确； C．磁铁吸引小磁针属于磁现象，不是电磁感应现象，故C错误； D．小磁针在通电导线附近发生偏转是由于电流产生磁场引起的，不是电磁感应现象，故D错误。 故选B。 18．（多选）下列选项中是用导线做成的圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘)。下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是（　　） A． B． C． D． 【答案】CD 【详解】A、电流与线圈的直径重合，线圈中的磁通量始终等于0，不会产生感应电流，故A错误； B、线圈与导线垂直，磁感线与线圈平面平行，穿过线圈的磁通量始终等于0，不会产生感应电流，故B错误； C、导线位于线圈的上部，导线上边的面积比较小，穿过线圈上边的一部分的磁通量小于穿过线圈下边的一部分的磁通量，总磁通量的方向向里；切断直导线中的电流时，闭合回路中的磁通量减小，会有感应电流产生，故C正确； D、导线位于线圈的右侧，穿过线圈磁通量的方向向外，切断直导线中的电流时，闭合回路中的磁通量减小，会有感应电流产生，故D正确． 点睛：根据电流周围的磁场的特点，判断出线圈内的磁通量，然后根据产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化进行分析判断． 【例1】（2026·北京·高考真题）用如图1所示的装置研究线圈中的感应电流。固定在支架上的线圈与电流传感器、滑动变阻器连接。时磁铁从线圈上方某高处开始下落，穿过线圈并远离线圈。电流传感器采集的电流随时间变化的图像如图2所示。下列说法正确的是（     ） A．时间内，感应电流方向从到 B．时刻，穿过线圈的磁通量为0 C．、两段时间内曲线与时间轴围成的面积相等 D．向左移动滑片，重复实验所得图像中的变小 【答案】C 【详解】A．时间内，磁铁N极向下进入线圈，穿过线圈的磁通量向下增加。根据楞次定律，感应电流的磁场方向向上。由安培定则及图中线圈绕向可知，线圈中电流方向从上端流向下端，即外部电路中电流方向从到，故A错误； B．时刻，感应电流为0，说明感应电动势为0，即磁通量的变化率为0。此时磁铁中心位于线圈中心，穿过线圈的磁通量最大，故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律 可得电荷量 时间内磁铁进入线圈，时间内磁铁穿出线圈，两过程中磁通量变化量的大小相等，故通过线圈的电荷量相等，即图像中曲线与时间轴围成的面积相等，故C正确； D．向左移动滑片，滑动变阻器接入电路的阻值减小，回路总电阻减小。感应电流增大，线圈对磁铁的安培力阻碍作用增强，磁铁下落的加速度减小，平均速度减小，穿过线圈的时间变大，故D错误。 故选C。 【深化点拨】 1、考查磁通量的理解，磁铁穿过线圈过程中，磁通量先增大后减小，磁铁经过线圈中间位置磁通量最大。 2、考查 It 图像的物理意义，图像和时间轴围成面积代表电荷量，磁铁进入和离开线圈过程磁通量变化总量相等。 3、考查实验情景分析，滑动变阻器改变回路电阻，不会改变磁铁下落运动，因此磁铁穿过线圈的时间不会发生变化。 【变式1-1】（2026·陕晋青宁卷·高考真题）下列处于匀强磁场的导体回路中能产生交变电流的是（     ） A．甲图中绕轴匀速转动的导体环 B．乙图中绕轴匀速转动的导体框 C．丙图中在固定导轨上匀速运动的导体棒所在回路 D．丁图中匀速运动的导体框 【答案】B 【详解】A．甲：导体环绕轴匀速转动，磁通量不改变，不产生交变电流，故A错误； B．乙：导体框绕轴匀速转动，，周期性变化，产生交变电流，故B正确； C．丙：导体棒匀速运动，感应电动势，电流恒定，故C错误； D．丁：导体框匀速运动，不变，无感应电流，故D错误。 故选B。 【变式1-2】（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 。 【变式1-3】（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。 ⚡基础速刷 1．（25-26高一下·贵州黔东南·期末）如图所示，矩形线圈位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的两条边与导线平行，导线中通有恒定电流，线圈以速度向右远离直导线。下列说法中正确的是（     ） A．线圈的面积不变，因此线圈不会产生感应电流 B．线圈的磁通量减小，因此线圈会产生感应电流 C．只有足够大，线圈才会产生感应电流 D．只有足够大，线圈才会产生感应电流 【答案】B 【详解】AB．通电直导线产生的磁场离导线越远，磁感应强度越小。当线圈向右远离直导线时，虽然线圈自身面积不变，但穿过线圈的总磁通量随磁感应强度减小而降低，因此线圈会产生感应电流，故A错误，B正确； CD．只要线圈远离导线，磁通量就会减小，和速度v的大小无关，v再小也会有磁通量的变化，产生感应电流；只要导线通有不为零的恒定电流，线圈远离时磁通量就会变化，不需要电流I足够大，故CD错误。 故选B。 2．（24-25高二上·江苏盐城·期末）如图，线圈M和线圈N绕在同一个铁芯上，闭合开关S的瞬间，线圈N中（　　） A．没有感应电流，因为线圈N中磁通量不变 B．没有感应电流，因为HIJK回路中磁通量不变 C．产生感应电流，是由于线圈N中磁通量变大 D．产生感应电流，是由于HIJK回路中磁通量变大 【答案】C 【详解】当闭合开关S的一瞬间，线圈中通电产生磁场，线圈处在激发的磁场里，且激发的磁场不断增强，线圈N中磁通量变大，故在线圈中有感应电流产生。因为铁芯的作用，磁场基本被束缚在铁芯中。HIJK回路中磁通量基本不变，为零。 故选C。 3．（25-26高二上·贵州安顺·期末）如图所示，将一圆环形导线竖直放置，在圆环所在空间加上一竖直向上的无界匀强磁场，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PQ为轴转动 B．让圆环水平向右平动 C．让圆环以MN为轴转动 D．让圆环以过圆心且垂直于圆环平面的轴顺时针转动 【答案】C 【详解】A．让圆环以PQ为轴转动，则穿过圆环的磁通量总为零且不变，则不会产生感应电流，A错误； B．让圆环水平向右平动，则穿过圆环的磁通量总为零且不变，则不会产生感应电流，B错误； C．让圆环以MN为轴转动，则穿过圆环的磁通量不断变化，则会产生感应电流，C正确； D．让圆环以过圆心且垂直于圆环平面的轴顺时针转动，则穿过圆环的磁通量总为零且不变，则不会产生感应电流，D错误。 故选C。 4．（25-26高二上·北京海淀·期末）（多选）图示装置是某同学探究感应电流产生条件的实验装置。在电路正常接通并稳定后，他发现：当电键断开时，电流表的指针向右偏转。则能使电流表指针向左偏转的操作是（　　） A．拔出线圈 B．在线圈中插入铁芯 C．滑动变阻器的滑动触头向右匀速滑动 D．滑动变阻器的滑动触头向右加速滑动 【答案】BCD 【详解】当电键断开时，线圈A中的电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，则此时电流表的指针向右偏转。 A．拔出线圈时，穿过线圈B的磁通量减小，则此时电流表的指针向右偏转，A错误。 B．在线圈中插入铁芯，穿过线圈B的磁通量增加，则此时电流表的指针向左偏转，B正确。 CD．滑动变阻器的滑动触头向右匀速滑动或向右加速滑动时，电阻减小，则线圈A中电流增大，则穿过线圈B的磁通量增大，则此时电流表的指针向左偏转，CD正确。 故选BCD。 5．（25-26高二上·广东东莞·期末）（多选）关于下列四幅情景图，下列说法正确的有（　　） A．图甲中小磁针S极垂直纸面向外转动，说明小磁针正上方直导线中电流方向水平向左 B．图乙中线框由虚线位置顺时针转动到实线位置，穿过线框的磁通量变大 C．图丙中磁铁向右靠近不闭合线圈，线圈中会产生感应电流 D．图丁中条形磁体附近水平放置金属框从A下落到C的过程中，金属框中有感应电流产生 【答案】BD 【详解】A．小磁针S极垂直纸面向外转动，表明通电导线在下侧产生的磁场方向垂直于纸面向里，根据安培定则可知，小磁针正上方直导线中电流方向水平向右，故A错误； B．图乙中线框由虚线位置顺时针转动到实线位置过程，线圈在垂直于磁场方向的投影面积逐渐增大，则穿过线框的磁通量变大，故B正确； C．图丙中磁铁向右靠近不闭合线圈，穿过线圈的磁通量增大，由于线圈没有闭合，则线圈中不会产生感应电流，故C错误； D．根据条形磁体附近磁场的分布规律可知，水平放置金属框从A下落到C的过程中，穿过金属框的磁通量发生了变化，金属框中有感应电流产生，故D正确。 故选BD。 6．（25-26高二下·福建龙岩·期末）某实验小组利用如图所示实验装置来探究电磁感应现象。 (1)如图甲所示，用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，若磁体不动，使导体AB向上或向下运动，并且不切割磁感线，电流表的指针_________；若导体AB不动，使磁体左右运动，电流表的指针_________。（填“偏转”或“不偏转”） (2)如图乙所示，电路连接完好，线圈A在线圈B中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置；保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，会观测到电流表的指针_________。（填“向左偏”“向右偏”或“不动”） 【答案】(1) 不偏转 偏转 (2)向左偏 【详解】（1）[1]磁体不动，使导体向上或向下运动，并且不切割磁感线，不会产生感应电流，则电流表的指针不偏转。 [2]导体不动，使磁体左右运动，导体棒会切割磁感线产生感应电流，则电流表的指针会偏转。 （2）在开关闭合的瞬间，电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，可知当穿过线圈B的磁通量增加时，电流表指针左偏；保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，电阻变小，电流增大，则穿过线圈B的磁通量增大，会观测到电流表的指针向左偏。 🚀能力跃升 7．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。 8．（25-26高二上·北京海淀·期末）如图所示，软铁环上绕有M、N两个线圈，线圈M与直流电源、电阻和开关相连，线圈N与电流表和开关相连。下列说法正确的是（     ） A．保持闭合，软铁环中的磁场为逆时针方向 B．保持闭合，在开关由断开到闭合的瞬间，电流表指针偏转 C．保持闭合，在开关由闭合到断开的瞬间，电流表指针不偏转 D．保持闭合，在开关由断开到闭合的瞬间，电流表指针偏转 【答案】D 【详解】A．由右手螺旋定则可以判断出，保持闭合，线圈中电流产生的磁场在软铁环内为顺时针方向，故A错误； B．保持闭合，软铁环中的磁场保持恒定，穿过线圈的磁通量不变，在开关由断开到闭合的瞬间，线圈中不会产生感应电流，电流表指针不偏转，故B错误； C．保持闭合，在开关由闭合到断开的瞬间，线圈中的电流迅速减小至零，软铁环中的顺时针磁场减弱，穿过线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流，电流表指针偏转，故C错误； D．保持闭合，在开关由断开到闭合的瞬间，线圈中的电流从无到有增大，软铁环中的顺时针磁场增强，穿过线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流，电流表指针偏转，故D正确。 故选D。 9．（25-26高二上·广东广州·期末）高压直流输电中，两条输电线 M、N 等高平行排列，导线中通有等大、反向的电流。将一金属圆环置于垂直两输电线所在的平面内，其圆心位于 MN 连线中点 O，与 MN 的中垂线交于 a、b 两点，与 MN 连线交于 c、d。不计圆环对磁场的影响，则（　　） A．O 点磁感应强度为零 B．a、b 两点的磁感应强度方向相反 C．c、d 两点的磁感应强度方向相同 D．若圆环垂直纸面向外移动稍许，圆环内将产生感应电流 【答案】C 【详解】A．反向平行通电导线，点处两根导线产生的磁场方向相同，磁场叠加，，故A错误； B．根据安培定则，中垂线上、两点磁场方向完全相同，沿圆环平面向下，故B错误； C．、两点分别位于两根导线两侧，两处磁场叠加后方向一致，沿圆环平面向下，故C正确； D．圆环初始位置总磁通量始终为，垂直纸面向外移动时，圆环内合磁通量仍为，磁通量无变化，无感应电流，故D错误。 故选C。 10．（25-26高二上·内蒙古赤峰·期末）（多选）如图所示是动圈式耳机的结构图，振动膜与线圈连接，线圈安放在永磁体磁极间的空隙中，能够自由运动。当音频电流通过线圈时，安培力使线圈振动，振动膜随着线圈振动而发声。下列描述正确的是（   ） A．只有音频输入电流是变化的，耳机才能发声 B．如果音频输入电流是恒定的，耳机也能发声 C．如果人对着耳机讲话，线圈中能产生电流 D．如果人对着耳机讲话，线圈中不能产生电流 【答案】AC 【详解】AB．当线圈中通以恒定电流时，受到的安培力恒定，故不会振动则不能发声，故A正确，B错误； CD．人对着耳机讲话，线圈中能产生电流，声波引起膜片振动，线圈和膜片是连在一起的，连在膜片上的线圈就一起振动，线圈在永久磁体的磁场里振动，切割磁感线产生感应电流，故C正确，D错误； 故选AC。 11．（25-26高二上·辽宁抚顺·期末）（多选）如图所示，正方形线框abcd有一半处在足够大的匀强磁场中，虚线为磁场的边界，下列过程线框中有感应电流产生的是（　　） A．线框以垂直于虚线边界的速度向右平移 B．线框以平行于虚线边界的速度向上平移 C．线框以为轴向纸面外转动 D．线框以为轴向纸面外转动 【答案】AD 【详解】A．线框以垂直于虚线边界的速度向右平移时，线圈磁通量减小，线框中有感应电流产生，故A正确； B．线框以平行于虚线边界的速度向上平移，线圈磁通量没有变化，线框中没有感应电流产生，故B错误； C．线框以为轴向纸面外转动的过程中，线圈磁通量没有变化，线框中没有感应电流产生，故C错误； D．线框以为轴向纸面外转动的过程中，线圈磁通量减小，线框中有感应电流产生，故D正确。 故选AD。 12．（25-26高二下·江西九江·期末）某实验小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”的实验，实验步骤如下： (1)按照图甲所示的电路连接仪器，开关S断开时，观察到灵敏电流计的指针停在刻度盘的正中央位置；闭合开关S，观察到灵敏电流计指针向左偏；若将电源的正负极对调后，再接入电路，闭合开关S，观察到灵敏电流计指针向右偏；进行这步操作的目的是：判断电流从不同接线柱流入时，对灵敏电流计指针偏转____________的影响。 (2)若将图乙中的条形磁铁（极朝下）迅速插入线圈，观察到灵敏电流计的指针____________（选填“向左”或“向右”）偏转，说明线圈中的感应电流的磁场方向____________（选填“向上”或“向下”）。 【答案】(1)方向 (2) 向左 向上 【详解】（1）操作的目的是：判断电流从不同接线柱流入时，对灵敏电流计指针偏转方向的影响。 （2）[1][2]若将图乙中的条形磁铁（N极朝下）迅速插入线圈A，线圈A中磁通量向下增大，依据楞次定律可知，线圈A中感应电流的磁场方向向上，感应电流将从灵敏电流计负接线柱流入，则此时灵敏电流计的指针将向左偏转。 🌟思维挑战 13．差动变压器指的是一种广泛用于电子技术和非电量检测中的变压器装置。主要用于测量位移、压力等非电量参量。其原理简化后如图所示，一个初级线圈位于正中间，两个匝数相等的次级线圈对称放置两侧，初始时铁芯位于空心管正中央，铁芯移动时始终至少有一端在次级线圈中，接线柱与恒定电流电源连接，不考虑次级线圈之间的相互作用。下列说法正确的是（     ） A．铁芯不动时，电势差 B．铁芯不动时，电势差 C．铁芯上移时，两端电势 D．铁芯下移时，两端电势 【答案】C 【详解】AB．由于、接线柱与恒定电流电源连接，铁芯不动时，穿过次级线圈的磁通量没有发生变化，所以输出电压，故AB错误； C．根据安培定则可知中间线圈产生向下的磁场，铁芯上移时，穿过上方次级线圈向下的磁通量增多。又根据楞次定律的“增反减同”结论可知，在上方次级线圈中产生向上的感应磁场，再结合安培定则可得在上方次级线圈中产生由流向的电流，则两端电势，故C正确； D．根据安培定则可知中间线圈产生向下的磁场，铁芯下移时，穿过下方次级线圈向下的磁通量增多。又根据楞次定律的“增反减同”结论可知，在下方次级线圈中产生向上的感应磁场，再结合安培定则可得在上方次级线圈中产生由流向的电流，则两端电势，故D错误。 故选C。 14．如下图所示，边长为2L的等边三角形abc区域内部存在垂直纸面向里的匀强磁场，a为x轴的坐标原点。一个长为L，宽为L的矩形线框置于x轴上，t=0时刻线框D点在坐标原点，线框以恒定的速度v穿过磁场。用i表示线框中的电流（逆时针为正），F表示线框所受的安培力的大小，P表示安培力的功率，Φ表示线框中的磁通量，下列图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．由公式 可知当线框进入磁场后，磁通量不断增大，当线框BD边运动到时，线框在磁场内的面积最大，此时磁通量达到最大值，之后减小，当线框BD边运动到时磁通量为零，故A正确； BCD．线框以速度v向右移动，在时，切割磁感线的有效长度呈线性增加，当时，切割磁感线的有效长度达到最大值，由于线框中的电流 因此电流也是线性增加，而线框所受的安培力的大小为 因此安培力也是随切割磁感线的有效长度的增加而增加，安培力的功率为 也是随切割磁感线的有效长度的增加而增加。当时，AB、CD边都切割磁感线，所以有效长度为AB和CD边切割磁感线有效长度之差，当时，AB和CD边切割磁感线有效长度相等，感应电动势相互抵消，此时线框中无感应电流，安培力、安培力功率都应为零，故BCD错误。 故选A。 15．（多选）如图甲所示，a、b位于两个带等量同种电荷的点电荷连线的中垂线上，且a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且c、d到点的距离相等，两导线中通有等大同向的恒定电流，下列说法正确的是（　　） A．O点的电场强度为0，点的磁感应强度不为0 B．a、b两点的电场强度大小相等，方向不同 C．c、d两点的磁感应强度大小相等，方向相同 D．a、b两点的电势相等 【答案】BD 【详解】A．甲图中，两个等量同种正电荷在O点产生的电场大小相等、方向相反，合场强为0； 乙图中，两根通等大同向电流的导线，根据安培定则，M导线在产生的磁场方向向下，N导线在产生的磁场方向向上，二者大小相等、方向相反，合磁感应强度为0。故A错误。 B．等量同种正电荷连线的中垂线上，O点上方电场方向沿中垂线向上，O点下方电场方向沿中垂线向下；a、b到O点距离相等，由对称性可知，二者电场强度大小相等，方向相反（方向不同）。故B正确。 C．对乙图的磁场叠加分析，c点（上方）合磁场方向沿水平向右，d点（下方）合磁场方向水平向左；c、d磁感应强度大小相等，但方向不同。故C错误。 D．电势是标量，由对称性，a、b到两个正点电荷的距离分别相等，总电势为两个电荷产生电势的和，因此a、b电势相等。故D正确。 故选BD。 16．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接。 （1）请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好；( ) （2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了下，然后将原线圈A迅速拔出副线圈B，那么此过程中，电流计的指针将向___________偏；若原线圈插入副线圈不动，然后将滑动变阻器阻值迅速减小，那么此时电流计的指针将向_________偏。 （3）看似简单的“电磁感应现象”，在历史研究上并非一帆风顺。瑞士物理学家科拉顿曾设计了一个利用磁铁在闭合线圈中获取电流的实验。他将一块磁铁放在螺线管中移动，试图在闭合线圈中产生电流，又在另一个小线圈中放一个小磁针，作为“灵敏电流计”。他将装置的两个部分放在了两个房间中，并用长导线连接，但是他无论如何尝试都没发现感应电流。请用所学知识分析以下问题： ①为何他要将装置两部分分别放在两个房间中？( ) ②为何他发现不了感应电流？( ) 【答案】 见详解； 右； 右； 为避免磁铁对磁针的作用； 电磁感应现象是在变化或运动的过程中出现的。 【详解】（1）[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，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，电路图如图所示 （2）[2]如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，知磁通量增大产生感应电流，若将原线圈A迅速拔出副线圈，则磁通量减小，产生的感应电流与开始相反，所以电流计指针向右偏； [3]若原线圈插入副线圈不动，滑动变阻器滑片向右移动，则电流减小，磁通量减小，产生的感应电流与开始相反，所以电流计指针向右偏； （3）[4]为避免磁铁对磁针的作用，他要将装置两部分分别放在两个房间中； [5]科拉顿没能看到电磁感应现象是因为电磁感应现象是在变化或运动的过程中出现的。科拉顿将磁铁放入螺线管时，穿过线圈的磁通量变化，回路中产生感应电流，电流计指针偏转，之后磁铁静止，穿过线圈的磁通量保持不变，回路中无感应电流，电流计指针不偏转。由于科拉顿放完磁铁后跑到另一室观察，需一定时间，所以他观察不到电流计指针偏转。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $