13.3.1 电磁感应的发现 同步习题-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

13.3 电磁感应现象及应用　第一讲　电磁感应的发现 · 习题 高二上学期物理人教版必修第三册　第十三章 电磁感应与电磁波初步　·　学生版 知识点范围　1．电磁感应的发现过程 2．电磁感应现象及其应用　3．产生感应电流的条件 班级________　姓名________　学号________　得分________ 全卷共 15 题　基础过关 9 题　能力提升 6 题　满分 100 分　建议用时 45 分钟 一、基础过关题（50分） 本题组共9小题，共50分。第1至4题每题5分，第5至9题每题6分。各题按题中选项或空格作答。第1、5题辨别哪类设备利用电磁感应工作；第2题由电子车票反推工作原理；第3题核对奥斯特与法拉第的贡献；第4题从四个演示实验中认出电磁感应现象；第6题从四幅图中选出反映发电原理的装置；第7题由高空风力发电判断能量转化与电磁感应；第8题为简答，说明开关闭合一段时间后指针不偏转的原因；第9题逐图核对电磁现象的装置与原理。 1．下列设备中，利用电磁感应原理工作的是（     ） A．电动机 B．发电机 C．电冰箱 D．电热毯 2．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 3．在物理学发展的过程中，有许多科学家做出了突出贡献，下列叙述符合事实的是（     ） A．奥斯特首先发现了电流的磁效应 B．法拉第发现了电磁感应现象，并提出了法拉第电磁感应定律 C．欧姆提出分子电流假说，用于解释磁场起源 D．牛顿首先发现了万有引力定律，并测出了引力常数 4．如图所示四个演示实验中，能够说明电磁感应现象的是（　　） A．如图所示，通电后磁场中的导体棒会运动起来 B．如图所示，磁场中的线圈转动后，灯泡会发光 C．如图所示，通电线圈在磁场中会转动 D．如图所示，给导线通电后，附近的小磁针会发生偏转 5．随着科技的进步，各种各样的家用电器越来越方便着我们的生活，下列家用电器中一定利用了电磁感应原理的是（     ） A．手机无线充电器 B．电饭锅 C．电子秤 D．手电筒 6．下列装置能反映发电原理的是（　　） A． B． C． D． 7．世界最大高空风力发电捕风伞在内蒙古阿拉善左旗试验场成功开伞，完成全部预定试验内容并成功实现空中收伞。此次试验的是陆基高空风力发电，其原理是利用在空中展开的做功伞捕获风能牵引地面发电系统做功发电。下列说法正确的是（　　） A．风能属于不可再生能源 B．风力发电时风能转化为电能的效率能达到100% C．风力发电时发电机内部出现了电磁感应现象 D．风力发电时风能不能全部转化为电能，说明该过程能量不守恒 8．假如用如图所示的装置探索“磁生电”，闭合开关一会儿，可以观察到电流表指针偏转吗？为什么？ 9．如图所示是研究电磁现象实验的示意图，下列说法中错误的是（　　） A．图甲所示是研究电流周围存在磁场的实验装置 B．图乙所示是研究发电机工作原理的实验装置 C．图丙所示是研究电动机工作原理的实验装置 D．图丁所示实验说明磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的 二、能力提升题（50分） 本题组共6小题，共50分。第10、11题每题7分，第12、13题每题8分，第14、15题每题10分。各题按题中选项或文字作答，多选题漏选不得分。第10题逐条核对奥斯特、磁感线、磁感应强度定义式的说法；第11题为法拉第、磁通量、电场强度定义式与单位的综合辨析；第12题把电磁感应的发现放进物理学史与运动学判断；第13题由金属探测仪反推原理；第14题判断扬声器、磁电式电流表、运输时短接、动圈式话筒是否利用电磁感应；第15题比较快插与慢插、一根与两根磁体插入线圈时磁通量变化量与变化快慢的差别。 10．下列说法不正确的是（     ） A．奥斯特通过实验发现了电磁感应现象，首次揭示了电与磁的联系 B．两根靠得很近的通电导线之间也有作用力，电流反向时相互排斥 C．磁感线是真实存在的，任意两条磁感线都不可能相交，也不可能相切 D．根据定义式可知，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比 11．以下叙述正确的是（    ） A．法拉第发现了电磁感应现象 B．磁通量是既有大小又有方向 C．电场强度是比值定义式 D．磁感应强度的国际单位是韦伯 12．下列关于物理学中的研究方法、物理学史以及力和运动的说法正确的是（　　） A．物体在恒力作用下一定做直线运动 B．两个直线运动的合运动一定是直线运动 C．法拉第用实验证明磁能生电并发明了人类历史上的第一台发电机 D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法 13．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． 14．科学技术在生产、生活中有广泛的应用，下列实例应用中利用电磁感应原理和规律的是（　　） A．图甲中扬声器把电流信号转换成声音信号 B．图乙中磁电式电流表在通电时指针偏转 C．图丙中运输电流表时用导线将正负极线柱连在一起 D．图丁中动圈式话筒把声音信号转化成电流信号 15．如图所示，将条形磁体从同一高度插入线圈的实验中： (1)快速插入和缓慢插入磁通量的变化量ΔΦ相同吗？指针偏转角度相同吗？ (2)分别用一根磁体和两根磁体以同样速度快速插入，磁通量的变化量ΔΦ相同吗？指针偏转角度相同吗？ (3)产生感应电流的大小与什么有关？ 学科网（北京）股份有限公司 $ 13.3 电磁感应现象及应用　第一讲　电磁感应的发现 · 习题 高二上学期物理人教版必修第三册　第十三章 电磁感应与电磁波初步　·　解析版 知识点范围　1．电磁感应的发现过程 2．电磁感应现象及其应用　3．产生感应电流的条件 班级________　姓名________　学号________　得分________ 全卷共 15 题　基础过关 9 题　能力提升 6 题　满分 100 分　建议用时 45 分钟 一、基础过关题（50分） 本题组共9小题，共50分。第1至4题每题5分，第5至9题每题6分。各题按题中选项或空格作答。第1、5题辨别哪类设备利用电磁感应工作；第2题由电子车票反推工作原理；第3题核对奥斯特与法拉第的贡献；第4题从四个演示实验中认出电磁感应现象；第6题从四幅图中选出反映发电原理的装置；第7题由高空风力发电判断能量转化与电磁感应；第8题为简答，说明开关闭合一段时间后指针不偏转的原因；第9题逐图核对电磁现象的装置与原理。 1．下列设备中，利用电磁感应原理工作的是（     ） A．电动机 B．发电机 C．电冰箱 D．电热毯 【答案】B 【详解】电磁感应原理的核心是穿过闭合导体的磁通量发生变化，产生感应电动势/感应电流，本质是磁生电。 A．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到安培力作用，将电能转化为机械能，不属于电磁感应，故A错误； B．发电机工作时，闭合线圈在磁场中转动，穿过线圈的磁通量周期性变化，产生感应电流，将机械能转化为电能，利用了电磁感应原理，故B正确； C．电冰箱利用制冷剂和压缩机把冰箱内部热量搬到外部，实现降温，与电磁感应无关，故C错误； D．电热毯的工作原理是电流的热效应，利用焦耳定律将电能转化为内能，和电磁感应无关，故D错误。 故选B。 2．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。 3．在物理学发展的过程中，有许多科学家做出了突出贡献，下列叙述符合事实的是（     ） A．奥斯特首先发现了电流的磁效应 B．法拉第发现了电磁感应现象，并提出了法拉第电磁感应定律 C．欧姆提出分子电流假说，用于解释磁场起源 D．牛顿首先发现了万有引力定律，并测出了引力常数 【答案】A 【详解】A．奥斯特首先通过实验发现了电流的磁效应，揭示了电与磁之间的联系，故A正确； B．法拉第发现了电磁感应现象，但法拉第电磁感应定律是纽曼、韦伯在对理论和实验资料分析后总结得出的，故B错误； C．分子电流假说由安培提出，用来解释磁现象的电本质，故C错误； D．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验测定了引力常量，故D错误。 故选A。 4．如图所示四个演示实验中，能够说明电磁感应现象的是（　　） A．如图所示，通电后磁场中的导体棒会运动起来 B．如图所示，磁场中的线圈转动后，灯泡会发光 C．如图所示，通电线圈在磁场中会转动 D．如图所示，给导线通电后，附近的小磁针会发生偏转 【答案】B 【详解】AC．电路中有电流，通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动，故AC错误； B．在外力作用下使导体左右移动，则电流表指针发生偏转，这是电磁感应现象，故B正确； D．是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，故D错误。 故选B。 5．随着科技的进步，各种各样的家用电器越来越方便着我们的生活，下列家用电器中一定利用了电磁感应原理的是（     ） A．手机无线充电器 B．电饭锅 C．电子秤 D．手电筒 【答案】A 【详解】电磁感应原理是指闭合回路磁通量发生变化时，回路中产生感应电动势、感应电流的现象。 A．手机无线充电器的送电端通交变电流产生交变磁场，受电端线圈中磁通量周期性变化产生感应电流，为手机供电，利用了电磁感应原理，故A正确； B．电饭锅利用电流的热效应（焦耳定律）将电能转化为内能工作，未用到电磁感应原理，故B错误； C．电子秤利用压力传感器（应变片电阻随压力变化）的原理工作，通过检测电压变化换算重量，未用到电磁感应原理，故C错误； D．手电筒工作时将电能转化为光能，利用电流的热效应（白炽灯泡）或半导体发光原理（LED），未用到电磁感应原理，故D错误。 故选A。 6．下列装置能反映发电原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】发电的原理是把机械能转化为电能。 A．图中是电流的磁效应，故A错误： B．图中是通电导体在磁场中运动，电能转化为机械能，故B错误： C．图中是电磁感应现象，机械能转化为电能，与发电的原理一致，故C正确： D．图中是电流的磁效应，故D错误。 故选C。 7．世界最大高空风力发电捕风伞在内蒙古阿拉善左旗试验场成功开伞，完成全部预定试验内容并成功实现空中收伞。此次试验的是陆基高空风力发电，其原理是利用在空中展开的做功伞捕获风能牵引地面发电系统做功发电。下列说法正确的是（　　） A．风能属于不可再生能源 B．风力发电时风能转化为电能的效率能达到100% C．风力发电时发电机内部出现了电磁感应现象 D．风力发电时风能不能全部转化为电能，说明该过程能量不守恒 【答案】C 【详解】A．风能是由太阳辐射驱动大气运动产生的，可自然再生，属于可再生能源，故A错误； B．根据能量守恒定律和热力学第二定律，任何能量转换过程都存在损耗（如摩擦、热能散失等），效率不可能达到100%，故B错误； C．风力发电通过发电机将机械能转化为电能，发电机的工作原理是导体切割磁感线产生感应电流，符合电磁感应现象，故C正确； D．风能不能全部转化为电能是由于转换过程中的能量损耗，但总能量守恒，该过程仍遵守能量守恒定律，故D错误。 故选C。 8．假如用如图所示的装置探索“磁生电”，闭合开关一会儿，可以观察到电流表指针偏转吗？为什么？ 【答案】不可以。闭合开关一会儿后，线圈中电流稳定，穿过线圈的磁通量不变，线圈中不产生感应电流 【详解】闭合开关一会儿后，电池使线圈中的电流大小和方向保持不变，线圈产生的磁场不变，穿过线圈的磁通量不变。由电磁感应产生条件可知，线圈中不产生感应电流，故电流表指针不偏转。 9．如图所示是研究电磁现象实验的示意图，下列说法中错误的是（　　） A．图甲所示是研究电流周围存在磁场的实验装置 B．图乙所示是研究发电机工作原理的实验装置 C．图丙所示是研究电动机工作原理的实验装置 D．图丁所示实验说明磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的 【答案】D 【详解】A．甲实验通电导体周围的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故A正确，不符合题意； B．乙图是电磁感应实验，导体做切割磁感线运动且电路是闭合的，电路中才会产生感应电流，是发电机原理，故B正确，不符合题意； C．丙图是通电导体在磁场中受力运动，这个过程中电能转化为机械能，是电动机原理，故C正确，不符合题意； D．磁场中某点的磁场方向是由磁场决定的，我们可以借助小磁针静止时N极的指向来判断该点的磁场方向，故D错误，符合题意。 本题选错误的，故选D。 二、能力提升题（50分） 本题组共6小题，共50分。第10、11题每题7分，第12、13题每题8分，第14、15题每题10分。各题按题中选项或文字作答，多选题漏选不得分。第10题逐条核对奥斯特、磁感线、磁感应强度定义式的说法；第11题为法拉第、磁通量、电场强度定义式与单位的综合辨析；第12题把电磁感应的发现放进物理学史与运动学判断；第13题由金属探测仪反推原理；第14题判断扬声器、磁电式电流表、运输时短接、动圈式话筒是否利用电磁感应；第15题比较快插与慢插、一根与两根磁体插入线圈时磁通量变化量与变化快慢的差别。 10．下列说法不正确的是（     ） A．奥斯特通过实验发现了电磁感应现象，首次揭示了电与磁的联系 B．两根靠得很近的通电导线之间也有作用力，电流反向时相互排斥 C．磁感线是真实存在的，任意两条磁感线都不可能相交，也不可能相切 D．根据定义式可知，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比 【答案】ACD 【详解】A．奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，而电磁感应现象是法拉第发现的，故A错误，满足题意要求； B．两根靠得很近的通电导线之间会有作用力，当电流方向相同时相互吸引，电流方向相反时相互排斥，故B正确，不满足题意要求； C．磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，并不是真实存在的，任意两条磁感线都不可能相交，也不可能相切，故C错误，满足题意要求； D．磁场中某点的磁感应强度B是由磁场本身决定的物理量，与放入磁场中的电流元IL以及电流元所受的安培力F无关，故D错误，满足题意要求。 故选ACD。 11．以下叙述正确的是（    ） A．法拉第发现了电磁感应现象 B．磁通量是既有大小又有方向 C．电场强度是比值定义式 D．磁感应强度的国际单位是韦伯 【答案】A 【详解】A．法拉第于1831年通过实验首次发现电磁感应现象（即导体在变化磁场中会产生感应电流），故A正确； B．磁通量（Φ）定义为磁感应强度（B）与面积（S）的标量积（Φ = B·S），结果为标量（仅有大小，无方向），故B错误； C．电场强度的比值定义式为 （单位电荷所受的力），而 是点电荷电场强度的计算式（由库仑定律推导），并非定义式，故C错误； D．磁感应强度（B）的国际单位是特斯拉（T），韦伯（Wb）是磁通量的单位，故D错误。 故选A。 12．下列关于物理学中的研究方法、物理学史以及力和运动的说法正确的是（　　） A．物体在恒力作用下一定做直线运动 B．两个直线运动的合运动一定是直线运动 C．法拉第用实验证明磁能生电并发明了人类历史上的第一台发电机 D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法 【答案】C 【详解】A．当恒力与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，当恒力与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，故A错误； B．如果两个分运动的合速度方向与合加速度方向不在同一直线上时，物体的合运动做曲线运动，故B错误； C．法拉第用实验证明了磁能生电并发明了人类历史上的第一台发电机，故C正确； D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D错误。 故选C。 13．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。 14．科学技术在生产、生活中有广泛的应用，下列实例应用中利用电磁感应原理和规律的是（　　） A．图甲中扬声器把电流信号转换成声音信号 B．图乙中磁电式电流表在通电时指针偏转 C．图丙中运输电流表时用导线将正负极线柱连在一起 D．图丁中动圈式话筒把声音信号转化成电流信号 【答案】CD 【详解】A．图甲中扬声器把电流信号转换成声音信号利用了通电导体在磁场中受力运动，故A不符合题意； B．图乙中磁电式电流表在通电时指针偏转利用了通电导体在磁场中受力运动，故B不符合题意； C．图丙中运输电流表时用导线将正负极线柱连在一起是利用线圈在磁场中运动时产生感应电流并产生阻碍线圈运动的力，从而起到保护电流表作用，体现了电磁感应原理，故C符合题意； D．图丁中动圈式话筒是通过线圈在永磁体磁场中随振膜振动而切割磁感线，产生感应电流，把声音信号转化成电流信号，体现了电磁感应原理，故D符合题意。 故选CD。 15．如图所示，将条形磁体从同一高度插入线圈的实验中： (1)快速插入和缓慢插入磁通量的变化量ΔΦ相同吗？指针偏转角度相同吗？ (2)分别用一根磁体和两根磁体以同样速度快速插入，磁通量的变化量ΔΦ相同吗？指针偏转角度相同吗？ (3)产生感应电流的大小与什么有关？ 【答案】(1)相同，不相同 (2)不相同，不相同 (3) 【详解】（1）磁通量的变化量相同，但磁通量变化的快慢不同，快速插入比缓慢插入时磁通量变化快，指针偏转角度大。 （2）用两根磁体快速插入时磁通量的变化量较大，磁通量变化率也较大，指针偏转角度较大； （3）由以上现象可知，感应电流的大小与的大小有关 学科网（北京）股份有限公司 $