13.3 电磁感应现象及应用 分层练习 -2026-2027学年高二上学期物理同步备课系列【基础题】

13.3 电磁感应现象及应用 分层练习 2026-2027学年高二物理同步备课系列【基础题】——原卷版 【A组同步训练】 一、电磁感应的发现及产生感应电流的条件 1．（2025高二下·深圳期中）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 2．（2025高二上·永嘉月考）如图所示，匀强磁场中有一与灵敏电流计相连的弹簧线圈。下列操作中，灵敏电流计指针不发生偏转的是（　　） A．将弹簧线圈撑开 B．将弹簧线圈翻转180° C．将弹簧线圈向上平移 D．将弹簧线圈水平拉出磁场 3．（2025·广东会考）如图所示，虚线I和Ⅱ之间有垂直于纸面向里的匀强磁场。闭合线圈自高处落下，依次经过a、b、c三个位置。则线圈中有感应电流产生的是（　　） A．位置a和位置b B．位置b和位置c C．位置a和位置c D．三个位置都有 二、电磁感应在生活中的应用 （多选）4．利用磁生电现象的物体是（　　） A．话筒 B．电饭煲 C．交流发电机 D．磁带录音机 5．游客在新疆吐鲁番的沙漠上游玩时，头发突然竖了起来。当时无风，但头顶乌云密布。下列相关说法正确的是（　　） A．这是一种电磁感应现象 B．这是一种静电感应现象 C．此时人的头与脚带异种电荷 D．此时人应躺下或蹲下，并向高处撤离 （多选）6．（2025高二上·镇宁布依族苗族自治县期中）如图是话筒的原理图，在弹性膜片后面粘接金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，声波使膜片振动，将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是（　　） A．话筒是利用电流的热效应工作的 B．话筒是利用电磁感应原理工作的 C．膜片振动时，金属线圈中会产生感应电流 D．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变 【B组难点突破】 7．（2025高二上·东营期末）电磁感应现象的发现具有划时代的历史意义，它为人类大规模利用电能，继而进入电气化时代奠定了理论基础。探究电磁感应现象的实验装置如图所示，下列说法正确的是（　　） A．保持螺线管A在螺线管B中的位置不变，开关S闭合时电流计指针不会发生偏转 B．保持螺线管A在螺线管B中的位置不变，开关S断开时电流计指针不会发生偏转 C．开关S闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，将螺线管A从螺线管B中抽出，电流计指针不发生偏转 D．开关S闭合，保持螺线管A在螺线管B中的位置不变，左右移动滑动变阻器滑片，电流计指针发生偏转 （多选）8．（2025高三上·云南模拟）法拉第在日记中记录了其发现电磁感应现象的过程，某同学用现有器材重现了其中一个实验。如图所示，线圈P两端连接到灵敏电流计上，线圈Q通过开关S连接到直流电源上．将线圈Q放在线圈P的里面后，则（　　） A．开关S闭合瞬间，电流计指针发生偏转 B．开关S断开瞬间，电流计指针不发生偏转 C．保持开关S闭合，迅速拔出线圈Q瞬间，电流计指针发生偏转 D．保持开关S闭合，迅速拔出线圈Q瞬间，电流计指针不发生偏转 9．（2025高二下·信宜开学考）在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（　　） A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化 D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化 10．下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示磁感线分布可知，直导线中的电流方向是向下的 B．如图乙所示，如果长为l、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受力的大小为F，则可测出该处磁感应强度必为 C．如图丙所示，闭合线圈在匀强磁场中两个图示位置间来回水平运动，由于在做切割磁感线运动，会在线圈中产生感应电流 D．如图丁所示，绕虚线轴转动的线圈平面S转到图示位置时，穿过此线圈平面的磁通量为0 【C组综合拓展】 11．如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两直导线中的电流都增大时，闭合线圈a、b、c、d中感应电流的情况是（　　） A．线圈a中有感应电流 B．线圈b中有感应电流 C．线圈c中无感应电流 D．线圈d中有感应电流 12．如图所示，两相互垂直的光滑金属导轨固定在水平桌面上，空间分布着竖直向下大小为的匀强磁场。为金属导轨上的两点，且。时，一足够长金属杆从所在直线处沿的角平分线向右运动的同时，磁场的磁感应强度大小也随时间发生变化。金属杆与导轨接触良好，要使金属杆在无外力作用下仍能保持匀速运动，磁感应强度与时间的关系式为（　　） A． B． C． D． 13．如图一足够大的“”形导轨固定在水平面，导轨左端接一灵敏电流计G，两侧导轨平行。空间中各处的磁感应强度大小均为B且随时间同步变化，时刻，在电流计右侧某处放置一导体棒，并使之以速度向右匀速运动，发现运动过程中电流计读数始终为零，已知导体棒与导轨接触良好，则磁感应强度随时间变化的关系可能正确的是（　　） A． B． C． D． 学科网（北京）股份有限公司 $ 13.3 电磁感应现象及应用 分层练习 2026-2027学年高二物理同步备课系列【基础题】——解析版 【A组同步训练】 一、电磁感应的发现及产生感应电流的条件 1．（2025高二下·深圳期中）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 【解析】【解答】A、线圈电流变化越快，磁场变化越快，磁通量变化率越大，金属杯感应电流越大，故 A 正确； B、恒定电流产生恒定磁场，穿过杯子磁通量不变，无感应电流，故 B 错误； C、陶瓷是绝缘体，不能形成闭合回路，无法产生感应电流，故 C 错误； D、杯垫断电后无磁场，杯子平移，磁通量不变，不能产生感应电流，故 D 错误； 故答案为：A。 2．（2025高二上·永嘉月考）如图所示，匀强磁场中有一与灵敏电流计相连的弹簧线圈。下列操作中，灵敏电流计指针不发生偏转的是（　　） A．将弹簧线圈撑开 B．将弹簧线圈翻转180° C．将弹簧线圈向上平移 D．将弹簧线圈水平拉出磁场 【答案】C 【解析】【解答】A、将弹簧线圈撑开，线圈面积变大，磁通量增大，磁通量发生变化，产生感应电流，指针偏转，故A错误； B、将弹簧线圈翻转，穿过线圈的磁通量正负发生改变，磁通量发生变化，产生感应电流，指针偏转，故B错误； C、匀强磁场中将弹簧线圈向上平移，磁感应强度B不变、线圈有效面积S不变，穿过线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流，指针不偏转，故C正确； D、将弹簧线圈水平拉出磁场，穿过线圈的磁通量减小，磁通量发生变化，产生感应电流，指针偏转，故D错误。 故选：C。 3．（2025·广东会考）如图所示，虚线I和Ⅱ之间有垂直于纸面向里的匀强磁场。闭合线圈自高处落下，依次经过a、b、c三个位置。则线圈中有感应电流产生的是（　　） A．位置a和位置b B．位置b和位置c C．位置a和位置c D．三个位置都有 【答案】C 【解析】【解答】经过位置a和位置c时通过线圈的磁通量发生变化，由电磁感应定律可知，线圈中有感应电流的产生，经过位置b时，线圈的磁通量不发生变化，无感应电流的产生。 故答案为：C。 二、电磁感应在生活中的应用 （多选）4．利用磁生电现象的物体是（　　） A．话筒 B．电饭煲 C．交流发电机 D．磁带录音机 【答案】A,C,D 【解析】【解答】A．话筒的工作时是利用闭合导线在线圈中运动产生感应电流，原理是电磁感应现象，即磁生电，故A正确； B．电饭煲工作时是利用电流通过电阻时会产生热量，它的工作原理是电流的热效应，与磁无关，故B错误； C．交流发电机内部是线圈在磁场中转动产生感应电流，工作的原理是电磁感应现象，即磁生电，故C正确； D．磁带录音机是将磁带上储存的磁性强弱变化的磁信号，通过放音磁头上的线圈转化为电信号而制成的，磁头切割磁带上的磁感线产生感应电流，属于电磁感应现象，即磁生电现象，故D正确。 故选ACD。 5．游客在新疆吐鲁番的沙漠上游玩时，头发突然竖了起来。当时无风，但头顶乌云密布。下列相关说法正确的是（　　） A．这是一种电磁感应现象 B．这是一种静电感应现象 C．此时人的头与脚带异种电荷 D．此时人应躺下或蹲下，并向高处撤离 【答案】B 【解析】【解答】 头顶乌云密布，头发突然竖了起来是一种静电感应现象，此时头发与云带异种电荷，脚与大地连接不带电，人应躺下或蹲下，并向低处撤离，故B正确，ACD错误； 故选：B。 （多选）6．（2025高二上·镇宁布依族苗族自治县期中）如图是话筒的原理图，在弹性膜片后面粘接金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，声波使膜片振动，将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是（　　） A．话筒是利用电流的热效应工作的 B．话筒是利用电磁感应原理工作的 C．膜片振动时，金属线圈中会产生感应电流 D．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变 【答案】B,C 【解析】【解答】A、话筒工作时线圈切割磁感线产生感应电流，不是利用电流的热效应，故A错误； B、声波带动膜片、线圈运动，线圈切割磁感线，利用电磁感应原理工作，故B正确； C、膜片振动，金属线圈切割磁感线，线圈内会产生感应电流，故C正确； D、膜片振动，线圈往复移动，穿过金属线圈的磁通量发生周期性变化，故D错误； 故答案为：BC。 【B组难点突破】 7．（2025高二上·东营期末）电磁感应现象的发现具有划时代的历史意义，它为人类大规模利用电能，继而进入电气化时代奠定了理论基础。探究电磁感应现象的实验装置如图所示，下列说法正确的是（　　） A．保持螺线管A在螺线管B中的位置不变，开关S闭合时电流计指针不会发生偏转 B．保持螺线管A在螺线管B中的位置不变，开关S断开时电流计指针不会发生偏转 C．开关S闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，将螺线管A从螺线管B中抽出，电流计指针不发生偏转 D．开关S闭合，保持螺线管A在螺线管B中的位置不变，左右移动滑动变阻器滑片，电流计指针发生偏转 【答案】D 【解析】【解答】AB.产生感应的条件是穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合开关和断开开关时，通过B螺线管的磁通量发生变化，故闭合开关和断开开关时电流计指针都发生偏转，故AB错误； C．开关S闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，将螺线管A从螺线管B中抽出，B线圈中磁通量减小，产生感应电流，电流计指针发生偏转，故C错误； D．开关S闭合，保持螺线管A在螺线管B中的位置不变，左右移动滑动变阻器滑片，A线圈中电流变化，磁场强弱变化，B线圈中磁通量变化，产生感应电流，电流计指针发生偏转，故D正确。 故选D。 （多选）8．（2025高三上·云南模拟）法拉第在日记中记录了其发现电磁感应现象的过程，某同学用现有器材重现了其中一个实验。如图所示，线圈P两端连接到灵敏电流计上，线圈Q通过开关S连接到直流电源上．将线圈Q放在线圈P的里面后，则（　　） A．开关S闭合瞬间，电流计指针发生偏转 B．开关S断开瞬间，电流计指针不发生偏转 C．保持开关S闭合，迅速拔出线圈Q瞬间，电流计指针发生偏转 D．保持开关S闭合，迅速拔出线圈Q瞬间，电流计指针不发生偏转 【答案】A,C 【解析】【解答】A．开关S闭合瞬间，通过线圈Q的电流增加，则穿过线圈P的磁通量增加，则P中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，选项A正确； B．开关S断开瞬间，通过线圈Q的电流减小，则穿过线圈P的磁通量减小，则P中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，选项B错误； CD．保持开关S闭合，迅速拔出线圈Q瞬间，则穿过线圈P的磁通量减小，则P中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，选项C正确，D错误。 故选AC。 9．（2025高二下·信宜开学考）在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（　　） A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化 D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化 【答案】D 【解析】【解答】法拉第发现的电磁感应定律并总结出五种情况下会产生感应电流，其核心就是通过闭合线圈的磁通量发生变化，AB中，绕在磁铁上面的线圈和通电线圈，线圈面积都没有发生变化，前者磁场强弱没有变化，后者通电线圈中若为恒定电流则产生恒定的磁场，也是磁场强弱不变，都会导致磁通量不变化，不会产生感应电流，A、B不符合题意．C中往线圈中插入条行磁铁导致磁通量发生变化，在这一瞬间会产生感应电流，但是过程短暂，等到插入后再到相邻房间去，过程已经结束，观察不到电流表的变化．C不符合题意．D中，线圈通电或断电瞬间，导致线圈产生的磁场变化，从而引起另一个线圈的磁通量变化产生感应电流，可以观察到电流表指针偏转，D对． 故答案为：D 10．下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示磁感线分布可知，直导线中的电流方向是向下的 B．如图乙所示，如果长为l、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受力的大小为F，则可测出该处磁感应强度必为 C．如图丙所示，闭合线圈在匀强磁场中两个图示位置间来回水平运动，由于在做切割磁感线运动，会在线圈中产生感应电流 D．如图丁所示，绕虚线轴转动的线圈平面S转到图示位置时，穿过此线圈平面的磁通量为0 【答案】D 【解析】【解答】A． 根据磁感线的环绕方向，并运用安培定则，可以判断直导线中的电流方向竖直向上 ，故A错误； B．安培力公式 F=BILsinθ，其中 θ 为电流方向与磁场方向的夹角。仅当 （垂直）时，。若未说明角度，则不能直接认为 ，磁感应强度 的计算需考虑方向 ，只有通电导线与磁场方向垂直时，安培力，该处没有指明通电导线与磁场方向垂直，则该处磁感应强度不一定为故B错误； C．闭合线圈在匀强磁场中两个图示位置间来回水平运动，穿过闭合回路的磁通量没有发生变化，虽然做切割磁感线运动，线圈中不会产生感应电流，故C错误； D．绕虚线轴转动的线圈平面S转到图示位置时磁场与线圈平面平行，穿过此线圈平面的磁通量为0，故D正确。 故选D。 【C组综合拓展】 11．如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两直导线中的电流都增大时，闭合线圈a、b、c、d中感应电流的情况是（　　） A．线圈a中有感应电流 B．线圈b中有感应电流 C．线圈c中无感应电流 D．线圈d中有感应电流 【答案】A 【解析】【解答】本题考查了右手螺旋定则和楞次定律的应用，注意矢量的叠加原则，同时掌握产生感应电流的条件。AC．根据右手螺旋定则可知，两直导线在线圈a、c中的合磁场不为零，a中的合磁场垂直纸面向里，c中的合磁场垂直纸面向外，当两直导线中的电流都增大时，线圈a、c中的磁通量都变大，所以线圈a、c中有感应电流，故A正确，C错误； BD．根据右手螺旋定则可知，两直导线在线圈b、d中的磁场始终相互抵消，即线圈b、d中的磁通量始终为零，故线圈b、d中没有感应电流，故BD错误。 故选A。 12．如图所示，两相互垂直的光滑金属导轨固定在水平桌面上，空间分布着竖直向下大小为的匀强磁场。为金属导轨上的两点，且。时，一足够长金属杆从所在直线处沿的角平分线向右运动的同时，磁场的磁感应强度大小也随时间发生变化。金属杆与导轨接触良好，要使金属杆在无外力作用下仍能保持匀速运动，磁感应强度与时间的关系式为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】【解答】金属杆在无外力作用下仍能保持匀速运动，则导体棒应该不受安培力作用，所以电路中应该没有感应电流，故闭合回路内应该没有磁通量的变化，则有 代入数据 ， 解得 ABC不符合题意，D符合题意。 故答案为：D。 13．如图一足够大的“”形导轨固定在水平面，导轨左端接一灵敏电流计G，两侧导轨平行。空间中各处的磁感应强度大小均为B且随时间同步变化，时刻，在电流计右侧某处放置一导体棒，并使之以速度向右匀速运动，发现运动过程中电流计读数始终为零，已知导体棒与导轨接触良好，则磁感应强度随时间变化的关系可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】【解答】设导体棒开始运动时，距离导轨左端为x，磁场的磁感应强度为，依题意，导体棒和导轨内部始终无电流，可得 整理得 故与t为一次函数关系。 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $