第03讲 电磁感应现象及应用-【暑假衔接讲义】2025年新高二物理暑假提升讲义（含答案）（人教版2019）

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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
实验1：闭合电路的部分导体切割磁感线
在初中学过，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，如图所示。
导体棒左右平动、前后平动、上下平动，观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表1中。
表1：
实验2：向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出
如图所示，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，或从线圈中抽出，或静止地放在线圈中。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表2中。
表2：
实验3：模拟法拉第的实验
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的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面。观察以下四项操作中线圈B中是否有电流产生。把观察到的现象记录在表3中。
表3：
结论
不论用什么方法，不论何种原因，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。
考点一：感应电流产生的判定
1．跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则（ ）
A．向任意方向摇绳一定都能产生电流
B．只能在赤道平面上产生电流
C．跳绳发电属于电磁感应
D．跳绳发电属于电流的磁效应
【答案】C
【详解】AB．地球是个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，所以磁感线大致沿南北方向，所以若两位同学站在东西方向，摇动铜线跳绳切割磁感线运动，有电流，若站在南北方向，则跳绳不切割磁感线，无电流，所以电流方向与绳子运动方向有关，故AB错误；
CD．跳绳发电属于电磁感应现象，故C正确，D错误。
故选C。
2．如图所示，ab是闭合电路的一部分，处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是（ ）
A．当ab垂直于纸面向外平动时，ab中有感应电流B．当ab垂直于纸面向里平动时，ab中有感应电流
C．当ab垂直于磁感线向右平动时，ab中有感应电流D．当ab垂直于磁感线向左平动时，ab中无感应电流
【答案】C
【详解】AB．闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，回路中一定有感应电流，故当ab垂直于纸面向外、向里平动时都不切割磁感线，ab中都没有感应电流，故AB错误；
CD．当ab垂直于磁感线向右、向左平动时都切割磁感线，ab中都有感应电流，故C正确，D错误。
故选C。
3．如图所示，竖直放置的长直导线通以竖直向上的恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面上，现使线框先向右移动，然后以长直导线为轴逆时针旋转。下列说法中正确的是（ ）
A．长直导线左侧区域的磁场垂直纸面向里
B．在题中叙述的两个过程中，线框内均会产生感应电流
C．只有在线框水平向右移动过程中，线框内才会产生感应电流
D．在以长直导线为轴逆时针旋转过程中，线框中的磁通量先减小后增大
【答案】C
【详解】A．根据安培定则可知，长直导线左侧区域的磁场垂直纸面向外，故A错误；
BCD．通电直导线产生的是以导线为中心的环形磁场，且离通电直导线越远磁场越弱，因此在线框水平向右移动过程中，线框中的磁通量将发生变化，可知线框中将产生感应电流，而以长直导线为轴旋转时，线框中的磁通量不会发生改变，因此不会产生感应电流，故C正确，BD错误。
故选C。
4．某同学将电流计、线圈A、线圈B、蓄电池、滑动变阻器、开关用导线连接成如图所示的电路来研究“电磁感应”现象，其中小线圈A套在大线圈B中，两线圈之间彼此绝缘。可以观察到的现象是（ ）
A．闭合开关的瞬间，电流计的指针发生偏转
B．断开开关的瞬间，电流计的指针发生偏转
C．仅保持开关闭合，电流计的指针不发生偏转
D．保持开关闭合，移动滑动变阻器滑片的过程，电流计的指针不发生偏转
【答案】C
【详解】ABC．根据电路可知，无论是闭合开关的瞬间、断开开关的瞬间，还是仅保持开关闭合，穿过线圈B的磁通量都是不变的，无感应电流产生，即电流计的指针不发生偏转，选项AB错误，C正确；
D．保持开关闭合，移动滑动变阻器滑片的过程，穿过线圈B的磁通量发生变化，则有感应电流产生，电流计的指针发生偏转，选项D错误。
故选C。
5．在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，三个闭合金属圆环半径大小为，假设线圈产生的磁场全部集中在铁芯内。下列说法正确的是（ ）

A．穿过环的磁通量大于环的磁通量
B．穿过、、三个环的磁通量依次增大
C．当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，只有、两个环中有感应电流
D．当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，、、三个环中都有感应电流
【答案】C
【详解】AB．线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，所以穿过a、b两个环的磁通量始终相同，而向左和向右穿过c环的磁感线条数相等，完全抵消，总的磁通量为零，不发生变化，故AB错误；
CD．根据以上分析可知，当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，c环的磁通量不发生变化没有感应电流，只有、两个环中磁通量发生变化，有感应电流，故C正确D错误。
故选C。
考点二：实验：探究感应电流产生的条件
1．学生进行动手实验探究，有助于思维发展、提升实践技能、增强综合素质。某老师在高二物理课上带领学生进行了电磁感应现象的实验研究，分别设计了如甲、乙、丙三个实验。
(1)图甲中，导体棒向左移动切割磁感线时，灵敏电流计的指针发生了偏转，若导体棒沿竖直方向上下移动，灵敏电流计的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）。
(2)图乙中，下列能使灵敏电流计指针发生偏转的是___________。
A．条形磁铁在线圈上方附近左右移动
B．条形磁铁向下插入线圈
C．条形磁铁置于线圈中不动
D．条形磁铁不动，线圈在条形磁铁的正下方上下运动
(3)图丙中，小车静止在光滑水平地面上，小车上固定有一个线圈，线圈与反向并联的发光二极管（具有单向导电性，通有正向电流时会发光）相连，当磁铁迅速靠近线圈时，小车会被排斥远离磁铁，此过程原磁场方向与感应电流产生的磁场方向相反；当磁铁迅速远离线圈时，小车会被吸引追随磁铁运动，此过程二极管 （填“A”或“B”）亮。
【答案】(1)不偏转(2)ABD(3)A
【详解】（1）导体棒上下运动，没有切割磁感线，不产生感应电流，因此指针不偏转。
（2）A．条形磁铁在线圈上方附近左右移动，穿过线圈的磁通量会发生变化，产生感应电流，电流计指针偏转，选项A正确；
B．条形磁铁向下插入线圈，穿过线圈的磁通量会发生变化，产生感应电流，电流计指针偏转，选项B正确；
C．条形磁铁置于线圈中不动，穿过线圈的磁通量不发生变化，不产生感应电流，电流计指针不偏转，选项C错误；
D．条形磁铁不动，线圈在条形磁铁的正下方上下运动，穿过线圈的磁通量会发生变化，产生感应电流，电流计指针偏转，选项D正确；
故选ABD。
（3）磁铁迅速远离线圈时，原磁场向右且在减弱，根据楞次定律，感应磁场方向与原磁场方向相同，结合安培定则可知电流能使A灯导通，即可以判断A亮。
2．某同学利用如图所示的器材来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中为原线圈（图中已标示外侧导线电流方向），为副线圈和灵敏电流计G（电流由正接线柱流入时指针向正接线柱一侧偏转）。
（1）将实验仪器连成完整的实验电路；
（2）若连接好实验电路并检查无误后，该同学闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏了一下，说明线圈 中有了感应电流。那么开关闭合后，将线圈插入稳定后再迅速拔出瞬间，电流计指针将 ；
（3）根据（2）中实验现象，在上图中画出线圈L2的绕制方法（要求画出导线的绕向） 。
【答案】 向左偏一下
【详解】[1] 若连接好实验电路并检查无误后，该同学闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏了一下，说明线圈L2中有了感应电流；同时也说明当穿过线圈L2的磁通量增加时，产生的感应电流使电流计指针右偏；
[2] 合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏了一下，说明当穿过线圈L2的磁通量增加时，产生的感应电流使电流计指针右偏；那么开关闭合后，将线圈L1插入L2稳定后再迅速拔出时，穿过线圈L2的磁通量减小，则电流计指针将向左偏。
[3] 合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏了一下，说明当穿过线圈L2的磁通量增加时，产生的感应电流使电流计指针右偏，根据电流表的电流是从正接线柱流进，负接线柱流出，结合右手定则，可知线圈L2的下端为感应电流在线圈L2产生的磁场N极，故L2线圈的绕法如下图所示
3．小明想用楞次定律判断线圈中导线的缠绕方向。器材有：一个绕向未知的线圈，一块条形磁铁，一只多用电表，导线若干。
(1)在测量前，首先进行的操作应是机械调零，需要调节部件 （填“a”“b”或“c”），使多用电表的指针指在表盘最 （填“左”或“右”）端的零刻度线位置；
(2)然后，小明将多用电表调节到10mA的挡位，并将多用电表和线圈按图甲连接。条形磁铁插入线圈中的某一瞬间，拍下多用电表指针如图丙所示，此时读数为 mA；
(3)为了使条形磁铁N极向下插入线圈时，多用电表正常工作（指针向右偏转），导线的缠绕方向应和图乙中的 （填“A”或“B”）相同。
【答案】(1) a 左(2)2.6(3)B
【详解】（1）[1] [2]测量前，首先进行的操作应是机械调零，需要调节部件a，使多用电表的指针指在表盘最左端的零刻度线位置；
（2）此时分度值为0.2mA，读数为2.6mA；
（3）条形磁铁N极向下插入线圈时，磁通量增大，电流应从红表笔入，黑表笔出，根据楞次定律和安培定则可知，导线的缠绕方向应和图乙中的B相同。
4．晓宇为了探究影响感应电流方向的因素，设计了如图甲、乙所示的实验，并进行了如下的操作。
(1)图甲中，条形磁铁的N极插入线圈，电流从电流计的正极流入，电流计的指针向左偏转，能使电流计的指针向左发生偏转的是_______。
A．条形磁铁的S极插入线圈B．条形磁铁的N极拔出线圈
C．条形磁铁N极向下，向右平移D．条形磁铁S极向下，向右平移
(2)图乙中，闭合开关瞬间，电流计的指针向右发生偏转，保持电键闭合，线圈A拔出瞬间，电流计的指针 （填“向左”、“不”或“向右”）偏转；滑动变阻器的滑片快速向左滑动的过程中，电流计的指针 （填“向左”、“不”或“向右”）偏转；
(3)完成实验后，下列操作正确的是______。
A．先拆除线圈A所在的电路B．先拆除线圈B所在的电路
【答案】(1)D(2) 向左 向右(3)B
【详解】（1）A．图甲中，条形磁铁的N极插入线圈，穿过线圈的磁通量向下增加，电流计的指针向左发生偏转，条形磁铁的S极插入线圈，穿过线圈的磁通量向上增加，电流计的指针向右发生偏转，A错误；
B．条形磁铁的N极拔出线圈，穿过线圈的磁通量向下减少，电流计的指针向右发生偏转，B错误；
C．条形磁铁N极向下，向右平移时，穿过线圈的磁通量向下减少，电流计的指针向右发生偏转，C错误；
D．条形磁铁S极向下，向右平移，穿过线圈的磁通量向上减少，电流计的指针向左发生偏转，D正确。
故选D。
（2）[1]图乙中，闭合开关瞬间，穿过线圈B的磁通量增加，电流计的指针向右偏转，保持电键闭合，线圈A拔出瞬间，穿过线圈B的磁通量减少，电流计的指针向左偏转；
[2]滑动变阻器的滑片快速向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻值减小，电路中的电流增加，穿过线圈B的磁通量增加，电流计的指针向右偏转。
（3）为了保证电路安全，实验时若先拆除线圈A所在的电路，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中产生感应电流；为了安全起见，应先拆除线圈B所在的电路。
5．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题。
(1)为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，某同学想用多用电表的某一挡位来进行探究，他应选用多用电表的 挡（选填“欧姆”、“直流电流”、“直流电压”、“交流电流”或“交流电压”），对灵敏电流表进行测试。该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔 （选填“短暂”或“持续”）接灵敏电流表的负接线柱，此时发现灵敏电流表的指针向左摆动。
(2)实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，说明磁铁的下端为 极（选填“S”或“N”）。
(3)另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。
①在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路，请从图乙中1、2箭头开始用实线作为导线完善其余电路的连接；
②将插入后，下列实验操作产生的感应电流与合上开关时产生的感应电流方向相同的是 。
A．闭合开关，稳定后断开开关 B．闭合开关，稳定后拔出线圈
C．闭合开关，稳定后拔出软铁棒 D．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P左移
【答案】(1) 欧姆 短暂
(2)S
(3) 见解析 D
【详解】（1）[1]要使灵敏电流表指针摆动，一定有电流通过，想用多用电表的某一挡位来进行探究，只有“欧姆”挡有电源，因此他应选用多用电表的“欧姆”挡。
[2]该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，由于灵敏电流计的量程很小，，欧姆挡电表内部的电源电压相对较高，流过灵敏电流计的电流将较大，为保护灵敏电流计，将黑表笔“短暂”接灵敏电流表的负接线柱。
（2）多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，将黑表笔短暂接灵敏电流表的负接线柱，此时灵敏电流表的指针向左摆动，由于欧姆表的黑表笔接电源的正极，因此可知灵敏电流表从负极流入，指针向左摆动，实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，可知感应电流是从电流表的正接线柱流入，可知线圈中感应电流产生的磁场方向向下，由楞次定律可知，说明磁铁的下端为S极。
（3）[1]由题图用实线作为导线完善其余电路的连接如图所示。
②[2] A．将插入后，合上开关时在中产生增强的磁场，由楞次定律可知，在中产生感应电流。闭合开关，稳定后断开开关，穿过的磁场减弱，磁场方向不变，由楞次定律可知，在中产生与开关闭合时相反方向的感应电流，故A错误；
B．闭合开关，稳定后拔出线圈，可知穿过的磁场减弱，由楞次定律可知，在中产生与开关闭合时相反方向的感应电流，故B错误；
C．闭合开关，稳定后拔出软铁棒，可知穿过的磁场减弱，由楞次定律可知，在中产生与开关闭合时相反方向的感应电流，故C错误；
D．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P左移，可知变阻器接入电路的电阻值减小，则通过的电流增大，产生的磁场增强，由楞次定律可知，在中产生与开关闭合时相同方向的感应电流，故D正确。故选D。
知识导图记忆
知识目标复核
1.知道电磁感应现象。
2.探究分析和总结感应电流产生的条件，并能够分析有关问题。
1．如图所示，边界MN右侧存在匀强磁场，现使边长为L的正方形闭合金属线框由边界左侧以速度v匀速运动到图中虚线位置，此过程线框中产生感应电流的时间为（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】线框在整个运动过程中，只在右侧边框恰好进入磁场到线框恰好完全进入磁场的过程中产生感应电流，此过程线框的位移为L，故根据匀速直线运动规律可得，产生感应电流的时间为
故选A。
2．如图所示导电圆环P中通有逆时针方向的恒定电流，圆心位于平面直角坐标系坐标原点O，金属圆环Q圆心在x轴正半轴上，开始时两圆环均在平面内。穿过圆环Q的磁通量为，下列说法正确的是（ ）
A．若P沿x轴负方向移动，一直减小
B．若P沿y轴负方向移动，一直不变
C．若P沿x轴正方向移动到圆心与圆环Q圆心重合，一直增加
D．若P以x轴为转动轴，旋转90°角的过程中，圆环Q中无感应电流
【答案】A
【详解】A．如图所示为通电圆环产生的磁场
xOy平面处的磁场方向垂直于xOy平面，P沿x轴负方向移动，Q离环形电流越来越远，根据环形电流激发磁场的特点，可知Q处磁场的磁感应强度越来越弱，则一直减小，故A正确；
B．若P沿y轴负方向移动，Q离环形电流越来越远，可知Q处磁场的磁感应强度越来越弱，则一直减小，故B错误；
C．圆环P沿x轴正方向移动，当Q整体在P的外面时，逐渐增加，Q与P开始重合时（圆环内外的磁感应强度方向不同，要根据矢量叠加分析），开始减小，减为0后又反向增加，当P与Q的圆心重合时，增加到最大，故C错误；
D．P以x轴为转动轴，旋转90°后，在xOy平面内的磁场方向均平行于xOy平面，没有垂直xOy平面的分量，此时圆环Q的，可知圆环Q的磁通量发生变化，有感应电流，故D错误。
故选A。
3．如图所示为两闭合线圈A、B，其半径分别为2m、1m，垂直纸面向里、磁感应强度大小为1T的匀强磁场只分布在B线圈内，以下说法正确的是（ ）
A．A中磁通量大小为
B．B中磁通量大小为
C．若磁场随时间均匀增强，A中有感应电流
D．若磁场随时间均匀减弱，B中无感应电流
【答案】C
【详解】AB．线圈A、B中磁感线穿过的有效面积相同，所以A中磁通量大小等于B中磁通量，均为，故AB错误；
C．磁场随时间均匀增强，线圈A中磁通量增大，会产生感应电流，故C正确；
D．磁场随时间均匀减弱，线圈B中磁通量减小，会产生感应电流，故D错误。
故选C。
4．以下关于电磁感应现象的几个场景说法正确的是（ ）
A．图甲中，线框以直导线为轴旋转，会产生感应电流
B．图乙中，线圈中的磁通量大于线圈中的磁通量
C．图丙中，线圈绕垂直于磁场的转动轴转动时会产生感应电流
D．图丁中，线圈垂直于匀强磁场方向向右运动，线圈右边未离开磁场前，线圈会产生感应电流
【答案】C
【详解】只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就会产生感应电流。
A．当线框以直导线为轴旋转时，穿过导体回路的磁通量没有发生变化，因此不会产生感应电流，故A错误；
B．图乙两线圈中存在方向相反的两个磁场，其中条形磁铁内部的磁场在两线圈处的磁通量相同，条形磁铁外部磁场在线圈处的磁通量小于线圈的，所以穿过线圈的合磁通量大于穿过线圈的合磁通量，故B错误；
C．线圈绕垂直于磁场的转动轴转动，线圈的磁通量不断变化，会产生感应电流，故C正确；
D．线圈垂直于磁场方向向右运动，运动范围在匀强磁场内，线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故D错误。
故选C。
5．在长直的塑料管的末端有铜制匝线圈，用电流传感器连接线圈并连接好计算机。当强磁体从图中位置静止释放，则下列说法正确的是（ ）
A．强磁铁下落的整个过程中始终不会出现感应电流
B．强磁铁从处进入会产生感应电流
C．强磁铁从处离开不会产生感应电流
D．强磁铁下落离开塑料管的过程中，机械能守恒
【答案】B
【详解】ABC．强磁铁从P进入、从离开，都会使得线圈中的磁通量变化，因此会产生感应电流，故AC错误，B正确；
D．由于线圈中有感应电流，电流在导线中会发热，所以强磁铁的机械能在下落过程中不守恒，故D错误。
故选B。
6．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
【详解】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。
7．如图所示，水平虚线上方存在垂直纸面向里的磁场，沿水平方向的磁感应强度恒定，沿竖直向上的方向磁感应强度大小逐渐减弱，矩形导线框ABCD垂直磁场方向放置。下列说法正确的是（ ）
A．导线框向上平移的过程中，导线框中不能产生感应电流
B．使线框绕AB轴转动的过程中，导线框中能产生感应电流
C．导线框向右平移的过程中，导线框中能产生感应电流
D．使导线框绕过C点垂直纸面的轴在纸面内转动的过程中，导线框中不能产生感应电流
【答案】B
【详解】A．导线框中能产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生改变。根据磁通量Φ = BS可知，导线框向上平移的过程中，磁感应强度减小，穿过导线框的磁通量逐渐减小，则导线框中能产生感应电流，A错误；
B．使线框绕AB轴转动的过程中，穿过导线框的磁通量在发生改变，则导线框中能产生感应电流，B正确；
C．导线框向右平移的过程中，穿过导线框的磁通量不变，则导线框中不能产生感应电流，C错误；
D．使导线框绕过C点垂直纸面的轴在纸面内转动的过程中，穿过导线框的磁通量在发生改变，则导线框中能产生感应电流，D错误。
故选 B。
8．空间存在一无限大匀强磁场，一正方形闭合导线框在磁场中以不同的形式运动，下列四种情况中，导线框中可以产生感应电流的是（ ）
A．图甲中，匀强磁场垂直于纸面，导线框在纸面内水平向右加速运动
B．图乙中，匀强磁场垂直于纸面，导线框在纸面内绕顶点O逆时针匀速转动
C．图丙中，匀强磁场垂直于纸面，导线框绕轴匀速转动
D．图丁中，匀强磁场水平向右，导线框绕轴匀速转动
【答案】C
【详解】ABD．线框运动过程中，磁通量未发生变化，则不会产生感应电流,故ABD错误；
C．线框转动过程中，磁通量发生改变，会产生感应电流，故C正确。
故选C。
9．如图所示，面积为S、匝数为N的闭合线圈水平放置，与匀强磁场B的夹角（磁场方向与边在纸面内）。现将线圈以边为轴顺时针转动，则下列说法正确的是（ ）
A．该过程线圈的磁通量变化量为零
B．该过程线圈的磁通量变化量大小为
C．该过程线圈的磁通量变化量大小为
D．该过程线圈中没有感应电流产生
【答案】B
【详解】ABC.初、末状态的磁通量分别从两个面穿过，且磁通量与匝数无关，故磁通量变化量大小为
故AC错误，B正确；
D.该过程磁通量发生变化，故有感应电流产生，故D错误。
故选B。
10．如图甲所示，列车车头底部安装强磁铁，线圈及电流测量仪埋设在轨道地面（测量仪未画出），、为接测量仪器的端口，磁铁的匀强磁场垂直地面向下、宽度与线圈宽度相同，俯视图如图乙。当列车经过线圈的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．线圈的磁通量一直增加B．线圈没有感应电流
C．线圈的磁通量先增大后减小D．线圈的磁通量先减小后增大
【答案】C
【详解】当列车经过线圈的过程中，线圈的磁通量先增大后减小，根据电磁感应规律可知，线圈会有感应电流。
故选C。
11．如图所示，正方形金属线圈abcd与通电长直导线位于同一纸面内，ad与导线平行，虚线为平行于ad的轴线。下列判断正确的是（ ）
A．若线圈在纸面内远离导线，不能产生感应电流
B．若线圈在纸面内沿轴线向右运动，能产生感应电流
C．若线圈绕着虚线匀速转动，能产生感应电流
D．若线圈垂直纸面向外运动，不能产生感应电流
【答案】C
【详解】根据安培定则判断知在通电直导线下侧产生垂直纸面向里的磁场，且离导线越近磁场越强，离导线越远磁场越弱。当穿过闭合线圈中的磁通量发生改变时，线圈中将产生感应电流。
A．若线圈在纸面内远离导线，线圈内的磁通量减小，有感应电流产生，故A错误；
B．若线圈在纸面内沿轴线向右运动，线圈内磁通量不变，没有感应电流产生，故B错误；
C．若线圈绕着虚线匀速转动，线圈内的磁通量发生改变，有感应电流产生，故C正确；
D．若线圈垂直纸面向外运动，线圈内的磁通量减小，有感应电流产生，故D错误。
故选C。
12．如图，一根通电导线AB竖直放置，它周围的磁场强度大小为，I为通电导线的电流，r为某点到通电导线的距离，在竖直平面内还有一矩形金属线圈，当线圈在做下述运动的过程中，从图示开始的一小段时间内，关于线圈中的电流，下列说法错误的是（ ）
A．线圈绕转动，线圈有电流
B．线圈绕转动，线圈有电流
C．线圈沿方向运动，线圈有电流
D．线圈绕导线AB转动，线圈有电流
【答案】D
【详解】A．根据安培定则判断线圈所在位置磁场垂直纸面向里，线圈绕转动，磁通量发生变化，回路有电流，故A正确，不符合题意；
B．线圈绕转动，磁通量发生变化，线圈有电流，故B正确，不符合题意；
C．线圈沿方向运动，靠近导线磁场增大，远离导线磁场变小，回路磁通量发生变化，线圈有电流，故C正确，不符合题意；
D．线圈绕导线AB转动，与导线相对距离不变，回路磁通量不发生变化，线圈无电流，故D错误，符合题意。
故选D。
13．磁场的高斯定理指出通过磁场中任一闭合曲面的总磁通量恒等于零。如图所示为一金属球壳的俯视图，CD过球心O，AB不过球心，在球心O的右侧放置一小磁针，以磁感线穿入球壳的方向为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A．C、D两点处的磁感应强度方向相反
B．若小磁针沿CD运动，球壳上有感应电流产生
C．球壳上单位面积的磁通量大小处处相等
D．AB左右两侧球壳上的磁通量大小相等
【答案】D
【详解】A．由题图小磁针的左侧为N极，结合磁场方向的特点可知，C、D两点的磁感应强度方向都水平向左，故A错误；
B．小磁针沿CD运动，球壳上总的磁通量始终为0，无感应电流产生，故B错误；
C．由于球壳上的各点到小磁针的距离不都相同，球壳上单位面积的磁通量大小不是处处相等，故C错误；
D．根据题意可知，通过磁场中任一闭合曲面的总磁通量恒等于零，则AB左右两侧球壳上的磁通量大小相等，故D正确。
故选D。
14．如图是法拉第探究“磁生电”的实验，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，一个线圈A连接电池与开关，另一线圈B闭合并在其中一段直导线附近平行放置小磁针。下列说法正确的是（ ）
A．A线圈接通电流瞬间，小磁针偏转一下，随即复原
B．保持开关闭合，小磁针始终发生偏转
C．开关断开瞬间，小磁针不会发生偏转
D．A、B线圈没有直接连接，无论如何操作小磁针都不会发生偏转
【答案】A
【详解】AB．A线圈接通瞬间，在铁环产生顺时针方向的磁场，使得穿过线圈B的磁通量增加，根据楞次定律和安培定则可知，在线圈B中产生逆时针方向感应电流，电流稳定后穿过A、B的磁通量不再发生变化，所以B中不再有感应电流，即小磁针偏转一下随即复原，故A正确，B错误；
CD．当开关断开，A线圈中的电流中断瞬间，使得穿过B的磁通量减小，根据楞次定律和安培定则可知，在B中产生顺时针方向感应电流，小磁针会反向偏转，线圈A电流减为零后穿过A、B的磁通量不再变化，所以B中不再有感应电流，小磁针偏转一下后随即复原，故CD错误。
故选A。
15．某处地下有水平埋设的长直导线，现用如图所示的闭合线圈和电流传感器探测导线的位置及其走向。探测时线圈保持水平，探测过程及电流情况如表所示：
下列判断正确的是（ ）
A．导线东西走向，但不能确定其具体位置
B．导线东西走向，且可以确定其在初始时线圈中心点O的正下方
C．导线南北走向，且可以确定其在初始时线圈中心点O的正下方
D．导线南北走向，且电流恒定不变
【答案】C
【详解】通电直导线产生的磁场的磁感线分布如图所示（截面图）
可以看出当线圈静止处于导线正上方时，穿过线圈的磁通量的变化率为零，因此不会有感应电流，而当线圈垂直导线方向移动时，线圈中的磁通量将发生改变（通电导线产生环形磁场，以通电导线为轴线，所产生的环形磁场的磁感应强度随着与通电导线距离的增加的减弱），电流传感器有示数，即闭合线圈与传感器构成的闭合回路中有感应电流，由题表中线圈位置变化分析可知，线圈初始时静止，传感器中无电流，线圈南北方向移动或静止时，传感器中均无电流，而线圈在东西方向移动或静止时均有电流，因此可知可知，导线南北走向，且可以确定其在初始时位于线圈中心点O的正下方。故C正确，ABD错误；
故选C。
导体棒的运动
表针的摆动方向
导体棒的运动
表针的
摆动方向
向右平动
向左摆动
向后平动
不摆动
向左平动
向右摆动
向上平动
不摆动
向前平动
不摆动
向下平动
不摆动
结论：只有左右平动时，导体棒切割磁感线，才有电流产生；前后平动、上下平动，导体棒都不切割磁感线，没有电流产生
磁铁的运动
表针的摆动方向
磁铁的运动
表针的摆动方向
N极插入线圈
向右摆动
S极插入线圈
摆动
N极停在线圈中
不摆动
S极停在线圈中
不摆动
N极从线圈中抽出
向左摆动
S极从线圈中抽出
摆动
结论：只有磁铁相对线圈运动时，才有电流产生；磁铁相对线圈静止时，没有电流产生
操作
现象
开关闭合瞬间
有电流产生
开关断开瞬间
有电流产生
开关闭合时，滑动变阻器的滑片不动
无电流产生
开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片
有电流产生
结论：只有当线圈A中电流变化时，线圈B中才有电流产生
教材习题01
下列说法符合物理学史的是（ ）
A．法拉第发现了电流的磁效应
B．库仑通过扭秤实验测出了电子的电荷量
C．伽利略发现力不是维持物体运动的原因
D．牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量G的值
解题方法
A．电流的磁效应由奥斯特发现，法拉第的主要贡献是电磁感应现象，故A错误；
B．库仑通过扭秤实验得出了库仑定律（电荷间作用力的规律），而电子的电荷量由密立根通过油滴实验测得，故B错误；
C．伽利略通过理想实验指出，力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因，这为牛顿第一定律奠定了基础，故C正确；
D．牛顿提出了万有引力定律，但引力常量G的值是由卡文迪许通过扭秤实验首次测出，故D错误。故选C。
【答案】C
教材习题02
下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（ ）
A．导体棒保持静止 B．导体棒竖直向下运动
C．导体棒向左运动 D．导体棒竖直向上运动
解题方法
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。导体棒静止和在竖直方向运动时均不切割磁感线，电路中不会产生感应电流；导体棒左右运动时会切割磁感线，电路中会产生感应电流，电路中灵敏电流计的指针会发生偏转；故选C。
【答案】C
教材习题03
线圈与电流表相连，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入或从线圈中抽出时，电流表的指针发生了偏转。实验中观察到，当把磁铁N极向线圈中插入时，电流表指针向右偏转。下列操作中，同样可使电流表指针向右偏转的是（ ）
A．保持磁铁N极处在线圈中静止
B．把磁铁的N极从线圈中抽出
C．把磁铁的S极从线圈中抽出
D．把磁铁的S极向线圈中插入
解题方法
根据题意可知，当穿过线圈的原磁场向下，且磁通量变大时，电流表指针向右偏转
A．保持磁铁N极处在线圈中静止，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，电流表指针不偏转，故A错误；
B．把磁铁的N极从线圈中抽出，穿过线圈的原磁场向下，磁通量减小，电流表指针向左偏转，故B错误；
C．把磁铁的S极从线圈中抽出，穿过线圈的原磁场向上，磁通量减小，电流表指针向右偏转，故C正确；
D．把磁铁的S极向线圈中插入，穿过线圈的原磁场向上，磁通量变大，电流表指针向左偏转，故D错误。故选C。
【答案】C
线圈移动情况
初始时静止放置
南北方向移动
南北方向移动后静止
东西方向移动
东西方向移动后静止
电流情况
无电流
无电流
无电流
有电流
有电流