2021学年3 电磁感应现象及应用复习练习题

13.3电磁感应现象及应用同步练习高中物理人教版（新课标）必修三

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1. 如图所示，矩形导线框abcd处于竖直面内，直导线MN与bc边平行且与线框平面共面，并通以向上的电流i，则以下情况不能使线框中产生感应电流的是

A. 线框以直导线MN为轴转动
B. 线框以ad边为轴转动
C. 线框沿线框平面向右平移
D. 增大直导线中的电流i
 

2. 图中能产生感应电流的是

A.  B.
C.  D.

3. 关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是

A. 导体在磁场中运动，导体中就一定有感应电流
B. 导体做切割磁感线运动，导体中就一定有感应电流
C. 穿过闭合电路的磁通量不为零，闭合电路中就一定产生感应电流
D. 无论什么方法，只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中就一定产生感应电流

4. 下图中能产生感应电流的是

A.  B.
C.  D.

5. 1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S，电流表G组成另一个回路．如图所示，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件．关于该实验下列说法正确的是

A. 闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
B. 闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
C. 闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有的感应电流
D. 闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有的感应电流

6. 下列关于电磁感应现象的说法正确的是

A. 穿过闭合电路的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大
B. 穿过闭合电路的磁通量为零时，感应电动势不一定为零
C. 穿过闭合电路的磁通量变化越多，闭合电路中的感应电动势越大
D. 只要穿过闭合电路的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流

7. 如图所示，在范围足够大的空间存在一个磁场，磁感线呈辐状分布，其中磁感线O竖直向上，磁场中竖直固定一个轻质弹簧．在距离弹簧某一高度处，将一个金属圆盘由静止释放，圆盘下落的过程中盘面始终保持水平，且圆盘的中轴线始终与弹簧的轴线、磁感线O重合．从圆盘开始下落，到弹簧被压缩至最短的过程中，下列说法正确的是

A. 在圆盘内磁通量不变
B. 从上往下看，在圆盘内会产生顺时针方向的涡流
C. 在接触弹簧之前，圆盘做自由落体运动
D. 圆盘的重力势能减少量等于弹簧弹性势能的增加量

8. 法拉第在研究电磁感应现象时，将两个线圈绕在同一个铁环上，简化电路如图所示，下列关于法拉第研究过程的说法正确的是

A. 闭合开关S的瞬间，右侧线圈中不产生感应电流
B. 闭合开关S以后，右侧线圈中产生稳定的感应电流
C. 断开开关S的瞬间，右侧线圈中产生感应电流
D. 断开开关S的瞬间，右侧线圈中不产生感应电流

9. 下列实验现象，属于电磁感应现象的是

A.       
B.
C.
D.

10. 长直导线与环形导线固定在同一平面内，长直导线中通有图示方向的电流。当电流大小I逐渐增大时

A. 环形导线有扩张的趋势
B. 环形导线有靠近长直导线的趋势
C. 环形导线中有逆时针方向的感应电流
D. 环形导线中有感应电流，但方向无法确定
 

二、填空题（本大题共4小题，共16.0分）

11. 实验结果表明，当磁铁在线圈中运动插入或拔出时，闭合回路中会                    ，这种现象叫做          。
12. 实验表明，当穿过闭合回路的          发生变化时，闭合回路中应有          产生。
13. 瑞土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。但他没有发现电磁感应现象，原因是                    。
14. 如下图所示，在探究产生感应电流的条件实验中，闭合开关，将条形磁铁插入或拔出线圈中时，灵敏电流计的指针          当磁铁停在线圈中时，灵敏电流计的指针          选填“偏转”或“不偏转”。
     

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

15. 如图所示，在探究产生感应电流的条件的实验中，把演示电表用作灵敏电流计，指针调至中央零点。用导线将副线圈与演示电表正负接线柱相连。将条形磁铁往线圈里插入或拔出时图，发现电表的指针均发生          。说明线圈中产生了感应电流。从电表指针的偏转方向，可以判定副线圈中感应电流的方向。当磁铁插在线圈中不动时，电表指针不动，说明无磁通量变化时，          感应电流产生。使条形磁铁与线圈轴线平行。当条形磁铁迅速靠近或迅速远离线圈时图，均可发现电表指针发生偏转。当条形磁铁          时，电表指针不发生偏转。

16. 某同学用如图所示的装置探究感应电流的产生条件，请回答下面的问题

    开关闭合稳定后，滑动变阻器滑片位置不动，线圈A也不动，线圈B中                  填“有”或“没有”电流；

    开关闭合稳定后，滑动变阻器滑片位置不动，将线圈A从线圈B中快速抽出，线圈B中________填“有”或“没有”电流；

    开关闭合稳定后，滑动变阻器的滑片向右移动与开关断开瞬间，流过灵敏电流计的电流方向________填“相同”或“相反”

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

17. 如图所示，线圈abcd在通电长直导线的磁场中，分别做如下的运动，线圈中能否产生感应电流？为什么？
    向右平动
    向下平动
    以下边为轴转动
    从纸面向纸外做平动
    
    
    
    
    
    
     
18. 如图所示，让闭合线圈由位置1匀速通过一个匀强磁场运动到位置线圈在运动过程中，什么时候有感应电流，什么时候没有感应电流？为什么？
     

19. 如图所示，在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中，一带有开关的线框上有一金属棒，金属棒以速度v匀速向右运动，线圈上有一电流表，开关不闭合时，线圈会产生感应电流吗？

答案和解析

1.【答案】A
 

【解析】

【分析】根据产生感应电流的条件，分析穿过线框的磁通量是否发生变化，由此作答即可。
正确地判断穿过线框的磁通量是否发生变化是解决问题的关键，通电导线形成磁场向外是越来越弱的，所以线框相对导线距离发生变化或导线中电流发生变化时，都会使线框中磁通量发生变化。
【解答】通电直导线产生的磁场磁感线是以直导线为圆心的同心圆，线框以直导线MN为轴转动，穿过线圈的磁通量不变，线框中不产生感应电流，故A正确
B.以ad边为轴转动，穿过线框的磁通量减小，线框中产生感应电流，故B错误
C.让线框沿线框平面向右平移，穿过线圈的磁通量减小，线框中产生感应电流，故C错误
D.增大直导线中的电流i，磁场增强，穿过线框的磁通量增大，线框中产生感应电流，故D错误。  

2.【答案】B
 

【解析】

【分析】
本题考查了感应电流产生的条件：闭合回路中的磁通量发生变化。据此可正确解答本题。
本题考查感应电流产生的条件，首先要明确是哪一个线圈，然后根据磁通量的公式：找出变化的物理量，从而确定磁通量是否发生变化。
【解答】
A.线圈是不闭合的，不能产生感应电流，故A错误；
B.线框的面积增大，穿过线框的磁通量增大，能够产生感应电流，故B正确；
C.由于直导线在线圈的直径的上方，所以穿过线圈的磁通量等于0，电流增大，线圈的磁通量仍然是0，故C错误；
D.线圈整体垂直于磁场运动，线圈的磁通量始终是最大，没有发生变化，没有感应电流，故D错误。
故选B。  

3.【答案】D
 

【解析】略
 

4.【答案】B
 

【解析】

【试题解析】

【分析】

感应电流产生的条件：闭合回路中的磁通量发生变化．据此可正确解答本题。

本题考查了感应电流产生的条件；首先要明确是哪一个线圈，然后根据磁通量的公式：找出变化的物理量，从而确定磁通量是否发生变化，基础题目。

【解答】

A.线圈是不闭合的，不能产生感应电流，故A错误；

B.线框的面积增大，穿过线框的磁通量增大，能够产生感应电流，故B正确；

C.由于直导线在线圈的直径的上方，所以穿过线圈的磁通量等于0，电流增大，线圈的磁通量仍然是0，故C错误；

D.线圈整体垂直于磁场运动，线圈的磁通量始终是最大，没有发生变化，没有感应电流，故D错误。

故选B。

5.【答案】D
 

【解析】解：闭合与断开开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量都不发生变化，电流表G中均无感应电流。闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流减小，则通过线圈B的磁通量减小了，根据右手螺旋定则可确定穿过线圈B的磁场方向，再根据楞次定律可得：电流表G中有的感应电流。故 D正确，ABC错误；
故选：D。
电流表与线圈B构成闭合电路，当线圈中磁通量发生变化时，出导致线圈中产生感应电动势，从而可出现感应电流．根据右手螺旋定则可确定线圈B的磁场方向，再根据楞次定律可判定感应电流方向．
考查右手螺旋定则、楞次定律，知道右手大拇指向为线圈内部的磁场方向，并还理解“增反减同”的含义．同时注意开关的闭合不会改变穿过线圈的磁通量．
 

6.【答案】B
 

【解析】解：A、根据可知，E与磁通量的变化率成正比，与磁通量大小无关，过闭合电路的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势不一定越大，故A错误；
B、只有穿过闭合回路中磁通量发生变化时，闭合回路中才会产生感应电流，穿过闭合电路的磁通量为零，若磁通量变化，则感应电动势不一定为零，故B正确；
C、根据可知，穿过闭合电路的磁通量变化越快，闭合电路中的感应电动势越大，而穿过闭合电路的磁通量变化越多，感应电动势不一定越大，故C错误；
D、只有穿过闭合回路中磁通量发生变化时，闭合回路中才会产生感应电流，穿过闭合电路的磁通量不为零，若磁通量不变化，没有感应电流产生，故D错误。
故选：B。
感应电流产生的条件是穿过闭合电路磁通量发生变化．感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，根据法拉第电磁感应定律分析。
本题的解题关键是准确理解并掌握法拉第电磁感应定律及感应电流的产生条件，注意明确磁通量、磁通量变化量以及磁通量变化率间的区别。
 

7.【答案】B
 

【解析】

【分析】
本题主要考查感应电流，磁通量。根据楞次定律判断感应电流的方向，及圆盘运动情况。根据能量守恒判断重力势能减少量与弹簧弹性势能的增加量之间的关系。
【解答】
A.磁感线呈辐状分布，故圆盘下落过程中，磁感应强度越来越大，故磁通量越来越大；故A错误；
B.圆盘下落过程中磁通量越来越大，根据楞次定律可判断出圆盘内会产生顺时针方向的涡流，故B正确；
C.圆盘下落过程中磁通量越来越大，根据楞次定律可得圆盘受到向上的阻力，故在接触弹簧之前，圆盘不可能做自由落体运动，故C错误；
D.圆盘下落过程中圆盘内会产生顺时针方向的涡流，会产生电热，根据能量守恒可得，圆盘的重力势能减少量大于弹簧弹性势能的增加量。故D错误；
故选B。  

8.【答案】C
 

【解析】

【分析】明确开关通断瞬间线圈中磁场的强弱，从而确定N中磁通量的变化，再根据感应电流产生的条件确定是否产生感应电流。
本题主要考查感应电流的产生条件。

【解答】闭合的瞬间，右侧线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，故A错误；
B.闭合开关以后，右侧线圈中磁通量不发生变化，不产生感应电流，故B错误；
当开关S断开的瞬间，右侧线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，故C正确，D错误．  

9.【答案】C
 

【解析】

【分析】
本题主要考查电磁感应现象的发现过程，电磁感应现象的是指穿过电路的磁通量变化时，产生感应电动势或感应电流的现象．
【解答】
A. 导线通电后，其下方的小磁针受到磁场的作用力而发生偏转，说明电流能产生磁场，是电流的磁效应现象，不是电磁感应现象，故 A 错误；   
通电导线AB在磁场中受到安培力作用而运动，不是电磁感应现象，故 B 错误；   
金属杆切割磁感线时，电路中产生感应电流，是电磁感应现象，故 C 正确；   
通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生转动，不是电磁感应现象，故 D 错误。
故选 C。  

10.【答案】C
 

【解析】

【分析】
本题中通电指导线周围的磁场为非匀强磁场，会应用楞次定律和法拉第电磁感应定律结合欧姆定律解题，考查比较全面。
会判断通电直导线周围的磁场分布，知道它是非匀强电场，根据安培定则判断直导线周围磁场方向，根据楞次定律判断感应电流的方向。
【解答】
A.当电流逐渐增大时，电流产生的磁场增大，穿过环形导线的磁通量增大，由楞次定律可知，环形导线的面积有缩小的趋势。故A错误；
B.当电流逐渐增大时，电流产生的磁场增大，穿过环形导线的磁通量增大，由楞次定律可知，环形导线有远离直导线的趋势。故B错误；
根据右手定则可以判定，导线下方的磁场方向向里，磁通量增大时，产生的感应电流的磁场方向向外，是逆时针方向的感应电流，故C正确，D错误。
故选C。  

11.【答案】产生感应电流；   电磁感应现象
 

【解析】

【分析】
本题考查电磁感应现象，由定义即可回答。
【解答】
当磁铁在线圈中运动插入或拔出时，闭合回路中会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应现象。  

12.【答案】磁通量；感应电流
 

【解析】

【分析】
感应电流产生的条件是穿过回路的磁通量发生变化．
此题考查的是学生对感应电流的产生条件的掌握，属于基础知识。
【解答】
当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流，
故答案为：磁通量；感应电流  

13.【答案】当他到另一房间观察“灵敏电流计”时，产生电流的线圈所处的磁场强度已不在发生变化，线圈中也没有感应电流产生
 

【解析】

【分析】
感应电流产生的条件：一是闭合回路，二是回路中磁通量发生变化根据感应电流产生的条件可解答．
【解答】
科拉顿没能看到电磁感应现象的原因是因为电磁感应现象是在磁通量变化的过程中出现的，
当科拉顿赶到隔壁房间去时，灵敏电流计已经偏转过了，产生电流的线圈所处的磁场强度已不在发生变化，所以他没能看到电磁感应现象．  

14.【答案】偏转    不偏转
 

【解析】

【分析】
穿过闭合回路的磁通量发生变化时电路产生感应电流，根据感应电流产生的条件分析答题。
【解答】
当磁铁N极向下插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量增加，线圈与灵敏电流计组成的闭合电路中产生感应电流，灵敏电流计指针会偏转
当磁铁停在线圈中不动，穿过闭合回路的磁通量不变，不产生感应电流，指针不会偏转 
因此，本题正确答案是：偏转不偏转．  

15.【答案】偏转；没有；不动
 

【解析】

【分析】
穿过闭合回路的磁通量发生变化时，电路产生感应电流，根据感应电流产生的条件分析答题。
【解答】
当条形磁铁插入线圈或拔出的过程中，穿过线圈的磁通量增加，线圈与灵敏电流计组成的闭合电路中产生感应电流，灵敏电流计指针会偏转；
当磁铁停在线圈中不动，穿过闭合回路的磁通量不变，不产生感应电流，指针不会偏转 
当条形磁铁不动时，穿过闭合回路的磁通量不变，电表指针不发生偏转。
故答案为：偏转；没有；不动  

16.【答案】没有    有    相反
 

【解析】

【分析】

本题考查感应电流的产生条件。

只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。

解题的关键是知道感应电流的产生条件。

【解答】

开关闭合稳定后，滑动变阻器滑片位置不动，电路中电流不变。线圈A也不动，线圈B中磁通量不变，没有电流产生

开关闭合稳定后，滑动变阻器滑片位置不动，将线圈A从线圈B中快速抽出，线圈B的磁通量减小，有电流

开关闭合稳定后，滑动变阻器的滑片向右移动，电阻减小，电流增大，线圈B中磁通量增大。开关断开瞬间，电流减小，线圈B的磁通量减小，两次磁通量变化情况相反，故流过灵敏电流计的电流方向相反

故答案为：

没有    有    相反

17.【答案】解：使线圈水平向右平移，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流；
当线圈向下移动，穿过线圈的磁通量减小，则会产生感应电流；
以下边为轴转动，穿过线圈的磁通量减小，故产生感应电流；
从纸面向纸外处做平动，穿过线圈的磁通量减小，则产生感应电流。
答：使线圈水平向右平移，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流；
当线圈向下移动，穿过线圈的磁通量减小，则会产生感应电流；
以下边为轴转动，穿过线圈的磁通量减小，故产生感应电流；
从纸面向纸外处做平动，穿过线圈的磁通量减小，则产生感应电流。
 

【解析】当通过线圈的磁通量发生变化时，线圈中将会产生感应电流，由此分析即可。
解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向，掌握感应电流的产生条件，还可考查根据楞次定律判断感应电流的方向。
 

18.【答案】解：当线圈向右移动，进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量增大，故产生感应电流；
当完全进入时，穿过线圈的磁通量不变，则不产生感应电流；
当离开磁场时，磁通量减小，产生感应电流。
答：当线圈向右移动，进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量增大，故产生感应电流；当完全进入时，穿过线圈的磁通量不变，则不产生感应电流；当离开磁场时，磁通量减小，产生感应电流。
 

【解析】明确感应电流的条件，知道当通过线圈的磁通量发生变化时，线圈中将会产生感应电流。
解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向，掌握感应电流的产生条件，会判断磁通量的变化即可求解。
 

19.【答案】解：金属棒以速度v匀速向右运动，棒上能产生感应电动势，但是由于开关不闭合，所以线圈中没有感应电流．
答：不能产生感应电流．
 

【解析】产生感应电流的条件细分有两个：一是电路要闭合；二是磁通量要发生变化．由此分析解答即可．
该题考查闭合线圈中产生感应电流的条件是：回路中的磁通量发生变化．属于简单题．