第三节 电磁感应现象练习（Word版含解析）

第六章　电磁现象与电磁波
第三节　电磁感应现象
基础过关练
题组一　产生感应电流的条件
1.(2021河南郑州高二上月考)如图所示是法拉第成功发现电磁感应现象时使用过的线圈。把A、B两个线圈绕在一个铁环上,A线圈接电池,B线圈接电流表。下列情况中能在B线圈中引起感应电流的是 (　　)
A.A线圈保持通电,B线圈闭合瞬间
B.A线圈保持通电,B线圈保持闭合
C.B线圈保持闭合,A线圈接通瞬间
D.B线圈保持断开,A线圈断开瞬间
2.(2020贵州铜仁思南中学高二下期中)一圆线圈位于垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示。下列操作始终保证线圈在磁场中,能使线圈中产生感应电流的是 (　　)
A.把线圈向右拉动
B.把线圈向上拉动
C.垂直纸面向外运动
D.以圆线圈的任意直径为轴转动
3.如图所示,线圈两端连接电流计组成闭合电路。在下列情况中,电流计指针不发生偏转的是 (　　)
A.线圈不动,磁铁插入线圈
B.线圈不动,磁铁从线圈中拔出
C.磁铁不动,线圈上、下移动
D.磁铁插在线圈内不动
4.(2020安徽合肥高二上期末)如图所示,导线ab和cd互相平行,则下列四种情况下导线cd中无电流的是(深度解析)
A.开关S闭合或断开的瞬间
B.开关S是闭合的,但滑动变阻器的滑片向左滑
C.开关S是闭合的,但滑动变阻器的滑片向右滑
D.开关S始终闭合,滑动变阻器的滑片不动
题组二　电磁感应现象的应用
5.唱卡拉OK用的话筒有一种是动圈式的,它的工作原理是:在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是 (　　)
A.动圈式话筒是利用电流的磁效应工作的
B.动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的
C.膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变
D.膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电流
6.随着生产技术的提高,现在我国自主生产的汽车中都配置了一种先进的制动系统——防抱死制动系统(ABS)。它有一个自动控制刹车系统的装置,原理如图,铁质齿轮P与车轮同步转动,它的右侧有一个绕有线圈的磁体,M是一个电流检测器。当车轮带动齿轮转动时,线圈中会产生感应电流。则下列有关ABS的说法正确的是 (　　)
A.汽车防抱死制动系统(ABS)正常工作时,汽车车轮一直在滑动
B.齿轮P从图示位置沿顺时针方向转过α角的过程中,穿过线圈的磁通量增大
C.当汽车静止时,齿轮被磁化,通过线圈的磁通量最大,线圈中产生的感应电流最大
D.当齿轮靠近线圈时被磁化,使通过线圈的磁通量增大,线圈中产生感应电流
能力提升练
题组一　感应电流产生的条件及判断方法
1.(2021辽宁锦州高二上月考,)如图所示,矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外。下述过程中能使线圈产生感应电流的是 (　　)
A.将线圈向上平移　　　　B.将线圈向下平移
C.以bc为轴转动45°　　　　D.以ad为轴转动45°
2.(2021上海华东师范大学附中高二上月考,)通有稳恒电流的螺线管竖直放置,位置2处于螺线管中心,1、3与2等距,铜环R沿螺线管的轴线下落,经过轴线上1、2、3位置,穿过铜环的磁通量 (　　)
A.不变,没有感应电流
B.先减小后增大,一直有感应电流
C.先增大后减小,一直有感应电流
D.在位置2最大,此时没有感应电流
3.(2020上海浦东高二下段考,)线圈从磁铁上方由位置1经位置2平移到位置3的过程中,穿过线圈的磁通量 (　　)
A.不变,没有感应电流
B.先减小后增大,一直有感应电流
C.先增大后减小,一直有感应电流
D.在位置2时磁通量为零,此时没有感应电流
4.()如图所示,线框水平向右通过有限区域的匀强磁场的过程中,线框中产生感应电流的情况是 (　　)
A.始终没有感应电流
B.始终有感应电流
C.只有进入过程中有感应电流
D.进入和穿出过程中都有感应电流
5.()如图所示,长直导线中通有向右的电流I,金属线圈①放置于直导线正下方,线圈平面与直导线垂直;线圈②中心轴线与直导线重合;线圈③直径与直导线重合;线圈④与直导线共面,放置于直导线正下方。在电流I均匀减小的过程中 (　　)
A.线圈①中磁通量减小
B.线圈②中磁通量减小
C.线圈③中没有磁感线穿过
D.线圈④中磁通量减小,产生感应电流
题组二　实验:探究感应电流产生的条件
6.(2021河南郑州高二上月考,)如图,线圈A通过滑动变阻器和开关接电源,线圈B接灵敏电流计,开关闭合的瞬间,电流表的指针是否偏转 　　　　。电路稳定后,指针是否偏转 　　　　。迅速移动滑动变阻器的滑片,指针是否发生偏转 　　　　。
7.(2021江苏镇江高二上月考,)如图所示是“探究感应电流方向的规律”的实验装置。
(1)将图中所缺导线补接完整。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关电路稳定后,灵敏电流计的指针将　　　　(选填“左偏”“不偏转”或“右偏”);合上开关后,将线圈A迅速从线圈B中拔出,灵敏电流计的指针将　　　　(选填“左偏”“不偏转”或“右偏”)。
答案全解全析
基础过关练
1.C　当线圈A保持通电时,产生的磁场保持不变,所以无论B线圈闭合还是断开,磁通量都不变,不会产生感应电流,选项A、B错误;B线圈保持闭合,A线圈接通瞬间,B线圈的磁通量发生变化,产生感应电流,选项C正确;B线圈保持断开时,不能形成闭合回路,不会产生感应电流,选项D错误。
2.D　把线圈向右、向上拉动,或使线圈垂直纸面向外运动,线圈的磁通量不变,故不能产生感应电动势,无感应电流,选项A、B、C错误;以圆线圈的任意直径为轴转动,穿过线圈的磁通量变化,线圈中产生感应电动势,形成感应电流,选项D正确。
3.D　产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化,线圈和电流计已经组成闭合回路,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就产生感应电流,电流计指针就偏转。在选项A、B、C三种情况下,线圈和磁铁发生相对运动,穿过线圈的磁通量发生变化,产生感应电流;而当磁铁插在线圈中不动时,线圈中虽然有磁通量,但磁通量不变化,不能产生感应电流,选项D正确。
4.D　开关S闭合或断开的瞬间以及S闭合后滑动变阻器的滑片左右滑动时,都能使导线ab中的电流发生变化,穿过cd所在回路的磁通量发生变化,cd中就会有电流产生,选项A、B、C不符合题意;S闭合,滑动变阻器的滑片不动时,导线ab中电流不变,穿过cd所在回路的磁通量不变,不能产生感应电流,选项D符合题意。
方法技巧
　　判断能否产生感应电流的方法可分以下三步:
(1)看回路是否闭合,只有在电路闭合时才有可能产生感应电流。
(2)确定磁场方向与回路平面之间的方向关系,磁场方向与回路平面平行时不能产生感应电流。
(3)判断穿过回路的磁感线的条数是否发生变化,如果变化,则产生感应电流,否则不产生感应电流。
5.B　动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的;膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量发生变化,在金属线圈中会产生感应电流,选项B正确,A、C、D错误。
6.D　汽车防抱死制动系统(ABS)正常工作时,不停地刹车、放松,类似机械的“点刹”,能防止汽车紧急刹车时因车轮被抱死而方向失控发生侧滑,选项A错误;齿轮P从图示位置沿顺时针方向转过α角的过程中,通过线圈的磁通量先减小,后增大,选项B错误;当汽车静止时,齿轮被磁化,通过线圈的磁通量不变,线圈中没有感应电流,选项C错误;当齿轮靠近或远离线圈时被磁化,通过线圈的磁通量增大或减小,线圈中产生感应电流,选项D正确。
能力提升练
1.D　将线圈向上平移或者向下平移时,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流产生,不符合题意,故A、B错误。以bc边为轴转动45°,穿过线圈的磁通量仍为Φ=B·,保持不变,没有感应电流产生,不符合题意,故C错误。以ad边为轴转动45°,穿过线圈的磁通量从B·逐渐减小,有感应电流产生,符合题意,选项D正确。
2.D　通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似,在通电螺线管外部磁感线比内部磁感线疏,由对称性可知,铜环R沿轴线下落,经过轴线上1、3位置时,穿过铜环的磁感线条数相同,经过位置2时磁感线方向与铜环平面垂直,此时磁通量最大,则穿过铜环的磁通量先增大后减小,当铜环经过2位置时,环中磁通量最大,且运动方向与内部磁场方向平行,故不产生感应电流,选项A、B、C错误,D正确。
3.B　由条形磁铁外部的磁感线分布可知,线圈在位置1时有磁感线从下向上穿过,在位置2时,向上穿入和向下穿出线圈平面的磁感线条数相等,即磁通量为0,线圈在位置3时有磁感线从上向下穿过,即线圈从磁铁上方由位置1经位置2平移到位置3的过程中,穿过线圈的磁通量先减小后增大,且在位置2时磁通量为零,此时感应电流不为0,选项A、C、D错误,B正确。
4.D　只要穿过线框的磁通量发生变化,线框中就有感应电流产生。线框进入磁场的过程(磁通量增加)和穿出磁场的过程(磁通量减小),线框中都会产生感应电流,选项D正确。
5.D　导线中电流的方向向右,由安培定则可知,线圈①、②平面与电流产生的磁场方向平行,所以穿过线圈①、②的磁通量始终都等于0,选项A、B错误;通电导线上、下两侧的磁感应强度大小是对称的,但方向相反,所以穿过线圈③的磁通量也始终等于0,选项C错误;根据安培定则可知,穿过线圈④的磁通量的方向垂直纸面向里,当电流减小时,线圈④中磁通量减小,则产生感应电流,选项D正确。
6.答案　偏转　不偏转　偏转
解析　开关闭合的瞬间,线圈A中的电流产生磁场,使穿过线圈B的磁通量增加,此时B中有感应电流产生,灵敏电流计的指针发生偏转。电路稳定后,穿过线圈B的磁通量不再发生变化,此时B中没有感应电流,灵敏电流计的指针不再偏转。迅速移动滑动变阻器的滑片,线圈A中的电流发生变化,产生的磁场发生变化,使穿过线圈B的磁通量发生变化,此时B中有感应电流产生,灵敏电流计的指针发生偏转。
7.答案　(1)图见解析　(2)不偏转　左偏
解析　(1)如图所示
(2)合上开关电路稳定后,线圈A的电流不变,穿过线圈B的磁通量不变,不产生感应电流,灵敏电流计的指针不偏转;如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,说明磁通量增大时指针向右偏转,那么磁通量减小时指针将向左偏转,所以将线圈A迅速从线圈B中拔出,磁通量减小,灵敏电流计的指针向左偏转。