13.3电磁感应现象及应用同步练习（Word版含答案）

13.3电磁感应现象及应用
一、选择题
1．物理学对人类文明进步做出了积极的贡献，物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．关于物理学发展过程的认识，下列说法中正确的是（ ）
A．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快
B．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，并且用实验直接验证
C．奥斯特发现了电磁感应现象，揭示了电现象与磁现象之间的联系
D．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动的物体具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去
2．首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是 （ ）
A．安培 B．法拉第 C．奥斯特 D．特斯拉
3．首先发现电流磁效应的科学家是（　　）
A．安培 B．奥斯特 C．法拉第 D．麦克斯韦
4．产生感应电流的条件，以下说法中正确的是（　　）
A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流
B．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流
C．穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流
D．穿过闭合电路的磁通量发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流
5．在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。关于 科学家和他们的贡献，下列说法正确的是
A．古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断，使亚里士多德的理论陷入了困境
B．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了万有引 力定律
C．英国物理学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确的测定了静电力常量
D．楞次发现了电磁感应现象，并研究得出了判断感应电流方向的方法——楞次定律
6．在电磁感应现象中，下列说法中正确的是（ ）．
A．穿过电路的磁通量有变化时，电路中就会产生感应电流
B．感应电流的磁场方向总是跟原磁场方向相反
C．感应电动势的大小与直导线运动的速度成正比
D．感应电动势的大小与直导线垂直切割磁感线的速度成正比
7．如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下关于电流表指针偏转情况的陈述正确的是( )
A．磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大
B．磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管，磁通量变化相同，故电流表指针偏转相同
C．磁铁放在螺线管中不动时螺线管中的磁通量最大，所以电流表指针偏转最大
D．将磁铁从螺线管中拉出时，磁通量减小，所以电流表指针偏转一定减小
8．如图所示，一金属圆形闭合线圈在一个很大的匀强磁场中，下列变化中能产生感应电流的是（ ）.
A．线圈向右匀速运动 B．线圈向右加速运动
C．将线圈由圆形拉成正方形 D．线圈绕线圈上任意一点在自身平面内匀速转动
9．在物理学史上，奥斯特首先发现电流周围存在磁场。随后，物理学家提出“磁生电”的闪光思想。很多科学家为证实这种思想进行了十多年的艰苦研究，首先成功发现“磁生电”的物理学家是（　　）
A．牛顿 B．爱因斯坦 C．法拉第 D．楞次
10．如图，1831年8月29日，法拉第在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈和。与电池、开关组成回路，的两端用导线连接，导线正下方有一枚小磁针。使法拉第在“磁生电”方面取得突破性进展的现象是（　　）
A．闭合开关瞬间，观察到小磁针发生偏转 B．闭合开关后，观察到小磁针保持偏转状态
C．断开开关瞬间，观察到小磁针不发生偏转 D．断开开关后，观察到小磁针保持偏转状态
11．关于感应电流，下列说法中正确的是（　　）
A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流
B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流
C．若闭合电路中磁感应强度发生变化，闭合电路中一定有感应电流
D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流
12．科学发现或发明是社会进步的强大推动力，青年人应当崇尚科学。关于电磁学发展过程，下列说法不正确的是（　　）
A．法拉第发现了电磁感应现象
B．奥斯特发现了电流磁效应
C．洛伦兹发现了电荷间的相互作用力
D．安培提出了分子电流假说
13．图中能产生感应电流的是（　　）
A． B．
C． D．
14．下列关于电磁感应现象的认识，正确的是(　　)
A．它最先是由奥斯特通过实验发现的
B．它说明了电能生磁
C．它是指变化的磁场产生电流的现象
D．它揭示了电流受到安培力的原因
15．闭合矩形线框在足够大的匀强磁场中做以下运动，那么一定能产生感应电流的是（ ）.
A．以矩形线框的一条边为转轴，在磁场中转动
B．以一个顶点为圆心，在磁场中做圆周运动
C．保持线框平面与磁场方向垂直并沿垂直于磁场方向做加速运动
D．保持线框平面与磁场垂直且增大线框的面积
二、综合题
16．1820 年丹麦物理学家______首先通过实验发现电流的磁效应，提示了电与磁的内在联系；随后英国物理学家_____通过十年的艰苦努力终于发现了电磁感应的现象。
17．法拉第在1831年9月24日做了如图所示的实验，他把两根条形磁铁摆成V形，软铁棒上绕着一组线圈，并串联了一只灵敏电流计。当其中一根磁铁上端与软铁棒接触或断开瞬间，他看到了灵敏电流计的指针发生了偏转。请你解释一下这个实验现象。_____________________________________________________。
18．在研究产生感应电流条件的实验中，把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程，线圈的面积尽管没有变化，但是线圈内的磁场强弱发生了变化，此时闭合线圈中__________（填“有”或“无”）感应电流．接着，将电流计、直流电源、带铁芯的线圈A、线圈B、电键、滑动变阻器，已经按图中所示连线．若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则当电键闭合后，滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指针将 __________（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）
19．图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？
(1)保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图甲）；
(2)保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动（图乙）；
(3)线框绕轴线转动（图丙）。
20．如图所示，一铝制导体圆环竖直套在一根固定的水平光滑绝缘杆ab上。
（1）当进行以下操作时，圆环中能否产生感应电流？若有感应电流产生，其方向如何？
操作1：圆环固定不动，条形磁铁从圆环中心位置沿竖直方向向下平移；
操作2：圆环不固定，条形磁铁N极向左插入圆环；
操作3：去除横杆ab，让圆环和条形磁铁同时从当前位置自由下落；
（2）除了上述操作，还有其他可能让圆环产生感应电流的操作方案吗？如果有，请指出各种方案中感应电流的方向。
21．如图所示，在匀强磁场中有一个闭合的弹簧线圈。你能采取哪些措施使该线圈中产生感应电流？为什么？
参考答案
1．D
【详解】
试题分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献，特别是亚里士多德、伽利略、牛顿等人的贡献即可．
解：A、伽利略认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快，故A错误；
B、牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证，故B错误；
C、法拉第发现了电磁感应现象，揭示了电现象与磁现象之间的联系，故C错误；
D、伽利略通过“理想实验”得出结论：运动的物体具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，故D正确；
故选D
2．C
【详解】
首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是丹麦的物理学家奥斯特；安培提出了分子电流假说，研究了通电导线的磁场；法拉第研究了电磁感应现象；特斯拉是电力工程师。
故选C。
3．B
【详解】
A．安培提出安培分子电流假说、安培定则等，故A错误；
B．在物理学史上，首次在实验中发现电流的磁效应的科学家是奥斯特，故B正确；
C．法拉第发现电磁感应现象及条件，故C错误；
D．麦克斯韦提出电磁场理论，并预言电磁波的存在，故D错误。
故选B。
4．D
【详解】
A．位于磁场中的闭合线圈，只有磁通量发生变化时，才一定会产生感应电流。故A错误；
B．当整个闭合电路在磁场中作切割磁感线运动时，闭合电路中磁通量却没有变化，则闭合电路中就没有感应电流。故B错误；
C．穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中磁通量的变化率最大，故产生感应电流。故C错误；
D．穿过闭合电路的磁通量发生了变化，则闭合电路中就有感应电流。故D正确。
故选D。
5．A
【详解】
A．古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断，使亚里士多德的理论陷入了困境，选项A正确；
B．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了行星运动三定律，选项B错误；
C．英国物理学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确的测定了万有引力常量，选项C错误；
D．法拉第发现了电磁感应现象，楞次经过研究得出了判断感应电流方向的方法——楞次定律，选项D错误；
故选A。
6．D
【详解】
A．穿过闭合回路的磁通量有变化时，闭合回路中就会产生感应电流，故A错误；
B．根据楞次定律得知，当原来磁场的磁能量增加时，感应电流的磁场跟原来的磁场方向相反，当原来磁场的磁能量减小时，感应电流的磁场跟原来的磁场方向相同，故B错误；
CD．当导线运动方向与磁场方向垂直时，感应电动势的大小与直导线运动的速度成正比，故C错误，D正确。
故选D。
7．A
【详解】
电流表指针的偏转角度是由螺线管产生的感应电动势大小决定的，而感应电动势的大小取决于磁通量的变化率，则磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大，所以故选A。
8．C
【详解】
ABD.线圈向右匀速运动、线圈向右加速运动、线圈绕线圈上任意一点在自身平面内匀速转动时，线圈始终在磁场中，磁通量不变，故不产生感应电流，ABD错误；
C.将线圈由圆形拉成正方形，其面积变小，磁通量变小，故会产生感应电流，C正确；
故选C。
9．C
【详解】
1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即电生磁的现象，英国科学法拉第坚信电与磁是紧密联系的，经过十多年的艰苦研究，于1831年发现了电磁感应现象，即磁生电的现象，故ABD错误，C正确。
故选C。
10．A
【详解】
A．闭合开关瞬间，线圈a中电流发生变化，在线圈b中会产生感应电流，可观察到小磁针发生偏转，选项A正确；
B．闭合开关后，线圈a中电流不发生变化，在线圈b中不会产生感应电流，观察到小磁针不偏转，选项B错误；
C．断开开关瞬间，线圈a中电流发生变化，在线圈b中会产生感应电流，观察到小磁针发生偏转，选项C错误；
D．断开开关后，线圈a中电流不发生变化，在线圈b中不会产生感应电流，观察到小磁针不偏转，选项D错误。
故选A。
11．D
【详解】
A．只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流，选项A错误；
B．只要闭合电路的部分导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流，选项B错误；
C．若闭合电路中磁感应强度发生变化，但是磁通量不变，则闭合电路中也不会有感应电流，选项C错误；
D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流，选项D错误。
故选D。
12．C
【详解】
A．法拉第发现了电磁感应现象，选项A正确，不符合题意；
B．奥斯特发现了电流磁效应，选项B正确，不符合题意；
C．洛伦兹发现了带电粒子在磁场中的相互作用力，选项C错误，符合题意；
D．安培提出了分子电流假说，选项D正确，不符合题意。
故选C。
13．B
【详解】
A．本题线圈是不闭合的，不能产生感应电流，故A错误；
B．图中线圈转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，会有感应电流，选项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．线框绕轴转动，但线框平行于磁场感应线，穿过的磁通量没有变化，因此也不会产生感应电流，故D错误。
故选B。
14．C
【详解】
电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的，它说明了磁能生电的问题，它是指变化的磁场产生电流的现象，故选项C正确．
15．D
【详解】
A.以矩形线框的一条边为转轴，若磁场方向始终与线框共面，则磁通量不变，不产生感应电流，A错误；
BC.如图所示，线框在平面内绕某一个顶点转动、平动磁通量都不发生变化，都不会产生感应电流，故BC错误；
D.若保持线框平面与磁场垂直且增大线框的面积，则磁通量变大，产生感应电流，故D正确；
故选D。
16．奥斯特 法拉第
【详解】
1820年，丹麦物理学家奥斯特首先通过实验发现通电导体周围存在磁场，提示了电与磁的内在联系；英国物理学家法拉第经过10年艰苦不懈的努力发现了电磁感应的现象。
17．将一根磁铁上端与软铁棒接触或断开瞬间时，穿过线圈的磁通量将减小，产生感应电流，他就看到了灵敏电流计的指针发生了偏转
【详解】
将一根磁铁上端与软铁棒接触或断开瞬间时，穿过线圈的磁通量将减小，产生感应电流，他就看到了灵敏电流计的指针发生了偏转。
18．有 左偏
【详解】
试题分析：在研究产生感应电流条件的实验中，把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程，线圈的面积尽管没有变化，但是线圈内的磁场强弱发生了变化，此时穿过线圈的磁通量发生了变化，所以闭合线圈中有感应电流．图中在电键刚闭合时，电路的电流变大，穿过B的磁通量变大，从而电流表指针右偏，则当电键闭合后，滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电阻变大，电流中电流减小，穿过B的磁通量减小，故电流计指针将左偏．
19．(1) 不产生感应电流；(2) 不产生感应电流；(3) 产生感应电流
【详解】
(1)保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动,线框的磁通量不变，不产生感应电流；
(2)保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动，线框的磁通量不变，不产生感应电流；
(3)线框绕轴线转动，线框的磁通量变化，产生感应电流；
20．见解析
【详解】
(1)操作1：圆环固定不动，条形磁铁从圆环中心向下平移，通过圆环的磁通量减小，所以圆环中能产生感应电流；根据楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，可知圆环中的感应电流方向从条形磁铁向圆环看去为顺时针方向；
操作2：条形磁铁N极向左插入，穿过圆环的磁通量增加，所以圆环中能产生感应电流；根据楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，可知圆环中的感应电流方向从条形磁铁向圆环看去为逆时针方向；
操作3：在圆环和条形磁铁自由下落的过程中，二者保持相对静止，穿过圆环的磁通量不变，所以不产生感应电流。
(2)有；可使圆环固定不动，条形磁铁向远离圆环方向移动，此时通过圆环的磁通量减小，所以圆环中能产生感应电流；根据楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，可知圆环中的感应电流方向从条形磁铁向圆环看去为顺时针方向。
21．见解析
【详解】
当穿过线圈的磁通量发生变化时，就会产生感应电流，采取的措施有：
1．使线圈扩张；
2．使线圈缩小；
3．使线圈以某一直径为轴旋转；
4．将线圈拉出磁场。