3.3电磁感应现象及其应用 课时提升练（Word版含解析）

3.3电磁感应现象及其应用 课时提升练（含解析）
一、选择题
1．如图为“探究感应电流与磁通量变化关系”的实验装置图。下列操作中不能产生感应电流的是（ ）
A．开关S闭合瞬间 B．开关S闭合后，拔出线圈A中的铁芯
C．开关S闭合后，变阻器滑片P移动 D．开关S闭合后，变阻器滑片P不移动
2．如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，是它的对称轴，通电直导线AB与平行。若要在线圈中产生感应电流，不可行的做法是（　　）
A．以AB为轴，线圈绕AB顺时针转90°（俯视） B．线圈绕轴逆时针转动90°（俯视）
C．AB中电流I逐渐增大 D．AB中电流I先增大后减小
3．如图所示，矩形线圈abcd位于通电直导线附近，且开始时与导线在同一平面，线圈的两条边与导线平行，不能使线圈中产生感应的电流的操作步骤是（　　）
A．线圈不动，增大导线中的电流 B．线圈向上平动
C．线圈向右平动 D．以bc边为轴转过一个小角度
4．如图所示，面积为S的长方形线框放在垂直纸面向里、足够大的、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，下列分析正确的是（　　）
A．图示位置，穿过线框中的磁通量
B．以边为轴，让线框转过，这一过程中，线框中的磁通量变化量
C．线框以边为轴在磁场中转动，线框中会产生感应电流
D．线框绕过D点与磁场平行的轴转动，线框中会产生感应电流
5．关于磁通量和感应电流的有关知识，下列说法正确的是（　　）
A．如果穿过线圈的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零
B．位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流
C．闭合线圈与磁场发生相对运动，一定能产生感应电流
D．不论用什么办法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，一定能产生感应电流
6．如图为演示电磁感应现象的实验装置，线圈与灵敏电流计G组成闭合电路。演示过程中，下列描述正确的是（　　）
A．条形磁铁插入线圈的过程，灵敏电流计指针摆动
B．条形磁铁插入线圈的过程，灵敏电流计指针无摆动
C．条形磁铁在线圈中保持静止，灵敏电流计指针摆动
D．条形磁铁从线圈中拔出的过程，灵敏电流计指针无摆动
7．物理学的发展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，下列说法中不符合史实的是（　　）
A．亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动
B．哥白尼提出了日心说，并发现了行星运动的规律
C．奥斯特发现的电流的磁效应，震动了整个科学界，它证实电现象和磁现象是有联系的
D．法拉第领悟到，磁生电是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应
8．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
9．下列图示中的闭合线圈始终全部处在匀强磁场中运动，其中能产生感应电流的是（　　）
A． B．
C． D．
10．如图为探究感应电流的实验装置，螺线管A与滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；螺线管A放在螺线管B内，螺线管B与电流计组成另一个闭合回路。下列操作中螺线管B所在回路没有感应电流产生的是（　　）
A．开关闭合瞬间
B．开关断开瞬间
C．开关闭合后保持滑动变阻器滑片不动
D．开关闭合后快速移动滑动变阻器滑片
11．实验室中，某同学采用如图所示装置来“研究电磁感应现象”，下列说法正确的是（　　）
A．开关的闭合与断开过程，电流表的指针不会偏转
B．开关闭合后，将A线圈匀速插入B线圈的过程中，电流表的指针不偏转
C．开关闭合后，匀速移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针不偏转
D．开关闭合后，若将A线圈与B线圈保持相对静止并向上运动，则电流表的指针不偏转
12．无线充电是近年发展起来的新技术．如图所示，该技术通过交变磁场在发射线圈和接收线圈间传输能量。内置接收线圈的手机可以直接放在无线充电基座上进行充电，下列关于无线充电的说法正确的是（　　）
A．在充电过程中没有电能损失 B．无线充电基座可以用直流电源供电
C．无线充电基座可以对所有手机进行无线充电 D．无线充电过程主要利用了电磁感应原理
13．许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列表述中正确的是( )
A．库仑提出了分子电流假说
B．奥斯特发现了电流的磁效应
C．法拉第首先发现了电磁感应现象
D．楞次提出了磁场对运动电荷的作用力公式
14．关于产生感应电流的条件，以下说法中错误的是（ ）
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．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流
C．穿过闭合电路的磁通为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流
D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流
15．如图所示为电流表与螺线管组成闭合电路，以下能使电流表指针偏转的是（　　）
A．将磁铁插入螺线管的过程中
B．磁铁放在螺线管中不动时
C．将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中
D．磁铁静止而将螺线管向上移动
二、解答题
16．如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式．
17．如图所示，矩形导电线圈位于通电长直导线附近，导电线圈平面跟导线位于同一平面，且线圈的一组对边跟导线平行。请你设计出尽可能多的方法，使矩形线圈中有感应电流产生。
参考答案
1．D
【分析】
产生感应电流的条件是：穿过闭合回路的磁通量发生变化。
【详解】
A．开关S闭合瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈产生感应电流，A不符合题意；
B．开关S闭合后，拔出线圈A中的铁芯，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈产生感应电流，B不符合题意；
C．开关S闭合后，变阻器滑片P移动，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，C不符合题意；
D．开关S闭合后，变阻器滑片P不移动，穿过线圈B的磁通量没有发生变化，没有感应电流产生，D符合题意。
故选D。
2．A
【详解】
A．由于通电直导线周围的磁感线是绕AB的一系列同心圆，所以以AB为轴，线圈绕AB顺时针转90°（俯视）的过程中，线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故A不可行；
B．线圈绕轴逆时针转动90°（俯视），线圈的磁通量减小，会产生感应电流，故B可行；
C．AB中电流I逐渐增大，产生的磁场逐渐增强，线圈的磁通量增大，会产生感应电流，故C可行；
D．AB中电流I先增大后减小，产生的磁场先增大后减小，线圈的磁通量先增大后减小，会产生感应电流，故D可行。
故选A。
3．B
【详解】
A．线圈不动，增大导线中的电流，则穿过线圈的磁通量变大，线圈中会产生感应电流，选项A不符合题意；
B．线圈向上平动时，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流，选项B符合题意；
C．线圈向右平动，则穿过线圈的磁通量变小，线圈中会产生感应电流，选项C不符合题意；
D．以bc边为轴转过一个小角度，则穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中会产生感应电流，选项D不符合题意；
故选B。
4．C
【详解】
A．图示位置，线框平面与磁场垂直，线框中的磁通量
故A错误；
B．以边为轴，让线框转过，磁感线进入平面的方向发生了改变，线框中的磁通量变化量
故B错误；
C．线框以边为轴在磁场中转动，线框中的磁通量时刻在发生改变，线框中会产生感应电流，故C正确。
D．线框绕过D点的与磁场平行的轴转动线框中的磁通量始终为，线框中不会产生感应电流，故D错误。
故选C。
5．D
【详解】
A．若线圈与磁场的磁感应强度方向平行，则磁通量为零，但磁应强度不为零，A错误；
B．闭合线圈位于磁场中，穿过闭合线圈的磁通量不一定变化，B错误；
C．闭合线圈与磁场有相对运动，穿过闭合线圈的磁通量不一定变化，错误；
D．由法拉第电磁感应定律可知，D正确。
故选D。
6．A
【详解】
AB．条形磁铁插入线圈的过程，闭合回路的磁通量发生变化，有感应电流产生，故灵敏电流计指针摆动，B错误，A正确；
C．条形磁铁在线圈中保持静止，闭合回路的磁通量不发生变化，没有感应电流产生，灵敏电流计指针不摆动，C错误；
D．条形磁铁从线圈中拔出的过程，闭合回路的磁通量发生变化，有感应电流产生，故灵敏电流计指针摆动，D错误。
故选A。
7．B
【详解】
A．亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，故A正确；
B．哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星运动的规律，故B错误；
C．奥斯特发现的电流的磁效应，震动了整个科学界，它证实电现象和磁现象是有联系的，故C正确；
D．法拉第领悟到，磁生电是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应，故D正确。
故选B。
8．D
【详解】
A．由甲所示磁感线分布，根据安培定则可知，直导线中的电流方向是向上的，故A错误；
B．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，则该处磁感应强不一定为
故B错误；
C．如图，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。
9．D
【详解】
AB．线圈向右运动时穿过线圈的磁通量不变，不会有感应电流，选项AB错误；
C．线圈转动时，穿过线圈的磁通量始终为零，则不会有感应电流产生，选项C错误；
D．线圈转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，则会有感应电流产生，选项D正确；
故选D。
10．C
【详解】
感应电流的产生条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，只要螺线管A中电流发生变化，A产生的磁场就发生变化，穿过螺线管B的磁通量就发生变化，B所在回路中就会产生感应电流；如果A中电流不变化，则B所在回路中就没有感应电流，故C正确，ABD错误。
故选C。
11．D
【详解】
A．开关的闭合与断开过程，穿过线圈B的磁通量都要发生变化，产生感应电流，则电流表的指针会偏转，选项A错误；
B．开关闭合后，将A线圈匀速插入B线圈的过程中，穿过线圈B的磁通量要发生变化，产生感应电流，电流表的指针偏转，选项B错误；
C．开关闭合后，匀速移动滑动变阻器的滑片，线圈A中的电流发生变化，则穿过线圈B的磁通量要发生变化，产生感应电流，电流表的指针偏转，选项C错误；
D．开关闭合后，若将A线圈与B线圈保持相对静止并向上运动，穿过线圈B的磁通量没有发生变化，不产生感应电流，则电流表的指针不偏转，选项D正确。
故选D。
12．D
【详解】
无线充电过程主要利用了电磁感应原理，当发射线圈中产生的磁场穿过接受线圈的磁通量发生变化时，会在接受线圈中产生供应电流，所以无线充电基座不可以用直流电源供电，且只能对有接收线圈的手机充电，充电过程中由于发射线圈的磁通量不可能都穿过接收线圈，则电能肯定有损失；
故选D。
13．BC
【详解】
安培提出了分子电流假说，选项A错误；奥斯特发现了电流的磁效应，选项B正确；法拉第首先发现了电磁感应现象，选项C正确；洛伦兹提出了磁场对运动电荷的作用力公式，选项D错误；故选BC.
14．ABC
【详解】
产生感应电流的条件,一是闭合回路,二是磁通量发生变化,即使是闭合的回路，导体的运动既可以是沿磁感线运动，也可是切割磁感线，只有切割才会产生感应电流，故A错误；如果闭合线圈全部在匀强磁场中做切割磁感线运动,但因为磁通量没有发生变化,所以没有感应电流产生,所以B错误, 穿过闭合电路的磁通为零的瞬间，闭合电路中的磁通量仍在变化,所以有感应电流产生,C错误,D正确,
思路分析：产生感应电流的条件一是闭合回路,二是磁通量发生变化,或者闭合回路的一部分导体做切割磁感应运动,
试题点评：本题考查了产生感应电流的条件
15．ACD
【详解】
AC．在磁铁插入、拉出过程中螺线管中的磁通量均发生变化，能产生感应电流，电流表指针偏转，故A、C正确；
B．磁铁放在螺线管中不动时，螺线管中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，电流表指针不偏转，故B错误；
D．由于磁铁静止而螺线管向上移动，螺线管中的磁通量发生变化，有感应电流产生，电流表指针偏转，故D正确。
故选ACD。
16．
【详解】
要使棒不产生感应电流，穿过回路的磁通量应保持不变，则有：B0l2=Bl（l+vt），
解之得：B=；
17．见解析
【详解】
当穿过线框的磁通量发生变化时，线框中将产生感应电流。方法有：
（1）导线框向右平移或向左平移。
（2）导线框沿垂直纸面方向向纸内平移。
（3）导线框以边为轴向纸外转动。
（4）线圈不动，改变直导线中电流。