3.3电磁感应现象及其应用 自主提升过关练（word版含答案）

3.3电磁感应现象及其应用 自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．科学研究方法对物理学的发展意义深远，实验法、归纳法、演绎法、类比法、理想实验法等对揭示物理现象的本质十分重要。下列哪个成果是运用理想实验法得到（　　）
A．伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”
B．库仑发现“库仑定律”
C．卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量
D．法拉第发现电磁感应现象，并总结出“电磁感应定律”
2．如图1所示，闭合矩形线圈旁有一根通电直导线，直导线中电流i随时间t的变化关系如图2所示，则闭合矩形线圈中不能产生感应电流的时间是（　　）
A． B． C． D．
3．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
4．随着智能手机的发展电池低容量和手机高耗能之间的矛盾越来越突出手机无线充电技术间接解决了智能手机电池不耐用的问题。如图所示，当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。电磁感应的首次发现者为（　　）
A．爱因斯坦 B．法拉第 C．洛伦兹 D．密立根
5．以下四幅图所示的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．图（a）通电后小磁针将会发生偏转，说明了电流周围存在磁场
B．图（b）电键闭合后电流计的指针将会发生偏转，说明了回路产生了感应电流
C．图（c）闭合电键后金属棒会在导轨上运动，说明了回路产生了感应电流
D．图（d）电键闭合后线框会转动，说明了磁场对电流可以产生力的作用
6．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
7．下列现象中，能表明电和磁有联系的是（　　）
A．摩擦起电
B．两块磁铁相互吸引或排斥
C．静电喷漆
D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流
8．如图所示，匀强磁场中有一个矩形闭合导线框绕轴线顺时针转动。在线框由水平位置转动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．磁场的磁感应强度不断减小 B．穿过线框的磁通量保持不变
C．穿过线框的磁感线条数增多 D．在线框中会产生感应电流
9．经历十年坚持不懈的努力终于发现电磁感应现象的是（　　）
A．法拉第 B．洛伦兹 C．奥斯特 D．安培
10．下列选项中的操作能使如图所示的三种装置不能产生感应电流的是（　　）
A．甲图中，使导体棒顺着磁感线运动
B．乙图中，使条形磁铁插入或拔出线圈
C．丙图中，使小螺线管插入大螺线管中不动，断开开关瞬间
D．丙图中，开关保持闭合，使小螺线管插入大螺线管中不动，移动滑动变阻器滑片
11．关于感应电流，下列说法中正确的是（　　）
A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生
C．线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流
D．只要电路的一部分作切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流
12．在物理学的发展过程中，许多科学家做出了突出贡献，下列说法符合物理学史的是（　　）
A．牛顿测出了万有引力常量
B．安培发现了电流的磁效应
C．洛伦兹发现了磁场对通电导线的作用力
D．法拉第根据电磁感应现象自制了史上第一台发电机
13．在以下四幅演示实验图示中，通过实验现象能正确表述实验结论的是(　　)
A．小磁针发生偏转，反映了电流的磁效应
B．闭合电键，检流计指针发生偏转，反映了在一定条件下机械能可以转变为电能
C．闭合电键，金属棒在导轨上滚动，反映了磁场可以产生能量
D．闭合电键，线框转动，说明改变穿过闭合电路的磁通量可以产生感应电流
14．以下物理事实，下列描述正确的是（ ）
A．安培受通电螺线管外部磁场与条形磁铁磁场相似的启发，提出了分子电流假说
B．在燃气灶中，安装有电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高电压放电来点燃气体，点火器的放电电极往往做成球状
C．为了避免微安电流表在运输过程中指针晃动角度过大，可用导线将正负接线柱连接起来
D．奥斯特历经十年之久，发现了电磁感应现象
15．下列几种情况下，匀强磁场中的线框或线圈能产生感应电流的是（　　）
A．甲图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动
B．乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动
C．丙图中线框绕轴线转动
D．丁图中撑开的线圈在收缩
二、解答题
16．在探究磁场产生电流的条件时，做了下面实验：由线圈，电流表构成的闭合回路． 磁场提供：条形磁铁．请填写观察到现象
操作流程 电流表的指针（偏转或不偏转）
条形磁铁插入线圈过程 （1）
条形磁铁静止在线圈中 （2）
条形磁铁从线圈中抽出过程 （3）
17．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁铁附近的金属弦被磁化，因此金属弦振动时，在导电线圈中产生感应电流，感应电流经电路放大后传送到音箱发出声音。请自制一个简易拾音器，并探究以下问题：
（1）应选用什么材质的弦（塑料弦、牛筋弦、铜质弦、钢弦等）？为什么？
（2）取走线圈中的磁铁，会产生什么现象？
（3）增加或减少线圈匝数，会对拾音器产生什么影响？
（4）用什么方法可以提高音调？
参考答案
1．A
【详解】
A．伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因，故A正确；
B．库仑通过扭秤研究电荷间作用力，发现了电荷之间的相互作用规律，没有利用理想实验法，故B错误；
C．牛顿通过大量的数据研究发现了万有引力定律，卡文迪许利用扭秤实验装置测出了引力常量G，没有利用理想实验法，故C错误；
D．法拉第通过大量研究实验，发现了电磁感应现象，但电磁感应定律是纽曼和韦伯发现的，都没有利用理想实验法，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】
因为时间内，直导线中电流恒定，在闭合矩形线圈中产生的磁场恒定，闭合矩形线圈中不能产生感应电流，选项C正确。
故选C。
3．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。
4．B
【详解】
电磁感应的首次发现者是法拉第，故选B。
5．D
【详解】
A．图（a）通电后，通电导线在小磁针位置处产生的磁场方向水平向左，小磁针不会发生偏转，故A错误；
B．图（b）电键闭合后，导体棒没有切割磁感线，回路中不会产生感应电流，电流计的指针不会发生偏转，故B错误；
C．图（c）闭合电键后金属棒会在导轨上运动，说明了通电导体在磁场中会受到磁场力的作用，故C错误；
D．图（d）电键闭合后线框会转动，说明了磁场对电流可以产生力的作用，故D正确。
故选D。
6．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。
7．D
【详解】
A．摩擦起电仅是电现象，没有与磁相关，故A不符合题意；
B．两块磁铁相互吸引或排斥，仅是磁现象，没有与电相关，故B不符合题意；
C．静电喷漆仅是电现象，没有与磁相关，故C不符合题意；
D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流，属于电磁感应现象，表明电和磁有联系，故D符合题意。
故选D。
8．D
【详解】
A．磁场的磁感应强度不变，A错误；
B．磁感线穿过线圈的面积发生变化，故穿过线框的磁通量发生变化，B错误；
C．磁感线穿过线圈的面积减小，给穿过线框的磁感线条数减小，C错误；
D．磁感线穿过线圈的面积发生变化，故穿过线框的磁通量发生变化，故在线框中会产生感应电流，D正确。
故选D。
9．A
【详解】
经历十年坚持不懈的努力，英国物理学家法拉第于1831年发现了电磁感应现象。
故选A。
10．A
【详解】
A．图甲中导体棒顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，所以无感应电流，故A正确；
B．图乙中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出线圈时线圈中的磁通量减少，线圈中都能产生感应电流，故B错误；
C．图丙中开关S断开，回路中为电流减小，小螺线管A产生的磁场减小，螺线管B中的磁通量减少，故有感应电流，故C错误；
D．图丙中开关S保持闭合，小螺线管A插入大螺线管B中不动，移动滑动变阻器的滑片使闭合回路中的电流变化，从而使小螺线管A产生的磁场变化，故大螺线管B中的磁通量变化，有感应电流，故D错误。
故选A。
11．C
【详解】
A．只有当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中才有感应电流产生，故A错误；
B．穿过螺线管的磁通量发生变化，而且螺线管是闭合时，螺线管内部才有感应电流产生，故B错误；
C．只有当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中才有感应电流产生，故C正确；
D．当回路整体面积不变，在匀强磁场中运动，导体虽然切割磁感线，但是电路中没有磁通量的变化，故没有感应电流产生；故D错误；
故选C。
12．D
【详解】
A．卡文迪许测出了万有引力常量，故A错误；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，故B错误；
C．安培等人发现了磁场对通电导线的作用力，故C错误；
D．法拉第根据电磁感应现象自制了史上第一台发电机，故D正确。
故选D。
13．AB
【分析】
电流磁效应是指电流能产生磁场；磁场对放入其中的电流也有力的作用，对照各图进行判断即可．
【详解】
图A是演示电流的磁效应实验装置，通过实验现象能正确表述实验结论，故A正确；图B是导体切割磁感线产生感应电流的实验装置，通过实验现象能正确表述实验结论，故B正确；图C是研究磁场对电流作用的实验装置，通过实验现象没有能够正确表述实验结论，故C错误；图D是电动机的工作原理的实验装置，没有能够正确表述实验结论，故D错误．所以AB正确，CD错误．
【点睛】
图中所示的四个实验，是电与磁这一单元最典型的四个实验，它们各自的特点不同，代表了不同的含义．
14．AC
【详解】
A、通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似，安培受此启发后运用类比法提出分子电流假说，A正确；
B、在燃气灶中，安装有电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高压放电来点燃气体，点火器的放电电极往往做成针形，B错误；
C、电流表在运输过程中需要将两个接线柱用导线短接，是为了让内部产生感应电流从而受电磁阻尼，阻碍指针的振动，从而防止振针因撞击而弯曲变形，C正确；
D、法拉第利用十年之久，发现了电磁感应现象，D错误．
故本题正确答案选AC．
15．CD
【详解】
A．甲图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动，穿过线圈的磁通量一直不变，无感应电流，故A错误；
B．乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动，穿过线圈的磁通量一直不变，无感应电流，故B错误；
C．丙图中线框绕轴线转动，穿过线圈的磁通量变化，一定有感应电流，故C正确；
D．丁图中撑开的线圈在收缩，穿过线圈的磁通量变化，一定有感应电流，故D正确。
故选CD。
16．（1）偏转（2）不偏转（3）偏转
【详解】
试题分析：当穿过线圈的磁通量发生变化时，有感应电流产生，电流表的指针发生偏转．可知在条形磁铁插入、拔出过程中，有磁通量的变化，指针发生偏转；条形磁铁静止时，无磁通量的变化，电流表的指针不偏转．
考点：研究电场感应现象．
【名师点睛】电场感应现象：
1．电磁感应现象：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象．
2．产生感应电流的条件
(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化．
(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动．
3．产生电磁感应现象的实质：电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只有感应电动势，而无感应电流．
17．（1）钢弦；（2）电吉他将不能正常工作；（3）见解析；（4）见解析
【详解】
（1）塑料弦、牛筋弦、铜质弦都不可以被磁化，则选用钢弦；
（2）取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作；
（3）根据
可知，增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势，从而产生较大的音频电流；
（4）换用较细的钢弦，可增加振动频率，从而增加感应电流的频率，从而增加音调。