2.1感应电流产生的条件同步训练（Word版含答案）

2.1感应电流产生的条件
一、单选题
1．有关电磁学发展史，下列说法正确的是（　　）
A．安培通过实验发现通电导线周围存在磁场，并提出了判断磁场方向的安培定则
B．法拉第通过近十年的艰苦探索终于发现了“磁生电”的条件
C．安培力是大量带电粒子所受磁场力的宏观表现，安培推出了运动电荷受磁场力的公式
D．奥斯特通过实验发现电流的磁效应，并首先发明发电机
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．如图所示，光滑导电圆环轨道竖直固定在匀强磁场中，磁场方向与轨道所在平面垂直，导体棒ab的两端可始终不离开轨道无摩擦地滑动，在ab由图示位置释放，直到滑到右侧虚线位置的过程中，关于ab棒中的感应电流情况，正确的是(　　)
A．先有从a到b的电流，后有从b到a的电流
B．先有从b到a的电流，后有从a到b的电流
C．始终有从b到a的电流
D．始终没有电流产生
4．下列四个图中能产生感应电流的是（　　）
A．甲图中，条形磁铁以速度向导线环运动
B．乙图中，线框在磁场中以速度向右运动
C．丙图中，导线圆环水平放置，通电直导线在圆环一直径正上方，增大直导线中的电流
D．丁图中，磁场方向竖直向上，垂直导轨放在水平平行导轨上的两导线以不同的速度向左右运动
5．下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是（　　）
A．开关S闭合稳定后，线圈N中
B．磁铁向铝环A靠近，铝环A中
C．金属框从A向B运动，金属框中
D．铜盘在磁场中按图示方向转动，电阻R中
6．下列现象中，属于电磁感应现象的是（ ）
A．磁铁吸引小磁针．
B．通电线圈在磁场中发生转动．
C．小磁针在通电导线附近发生偏转．
D．闭合线圈在磁场中运动而产生电流．
7．如图所示的实验示意图中，用于探究“磁生电”的是（　　）
A． B．
C． D．
8．如图所示，竖直向下的匀强磁场中有一个闭合的正方形线框。保持线框始终完全处于匀强磁场中，在下列情况中，线框中能产生感应电流的是（　　）
A．如图甲，线框在磁场中竖直向下加速移动
B．如图乙，线框在磁场中水平移动
C．如图丙，线框绕自身的水平对称轴AB做匀速转动
D．如图丁，线框绕垂直于自身平面的竖直轴CD做匀速转动
9．关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法正确的是（　　）
A．奥斯特总结出了安培定则
B．法拉第发现了电磁感应现象
C．安培提出磁场对运动电荷有作用力
D．库仑通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量
10．如图所示，共享单车的车锁集成了嵌入式芯片、北斗卫星导航模块和SIM卡等，便于监控单车在路上的具体位置．用户仅需要用手机上的客户端软件(APP)扫描二维码，即可自动开锁，骑行结束关锁后，手机APP上会显示计价、里程信息．此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电．下列说法正确的是
A．北斗卫星导航系统是通过超声波定位单车位置信息的
B．由手机上的显示信息，可求出骑行的平均速度
C．单车是利用电磁感应原理实现充电的
D．单车在被骑行过程中受到的地面的摩擦力表现为阻力
11．如图所示，一有限范围的匀强磁场的宽度为d，将一边长为l的正方形导线框由磁场边缘以速度v匀速地通过磁场区域，若d>l，则在线框通过磁场区域的过程中，不产生感应电流的时间为( )
A． B． C． D．
12．法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是
A．线圈A和电池接通瞬间，小磁针会偏转
B．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转
C．只要A线圈中电流足够强，小磁针就会发生偏转
D．A线圈接通后，线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转
二、多选题
13．如图线圈与电流表连接成闭合电路，将条形磁铁的N极向下插人线圈时，电流表的指针向右偏转。以下推断正确的是（　　）
A．将磁铁的N极从线圈中向上拔出时，电流表的指针向右偏转
B．将磁铁的N极从线圈中向上拔出时，电流表的指针向左偏转
C．将磁铁的S极向下插入线圈时，电流表的指针向左偏转
D．将磁铁的S极向下插入线圈时，电流表的指针向右偏转
14．如图所示的电磁感应实验中，线圈B与灵敏电流计G组成闭合电路，线圈A与电池、滑动变阻器、开关组成闭合电路，线圈A置于线圈B中，闭合开关瞬间，灵敏电流计G表针右偏，下列操作能使表针左偏的是（ ）
A．滑动变阻器滑片P加速向左滑动 B．滑动变阻器滑片P减速向左滑动
C．线圈A加速向上拔出B D．将开关由闭合到断开瞬间
15．如图为“研究电磁感应现象”的实验装置．如果在原线圈插入副线圈后保持不动，闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合电键后，下列情况下电流计指针偏转情况是（ ）
A．将原线圈迅速从副线圈中拔出时，指针向左偏转一下
B．保持电键闭合状态时，指针一直偏在零点右侧
C．滑动变阻器触头迅速向左滑动时，指针向右偏转一下
D．将原线圈内铁芯A快速拔出时，指针向左偏转一下
三、填空题
16．如图，边长为L的N匝正方形金属线框的一半处于匀强磁场中，其ab边与磁场区域的边界平行，磁场方向垂直线框平面，磁感应强度为B．此时，穿过线框的磁通量大小为________．若线框绕ab边以角速度 rad/s匀速转动，在由图示位置转过90°的过程中，线框中有感应电流的时间为_______s．
17．如图所示，条形磁铁A沿竖直方向插入线圈B的过程中，电流表G的指针________（选填“不偏转”或“偏转”）；若条形磁铁A在线圈B中保持不动，电流表G的指针________。（选填“不偏转”或“偏转”）
18．在如图所示的实验中，大、小两个螺线管套在一起，小螺线管A通过滑动变阻器和开关连接在电源上，大螺线管B接在电流表上．闭合开关，将小螺线管A从大螺线管B中拔出的过程中，电流表的指针_________发生偏转；断开开关，在移动滑动变阻器的过程中，电流表的指针________发生偏转．（填“会”或“不会”）
19．在电磁感应现象中，当穿过______回路的__________发生变化时，回路中就会产生感应电流．或者_________回路中部分导体做_________磁感线运动时，回路中就会产生感应电流．
四、解答题
20．一线圈位于如图所示的匀强磁场中。要使线圈中产生感应电流，应采取什么措施？
分析 使电路中产生感应电流的条件之一是电路必须闭合，本案例的线圈符合此条件。
使电路中产生感应电流的另一条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。那么怎样才能满足这个条件呢？
请根据以上分析，提出你的解决办法。
21．闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，闭合电路中就有感应电流产生，其本质是什么？
22．如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为=37°，宽度为L=0.5m，电阻忽略不计，其上端接阻值为R=4的电阻。一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为m=0.05kg，接入电路的电阻为r=l，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为=0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场。现将导体棒由静止释放，最终导体棒以v=2m/s的速度匀速运动，已知重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，求：
(1)导体棒MN刚释放瞬间的加速度a的大小；
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
23．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。
(1)求t=0时穿过MDEN回路的磁通量；
(2)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。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．奥斯特发现了通导线周围存在磁场，安培提出了判断磁场方向的安培定则，故A错误；
B．法拉第通过近十年的艰苦探索终于发现了“磁生电”的条件，故B正确；
C．洛伦兹认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并推出了洛伦兹力公式，故C错误；
D．发电机由法拉第发明，故D错误。
故选B。
2．C
【解析】
【分析】
【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．D
【解析】
【详解】
以ab棒与大圆弧或小圆弧组成的回路为研究对象，当ab由图示位置释放，直到滑到右侧虚线位置的过程中，穿过这两个回路的磁通量始终不变，故始终没有感应电流产生．故ABC错误，D正确．
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．中电路没有闭合，无感应电流，A错误；
B．线框未出磁场时磁通量不发生变化，无感应电流，B错误；
C．穿入与穿出圆环的磁感线条数相等，磁通量不发生变化，无感应电流，C错误；
D．穿过回路的磁感应强度不变，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流，D正确。
故选D。
5．A
【解析】
【详解】
A．图中开关S闭合稳定后，线圈N中磁通量不变，不会产生感应电流，选项A符合题意；
B．图中磁铁向铝环A靠近，铝环A中磁通量增加，会产生感应电流，选项B不符合题意；
C．图中金属框从A向B运动，金属框中磁通量变化，会产生感应电流，选项C不符合题意；
D．图中铜盘在磁场中按图示方向转动，圆盘中的“半径”切割磁感线会在电阻R中产生感应电流，选项D不符合题意。
故选A。
6．D
【解析】
【详解】
磁铁吸引小磁针是磁体间的相互作用，选项A错误； 通电线圈在磁场中发生转动是电磁场对电流的作用，选项B错误；小磁针在通电导线附近发生偏转是电流的磁效应，选项C错误； 闭合线圈在磁场中运动而产生电流是属于电磁感应现象，故选项D正确；故选D.
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．A图实验是探究电磁感应实验，故A正确；
B．由B图示实验可知，该实验是研究通电导线在磁场中受力情况实验，故B错误；
C．由C图示实验可知，该实验是直流电动机的模型实验，故C错误；
D．由D图示实验可知，该实验是奥斯特实验，反应了通电导线周围存在磁场，故D错误；
故选A。
8．C
【解析】
【详解】
A．如图甲，线框在磁场中竖直向下加速移动，回路磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误；
B．如图乙，线框在磁场中水平移动线框在磁场中竖直向下加速移动回路磁通量不变，不会产生感应电流，故B错误；
C．如图丙，线框绕自身的水平对称轴AB做匀速转动，回路磁通量改变，会产生感应电流，故C正确；
D．如图丁，线框绕垂直于自身平面的竖直轴CD做匀速转动回路磁通量不变，不会产生感应电流，故D错误。
故选C。
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．安培总结出了安培定则。A错误；
B．法拉第发现了电磁感应现象。B正确；
C．洛伦兹提出磁场对运动电荷有作用力。C错误；
D．密里根通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量。D错误。
故选B。
10．C
【解析】
【分析】
现在定位是通过卫星进行定位的，明确充电过程是利用电磁感应现象将机械能转化为电能；明确平均速度的计算公式为位移与时间的比值；前轮摩擦力是阻力，而后轮摩擦力是动力.
【详解】
A．单车某个时刻的准确位置信息是借助通讯卫星定位确定的，故A错误；
B．由手机APP上的显示信息包括路程和时间，没有说明具体的位移，故不可以求出骑行的平均速度，故B错误；
C．单车在运动过程通过电磁感应将机械能转化为电能从而实现充电，故C正确；
D．单车在骑行时，主动轮受到向前的摩擦力（动力），从动轮受到向后的摩擦力（阻力），故D错误.
故选C.
【点睛】
本题利用生活中熟知的单车综合考查了惯性、电磁感应的应用、电磁波的应用等，要求掌握相应物理规律在生产生活中的应用.
11．B
【解析】
【详解】
如图所示，从线框完全进入直到右边开始离开磁场区域，线框中的磁通量就不再发生变化，故线圈中没有感应电流的距离为d-l；因导线框做匀速运动，故不产生感应电流的时间；故选B.
12．A
【解析】
【详解】
A．开关S接通瞬间，线圈A的磁场从无到有，磁场也穿过B线圈，则穿过B线圈的磁通量增加，会产生感应电流，电流会产生磁场，会使小磁针偏转。故A正确；
B．同理，开关S断开瞬间，穿过B线圈的磁通量减少，会产生感应电流，电流产生磁场，会使小磁针偏转。故B错误；
C．A线圈中电流足够强，但若电流稳定，产生的磁场稳定，穿过B线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，小磁针不会偏转，故C错误；
D．开关S接通达到稳定后，穿过B线圈的磁通量不变，B线圈内没有感应电流，小磁针不偏转，与B的线圈的匝数无关。故D错误。
故选A。
13．BC
【解析】
【详解】
AB．将磁铁的 N 极从上向下插入线圈时，穿过线圈的磁通量增加，线圈内感应电流的磁场方向与原磁场方向（向右）相反，即向上。将磁铁的 N 极从线圈中向上拔出时，穿过线圈的磁通量减少，线圈内感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即向下，故电流表指针的偏转方向向左， A 错误、B 正确；
CD．将磁铁的 S 极从上向下插入线圈时，穿过线圈的磁通量增加，线圈内感应电流的磁场与原磁场方向相反，即向下，电流表指针向左偏转，C 正确、D 错误。
故选BC。
14．CD
【解析】
【详解】
AB．在闭合开关的瞬间，穿过B的磁通量增加，灵敏电流计G表针右偏，滑动变阻器滑片P向左移动，滑动变阻器阻值变小，电流增大，穿过B的磁通量增加，灵敏电流计G表针右偏，AB错误；
CD．线圈A向上拔出或将开关断开瞬间，磁通量均减小，表针左偏，CD正确。
故选CD。
15．AD
【解析】
【详解】
试题分析：由题意知，当电键闭合时，回路中的电流增加，电流产生的磁场增大，穿过线圈的磁通量增加，灵敏电流计的指针向右偏转．由上可知，原磁场减小，穿过回路的磁通量减小，电流计的指针向左偏转．若将原线圈迅速从副线圈中拔出，磁通量减小，故指针左偏，A对；若保持电键闭合状态时，回路中无磁通量的变化，指针一直指向零，B错；若将变阻器的触头迅速左移，回路中的电阻增加，电流减小，故此次减弱，磁通量变小，电流计的指针左偏，C错；将原线圈内铁芯A快速拔出时，磁通量减小，指针左偏，D对．
考点：电磁感应现象、楞次定律．
【名师点睛】电磁感应现象是否发生判断流程：
16． 1
【解析】
【详解】
根据磁通量定义式：；线框绕ab边转动周期：，转过90°的过程中，穿过线圈磁通量先减小，后保持为零不变，根据感应电流产生条件：闭合回路磁通量发生变化，得出：后来转动的磁通量保持为零不变，没有感应电流，则有感应电流的时间只有开始的，计算得到时间：
17． 偏转 不偏转
【解析】
【分析】
【详解】
略
18． 会 不会
【解析】
【详解】
试题分析：开始时开关S闭合，将小螺线管A从大螺线管B中拔出的过程中，穿过线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针会发生偏转；断开开关，将小螺线管A放入B中，移动滑动变阻器，穿过线圈B的磁通量发生变化，但是由于开关是断开的，所以电路不会产生感应电流，电流表指针不会发生．
考点：电磁感应现象
【名师点睛】
根据感应电流产生的条件分析答题，穿过闭合回路的磁通量发生变化，电路产生感应电流．电流表指针是否发生偏转，知道感应电流产生的条件即可正确解题．
19． 闭合 磁通量 闭合 切割
【解析】
【详解】
[1][2][3][4]在电磁感应现象中，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。或者闭合回路中部分导体做切割磁感线运动时，回路中就会产生感应电流；
20．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
可以以线圈任意一边为轴转动，闭合电路的磁通量发生变化，就会产生感应电流。
21．其本质就是：闭合电路中的磁通量发生变化。
【解析】
【详解】
当闭合电路中，部分导体做切割磁感线运动时，穿过闭合电路的磁通量在变化。而若整个线框在匀强磁场中切割磁感线平移时，并没有发生磁通量的变化，所以不能产生感应电流。
22．(1)2m/s2；(2)1T
【解析】
【详解】
(1)由
解得
(2)设匀强磁场的磁感应强度为B，则
解得
23．(1)；(2)
【解析】
【详解】
(1)磁通量
(2)回路的磁通量不变，则有
解之得
答案第1页，共2页
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