2.1感应电流产生的条件 综合训练（word版含答案）

2.1感应电流产生的条件
一、选择题（共15题）
1．在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，其类似的实验装置如图所示，示意图如图。为避免磁铁的磁场对小磁针的作用，他把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后科拉顿跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的 （　　）
A．该实验过程中没有感应电流的产生
B．观察到小磁针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了
C．观察到小磁针没有偏转是因为线圈电阻太大
D．将磁铁插入线圈后跑去隔离房间观察小磁针，错过了感应电流产生的时机
2．在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重要的贡献，他们也创造出了许多物理学研究方法。下列关于物理学史与物理学研究方法的叙述中正确的是（　　）
A．物理学中所有物理量都是采用比值法定义的
B．法拉第最早提出了“电场”的概念
C．奥斯特首先发现了电磁感应现象
D．卡文迪许通过卡文迪许扭称实验，测出静电力常量
3．下面四幅图是用来“探究感应电流的方向遵循什么规律”的实验示意图．灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”“拔出”磁铁，使线圈中产生感应电流，记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律．下列说法正确的是
A．该实验无需确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系
B．该实验无需记录磁铁在线圈中的磁场方向
C．该实验必需保持磁铁运动的速率不变
D．该实验必需记录感应电流产生的磁场方向
4．物理学家们的科学发现推动了物理学的发展、人类的进步．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中正确的是（　　）
A．库仑发现了点电荷之间的相互作用规律 B．特斯拉提出了分子电流假说
C．奥斯特发现了磁场产生电流的条件和规律 D．洛伦兹总结出了通电导体在磁场中受到的磁力作用规律
5．物理学发展史中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。最先发现电磁感应现象的物理学家是（　　）
A．法拉第 B．安培 C．洛伦兹 D．库仑
6．如图所示，装置中线圈平面与螺线管垂直，下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关，穿过线圈A的磁场方向向右
B．闭合开关，移动滑动变阻器滑片，通过线圈A的磁通量不变
C．开关闭合瞬间，线圈A中有感应电流
D．开关断开的瞬间，线圈A中无感应电流
7．在物理学发展过程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列说法正确的是（　　）
A．奥斯特发现了电流间的相互作用规律
B．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律
C．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
D．法拉第观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流
8．把矩形线圈abcd放在匀强磁场中，使它的平面与磁感线平行。如图，下列哪种情况线圈中有感应电流
A．线圈以ab边为轴转动
B．线圈垂直于磁感线方向移动
C．线圈沿磁感线方向移动
D．线圈只要放入就有电流
9．如图所示，一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻力，则（　　）
A．圆环向右穿过磁场后，还能摆到释放位置
B．圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大
C．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流
D．圆环最终将静止在平衡位置
10．图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻，定值电阻，A、B间电压。开关原来闭合，电路处于稳定状态，在某时刻断开开关，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示，则（　　）
A．线圈L的直流电阻
B．断开开关后通过电灯的电流方向向右
C．断开开关瞬间能够观察到电灯闪亮一下再熄灭
D．在时刻线圈L中的感应电动势的大小约为
11．如图所示，一根导体棒沿竖直放在匀强磁场中的光滑金属导轨下滑，而串联在框架中的灵敏电流计G的指针未发生偏转，则可以断定磁场方向（ ）.
A．一定沿竖直方向
B．一定沿水平方向，且与棒平行
C．一定沿水平方向，且与棒垂直
D．以上说法都不正确
12．矩形线圈abcd位于足够长的通电直导线附近，且线圈平面与导线在同一平面内，如图所示，线圈的两条边ad和bc与导线平行，以下情形中线圈不能产生感应电流的是（　　）
A．导线向左平动 B．线圈向左平动
C．减小导线中的电流 D．使线圈以通电直导线为轴转过30°
13．下列所描述的闭合回路中，哪些能因电磁感应而产生感应电流（　　）
A．甲图：在足够大垂直纸面向内的匀强磁场中，闭合线框沿纸面移动
B．乙图：：螺线管组成的闭合回路，将条形磁铁插入螺线管的过程中
C．丙图：在平行纸面的匀强磁场中，闭合线框沿磁场方向运动的过程中
D．丁图：匀强磁场垂直于铜盘平面，铜盘绕中心轴做匀速圆周运动的过程中
14．下列对日常生活中应用的电器设备的物理原理说法正确的是
A．煤气灶电子点火一般是利用感应圈产生高压电火花来完成的
B．家用电饭煲加热食物主要利用了电流的磁效应
C．为了消除静电现象，有金属外壳的家用电器要采用带保护接地的三孔插座
D．电磁炉是应用电磁感应原理进行加热工作的
15．如图所示是“探究电磁感应的产生条件”的实验装置，下列情况中会引起电流表指针偏转的是（ ）
A．闭合开关时
B．闭合开关后拔出线圈A时
C．断开开关后拔出线圈A时
D．断开开关后移动变阻器的滑片时
二、填空题
16．科学家通过长期研究，发现了电和磁的联系，其中最重要的两项研究如图所示．
（1）研究电磁感应现象的装置是__________（“甲”或“乙”）图，根据这一现象，制成了__________（“电动机”或“发电机”） ．
（2）研究通电导线在磁场中的受力情况现象的装置是__________（“甲”或“乙”）图，根据这一现象，制成了__________（“电动机”或“发电机”） ．
17．如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中：①导线中电流变大②线框向右平动，线圈产生感应电流的是___________。
18．将一条形磁铁插入闭合线圈时，穿过线圈闭合面的磁通量将__________（选填“增大”“不变”或“减小”），线圈中将____________（选填“产生”或“不产生”）感应电流．
19．线圈在长直导线电流的磁场中，做如图的运动：A向右平动，B向下平动，C绕轴转动（ad边向外），D从纸面向纸外作平动，E向上平动（E线圈有个缺口），线圈中有感应电流的是_____（填代号）
三、综合题
20．某同学A说，当条形磁铁一端插入闭合的螺线管中时，螺线管中有感应电流出现，所以只要闭合回路中磁场发生变化，回路中就一定有感应电流产生。另一同学B说，当闭合回路一部分在空间运动时，回路中没有感应电流出现，但这并不能确定这一空间一定没有磁场。你认为这两位同学的说法正确吗？如正确，请说明理由。如不正确，请说明正确的推理结果。
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．如图甲所示，条形磁铁N极附近有一水平放置的矩形金属线框，它从位置Ⅰ到位置Ⅱ再到位置Ⅲ。在此过程中，线框中磁通量有没有变化，怎样变化？线框中有无感应电流产生？
23．如图所示，矩形异线框abcd位于竖直放置的通电长直导线附近，导线框和长直导线在同一竖直平面内，线框的ab和cd两边与长直导线平行。在下面的四种情况中，框内有无感应电流 为什么
（1）导线框竖直下落；
（2）导线框沿垂直纸面方向向纸内平移；
（3）导线框以ab边为向纸外转动；
（4）导线框以长直导线为轴，整个柜面向纸外转动。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
该实验过程中电路闭合且穿过线圈的磁通量发生了变化，产生了感应电流，因电流周围存在磁场，故小磁针会发生偏转，但当他跑到另一个房间时，线圈中产生的感应电流已经消失，小磁针也停止偏转，错过了感应电流产生的时机。
故选D。
2．B
【详解】
A．物理学中不同的物理量采用不同的方法定义，如加速度就不是比值定义法定义的，选项A错误；
B．法拉第最早提出了“电场”的概念，选项B正确；
C．奧斯特首先发现了电流的磁效应，而法拉第发现的电磁感应现象，选项C错误；
D．卡文迪许通过卡文迪许扭称实验，测出万有引力常量，选项D错误；
故选B。
3．D
【详解】
该实验需要确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系才能知道产生的感应电流的具体的方向，选项A错误；该实验需要记录磁铁在线圈中的磁场方向，才能得到磁场的变化与感应电流的方向关系，选项B错误；该实验无需保持磁铁运动的速率不变，选项C错误；该实验必需记录感应电流产生的磁场方向，这样才能知道感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系，选项D正确；故选D.
4．A
【详解】
A．库仑发现了点电荷之间的相互作用规律，故A正确；
B．安培提出分子电流假说，很好的解释了磁现象的电本质，故B错误；
C．法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律，故C错误；
D．安培总结出了通电导体在磁场中受到的磁力作用规律，故D错误。
故选A。
5．A
【详解】
A．法拉第提出用磁感线描述磁场，使得抽象的磁场变得更容易被人们理解，故A正确；
B．安培提出安培分子电流假说等，故B错误；
C．洛伦兹提出运动电荷在电场受到作用力的方向即利用左手定则确定，故C错误；
D．库仑提出库仑定律，故D错误。
故选A。
6．C
【详解】
A．由安培定则可知，闭合开关，穿过线圈A的磁场方向向左，故A错误；
B．闭合开关，移动滑动变阻器滑片时，穿过螺线管的电流大小改变，穿过线圈A的磁通量改变，故B错误；
CD．开关闭合或断开瞬间，线圈A中磁通量发生变化，会产生感应电流，故C正确，D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．安培发现了电流间的相互作用规律，故A错误；
B．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，故B错误；
C．根据安培定则判断出通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场有相似性，安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场有相似性，提出了分子电流假说，故C正确；
D．法拉第观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，不会出现感应电流，故D错误。
故选C。
8．A
【详解】
A．当穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，线圈中就产生感应电流，根据这个条件进行分析；以ab边为轴做匀速转动时回路的有效面积发生变化，线圈的磁通量发生变化，可以产生感应电流。故A正确；
B．垂直于纸面运动，回路的有效面积未发生变化，线圈的磁通量没有发生变化，没有感应电流产生。故B错误；
C．线圈沿磁感线方向移动，回路的有效面积未发生变化，线圈的磁通量没有发生变化，没有感应电流产生。故C错误；
D．线圈放入磁场，只要线圈的磁通量没有发生变化，就不会有感应电流，故D错误。
故选A。
9．C
【详解】
AC．当圆环进、出磁场时，由于圆环内的磁通量发生变化，所以有感应电流产生，同时金属圆环本身有电阻，部分机械能会转化成热量而损失，因此圆环不会摆到释放位置，A错误，C正确；
BD．随着圆环进、出磁场，其机械能逐渐减少，圆环摆动的幅度越来越小，当圆环只在匀强磁场中摆动时，圆环内无磁通量的变化，无感应电流产生，圆环将在A、B间来回摆动，BD错误。
故选C。
10．D
【详解】
A.断开开关前，通过线圈的电流为，则
则线圈的直流电阻尺
A错误；
B．由楞次定律可知，断开开关后，线圈产生的感应电流向右，则通过电灯的电流向左，B错误；
C．断开开关前通过电灯的电流为
由题图乙可知，断开开关后，通过电灯的电流从1.5A逐渐减小到零，电灯逐渐变暗，C错误；
D．由题图乙可知，在时，通过线圈的电流为0.7A，线圈的自感电动势为
D正确。
故选D。
11．D
【详解】
当磁场方向与MN运动方向共面时，回路中的磁通量不变，不产生感应电流，故磁场方向只要在竖直平面内即可，故ABC均错误，D正确；
故选D。
12．D
【详解】
A．通电导线在周围空间形成不均匀的磁场分布，导线向左平动，穿过线圈平面的磁通量就会发生改变，线圈中就会产生感应电流，故A不符合题意；
B．若将线圈向左平动，同理穿过线圈平面的磁通量就会发生改变，线圈中就会产生感应电流，故B不符合题意；
C．若减小导线中的电流，通电导线在周围空间形成的磁场就会减弱，同样会导致穿过线圈平面的磁通量就会发生改变，线圈中就会产生感应电流，故C不符合题意；
D．通电导线在周围空间形成的磁场是以通电导线为轴心环形闭合磁场，若使线圈以通电直导线为轴转过30°，穿过线圈平面的磁通量不会发生改变，线圈中就没有感应电流产生，故D符合题意。
故选D。
13．BD
【详解】
A. 甲图：在足够大垂直纸面向内的匀强磁场中，闭合线框沿纸面移动，磁通量不变，不能产生感应电流，A错误；
B. 乙图：：螺线管组成的闭合回路，将条形磁铁插入螺线管的过程中，磁通量变化，能产生感应电流，B正确；
C. 丙图：在平行纸面的匀强磁场中，闭合线框沿磁场方向运动的过程中，磁通量始终等于零，不能产生感应电流，C错误；
D. 丁图：匀强磁场垂直于铜盘平面，铜盘绕中心轴做匀速圆周运动的过程中，部分电路切割磁感线，能产生感应电流，D正确。
故选BD。
14．AD
【详解】
A．煤气灶电子点火一般是利用感应圈产生高压电火花来完成的，故A正确；
B．家用电饭煲加热食物主要利用了电流的热效应，故B错误；
C．为了防止有金属外壳的用电器的外壳带电，危及人身安全，必须把地线与大地相连，故有金属外壳的家用电器一定要采用带保护接地的三孔插座，不是为了消除静电感应，故C错误；
D．电磁灶里面的线圈中变化的电流，产生变化的磁场，从而形成涡流，根据电流的热效应进行加热，故D正确；
故选AD。
15．AB
【详解】
A．闭合开关时，穿过B线圈的磁通量从无到有，磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转，故A正确；
B．闭合开关后，拔出线圈A时，穿过B线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转，故B正确；
C．断开开关后，拔出线圈A时，穿过B线圈的磁通量始终为零，不变化，不产生感应电流，电流表指针不发生偏转，故C错误；
D．断开开关后，移动滑动变阻器，穿过线圈B的磁通量始终为零，磁通量不变，不产生感应电流，故D错误。
故选AB。
16． 甲 发电机 乙 电动机
【详解】
（1）甲图中导体棒与电流表相连，无供电装置，故为演示电磁感应的装置．由这一原理我们制出了发电机．
（2）乙图中有电源供电，而无电流表，但能看到通电导线在磁场中的运动，故本实验是研究磁场对电流作用的装置，通过这一现象，我们制成了电动机．
17．①②
【详解】
对①，因Ⅰ增大而引起导线周围的磁场增强，使线框内的磁通量增大而产生感应电流。
对②，因离开直导线越远，磁感线分布越疏，如图乙所示。因此线框向右平动时，穿过线框的磁通量发生变化，也能产生感应电流。
18． 增大 产生
【详解】
由磁通量定义可知，将一条形磁铁插入闭合线圈时，穿过线圈闭合面的磁通量将增大；线圈的磁通量变化，所以线圈中将产生感应电流。
19．BCD
【详解】
产生感应电流的条件是，一、电路是闭合回路，二、磁通量发生变化，因A中的磁通量没有变化，所以无感应电流，BCD中磁通量发生变化，并且是回路，所以有感应电流，E中电路不是闭合回路，所以无感应电流产生。
20．A不正确，B正确。理由见解析。
【详解】
A不正确。闭合回路磁场变化的同时，若回路面积也变化可能导致磁通量不变化，此时无感应电流产生。
B正确。如这部分导体运动时不切割磁感线，没有感应电流，但磁场存在。
21．其本质就是：闭合电路中的磁通量发生变化。
【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．线框从位置Ⅰ到位置Ⅱ再到位置Ⅲ，主要是线框平面与磁感应强度的夹角发生变化（由于都在条形磁铁N极附近，磁感应强度大小的变化不大，可忽略）。如图乙所示，从位置Ⅰ到位置Ⅱ，磁感线由下而上斜穿过平面，线框平面与磁感应强度的夹角变小，向上的磁通量变小；
从位置Ⅱ到位置Ⅲ，磁感线由上而下斜穿过平面，线框平面与磁感应强度的夹角变大，向下的磁通量变大。由于线框中磁通量发生了变化，因而有感应电流产生。
23．（1）无，见解析；（2）有，见解析；（3）有，见解析；（4）无，见解析
【详解】
（1）导线框竖直下落，穿过线框的磁通量不变，无感应电流。
（2）导线框沿垂直纸面方向向纸内平移，穿过线框的磁通量减少，有感应电流。
（3）导线框以ab边为轴向纸外转动，穿过线框的磁通量减少，有感应电流。
（4）导线框以长直导线为轴，整个框面向纸外转动，穿过线框的磁通量不变，无感应电流。
答案第1页，共2页