6.3电磁感应现象同步练习（word版含答案）

粤教版（2019）必修三 6.3 电磁感应现象 同步练习
一、单选题
1．如图所示，同在一个平面内的彼此绝缘的两个圆环、，大圆环中通有方向如图所示的电流I，小圆环的一半面积在环内、一半面积在环外，则下列说法正确的是（　　）
A．穿过小圆环B的磁通量为0
B．穿过小圆环B的磁通量不为0，且磁通量指向纸面内
C．穿过小圆环B的磁通量不为0，且磁通量指向纸面外
D．以上判断均错误
2．下列给出了与感应电流产生条件相关的四幅情景图，其中判断正确的是（　　）
A．图甲水平放置的圆形线圈正上方通有逐渐减小的电流，圆线圈中没有感应电流
B．图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，正方形线圈中不会有感应电流
C．图丙中的闭合导线框以其任何一条边为轴在磁场中旋转，都可以产生感应电流
D．图丁金属杆在F作用下向右运动过程中，若磁场减弱，回路一定会产生感应电流
3．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
4．下列给出了与感应电流产生条件相关的四幅情景图，其中判断正确的是（　　）
A．图甲中金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，增大直导线电流，圆线圈中有感应电流
B．图乙中长方形金属线圈在匀强磁场中垂直磁场向右加速运动时，线圈中有感应电流
C．图丙中的闭合导线框以其任何一条边为轴在磁场中旋转，都可以产生感应电流
D．图丁中金属杆在力F作用下向右运动过程中，若磁场减弱，回路不一定会产生感应电流
5．如图，甲、乙为两根固定在同一竖直平面内的平行长直导线，通有大小相等、方向向上的恒定电流，虚线AB到甲、乙两直导线的距离相等。一圆形金属环环面平行于两导线放置于两导线间，环的圆心与虚线AB重合,环的直径远小于两导线间的距离。下列说法正确的是（　　）
A．导线甲对导线乙的安培力方向水平向右
B．两导线在虚线AB上形成的磁场的磁感应强度不为0
C．金属环沿虚线AB向上移动时，环上有感应电流产生
D．金属环向右靠近导线乙时，环上有顺时针方向的感应电流
6．用图所示装置探究感应电流产生的条件，线圈A通过滑动变阻器和开关S1连接到电源上，线圈B通过开关S2连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。下列说法中不正确的是（　　）
A．当S2处于闭合状态，在S1闭合瞬间，电流表的指针会发生偏转
B．当S2处于闭合状态，在S1断开瞬间，电流表的指针会发生偏转
C．当S1处于闭合状态，电路稳定后，再闭合S2瞬间，电流表的指针会发生偏转
D．当S1、S2均处于闭合状态，匀速移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针会发生偏转
7．图中是绕在铁芯上的线圈，它与电阻、、开关和电池可构成闭合回路。线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向，当电流的流向与箭头所示的方向相同时，该电流为正，否则为负，开关、都处在断开状态。设在时刻，接通开关，经过一段时间，在时刻，再接通开关，则能较正确地表示中的电流随时间变化的图线是选项给出的四个图中的哪个（　　）
A． B．
C． D．
8．某同学关注到了一条疫情新闻：在沈阳疫情期间，为确保社区居家隔离观察人员管控技防措施有效发挥作用，皇姑区民政局基层政权科与门磁设备供应商合力行动，确保智能门磁系统使用无误，他对门磁系统比较感兴趣，于是他自己设计了如图所示的门磁系统，强磁棒固定在门框上，线圈和发射系统固定在房门上，当房门关闭时穿过线圈的磁通量最大，当线圈中出现一定强度的电压、电流信号时，自动触发后面的信号发射系统，远程向后台发出报警信号，下列说法中正确是（　　）
A．线圈平面与房门平面相互平行
B．当房门缓慢打开时门磁报警系统可能不会报警
C．只有房门向外打开时门磁系统才会报警
D．此种门磁系统装在左右移动的房门上不能起到报警的作用
9．如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是（　　）
A．线圈不动，磁铁插入线圈时
B．磁铁插在线圈内不动
C．线圈不动，磁铁拔出线圈时
D．磁铁和线圈相对移动时
10．如图所示为冶炼合金钢的真空冶炼炉。冶炼炉内放有金属块，炉外绕有线圈，线圈中通入迅速变化的电流，使冶炼炉内金属块中产生涡电流，涡电流产生的热量使金属块熔化。在涡电流产生过程中，所利用的电磁学规律的发现者为（　　）
A．法拉第 B．库仑 C．奥斯特 D．安培
11．如图甲所示，当条形磁铁向下插入螺线管时，灵敏电流计的指针向右偏。如图乙所示把磁铁换为螺线管A，螺线管A的绕线方式如图丙所示。下列措施中使灵敏电流计的指针向左偏的是（　　）
A．图乙中，闭合开关后螺线管A向下移动 B．图乙中，闭合开关瞬间
C．图乙中，闭合开关后向右移动滑片P D．图乙中，闭合开关后向左移动滑片P
12．如图所示为一位物理老师制作的一把“简易铜丝琴”。他是这么做的：在一块水平放置的木板两端固定两颗螺丝钉，将一根张紧的铜丝缠绕在两颗螺丝钉之间，扩音器通过导线与两螺丝钉连接，一块形磁铁安照图示放置，用手指拨动铜丝，扩音器上就发出了声音。根据上面所给的信息，下面说法正确的是（　　）
A．铜丝竖直方向上振动，扩音器可发出声音 B．铜丝水平方向上振动，扩音器可发出声音
C．该“简易铜丝琴”将电能转化为机械能 D．利用这一装置所揭示的原理可制成电动机
13．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。在不久的将来各大公共场所都会装有这种设备，用户可以随时进行无线充电，十分便捷。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入交变电流（不是恒定电流）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。在充电过程中（　　）
A．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
B．送电线圈中电流产生的磁场是变化的磁场
C．送电线圈和受电线圈不是通过电磁感应实现能量传递
D．由于手机和基座没有导线连接，所以不能传递能量
14．法拉第在一个粗软铁环上绕上两个彼此绝缘的线圈A和B，线圈A的两端用导线连接成闭合回路，并在导线下面放置一个与导线平行的小磁针，线圈B则和一个电池组及开关相连接，如图所示。法拉第在进行实验时观察到的现象是（ ）
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
15．以下有关物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是（　　）
A．牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量的数值
B．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律
C．法拉第首先引入电场线和磁感线，并发现了电流的磁效应和电磁感应定律
D．“点电荷”、“总电阻”、“电场强度”概念的提出应用了等效替代的方法
二、填空题
16．如图所示，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动．
（1）用磁铁的N极靠近____环，横梁会绕中间的支点转动；(选填“A”或“B”)
（2）用磁铁的N极靠近A环，A环会有______方向的电流产生．(选填“顺时针”或“逆时针”)
17．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个边长为L的正方形线框，线框平面与磁场垂直，则穿过线框的磁通量为_________.若线框向右平移，线框中有无感应电流？_________.若将线框翻转180°，该过程磁通量的变化为_________.该过程有无感应电流？_________.
18．瑞士物理学家科拉顿曾设计了一个利用磁铁在闭合线圈中获取电流的实验。但他没有发现电磁感应现象,原因是______________________________________.
19．如图所示，“磁场垂直纸面向里”导体AB向右运动过程中，穿过闭合电路ABEF的磁通量______________(填“变大”、“不变”或“变小”)，闭合电路中_______________(填“有”或“没有”)感应电流产生．
三、解答题
20．某同学将电流计、线圈A和线圈B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路。
（1）当接通、断开开关时，电流计的指针都没有偏转。请分析其可能的原因。
（2）电路正常后，这套实验装置可以用于探究哪些物理问题？
21．如图所示，框架的面积为，匀强磁场的磁感应强度大小为．
试求：
(1)框架平面与磁感应强度垂直时，穿过框架平面的磁通量为多少？
(2)若框架绕转过60°，则穿过框架平面的磁通量为多少？
(3)若从图示位置转过90°，则穿过框架平面的磁通量改变量为多少？
(4)若从图示位置转过180°，则穿过框架平面的磁通量改变量为多少？
22．如图所示。桌面上放有一只10匝线圈，线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁铁。问：
①当条形磁体静止不动时。线圈中有无感应电流？
②当条形磁体向下运动0.5s的过程中穿过线圈的磁通量增大0.08Wb，则线圈中的感应电动势有多大？
23．磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2L的正方形范围内，有一个电阻为R，边长为L的正方形导线框abcd沿垂直于磁场方向，以速度v匀速通过磁场，如图所示。从ab边进入磁场算起，
（1）画出穿过线框的磁通量随时间的变化图像；
（2）指出有或无感应电流的时间段。
24．如图所示闭合线圈ABCD在通电长直导线正下方做下列各种运动时，会产生感应电流的是哪几种情况？
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
小圆环在环内外部分的磁场强弱不同。根据安培定则可知整个环上的电流在其内部的磁场均向里，磁场在环内左半圆环向里、右半圆环向外，则小圆环在环内部分的磁场比外部强，应用磁通量概念可知小圆环在环内部分的磁通量（向里）大于环外部分的磁通量（向外），总体表现环内的磁通量，故ACD错误，B正确。
故选B。
2．A
【解析】
【详解】
A．图甲水平放置的圆形线圈正上方通有逐渐减小的电流，因穿过圆线圈的磁通始终为零，则圆线圈中没有感应电流，选项A正确；
B．图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，穿过正方形线圈的磁通量会发生变化，线圈中会有感应电流，选项B错误；
C．图丙中的闭合导线框若以竖直轴转动，则磁通量不变，不会产生感应电流，选项C错误；
D．图丁金属杆在F作用下向右运动过程中，若磁场减弱，回路中磁通量可能不变，则此时不会产生感应电流，选项D错误。
故选A。
3．D
【解析】
【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。
4．D
【解析】
【详解】
A．图甲中金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，根据安培定则，线圈的磁通量等于零，增大直导线电流，磁通量仍然等于零，圆线圈中无感应电流，A错误；
B．图乙中长方形金属线圈在匀强磁场中垂直磁场向右加速运动时，线圈的磁通量不变，线圈中无感应电流，B错误；
C．图丙中的闭合导线框以bc边为轴在磁场中旋转，不能产生感应电流，C错误；
D． 图丁中金属杆在力F作用下向右运动过程中，回路的面积增大，若磁场减弱，磁通量不一定变化，回路不一定会产生感应电流，D正确。
故选D。
5．D
【解析】
【详解】
A．由左手定则可知导线甲对导线乙的安培力方向水平向左，A错误；
B．因为两根导线通有大小相等、方向向上的恒定电流，根据安培定则可知二者在AB线上形成的磁感应强度等大反向，故合场强为零，B错误；
C．金属环沿虚线AB向上移动时，磁通量不变，环上没有感应电流产生，C错误；
D．金属环向右靠近导线乙时，穿过线圈的磁场方向垂直纸面向外，且磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知环上有顺时针方向的感应电流，D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
AB．处于闭合状态，则线圈B与电流表构成回路。在闭合瞬间，线圈A中电流增大， A产生的磁场增强，则B线圈中的磁通量变大，所以B中会产生感应电流，电流表的指针会发生偏转。同理在断开瞬间，线圈A中电流减小， A产生的磁场减弱，则B线圈中的磁通量变小，所以B中也会产生感应电流，电流表的指针也会发生偏转，故AB正确，不符合题意；
C．处于闭合状态，线圈A中的电流不变，产生的磁场不变，线圈B中的磁通量不变，所以在与闭合瞬间，线圈B中没有感应电流，电流表指针不偏转。故C错误，符合题意；
D．两开关均处于闭合状态，电路稳定后匀速移动滑动变阻器的滑片，则线圈A中电流变化，线圈A产生的磁场变化，则B线圈中的磁通量变化，所以B中会产生感应电流，电流表的指针会发生偏转，故D正确，不符合题意。
故选C。
7．A
【解析】
【详解】
当
时刻，接通开关，由于线圈自感的作用，中的电流逐渐增大至某一值后不变，且方向为正方向不变，在
时刻，再接通开关，线圈中电流减小，线圈产生自感电动势，电流逐渐减小，且方向为正方向，方向不变。
故A正确。
8．B
【解析】
【详解】
A．线圈平面与房门平面相互垂直，故A错误；
B．当房门缓慢打开时，产生的感应电压、电流过低，门磁报警系统可能不会报警，故B正确；
C．只有房门向内、向外打开时，都会产生感应电压、电流，门磁系统都会报警，故C错误；
D．此种门磁系统装在左右移动的房门上也会产生感应电压、电流，能起到报警的作用，故D错误。
故选B。
9．B
【解析】
【详解】
ACD．只要是线圈中的磁通量发生变化，回路中就会由感应电流，指针便会偏转。在线圈不动磁铁插入拔出过程中、磁铁和线圈相对移动的过程中磁通量均发生变化，都有感应电流产生，则电流表指针都能发生偏转，故ACD错误；
B．磁铁放在螺线管中不动时，线圈中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，电流表指针不发生偏转，故B正确。
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
涡流利用的是电磁感应效果，法拉第是电磁学规律的发现者，故A正确。
故选A。
11．C
【解析】
【详解】
由图甲可知当穿过线圈向下的磁通量增加时，灵敏电流计的指针向右偏，若使灵敏电流计的指针向左偏，则需穿过线圈向下的磁通量减少或穿过线圈向上的磁通量增加。图乙中，闭合开关后螺线管A向下移动、闭合开关瞬间或闭合开关后向左移动滑片P，穿过线圈向下的磁通量增加；闭合开关后向右移动滑片P，穿过线圈向下的磁通量减少，灵敏电流计指针向左偏，故C正确，A、B、D错误。
故选C。
12．A
【解析】
【详解】
A．形磁铁产生的磁场沿水平方向，铜丝竖直方向上振动，切割磁感线，产生感应电流，电流通过扩音器放大后发声，A正确；
B．铜丝水平方向上振动，不切割磁感线，扩音器不能发出声音，B错误；
C．该“简易铜丝琴”将机械能转化为电能，C错误；
D．利用这一装置所揭示的原理可制成发电机，D错误。
故选A。
13．B
【解析】
【详解】
A．根据题意，受电线圈中感应电流不是恒定电流，其产生的磁场的变化的，A错误；
B．送电线圈中电流产生的磁场是变化的磁场，在受电线圈中产生感应电流，B正确；
C．送电线圈和受电线圈是通过电磁感应实现能量传递，C错误；
D．由于手机和基座没有导线连接，能通过电磁感应传递能量，D错误。
故选B。
14．A
【解析】
【详解】
AC．闭合和断开开关瞬间，线圈B中的电流强度发生变化，线圈B的电流在铁芯内部产生变化的磁场，使得线圈A中的磁通量发生变化，线圈A中产生感应电流，由于电流的周围存在着磁场，所以观察到小磁针发生偏转，故A正确，C错误；
B．闭合开关后，线圈B中的电流保持不变，铁芯内的磁通量不会发生变化，线圈A中不会产生感应电流，所以小磁针不会发生偏转，故B错误；
D．断开开关后，线圈B中没有电流，铁芯内的磁通量为零且不变，线圈A中不会产生感应电流，所以小磁针不会发生偏转，故D错误。
故选A。
15．B
【解析】
【详解】
A. 牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测出了引力常量的数值，故A错误；
B．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律，故B正确；
C．法拉第首先引入电场线和磁感线，奥斯特发现了电流的磁效应，故C错误；
D．“点电荷”概念的提出应用了理想化模型的方法，故D错误。
故选B。
16． A 逆时针
【解析】
【详解】
（1）[1]A环闭合，磁铁插向A环时，产生感应电流，根据楞次定律，“来拒去留”可知环受力，A环会远离磁铁，横梁会绕中间的支点转动；
（2）[2]用N极接近环A时，向里的磁通量最大，所以A环中感应电流的磁场的方向向外，环A能产生逆时针的感应电流。
17． BL2 无 2BL2 有
【解析】
【详解】
线框平面与磁场垂直，则穿过线框的磁通量为，若线框向右平移，磁通量不变化，线框中无感应电流．若将线框翻转180°，该过程磁通量的变化量为．该过程有感应电流产生．
故答案为BL2，无，2BL2，有．
18．当他到另一房间观察“灵敏电流计”时，产生电流的线圈所处的磁场强度已不在发生变化，线圈中也没有感应电流产生
【解析】
【详解】
[1]将磁铁放入线圈的过程中，由于线圈切割磁感线而产生了电磁感应现象从而可以在电路中产生电流；因电流周围存在磁场，故小磁针会发生转动，但当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转。
19． 变大 有
【解析】
【详解】
当导体AB向右运动时，穿过闭合电路的磁通量发生变化，从而产生感应电流，根据题意可知，磁通量变大．
20．见解析
【解析】
【详解】
（1）由电路图可知，电键接在电流表所在电路，电键连接错误，闭合与断开电键时，通过螺线管A的电流不变，穿过螺线管B的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表指针不偏转。
（2）这套实验装置可以用于探究感应电流的产生条件以及楞次定律等物理问题。
21．(1)；(2)；(3)；(4)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)框架平面与磁感应强度垂直时，穿过框架平面的磁通量为
(2)若框架绕转过60°，则穿过框架平面的磁通量为
(3)若从图示位置转过90°，则穿过框架平面的磁通量为
此过程中的磁通量的变化量为
(4)若从图示位置转过180°时，磁通量
则转过180°的过中，磁通量的变化量为
22．①无感应电流；②1.6V
【解析】
【详解】
①当条形磁体静止不动时，线圈中没有感应电流，因为线圈中虽然有磁通量，但磁通量没有变化，所以没有感应电动势，也就没有感应电流。
②根据法拉第电磁感应定律
即线圈中的感应电动势为1.6V。
23．(1)见解析；(2）见解析
【解析】
【分析】
【详解】
线圈穿过磁场的过程可分为三个阶段，进入磁场阶段（只有ab边在磁场中），在磁场中运动阶段（ab、cd两边都在磁场中），离开磁场阶段（只有cd边在磁图场中）。
(1)线框进入磁场阶段：t为，线框进入磁场中的面积线性增加，
最后
线框在磁场中运动阶段：t为，线框磁通量为
保持不变。
线框离开磁场阶段：t为，线框磁通量线性减少最后为零。
图像如下图所示
(2)由图像可知，在时间内穿过线框的磁通量是增加的，线框中将产生感应电流；
在时间穿过线框的磁通量不变，无感应电流；
在时间内穿过线框的磁通量减小，线框中将产生感应电流。
24．①③④⑤⑥
【解析】
【分析】
【详解】
长直导线电流的磁场的磁感线在垂直于导线的平面内是一组以导线与平面相交点为圆心的同心圆且距直导线越远磁场越弱。
①线圈向下平动时，磁感应强度减小，线圈的磁通量减小，故①线圈中有感应电流。
②线圈向右平动，磁通量不变，故②线圈中无感应电流。
③情况我们可以改画成下图甲那样，例如线圈从AB平移到位置，线圈的磁通量减小，所以③线圈中有感应电流。
④情况线圈的磁通量在不断变化，例如下图乙所示，在位置磁通量是减小的，在位置时磁通量是增大的，故④情况线圈中有感应电流。
⑤情况下当线圈绕轴转动时线圈的磁通量在不断地变化，例如当线圈绕轴从图示位置转过90°时磁通量由最大值减小为零，故⑤线圈中有感应电流。
⑥情况下当线圈绕轴转动时，线圈的磁通量在不断变化，例如下图丙所示，在AB位置时磁通量最大，当在位置时线圈的磁通量为零，故⑥线圈中有感应电流。
答案第1页，共2页
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