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．关于电和磁的发展历史，下列叙述正确的是（　　）
A．奥斯特发现了电磁感应现象 B．法拉第发现了电磁感应现象
C．安培发现了电流的磁效应 D．焦耳发现了电流的磁效应
2．如图所示，某闭合圆线圈水平放在通电螺线管的中轴线上、若想在线圈中产生感应电流，下列操作可行的是（　　）
A．断开开关S B．滑动变阻器滑片右移 C．闭合圆线圈上移 D．闭合圆线圈以为轴转动
3．如图所示，矩形线框abcd位于通电长直导线附近，线框与导线在同一平面内，线框的两条边与导线平行，下列过程中线框无感应电流产生的是（　　）
A．线框向上平移一小段距离
B．线框向右平移一小段距离
C．线框以dc边为轴转过一小角度
D．导线中电流I逐渐增大或逐渐减小
4．如图所示，一金属圆环与两条固定的平行长直导线在同一平面内，金属圆环的圆心与两导线距离相等且直径小于两导线之间的距离。开始时两导线中通有图示方向的大小相等的恒定电流。为使金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，下列可行的措施为（ ）
A．金属圆环垂直纸面向外平移
B．左侧导线电流减小
C．金属圆环向右侧直导线靠近
D．右侧导线向右平移
5．疫情期间，为确保社区居家隔离观察人员管控预防措施有效落实，工作人员启用了如图所示的门磁系统，强磁棒固定在门框上，闭合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。下列说法中正确的是（ ）
A．门磁系统的工作原理是利用了感应电流的磁效应
B．每次打开房门线圈中磁通量的变化量可能不相等
C．只有当房门向外打开时，门磁系统才会发生报警
D．此种门磁系统装在左右移动的房门上不会起作用
6．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．
7．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
8．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
9．以下是课本上几幅与磁场、电磁感应现象有关的图片，则叙述正确的是（　　）
A．图甲中断开开关瞬间，线圈里没有感应电流
B．图乙中电流方向如图所示，则铁环中心点的磁场垂直纸面向外
C．图丙中电流从流入时，发现小磁铁向上运动，则小磁铁的下端为S极
D．图丁中水平圆环从条形磁铁上方位置向下运动，位置穿过圆环的磁通量最大
10．动能回收系统能够提高电动车的续航能力，在电动车刹车瞬间，电源与电动车的电动机断开，同时启动动能回收系统，车轮带动电机转动向蓄电池充电，实现动能的回收，下列说法正确的是（　　）
A．动能回收技术应用了电磁感应的原理
B．动能回收技术应用了磁场对电流的驱动原理
C．如果关闭此系统，刹车时汽车的机械能守恒
D．随着技术的进步，动能回收的效率可以达到100%
11．下列选项中能产生感应电流的是（　　）
A．图甲中使导体棒AB以平行于磁感线竖直向下运动
B．图乙中使条形磁铁插入或拔出线圈
C．图丙中开关保持断开，将小螺线管A从大螺管B中拔出
D．图丙中开关保持闭合，A，B螺线管相对静止一起在水平桌面上平移
12．如图所示为电动汽车无线充电原理图。当汽车行驶到安装在地面的发射线圈装置上，接收线圈即可“接收”到发射线圈的电流，从而对电池进行充电。关于无线充电，下列说法中正确的是（　　）
A．主要利用了电流的热效应
B．主要利用了电磁感应原理
C．需将发射线圈接直流电源
D．需将接收线圈正对发射线圈
13．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．
14．如图，圆形金属线圈与一通电无限长直导线构成几种空间位置组合，当导线中电流增大时，圆形线圈中有感应电流的是（　　）
A．导线垂直于线圈平面 B．导线垂直于线圈平面 C．导线与线圈平面共面 D．导线平行于水平放置的线圈且在圆心正上方
A．A B．B C．C D．D
15．如图所示，螺线管B套在螺线管A的外边，下列情况中不能引起电流计指针偏转的是（　　）
A．在接通开关瞬间
B．在断开开关瞬间
C．在开关接通时，线圈A中电流稳定后移动滑动变阻器的滑片
D．在开关接通时，线圈A中电流稳定后
二、填空题
16．1920年丹麦物理学家__________发现了电流的磁效应1931年英国物理学家__________发现了电磁感应象．
17．如图所示是探究感应电流与磁通量变化关系的实验．下列操作会产生感应电流的有____________．
①闭合开关的瞬间； ②断开开关的瞬间；
③条形磁铁穿过线圈； ④条形磁铁静止在线圈中
此实验表明：只要穿过闭合电路的磁通量发生________，闭合电路中就有感应电流产生．
18．如图所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中________电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中________电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中________电流通过。（均选填“有”或“无”）
19．如图是“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺导线补充完整___________；
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将原线圈迅速拔出副线圈中，电流计指针将__________（填“向左偏”或“向右偏”），原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将__________（填“向左偏”或“向右偏”）；
三、解答题
20．我国正在启动嫦娥工程，中国人登上月球的时间不会太长，可能只要3～4年。假设某宇航员来到月球上，他想用一只灵敏电流计和一个线圈探测月球上是否有磁场，应该怎么做？
21．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？
22．“天宫一号”是中国第一个空间实验室，“天宫一号”空间应用系统开展了太阳与地磁活动指数的中期预测等研究，其成果已成功应用于中国首次载人交会对接任务的空间环境预报。如图所示，太阳电池帆板可以为空间飞行提供动力和能源，假设“天宫一号”正绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端M、N的连线垂直，太阳帆板的面积，在图示位置地磁场与太阳帆板垂直，磁感应强度，太阳帆板和空间站都是通电性能良好的导体。
（1）在太阳帆板上将一个灵敏电流计与M、N相连构成闭合电路，试判断电流计指针能否偏转，并说明理由；
（2）如果在图示位置太阳帆板绕MN连线转过30°角，则穿过线圈的磁通量是多少？
23．法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。软铁环上绕有M、N两个线圈，当线圈M电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？
24．如图所示，通电长直导线MN与闭合的矩形金属线圈abcd彼此绝缘，可视为在同一水平面内，直导线与线圈的对称轴线重合。当直导线MN中电流增大时，穿过线圈abcd的磁通量是否变化 线圈中是否有感应电流 请判断并说出理由。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A．奥斯特发现了电流的磁效应，A错误；
B．法拉第发现了电磁感应现象，B正确；
C．安培发现了电磁场的安培定则，C错误；
D．焦耳发现了电流热效应的焦耳定律，D错误。
故选B。
2．C
【详解】
产生感应电流的条件：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。
AB．当闭合圆线圈水平放在通电螺线管的中轴线上，穿过线圈的磁通量为零，因此无论是断开开关S，还是改变滑动变阻器接入电路的阻值，磁通量均不变，都没有感应电流产生，AB错误；
C．当闭合圆线圈上移时，穿过线圈的磁通量先增大后减小，由于磁通量发生变化，可以产生感应电流，C正确；
D．当闭合圆线圈以为轴转动，穿过线圈的磁通量仍为零，因此不会产生感应电流，D错误。
故选C。
3．A
【详解】
A．线框向上平移一小段距离时，穿过线圈的磁通量不变，则线圈中不会有感应电流产生，选项A符合题意；
B．线框向右平移一小段距离时，穿过线圈的磁通量减小，则线圈中会有感应电流产生，选项B不符合题意；
C．线框以dc边为轴转过一小角度，则穿过线圈的磁通量发生变化，则线圈中会有感应电流产生，选项C不符合题意；
D．导线中电流I逐渐增大或逐渐减小时，则穿过线圈的磁通量发生变化，则线圈中会有感应电流产生，选项D不符合题意；
故选A。
4．D
【详解】
A．两导线在金属圆环处产生的磁场等大反向所以圆环内的磁通量为零，当金属圈环垂直纸面向外平移时，环内磁通量仍为零，故无感应电流产生，A错误；
B．左侧导线电流减小，则金属圆环向里的磁通量增强，根据楞次定律可知环中产生逆时针方向的感应电流，B错误；
C．金属圆环向右侧直导线靠近，则金属圆环向里的磁通量增强，根据楞次定律可知环中产生逆时针方向的感应电流，C错误；
D．右侧导线向右平移，则金属圆环向外的磁通量增强，根据楞次定律可知环中产生顺时针方向的感应电流，D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A．由题意可得门磁系统的工作原理是利用了电磁感应原理，故A错误；
BC．每次打开房门线圈中磁通量的变化量均相等，且向外开门还是向内开门，都有磁通量变化量，都有感应电流产生，门磁系统都会发生报警，故BC错误；
D．此种门磁系统装在左右移动时房门上时，线圈中磁通量不发生变化，此时的房门不会起作用，故D正确。
故选D。
6．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。
7．A
【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。
8．A
【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。
9．D
【详解】
A．图甲中断开开关瞬间，电流从有到没有，则通过线圈P的磁通量发生了变化，线圈里有感应电流，所以A错误；
B．图乙中电流方向如图所示，根据右手定则，铁环中心点的磁场垂直纸面向里，所以B错误；
C．图丙中电流从流入时，根据安培定则，电磁铁上端为N极，发现小磁铁向上运动，则小磁铁的下端为极，所以C错误；
D．图丁中水平圆环从条形磁铁上方位置向下运动，通过圆环的磁通量为内部从S到N的磁通量和外部从N到S的磁通量的净磁通，内部磁通量大于外部且都相同，外部P处最小，因此先增大后减小，位置穿过圆环的磁通量最大，所以D正确；
故选D。
10．A
【详解】
AB．汽车在刹车过程中，动能减小，减小的动能一部分以电能的形式储存，因此制动能量回收利用了电磁感应现象，将车辆的部分动能转化为电能，故A正确，B错误；
C．若关闭系统，刹车时动能全部转化为摩擦热（即内能），机械能减小，故C错误；
D．汽车在路上行驶，一定存在摩擦力，刹车时一定有摩擦热的产生，所以动能的回收效率不能达到100%，故D错误。
故选A。
11．B
【详解】
A．图甲中使导体棒AB以平行于磁感线竖直向下运动，电流表所在的闭合回路的磁通量不变，不能产生感应电流，A错误；
B．图乙中使条形磁铁插入或拔出线圈，电流表所在的闭合回路的磁通量发生变化，能产生感应电流，B正确；
C．图丙中开关保持断开，将小螺线管A从大螺管B中拔出，电流表所在的闭合回路没有磁场，不能产生感应电流，C错误；
D．图丙中开关保持闭合，A，B螺线管相对静止一起在水平桌面上平移，电流表所在的闭合回路的磁通量不发生变化，不能产生感应电流，D错误。
故选B。
12．B
【详解】
AB．无线充电主要利用电磁感应原理，故A错误，B正确；
C．需将发射线圈接交流电源，变化的电流才可能产生变化的磁场，从而生成感应电流，故C错误；
D．接收线圈没有正对发射线圈时，也可引起通过接收线圈的磁通量变化，产生感应电流，故D错误。
故选B。
13．A
【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。
14．C
【详解】
A．图中当直导线中有电流时，穿过线圈的磁通量始终为零，则当导线中电流增大时，线圈中无感应电流产生，选项A错误；
B．图中当直导线中有电流时，穿过线圈的磁通量始终为零，则当导线中电流增大时，线圈中无感应电流产生，选项B错误；
C．图中当直导线中有电流时，穿过线圈的磁通量不为零，且当直导线中电流增加时，穿过线圈的磁通量增加，则线圈中会有感应电流产生，选项C正确；
D．图中当直导线中有电流时，穿过线圈的磁通量始终为零，则当导线中电流增大时，线圈中无感应电流产生，选项D错误；
故选C。
15．D
【详解】
A．在接通开关瞬间，电流从无到有，线圈B的磁通量发生了变化，所以电流计指针偏转，A不符合题意；
B．在断开开关瞬间，电流从有到无，线圈B的磁通量发生了变化，所以电流计指针偏转，B不符合题意；
C．在开关接通时，线圈A中电流稳定后移动滑动变阻器的滑片，电流发生变化，线圈B的磁通量发生了变化，所以电流计指针偏转，C不符合题意；
D．在开关接通时，线圈A中电流稳定后，电流没有发生变化，线圈B的磁通量没有发生了变化，所以电流计指针不发生偏转，D符合题意。
故选D。
16． 奥斯特 法拉第
【详解】
丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，揭开了人类研究电磁间关系的序幕；英国物理学家法拉第在电流磁效应的启发下开始研究磁生是，历经十年终于发现了电磁感应定律．
17． ③ 变化
【详解】
[1]由电路图可知，开关接在电流表与线圈的电路中，接通和断开开关，只是使线圈所在回路闭合或断开，不影响线圈中磁通量与电流的变化；①闭合开关的瞬间，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流；②断开开关的瞬间，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流；③闭合开关，条形磁铁穿过线圈过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；④条形磁铁静止在线圈中，穿过线圈磁通量不变，不产生感应电流．所以产生感应电流的是③．
[2]由实验可知：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生．
18． 有 有 无
【详解】
[1][2][3] 如图所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中有电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中有电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中无电流通过。
19． 向左偏 向右偏
【详解】
(1)[1]要使原线圈产生磁场，必须对其充电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合回路。灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合回路。如图
(2)[2] 闭合开关时磁通量增加，灵敏电流计的指针向右偏。说明磁通量增加时灵敏电流计的指针向右偏，合上开关后，将原线圈迅速拔出副线圈中，通过线圈的磁通量减小，电流计指针将将向左偏。
[3]原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，通过线圈的磁通量增加，电流计指针将将向右偏。
20．将线圈与灵敏电流计构成回路，然后将线圈向各个方向来回摆动。若灵敏电流计指针摆动，则有磁场。
【详解】
只有一个灵敏电流计和一个线圈，若要探测月球上是否有磁场，可以结合感应电流产生的条件进行判断。方法是：将线圈与灵敏电流计构成回路，然后将线圈向各个方向来回摆动。若灵敏电流计指针摆动，则说明有感应电流，则一定有磁通量的变化，则有磁场。
21．见解析
【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。
22．（1）不偏转；（2）
【详解】
（1）电流计的指针不偏转，因为穿过闭合回路的磁通量不变，不产生感应电流；
（2）根据
解得
23．见解析
【详解】
分析与解答首先明确，我们用楞次定律研究的对象是线圈N和电流表组成的闭合导体回路。
线圈M中的电流在铁环中产生的磁感线是顺时针方向的（如下图），这些磁感线穿过线圈N的方向是向下的，即线圈N中原磁场B0的方向是向下的。
开关断开的瞬间，铁环中的磁场迅速减弱，线圈N中的磁通量减小。
感应电流的磁场Bi（图中没有标出）要阻碍磁通量的减小，所以，Bi的方向与B0的方向相同，即线圈N中Bi的方向也是向下的。
根据右手螺旋定则，由Bi的方向判定，线圈N中感应电流Ii应沿下图所示的方向。
24．不，见解析
【详解】
不变化，因为电流放在中间位移，则在线圈中左右两侧的磁通量相互抵消，磁通量为零，当只改变电流强度时，磁通量不变，不会产生感应电流。
答案第1页，共2页
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