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第十三章 电磁感应与电磁波初步
第3节 电磁感应现象及应用
核心素养 学习重点
物理观念 知道电磁感应现象和感应电流的概念。 归纳总结产生感应电流的条件，学习法拉第等科学家坚持理想信念、勇于探索和创新的科学精神。
科学思维 通过模仿法拉第的实验，归纳得出产生感应电流的条件。学会通过现象分析归纳事物本质特征的科学思维方法。
科学探究 经历感应电流产生条件的探究活动，提高分析论证能力。
核心素养 学习重点
科学态度
与责任 (1)了解电磁感应现象曲折的发现过程，学习法拉第坚持理想信念、不畏艰辛、勇于探索的科学精神。
(2)了解电磁感应现象的重大历史意义和电磁感应现象的广泛应用，体会科学、技术对人类文明的推动作用。 归纳总结产生感应电流的条件，学习法拉第等科学家坚持理想信念、勇于探索和创新的科学精神。
探究点 电磁感应现象及应用
●新知导学
情境：(1)在初中物理中，大家学习过的，导体在什么情况下产生感应电流？
(2)探究感应电流产生的条件
①如图甲实验中，让导体棒在磁场中保持静止时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合回路中都没有电流，当导体ab做切割磁感线运动时，闭合回路中有电流产生。
②如图乙，当线圈A的电流不变时，线圈B所在的回路中没有电流产生；当线圈A的电流变化时，线圈B所在回路中就有了电流。产生感应电流的条件是什么呢？
?[提示]
[提示]
(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。
(2)产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。
●基础梳理
一、划时代的发现
1．“电生磁”的发现
1820年，丹麦物理学家__________发现了电流的磁效应。
2．“磁生电”的发现
1831年，英国物理学家__________发现了电磁感应现象。
3．电磁感应
法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作____________。
奥斯特
法拉第
感应电流
二、产生感应电流的条件
产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的__________________时，闭合导体回路中就产生感应电流。
三、电磁感应现象的应用
生产、生活中广泛使用的变压器、__________等都是根据电磁感应制造的。
磁通量发生变化
电磁炉
[判断正误]
(1)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生。( )
(2)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数有关。( )
(3)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。( )
(4)当导体做切割磁感线运动时，一定产生感应电流。( )
(5)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。( )
(6)不论电路是否闭合，只要电路中磁通量发生变化，电路中就有感应电流。( )
(7)只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√
●重难解读
一、电磁感应
1．电磁感应现象的实质：电路中产生感应电动势，如果电路闭合则有感应电流产生。
2．能量转化：发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能。
二、常见的产生感应电流的三种情况
三、电磁感应的应用
电磁感应现象在生产生活中的应用非常广泛，如磁悬浮列车、发电机、变压器、手机的无线充电技术、感应焊接、电感器、电磁炉、电视、手机和收音机等的信号收发、感应磁卡的信号传输等。下面以其中几个应用为例具体说明。
应用实例 原理图 说明
发电机 线框在磁场中匀速转动，穿过线框的磁通量周期性变化，产生大小、方向周期性变化的电流
应用实例 原理图 说明
话筒 声音使膜片振动，连接在膜片上的线圈随着一起振动，线圈在永久磁体的磁场中切割磁感线，从而形成微弱的电流，再经过放大电路将输入信号放大后输出
金属探测器 探测器中有一个通有大小和方向都变化的电流的发射线圈，当发射线圈周围有金属物时，金属物中会产生环状电流，环状电流的磁场反过来影响接收线圈中的电流，使探测器报警
应用实例 原理图 说明
电磁炉 陶瓷板下面的线圈接入大小和方向都变化的电流以后，会形成变化的磁场，铁锅、不锈钢锅的底部在变化的磁场中产生环状的感应电流，让锅底快速发热，实现对食物的加热
四、能产生感应电流的有变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体等。
类型一 电磁感应现象
典题1：下列选项中属于电磁感应现象的是( )
A．通电导体周围产生磁场
B．磁场对通电导体发生作用
C．闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，在电路中产生电流的现象
D．电荷在磁场中定向移动形成电流
?[思维点拨]
[思维点拨]
电磁感应现象有感应电流产生。
答案：C
解析：电流能产生磁场，是电流的磁效应，不是电磁感应现象，故A错误；通电导体在磁场中受到力的作用，不是电磁感应现象，故B错误；闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，在电路中产生电流的现象是电磁感应现象，故C正确；电荷在磁场中定向移动形成电流，不是电磁感应产生的电流，不是电磁感应现象，故D错误。故选C。
?[规律方法]
[规律方法]判断电磁感应现象是否发生的一般流程
(1)确定研究的闭合回路；
(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ；
(3)磁通量变化与感应电流的产生：
跟踪训练1：下列现象属于电磁感应现象的是( )
A．通电导线在磁场中受到力的作用，作用力方向由左手定则判定
B．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生电流
C．一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性，如插在通电螺线管中的软铁棒被磁化
D．通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场
答案：B
解析：通电导线在磁场中受到力的作用，作用力方向由左手定则判定，该现象不是电磁感应现象，A不符合题意；闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生电流，该现象是电磁感应现象，B符合题意；一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性，如插在通电螺线管中的软铁棒被磁化，该现象不是电磁感应现象，C不符合题意；通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场，该现象不是电磁感应现象，D不符合题意。故选B。
类型二 产生感应电流的条件
典题2：(多选)闭合线圈按如图所示的方式在磁场中运动，则穿过闭合线圈的磁通量发生变化的是( )
?[思维点拨]
[思维点拨]
清楚产生感应电流的条件，搞清楚是B变、S变、还是BS的乘积变。
答案：AB
解析：A图中，图示状态Φ＝0，转动过程中Φ不断变化，因此磁通量发生变化；B图中线圈离直导线越远磁场越弱，磁感线越疏，所以当线圈远离导线时，线圈中磁通量不断变小；C图中线圈中的磁通量为零，在向下移动过程中，线圈的磁通量一直为零，磁通量不变；D图中，随着线圈的转动，B与S都不变，B又垂直于S，所以Φ＝BS始终不变，故A、B正确。
?[规律方法]
[规律方法]产生感应电流的条件的理解
(1)不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流。
(2)磁通量变化量ΔΦ与磁通量Φ意义不同，大小也没有必然的联系。感应电流的产生与Φ无关，只取决于Φ的变化，即与ΔΦ有关。
跟踪训练2：用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在竖直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是( )
A．导体棒ab保持静止
B．导体棒ab向左运动
C．导体棒ab竖直向下运动
D．导体棒ab竖直向上运动
答案：B
解析：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。导体棒ab静止和在竖直方向运动时均不切割磁感线，电路中不会产生感应电流；导体棒ab左右运动时会切割磁感线，电路中会产生感应电流，电路中灵敏电流计的指针会发生偏转。故选B。
典题3：在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如，1825年瑞士年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，实验装置如图所示，为避免磁铁的磁场对小磁针产生影响，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。下列说法中正确的是( )
A．该实验线圈中肯定没有电流产生
B．通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象
C．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他跑到另一个房间时，电磁感应过程已经结束
D．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为该实验中的磁铁磁性太弱
答案：C
解析：通电导线周围产生磁场的现象叫电流的磁效应，B错误；将磁铁插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流；电流周围存在磁场，故小磁针会发生转动。但当科拉顿跑到另一个房间时，电磁感应过程已经结束，此时穿过线圈的磁通量不变，线圈中没有感应电流，所以小磁针不偏转，C正确，A、D错误。故选C。
跟踪训练3：虚线框内有垂直于纸面的匀强磁场。闭合线圈由位置1经过位置2、3，穿过虚线框运动到位置4。下列过程线圈中能产生感应电流的是( )
A．仅由位置1到位置2
B．仅由位置2到位置3
C．仅由位置3到位置4
D．由位置1到位置2及由位置3到位置4
答案：D
解析：闭合线圈中要产生感应电流，则穿过闭合线圈的磁通量要发生改变，分析可知，当线圈由位置1到位置2的过程中，穿过线圈的磁通量增加，从位置2到位置3的过程中，穿过线圈的磁通量不变，从位置3到位置4的过程中，穿过线圈的磁通量减小，因此线圈中能产生感应电流的过程是由位置1到位置2及由位置3到位置4。故选D。
典题4：法拉第在研究电磁感应时用过的线圈如图甲所示，其工作原理如图乙所示，开关S闭合瞬间( )
A．线圈中磁通量减少，电流表指针偏转
B．线圈中磁通量增加，电流表指针偏转
C．线圈中磁通量增加，电流表指针不偏转
D．线圈中磁通量减少，电流表指针不偏转
答案：B
解析：开关S闭合瞬间，线圈电流瞬间增大，则磁通量变大，产生感应电流，电流表指针偏转。故选B。
跟踪训练4：如图所示，导线AB竖直且足够长，图甲、丙中正方形闭合铜线圈均关于AB左、右对称，图乙、丁中AB∥ad且与铜线圈共面。下列四种情况中均让铜线圈自由下落，此过程中能产生感应电流的是( )
A．图甲中AB通有恒定电流
B．图乙中AB通有恒定电流
C．图丙中AB通有正弦式交变电流
D．图丁中AB通有正弦式交变电流
答案：D
解析：图甲中AB通有恒定电流，当铜线圈自由下落时，根据对称性可知，穿过铜线圈的磁通量一直为0，所以铜线圈不会产生感应电流，故A错误；图乙中AB通有恒定电流，当铜线圈自由下落时，由于铜线圈离导线AB距离保持不变，所以铜线圈的磁通量不变，铜线圈不会产生感应电流，故B错误；图丙中AB通有正弦式交变电流，当铜线圈自由下落时，根据对称性可知，穿过铜线圈的磁通量一直为0，所以铜线圈不会产生感应电流，故C错误；图丁中AB通有正弦式交变电流，当铜线圈自由下落时，穿过铜线圈的磁通量发生变化，所以铜线圈会产生感应电流，故D正确。
典题5：如图所示，一根条形磁铁穿过一个弹簧线圈，先将线圈拉开，在放手后则穿过线圈的磁通量如何变化( )
A．增大
B．减小
C．不变
D．无法判断
答案：A
解析：磁感线在条形磁铁的内外形成闭合曲线，磁铁外部的磁感线总数等于内部磁感线的总数，而且磁铁内外磁感线方向相反。而磁铁外部的磁感线分布在无穷大空间，所以图中线圈中磁铁内部的磁感线多于外部的磁感线，由于方向相反，外部的磁感线要将内部的磁感线抵消一些，先将线圈面积拉大，在放手后，内部磁感线总数不变，而抵消减小，剩余增大，则磁通量将增大。
跟踪训练5：(多选)如图所示，环形金属软弹簧所处平面与某一匀强磁场垂直，将弹簧沿半径方向向外拉成圆形，则以下措施不能使该金属弹簧中产生电磁感应现象的是( )
A．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成方形
B．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成三角形
C．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成方形
D．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成三角形
答案：CD
解析：保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成方形或将弹簧由圆形拉成三角形，环形金属软弹簧围成的面积改变，穿过金属软弹簧的磁通量发生变化会产生感应电流，故A、B错误；环形金属软弹簧围成的面积不变，穿过金属软弹簧的磁通量就不会变化，就不会产生感应电流，故C、D正确。故选CD。
典题6：如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外。若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是( )
A．将线框向左拉出磁场
B．以ab边为轴转动(小于90°)
C．以ad边为轴转动(小于60°)
D．以bc边为轴转动(小于60°)
答案：D
解析：将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分做切割磁感线的运动，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流，故A不符合题意；当线框以ab边为轴转动(小于90°)时，穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流，故B不符合题意；当线框以ad边为轴转动(小于60°)时，穿过线框的磁通量减少，所以在这个过程中，线框中会产生感应电流，故C不符合题意；当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变，线框中不产生感应电流，故D符合题意。故选D。
跟踪训练6：如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽度为d，一边长为l的正方形导线框以速度为v匀速地通过磁场区域，若d>l，则线圈中不产生感应电流的时间应等于( )
答案：C
典题7：在纸面内放有一磁铁和一圆线圈，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是( )
A．将磁铁在纸面内向下平移
B．将磁铁在纸面内向右平移
C．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内
D．将磁铁绕垂直纸面的轴转动
答案：C
解析：图示位置，没有磁感线穿过线圈，线圈的磁通量为零，将磁铁在纸面内向下平移时，线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，A错误；将磁铁在纸面内向右平移时，线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，B错误；将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内，将有磁感线穿过线圈，线圈的磁通量增大，将产生感应电流，C正确；将磁铁绕垂直纸面的轴转动，线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，D错误。故选C。
跟踪训练7：如图所示，固定的长直导线中通有恒定电流，一矩形线框从abcd位置向右平移到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量变化情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面且与导线相互绝缘)( )
A．一直增加
B．一直减少
C．先增加后减少
D．先增加，再减少到零，然后再增加，最后再减少
答案：D
解析：离导线越近，磁场越强，当线框从左向右靠近导线的过程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在导线上向右平移时，磁通量减小，当导线在线框正中央时，磁通量为零，从该位置向右平移，磁通量增大，当线框离开导线向右平移的过程中，磁通量减小，故D正确。
类型三 电磁感应现象的应用
典题8：(多选)我国已经制定了登月计划，假如航天员登月后想探测月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈。下列推断中正确的是( )
A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无
B．将电流表与线圈组成闭合电路，使线圈沿某一方向运动，若电流表无示数，则判断月球表面无磁场
C．将电流表与线圈组成闭合电路，使线圈沿某一方向运动，若电流表有示数，则判断月球表面有磁场
D．将电流表与线圈组成闭合电路，使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动，月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零
答案：CD
解析：只要线圈中能产生感应电流，电流表有示数，就说明月球上一定有磁场。如果没有电流，只能说明线圈中的磁通量没有发生变化，需要变换转动轴或运动方向再试。如果线圈分别绕两个互相垂直的轴转动，当空间有磁场时，至少会有一次产生感应电流，C、D正确。
跟踪训练8：(多选)高考考生入场时，监考老师要用金属探测器对考生进行安检后才允许其进入考场，如图所示。探测器内有通电线圈，当探测器靠近任何金属材料物体时，就会引起探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报。关于探测器工作原理，下列说法正确的是( )
A．金属探测器利用的是电磁感应现象
B．金属探测器利用的是磁场对金属的吸引作用
C．金属探测器利用的是静电感应现象
D．金属探测器利用的是当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成感应电流，进而引起线圈中电流的变化
答案：AD
解析：线圈通电后会产生磁场，当有金属物体进入磁场时，通过金属物体横截面的磁通量发生变化，金属物体内部会产生感应电流，感应电流的磁场反过来影响线圈中的电流，由此判断是否有金属物体，静电感应现象是带电体靠近导体时使导体感应起电，故A、D正确。
课堂效果反馈
内化知识 对点验收
1．(多选)“磁生电”现象的发现，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代。下列器件工作时用到了“磁生电”现象的是( )
A．电磁铁 B．发电机
C．指南针 D．电磁炉
答案：BD
解析：电磁铁是利用电流的磁效应制成的，A错误；发电机是利用电磁感应原理制成的，B正确；指南针利用了地磁场对磁体的作用，C错误；电磁炉利用了变化的磁场使被加热物体中产生感应电流而发热，即利用了“磁生电”现象，D正确。故选BD。
2．如图所示，A中线圈有一小缺口，条形磁铁匀速穿过线圈；B中匀强磁场区域足够大，v1>v2；C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方；D中闭合线圈在无限大匀强磁场中加速运动。其中能产生感应电流的是( )
答案：B
解析：线圈没闭合，无感应电流，A错误；穿过闭合电路的磁通量增大，有感应电流，B正确；导线在线圈某一直径的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线都相互抵消，磁通量恒为零，也无电流，C错误；穿过闭合线圈的磁通量恒定，无感应电流，D错误。故选B。
3．如图所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中(范围足够大)，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，O1O2和O3O4都是线圈的对称轴，应使线圈怎样运动才能使其中产生感应电流( )
A．向左平动
B．向右平动
C．绕O1O2转动
D．向上或向下平动
答案：C
解析：产生感应电流的条件是闭合回路中的磁通量发生变化，当线圈向左、向右、向上、向下等方向平动时穿过线圈的磁通量均不变，不会产生感应电流，A、B、D错误；当线圈绕O1O2转动时穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，C正确。故选C。
4．(多选)如图所示，其中的线圈能产生电流的是( )
答案：BD
解析：穿过线圈的磁通量始终为零，所以不产生感应电流，故A错误；穿过线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流，故C错误；线圈绕垂直于磁场转动过程中，穿过线圈的磁通量不断变化，能产生电流，故B、D正确。故选BD。第十三章 第3节
课后知能作业
基础巩固练
1．下列现象中，属于电磁感应现象的是( )
A．小磁针在通电导线附近发生偏转
B．通电线圈在磁场中受磁场作用力转动
C．磁铁吸引小磁针
D．闭合线圈靠近磁铁时产生电流
答案：D
解析：小磁针在通电导线附近发生偏转，这是电流的磁效应，故A错误；通电线圈在磁场中转动，是由于磁场力作用，故B错误；磁铁吸引小磁针，磁性作用，故C错误；闭合线圈靠近磁铁时闭合回路磁通量变化，产生感应电流，是电磁感应现象，故D正确。故选D。
2．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是( )
A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动
B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动
C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
答案：C
解析：保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动，磁通量一直为零，故磁通量不变，无感应电流，故A错误；保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动，磁通量一直为零，故磁通量不变，无感应电流，故B错误；线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动，磁通量周期性地改变，故一定有感应电流，故C正确；线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动，磁通量一直为零，故磁通量不变，无感应电流，故D错误。故选C。
3．如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限于虚线框内，闭合矩形线框由位置a向右穿过磁场区域运动到位置b的过程中，能产生感应电流的是( )
A．仅在线框进入磁场的过程中
B．仅在线框离开磁场的过程中
C．仅在线框整体处于磁场的过程中
D．仅在线框进入与离开磁场的过程中
答案：D
解析：只有穿过线框的磁通量变化时，线框中才有感应电流产生。线框整体在磁场中时，磁通量不变，而在线框进入与离开磁场的过程中，磁通量都是变化的，故选D。
4．闭合线圈在匀强磁场中运动，能产生感应电流的是( )
答案：D
解析：线圈平行于磁感线运动，穿过线圈的磁通量为零，没有变化，不会产生感应电流，故A错误；线圈运动过程中，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故B错误；线圈运动过程中，穿过线圈的磁通量始终为零，没有变化，不会产生感应电流，故C错误；线圈转动过程中，穿过线圈的磁通量一直在变化，能产生感应电流，故D正确。
5．在下图所示的各图中，闭合线框中不能产生感应电流的是( )
答案：D
解析：穿过线圈的磁通量时刻在变化，线圈产生感应电流，故A不符合题意；离通电导线越远磁场越弱，穿过线圈的磁通量在减小，线圈产生感应电流，故B不符合题意；穿过线圈的磁通量时刻在变化，线圈产生感应电流，故C不符合题意；线圈在匀强磁场中，磁通量Φ＝BS，保持不变，不产生感应电流，故D符合题意。故选D。
6．下列给出了四幅与感应电流产生条件相关的情景图，判断正确的是( )
A．图甲，水平直导线中电流逐渐减小时，其正下方的水平金属圆线圈中无感应电流
B．图乙，正方形金属线圈以虚线为轴匀速转动时，线圈中无感应电流
C．图丙，矩形导线框以其任何一条边为轴转动时，线框中都有感应电流产生
D．图丁，正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时，线框中有感应电流产生
答案：A
解析：图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，则直线电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零，即使减小通过导线电流，圆线圈中的磁通量也不会发生变化，不会有感应电流产生，故A正确；图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，穿过线圈的磁通量会发生变化，会产生感应电流，故B错误；图丙闭合导线框以左边或右边为轴在匀强磁场中旋转时，线圈中的磁通量始终为零保持不变，闭合导线框中不会有感应电流，故C错误；图丁正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时穿过闭合线圈的磁通量一直为零保持不变，回路中不会产生感应电流，故D错误。
能力提升练
7．下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是( )
答案：C
解析：金属框从A向B运动，穿过线圈的磁通量时刻在变化，线圈产生感应电流，故A不符合题意；铜盘在磁场中按图示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，产生感应电流，故B不符合题意；开关S闭合稳定后，穿过线圈的磁通量保持不变，线圈不产生感应电流，故C符合题意；磁铁向铝环A靠近，穿过线圈的磁通量增大，线圈产生感应电流，故D不符合题意。
8.右图所示，直导线中通有竖直向上的电流，导线右侧同一平面内有一矩形金属线框，下列说法正确的是( )
A．线框内磁感应强度方向垂直纸面向外
B．将线框向右平移，框中磁通量不变
C．电流I增大过程中，框中无感应电流
D．以导线为轴，顺时针转动线框，框中无感应电流
答案：D
解析：由安培定则可知，线框内磁感应强度方向垂直纸面向里，故A错误；将线框向右平移，框中磁通量减小，故B错误；电流I增大过程中，线框所在处的磁场增强，穿过线框的磁通量增大，框中产生感应电流，故C错误；以导线为轴，顺时针转动线框，穿过线框的磁通量不变，框中无感应电流，故D正确。
9．如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是( )
A．闭合开关K的一瞬间，线圈P里没有感应电流
B．闭合开关K后，滑动变阻器R滑片向下滑动过程中，线圈P中没有感应电流
C．闭合开关K后，线圈P中一直有感应电流
D．断开开关K的一瞬间，线圈P里有感应电流
答案：D
解析：闭合开关K瞬间，线圈M产生的磁场穿过线圈P，使得线圈P的磁通量增加，则线圈所在回路有感应电流产生，即线圈P有感应电流，故A错误；闭合开关K后，滑动变阻器R滑片向下滑动过程中，线圈M中的电流减小，线圈M产生的磁场穿过线圈P，使得线圈P的磁通量减小，则线圈所在回路有感应电流产生，即线圈P有感应电流，故B错误；闭合开关K后，线圈M中的电流不变，线圈M产生的磁场穿过线圈P，使得线圈P的磁通量不再变化，则线圈所在回路没有感应电流产生，即线圈P没有感应电流，故C错误；断开开关K瞬间，穿过线圈P的磁场消失，使得线圈P的磁通量减少，线圈P回路有感应电流产生，即线圈P有感应电流，故D正确。
10．如图是公路上安装的一种测速“电子眼”。在“电子眼”前方路面下间隔一段距离埋设两个通电线圈，当车辆通过线圈上方的道路时，会引起线圈中电流的变化，系统根据两次电流变化的时间及线圈之间的距离，对超速车辆进行抓拍。下列判断正确的是( )
A．汽车经过线圈会产生感应电流
B．线圈中的电流是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的
C．“电子眼”测量的是汽车经过第二个线圈的瞬时速率
D．如果某个线圈出现故障，没有电流，“电子眼”还可以正常工作
答案：A
解析：在“电子眼”前方路面下间隔一段距离埋设的是“通电线圈”，汽车上大部分是金属，当汽车通过线圈时会引起通电线圈的磁通量变化，从而产生电磁感应现象，产生感应电动势，汽车经过线圈会产生感应电流，故A正确；线圈本身就是通电线圈，线圈中的电流并不是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的，汽车通过时产生的电磁感应现象只是引起线圈中电流发生变化，故B错误；“电子眼”是根据两次电流变化的时间及线圈之间的距离，算出汽车通过两个线圈的平均速率，故C错误；如果某个线圈出现故障，没有电流，汽车经过时就不会产生电磁感应现象，就无法正常工作，故D错误。故选A。
11．无线充电方案如图所示，它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈的周围形成交替变化的磁场，通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作原理相同的是( )
A．电磁铁 B．电磁继电器
C．电动机 D．动圈式话筒
答案：D
解析：由题意可知，受电线圈的工作原理是电磁感应现象；电磁铁和电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，故A、B错误；电动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故C错误；动圈式话筒是利用电磁感应的原理将声音信号转化为电信号的装置，故D正确。故选D。
12．扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是( )
答案：A
解析：感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发生变化。在A图中，系统振动时，紫铜薄板随之上下及左右振动，在磁场中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力，阻碍系统的振动；在B图中，只有紫铜薄板向左振动才产生感应电流，而上下振动无感应电流产生；在C图中，无论紫铜薄板上下振动还是左右振动，都不会产生感应电流；在D图中，只有紫铜薄板左右振动才产生感应电流，而上下振动无感应电流产生，故A正确，B、C、D错误。故选A。
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