1.1磁生电的探索
课时作业（含解析)
1．在电磁感应现象中，下列说法正确的是
（ ）
A．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化
B．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流
C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流
D．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反
2．关于感应电动势的大小，下列说法正确的是（
）
A．穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大
B．穿过闭合回路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零
C．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零
D．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零
3．如图所示，是用导线将螺线管与灵敏电流计相连构成闭合电路．在下列情况中，灵敏电流计指针不偏转的是
A．开关闭合，磁铁向下进入线圈的过程中
B．开关闭合，磁铁不动线圈上下运动的过程中
C．磁铁和线圈在如图所示的位置不动，闭合开关的瞬间
D．开关闭合，磁铁在图示位置左右运动的过程中
4．下列情况中不能产生感应电流的是（
）
A．在甲图中导体AB在垂直于磁感线反向运动
B．在乙图中，条形磁铁插入和离开磁场的过程
C．在乙图中，磁铁静止在线圈中
D．在丙图中，打开和闭合开关的时候
5．如图所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外．下述过程中使线圈产生感应电流的是
A．将线圈向上平移
B．将线圈向下平移
C．以bc为轴转动45°
D．以ad为轴转动45°
6．在“研究磁通量变化时感应电流的方向”的实验中，先通过实验确定了电流流过检流计时指针的偏转方向如图。在后续的实验中，竖直放置的感应线圈固定不动，条形磁铁从上方插入线圈或从线圈拔出时，检流计指针会偏转。下列四图中分别标出了条形磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向。其中方向关系表示正确的是（ ）
A．B．C．D．
7．如图所示，在垂直于纸面足够大范围内的匀强磁场中，有一个矩形线圈
abcd，线圈平面与磁场垂直，O1O2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．向左或向右平动
B．向上或向下平动
C．垂直于纸面向里平动
D．绕
O1O2
转动
8．在如图所示的实验中，能在线圈中产生感应电流的是（
）
A．磁铁N极停在线圈中
B．磁铁S极停在线圈中
C．磁铁静止在线圈左侧
D．磁铁从线圈内抽出的过程
9．如图所示的匀强磁场中有一闭合矩形导线框，则在图示时刻能产生感应电流的是
A．B．C．D．
10．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，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，则感应电流的产生情况为（
）．
A．一直没有
B．一直有
C．进入磁场和出磁场时有
D．无法判断
11．如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上电键后，将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针_______；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______（填向左偏，向右偏，不偏）。
12．绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接，判断在以下各情况中，线圈Ⅱ中是否有感应电流产生．
①闭合电健K的瞬时___________________．
②保持电键K闭合的时候________________________．
③断开电键K的瞬时_______________________．
④电键K闭合将变阻器R0的滑动端向左滑动时：_________．（以上各空均填“有”或“无”）
13．如图所示，一闭合金属环从条形磁铁的左端N极附近穿过条形磁铁到达S极附近过程中，金属环中磁通量怎么变，金属环中有无感应电流？
14．为了让学生能够更好地理解感应电流产生的条件，物理老师孟成设计了如图所示的装置，固定于水平面上的金属架abcd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．时，磁感应强度为，此时MN到达的位置恰好使MbcN构成一个边长为的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，推导从开始，磁感应强度B随时间t变化的关系式．
参考答案
1．A
【解析】
A．根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化，故A正确；
B．
根据感应电流产生的条件可知：只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流，闭合线框若平行与磁场的方向放在变化的磁场中，不能产生感应电流。故B错误；
C．
闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，若穿过线框的磁通量不变化，则没有感应电流产生。故C错误；
D．
由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍原来磁通量的变化，可能跟原来磁场的方向相反，也可能相同，故D错误。
故选A。
2．D
【解析】
穿过闭合回路的磁通量最大时，磁通量的变化率不一定最大，其感应电动势不一定最大，选项A错误；穿过闭合回路的磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零，其感应电动势不一定为零，选项B错误；穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，磁通量发生了变化，则其感应电动势一定不为零，选项C错误，D正确；故选D.
3．C
【解析】
A．开关闭合，将磁铁向线圈中插入，磁通量增大，会产生感应电流，灵敏电流计指针发生偏转，故A不符合题意；
B．开关闭合，磁铁不动线圈上下运动的过程中，磁通量变化，会产生感应电流，灵敏电流计指针发生偏转，故B不符合题意；
C．磁铁放在线圈里不动，闭合开关的瞬间，磁通量不变，不产生感应电流，灵敏电流计指针不发生偏转，故C符合题意；
D．开关闭合，磁铁在图示位置左右运动的过程中，磁通量变化，会产生感应电流，灵敏电流计指针发生偏转，故D不符合题意。
故选C。
4．C
【解析】
A．在甲图中导体AB在垂直于磁感线反向运动，切割磁感线，能产生感应电流，不符合题意，故A错误；
B．在乙图中，条形磁铁插入和离开磁场的过程，磁通量变化，能产生感应电流，不符合题意，故B错误；
C．在乙图中，磁铁静止在线圈中，磁通量不变，不能产生感应电流，符合题意，故C正确；
D．在丙图中，打开和闭合开关的时候，电流变化导致电流产生的磁场变化，从而副线圈中的磁通量变化，能产生感应电流，不符合题意，故D错误。
故选C。
5．D
【解析】
磁通量是穿过线圈的磁感线的条数．对照产生感应电流的条件：穿过电路的磁通量发生变化进行分析判断有无感应电流产生．
【详解】
将线圈向上平移或者向下平移时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，不符合题意。故AB错误。以bc边为轴转动45°，穿过线圈的磁通量仍为Φ=B，保持不变，没有感应电流产生，不符合题意。故C错误。以ad边为轴转动45°，穿过线圈的磁通量从Φ=B减小到零，有感应电流产生，符合题意。故D正确。故选D。
【点睛】
对于匀强磁场磁通量，可以根据磁感线条数直观判断，也可以根据磁通量的计算公式Φ=BSsinα（α是线圈与磁场方向的夹角）进行计算．
6．D
【解析】
由题中图可知，电流向右通过检流计时，检流计指针向左偏转。
A．磁铁向下插入线圈时，穿过线圈的磁场方向向上，磁通量增加，根据楞次定律可以知道，回路中产生顺时针方向的电流，通过检流计的电流方向向右，其指针向左偏转，故A错误；
B．磁铁向上拔出线圈时，穿过线圈的磁场方向向上，磁通量减小，根据楞次定律可以知道，回路中产生逆时针方向的电流，通过检流计的电流方向向左，其指针向右偏转，故B错误；
C．磁铁向上拔出线圈时，穿过线圈的磁场方向向上，磁通量减小，根据楞次定律可以知道，回路中产生逆时针方向的电流，通过检流计的电流方向向左，其指针向右偏转，故C错误；
D．磁铁向下插入线圈时，穿过线圈的磁场方向向下，磁通量增加，根据楞次定律可以知道，回路中产生顺时针方向的电流，通过检流计的电流方向向右，其指针向左偏转，故D正确。
故选D。
7．D
【解析】
ABC．由题可知该磁场是匀强磁场，线圈的磁通量为：Φ=BS，S为垂直于磁场的有效面积，无论线圈向左或向右平动，还是向上或向下平动，或者垂直于纸面向里平动，线圈始终与磁场垂直，有效面积不变，因此磁通量一直不变，所以无感应电流产生，故ABC错误；
D．当线圈绕O1O2轴转动时，在转动过程中，线圈与磁场垂直的有效面积在不断变化，因此磁通量发生变化，故有感应电流产生，故D正确。
故选D。
8．D
【解析】
A．磁铁N极停在线圈中，穿过线圈的磁通量不变，不能产生感应电流．故A错误．
B．磁铁S极停在线圈中，穿过线圈的磁通量不变，不能产生感应电流．故B错误．
C．磁铁静止在线圈左侧，穿过线圈的磁通量不变，不能产生感应电流．故C错误．
D．磁铁从线圈内抽出的过程，穿过线圈的磁通量减小，能产生感应电流．故D正确．
故选D。
9．B
【解析】
A．该图保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中向右运动，磁通量一直为零，磁通量不变，无感应电流，故A错误；
B．该图保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中向右运动，离开磁场，磁通量减小，有感应电流，故B正确；
C．该图保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中向上运动，磁通量不变，无感应电流，故C错误；
D．该图保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中向右运动，故磁通量不变，无感应电流，故D错误；
故选B．
10．C
【解析】
线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流．线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生；线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中将产生感应电流．故ABD错误，C正确；故选C．
【点睛】穿过线框的磁通量大小为Φ=BS，可知进入磁场时，磁通量随时间的增加而增加，全部进入磁场时磁通量达到最大值，线框全在磁场中运动时磁通量保持不变，当线框离开磁场时，磁通量随时间的增加而减小．
11．向左偏
向左偏
【解析】
[1]因为闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，根据楞次定律可知，副线圈中磁通量变大，若合上电键后，将原线圈迅速插入副线圈时，副线圈中磁通量也变大，因此电流计的指针向左偏；
[2]若将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电阻变小，副线圈磁通量变大，因此电流计的指针向左偏。
12．有
无
有
有
【解析】
①[1]闭合电健K的瞬时，穿过线圈Ⅱ的磁通量变化，有感应电流产生；
②[2]保持电键K闭合的时，穿过线圈Ⅱ的磁通量不变，没有感应电流产生；
③[3]断开电键K的瞬时，穿过线圈Ⅱ的磁通量发生变化，有感应电流产生；
④[4]电键K闭合将变阻器R0的滑动端向左滑动时，穿过线圈Ⅱ的磁通量发生变化，有感应电流产生。
13．有感应电流.
【解析】
线圈穿过的过程中，磁通量先减小后增大，故线圈中有感应电流。
14．
【解析】
为了使中不产生感应电流，必须要求构成的闭合电路的磁通量不变，
则有：
而：
所以，从开始，磁感应强度随时间的变化规律是：1.1磁生电的探索
课时作业（含解析)
1．如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中有感应电流，电压表有示数
B．线圈中有感应电流，电压表没有示数
C．线圈中无感应电流，电压表有示数
D．线圈中无感应电流，电压表没有示数
2．关于产生感应电流的条件，下列说法正确的是（
）
A．只要闭合导体回路在磁场中运动，回路中就一定有感应电流
B．只要闭合导体回路中有磁通量，回路中就有感应电流
C．只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生
D．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
3．1831年8月29日，法拉第经历近十年的研究终于在一次实验中发现了电磁感应现象：把两个线圈绕在同一个铁环上（如图），一个线圈接到电源上，另一个线圈接入“电流表”，在给一个线圈通电或断电的瞬间，另一个线圈中也出现了电流。之后他设计出几十个关于电磁感应现象的实验，并把它们总结成五类情况，请结合你学习电磁感应知识判断以下哪个选项不属于这五类现象（ ）
A．恒定的电流
B．变化的磁场
C．运动的磁铁
D．在磁场中运动的导体
4．如图为“探究感应电流与磁通量变化关系”的实验装置图．下列操作中不能产生感应电流的是
A．开关S闭合瞬间
B．开关S断开瞬间
C．开关S闭合后，变阻器滑片P移动
D．开关S闭合后，变阻器滑片P不移动
5．关于感应电流的产生，下列说法中正确的是（
）
A．导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流
B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流
C．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流
D．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流
6．最先发现电流磁现象的科学家是（ ）
A．安培
B．奥斯特
C．库仑
D．法拉第
7．如图，在同一竖直平面内，彼此绝缘的长直通电导线与椭圆形线圈的长轴重合，直导线中电流恒定。下列运动中，线圈内有感应电流产生的是（ ）
A．直导线水平向外平移
B．直导线以椭圆的中心为轴顺时针旋转
C．椭圆形线圈向下平移
D．椭圆形线圈向左平移
8．用如图所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法正确的是
A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转
B．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针会偏转且保持偏转角不变
C．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转
D．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏
9．如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，磁铁正下方有一固定的闭合线圈。现将磁铁托起到某一高度后放开，使磁铁上下振动时穿过它，磁铁会很快停下来。关于此现象，下列说法正确的是(
)
A．磁铁上下振动过程中，线圈中会产生感应电流
B．磁铁上下振动过程中，线圈中不会产生感应电流
C．磁铁上下振动过程中，磁铁与弹簧组成的系统机械能不变
D．磁铁上下振动过程中，磁铁与弹簧组成的系统机械能增加
10．下列各图是探究楞次定律实验的示意图，各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向，与事实相符的是（
）
A．
B．
C．
D．
11．电流表指针偏转方向与电流流入方向的关系如图(a)所示，现将此电流表与竖直放置的线圈连成图(b)电路，并将磁铁从上方插入线圈，请在图
(b)的表头内画出磁铁插入线圈过程中指针的大体位置________。
12．利用图（a）所示的装置可以定性研究产生感应电流的条件及其规律。线圈A、B套在绝缘的闭合环形铁芯C上，线圈B与电流传感器连接。先将电键S闭合，再断开，电流传感器中的电流随时间变化如图（b）所示，则电流传感器的正接线柱应在__________端（选填“a”或“b”）。依据t1~t2过程中的电流变化情况，可以得出结论：________。
13．如图所示，a、b都是较轻的铝环，a环闭合，b环断开，横梁可以绕中间支点自由转动，开始时整个装置静止。则：
(1)条形磁铁插入a环时，横梁_____发生转动；
(2)条形磁铁插入b环时，横梁_____发生转动。（选填“会”或“不会”）
14．如图所示为闭合电路中一部分导线在匀强磁场中垂直切割磁感线运动，已标出导线中产生的感应电流方向，试标出导线运动的速度方向．
15．闭合电路中的一部分导线在电磁铁的磁场中垂直于磁场运动，产生的感应电流方向如图所示，试标出导线的运动方向．
参考答案
1．D
【解析】
由于矩形线圈在匀强磁场中向右作匀速运动，磁通量不变，线圈中无感应电流，无感应电动势，电压表无示数，故ABC错误，D正确。
故选D。
2．D
【解析】
闭合电路在磁场中运动，穿过闭合电路的磁通量不一定发生变化，所以闭合电路中不一定有感应电流，故A错误．闭合电路中有磁通量，如没有变化，闭合电路中就没有感应电流，故B错误．导体做切割磁感线运动，不一定有感应电流产生，只有当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时才有感应电流产生，故C错误．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，所以D选项是正确的．故选D．
3．A
【解析】
因为电磁感应现象是一个瞬间现象，只有在磁通量改变的时候才会出现，因此恒定的电流产生恒定的磁场，无法发生电磁感应现象，因此A符合题意，BCD不符合题意，故A正确，BCD错误。
故选A。
4．D
【解析】
产生感应电流的条件是：穿过闭合回路的磁通量发生变化；根据图示情景分析答题．
【详解】
A项：开关S闭合瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈产生感应电流，故A错误；
B项：开关S断开瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，故B错误；
C项：开关S闭合后，变阻器滑片P移动，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，故C错误；
D项：开关S闭合后，变阻器滑片P不移动，穿过线圈B的磁通量不发生变化，没有感应电流产生，故D正确．
故选D．
5．C
【解析】
A.导体相对磁场运动，若没有切割磁感线，则导体内不会产生感应电流，故选项A不符合题意；
B.导体做切割磁感线运动时，能产生感应电动势，若导体所在电路不闭合，则导体中就没有感应电流，故选项B不符合题意；
C.穿过闭合电路的磁通量发生变化，则闭合电路中就有感应电流，故选项C符合题意；
D.导体做切割磁感线运动，不一定有感应电流产生，只有当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时才有感应电流产生，故选项D不符合题意。
6．B
【解析】
最先通过实验发现电流磁现象的科学家奥斯特，故B正确，ACD错误。
【点睛】
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
7．C
【解析】
A．由题可知，通电直导线将椭圆线圈平分，所以线圈中的磁通量为0，当直导线水平向外平移时，线圈中的磁通量还是0，磁通量没有发生变化，所以不会产生感应电流，故A错误；
B．同理，直导线以椭圆的中心为轴顺时针旋转过程中，始终平分椭圆线圈。所以线圈的磁通量为0，磁通量没有发生变化，所以不会产生感应电流，故B错误；
C．当椭圆形线圈向下平移时，线圈上半部分面积减小，下半部分面积增大，导致线圈磁通量发生变化，所以会产生感应电流，故C正确；
D．当椭圆形线圈向左平移时，线圈的磁通量还是0，即磁通量没有发生变化，所以不会产生感应电流，故D错误。
故选C。
8．A
【解析】
A.当把磁铁N极向下插入线圈时，穿过线圈的磁场方向向下，磁通量增加，由楞次定律和安培定则可知，感应电流从负极流入，电流表指针向左偏，故A正确；
B.保持磁铁在线圈中静止，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，电流表指针不发生偏转，故B错误；
C.当把磁铁N极从线圈中拔出时，穿过线圈的磁场方向向下，磁通量减小，由楞次定律和安培定则可知，感应电流从正极流入，电流表指针向右偏转，故C错误；
D.磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，电流表指针不偏转，故D错误。
9．A
【解析】
A.
磁铁上下振动过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，则线圈中会产生感应电流，选项A正确；
B.
磁铁上下振动过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，则线圈中会产生感应电流，选项B错误；
C.
磁铁上下振动过程中，由于有电能产生，可知磁铁与弹簧组成的系统机械能减小，选项C错误；
D.
磁铁上下振动过程中，由于有电能产生，可知磁铁与弹簧组成的系统机械能减小，选项D错误；
10．CD
【解析】
A.当磁铁N极向下运动时，线圈的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反。再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而上。故A错误；
B.当磁铁S极向上运动时，线圈的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同。再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而上。故B错误；
C.当磁铁S极向下运动时，线圈的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反。再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而下，故C正确；
D.当磁铁N极向上运动时，线圈的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同。再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而下，故D正确；
11．
【解析】
由图(a)所示的实验可知，电流向上通过电流表时，电流表指针向左偏转。磁铁向下插入线圈，穿过线圈的磁场方向向下，磁通量增加，根据楞次定律可知，回路中产生逆时针方向的电流，通过电流表的电流方向向下，其指针向右偏转，如图所示
12．a
磁通量变化时才能产生感应电流；磁通量减小的过程中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同
【解析】
[1]．当电键S闭合的瞬间，根据楞次定律可知，线圈B中的电流a→B→b，而由图（b）可知此电流为负向电流，可知电流传感器的正接线柱应在a端。
[2]．依据t1~t2过程中的电流变化情况，可以得出结论：磁通量变化时才能产生感应电流；磁通量减小的过程中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
13．会
不会
【解析】
(1)[1]当条形磁铁向a环靠近时，穿过a环的磁通量增加，a环闭合产生感应电流，磁铁对a环产生安培力，阻碍两者相对运动，因此a环阻碍磁铁靠近，出现转动现象。
(2)[2]当条形磁铁向b环靠近时，因为b环是断开的，没有形成闭合回路，所以不产生感应电流，磁铁对b环没有安培力作用，b环将静止不动。
14．
【解析】
电流方向垂直纸面向外，磁场方向水平向右，由右手定则可知，导线竖直向下运动，如图
15．向上
【解析】
由右手螺旋定则可知，左边螺丝管的右边的S极，右边螺丝管的左边的N极，所以导线所在位置的磁场方向向左，由左手定则可知，导线所受培力方向向上，所以导线将向上运动。如图
