第十三章第3节电磁感应现象及应用巩固练习-2021-2022学年高中物理人教版（2019）必修第三册word版含答案

2021-2022学年高二物理人教版（2019）必修第三册第十三章第3节电磁感应现象及应用巩固练习
第I卷（选择题）
一、单选题
1．下列现象中，能表明电和磁有联系的是（　　）
A．摩擦起电
B．两块磁铁相互吸引或排斥
C．带电体静止不动
D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流
2．关于物理规律的总结和发现，下列说法正确的是（　　）
A．卡文迪许首先通过实验测出了引力常量G的数值
B．哥白尼首先发现了行星沿椭圆轨道运行的规律
C．法拉第首先发现了电流的磁效应
D．安培首先发现了磁生电的现象
3．下图所示是我国研制的高温超导磁悬浮高速列车的模型车，A是圆柱形磁铁，B是高温超导圆环，将B水平放在A上，B就能在磁力的作用下悬浮在A的上空，下列判断正确的是（
）
A．将B放入磁场的过程中，B中无感应电流
B．将B放入磁场的过程中，B中磁通量无变化
C．将B放人磁场的过程中，B中磁通量减小，有感应电流
D．将B放入磁场的过程中，B中磁通量增大，有感应电流
4．如图甲、乙所示，导体MD运动，请分析下述各种情况下导体中有感应电流产生的是（　　）
A．在图甲中，MD导体沿纸面向左或向右运动
B．在图乙中，MD导体沿纸面向左或向右运动
C．在图甲中，MD导体垂直纸面向里或向外运动
D．在图乙中，MD导体垂直纸面向里或向外运动
5．下列四个图中能产生感应电流的是（　　）
A．甲图中，条形磁铁以速度向导线环运动
B．乙图中，线框在磁场中以速度向右运动
C．丙图中，导线圆环水平放置，通电直导线在圆环一直径正上方，增大直导线中的电流
D．丁图中，磁场方向竖直向上，垂直导轨放在水平平行导轨上的两导线以不同的速度向左右运动
6．如图所示，A、两回路中各有一开关、，且回路A中接有电源，回路中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果中可能的是（　　）
A．先闭合，后闭合的瞬间，电流计指针不偏转
B．、闭合后，在断开的瞬间，电流计指针偏转
C．先闭合，后闭合的瞬间，电流计指针偏转
D．、闭合后，在断开的瞬间，电流计指针偏转
7．电磁感应现象揭示了电与磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备。以下电器中，利用了电磁感应原理的是（　　）
A．变压器
B．白炽灯
C．洗衣机
D．电吹风
8．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
B．线圈不动，磁铁从线圈中拔出
C．磁铁不动，线圈上、下移动
D．磁铁插在线圈内不动
9．如图是探究产生感应电流条件的装置图，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以判断
。
A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转
B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转
C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央
D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向
10．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
11．如图所示，接有理想电压表的三角形导线框ABC，在匀强磁场中向右匀速运动，则关于导线框中有无感应电流及电压表有无示数（示数不为零则称为有示数），下列判断正确的是（
）
A．无；有
B．有；无
C．无；无
D．有；有
12．如图所示，某同学把磁铁插入线圈时，发现电流表的指针会发生偏转，当磁铁：
A．静止在线圈中，电流计指针不会偏转
B．静止在线圈中，电流计指针会偏转
C．从线圈中抽出时，电流计指针不会偏转
D．从线圈中抽出时，抽出越快电流计指针偏转幅度越小
13．甲、乙两个线圈放置的位置及电路连接情况如图所示，甲线圈经历以下过程：（1）首先接通S；（2）然后将甲向虚线位置移动；（3）又让甲在虚线位置停留；（4）最后断开S，则（
）.
A．所有过程中，乙线圈内均有感应电流
B．只有（1）、（4）过程中，乙线圈内有感应电流
C．只有（1）、（2）、（4）过程中，乙线圈内有感应电流
D．由于甲线圈没有放在乙线圈里，所以乙线圈内始终没有感应电流
14．如图所示，圆形线圈与条形磁铁位于同一平面内，磁铁中心与圆心O重合，欲使线圈中产生感应电流，可使条形磁铁（
）.
A．以O为轴在图示平面内沿顺时针方向转动
B．垂直于纸面向外平移
C．以O为轴N极垂直纸面向里，S极垂直纸面向外
D．在纸平面内将条形磁铁向右平移
第II卷（非选择题）
二、填空题
15．1820
年丹麦物理学家______首先通过实验发现电流的磁效应，提示了电与磁的内在联系；随后英国物理学家_____通过十年的艰苦努力终于发现了电磁感应的现象。
16．如图所示的实验装置是用来探究______的装置。实验时，要使电流表的指针摆动，应先______，然后让导线ab______（填“上下”或“左右”）运动。
17．如图所示，圆形线圈P的正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图所示，则在______和______时间内，线圈P中有感应电流.
18．如图所示，一条形磁铁分别插入线圈A和线圈B时，线圈中能产生感应电流的是线圈____（选填“A”“B”或“A、B”）；当条形磁铁插入线圈A中不动时，线圈中_____（选填“有”或“无”）感应电流产生.
三、解答题
19．把一个铜环放在匀强磁场中，使铜环的平面跟磁场方向垂直（图甲）。如果使铜环沿着磁场的方向移动，其中是否有感应电流？为什么？如果磁场是不均匀的（图乙），是否有感应电流？为什么？
20．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？
21．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。
22．如图所示，在下列几种情况中，线圈中是否产生感应电流？为什么？
（1）如图甲所示，矩形线圈在长直电流的磁场中匀速平动或匀速转动时；
（2）如图乙所示，矩形线圈在足够大的匀强磁场中：①以任意一边为轴匀速转动时；②以平行磁感线的某一点为轴在纸面上匀速转动时；
（3）如图丙所示，磁铁放在螺线管内与螺线管以同一速度运动时；
（4）如图丁所示，圆形线圈在长直电流的磁场中在竖直方向上，下平移或在水平面内向左、右平移时。
参考答案
1．D
【详解】
A．摩擦起电是电荷的转移，与磁无关，故A错误；
B．两块磁铁相互吸引或排斥，是磁体通过磁场相互作用，与电无关，故B错误；
C．带电体静止不动，不会产生磁场，故C错误；
D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流，说明磁能生电，故D正确。
故选D。
2．A
【详解】
A．卡文迪许首先通过实验测出了引力常量G的数值，故A正确；
B．开普勒首先发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，故B错误；
C．奥斯特首先发现了电流的磁效应，故C错误；
D．法拉第首先发现了磁生电的现象，故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
当圆环B放入A产生的磁场过程中，因为离磁极近了，所以穿过B的磁通量增大，有感应电流产生。B是超导圆环，一旦产生了感应电流，稳定后感应电流依然存在。
故选D。
4．C
【详解】
由产生感应电流的两个条件知，乙图中的导体不是闭合电路的一部分，故在乙图，不管导体怎样运动，都不会产生感应电流；在甲图中导体左右运动不是做切割磁感线运动的，导体垂直纸面向里或向外运动才是做切割磁感线运动的。
故选C。
5．D
【详解】
A．中电路没有闭合，无感应电流，A错误；
B．线框未出磁场时磁通量不发生变化，无感应电流，B错误；
C．穿入与穿出圆环的磁感线条数相等，磁通量不发生变化，无感应电流，C错误；
D．穿过回路的磁感应强度不变，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流，D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．先闭合，回路是一个闭合回路，然后闭合，A回路接通，回路处在A回路电流产生的磁场之中，穿过回路的磁通量发生变化，有感应电流产生，电流计指针发生偏转，A错误；
B．、闭合后，在断开的瞬间，回路中的磁通量不发生变化，不发生电磁感应现象，所以回路中没有感应电流，电流计指针不偏转，B错误；
C．先闭合，电路已经稳定，再闭合，回路中的磁通量不发生变化，故不发生电磁感应现象，没有感应电流，电流计指针不偏转，C错误；
D．、闭合后，在断开的瞬间，A回路中的电流发生变化，所以穿过回路的磁通量减小，发生电磁感应现象，回路中产生感应电流，电流计指针发生偏转，D正确。
故选D。
7．A
【详解】
变压器利用电磁感应原理制成的；白炽灯是电流的热效应；洗衣机和电吹风内部都有电动机，是根据通电导线在磁场中受力原理制成的。
故选A。
8．D
【详解】
A中线圈静止不都动，但磁铁插入线圈过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，所以又感应电流产生，B中磁铁从线圈中拔出时，穿过线圈的磁通量减小，所以又感应电流产生，C中，由于磁铁上下端磁场感应强度大小不均匀，所以线圈上下移动过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，所以会产生感应电流，D中两者相对静止，穿过线圈的磁通量不发生变化，所以无感应电流产生，选D.
9．B
【详解】
由题意可知当P向左加速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减小，线圈B中产生了电流使指针向右偏转；故可知当B中的磁通量减小时，电流表指向右偏；
A．
线圈A向上移动，回路磁通量减小，则电流表指向右偏，滑动变阻器滑动端P向右加速滑动，A所在回路电流增大，B中磁通量增大，电流表指向左偏，故A错误；
B．
线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，导致B中磁通量减小，都能引起电流计指针向右偏转，故B正确；
C．
滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，均会改变A中电流大小，B中磁通量变化，产生感应电流，故C错误；
D．根据以上分析可知，故D错误。
故选B。
10．C
【详解】
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。
11．C
【详解】
导线框在磁场中向右做匀速运动，穿过导线框的磁通量不变，即
故导线框中无感应电流产生，没有电流通过电压表，所以电压表无示数。
故选C。
12．A
【详解】
AB．当磁铁静止在线圈中时，磁通量不发生变化，没有感应电流，电流计指针不会偏转，A正确，B错误；
C．当磁铁从线圈中抽出时，有磁通量的变化，会产生感应电流，电流计指针会偏转，C错误；
D．当磁铁从线圈中抽出时，抽出越快，磁通量变化越快，感应电流越大，电流计指针偏转幅度越大，D错误。
故选A。
13．C
【详解】
（1）、（2）、（4）过程中，甲中的电流都会发生变化，从而产生的磁场发生变化，导致乙中的磁通量发生变化，从而产生感应电流；甲在虚线位置停留，甲中电流不变，故乙中磁通量不变，不会产生感应电流，故C正确，ABD错误；
故选C。
14．C
【详解】
ABD.线圈与磁场共面，线圈中磁通量为0，故磁铁在纸面内移动时，线圈中磁通量始终未0，不产生感应电流，ABD错误；
C.磁铁以O为轴N极垂直纸面向里，S极垂直纸面向外，线圈中产生感应电流，故C正确;
故选C。
15．奥斯特
法拉第
【详解】
［1］［2］1820年，丹麦物理学家奥斯特首先通过实验发现通电导体周围存在磁场，提示了电与磁的内在联系；英国物理学家法拉第经过10年艰苦不懈的努力发现了电磁感应的现象。
16．电磁感应现象
闭合开关
左右
【详解】
[1][2][3]图中没有电源而有磁场，显然是用来探究电磁感应现象的装置。产生感应电流必须同时满足条件：①必须是闭合电路，所以本题中应先闭合开关；②闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，而图中的蹄形磁铁的磁感线是朝下的，所以应该让导线ab左右运动。
17．
【详解】
[1][2]
Q中通有变化的电流时，Q产生的磁场才发生变化，P中才会有感应电流，故由感应电流的时间段为和。
18．A
无
【详解】
[1][2]A为闭合回路且磁通量发生了变化，故A中由感应电流；B不是闭合回路，故没有感应电流。
19．见解析
【详解】
如果使铜环沿着磁场的方向移动，则穿过铜环的磁通量不变，不会产生感应电流；如果磁场是不均匀的，如果使铜环沿着磁场的方向移动，则穿过铜环的磁通量发生变化，会产生感应电流。
20．见解析
【详解】
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。
21．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。
22．见解析
【详解】
(1)如图甲，A、B线圈中均有感应电流，因为长直电流周围的磁场是不均匀的，这两种运动状态使穿过线圈的磁通量均发生变化。C线圈是在与长直电流等距离处发生平动，因而穿过C线圈的磁通量不发生变化，无感应电流。
(2)如图乙，以任意一条边为轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生；以平行磁感线的某一点为轴，在纸面内绕轴匀速转动，穿过线圈的磁通量不发生变化，线圈中没有感应电流。
(3)如图丙，磁铁和螺线管以同一速度运动时，磁铁和螺线管处于相对静止，穿过螺线管的磁通量不发生变化，无感应电流产生。
(4)如图丁，这两种运动状态均不产生感应电流，因为直线电流磁场的磁感线是一组一组以导线为圆心的同心圆，每组磁感线所构成的同心圆平面，均与导线相垂直，因此这两种运动没有磁感线穿过线圈，线圈内磁通量始终为零，即不发生变化。所以无感应电流产生。