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13.3电磁感应现象及应用
知识链接
Hi，在开始挑战之前，先来热下身吧！
同学们，感应电流产生的条件是什么？
◆学习任务
（一）读教材，首战告捷
让我们一起来阅读教材，并做好色笔区分吧。
（二）试身手，初露锋芒
让我们来试试下面的问题和小练习吧。
问题：感应电流产生的条件是什么？
。
。
练习1、如图所示，让闭合线圈由位置1匀速通过一个匀强磁场运动到位置2线圈在运动过程中，什么时候有感应电流，什么时候没有感应电流？为什么？
练习2、在图中，线圈M和线圈N绕在同一铁芯上。请回答以下问题：
（1）当合上开关的一瞬间，线圈N里有没有感应电流？
（2）当线圈M里有恒定电流通过时，线圈N里有没有感应电流？
（3）当断开开关的一瞬间，线圈N里有没有感应电流？
（三）攻难关，自学检测
让我们来挑战吧！你一定是最棒的！
1、匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是否
产生感应电流？
（1）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动。
（2）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动。
（3）线框绕轴线转动。
2、某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B．在线圈A中通入电流i与时间t的关系如图A、B、C、D所示，那么在t1～t2这段时间内，可以观察到线圈B中有感应电流的是（　　）
A． B．
C． D．
（四）找规律，方法总结
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。
测一测，大显身手
1．有人做过这样一个实验：将一锡块和一个磁性很强的小永久磁铁叠放在一起，放入一个浅平的塑料容器中。往塑料容器中倒入液态氮，降低温度，使锡出现超导性。这时可以看到，小磁铁竟然离开锡块表面，飘然升起，与锡块保持一定距离后，便悬空不动了。产生该现象的原因是：磁场中的超导体能将磁场完全排斥在超导体外，即超导体内部没有磁通量（迈斯纳效应）。如果外界有一个磁场要通过超导体内部，那么在磁场作用下，超导体表面就会产生一个无损耗感应电流。这个电流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反，这就形成了一个斥力。当磁铁受到的向上的斥力大小刚好等于它重力大小的时候，磁铁就可以悬浮在空中。根据以上材料可知（　　）
A．超导体处在恒定的磁场中时它的表面不会产生感应电流
B．超导体处在均匀变化的磁场中时它的表面将产生恒定的感应电流
C．将磁铁靠近超导体，超导体表面的感应电流增大，超导体和磁铁间的斥力就会增大
D．将悬空在超导体上面的磁铁翻转180°，超导体和磁铁间的作用力将变成引力
2．下列现象中，属于电磁感应现象的是（　　）
A．通电线圈在磁场中转动
B．因闭合线圈在磁场中运动而产生电流
C．磁铁吸引小磁针
D．小磁针在通电导线附近发生偏转
3．随着科技的不断发展，小到手表、手机，大到电脑、电动汽车，都已经在无线充电方面实现了从理论研
发到实际应用的转化。如图所示为某品牌手机无线充电的原理图，下列说法正确的是（　　）
A．无线充电时，手机上接收线圈的工作原理是“电流的磁效应”
B．发送端和接收端间的距离不影响充电的效率
C．所有手机都能用该品牌无线底座进行无线充电
D．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同
4．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，
那么合上开关后（　　）
A．灵敏电流计指针一直在右边某一位置保持不动
B．线圈A插入线圈B后将滑动变阻器的滑片迅速向右拉时灵敏电流计指针向右偏转一下
C．将线圈A迅速抽出线圈B时，灵敏电流计指针将向右偏转一下
D．线圈A插入线圈B后，将开关断开，灵敏电流计指针将向右偏转一下
5．法拉第最初发现“电磁感应现象”的实验情景简化如图所示，在正确操作的情况下，得到符合实验事实
的选项是（　　）
A．闭合开关的瞬间，电流计指针无偏转
B．闭合开关稳定后，电流计指针有偏转
C．通电状态下，断开与电源相连线圈的瞬间，电流计指针有偏转
D．将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，电流计指针无偏转
答案解析
试身手，初露锋芒
练习1、【答案】当线圈向右移动，进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量增大，故产生感应电流；当完全进入时，穿过线圈的磁通量不变，则不产生感应电流；当离开磁场时，磁通量减小，产生感应电流。
【解析】解：当线圈向右移动，进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量增大，故产生感应电流；
当完全进入时，穿过线圈的磁通量不变，则不产生感应电流；
当离开磁场时，磁通量减小，产生感应电流。
答：当线圈向右移动，进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量增大，故产生感应电流；当完全进入时，穿过线圈的磁通量不变，则不产生感应电流；当离开磁场时，磁通量减小，产生感应电流。
练习2、【答案】
解：（1）当合上开关的一瞬间，线圈M产生磁场，穿过线圈N的磁通量增加，线圈N里有感应电流。
（2）当线圈M里有恒定电流通过时，产生稳定的磁场，线圈N的磁通量不变，没有感应电流。
（3）当断开开关的一瞬间，穿过线圈N的磁通量减小，线圈N里有感应电流。
攻难关，自学检测
1.【答案】（1）无电流，（2）无电流，（3）有电流。
【解析】解：（1）、保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动，磁通量一直不变，无感应电流；
（2）、保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动，磁通量一直不变，无感应电流；（3）、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。
2.【答案】BCD
【解析】解：A、由图A可知，A中电流不变，电流产生的磁场不变，穿过Q的磁通量不变，所以B中不产生感应电流，故A错误；
BCD、由图BCD可知，通过A的电流发生变化，电流产生的磁感应强度发生变化，穿过B的磁通量发生变化，所以B中产生感应电流，故BCD正确。
测一测，大显身手《电磁感应现象及应用》
1．【答案】C
从受力的角度分析，感应电流的磁场阻碍着超导体和磁铁间的相对运动，即作用力为斥力。
【解析】解：A、分析题意可知，磁场中的超导体能将磁场完全排斥在超导体外，即超导体内部没有磁通量
（迈斯纳效应）。如果外界有一个磁场要通过超导体内部，那么超导体表面就会产生一个无损耗感应电流，
故超导体处在恒定的磁场中时它的表面产生感应电流，故A错误；
B、根据题干信息可知，超导体处于均匀变化的磁场中时，超导体表面产生的无损耗感应电流，该感应电
流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反，故外加磁场是均匀变化的，则感应电流是均匀变化的，
这样才能抵消外加磁场，故B错误；
C、将磁铁靠近超导体，超导体周围的外加磁场增强，为了抵消外加磁场，超导体表面的感应电流增大，
超导体和磁铁间的斥力就会增大，故C正确；
D、根据题干信息可知，将悬空在超导体上面的磁铁翻转180°，超导体产生的感应电流的磁场仍要与外
加磁场抵消，超导体和磁铁间的作用力仍为斥力，故D错误。
2．【答案】B
【解析】解：A、通电线圈再磁场中转动，是属于磁场对电流的安培力的作用，故A错误；
B、因闭合线圈再磁场中运动，使闭合线圈中的磁通量发生变化，闭合线圈中产生的电流叫感应电流，是
电磁感应现象，故B正确；
C、磁铁吸引小磁针，是磁现象，故C错误；
D、小磁针在通电导线附近发生偏转是电流的磁效应，故D错误。
故选：B。
3．【答案】D
【解析】解：A、无线充电手机接收线圈部分工作原理是电磁感应，故A错误；
B、由于充电工作原理为电磁感应，发送和接收端间的距离越远，空间中损失的能量越大，故B错误
C、不是所有手机都能进行无线充电，只有手机中有接收线圈时手机利用电磁感应进行无线充电，故C
错误；
D、根据电磁感应原理，接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中频率相同，故D正确；
4．【答案】B
【解析】解：当在闭合电键时，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过B线圈磁通量增加时，
电流计指针向右偏转一下；
A、合上开关后，穿过B线圈的磁通量不变，电路中不产生感应电流，电流表指针不偏转，故A错误；
B、线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向右拉时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，原线
圈电路电流增大，穿过副线圈的磁通量增大，电流计指针向右偏转一下，故B正确；
C、将线圈A迅速抽出线圈B时，穿过线圈的磁通量减少，电流表指针向左偏转一下，故C错误；
D、线圈A插入线圈B后，将开关断开时，穿过副线圈的磁通量减小，电流针指针向左偏转一下，故D错
误。
5．【答案】C
【解析】解：A、闭合开关瞬间，与电源相连的线圈中电流由无到有，则其产生的磁场有无到有；与电流
计相连的线圈中的磁通量增大，故产生感应电流，电流计有偏转，故A错误；
B、闭合开关稳定后电流不变，与电流计相连的线圈中的磁通量不变，不会产生感应电流，电流计不偏转，
故B错误；
C、通电状态下，断开与电源相连线圈的瞬间，与电流计相连的线圈中的磁通量减小，产生感应电流，电
流计指针有偏转，故C正确；
D、将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，与电源相连的线圈中仍能产生磁场，并且有磁感线
穿过与电流计相连的线圈，磁通量增大，产生感应电流，电流计指针有偏转，故D错误。

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