资源简介

2026教科版高中物理必修第三册
3　电磁感应现象及其应用
基础过关练
题组一　　电磁感应现象的发现
1.下列现象属于电磁感应的是(　　)
A.磁场中某点小磁针N极受力的方向与磁感应强度的方向相同
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
2.(多选题)从1822年至1831年的近十年时间里,英国科学家法拉第心系“磁生电”。在他的研究过程中有两个重要环节:(1)敏锐地觉察并提出“磁生电”的闪光思想;(2)通过大量实验,将“磁生电”(产生感应电流)的情况概括为五种: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。结合你学过的相关知识,试判断下列说法正确的是(　　)
A.环节(1)提出“磁生电”思想是受到了奥斯特的“电流磁效应”的启发
B.环节(1)提出“磁生电”思想是为了对已经观察到的“磁生电”现象提供合理解释
C.环节(2)中五种“磁生电”条件都可以概括为“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化”
D.环节(2)中“在磁场中运动的导体”这种情况不符合“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化”这一条件
题组二　　感应电流产生的条件
3.(2024四川眉山期中)一个闭合线圈位于两异名磁极间的匀强磁场中,下面几种情况,线圈中能产生感应电流的是(　　)
　　　
A.线圈沿磁场方向上下运动,如图(a)所示
B.线圈垂直于磁场方向向右运动,运动范围在匀强磁场内,如图(b)所示
C.线圈绕垂直于磁场的轴转动,如图(c)所示
D.线圈绕平行于磁场的轴转动,如图(d)所示
4.(2024四川南充段考)如图所示,直导线MN竖直放置并通以向上的电流I,矩形金属线框abcd与MN在同一平面内,边ab与MN平行,则(　　)
A.线框向左平移时,线框中有感应电流
B.线框竖直向上平移时,线框中有感应电流
C.线框以MN为轴转动时,线框中有感应电流
D.MN中电流突然变小时,线框中没有感应电流
题组三　　实验:探究感应电流产生的条件
5.(2024四川雅安天立中学入学考试)如图是探究电磁感应产生条件的实验器材。
(1)请在图中用实线代替导线把它们连成完整的实验电路;
(2)下列方法可以使灵敏电流计的指针发生偏转的是(　　)
A.闭合开关的瞬间
B.保持开关闭合,线圈A放在线圈B中不动,滑动变阻器的滑片也保持不动
C.保持开关闭合,将线圈A从线圈B中迅速抽出
能力提升练
题组　　感应电流产生条件的理解和应用
1.(2024四川内江六中月考)如图所示,O1O2是矩形导线框abcd的对称轴,其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中有感应电流产生的是(　　)
A.将abcd垂直于纸面向外平移
B.将abcd向上平移
C.将abcd以cd为轴转动60°
D.将abcd以ab为轴转动60°
2.(多选题)(2024四川广元期初)在我国南海上有一浮桶式灯塔,其结构如图所示,浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中阴影部分),其内部为产生磁场的磁体,磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置圆形线圈能够随波浪相对于磁体沿竖直方向上下运动,线圈与塔灯相连,下列说法正确的是(　　)
A.该装置的工作原理是电磁感应现象
B.当海面无波浪时,该塔灯能够发光
C.当海面有波浪时,该塔灯无法发光
D.圆形线圈上各位置的磁感应强度大小相等
3.(2024四川绵阳中学期末)某处地下有水平埋设的长直导线,现用如图所示的闭合线圈和电流传感器探测导线的位置及其走向。探测时线圈保持水平,探测过程及电流情况如表所示:
线圈移 动情况 初始时 静止 放置 南北方 向移动 南北方 向移动 后静止 东西方 向移动 东西方 向移动 后静止
电流情况 无电流 无电流 无电流 有电流 有电流
下列判断正确的是(　　)
A.导线东西走向,但不能确定其具体位置
B.导线东西走向,且可以确定其在初始时线圈中心点O的正下方
C.导线南北走向,且可以确定其在初始时线圈中心点O的正下方
D.导线南北走向,但不能确定其具体位置
4.(2024四川达州期末)如图所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图所示,当两直导线中的电流都减小时,四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是(　　)
A.线圈a中无感应电流
B.线圈b中无感应电流
C.线圈c中有感应电流
D.线圈a、b、c、d中均无感应电流
答案与分层梯度式解析
3　电磁感应现象及其应用
基础过关练
1.B 2.AC 3.C 4.A
1.B　产生感应电流的现象才是电磁感应现象。磁场中某点小磁针N极受力的方向与磁感应强度的方向相同,这是磁场方向的规定,不是电磁感应,选项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,导体中产生感应电流,该现象是电磁感应现象,选项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,该现象不可能产生感应电流,不是电磁感应现象,选项C不符合题意;通电导线周围和永磁体周围一样存在磁场,属于电流的磁效应,该现象不是电磁感应现象,选项D不符合题意。
2.AC　法拉第敏锐地觉察并提出“磁生电”的闪光思想,是受到了奥斯特的“电流磁效应”的启发,故A正确,B错误;环节(2)中五种“磁生电”的情况都可以概括为“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化”,故C正确;环节(2)中“在磁场中运动的导体”这种情况,可以视为运动的导体存在于某一假想的闭合回路中,当导体运动时,穿过闭合导体回路的磁通量会发生变化,故D错误。
3.C　线圈沿磁场方向上下运动,穿过线圈的磁通量不变,不会产生感应电流,A错误;线圈垂直于磁场方向向右运动,运动范围在匀强磁场内,穿过线圈的磁通量不变,不会产生感应电流,B错误;线圈绕垂直于磁场的轴转动,穿过线圈的磁通量不断变化,会产生感应电流,C正确;线圈绕平行于磁场的轴转动,穿过线圈的磁通量不变,不会产生感应电流,D错误。
4.A　由于线框向左平移靠近导线时,穿过线框的磁通量增加,线框中产生感应电流,故A正确;线框竖直向上平移及线框以MN为轴转动时,穿过线框的磁通量不发生变化,线框中无感应电流,故B、C错误;MN中电流突然变小时,线框所在处的磁感应强度变小,穿过线框的磁通量变化,则线框有感应电流产生,故D错误。
5.答案　(1)图见解析　(2)AC
解析　(1)将灵敏电流计与线圈B组成闭合回路,电源、开关、线圈A组成闭合回路,电路图如图所示。
(2)闭合开关的瞬间,线圈A的磁场发生变化,穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故A正确;保持开关闭合,线圈A放在线圈B中不动,滑动变阻器的滑片也保持不动,穿过线圈B的磁通量不发生变化,线圈B中不产生感应电流,灵敏电流计指针不偏转,故B错误;保持开关闭合,将线圈A从线圈B中迅速抽出,穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故C正确。
能力提升练
1.C 2.AD 3.C 4.A
1.C　
图形剖析　
由于磁场为匀强磁场,将abcd垂直于纸面向外平移,穿过导线框的磁通量不变化,因此不会产生感应电流,故A不符合题意;由于磁场为匀强磁场,将abcd 向上平移,穿过导线框的磁通量不变化,因此不会产生感应电流,故B不符合题意;将abcd以cd为轴转动60°,穿过导线框的磁通量发生变化,因此有感应电流产生,故C符合题意;将abcd以ab为轴转动60°,穿过导线框的磁通量不变化,不产生感应电流,故D不符合题意。
2.AD　圆形线圈能够随波浪相对于磁体沿竖直方向上下运动,回路中产生感应电流,该装置的工作原理是电磁感应现象,A正确;当海面无波浪时,线圈没有相对于磁体上下运动,则线圈没有切割磁感线,所以该塔灯无法发光,B错误;当海面有波浪时,线圈相对于磁体上下运动,线圈切割磁感线,所以回路中有感应电流,塔灯可以发光,C错误;根据对称性可知,圆形线圈上各位置的磁感应强度大小相等,D正确。
3.C　通电直导线产生的磁场的磁感线分布如图所示(截面图)
可以看出当线圈静止在通电导线正上方时,穿过线圈的磁通量的变化率为零,因此不会有感应电流,而当线圈垂直导线方向移动时,穿过线圈的磁通量将发生改变(通电直导线产生环形磁场,以通电直导线为轴线,其所产生的环形磁场的磁感应强度随着与通电直导线距离的增加而减弱),电流传感器有示数,即闭合线圈与传感器构成的闭合回路中有感应电流,由题表中线圈位置变化分析可知,线圈初始时静止放置,线圈中无感应电流,线圈南北方向移动或移动后静止,线圈中无感应电流,而线圈在东西方向移动或移动后静止线圈中有感应电流,可知导线南北走向,且可以确定初始时导线位于线圈中心点O的正下方。故C正确,A、B、D错误。
4.A　根据右手螺旋定则可知两通电直导线在线圈a、c处的磁感应强度始终相互抵消,即穿过线圈a、c的磁通量均始终为零,故没有感应电流;根据右手螺旋定则可知线圈b、d处磁感应强度不为零,b处磁感应强度垂直纸面向里,d处磁感应强度垂直纸面向外,当两直导线中的电流都减小时,穿过线圈b、d的磁通量都变小,所以线圈b、d中有感应电流。故选A。
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