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13.3 电磁感应现象及应用 分层作业
人教版高中物理必修第三册
1. 在法拉第所处的年代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是(　 　)
A. 将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化
B. 在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化
C. 将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁体后，再到相邻房间去观察电流表的变化
D. 绕在同一铁环上的两个线圈分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化
2. 关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是(　 　)
A. 闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流产生
B. 闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中一定有感应电流产生
C. 穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定没有感应电流产生
D. 只要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产生
3. 如图所示，线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中，正确的是
(　 　)
A. 穿过线框的磁通量不变
B. 穿过线框的磁通量先减小，后不变，再增大
C. 穿过线框的磁通量先增大，后不变，再减小
D. 穿过线框的磁通量一直增大
4. 跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳,将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,摇动跳绳时,发现灵敏电流计的指针左右摆动。则 (　　)
A.向任意方向摇绳一定都能产生电流
B.只能在赤道平面上产生电流
C.跳绳发电属于电磁感应
D.跳绳发电属于电流的磁效应
5. (多选)如图所示，空间中存在垂直于纸面的有界匀强磁场，圆形闭合金属线圈处于位置1、2、3、4时，均与磁场边界相切。线圈在下列运动过程中，能产生感应电流的有(　 　)
A. 从位置1平移到位置2
B. 从位置2平移到位置3
C. 从位置3平移到位置4
D. 在位置2以圆形线圈的任一直径为轴转动
6. 某同学利用如图所示的器材探究“磁生电”，在正确操作的情况下，得到符合实验事实的选项是(　 　)
A. 将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，电流计指针有偏转
B. 闭合开关稳定后，电流计指针有偏转
C. 闭合开关瞬间，电流计指针无偏转
D. 通电状态下，拆开与电池相连线圈的瞬间，电流计指针无偏转
7. 如图所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一闭合金属环，L通过M的圆心并与M所在的平面垂直且通以向上的电流I。下列说法中，正确的是
(　 　)
A. 当I发生变化时，环中有感应电流
B. 当M左右平移时，环中有感应电流
C. 当M保持水平并在竖直方向上上、下移动时，环中有感应电流
D. 只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流
8. 动圈式扬声器结构如图所示,圆筒线圈安放在永磁体磁极间的空隙中,能够在空隙中左右运动。音频电流通入线圈中,线圈会左右移动,与线圈连接的纸盒也随着线圈振动而发声。这样的扬声器也可以当话筒使用。关于其两种应用,下列说法正确的是 (　　)
A.作为扬声器使用,其工作原理是电磁感应现象
B.作为扬声器使用,通入线圈的音频电流是变化的
C.作为话筒使用,人对纸盒讲话时线圈中会产生恒定电流
D.作为话筒使用,人对纸盒讲话时线圈受磁场力带动纸盒运动
9. (多选)如图所示为某实验装置，在铁芯P上绕有两个线圈A和B，如果线圈A中电流i与时间t的关系有甲、乙、丙、丁四种情况，如图所示，则在t1~t2这段时间内，能在线圈B中产生感应电流的有(　 　)
甲　　 乙
丙　 　丁
A. 甲　　 B. 乙　 C. 丙 　 D. 丁
10. 为了探究电磁感应现象的产生条件,如图给出了必备的实验仪器。
(1)请你用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。
(2)正确连接实验电路后,在闭合开关时灵敏电流计的指针发生了偏转。开关闭合后,迅速移动滑动变阻器的滑片,灵敏电流计的指针　　　　偏转(选填“发生”或“不发生”)。断开开关时灵敏电流计的指针　　　　偏转(选填“发生”或“不发生”)。
参考答案与解析
1. 答案：D
【解析】 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电流，A、B中电路中的磁通量均不发生变化，不满足产生感应电流的条件，A、B错误；C中虽然在插入条形磁体瞬间电路中的磁通量发生变化，但是当人到相邻房间时，电路已达到稳定状态，电路中的磁通量不再发生变化，故观察不到感应电流，C错误；在给线圈通电、断电瞬间，会引起穿过闭合电路的磁通量变化，从而产生感应电流，D正确。
2. 答案：D
【解析】 产生感应电流的条件有两个：①闭合电路；②穿过闭合电路的磁通量发生了变化，A、B、C错误，D正确。
3. 答案：C
【解析】 由Φ=BS可得，在线框穿过匀强有界磁场过程中，磁通量先增大后不变再减小，C正确。
4. 答案：C
地球是个大磁体,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,在地表附近磁感线大致沿南北方向,若两位同学站在东西方向摇动跳绳,闭合回路磁通量发生变化,有电流产生,若站在南北方向摇动跳绳,则闭合回路磁通量不变,无电流产生,所以有无电流产生与绳子运动方向有关,故A、B错误;跳绳发电属于电磁感应现象,故C正确,D错误。
5. 答案：ACD
【解析】 圆形闭合金属线圈在运动过程中，只有闭合回路的磁通量随时间变化才会产生感应电流。从位置1平移到位置2，有效面积S增加，则向里的磁通量增加，能产生感应电流；从位置2平移到位置3，B和S均不变，故无法产生感应电流；从位置3平移到位置4，有效面积S减小，则向里的磁通量减小，能产生感应电流；在位置2以圆形线圈的任一直径为轴转动时，有效面积S为圆形面积在垂直磁场方向的投影，故有效面积S会变化，从而引起磁通量改变，能产生感应电流，A、C、D正确，B错误。
6. 答案：A
【解析】 将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，与电源相连线圈中电流发生变化，穿过与电流计相连线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，电流计指针偏转，A正确；闭合开关稳定后，与电源相连线圈中电流不变，穿过与电流计相连线圈的磁通量不变，不产生感应电流，电流计指针不偏转，B错误；闭合开关瞬间，与电源相连线圈中电流从无到有，穿过与电流计相连线圈的磁通量增加，产生感应电流，电流计指针有偏转，C错误；通电状态下，拆开与电池相连线圈的瞬间，与电源相连线圈中电流从有到无，穿过与电流计相连线圈的磁通量减小，产生感应电流，电流计指针偏转，D错误。
7. 答案：D
【解析】 由安培定则可知导线L中电流产生的磁场方向与金属环面平行，即穿过M的磁通量始终为0，故只要L与M保持垂直，在选项A、B、C三种情况下，环中均不能产生感应电流，D正确。
8. 答案：B
作为扬声器使用,其工作原理是线圈中变化的电流在磁场作用下,带动纸盒随着线圈振动而发声,A错误;作为扬声器使用,纸盒随着线圈振动而发声,说明磁场力是变化的,即电流是变化的,B正确;作为话筒使用,人对纸盒讲话时,纸盒带动线圈切割磁感线,产生变化的电流,C、D错误。
9. 答案：BCD
【解析】 产生感应电流的条件是线圈的磁通量发生变化，甲中电流不变，即线圈A中产生磁场的磁感应强度不变，线圈B中不会产生感应电流；乙、丙、丁中电流发生改变，产生磁场的磁感应强度发生变化，线圈B中产生感应电流，B、C、D正确。
10. 答案：见解析
解析：(1)A线圈与滑动变阻器、电源、开关构成闭合电路,B线圈与灵敏电流计构成闭合回路。
(2)迅速移动滑动变阻器的滑片和断开开关都会导致B线圈中的磁通量发生变化,从而使B线圈中产生感应电流,进而让灵敏电流计指针发生偏转。
答案:(1)如图所示　(2)发生　发生

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