13.3电磁感应现象及应用（解析版）

第3节电磁感应现象及应用（作业时间：30分钟）产生感应电流的条件1．如图所示，有一矩形闭合导体线圈，在范围足够大的匀强磁场中运动，下列图中能产生感应电流的是（）A． B．C． D．【答案】D【详解】选项AC中磁通量一直为零，选项B中磁通量一直最大，三选项中磁通量均不变。只有D中磁通量在变化。故选D。2．如图所示，磁铁向左平动过程中，下面说法正确的是（

）A．由于磁铁没有穿入或穿出线圈，电流表无示数B．由于不明确磁铁是如何运动，电流表可能有、也可能无示数C．电流表有示数D．如果磁铁匀速靠近。则电流表无示数【答案】C【详解】由于磁铁的磁场是非匀强磁场，离磁铁越近，磁场越强，在磁铁靠近线圈的过程中，线圈磁通量增大，所以闭合电路中有感应电流。故选C。3．下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是（）A．开关S闭合稳定后，线圈N中B．磁铁向铝环A靠近，铝环A中C．金属框从A向B运动，金属框中D．铜盘在磁场中按图示方向转动，电阻R中【答案】A【详解】A．图中开关S闭合稳定后，线圈N中磁通量不变，不会产生感应电流，选项A符合题意；B．图中磁铁向铝环A靠近，铝环A中磁通量增加，会产生感应电流，选项B不符合题意；C．图中金属框从A向B运动，金属框中磁通量变化，会产生感应电流，选项C不符合题意；D．图中铜盘在磁场中按图示方向转动，圆盘中的“半径”切割磁感线会在电阻R中产生感应电流，选项D不符合题意。故选A。4．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【答案】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。5．如图所示，在条形磁铁的上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行。在线框由N端上方匀速平移到S端上方的过程中（）A．线框中始终没有感应电流B．线框中始终有感应电流C．开始线框中有感应电流，当线框运动到磁铁上方正中时，无感应电流，以后又有感应电流D．只有当线框运动到磁铁上方正中位置时才有感应电流【答案】B【详解】磁通量等于穿过线圈的磁感线的条数。线圈在N极的正上方时，有磁感线穿过矩形线框。线框位于磁铁的正中央，左半边线框中磁感线斜向右上方穿过，右半边线圈磁感线斜向右向下穿过，方向相反，完全抵消，磁通量为零。过了磁铁的正中央后磁通量又不为0，所以磁通量先减小后变大；通过上面分析可知穿过线框的磁通量先是向上的减少然后向下的增大，根据楞次定律可判断出线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部时磁通量等于0，但是磁通量仍然在变化，仍然有感应电流，过中部后也有感应电流。故选B。6．如图所示，一根长直导线竖直放置，通以向上的电流。直导线与铜圆环紧贴但互相绝缘，且导线通过环心。下述各过程中，铜环中能产生感应电流的是（）A．环竖直向上匀速运动 B．环竖直向下匀速运动C．环向右匀速运动 D．环以直导线为轴转动【答案】C【详解】ABD．直导线中通以恒定的电流时，产生稳恒的磁场，根据安培定则判断可知，MN两侧的磁场方向相反，由于左右对称，当环竖直向上、向下匀速运动或以直导线为轴转动，穿过铜环的磁通量始终为零，保持不变，所以没有感应电流产生，故A、B、D错误。C．环向右匀速运动，磁通量增加，有感应电流产生，故C正确。故选C。7．若某处的地磁场为匀强磁场，一同学在该处手拿矩形线圈面向南方，如图所示，则能够使线圈中产生感应电流的操作是（

）.A．上下移动线圈 B．南北移动线圈C．东西移动线圈 D．将线圈转至水平【答案】D【详解】地磁场方向有南指向北，且视为匀强磁场，故线圈上下移动、南北移动、东西移动时，线圈中的磁通量都不变，不产生感应电流；只有将线圈转动时线圈中磁通量才会发生变化，产生感应电流，D正确，ABC错误；故选D8．假如有一宇航员登上火星后，利用手边的一只灵敏电流表和一个小线圈，想探测一下火星表面是否有磁场，则下列说法正确的是（）A．直接将电流表放于火星表面，看是否有示数来判断磁场的有无B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如果电流表无示数，则可判断火星表面无磁场C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如果电流表有示数，则可判断火星表面有磁场D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如果电流表无示数，则可判断火星表面无磁场【答案】C【详解】A．穿过闭合回路的磁通量发生改变时，回路中有感应电流产生，若电流表没有接入电路或有一个恒定的磁场，电流表都不会有示数，故A错误；B．同理，将电流表与线圈组成回路，使线圈沿某一方向运动，如果线圈运动的方向与磁场方向平行，电流表无示数，也不能判断出没有磁场，故B错误；C．电流表有示数则说明穿过线圈的磁能量发生变化，一定有磁场，故C正确；D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一个与磁场平行的平面内沿各个方向运动，也不会有示数，因此不能断定火星表面无磁场，故D错误。故选C。9．在闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电源构成闭合电路，假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内，a、b、c三个闭合金属圆环的位置如图所示．当滑动变阻器的滑片滑动时，能产生感应电流的圆环是()A．a、bB．b、cC．a、cD．a、b、c【答案】A【详解】当滑动变阻器的滑片滑动时，电路中电流发生变化，从而引起闭合铁芯中的磁场变化，穿过a、b两圆环的磁通量随之变化，有感应电流产生，而c环中有两股铁芯同时穿过，穿入和穿出c环的磁通量始终相等，合磁通量为零，所以c中不能产生感应电流。故选A。10．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，abcd中有感应电流产生的是（）A．将abcd向纸外平移B．将abcd向右平移C．将abcd以ab为轴转动60°D．将abcd以cd为轴转动60°【答案】BD【详解】A．由于磁场为匀强磁场，将abcd向纸外平移，其磁通量都不变化，因此不会产生感应电流，故A错误；B．将abcd向右平移，其磁通量减少，会产生感应电流，故B正确；C．将abcd以ab为轴转动60°，穿过线圈的磁通量不变化，不产生感应电流，故C错误；D．当线圈绕cd转动时，磁通量将发生变化，因此有感应电流产生，故D正确。故选BD。11．如图所示是当年法拉第实验装置示意图，两个线圈分别绕在一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接灵敏电流计，下列情况可能使电流计G产生感应电流的是（）A．开关S接通的瞬间B．开关S断开的瞬间C．开关S接通后一段时间D．开关S接通后，不断移动滑动变阻器滑片P时【答案】ABD【详解】AB．将开关S接通或断开的瞬间，磁场由无到有，磁场由有到无，通过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中产生感应电流，故AB正确；C．开关S接通一段时间之后，磁场不变，通过线圈B的磁通量不发生变化，线圈B中不能产生感应电流，故C错误；D．开关S接通后，改变滑动变阻器滑动头的位置时，A线圈电流发生变化，磁场变化，通过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中产生感应电流，故D正确；故选ABD。12．如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况下铜环A中有感应电流的是()A．线圈中通以恒定的电流B．通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速移动C．将电键突然断开的瞬间D．通电时，使滑动变阻器的滑片P加速移动【答案】BCD【详解】A．产生感应电流的条件是穿过闭合回路磁通量发生变化，线圈中通以恒定的电流，通过铜环A的磁通量没有发生变化，铜环A中无感应电流，A错误；B．通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速移动