电磁感应现象以及LC振荡电路-2024-2025学年高二年级上册物理专项训练

第二节电磁感应现象以及LC振荡电路

需要掌握的内容

1.产生感应电流的条件。

（1）磁通量发生变化

（2）闭合回路

当回路不闭合时，会产生感应电动势。磁通量变化区域即为电源，电源内部电流从负极

流向正极。

2.电感以及电容。

电感系数符号L,单位（H）。线圈匝数越多，铁芯导磁率越高，线圈长度越大，线圈

面积越大，电感系数越大。电感具有通直流阻交流，通低频阻高频的特点。

电容符号C,单位（F）。电容决定式C=J",k静电力常量，d两板之间垂直距离，S

471kd

两板正对面积，&介电常量与两板之间电介质有关，绝缘效果越好数值越大。电容具有通交

流阻直流，同高频阻低频的特点。

3.LC振荡电路周期。

周期公式T=

电容器放电电感阻碍电流电场能变磁场能，电感维持原有电流给电容器正向充电电磁能

变电场能。电容器再反向放电，反向充电结束回到初始状态，此过程为一个振荡周期。

经典习题

电磁感应现象

单选题1.下列说法正确的是（）

丁

A.图甲中放在小磁针正上方直导线通图示电流时，N极将垂直纸面向外转动

B.图乙中将有开口的圆环从Si处移至S2处，圆环中有感应电流产生

C.图丙中线圈Z2CD垂直通电直导线移动时，线圈中有感应电流

D.图丁中工人在电焊时，眼睛看到的电焊弧光是紫外线

单选题2.为了安全，在家庭电路中一般都会在电能表后面的电路中安装一个漏电保护器，

其内部结构如图所示。原线圈是由进户线的火线和零线并在一起双线绕成，当漏电保护器的

。、6两端没有电压时，脱扣开关S能始终保持接通；当“、b两端一旦有电压时，脱扣开关

立即断开，切断电路以起保护作用。下列说法正确的是（）

A.用户正常用电时，a、6之间有电流通过

B.用户正常用电时，通过原线圈的磁通量与线路中的电流大小有关

C.若人站在地面上，手误触火线而触电时，通过原线圈的磁通量不为0

D.若此装置用于直流电路，则不能起到保护作用

单选题3.了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身

更重要。则以下符合事实的是（）

A.丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，终于发现了电磁感应现象

B.焦耳通过实验研究发现了电流通过导体产生电热的规律

C.法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕

D.安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的

单选题4.以下四图都与电磁感应有关，下列说法正确的是（）

A.真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属

B.当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相反方向转动

C.金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属

D.磁电式仪表，把线因绕在铝框骨架上，目的是起到电磁驱动的作用

单选题5.如图所示，是一条形磁铁周围部分磁感线分布示意图，线。（7是条形磁铁的中轴

线。在磁场中取两个圆环Si、S2位置进行研究，圆环Si、S2面积相等，P、。两点位于圆环

Si上下对称点上，尸、P'两点位于两圆环SBS2相同位置的点上。下列说法正确的是（）

A.P点场强的大小比。点大

B.P点场强的大小比尸'点小

C.穿过Si的磁通量比穿过S2的大

D.穿过Si的磁通量与穿过S2的一样大

单选题6.某同学用手机内部的磁传感器测量地磁场磁感应强度大小线，测得如图手机坐标

系中X、八z三个方向上的磁感应强度分别为纥=0,4=20仃，纥=-46灯，若将手机

A.耳）。1他「绕x轴旋转手机时边框中磁通量不变

B.稣。1他「绕z轴旋转手机时边框中磁通量不变

C.50«50^;绕x轴旋转手机时边框中磁通量不变

D.5o«5OpiT；绕z轴旋转手机时边框中磁通量不变

7.为观察电磁感应现象，某学生将电流表、螺线管A和B、蓄电池、开关用导线连接成如

图所示的实验电路，当接通和断开开关时，电流表的指针将（填“偏转”或“不偏转”）

其理由是。

8.为了探究电磁感应现象，某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流

计、开关按照如图所示的方式连接.当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏.由此可知:

（1）当滑动变阻器的滑片P向右移动时，灵敏电流计的指针（填“左偏”、“不动”、“右

偏”）；

（2）将线圈/拔出时，灵敏电流计的指针（填“左偏”、“不动”、“右偏”），此时线圈/

与线圈3中电流的绕行方向（填“相同”或“相反”）.

9.小红用如图甲所示的装置探究电磁感应现象，螺线管与灵敏电流计构成闭合电路，条形

磁铁N极朝下，请回答下列问题：

（1）要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，小红进行了以下四种操作，其中可

行的是（选填选项前的字母）；

A.螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管

B.螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管

C.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动

D.磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动

（2）小红又将实验装置改造，如图乙所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接

到电源上，把线圈“放进螺线管3的里面，观察指针摆动情况，下列说法正确的是

（选填选项前的字母）

A.开关闭合后，线圈/插入或拔出都会引起电流计指针偏转

B.开关闭合后，线圈/插入或拔出的速度越快，电流计指针偏转角度越大

C.线圈N插入线圈5中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针向相反的方向偏转

D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片尸加速滑动，电流计指针才会偏转

（3）在（2）的研究中，完成实验后未把线圈4螺线管8和铁芯分开，也未断开开关，在

先拆除/线圈时突然被电击了一下，试分析被电击的原因：o

LC振荡电路

单选题10.以下电场中能产生电磁波的是（）

A.£=10N/CB.E=5sin（4/+l）N/CC.£=（3f+2）N/CD.E=（45一2f）N/C

单选题IL无线话筒是振荡电路的一个典型应用。在ZC振荡电路中，某时刻磁场方向

如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（）

A.电容器正在放电B.振荡电流正在减小

C.电流流向沿a到6D.电场能正在向磁场能转化

多选题12.下列说法正确的是（）

A.变化的磁场一定产生变化的电场

B.从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为解调

C.电磁波与声波由空气进入水中时，电磁波波长变短，声波波长变长

D.拍摄玻璃橱窗内的物体时，为了提高成像质量，往往在镜头前贴上增透膜

单选题13.下列说法正确的是（）

A.法拉第在对理论和实验资料进行分析后总结出法拉第电磁感应定律

B.麦克斯韦认为磁场变化时会在空间激发出静电场

C.赫兹用实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦电磁场理论

D.爱因斯坦提出能量量子化理论，正确解释了黑体辐射的实验规律

单选题14.下列说法正确的是（）

A.只要空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场，就能产生电磁波

B.电磁波的传播不需要介质，在真空中的传播速度为光速c

C.红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体

D.在电磁波的发射和接收过程中，使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫

调制

多选题15.£C振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则（）

则电容器正在充电,电流由6向a

B.若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器上极板带负电

C.若磁场正在增强,则电场能正在减少,电容器上极板带正电

D.若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由。向6

单选题16.如图所示，工为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线电阻均不计。

先闭合开关S,稳定后，再将其断开，并规定此时片0。当〃=0.03s时，ZC回路中电容器左

极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则当〃=0.13s时，下列判断正确的是（）

A.电容器中的电场能最大

B.线圈中的磁场能最大

C.电流沿顺时针方向，电容器正在充电

D.电流沿逆时针方向，电容器正在放电

单选题17.防控新冠肺炎疫情期间，很多场所采用额温枪测体温，其优点之一是可以通过

非接触的方法测量人体体温。这种额温枪主要是接收了人体辐射的哪种电磁波工作的（）

A.红外线B.紫外线C.X射线D.无线电波

单选题18.如图所示，/C振荡电路正在发生电磁振荡现象，某时刻线圈产生的磁场方向和

电容器极板间的电场方向已经标明，则能表示电场能正在转化为磁场能并且振荡电流沿回路

顺时针方向的是（）

E

£

单选题19.有关科学家的贡献，下列说法正确的是（）

A.卡文迪什最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量

B.安培发现了电流的磁效应，并总结出判定电流的磁场方向的方法一右手螺旋定则

C.麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波

D.赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论

多选题20.关于涡流，下列说法中正确的是（）

A.~真空冶炼炉是利用通电导线的发热来熔化金属的装置

冶炼炉

家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的

电磁炉

C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动

阻尼摆

D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流

硅钢片

单选题21.如图所示,电路中A和B是两个完全相同的小灯泡，L是一个自感系数很大、

直流电阻为零的电感线圈，C是电容很大的电容器；当Si、S2断开，S闭合后，两灯泡均能

发光。现先断开S,再闭合Si、S2,然后进行下列操作，则结果描述正确的是（）

A.闭合S时，A立即亮，然后逐渐变暗，最后稳定在一定亮度

B.闭合S时，B立即亮，然后逐渐熄灭

C.闭合S足够长时间后，A不发光而B发光

D.闭合S足够长时间后再断开，流过B中的电流反向并逐渐减小至零

单选题22.某种除颤器的简化电路，由低压直流电源经过电压变换器变成高压电，然后整

流成几千伏的直流高压电，对电容器充电，如图甲所示。除颤时，经过电感等元件将脉冲电

流（如图乙所示）作用于心脏，实施电击治疗，使心脏恢复窦性心律。某次除颤过程中将电

容为20城的电容器充电至6.0kV,电容器在时间务内放电至两极板间的电压为0。其他条件

不变时，下列说法正确的是（）

电

高

压

压

低压直变

整

流电源换

流

器

甲乙

A.线圈的自感系数E越大，放电脉冲电流的峰值越小

B.线圈的自感系数£越小，放电脉冲电流的放电时间越长

C.电容器的电容C越小，电容器的放电时间越长

D.在该次除颤过程中，流经人体的电荷量约为120c

多选题23.如图所示，电路中A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流

电阻可忽略的电感线圈，C是电容很大的电容器.下列说法正确的是

A.开关S刚闭合后，灯泡A亮一下又逐渐熄灭，灯泡B逐渐变亮

B.开关S闭合足够长时间后，灯泡A和B—样亮

C.电路稳定后断开开关S时，灯泡A闪亮后逐渐熄灭

D.电路稳定后断开开关S时，灯泡B的电流换向，逐渐熄灭

24.下列关于电磁波的说法正确的是（）

A.根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一

定产生变化的电场

B.在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小

C.在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，速度依次变小

D.在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐

答案

第二节

1.C

【详解】A.当导线中通过图示方向的电流时，根据安培定则判断可知，小磁针所在处磁场

方向垂直纸面向里，小磁针N受力向里，S极受力向外，则小磁针N极转向里，S极转向

读者，故A错误；

B.图乙中将有开口的圆环从Si处移至S2处，磁通量变小，但圆环有开口，不是闭合回路,

不能产生感应电流，故B错误；

C.图丙中线圈48a）垂直通电直导线移动时，磁通量发生变化，线圈中有感应电流，故C

正确；

D.眼睛不能看到紫外线，故D错误。

故选C。

2.C

【详解】AB.由于火线和零线采用双线绕法，当用户用电正常时，磁通量始终为零，所以

通过原线圈的磁通量与线路中的电流大小无，P线圈内部的磁通量变化率为零，在尤线圈

中不会产生感应电动势，所以。6线圈两端没有电压，脱扣开关闭合，故AB错误；

CD.如果有人站在地面上，手误触火线而触电，零线或者火线中有一根电流为零，此时只

有一根线有电流，P中磁通量不为零且会有磁通量的变化，导致穿过线圈ab的磁通量变化,

会产生感应电动势，使成间有电压，开关立即断开，故C正确，D错误。

故选C。

3.B

【详解】A.英国物理学家法拉第梦圆磁生电，终于发现了电磁感应现象，故A错误；

B.焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系-焦耳定律，故B正

确；

C.奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，故C错误；

D.左手定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的，故D错误。

故选B。

4.A

【详解】A.真空冶炼炉能在真空环境下，利用电磁感应现象，使炉内的金属产生涡流，从

而炼化金属，故A正确；

B.根据电磁驱动原理，当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相同方向转动，故B错误；

C.金属探测器通过使用交变电流的长柄线圈来探测地下是否有金属，故C错误；

D.磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，铝框中产生感应电流，使线框尽快停止摆动，起

到电磁阻尼的作用，故D错误。

故选Ao

5.C

【详解】A.由图可知P、。两点疏密程度相同，故两点的磁感应强度的大小相等，故A错

误；

B.由图可知尸点的磁感线比P点的磁感线密，故尸点处的磁感应强度比P大，故B错误；

CD.根据磁通量的定义0=8S可知，穿过W的磁通量比穿过风的大，故C正确，D错误；

故选C。

6.D

【详解】地磁场磁感应强度大小为

22

Bo=心；+无=A/20+46小50）iT

假设线框面积为S,绕x轴旋转手机时边框中磁通量发生变化；绕z轴旋转时线框内磁通量

无变化，始终为反S。

故选D。

7.不偏转穿过螺线管B的磁通量没有变化

【详解】[1]⑵因为开关没有接到电源电路，所以当接通和断开开关时，穿过螺线管B的磁

通量没有变化不会产生感应电流，故电流表的指针不偏转。

8.右偏左偏相同

【详解】（1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通

量增加，电流计指针向右偏，合上开关后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，接入电路

的电阻变小，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，电流计指针将向右偏；

⑵将线圈/拔出时，穿过8的磁通量减小，电流表指针向左偏；根据楞次定理的“增反减同”

可知此时两线圈中的电流流向相同.

【点睛】知道探究电磁感应现象的实验有两套电路，这是正确连接实物电路图的前提与关

键.对于该实验，要明确实验原理及操作过程，平时要注意加强实验练习.

9.ABABC电流快速减小，由于自感作用，螺线管A会产生很大的感应电

动势

【详解】(1)[1]AB.螺线管不动，磁铁不管是匀速还是加速插入或拔出螺线管磁通量都会

发生改变，会产生感应电流，电流计指针发生偏转，故AB正确；

CD.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动或一起在水平面内做圆周运动，螺线

管磁通量都不发生变化，故不会产生感应电流，电流计指针不发生偏转，故CD错误。

故选AB-

(2)[2]A.开关闭合后，线圈/插入或拔出时穿过2的磁通量都会发生变化，产生感应电

流，引起电流计指针偏转，故A正确；

B.线圈/插入或拔出时速度越快，磁通量变化越快，感应电动势和感应电流越大，电流计

指针偏转角度越大，故B正确；

C.线圈/插入线圈2中后，开关闭合和断开的瞬间，穿过2的磁通量分别会增加和减小，

且磁通量的方向相同，故会产生相反方向的感应电流，电流计指针向相反的方向偏转，故C

正确；

D.开关闭合后，滑动变阻器的滑片尸无论如何滑动，线圈N中电流都会变化，穿过8的磁

通量都会发生变化，产生感应电流，电流计指针都会偏转，故D错误。

故选ABC=

(3)[3]在拆除螺线管/时，电流快速减小，由于自感作用，螺线管4会产生很大的感应电

动势，所以被电击一下。

10.B

【详解】A项：E=10N/C为怛定的电场，不能产生磁场，所以不能产生电磁波，故A错误;

B项：E=5sin(4t+1)N/C是周期性变化的电场，能产生周期性变化的磁场，所以能产生电

磁波，故B正确；

C项：E=(3t+2)N/C是均匀变化的电场，能产生恒定的磁场，所以不能产生电磁波，故C

错误；

D项：E=(4t2-2t)N/C虽然是非均匀变化的电场，但产生的磁场是均匀变化的，这个均匀

变化的磁场再产生的电场是恒定的，此后不再产生磁场，即不能产生电磁波，故D错误.

II.B

【详解】由图可知，此时电容器正在充电，电路中电流正在减小，电路中的电流沿顺时针方

向，磁场能在向电场能转化，故B正确，ACD错误。

故选B«

12.BC

【详解】A.变化的磁场产生电场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，A错误

B.从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为解调，是调制的反过程,

B正确

C.从空气进入水中，频率不变，真空中电磁波传播最快，故由空气进入水中传播时，电磁波

的速度变小，电磁波波长变短；声波在固体中传播最快，气体中传播最慢，故由空气进入水

中传播口寸，声波的传播速度变大，频率不变，波长变大，C正确

D.拍摄橱窗内的物体时，为了防止反射光的进入，通常加入偏振片，D错误

13.C

【详解】A.法拉第电磁感应定律是由纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后总结

出的规律，故A错误；

B.麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，它不是由

电荷产性的，我们把它叫做感生电场，故B错误；

C.赫兹用实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦电磁场理论，故C正确；

D.普朗克提出能量量子化理论，正确解释了黑体辐射的实验规律，故D错误。

故选C。

14.B

【详解】A.只有交变的电场和磁场才能产生电磁波；故A错误；

B.电磁波的传播不需要介质，在真空中的传播速度为光速c,故B正确；

C.红外线具有明显的热效应，常用于加热物体；X射线有很高的穿透本领，常用于医学上

透视人体，故C错误；

D.在电磁波的发射和接收过程中，使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫解调，

故D错误。

故选B。

15.ABC

【详解】AB.若磁场正在减弱，则电流在减小，是充电过程，根据安培定则可确定电流由

6向0,电场能增大，上极板带负电，AB正确；

CD.若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可

判断电流由6向。，上极板带正电，C正确，D错误。

故选ABCo

【点睛】归纳总结：判断LC回路处于放电过程还是充电过程的方法：电流流向带正电的极

板，电荷量增加，磁场能向电场能转化，电场能增加，电流减小，磁场能减少，处于充电过

程；电流流出带正电的极板，电荷量减少，电场能向磁场能转化，电场能减少，电流增大，

磁场能增加，处于放电过程。

16.A

【详解】AB.EC回路中，在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，线圈及导线电阻均

不计，先闭合开关S,稳定后，线圈两端没有电压，电容器不带电，线圈具有磁场能，在片0

时刻，关闭开关S,线圈产生自感电动势，对电容器充电，使右极板带正电，后开始放电，

再充电，当〃=0.03s时，电容器左极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。此时所经时间

应是=7,则有：T=0.03s,可得7=0.04s,此时再经77,电容器又放电，完成一次全振荡。

444

则当h=0.13s=3a[T时，对电容器第7次充电，使电容器右极板带正电，且电荷量最大，

由ZC振荡回路的充放电规律可知，电容器带电荷量最大时，电容器中的电场能最大，线圈

中的磁场能最小，A正确，B错误；

CD.在37〜37+[r时，电流沿LC回路逆时针方向对电容器充电，使电容器右极板带正电，

在技=0.13s时刻，充电完毕，且电荷量最大，CD错误。

故选Ao

17.A

【详解】测温枪是根据接收到的红外线强弱来测定温度的，故A正确，BCD错误。

故选Ao

18.B

【详解】A.由图示磁场根据安培定则可知，电路电流沿逆时针方向，由电容器极板间电场

方向可知，电容器则此时正处于充电过程，磁场能正在转化为电场能，故A错误；

B.由图示磁场根据安培定则可知，电路电流沿顺时针方向，由电容器极板间电场方向可知，

电容器则此时正处于放电过程，电场能正在转化为磁场能，故B错误；

C.由图示磁场根据安培定则可知，电路电流沿顺时针方向，由电容器极板间电场方向可知，

电容器则此时正处于充电过程，磁场能正在转化为电场能，故c错误；

D.由图示磁场根据安培定则可知，电路电流沿逆时针方向，由电容器极板间电场方向可知，

电容器则此时正处于放电过程，电场能正在转化为磁场能，故D错误。

故选B。

19.D

【详解】A.密立根最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量，选项A错误；

B.奥斯特发现了电流的磁效应，安培总结出判定电流的磁场方向的方法——右手螺旋定则，

选项B错误；

CD.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电

磁理论，选项C错误，D正确。

故选D。

20.CD

【详解】A.真空冶炼炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的，炉内放入被冶炼的金属，线

圈内通入高频交变电流，这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化，A错误；

B.家用电磁炉锅体中的涡流是由交变磁场产生的，不是由恒定磁场产生的，B错误；

C.根据楞次定律，阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动，当金属板从磁场中穿过时，

金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用，C正确；

D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块的铁芯，以减小涡流，D正确。

故选CDo

21.C

【详解】AB.闭合S时，由于线圈自感系数很大，对电流阻碍作用很强，相当于断路，A、

B两灯泡瞬间都亮，之后，因线圈工的直流电阻为零，电路稳定后A被短路熄灭，B变得更

亮，稳定在一■定亮度，故A