人教版 (2019)必修 第三册3 电磁感应现象及应用精品综合训练题

人教版必修第三册 13.3 电磁感应现象及应用

一、单选题

1．关于感应电流，下列说法中正确的是（　　）

A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生

B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生

C．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流

D．闭合电路在匀强磁场中平动时，电路中一定有感应电流

2．如图所示，连接负载的固定U型金属导轨abcd，放置在与导轨平面垂直的匀强磁场中。导轨上有一根可自由滑动的金属棒ef，在金属棒向左平移的过程中。下列说法正确的是（　　）

A．穿过ebcf回路的磁通量不变

B．穿过ebcf回路的磁通量变小

C．ae段有电流通过

D．bc段有电流通过

3．电磁感应现象的发现，为发电机的发明提供了理论基础，奏响了人类进入电气化时代的序曲，发现电磁感应现象的科学家是（　　）

A．欧姆 B．奥斯特 C．麦克斯韦 D．法拉第

4．如图甲所示，当条形磁铁向下插入螺线管时，灵敏电流计的指针向右偏。如图乙所示把磁铁换为螺线管A，螺线管A的绕线方式如图丙所示。下列措施中使灵敏电流计的指针向左偏的是（　　）

A．图乙中，闭合开关后螺线管A向下移动 B．图乙中，闭合开关瞬间

C．图乙中，闭合开关后向右移动滑片P D．图乙中，闭合开关后向左移动滑片P

5．如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ。在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是（　　）

A．ab向左运动，同时增大磁感应强度B

B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小

C．ab向右运动，同时使θ减小

D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角（0°<θ<90°）

6．物理观念是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华，下列对初步形成的物质观念、运动观念、相互作用观念、能量等观念说法正确的是（　　）

A．电场中某一点电势大小与在该处的试探电荷量无关

B．物体的运动方向与它所受的合力方向一定相同

C．同向电流互相排斥、反向电流互相吸引是安培力作用的结果

D．法拉第提出“磁生电”思想是受到麦克斯韦电磁场理论的启发

7．如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。实验中观察到，开关闭合瞬间，电流表指针向右偏转，则（　　）

A．开关断开瞬间，电流表指针不偏转

B．开关闭合稳定后，穿过线圈B的磁通量为零

C．开关闭合稳定后，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表指针向右偏转

D．开关闭合稳定后，向上拔出线圈A的过程中，线圈B将对线圈A产生排斥力

8．在人类发展史上，很多物理学家做出了彪炳史册的贡献。关于物理学家的贡献，下列说法正确的是（   ）

A．牛顿发现了万有引力定律并通过实验测量得出了引力常量G

B．安培首先提出了磁场对运动电荷有力的作用

C．伽利略在对自由落体运动的研究中，采用了以实验检验猜想和假设的科学方法

D．楞次首先发现了电磁感应现象

9．下列说法中正确的是（　　）

A．最先发现电磁感应现象的科学家是法拉第

B．只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电流

C．由可知，磁感强度B与电流元IL受到的磁场力F成正比

D．面积为S的线圈放入磁感强度为B的匀强磁场中，穿过该线圈平面的磁通量大小为BS

10．如图所示，单匝金属矩形线框垂直放在一足够大的匀强磁场中。已知，磁感应强度。下列说法正确的是（　　）

A．线框与磁场垂直时，穿过线框平面的磁通量为0

B．线框与磁场平行时。穿过线框平面的磁通量为

C．线框绕轴线匀速转动过程中，线框内有感应电流

D．线框绕边匀速转动过程中，线框内不会产生感应电流

11．下列四种情境中，说法正确的是（　　）

A．甲图中，金属框在匀强磁场中向右匀速运动时，会产生感应电流

B．乙图中，金属框在磁场中按图示方向转动时，会产生感应电流

C．丙图中，通电直导线与金属圆环直径重合，增大导线中的电流时，金属环中会产生感应电流

D．丁图中，磁铁向铝环B靠近时，铝环B将远离磁铁

12．如图所示，一个矩形线框abcd放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，O1O2是线框的对称轴。线框在下列各种运动中，整个线框始终处于磁场之内，能使线框中产生感应电流的是（　　）

A．沿纸面向左移动 B．以O1O2为轴转动

C．垂直纸面向里移动 D．垂直纸面向外移动

13．下列说法正确的是（　　）

A．如图甲所示磁感线分布可知，直导线中的电流方向是向下的

B．如图乙所示，若长为l、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受力的大小为F，则该处磁感应强必为

C．如图丙所示，闭合线圈在匀强磁场中两个图示位置间来回水平运动时，会在线圈中产生感应电流

D．如图丁所示，绕虚线轴转动的线圈平面S转到与匀强磁场的磁感线平行的位置时，穿过此线圈平面的磁通量为0

14．两个线圈绕在铁芯上分别与电源、电流计组成如图所示的电路，开关S1和S2均断开，下列操作中可观察到电流计指针偏转的是（　　）

A．闭合S1瞬间

B．闭合S2瞬间

C．先闭合S2，再闭合S1瞬间

D．先闭合S1至稳定后，再闭合S2瞬间

15．如图所示，矩形闭合线圈竖直放置，是它的对称轴，通电直导线与平行。下列做法不能使线圈中产生感应电流的是（　　）

A．中电流I逐渐增大

B．中电流I先增大后减小

C．线圈与共面，并以为轴，线圈绕顺时针转（俯视）

D．线圈绕轴逆时针转动（俯视）

二、填空题

16．如图所示是探究感应电流与磁通量变化关系的实验．下列操作会产生感应电流的有____________．

①闭合开关的瞬间；              ②断开开关的瞬间；

③条形磁铁穿过线圈；          ④条形磁铁静止在线圈中

此实验表明：只要穿过闭合电路的磁通量发生________，闭合电路中就有感应电流产生．

17．1825 年，瑞士科学家科拉顿用实验探索如何产生感应电流。如图，他将“电流表”和线圈分别放在两个房间里，并用导线连成闭合回路。他用磁铁在线圈中插进或拔出进行实验时，并在两个房间之间跑来跑去，结果没有观察到感应电流。科拉顿看不到实验现象的原因是___________。后来由科学家______发现了电磁感应现象。

18．如图所示，匀强磁场区域宽度为l，使一边长为d（d＞l）的矩形线框以恒定速度v向右通过磁场区域，该过程中没有感应电流的时间为_______。

三、解答题

19．我国正在启动嫦娥工程，中国人登上月球的时间不会太长，可能只要3～4年。假设某宇航员来到月球上，他想用一只灵敏电流计和一个线圈探测月球上是否有磁场，应该怎么做？

20．磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开（图甲），然后放手，让线圈收缩（图乙）。线圈收缩时，其中是否有感应电流？为什么？

21．如图所示，在匀强磁场中有一个闭合的弹簧线圈。你能采取哪些措施使该线圈中产生感应电流？为什么？

22．匀强磁场区域宽为L，一正方形线框abcd的边长为l，且l>L，线框以速度v通过磁场区域，如图所示，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是多少？

参考答案：

1．C

【详解】

A．只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中才有感应电流产生，故A错误；

B．穿过螺线管的磁通量发生变化，而且螺线管闭合时，螺线管内部才有感应电流产生，故B错误；

C．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流，故C正确；

D．闭合电路在匀强磁场中平动时，若磁通量不变，则没有感应电流产生，故D错误。

故选C。

2．D

【详解】

AB．因为ebcf回路的面积变大，由知穿过ebcf回路的磁通量变大，故AB错误；

C．因为ae段不在闭合回路里，即无电流，故C错误；

D．因为穿过ebcf闭合回路的磁通量变大，即有感应电流产生，故bc段有电流通过，故D正确。

故选D。

3．D

【详解】

发现电磁感应现象的科学家是法拉第。

故选D。

4．C

【详解】

由图甲可知当穿过线圈向下的磁通量增加时，灵敏电流计的指针向右偏，若使灵敏电流计的指针向左偏，则需穿过线圈向下的磁通量减少或穿过线圈向上的磁通量增加。图乙中，闭合开关后螺线管A向下移动、闭合开关瞬间或闭合开关后向左移动滑片P，穿过线圈向下的磁通量增加；闭合开关后向右移动滑片P，穿过线圈向下的磁通量减少，灵敏电流计指针向左偏，故C正确，A、B、D错误。

故选C。

5．C

【详解】

A．ab向左运动，会使闭合回路面积变小，同时增大磁感应强度B，根据

可能使闭合回路的磁通量保持不变，则可能不会产生感应电流，选项A错误；

B．因闭合回路的磁通量

若使磁感应强度B减小，θ角同时也减小，则磁通量可能不变，则可能不会产生感应电流，选项B错误；

C．ab向右运动，会使闭合回路面积变大，同时使θ减小，根据

一定能使闭合回路的磁通量变大，则一定能有感应电流，选项C正确；

D．ab向右运动会使闭合回路面积变大，根据

同时增大磁感应强度B和θ角（0°<θ<90°），则磁通量可能不变，则可能不会产生感应电流，选项D错误；

故选C。

6．A

本题考查物理规律与概念的理解，体现物质观念和科学态度与责任的学科素养。

【详解】

A．电势是试探电荷在电场中某点具有的电势能与它的电荷量的比值，采用了比值定义法，电场中某一点电势大小与在该处的试探电荷量无关，A正确；

B．合力的方向与加速度的方向相同，物体的运动方向一定与它所受的合力方向没有必然联系，B错误；

C．同向电流互相吸引、反向电流互相排斥是安培力作用的结果，C错误；

D．法拉第提出“磁生电”思想是受到奥斯特发现电流周围存在磁场的启发，D错误。

故选A。

7．C

【详解】

A．开关断开瞬间，线圈B中会产生感应电流阻碍磁通量减小，所以电流表指针会偏转，故A错误；

B．开关闭合稳定后，因A线圈中的电流不变，则穿过线圈B的磁通量不为零且不变，选项B错误；

C．开关闭合，向右移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入回路的阻值减小，则线圈A中的电流增大，线圈B中会产生感应电流阻碍磁通量增大，所以感应电流的方向应和开关闭合瞬间时的相同，即电流表指针向右偏转，故C正确；

D．开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，线圈B中会产生感应电流阻碍其磁通量减小，表现为线圈B对线圈A产生吸引力，故D错误。

故选C。

8．C

【详解】

A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测得了引力常量G，A错误；

B．洛伦兹首先提出了磁场对运动电荷有力的作用，B错误；

C．伽利略在对自由落体运动的研究中，采用了以实验检验猜想和假设的科学方法，C正确；

D．法拉第首先发现了电磁感应现象，D错误。

故选C。

9．A

【详解】

A．最先发现电磁感应现象的科学家是法拉第，选项A正确；

B．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中才会有感应电流，选项B错误；

C．磁感强度B由磁场本身决定，与电流元IL受到的磁场力F无关，选项C错误；

D．面积为S的线圈放入磁感强度为B的匀强磁场中，若线圈平面与磁场垂直，则穿过该线圈平面的磁通量大小为BS，选项D错误。

故选A。

10．C

【详解】

AB．在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫做穿过这个面的磁通量

线框与磁场垂直时，磁通量最大；线框与磁场平行时，磁通量等于0，故A B错误；

CD．闭合回路中产生感应电流的条件是穿过回路的磁通量发生改变，线框绕轴或者绕轴转动时，穿过线框的磁通量一直在发生改变，线框内都会有感应电流，故C正确，D错误。

故选C。

11．B

【详解】

A．甲图中，金属框在匀强磁场中向右运动时，穿过金属框的磁通量不变，不能产生感应电流，故A错误；

B．乙图中，金属框在磁场中按图示方向转动时，穿过金属框的磁通量会发生变化，会产生感应电流，故B正确；

C．丙图中，由于通电直导线与金属圆环直径重合，根据安培定则以及对称性可知穿过金属圆环的磁通量始终为零，即使增大导线中的电流，金属环中也不产生感应电流，故C错误；

D．丁图中，磁铁向铝环B靠近时，铝环B中磁通量变化，但由于铝环B没有构成闭合回路，所以铝环B中不产生感应电流，所以铝环B将静止不动，故D错误。

故选B。

12．B

【详解】

ACD．由于磁场是匀强磁场，把线框向左移动，垂直纸面向里或向外移动，穿过线框平面的磁通量都不变，所以不能使线框中产生感应电流，故ACD错误；

B．当线圈以O1O2为轴转动时，其磁通量发生变化，故有感应电流产生，故B正确。

故选B。

13．D

【详解】

A．根据磁感线分布，由安培定则可知，直导线中的电流方向是向上的，A错误；

B．只有通电导线与磁场方向垂直时，安培力

该处没有指明通电导线与磁场方向垂直，则该处磁感应强不一定为

B错误；

C．如图，闭合线圈在匀强磁场中两个图示位置间来回水平运动，穿过闭合回路的磁通量没有发生变化，虽然做切割磁感线运动，线圈中不会产生感应电流，C错误；

D．绕虚线轴转动的线圈平面S转到图示位置时磁场与线圈平面平行，穿过此线圈平面的磁通量为0，D正确。

故选D。

14．C

【详解】

A．只闭合S1瞬间，左边线圈的磁通量增加，右边线圈中会产生感应电动势，但是由于S2不闭合，则右边线圈中不会产生感应电流，电流计不偏转，选项A错误；

B．若S1不闭合，只闭合S2瞬间，两边线圈中无磁通量，更没有磁通量变化，则右边线圈不会有感应电流，电流计不会偏转，选项B错误；

C．先闭合S2，再闭合S1瞬间，穿过左边线圈的磁通量增加，右边线圈中会产生感应电流，电流计指针偏转，选项C正确；

D．先闭合S1至稳定后，左边线圈中的磁通量不变，则右边线圈中无感应电流，则再闭合S2瞬间，电流计指针不偏转，选项D错误。

故选C。

15．C

【详解】

产生感应电流的条件：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。

A．当中电流I逐渐增大时，穿过线圈的磁通量增加，线圈能产生感应电流，A错误；

B．当中电流I先增大后减小时，穿过线圈的磁通量先增大后减小，线圈能产生感应电流，B错误；

C．线圈以为轴，绕顺时针转的过程中，穿过线圈的磁通量保持不变，因此线圈不能产生感应电流，C正确；

D．线圈绕轴逆时针转动的过程中，穿过线圈的磁通量减小到零，线圈能产生感应电流，D错误。

故选C。

16．     ③     变化

【详解】

[1]由电路图可知，开关接在电流表与线圈的电路中，接通和断开开关，只是使线圈所在回路闭合或断开，不影响线圈中磁通量与电流的变化；①闭合开关的瞬间，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流；②断开开关的瞬间，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流；③闭合开关，条形磁铁穿过线圈过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；④条形磁铁静止在线圈中，穿过线圈磁通量不变，不产生感应电流．所以产生感应电流的是③．

[2]由实验可知：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．

17．     在磁铁插进或拔出线圈的过程中，磁通量发生变化，闭合回路中会产生电流，但等科拉顿跑到电流计面前时，磁通量已不再变化，因此没有观察到感应电流     法拉第

【详解】

[1]．在磁铁插进或拔出线圈的过程中，磁通量发生变化，闭合回路中会产生电流，但等科拉顿跑到电流计面前时，磁通量已不再变化，因此没有观察到感应电流；

[2]．后来由科学家法拉第发现了电磁感应现象。

18．

【详解】

试题分析：从线圈右边刚到达磁场右边界直至线圈的左边刚进入磁场的过程，无感应电流，故没有感应电流的时间是；

考点：电磁感应现象

【名师点睛】

本题考查感应电流产生的条件，根据楞次定律判断线框中感应电流方向．当磁通量不变，没有感应电流，所以判断磁通量是否变化是解题的关键，关键掌握要牢固，运用要熟练．

19．将线圈与灵敏电流计构成回路，然后将线圈向各个方向来回摆动。若灵敏电流计指针摆动，则有磁场。

【详解】

只有一个灵敏电流计和一个线圈，若要探测月球上是否有磁场，可以结合感应电流产生的条件进行判断。方法是：将线圈与灵敏电流计构成回路，然后将线圈向各个方向来回摆动。若灵敏电流计指针摆动，则说明有感应电流，则一定有磁通量的变化，则有磁场。

20．有；因穿过线圈的磁通量变化。

【详解】

先把线圈撑开，然后放手，让线圈收缩，则线圈的面积减小，根据

可知，穿过线圈的磁通量减小，则线圈中会产生感应电流。

21．见解析

【详解】

当穿过线圈的磁通量发生变化时，就会产生感应电流，采取的措施有：

1．使线圈扩张；

2．使线圈缩小；

3．使线圈以某一直径为轴旋转；

4．将线圈拉出磁场。

22．

【详解】

从bc边到达右边界直至ad边到达左边界过程，无感应电流，故没有感应电流的时间是.