人教版 (2019)必修 第三册3 电磁感应现象及应用习题ppt课件

第十三章　3　

一、选择题(本题共6小题，每题8分，共48分)

1．关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是(　D　)

A．闭合电路的导体在磁场中运动，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

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。故D项正确。

2．(2022·浙江东阳中学高二上月考改编)2019年1月3日，我国发射的“嫦娥四号”探测器成功软着陆月球背面的南极艾特肯盆地冯卡门撞击坑，完成了人类航天史的又一壮举。2020年11月24日，嫦娥五号探测器成功发射，开启我国首次地外天体采样返回之旅。假如有一宇航员登月后，想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是(　D　)

A．直接将电流表放于月球表面，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，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场

C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场

D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场

解析：直接将电流表放于月球表面，电流表电路是断开的，不能产生感应电流，无法判断有无磁场，故A错误；将电流表与线圈组成回路，线圈不运动，磁通量不变，则线圈中不会有感应电流，所以电流表无示数，不能判断月球表面无磁场，故B错误；将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，若运动方向平行磁感线，不会产生感应电流，则电流表无示数，线圈中磁通量不发生变化，不能说明月球表面无磁场，故C错误；将电流表与线圈组成闭合回路，线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则说明线圈磁通量变化，可判断月球表面有磁场，故D正确。

3．(2022·辽宁省本溪市高二上学期期末)如图所示，绕在铁芯上的线圈、电源、滑动变阻器和开关组成闭合

回路。在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是(　A　)

A．线圈中通以恒定的电流

B．通电时，使变阻器的滑片P做匀速滑动

C．通电时，使变阻器的滑片P做加速滑动

D．将开关突然断开的瞬间

解析：线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环A的磁通量不变，没有感应电流产生，故 A正确；通电时，使变阻器的滑片P做匀速滑动或做加速滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环A的磁通量变化，产生感应电流。将开关突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无，穿过铜环A的磁通量减小，产生感应电流，故B、C、D错误。

4．(2022·江苏无锡模拟)有人根据条形磁铁的磁场分布情况用塑料制作了一个模具，模具的侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合，如图所示。另取一个柔软的弹性导体线圈套在模具上某位置，线圈贴着模具上下移动的过程中，下列说法正确的是(地磁场很弱，可以忽略)(　B　)

A．线圈切割磁感线，线圈中出现感应电流

B．线圈紧密套在模具上，移动过程中不出现感应电流

C．由于线圈所在处的磁场是不均匀的，故而不能判断线圈中是否有电流产生

D．若线圈平面放置不水平，则移动过程中会产生感应电流

解析：线圈贴着模具上下移动的过程中，由穿过线圈的磁通量不变可知不会产生感应电流，故A、C错误，B正确；线圈平面放置不水平时，在移动过程中穿过线圈的磁通量仍然不变，也不会产生感应电流，故D错误。

5．(多选)关于感应电流的产生，下列说法中正确的是(　BD　)

A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流

B．若闭合电路的导线做切割磁感线运动，导线中不一定有感应电流

C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，该电路中一定没有感应电流

D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，该电路中一定有感应电流

解析：线圈产生感应电流的条件为穿过线圈的磁通量发生变化且线圈为闭合回路，A错误；闭合电路整体在匀强磁场中做切割磁感线运动，而闭合电路中磁通量却没有变化，则闭合电路中仍旧没有感应电流，B正确；闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，但磁感应强度变化，则穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化，该电路中也能产生感应电流，C错误；根据感应电流产生的条件可知，当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，该电路中一定有感应电流，D正确。

6．(多选)如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直。导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好。金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，方向如图，且回路中有感应电流产生，则可能(　AB　)

A．v1＞v2 B．v1＜v2

C．v1＝v2 D．v1、v2任意关系都可以

解析：只要金属棒ab、cd的运动速度不相等，穿过回路的磁通量就会发生变化，闭合回路中就会产生感应电流，故选项A、B正确。

二、非选择题(共12分)

7．(12分)(2022·上海中学东校高二下学期期中)在研究电磁感应现象的实验中

(1)为了能明显地观察到感应电流，请在图中用实线代替导线，补充完成实验电路；

(2)电路正确连接，闭合开关后，请写出一种能产生感应电流的做法__断开开关__；

(3)某同学猜想产生感应电流的条件是线圈在磁场中产生相对运动，请判断这一说法是否正确并简述进一步的设计方案：__不正确__，__使线圈全部处于磁场中，进行相对运动，不会产生感应电流__。

答案：

解析：(1)将电源、开关、变阻器(上、下各连一个接线柱)、小螺线管A串联成一个回路，再将电流计与大螺线管B串联成另一个回路，电路图见答案。

(2)能产生感应电流的做法有：断开开关，或将原线圈从副线圈中移出，或移动滑动变阻器滑片。

(3)感应电流的产生条件是线圈在磁场中产生相对运动这一说法不正确，因为线圈在磁场中产生

相对运动时有可能穿过线圈的磁通量不变。

设计方案：使线圈全部处于匀强磁场中，进行相对运动，如图所示，不会产生感应电流。

一、选择题(本题共4小题，每题6分，共24分)

1．(2022·辽宁辽河油田第二高级中学高二上月考)如图所示，一金属圆线圈和一条形磁铁的中轴线在同一竖直平面内，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是(　D　)

A．将磁铁竖直向下平移

B．将磁铁水平向右平移

C．将磁铁在图示的平面内，N极向上、S极向下转动

D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内

解析：题图中位置时，从N极到S极的磁感线与线圈的平面平行，磁通量为零，将磁铁竖直向下平移、水平向右平移及在图示平面内向上向下转动，这三种情况磁感线仍然与线圈平面平行，磁通量没有发生变化，A、B、C错误；当N极转向纸外，S极转向纸内时，有磁感线穿过闭合线圈，磁通量发生了变化，满足产生感应电流的条件，D正确。

2．如图所示，在匀强磁场中的矩形金属轨道上，有等长的两根金属棒ab和cd，它们以相同的速度匀速运动，则(　B　)

A．断开开关S，ab中有感应电流

B．闭合开关S，ab中有感应电流

C．无论断开还是闭合开关S，ab中都有感应电流

D．无论断开还是闭合开关S，ab中都没有感应电流

解析：两根金属棒ab和cd以相同的速度匀速运动，若断开开关S，两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量无变化，则ab中无感应电流，故选项A、C错误；若闭合开关S，两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量发生变化，则ab中有感应电流，相当于两电源并联，故选项B正确，D错误。

3．(多选)(2022·辽宁沈阳市郊联体高二上月考)下图中能产生感应电流的是(　BD　)

解析：要使线圈中产生感应电流，则穿过线圈的磁通量要发生变化，且回路要闭合。选项A中因为线圈不闭合，不能产生感应电流，故A错误；选项B中两导体棒向左右两侧运动，闭合回路面积增大，又在匀强磁场中，故产生感应电流，故B正确；选项C中通电直导线在线圈的正上方，根据安培定则可知，穿过线圈的磁通量始终是零，增大电流不能在线圈中产生感应电流，故C错误；选项D中线框向右运动，穿过闭合线框的磁通量减小，所以产生感应电流，故D正确。

4．(多选)(2022·广东卷改编)如图所示，水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点，P点位于导线正上方，MN平行于y轴，PN平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈，圆心在P点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有(　AC　)

A．N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同

B．线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变

C．线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流

D．线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中有感应电流

解析：依题意，M、N两点连线与长直导线平行、两点与长直导线的距离相同，根据右手螺旋定则可知，通电长直导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，故A正确；根据右手螺旋定则，线圈在P点时，磁感线穿进与穿出在线圈中对称，磁通量为零；在向N点平移过程中，磁感线穿进与穿出线圈不再对称，线圈的磁通量会发生变化，故B错误；根据右手螺旋定则，线圈从P点竖直向上运动过程中，磁感线穿进与穿出线圈对称，线圈的磁通量始终为零，没有发生变化，线圈无感应电流，故C正确，D错误。

二、非选择题(共16分)

5．(16分)(2021·全国高二课时练习)如图所示，一铝制导体圆环竖直套在一根固定的水平光滑绝缘杆ab上。

(1)当进行以下操作时，圆环中能否产生感应电流？

操作1：圆环固定不动，条形磁铁从圆环中心位置沿竖直方向向下平移；

操作2：圆环不固定，条形磁铁N极向左插入圆环；

操作3：去除横杆ab，让圆环和条形磁铁同时从当前位置自由下落；

(2)除了上述操作，还有其他可能让圆环产生感应电流的操作方案吗？

答案：见解析

解析：(1)操作1：圆环固定不动，条形磁铁从圆环中心向下平移，通过圆环的磁通量减小，所以圆环中能产生感应电流；

操作2：条形磁铁N极向左插入，穿过圆环的磁通量增加，所以圆环中能产生感应电流；

操作3：在圆环和条形磁铁自由下落的过程中，二者保持相对静止，穿过圆环的磁通量不变，所以不产生感应电流。

(2)有；可使圆环固定不动，条形磁铁向远离圆环方向移动，此时通过圆环的磁通量减小，所以圆环中能产生感应电流。