1、13.3电磁感应现象及应用基础过关练题组一电磁感应现象的发现1.(2021江苏扬州调研)物理学发展史中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。最先发现电磁感应现象的物理学家是()A.法拉第B.安培C.洛伦兹D.库仑2.在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如,1825年瑞士年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时,实验装置如图所示,为避免磁铁的磁场对小磁针产生影响,他把实验装置放在两个房间,在右边房间里把磁铁反复插入线圈,然后跑到左边房间里观察,结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的是()A.该实验线圈中肯定没有电流产生B.通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象C.科拉顿没看
2、到小磁针偏转,是因为当他跑到另一个房间时,电磁感应过程已经结束D.科拉顿没看到小磁针偏转,是因为该实验中的磁铁磁性太弱题组二产生感应电流的条件3.(2022湖北广水实验高级中学月考)(多选)矩形线圈ABCD位于通有恒定电流的长直导线附近,线圈与导线在同一平面内,线圈的两个边与导线平行,以下哪些方式可以让线圈中产生感应电流()A.线圈水平向右匀速运动B.线圈竖直向上匀速运动C.线圈竖直向下匀速运动D.线圈绕AB边转动4.(2022辽宁辽河油田第二高级中学月考)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()A.将磁铁竖直向上平移B.将磁铁水平向
3、右平移C.使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5.(2020安徽合肥期末)如图所示,导线ab和cd互相平行,则下列四种情况下导线cd中无电流的是()A.开关S闭合或断开的瞬间B.开关S是闭合的,滑动变阻器的滑片向左滑C.开关S是闭合的,滑动变阻器的滑片向右滑D.开关S始终闭合,滑动变阻器的滑片不动6.(2020四川宜宾第四中学期中)法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图,他把两个线圈绕在同一个软铁环上,线圈A和电池连接,线圈B用长直导线连通,在长直导线正下方平行于导线放置一个小磁针。下列有关实验现象的说法中正确的是()A.只要A线圈中电流足够大
4、,小磁针就会发生偏转B.闭合开关电流稳定后,线圈B匝数较少时小磁针不偏转,匝数足够多时小磁针偏转C.线圈A和电池接通瞬间,小磁针会偏转D.线圈A和电池断开瞬间,小磁针不会偏转7.(2020河北枣强中学期末)如图所示,圆形线圈在匀强磁场中所做的各种运动中,能够产生感应电流的是()8.(2020北京师范大学附属中学期末)如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置使MDEN为一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导出这种情况下B与
5、t的关系式。题组三实验:探究感应电流产生的条件9.(2021重庆期末)利用如图所示电路探究“电磁感应现象”。(1)实物图中已连接好部分导线,为使实验顺利进行,请完成其他连线。(2)正确连接好实验电路后,开关闭合时,灵敏电流计G的指针处于刻度盘中央位置。保持其他条件不变,只将线圈A竖直向上提离线圈B的过程中,观察到灵敏电流计G的指针向右偏。其他条件不变,只将铁芯竖直向上提离线圈A的过程中,观察到灵敏电流计G的指针;其他条件不变,只将开关断开的瞬间,观察到灵敏电流计G的指针;其他条件不变,只将滑动变阻器的滑片向b端移动过程中,观察到灵敏电流计G的指针。(以上均填“向左偏”“向右偏”或“处于刻度盘中
6、央”)答案全解全析基础过关练1.A最先发现电磁感应现象的物理学家是法拉第,选项A正确。2.C通电导线周围产生磁场的现象叫电流的磁效应。将磁铁插入线圈的过程中,穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中产生感应电流;电流周围存在磁场,故小磁针会发生转动。但当科拉顿跑到另一个房间时,穿过线圈的磁通量不变,线圈中没有感应电流,所以小磁针不偏转,C正确。3.AD闭合电路中产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。当线圈向右运动时,穿过电路的磁通量变小,当线圈绕AB边转动时,穿过线圈的磁通量有变化,线圈中都有感应电流产生,选项A、D正确;当线圈上下匀速运动时,穿过线圈的磁通量不变,不会产生感应电流,选项B
7、、C错误。4.D磁铁在图中位置时,从N极到S极的磁感线与线圈平面平行,穿过线圈的磁通量为零;磁铁竖直向上平移、水平向右平移、在图示平面内转动时,穿过线圈的磁通量均没有发生变化,线圈中没有感应电流,选项A、B、C错误;磁铁N极转向纸外,S极转向纸内时,穿过线圈的磁通量发生了变化,满足产生感应电流的条件,选项D正确。5.D产生感应电流的条件是:穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,在A、B、C选项中,导线ab中电流发生变化,穿过cd所在回路的磁通量发生变化,产生感应电流;选项D中,导线ab中电流不变化,穿过cd所在回路的磁通量不变化,不产生感应电流。故选D。6.C小磁针会不会偏转取决于B线圈中有没有电
8、流,而B中有没有电流取决于穿过B线圈的磁通量是否发生变化。当A线圈中电流足够大,但不变化时,B中无感应电流,小磁针不会发生偏转,A错;当闭合开关电流稳定后,穿过线圈B的磁通量不发生变化,所以小磁针也不会发生偏转,故B错;线圈A和电池接通或断开的瞬间,穿过线圈B的磁通量发生变化,B中有感应电流,则小磁针会偏转,故C对,D错。7.B产生感应电流的条件是:穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,A、C、D选项中,穿过线圈的磁通量均不变,无感应电流产生,B选项中,穿过线圈的磁通量发生变化,产生感应电流。故B选项正确。8.答案B=B0ll+vt解析要使MN棒中不产生感应电流,应使穿过闭合回路的磁通量不发生变化
9、。在t=0时刻,穿过闭合回路的磁通量1=B0S=B0l2设t时刻的磁感应强度为B,此时穿过闭合回路的磁通量为2=Bl(l+vt)由1=2得B=B0ll+vt9.答案(1)见解析图(2)向右偏向右偏向左偏解析(1)如图所示(2)由题知,只将线圈A竖直向上提离线圈B的过程中,灵敏电流计G的指针向右偏,该过程中穿过线圈B的磁通量减小。其他条件不变,只将铁芯竖直向上提离线圈A的过程中,穿过线圈B的磁通量减小,则灵敏电流计G的指针向右偏;其他条件不变,只将开关断开的瞬间,穿过线圈B的磁通量减小,则灵敏电流计G的指针向右偏;其他条件不变,只将滑动变阻器的滑片向b端移动过程中,闭合电路的电流增大,线圈A产生的磁场增强,穿过线圈B的磁通量增大,则灵敏电流计G的指针向左偏。5