2024年高考物理必修三專題練習(xí)第3節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用

《模型畫法·物理課堂》馮考必勝第3節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用【刷基礎(chǔ)】【題型1認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象】1．在電磁學(xué)發(fā)展過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是()A．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)C．洛倫茲發(fā)現(xiàn)了電荷間相互作用力的規(guī)律D．安培提出了分子電流假說(shuō)答案：C解析：法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A正確；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故B正確；洛倫茲發(fā)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中受力，為了紀(jì)念他就把運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中受的力叫洛倫茲力，庫(kù)侖分析得出了電荷間的相互作用力的規(guī)律，故C錯(cuò)誤；安培提出了分子電流假說(shuō)，故D正確．【題型2磁通量的變化】2．一平面線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn)，開(kāi)始時(shí)細(xì)桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向水平向右，已知線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次由位置D到位置C的過(guò)程中，下列對(duì)穿過(guò)線圈磁通量的變化判斷正確的是()A．一直變大B．一直變小C．先變大后變小D．先變小后變大答案：C解析：該題中，線圈在位置D和位置C時(shí)都不與磁場(chǎng)方向垂直，而根據(jù)磁通量的計(jì)算公式Φ＝BScosθ，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大，所以線圈第一次由位置D到位置C的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量先變大后變小．故選C.3．[遼寧大連103中學(xué)2021高二上月考]如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，第二次將金屬框由位置1平移到位置2，設(shè)先后兩次通過(guò)金屬框的磁通量的變化量的大小分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則()A．ΔΦ1>ΔΦ2B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1<ΔΦ2D．不能判斷答案：A解析：設(shè)金屬框在位置1時(shí)磁通量大小為Φ1，在位置2時(shí)磁通量大小為Φ2，第一次將金屬框由1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到2，穿過(guò)金屬框的磁感線的方向發(fā)生改變，磁通量變化量ΔΦ1＝Φ1＋Φ2，第二次將金屬框由1平移到2，穿過(guò)金屬框的磁感線方向沒(méi)有改變，磁通量變化量ΔΦ2＝Φ1－Φ2，ΔΦ1＞ΔΦ2，A正確，B、C、D錯(cuò)誤．【題型3實(shí)驗(yàn)探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件】 4．如圖為“探究感應(yīng)電流與磁通量變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖．下列操作中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．開(kāi)關(guān)S閉合瞬間B．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間C．開(kāi)關(guān)S閉合后，滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)D．開(kāi)關(guān)S閉合后，滑動(dòng)變阻器滑片P不移動(dòng)答案：D解析：開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，穿過(guò)線圈B的磁通量發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，穿過(guò)線圈B的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)S閉合后，滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)，穿過(guò)線圈B的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)S閉合后，滑動(dòng)變阻器滑片P不移動(dòng)，穿過(guò)線圈B的磁通量不發(fā)生變化，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D正確．5．(多選)如圖所示，將帶鐵芯的線圈A通過(guò)滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)連接到電源上，線圈B的兩端連接到靈敏電流計(jì)上，把線圈A放進(jìn)線圈B中．下列說(shuō)法中正確的是()A．開(kāi)關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出都會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)B．線圈A插入線圈B中后，開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間，電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)C．線圈A插入線圈B中后，開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間，電流計(jì)指針向相反的方向偏轉(zhuǎn)D．開(kāi)關(guān)閉合后，只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng)，電流計(jì)指針才能偏轉(zhuǎn)答案：AC解析：開(kāi)關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出時(shí)，穿過(guò)線圈B的磁通量都會(huì)發(fā)生變化，都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)指針都會(huì)偏轉(zhuǎn)，故A正確；線圈A插入線圈B中后，開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間，穿過(guò)線圈B的磁通量都會(huì)發(fā)生變化，都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)指針都會(huì)偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；線圈A插入線圈B中后，開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間，穿過(guò)線圈B的磁通量分別增大和減小，磁通量的方向不變，故會(huì)產(chǎn)生方向相反的感應(yīng)電流，電流計(jì)指針向相反的方向偏轉(zhuǎn)，故C正確；開(kāi)關(guān)閉合后，只要滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)，不論是加速還是勻速，穿過(guò)線圈B的磁通量都會(huì)變化，都會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì)指針都會(huì)偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤．【題型4感應(yīng)電流有無(wú)的判斷方法】6．[遼寧盤錦第二高級(jí)中學(xué)2020高二下段考](多選)關(guān)于感應(yīng)電流，下面說(shuō)法正確的是()A．只要穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中就一定有感應(yīng)電流B．只要閉合電路中有部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中就一定有感應(yīng)電流C．若閉合電路的一部分導(dǎo)體不做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，閉合電路中一定沒(méi)有感應(yīng)電流D．當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中一定有感應(yīng)電流答案：BD解析：只要穿過(guò)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中就一定有感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確；只要閉合電路中有部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中就一定有感應(yīng)電流，選項(xiàng)B正確；閉合電路的一部分導(dǎo)體如果不做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，若磁場(chǎng)變化，磁通量變化，也能產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．7．[廣東湛江2020高二下期末]如圖所示，圓形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所做的各種運(yùn)動(dòng)，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()答案：B解析：線框向右勻速平動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量不變，線框中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤；線框繞OO′轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量不斷變化，線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，B正確；線框繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量不變，線框中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，C錯(cuò)誤；線框繞OO′轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量始終為零，線框中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯(cuò)誤．【題型5電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用】8．(多選)主持節(jié)目、演唱常用到話筒，其中有一種動(dòng)圈式話筒，其工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，下列說(shuō)法正確的是()A．該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B．該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C．膜片振動(dòng)時(shí)，穿過(guò)金屬線圈的磁通量會(huì)改變D．膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流答案：BC解析：當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，穿過(guò)金屬線圈的磁通量會(huì)改變，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，A、D錯(cuò)誤，B、C正確．【刷易錯(cuò)】【易錯(cuò)點(diǎn)不能正確判斷穿過(guò)線圈的磁通量】9．[湖南三湘名校教育聯(lián)盟2020高二下聯(lián)考]下圖中金屬圓環(huán)均帶有絕緣外皮，A項(xiàng)中直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一平面內(nèi)，B項(xiàng)中直導(dǎo)線與環(huán)面垂直，C項(xiàng)中直導(dǎo)線在圓環(huán)水平直徑正上方且與直徑平行，D項(xiàng)中直導(dǎo)線與圓環(huán)接觸且與圓環(huán)直徑重合，當(dāng)電流增大時(shí)，環(huán)中有感應(yīng)電流的是()答案：A解析：A中電流變化，線圈中磁通量變化，線圈中有感應(yīng)電流，A正確；B中線圈平面與電流產(chǎn)生的磁感線平行，因此回路中磁通量始終為零，沒(méi)有感應(yīng)電流，B錯(cuò)誤；C、D中線圈穿過(guò)回路的磁通量均為零，故都沒(méi)有感應(yīng)電流，C、D錯(cuò)誤．【刷提升】1．[江西新余一中2020高二下段考]如圖所示的下列實(shí)驗(yàn)中，有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是()eq\a\vs4\al(A.閉合導(dǎo)體環(huán)在無(wú)限大,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中加速平動(dòng))B.磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈C.金屬桿切割磁感線運(yùn)動(dòng)D.切割磁感線的導(dǎo)體細(xì)桿答案：C解析：閉合導(dǎo)體環(huán)在無(wú)限大勻強(qiáng)磁場(chǎng)中加速平動(dòng)，磁通量沒(méi)有變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤；線圈與磁場(chǎng)方向平行，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁通量不發(fā)生改變，故不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，B錯(cuò)誤；閉合回路中金屬桿切割磁感線運(yùn)動(dòng)，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，C正確；導(dǎo)體細(xì)桿切割磁感線的過(guò)程中，沒(méi)有形成閉合回路，故不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯(cuò)誤．2．[遼寧師范大學(xué)附屬中學(xué)2020高二上月考](多選)如圖所示，水平面內(nèi)有兩條相互垂直且彼此絕緣的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線，以它們?yōu)樽鴺?biāo)軸構(gòu)成一個(gè)平面直角坐標(biāo)系．四個(gè)相同的圓形閉合線圈在四個(gè)象限內(nèi)完全對(duì)稱放置，兩直導(dǎo)線中的電流大小與變化情況完全相同，電流方向如圖所示，當(dāng)兩直導(dǎo)線中的電流都增大時(shí)，四個(gè)線圈a、b、c、d中感應(yīng)電流的情況是()A．線圈a中無(wú)感應(yīng)電流B．線圈b中有感應(yīng)電流C．線圈c中有感應(yīng)電流D．線圈d中無(wú)感應(yīng)電流答案：CD解析：根據(jù)安培定則知，線圈a中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，線圈c中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，線圈b、d中的磁通量始終為零，故增大兩直導(dǎo)線中的電流時(shí)，線圈a、c中的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而線圈b、d中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)C、D正確，A、B錯(cuò)誤．3．勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挒閐，方向垂直紙面向里，紙面內(nèi)一正方形線框abcd的邊長(zhǎng)為l，且l>d，bc邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界平行，線框以垂直bc邊的速度v勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖所示，從線框進(jìn)入到完全離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，線框中沒(méi)有感應(yīng)電流的時(shí)間是()A．eq\f(l＋d,v)B．eq\f(l－d,v)C．eq\f(l＋2d,v)D．eq\f(l－2d,v)答案：B解析：只有線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中(bc邊未出磁場(chǎng))和線框在穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中(僅ad邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng))，穿過(guò)線框的磁通量才發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流．a(chǎn)d邊和bc邊都在磁場(chǎng)外運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中沒(méi)有感應(yīng)電流，則t＝eq\f(l－d,v).B正確．4．(多選)在紙面內(nèi)放有一磁鐵和一圓線圈(如圖所示)，下列情況線圈中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．將磁鐵在紙面內(nèi)向上平移B．將磁鐵在紙面內(nèi)向右平移C．將磁鐵繞垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)D．將磁鐵的N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)答案：ABC解析：圖示位置，沒(méi)有磁感線穿過(guò)線圈，穿過(guò)線圈的磁通量為零，將磁鐵在紙面內(nèi)向上平移時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量仍為零，沒(méi)有變化，所以線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A正確．將磁鐵在紙面內(nèi)向右平移時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量仍為零，沒(méi)有變化，所以線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B正確．將磁鐵繞垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量仍為零，沒(méi)有變化，所以線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C正確．將磁鐵的N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，將有磁感線穿過(guò)線圈，穿過(guò)線圈的磁通量增大，線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤．5．[四川綿陽(yáng)高中2020高二下期末]如圖所示，線圈M與電源E、開(kāi)關(guān)S、滑動(dòng)變阻器R1相連，線圈N與靈敏電流計(jì)G、滑動(dòng)變阻器R2相連，線圈M與線圈N繞在同一鐵芯上．在下列情況中，線圈N中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是()A．開(kāi)關(guān)S閉合瞬間B．開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后，向右勻速移動(dòng)R1的滑片C．開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后，向右加速移動(dòng)R1的滑片D．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)穩(wěn)定后，向右加速移動(dòng)R2的滑片答案：D解析：線圈N中可以組成閉合電路，開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，線圈M中電流增大，導(dǎo)致線圈N中磁通量增大，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A不符合題意；開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后，向右勻速或向右加速移動(dòng)R1的滑片，線圈M中電流大小發(fā)生變化，導(dǎo)致線圈N中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，B、C不符合題意；開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)穩(wěn)定后，向右加速移動(dòng)R2的滑片，線圈M中始終無(wú)電流，線圈N中磁通量不發(fā)生變化，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，D符合題意．6．[江蘇南京五校2021高二上聯(lián)考](多選)如圖所示，O1O2是矩形導(dǎo)線框ABCD的對(duì)稱軸，其左方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列情況下ABCD中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是()A．以AD為軸向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)90°B．將ABCD向上平移C．將ABCD以AB為軸轉(zhuǎn)動(dòng)60°D．將ABCD以CD為軸轉(zhuǎn)動(dòng)60°答案：AD解析：以AD為軸向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)90°，穿過(guò)線圈的磁通量減小，線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)A正確；將ABCD向上平移，穿過(guò)線圈的磁通量不變，線圈中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；將ABCD以AB為軸轉(zhuǎn)動(dòng)60°，穿過(guò)線圈的磁通量始終為eq\f(1,2)BS，線圈中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；將ABCD以CD為軸轉(zhuǎn)動(dòng)60°，穿過(guò)線圈的磁通量由eq\f(1,2)BS減小到零，線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)D正確．7．如圖所示，金屬裸導(dǎo)線框ab