課時13.3電磁感應現(xiàn)象及應用高中物理練習分類專題教案（人教版2019）

第十三章電磁感應與電磁波初步課時13.3電磁感應現(xiàn)象及應用了解電磁感應的發(fā)現(xiàn)過程。通過實驗，了解電磁感應現(xiàn)象，了解產(chǎn)生感應電流的條件。知道電磁感應現(xiàn)象的應用及其對現(xiàn)代社會的影響。（一）劃時代的發(fā)現(xiàn)1.1831年，英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象。2.電磁感應現(xiàn)象：由磁場得到電流的現(xiàn)象叫作電磁感應，產(chǎn)生的電流叫作感應電流。（二）探究感應電流產(chǎn)生的條件1.實驗電路圖2.實驗過程實驗操作實驗現(xiàn)象（線圈B中有無電流）分析論證開關閉合瞬間有線圈B中磁場變化時，線圈B中有感應電流；線圈B中磁場不變時，線圈B中無感應電流開關斷開瞬間有開關保持閉合，滑動變阻器滑片不動無開關保持閉合，迅速移動滑動變阻器的滑片有3.實驗結(jié)論當穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合導體回路中就產(chǎn)生感應電流?？键c感應電流產(chǎn)生條件的理解和應用1.判斷電路中能否產(chǎn)生感應電流的一般流程2.對導體切割磁感線的理解及應注意的問題在利用“切割”來討論和判斷有無感應電流時，應該注意：（1）導體是否將磁感線“割斷”，如果沒“割斷”，就不能說切割。如圖所示，（a）、（b）兩圖中，導體棒是真“切割”，而（c）圖中，導體棒沒有切割磁感線。（2）即使導體真“切割”了磁感線，也不能保證就能產(chǎn)生感應電流。如圖所示，對于圖甲（勻強磁場），盡管導體“切割”了磁感線，但穿過閉合線框的磁通量并沒有發(fā)生變化，沒有感應電流產(chǎn)生；對于圖乙，導線框的一部分“切割”了磁感線，穿過線框的磁通量減少，線框中有感應電流產(chǎn)生；對于圖丙，閉合導線框在非勻強磁場中運動，切割了磁感線，同時穿過線框的磁通量減少，線框中有感應電流產(chǎn)生。（3）即使是閉合回路的部分導體做切割磁感線運動，也不能保證一定產(chǎn)生感應電流。如圖所示，導線框abcd的一部分在勻強磁場中上下平動，盡管是部分切割，但在線框中沒有感應電流產(chǎn)生?；A過關練題組一認識電磁感應現(xiàn)象1.(2024北京一六一中學月考)下列現(xiàn)象中，屬于電磁感應現(xiàn)象的是()A.通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動B.閉合線圈在磁場中運動而產(chǎn)生電流C.磁鐵吸引小磁針D.小磁針在通電導線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)題組二探究感應電流產(chǎn)生的條件2.(經(jīng)典題)(2024湖北隨州期中)某同學使用如圖所示的三組器材探究電磁感應現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A.在甲圖中，AB導線上下運動時，發(fā)現(xiàn)有感應電流產(chǎn)生B.乙圖中，將如圖所示條形磁鐵從同一位置快速向下插入線圈和慢速插入線圈的過程中，穿過線圈的磁通量的變化量相同C.丙圖中，閉合開關S后，將滑片P向右移動的過程中，由于導線沒有做切割磁感線的運動，故沒有感應電流產(chǎn)生D.丙圖中，閉合開關S后，當滑片P向左減速移動的過程中，穿過線圈B的磁通量減少，當滑片P向左加速移動的過程中，穿過線圈B的磁通量增加題組三感應電流有無的判斷3.(教材習題改編)如圖所示，閉合矩形線圈位于通電長直導線附近，線圈與導線在同一平面內(nèi)，線圈的兩個邊與導線平行。以下哪種情況，線圈中有感應電流產(chǎn)生()A.在圖示平面內(nèi)，線圈往上平移(線圈與導線間距離不變)B.在圖示平面內(nèi)，線圈往下平移(線圈與導線間距離不變)C.線圈以長直導線為軸轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)動過程中二者距離保持不變且始終在同一平面內(nèi))D.線圈和導線都不動，導線中的電流I逐漸增大或減小4.(2023江蘇蘇州新草橋中學月考)為尋找“磁生電”現(xiàn)象，英國物理學家法拉第在1831年把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上(如圖所示)，一個線圈A連接電池E和開關S1，另一個線圈B連接開關S2，并在其中一段直導線正下方放置一小磁針。閉合開關S1、S2前，小磁針靜止且與直導線平行。則下列說法正確的是()A.先閉合S1，再閉合S2，小磁針偏轉(zhuǎn)了一下，最終復原B.先閉合S1，再閉合S2，小磁針偏轉(zhuǎn)了一下，并一直保持這種偏轉(zhuǎn)狀態(tài)C.先閉合S2，再閉合S1，小磁針偏轉(zhuǎn)了一下，最終復原D.先閉合S2，再閉合S1，小磁針偏轉(zhuǎn)了一下，并一直保持這種偏轉(zhuǎn)狀態(tài)5.(2024江蘇常州期中)閉合金屬線圈或線框在磁場中運動的情境如圖所示，有關線圈或線框中磁通量變化或產(chǎn)生感應電流的說法中，正確的是()①甲圖，線框從P向右平移穿過勻強磁場區(qū)域到達Q的過程中，線框中始終有感應電流②乙圖，磁感線平行于紙面，垂直紙面的線圈從P到Q的過程中，線圈中有感應電流③丙圖，線圈從磁鐵的上端M處到達下端N處的過程中，線圈中磁通量先減小后增大④丁圖，與通電直導線在同一平面內(nèi)的線框遠離直導線的過程中，線框中有感應電流A.①③B.①④C.②③D.②④6.(2024山東濟寧期中聯(lián)考)地下電纜方向及深度探測裝置示意圖如圖所示，圓形金屬線圈可沿水平面不同方向運動，若水平地面Oxy下有一平行于y軸且通有恒定電流I的長直導線，P、M和N為地面上的三點，線圈圓心P點位于導線正上方，MN平行于y軸，PN平行于x軸，P、Q關于導線上下對稱。則()A.電流I在P、Q兩點產(chǎn)生的磁感應強度相同B.線圈沿y方向加速運動時將產(chǎn)生感應電流C.線圈從圖中位置運動到N點過程中將產(chǎn)生感應電流D.線圈從N點沿直線加速運動到M點過程中將產(chǎn)生感應電流7.(2024江蘇常州期中)如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動。當t=0時，磁感應強度大小為B0，此時MN到達的位置恰好使MDEN為邊長為l的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應電流，從t=0開始，磁感應強度B應該怎樣隨時間t變化，下列關系式中正確的是()A.B=B0ll+vtB.B=B0lvt題組四電磁感應現(xiàn)象的應用8.(2024湖北黃岡中學月考)在我國南海上有一浮桶式燈塔，其結(jié)構(gòu)如圖所示，浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成(圖中陰影部分)，其內(nèi)部為產(chǎn)生磁場的磁體，磁體通過支柱固定在暗礁上，浮桶內(nèi)置圓形線圈能夠隨波浪相對于磁體沿豎直方向上下運動，線圈與塔燈相連，下列說法正確的是()A.該裝置的工作原理是電流的磁效應B.當海面無波浪時，該塔燈能夠發(fā)光C.當海面有波浪時，該塔燈無法發(fā)光D.圓形線圈上各位置的磁感應強度大小相等9.我國自主生產(chǎn)的汽車中配置了一種先進的制動系統(tǒng)——防抱死制動系統(tǒng)(ABS)。它有一個自動控制剎車系統(tǒng)的裝置，原理如圖，鐵質(zhì)齒輪P與車輪同步轉(zhuǎn)動，它的右側(cè)有一個繞有線圈的磁體，M是一個電流檢測器。當車輪帶動齒輪轉(zhuǎn)動時，線圈中會產(chǎn)生感應電流。則下列有關ABS的說法正確的是()A.汽車防抱死制動系統(tǒng)(ABS)正常工作時，汽車車輪一直在滑動B.齒輪P從圖示位置沿順時針方向轉(zhuǎn)過α角的過程中，穿過線圈的磁通量增大C.當汽車靜止時，齒輪被磁化，穿過線圈的磁通量最大，線圈中產(chǎn)生的感應電流最大D.當齒輪靠近線圈時被磁化，使穿過線圈的磁通量增大，線圈中產(chǎn)生感應電流

答案與分層梯度式解析3電磁感應現(xiàn)象及應用基礎過關練1.B通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動是由于受到磁場力的作用，不是電磁感應現(xiàn)象，A錯誤；閉合線圈在磁場中運動時，若穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路中會產(chǎn)生感應電流，是電磁感應現(xiàn)象，B正確；磁鐵吸引小磁針屬于磁現(xiàn)象，不是電磁感應現(xiàn)象，C錯誤；小磁針在通電導線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)屬于電流的磁效應，不是電磁感應現(xiàn)象，D錯誤。2.B題圖甲中，AB導線上下運動時，沒有切割磁感線，穿過閉合回路的磁通量沒有變化，所以沒有感應電流產(chǎn)生，A錯誤；題圖乙中，將條形磁鐵從同一位置快速向下插入線圈和慢速插入線圈的過程中，穿過線圈的磁通量的變化量相同，B正確；題圖丙中，閉合開關S后，將滑片P向右移動的過程中，電路中的電流發(fā)生變化，則線圈中的磁通量發(fā)生了變化，所以有感應電流產(chǎn)生，C錯誤；題圖丙中，閉合開關S后，滑片P向左減速移動或加速移動的過程中，滑動變阻器接入電路的電阻均減小，電流均增大，穿過線圈B的磁通量均增加，D錯誤。3.D導線中的電流保持不變，線圈在圖示平面內(nèi)向上或向下平移，或者以長直導線為軸轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量不變，矩形線圈中不會產(chǎn)生感應電流，A、B、C不符合題意；線圈和導線在圖示平面內(nèi)保持不動，導線中的電流逐漸增大或減小時，穿過線圈的磁通量會發(fā)生變化，矩形線圈中會產(chǎn)生感應電流，D符合題意。4.C先閉合S1，再閉合S2，線圈B中磁通量不變，不會產(chǎn)生感應電流，小磁針不動，故A、B錯誤；先閉合S2，再閉合S1，閉合線圈B中磁通量增加，線圈B中產(chǎn)生感應電流，小磁針在通電導線周圍會偏轉(zhuǎn)一下，線圈A所在的電路穩(wěn)定后，線圈B中磁通量不變，無感應電流，小磁針復原，故C正確，D錯誤。5.D題圖甲中，線框從P進入勻強磁場區(qū)域過程中，穿過線框的磁通量發(fā)生變化，有感應電流，從線框完全進入磁場區(qū)域至線框右側(cè)到達磁場右邊界的過程中，穿過線框的磁通量不會發(fā)生變化，沒有感應電流，故①錯誤；題圖乙中，垂直紙面的線圈從P到Q的過程中，穿過線圈的磁通量減小，線圈中有感應電流，故②正確；題圖丙中，線圈從磁鐵的上端M處到達下端N處的過程中，穿過線圈的磁感線先變多后變少，線圈中磁通量先增大后減小，故③錯誤；題圖丁中，與通電直導線在同一平面內(nèi)的線框遠離直導線的過程中，穿過線框的磁通量減小，線框中有感應電流，故④正確。選D。6.C根據(jù)安培定則判斷可知，電流I在P處和Q處產(chǎn)生的磁感應強度方向相反，故A錯誤；線圈沿y方向運動，線圈始終在長直導線的正上方，穿過線圈的磁通量始終為零，故線圈中不會產(chǎn)生感應電流，B錯誤；通有恒定電流的直導線產(chǎn)生的磁場具有對稱性，故線圈在P點時的磁通量為零，而線圈在N點時的磁通量不為零，故線圈從P點到N點的過程中磁通量發(fā)生了變化，將產(chǎn)生感應電流，C正確；由于MN平行于y軸，電流I也平行于y軸，線圈從N點沿直線加速運動到M點過程中，穿過線圈的磁通量始終不變，則不會產(chǎn)生感應電流，故D錯誤。7.A金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動時，為使MN棒中不產(chǎn)生感應電流，必須使穿過MDEN回路的磁通量保持不變。在t=0時刻，穿過閉合回路的磁通量Φ1=B0S=B0l2，t時刻穿過閉合回路的磁通量Φ2=Bl(l+vt)，由Φ1=Φ2得B=B0l8.D圓形線圈隨波浪相對于磁體沿豎直方向上下運動，回路中產(chǎn)生感應電流，該裝置的工作原理是電磁感應現(xiàn)象，A錯誤；當海面無波浪時，線圈沒有相對于磁體上下運動，則線圈沒有切割磁感線，回路中沒有感應電流，該塔燈無法發(fā)光，B錯誤；當海面有波浪時，線圈相對于磁體上下運動，線圈切割磁感線，回路中有感應電流，塔燈可以發(fā)光，C錯誤；根