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第十三章 3 電磁感應現象及應用(課件+學案+練習)高中物理人教版(2019)必修第三冊

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第十三章 3 電磁感應現象及應用(課件+學案+練習)高中物理人教版(2019)必修第三冊

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(共46張PPT)
電磁感應現象及應用
3




1.知道什么是電磁感應現象。
2.通過實驗探究感應電流產生的條件(重難點)。
3.了解電磁感應現象的應用。
學習目標
內容索引
課時對點練
一、劃時代的發現
二、磁通量變化的幾種情況
三、產生感應電流的條件 電磁感應現象的應用
四、感應電流產生條件的理解
< 一 >
劃時代的發現
1.奧斯特發現了電流的磁效應,證實電現象與 是有聯系的。
2.1831年,法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環上,一個線圈接電源,另一個線圈接“電流表”。當給一個線圈通電或斷電的瞬間,在另一個線圈上出現了電流,從而發現了“ ”現象,他認為“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現的效應。
3.法拉第把這些“磁生電”現象定名為 ,這些現象中產生的電流叫作 。
磁現象
磁生電
電磁感應
感應電流
返回
< 二 >
磁通量變化的幾種情況
1.磁通量的變化量ΔΦ=Φ2-Φ1,磁感應強度B不變,閉合回路的有效面積S發生變化。如圖(a)、(b)所示,ΔΦ=B(S2-S1)=BΔS。
2.閉合回路的面積S不變,磁感應強度B發生變化。如圖(c)所示,ΔΦ=(B2-B1)S=ΔB·S。
3.磁感應強度B和閉合回路的面積S都發生變化,ΔΦ=B2S2-B1S1。
 (2025·安順市高二期末)如圖所示,矩形導線框MNQP位于豎直放置的通電長直導線附近,導線框和長直導線在同一豎直平面內,線框的MN和PQ兩邊與長直導線平行。下列操作導線框中有感應電流的是
A.導線框豎直下落
B.導線框豎直向上平移
C.導線框水平向左平移
D.導線框以長直導線為軸轉動
例1

導線框豎直下落,穿過導線框的磁通量保持不變,不會產生感應電流,故A錯誤;
導線框豎直向上平移,穿過導線框的磁通量保持不變,不會產生感應電流,故B錯誤;
導線框水平向左平移,穿過導線框的磁通量發生變化,會產生感應電流,故C正確;
導線框以長直導線為軸轉動,穿過導線框的磁通量保持不變,不會產生感應電流,故D錯誤。
返回
< 三 >
產生感應電流的條件 電磁感應現象的應用
1.實驗:探究感應電流產生的條件
(1)實驗一:如圖甲所示,導體棒AB做切割磁感線運動時,線路中 電流產生,而導體棒AB順著磁感線運動時,線路中 電流產生。(均選填“有”或“無”)
(2)實驗二:如圖乙所示,當條形磁體插入或拔出線圈時,線圈中 電流產生,但條形磁體在線圈中靜止不動時,線圈中 電流產生。(均選填“有”或“無”)






(3)實驗三:如圖丙所示,將小線圈A插入大線圈B中不動,當開關S閉合或斷開時,電流表中 電流通過;若開關S一直閉合,當改變滑動變阻器的阻值時,電流表中 電流通過;而開關S一直



閉合,滑動變阻器的滑片不動時,電流表中 電流通過。(均選填“有”或“無”)

(4)歸納總結:
實驗一中:導體棒做切割磁感線運動,回路的有效面積發生變化,從而引起了磁通量的變化,產生了感應電流。
實驗二中:磁體插入或拔出線圈時,線圈中的磁場發生變化,從而引起了磁通量的變化,產生了感應電流。
實驗三中:開關閉合、斷開或滑動變阻器的滑片移動時,小線圈A中電流變化,從而引起穿過大線圈B的磁通量變化,產生了感應電流。
三個實驗共同特點是:產生感應電流時閉合回路的磁通量都發生了變化。
2.產生感應電流的條件:當穿過閉合導體回路的 時,閉合導體回路中就產生感應電流。
3.電磁感應現象的應用
生產、生活中廣泛使用的變壓器、 等都是根據電磁感應制造的。
磁通量發生變化
電磁爐
 (2024·臨沂市高二期中)如圖所示,線圈A通過滑動變阻器和開關連接到電源上,線圈B的兩端連接到電流計上,把線圈A裝在線圈B的里面,下列說法正確的是
A.開關閉合瞬間,電流計的指針不會
偏轉
B.開關斷開瞬間,電流計的指針不會
偏轉
C.開關閉合穩定后,滑動變阻器的滑片P向右勻速滑動,電流計指針不會
偏轉
D.開關閉合穩定后,把小線圈A從線圈B中拔出,電流計的指針會偏轉
例2

開關閉合和斷開的瞬間,通過線圈B的磁通量均發生變化,電流計的指針會偏轉,A、B錯誤;
開關閉合穩定后,滑動變阻器的滑片P向右勻速滑動,則線圈A的電流發生變化,電流產生的磁場發生變化,通過線圈B的磁通量變化,故產生電磁感應現象,電流計的指針會偏轉,C錯誤;
開關閉合穩定后,把小線圈A從線圈B中拔出,通過線圈B的磁通量減小,產生感應電流,電流計的指針會偏轉,D正確。
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< 四 >
感應電流產生條件的理解
判斷有無感應電流時必須明確的關鍵點:
(1)觀察導體回路是否閉合;
(2)判斷穿過回路的磁通量是否發生變化。
 (多選)(2025·宜賓市高二期末)下列圖中的線圈或者回路中描述的情景能產生感應電流的是
例3


線圈有開口,不閉合,線圈中不能產生感應電流,故A錯誤;
將放置在軌道上的兩導體棒分別向左、右移動,閉合回路中磁通量發生變化,閉合回路能產生感應電流,故B正確;
放置在線圈中間的絕緣通電導線電流增大,線圈內的磁通量不變,線圈中不能產生感應電流,故C錯誤;
將線圈拉出,線圈內的磁通量發生變化,且線圈閉合,線圈中能產生感應電流,故D正確。
 (2024·南通市高二開學考)如圖所示,條形磁體以速度v向螺線管靠近。下列說法中正確的是
A.螺線管會產生感應電流
B.螺線管不會產生感應電流
C.只有磁體速度足夠大,螺線管才會產生感應電流
D.只有磁體磁性足夠強,螺線管才會產生感應電流
例4

磁體向螺線管靠近,穿過螺線管線圈的磁通量增大,螺線管線圈就會產生感應電流,故A正確,B錯誤;
感應電流的產生只與穿過閉合導體回路的磁通量發生變化有關,與磁體的速度大小和磁體的磁性是否足夠強無關,故C、D錯誤。
返回
< 五 >
課時對點練
題號 1 2 3 4 5 6 7
答案 D AC D C AC ABD 不偏轉 偏轉 不偏轉
題號 8 9 10 11 答案 BD CD BCD BD
對一對
答案
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考點一 劃時代的發現
1.在法拉第時代,下列驗證“由磁產生電”設想的實驗中,能觀察到感應電流的是
A.將繞在條形磁體上的線圈與電流表組成閉合回路,然后觀察電流表示數的變化
B.在通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈,一段時間后觀察電流表示數的
變化
C.將一房間內的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接,往線圈中插入條形磁體后,
再到相鄰房間去觀察電流表示數的變化
D.繞在同一鐵環上的兩個線圈,分別接電源和電流表,在給線圈通電或斷電的
瞬間,觀察電流表示數的變化
基礎對點練

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答案
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答案
同時滿足電路閉合和穿過電路的磁通量發生變化這兩個條件,電路中才會產生感應電流,A、B選項都不會使穿過電路中的磁通量發生變化,并不滿足產生感應電流的條件,故A、B錯誤;
條形磁體插入線圈時,雖有短暫電流產生,但未能及時觀察,故C錯誤;
在給線圈通電、斷電瞬間,會引起穿過另一線圈的磁通量發生變化,產生感應電流,故D正確。
2.(多選)下面屬于電磁感應現象的是
A.閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時,在電路中產生電流的現象
B.通電導體周圍產生磁場
C.變化的磁場使閉合電路中產生電流
D.電荷在電場中定向移動形成電流

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答案

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答案
閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時,在電路中產生電流的現象是電磁感應現象,故A正確;
通電導體周圍產生磁場屬于電流的磁效應,故B錯誤;
變化的磁場使閉合電路中產生電流是因為穿過閉合電路的磁通量發生變化,屬于電磁感應現象,故C正確;
電荷在電場中定向移動形成電流不是電磁感應產生的電流,不屬于電磁感應現象,故D錯誤。
考點二 磁通量變化的幾種情況
3.如圖所示,一水平放置的矩形閉合線圈abcd在細長磁體N極附近下落,保持bc邊在紙外,ad邊在紙內,由圖中的位置Ⅰ經過位置Ⅱ到位置Ⅲ,且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ,在這個過程中,線圈中的磁通量
A.是增加的
B.是減少的
C.先增加,后減少
D.先減少,后增加
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答案

4.(2024·貴州省安順銀河中學月考)如圖所示,通有恒定電流的導線MN與閉合金屬框共面,第一次將金屬框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,第二次將金屬框繞cd邊翻轉到位置Ⅱ。設先后兩次通過金屬框的磁通量變化量分別為ΔΦ1和ΔΦ2,則
A.ΔΦ1>ΔΦ2 B.ΔΦ1=ΔΦ2
C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.不能判斷
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答案

設在位置Ⅰ時,穿過金屬框的磁通量大小為Φ1,在位置Ⅱ時,穿過金屬框的磁通量大小為Φ2。第一次將金屬框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,磁通量變化量的大小為ΔΦ1=Φ1-Φ2,第二次將金屬框繞cd邊翻轉到位置Ⅱ,磁通量變化量的大小為ΔΦ2=Φ1-(-Φ2)=Φ1+Φ2,則ΔΦ1<ΔΦ2,故選C。
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考點三 產生感應電流的條件
5.(多選)(2025·云南省學業水平測試)下列各圖中,絕緣水平桌面上閉合或不閉合的金屬線框上方有一條形磁體,條形磁體以速度v運動,金屬線框中能產生感應電流的是
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答案
條形磁體向下運動過程中,通過閉合金屬線框內的磁通量發生變化,則金屬線框中能產生感應電流,故A正確;
條形磁體向下運動過程中,由于金屬線框不閉合,則金屬線框中不能產生感應電流,故B錯誤;
條形磁體向上運動過程中,通過閉合金屬線框內的磁通量發生變化,則金屬線框中能產生感應電流,故C正確;
條形磁體向上運動過程中,由于金屬線框不閉合,則金屬線框中不能產生感應電流,故D錯誤。
6.(多選)(2025·汕頭市高二期末)如圖所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導線框,在下列四種情況下,線框中不會產生感應電流的是
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答案
A.如圖甲所示,保持線框平面始終與磁感線平行,線框在磁場中左右運動
B.如圖乙所示,保持線框平面始終與磁感線平行,線框在磁場中上下運動
C.如圖丙所示,線框繞位于線框平面內且與磁感線垂直的軸線AB轉動
D.如圖丁所示,線框繞位于線框平面內且與磁感線平行的軸線CD轉動



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答案
如題圖甲所示,保持線框平面始終與磁感線平行,線框在磁場中左右運動,穿過線框的磁通量保持不變,不會產生感應電流,故A正確;
如題圖乙所示,保持線框平面始終與磁感線平行,線框在磁場中上下運動,穿過線框的磁通量保持不變,不會產生感應電流,故B正確;
如題圖丙所示,線框繞位于線框平面內且與磁感線垂直的軸線AB轉動,穿過線框的磁通量發生變化,會產生感應電流,故C錯誤;
如題圖丁所示,線框繞位于線框平面內且與磁感線平行的軸線CD轉動,穿過線框的磁通量保持不變,不會產生感應電流,故D正確。
7.(2025·黃岡市高二期中)探究電磁感應現象的實驗裝置如圖所示。用絕緣線將導體AB懸掛在蹄形磁體的磁場中,閉合開關瞬間,電流表的指針
    (選填“偏轉”或“不偏轉”);保持蹄形磁體不動,使導體AB
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左右大幅度擺動,電流表的指針   (選填“偏轉”或“不偏轉”);保持導體AB不動,使蹄形磁體沿豎直方向上下平移,電流表的指針_________
(選填“偏轉”或“不偏轉”)。
不偏轉
偏轉
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絕緣線將導體AB懸掛在蹄形磁體的磁場中,閉合開關瞬間,穿過閉合回路的磁通量不變,則不會產生感應電流,所以電流表的指針不偏轉;保持蹄形磁體不動,使導體AB左右大幅度擺動,穿過閉合回路的磁通量變化,會產生感應電流,電流表的指針偏轉;保持導體AB不動,使蹄形磁體沿豎直方向上下平移,穿過閉合回路的磁通量不變,不會產生感應電流,電流表的指針不偏轉。
8.(2025·寧德市高二期末)下列過程中能產生感應電流的是
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答案
能力綜合練
A.甲圖,勻強磁場中的圓形線圈從實線位置向右平移到虛線位置
B.乙圖,半圓形線圈從實線位置逆時針旋轉到虛線位置
C.丙圖,導體棒ab沿磁感線方向向上平移一小段距離,且保持穿過abcd
中的磁感線條數不變
D.丁圖,通電直導線旁的導線框abcd垂直紙面向紙內平移


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答案
甲圖,勻強磁場中的圓形線圈從實線位置向右平移到虛線位置,穿過線圈的磁通量不發生變化,所以線圈中沒有感應電流,故A錯誤;
乙圖,半圓形線圈從實線位置逆時針旋轉到虛線位置,穿過線圈的磁通量減少,所以線圈中有感應電流,故B正確;
丙圖,導體棒ab沿磁感線方向向上平移一小段距離,且保持穿過abcd中的磁感線條數不變,穿過回路的磁通量不發生變化,所以回路中沒有感應電流,故C錯誤;
丁圖,通電直導線旁的導線框abcd垂直紙面向紙內平移,穿過線框的磁通量減少,所以線框中有感應電流,故D正確。
9.(多選)(2024·綿陽市高二月考)如圖所示,兩勻強磁場的磁感應強度B1和B2大小相等、方向相反。豎直面內的金屬圓環的直徑所在直線O1O2與兩磁場的邊界重合。下列變化使環中能產生感應電流的是
A.增大金屬圓環的直徑
B.讓金屬圓環以O1O2為軸轉動90°過程中
C.向上平移金屬圓環
D.在金屬圓環的正下方放一根與圖中磁場邊界平行
的通電直導線
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增大金屬圓環的直徑,圓環的上半部分和下半部分的面積變化大小相同,穿過圓環的磁通量不變化,則不產生感應電流,A錯誤;
金屬圓環以O1O2為軸轉動90°過程中,穿過圓環的上半部分和下半部分的磁場變化大小相同,磁通量不變化,則不產生感應電流,B錯誤;
向上平移金屬圓環,穿過圓環的磁通量向里增大,會產生感應電流,C正確;
在金屬圓環的正下方放一根與題圖中磁場邊界平行的通電直導線,不論電流方向如何,通電直導線產生的磁場都會穿過圓環,則穿過圓環的磁通量發生變化,產生感應電流,D正確。
10.(多選)(2024·桂林市高二開學考)某實驗裝置如圖所示,在鐵芯P上繞兩個線圈A和B。如果線圈A中電流i與時間t的關系如圖所示,下列說法正確的是
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A.線圈A接甲圖中電流,線圈B中可以觀察到感應電流
B.線圈A接乙圖中電流,線圈B中可以觀察到感應電流
C.線圈A接丙圖中電流,線圈B中可以觀察到感應電流
D.線圈A接丁圖中電流,線圈B中可以觀察到感應電流



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線圈A接甲圖中的恒定電流,穿過線圈B中的磁通量不發生變化,線圈B中沒有感應電流產生,故A錯誤;
在乙、丙、丁圖三種情況下,可以在線圈B中觀察到感應電流,因為在這三種情況下,線圈A中的電流發生了變化,它產生的磁場也發生變化,因而穿過線圈B中的磁通量發生變化,線圈B中有感應電流產生,故B、C、D正確。
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11.(多選)(2024·中山市高二期末)如圖所示,在空間直角坐標系中,兩條彼此絕緣的長直導線分別與Ox、Oy軸重合,電流均沿坐標軸正方向,已知真空中距無限長通電直導線的距離為r處的磁感應強度B=k(k為常數)。一閉合圓形金屬線圈的圓心O'在xOy平面內沿直線y=x運動,線圈的半徑為R,y>R。下列說法正確的是
A.線圈的匝數越多,穿過線圈的磁通量越大
B.若I1=2I2,則圓心O'處的磁感應強度沿z軸正方向
C.若I1=I2,則金屬線圈中有感應電流產生
D.若2I1=I2,則金屬線圈中有感應電流產生
尖子生選練


穿過線圈的磁通量與線圈的匝數無關,故A錯誤;
由安培定則可知長直導線I1在圓心O'處的磁感應強度沿z軸正方向,長直導線I2在圓心O'處的磁感應強度沿z軸負方向,根據B=k和I1=2I2可得圓心O'處的磁感應強度沿z軸正方向,故B正確;
若I1=I2,穿過線圈的磁通量始終為零,磁通量不變,所以金屬線圈中無感應電流產生,故C錯誤;
若2I1=I2,穿過線圈的磁通量沿z軸負方向,金屬線圈的圓心O'在xOy平面內沿直線y=x運動的過程中,穿過線圈的磁通量發生變化,則金屬線圈中有感應電流產生,故D正確。
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章3 電磁感應現象及應用
[學習目標] 1.知道什么是電磁感應現象。2.通過實驗探究感應電流產生的條件(重難點)。3.了解電磁感應現象的應用。
一、劃時代的發現
1.奧斯特發現了電流的磁效應,證實電現象與     是有聯系的。
2.1831年,法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環上,一個線圈接電源,另一個線圈接“電流表”。當給一個線圈通電或斷電的瞬間,在另一個線圈上出現了電流,從而發現了“     ”現象,他認為“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現的效應。
3.法拉第把這些“磁生電”現象定名為        ,這些現象中產生的電流叫作        。
二、磁通量變化的幾種情況
1.磁通量的變化量ΔΦ=Φ2-Φ1,磁感應強度B不變,閉合回路的有效面積S發生變化。如圖(a)、(b)所示,ΔΦ=B(S2-S1)=BΔS。
2.閉合回路的面積S不變,磁感應強度B發生變化。如圖(c)所示,ΔΦ=(B2-B1)S=ΔB·S。
3.磁感應強度B和閉合回路的面積S都發生變化,ΔΦ=B2S2-B1S1。
例1 (2025·安順市高二期末)如圖所示,矩形導線框MNQP位于豎直放置的通電長直導線附近,導線框和長直導線在同一豎直平面內,線框的MN和PQ兩邊與長直導線平行。下列操作導線框中有感應電流的是(  )
A.導線框豎直下落
B.導線框豎直向上平移
C.導線框水平向左平移
D.導線框以長直導線為軸轉動
三、產生感應電流的條件 電磁感應現象的應用
1.實驗:探究感應電流產生的條件
(1)實驗一:如圖甲所示,導體棒AB做切割磁感線運動時,線路中    電流產生,而導體棒AB順著磁感線運動時,線路中    電流產生。(均選填“有”或“無”)


(2)實驗二:如圖乙所示,當條形磁體插入或拔出線圈時,線圈中    電流產生,但條形磁體在線圈中靜止不動時,線圈中     電流產生。(均選填“有”或“無”)
(3)實驗三:如圖丙所示,將小線圈A插入大線圈B中不動,當開關S閉合或斷開時,電流表中    電流通過;若開關S一直閉合,當改變滑動變阻器的阻值時,電流表中    電流通過;而開關S一直閉合,滑動變阻器的滑片不動時,電流表中    電流通過。(均選填“有”或“無”)

(4)歸納總結:
實驗一中:導體棒做切割磁感線運動,回路的有效面積發生變化,從而引起了磁通量的變化,產生了感應電流。
實驗二中:磁體插入或拔出線圈時,線圈中的磁場發生變化,從而引起了磁通量的變化,產生了感應電流。
實驗三中:開關閉合、斷開或滑動變阻器的滑片移動時,小線圈A中電流變化,從而引起穿過大線圈B的磁通量變化,產生了感應電流。
三個實驗共同特點是:產生感應電流時閉合回路的磁通量都發生了變化。
2.產生感應電流的條件:當穿過閉合導體回路的        時,閉合導體回路中就產生感應電流。
3.電磁感應現象的應用
生產、生活中廣泛使用的變壓器、    等都是根據電磁感應制造的。
例2 (2024·臨沂市高二期中)如圖所示,線圈A通過滑動變阻器和開關連接到電源上,線圈B的兩端連接到電流計上,把線圈A裝在線圈B的里面,下列說法正確的是(  )
A.開關閉合瞬間,電流計的指針不會偏轉
B.開關斷開瞬間,電流計的指針不會偏轉
C.開關閉合穩定后,滑動變阻器的滑片P向右勻速滑動,電流計指針不會偏轉
D.開關閉合穩定后,把小線圈A從線圈B中拔出,電流計的指針會偏轉
四、感應電流產生條件的理解
判斷有無感應電流時必須明確的關鍵點:
(1)觀察導體回路是否閉合;
(2)判斷穿過回路的磁通量是否發生變化。
例3 (多選)(2025·宜賓市高二期末)下列圖中的線圈或者回路中描述的情景能產生感應電流的是(  )
例4 (2024·南通市高二開學考)如圖所示,條形磁體以速度v向螺線管靠近。下列說法中正確的是(  )
A.螺線管會產生感應電流
B.螺線管不會產生感應電流
C.只有磁體速度足夠大,螺線管才會產生感應電流
D.只有磁體磁性足夠強,螺線管才會產生感應電流
答案精析
一、
1.磁現象
2.磁生電
3.電磁感應 感應電流
例1 C [導線框豎直下落,穿過導線框的磁通量保持不變,不會產生感應電流,故A錯誤;導線框豎直向上平移,穿過導線框的磁通量保持不變,不會產生感應電流,故B錯誤;導線框水平向左平移,穿過導線框的磁通量發生變化,會產生感應電流,故C正確;導線框以長直導線為軸轉動,穿過導線框的磁通量保持不變,不會產生感應電流,故D錯誤。]
三、
1.(1)有 無 (2)有 無 
(3)有 有 無
2.磁通量發生變化
3.電磁爐
例2 D [開關閉合和斷開的瞬間,通過線圈B的磁通量均發生變化,電流計的指針會偏轉,A、B錯誤;開關閉合穩定后,滑動變阻器的滑片P向右勻速滑動,則線圈A的電流發生變化,電流產生的磁場發生變化,通過線圈B的磁通量變化,故產生電磁感應現象,電流計的指針會偏轉,C錯誤;開關閉合穩定后,把小線圈A從線圈B中拔出,通過線圈B的磁通量減小,產生感應電流,電流計的指針會偏轉,D正確。]
例3 BD [線圈有開口,不閉合,線圈中不能產生感應電流,故A錯誤;將放置在軌道上的兩導體棒分別向左、右移動,閉合回路中磁通量發生變化,閉合回路能產生感應電流,故B正確;放置在線圈中間的絕緣通電導線電流增大,線圈內的磁通量不變,線圈中不能產生感應電流,故C錯誤;將線圈拉出,線圈內的磁通量發生變化,且線圈閉合,線圈中能產生感應電流,故D正確。]
例4 A [磁體向螺線管靠近,穿過螺線管線圈的磁通量增大,螺線管線圈就會產生感應電流,故A正確,B錯誤;感應電流的產生只與穿過閉合導體回路的磁通量發生變化有關,與磁體的速度大小和磁體的磁性是否足夠強無關,故C、D錯誤。]3 電磁感應現象及應用
分值:60分
[1~6題,每題4分]
考點一 劃時代的發現
1.在法拉第時代,下列驗證“由磁產生電”設想的實驗中,能觀察到感應電流的是
A.將繞在條形磁體上的線圈與電流表組成閉合回路,然后觀察電流表示數的變化
B.在通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈,一段時間后觀察電流表示數的變化
C.將一房間內的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接,往線圈中插入條形磁體后,再到相鄰房間去觀察電流表示數的變化
D.繞在同一鐵環上的兩個線圈,分別接電源和電流表,在給線圈通電或斷電的瞬間,觀察電流表示數的變化
2.(多選)下面屬于電磁感應現象的是
A.閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時,在電路中產生電流的現象
B.通電導體周圍產生磁場
C.變化的磁場使閉合電路中產生電流
D.電荷在電場中定向移動形成電流
考點二 磁通量變化的幾種情況
3.如圖所示,一水平放置的矩形閉合線圈abcd在細長磁體N極附近下落,保持bc邊在紙外,ad邊在紙內,由圖中的位置Ⅰ經過位置Ⅱ到位置Ⅲ,且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ,在這個過程中,線圈中的磁通量
A.是增加的 B.是減少的
C.先增加,后減少 D.先減少,后增加
4.(2024·貴州省安順銀河中學月考)如圖所示,通有恒定電流的導線MN與閉合金屬框共面,第一次將金屬框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,第二次將金屬框繞cd邊翻轉到位置Ⅱ。設先后兩次通過金屬框的磁通量變化量分別為ΔΦ1和ΔΦ2,則
A.ΔΦ1>ΔΦ2 B.ΔΦ1=ΔΦ2
C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.不能判斷
考點三 產生感應電流的條件
5.(多選)(2025·云南省學業水平測試)下列各圖中,絕緣水平桌面上閉合或不閉合的金屬線框上方有一條形磁體,條形磁體以速度v運動,金屬線框中能產生感應電流的是
A.      B.
C.      D.
6.(多選)(2025·汕頭市高二期末)如圖所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導線框,在下列四種情況下,線框中不會產生感應電流的是
A.如圖甲所示,保持線框平面始終與磁感線平行,線框在磁場中左右運動
B.如圖乙所示,保持線框平面始終與磁感線平行,線框在磁場中上下運動
C.如圖丙所示,線框繞位于線框平面內且與磁感線垂直的軸線AB轉動
D.如圖丁所示,線框繞位于線框平面內且與磁感線平行的軸線CD轉動
7.(6分)(2025·黃岡市高二期中)探究電磁感應現象的實驗裝置如圖所示。用絕緣線將導體AB懸掛在蹄形磁體的磁場中,閉合開關瞬間,電流表的指針    (選填“偏轉”或“不偏轉”);保持蹄形磁體不動,使導體AB左右大幅度擺動,電流表的指針      (選填“偏轉”或“不偏轉”);保持導體AB不動,使蹄形磁體沿豎直方向上下平移,電流表的指針      (選填“偏轉”或“不偏轉”)。
[8~10題,每題7分]
8.(多選)(2025·寧德市高二期末)下列過程中能產生感應電流的是
A.甲圖,勻強磁場中的圓形線圈從實線位置向右平移到虛線位置
B.乙圖,半圓形線圈從實線位置逆時針旋轉到虛線位置
C.丙圖,導體棒ab沿磁感線方向向上平移一小段距離,且保持穿過abcd中的磁感線條數不變
D.丁圖,通電直導線旁的導線框abcd垂直紙面向紙內平移
9.(多選)(2024·綿陽市高二月考)如圖所示,兩勻強磁場的磁感應強度B1和B2大小相等、方向相反。豎直面內的金屬圓環的直徑所在直線O1O2與兩磁場的邊界重合。下列變化使環中能產生感應電流的是
A.增大金屬圓環的直徑
B.讓金屬圓環以O1O2為軸轉動90°過程中
C.向上平移金屬圓環
D.在金屬圓環的正下方放一根與圖中磁場邊界平行的通電直導線
10.(多選)(2024·桂林市高二開學考)某實驗裝置如圖所示,在鐵芯P上繞兩個線圈A和B。如果線圈A中電流i與時間t的關系如圖所示,下列說法正確的是
A.線圈A接甲圖中電流,線圈B中可以觀察到感應電流
B.線圈A接乙圖中電流,線圈B中可以觀察到感應電流
C.線圈A接丙圖中電流,線圈B中可以觀察到感應電流
D.線圈A接丁圖中電流,線圈B中可以觀察到感應電流
[9分]
11.(多選)(2024·中山市高二期末)如圖所示,在空間直角坐標系中,兩條彼此絕緣的長直導線分別與Ox、Oy軸重合,電流均沿坐標軸正方向,已知真空中距無限長通電直導線的距離為r處的磁感應強度B=k(k為常數)。一閉合圓形金屬線圈的圓心O'在xOy平面內沿直線y=x運動,線圈的半徑為R,y>R。下列說法正確的是
A.線圈的匝數越多,穿過線圈的磁通量越大
B.若I1=2I2,則圓心O'處的磁感應強度沿z軸正方向
C.若I1=I2,則金屬線圈中有感應電流產生
D.若2I1=I2,則金屬線圈中有感應電流產生
答案精析
1.D [同時滿足電路閉合和穿過電路的磁通量發生變化這兩個條件,電路中才會產生感應電流,A、B選項都不會使穿過電路中的磁通量發生變化,并不滿足產生感應電流的條件,故A、B錯誤;條形磁體插入線圈時,雖有短暫電流產生,但未能及時觀察,故C錯誤;在給線圈通電、斷電瞬間,會引起穿過另一線圈的磁通量發生變化,產生感應電流,故D正確。]
2.AC [閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時,在電路中產生電流的現象是電磁感應現象,故A正確;通電導體周圍產生磁場屬于電流的磁效應,故B錯誤;變化的磁場使閉合電路中產生電流是因為穿過閉合電路的磁通量發生變化,屬于電磁感應現象,故C正確;電荷在電場中定向移動形成電流不是電磁感應產生的電流,不屬于電磁感應現象,故D錯誤。]
3.D
4.C [設在位置Ⅰ時,穿過金屬框的磁通量大小為Φ1,在位置Ⅱ時,穿過金屬框的磁通量大小為Φ2。第一次將金屬框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,磁通量變化量的大小為ΔΦ1=Φ1-Φ2,第二次將金屬框繞cd邊翻轉到位置Ⅱ,磁通量變化量的大小為ΔΦ2=Φ1-(-Φ2)=Φ1+Φ2,則ΔΦ1<ΔΦ2,故選C。]
5.AC [條形磁體向下運動過程中,通過閉合金屬線框內的磁通量發生變化,則金屬線框中能產生感應電流,故A正確;條形磁體向下運動過程中,由于金屬線框不閉合,則金屬線框中不能產生感應電流,故B錯誤;條形磁體向上運動過程中,通過閉合金屬線框內的磁通量發生變化,則金屬線框中能產生感應電流,故C正確;條形磁體向上運動過程中,由于金屬線框不閉合,則金屬線框中不能產生感應電流,故D錯誤。]
6.ABD [如題圖甲所示,保持線框平面始終與磁感線平行,線框在磁場中左右運動,穿過線框的磁通量保持不變,不會產生感應電流,故A正確;如題圖乙所示,保持線框平面始終與磁感線平行,線框在磁場中上下運動,穿過線框的磁通量保持不變,不會產生感應電流,故B正確;如題圖丙所示,線框繞位于線框平面內且與磁感線垂直的軸線AB轉動,穿過線框的磁通量發生變化,會產生感應電流,故C錯誤;如題圖丁所示,線框繞位于線框平面內且與磁感線平行的軸線CD轉動,穿過線框的磁通量保持不變,不會產生感應電流,故D正確。]
7.不偏轉 偏轉 不偏轉
解析 絕緣線將導體AB懸掛在蹄形磁體的磁場中,閉合開關瞬間,穿過閉合回路的磁通量不變,則不會產生感應電流,所以電流表的指針不偏轉;保持蹄形磁體不動,使導體AB左右大幅度擺動,穿過閉合回路的磁通量變化,會產生感應電流,電流表的指針偏轉;保持導體AB不動,使蹄形磁體沿豎直方向上下平移,穿過閉合回路的磁通量不變,不會產生感應電流,電流表的指針不偏轉。
8.BD [甲圖,勻強磁場中的圓形線圈從實線位置向右平移到虛線位置,穿過線圈的磁通量不發生變化,所以線圈中沒有感應電流,故A錯誤;乙圖,半圓形線圈從實線位置逆時針旋轉到虛線位置,穿過線圈的磁通量減少,所以線圈中有感應電流,故B正確;丙圖,導體棒ab沿磁感線方向向上平移一小段距離,且保持穿過abcd中的磁感線條數不變,穿過回路的磁通量不發生變化,所以回路中沒有感應電流,故C錯誤;丁圖,通電直導線旁的導線框abcd垂直紙面向紙內平移,穿過線框的磁通量減少,所以線框中有感應電流,故D正確。]
9.CD [增大金屬圓環的直徑,圓環的上半部分和下半部分的面積變化大小相同,穿過圓環的磁通量不變化,則不產生感應電流,A錯誤;金屬圓環以O1O2為軸轉動90°過程中,穿過圓環的上半部分和下半部分的磁場變化大小相同,磁通量不變化,則不產生感應電流,B錯誤;向上平移金屬圓環,穿過圓環的磁通量向里增大,會產生感應電流,C正確;在金屬圓環的正下方放一根與題圖中磁場邊界平行的通電直導線,不論電流方向如何,通電直導線產生的磁場都會穿過圓環,則穿過圓環的磁通量發生變化,產生感應電流,D正確。]
10.BCD [線圈A接甲圖中的恒定電流,穿過線圈B中的磁通量不發生變化,線圈B中沒有感應電流產生,故A錯誤;在乙、丙、丁圖三種情況下,可以在線圈B中觀察到感應電流,因為在這三種情況下,線圈A中的電流發生了變化,它產生的磁場也發生變化,因而穿過線圈B中的磁通量發生變化,線圈B中有感應電流產生,故B、C、D正確。]
11.BD [穿過線圈的磁通量與線圈的匝數無關,故A錯誤;由安培定則可知長直導線I1在圓心O'處的磁感應強度沿z軸正方向,長直導線I2在圓心O'處的磁感應強度沿z軸負方向,根據B=k和I1=2I2可得圓心O'處的磁感應強度沿z軸正方向,故B正確;若I1=I2,穿過線圈的磁通量始終為零,磁通量不變,所以金屬線圈中無感應電流產生,故C錯誤;若2I1=I2,穿過線圈的磁通量沿z軸負方向,金屬線圈的圓心O'在xOy平面內沿直線y=x運動的過程中,穿過線圈的磁通量發生變化,則金屬線圈中有感應電流產生,故D正確。]

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