課時13.3電磁感應現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電磁感應現象及應用了解電磁感應的發(fā)現過程。通過實驗，了解電磁感應現象，了解產生感應電流的條件。知道電磁感應現象的應用及其對現代社會的影響。一、劃時代的發(fā)現1．電流的磁效應引起的思考：既然電流能夠產生磁場，那么，為什么不能用磁體使導線中產生電流呢？2．法拉第的探索：經歷了長達10年的探索，經歷了一次次失敗，最終領悟到，“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現的效應。3．電磁感應：由磁產生電的現象。4．感應電流：由電磁感應產生的電流。二、產生感應電流的條件1．探索感應電流產生的條件(1)實驗裝置(2)實驗過程開關和變阻器的狀態(tài)線圈B中是否有電流開關閉合瞬間有開關斷開瞬間有開關閉合時，滑動變阻器不動無開關閉合時，迅速移動滑動變阻器的滑片有2.產生感應電流的條件：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生感應電流。三、電磁感應現象的應用1．最早的發(fā)電機：法拉第的圓盤發(fā)電機。2．電廠里的發(fā)電機、生產和生活中廣泛使用的變壓器、電磁爐等都是根據電磁感應制造的。基礎過關練題組一電磁感應現象的發(fā)現1.(2021江蘇揚州調研)物理學發(fā)展史中，許多物理學家的科學發(fā)現推動了人類歷史的進步。最先發(fā)現電磁感應現象的物理學家是()2.在科學研究的道路上經常會出現令人惋惜的遺憾。例如，1825年瑞士年輕物理學家科拉頓一個人在研究電磁現象時，實驗裝置如圖所示，為避免磁鐵的磁場對小磁針產生影響，他把實驗裝置放在兩個房間，在右邊房間里把磁鐵反復插入線圈，然后跑到左邊房間里觀察，結果沒有看到小磁針偏轉。下列說法中正確的是()C.科拉頓沒看到小磁針偏轉，是因為當他跑到另一個房間時，電磁感應過程已經結束D.科拉頓沒看到小磁針偏轉，是因為該實驗中的磁鐵磁性太弱題組二產生感應電流的條件3.(2022江蘇鹽城伍佑中學期中)矩形線圈ABCD位于通有恒定電流的長直導線附近，線圈與導線在同一平面內，線圈的兩個邊與導線平行，以下哪個方式可以讓線圈中有感應電流產生()4.(2022遼寧遼河油田第二高級中學月考)如圖所示，一金屬圓線圈和一條形磁鐵的中軸線在同一豎直平面內，下列情況中能使線圈中產生感應電流的是()C.使磁鐵在圖示的平面內N極向上、S極向下轉動D.將磁鐵的N極轉向紙外，S極轉向紙內5.(2020安徽合肥期末)如圖所示，導線ab和cd互相平行，則下列四種情況下導線cd中無電流的是()B.開關S是閉合的，滑動變阻器的滑片向左滑C.開關S是閉合的，滑動變阻器的滑片向右滑D.開關S始終閉合，滑動變阻器的滑片不動6.(2020四川宜賓第四中學期中)法拉第在1831年發(fā)現了“磁生電”現象。如圖，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上，線圈A和電池連接，線圈B用長直導線連通，在長直導線正下方平行于導線放置一個小磁針。下列有關實驗現象的說法中正確的是()A.只要A線圈中電流足夠大，小磁針就會發(fā)生偏轉B.閉合開關電流穩(wěn)定后，線圈B匝數較少時小磁針不偏轉，匝數足夠多時小磁針偏轉C.線圈A和電池接通瞬間，小磁針會偏轉D.線圈A和電池斷開瞬間，小磁針不會偏轉7.(2022江蘇揚州高郵期中)關于下列四種情境，說法正確的是()A.甲圖中，金屬框在勻強磁場中向右運動時產生電流B.乙圖中，金屬框在勻強磁場中沿圖示方向轉動時產生電流C.丙圖中，通電直導線與金屬圓環(huán)直徑重合，增大導線中的電流時金屬環(huán)中產生電流D.丁圖中，磁鐵向鋁環(huán)B靠近時，鋁環(huán)B中產生電流8.(2020北京師范大學附屬中學期末)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。t=0時，磁感應強度為B0，此時MN到達的位置使MDEN為一個邊長為l的正方形。為使MN棒中不產生感應電流，從t=0開始，磁感應強度B應怎樣隨時間t變化?請推導出這種情況下B與t的關系式。題組三實驗：探究感應電流產生的條件9.(2021重慶期末)利用如圖所示電路探究“電磁感應現象”。(1)實物圖中已連接好部分導線，為使實驗順利進行，請完成其他連線。(2)正確連接好實驗電路后，開關閉合時，靈敏電流計G的指針處于刻度盤中央位置。保持其他條件不變，只將線圈A豎直向上提離線圈B的過程中，觀察到靈敏電流計G的指針向右偏。①其他條件不變，只將鐵芯豎直向上提離線圈A的過程中，觀察到靈敏電流計G的指針；

②其他條件不變，只將開關斷開的瞬間，觀察到靈敏電流計G的指針；

③其他條件不變，只將滑動變阻器的滑片向b端移動過程中，觀察到靈敏電流計G的指針。(以上均填“向左偏”“向右偏”或“處于刻度盤中央”)答案與解析3電磁感應現象及應用基礎過關練1.A最先發(fā)現電磁感應現象的物理學家是法拉第，選項A正確。2.C通電導線周圍產生磁場的現象叫電流的磁效應。將磁鐵插入線圈的過程中，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中產生感應電流；電流周圍存在磁場，故小磁針會發(fā)生轉動。但當科拉頓跑到另一個房間時，穿過線圈的磁通量不變，線圈中沒有感應電流，所以小磁針不偏轉，C正確。3.D當線圈豎直上下運動、以通電導線為軸轉動時，穿過線圈的磁通量不變，不會產生感應電流，選項A、B、C錯誤；當線圈繞AB邊轉動時，穿過線圈的磁通量有變化，線圈中有感應電流產生，選項D正確。4.D磁鐵在圖中位置時，從N極到S極的磁感線與線圈平面平行，穿過線圈的磁通量為零；磁鐵豎直向上平移、水平向右平移、在圖示平面內轉動時，穿過線圈的磁通量均沒有發(fā)生變化，線圈中沒有感應電流，選項A、B、C錯誤；磁鐵N極轉向紙外，S極轉向紙內時，穿過線圈的磁通量發(fā)生了變化，滿足產生感應電流的條件，選項D正確。5.D產生感應電流的條件是：穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化，在A、B、C選項中，導線ab中電流發(fā)生變化，穿過cd所在回路的磁通量發(fā)生變化，產生感應電流；選項D中，導線ab中電流不變化，穿過cd所在回路的磁通量不變化，不產生感應電流。故選D。6.C小磁針會不會偏轉取決于B線圈中有沒有電流，而B中有沒有電流取決于穿過B線圈的磁通量是否發(fā)生變化。當A線圈中電流足夠大，但不變化時，B中無感應電流，小磁針不會發(fā)生偏轉，A錯；當閉合開關電流穩(wěn)定后，穿過線圈B的磁通量不發(fā)生變化，所以小磁針也不會發(fā)生偏轉，故B錯；線圈A和電池接通或斷開的瞬間，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，B中有感應電流，則小磁針會偏轉，故C對，D錯。7.B甲圖中，金屬框在勻強磁場中向右運動時，穿過金屬框的磁通量不變，不能產生電流，A錯誤；乙圖中，金屬框在勻強磁場中沿圖示方向轉動時，穿過金屬框的磁通量會發(fā)生變化，會產生電流，B正確；丙圖中，由于通電直導線與金屬圓環(huán)直徑重合，根據安培定則以及對稱性可知穿過金屬圓環(huán)的磁通量始終為零，即使增大導線中的電流，金屬環(huán)中也不產生電流，C錯誤；丁圖中，磁鐵向鋁環(huán)B靠近時，鋁環(huán)B中磁通量變化，但由于鋁環(huán)B沒有構成閉合回路，所以鋁環(huán)B中不會產生電流，D錯誤。8.答案B=B解析要使MN棒中不產生感應電流，應使穿過閉合回路的磁通量不發(fā)生變化。在t=0時刻，穿過閉合回路的磁通量Φ1=B0S=B0l2設t時刻的磁感應強度為B，此時穿過閉合回路的磁通量為Φ2=Bl(l+vt)由Φ1=Φ2得B=B9.答案(1)見解析圖(2)①向右偏②向右偏③向左偏解析(1)如圖所示(2)由題知，只將線圈A豎直向上提離線圈B的過程中，靈敏電流計G的指針向右偏，該過程中穿過線圈B的磁通量減小。①其他條件