課時(shí)13.3電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用高中物理練習(xí)分類專題教案（人教版2019）

第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步課時(shí)13.3電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用了解電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過程。通過實(shí)驗(yàn)，了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，了解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用及其對現(xiàn)代社會(huì)的影響。一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)1．電流的磁效應(yīng)引起的思考：既然電流能夠產(chǎn)生磁場，那么，為什么不能用磁體使導(dǎo)線中產(chǎn)生電流呢？2．法拉第的探索：經(jīng)歷了長達(dá)10年的探索，經(jīng)歷了一次次失敗，最終領(lǐng)悟到，“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。3．電磁感應(yīng)：由磁產(chǎn)生電的現(xiàn)象。4．感應(yīng)電流：由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流。二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1．探索感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件(1)實(shí)驗(yàn)裝置(2)實(shí)驗(yàn)過程開關(guān)和變阻器的狀態(tài)線圈B中是否有電流開關(guān)閉合瞬間有開關(guān)斷開瞬間有開關(guān)閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器不動(dòng)無開關(guān)閉合時(shí)，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片有2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合導(dǎo)體回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用1．最早的發(fā)電機(jī)：法拉第的圓盤發(fā)電機(jī)。2．電廠里的發(fā)電機(jī)、生產(chǎn)和生活中廣泛使用的變壓器、電磁爐等都是根據(jù)電磁感應(yīng)制造的。基礎(chǔ)過關(guān)練題組一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1.(2021江蘇揚(yáng)州調(diào)研)物理學(xué)發(fā)展史中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類歷史的進(jìn)步。最先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的物理學(xué)家是()2.在科學(xué)研究的道路上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)令人惋惜的遺憾。例如，1825年瑞士年輕物理學(xué)家科拉頓一個(gè)人在研究電磁現(xiàn)象時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，為避免磁鐵的磁場對小磁針產(chǎn)生影響，他把實(shí)驗(yàn)裝置放在兩個(gè)房間，在右邊房間里把磁鐵反復(fù)插入線圈，然后跑到左邊房間里觀察，結(jié)果沒有看到小磁針偏轉(zhuǎn)。下列說法中正確的是()C.科拉頓沒看到小磁針偏轉(zhuǎn)，是因?yàn)楫?dāng)他跑到另一個(gè)房間時(shí)，電磁感應(yīng)過程已經(jīng)結(jié)束D.科拉頓沒看到小磁針偏轉(zhuǎn)，是因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)中的磁鐵磁性太弱題組二產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件3.(2022江蘇鹽城伍佑中學(xué)期中)矩形線圈ABCD位于通有恒定電流的長直導(dǎo)線附近，線圈與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線圈的兩個(gè)邊與導(dǎo)線平行，以下哪個(gè)方式可以讓線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生()4.(2022遼寧遼河油田第二高級中學(xué)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(nèi)，下列情況中能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()C.使磁鐵在圖示的平面內(nèi)N極向上、S極向下轉(zhuǎn)動(dòng)D.將磁鐵的N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)5.(2020安徽合肥期末)如圖所示，導(dǎo)線ab和cd互相平行，則下列四種情況下導(dǎo)線cd中無電流的是()B.開關(guān)S是閉合的，滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑C.開關(guān)S是閉合的，滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑D.開關(guān)S始終閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)6.(2020四川宜賓第四中學(xué)期中)法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象。如圖，他把兩個(gè)線圈繞在同一個(gè)軟鐵環(huán)上，線圈A和電池連接，線圈B用長直導(dǎo)線連通，在長直導(dǎo)線正下方平行于導(dǎo)線放置一個(gè)小磁針。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.閉合開關(guān)電流穩(wěn)定后，線圈B匝數(shù)較少時(shí)小磁針不偏轉(zhuǎn)，匝數(shù)足夠多時(shí)小磁針偏轉(zhuǎn)C.線圈A和電池接通瞬間，小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn)D.線圈A和電池?cái)嚅_瞬間，小磁針不會(huì)偏轉(zhuǎn)7.(2022江蘇揚(yáng)州高郵期中)關(guān)于下列四種情境，說法正確的是()A.甲圖中，金屬框在勻強(qiáng)磁場中向右運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電流B.乙圖中，金屬框在勻強(qiáng)磁場中沿圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電流C.丙圖中，通電直導(dǎo)線與金屬圓環(huán)直徑重合，增大導(dǎo)線中的電流時(shí)金屬環(huán)中產(chǎn)生電流D.丁圖中，磁鐵向鋁環(huán)B靠近時(shí)，鋁環(huán)B中產(chǎn)生電流8.(2020北京師范大學(xué)附屬中學(xué)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(qiáng)磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)。t=0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN為一個(gè)邊長為l的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t=0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化?請推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式。題組三實(shí)驗(yàn)：探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件9.(2021重慶期末)利用如圖所示電路探究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”。(1)實(shí)物圖中已連接好部分導(dǎo)線，為使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，請完成其他連線。(2)正確連接好實(shí)驗(yàn)電路后，開關(guān)閉合時(shí)，靈敏電流計(jì)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(jì)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(jì)G的指針；

②其他條件不變，只將開關(guān)斷開的瞬間，觀察到靈敏電流計(jì)G的指針；

③其他條件不變，只將滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)過程中，觀察到靈敏電流計(jì)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(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用基礎(chǔ)過關(guān)練1.A最先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的物理學(xué)家是法拉第，選項(xiàng)A正確。2.C通電導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象叫電流的磁效應(yīng)。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(chǎn)生感應(yīng)電流；電流周圍存在磁場，故小磁針會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。但當(dāng)科拉頓跑到另一個(gè)房間時(shí)，穿過線圈的磁通量不變，線圈中沒有感應(yīng)電流，所以小磁針不偏轉(zhuǎn)，C正確。3.D當(dāng)線圈豎直上下運(yùn)動(dòng)、以通電導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤；當(dāng)線圈繞AB邊轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量有變化，線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)D正確。4.D磁鐵在圖中位置時(shí)，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(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量均沒有發(fā)生變化，線圈中沒有感應(yīng)電流，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤；磁鐵N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)時(shí)，穿過線圈的磁通量發(fā)生了變化，滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，選項(xiàng)D正確。5.D產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，在A、B、C選項(xiàng)中，導(dǎo)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(chǎn)生感應(yīng)電流；選項(xiàng)D中，導(dǎo)線ab中電流不變化，穿過cd所在回路的磁通量不變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流。故選D。6.C小磁針會(huì)不會(huì)偏轉(zhuǎn)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(dāng)A線圈中電流足夠大，但不變化時(shí)，B中無感應(yīng)電流，小磁針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A錯(cuò)；當(dāng)閉合開關(guān)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(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)；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(yīng)電流，則小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn)，故C對，D錯(cuò)。7.B甲圖中，金屬框在勻強(qiáng)磁場中向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過金屬框的磁通量不變，不能產(chǎn)生電流，A錯(cuò)誤；乙圖中，金屬框在勻強(qiáng)磁場中沿圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過金屬框的磁通量會(huì)發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生電流，B正確；丙圖中，由于通電直導(dǎo)線與金屬圓環(huán)直徑重合，根據(jù)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(dǎo)線中的電流，金屬環(huán)中也不產(chǎn)生電流，C錯(cuò)誤；丁圖中，磁鐵向鋁環(huán)B靠近時(shí)，鋁環(huán)B中磁通量變化，但由于鋁環(huán)B沒有構(gòu)成閉合回路，所以鋁環(huán)B中不會(huì)產(chǎn)生電流，D錯(cuò)誤。8.答案B=B解析要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)使穿過閉合回路的磁通量不發(fā)生變化。在t=0時(shí)刻，穿過閉合回路的磁通量Φ1=B0S=B0l2設(shè)t時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，此時(shí)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(jì)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