高二物理課后培優(yōu)分級練(人教版必修第三冊)13.3電磁感應現(xiàn)象及應用(原卷版+解析)

13.3電磁感應現(xiàn)象及應用課后培優(yōu)練課后培優(yōu)練級練培優(yōu)第一階——基礎過關練1．下列符合物理學史實的是（）A．法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系B．楞次總結了感應電流方向的判斷定律C．安培發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，實現(xiàn)了磁生電的設想D．法拉第提出了著名的分子電流假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質2．下列現(xiàn)象屬于電磁感應現(xiàn)象的是（）A．通電導線在磁場中受到力的作用，作用力方向由左手定則判定B．閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中就會產生電流C．一些物體在磁體或電流的作用下會顯現(xiàn)磁性，如插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化D．通電導線周圍和永磁體周圍一樣都存在磁場3．下列情況能產生感應電流的是（）A．如圖（a）所示，導體AB順著磁感線運動B．如圖（b）所示，條形磁鐵插入線圈中不動時C．如圖（c）所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直接通時D．如圖（c）所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直接通，當改變滑動變阻器阻值時4．如圖所示，開始時矩形線圈平面與磁場垂直，且一半在勻強磁場內一半在勻強磁場外，則下列方法在線圈中沒有產生感應電流的是（）A．以ab為軸轉動B．以OO′為軸轉動C．以ad為軸轉（小于60°）D．以bc為軸轉（小于60°）5．“探究影響感應電流方向的因素”的實驗裝置如圖所示，某實驗小組在實驗中判斷出電流從電流計正極（右）流入時，指針向右偏轉?，F(xiàn)將磁鐵從線圈上方某位置向上拔出線圈時，發(fā)現(xiàn)電流計的指針向右偏轉，則（）A．條形磁鐵上極是N極B．線圈內磁通量逐漸減小，感應電流的磁場與原磁場的方向相反C．磁鐵在豎直拔出過程中，感應電流在線圈內部磁場的方向向下D．若將磁鐵豎直向下插入線圈，電流計指針仍向右偏轉6．如圖所示，自感線圈較大的線圈L，其直流電阻不計，下列操作中能使電容器C的A板帶上正電的是（）A．S閉合的瞬間B．S斷開的瞬間C．S閉合，電路穩(wěn)定后D．S閉合，滑動變阻器的滑片移至最右端并保持靜止7．如圖所示，一個閉合金屬圓環(huán)用絕緣細線掛于O點，將圓環(huán)拉離平衡位置并由靜止釋放，圓環(huán)擺動過程中經過有界的水平方向的勻強磁場區(qū)域，A、B為該磁場的豎直邊界，磁場方向垂直于圓環(huán)所在平面向里，若不計空氣阻力，則（）A．圓環(huán)向右穿過磁場后，還能擺到釋放位置B．圓環(huán)進入磁場后離平衡位置越近速度越大，感應電流也越大C．在進入和離開磁場時，圓環(huán)中均有感應電流D．圓環(huán)最終將靜止在平衡位置8．（多選）如圖所示，環(huán)形金屬軟彈簧所處平面與某一勻強磁場垂直，將彈簧沿半徑方向向外拉成圓形，則以下措施不能使該金屬彈簧中產生電磁感應現(xiàn)象的是（）A．保持該圓的周長不變，將彈簧由圓形拉成方形B．保持該圓的周長不變，將彈簧由圓形拉成三角形C．保持該圓的面積不變，將彈簧由圓形拉成方形D．保持該圓的面積不變，將彈簧由圓形拉成三角形9．如圖所示，是矩形導線框abcd的對稱軸，其左方有垂直于紙面向外的勻強磁場。以下情況中有感應電流產生的是（）A．將abcd向紙外平移 B．將abcd向上平移C．將abcd以cd為軸轉動60° D．將abcd以ab為軸轉動60°培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練10．為了演示“感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化”的現(xiàn)象，老師做了這樣的演示實驗：如圖所示，鋁制水平橫梁兩端各固定一個鋁環(huán)，其中A環(huán)是閉合的，B環(huán)是斷開的，橫梁可以繞中間的支點在水平面內轉動。當裝置靜止不動時，用一磁鐵的N極去接近A環(huán)，發(fā)現(xiàn)橫梁繞支點沿順時針（俯視）方向轉動。若不考慮空氣流動對實驗結果的影響，關于該實驗，下列說法中正確的是（）A．若其他條件相同，磁鐵接近A環(huán)越快，A環(huán)中產生的感應電動勢就越大B．若其他條件相同，而將磁鐵的N極接近B環(huán)，則橫梁將繞支點沿逆時針（俯視）方向轉動C．無論磁鐵靠近A環(huán)或B環(huán)，相應環(huán)中都有焦耳熱產生D．若磁鐵N極靠近A環(huán)，沿磁鐵運動方向觀察，A環(huán)會有沿環(huán)順時針方向的感應電流11．在紙面內放有一磁鐵和一圓線圈，下列情況中能使線圈中產生感應電流的是（）A．將磁鐵在紙面內向下平移B．將磁鐵在紙面內向右平移C．將磁鐵的N極轉向紙外，S極轉向紙內D．將磁鐵繞垂直紙面的軸轉動12．（多選）如圖所示，有一正方形閉合線圈，在足夠大的勻強磁場中運動。下列四個圖中能產生感應電流的是（）A． B． C． D．13．（多選）如圖所示，矩形線圈平面與磁場垂直，且一半在勻強磁場內一半在勻強磁場外，下述過程中能使線圈產生感應電流的是（）A．以bc邊為軸轉動90°B．以ad邊為軸轉動90°C．將線圈向下平移D．將線圈向上平移14．（多選）如圖所示，將一大一小兩個不太大的正方形閉合導線框水平固定在同一高度上，兩個線框的中心重合。在它們的上方某處有一條形磁鐵由靜止開始下落，磁鐵在下落過程中正好從兩個線框的中心穿過而不與線框接觸，磁鐵最終落在水平地面上。在磁鐵穿過線框的過程中，下面說法正確的是（）A．穿過兩個線框的磁通量都一直在增大B．兩個線框中都會產生感應電流C．當條形磁鐵的中心正好和線框的中心重合時，大線框中的磁通量大于小線框中的磁通量D．當條形磁鐵的中心正好和線框的中心重合時，大線框中的磁通量小于小線框中的磁通量15．（多選）如圖所示，一個質量為M、長為L的銅管用細線懸掛在天花板上，現(xiàn)讓一強磁鐵（可視為質點，質量為m）從銅管上端由靜止下落，強磁鐵在下落過程中與銅管不接觸，在強磁鐵穿過銅管過程中（）A．銅管中沒有感應電流B．整個系統(tǒng)機械能不守恒C．細線中的拉力F＝MgD．強磁鐵穿過銅管的時間t＞16．某學校操場上有如圖所示的運動器械，兩根長金屬鏈條將一根金屬棒ab懸掛在固定的金屬架上。靜止時ab水平且沿東西方向。已知當?shù)氐牡卮艌龇较蜃阅舷虮毙毕蛳屡c豎直方向成45°?，F(xiàn)讓ab隨鏈條蕩起來，與豎直方向最大偏角為45°，則下列說法正確的是（）A．當ab棒自南向北經過最低點時，回路中無感應電流B．當鏈條與豎直方向成45°時，回路中感應電流為零C．當ab棒自南向北經過最低點時，回路中有感應電流D．在ab棒運動過程中，不斷有磁場能轉化為機械能13.3電磁感應現(xiàn)象及應用課后培優(yōu)練課后培優(yōu)練級練培優(yōu)第一階——基礎過關練1．下列符合物理學史實的是（）A．法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系B．楞次總結了感應電流方向的判斷定律C．安培發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，實現(xiàn)了磁生電的設想D．法拉第提出了著名的分子電流假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質【答案】B【詳解】A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。A錯誤；B．楞次總結了感應電流方向的判斷定律。B正確；C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，實現(xiàn)了磁生電的設想。C錯誤；D．安培提出了著名的分子電流假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質。D錯誤。故選B。2．下列現(xiàn)象屬于電磁感應現(xiàn)象的是（）A．通電導線在磁場中受到力的作用，作用力方向由左手定則判定B．閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中就會產生電流C．一些物體在磁體或電流的作用下會顯現(xiàn)磁性，如插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化D．通電導線周圍和永磁體周圍一樣都存在磁場【答案】B【詳解】A．通電導線在磁場中受到力的作用，作用力方向由左手定則判定，該現(xiàn)象不是電磁感應現(xiàn)象，選項A不符合題意；B．閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中就會產生電流，該現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象，選項B符合題意；C．一些物體在磁體或電流的作用下會顯現(xiàn)磁性，如插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化，該現(xiàn)象不是電磁感應現(xiàn)象，選項C不符合題意；D．通電導線周圍和永磁體周圍一樣都存在磁場，該現(xiàn)象不是電磁感應現(xiàn)象，選項D不符合題意；故選B。3．下列情況能產生感應電流的是（）A．如圖（a）所示，導體AB順著磁感線運動B．如圖（b）所示，條形磁鐵插入線圈中不動時C．如圖（c）所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直接通時D．如圖（c）所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直接通，當改變滑動變阻器阻值時【答案】D【詳解】A．導體順著磁感線運動，通過閉合電路的磁通量不變，不會產生感應電流，故A錯誤。B．條形磁鐵插入線圈中不動時，線圈中沒有磁通量的變化，從而不會產生感應電流，故B錯誤。C．小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直接通時，通過閉合回路的磁通量不變，不會產生感應電流，故C錯誤。D．小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直接通，當改變滑動變阻器的阻值時，電路中電流發(fā)生改變，A產生的磁場發(fā)生變化，B中的磁通量發(fā)生變化，產生感應電流，故D正確。故選D。4．如圖所示，開始時矩形線圈平面與磁場垂直，且一半在勻強磁場內一半在勻強磁場外，則下列方法在線圈中沒有產生感應電流的是（）A．以ab為軸轉動B．以OO′為軸轉動C．以ad為軸轉（小于60°）D．以bc為軸轉（小于60°）【答案】D【詳解】A．以ab為軸轉動，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應電流產生，故A錯誤；B．以OO′為軸轉動，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應電流產生，故B錯誤；C．以ad為軸轉動（小于60°），穿過線圈的磁通量一開始為隨后逐步減小到零，有感應電流產生，故C錯誤；D．以bc為軸轉動（小于60°），穿過線圈的磁通量為且保持不變，沒有感應電流產生，故D正確。故選D。【點睛】根據條件判斷磁通量的變化情況，繼而判斷是否有感應電流。5．“探究影響感應電流方向的因素”的實驗裝置如圖所示，某實驗小組在實驗中判斷出電流從電流計正極（右）流入時，指針向右偏轉?，F(xiàn)將磁鐵從線圈上方某位置向上拔出線圈時，發(fā)現(xiàn)電流計的指針向右偏轉，則（）A．條形磁鐵上極是N極B．線圈內磁通量逐漸減小，感應電流的磁場與原磁場的方向相反C．磁鐵在豎直拔出過程中，感應電流在線圈內部磁場的方向向下D．若將磁鐵豎直向下插入線圈，電流計指針仍向右偏轉【答案】C【詳解】ABC．電流計的指針向右偏轉，根據螺線管的繞向，說明螺線管中電流順時針方向（俯視），根據安培定則，螺線管產生的感應電流磁場方向是向下的，磁鐵向上拔出線圈，磁通量減小，根據楞次定律，感應電流磁場方向要與原磁場方向相同，說明原磁場方向（磁鐵在螺線管中的磁場）向下，所以條形磁鐵下極是N極。故AB錯誤，C正確；D．若將磁鐵豎直向下插入線圈，磁通量向下增大，感應電流磁場方向向上，螺線管中電流逆時針方向（俯視），則電流從電流計負極（左）流入，指針向左偏轉，故D錯誤。故選C。6．如圖所示，自感線圈較大的線圈L，其直流電阻不計，下列操作中能使電容器C的A板帶上正電的是（）A．S閉合的瞬間B．S斷開的瞬間C．S閉合，電路穩(wěn)定后D．S閉合，滑動變阻器的滑片移至最右端并保持靜止【答案】A【詳解】A．S閉合瞬間，由于L的自感作用，阻礙電流增大，則電源給電容器充電，所以A極帶正電，故A正確；B．S斷開瞬間，由于線圈電流變化，產生自感電動勢，阻礙電流減小，則對電容器充電，所以B板帶正電，故B錯誤；C．S閉合時電路穩(wěn)定后，L的電阻為零，所以C兩端無電壓；故C錯誤；D．S閉合，向右迅速移動滑動變阻器觸頭，電流減小，則自感線圈阻礙電流減小，對電容器充電，所以B極帶正電，故D錯誤。故選A。【點評】本題考查了LC振蕩電路中電流的變化，結合線圈對電流變化的特點分析判斷．7．如圖所示，一個閉合金屬圓環(huán)用絕緣細線掛于O點，將圓環(huán)拉離平衡位置并由靜止釋放，圓環(huán)擺動過程中經過有界的水平方向的勻強磁場區(qū)域，A、B為該磁場的豎直邊界，磁場方向垂直于圓環(huán)所在平面向里，若不計空氣阻力，則（）A．圓環(huán)向右穿過磁場后，還能擺到釋放位置B．圓環(huán)進入磁場后離平衡位置越近速度越大，感應電流也越大C．在進入和離開磁場時，圓環(huán)中均有感應電流D．圓環(huán)最終將靜止在平衡位置【答案】C【詳解】AC．當圓環(huán)進、出磁場時，由于圓環(huán)內的磁通量發(fā)生變化，所以有感應電流產生，同時金屬圓環(huán)本身有電阻，部分機械能會轉化成熱量而損失，因此圓環(huán)不會擺到釋放位置，A錯誤，C正確；BD．隨著圓環(huán)進、出磁場，其機械能逐漸減少，圓環(huán)擺動的幅度越來越小，當圓環(huán)只在勻強磁場中擺動時，圓環(huán)內無磁通量的變化，無感應電流產生，圓環(huán)將在A、B間來回擺動，BD錯誤。故選C。8．（多選）如圖所示，環(huán)形金屬軟彈簧所處平面與某一勻強磁場垂直，將彈簧沿半徑方向向外拉成圓形，則以下措施不能使該金屬彈簧中產生電磁感應現(xiàn)象的是（）A．保持該圓的周長不變，將彈簧由圓形拉成方形B．保持該圓的周長不變，將彈簧由圓形拉成三角形C．保持該圓的面積不變，將彈簧由圓形拉成方形D．保持該圓的面積不變，將彈簧由圓形拉成三角形【答案】CD【詳解】AB．保持該圓的周長不變，將彈簧由圓形拉成方形或將彈簧由圓形拉成三角形，環(huán)形金屬軟彈簧圍成的面積改變，穿過金屬軟彈簧的磁通量發(fā)生變化會產生感應電流，故AB錯誤；CD．環(huán)形金屬軟彈簧圍成的面積不變，穿過金屬軟彈簧的磁通量就不會變化，就不會產生感應電流，故CD正確。故選CD。9．如圖所示，是矩形導線框abcd的對稱軸，其左方有垂直于紙面向外的勻強磁場。以下情況中有感應電流產生的是（）A．將abcd向紙外平移 B．將abcd向上平移C．將abcd以cd為軸轉動60° D．將abcd以ab為軸轉動60°【答案】C【詳解】A．由于磁場為勻強磁場，將abcd向紙外平移，其磁通量都不變化，因此不會產生感應電流，故A錯誤；B．由于磁場為勻強磁場，將abcd向上平移，其磁通量都不變化，因此不會產生感應電流，故B錯誤；C．將abcd以cd為軸轉動60°，線圈的磁通量將發(fā)生變化，因此有感應電流產生，故C正確；D．將abcd以ab為軸轉動60°，穿過線圈的磁通量不變化，不產生感應電流，故D錯誤。故選C。培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練10．為了演示“感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化”的現(xiàn)象，老師做了這樣的演示實驗：如圖所示，鋁制水平橫梁兩端各固定一個鋁環(huán)，其中A環(huán)是閉合的，B環(huán)是斷開的，橫梁可以繞中間的支點在水平面內轉動。當裝置靜止不動時，用一磁鐵的N極去接近A環(huán)，發(fā)現(xiàn)橫梁繞支點沿順時針（俯視）方向轉動。若不考慮空氣流動對實驗結果的影響，關于該實驗，下列說法中正確的是（）A．若其他條件相同，磁鐵接近A環(huán)越快，A環(huán)中產生的感應電動勢就越大B．若其他條件相同，而將磁鐵的N極接近B環(huán)，則橫梁將繞支點沿逆時針（俯視）方向轉動C．無論磁鐵靠近A環(huán)或B環(huán)，相應環(huán)中都有焦耳熱產生D．若磁鐵N極靠近A環(huán)，沿磁鐵運動方向觀察，A環(huán)會有沿環(huán)順時針方向的感應電流【答案】A【詳解】A．A環(huán)閉合，磁鐵接近A環(huán)越快，A環(huán)中磁通量的變化率越大，根據法拉第電磁感應定律可知產生的感應電動勢越大，故A正確；B．B環(huán)不閉合，磁鐵接近B環(huán)時，環(huán)內不產生感應電流，因此B環(huán)不受磁場的作用力，橫桿不轉動，故B錯誤；C．磁鐵靠近A環(huán)時，在A環(huán)內會產生感應電流，從而產生焦耳熱，當磁鐵靠近B環(huán)時，會產生感應電動勢，但不會形成感應電流，不會產生焦耳熱，故C錯誤；D．磁鐵N極靠近A環(huán)時，A環(huán)垂直于紙面向里的磁通量增大，所以A環(huán)中感應電流的磁場方向垂直于紙面向外，A環(huán)中會產生逆時針方向的感應電流，故D錯誤。故選A。11．在紙面內放有一磁鐵和一圓線圈，下列情況中能使線圈中產生感應電流的是（）A．將磁鐵在紙面內向下平移B．將磁鐵在紙面內向右平移C．將磁鐵的N極轉向紙外，S極轉向紙內D．將磁鐵繞垂直紙面的軸轉動【答案】C【詳解】A．圖示位置，沒有磁感線穿過線圈，線圈的磁通量為零，將磁鐵在紙面內向下平移時，線圈的磁通量仍為零，沒有變化，所以線圈中沒有感應電流產生，A錯誤；B．圖示位置，沒有磁感線穿過線圈，線圈的磁通量為零，將磁鐵在紙面內向右平移時，線圈的磁通量仍為零，沒有變化，所以線圈中沒有感應電流產生，B錯誤；C．將磁鐵的N極轉向紙外，S極轉向紙內，將有磁感線穿過線圈，線圈的磁通量增大，將產生感應電流，C正確；D．圖示位置，沒有磁感線穿過線圈，線圈的磁通量為零，將磁鐵繞垂直紙面的軸轉動，線圈的磁通量仍為零，沒有變化，所以線圈中沒有感應電流產生，D錯誤。故選C。12．（多選）如圖所示，有一正方形閉合線圈，在足夠大的勻強磁場中運動。下列四個圖中能產生感應電流的是（）A． B． C． D．【答案】BD【詳解】A．線圈移動過程中，磁通量保持不變，故不能產生感應電流，A錯誤；B．線圈從圖示位置轉動，磁通量變小，故能產生感應電流，B正確；C．線圈與磁場平行，磁通量恒為0，故不能產生感應電流，C錯誤；D．線圈從圖示位置轉動，磁通量增加，故能產生感應電流，D正確。故選BD。13．（多選）如圖所示，矩形線圈平面與磁場垂直，且一半在勻強磁場內一半在勻強磁場外，下述過程中能使線圈產生感應電流的是（）A．以bc邊為軸轉動90°B．以ad邊為軸轉動90°C．將線圈向下平移D．將線圈向上平移【答案】AB【詳解】AB．以bc邊為軸轉動90°和以ad為軸轉動90°的過程，穿過矩形線圈的磁通量都發(fā)生變化，由產生感應電流的條件可知，線圈中能產生感應電流，AB正確；CD．而將線圈上、下平移時，穿過矩形線圈的磁通量均不變，根據產生感應電流的條件可知，線圈中不產生感應電流，CD錯誤。故選AB。14．（多選）如圖所示，將一大一小兩個不太大的正方形閉合導線框水平固定在同一高度上，兩個線框的中心重合。在它們的上方某處有一條形磁鐵由靜止開始下落，磁鐵在下落過程中正好從兩個線框的中心穿過而不與線框接觸，磁鐵最終落在水平地面上。在磁鐵穿過線框的過程中，下面說法正確的是（）A．穿過兩個線框的磁通量都一直在增大B．兩個線框中都會產生感應電流C．當條形磁鐵的中心正好和線框的中心重合時，大線框中的磁通量大于小線框中的磁通量D．當條形磁鐵的中心正好和線框的中心重合時，大線框中的磁通量小于小線框中的磁通量【答案】BD【詳解】A．穿過兩個線框的磁通量都先增大后減小，故A錯。B．兩個線框閉合且有磁通量變化，所以都會產生感應電流，故B正確C