5.2 电磁感应现象及其应用 自主提升过关练（含解析） 一、选择题 1．如图所示，线圈 B 套在线圈 A 外面，线圈 A 通过滑动变阻器和开关连接到直流电源 上，线圈 B 的两端与电流表连接构成闭合回路。下列操作中电流表指针不能发生偏转 的是（　　） A．接通开关瞬间 B．断开开关瞬间 C．闭合开关，线圈 A 中电流稳定时 D．闭合开关一段时间后，迅速移动滑动变阻器滑片时 2．如图甲所示，两匀强磁场 B1 和 B2 的方向均垂直纸面向里，其边界与固定的金属线 圈的直径 MN 重合，磁感应强度 B1 和 B2 随时间 t 的变化规律分别如图乙中的直线 a 和 b 所示。下列说法正确的是（　　） A．t1 时刻金属线圈中无感应电流 B．0～t2 时间内金属线圈中的感应电流沿逆时针方向 C．0～t1 时间内金属线圈受到向左的安培力 D．0～t2 时间内金属线圈始终受到向右的安培力 3．有人根据条形磁铁的磁场分布情况用塑料制作了一个模具，模具的侧边界刚好与该 条形磁铁的磁感线重合，如图所示．另取一个柔软的弹性导体线圈套在模具上方某位 置，线圈贴着模具上下移动的过程中，下列说法正确的是（地磁场很弱，可以忽略） （　　） A．线圈切割磁感线，线圈中产生感应电流 B．线圈紧密套在模具上移动过程中，线圈中没有感应电流产生 C．由于线圈所在处的磁场是不均匀的，故而不能判断线圈中是否有感应电流产生 D．若线圈平面放置不水平，则移动过程中会产生感应电流 4．法拉第在一个粗软铁环上绕上两个彼此绝缘的线圈 A 和 B，线圈 A 的两端用导线连 接成闭合回路，并在导线下面放置一个与导线平行的小磁针，线圈 B 则和一个电池组 及开关相连接，如图所示。法拉第在进行实验时观察到的现象是（ ） A．闭合开关瞬间，观察到小磁针发生偏转 B．闭合开关后，观察到小磁针保持偏转状态 C．断开开关瞬间，观察到小磁针不发生偏转 D．断开开关后，观察到小磁针保持偏转状态 5．下列说法正确的是（ ） A．由 UEd 可知，在匀强电场中两点间的电势差 U 等于电场强度 E 乘以两点间的距离 d B．由 B  F 可知，若通电导线在某空间未受磁场力，则表明该空间不存在磁场 IL C．楞次定律其实质是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现 D．由 UEIr 可知，当电路处于断路状态时 I0，EU。所以，电源电动势就是断路 状态时的路端电压 6．下列四种情境中说法中正确的是（　　） A．图甲中，M、N 两点磁感应强度相同 B．图乙中，线圈穿过磁铁从 M 运动到 L 的过程中，穿过线圈的磁通量先减小后增大 C．图丙中，闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中，线框中没有感应电流产生 D．图丁中，线框在与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，线框中有感应电流 产生 7．如图所示，水平桌面上固定一通电直导线，电流方向如图，且电流逐渐增大，导线 右侧有一金属导线制成的圆环，且圆环始终静止在水平桌面上，则（　　） A．圆环中产生顺时针方向的感应电流 B．圆环中产生恒定的感应电流 C．圆环有扩张的趋势 D．圆环受到水平向左的摩擦力 8．如图为法拉第发现电磁感应现象的实验装置示意图，软铁环上绕有两个线圈，下列 操作中能观察到灵敏电流计 G 的指针发生偏转的是（　　） A．S1 处于闭合状态，闭合 S2 瞬间 B．S2 处于闭合状态，闭合 S1 瞬间 C．S1、S2 均处于闭合状态，断开 S2 瞬间 D．S1、S2 均处于断开状态，闭合 S2 瞬间 9．如图所示，正六边形导线框 ABCDEF 处于垂直纸面向里的匀强磁场中，线框平面 与磁场垂直，O 为导线框的几何中心，磁场空间足够大。为使导线框中能产生感应电 流，下列措施可行的是（　　） A．使导线框向右匀速运动 B．使导线框向左加速运动 C．使导线框绕过 O 点且垂直于线框平面的轴旋转 D．使导线框以 AD 连线为轴转动。 10．两个线圈绕在铁芯上分别与电源、电流计组成如图所示的电路，开关 S1 和 S2 均断 开，下列操作中可观察到电流计指针偏转的是（　　） A．闭合 S1 瞬间 B．闭合 S2 瞬间 C．先闭合 S2，再闭合 S1 瞬间 D．先闭合 S1 至稳定后，再闭合 S2 瞬间 11．两个环 A、B 置于同一水平面上，其中 A 是边缘均匀带电的绝缘环，B 是导体环。 当 A 以如图所示的方向绕中心转动时，B 中产生如图所示方向的感应电流。则（　 　） A．A 可能带正电且转速减小 B．A 可能带正电且转速恒定 C．A 可能带负电且转速减小 D．A 可能带负电且转速增大 12．下列说法正确的是（　　） A．卡文迪什通过实验测出了万有引力常量 G B．牛顿提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 C．库仑发现了库仑定律并测出了静电力常量 k D．赫兹发现了电磁感应现象，总结出了产生感应电流的条件 13．电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜 传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大，压电薄膜与电容器 C、电阻 R 组成图甲所示的回路。红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回 路中产生两脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照，则红灯亮时（　 　） A．汽车前轮停在感应线上不动时，不会被电子眼拍照 B．汽车的前、后轮先后经过感应线，不会被电子眼拍照 C．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，不会被电子眼拍照 D．汽车前轮经过感应线，但后轮没有经过感应线后就立即停下，不会被电子眼拍照 14．如图所示，变化的匀强磁场垂直穿过金属框架 MNQP，金属杆 ab 在恒力 F 作用下 沿框架从静止开始运动，t=0 时磁感应强度大小为 B0，为使 ab 产生感应电流，下列能 1 正确反映磁感应强度 B 的倒数 B 随时间 t 变化关系的图象是（　　） A． B． C． D． 15．在物理学史上，奥斯特首先发现电流周围存在磁场。随后，物理学家提出“磁生电” 的设想。很多科学家为证实这种设想进行了大量研究。下列实验中可以产生感应电流 的是（　　） A．甲图，条形磁铁向闭合金属环运动 B．乙图，条形磁铁插入接有电流表的线圈的过程 C．丙图中，开关闭合后发现金属棒运动 D．丁图中，导线缠绕在磁铁上与灵敏电流计连接 二、解答题 16．如图，线圈 M 和线圈 P 绕在同一个铁芯上。 (1)当合上开关 S 的一瞬间，线圈 P 里是否有感应电流？ (2)当断开开关 S 的一瞬间，线圈 P 里是否有感应电流？ 17．简要说明楞次定律是能量守恒定律的表现？ 参考答案 1．C 【解析】 【详解】 ABD．接通开关和断开开关及闭合开关一段时间后，迅速移动滑动变阻器滑片时，都会导 致电流的变化，则线圈 A 中的磁场发生变化，线圈 B 中都会产生感应电流，在电流表指针 会偏转，故 ABD 不符合题意。 C．闭合开关，线圈 A 中电流稳定时，线圈 A 中磁场不发生变化，则线圈 B 中不会产生感 应电流，则电流表指针不偏转，故 C 符合题意。 故选 C。 2．B 【解析】 【详解】 AB．根据楞次定律，在 0～t2 时间内，B1 在金属线圈中产生顺时针的感应电流 I1，B2 在金 属线圈中产生逆时针的感应电流 I2，根据图像，B2 的变化率大比 B1 的变化率大，I2 大于 I1，总电流方向为逆时针，所以，在 0～t2 时间内，金属线圈中一直有感应电流，且方向一 直沿逆时针方向，A 错误，B 正确； CD．在 0～t1 时间内，左右两半部分线圈所受的安培力分别为 F左  B1 IL 根据左手定则，安培力的方向向右 F右  B2 IL 根据左手定则，安培力的方向向左 根据图像 B1  B2 解得 F左  F右 合力向右，0～t1 时间内金属线圈受到的安培力向右； 在 t1～t2 时间内，左右两半部分线圈所受的安培力分别为 F左� B1� IL 根据左手定则，安培力的方向向右 F右� B2� IL 根据左手定则，安培力的方向向左 根据图像 B2� B1� 解得 F右� F左� 合力向左，在 t1～t2 时间内金属线圈受到的安培力向左；所以，在 0～t2 时间内，金属线圈 受到的安培力先向右后向左，CD 错误。 故选 B。 3．B 【解析】 【详解】 由题，模具的形状与磁感线的形状是相同的，则线圈贴着模具上下移动的过程中穿过线圈 的磁感线的条数不会发生变化，即穿过线圈的磁通量不变，所以线圈紧密套在模具上移动 过程中不出现感应电流。同样若线圈平面放置不水平，则移动过程中由于穿过线圈的磁通 量不变，也不会产生感应电流。 故选 B。 4．A 【解析】 【详解】 AC．闭合和断开开关瞬间，线圈 B 中的电流强度发生变化，线圈 B 的电流在铁芯内部产生 变化的磁场，使得线圈 A 中的磁通量发生变化，线圈 A 中产生感应电流，由于电流的周围 存在着磁场，所以观察到小磁针发生偏转，故 A 正确，C 错误； B．闭合开关后，线圈 B 中的电流保持不变，铁芯内的磁通量不会发生变化，线圈 A 中不 会产生感应电流，所以小磁针不会发生偏转，故 B 错误； D．断开开关后，线圈 B 中没有电流，铁芯内的磁通量为零且不变，线圈 A 中不会产生感 应电流，所以小磁针不会发生偏转，故 D 错误。 故选 A。 5．C 【解析】 【详解】 A．由公式 U=Ed 可知，在匀强电场中两点间电势差 U 等于电场强度 E 与两点间沿电场方 向距离 d 的乘积， A 错误； B．一根通电直导线在某个空间没有受到磁场力的作用，可能是空间没有磁场，也可能是 电流的方向与磁场方向平行，B 错误； C．楞次定律其实质是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现， C 正确； D．由 U  E  Ir 可知，当电路处于断路状态时 I=0，E=U。所以电源电动势在数值上等于 断路状态时的路端电压，但二者不能等同。电动势是描述电源性质的重要物理量，是非静 电力把单位正电荷从负极移到正极所做的功，而电源的路端电压是指电源加在外电路两端 的电压，是静电力把单位正电荷从正极经外电路移到负极所做的功。D 错误。 故选 C。 6．D 【解析】 【详解】 A．图甲中，M、N 两点磁感应强度大小相同，方向不同，故 A 错误； B．图乙中，线圈位于磁铁中间时，穿过线圈的磁通量最大，线圈穿过磁铁从 M 运动到 L 的过程中，穿过线圈的磁通量先增大后减小，故 B 错误； C．图丙中，闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中，线框中磁通量改变，线框中 有感应电流产生，故 C 错误； D．线框在与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，穿过线框的磁通量变化，线框中 有感应电流产生，故 D 正确。 故选 D。 7．