3.1 电磁感应现象
题组一 磁通量及物理学史
1．磁通量可以形象地理解为“穿过一个闭合电路的磁感线的条数”．在图1所示磁场中，S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3且都不为0.下列判断正确的是( )
图1
A．Φ1最大
B．Φ2最大
C．Φ3最大
D．Φ1、Φ2、Φ3相等
答案 A
解析 磁通量表示穿过一个闭合电路的磁感线的多少，从题图中可看出穿过S1的磁感线条数最多，穿过S3的磁感线条数最少．
2．如图2所示，ab是水平面上一个圆环的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，则穿过圆环的磁通量将( )
图2
A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．始终为零
D．不为零，但保持不变
答案 C
解析 利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图，考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿进圆环的磁感线的条数与穿出圆环的磁感线条数是相等的．故选C项．
3．研究电磁感应现象并得到重要结论的科学家是( )
A．洛伦兹 B．库仑
C．奥斯特 D．法拉第
答案 D
题组二 感应电流产生的条件
4．关于感应电流，下列说法中正确的是( )
A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生
C．线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流
D．闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流
答案 CD
4
5．如图3所示，在竖直向下的匀强磁场中(磁场范围足够大)，有一闭合导体环，环面与磁场方向垂直，当导体环在磁场中完成下述运动时，可能产生感应电流的是( )
图3
A．导体环保持水平方位在磁场中向上或向下运动
B．导体环保持水平方位向左或向右加速平动
C．导体环绕垂直环面、通过环心的轴转动
D．导体环以一条直径为轴，在磁场中转动
答案 D
6．下图中能产生感应电流的是( )
答案 BC
解析 A运动过程中磁通量不变化，D在运动的过程中穿过线圈的磁通量始终是零，所以B、C正确．
题组三 电磁感应的综合应用
7．如图4所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路．在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是( )
图4
A．线圈不动，磁铁插入线圈
B．线圈不动，磁铁从线圈中拔出
C．磁铁不动，线圈上、下移动
D．磁铁插在线圈内不动
答案 D
解析 产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，线圈和电流表已经组成闭合电路，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就产生感应电流，电流表指针就偏转．在A、B、C三种情况下，线圈和磁铁发生相对运动，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；而当磁铁插在线圈中不动时，线圈中虽然有磁通量，但磁通量不变化，不产生感应电流．
8．如图5所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线cd中无电流的是( )
4
图5
A．开关S闭合或断开的瞬间
B．开关S是闭合的，但滑动触头向左滑
C．开关S是闭合的，但滑动触头向右滑
D．开关S始终闭合，不移动滑动触头
答案 D
解析 如果导线cd中无电流产生，则说明通过ab中的电流没有发生变化，显然不是开关S闭合或断开的瞬间；若是开关S闭合，不管滑动触头右移还是左移，ab中的电流都会发生变化，那么cd中都会有感应电流．经以上分析，可知只有D选项正确．
9．如图6所示，两个线圈分别绕在一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接灵敏电流表，下列哪种情况不可能使线圈B中产生感应电流( )
图6
A．将开关S接通或断开的瞬间
B．开关S接通一段时间之后
C．开关S接通后，改变变阻器滑片的位置时
D．拿走铁环，再做这个实验，开关S接通或断开的瞬间
答案 B
解析 本题题图所示就是当年法拉第实验原理装置，根据法拉第对产生感应电流的五类情况概括知，A、C、D选项符合变化的电流(变化的磁场)产生感应电流的现象．而开关S接通一段时间之后，A线圈中是恒定电流，不符合“磁生电”是一种在变化、运动过程才能出现的效应，故不能使B线圈中产生感应电流．
10．我们在初中学过：“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流”．现在我们说“只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生”．这两种说法是否一致？结合图7分析导体AB向左、向右移动时穿过闭合电路ABEF的磁通量如何变化．
图7
这种情况是否也符合“只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生”的说法？
答案 见解析
解析 当导体AB向左移动时，穿过闭合电路ABEF的磁通量减小，当导体AB
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向右移动时，穿过闭合电路ABEF的磁通量增加．穿过闭合电路的磁通量均发生变化，闭合电路中就有感应电流产生，可见本题中的两种说法是一致的，但两者的物理实质是有区别的．
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