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課時跟蹤檢測(二十四) 電磁感應現象及應用
A組—重基礎·體現綜合
1．奧斯特發現電流磁效應，使整個科學界受到了極大的震動，通過對電流磁效應的逆向思維，人們提出的問題是(　　)
A．電流具有熱效應 B．電流具有磁效應
C．磁能生電 D．磁體具有磁化效應
解析：選C　電流的磁效應說明電流能產生磁場，逆向考慮應該是“磁能生電”，C正確。
2. (多選)下列說法正確的是(　　)
A．法拉第發現電磁感應現象只是一種偶然
B．其他人在研究過程中沒有收獲是因為沒有窮追到底
C．科學家對自然現象、自然規律的某些“信念”，在科學發現中起著重要作用
D．成功屬于堅持不懈的有心人
解析：選BCD　法拉第和其他同時代從事電磁感應研究的科學家有著共同的信念：自然界應該是和諧統一的。正因為在這種信念影響下從事研究，才在科學上有所發現，但有些人往往沒有窮追到底，所以沒能取得最后的成功，故B、C正確；法拉第發現電磁感應除了有堅定的信念，同時還具有踏實、客觀的科學態度，十年堅持不懈的努力，終于取得了重大突破，所以A錯誤，D正確。
3．(2024·廣東1月學考)(多選)1831年8月29日，法拉第利用如圖所示的裝置發現了電磁感應現象，其中導線EF南北放置。下列說法正確的有(　　)
A．閉合開關的瞬間，小磁針發生偏轉
B．閉合開關的瞬間，小磁針不發生偏轉
C．斷開開關的瞬間，小磁針發生偏轉
D．斷開開關的瞬間，小磁針不發生偏轉
解析：選AC　閉合開關的瞬間，右邊線圈有了電流，使得通過左邊線圈的磁通量增加，則導線EF有感應電流流過，小磁針發生偏轉，故A正確，B錯誤；斷開開關的瞬間，右邊線圈電流減小為0，使得通過左邊線圈的磁通量減小，則導線EF有感應電流流過，小磁針發生偏轉，故C正確，D錯誤。
4．如圖所示，通電螺線管水平固定，OO′為其軸線，a、b、c三點在該軸線上，在這三點處各放一個完全相同的小圓環，且各圓環平面垂直于OO′軸。則關于這三點的磁感應強度Ba、Bb、Bc的大小關系及穿過三個小圓環的磁通量Φa、Φb、Φc的大小關系，下列判斷正確的是(　　)
A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝Φc
B．Ba>Bb>Bc，Φa<Φb<Φc
C．Ba>Bb>Bc，Φa>Φb>Φc
D．Ba>Bb>Bc，Φa＝Φb＝Φc
解析：選C　靠近螺線管的地方磁場強，由題圖知，a、b、c三點的磁感應強度Ba、Bb、Bc的大小關系為Ba>Bb>Bc；三個小圓環的面積相同，根據磁通量的定義Φ＝BS可知，Φa>Φb>Φc，所以A、B、D錯誤，C正確。
5.一磁感應強度為B的勻強磁場方向水平向右，一面積為S的矩形線圈abcd如圖所示放置，平面abcd與豎直方向成θ角，且磁感線與線圈abcd在豎直方向的投影垂直。將abcd繞ad軸轉動180°角，則穿過線圈平面的磁通量的變化量為(　　)
A．0 B．2BS
C．2BScos θ D．2BSsin θ
解析：選C　設轉動前穿過線圈的磁通量為－BScos θ，將線圈平面abcd繞ad軸轉動180°角后，磁感線從線圈的另一面穿過，此時穿過線圈的磁通量為BScos θ，所以穿過線圈平面的磁通量的變化量為2BScos θ。
6．(多選)如圖所示裝置，在下列各種情況中，能使懸掛在螺線管附近的銅質閉合圓環A中產生感應電流的是(　　)
A．開關S接通的瞬間
B．開關S接通后，電路中電流穩定時
C．開關S接通后，滑動變阻器觸頭滑動的瞬間
D．開關S斷開的瞬間
解析：選ACD　將開關S突然接通的瞬間，線圈產生的磁場從無到有，穿過銅環A的磁通量增大，銅環A中產生感應電流，故A正確；線圈中通以恒定的電流時，線圈產生穩定的磁場，穿過銅環A的磁通量不變，銅環A中沒有感應電流產生，故B錯誤；通電時，使滑動變阻器的觸頭滑動時，變阻器接入電路的電阻變化，回路中電流變化，線圈產生的磁場變化，穿過銅環A的磁通量變化，銅環A中產生感應電流，故C正確；將開關S突然斷開的瞬間，線圈產生的磁場從有到無，穿過銅環A的磁通量減小，銅環A中產生感應電流，故D正確。
7．在如圖所示的條件下，閉合矩形線圈能產生感應電流的是(　　)
解析：選D　A選項中因為線圈平面平行于磁感線，在以OO′為軸轉動的過程中，線圈平面始終與磁感線平行，穿過線圈的磁通量始終為零，所以無感應電流產生；B選項中，線圈平面也與磁感線平行，穿過線圈的磁通量為零，豎直向上運動過程中，線圈平面始終與磁感線平行，磁通量始終為零，故無感應電流產生；C選項中盡管線圈在轉動，但B與S都不變，B又垂直于S，所以Φ＝BS始終不變，線圈中無感應電流產生；D選項中圖示狀態Φ＝0，當轉過90°時Φ＝BS，所以轉動過程中穿過線圈的磁通量在不斷地變化，因此轉動過程中線圈中產生感應電流，D符合題意。
8．為了探究電磁感應現象的產生條件，如圖給出了必備的實驗儀器。
(1)請你用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整。
(2)正確連接實驗電路后，在閉合開關時靈敏電流計的指針發生了偏轉。開關閉合后，迅速移動滑動變阻器的滑片，靈敏電流計的指針________(填“發生”或“不發生”)偏轉。斷開開關時靈敏電流計的指針________(填“發生”或“不發生”)偏轉。
解析：(1)A線圈與滑動變阻器、電源、開關構成閉合電路，B線圈與靈敏電流計連接構成回路。
(2)移動變阻器的滑片和斷開開關都會導致B線圈中的磁通量發生變化，從而使B線圈中產生感應電流，進而讓靈敏電流計指針發生偏轉。
答案：(1)如圖所示　(2)發生　發生
B組—重應用·體現創新
9．如圖所示，把一個銅環先后放入甲、乙兩個足夠大磁場中，甲為勻強磁場，乙為非勻強磁場。磁場的中心軸AB、A′B′垂直銅環的平面且通過圓心，OO′為圓環的豎直對稱軸。下列說法正確的是(　　)
A．將銅環沿AB、A′B′方向移動，甲、乙兩圖中的銅環都有感應電流
B．將銅環繞OO′軸轉動，甲、乙兩圖中的銅環都有感應電流
C．將銅環繞軸AB、A′B′旋轉，甲、乙兩圖中的銅環都有感應電流
D．將銅環沿垂直AB、A′B′方向上下來回移動，甲、乙兩圖中的銅環都有感應電流
解析：選B　將銅環沿AB、A′B′方向移動，甲圖中銅環內的磁通量不變，沒有感應電流，乙圖中銅環內的磁通量發生變化，有感應電流，故A錯誤；將銅環繞OO′軸轉動，甲、乙兩圖中的銅環內磁通量都發生變化，都有感應電流，故B正確；將銅環繞軸AB、A′B′旋轉，甲、乙兩圖中的銅環內的磁通量都不變，故都沒有感應電流，故C錯誤；將銅環沿垂直AB、A′B′方向上下來回移動，甲圖中的銅環內的磁通量不變，沒有感應電流，乙圖中的銅環內的磁通量變化，有感應電流，故D錯誤。
10．(多選)如圖所示的實驗中，在一個足夠大的磁鐵形成的豎直向下的磁場中，如果導體棒AB沿水平方向前后運動速度的大小為v1，兩磁極沿水平方向前后運動速度的大小為v2，則(　　)
A．當v1＝v2，且方向相同時，可以產生感應電流
B．當v1＝v2，且方向相反時，可以產生感應電流
C．當v1≠v2時，方向相同或相反都可以產生感應電流
D．當v2＝0時，v1的方向改為與磁感線的夾角為θ，且0°<θ<90°，可以產生感應電流
解析：選BCD　當v1＝v2，且方向相同時，導體棒和磁鐵無相對運動，導體棒AB不切割磁感線，回路中無感應電流，A錯誤；當v1＝v2，且方向相反時，則導體棒AB切割磁感線，穿過回路的磁通量變大或變小，都有感應電流產生，B正確；當v1≠v2時，無論方向相同或相反，導體棒和磁鐵都有相對運動，穿過回路的磁通量都會發生變化，有感應電流產生，C正確；當v2＝0，v1的方向與磁感線的夾角0°<θ<90°時，v1有垂直磁感線方向的分量，即導體棒AB仍在切割磁感線，穿過回路的磁通量發生變化，有感應電流產生，D正確。
11．(多選)如圖所示，線框ABCD從有界的勻強磁場區域穿過，下列說法中正確的是(　　)
A．進入勻強磁場區域的過程中，ABCD中有感應電流
B．在勻強磁場中加速運動時，ABCD中有感應電流
C．在勻強磁場中勻速運動時，ABCD中沒有感應電流
D．離開勻強磁場區域的過程中，ABCD中沒有感應電流
解析：選AC　線框ABCD在進入和離開勻強磁場區域時，穿過線框的磁通量發生變化，線框ABCD中有感應電流；線框ABCD在勻強磁場中運動時，無論加速還是勻速，磁通量都沒發生變化，線框ABCD中沒有感應電流。故A、C正確，B、D錯誤。
12．(多選)如圖所示，在同一鐵芯上有A和C兩個線圈，其中A線圈與滑動變阻器、電源、開關相連，C線圈兩端與靈敏電流計相連。在以下采取的做法中，能使靈敏電流計指針偏轉的是(　　)
A．開關S閉合的瞬間
B．開關S閉合后，變阻器滑片P向右滑動
C．開關S閉合后，變阻器滑片P保持不動
D．開關S斷開的瞬間
解析：選ABD　當開關S閉合瞬間，A線圈中電流變化，磁通量變化，使C線圈中的磁通量變化，產生感應電流，靈敏電流計指針偏轉，選項A正確。當開關S閉合后，變阻器滑片P向右滑動時，閉合電路的總電阻減小，電流增大，A線圈中電流增大，磁通量增加，使C線圈中的磁通量增加，產生感應電流，靈敏電流計指針偏轉，選項B正確。若開關S閉合后，變阻器滑片P不動，閉合電路中電流恒定，A線圈中的磁通量不變，C線圈中的磁通量不變，無感應電流，靈敏電流計指針不偏轉，選項C錯誤。當開關S斷開瞬間，A線圈中電流變化，磁通量變化，C線圈中的磁通量變化，產生感應電流，靈敏電流計指針偏轉，選項D正確。
13.(多選)如圖所示，線圈abcd在磁場區域ABCD中，下列哪種情況下線圈中有感應電流產生(　　)
A．把線圈變成圓形(周長不變)
B．使線圈在磁場中加速平移
C．使磁場增強或減弱
D．使線圈以過ab的直線為軸旋轉
解析：ACD　選項A中，線圈的面積變化，磁通量變化，故A正確；選項B中，無論線圈在磁場中勻速還是加速平移，磁通量都不變，故B錯誤；選項C、D中，線圈中的磁通量發生變化，故C、D正確。
14．(多選)如圖所示，下列情況能產生感應電流的是(　　)
A．如圖甲所示，導體棒AB順著磁感線運動
B．如圖乙所示，條形磁鐵插入或拔出線圈時
C．如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直接通時
D．如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直接通，當改變滑動變阻器的阻值時
解析：選BD　題圖甲中導體棒順著磁感線運動，穿過閉合電路的磁通量沒有發生變化，無感應電流，故選項A不符合題意；題圖乙中條形磁鐵插入線圈時線圈中的磁通量增加，拔出線圈時線圈中的磁通量減少，都有感應電流，故選項B符合題意；題圖丙中開關S一直接通，回路中為恒定電流，螺線管A產生的磁場穩定，螺線管B中的磁通量無變化，線圈中不產生感應電流，故選項C不符合題意；題圖丙中開關S接通，滑動變阻器的阻值變化使閉合回路中的電流變化，螺線管A的磁場發生變化，螺線管B中磁通量發生變化，線圈中產生感應電流，故選項D符合題意。
15．如圖所示，線圈Ⅰ與電源、開關、滑動變阻器相連，線圈Ⅱ與電流計 相連，線圈Ⅰ與線圈Ⅱ繞在同一個鐵芯上，在下列情況下，電流計 中是否有示數？
(1)開關閉合瞬間；
(2)開關閉合穩定后；
(3)開關閉合穩定后，來回移動滑動變阻器的滑片；
(4)開關斷開瞬間。
解析：(1)開關閉合時，線圈Ⅰ中電流從無到有，電流的磁場也是從無到有，穿過線圈Ⅱ的磁通量也從無到有，線圈Ⅱ中磁通量發生變化，因此線圈Ⅱ中產生了感應電流，電流計 有示數。
(2)開關閉合穩定后，線圈Ⅰ中電流恒定不變，電流的磁場也不變，此時線圈Ⅱ中雖有磁通量穿過，但磁通量恒定不發生變化，則線圈Ⅱ中無感應電流產生，電流計 無示數。
(3)開關閉合穩定后，來回移動滑動變阻器滑片，滑動變阻器接入電路中的電阻變化，線圈Ⅰ中電流也變化，電流形成的磁場也發生變化，穿過線圈Ⅱ的磁通量也發生變化，因此線圈Ⅱ中有感應電流產生，電流計 有示數。
(4)開關斷開瞬間，線圈Ⅰ中電流從有到無，電流的磁場也從有到無，穿過線圈Ⅱ的磁通量也是從有到無，因此，線圈Ⅱ中磁通量也發生了變化，線圈Ⅱ中有感應電流產生，電流計 有示數。
答案：(1)有　(2)無　(3)有　(4)有
21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共37張PPT)
3　電磁感應現象及應用
核心素養點擊
物理觀念 了解電磁感應現象，知道感應電流產生的條件。
科學探究 通過探究感應電流產生的條件的實驗，知道電磁感應現象及其產生的條件。
科學態度與責任 (1)了解法拉第發現電磁感應現象的重大意義。
(2)了解電磁感應現象發現的歷史過程，體會科學家探索自然規律的科學態度和科學方法。
1．填一填
(1)提出物理問題：奧斯特發現的電流的磁效應，證實了電現象和磁現象是有聯系的。人們從電流磁效應的對稱性角度，開始思考如下問題：既然電流能夠引起磁針的 ，那么，為什么不能用磁體使導線中產生 呢？
(2)法拉第的探索：法拉第提出了“由磁產生電”的設想，并為此進行了長達10年的探索，從中領悟到，“磁生電”是一種在變化、 的過程中才能出現的效應。
(3)電磁感應：“磁生電”的現象。
(4)感應電流：電磁感應現象中產生的電流。
運動
電流
運動
2．判斷
(1)只有很強的磁場才能產生感應電流。 ( )
(2)法拉第發現電磁感應現象是只有在變化、運動的過程中才出現的現象。
( )
(3)奧斯特首先發現了電磁感應現象。 ( )
×
√
×
3．想一想
電流的磁效應與電磁感應有什么區別？
提示：電流的磁效應是指電流周圍產生磁場，即“電生磁”。電磁感應現象是利用磁場產生感應電流，即“磁生電”。“電生磁”和“磁生電”是兩種因果關系相反的現象，要正確區分這兩種現象。
二、產生感應電流的條件及電磁感應現象的應用
1．填一填
(1)產生感應電流的條件
①實驗裝置如圖所示：
②探究記錄
③探究結果
當穿過閉合導體回路的 發生變化時，閉合導體回路中就產生感應電流。
(2)電磁感應現象的應用
①發電機，②變壓器，③電磁爐。
開關和變阻器的狀態 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
磁通量
2．判斷
(1)有電流就可以產生磁場。 ( )
(2)有磁場就可以產生電流。 ( )
(3)穿過閉合回路的磁通量發生變化時，回路中就一定產生感應電流。 ( )
√
√
×
3．想一想
某一時刻穿過閉合回路的磁通量為零時，回路一定無感應電流嗎？
提示：不一定，如果穿過閉合回路的磁通量正在變化，只是某時刻的磁通量為零，則回路中會產生感應電流。
(2)通過比較圖甲和丙可知，產生感應電流的一個條件是電路要________；通過比較圖________可知，產生感應電流的另一個條件是導體要在磁場中做切割磁感線運動。
(3)若圖甲中AB棒不動，磁鐵左右水平運動，電路________(填“有”或“無”)感應電流。
(4)在產生感應電流的實驗中，將________能轉化為電能，生活中的________機就是根據上述原理工作的。
[解析]　(1)實驗時，通過觀察電流表的指針是否偏轉，來確定電路中是否產生感應電流。
(2)甲電路是閉合電路，電流表的指針發生偏轉，說明電路中產生了感應電流。丙電路是斷開的，電流表的指針沒有偏轉，說明電路中沒有產生感應電流。由此可知，產生感應電流的一個條件是電路要閉合。另一個條件是導體要在磁場中做切割磁感線運動，甲實驗導體在磁場中做切割磁感線運動，乙實驗導體在磁場中運動不切割磁感線，由此比較可以確定要選用甲圖和乙圖。
(3)在甲圖中，電路是閉合的，若AB棒不動，磁體運動，利用運動和靜止的相對性可以確定，AB棒也做切割磁感線運動，具備了感應電流產生的兩個條件，所以電路中有感應電流產生。
(4)電磁感應現象中，消耗了機械能，得到了電能，利用電磁感應現象制成了發電機。
[答案]　(1)電流表指針是否偏轉　(2)閉合　甲和乙　(3)有　(4)機械　發電
【素養訓練】
1．如圖是某興趣小組研究磁生電現象所需的器材。
請你協助該小組完成如下工作，用實線將帶有鐵芯的線圈A、電源、滑動變阻器和開關連接成原線圈回路，將小量程電流表和線圈B連接成副線圈回路，并列舉出在實驗中改變副線圈回路磁通量，使副線圈回路產生感應電流的三種方式：
①__________________________________________________________；
②___________________________________________________________；
③___________________________________________________________。
解析：實物連接如圖所示；使副線圈回路產生感應電流的方式有：①將原線圈A插入副線圈B中，合上(或斷開)開關瞬間；②合上開關后，將原線圈A插入副線圈B中或從副線圈B中抽出；③合上開關，將原線圈A插入副線圈B后，移動滑動變阻器的滑片。
答案：見解析
[問題驅動]
如圖所示，圖甲中磁鐵下方有一個閉合線圈，乙圖中通電導線右側有一個閉合線框。
(1)圖甲中，線圈不動，磁鐵向下靠近線圈時，線圈中有無感應電流？
提示：線圈中磁通量增大，有感應電流。
(2)圖乙中，通電導線中的電流減小時，線框中有無感應電流？
提示：線框中磁通量減小，有感應電流。　　　　
【重難釋解】
判斷有無感應電流的基本步驟
(1)明確所研究的電路是否為閉合電路。
(2)分析最初狀態穿過電路的磁通量情況。
(3)根據相關量變化的情況分析穿過閉合電路的磁通量是否發生變化，常見的情況有以下幾種：
①磁感應強度B不變，線圈面積S發生變化，例如閉合電路的一部分導體切割磁感線時。
②線圈面積S不變，磁感應強度B發生變化，例如線圈與磁體之間發生相對運動時或者磁場是由通電螺線管產生而螺線管中的電流變化時。
③磁感應強度B和線圈面積S同時發生變化，此時可由ΔΦ＝Φ1－Φ0計算并判斷磁通量是否發生變化。
④線圈面積S不變，磁感應強度B也不變，但二者之間的夾角發生變化，例如線圈在磁場中轉動時。
典例2　 (2024·廣東1月學考)如圖所示，勻強磁場中有一個閉合矩形導線框，保持線框平面與磁場垂直，下列過程能使線框中產生感應電流的是(　　)
A．將線框在磁場內左右移動
B．將線框在磁場內上下移動
C．將線框在磁場內前后移動
D．將線框從磁場內移出磁場
[解析]　　將線框在磁場內左右移動，穿過線框的磁通量不變，線框中不會產生感應電流，故A錯誤；將線框在磁場內上下移動，穿過線框的磁通量不變，線框中不會產生感應電流，故B錯誤；將線框在磁場內前后移動，穿過線框的磁通量不變，線框中不會產生感應電流，故C錯誤；將線框從磁場內移出磁場，穿過線框的磁通量發生變化，線框中會產生感應電流，故D正確。
[答案]　D
判斷產生感應電流的條件應注意的問題
(1)磁通量有變化，但回路沒閉合，不產生感應電流。
(2)閉合回路切割磁感線，但磁通量沒變，不產生感應電流。
(3)初末位置磁通量相同，但過程中閉合回路磁通量有變化，產生感應電流。
(4)線圈有正反兩面，磁感線穿過的方向不同，磁通量不同，產生感應電流。
【素養訓練】
2. 如圖所示，連接負載的固定U型金屬導軌abcd，放置在與導軌平面垂直的勻強磁場中。導軌上有一根可自由滑動的金屬棒ef，在金屬棒向左平移的過程中。下列說法正確的是(　　)
A．穿過ebcf回路的磁通量不變
B．穿過ebcf回路的磁通量變小
C．ae段有電流通過
D．bc段有電流通過
解析：因為ebcf回路的面積變大，由Φ＝BS知穿過ebcf回路的磁通量變大，A、B錯誤；因為ae段不在閉合回路里，即無電流，C錯誤；因為穿過ebcf閉合回路的磁通量變大，即有感應電流產生，故bc段有電流通過，D正確。
答案：D　
3．如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環A，下列情況中銅環A中沒有感應電流的是 (　　)
A．線圈中通以恒定的電流
B．通電時，使變阻器的滑片P做勻速移動
C．通電時，使變阻器的滑片P做加速移動
D．將開關突然斷開的瞬間
解析：線圈中通以恒定的電流時，線圈產生穩定的磁場，穿過銅環A的磁通量不變，沒有感應電流產生；通電時，使變阻器的滑片P滑動時，變阻器接入電路的電阻變化，回路中電流變化，線圈產生的磁場變化，穿過銅環A磁通量變化，產生感應電流；將開關突然斷開的瞬間，線圈產生的磁場從有到無，穿過銅環A的磁通量減小，產生感應電流，故選A。
答案：A　
4. (多選)如圖所示，在勻強磁場中有兩條平行的金屬導軌，磁場方向與導軌平面垂直。導軌上有兩條可沿導軌自由移動的金屬棒ab、cd，與導軌接觸良好。這兩條金屬棒ab、cd的運動速度分別是v1、v2，且井字形回路中有感應電流通過，則兩金屬棒的運動情況可能是 (　　)
A．v1＞v2　　　　 B.v1＜v2
C．v1＝v2 D．無法確定
解析：只要金屬棒ab、cd的運動速度不相等，穿過井字形回路的磁通量就發生變化，閉合回路中就會產生感應電流。故選項A、B正確。
答案：AB　
5．法拉第在1831年發現了“磁生電”現象。如圖所示，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環上，線圈A和電池連接，線圈B用導線連通，導線下面平行放置一個小磁針，實驗中可能觀察到的現象是 (　　)
A．用一節電池作電源小磁針不偏轉，用十節電池作電源小磁針會偏轉
B．線圈B匝數較少時小磁針不偏轉，線圈B匝數足夠多時小磁針會偏轉
C．線圈A和電池連接瞬間，小磁針會偏轉
D．線圈A和電池斷開瞬間，小磁針不偏轉
解析：根據“磁生電”即電磁感應現象的產生條件，只有線圈B中磁通量變化時才能在線圈B中產生感應電流，因此無論線圈B匝數多少，無論線圈A中電池多少，通過線圈B中的磁通量不變時都不能在線圈B中產生感應電流，選項A、B錯誤；只有在線圈A和電池連接或斷開的瞬間，線圈B中才能產生感應電流，電流產生磁場，使導線下面平行放置的小磁針發生偏轉，選項C正確、D錯誤。
答案：C　
一、培養創新意識和創新思維
1．如圖所示，電吉他的弦是磁性物質。當弦振動時，線圈產生感應電流，感應電流輸送到放大器、喇叭，把聲音播放出來。請解釋電吉他是如何產生感應電流的。弦能否改用尼龍材料？
提示：當磁性物質制作的弦振動，會造成穿過線圈的磁通量發生變化，線圈有感應電流產生。若將弦改用尼龍材料，因尼龍材料無磁性，當弦振動時線圈中就不會產生感應電流。
2．把兩個線圈繞在同一個鐵環上，如圖所示，一個線圈A連接電池與開關，另一個線圈B閉合并在其中一段直導線附近放置小磁針。開關閉合瞬間，磁針偏轉了一下，隨即復原；開關斷開瞬間，磁針反向偏轉，隨即復原。磁針偏轉的原因是什么？請作出解釋。
提示：當開關閉合時，A線圈中的電流增大，磁通量增大，B線圈的磁通量也增大，B線圈中產生感應電流，小磁針發生偏轉，待電路穩定后，A線圈中的磁通量不變，B線圈中感應電流為零，磁針隨即復原；當開關斷開時，A線圈的磁通量減小，B線圈中的磁通量也減小，B中產生了相反方向的感應電流，因此，小磁針反向偏轉，最后感應電流減為零，小磁針隨即復原。
二、注重學以致用和思維建模
3．(多選)純電動汽車是一種節能環保的交通工具，它的制動能量回收系統通過能量回收再利用，可提高汽車對能量的利用效率。制動能量回收原理是利用線圈在磁場中轉動，將車輛制動時的部分動能轉化為其他形式的能存儲起來。關于制動能量回收，下列說法中正確的是 (　　)
A．制動能量回收利用了電磁感應現象
B．制動能量回收利用了電流的熱效應
C．制動能量回收時，將車輛制動時的部分動能轉化為內能
D．制動能量回收時，將車輛制動時的部分動能轉化為電能
解析：汽車在剎車過程中，動能減小，減小的動能一部分以電能的形式存儲，因此制動能量回收一定利用了電磁感應現象，將車輛的部分動能轉化為電能，選項A、D正確，B、C錯誤。
答案：AD　
4．動圈式揚聲器結構如圖所示，圓筒線圈安放在永磁體磁極間的空隙中，能夠在空隙中左右運動。音頻電流通入線圈中，線圈會左右移動，與線圈連接的紙盒也隨著線圈振動而發聲。這樣的揚聲器也可以當話筒使用。關于其兩種應用，下列說法正確的是(　　)
A．作為揚聲器使用，其工作原理是電磁感應現象
B．作為揚聲器使用，通入線圈的音頻電流是變化的
C．作為話筒使用，人對紙盒講話時線圈中會產生恒定電流
D．作為話筒使用，人對紙盒講話時線圈受磁場力帶動紙盒運動
解析：作為揚聲器使用，是線圈中變化的電流在磁場作用下，帶動紙盒隨著線圈振動而發聲，A錯誤；作為揚聲器使用，紙盒隨著線圈振動而發聲，說明磁場力是變化的，即電流是變化的，B正確；作為話筒使用，人對紙盒講話時，紙盒帶動線圈切割磁感線，產生變化的電流，C錯誤；作為話筒使用，人對紙盒講話時，紙盒帶動線圈切割磁感線，D錯誤。
答案：B　

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