8.1电磁感应现象 同步习题 2024-2025学年教科版物理九年级上册

8.1电磁感应现象 同步习题 一．选择题（共5小题） 1．如图所示，给手机无线充电时，充电底座内的送电线圈产生变化的磁场（　　） A．②④ B．③④ C．②③ D．①② 2．如图所示的无线智能手机充电运用了Qi技术，其原理是电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流（　　） A． B． C． D． 3．小丽新买了一支环保型手电筒，如题图所示。可通过转动手柄，使手电筒内部的导体切割磁感线，从而使灯珠发光。和使用电池的传统手电筒相比，既节约了电池成本（　　） A．动圈式话筒 B．扬声器 C．电风扇 D．电流表 4．目前我国的高铁票已进入“无纸化”时代。如图，乘客将身份证靠近检验口，机器中的感应电路就会产生电流（　　） A． B． C． D． 5．下列电气设备中利用电磁感应现象原理工作的是（　　） A．电烙铁 B．发电机 C．电动机 D．电磁起重机 二．填空题（共5小题） 6．探究“感应电流产生的条件”，小明将铁架台、导体AB、小量程电流表、蹄形磁体、开关和若干导线按图连接。实验中，小明在电路闭合时将导体AB向右移动一段距离后松开手，此时小量程电流表的指针 　 　（左右摆动/偏向一边/静止不动），表明电路中产生了 　 　。导体AB摆动过程中，如果不计空气阻力及导线悬挂点的摩擦，导体AB的机械能 　 　（变大/不变/变小）。 7．电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面。公元前3世纪，我国就有司南的记载，司南在 　 　的作用下能指示南北，帮助古代中国人开辟航道；1831年　 　现象，进一步揭示了电与磁现象之间的联系，为第二次技术革命奠定了基础。 8．如图所示为一种自发电式按压门铃，其内部无电池，通过按压发电发出信号给室内的电铃　 　。 9．探究“感应电流产生的条件”应选用如图 　 　（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。在这个装置中若仅改变磁场方向，则产生的感应电流方向 　 　（选填“会”或“不会”）发生改变。 10．如图所示，由通电螺线管的磁感线方向可知，电流表的上端为 　 　接线柱；静止的小磁针的左端为 　 　极。雅迪发布2023款电动摩托FinanceIF8，时速55公里，续航85公里，正在发电的发电机是根据 　 　原理产生的。 三．解答题（共4小题） 11．小明在学习了电磁感应现象后，总想知道“感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度有何关系”。他用同一根导体在一个大的U形磁体内，沿垂直于磁感线的方向以不同速度切割磁感线 速度（m•s﹣1） 0.08 0.16 0.24 0.32 电流I/A 0.2 0.4 0.6 0.8 （1）根据以上实验数据。你能得出什么结论？ （2）小明在实验中采用了哪些物理学研究方法？ 12．如图甲是我省潮汕地区东澳岛风力发电的外景，风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成 （1）风机的叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用硬度大，密度 　 　（选填“大”或“小”）的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，而受到向 　 　（选填“上”或“下”）的力使风叶旋转。 （2）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用 　 　原理，使机械能转化为电能。 （3）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图象可知，能使该风力发电机组产生电能的风速范围是 　 　（用图象中的字母表示）。 （4）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量： 平均风速（m/s） 5 10 15 20 1s内获得的能量（×104J） 1 8 27 64 ①请你对表格的数据进行分析，你会发现该风机1s内获得的能量与风速的关系是 　 　； ②风速为5m/s时，这台风机工作1min所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10min，请你通过计算求风机发电的效率是多少？ 13．电动汽车以其环保、轻便的优势，正逐渐被人们接受。无线充电技术以无线传输电能代替有线传输电能，在电动汽车领域的应用一直备受关注。 某地铺设了一条12公里长的无线充电路段，道路下面铺有通电发射线圈，汽车底部配有接收线圈及与其相连的电池 （1）在上述电动汽车无线充电技术中，应用的原理有　 　和　 　。 （2）该种汽车无线充电技术至今未得到广泛推广。其中一个重要原因是充电效率低，仅为50%。若该道路可提供的充电功率为7kW，要给一个电池容量为10.5kW•h的电动汽车充满电　 　。 （3）该电池容量为10.5kW•h的电动汽车充满电后，在正常道路上以36km/h的速度匀速行驶时，受到的阻力为1000N。若电能的80%转化为有用的机械能 14．小明利用如图所示的实验装置探究“电磁感应现象”。 （1）闭合开关，当他将铜棒ab向右水平运动时，并未发现灵敏电流表指针发生明显偏转　 　。（答出1种即可） （2）小明猜想感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动的速度、切割磁感线方向和磁场强弱有关。请帮小明设计一个实验来研究感应电流的大小与磁场强弱的关系。请写出实验步骤：　 　。 参考答案与试题解析 一．选择题（共5小题） 1．如图所示，给手机无线充电时，充电底座内的送电线圈产生变化的磁场（　　） A．②④ B．③④ C．②③ D．①② 【分析】由题知，充电时，充电板内的送电线圈产生交变磁场，使手机内的受电线圈感应到电磁信号，产生感应电流给手机电池充电；分别分析送电线圈、受电线圈的工作原理，以及手机充电过程中的能量转化情况。 【解答】解：根据题意可知，充电板内的送电线圈产生交变磁场，手机内的受电线圈感应到电磁信号，这是电磁感应现象； ①同名磁极相互排斥，故①错误； ②通电导线在磁场中受力的作用，故②错误； ③电流的磁效应，故③正确； ④电磁感应原理，故④正确； 故选：B。 【点评】本题主要考查了电磁感应现象、电流的磁效应以及充电时的能量转化问题，是一道易错题。 2．如图所示的无线智能手机充电运用了Qi技术，其原理是电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流（　　） A． B． C． D． 【分析】无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备，原理类似于变压器。在发送和接收端各有一个线圈，发送端线圈连接有线电源产生电磁信号，接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电；分析各图中实验原理分析解答。 【解答】解：从题意中可以知道，手机的线圈，是利用电磁感应原理工作的； A、图中是奥斯特实验，是电流的磁效应； B、图中是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流，故B符合题意； C、图中给导体通电，说明通电导体受到磁场力的作用； D、图中是探究影响电磁铁磁性大小的因素的实验。 故选：B。 【点评】本题主要考查了电磁现象中几个实验的掌握情况，知道无线充电器的原理是解题的关键。 3．小丽新买了一支环保型手电筒，如题图所示。可通过转动手柄，使手电筒内部的导体切割磁感线，从而使灯珠发光。和使用电池的传统手电筒相比，既节约了电池成本（　　） A．动圈式话筒 B．扬声器 C．电风扇 D．电流表 【分析】当闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时，电路中可以产生感应电流，这是电磁感应现象，将机械能转化为电能。 【解答】解：该环保型手电筒的原理是电磁感应现象，转动手柄，将机械能转变为电能。 A、动圈式话筒工作时，做切割磁感线运动，是电磁感应现象原理，故A符合题意； B、扬声器利用的是通电导体在磁场中受力运动的原理； C、电风扇主体是电动机，故C不符合题意； D、电流表是电动机原理，故D不符合题意。 故选：A。 【点评】电磁感应原理在生产生活中有很多的应用，利用电磁感应原理可以将机械能转化为电能。 4．目前我国的高铁票已进入“无纸化”时代。如图，乘客将身份证靠近检验口，机器中的感应电路就会产生电流（　　） A． B． C． D． 【分析】刷身份证是利用电磁感应原理，分析选项四幅图，找出符合题意的选项即可。 【解答】解：刷身份证是利用电磁感应原理， A．该图反映的是奥斯特实验，故A不正确； B．该图反映的是电动机的原理，故B不正确； C．该图反映的是电磁感应现象，属于电磁感应现象； D．该图反映的是探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。 故选：C。 【点评】本题考查了电与磁的联系，解答本题的关键要能从题意中分析出该装置利用了电磁感应的原理。 5．下列电气设备中利用电磁感应现象原理工作的是（　　） A．电烙铁 B．发电机 C．电动机 D．电磁起重机 【分析】发电机是利用电磁感应原理工作的。 【解答】解：A、电烙铁是根据电流的热效应工作的。 B、发电机是利用电磁感应原理工作的。 C、电动机是通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的。 D、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的。 故选：B。 【点评】掌握电烙铁、发电机、电动机、电磁起重机、电热毯、话筒、扬声器等工作原理。 二．填空题（共5小题） 6．探究“感应电流产生的条件”，小明将铁架台、导体AB、小量程电流表、蹄形磁体、开关和若干导线按图连接。实验中，小明在电路闭合时将导体AB向右移动一段距离后松开手，此时小量程电流表的指针 　左右摆动　（左右摆动/偏向一边/静止不动），表明电路中产生了 　电流　。导体AB摆动过程中，如果不计空气阻力及导线悬挂点的摩擦，导体AB的机械能 　变小　（变大/不变/变小）。 【分析】感应电流方向与磁感线方向与导体切割磁感线方向有关，根据能量的转化情况判断机械能的变化。 【解答】解：导体AB左右摆动，切割磁感线方向不断改变，电流表指针会左右摆动； 导体运动过程中，将机械能转化为电能。 故答案为：左右摆动；电流。 【点评】本题考查了产生感应电流的条件、能量的转化，属于基础题。 7．电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面。公元前3世纪，我国就有司南的记载，司南在 　地磁场　的作用下能指示南北，帮助古代中国人开辟航道；1831年　电磁感应　现象，进一步揭示了电与磁现象之间的联系，为第二次技术革命奠定了基础。 【分析】公元前3世纪，我国就有司南的记载，司南在地磁场的作用下能指示南北；1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。 【解答】解：司南能指示南北是利用了地磁场对磁体的作用。 英国物理学家法拉第通过十年的努力，最终发现了电磁感应现象。 故答案为：地磁场；电磁感应。 【点评】本题考查物理学史中科学家所作出的巨大贡献，基础题。 8．如图所示为一种自发电式按压门铃，其内部无电池，通过按压发电发出信号给室内的电铃　电磁感应　。 【分析】发电机的原理：电磁感应现象。 【解答】解：按压发电利用的物理原理是电磁感应，即闭合电路中的部分导体切割磁感线此时感应电流。 故答案为：电磁感应。 【点评】此题考查了发电机的原理，属于基础知识。 9．探究“感应电流产生的条件”应选用如图 　乙　（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。在这个装置中若仅改变磁场方向，则产生的感应电流方向 　会　（选填“会”或“不会”）发生改变。 【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流；感应电流的方向和磁场的方向和导体运动的方向有关； 【解答】解：电磁感应现象的特点是没有电源而有一个电流表，用来测量产生的电流； 感应电流的方向和磁场的方向和导体运动的方向有关，若仅改变磁场方向。 故答案为：乙；会。 【点评】本题考查电磁感应现象、影响感应电流方向的因素等知识，难度不大。 10．如图所示，由通电螺线管的磁感线方向可知，电流表的上端为 　﹣（负）　接线柱；静止的小磁针的左端为 　N（北）　极。雅迪发布2023款电动摩托FinanceIF8，时速55公里，续航85公里，正在发电的发电机是根据 　电磁感应　原理产生的。 【分析】（1）磁体外部的磁感线是从N极发出，回到S极。同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。利用安培定则判断电流方向，电流表中的电流总是从正接线柱流入，从负接线柱流出来。 （2）发电机是根据电磁感应现象制成的。 【解答】解：由通电螺线管的磁感线方向可知，螺线管的左端为N极，根据安培定则可知，右端流出。 由于异名磁极相互吸引，所以小磁针靠近螺线管S极的一端为N极。 发电机是根据电磁感应现象制成的，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时。 故答案为：﹣（负）；N（北）。 【点评】此题考查了安培定则、发电机的原理，属于基础知识。 三．解答题（共4小题） 11．小明在学习了电磁感应现象后，总想知道“感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度有何关系”。他用同一根导体在一个大的U形磁体内，沿垂直于磁感线的方向以不同速度切割磁感线 速度（m•s﹣1） 0.08 0.16 0.24 0.32 电流I/A 0.2 0.4 0.6 0.8 （1）根据以上实验数据。你能得出什么结论？ （2）小明在实验中采用了哪些物理学研究方法？ 【分析】（1）由表格数据分析，速度成倍增加，感应电流也以相同的倍数增加，可以判断感应电流跟导体切割磁感线速度的关系。 （2）一个物理量受多个因素影响时，探究物理量和其中一个因素关系时，控制其它因素不变，这种方法是控制变量法。 【解答】解：（1）由表格数据知，切割磁感线速度变为原来的2倍；切割磁感线速度变为原来的3倍，所以导体长度和磁场强弱一定时。 （2）感应电流大小跟导体的长度、磁场强弱，探究感应电流大小跟切割磁感线速度的关系时，磁场强弱不变。 故答案为：（1）导体长度和磁场强弱一定时，感应电流跟导体切割磁感线速度成正比； （2）控制变量法。 【点评】感应电流大小跟导体的长度、磁场强弱、切割磁感线速度有关，这个知识点在初中部分，没有太明确，但是这是高中物理的基础。 12．如图甲是我省潮汕地区东澳岛风力发电的外景，风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成 （1）风机的叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用硬度大，密度 　小　（选填“大”或“小”）的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，而受到向 　上　（选填“上”或“下”）的力使风叶旋转。 （2）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用 　电磁感应　原理，使机械能转化为电能。 （3）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图象可知，能使该风力发电机组产生电能的风速范围是 　V1～V3　（用图象中的字母表示）。 （4）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量： 平均风速（m/s） 5 10 15 20 1s内获得的能量（×104J） 1 8 27 64 ①请你对表格的数据进行分析，你会发现该风机1s内获得的能量与风速的关系是 　风速越大，获得能量越多或风机获得的能量与风速的三次方成正比　； ②风速为5m/s时，这台风机工作1min所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10min，请你通过计算求风机发电的效率是多少？ 【分析】（1）叶片上面弧形，下面平面，风经过叶片时，分析叶片上下空气流速，根据流速越大压强越小，分析压强大小，分析受力情况。 （2）风力发电是把机械能转化为电能，应用电磁感应原理。 （3）由图象可知，使该风力发电机组产生电能的风速范围。 （4）①由表格数据分析，风能随风速的增大而增大，并且有定量关系，把定量关系确定下来； ②知道灯泡的额定功率和工作时间，求出有用功，知道总功，根据机械效率公式求出机械效率。 【解答】解：（1）风机叶片具有质量轻、强度高，通常用密度小；由乙图知，下面是平面，上面空气流速大于下面空气流速，叶片受到向上的力使风叶旋转。 （2）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机发电，把风的机械能转化为电能。 （3）由图象可知，风速为V1～V3时有输出功率，所以使该风力发电机组产生电能的风速范围是V4～V3； （4）①由表格数据知，风速增大为原来的2倍5倍；风速增大为原来的3倍3倍…，所以风机获得的能量与风速的三次方成正比； ②根据P＝可得有用＝Pt＝100W×10×60s＝7×104J； 风速为5m/s时，由表格数据可得总功：W总＝P′t′＝6×104W×60s＝6×107J； 风机发电的效率：η＝×100%＝。 故答案为：（1）小；上；（2）电磁感应3～V3； （4）①风速越大，获得能量越多 或 ；②10%。 【点评】本题考查了机械效率、流体压强和流速关系、电磁感应，其它内容都是从给定的材料中分析问题，考查学生对新事物的分析、判断能力，最近几年中考中出现的频率较高，并且有一定的难度。 13．电动汽车以其环保、轻便的优势，正逐渐被人们接受。无线充电技术以无线传输电能代替有线传输电能，在电动汽车领域的应用一直备受关注。 某地铺设了一条12公里长的无线充电路段，道路下面铺有通电发射线圈，汽车底部配有接收线圈及与其相连的电池 （1）在上述电动汽车无线充电技术中，应用的原理有　电流的磁效应　和　电磁感应现象　。 （2）该种汽车无线充电技术至今未得到广泛推广。其中一个重要原因是充电效率低，仅为50%。若该道路可提供的充电功率为7kW，要给一个电池容量为10.5kW•h的电动汽车充满电　3h　。 （3）该电池容量为10.5kW•h的电动汽车充满电后，在正常道路上以36km/h的速度匀速行驶时，受到的阻力为1000N。若电能的80%转化为有用的机械能 【分析】（1）根据文中信息“道路下面铺有通电发射线圈，汽车底部配有接收线圈及与其相连的电池，这样可以实现汽车一边行驶一边充电”来分析； （2）先根据W总＝计算需要的总电能，再根据t＝计算需要的充电时间； （3）先根据W有＝W×80%计算有用的机械能，电动汽车在水平道路上匀速行驶时，牵引力等于阻力，再根据s＝计算运动的最大距离。 【解答】解： （1）根据题意可知，发射线圈应用的原理是电流的磁效应； （2）充电效率为50%，电池容量为10.5kW•h， 则需要的总电能为：W总＝＝＝21kW•h， 由P＝可得＝＝3h； （3）有用的机械能：W有＝W×80%＝10.5kW•h×80%＝3.4kW•h＝3.024×104J， 因电动汽车在水平道路上匀速行驶，故牵引力等于阻力， 由W有＝Fs可得，汽车运动的最大距离为：s＝＝。 故答案为：（1）电流的磁效应；电磁感应现象；（3）汽车运动的最大距离为30240m。 【点评】本题以电动汽车的无线充电技术为载体，考查了电流的磁效应、电磁感应现象，并考查了电能、效率和功的有关计算，综合性较强。 14．小明利用如图所示的实验装置探究“电磁感应现象”。 （1）闭合开关，当他将铜棒ab向右水平运动时，并未发现灵敏电流表指针发生明显偏转　产生的电流很小　。（答出1种即可） （2）小明猜想感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动的速度、切割磁感线方向和磁场强弱有关。请帮小明设计一个实验来研究感应电流的大小与磁场强弱的关系。请写出实验步骤：　控制其它条件不变，只换用不同磁场强度的磁体，让导体ab做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度的大小　。 【分析】（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这就是电磁感应现象；产生感应电流的大小与磁场的强弱、导体的运动快慢、线圈的匝数有关； （2）根据控制变量法进行设计实验。 【解答】解：（1）题中实验只有一根导体在切割磁感线运动，产生的电流很小； （2）探究感应电流的大小与磁场强弱的关系时，需控制其它条件不变，让导体ab做切割磁感线运动。 故答案为：（1）产生的电流很小；（2）控制其它条件不变，让导体ab做切割磁感线运动。 【点评】本题考查感应电流的大小以及控制变量法的应用，会利用控制变量法设计实验。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$