第八章 电磁相互作用及应用 单元训练 2024-2025学年教科版物理九年级上册

第八章 电磁相互作用及应用 同步训练 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、单选题 1.如图是动圈式话筒内部结构示意图,当声音使膜片振动时,与膜片相连、处在磁场中的线圈也跟着一起振动,切割磁感线,使线圈中产生电流。在如图所示的实验中,与动圈式话筒工作原理相同的是( ) A.甲图中带有铁芯的线圈通电后能吸住挂有重物的铁片 B.乙图中小磁针上方的直导线通电时,小磁针发生偏转 C.丙图中闭合开关,原来静止的铜棒ab中有电流通过,它就会运动起来 D.丁图中闭合开关,使导体AB沿箭头所示方向左右摆动,灵敏电流表指针发生偏转 2.如图为通电金属棒在磁场中运动的实验场景,选项中哪个是据此原理设计的 A. 磁性门吸 B. 金属探测器 C.电铃 D. 电风扇 3.下列关于发现电磁感应现象的科学家和由这一现象产生的划时代发明,对应关系正确的是 A.爱迪生﹣﹣白炽灯 B.贝尔﹣﹣电话 C.法拉第﹣﹣发电机 D.爱思特﹣﹣电磁铁 4.电磁弹射车常用于航空母舰上助力飞机起飞,其原理可简化为如图所示,两根金属导轨沿水平方向放置在磁场中,电磁弹射车横跨在导轨上,通电后,弹射车受力向右行驶。若不计空气阻力和摩擦,下列说法正确的是( ) A.弹射车在轨道上做匀速直线运动 B.此过程中电能转化为机械能 C.只调换电源的正负极,通电后弹射车受力方向不变 D.弹射车脱离金属导轨后仍受到磁场力的作用 5.如图所示,水平放置的导体圆环的正上方有一条形磁铁,让条形磁铁由静止开始自由下落,从导线环中间穿过,不计空气的阻力,下列说法正确的是 A.磁铁下落过程中,重力做功都转化为圆环的电能 B.磁铁下落过程中,势能全部转化为动能,机械能守恒 C.磁铁下落过程中,机械能的减少等于圆环内电能的增加 D.磁铁穿过圆环的过程中,环内电流方向不改变 二、填空题 6.如图所示是一种常用的动圈式话筒,当你对着话筒说话时,声音使与膜片相连的线圈在磁场中做 磁感线运动,同时能产生随着声音变化而变化的电流,这是 现象。 7.如图是话筒的工作原理图,当你对着话筒说话时,与膜片连在一起的线圈会振动,线圈在磁场中会做 而使电路中产生感应电流,再将线圈两端的导线接入扩音器,就能通过扬声器听到你的声音. 8.如图为中国科学技术馆中介绍利用潮汐发电的示意图。浮标带动磁铁随波浪上下起伏,使线圈做 运动,从而使线圈产生了感应电流。 9.(1)图甲中电压表的示数是 V。 (2)图乙中所示是 (选填电动机或发电机)的工作原理图。 10.某同学用如图所示的装置研究电磁感应。 (1)如图甲所示,保持蹄形磁体竖直放置,使导体AB从图示位置向上运动,电路中 (填“无”或“有”)感应电流;如图乙所示,保持线圈不动,使蹄形磁体快速向左运动,电流表指针 (填“不会”或“会”)偏转。要产生感应电流必须让闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动; (2)在电磁感应现象中, 能转化为 能; (3)利用电磁感应原理人们制成了 (选填“电动机”或“发电机”)。 三、实验题 11.利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。 (1)应在从M、N之间接入 (选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”),装置中的导体棒应选用轻质的 (选填“铁棒”或“铝棒”); (2)如图乙中,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极。通电后cd段导线受磁场力的方向与ab段导线所受磁场力的方向 (相同/相反),其理由是:磁场方向相同, 。这两个力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力; (3)如图丙,小明自制了一个电动机,将线圈漆包线两端的漆一端全刮,另一端刮半周,这种方法刮漆,使线圈在平衡位置附近时会 (选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”); (4)实验室中的直流电动机模型,如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,发现线圈只抖动了一下,并不转动,原因可能是 。 四、简答题 12.如图所示,虚线区域内的“ ”为垂直纸面向里的磁感线,当金属框沿光滑绝缘斜面的顶端,由静止开始滑到底端时,具有的动能为E1;若将金属框换成质量相同的塑料框,其他条件不变,塑料框滑到底端时,具有的动能为E2. (1)请判断E1和E2的大小关系; (2)简要说明判断理由.(提示:金属框是导体,有电阻) 13.“坐落在广东省深圳市龙岗区的大亚湾核电基地,是中国目前在运行核电装机容量最大的核电基地.拥有大亚湾核电站、岭澳核电站一期两座核电站共四台百万千瓦级压水堆核电机组,年发电能力近亿千瓦时.其中,大亚湾核电站所生产的电力输往香港,约占香港社会用电总量的四分之一,输往南方电网;岭澳核电站一期所生产的电力全部输往南方电网.”在这则报道当中提及到哪两个物理概念? 14.在光滑的水平金属导轨上静止放置两根铜质金属棒、(金属棒与轨道接触良好),当条形磁铁快速向下运动时,金属棒、运动方向如图甲所示。 (1)请说明金属棒、从静止到运动过程中的能量转化情况; (2)现将条形磁铁两极对调仍快速向下运动(如图乙所示),发现金属棒、仍从静止开始运动,请判断金属棒、运动方向并说明理由。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 题号 1 2 3 4 5 答案 D D C B C 1.D 【详解】当声音使膜片振动时,与膜片相连、处在磁场中的线圈也跟着一起振动,切割磁感线,使线圈中产生电流,所以,话筒的工作原理是电磁感应。 A.甲图中带有铁芯的线圈通电后能吸住挂有重物的铁片,说明通电的线圈带有磁性,故A不符合题意; B.乙图中小磁针上方的直导线通电时,小磁针发生偏转,说明通电导线的周围存在磁场,故B不符合题意; C.丙图中闭合开关,原来静止的铜棒ab中有电流通过,它就会运动起来,说明通电导线在磁场中受力的作用,是电动机的工作原理,故C不符合题意; D.丁图中闭合开关,使导体AB沿箭头所示方向左右摆动,灵敏电流表指针发生偏转,说明闭合电路中的部分导体切割磁感线会产生感应电流,是发电机的工作原理,与话筒的工作原理相同,故D符合题意。 故选D。 2.D 【分析】观察实验可知,通电导体在磁场中受到力的作用,再逐项分析各种家用电器的原理即可判断. 【详解】图中,当闭合开关后,可以观察到磁场中的金属棒在导轨上运动,这说明通电导体在磁场中受到力的作用;A. 磁性门吸,是利用磁体的吸铁性,故A不符合题意;B. 金属探测器是利用电磁感应而产生涡流现象而工作的,故B不符合题意;C. 电铃利用的是电磁铁,是利用电流的磁效应工作的,故C不符合题意;D. 电风扇是利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的,故D符合题意.故选D. 3.C 【分析】根据对物理学史的了解,判断发现电磁感应现象的科学家和由这一现象产生的划时代发明即可. 【详解】A. 爱迪生发明白炽灯与电磁感应现象无关,故A错误; B. 贝尔发明了电话,与电磁感应现象无关,故B错误; C. 法拉第发现了电磁感应现象,即通过磁场可以产生电流,这就是发电机的原理,故C正确; D. 爱思特发明了电磁铁,与电磁感应现象无关,故D错误. 故选C. 4.B 【详解】A.不计空气阻力和摩擦,弹射车只受到磁场作用力,在轨道上做加速直线运动,故A错误; B.此过程中,通电的弹射车在磁场中受到力的作用,消耗的电能转化为弹射车的机械能,故B正确; C.通电导体在磁场中受到力的方向与磁场方向和电流方向有关,只调换电源的正负极,通电后弹射车受力方向改变,故C错误; D.弹射车脱离金属导轨后,由于惯性继续运动,但不再有电流通过,不受磁场力的作用,故D错误。 故选B。 5.C 【分析】根据电磁感应现象的特点,条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生感应电流;磁铁的机械能转化为电能,不计空气的阻力,则机械能减小与电能的增加相等;电流方向与磁感线方向和切割磁感线运动方向有关,运动方向不变,磁感线方向改变,则电流方向改变. 【详解】A、磁铁下落过程中最,磁铁的重力势能转化为自身的动能加上圆环产生的电能,故错误; B、磁铁下落过程中,磁铁的重力势能转化为自身的动能加上圆环产生的电能,在产生感应电流的过程中有部分热能损耗,所以机械能不守恒,故错误; C、磁铁下落过程中,磁铁的重力势能转化为自身的动能加上圆环产生的电能,机械能的减少等于圆环内电能的增加,故正确; D、磁铁穿过圆环的过程中,磁铁进入圆环前,感应电流产生阻碍磁铁进入的感应磁场;磁铁通过圆环以后,感应电流产生的是阻碍磁铁离开的感应磁场,两次方向不一样,所以两次环内的感应电流的方向是相反的. 故选C 6. 切割 电磁感应 【详解】[1][2]当对着话筒说话或唱歌时,产生的声音引起话筒的膜片振动,线圈和膜片是连在一起的,连在膜片上的线圈就一起振动,线圈在磁场里的振动,切割磁感线产生感应电流,将声音信号转化成电信号;感应电流随着声音的变化而变化,这是电磁感应现象。 7.切割磁感线运动 【详解】 麦克风的工作原理是:以人声通过空气使震膜振动,然后在震膜上的线圈绕组和环绕在动圈麦头的磁铁形成磁力场切割(切割磁感线运动),形成微弱的电流,变化的电流送到后面的声音处理电路进行放大处理,形成声音. 8.切割磁感线 【详解】由题可知,浮标发电的原理是电磁感应。产生感应电流的条件是,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。可知浮标带动磁铁随波浪上下起伏,使线圈做切割磁感线运动时,线圈就会产生了感应电流。 9. 2.4 发电机 【详解】[1]电压表用小量程,分度值0.1V,示数为2.4V。 [2]图中除此仪器外无电源,是发电机,利用的是电磁感应。 10. 有 会 切割磁感线 机械 电 发电机 【详解】(1)[1]由图甲知道,导体AB从图示位置向上运动,闭合电路的一部分做切割磁感线运动,所以电路中就有感应电流。 [2]由图乙知道,线圈不动,蹄形磁铁快速向左运动时,闭合电路的一部分也切割磁感线,电路中也有电流,所以,电流表指针会偏转。 [3]根据上述实验内容知道,产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 (2)[4][5]电磁感应现象中,导体做切割磁感线运动,电路中就有感应电流,是机械能转化为电能。 (3)[6]闭合电路的部分导体切割磁感线时,电路中会产生电流,这是电磁感应现象,根据电磁感应现象,人们制成了发电机。 11. 电源 铝棒 相反 电流方向相反 不是 切断线圈中的电流 电流太小 【详解】(1)[1]利用如图甲所示的装置研究“磁场对通电直导线的作用”时,即必须有电源,所以在M、N间应接入电源。 [2]探究磁场对电流作用时,因为磁体能够吸引磁性材料,因此通电导体不能为磁性材料,故不能选择铁棒进行实验,而应选轻质铝棒。 (2)[3][4][5]通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关,所以在乙图中,通电后cd段导线和ab段导线所处磁场相同,电流方向不同,所以受力方向不同,因为这两个力不作用在一条直线上,所以这两个力不是一对平衡力。 (3)[6]当通电线圈所在平面与磁感线垂直时,此时线圈处于平衡位置;为了使线圈能持续转动,正确的刮漆方法应该是将线圈两端的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮上半周或下半周;按这种方法刮漆,线圈转到平衡位置时,线圈中没有电流,线圈由于惯性能够按原方向持续转动,所以这一部位就相当于直流电动机中的换向器,当通电线圈所在平面与磁感线垂直时,它能自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。 (4)[7]电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,发现线圈只抖动了一下,并不转动,说明通电导体在磁场中受力的作用太小,通电导体在磁场中受力大小与磁场强弱和电流大小有关,所以原因可能是电流太小或磁场太弱。 12.(1)E1<E2. (2)因为金属框是导体,所以它在通过磁场的过程中会因切割磁感线产生感应电流,使一部分机械能转化为电能(电能又转化为内能),故E1<E2.(因为斜面光滑,所以塑料框的机械能守恒) 【详解】根据题意知道,当金属框进入磁场区域时,由于金属框的部分电路切割磁感线,所以,产生了感应电流,此过程电流做功转化为内能;若将金属框换成质量相同的塑料框,则塑料框沿光滑斜面滑到底端时,塑料框的机械能守恒,所以,E1 <E2 13.核能又称原子能.原子能发电的工厂是利用核能的裂变释放的能量来发电的,故又称核电站;装机容量对于发电厂来说是指电厂总的发电功率. 【详解】核能又称原子能.原子能发电的工厂是利用核能的裂变释放的能量来发电的,故又称核电站;装机容量对于发电厂来说是指电厂总的发电功率. 点睛:(1)核能又称原子能,是原子核发生裂变释放的能量,核电站就是利用核能来发电的;(2)明确装机容量是指该系统实际安装的发电机的额定容量. 14.(1)见详解;(2)见详解 【详解】答:(1)条形磁铁向下运动时,条形磁铁的机械能转化为电能,电能又转化为金属棒的机械能; (2)条形磁铁向下运动时,闭合电路中的金属棒切割磁场运动的方向不变,仅对调条形磁铁两极,改变磁场方向,所以金属棒内电流方向发生改变;因条形磁铁磁场方向和电流方向均发生改变,所以金属棒、受力方向不变,金属棒、的运动方向不变(或金属棒向右,金属棒向左或者二者向中间靠拢)。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$