第八章 电磁相互作用及应用 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 一、单选题 1．无线充电是一种新技术，它的原理是 A． B． C． D． 2．如图所示的四个装置，关于它们分别用来演示哪个物理现象的描述，不正确的是 A． 可用来演示电磁感应现象 B． 可用来演示电流的磁效应 C． 可用来演示电荷间的相互作用 D． 可用来演示磁能否生电 3．如图是灵敏电流计的内部结构图，下列选项中与其工作原理相同的是(  ) A． B． C． D． 4．图中对于四幅图的说法正确的是（　　） A．甲图的实验说明通电导体周围存在磁场 B．乙图的实验所揭示的原理可制成电动机 C．丙图是演示电磁感应现象的实验装置 D．丁图中话筒利用了丙图的原理 5．关于图所示的实验装置，下列说法正确的是（ ） A．可以研究发电机的工作原理 B．可以研究感应电流的方向与磁场方向的关系 C．可以研究磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向的关系 D．该装置实验过程中使机械能转化为电能 6．如图探究“导体在磁场中运动时产生感应电流条件”实验的装置示意图。关于这个实验，下列说法正确的是（　　） A．当导体棒沿竖直方向上下运动时，灵敏电流计的指针发生偏转 B．当导体棒相对水平方向斜向上运动时，灵敏电流计的指针不发生偏转 C．当导体沿水平方向左右运动时，灵敏电流计的指针发生偏转 D．当导体沿水平方向向左和向右运动时，灵敏电流计的指针都向同一方向偏转 二、填空题 7．如图是HZ﹣801型手摇节能LED手电筒．据广告称：这种电筒无需更换电池、减少了废弃电池造成的环境污染和能源的浪费．摇动手电筒1min．可以获得30min左右的优质照明．它是利用了 原理．将机械能转化为 能． 8．如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方即可产生电能。产生的电能储存于魔方内并通过USB端口给移动设备充电，此魔方根据 的原理发电，这个过程 能转化为电能。 9．扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，如图所示是扬声器构造示意图．当线圈中通过变化电流时，线圈受到   力作用，从而带动与线圈相连的纸盆振动产生了声音，小马将扬声器反接到复读机上，扬声器也能变成话筒，此时扬声器根据   原理将声信号转成电信号． 10．同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平向右移动，导体cd也随之向右运动起来。可知：实验装置左侧运用的原理是 ；实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是 （举一个实例）；若要使cd棒向左运动，请你写出一条可行的操作方法： 。 11．1831年，英国物理学家 发现了电磁感应，进一步解释了电与磁之间的联系，开辟了人类的电气化时代。 12．（1）如图1，将矩形铜线框置于水平向北的磁场中，通电时铜线ab段受磁场力竖直向上，则铜线cd段受磁场力方向 （选填“竖直向上”“竖直向下”）； （2）图2，在蹄形磁体的磁场中放置的导线AB跟灵敏电流计连接。图3中的a表示图2中垂直于纸面的导线AB，它在磁场中按箭头方向运动时，灵敏电流计可能会发生偏转的是 （选填“甲”“乙”“丙”）操作，这个过程是 能转化为电能。 三、作图题 13．某班的物理实践小组在装好直流电动机模型后，设计了一个通过改变电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的电路，如图所示，有一个单刀双掷开关（触片K接通a或接通b），只有两个电源．请你完成电路图的连接（操作过程中不得改变电路中的接线）． 四、实验题 14．如图所示是探究电磁感应现象的装置。 （1）闭合开关，让导体棒ab沿水平方向左右运动。观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体棒ab由图所示位置沿竖直方向上下运动，则灵敏电流计的指针 （选填“偏转”或”不偏转”）； 实验 序号 磁场方向 导体切割磁 感线方向 灵敏电流计指针偏转方向 ① 向下 向右 向左 ② 向上 向右 向右 ③ 向下 向左 向右 ④ 向上 向左 向左 （2）利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向、切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如上表： 在上述四次实验中，比较①②两次实验，可知感应电流方向与 有关；比较 两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变； （3）综合以上实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须是 电路的一部分，且一定要做 的运动； （4）实验室里用到的手摇发电机，将小电灯换成灵敏电流计，慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的 指针 （选填“左右摆动”或“向一侧摆动”）； （5）利用电磁感应原理工作的装置有 （填“电铃”“扬声器”“电磁起重机”或“动圈式话筒”）。 五、简答题 15．如图所示，一个由三根光滑的金属杆组成的金属框竖直放置，在金属框的中间有一均匀磁场区域（图中“×”表示垂直于竖直面向内的磁感线）。重均为G的金属杆ab和塑料杆cd从虚线A位置，由静止沿着金属导轨自由竖直向下运动出磁场范围，在运动过程中均与两轨道接触良好，当ab和cd刚好离开磁场范围的时候，谁的速度更大？为什么？（忽略空气阻力） 16．盛夏的晚上，小明在房间感到很热，他打开电风扇，风吹到身上感到凉快，请你就上述过程提出两个物理问题，并解答： 示例：问题：电风扇转动时能量是如何转化的？答：电能转化为机械能。 问题1： 答： 问题2： 答： 17．把一磁铁插入闭合线圈或从线圈中拔出，线圈中会产生感应电流（如图甲所示），若把一个通电线圈插入闭合线圈或从线圈中拔出（如图乙所示），线圈中会产生感应电流吗？请你照图那样试一试并解释其原因． 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 6 答案 B D C A C C 1．B 【详解】从题意可知，手机内部的受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电，所以它是利用电磁感应原理工作的；A图是探究影响电磁铁磁性大小的因素的实验原理图，故A错误；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，是电磁感应现象，故B正确；C图中是奥斯特实验，说明通电直导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故C错误；D图中给金属线圈或金属棒通电，线圈或金属棒会发生运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故D错误，故选B． 2．D 【分析】题目给出了四个类似的实验，首先要弄清各实验所揭示的原理，再结合题设要求来进行选择． 【详解】A. 图中没有电池，验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流，是电磁感应现象实验，故A正确； B. 图中验证了通电导体周围存在磁场，这是奥斯实验，说明了电流的磁效应，故B正确； C. 图中显示同种电荷相排斥、异种电荷相吸引，这是电荷间的相互作用规律，故C正确； D. 图中是通电导体在磁场中受力，故D错误． 故选D. 3．C 【详解】如图是灵敏电流计的内部结构图，线圈放在磁场中，当通过电流时，受到磁场力的作用而转动，带动指针指示电流的大小，所以利用了磁场对通电导线的作用力工作． A图为电磁继电器，是电流磁效应的应用； B图为奥斯特实验，揭示了电流的磁效应； C图当导体中通过电流时，导体受到磁场力的作用而运动，与灵敏电流计的原理相同； D图线圈转动时，切割磁感线产生电流，灯会亮，研究电磁感应现象； 故选C． 点睛：注意分清楚研究电磁感应和磁场对通电导线作用力的两个实验，两个实验从图看很相似，容易混淆，区分的方法是，有电源的是研究磁场对通电导线作用力的实验，没有电源的是研究电磁感应的实验． 4．A 【详解】A．甲实验通电导体周围的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故A正确； B．乙图是电磁感应实验，导体做切割磁感线运动且电路是闭合的，电路中才会产生感应电流，是发电机的原理，故B错误； C．丙图是通电导体在磁场中受力运动，这个过程中电能转化为机械能，是电动机的原理，故C错误； D．图丁是动感线圈式话筒，当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，是根据电磁感应原理工作的，与丙图的原理不同，故D错误。 故选A。 5．C 【详解】闭合开关后，在磁场中导线ab会受到磁场力的作用运动，符合安培定则．所以可以研究磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向的关系．可以研究电动机的工作原理，不可以研究发电机的工作原理．此实验中没有感应电流出现．该装置是电能转化为机械能．故C正确为答案． 6．C 【详解】A．当导体棒沿竖直方向上下运动时，没有做切割磁感线运动，所以不会产生感应电流，灵敏电流计的指针不发生偏转，故A错误； B．当导体棒相对水平方向斜向上运动时，导体做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，灵敏电流计的指针发生偏转，故B错误； C．当导体沿水平方向左右运动时，导体做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，灵敏电流计的指针发生偏转，故C正确； D．感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关，所以磁场方向不变的情况下，导体沿水平方向向左和向右运动时，灵敏电流计的指针偏转方向不同，故D错误。 故选C。 7． 电磁感应 电能 【详解】试题分析：摇动手电筒，手电筒中的线圈就会做切割磁感应运动，从而产生电流，使灯泡发光，利用了电磁感应现象，将线圈运动的机械能转化为电能． 故答案为电磁感应；电能． 8． 电磁感应 机械 【详解】[1][2]转动魔方即可产生电能，这是因为魔方中有线圈和磁体，线圈切割磁感线产生了感应电流，所以它是根据电磁感应的原理发电的，这个过程中消耗了机械能，获得了电能，是将机械能转化为电能。 9． 磁场 电磁感应 【详解】如图，扬声器中的线圈中通过变化电流时，线圈会受到永久磁铁的磁场力的作用，而带动与线圈相连的纸盆振动，将电信号转化成声信号，因此与电动机的原理一致．将扬声器反接到复读机上，扬声器也能变成话筒，把声信号转为电信号，由机械能转化为电能，是电磁感应原理． 【点睛】解答本题要对扬声器的工作过程有清楚的了解．扬声器的线圈中有随声音变化的电流，因为通电线圈在磁场中受到力的作用，使得线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动动起来，便发出了声音． 10． 电磁感应 电动机 把cd棒的蹄形磁铁倒转过来 【详解】[1][2]当导体ab水平向右移动，即是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这是电磁感应原理；这时导体ab相当于电源，导体cd相当于通电导线，通电导线在磁场中受到力的作用，该现象在生活中的应用是电动机。 [3]磁场对通电导线的作用：受力的方向跟电流方向和磁场方向有关，只改变其中一个方向时，受力方向会改变；所以若要使cd棒向左运动，可以把cd棒的蹄形磁铁倒转过来，改变磁场方向，也可以让导体ab水平向左运动，从而改变流过cd棒的电流方向。 11．法拉第 【详解】1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，开辟了人类的电气化时代。 12． 竖直向上 丙 机械 【详解】（1）[1]如图1，将矩形铜线框置于水平向北的磁场中，通电时铜线ab段受磁场力竖直向上，则铜线cd段电流方向与铜线ab段相同，磁场方向相同，则受磁场力方向相同，为竖直向上。 （2）[2][3]图2甲乙图的导线没有切割磁感线，不会产生感应电流，灵敏电流计不会发生偏转；丙图的导线切割磁感线，会产生感应电流，灵敏电流计会发生偏转，这个过程中将机械能转化为电能。 13． 【详解】使滑动变阻器、单刀双掷开关、电动机串联连接，滑动变阻器改变电路中的电流，从而改变电动机的转速；单刀双掷开关与电路和电源连接，起到改变电流的方向来控制电动机的转向；电路图如图所示： 点睛：解题的关键是实现电动机的转向不同，即电压机两次电流的方向应相反，所以两个电源连接时，应串联，从中间抽头连接电路，另外电源的正负极分别接到单刀双掷开关． 14． 不偏转 磁场方向 ①④或②③ 闭合 切割磁感线 左右摆动 动圈式话筒 【详解】（1）[1]让导体棒ab由图所示位置沿竖直方向上下运动，导体不切割磁感线，不会产生感应电流，灵敏电流计的指针不偏转。 （2）[2]①②两次实验，磁场方向改变，切割磁感线方向不变，产生感应电流方向改变，可知感应电流方向与磁场方向有关。 [3]比较①④或者②③两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向，感应电流方向不变。 （3）[4][5]由探究发现，产生感应电流的条件是：闭合电路中的一部分导体，做切割磁感线运动时，会产生感应电流。 （4）[6]实验室里用到的手摇发电机，将小电灯换成灵敏电流汁，慢慢摇动手柄，磁场方向不变，切割磁感线方向发生改变，观察到灵敏电流计的指针左右摆动。 （5）[7]闭合电路中的部分导体，做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象。利用电磁感应原理的动圈式话筒。 15．cd的速度大，见解析 【详解】根据题意，ab和cd的质量相等，在A处静止时两杆的机械能是相等的。在ab经过磁场区域的过程中，要做切割磁感线运动，产生感应电流，使得ab的部分机械能转化成电能，导致ab的机械能减小；而cd杆在下滑并经过磁场的过程中，由于没有摩擦力，没有能量的损耗，其机械能守恒，所以离开磁场时，ab比cd的机械能小，因为两杆质量相等，离开磁场时高度相同，所以ab的动能比cd的动能小，质量相同的情况下，cd的速度更大。 16． 见解析 见解析 见解析 见解析 【详解】答：问题1：风扇对着人吹风，为什么人感到凉快？答：电风扇转动时，加快了室内空气的流动，使人体表面汗液的蒸发加快，蒸发为吸热过程，从而加快空气对人体热量的吸收，所以人感到凉快。问题2：电风扇的工作原理是什么？答：电风扇扇叶的转动是由电动机带动的，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中会受到力的作用。 17．见解析 【详解】图甲中，磁铁的运动相当于闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动，因而会产生感应电流；像图乙那样，在小线圈内通电，其周围就产生磁场，它的插入和拔出就相当于大线圈在切割磁感线，因而也会产生感应电流。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 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