内容正文:
第8章 电磁相互作用
1 电磁感应现象
法拉第的发现
1.(2023广东中考)如题图所示,小明用线圈、条形磁铁和灵敏
电流计来验证电磁感应现象,下列不能使灵敏电流计指针发
生偏转的操作是 ( )
D
A.线圈不动,磁铁快速向上
B.线圈不动,磁铁快速向下
C.磁铁不动,线圈快速向上
D.线圈和磁铁同时同速向上
解析 线圈与电流计组成闭合电路,线圈不动,磁铁快速向上
或向下,线圈切割磁感线,会产生感应电流,电流计指针会发生
偏转,故A、B错误;磁铁不动,线圈快速向上,切割磁感线,会产
生感应电流,电流计指针会发生偏转,故C错误;线圈和磁铁同
时同速向上,线圈和磁铁保持相对静止,线圈没有切割磁感线,
不会产生感应电流,电流计指针不会发生偏转,故D正确。
2.【新课标·科学思维】(2023新疆中考)如图所示,a表示垂直
于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按
箭头方向运动时,导线a中会产生感应电流且方向相反的两种
情况是 ( )
A.①和② B.①和③ C.②和④ D.③和④
D
解析 磁极间的磁感线是从N极指向S极,由图可知,①和②中
的导线运动的方向与磁感线方向相同或相反,没有做切割磁
感线运动,不会产生感应电流;而③和④中的导线做切割磁感
线运动,会产生感应电流,由于感应电流的方向与磁场的方向
和导体切割磁感线运动的方向有关,③和④导线运动方向相
反,所以产生的电流方向也相反。故选D。
特别提醒 产生感应电流的条件:①“闭合回路”:没有构成闭合回路的电路是不会有电流的;②“一部分导体”:全部电路都在磁场中做运动无法产生感应电流;③“切割磁感线”:运动方向与磁感线不平行。
3.(2024江苏无锡中考)将导体AB、开关、灵敏电流计、蹄形
磁体按如图方式组装起来。_______开关后,让导体AB水平向
右运动,会观察到电流计指针偏转,说明回路中有___________
产生。
感应电流
闭合
解析 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
时,导体中会产生感应电流。闭合开关后,形成闭合回路,让导
体AB水平向右运动,此时导体AB切割磁感线运动,产生感应电
流,因此会观察到电流计指针偏转。
发电机
4.(2022四川成都中考)闭合电路的一部分导体在磁场中做切
割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。利用此原理,人们
制造了 ( )
A.电磁铁 B.电热器
C.电动机 D.发电机
D
解析 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
时,导体中会产生感应电流,即电磁感应现象。发电机的工作
原理是电磁感应,故D正确。
5.【跨学科·日常生活】彤彤同学将一个玩具电机与小灯泡连
接后,使小电机转动,发现小灯泡发光了。对此现象的解释正
确的是 ( )
A.电产生了磁,使电机转动
B.该现象的原理是电流的磁效应
C.磁产生了电,使小灯泡发光
D.此电路没有电源,小灯泡不可能发光
C
解析 通过外力使电机转动,发现小灯泡发光了,说明电路中
产生了感应电流,是磁生电,即电磁感应现象。
6.【跨学科·社会发展】如图所示是内蒙古牧民家用小型风力
发电机。该风力发电机利用了___________原理,工作时将
_______能转化为______能。
电
机械
电磁感应
解析 该风力发电机利用了电磁感应原理,工作时将机械能
转化为电能。
7.【跨学科·日常生活】(2023湖北宜昌中考,★★☆)如图甲把
一台手摇发电机跟小灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,可
以看到小灯泡会发光。下列说法正确的是 ( )
C
A.发电机是利用电流的磁效应来工作的
B.发电机将电能转化为了机械能
C.线圈转得越快,小灯泡越亮
D.如果将小灯泡换成如图乙的电流表,指针一直偏向右边
解析 发电机的工作原理是电磁感应,不是电流的磁效应,故
A错误;发电机消耗机械能获得电能,是将机械能转化为了电
能,故B错误;发电机线圈转得越快,切割磁感线的速度就越大,
则产生的感应电流越大,小灯泡越亮,故C正确;如果将小灯泡
换成如图乙的电流表,当线圈在磁场中转动做切割磁感线运
动时,在前半圈和后半圈,线圈切割磁感线的方向是相反的,则
产生的感应电流方向也不断改变,故电流表的指针会不断左
右交替偏转,故D错误。
8.【新课标·科学思维】(2024贵州中考,★★☆)如图所示是银
行卡信息读卡器,将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速
刷过时,相当于磁体穿过闭合金属线圈,产生了___________,
经读卡器处理,就能识别卡片信息。
感应电流
解析 将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时,相
当于磁体穿过闭合金属线圈,也就相当于是闭合电路的一部
分导体在磁场中做切割磁感线运动,此时导体中有感应电流
产生。
9.【新课标·科学探究】(2024四川成都中考,★★☆)小张利用
如图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”,闭合
开关后,经过多次尝试,他发现导线ab在磁场中沿着竖直方向
运动时,导体中产生感应电流。生产生活中的________(选
填“电热毯”“发电机”或“电动机”)是利用该实验原理
工作的。小张在实验中将导线ab换成一个线圈,其目的是
__________________。
使实验现象更明显
发电机
解析 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
时,导体中就会产生电流,这种现象叫作电磁感应,产生的电流
叫感应电流,该过程将机械能转化为电能,利用该原理制成了
发电机;在实验中将导线ab换成一个线圈,则切割磁感线时会
产生更大的感应电流,可以使实验现象更明显。
10.【跨学科·日常生活】(2023江苏无锡中考,★★☆)某幼儿
园游乐室里有一块能发电的地板,当小朋友们在上面跳跃时,
小灯泡便会一闪一闪。地板下方铺设的结构如图所示,当踩
踏地板时,固定在地板下方的磁铁往复运动,使固定在地面上
的弹簧线圈做_______磁感线运动,闭合电路中产生_________,小灯泡发光。
感应电流
切割
解析 由图可知,固定在地板下方的磁铁位于弹簧线圈内部,
当磁铁上下往复运动时,弹簧线圈就会切割磁感线,根据电磁
感应现象可知,闭合电路中就会产生感应电流,使小灯泡发
光。
11.(2023湖北鄂州中考,★★☆)物理小组的同学们利用如图
所示的实验装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的
条件。
(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿_______(选填“上下”“左
右”或“前后”)方向运动时,灵敏电流计指针会发生偏转;
(2)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流
计指针都不发生偏转。由此得出结论:_______电路的一部分
导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流;
(3)该实验在探究过程中,是将_______能转化成电能,生活中
的________(选填“电动机”或“发电机”)是根据这一原
理制成的。
发电机
机械
闭合
左右
解析 (1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿左右方向做切割磁感
线运动时,会产生感应电流,灵敏电流计指针会发生偏转;(2)断
开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指
针都不发生偏转,因为电路是断开的;由此得出结论:闭合电路
的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产
生感应电流,这叫作电磁感应现象;(3)产生感应电流的过程中,
将机械能转化为电能,人们利用电磁感应原理制成了发电
机。
12.【新课标·科学态度与责任】“卫星悬绳发电”是人类为
寻找卫星的新型电力能源供应系统而进行的实验。假设在实
验中,用飞机拖着一根很长的金属线(其下端悬挂一个金属球,
以保证金属线总是呈竖直状态),在地球上空飞行,如果用该系
统为卫星供电,则下列说法不正确的是 ( )
C
A.这是利用运动的导线切割地磁场的磁感线产生感应电流的
原理,金属线相当于发电机的绕组线圈
B.如果飞机自西向南飞行,金属线上有感应电流产生
C.如果飞机自南向北飞行,金属线上有感应电流产生
D.如果飞机由西北方向飞向东南方向,金属线上有感应电流
产生
解析 用飞机拖着一根很长的金属线(其下端悬挂一个金属
球,以保证金属线总是呈竖直状态),飞机运动时,只要做切割
磁感线运动,就会产生感应电流,故是利用电磁感应原理,金属
线相当于发电机的绕组线圈,A正确;由于地磁的北极在地理
的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,故磁感线是呈南
北分布的,如果飞机自西向南飞行或由西北方向飞向东南方
向,能做切割磁感线运动,金属线上有感应电流产生,B、D正
确;如果飞机自南向北飞行,导线运动方向与磁场方向平行,不
能产生感应电流,C错误。故选C。
$$