内容正文:
20.6磁生电练习
一、单选题
1.下列图中,用来研究电磁感应现象的实验装置是( )
A.B.
C.D.
2.如图所示是探究电磁感应现象的实验装置,在蹄形磁铁的磁场中放置一根导线,闭合开关,导线两端和电流表连接形成闭合回路。图中A表示垂直纸面的一根导线,它是闭合回路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,不产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
3.下列关于电磁现象的说法中,正确的是( )
A.在磁体外部,磁感线总是从S极发出,最后回到N极
B.奥斯特实验现象说明,通电导体周围存在磁场
C.第一个发现磁生电的科学家是奥斯特
D.闭合电路的部分导体在磁场中运动时,就会产生感应电流
4.电磁学作为现代科技的核心基础,推动了社会进步,提升了生活质量。下列关于各图的描述正确的是( )
A.图甲中电磁继电器利用了电磁感应的原理
B.图乙是发电机的工作原理图
C.图丙中扬声器利用了通电导线在磁场中受到力的作用
D.图丁中动圈式话筒利用了电流的磁效应
5.2025年春晚机器人舞蹈《秧BOT》火爆全球,这些机器人不仅拥有出色的舞蹈技巧和协调能力,还能够与真人演员默契配合,共同完成转手绢的高难度舞蹈动作。下列四幅图中与如图所示机器人转手绢的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
6.电子车票,也称“无纸化”车票,乘客网上购票后,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份。下列选项中与该现象原理一样的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示的充电鞋垫,利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流,从而给鞋面上的电池充电,图中与充电鞋垫的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
8.跨学科实践活动中,小明的作品“隔板移物”引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,、两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中,两导体棒通过导线相连,构成了一个闭合回路,用手推动导体棒左右摆动时,导体棒会随之摆动。下列关于这一现象的说法中正确的是( )
A.手推动导体棒左右摆动时,导体棒不会随之摆动
B.图乙是发电机的工作原理
C.导体棒随之摆动的原理与图乙所示装置的原理不同
D.导体棒左右摆动时,闭合回路中能够产生感应电流
二、填空题
9.一款新式手电筒如图所示,当沿着图中箭头方向来回摇动时,灯泡就能发光。其工作原理是手电筒中的导体做切割磁感线运动时,会产生______,这种现象叫______现象,该现象的发现者是______。
10.如图是一个简易的发电装置示意图,小聪让导线向右运动时,电流表指针向左偏转;将改为向左运动时,电流表指针将会向______偏转.该实验结果表明:感应电流的方向与导线切割磁感线的_______有关.
11.根据图中通电螺线管的S极,可以判断:电源的______端为正极(选填“左”或“右”)。动圈式话筒的工作原理是______现象。
12.如图,将甲、乙两个电动机的转轴对接并固定在一起。闭合开关,甲的线圈通电在___________中受力转动,带动乙的线圈转动,使小灯泡发光。乙相当于电路中的___________(选填“电源”或“用电器”)。该过程中主要发生的能量转化是:电能→___________能→电能,最终转化为光能。
13.交流发电机的原理如图所示,导线AB在做______的运动,使闭合回路产生感应电流;图甲中,导线AB的电流由A流向B,当它转过半圈后,在图乙中时,导线AB的电流方向为______(选填“A到B”或“B到A”),在发电机发电时,把______能转化为______能。
三、实验题
14.如图是“探究磁场对通电导线的作用”实验。
(1)为了使实验顺利进行,装置中的导体ab应选用轻质的______(选填“铁棒”或“铝棒”),这是因为______;
(2)接通电源后,发现导体ab向左运动,这说明______,______(选填“电动机”或“发电机”)是利用这一原理工作的;
(3)若要探究通电导线在磁场中的受力方向与电流方向的关系,接下来的操作应该是______;
(4)若将图中的电源换成电流表,闭合开关,让导体ab做______运动,会发现电流表指针偏转,这说明该闭合电路中有电流通过,则此过程中能量的转化是______能转化为______能。
15.小明利用如图甲所示的装置探究感应电流产生的条件。灵敏电流计电流从哪端流入,指针便向哪边偏转。
(1)为了使实验现象更明显,实验中的AB棒应选用的是________(选填字母)。
A.塑料棒 B.铜棒 C.玻璃棒
(2)实验中通过观察___________判断是否有感应电流产生,还可以通过指针偏转的方向判断________。
(3)连接好电路,小明无意间碰到AB棒,发现灵敏电流计的指针发生了偏转,他想知道是否只要AB棒运动就有感应电流产生,为此他进行了一系列探究,并把观察到的现象记录在表中。
实验次数
磁体摆放方向
导体棒运动方向
灵敏电流计指针偏转情况
1
N极在上
竖直向上
不偏转
2
N极在下
竖直向下
不偏转
3
N极在上
水平向左
向右偏转
4
N极在上
水平向右
向左偏转
5
N极在下
水平向左
向左偏转
6
N极在下
水平向右
向右偏转
①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________运动。
②比较第3、4次实验现象发现,产生的电流的方向跟________有关。
③比较第3、5次实验现象发现,产生的电流的方向跟________有关。
④小明将灵敏电流计换成完好的小灯泡,再做第3、4次实验时小灯泡不亮,最可能的原因是________。
(4)实验中小明还发现,当快速晃动导体棒时,感应电流更大。于是小明猜想,感应电流的大小可能与___________有关。
(5)发电机的原理与本实验的原理一样,图乙为发电机的示意图,此时线框水平,箭头为线框旋转的方向,此时ab边中的电流方向为________(选填“由a到b”或“由b到a”)。
20.6磁生电练习参考答案
1.A
【详解】A.由图可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,研究的是电磁感应的实验,故A符合题意;
B.由图可知,将通电导线放在小磁针之上,小磁针会发生偏转,研究的是通电导体周围存在磁场的实验,即奥斯特的电流的磁效应的实验,故B不符合题意;
C.由图可知,可探究电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数的关系,故C不符合题意;
D.由图可知,闭合开关后,导体在磁场中运动,探究的是磁场对电流的作用,故D不符合题意。
故选A。
2.D
【详解】A.由图知导线是闭合电路中的部分导体,且导体向右做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故A不符合题意;
B.由图知导线是闭合电路中的部分导体,且导体斜向下做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故B不符合题意;
C.由图知导线是闭合电路中的部分导体,且导体斜向上做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故C不符合题意;
D.由图知导线是闭合电路中的部分导体,但导体运动方向和磁感线方向平行,没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,故D符合题意。
故选D 。
3.B
【详解】A.在磁体外部,磁感线总是从N极发出,最后回到S极,而不是从S极到N极,故A错误;
B.奥斯特实验的核心现象是:当导线中有电流通过时,旁边的小磁针会发生偏转。这一现象直接证明了通电导体周围存在磁场,故B正确;
C.第一个发现磁生电的科学家是法拉第,不是奥斯特,故C错误;
D.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,才会产生感应电流,仅在磁场中运动不一定会产生感应电流,故D错误。
故选B。
4.C
【详解】A.图甲中电磁继电器实质是利用电磁铁控制工作电路的开关,利用了电流的磁效应,故A错误;
B.图乙中有电池做电源,闭合开关后,线圈中有电流,发生转动,是电动机,不是发电机,故B错误;
C.图丙中扬声器利用了通电导线在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能,从而将电信号转化为声信号,C正确;
D.图丁中动圈式话筒是利用膜片振动产生变化的电流,是利用了电磁感应的原理,故D错误。
故选C。
5.B
【详解】由题意可知,机器人转手绢是利用了电动机来工作的,电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动。
A.如图,通电导线附近的小磁针转动,反映了电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.如图,闭合开关,有电流通过时,导体棒在磁场中受力运动,反映了电动机工作原理,故B符合题意;
C.如图,是一个通电螺线管,是利用电流磁效应工作的,故C不符合题意;
D.如图,闭合开关,当导体棒做切割磁感线运动时,产生感应电流,反映了发电机的工作原理,故D不符合题意。
故选B。
6.D
【详解】将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,是电磁感应现象。
A.闭合开关,通电螺线管会产生磁场,这是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.闭合开关后,通电导体在磁场中受到力的作用,会运动起来,是电动机的工作原理,故B不符合题意。
C.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C不符合题意;
D.闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,是电磁感应现象,与题目原理一致,故D符合题意。
故选D。
7.B
【详解】充电鞋垫利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流,从而能给鞋面上的电池充电,即充电鞋垫是利用的电磁感应现象工作的。
A.该实验是探究通电螺线管的磁场特点,与充电鞋垫的工作原理无关,故A不符合题意;
B.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,电流表指针发生偏转,与充电鞋垫的工作原理相同,故B符合题意;
C.该实验反映了通电导体在磁场中受到力的作用而运动,与充电鞋垫的工作原理无关,故C不符合题意;
D.该实验是奥斯特实验,说明了电流的磁效应,与充电鞋垫的工作原理无关,故D不符合题意。
故选B。
8.D
【详解】A.用手推动导体棒b左右摆动时,导体b切割磁感线,闭合的回路中有感应电流产生,导体棒a有电流通过并位于磁场中,在磁场中会受到力的作用而摆动;故A错误;
B.图乙是电动机的工作原理,它的原理是通电导体在磁场中受力而运动,故B错误;
C.导体棒a左右摆动时切割磁感线,闭合的回路中有感应电流产生,导体棒b有电流通过并位于磁场中,在磁场中会受到力的作用,导体棒b随之摆动,图乙中闭合开关后,导体棒有电流通过,在磁场中受力的作用而运动,两者原理相同,故C错误;
D.用手推动导体棒左右摆动时,导体a切割磁感线,闭合回路中能够产生感应电流,故D正确。
故选.D。
9. 感应电流 电磁感应 法拉第
【详解】[1][2][3]当沿着图中箭头方向来回摇动手电筒时,手电筒中的导体做切割磁感线运动时,产生感应电流,灯泡就能发光,这是电磁感应现象;该现象的发现者是英国物理学家、化学家法拉第,他又被誉为“电学之父”和“交流电之父”。
10. 右 运动方向
【详解】[1]导体AB向右做切割磁感线运动时,产生的电流可以使电流表指针向左偏转,将AB改为向左运动时,电流有指针将会向右偏转。
[2]只改变导体切割磁感线运动方向,产生的电流方向也改变,由此说明感应电流方向是与切割磁感线运动方向有关的。
11. 左 电磁感应
【详解】[1]图中螺线管左侧为S极,根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向N极。因此电流方向应为从电源左端流出,故电源左端为正极。
[2]动圈式话筒工作时,声波使膜片振动,带动线圈在永磁体的磁场中做切割磁感线运动,从而在线圈中产生感应电流,将声信号转化为电信号,这一过程利用了电磁感应原理。
12. 磁场 电源 机械
【详解】[1][2]如图,闭合开关,给甲的线圈通电,通电线圈在磁场中受力而转动,带动乙的线圈转动,乙线圈切割磁感线产生感应电流,使小灯泡发光。乙相当于电路中的电源,可以给小灯泡供电。
[3]该过程中,甲电动机消耗电能,将电能转化为机械能,乙发电机将机械能转化成电能使灯泡发光,灯泡将电能转化成光能;主要发生的能量转化是:电能→机械能→电能,最终转化为光能。
13. 切割磁感线 B到A 机械 电
【详解】[1]交流发电机的工作原理是电磁感应,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
[2]在图甲到图乙的过程中,导线AB的运动方向与图甲中相反,根据右手定则,伸出右手,让磁感线穿过掌心,大拇指指向导体运动方向,那么四指所指的方向就是电流方向,可知此时导线AB的电流方向为B到A。
[3][4]在发电机发电过程中,是由外部的机械能输入推动发电机的转子旋转,从而使导线切割磁感线产生电能,把机械能转化为电能。
14.(1) 铝棒 铁棒会被磁铁磁化影响实验效果
(2) 磁场对电流有力的作用 电动机
(3)断开开关,只对调电源正负极
(4) 切割磁感线 机械 电
【详解】(1)[1][2]在实验中,应选择铝棒进行实验,因为铁是磁性材料,铁棒在磁场中受到磁力作用,磁体会吸引铁棒,铁棒不能运动,会影响实验效果,所以需要选择不是磁性材料的铝棒。
(2)[1]原来静止的导体,接通电源后,导体中有电流通过,导体ab向左运动是受到力的作用,说明磁场对电流有力的作用。
[2]通电导体在磁场中受到力的作用,从而开始运动,电动机是利用这一原理工作的,而发电机是利用电磁感应现象工作的。
(3)若要探究通电导线在磁场中的受力方向与电流方向的关系,根据控制变量法,磁场的方向不变,只需改变电流方向,所以接下来的操作应该是断开开关,只对调电源正负极。
(4)[1][2][3]产生感应电流的条件是闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,所以将图中的电源换成电流表,闭合开关,导体ab做切割磁感线运动,此时电路中有感应电流产生,获得了电能,所以此过程的能量转化是机械能转化为电能。
15.(1)B
(2) 灵敏电流计的指针是否偏转 电流方向
(3) 切割磁感线 导体棒运动的方向 磁场方向 电流太小
(4)导体棒运动的速度
(5)由a到b
【详解】(1)为了使实验现象更明显,应使AB棒中的电流较大,塑料棒和玻璃棒是绝缘体,不容易导电,铜棒是导体,且电阻很小,因此实验中的AB棒应选用的是铜棒,故选B。
(2)[1][2]实验中通过观察灵敏电流计的指针是否偏转判断是否有感应电流产生,若指针发生偏转,说明电路中的有电流产生;灵敏电流计向左或向右偏转时,电流的方向相反,通过灵敏电流计的偏转方向,还可以通过指针偏转的方向判断感应电流的方向。
(3)①[1]对比表中的数据可知,1、2两组实验不切割磁感线,电路中没有感应电流;3、4、5、6组实验导体切割磁感线产生感应电流;由此可得: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。
②[2]比较第3、4次实验可知,磁场的方向不变,导体的运动方向不同,产生感应电流的方向不同,可得结论:电路中产生感应电流的方向跟导体棒运动的方向有关。
③[3]比较第3、5次实验可知,导体运动的方向相同,磁场的方向不同,感应电流的方向不同,可得结论:电路中产生的电流的方向跟磁场方向有关。
④[4]将灵敏电流计换成完好的小灯泡,再做第3、4次实验时,电路中仍有感应电流,小灯泡不亮,最可能的原因是感应电流太小,使小灯泡的实际功率太小,不能发光。
(4)当快速晃动导体棒时,导体棒运动的速度更大,感应电流更大,可得结论:感应电流的大小可能与导体棒的运动速度有关。
(5)由表可知,图甲中导体棒向左运动时,电流方向由B到A;如图乙,发电机线框逆时针旋转,此时ab边向下运动,切割磁感线,相当于图甲中导体棒AB向左运动,由此可知,ab边中的电流方向为由a到b。
答案第1页,共2页
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