第3章电磁及其应用第4节 磁生电(重难点训练)-2025-2026学年科学浙教版八年级下册
2026-03-26
|
2份
|
46页
|
451人阅读
|
22人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级下 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 电磁感应 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.21 MB |
| 发布时间 | 2026-03-26 |
| 更新时间 | 2026-03-26 |
| 作者 | xkw_075758402 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57025681.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第4节 磁生电
一.电磁感应现象(共10小题)
二.探究感应电流的产生条件(共5小题)
三.产生感应电流的条件(共8小题)
四.影响感应电流大小和方向的因素(共8小题)
五.动圈式话筒的工作原理(共6小题)
六.发电机的构造和工作原理(共8小题)
七.电磁感应与磁场对电流的作用对比(共5小题)
一.电磁感应现象(共10小题)
1.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是( )
A.电磁感应现象是由奥斯特首先发现的
B.只要把矩形线圈放在磁场中,线圈中就会产生感应电流
C.只要导体在磁场中做切割磁感线运动,就一定有感应电流产生
D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中一定有感应电流产生
2.以下实验反映的规律能解释电动机工作原理的是( )
A.图中,闭合开关,铁钉被吸引
B.图中,闭合开关,水平移动金属棒,灵敏电流计指针偏转
C.图中,闭合开关,线圈转动
D.图中,闭合开关,小磁针偏转
3.金属探测仪是当前各类考试防电子作弊的一种常规检查工具,当金属探测仪经过各类金属上方时,金属探测仪上的线圈会产生电流,触发报警器达到提醒目的。下列装置与金属探测仪工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置,以下正确的是( )
A.接电源,实验原理和电动机的工作原理不相同 B.接电源,实验过程中可以将机械能转化为电能
C.接电流表,实验原理和电动机的工作原理相同 D.接电流表,移动直导线电流表指针不一定偏转
5.一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 。
6.科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神,奥斯特发现电流的 效应之后,法拉第历经多次探索,发现了电磁感应现象,根据他的这一发现,后来发明了 机。
7.市场中有一款不需要安装电池的无线门铃,当按压门铃压板时,压板后面的弹簧会带动磁体在线圈中运动,从而在线圈中产生电流,发声元件便可以发出声音。无线门铃的工作原理是 。
8.小明用如图所示的装置探究“什么情况下磁可以生电”。
(1)他发现,如果开关处于 状态,无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针均不偏转,这说明闭合电路是产生感应电流的必要条件;
(2)如图所示,电路闭合后,下列实验操作能使灵敏电流计指针发生偏转的有___________;
A.磁体不动,导体棒水平向右运动; B.磁体不动,导体棒向斜上方运动;
C.导体棒不动,磁体竖直向下运动; D.导体棒不动,磁体水平向左运动;
(3)闭合开关后,观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况,分析实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中会产生感应电流。产生感应电流时,导体相当于电路中的 (填电路元件名称);
(4)生活中应用该实验结论工作的设备是 。
9.小一探究感应电流的产生条件,实验装置如甲所示。
(1)实验中棒的材质可能是 。(选填“铝”或“塑料”)
(2)甲图中,闭合开关,使棒从图示位置竖直向上运动,灵敏电流计指针 (选填“会”或“不会”)发生偏转。
(3)乙图中,闭合开关后棒发生摆动,说明在导线夹、间接入的电路元件是 ,此现象在生活中应用是 。(选填“动圈式话筒”或“动圈式扬声器”)
10.芳芳学习了电磁相关知识后,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)闭合开关,使导体棒竖直上下运动时,观察发现电流表的指针不会发生偏转;再使导体棒水平向右运动时,发现电流表指针向左偏转;再让导体棒水平向左运动时,发现电流表指针反向偏转,说明感应电流的方向与导体棒的 有关;
(2)断开开关,无论磁铁如何放置,导体棒怎样运动,灵敏电流计的指针都不发生偏转,由此得出的结论是 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。
二.探究感应电流的产生条件(共5小题)
11.如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
(1)实验中,AB棒的材料可能是 (选填“塑料”或“铝”);
(2)我们可以通过 来判断电路中是否有感应电流产生。
(3)闭合开关,实验探究过程记录如表所示:
次数
AB棒在磁场中的运动情况
是否有感应电流
1
静止
无
2
沿磁场方向运动(不切割磁感线运动)
无
3
切割磁感线运动
有
据实验现象,初步得出电路中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。
(4)保持AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验,是为了探究感应电流方向与 的关系。
(5)若将此装置中灵敏电流计换成 可进一步探究电动机的工作原理。
12.学习小组的同学用如图所示的实验装置“探究产生感应电流的条件”。
(1)闭合开关,若导体不动,向右移动磁体,电路中 (选填“有”或“无”)感应电流。
(2)由实验可得到结论:闭合电路的一部分导体,在磁场中做 运动时,导体中就会产生感应电流。
(3)若将磁场方向和磁体的运动方向同时改为与原来相反,产生的感应电流的方向 (选填“改变”或“不改变”)。
13.小强在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,连接了如图所示的装置。
(1)实验中是通过观察 来判断电路中是否有感应电流的。
(2)小强将实验中观察到的现象记录在表中。分析下表可以得出产生感应电流的条件是: 做 运动时,电路中就会产生感应电流。
次数
开关
磁场方向
导体ab的运动方向
电流表的指针
1
断开
上N下S
向右运动
不偏转
2
断开
上N下S
向左运动
不偏转
3
闭合
上N下S
向右运动
向左偏转
4
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
5
闭合
上N下S
向上运动
不偏转
6
闭合
上S下N
向下运动
不偏转
7
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
8
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
(3)通过比较实验次数3和4(或7和8)可知: 。
(4)此实验原理可用来制造 (选填“电动机”或“发电机”)。
14.请根据图1和图2所示实验,回答下列问题。
(1)如图1所示,将平面镜放在水平桌面上,用固定的绿色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO,然后用另一支红色激光笔向O点发出一束光AO,光AO经平面镜反射后沿OB方向射出。若人在光AO的这一侧看向AO、NO、OB三束光时,能看到三束光相互重合(即只看到一束光),说明在反射现象中,反射光线、入射光线与法线 。用另一支紫色激光笔发出的光沿BO射向O点,则会看到紫色光线沿 方向射出。
(2)如图2所示,使导体棒沿水平方向左右运动时,灵敏电流计指针发生偏转,说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中会产生感应电流。若保持导体棒在图中位置静止不动,将蹄形磁体向右移动,灵敏电流计的指针 (选填“会”或“不会”)发生偏转。若想要继续探究磁场对通电导体的作用,只需把图2中的灵敏电流计换成 。
15.在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”中。
(1)连接如图所示的实验装置,此时两个磁极之间的磁场方向是 (选填“水平”或“竖直”)的;
(2)闭合开关,导体AB、灵敏电流计组成闭合回路,进行实验,实验现象如表所示:
实验次数
磁铁放置情况
导体AB运动方向
电流计指针偏转情况
1
上N下S
上下运动
不偏转
2
向左运动
向右偏转
3
向右运动
向左偏转
4
上S下N
向左运动
向左偏转
5
向右运动
向右偏转
①比较1、2、3次实验,可以得出感应电流产生的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动。
②比较 两次实验可知,感应电流的方向与磁场方向有关;
③小丽又做了第6次实验,她将磁铁“上S下N”放置,保持导体AB不动,而将磁铁向右运动,则灵敏电流计的指针向 偏转;
(3)另一小组同学闭合开关,水平移动导体AB,灵敏电流计的指针偏转不明显,请你提出一条改进意见: ;
(4)若将上述实验装置中的灵敏电流计换成电源,闭合开关瞬间,导体AB将会 (选填“保持静止”或“运动”)。
三.产生感应电流的条件(共8小题)
16.在信息传递比赛中,小敏同学制作了一套如图装置传递信息,闭合开关,手动将导体a沿导轨水平向右移动,导体b也随之向右运动起来。忽略导体与导轨之间的摩擦,关于此过程,下列说法中正确的是( )
A.a动起来是因为电流的磁效应 B.a水平向右移动的过程中,相当于发电机
C.若手动将a沿导轨水平向左移动,b会运动 D.b的能量转化是:机械能转化为电能
17.如图所示,小明连接好电路后,下列操作能使电流表指针偏转的是( )
A.导体AB向右运动 B.导体AB向上运动
C.闭合开关,导体AB向下运动 D.闭合开关,磁铁向右运动
18.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.
19.如图所示的装置中,在c、d两端接入电源或电流表可进行不同的实验,以下正确的是( )
A.接电源,可将电能转化为机械能 B.接电源,与发电机的原理相同
C.接电流表,与电动机的原理相同 D.接电流表,移动直导线电流表指针一定偏转
20.如图所示为扩音器的工作原理示意图。当对着话筒讲话时,产生的声波使膜片以及与之相连的线圈1一起振动,线圈1在磁场中运动,产生变化的电流;变化的电流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2,通电线圈2带动锥形纸盆在磁场中振动,扬声器就发出声音。根据以上工作过程,判断下列说法正确的是( )
A.话筒将声信号转化为电信号,利用了电磁感应原理
B.话筒将电信号转化为声信号,利用了磁场对通电导体有力的作用
C.扬声器将声信号转化为电信号,利用了磁场对通电导体有力的作用
D.扬声器将电信号转化为声信号,利用了电磁感应原理
21.手摇交流发电机的模型如图甲所示,摇动其手柄会看到小灯泡发光;交流发电机的原理如图乙所示。回答下列问题。
(1)发电机的工作原理是 ,发电时将 能转化为 能。
(2)图乙可用来演示发电机发出来的是交流电。演示时应 (选填“慢慢”或“快速”)摇动手柄,才能明显地观察到电流表的指针 (选填“左右摆动”或“向一侧摆动”),从而说明发出来的是交流电。
22.如图所示,质量和形状完全相同的金属线框A和塑料线框B,从同一高度同时自由落下,途中经过某一磁场区域(“×”表示磁场方向垂直纸面向里)。不计空气阻力,由于 现象,线框 (选填“A”或“B”)中会有电流产生,使该线框的一部分重力势能转化为 能。
23.如图所示,将一个铜质线圈与一只小灯泡连接形成一个闭合回路,当将一条形磁体快速插入线圈时,会观察到小灯泡发光;当从线圈中快速拔出磁体时,灯泡也会发光:上述现象说明两次实验中闭合回路中都有电流产生,两次线圈和磁体具有的共同运动特点是 ,小明认为两次实验中产生的电流方向是相同的。请你设计方案,验证他的这一观点是否正确? 。
四.影响感应电流大小和方向的因素(共8小题)
24.如图所示,金属棒、开关、螺线管、电流表构成一个回路,将金属棒放置在蹄形磁体中,闭合开关后,使金属棒水平向右快速运动,此时电路中产生的电流方向如图所示,电流表的指针也会偏转。下列说法正确的是( )
A.当金属棒水平向右快速运动时,小磁针的N极将会向右转动
B.如果使金属棒水平向左快速运动,小磁针的N极将会向右转动
C.如果使金属棒水平向右运动的速度变快,电流表指针的偏转角度会变小
D.如果使金属棒在蹄形磁体中竖直向上快速运动,电磁铁的磁性会变强
25.如图1是法拉第发明的圆盘发电机结构图,在磁场中转动的不是线圈,而是一个紫铜做的圆盘,紫铜圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成(如OO'段)。圆盘的边缘和圆心处各与一个电刷紧贴(如O、O'两点),用导线把电刷与LED连接起来;LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图2所示。当紫铜圆盘在磁场中顺时针转动时,LED发黄光。现将该圆盘放入某蹄形磁体中,如图3所示。C、D为蹄形磁体的两极。小俊进行了如下四次操作:下列方法能使LED发红光是( )
①当蹄形磁体C为N极D为S极时,紫铜圆盘顺时针转动
②当蹄形磁体C为N极D为S极时,紫铜圆盘逆时针转动
③当蹄形磁体C为S极D为N极时,紫铜圆盘顺时针转动
④当蹄形磁体C为S极D为N极时,紫铜圆盘逆时针转动
A.②和③ B.②和④ C.①和④ D.①和③
26.“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置如图所示。要使感应电流方向发生改变,可采取的具体措施是( )
A.使用磁性更强的磁体 B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向 D.增大导体水平运动的速度
27.如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”,通过观察 来判断电路中是否有感应电流.闭合开关,若导体ab不动,左右移动磁铁,电路中 (选填“有”或“无”)感应电流。
28.如图所示,在探究产生感应电流的条件实验中,闭合开关,当导体棒ab做 (选填“上下”或“左右”)运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转;若要使灵敏电流计的指针偏转方向发生变化,可以 ;此现象蕴含的原理可制成 (选填“电动机”或“发电机”)。
29.某小组利用如图所示的装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)小明连接好器材,如图甲所示,然后使导体ab水平向右运动,则灵敏电流计指针 (选填“发生”或“不发生”)偏转,理由是 。
(2)小阳用如图所示的电路探究感应电流的方向与磁场的方向是否有关,小阳的主要实验步骤如下:
①保持蹄形磁铁静止,闭合开关,使金属棒ab向右运动,观察灵敏电流计指针偏转的方向。
②调换蹄形磁铁的N、S极,保持蹄形磁铁静止,闭合开关,使金属棒ab向左运动,观察灵敏电流计指针偏转的方向。小阳的探究过程中存在的问题: 。
(3)如果将灵敏电流计换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
30.小珠利用如图所示装置探究“感应电流产生的条件”。
(1)如图a、b两接线柱间应接入的器材是 (选填“灵敏电流计”或“电源”);
(2)要使感应电流方向发生改变,可采取具体措施是 (选填字母)。
A.使用磁性更强的磁体 B.保持磁体静止,只改变导体竖直运动的方向
C.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向 D.改变磁极方向,同时改变导体水平运动的方向
31.为了“探究什么情况下磁可以生电”,小亮在蹄形磁体的磁场中放置一根直导线AB,导线AB两端跟电流表连接组成闭合电路,如图所示。
序号
导线AB在磁场中的运动情况
电流计指针偏转情况
1
上下运动
不偏转
2
左右运动
偏转
3
斜向上运动
偏转
4
斜向下运动
偏转
(1)让导线AB在磁场中静止,换用不同强度的永磁体,闭合开关,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”);将导线AB换为匝数很多的线圈,线圈静止时,闭合开关,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”)。
(2)使导线AB在磁场中沿不同方向运动,电流表指针偏转情况如下表所示。分析实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中会产生感应电流。
(3)小亮想要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应保持导体AB运动方向不变,改变 ,观察电流表指针偏转情况。
五.动圈式话筒的工作原理(共6小题)
32.科技馆内有一款电磁跷跷板,如图所示,当跷跷板上下跷动时,磁铁由于重力,会在线圈中左右滑动,两个二极管交替发光,下列设备的工作原理与其相同的是( )
A.电风扇 B.动圈式话筒 C.电磁铁 D.电铃
33.如图所示为动圈式话筒的工作原理示意图,磁铁固定,膜片与线圈相连,当人对着话筒说话时,可使膜片振动,从而带动线圈振动,在线圈中产生电流,从而实现由声信号到电信号的转变。关于话筒,以下说法正确的是( )
A.话筒工作过程中把电能转化为机械能 B.话筒中电信号的强弱与声音强弱无关
C.话筒的工作原理是电磁感应 D.话筒的工作原理与喇叭的工作原理相同
34.现在常用的动圈式耳机,它的构造与扬声器相同,动圈式耳机实物与扬声器结构如图所示,我们将两只动圈式耳机之间用一对导线连接起来,对着一只耳机说话,在另一只耳机里就能听到说话声,两只动圈式耳机便做成了一部最简单的电话。关于这部电话的说法正确的是( )
A.当话筒的耳机利用的是电生磁的知识 B.当听筒的耳机其工作原理与电动机相同
C.这部电话需要电池,靠电流来传递信息 D.用它通话时,两个耳机的工作原理都是电磁感应
35.动圈式话筒和动圈式扬声器是扩音器中的重要组成部分。如图所示为扩音器的工作原理示意图。当对着话筒讲话时,产生的声波使膜片以及与之相连的线圈1一起振动,线圈1在磁场中运动,产生变化的电流;变化的电流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2,通电线圈2带动锥形纸盆在磁场中振动,扬声器就发出声音。根据以上原理,下列说法正确的是( )
A.话筒将电信号转化为声信号,利用了电磁感应原理
B.话筒将电信号转化为声信号,利用了磁场对通电导体有力的作用
C.扬声器将电信号转化为声信号,利用了磁场对通电导体有力的作用
D.扬声器将电信号转化为声信号,利用了电磁感应原理
36.动圈式话筒和动圈式扬声器是扩音器中的重要组成部分。下图为扩音器的工作原理示意图。当对着话筒讲话时,话筒将 信号转换为 信号,利用了 ;产生的变化电流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2,扬声器将 信号转换为 信号,利用了 ,扬声器就发出声音。
37.小亮同学在学习了“电和磁”的知识后,用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置,闭合开关S后,甲开始转动,小灯泡发光。生活中应用的工作原理与乙的工作原理相同的是 (选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)。
六.发电机的构造和工作原理(共8小题)
38.某同学在家庭实验室里,将甲、乙两装置连接成了如图所示的通路,其中两个相同的铜线圈处于磁场中。用外力使甲装置中的线圈在磁场中摆动,下列说法正确的是( )
A.乙装置中的线圈有电流通过,也会随之运动起来
B.乙装置类似于发电机,其原理是电磁感应
C.甲装置类似于电动机,其原理是磁场对电流有力的作用
D.甲装置中的线圈在运动过程中将电能转化为机械能
39.如图所示,放在U形磁铁两极间的铝盘下边缘浸在液态水银中,闭合开关S,铝盘会绕水平轴O转动。下列选项与铝盘转动的原理相同的是( )
A. B.
C. D.
40.关于如图所示的实验,下列说法正确的是( )
A.装置中的AB是轻质塑料棒
B.装置中的AB左右运动过程中电能转化为机械能
C.只要开关闭合,灵敏电流计的指针就会偏转
D.人们根据该实验揭示的原理发明了发电机
41.《新能源汽车产业发展规划(2021﹣2035年)》指出:发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列图示与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的( )
A. B.
C. D.
42.发电机工作原理
(1)构造:发电机由 和 两部分组成。大型发电机一般采用 旋转的方式来发电。
(2)工作原理: 。线圈转动时,电流表指针偏转;当线圈转动到后半周时,切割磁感线方向相反,若没有换向器,电流表指针偏转方向相反。
(3)能量转化: 转化为 能。
43.1831年英国物理学家 发现了电磁感应现象,根据这个发现,后来发明了发电机,图中 (选填“甲”或“乙”)反映的是发电机的工作原理。
44.在实践活动中,小明设计的一款小制作如图所示。圆筒A中装有磁铁和可转动的线圈,有风吹过时,扇叶带动线圈转动,可使接入的LED灯发光,该制作与 (选填“发电机”或“电动机”)的工作原理相同;接着小明将LED灯换为电池,即使没风吹,扇叶也会立刻转动起来,这是因为 的作用。
45.小明利用如图甲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)闭合开关,导体ab按图乙中箭头方向运动,其中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是图 ;
(2)人们根据这个原理制成了 。
七.电磁感应与磁场对电流的作用对比(共5小题)
46.电动汽车为了节能,都安装了能量回收装置,在汽车刹车时,将机械能转化为电能,为汽车提供后续的能量。下列四个装置中与此原理相同的是( )
A. B.
C. D.
47.建设中的高速公路的路面下装有电磁感应发电装置,未来可实现电动车无线充电,其原理与下列实验相同的是( )
A. B. C. D.
48.关于如图所示装置,下列说法正确的是( )
A.图甲的实验演示电磁感应原理 B.图乙的实验演示发电机原理
C.图甲的实验过程中是电能转化为机械能 D.图乙的实验过程中是机械能转化为电能
49.如图所示,AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨,符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线,现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上,当拉动GH使其向左移动时,发现EF也向左移动,对EF铜棒而言,此过程中能量的转化是 。
50.小明同学做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒cd水平向右移动,导体棒ab也随之运动起来。在此实验中,实验装置中的甲部分应用到的物理原理是:通电导体在磁场中 ;乙部分中的导体棒cd运动应用到的物理原理是 。
学科网(北京)股份有限公司
$
第4节 磁生电
一.电磁感应现象(共10小题)
二.探究感应电流的产生条件(共5小题)
三.产生感应电流的条件(共8小题)
四.影响感应电流大小和方向的因素(共8小题)
五.动圈式话筒的工作原理(共6小题)
六.发电机的构造和工作原理(共8小题)
七.电磁感应与磁场对电流的作用对比(共5小题)
一.电磁感应现象(共10小题)
1.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是( )
A.电磁感应现象是由奥斯特首先发现的
B.只要把矩形线圈放在磁场中,线圈中就会产生感应电流
C.只要导体在磁场中做切割磁感线运动,就一定有感应电流产生
D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中一定有感应电流产生
【答案】D
【详解】A.电磁感应现象是由法拉第首先发现的,故A错误;
BCD.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中一定有感应电流产生,故BC错误,D正确。
故选D。
2.以下实验反映的规律能解释电动机工作原理的是( )
A.图中,闭合开关,铁钉被吸引
B.图中,闭合开关,水平移动金属棒,灵敏电流计指针偏转
C.图中,闭合开关,线圈转动
D.图中,闭合开关,小磁针偏转
【答案】C
【详解】A.闭合开关,铁钉被吸引,这是电磁铁的原理,即电流的磁效应,通电导线周围存在磁场,能吸引铁磁性物质,不能解释电动机工作原理,故A不符合题意。
B.闭合开关,水平移动金属棒,灵敏电流计指针偏转,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流,与电动机原理不同,故B不符合题意。
C.闭合开关,线圈转动,说明通电线圈在磁场中受到力的作用,电动机就是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,将电能转化为机械能,故C符合题意。
D.闭合开关,小磁针偏转,这是奥斯特实验,表明电流周围存在磁场,说明电流具有磁效应,不能解释电动机的工作原理,故D不符合题意。
故选C。
3.金属探测仪是当前各类考试防电子作弊的一种常规检查工具,当金属探测仪经过各类金属上方时,金属探测仪上的线圈会产生电流,触发报警器达到提醒目的。下列装置与金属探测仪工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】当线圈靠近金属物体时,在金属物体中产生电流,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,故在金属中会产生电流,故探测器应采用了电磁感应原理。
A.图中是奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,故A不符合题意;
B.装置中导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,是电磁感应现象,故B符合题意;
C.该装置是研究通电导体在磁场中受力运动的实验,故C不符合题意;
D.该装置是电铃,其原理是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选B。
4.如图所示,在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置,以下正确的是( )
A.接电源,实验原理和电动机的工作原理不相同 B.接电源,实验过程中可以将机械能转化为电能
C.接电流表,实验原理和电动机的工作原理相同 D.接电流表,移动直导线电流表指针不一定偏转
【答案】D
【详解】A.当a、b两端接入电源时,通电直导线置于磁场中会受到力的作用而运动,此为磁场对电流的作用,其原理与电动机的工作原理一致,故A错误;
B.当a、b接电源时,通电直导线在磁场中运动,是将电能转化为机械能,故B错误;
C.当a、b两端接入电流表时,移动直导线,若其做切割磁感线运动,电路会产生感应电流,电流表指针会发生偏转,这属于电磁感应现象,是发电机的工作原理,故C错误;
D.当a、b两端接入电流表时,只有直导线做切割磁感线的移动时,才会产生感应电流使电流表指针偏转;若移动方向平行于磁感线,则不会切割磁感线,无法产生感应电流,指针不偏转,即移动直导线电流表指针不一定偏转,故D正确。
故选D。
5.一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 。
【答案】 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”。
6.科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神,奥斯特发现电流的 效应之后,法拉第历经多次探索,发现了电磁感应现象,根据他的这一发现,后来发明了 机。
【答案】 磁 发电
【详解】[1][2]1820年奥斯特发现电流的磁效应,首次揭示了电与磁之间的联系;继奥斯特发现了电流的磁效应之后,法拉第发现了电磁感应现象,根据这个发现,后来发明了发电机,从此人类进入了电气化时代。
7.市场中有一款不需要安装电池的无线门铃,当按压门铃压板时,压板后面的弹簧会带动磁体在线圈中运动,从而在线圈中产生电流,发声元件便可以发出声音。无线门铃的工作原理是 。
【答案】电磁感应
【详解】当按压门铃压板时,压板后面的弹簧会带动磁体在线圈中运动,使线圈做切割磁感线运动,从而在线圈中产生感应电流,电流通过发声元件时,发声元件发出声音,这是电磁感应现象,即无线门铃的工作原理是电磁感应。
8.小明用如图所示的装置探究“什么情况下磁可以生电”。
(1)他发现,如果开关处于 状态,无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针均不偏转,这说明闭合电路是产生感应电流的必要条件;
(2)如图所示,电路闭合后,下列实验操作能使灵敏电流计指针发生偏转的有___________;
A.磁体不动,导体棒水平向右运动; B.磁体不动,导体棒向斜上方运动;
C.导体棒不动,磁体竖直向下运动; D.导体棒不动,磁体水平向左运动;
(3)闭合开关后,观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况,分析实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中会产生感应电流。产生感应电流时,导体相当于电路中的 (填电路元件名称);
(4)生活中应用该实验结论工作的设备是 。
【答案】(1)断开 (2)ABD (3)切割磁感线 电源 (4)发电机
【详解】(1)他发现,如果开关处于断开状态,即电路是断路,电路中没有电流,无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针均不偏转,这说明闭合电路是产生感应电流的必要条件。
(2)由电磁感应现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中才能产生感应电流;
A.磁体不动,导体棒水平向右运动,导体做切割磁感线运动,产生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转,故A符合题意;
B.磁体不动,导体棒向斜上方运动,导体做切割磁感线运动,产生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转,故B符合题意;
C.导体棒不动,磁体竖直向下运动,导体不切割磁感线,不产生感应电流,灵敏电流计指针不发生偏转,故C不符合题意;
D.导体棒不动,磁体水平向左运动,相当于磁体不动,导体棒向右运动,导体做切割磁感线运动,产生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转,故D符合题意。
故选ABD。
(3)[1][2]闭合开关后,根据实验可知:当满足闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中才会产生感应电流;电路中提供电能的装置叫电源,导体切割磁感线,产生感应电流向外提供电能,因此导体相当于电路中的电源。
(4)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,生活中应用该实验结论工作的设备是发电机。
9.小一探究感应电流的产生条件,实验装置如甲所示。
(1)实验中棒的材质可能是 。(选填“铝”或“塑料”)
(2)甲图中,闭合开关,使棒从图示位置竖直向上运动,灵敏电流计指针 (选填“会”或“不会”)发生偏转。
(3)乙图中,闭合开关后棒发生摆动,说明在导线夹、间接入的电路元件是 ,此现象在生活中应用是 。(选填“动圈式话筒”或“动圈式扬声器”)
【答案】(1)铝 (2)会 (3)电源 动圈式扬声器
【详解】(1)根据电磁感应现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流。所以在探究电磁感应现象的实验中,我们必须保证处于磁场中的这部分是导体。两种物质中,塑料是绝缘体,铝是导体,所以我们应选择铝棒。
(2)由图甲可知,磁感线由N极到S极,即在水平方向,闭合开关,让AB棒在磁场中竖直向上运动,导体做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,灵敏电流计的指针会偏转。
(3)[1][2]图乙中,闭合开关后棒发生摆动,是通电导体在磁场中受力的作用,由此可知,我们需要在电路中添加电源。动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用,带动鼓膜振动发出声音;话筒是说话时,鼓膜振动,闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流,将声信号变为电信号,因此图乙现象在生活中的应用是动圈式扬声器。
10.芳芳学习了电磁相关知识后,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)闭合开关,使导体棒竖直上下运动时,观察发现电流表的指针不会发生偏转;再使导体棒水平向右运动时,发现电流表指针向左偏转;再让导体棒水平向左运动时,发现电流表指针反向偏转,说明感应电流的方向与导体棒的 有关;
(2)断开开关,无论磁铁如何放置,导体棒怎样运动,灵敏电流计的指针都不发生偏转,由此得出的结论是 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。
【答案】(1)切割磁感线的运动方向 (2)闭合
【详解】(1)由题意知,导体棒竖直运动时未切割磁感线,无感应电流。水平向右运动时指针左偏,向左运动时指针右偏,说明感应电流方向由导体切割磁感线的运动方向决定的。
(2)由题意知,断开开关时,电路处于开路状态,无论怎样运动都无法形成电流,证明产生感应电流必须同时满足:①闭合电路;②部分导体做切割磁感线运动。
二.探究感应电流的产生条件(共5小题)
11.如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
(1)实验中,AB棒的材料可能是 (选填“塑料”或“铝”);
(2)我们可以通过 来判断电路中是否有感应电流产生。
(3)闭合开关,实验探究过程记录如表所示:
次数
AB棒在磁场中的运动情况
是否有感应电流
1
静止
无
2
沿磁场方向运动(不切割磁感线运动)
无
3
切割磁感线运动
有
据实验现象,初步得出电路中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。
(4)保持AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验,是为了探究感应电流方向与 的关系。
(5)若将此装置中灵敏电流计换成 可进一步探究电动机的工作原理。
【答案】(1)铝 (2)灵敏电流计的指针是否偏转 (3)切割磁感线 (4)磁场的方向 (5)电源
【详解】(1)在探究电磁感应现象的实验中,我们必须保证处于磁场中的这部分是导体,铝是导体,所以我们应选择铝棒。
(2)图中的灵敏电流计的指针,在电路中没有电流时,指在表盘中央;当有电流时,指针发生了偏转,由此可知,我们可以根据灵敏电流计指针是否偏转判断电路中是否有感应电流产生。
(3)三次实验中,只有在AB棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流,则我们可以得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流,在此过程中,主要是将机械能转化为电能。
(4)保持AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验时,只有磁场的方向发生了改变,则是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系。
(5)电动机工作时,是将电能转化为机械能,由此可知,我们需要在电路中添加电源,即将灵敏电流计换成电源。
12.学习小组的同学用如图所示的实验装置“探究产生感应电流的条件”。
(1)闭合开关,若导体不动,向右移动磁体,电路中 (选填“有”或“无”)感应电流。
(2)由实验可得到结论:闭合电路的一部分导体,在磁场中做 运动时,导体中就会产生感应电流。
(3)若将磁场方向和磁体的运动方向同时改为与原来相反,产生的感应电流的方向 (选填“改变”或“不改变”)。
【答案】(1)有 (2)切割磁感线 (3)不改
【详解】(1)当闭合开关,导体AB不动,向右移动磁体时,导体AB相对于磁体做切割磁感线运动。根据产生感应电流的条件,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会有感应电流产生,
(2)通过实验现象总结得出: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。这是感应电流产生的关键条件。
(3)感应电流方向与磁场方向和运动方向有关,若将磁场方向和磁体的运动方向同时改为与原来相反,相当于同时改变了这两个影响感应电流方向的因素,根据感应电流方向的规律,产生的感应电流的方向不改变。
13.小强在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,连接了如图所示的装置。
(1)实验中是通过观察 来判断电路中是否有感应电流的。
(2)小强将实验中观察到的现象记录在表中。分析下表可以得出产生感应电流的条件是: 做 运动时,电路中就会产生感应电流。
次数
开关
磁场方向
导体ab的运动方向
电流表的指针
1
断开
上N下S
向右运动
不偏转
2
断开
上N下S
向左运动
不偏转
3
闭合
上N下S
向右运动
向左偏转
4
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
5
闭合
上N下S
向上运动
不偏转
6
闭合
上S下N
向下运动
不偏转
7
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
8
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
(3)通过比较实验次数3和4(或7和8)可知: 。
(4)此实验原理可用来制造 (选填“电动机”或“发电机”)。
【答案】(1)灵敏电流计的指针是否偏转
(2) 闭合电路的一部分导体在磁场中 切割磁感线
(3)感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向有关
(4)发电机
【详解】(1)在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,由于感应电流比较微弱,难以直接观察,所以通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流。
(2)[1][2]当开关断开时(如次数1、2),不管导体如何运动,电流表指针都不偏转,说明电路不闭合时,没有感应电流产生。当开关闭合时,若导体做切割磁感线运动(如次数3、4中导体水平运动,切割了磁感线;而次数5中导体向上运动,没有切割磁感线,次数6中导体向下运动,也没有切割磁感线),电流表指针偏转,有感应电流产生;若导体不做切割磁感线运动,电流表指针不偏转,没有感应电流产生。所以得出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时,电路中就会产生感应电流。
(3)比较实验3、4(或7和8)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向有关。
(4)在电磁感应现象中,消耗了机械能,产生了电能,此实验原理可用来制造发电机。
14.请根据图1和图2所示实验,回答下列问题。
(1)如图1所示,将平面镜放在水平桌面上,用固定的绿色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO,然后用另一支红色激光笔向O点发出一束光AO,光AO经平面镜反射后沿OB方向射出。若人在光AO的这一侧看向AO、NO、OB三束光时,能看到三束光相互重合(即只看到一束光),说明在反射现象中,反射光线、入射光线与法线 。用另一支紫色激光笔发出的光沿BO射向O点,则会看到紫色光线沿 方向射出。
(2)如图2所示,使导体棒沿水平方向左右运动时,灵敏电流计指针发生偏转,说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中会产生感应电流。若保持导体棒在图中位置静止不动,将蹄形磁体向右移动,灵敏电流计的指针 (选填“会”或“不会”)发生偏转。若想要继续探究磁场对通电导体的作用,只需把图2中的灵敏电流计换成 。
【答案】(1) 在同一平面内 OA (2)切割磁感线 会 电源
【详解】(1)[1]当人在入射光AO的这一侧观察,当看到AO、NO、OB三束光相互重合时,说明在反射现象中,反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
[2]用另一支紫色激光笔发出的光沿BO射向O点,由于在反射现象中,光路是可逆的,则会看到紫色光线沿OA方向射出。
(2)[1]由图2可知,开关闭合,当导体棒沿水平方向左右运动时,导体做切割磁感线运动,灵敏电流计指针发生偏转,则有感应电流产生,说明闭合电路中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。
[2]保持导体棒在图中位置静止不动,将蹄形磁体向右移动,相当于磁体不动,导体向左运动,导体有做切割磁感线运动,会产生感应电流,则灵敏电流计的指针会发生偏转。
[3]要探究磁场对通电导体的作用,则电路中要有电流,故需把图2中的灵敏电流计换成电源,为导体提供电能。
15.在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”中。
(1)连接如图所示的实验装置,此时两个磁极之间的磁场方向是 (选填“水平”或“竖直”)的;
(2)闭合开关,导体AB、灵敏电流计组成闭合回路,进行实验,实验现象如表所示:
实验次数
磁铁放置情况
导体AB运动方向
电流计指针偏转情况
1
上N下S
上下运动
不偏转
2
向左运动
向右偏转
3
向右运动
向左偏转
4
上S下N
向左运动
向左偏转
5
向右运动
向右偏转
①比较1、2、3次实验,可以得出感应电流产生的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动。
②比较 两次实验可知,感应电流的方向与磁场方向有关;
③小丽又做了第6次实验,她将磁铁“上S下N”放置,保持导体AB不动,而将磁铁向右运动,则灵敏电流计的指针向 偏转;
(3)另一小组同学闭合开关,水平移动导体AB,灵敏电流计的指针偏转不明显,请你提出一条改进意见: ;
(4)若将上述实验装置中的灵敏电流计换成电源,闭合开关瞬间,导体AB将会 (选填“保持静止”或“运动”)。
【答案】(1)竖直 (2)切割磁感线 2和4/3和5 左 (3)换用磁性更强的磁体 (4)运动
【详解】(1)蹄形磁体的磁感线是从N极出发回到S极,当蹄形磁体上N下S时,磁场方向是竖直向下的。
(2)[1]实验1中导体上下运动,不切割磁感线,电流计指针不偏转,无感应电流产生;实验2、3中导体左右运动,切割磁感线,电流计指针偏转,有感应电流产生。所以得出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,才能产生感应电流。
[2]根据控制变量法,探究感应电流的方向与磁场方向的关系时,需要控制导体运动方向相同,改变磁场方向。对比实验数据可知,2和或3和两次实验中,导体运动方向相同,磁场方向不同,感应电流方向也不同。
[3]将磁铁“上S下N”放置,保持导体AB不动,而将磁铁向右运动,根据相对运动原理,相当于导体向左切割磁感线运动。由第4次实验可知,此时灵敏电流计的指针向左偏转。
(3)感应电流的大小与磁场强弱、导体切割磁感线的速度有关,换用磁性更强的磁体或加快导体切割磁感线的速度,都可以增大感应电流。
(4)把灵敏电流计换成电源后,闭合开关,导体AB中有电流通过。根据通电导体在磁场中会受到力的作用,可知导体AB将会运动,这是电动机的工作原理。
三.产生感应电流的条件(共8小题)
16.在信息传递比赛中,小敏同学制作了一套如图装置传递信息,闭合开关,手动将导体a沿导轨水平向右移动,导体b也随之向右运动起来。忽略导体与导轨之间的摩擦,关于此过程,下列说法中正确的是( )
A.a动起来是因为电流的磁效应 B.a水平向右移动的过程中,相当于发电机
C.若手动将a沿导轨水平向左移动,b会运动 D.b的能量转化是:机械能转化为电能
【答案】BC
【详解】闭合开关,导体a和b组成一个闭合电路,闭合电路的一部分导体a在磁场中进行切割磁感线运动,闭合电路中有了感应电流,这种现象是电磁感应现象;电路中有了感应电流之后,感应电流经过导体b,导体b成为通电导体在磁场中受力而运动,这是电动机的工作原理。
A.导体a是手动移动的,不是因为电流的磁效应而动起来,故A错误。
B.导体a水平向右移动的过程中,做切割磁感线运动,会产生感应电流,这是电磁感应现象,相当于发电机,故B正确。
C.若手动将a沿导轨水平向左移动,a仍然做切割磁感线运动,会产生感应电流,导体b中有电流通过,在磁场中会受到力的作用而运动,故C正确。
D.导体b中有电流通过,在磁场中受到力的作用而运动,是电能转化为机械能,故D错误。
故选BC。
17.如图所示,小明连接好电路后,下列操作能使电流表指针偏转的是( )
A.导体AB向右运动 B.导体AB向上运动
C.闭合开关,导体AB向下运动 D.闭合开关,磁铁向右运动
【答案】D
【详解】电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动,导体中有感应电流产生。产生感应电流同时具备三个条件:闭合电路、一部分导体、做切割磁感线运动,三个条件缺一不可。
A.没有闭合电路,导体AB向右做切割磁感线运动,不能产生感应电流,电流表指针不偏转,故A不符合题意;
B.没有闭合电路,且导体AB向上运动,没有做切割磁感线运动,不能产生感应电流,电流表指针不偏转,故B不符合题意;
C.闭合开关,导体AB向下运动,导体AB没有做切割磁感线运动,不能产生感应电流,电流表指针不偏转,故C不符合题意;
D.闭合开关,磁铁向右运动,导体AB相对磁铁向左运动,做切割磁感线运动,能产生感应电流,电流表指针偏转,故D符合题意。
故选D。
18.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.
【答案】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 。
19.如图所示的装置中,在c、d两端接入电源或电流表可进行不同的实验,以下正确的是( )
A.接电源,可将电能转化为机械能 B.接电源,与发电机的原理相同
C.接电流表,与电动机的原理相同 D.接电流表,移动直导线电流表指针一定偏转
【答案】A
【详解】AB.在 c、d 两端接电源时,通电导体ab在磁场中会受到力的作用而运动,这是电动机的原理,与发电机的原理不相同,此过程电能转化为机械能,故B错误,A正确;
C.接电流表时,若导体ab做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,这是电磁感应现象,与发电机原理相同,而电动机原理是通电导体在磁场中受力运动,故C错误;
D.接电流表,只有当移动直导线做切割磁感线运动时,电路中才会产生感应电流,电流表指针才会偏转,如果直导线不做切割磁感线运动,电流表指针不会偏转,故D错误。
故选A。
20.如图所示为扩音器的工作原理示意图。当对着话筒讲话时,产生的声波使膜片以及与之相连的线圈1一起振动,线圈1在磁场中运动,产生变化的电流;变化的电流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2,通电线圈2带动锥形纸盆在磁场中振动,扬声器就发出声音。根据以上工作过程,判断下列说法正确的是( )
A.话筒将声信号转化为电信号,利用了电磁感应原理
B.话筒将电信号转化为声信号,利用了磁场对通电导体有力的作用
C.扬声器将声信号转化为电信号,利用了磁场对通电导体有力的作用
D.扬声器将电信号转化为声信号,利用了电磁感应原理
【答案】A
【详解】AB.话筒工作时,膜片振动使得线圈1在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,属于电磁感应现象,所以将声信号转换为电信号,故A正确,B错误。
CD.扬声器工作时,通电线圈在磁场中受力而振动,利用了磁场对通电导体有力的作用,但是是将电信号转换为声信号,故CD错误。
故选A。
21.手摇交流发电机的模型如图甲所示,摇动其手柄会看到小灯泡发光;交流发电机的原理如图乙所示。回答下列问题。
(1)发电机的工作原理是 ,发电时将 能转化为 能。
(2)图乙可用来演示发电机发出来的是交流电。演示时应 (选填“慢慢”或“快速”)摇动手柄,才能明显地观察到电流表的指针 (选填“左右摆动”或“向一侧摆动”),从而说明发出来的是交流电。
【答案】(1) 电磁感应现象 机械 电
(2) 慢慢 左右摆动
【详解】(1)[1][2][3]闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,这是电磁感应现象;图甲所示发电机的原理是电磁感应现象,发电机发电时需要用手摇动手柄,将机械能转化为电能。
(2)[1][2]图乙中电流表的指针左右摆动,这表明该发电机发出的电是交流电;若快速摇动手柄,电流表的指针摆动过快,现象不明显,所以应慢慢摇动手柄,才能明显地观察到电流表指针的左右摆动情况,从而说明发出来的是交流电。
22.如图所示,质量和形状完全相同的金属线框A和塑料线框B,从同一高度同时自由落下,途中经过某一磁场区域(“×”表示磁场方向垂直纸面向里)。不计空气阻力,由于 现象,线框 (选填“A”或“B”)中会有电流产生,使该线框的一部分重力势能转化为 能。
【答案】 电磁感应 A 电
【详解】[1][2][3]金属线框A是导体,在下落过程中经过磁场区域时,会做切割磁感线运动,由于电磁感应现象,线框A中会有电流产生。在这个过程中,线框A的一部分重力势能通过电磁感应转化为电能。而塑料线框B是绝缘体,不会发生电磁感应现象,也就不会产生电流。
23.如图所示,将一个铜质线圈与一只小灯泡连接形成一个闭合回路,当将一条形磁体快速插入线圈时,会观察到小灯泡发光;当从线圈中快速拔出磁体时,灯泡也会发光:上述现象说明两次实验中闭合回路中都有电流产生,两次线圈和磁体具有的共同运动特点是 ,小明认为两次实验中产生的电流方向是相同的。请你设计方案,验证他的这一观点是否正确? 。
【答案】 见解析 见解析
【详解】[1]将一条形磁体快速插入线圈时或从线圈中快速拔出磁体时,此时都满足线圈做切割磁感线运动,会产生感应电流,灯泡会发光。
[2]可以在电路中串联一个灵敏电流计,观察灵敏电流计在两种方式中偏转的方向是否相同,相同则说明产生感应电流的方向相同,偏转方向不同,则说明产生感应电流的方向不同。
四.影响感应电流大小和方向的因素(共8小题)
24.如图所示,金属棒、开关、螺线管、电流表构成一个回路,将金属棒放置在蹄形磁体中,闭合开关后,使金属棒水平向右快速运动,此时电路中产生的电流方向如图所示,电流表的指针也会偏转。下列说法正确的是( )
A.当金属棒水平向右快速运动时,小磁针的N极将会向右转动
B.如果使金属棒水平向左快速运动,小磁针的N极将会向右转动
C.如果使金属棒水平向右运动的速度变快,电流表指针的偏转角度会变小
D.如果使金属棒在蹄形磁体中竖直向上快速运动,电磁铁的磁性会变强
【答案】A
【详解】A.当金属棒水平向右快速运动时,根据图中电流方向和安培定则知螺线管的右端为N极,左端为S极,故小磁针的N极将会向右转动,故A正确;
B.如果使金属棒水平向左快速运动,电路中电流方向改变,则螺线管的左端为N极,则小磁针N极将会向左转动,故B错误;
C.如果使金属棒水平向右运动的速度越快,导体切割磁感线越快,产生的感应电流越强,灵敏电流计指针偏转角度会越大,故C错误;
D.如果使金属棒在蹄形磁体中竖直向上快速运动,导体不切割磁感线,电路中没有电流,电磁铁没有磁性,故D错误。
故选A。
25.如图1是法拉第发明的圆盘发电机结构图,在磁场中转动的不是线圈,而是一个紫铜做的圆盘,紫铜圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成(如OO'段)。圆盘的边缘和圆心处各与一个电刷紧贴(如O、O'两点),用导线把电刷与LED连接起来;LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图2所示。当紫铜圆盘在磁场中顺时针转动时,LED发黄光。现将该圆盘放入某蹄形磁体中,如图3所示。C、D为蹄形磁体的两极。小俊进行了如下四次操作:下列方法能使LED发红光是( )
①当蹄形磁体C为N极D为S极时,紫铜圆盘顺时针转动
②当蹄形磁体C为N极D为S极时,紫铜圆盘逆时针转动
③当蹄形磁体C为S极D为N极时,紫铜圆盘顺时针转动
④当蹄形磁体C为S极D为N极时,紫铜圆盘逆时针转动
A.②和③ B.②和④ C.①和④ D.①和③
【答案】A
【详解】图中紫铜圆盘在磁场中做顺时针转动时,做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,LED发黄光。要让LED发红光,即电流方向要相反,可以单独改变磁场方向或紫铜圆盘转动方向,所以②和③正确。
故选A。
26.“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置如图所示。要使感应电流方向发生改变,可采取的具体措施是( )
A.使用磁性更强的磁体 B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向 D.增大导体水平运动的速度
【答案】B
【详解】A.使用磁性更强的磁体可以增大感应电流的强度,但不能改变感应电流的方向,故A不符合题意;
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向,感应电流的方向会发生改变,故B符合题意;
C.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向,感应电流的方向不变,故C不符合题意;
D.增大导体水平运动的速度可以增大感应电流的强度,但不能改变感应电流的方向,故D不符合题意。
故选B。
27.如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”,通过观察 来判断电路中是否有感应电流.闭合开关,若导体ab不动,左右移动磁铁,电路中 (选填“有”或“无”)感应电流。
【答案】 灵敏电流计的指针是否偏转 有
【详解】[1][2]感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的,若灵敏电流表的指针发生偏转,就说明产生了感应电流;闭合开关,若导体ab不动,左右移动磁铁,相当于磁铁不动,导体ab左右运动,导体ab切割磁感线,电路中有感应电流。
28.如图所示,在探究产生感应电流的条件实验中,闭合开关,当导体棒ab做 (选填“上下”或“左右”)运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转;若要使灵敏电流计的指针偏转方向发生变化,可以 ;此现象蕴含的原理可制成 (选填“电动机”或“发电机”)。
【答案】 左右 改变ab的运动方向(或调换磁体的N、S极) 发电机
【详解】[1]要产生感应电流,必须同时满足两个条件:电路是闭合的,导体做切割磁感线运动,所以要使电流表指针发生偏转,导体棒ab需向左或向右做切割磁感线运动,这是一种电磁感应现象,故导体棒ab做左右运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转。
[2]要使电流表指针偏转方向发生改变,即改变流入电流表的电流方向,也就是要改变感应电流的方向,可以从影响感应电流方向的两个因素考虑,只改变其中一个因素时,感应电流的方向就会发生改变,故改变ab的运动方向(或调换磁体的N、S极)。
[3]由于导体棒ab做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,所以此现象蕴含的原理可制成发电机。
29.某小组利用如图所示的装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)小明连接好器材,如图甲所示,然后使导体ab水平向右运动,则灵敏电流计指针 (选填“发生”或“不发生”)偏转,理由是 。
(2)小阳用如图所示的电路探究感应电流的方向与磁场的方向是否有关,小阳的主要实验步骤如下:
①保持蹄形磁铁静止,闭合开关,使金属棒ab向右运动,观察灵敏电流计指针偏转的方向。
②调换蹄形磁铁的N、S极,保持蹄形磁铁静止,闭合开关,使金属棒ab向左运动,观察灵敏电流计指针偏转的方向。小阳的探究过程中存在的问题: 。
(3)如果将灵敏电流计换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
【答案】(1)不发生 电路处于断路状态 (2)在改变磁场方向同时没有控制金属棒ab运动方向不变 (3)电源
【详解】(1)[1][2]使导体ab水平向右运动,导体ab做切割磁感线运动,由于开关是断开的,电路处于断路状态,所以电路中没有感应电流产生,灵敏电流计指针不发生偏转。
(2)探究感应电流的方向与磁场的方向是否有关,需要控制导体切割磁感线的方向不变,改变磁场方向,而实验中调换蹄形磁铁的N、S极后也改变了导体切割磁感线的方向。
(3)探究磁场对通电导体的作用时必须有电源提供电流。因此将灵敏电流计换成电源提供电流,可以探究磁场对通电导体的作用。
30.小珠利用如图所示装置探究“感应电流产生的条件”。
(1)如图a、b两接线柱间应接入的器材是 (选填“灵敏电流计”或“电源”);
(2)要使感应电流方向发生改变,可采取具体措施是 (选填字母)。
A.使用磁性更强的磁体 B.保持磁体静止,只改变导体竖直运动的方向
C.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向 D.改变磁极方向,同时改变导体水平运动的方向
【答案】(1)灵敏电流计 (2)C
【详解】(1)要探究“感应电流产生的条件”,就需要得出在什么条件下,电路中才会产生电流,故a、b两接线柱之间需要接入一个能判断电路中是否存在电流的装置,故需接入的器材是灵敏电流计。
(2)电磁感应中,产生的感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向、磁场方向有关,故要使感应电流方向发生改变,只需改变导体切割磁感线运动方向,或者改变磁场方向。
A.使用磁性更强的磁体,没有改变导体切割磁感线运动方向、磁场方向,故A不符合题意;
B.保持磁体静止,只改变导体竖直运动的方向,此时导体没有做切割磁感线运动,没有产生感应电流,故B不符合题意;
C.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向,此时磁场方向没有变化,改变了导体切割磁感线运动方向,感应电流方向会发生改变,故C符合题意;
D.改变磁极方向,同时改变导体水平运动的方向,此时导体切割磁感线运动方向、磁场方向同时发生改变,感应电流方向不会发生改变,故D不符合题意。
故选C。
31.为了“探究什么情况下磁可以生电”,小亮在蹄形磁体的磁场中放置一根直导线AB,导线AB两端跟电流表连接组成闭合电路,如图所示。
序号
导线AB在磁场中的运动情况
电流计指针偏转情况
1
上下运动
不偏转
2
左右运动
偏转
3
斜向上运动
偏转
4
斜向下运动
偏转
(1)让导线AB在磁场中静止,换用不同强度的永磁体,闭合开关,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”);将导线AB换为匝数很多的线圈,线圈静止时,闭合开关,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”)。
(2)使导线AB在磁场中沿不同方向运动,电流表指针偏转情况如下表所示。分析实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中会产生感应电流。
(3)小亮想要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应保持导体AB运动方向不变,改变 ,观察电流表指针偏转情况。
【答案】(1)不偏转 不偏转 (2)切割磁感线 (3)磁场方向
【详解】(1)[1]导体在磁场中静止,换用不同强度的永磁体,导体没有切割磁感线,导体中不会产生感应电流,电流表的指针静止不动。
[2]将导线AB换为匝数很多的线圈,线圈静止时,闭合开关,线圈没有切割磁感线,导体中不会产生感应电流,电流表指针不偏转。
(2)由图可以看出,磁铁上端为N极,下端为S极,磁感线从N极出发指向S极,磁感线向下,由表格可以看出,上下运动不产生感应电流,左右运动、斜向上运动、斜向下运动都产生感应电流,因此闭合电路中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。
(3)小亮想要探究感应电流方向与磁场方向的关系,使用控制变量法,应保持导线AB运动方向不变,只改变磁场方向,将磁铁的N极和S极对调,观察电流表指针偏转情况。
五.动圈式话筒的工作原理(共6小题)
32.科技馆内有一款电磁跷跷板,如图所示,当跷跷板上下跷动时,磁铁由于重力,会在线圈中左右滑动,两个二极管交替发光,下列设备的工作原理与其相同的是( )
A.电风扇 B.动圈式话筒 C.电磁铁 D.电铃
【答案】B
【详解】电磁跷跷板中,磁铁在线圈中滑动,线圈切割磁感线产生感应电流,使二极管发光,利用的是电磁感应原理。
A.电风扇主要利用通电导体在磁场中受力运动,故A错误;
B.动圈式话筒是声音使膜片振动,带动线圈切割磁感线产生感应电流,利用电磁感应原理,故B正确;
C.电磁铁利用电流的磁效应,故C错误;
D.电铃利用电流的磁效应,故D错误。
故选B。
33.如图所示为动圈式话筒的工作原理示意图,磁铁固定,膜片与线圈相连,当人对着话筒说话时,可使膜片振动,从而带动线圈振动,在线圈中产生电流,从而实现由声信号到电信号的转变。关于话筒,以下说法正确的是( )
A.话筒工作过程中把电能转化为机械能 B.话筒中电信号的强弱与声音强弱无关
C.话筒的工作原理是电磁感应 D.话筒的工作原理与喇叭的工作原理相同
【答案】C
【详解】A.动圈式话筒工作时,人对着话筒说话使膜片振动,带动线圈在磁场中做切割磁感线运动,从而在线圈中产生感应电流。此过程中是将机械能转化为电能,而不是把电能转化为机械能,故A错误;
B.当人对着话筒说话时,声音越强,膜片振动的幅度越大,带动线圈在磁场中做切割磁感线运动的幅度也就越大,产生的感应电流就越大,即电信号越强,反之,声音越弱,电信号越弱。所以话筒中电信号的强弱与声音强弱有关,故B错误;
C.由上述分析可知,动圈式话筒是利用膜片振动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流,这是电磁感应现象,故C正确;
D.动圈式话筒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,导体中会产生感应电流,是将声信号转化为电信号。 喇叭的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用, 所以话筒的工作原理与喇叭的工作原理不同,故D错误。
故选C 。
34.现在常用的动圈式耳机,它的构造与扬声器相同,动圈式耳机实物与扬声器结构如图所示,我们将两只动圈式耳机之间用一对导线连接起来,对着一只耳机说话,在另一只耳机里就能听到说话声,两只动圈式耳机便做成了一部最简单的电话。关于这部电话的说法正确的是( )
A.当话筒的耳机利用的是电生磁的知识 B.当听筒的耳机其工作原理与电动机相同
C.这部电话需要电池,靠电流来传递信息 D.用它通话时,两个耳机的工作原理都是电磁感应
【答案】B
【详解】A.当话筒的耳机是将声信号转化为电信号,利用的是磁生电的知识,故A错误;
B.当听筒的耳机是将电信号转化为声信号,是利用通电导体在磁场中受到力的作用而运动,其工作原理与电动机相同,故B正确;
C.这部电话不需要电池,当话筒的耳机是将声信号转化为电信号,是电磁感应现象,靠磁生电的电流来传递信息,故C错误;
D.用它通话时,做话筒的耳机的工作原理是电磁感应,当听筒的耳机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故D错误。
故选B。
35.动圈式话筒和动圈式扬声器是扩音器中的重要组成部分。如图所示为扩音器的工作原理示意图。当对着话筒讲话时,产生的声波使膜片以及与之相连的线圈1一起振动,线圈1在磁场中运动,产生变化的电流;变化的电流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2,通电线圈2带动锥形纸盆在磁场中振动,扬声器就发出声音。根据以上原理,下列说法正确的是( )
A.话筒将电信号转化为声信号,利用了电磁感应原理
B.话筒将电信号转化为声信号,利用了磁场对通电导体有力的作用
C.扬声器将电信号转化为声信号,利用了磁场对通电导体有力的作用
D.扬声器将电信号转化为声信号,利用了电磁感应原理
【答案】C
【详解】A. 话筒的功能是将声信号转化为电信号,并非电信号转化为声信号;其原理是线圈切割磁感线产生电流的电磁感应,故A错误;
B. 话筒是将声信号转化为电信号,并非电信号转化为声信号;其原理是电磁感应,并非磁场对通电导体有力的作用,故B错误;
C. 扬声器的功能是将电信号转化为声信号;电流通过线圈时,线圈在磁场中受力振动,带动纸盆发声,这利用了磁场对通电导体有力的作用,故C正确;
D. 扬声器利用的是磁场对通电导体有力的作用,并非电磁感应原理;电磁感应是“磁生电”,而扬声器是“电生磁再受力”,故D错误。
故选C。
36.动圈式话筒和动圈式扬声器是扩音器中的重要组成部分。下图为扩音器的工作原理示意图。当对着话筒讲话时,话筒将 信号转换为 信号,利用了 ;产生的变化电流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2,扬声器将 信号转换为 信号,利用了 ,扬声器就发出声音。
【答案】 声 电 电磁感应原理 电 声 磁场对电流有力的作用
【详解】[1][2][3]话筒工作时,膜片振动使得线圈1在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,属于电磁感应现象,所以将声信号转换为电信号,利用了电磁感应原理。
[4][5][6]对于扬声器,变化的电流经放大器放大后,通过扬声器的线圈2,由于通电导线在磁场中受力的作用,故能使线圈2在磁场中受力来回振动,带动纸盆也来回振动,扬声器就能够发声了,即将电信号转化为声信号,利用的是磁场对电流有力的作用的原理。
37.小亮同学在学习了“电和磁”的知识后,用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置,闭合开关S后,甲开始转动,小灯泡发光。生活中应用的工作原理与乙的工作原理相同的是 (选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)。
【答案】动圈式话筒
【详解】闭合开关S后,电源与甲电动机接通,通电线圈在磁场中受力而转动,将电能转化为机械能。甲电动机带动乙电动机一起转动,乙电动机内部的线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生电流,小灯泡发光,其工作原理是电磁感应现象。“动圈式话筒”的原理是电磁感应现象,“动圈式扬声器”的原理是通电导体在磁场中受力而运动。故生活中应用的工作原理与乙的工作原理相同的是动圈式话筒。
六.发电机的构造和工作原理(共8小题)
38.某同学在家庭实验室里,将甲、乙两装置连接成了如图所示的通路,其中两个相同的铜线圈处于磁场中。用外力使甲装置中的线圈在磁场中摆动,下列说法正确的是( )
A.乙装置中的线圈有电流通过,也会随之运动起来
B.乙装置类似于发电机,其原理是电磁感应
C.甲装置类似于电动机,其原理是磁场对电流有力的作用
D.甲装置中的线圈在运动过程中将电能转化为机械能
【答案】A
【详解】A.甲装置中的线圈在磁场中摆动,会产生感应电流,从而使乙线圈通电,在磁场中受力运动,故A正确;
B.乙是通电线圈在磁场中受力,是电动机原理,不是发电机,故B错误;
C.甲是外力让它动而产生电,是发电机原理,不是电动机,故C错误;
D.甲是将机械能(摆动)转化为电能,不是电能转化为机械能,故D错误。
故选 A。
39.如图所示,放在U形磁铁两极间的铝盘下边缘浸在液态水银中,闭合开关S,铝盘会绕水平轴O转动。下列选项与铝盘转动的原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】铝盘和水银都为导体,闭合开关S,通电铝盘在磁场中受到力的作用而运动,与电动机的工作原理相同;
A.图中演示的是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图中探究影响电磁铁磁性强弱的因素,电磁铁的原理是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.图中没有电源,是发电机的模型,原理是电磁感应,故C不符合题意;
D.图中有电源,演示的是通电导体在磁场中会受力运动,故D符合题意。
故选D。
40.关于如图所示的实验,下列说法正确的是( )
A.装置中的AB是轻质塑料棒
B.装置中的AB左右运动过程中电能转化为机械能
C.只要开关闭合,灵敏电流计的指针就会偏转
D.人们根据该实验揭示的原理发明了发电机
【答案】D
【详解】A.该实验是电磁感应实验,装置中的AB应是导体棒,若为轻质塑料棒,塑料棒是绝缘体,无法产生感应电流,故A错误;
B.装置中的AB左右运动时,是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,此过程是机械能转化为电能,故B错误;
C.开关闭合后,只有AB做切割磁感线运动时,才会产生感应电流,灵敏电流计的指针才会偏转,若AB不做切割磁感线运动,指针不会偏转,故C错误;
D.电磁感应现象是指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,人们根据电磁感应原理发明了发电机,故D正确。
故选D。
41.《新能源汽车产业发展规划(2021﹣2035年)》指出:发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列图示与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】新能源电动汽车动力装置主要是电动机,其工作原理是利用通电线圈在磁场中受力而转动,是将电能转化为机械能。
A.图为探究电磁感应实验装置图,说明闭合电路部分导体切割磁感线时会产生感应电流,故A不符合题意;
B.图为奥斯特实验装置图,说明通电导线周围存在磁场,故B不符合题意;
C.闭合开关,导体在磁场中受力运动,是电动机工作的原理图,故C符合题意;
D.图为电磁继电器在电路中的应用,利用了电流的磁效应,故D不符合题意。
故选C。
42.发电机工作原理
(1)构造:发电机由 和 两部分组成。大型发电机一般采用 旋转的方式来发电。
(2)工作原理: 。线圈转动时,电流表指针偏转;当线圈转动到后半周时,切割磁感线方向相反,若没有换向器,电流表指针偏转方向相反。
(3)能量转化: 转化为 能。
【答案】(1) 转子 定子 磁极
(2)电磁感应
(3) 机械能 电
【详解】(1)[1][2][3]简单的发电机由固定不动的定子(磁体)和转动的转子(线圈)组成,实际的发电机比模型发电机复杂得多,但仍是由转子和定子两部分组成。大型发电机发的电,电压很高、电流很强,一般采取线圈不动、磁极旋转的方式来发电,这种发电机叫做旋转磁极式发电机。
(2)发电机原理是电磁感应;闭合回路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动可以产生感应电流。
(3)[1][2]发电机是把机械能转化为电能的装置。
43.1831年英国物理学家 发现了电磁感应现象,根据这个发现,后来发明了发电机,图中 (选填“甲”或“乙”)反映的是发电机的工作原理。
【答案】 法拉第 乙
【详解】[1]1831年英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,根据法拉第发现的电磁感应现象,人们发明了发电机,为人类大规模获得电能提供了可能。
[2]由图可知,甲图中有电源,反映的是电动机的工作原理。乙图中没有电源,研究的是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生电流,反映的是发电机的原理。
44.在实践活动中,小明设计的一款小制作如图所示。圆筒A中装有磁铁和可转动的线圈,有风吹过时,扇叶带动线圈转动,可使接入的LED灯发光,该制作与 (选填“发电机”或“电动机”)的工作原理相同;接着小明将LED灯换为电池,即使没风吹,扇叶也会立刻转动起来,这是因为 的作用。
【答案】 发电机 通电线圈在磁场中受到力
【详解】[1]有风吹过时,扇叶带动线圈转动,线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,使 LED 灯发光,这是电磁感应现象,与发电机的工作原理相同。
[2]将 LED 灯换为电池后,电路中有电流,线圈在磁场中会受到力的作用,从而使扇叶转动起来,这是因为通电线圈在磁场中受到力的作用。
45.小明利用如图甲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)闭合开关,导体ab按图乙中箭头方向运动,其中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是图 ;
(2)人们根据这个原理制成了 。
【答案】(1)D (2)发电机
【详解】[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切割磁感线运动。
A.图中导体向上运动,平行于磁感线,不切割磁感线,无感应电流,故A不符合题意;
B.图中导体静止,不切割磁感线,无感应电流,故B不符合题意;
C.图中导体向下运动,平行于磁感线,不切割磁感线,无感应电流,故C不符合题意;
D.图中导体向左运动,切割磁感线,能产生感应电流,故D符合题意。
故选D。
[2]人们根据电磁感应原理,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流的原理制成了发电机,发电机将机械能转化为电能。
七.电磁感应与磁场对电流的作用对比(共5小题)
46.电动汽车为了节能,都安装了能量回收装置,在汽车刹车时,将机械能转化为电能,为汽车提供后续的能量。下列四个装置中与此原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.本装置是奥斯特实验装置,说明通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应,不是机械能转化为电能,与能量回收装置原理不同,故A不符合题意;
B.本装置是探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验装置,与能量回收装置原理不同,故B不符合题意;
C.本装置是磁场对电流有力的作用的实验装置,说明通电导体在磁场中会受到力的作用,将电能转化为机械能,与能量回收装置原理不同,故C不符合题意;
D.本装置是电磁感应现象的实验装置,说明磁能够产生电,将机械能转化为电能,与能量回收装置原理相同,故D符合题意。
故选D。
47.建设中的高速公路的路面下装有电磁感应发电装置,未来可实现电动车无线充电,其原理与下列实验相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.图中是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,是电流的磁效应,故A不符合题意;
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符合题意;
C.图中给导体通电,导体会运动,说明通电导体受到磁场力的作用,故C不符合题意;
D.通电线圈周围有磁场,是电流的磁效应,且匝数越多,磁性越强,故D不符合题意。
故选B。
48.关于如图所示装置,下列说法正确的是( )
A.图甲的实验演示电磁感应原理 B.图乙的实验演示发电机原理
C.图甲的实验过程中是电能转化为机械能 D.图乙的实验过程中是机械能转化为电能
【答案】A
【详解】AC.图甲中没有电源,闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流,这种现象为电磁感应现象,此过程中机械能转化为电能,故A正确,C错误;
BD.图乙中有电源,是探究磁场对电流作用的原理图,是电动机的工作原理,该实验中是电能转化为机械能,故BD错误。
故选A。
49.如图所示,AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨,符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线,现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上,当拉动GH使其向左移动时,发现EF也向左移动,对EF铜棒而言,此过程中能量的转化是 。
【答案】电能转化为机械能
【详解】当拉动GH使其向左移动时,铜棒GH切割磁感线产生感应电流,铜棒EF中有电流通过,通电的铜棒EF在磁场中受力而运动,对EF铜棒而言,此过程中能量的转化是电能转化为机械能。
50.小明同学做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒cd水平向右移动,导体棒ab也随之运动起来。在此实验中,实验装置中的甲部分应用到的物理原理是:通电导体在磁场中 ;乙部分中的导体棒cd运动应用到的物理原理是 。
【答案】 受力运动 电磁感应
【详解】[1][2]闭合开关,导体ab和cd组成一个闭合电路,在乙部分用外力使导体棒cd水平向右移动,闭合电路的一部分导体cd在磁场中进行切割磁感线运动时,闭合电路中就产生了感应电流,这种现象是电磁感应现象;电路中有了感应电流之后,感应电流流过甲部分的导体ab,导体ab成为通电导体在磁场中受力而运动。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。