14.3通电导线在磁场中受到的作用力&14.4电磁感应(重难点训练)物理新教材沪科版(五四学制)九年级下册
2026-10-20
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内容正文:
14.3通电导线在磁场中受到的作用力&14.4电磁感应
题型01 影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素
题型02 电动机工作原理
题型03 电磁感应现象
题型04 发电机的工作原理
题型05 电磁现象辨析
题型06 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
▌题型01 影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素
1.磁场对通电导线有力的作用。
2.通电导线在磁场中受到的作用力的方向与电流方向、磁场方向都有关
1.(2026·安徽阜阳·二模)如图所示电路,闭合开关,导体棒水平向右运动,下列操作能使导体棒水平向左运动的是( )
A.增大电源电压 B.对调磁体磁极
C.更换磁性更强的磁体 D.同时对调电源正负极及磁体磁极
2.(2026·安徽蚌埠·二模)2025年9月22日,中国海军福建舰完成歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机的首次电磁弹射起飞及着舰训练,标志着我国航母技术实现重大突破。电磁弹射时主要运用了磁场对电流的作用,要改变这种作用的方向,可行的办法是( )
A.只改变磁场或电流的方向
B.只改变磁场的强弱或电流的大小
C.同时改变磁场和电流的方向
D.同时改变磁场的强弱和电流的大小
17.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图,闭合开关,导体棒受到磁场力的作用向左运动,这是由于磁场对通电导体有力的作用,若改变电流方向,同时将磁铁磁极对调,导体棒将向________运动(选填“左”或“右”)。
18.(2026·广东茂名·二模)如图所示,闭合开关,静止的导体棒ab在轨道上向左运动,说明了通电导体在磁场中受到___________的作用,根据该原理可以制成___________(选填“发电机”或“电动机”)。若断开开关后只将电源的正、负极对调,则重新闭合开关后导体棒ab将向___________(选填“左”或“右”)运动。
19.(25-26九年级上·河南郑州·期末)如图所示,小明在老师的带领下,在科技馆中体验了“汤姆孙阴极射线实验”。接通电源后,阴极射线管中出现了一条绿色的射线,将蹄形磁体的极靠近射线时射线发生偏转,将蹄形磁体的极靠近射线时射线偏转方向发生改变。由上述现象可以推测,射线是受到了___________对其力的作用,受到的该力的方向可能与___________有关。
▌题型02 电动机工作原理
1.电动机是利用通电导线在磁场中受到力的作用把电能转化为机械能的装置
2.电动机主要由两部分组成:能够转动的线圈和固定不动的磁体
3.换向器的作用:通过换向器适时改变线圈中的电流方向,使线圈持续同方向转动下去
3.(25-26八年级上·广东珠海·开学考试)小电动机是将电能转化为机械能的装置,可以使转子转动更快的方法是( )
A.增大电流 B.改变电流方向
C.减少线圈圈数 D.改变线圈缠绕方向
4.四川舰于2024年12月27日正式下水命名,是全球首艘采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。电磁弹射器的弹射滑块处于强磁场中,当弹射滑块内的导体通以强电流时,弹射滑块受到强大的推力带动舰载机快速起飞。下列设备的工作原理与电磁弹射器的工作原理相同的是( )
A.电磁起重机 B.电动机 C.电热毯 D.汽油机
16.(2026·河南·中考)(多选)如图为某同学制作的简易电动机,下列说法正确的是( )
A.简易电动机的线圈通电能转动,是利用电磁感应现象
B.为使线圈连续转动,要将线圈两端引线漆皮全部刮掉
C.若要改变线圈转动方向,可只将磁体的磁极位置调换
D.电风扇转动的工作原理与简易电动机的工作原理相同
20.如图所示,在直流电动机的工作过程中,“换向器”起了关键的作用,它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的_______,从而实现通电线圈在磁场中的_______的转动。
23.用如图甲、乙所示实验装置,研究“磁场对通电线圈的作用”,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是相同的(也称匀强磁场)。
(1)在图甲中,通电后,ab段导线所受磁场力方向竖直向上、cd段导线受到磁场力的方向竖直向下,此时这两个力_______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(2)图乙中的线圈可以持续转动,是由于在外部加装了_______,该装置能使线圈平面刚转过_______(选填“平行于磁感线”“垂直于磁感线”或“任一”)位置时,自动改变线圈中的电流方向。
(3)写出一种让图乙中线圈转动更快的措施:_______。
▌题型03 电磁感应现象
1.感应电流:导体在磁场中运动时产生了电流,这种电流叫做感应电流
2.当闭合回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。
产生感应电流的条件有三点:(1)闭合电路;(2)一部分导体;(3)切割磁感线运动
5.(25-26九年级上·福建泉州·期末)如图所示,a表示垂直于纸面的一根导体截面,它是闭合电路的一部分。它在下面各图中按所示方向运动时,会产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
6.如图是分析发电机工作原理的剖面图,小圆圈“o”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分,当它在如图所示磁场中1、2、3、4位置按箭头方向运动时,会产生感应电流的是( )
A.1、2、3 B.2、3、4 C.1、3、4 D.1、2、4
7.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)法拉第在1831年发现磁可以生电。某实验小组用如图所示的装置模拟法拉第的实验过程,以下操作能使灵敏电流计指针偏转的是( )
A.开关闭合,导体AB静止不动
B.开关断开,导体AB左右运动
C.开关闭合,导体AB上下运动
D.开关闭合,导体AB左右运动
8.(2026·四川广元·二模)对于如图所示的实验装置,下列说法正确的是( )
A.图中蹄形磁体两极的磁性最弱,且它的周围存在的磁感线分布与地磁场的磁感线分布相似
B.科学家根据该实验装置探究得到的结论制造出了电动机
C.该实验装置可以用来探究感应电流产生的条件
D.导体ab固定不动,将蹄形磁体水平向左拉动时,灵敏电流计的指针不会发生偏转
21.(2026·四川·中考)图示是探究“导体在磁场中产生电流的条件”的实验装置,通过观察________来判断是否有电流产生(选填“电表指针偏转”或“导体ab移动”)。若磁体不动,导体ab向右移动,电路________电流产生(选填“有”或“无”)。
▌题型04 发电机的工作原理
1.发电机就是利用电磁感应把机械能转化为电能的装置
2.发电机的工作原理:电磁感应现象。
3.发电机的构造:主要有线圈、磁极、铜环和电刷四个基本组成部分,概括地讲是由转子(转动部分)和定子(固定部分)两部分组成。
9.(2026·广东清远·二模)姗姗学习了物理知识,设计的一款如图所示的小制作,圆筒A中安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。下列设备与小制作的工作原理相同的是( )
A.电风扇 B.电饭锅 C.发电机 D.汽油机
10.如图所示为发电机模型线圈转动过程,下列说法正确的是( )
A.线圈中产生电流的原理是电流磁效应 B.通过灯泡的电流方向不变
C.通过灯泡的电流大小不变 D.其他形式能量转化为电能
22.把一台手摇发电机跟灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,我们可以通过_________这一现象来判断电路中有电流,如图甲所示,手摇发电机的工作原理是_________。把两个发光二极管极性_________地并联起来(填“相同”或“相反”),并与发电机串联,如图乙所示。转动摇把,发现两个二极管交替发光,说明电路中产生的是_________电流,简称交流。
▌题型05 电磁现象辨析
快速区分技巧
1.看装置图:
有电源 → 通常是磁场对电流的作用(电动机原理)
无电源、有电流表/灯泡 → 通常是电磁感应(发电机原理)
只有导线、小磁针 → 通常是电流的磁效应(奥斯特实验)
2.看能量转化:
机械能 → 电能:电磁感应
电能 → 机械能:磁场对电流的作用
电能 → 磁能:电流的磁效应
3.看关键词:
"受力转动"、"通电后运动" → 电动机原理(磁场对电流的作用)
"产生电流"、"发电"、"切割磁感线" → 电磁感应
"通电后小磁针偏转"、"产生磁场" → 电流的磁效应
11.(2026·四川德阳·中考)电动汽车刹车时可进行能量回收,将机械能转化为电能,下列实验能反映汽车能量回收技术原理的是( )
A. B.
C. D.
12.近几年,我国无线充电技术发展迅猛,手机无线充电应运而生,无线充电采用的技术原理是电磁感应现象,以下选项能阐述这一原理的是( )
A. B.
C. D.
13.图甲所示是一种环保型手电筒,使用时将它来回摇晃,让磁体在线圈中往复运动,就能使灯泡发光。图乙四幅图中与这种手电筒的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
14.(2026·河北廊坊·二模)如图是关于电和磁的四个实验,下列说法正确的是( )
A.甲:奥斯特实验,说明通电导线在磁场中受力
B.乙:电磁感应实验,根据该实验原理制成了发电机、动圈式话筒等
C.丙:探究电磁铁周围的磁场与线圈匝数的关系,结论是线圈匝数越多磁场一定越强
D.丁:电动机的工作原理,同时改变磁场和电流方向,导体棒 ab 运动方向发生改变
15.如图所示,对下列图中现象解释不正确的是( )
A.如图是利用安培定则判断通电螺线管的极性
B.如图是发电机原理装置图
C.如图是电动机原理装置图
D.如图中动圈式话筒是根据电流磁效应原理工作的
▌题型06 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
1.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
2.感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关
24.(2026·河南三门峡·二模)如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置;
(1)实验中导体AB最好选用________(选填“铁棒”“镍棒”或“铜棒”),灵敏电流计的作用是________。
(2)在图所示情况下,导体AB不动,向左撤走磁体的过程中观察到灵敏电流计指针______(选填“偏转”或“不偏转”)。
(3)闭合开关,磁体静止时,导体AB从图示位置水平运动、斜向上或斜向下运动,都能观察到灵敏电流计指针发生偏转,这些操作可以得出产生感应电流的条件之一是导体做________运动。
25.(2026·湖北武汉·三模)在学习电与磁后,小枫同学设计了以下实验装置:
(1)为了探究“磁场对通电导体是否有力的作用”,在如图所示的实验装置中,还需在导线夹甲、乙间接入的电路元件是___________;
(2)为了探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”,在如图所示的实验装置中,还需在导线夹甲、乙间接入的电路元件是___________;
(3)探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”,闭合开关,探究小组将观察到的现象记录在下表中:
实验序号
磁铁位置
开关情况
导体运动情况
电流计指针偏转情况
1
上 N下S
闭合
不运动
不偏转
2
上 N下S
闭合
上下运动
不偏转
3
上 N下S
闭合
水平向右运动
向右偏转
4
上N下S
闭合
水平向左运动
向左偏转
5
上 N下S
断开
水平向右运动
不偏转
6
上 S 下 N
闭合
水平向左运动
向右偏转
分析表中信息可知产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做___________运动。通过实验还可以知道,感应电流的方向与导体运动方向及___________有关。
26.小明学习了“电与磁”相关知识后,利用题图所示的装置进行实验。
(1)将磁体向下插入螺线管中时灵敏电流计的指针向左偏转,由此可知:电路中有_________产生。
(2)将磁体的N、S极对调后,再次向下插入螺线管,灵敏电流计的指针向____(选填“左”或“右”)偏转。
(3)要使灵敏电流计的指针摆动角度变大,可采取的方法是__________________(写1种即可)。
(4)若磁体在螺线管上方从左向右移动,灵敏电流计的指针____(选填“会”或“不会”)偏转。
(5)该装置揭示的原理可应用于学校广播系统中的____________(选填“扬声器”或“动圈式话筒”)。
27.冰冰同学用图示装置进行了磁现象知识研究:
(1)冰冰连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,导体ab仍静止不动,检查发现电路连接正确,各实验器材都完好,请你帮忙分析出现上述情况的原因是__________(写出一点即可);
(2)找出问题并正确处理后,将变阻器的滑片P移到图示位置,闭合开关S,导体ab向右摆动。此实验现象可以说明__________(选填“电热器”“发电机”或“电动机”)的工作原理,也说明通电电磁铁周围存在_______;
(3)要使通电导体ab向右侧摆动的幅度增大,应将滑动变阻器的滑片P向____(选填“左”或“右”)端移动;若仅将电源正负极对调接入电路,闭合开关S,导体ab向____(选填“左”或“右”)侧摆动;
(4)利用本实验装置及实验现象可以探究或说明的磁现象有关知识的有_______。
A.电流的磁效应 B.感应电流产生的条件
C.磁场对电流的作用 D.电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系
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14.3通电导线在磁场中受到的作用力&14.4电磁感应
题型01 影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素
题型02 电动机工作原理
题型03 电磁感应现象
题型04 发电机的工作原理
题型05 电磁现象辨析
题型06 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
▌题型01 影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素
1.磁场对通电导线有力的作用。
2.通电导线在磁场中受到的作用力的方向与电流方向、磁场方向都有关
1.(2026·安徽阜阳·二模)如图所示电路,闭合开关,导体棒水平向右运动,下列操作能使导体棒水平向左运动的是( )
A.增大电源电压 B.对调磁体磁极
C.更换磁性更强的磁体 D.同时对调电源正负极及磁体磁极
【答案】B
【解析】图示为探究磁场对电流作用的实验装置,磁场对电流的作用力方向与电流方向和磁场方向有关,只对调磁体磁极或只对调电源正负极可以使导体受力方向改变,同时对调电源正负极及磁体磁极,导体的受力方向不改变;增大电源电压或增大磁场不能改变导体受力方向,故选B。
2.(2026·安徽蚌埠·二模)2025年9月22日,中国海军福建舰完成歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机的首次电磁弹射起飞及着舰训练,标志着我国航母技术实现重大突破。电磁弹射时主要运用了磁场对电流的作用,要改变这种作用的方向,可行的办法是( )
A.只改变磁场或电流的方向
B.只改变磁场的强弱或电流的大小
C.同时改变磁场和电流的方向
D.同时改变磁场的强弱和电流的大小
【答案】A
【解析】磁场对电流的作用力的方向,只与电流方向和磁场方向两个因素有关:只改变电流方向,或只改变磁场方向,磁场对电流的作用方向都会改变。若同时改变电流方向和磁场方向,磁场对电流的作用方向不变;磁场强弱、电流大小只会改变作用力的大小,不会改变作用方向,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
17.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图,闭合开关,导体棒受到磁场力的作用向左运动,这是由于磁场对通电导体有力的作用,若改变电流方向,同时将磁铁磁极对调,导体棒将向________运动(选填“左”或“右”)。
【答案】左
【解析】磁场对通电导体有力的作用,若只改变电流的方向或磁场的方向,受力的方向改变,若改变电流方向,同时将磁铁磁极对调,导体棒运动方向不变,还是向左运动。
18.(2026·广东茂名·二模)如图所示,闭合开关,静止的导体棒ab在轨道上向左运动,说明了通电导体在磁场中受到___________的作用,根据该原理可以制成___________(选填“发电机”或“电动机”)。若断开开关后只将电源的正、负极对调,则重新闭合开关后导体棒ab将向___________(选填“左”或“右”)运动。
【答案】力 电动机 右
【解析】闭合开关后,导体棒ab中有电流通过,在磁场中向左运动,说明通电导体在磁场中受到了力的作用。该装置对应电动机的原理,电动机正是通电导体在磁场中受力运动,将电能转化为机械能;当只对调电源的正、负极时,导体中的电流方向会反向,而磁场方向不变,因此导体棒ab的受力方向也会反向,运动方向也随之改变,即从原来的向左运动变为向右运动。
19.(25-26九年级上·河南郑州·期末)如图所示,小明在老师的带领下,在科技馆中体验了“汤姆孙阴极射线实验”。接通电源后,阴极射线管中出现了一条绿色的射线,将蹄形磁体的极靠近射线时射线发生偏转,将蹄形磁体的极靠近射线时射线偏转方向发生改变。由上述现象可以推测,射线是受到了___________对其力的作用,受到的该力的方向可能与___________有关。
【答案】磁场 磁场方向
【解析】[1]由题意可知,蹄形磁体提供磁场,射线受到了磁场对其力的作用发生偏转。
[2]由题意可知,蹄形磁体极和极靠近射线时偏转方向不同,说明受到的该力的方向可能与磁场方向有关。
▌题型02 电动机工作原理
1.电动机是利用通电导线在磁场中受到力的作用把电能转化为机械能的装置
2.电动机主要由两部分组成:能够转动的线圈和固定不动的磁体
3.换向器的作用:通过换向器适时改变线圈中的电流方向,使线圈持续同方向转动下去
3.(25-26八年级上·广东珠海·开学考试)小电动机是将电能转化为机械能的装置,可以使转子转动更快的方法是( )
A.增大电流 B.改变电流方向
C.减少线圈圈数 D.改变线圈缠绕方向
【答案】A
【解析】电动机转子转速由通电线圈在磁场中受到的磁力大小决定,磁力越大转速越快。
A.增大电流可增大线圈所受磁力,转速加快,故A符合题意;
B.改变电流方向仅改变转子转动方向,不改变磁力大小,转速不变,故B不符合题意;
C.减少线圈圈数会减小线圈所受磁力,转速减慢,故C不符合题意;
D.改变线圈缠绕方向仅改变转子转动方向,不改变磁力大小,转速不变,故D不符合题意。
故选A。
4.四川舰于2024年12月27日正式下水命名,是全球首艘采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。电磁弹射器的弹射滑块处于强磁场中,当弹射滑块内的导体通以强电流时,弹射滑块受到强大的推力带动舰载机快速起飞。下列设备的工作原理与电磁弹射器的工作原理相同的是( )
A.电磁起重机 B.电动机 C.电热毯 D.汽油机
【答案】B
【解析】A.电磁起重机利用电流的磁效应工作,原理不同,故A不符合题意;
B.电动机利用通电线圈/导体在磁场中受力运动的原理工作,和电磁弹射器原理相同,故B符合题意;
C.电热毯利用电流的热效应工作,原理不同,故C不符合题意;
D.汽油机是热机,将内能转化为机械能,原理不同,故D不符合题意。
16.(2026·河南·中考)(多选)如图为某同学制作的简易电动机,下列说法正确的是( )
A.简易电动机的线圈通电能转动,是利用电磁感应现象
B.为使线圈连续转动,要将线圈两端引线漆皮全部刮掉
C.若要改变线圈转动方向,可只将磁体的磁极位置调换
D.电风扇转动的工作原理与简易电动机的工作原理相同
【答案】CD
【解析】A.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,而电磁感应现象是发电机的原理,故A错误;
B.要使线圈连续转动,需要将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,如果全部刮掉,线圈会在平衡位置附近摆动,无法连续转动,故B错误;
C.线圈的转动方向与电流方向、磁场方向有关,只调换磁体的磁极位置,改变磁场方向,就可以改变线圈的转动方向,故C正确;
D.电风扇的核心部件是电动机,工作原理是通电导体在磁场中受力运动,和简易电动机的工作原理相同,故D正确。
故选CD。
20.如图所示,在直流电动机的工作过程中,“换向器”起了关键的作用,它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的_______,从而实现通电线圈在磁场中的_______的转动。
【答案】电流方向 持续
【解析】 在直流电动机的工作过程中,“换向器”起了关键的作用,它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流方向,从而实现通电线圈在磁场中的持续转动。
23.用如图甲、乙所示实验装置,研究“磁场对通电线圈的作用”,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是相同的(也称匀强磁场)。
(1)在图甲中,通电后,ab段导线所受磁场力方向竖直向上、cd段导线受到磁场力的方向竖直向下,此时这两个力_______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(2)图乙中的线圈可以持续转动,是由于在外部加装了_______,该装置能使线圈平面刚转过_______(选填“平行于磁感线”“垂直于磁感线”或“任一”)位置时,自动改变线圈中的电流方向。
(3)写出一种让图乙中线圈转动更快的措施:_______。
【答案】(1)不是 (2)换向器 垂直于磁感线 (3)增大线圈中的电流
【解析】(1)这两个力不是一对平衡力,因为这两个力不作用在一条直线上。
(2)图乙的线圈可以持续转动,是在外部加装了换向器。当通电线圈所在平面与磁感线垂直时(平衡位置),它能自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。
(3)线圈转动的快慢与电流的大小、线圈的匝数、磁场的强弱等因素有关,所以要使线圈转动的更快,可以增大线圈中的电流、增加线圈的匝数、换更强的磁体等。
▌题型03 电磁感应现象
1.感应电流:导体在磁场中运动时产生了电流,这种电流叫做感应电流
2.当闭合回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。
产生感应电流的条件有三点:(1)闭合电路;(2)一部分导体;(3)切割磁感线运动
5.(25-26九年级上·福建泉州·期末)如图所示,a表示垂直于纸面的一根导体截面,它是闭合电路的一部分。它在下面各图中按所示方向运动时,会产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.导体运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,因此不会产生感应电流。故A不符合题意;
B.导体静止不动,不做任何运动,因此不会产生感应电流。故B不符合题意;
C.导体运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,因此不会产生感应电流。故C不符合题意;
D.导体在磁场中做水平方向的运动,其运动方向与磁感线方向垂直,切割了磁感线,且导体是闭合电路的一部分,因此会产生感应电流。故D符合题意。
故选D。
6.如图是分析发电机工作原理的剖面图,小圆圈“o”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分,当它在如图所示磁场中1、2、3、4位置按箭头方向运动时,会产生感应电流的是( )
A.1、2、3 B.2、3、4 C.1、3、4 D.1、2、4
【答案】B
【解析】由图可知磁感线方向水平向右,1的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,不能产生感应电流;2、3、4的运动方向都能切割磁感线,能产生感应电流。故选B。
7.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)法拉第在1831年发现磁可以生电。某实验小组用如图所示的装置模拟法拉第的实验过程,以下操作能使灵敏电流计指针偏转的是( )
A.开关闭合,导体AB静止不动
B.开关断开,导体AB左右运动
C.开关闭合,导体AB上下运动
D.开关闭合,导体AB左右运动
【答案】D
【解析】要让灵敏电流计指针偏转,也就是产生感应电流,必须同时满足两个条件:电路是闭合通路;闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 本题中磁场磁感线是竖直方向(从上方N极指向下方S极),开关闭合,导体AB左右运动,切割竖直方向的磁感线,满足产生感应电流的条件,故选D。
8.(2026·四川广元·二模)对于如图所示的实验装置,下列说法正确的是( )
A.图中蹄形磁体两极的磁性最弱,且它的周围存在的磁感线分布与地磁场的磁感线分布相似
B.科学家根据该实验装置探究得到的结论制造出了电动机
C.该实验装置可以用来探究感应电流产生的条件
D.导体ab固定不动,将蹄形磁体水平向左拉动时,灵敏电流计的指针不会发生偏转
【答案】C
【解析】该装置由导体棒、蹄形磁体、灵敏电流计组成,没有电源,是探究电磁感应现象(感应电流产生条件)的实验装置,逐一分析选项:
A.磁体的两极磁性最强,中间磁性最弱;且地磁场磁感线分布与条形磁体相似,和蹄形磁体磁感线分布不同,故A错误。
B.该装置的原理是电磁感应,是发电机的制作原理;电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动,实验需要电源,故B错误。
C.该装置可以通过改变导体的运动状态,观察灵敏电流计是否偏转,用来探究感应电流的产生条件,故C正确。
D.导体固定不动,水平向左拉动蹄形磁体时,相对于磁体做切割磁感线运动,会产生感应电流,灵敏电流计指针会偏转,故D错误。
故选C。
21.(2026·四川·中考)图示是探究“导体在磁场中产生电流的条件”的实验装置,通过观察________来判断是否有电流产生(选填“电表指针偏转”或“导体ab移动”)。若磁体不动,导体ab向右移动,电路________电流产生(选填“有”或“无”)。
【答案】电表指针偏转 有
【解析】在探究产生感应电流条件的实验中,由于感应电流非常微弱,肉眼无法直接观察,因此需要通过观察灵敏电流计的电表指针偏转来判断电路中是否有电流产生,而“导体ab移动”是人为施加的机械运动,不是判断电流产生的依据。
磁体不动,导体ab向右移动,此时导体ab切割了磁感线,满足了产生感应电流的条件,因此电路中有电流产生。
▌题型04 发电机的工作原理
1.发电机就是利用电磁感应把机械能转化为电能的装置
2.发电机的工作原理:电磁感应现象。
3.发电机的构造:主要有线圈、磁极、铜环和电刷四个基本组成部分,概括地讲是由转子(转动部分)和定子(固定部分)两部分组成。
9.(2026·广东清远·二模)姗姗学习了物理知识,设计的一款如图所示的小制作,圆筒A中安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。下列设备与小制作的工作原理相同的是( )
A.电风扇 B.电饭锅 C.发电机 D.汽油机
【答案】C
【解析】小制作中线圈在磁场中转动切割磁感线产生感应电流,属于电磁感应现象,将机械能转化为电能。
A.电风扇核心部件是电动机,利用通电导体在磁场中受力运动原理工作,将电能转化为机械能,故A不符合题意;
B.电饭锅利用电流的热效应工作,将电能转化为内能,故B不符合题意;
C.发电机利用电磁感应现象工作,将机械能转化为电能,故C符合题意;
D.汽油机是热机,利用内能转化为机械能工作,故D不符合题意。
故选C。
10.如图所示为发电机模型线圈转动过程,下列说法正确的是( )
A.线圈中产生电流的原理是电流磁效应 B.通过灯泡的电流方向不变
C.通过灯泡的电流大小不变 D.其他形式能量转化为电能
【答案】D
【解析】A.发电机的原理是电磁感应现象,故A错误;
B.发电机发出的是交变电流,所以电流方向改变,故B错误;
C.发电机发出的是交变电流,所以电流大小改变,故C错误;
D.发电机是将其它形式的能量转化为电能的装置,故D正确。
故选D。
22.把一台手摇发电机跟灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,我们可以通过_________这一现象来判断电路中有电流,如图甲所示,手摇发电机的工作原理是_________。把两个发光二极管极性_________地并联起来(填“相同”或“相反”),并与发电机串联,如图乙所示。转动摇把,发现两个二极管交替发光,说明电路中产生的是_________电流,简称交流。
【答案】小灯泡发光 电磁感应现象 相反 交流
【解析】[1]若电路中有电流,则电流通过灯泡时会使灯泡发光,故可以通过灯泡发光来判断电路中有电流。
[2]手摇式发电机是根据闭合回路中的一部分在磁场中做切割磁感线运动来产生感应电流的,即为电磁感应现象。
[3] [4]发光二极管有单向导电性,两个发光二极管极性相反地并联后再与发电机串联,交替发光说明电路中的电流方向时刻在发生改变,即产生的是交流电流。
▌题型05 电磁现象辨析
快速区分技巧
1.看装置图:
有电源 → 通常是磁场对电流的作用(电动机原理)
无电源、有电流表/灯泡 → 通常是电磁感应(发电机原理)
只有导线、小磁针 → 通常是电流的磁效应(奥斯特实验)
2.看能量转化:
机械能 → 电能:电磁感应
电能 → 机械能:磁场对电流的作用
电能 → 磁能:电流的磁效应
3.看关键词:
"受力转动"、"通电后运动" → 电动机原理(磁场对电流的作用)
"产生电流"、"发电"、"切割磁感线" → 电磁感应
"通电后小磁针偏转"、"产生磁场" → 电流的磁效应
11.(2026·四川德阳·中考)电动汽车刹车时可进行能量回收,将机械能转化为电能,下列实验能反映汽车能量回收技术原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.图中无电源,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电流表指针偏转,说明产生了感应电流,这是电磁感应现象,将机械能转化为电能,故A符合题意;
B.图中导线通电后小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,这是电流的磁效应,将电能转化为机械能,故B不符合题意;
C.图中两电磁铁串联,电流相同,线圈匝数不同,吸引大头针数目不同,这是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故C不符合题意;
D. 图中有电源,闭合开关后通电导体在磁场中受力运动,这是磁场对电流的作用,将电能转化为机械能,故D不符合题意。
故选A。
12.近几年,我国无线充电技术发展迅猛,手机无线充电应运而生,无线充电采用的技术原理是电磁感应现象,以下选项能阐述这一原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.图中有电源,通电线圈在磁场中受力转动,是电动机原理,故A不符合题意;
B.图中无电源,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,是电磁感应现象,故B符合题意;
C.图中有电源,探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,利用电流的磁效应,故C不符合题意;
D.图中是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,利用电流的磁效应,故D不符合题意。
故选B。
13.图甲所示是一种环保型手电筒,使用时将它来回摇晃,让磁体在线圈中往复运动,就能使灯泡发光。图乙四幅图中与这种手电筒的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】环保型手电筒在使用时将它来回摇晃,让磁体在线圈中往复运动(切割磁感线),产生感应电流,使灯泡发光,这是电磁感应现象;
AD.这两项都是电动机模型或工作原理图,电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动, 故AD不符合题意;
B.这是发电机工作原理图,发电机的工作原理闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生电流,这是电磁感应现象,故B符合题意;
C.该实验是奥斯特实验装置,通过该实验能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。
故选B。
14.(2026·河北廊坊·二模)如图是关于电和磁的四个实验,下列说法正确的是( )
A.甲:奥斯特实验,说明通电导线在磁场中受力
B.乙:电磁感应实验,根据该实验原理制成了发电机、动圈式话筒等
C.丙:探究电磁铁周围的磁场与线圈匝数的关系,结论是线圈匝数越多磁场一定越强
D.丁:电动机的工作原理,同时改变磁场和电流方向,导体棒 ab 运动方向发生改变
【答案】B
【解析】A.甲是奥斯特实验,该实验说明通电导线周围存在磁场,故A错误;
B.乙装置无电源、接有灵敏电流计,是电磁感应实验:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,发电机、动圈式话筒都是利用该原理工作的,故B正确;
C.丙图中两个电磁铁串联,电流大小相同,变量是线圈匝数,可探究电磁铁磁场强弱与线圈匝数的关系;但电磁铁的磁场强弱同时受电流大小、线圈匝数影响,并非“匝数越多磁场一定越强”,故C错误;
D.丁是电动机的工作原理,即通电导体在磁场中受力运动,导体受力的方向由磁场方向和电流方向共同决定,若同时改变磁场和电流方向,导体棒ab的运动方向不会改变,故D错误。
故选B。
15.如图所示,对下列图中现象解释不正确的是( )
A.如图是利用安培定则判断通电螺线管的极性
B.如图是发电机原理装置图
C.如图是电动机原理装置图
D.如图中动圈式话筒是根据电流磁效应原理工作的
【答案】D
【解析】A. 根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向右端,故右端为N极,故A正确;
B. 图中无电源,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,是电磁感应现象,为发电机原理,故B正确;
C. 图中有电源,通电导体在磁场中受力运动,是电动机原理,故C正确;
D. 动圈式话筒工作时,声音带动膜片和线圈振动,线圈在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流,是根据电磁感应原理工作的,故D错误。
本题选择不正确的,故选D。
▌题型06 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
1.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
2.感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关
24.(2026·河南三门峡·二模)如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置;
(1)实验中导体AB最好选用________(选填“铁棒”“镍棒”或“铜棒”),灵敏电流计的作用是________。
(2)在图所示情况下,导体AB不动,向左撤走磁体的过程中观察到灵敏电流计指针______(选填“偏转”或“不偏转”)。
(3)闭合开关,磁体静止时,导体AB从图示位置水平运动、斜向上或斜向下运动,都能观察到灵敏电流计指针发生偏转,这些操作可以得出产生感应电流的条件之一是导体做________运动。
【答案】(1)铜棒 判断电路中是否产生感应电流以及感应电流的方向 (2)不偏转 (3)切割磁感线
【解析】(1)铁棒、镍棒都是铁磁性材料,会被磁体吸引,阻碍导体正常运动,铜棒不能被磁体吸引,且导电性好,因此选用铜棒。
该实验中感应电流很小,灵敏电流计的作用是检验是否产生感应电流,同时可以通过指针偏转方向来反映感应电流的方向。
(2)由图可知,开关未闭合,电路处于断路状态,虽然磁体在撤走的过程中,导体AB相对于磁体做切割磁感线运动,但不会产生感应电流。
(3)在开关闭合时,导体AB水平、斜向上、斜向下运动,都切割了磁感线,都能产生感应电流,因此可以说明产生感应电流的条件之一是导体做切割磁感线运动。
25.(2026·湖北武汉·三模)在学习电与磁后,小枫同学设计了以下实验装置:
(1)为了探究“磁场对通电导体是否有力的作用”,在如图所示的实验装置中,还需在导线夹甲、乙间接入的电路元件是___________;
(2)为了探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”,在如图所示的实验装置中,还需在导线夹甲、乙间接入的电路元件是___________;
(3)探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”,闭合开关,探究小组将观察到的现象记录在下表中:
实验序号
磁铁位置
开关情况
导体运动情况
电流计指针偏转情况
1
上 N下S
闭合
不运动
不偏转
2
上 N下S
闭合
上下运动
不偏转
3
上 N下S
闭合
水平向右运动
向右偏转
4
上N下S
闭合
水平向左运动
向左偏转
5
上 N下S
断开
水平向右运动
不偏转
6
上 S 下 N
闭合
水平向左运动
向右偏转
分析表中信息可知产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做___________运动。通过实验还可以知道,感应电流的方向与导体运动方向及___________有关。
【答案】(1)电源 (2)灵敏电流计 (3)切割磁感线 磁场方向
【解析】(1)为了探究“磁场对通电导体是否有力的作用”,需要使导体中有电流通过,因此导体相当于用电器,所以还需在导线夹甲、乙间接入的电路元件是电源。
(2)为了探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”,导体相当于电源,需要测量电路中的电流,所以还需在导线夹甲、乙间接入的电路元件是灵敏电流计。
(3)[1]分析实验数据:开关断开时(实验5),即使导体运动,也无电流;导体上下运动(实验2)或不运动(实验1)时,无电流;导体水平切割磁感线(实验3、4、6)时,才有电流。因此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]对比实验4和6可知:导体运动方向相同时,改变磁场方向,感应电流方向也会改变,因此感应电流的方向和磁场方向有关。
26.小明学习了“电与磁”相关知识后,利用题图所示的装置进行实验。
(1)将磁体向下插入螺线管中时灵敏电流计的指针向左偏转,由此可知:电路中有_________产生。
(2)将磁体的N、S极对调后,再次向下插入螺线管,灵敏电流计的指针向____(选填“左”或“右”)偏转。
(3)要使灵敏电流计的指针摆动角度变大,可采取的方法是__________________(写1种即可)。
(4)若磁体在螺线管上方从左向右移动,灵敏电流计的指针____(选填“会”或“不会”)偏转。
(5)该装置揭示的原理可应用于学校广播系统中的____________(选填“扬声器”或“动圈式话筒”)。
【答案】(1)感应电流 (2)右 (3)换用磁性更强的磁体 (4)会 (5)动圈式话筒
【解析】(1)将磁铁向下插入螺线管时,灵敏电流计的指针向左偏转,说明电路中产生了感应电流,这个现象叫做电磁感应现象。
(2)将磁体的、极对调后,磁场方向改变,再次向下插入螺线管,感应电流方向发生改变,灵敏电流计的指针向右偏转。
(3)因为磁场越强,感应电流就越大,所以要使灵敏电流计指针偏转角度更大,可以换用磁性更强的磁体。
(4)若磁体在螺线管上方从左向右移动,螺线管做切割磁感线运动,可以产生感应电流,灵敏电流计的指针会偏转。
(5)扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动;动圈式话筒是声信号转化为电信号的机器,即是利用电磁感应现象的原理制成的。故该装置揭示的原理可应用于学校广播系统中的动圈式话筒。
27.冰冰同学用图示装置进行了磁现象知识研究:
(1)冰冰连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,导体ab仍静止不动,检查发现电路连接正确,各实验器材都完好,请你帮忙分析出现上述情况的原因是__________(写出一点即可);
(2)找出问题并正确处理后,将变阻器的滑片P移到图示位置,闭合开关S,导体ab向右摆动。此实验现象可以说明__________(选填“电热器”“发电机”或“电动机”)的工作原理,也说明通电电磁铁周围存在_______;
(3)要使通电导体ab向右侧摆动的幅度增大,应将滑动变阻器的滑片P向____(选填“左”或“右”)端移动;若仅将电源正负极对调接入电路,闭合开关S,导体ab向____(选填“左”或“右”)侧摆动;
(4)利用本实验装置及实验现象可以探究或说明的磁现象有关知识的有_______。
A.电流的磁效应 B.感应电流产生的条件
C.磁场对电流的作用 D.电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系
【答案】(1)电源电压太低 (2)电动机 磁场 (3)右 右 (4)ACD
【解析】(1)电路连接正确,各实验器材都完好,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,导体ab仍静止不动,可能是电流过小导致电磁铁磁性太弱,对导体的作用力不足以使其运动,而造成电流过小的原因则可能是电源电压太低。
(2)根据题意,闭合开关S,导体ab向右摆动,这是因为通电电磁铁周围存在磁场,导体ab通电后在磁场中受力摆动,这一过程中电能转化为机械能,电动机的工作原理通电线圈在磁场中受力的作用而转动,因此实验现象可以说明电动机的工作原理,也可以说明通电电磁铁周围存在着磁场。
(3)要使通电导体ab向右侧摆动的幅度增大,需增大电磁铁对导体的作用力,即需增大电路中的电流,因此应减小滑动变阻器接入电路的电阻,由图可知,应将滑动变阻器的滑片向右移动。
仅将电源正负极对调接入电路,闭合开关S,电磁铁和导体ab中的电流方向都发生变化,导体ab受力方向不变,因此导体ab向右侧摆动。
(4)A.该实验装置通电后,导体ab受力摆动,是因为通电后电磁铁和导体周围产生了磁场,可以探究电流的磁效应,故A符合题意;
B.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体会产生感应电流,该实验装置是通电的,无法直接探究感应电流产生的条件,故B不符合题意;
C.实验装置通电后,导体ab受力摆动,直接体现了磁场对电流的作用,故C符合题意;
D.该实验装置利用滑动变阻器改变电路中电流的大小,观察导体摆动幅度的大小可以探究磁场强弱与电流大小的关系,故D符合题意。
故选ACD。
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