20.5磁生电同步练习题2021-2022学年人教版物理（含解析）

20.5磁生电同步练习题2021-2022学年人教版物理
一、单选题
我国新型反潜巡逻机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在，下列图中与磁异探测工作原理相同的是
A. B.
C. D.
发电机的原理是
A. 电磁感应 B. 通电导体在磁场中受力
C. 电流的磁效应 D. 电流的热效应
如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形，图中小圆圈代表导体的横截面，箭头表示导体的运动方向，下列说法正确的是
A. 在、、、四个位置时，导体都有感应电流
B. 在、两个位置时，导体中没有感应电流
C. 在、两个位置时，导体中有感应电流且电流方向相同
D. 在、两个位置时，导体中没有感应电流
下图中表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中运动方向如图所示。导线中不能产生感应电流的是
B.
C. D.
如图所示的小制作中，装置中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，引起灯泡发光，装置的工作原理是
A. 通电线圈周围存在磁场 B. 电磁感应
C. 通电线圈能在磁场中转动 D. 磁极间相互作用
如图，导体、导线跟电流表组成闭合回路，在下列情况下磁场里的导体能够产生感应电流的是
A. 让导体在磁场中静止
B. 让导体沿水平方向做切割磁感线运动
C. 让导体沿竖直方向顺着磁感线向下运动
D. 让导体沿竖直方向逆着磁感线向上运动
下面所说的几种情况，哪一种一定能产生感应电流
A. 一段导体在磁场中做切割磁感线运动
B. 闭合电路的一部分导体在磁场里运动
C. 闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动
D. 闭合导体在磁场里做切割磁感线运动
对下列四幅图的表述正确的是
A. B.
C. D.
如图是一种手摇发电的手电筒。这个手电筒外壳透明，可以清晰地看到里面有一个线圈和一个磁体。当沿图中箭头方向来回摇动时，小灯泡发光。以下说法正确的是
A. 灯丝中电流方向保持不变
B. 摇动时电能转化为机械能
C. 该现象属于电磁感应现象
D. 此装置与电动机原理相同
年淮安马拉松比赛中采用感应芯片计时，芯片里的线圈一旦有电流通过，就会激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。正确佩带芯片的参赛者，通过起点和终点设置的有磁场地带，就会计时。与此工作原理相同的器件是
A. 电风扇
B. 门吸
C. 手摇发电电筒
D. 电铃
二、填空题
如图所示是一款儿童滑板车。当车轮转动时可自行发电，使车轮边缘的灯发光，其发电的原理与______选填“动圈式话筒”或“电磁起重机”相同。逐渐加快滑行速度，灯的亮度会______选填“增强”、“减弱”或“不变。
通电导线在磁场中受到力的作用。由金属杆组成如图所示的导轨，其中水平面上两平行导轨足够长且全部置于竖直向上的磁场中，与倾斜放置的导轨平滑且固定连接。将一金属棒从倾斜导轨上一定高度由静止释放，运动过程中始终与导轨垂直接触且不受摩擦。金属棒在下滑过程中，______，滑到水平导轨上后，______，两空均请写出能量转化情况直至最后为零；同时又由于在水平导轨上受到磁场力的方向与原运动方向相反，金属棒需要克服这个力做功，消耗机械能。机械能越来越小。所以棉在水平导轨上的运动情况将是：______。
如图所示的实验装置中，当导体棒______运动时选填“上下”或“左右”，灵敏电流计的指针会发生偏转。人们利用该实验原理发明了______选填“电动机”或“发电机”。
三、实验探究题
为了探究导体在磁场中怎样运动，才能在电路中产生电流，采用了图中所示的实验装置：
将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针______偏转；断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针______偏转。填”会“或”不会“
将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针______偏转；让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针______偏转。填”会“或”不会“
综合中的实验现象可知，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。
在这个试验中______能转化为了电能。
如图所示，利用铅笔测量纸带厚度，图甲中铅笔的直径是______；图乙中纸带绕铅笔圈，则纸带厚度是______填写表达式。
探究什么情况下磁可以生电的实验装置，在蹄形磁体的磁场中悬挂一根导体，把它的两端跟电流表连接起来，组成闭合回路，如图丙所示。
实验中，电流表的作用是______。
下列操作，能使回路中产生电流的是______选填所有符合要求的选项字母
A.蹄形磁体和导体都静止
B.蹄形磁体静止，导体左右运动
C.导体静止，蹄形磁体左右运动
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
解答本题的关键要能从题意中分析出该装置利用了发电机的原理，再同相关的实验装置相对应即可。
磁异探测器最终将信号转换为变化的电流，因此是一个发电机，分析下面四幅图，找出发电机的原理即可。
【解答】
磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，说明有感应电流产生，其工作原理是电磁感应现象；
A.说话时声波引起薄膜振动，薄膜振动引起线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流；动圈式话筒是利用电磁感应现象进行工作的，故A符合题意；
B.图中的实验是奥斯特实验，说明了电流的磁效应，可制成电磁铁，故B不合题意；
C.图中通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理，故C不合题意；
D.图中是电磁继电器，是利用电流的磁效应工作的，故D不合题意。
故选A。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查发电机和电动机的原理，电动机的原理是通电导体在磁场中受力或通电线圈在磁场中受力转动，发电机的原理是电磁感应现象。
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。
【解答】
A.发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，故A符合题意；
B.电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故B不符合题意；
C.通电导线周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应，故C不符合题意；
D.通电导体会发热，这是利用电流的热效应的原理产生的，故D不符合题意。
故选A。
3.【答案】
【解析】
【分析】
知道电磁感应现象中感应电流方向与磁场方向和导体运动的方向有关，并能正确判断导体运动的方向是解答的关键。
闭合电路的部分导体，若切割磁感线运动，在电路中就会产生感应电流，该现象就叫电磁感应现象；
在电磁感应现象中，感应电流的方向与磁场方向和导体运动的方向有关，在磁场方向不变时，导体运动方向相反，则产生的感应电流的方向也相反。
【解答】
在电磁感应现象中，感应电流的方向与磁场方向和导体运动的方向有关。
在图中和位置，导体左右运动，做切割磁感线运动，会产生感应电流；两图中磁感线方向不变，导体运动方向相反，所以感应电流方向也相反，故BC错误；
在图中和位置，导体上下运动，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；故A错误，D正确。
故选D。
4.【答案】
【解析】
【分析】本题考查产生感应电流的条件，难度较小。
解决此题的关键是知道闭合回路中的导体产生感应电流的条件是导体需要在磁场中切割磁感线。
【解答】图、、中的导线运动时都会切割磁感线，所以会产生感应电流；只有没有切割磁感线，所以不会产生感应电流，故A正确，BCD错误。
故选A。
5.【答案】
【解析】解：装置中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，相当于线圈在磁场中转动切割磁感线，会产生感应电流，引起灯泡发光，是利用电磁感应现象的原理工作的，故B正确。
故选：。
当闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时，电路中可以产生感应电流，这就是电磁感应现象。
能准确的判断出电与磁这一章中的实验原理是解决该题的关键。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了产生感应电流的条件，属于基础知识，要掌握。
根据产生感应电流的条件导体是闭合电路的一部分，导体做切割磁感线运动判断各个选项的正误。
【解答】
A.让导体在磁场中静止，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故A错误；
B.让导体沿水平方向做切割磁感线运动，导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，故B正确；
C.让导体沿竖直方向顺着磁感线向下运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故C错误；
D.让导体沿竖直方向逆着磁感线向上运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故D错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查感应电流产生的条件，明确产生感应电流必须同时具备两个条件是解决此题的关键。
产生感应电流必须同时具备两个条件：电路是闭合的；一部分导体在磁场中做切割磁感线运动；由此入手解决此题。
【解答】
A.导体在磁场中做切割磁感线运动时，是否是闭合电路的导体不确定，故不一定产生感应电流，故A错误；
B.闭合电路的部分导体在磁场中运动时，是否做切割磁感线运动不确定，故不一定产生感应电流，故B错误；
C.闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动，两个条件都满足了，故一定能产生感应电流，故C正确；
D.闭合导体在磁场里做切割磁感线运动，不会产生感应电流应该是一部分导体才行，故D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】
【分析】本题考查了通电螺线管的磁场，右手螺旋定则，影响电磁铁磁性强弱的因素，电动机和发电机的原理，是一道考查范围广，综合性强的题目，但难度不大。解题关键是熟练掌握螺线管周围的磁场分布及右手螺旋定则。
【解答】由安培定则可知，螺线管的右端为极，左端为极，故小磁针静止时右端为极，故A正确；
B.图中，闭合开关，滑动变阻器滑片向右侧滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，线圈中的电流变大，电磁铁磁性变强，由于不知电流的方向，无法判定螺线管的极性，故无法判定测力计的示数变化，故B错误；
C.图中有电源，若闭合开关，磁场中的金属棒会受力运动，即说明通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的原理图，故C错误；
D.图中没有电源，闭合开关后，当金属棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，故是发电机的原理图，故D错误。
故选A。
9.【答案】
【解析】
【分析】
此题主要考查的是学生对发电机的原理及其能量转化情况的了解和掌握，基础性题目。
发电机的原理是电磁感应现象，电磁感应现象中的能量转化是机械能转化为电能。
【解答】
产生感应电流的三个条件：闭合电路；一部分导体；切割磁感线运功；
由题知该手电筒有线圈，使用时将它来回摇晃，线圈在磁场中就做切割磁感线运动，此时线圈中有感应电流产生，所以此手电筒发电是电磁感应现象，此过程中将消耗机械能得到电能，即将机械能转化为电能，此装置与发电机原理相同，故BD错误、C正确；
线圈在磁场中来回做切割磁感线运动，则产生的感应电流的方向是变化的，故A错误。
故选C。
10.【答案】
【解析】解：采用感应芯片计时，参赛者须按要求正确佩带计时芯片，当参赛者通过起点、终点设置的磁感应带时，芯片里的线圈切割磁感线运动，因此线圈中就会产生感应电流，从而激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息；
A、电风扇利用的是通电线圈在磁场中受力转动的原理；故A错误，
B、门吸利用的是磁极间的相互作用规律；故B错误，
C、手摇发电电筒的工作原理是电磁感应；故C正确，
D、电铃利用的是电流的磁效应，故D错误，
故选：。
电磁感应现象：闭合电路中的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。
本题考查了电磁感应现象的应用，难度不大，属于基础题。
11.【答案】动圈式话筒 增强
【解析】解：当车轮转动时可自行发电，使车轮边缘的灯发光，说明由于运动产生电流，是电磁感应现象，动圈式话筒是根据电磁感应现象工作的，电磁起重机是根据电流磁效应工作的。
逐渐加快滑行速度，滑行越快机械能转化为的电能越多，灯的亮度会增强。
故答案为：动圈式话筒；增强。
动圈式话筒和发电机原理相同，都是电磁感应；电磁起重机工作原理是电流磁效应。
滑行越快机械能转化为的电能越多，灯泡越亮。
电磁部分包括三部分内容：磁效应、电磁感应、通电导体在磁场中受力而运动，掌握电动机、发电机、电磁铁、扬声器、话筒、电磁起重机等工作原理。
12.【答案】重力势能转化为动能 机械能转化为电能 减速运动
【解析】解：金属棒在下滑过程中，金属棒的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，所以是重力势能转化为动能
金属棒滑到水平导轨上后，金属棒做切割磁感线运动，产生感应电流，即机械能转化为电能；由于导轨和金属棒有一定电阻，电流流过导轨和金属棒会产生热量，所以电能又转化为内能，导致金属棒的动能越来越小，最后动能为，金属棒静止，所以金属棒做的是减速运动。
故答案为：重力势能转化为动能；机械能转化为电能；减速运动。
金属棒在下滑过程中，重力势能转化为动能；滑到水平导轨上后，金属棒切割磁感线产生感应电流，即机械能转化为电能，由于导轨和金属棒有一定电阻，电流流过导轨和金属棒会产生热量，所以电能又转化为内能，金属棒的动能越来越小，最后为。
此题主要考查的是电磁感应和能量转化知识的理解和掌握，有一定难度。
13.【答案】左右；发电机
【解析】解：闭合开关后，使导体棒左右运动，可以切割磁感线，因此会有感应电流产生，此时电流表指针能发生偏转。如果上下运动与磁感线方向平行，不能切割磁感线，电路中不会产生感应电流。这种现象就是电磁感应现象，利用它人们发明了发电机。
故答案为：左右；发电机。
此题考查了电磁感应现象的实验，尤其要注意导体如何运动才能切割磁感线，难度不大。
14.【答案】会 不会 不会 会 闭合 切割磁感线 机械
【解析】解；
将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，没有切割磁感线，电流计指针不偏转；让导体在蹄形磁体中左右运动，导体切割磁感线，有感应电流产生，电流计指针会偏转；
断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，虽然导体切割磁感线，但由于开关断开，电路没有电流，电流计指针不会偏转；
将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，导体没有切割磁感线，没有感应电流产生，电流计指针不会偏转；
闭合开关，让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，导体做切割磁感线运动，有感应电流产生，电流计指针会偏转；
综合中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须是闭合电路的一部分，且一定要做切割磁感线的运动；
此实验中消耗了机械能，获得了电能，是将机械能转化为电能的过程。
故答案为：会；不会；不会；会；闭合；切割磁感线；机械。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象；
产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动；
电磁感应是机械能转化为电能。
此题考查了产生感应电流的条件：首先电路必须闭合；导体要做切割磁感线运动。切割磁感线可以是导体动也可以是磁体动。
15.【答案】 显示电路中有无电流以及电流的方向的改变
【解析】解：因为是圆形的铅笔，用两块直角三角板把铅笔夹在中间，放到刻度尺上测出它的直径；
甲刻度尺上之间有个小格，所以一个小格代表的长度是，即此刻度尺的分度值是；
物体左端与刻度线对齐，读作，物体右端与刻度线对齐，
读作，刻度尺测量铅笔的直径是：；
由于纸带的厚度太小，所以无法直接用刻度尺来进行测量，因此要用累积法来完成实验；
可将纸带紧密绕在铅笔上，分别用图甲的方法测出铅笔直径和纸带环外径，然后数出纸带的圈数；圈纸带的厚度为圆环内径与圆柱形铅笔的直径差的二分之一，纸带的厚度是：；
实验中，用灵敏电流计可以显示电路中有无电流，通过指针的偏转方向可以判定电流的方向的改变；
、蹄形磁体和导体都静止，导体没有做切割磁感线的运动，不会产生感应电流；
B、蹄形磁体静止，导体左右运动，导体做切割磁感线的运动，会产生感应电流；
C、导体静止，蹄形磁体左右运动，导体做切割磁感线的运动，会产生感应电流。
故选：。
故答案为：；；显示电路中有无电流以及电流的方向的改变；。
对一些特殊物体的长度进行测量时，需要借助于一些其他器材。因为是圆形的铅笔，直径不好测量，需要用两块直角三角板把铅笔夹在中间找出它的直径，再通过两块直角三角板在刻度尺上所对应的刻度值，用末端刻度值减去起始端的刻度值求出铅笔的直径；由于受刻度尺分度值的影响，均匀纸带的厚度很难直接测量，可用利用纸带环外径和铅笔直径的差值计算出多层纸带的厚度，然后再计算一层纸带的平均厚度，从而最大限度的减小测量误差。
实验中，用电流表可以显示电路中有无电流，通过指针的偏转方向可以判定电流的方向的改变；
产生感应电流的条件：闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动。
本题考查刻度尺的读数，特殊的测量方法以及电磁感应现象，是一道综合题。
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