人教版九年级物理第二十章第5节《磁生电》课时练
一、单选题
1.(2021·南京)图中与磁现象有关的四个实验,其对应的判断正确的是( )
A.甲图说明磁体周围不同点的磁场方向都不同
B.乙图是电磁感应现象
C.丙图说明电流具有磁效应
D.丁图说明磁场对电流有力的作用
2.(2021·恩施)下列有关电和磁的说法中正确的是( )
A.动圈式话筒工作时将电能转化为机械能
B.螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流
C.通电导体放入磁场中一定会受到力的作用
D.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
3.(2021·玉林)下列科学家中,首先发现电磁感应现象的科学家是( )
A.欧姆 B.奥斯特 C.伽利略 D.法拉第
4.(2021·绥化)下列关于电与磁现象的描述中,不正确的是( )
A.图甲所示条形磁体两端磁性最强
B.图乙所示电流周围存在磁场
C.图丙所示通电导线在磁场中受力
D.图丁所示导线沿任意方向运动都会产生感应电流
5.(2021·北部湾)科技创新小组发明了一款新型的带滚轮书包,其内部无电池,但拖动书包使轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光,行走更安全。图中能反映此原理的是( )
A. B.
C. D.
6.(2021·娄底)如图所示是一款“运动手环”,其主要部分是一段密闭的空心塑料管,管内有一小块磁铁,管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时,磁铁在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶屏就会显示运动的步数。所示的实验装置中,能反映其工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
7.(2021·鞍山)关于下列四幅图片,说法正确的是( )
A.图甲:说明通电导线周围存在磁场
B.图乙:导体ab沿竖直方向上下运动时,电流表指针偏转
C.图丙:闭合开关,蹄形磁体磁极上下对调后,导体ab的运动方向不发生改变
D.图丁:探究的是电磁铁A、B的磁性强弱与电流大小的关系
8.(2021·菏泽)家用电磁炉的内部有一金属线圈,当线圈中通入交流电后会产生变化的磁场。金属器皿放在电磁炉上时,金属器皿内就会产生电流,将电能转化为内能来加热食物。下列设备中利用“磁生电”原理工作的是( )
A.电风扇 B.电饭锅 C.电磁继电器 D.动圈式话筒
9.(2021·大连)如图是研究电磁感应的实验装置。闭合开关后,导体棒ab保持静止,下列措施中能使电路中产生感应电流的是( )
A.磁铁保持静止 B.磁铁竖直向上运动
C.磁铁沿导体棒ab水平运动 D.磁铁垂直导体棒ab水平运动
10.(2021·南县)如图所示,将导体棒ab放在蹄形磁体中间,下列说法正确的是( )
A.这是电动机模型
B.导体棒ab向左运动,灵敏电流计指针摆动
C.磁铁竖直向下运动,灵敏电流计指针摆动
D.磁铁向右运动,灵敏电流计指针不摆动
11.(2021·新疆)电磁感应现象是物理学史上的重大发现之一,最早发现这一现象的物理学家是( )
A.焦耳 B.安培 C.奥斯特 D.法拉第
12.(2021·临清模拟)关于如图所示的实验装置,说法正确的是( )
A.该装置能将电能转化为机械能
B.该装置可用来研究磁场对通电导体的作用
C.该装置可用来研究电磁感应现象
D.该装置揭示的原理可应用于电动机
二、填空题
13.(2021·山西模拟)有史以来,许多科学家用其卓越的贡献改变着人类的生活,如英国物理学家法拉第发现了 现象,以此为原理发明了 。
14.(2020九上·丰润期末)电动机的原理是 ;发电机的原理是 。
15.(2020·自贡)闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。这种利用磁场产生电流的现象叫做 现象。利用这一现象,人们发明了 (选填“电动机”或“发电机”)。
16.(2021·凉山)扬声器与 的工作原理相同(选填“发电机”或“电动机”), (选填“是”或“不是”)根据电磁感应现象制成。由于通过线圈的电流是 的电流,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音。
17.(2021·长春模拟)很多超市都安装了防盗报警器,超市的商品上贴有软磁条,消费者如果不买单,直接走出超市软磁条没有消磁,防盗报警器上的检测头就会有电流产生,导致报警器会响。则报警器的工作原理是 ,这与 (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相似。
18.(2020九上·大理期末)如图所示的装置,当将条形磁铁向右插入螺线管时,灵敏电流表的指针向右偏转,这是 现象;上述过程中,螺线管相当于 。(选填“电源”或“用电器”)。
19.(2020·沈阳)图中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LED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,LED灯的亮度会 (选填“增强”、“减弱”或“不变”)。
20.(2020·香洲模拟)POS刷卡机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头,如图所示。在使用时,将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,刷卡机便可读出磁条上的信息。在这个过程中利用了 原理,由 能转化为 能。
三、实验探究题
21.(2021·房山模拟)小聪利用如图所示的装置进行了如下操作:①闭合开关,使金属棒AB水平向右运动,观察并记录灵敏电流计指针偏转的方向;②调换蹄形磁铁的N、S极后,仍然使金属棒AB水平向右运动,观察并记录灵敏电流计指针偏转的方向;③比较发现:灵敏电流计指针偏转方向不同。
(1)小聪探究的问题是: ;
(2)小聪在实验中又发现灵敏电流计指针偏转的角度不同。请你猜想灵敏电流计指针偏转角度不同的原因: ;
(3)利用该实验装置还可以探究: 。
22.(2021·淮安)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 (填“塑料”或“铝”);
(2)我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生;还可以通过指针偏转的方向判断 ;
(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
根据实验现象,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,在该运动过程中,主要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,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。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】A.条形磁体周围不同点的磁场方向一般不同,有些位置磁场方向是相同的,A不符合题意;
B.乙图中研究的是电磁铁,原理是电流的磁效应,B不符合题意;
C.丙图中,转动扇叶二级管发光说明产生了电流,这是电磁感应现象,C不符合题意;
D.丁图中,通电导线在磁场中受力运动,说明磁场对电流有力的作用,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】处在磁场中的通电导体棒,电流对导体棒有力的作用,导体棒就会运动起来,这就是电动机的原理,导体棒运动的方向与电流和磁场方向有关。
2.【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;通电螺线管的磁场;电磁铁的其他应用;动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】A.动圈式话筒工作时将机械能转化为电能,A不符合题意;
B.螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流是正确的,闭合电路的部分导体切割磁感线才会产生电流,螺线管可能不通电,也可能不是一部分导体切割磁感线,故不一定产生感应电流,B符合题意;
C.通电导体放入磁场中不一定会受到力的作用,当电流的方向与电磁场的方向平行时,不受力,C不符合题意;
D.电磁铁磁性的强弱与电流的大小和磁场的强弱有关,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)动圈式话筒工作时机械能转化为电能;
(2)闭合电路中,导体作切割磁感线运动才有电流产生;
(3)通电导体放在磁场中,如果电流的方向和磁场的方向平行时,不受力;
(4)电磁铁的磁性强弱不仅与电流的大小有关,还与磁场的强弱有关。
3.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】A.欧姆发现了电流、电压、电阻三者之间的关系,即欧姆定律,A不符合题意;
B.奥斯特证明了电流周围存在磁场,B不符合题意;
C.伽利略证实了物体的运动不需要力来维持,C不符合题意;
D.法拉第发现了电磁感应现象,人们根据这个原理制成了发电机,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】首先发生电磁感应的科学家是法拉第。
4.【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】A.如图甲所示,条形磁铁两端吸引的铁屑较多,中间吸引的铁屑最少,可以说明条形磁体两端磁性最强,A正确,不符合题意;
B.如图乙所示,是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,B正确,不符合题意;
C.如图丙所示,闭合开关,通电导体在磁场中受力会运动,C正确,不符合题意;
D.如图丁所示,只有闭合电路中的一段导体在磁场中做切割磁感线运动才会产生感应电流,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
5.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】其内部无电池,但拖动书包使轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光,行走更安全,故是将机械能转化为电能,故其原理是发电机。
A.奥斯特实验证明通电导线周围存在磁场,A不符合题意;
B.有电源,故是将电能转化机械能,是发电机,B不符合题意;
C.电磁铁的磁性强弱实验,与发电机无关,C不符合题意;
D.发电机的原理图,闭合电路的部分导体切割磁感线时,产生感应电流,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
6.【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】由“运动手环”的特点知道,当塑料管运动时,磁铁在管中反向运动,切割线圈而产生电流。使用,运动手环的基本原理是电磁感应,产生电流的过程中将机械能转化为电能。电磁感应现象,即磁生电,电路中没有有电源,而题干中ACD中都有电源,故不符合题意,只有B符合题意。
故答案为:B。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
7.【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.甲图为奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,A符合题意;
B.导体ab沿竖直方向上下运动时,没有切割磁感线,没有感应电流的产生,电流表指针不偏转,B不符合题意;
C.闭合开关,蹄形磁体磁极上下对调后,改变了磁场方向,电流方向不变,则受力方向改变即导体ab的运动方向发生改变,C不符合题意;
D.丁图中电磁铁A、B是串联的,电流相等,电磁铁A、B匝数不同,探究的是电磁铁A、B的磁性强弱与线圈匝数的关系,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场;闭合电路的一部分切割磁感线时,导体中产生电流;电流大小相同时,可以探究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数的关系。
8.【答案】D
【知识点】电磁感应;动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】A.电风扇的主要部件是交流电动机,其工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,从而令风扇叶片转动,A不符合题意;
B.电饭锅利用电流的热效应来加热食物,B不符合题意;
C.电磁继电器的主要部件是电磁铁,是利用电流磁效应工作的,C不符合题意;
D.动圈式话筒利用的是电磁感应原理,将导线线圈搭载于振膜上,再置于磁铁的磁场间,随着声压的变化在磁场中不断运动产生感应电流,从而将声音讯号转变为电讯号,利用的是“磁生电”原理,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】电磁感应将机械能转化为电能;发电机、动圈式话筒等将机械能转化电能。
9.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体切割磁感线。
A.导体棒ab保持静止,磁铁保持静止,导体棒ab没有切割磁感线,电路中不会产生感应电流,A不符合题意;
B.导体棒ab保持静止,磁铁竖直向上运动,导体棒ab有切割磁感线,电路中会产生感应电流,B符合题意;
C.磁铁沿导体棒ab水平运动,导体棒ab没有切割磁感线,电路中不会产生感应电流,C不符合题意;
D.磁铁垂直导体棒ab水平运动,导体棒ab没有切割磁感线,电路中不会产生感应电流,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
10.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】A.这是发电机的模型,而不是电动机模型,A不符合题意;
BCD.当导体棒ab做切割磁感线运动时,即向左或者向右运动,就会产生感应电流,此时灵敏电流计指针就会摆动;当向上或者向下运动时,不做切割磁感线运动,就不会产生感应电流,此时灵敏电流计指针就不会摆动,B符合题意,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
11.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】A.焦耳是发现电热的科学家,A不符合题意;
B.安培是发现电流的科学家,B不符合题意;
C.奥斯特是发现电流周围有磁场的科学家,C不符合题意;
D.法拉第是最早发现电磁感应现象的物理学家,D符合题意。
故答案为:D
【分析】焦耳发现了焦耳定律,安培发现了安培定则,奥斯特实验发现了电能生磁,法拉第发现了磁能生电。
12.【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】A.分析图,该装置将闭合回路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,这个现象叫电磁感应现象,该过程将机械能转化为电能,A不符合题意;
B.该装置中没有通电导体,不能用来研究磁场对通电导体的作用,B不符合题意;
C.由A分析可知,该电路可用来研究电磁感应现象,C符合题意;
D.该装置将机械能转化为电能,发电机是根据这个原理制成的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
13.【答案】电磁感应;发电机
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】英国物理学家法拉第在1821~1831年间,进行了多次实验,发现了电磁感应现象。人们根据电磁感应原理,设计出了发电机。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
14.【答案】磁场对电流的作用;电磁感应
【知识点】磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】通过利用通电线圈在磁场中受力转动的原理,做出了电动机。发电机的工作原理是法拉第的电磁感应现象。通过这个现象,人们才开始利用电来服务生活。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,处在磁场中的通电导体棒,电流对导体棒有力的作用,导体棒就会运动起来,这就是电动机的原理。
15.【答案】电磁感应;发电机
【知识点】电磁感应;发电机的构造和原理
【解析】【解答】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,这种现象就是电磁感应现象。在电磁感应现象中,消耗了机械能,产生了电能,人们利用这个现象制成了发电机。
【分析】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,这种现象就是电磁感应现象。发电机利用电磁感应工作的。
16.【答案】电动机;不是;变化
【知识点】磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】扬声器是通过电流大小不同,使得通电导线在磁场中受到的力大小不同,从而使得线圈振动,线圈振动,带动纸盆振动,从而发出声音,电动机也是因为通电导体在磁场中受到力的作用,从而使得通电线圈在磁场中转动,所以扬声器与电动机的工作原理相同。
电动机与扬声器都是使用通电导线在磁场中受到力的作用这一原理制成的,所以不是根据电磁感应现象制成。
使用扬声器时,通过扬声器线圈的电流是大小不断发生变化的电流,从而使得在磁场中受到不同的力,从而使得线圈振动,带动纸盆振动,发出声音。
【分析】处在磁场中的通电导体棒,电流对导体棒有力的作用,导体棒就会运动起来,这就是电动机的原理;导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
17.【答案】电磁感应;发电机
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】由题意可知,超市的商品上贴有软磁条,消费者如果不买单,直接走出超市软磁条没有消磁,检测头就会有电流产生,这是属于电磁感应现象;人们利用电磁感应现象制成了发电机,而电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用而制成的。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
18.【答案】电磁感应;电源
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】由图可知,螺线管和电流表构成了一个闭合回路,当条形磁铁向右插入螺线管时,螺线管切割了磁感线,产生感应电流,灵敏电流表的指针向右偏转,这是电磁感应现象,其中螺线管相当于电源。
【分析】电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象。
19.【答案】动圈式话筒;增强
【知识点】动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】当车轮转动时相当于金属线圈做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,使LED发光,属于电磁感应现象;动圈式话筒是根据电磁感应现象制成的,电磁起重机利用电流的磁效应。所以其发电的原理与动圈式话筒相同。逐渐加快滑行速度,线圈切割磁感线运动变快,产生的电流变大,LED灯的亮度会增强。
【分析】金属线圈做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,可以制作发动机、动圈式话筒等。
20.【答案】电磁感应;机械;电
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】通过这句话“将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流”可以知道:这个现象是磁场和线圈发生了相对运动,产生了电流,故这是电磁感应现象,将机械能转化为电能。
【分析】磁场和线圈发生相对运动,产生电流,是电磁感应现象,将机械能转化为电能。
21.【答案】(1)灵敏电流计的指针偏转方向与磁场方向是否有关
(2)跟金属棒AB运动的速度有关
(3)灵敏电流计的指针偏转方向与金属棒AB的运动方向是否有关
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】(1)控制了其他变量相同,只改变磁场方向,观察灵敏电流计的指针偏转方向,他探究的是灵敏电流计的指针偏转方向与磁场方向是否有关。
(2)金属棒AB运动的速度会影响闭合电路中产生的电流大小,进而导致灵敏电流计指针偏转角度不同。
(3)控制磁场方向不变,改变金属棒AB的运动方向,还可以探究灵敏电流计的指针偏转方向与金属棒AB的运动方向是否有关。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
22.【答案】(1)铝
(2)电流的方向
(3)切割磁感线
(4)磁感线的方向
(5)电源
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】(1)探究感应电流产生的条件,电路需要形成闭合回路,AB应为导体,则可能是铝。
(2)可以通过灵敏电流计的正反偏转来判断电流的方向。
(3)由表格可知,当AB棒在磁场中静止或沿磁场方向运动(不切割磁感线运动)时,没有感应电流,当AB棒在磁场中切割磁感线运动时,产生感应电流,则总结可得: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切割磁感线运动,在该运动过程中,主要将机械能转化为电能。
(4)AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,则磁感线方向发生改变,可用于探究感应电流方向与磁感线方向的关系。
(5)将灵敏电流计换成电源,则可观察到通电导体在磁场中受力运动,则可用于探究电动机的工作原理。
【分析】(1)探究电磁感应的条件时,需要利用导体切割磁感线;
(2)当闭合电路的部分导体切割磁感线时,通过电流表指针的偏转判断是否有电流,还能判断电流方向;
(3)闭合导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中产生感应电流;
(4)导体切割磁感线的方向一定时,磁场的方向改变,感应电流的方向不同;
(5)若电路中提供电源,可使导体在磁场中受力运动,此时是电动机的工作原理。
1 / 1人教版九年级物理第二十章第5节《磁生电》课时练
一、单选题
1.(2021·南京)图中与磁现象有关的四个实验,其对应的判断正确的是( )
A.甲图说明磁体周围不同点的磁场方向都不同
B.乙图是电磁感应现象
C.丙图说明电流具有磁效应
D.丁图说明磁场对电流有力的作用
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】A.条形磁体周围不同点的磁场方向一般不同,有些位置磁场方向是相同的,A不符合题意;
B.乙图中研究的是电磁铁,原理是电流的磁效应,B不符合题意;
C.丙图中,转动扇叶二级管发光说明产生了电流,这是电磁感应现象,C不符合题意;
D.丁图中,通电导线在磁场中受力运动,说明磁场对电流有力的作用,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】处在磁场中的通电导体棒,电流对导体棒有力的作用,导体棒就会运动起来,这就是电动机的原理,导体棒运动的方向与电流和磁场方向有关。
2.(2021·恩施)下列有关电和磁的说法中正确的是( )
A.动圈式话筒工作时将电能转化为机械能
B.螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流
C.通电导体放入磁场中一定会受到力的作用
D.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;通电螺线管的磁场;电磁铁的其他应用;动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】A.动圈式话筒工作时将机械能转化为电能,A不符合题意;
B.螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流是正确的,闭合电路的部分导体切割磁感线才会产生电流,螺线管可能不通电,也可能不是一部分导体切割磁感线,故不一定产生感应电流,B符合题意;
C.通电导体放入磁场中不一定会受到力的作用,当电流的方向与电磁场的方向平行时,不受力,C不符合题意;
D.电磁铁磁性的强弱与电流的大小和磁场的强弱有关,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)动圈式话筒工作时机械能转化为电能;
(2)闭合电路中,导体作切割磁感线运动才有电流产生;
(3)通电导体放在磁场中,如果电流的方向和磁场的方向平行时,不受力;
(4)电磁铁的磁性强弱不仅与电流的大小有关,还与磁场的强弱有关。
3.(2021·玉林)下列科学家中,首先发现电磁感应现象的科学家是( )
A.欧姆 B.奥斯特 C.伽利略 D.法拉第
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】A.欧姆发现了电流、电压、电阻三者之间的关系,即欧姆定律,A不符合题意;
B.奥斯特证明了电流周围存在磁场,B不符合题意;
C.伽利略证实了物体的运动不需要力来维持,C不符合题意;
D.法拉第发现了电磁感应现象,人们根据这个原理制成了发电机,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】首先发生电磁感应的科学家是法拉第。
4.(2021·绥化)下列关于电与磁现象的描述中,不正确的是( )
A.图甲所示条形磁体两端磁性最强
B.图乙所示电流周围存在磁场
C.图丙所示通电导线在磁场中受力
D.图丁所示导线沿任意方向运动都会产生感应电流
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】A.如图甲所示,条形磁铁两端吸引的铁屑较多,中间吸引的铁屑最少,可以说明条形磁体两端磁性最强,A正确,不符合题意;
B.如图乙所示,是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,B正确,不符合题意;
C.如图丙所示,闭合开关,通电导体在磁场中受力会运动,C正确,不符合题意;
D.如图丁所示,只有闭合电路中的一段导体在磁场中做切割磁感线运动才会产生感应电流,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
5.(2021·北部湾)科技创新小组发明了一款新型的带滚轮书包,其内部无电池,但拖动书包使轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光,行走更安全。图中能反映此原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】其内部无电池,但拖动书包使轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光,行走更安全,故是将机械能转化为电能,故其原理是发电机。
A.奥斯特实验证明通电导线周围存在磁场,A不符合题意;
B.有电源,故是将电能转化机械能,是发电机,B不符合题意;
C.电磁铁的磁性强弱实验,与发电机无关,C不符合题意;
D.发电机的原理图,闭合电路的部分导体切割磁感线时,产生感应电流,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
6.(2021·娄底)如图所示是一款“运动手环”,其主要部分是一段密闭的空心塑料管,管内有一小块磁铁,管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时,磁铁在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶屏就会显示运动的步数。所示的实验装置中,能反映其工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】由“运动手环”的特点知道,当塑料管运动时,磁铁在管中反向运动,切割线圈而产生电流。使用,运动手环的基本原理是电磁感应,产生电流的过程中将机械能转化为电能。电磁感应现象,即磁生电,电路中没有有电源,而题干中ACD中都有电源,故不符合题意,只有B符合题意。
故答案为:B。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
7.(2021·鞍山)关于下列四幅图片,说法正确的是( )
A.图甲:说明通电导线周围存在磁场
B.图乙:导体ab沿竖直方向上下运动时,电流表指针偏转
C.图丙:闭合开关,蹄形磁体磁极上下对调后,导体ab的运动方向不发生改变
D.图丁:探究的是电磁铁A、B的磁性强弱与电流大小的关系
【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.甲图为奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,A符合题意;
B.导体ab沿竖直方向上下运动时,没有切割磁感线,没有感应电流的产生,电流表指针不偏转,B不符合题意;
C.闭合开关,蹄形磁体磁极上下对调后,改变了磁场方向,电流方向不变,则受力方向改变即导体ab的运动方向发生改变,C不符合题意;
D.丁图中电磁铁A、B是串联的,电流相等,电磁铁A、B匝数不同,探究的是电磁铁A、B的磁性强弱与线圈匝数的关系,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场;闭合电路的一部分切割磁感线时,导体中产生电流;电流大小相同时,可以探究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数的关系。
8.(2021·菏泽)家用电磁炉的内部有一金属线圈,当线圈中通入交流电后会产生变化的磁场。金属器皿放在电磁炉上时,金属器皿内就会产生电流,将电能转化为内能来加热食物。下列设备中利用“磁生电”原理工作的是( )
A.电风扇 B.电饭锅 C.电磁继电器 D.动圈式话筒
【答案】D
【知识点】电磁感应;动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】A.电风扇的主要部件是交流电动机,其工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,从而令风扇叶片转动,A不符合题意;
B.电饭锅利用电流的热效应来加热食物,B不符合题意;
C.电磁继电器的主要部件是电磁铁,是利用电流磁效应工作的,C不符合题意;
D.动圈式话筒利用的是电磁感应原理,将导线线圈搭载于振膜上,再置于磁铁的磁场间,随着声压的变化在磁场中不断运动产生感应电流,从而将声音讯号转变为电讯号,利用的是“磁生电”原理,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】电磁感应将机械能转化为电能;发电机、动圈式话筒等将机械能转化电能。
9.(2021·大连)如图是研究电磁感应的实验装置。闭合开关后,导体棒ab保持静止,下列措施中能使电路中产生感应电流的是( )
A.磁铁保持静止 B.磁铁竖直向上运动
C.磁铁沿导体棒ab水平运动 D.磁铁垂直导体棒ab水平运动
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体切割磁感线。
A.导体棒ab保持静止,磁铁保持静止,导体棒ab没有切割磁感线,电路中不会产生感应电流,A不符合题意;
B.导体棒ab保持静止,磁铁竖直向上运动,导体棒ab有切割磁感线,电路中会产生感应电流,B符合题意;
C.磁铁沿导体棒ab水平运动,导体棒ab没有切割磁感线,电路中不会产生感应电流,C不符合题意;
D.磁铁垂直导体棒ab水平运动,导体棒ab没有切割磁感线,电路中不会产生感应电流,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
10.(2021·南县)如图所示,将导体棒ab放在蹄形磁体中间,下列说法正确的是( )
A.这是电动机模型
B.导体棒ab向左运动,灵敏电流计指针摆动
C.磁铁竖直向下运动,灵敏电流计指针摆动
D.磁铁向右运动,灵敏电流计指针不摆动
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】A.这是发电机的模型,而不是电动机模型,A不符合题意;
BCD.当导体棒ab做切割磁感线运动时,即向左或者向右运动,就会产生感应电流,此时灵敏电流计指针就会摆动;当向上或者向下运动时,不做切割磁感线运动,就不会产生感应电流,此时灵敏电流计指针就不会摆动,B符合题意,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
11.(2021·新疆)电磁感应现象是物理学史上的重大发现之一,最早发现这一现象的物理学家是( )
A.焦耳 B.安培 C.奥斯特 D.法拉第
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】A.焦耳是发现电热的科学家,A不符合题意;
B.安培是发现电流的科学家,B不符合题意;
C.奥斯特是发现电流周围有磁场的科学家,C不符合题意;
D.法拉第是最早发现电磁感应现象的物理学家,D符合题意。
故答案为:D
【分析】焦耳发现了焦耳定律,安培发现了安培定则,奥斯特实验发现了电能生磁,法拉第发现了磁能生电。
12.(2021·临清模拟)关于如图所示的实验装置,说法正确的是( )
A.该装置能将电能转化为机械能
B.该装置可用来研究磁场对通电导体的作用
C.该装置可用来研究电磁感应现象
D.该装置揭示的原理可应用于电动机
【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】A.分析图,该装置将闭合回路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,这个现象叫电磁感应现象,该过程将机械能转化为电能,A不符合题意;
B.该装置中没有通电导体,不能用来研究磁场对通电导体的作用,B不符合题意;
C.由A分析可知,该电路可用来研究电磁感应现象,C符合题意;
D.该装置将机械能转化为电能,发电机是根据这个原理制成的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
二、填空题
13.(2021·山西模拟)有史以来,许多科学家用其卓越的贡献改变着人类的生活,如英国物理学家法拉第发现了 现象,以此为原理发明了 。
【答案】电磁感应;发电机
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】英国物理学家法拉第在1821~1831年间,进行了多次实验,发现了电磁感应现象。人们根据电磁感应原理,设计出了发电机。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
14.(2020九上·丰润期末)电动机的原理是 ;发电机的原理是 。
【答案】磁场对电流的作用;电磁感应
【知识点】磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】通过利用通电线圈在磁场中受力转动的原理,做出了电动机。发电机的工作原理是法拉第的电磁感应现象。通过这个现象,人们才开始利用电来服务生活。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,处在磁场中的通电导体棒,电流对导体棒有力的作用,导体棒就会运动起来,这就是电动机的原理。
15.(2020·自贡)闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。这种利用磁场产生电流的现象叫做 现象。利用这一现象,人们发明了 (选填“电动机”或“发电机”)。
【答案】电磁感应;发电机
【知识点】电磁感应;发电机的构造和原理
【解析】【解答】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,这种现象就是电磁感应现象。在电磁感应现象中,消耗了机械能,产生了电能,人们利用这个现象制成了发电机。
【分析】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,这种现象就是电磁感应现象。发电机利用电磁感应工作的。
16.(2021·凉山)扬声器与 的工作原理相同(选填“发电机”或“电动机”), (选填“是”或“不是”)根据电磁感应现象制成。由于通过线圈的电流是 的电流,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音。
【答案】电动机;不是;变化
【知识点】磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】扬声器是通过电流大小不同,使得通电导线在磁场中受到的力大小不同,从而使得线圈振动,线圈振动,带动纸盆振动,从而发出声音,电动机也是因为通电导体在磁场中受到力的作用,从而使得通电线圈在磁场中转动,所以扬声器与电动机的工作原理相同。
电动机与扬声器都是使用通电导线在磁场中受到力的作用这一原理制成的,所以不是根据电磁感应现象制成。
使用扬声器时,通过扬声器线圈的电流是大小不断发生变化的电流,从而使得在磁场中受到不同的力,从而使得线圈振动,带动纸盆振动,发出声音。
【分析】处在磁场中的通电导体棒,电流对导体棒有力的作用,导体棒就会运动起来,这就是电动机的原理;导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
17.(2021·长春模拟)很多超市都安装了防盗报警器,超市的商品上贴有软磁条,消费者如果不买单,直接走出超市软磁条没有消磁,防盗报警器上的检测头就会有电流产生,导致报警器会响。则报警器的工作原理是 ,这与 (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相似。
【答案】电磁感应;发电机
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】由题意可知,超市的商品上贴有软磁条,消费者如果不买单,直接走出超市软磁条没有消磁,检测头就会有电流产生,这是属于电磁感应现象;人们利用电磁感应现象制成了发电机,而电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用而制成的。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
18.(2020九上·大理期末)如图所示的装置,当将条形磁铁向右插入螺线管时,灵敏电流表的指针向右偏转,这是 现象;上述过程中,螺线管相当于 。(选填“电源”或“用电器”)。
【答案】电磁感应;电源
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】由图可知,螺线管和电流表构成了一个闭合回路,当条形磁铁向右插入螺线管时,螺线管切割了磁感线,产生感应电流,灵敏电流表的指针向右偏转,这是电磁感应现象,其中螺线管相当于电源。
【分析】电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象。
19.(2020·沈阳)图中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LED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,LED灯的亮度会 (选填“增强”、“减弱”或“不变”)。
【答案】动圈式话筒;增强
【知识点】动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】当车轮转动时相当于金属线圈做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,使LED发光,属于电磁感应现象;动圈式话筒是根据电磁感应现象制成的,电磁起重机利用电流的磁效应。所以其发电的原理与动圈式话筒相同。逐渐加快滑行速度,线圈切割磁感线运动变快,产生的电流变大,LED灯的亮度会增强。
【分析】金属线圈做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,可以制作发动机、动圈式话筒等。
20.(2020·香洲模拟)POS刷卡机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头,如图所示。在使用时,将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,刷卡机便可读出磁条上的信息。在这个过程中利用了 原理,由 能转化为 能。
【答案】电磁感应;机械;电
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】通过这句话“将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流”可以知道:这个现象是磁场和线圈发生了相对运动,产生了电流,故这是电磁感应现象,将机械能转化为电能。
【分析】磁场和线圈发生相对运动,产生电流,是电磁感应现象,将机械能转化为电能。
三、实验探究题
21.(2021·房山模拟)小聪利用如图所示的装置进行了如下操作:①闭合开关,使金属棒AB水平向右运动,观察并记录灵敏电流计指针偏转的方向;②调换蹄形磁铁的N、S极后,仍然使金属棒AB水平向右运动,观察并记录灵敏电流计指针偏转的方向;③比较发现:灵敏电流计指针偏转方向不同。
(1)小聪探究的问题是: ;
(2)小聪在实验中又发现灵敏电流计指针偏转的角度不同。请你猜想灵敏电流计指针偏转角度不同的原因: ;
(3)利用该实验装置还可以探究: 。
【答案】(1)灵敏电流计的指针偏转方向与磁场方向是否有关
(2)跟金属棒AB运动的速度有关
(3)灵敏电流计的指针偏转方向与金属棒AB的运动方向是否有关
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】(1)控制了其他变量相同,只改变磁场方向,观察灵敏电流计的指针偏转方向,他探究的是灵敏电流计的指针偏转方向与磁场方向是否有关。
(2)金属棒AB运动的速度会影响闭合电路中产生的电流大小,进而导致灵敏电流计指针偏转角度不同。
(3)控制磁场方向不变,改变金属棒AB的运动方向,还可以探究灵敏电流计的指针偏转方向与金属棒AB的运动方向是否有关。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
22.(2021·淮安)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 (填“塑料”或“铝”);
(2)我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生;还可以通过指针偏转的方向判断 ;
(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
根据实验现象,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,在该运动过程中,主要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,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)电流的方向
(3)切割磁感线
(4)磁感线的方向
(5)电源
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】(1)探究感应电流产生的条件,电路需要形成闭合回路,AB应为导体,则可能是铝。
(2)可以通过灵敏电流计的正反偏转来判断电流的方向。
(3)由表格可知,当AB棒在磁场中静止或沿磁场方向运动(不切割磁感线运动)时,没有感应电流,当AB棒在磁场中切割磁感线运动时,产生感应电流,则总结可得: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切割磁感线运动,在该运动过程中,主要将机械能转化为电能。
(4)AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,则磁感线方向发生改变,可用于探究感应电流方向与磁感线方向的关系。
(5)将灵敏电流计换成电源,则可观察到通电导体在磁场中受力运动,则可用于探究电动机的工作原理。
【分析】(1)探究电磁感应的条件时,需要利用导体切割磁感线;
(2)当闭合电路的部分导体切割磁感线时,通过电流表指针的偏转判断是否有电流,还能判断电流方向;
(3)闭合导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中产生感应电流;
(4)导体切割磁感线的方向一定时,磁场的方向改变,感应电流的方向不同;
(5)若电路中提供电源,可使导体在磁场中受力运动,此时是电动机的工作原理。
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