人教版初中物理九年级全册第二十章第5节 磁生电 同步练习
一、单选题
1.(2016·三明)发现电磁感应现象的物理学家是( )
A.欧姆 B.法拉第 C.瓦特 D.焦耳
2.(2016九下·南宁开学考)刷卡机广泛应用于银行,超市等,当带有磁条的信用卡在刷卡机上刷过时,刷卡机的检测头就会产生感应电流,便可读出磁条上的信息,图中各设备工作原理与刷卡机读取信息原理相同的是( )
A. 电磁起重机
B. 动圈式话筒
C. 扬声器
D. 电动机
3.(2021·黔东南模拟)对下列实验装置的说法中,正确的是( )
A.图甲可用来演示电磁感应现象
B.图乙可用来演示发电机的工作原理
C.图丙可用来演示电磁铁磁性的强弱与电流大小的有关
D.图丁可用来演示发电机的工作原理
4.(2016·宝安模拟)如图,在蹄形磁体的磁场中放置一根导体AB,导体的两端跟电流表连接,开关闭合,电路中没有电流.以下操作中,可能使电路中产生电流的是( )
A.让导体在磁场中静止,换用量程更小的电流表
B.让导体在磁场中静止,换用磁性更强的永磁体
C.让导体在磁场中沿不同方向运动
D.将导体换成匝数很多的线圈,线圈在磁场中静止
5.小兵利用如图所示的实验装置来探究“什么情况下磁可以生电”,AB是一根直铜丝,用导线与电流表连接好,闭合开关后,下列操作能使电流表指针偏转的是( )
A.让导体AB沿水平方向左右运动
B.让导体AB静止在蹄形磁铁内
C.让导体AB沿竖直方向上下运动
D.让蹄形磁铁沿竖直方向上下运动
6.图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“○”表示图在磁场中分别转动到1﹣4 位置时,运动方向已用箭头标出,图甲中的导线ab,当它下列说法正确的是( )
A.图甲的电路中没有电源
B.在位置1时,电路中不会产生感应电流
C.发电机产生的电流方向不变
D.在位置2时,电路中不会产生感应电流
7.如图所示装置,能使电流表指针发生偏转的是( )
A.断开开关S,让导线AB向上运动 B.断开开关S,让导线AB向右运动
C.闭合开关S,让导线AB向左运动 D.闭合开关S,让导线AB向下运动
8.如图所示是某同学探究电磁感应的装置图,ab向右运动,灵敏电流计的指针向左偏转,为了改变灵敏电流计的偏转方向,下列措施可行的是( )
A.导体ab不动,磁体向右运动
B.逆转磁场的方向,同时导体ab向左运动
C.磁体不动,导体ab上下运动
D.磁体不动,导体ab垂直于纸面向里运动
9.(2016·文登模拟)下列关于电磁现象的说法中,不正确的是( )
A.通电导线周围存在磁场
B.发电机是根据电磁感应现象制成的
C.电磁铁磁性的强弱与电磁铁线圈的匝数有关
D.只要导体在磁场中运动,就会产生感应电流
10.(2016·宝安模拟)关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.甲图的实验说明磁场能产生电流
B.乙图的实验所揭示的原理可制成电动机
C.丙图是演示电磁感应现象的实验装置
D.丁图中麦克风应用了电磁感应现象的原理
11.乘客进入高铁站时,安检人员利用手持式金属探测器对乘客进行检查.如图所示,当探测器靠近金属物体时,会产生感应电流,发出警报.下列物体中与它工作原理相同的是( )
A.发电机 B.电铃 C.电磁铁 D.电动机
12.(2016·漳州)超市的商品上贴有磁性标签,当未消磁的标签通过超市门口的安全门时,安全门上的线圈会产生电流触发警报器,达到防盗目的,图中的实验与超市防盗装置的工作原理相符的是( )
A. B.
C. D.
13.(2016·东营)科研人员研制的少儿“发电鞋”如图所示.鞋的内部安装了磁铁和线圈.当少儿走动时,会驱动磁性转子转动,线圈中产生电波,使得彩灯闪烁,提高了安全性,下列说法正确的是( )
A.发电鞋是利用电流磁效应原理制成的
B.发电鞋工作时将电能转化为机械能
C.发电鞋是利用电磁感应原理制成的
D.发电鞋是利用通电线圈在磁场里受力转动制成的
14.(2016·遵义)物理知识在生活中应用非常广泛,下列事例都是利用电磁感应原理工作的是 ( )
①来回摇晃手摇式电筒,使磁体在线圈中运动,小灯泡就能发光
②对着动圈式话筒说话,声音带动线圈在磁场中运动,产生变化的电流
③将带有磁条的银行卡在pos机中的线圈中刷一下,pos机便通过产生的电流读出银行卡的信息
④动圈式扬声器的线圈中通过变化的电流时,线圈在磁场力的作用下,带动纸盆振动发出声音.
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
15.(2016·武汉)如图是手摇发电机的构造示意图,摇动手柄,线圈在磁场中转动,小灯泡发光,下列实验中和手摇发电机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
16.POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利.POS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POS机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息.POS刷卡机读出信息原理的是 .
17.如图所示,小明做了一个有趣的实验:他让一圆片形磁铁自由穿过一竖直放置的铜管,磁铁下落是缓慢的;磁性越强的磁铁和越厚的铜管,磁铁下降的速度越慢.小明分析产生这种现象的原因可能是:磁铁下降过程中,铜管中产生了 ,接着使铜管周围存在 ,它与磁铁产生了相互作用,使磁铁下降减慢.
18.如图所示,ab为闭合电路的一部分导体,当ab在磁场中运动时,能产生感应电流的是 。
A.垂直纸面向里运动 B.垂直纸面向外运动
C.沿纸面向右运动 D.沿纸面竖直向上运动
理由:
19.有一种轮子会发光的溜冰鞋,轮子是透明的,磁环固定在轮周上,由金属线圈和发光二极管组成的闭合电路固定在轮的轴上.溜冰时磁环随轮周转动,相当于金属线圈做 运动,电路中产生 ,从而使发光二极管发光,这个过程中能的转化是
20.奥斯特实验表明:电流能产生磁.那么磁能不能产生电流?这个问题直到19世纪初才解决,由英国物理学家法拉第做了大量的实验后发现了电磁感应现象,即当闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时,导线中会产生电流,这个电流就叫做感应电流.如图所示,某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件,实验时,控制磁场方向相同,改变导体ab的运动状态.
①如图甲、乙所示,电流表指针不发生偏转,这是因为 .
②如图丙所示,电流表指针偏转,电路中有电流产生.分析比较上面各图实验现象,可以初步得出产生感应电流的条件是: .
三、综合题
21.如图为探究“磁生电”的实验装置。
(1)闭合开关,让悬着的导体AB (填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A”) 运动时,电流表会发生偏转;
(2)若保持导体AB不动,要产生感应电流,正确的操作是 ;
22.在“探究感应电流产生条件”的实验中,小明将导体AB、开关S、灵敏电流计和蹄形磁体按如图所示装置进行了连接和组装。
(1)小明闭合开关后进行了如下操作:
A.只让导体AB在水平方向左右运动 B.只让导体AB在竖直方向上下运动
其中一定能产生感应电流的是 (填写字母);
(2)实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显,为了使指针偏转明显,下列措施中可行的是( )
A.换用磁性更强的磁体,增加磁场的强度
B.将灵敏电流计换成电流表
(3)如果将灵敏电流计换成电源,闭合开关S后可以观察到的现象是 。
23.探究利用磁场产生电流的实验中,连接了如图所示的实验装置.
(1)将磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转,这一现象叫 .此过程中是由 能转化成 能,在这个闭合电路中,线圈和磁铁相当于 .
(2)磁铁插入螺线管后,用一只手拿着磁铁和螺线管一起向上运动.这个过程以螺线管为参照物,磁铁是 (选填:“静止”或“运动”)的;再观察电流表时会发现:电流表指针 (选填:“静止”、“向左偏转”或“向右偏转”).
(3)在(1)操作的基础上,要进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系,做法是: .
24.如图所示,导体棒ab用导线与灵敏电流计相连,蹄形磁铁放在水平桌面上,用这个实验装置探究“感应电流大小的影响因素”.
(1)导体ab以相同的速度从不同角度切割磁感线,发现灵敏电流计指针偏转角度不同,说明感应电流大小与导体棒运动方向和 方向的夹角有关.
(2)要探究“感应电流大小与导体运动速度大小是否有关”,应让导体在第一次实验中运动较慢,在第二次实验中运动快,观察两次实验中的 ,然后进行分析与判断.
(3)在产生感应电流的过程中是 能转化为电能.
25.在“探究感应电流的产生”的实验中,小颖同学的四次实验情况分别如图所示
(1)有同学说:“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动,就会产生感应电流.”你认为他的说法正确吗? ,图 可支持你的结论;
(2)为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系.
A.根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论: ;
B.根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论: ;
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是 机械 能转化为 能。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:法拉第经十年的努力,在1831年发现了电磁感应现象;
故选B.
【分析】本题根据我们对物理学史上科学家及其贡献的了解来作答.熟记物理学史中各科学家所作出的巨大贡献.
2.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:由题意可知,探测器是将线圈靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而产生了电流,是电磁感应现象
A、电磁起重机是电流的磁效应做成的,该选项不符合题意;
B、动圈式话筒是利用振动膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生随声音信号变化的感应电流制成的,该选项符合题意;
C、扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用制成的,故该选项不符合题意;
D、电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的,该选项不符合题意.
故选B.
【分析】由题意可知,探测器是将线圈靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而产生了电流,则分析各实验现象可知能产生电流的选项.
3.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:A、该图中没有电源,即电磁感应现象,此实验说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,故A正确;
B、该图为奥斯特实验,说明通电导线周围存在着磁场,故B错误;
C、该图中,通过两电磁铁的电流相同,线圈匝数不同,可用来演示电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系,故C错误;
D、该图中有电源,即闭合开关后,磁场中的金属棒ab就会运动,即说明通电直导线在磁场中受到力,故D错误;
故选A
【分析】分析四个选项中的图,结合所对应的知识逐个判断即可.
4.【答案】C
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:(1)直导体或匝数很多的线圈在磁场中静止,不会有感应电流产生.故A、B、D不符合题意.(2)C选项导体在磁场中沿不同方向切割磁感线,导体中才有感应电流.符合题意.
故选C.
【分析】闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流.
5.【答案】A
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:如图所示,要想在电路中产生电流应让导体AB切割磁感线运动;
A、导体AB沿左右运动时做切割磁感线运动,会产生感应电流,故A正确;
B、让导体AB静止在蹄形磁铁内,没有切割磁感线运动,故不会产生感应电流,故B错误;
C、让导体AB沿竖直方向上下运动,没有切割磁感线运动,故不会产生感应电流,故C错误;
D、让蹄形磁铁沿竖直方向上下运动,没有切割磁感线运动,故不会产生感应电流,故D错误.
故选A.
【分析】要产生感应电流需满足两个条件:一为闭合回路,二为回路中部分导体切割磁感线.根据条件可判断.
6.【答案】B
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:A、发电机的原理是电磁感应现象,将机械能转化为电能,不需要电源,故A错误;
BD、小圆圈“○”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.
由图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的运动方向切割磁感线,能产生感应电流.故B正确,D错误;
C、发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化,故C错误.
故选B.
【分析】产生感应电路的条件:①闭合电路的一部分导体;②导体切割磁感线运动这两个条件.根据图示判断1、2、3、4位置按箭头方向运动时,能否切割磁感线即可判断出能否产生感应电流.
产生感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关.
7.【答案】C
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:要使电路中产生感应电流,必须满足两个条件,一是要有闭合的回路,即开关必须是闭合的;二是要有部分导体切割磁感线,即图中导体AB应该左右运动;故只有C符合;
故选C.
【分析】感应电流的条件是:闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动.
8.【答案】A
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】解:A、由图知,当导线ab水平向右运动,则灵敏电流计指针向左偏转,若导线ab水平向左运动,切割磁感线的方向发生了变化,所以电流方向发生变化,则灵敏电流计指针应向右偏转,所以A正确;
B、逆转磁场的方向,同时ab向左运动,电流指针偏转方向不变,所以B错误;
C、若导线ab竖直向下运动,与磁感线方向平行,不切割磁感线,所以电流指针不偏转,所以C错误;
D、磁体不动,导体ab垂直于纸面向里运动,此时不切割磁感线,电路中不会产生感应电流,所以电流表指针不偏转,所以D错误.
故选A.
【分析】(1)产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体做切割磁感线运动.
(2)电流方向与物体切割磁感线方向或磁场方向有关.
9.【答案】D
【知识点】磁场;电磁感应
【解析】【解答】A、奥斯特实验表明,通电导线周围存在磁场,这种现象叫做电流的磁效应,A说法正确;B、法拉第于1831年发现了电磁感应现象,后来根据这个发现发明了发电机,B说法正确;C、电磁铁磁性的强弱与电磁铁线圈的匝数有关:在外形、电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强,C说法正确;D、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.导体只有做切割磁感线运动才会产生电流,如果导体的运动方向与磁场方向相同,则不会产生感应电流,D说法不正确。
故选 D。
【分析】解答本题需要知道电流的磁效应,影响电磁铁磁性强弱的因素,产生感应电流的条件以及发电机的原理。
10.【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;动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】解:
A、图甲是奥斯特实验,通电后小磁针偏转,说明了通电导线周围存在磁场;所以A说法错误,不符合题意.
B、图乙是电磁感应实验,根据此原理可以制成发电机;所以B说法错误,不符合题意.
C、图丙是磁场对电流的作用实验,通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动;所以C说法错误,不符合题意.
D、图丁是动感线圈式话筒,当人对话筒说话时,引起膜片的振动,膜片的振动会引起线圈的运动,切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流,从而在扬声器产生与说话者相同的声音.动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的;所以D说法正确,符合题意.
故选D.
【分析】(1)认识奥斯特实验,知道奥斯特实验证实了通电直导线周围存在磁场.即电流的磁效应;(2)掌握电磁感应现象及实验,知道在此实验中让闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流.根据这个原理制成了发电机;(3)掌握磁场对电流的作用实验,知道在此实验中,通电导体在磁场中受到力的作用;(4)要解决此题,需要知道动感线圈式话筒是根据电磁感应现象工作的.
11.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:
A、发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流制成的,该选项符合题意;
B、电铃也是利用电流的磁效应制成的,该选项不符合题意;
C、电磁铁是利用电流的磁效应制成的,该选项不符合题意;
D、电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的,该选项不符合题意.
故选A.
【分析】由题意可知,探测器是将线圈靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而产生了电流,则分析各实验现象可知能产生电流的选项.
12.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:据“当经过检测通道后,检测天线便检测到商品上的标签信号,从而转化为电信号”可知,该过程是将机械能转化为电能的过程;
A、该实验是电磁感应实验,将机械能转化为电能,故A正确;
B、该实验是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,故B错误;
C、该实验是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验,故C错误;
D、通电能运动,故是电动机原理,将电能转化为机械能,故D错误;
故选A.
【分析】符合闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就有感应电流,该现象称为电磁感应现象,该过程中将机械能转化为电能.在掌握课本中有关电磁感应和通电导体在磁场中受力的基础知识的基础上,此题将迎刃而解.
电磁感应与通电导体在磁场中受力运动这两个实验的前提条件是不同的,电磁感应是用来产生电的,所以该实验装置中没有电源;而通电导体在磁场中受力的实验,电路中有电源.因此可以利用电路中有无电源来区分两个实验.
13.【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:由题意可知,人在行走时,人体带动磁铁运动,磁铁产生的磁场通过线圈,从而产生感应电流,所以“发电鞋”是利用电磁感应现象制成的,故AD错误,C正确;
在电磁感应现象中,消耗机械能,得到电能,发电鞋工作时将电能转化为机械能;故B错误;
故选C.
【分析】电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,导体中会有感应电流产生,把机械能转化为电能;据此分析其工作原理和能量转化形式;
本题主要考查了电磁感应原理的应用和电能的计算,明确“发电鞋”的工作原理是解答此题的关键.
14.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:①来回摇晃手摇式电筒,使磁体在线圈中运动,则线圈切割磁感线,会产生感应电流,使小灯泡发光,利用了电磁感应原理;②对着动圈式话筒说话,声音带动线圈在磁场中运动,线圈切割磁感线,产生变化的电流,利用了电磁感应原理;③将带有磁条的银行卡在pos机中的线圈中刷一下,pos机便通过产生的电流读出银行卡的信息,利用了电磁感应原理;④动圈式扬声器的线圈中通过变化的电流时,线圈在磁场力的作用下,带动纸盆振动发出声音,是利用了磁场对电流产生力的作用,不是利用电磁感应原理.
综上所述,利用电磁感应原理工作的是①②③.
故选A.
【分析】电磁感应现象的内容是: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;明确选择项中提到的这四个电学设备的制成原理,然后与题目要求对应,从而可以得到答案.
在电和磁这一部分中,学到了很多电学设备,每个设备的制成原理是经常考查的知识点.要在理解的基础上,记住这些基础知识.
15.【答案】D
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】解:手摇发电机是利用电磁感应现象的原理工作的,则
A、该图是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,与发电机无关,故A错误;
B、此图为研究通电螺线管磁场的特点的装置,与发电机无关,故B错误;
C、此图中有电源,磁场中的导体通电后,会受力运动,即说明通电导线在磁场中受力的作用,故C错误;
D、此图中没有电源,当磁场中的金属棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,故电磁感应现象,该现象就是发电机的原理,故D正确;
故选D.
【分析】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.
16.【答案】电磁感应
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应;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,POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象.
故答案为:电磁感应.
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象.
17.【答案】感应电流;磁场
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:当磁铁下降时会导致铜管的磁通量发生变化,产生感应电流,从而铜管出现感应磁场,与磁铁产生的磁场相互作用,使磁铁下降减慢.
故答案为:感应电流;磁场.
【分析】强磁铁通过钢管时,导致铜管的磁通量发生变化,从而产生感应电流,出现感应磁场要阻碍原磁场的变化,导致强磁铁受到一定阻力.
18.【答案】C;只有C中导体ab才切割了磁感线
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:由感应电流产生的条件可知:闭合电路的导体必须做切割磁感线运动,AB都没有切割磁感线,因此不会产生感应电流;D中导体的运动方向与磁感线方向平行,故也没有切割磁感线,故也没有感应电流;而C导体运动方向能够切割感线,故有感应电流产生。
故答案为:C;只有C中导体ab才切割了磁感线。
【分析】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。
19.【答案】切割磁感线;感应电流;机械能转化成电能
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动,就会产生感应电流;产生感应电流的导体相当于电源;溜冰时磁环随轮周转动,相当于金属线圈做切割磁感线运动,电路中产生感应电流;在此过程中能量的转化情况是:机械能转化为电能.
故答案为:切割磁感线;感应电流;机械能转化成电能.
【分析】要解答本题需掌握:电磁感应现象的条件,以及电磁感应现象中是消耗了机械能,得到了电能.
20.【答案】甲图中电键没有闭合、乙图中导体没有运动;一为闭合回路、二为导体切割磁感线,两个缺一不可
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】解:①电流表指针不发生偏转,这是因为:甲图中电键没有闭合、乙图中导体没有运动;
②要产生感应电流满足两个条件:一为闭合回路、二为导体切割磁感线,两个缺一不可.
故答案为:①甲图中电键没有闭合、乙图中导体没有运动;
②一为闭合回路、二为导体切割磁感线,两个缺一不可.
【分析】闭合电路的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,称为电磁感应.
21.【答案】(1)左右
(2)左右移动磁铁
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:(1)由图知,磁感线方向在竖直方向,所以导体AB左右运动才会切割磁感线,电路中才会有感应电流;
(2)AB不动,可以左右移动磁铁,AB仍切割磁感线。
故答案为:(1)左右;(2)左右移动磁铁。
【分析】(1)掌握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;
(2)根据产生感应电流的条件进行判断,注意理解做切割磁感线运动的含义。
22.【答案】(1)A
(2)A
(3)AB运动
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中才有感应电流产生。
A.只让导体AB在水平方向左右运动,导体AB切割磁感线运动,导体中有感应电流产生;
B.只让导体AB在竖直方向上下运动,导体AB没有切割磁感线运动,导体中没有感应电流产生;
故选A;
(3)电流表指针偏转不明显,是电流太弱,可能是磁场弱或导体(或磁铁)运动慢,可以更换磁性更强的磁体、快速移动导体(或磁体),A正确;
电流表量程更大,所以将灵敏电流计换成电流表不合理,B错误;
(3)磁场对通电导体的作用,电路中一定有电源,所以把灵敏电流计换成电源,导体AB成为通电导体在蹄型磁体的磁场中受力的作用而运动。
故答案为:(1)A;(2)A;(3)AB运动。
【分析】(1)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;
(2)电流的大小应与切割磁感线的速度、磁场强度、线圈匝数有关;
(3)磁场对通电导体作用,电路中要有电源。
23.【答案】(1)电磁感应;机械;电;电源
(2)静止;静止
(3)保持线圈的位置不动,把磁铁上下对调再迅速插入螺线管,观察电流表的指针偏转方向
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】解:
(1)将磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转,这就是电磁感应现象,即常说的磁生电;此过程中是由机械能转化成电能,在这个闭合电路中,线圈和磁铁相当于电源.
(2)磁铁和通电螺线管一起运动,它们之间的位置没有发生变化,因此以螺线管为参照物,磁铁是静止的.此时线圈没有做切割磁感线运动,因此不会产生感应电流,电流表指针是静止的.
(3)探究感应电流方向与磁场方向的关系,可以控制导体运动方向不变,改变磁场方向,即保持线圈的位置不动,把磁铁上下对调再迅速插入螺线管,观察电流表的指针偏转方向.
故答案为:
(1)电磁感应;机械;电;电源;
(2)静止;静止;
(3)保持线圈的位置不动,把磁铁上下对调再迅速插入螺线管,观察电流表的指针偏转方向.
【分析】(1)闭合电路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,这就是电磁感应现象;此过程中是由机械能转化成电能,在这个闭合电路中,线圈和磁铁相当于电源.
(2)判断物体是否运动时,关键是看它与参照物的位置是否发生变化;导体只有做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流.
(3)产生的感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关,当其中一个方向改变时,电流方向改变;若导体运动方向和磁场方向同时改变,电流方向不改变.
24.【答案】(1)磁场
(2)灵敏电流计示数的大小
(3)机械
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】解:(1)由于感应电流是导体在磁场中做切割磁感线运动而产生的,当导体运动的方向改变时,电流表指针偏转方向也改变,由此可以联想到感应电流大小与导体棒运动方向和磁场方向的夹角有关.
(2)要验证感应电流的大小和导体运动快慢的关系,就要控制其它因素一定,而导体的运动快慢不同,让导体在第一次实验中运动较慢,在第二次实验中运动较快,观察到两次电流表的指针偏转情况不同,由此可以联想到感应电流的大小跟导体运动速度有关.
(3)导体在磁场中运动,消耗了机械能,产生了电能.所以产生感应电流的过程是机械能转化为电能的过程.
故答案为:(1)磁场;(2)灵敏电流计示数的大小;(3)机械.
【分析】(1)感应电流大小与导体棒运动方向和磁场方向的夹角有关.
(2)要验证感应电流的大小和导体切割磁感线运动快慢的关系,就要控制其它因素一定,而导体的运动的速度不同;
(3)产生感应电流的过程的机械能转化为电能的过程.
25.【答案】(1)不正确;丙
(2)在磁场方向不变的情况下,感应电流的方向与导体的运动方向有关;在导体运动方向相同的情况下,感应电流的方向与磁感线的方向有关
(3)电
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】解:
(1)要产生感应电流,闭合电路的部分导体在磁场中要做切割磁感线运动;如图丙,虽然导体运动了,但没有做切割磁感线运动,电流表的指针没有偏转即电路中没有感应电流产生;所以此同学的说法不对;
(2)A、图甲导体向右运动,电流计的指针向左偏转;
图乙磁场方向不变,导体向左运动,电流计的指针向右偏转,所以可以看出:在磁场方向不变的情况下,感应电流方向与导体的运动方向有关;
B、图乙N极在上,导体向左运动,电流计的指针向右偏转;
图丁导体运动方向不变,改变了磁场的方向,使S极在上,电流计的指针向左偏转,所以可以看出:在导体运动方向相同的情况下,电流的方向与磁场(或磁感线)的方向有关.
(3)导体运动消耗了机械能,得到了电能,所以在此过程中,机械能转化为电能。
故答案为:(1)不正确、丙(2)A、在磁场方向不变的情况下,感应电流的方向与导体的运动方向有关;B、在导体运动方向相同的情况下,感应电流的方向与磁感线的方向有关;(3)机械;电。
【分析】要解决此题,需要掌握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;
在此过程中,消耗了机械能得到了电能,所以是机械能转化为电能;注意控制变量法在此实验中的应用。
1 / 1人教版初中物理九年级全册第二十章第5节 磁生电 同步练习
一、单选题
1.(2016·三明)发现电磁感应现象的物理学家是( )
A.欧姆 B.法拉第 C.瓦特 D.焦耳
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:法拉第经十年的努力,在1831年发现了电磁感应现象;
故选B.
【分析】本题根据我们对物理学史上科学家及其贡献的了解来作答.熟记物理学史中各科学家所作出的巨大贡献.
2.(2016九下·南宁开学考)刷卡机广泛应用于银行,超市等,当带有磁条的信用卡在刷卡机上刷过时,刷卡机的检测头就会产生感应电流,便可读出磁条上的信息,图中各设备工作原理与刷卡机读取信息原理相同的是( )
A. 电磁起重机
B. 动圈式话筒
C. 扬声器
D. 电动机
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:由题意可知,探测器是将线圈靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而产生了电流,是电磁感应现象
A、电磁起重机是电流的磁效应做成的,该选项不符合题意;
B、动圈式话筒是利用振动膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生随声音信号变化的感应电流制成的,该选项符合题意;
C、扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用制成的,故该选项不符合题意;
D、电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的,该选项不符合题意.
故选B.
【分析】由题意可知,探测器是将线圈靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而产生了电流,则分析各实验现象可知能产生电流的选项.
3.(2021·黔东南模拟)对下列实验装置的说法中,正确的是( )
A.图甲可用来演示电磁感应现象
B.图乙可用来演示发电机的工作原理
C.图丙可用来演示电磁铁磁性的强弱与电流大小的有关
D.图丁可用来演示发电机的工作原理
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:A、该图中没有电源,即电磁感应现象,此实验说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,故A正确;
B、该图为奥斯特实验,说明通电导线周围存在着磁场,故B错误;
C、该图中,通过两电磁铁的电流相同,线圈匝数不同,可用来演示电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系,故C错误;
D、该图中有电源,即闭合开关后,磁场中的金属棒ab就会运动,即说明通电直导线在磁场中受到力,故D错误;
故选A
【分析】分析四个选项中的图,结合所对应的知识逐个判断即可.
4.(2016·宝安模拟)如图,在蹄形磁体的磁场中放置一根导体AB,导体的两端跟电流表连接,开关闭合,电路中没有电流.以下操作中,可能使电路中产生电流的是( )
A.让导体在磁场中静止,换用量程更小的电流表
B.让导体在磁场中静止,换用磁性更强的永磁体
C.让导体在磁场中沿不同方向运动
D.将导体换成匝数很多的线圈,线圈在磁场中静止
【答案】C
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:(1)直导体或匝数很多的线圈在磁场中静止,不会有感应电流产生.故A、B、D不符合题意.(2)C选项导体在磁场中沿不同方向切割磁感线,导体中才有感应电流.符合题意.
故选C.
【分析】闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流.
5.小兵利用如图所示的实验装置来探究“什么情况下磁可以生电”,AB是一根直铜丝,用导线与电流表连接好,闭合开关后,下列操作能使电流表指针偏转的是( )
A.让导体AB沿水平方向左右运动
B.让导体AB静止在蹄形磁铁内
C.让导体AB沿竖直方向上下运动
D.让蹄形磁铁沿竖直方向上下运动
【答案】A
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:如图所示,要想在电路中产生电流应让导体AB切割磁感线运动;
A、导体AB沿左右运动时做切割磁感线运动,会产生感应电流,故A正确;
B、让导体AB静止在蹄形磁铁内,没有切割磁感线运动,故不会产生感应电流,故B错误;
C、让导体AB沿竖直方向上下运动,没有切割磁感线运动,故不会产生感应电流,故C错误;
D、让蹄形磁铁沿竖直方向上下运动,没有切割磁感线运动,故不会产生感应电流,故D错误.
故选A.
【分析】要产生感应电流需满足两个条件:一为闭合回路,二为回路中部分导体切割磁感线.根据条件可判断.
6.图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“○”表示图在磁场中分别转动到1﹣4 位置时,运动方向已用箭头标出,图甲中的导线ab,当它下列说法正确的是( )
A.图甲的电路中没有电源
B.在位置1时,电路中不会产生感应电流
C.发电机产生的电流方向不变
D.在位置2时,电路中不会产生感应电流
【答案】B
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:A、发电机的原理是电磁感应现象,将机械能转化为电能,不需要电源,故A错误;
BD、小圆圈“○”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.
由图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的运动方向切割磁感线,能产生感应电流.故B正确,D错误;
C、发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化,故C错误.
故选B.
【分析】产生感应电路的条件:①闭合电路的一部分导体;②导体切割磁感线运动这两个条件.根据图示判断1、2、3、4位置按箭头方向运动时,能否切割磁感线即可判断出能否产生感应电流.
产生感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关.
7.如图所示装置,能使电流表指针发生偏转的是( )
A.断开开关S,让导线AB向上运动 B.断开开关S,让导线AB向右运动
C.闭合开关S,让导线AB向左运动 D.闭合开关S,让导线AB向下运动
【答案】C
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:要使电路中产生感应电流,必须满足两个条件,一是要有闭合的回路,即开关必须是闭合的;二是要有部分导体切割磁感线,即图中导体AB应该左右运动;故只有C符合;
故选C.
【分析】感应电流的条件是:闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动.
8.如图所示是某同学探究电磁感应的装置图,ab向右运动,灵敏电流计的指针向左偏转,为了改变灵敏电流计的偏转方向,下列措施可行的是( )
A.导体ab不动,磁体向右运动
B.逆转磁场的方向,同时导体ab向左运动
C.磁体不动,导体ab上下运动
D.磁体不动,导体ab垂直于纸面向里运动
【答案】A
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】解:A、由图知,当导线ab水平向右运动,则灵敏电流计指针向左偏转,若导线ab水平向左运动,切割磁感线的方向发生了变化,所以电流方向发生变化,则灵敏电流计指针应向右偏转,所以A正确;
B、逆转磁场的方向,同时ab向左运动,电流指针偏转方向不变,所以B错误;
C、若导线ab竖直向下运动,与磁感线方向平行,不切割磁感线,所以电流指针不偏转,所以C错误;
D、磁体不动,导体ab垂直于纸面向里运动,此时不切割磁感线,电路中不会产生感应电流,所以电流表指针不偏转,所以D错误.
故选A.
【分析】(1)产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体做切割磁感线运动.
(2)电流方向与物体切割磁感线方向或磁场方向有关.
9.(2016·文登模拟)下列关于电磁现象的说法中,不正确的是( )
A.通电导线周围存在磁场
B.发电机是根据电磁感应现象制成的
C.电磁铁磁性的强弱与电磁铁线圈的匝数有关
D.只要导体在磁场中运动,就会产生感应电流
【答案】D
【知识点】磁场;电磁感应
【解析】【解答】A、奥斯特实验表明,通电导线周围存在磁场,这种现象叫做电流的磁效应,A说法正确;B、法拉第于1831年发现了电磁感应现象,后来根据这个发现发明了发电机,B说法正确;C、电磁铁磁性的强弱与电磁铁线圈的匝数有关:在外形、电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强,C说法正确;D、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.导体只有做切割磁感线运动才会产生电流,如果导体的运动方向与磁场方向相同,则不会产生感应电流,D说法不正确。
故选 D。
【分析】解答本题需要知道电流的磁效应,影响电磁铁磁性强弱的因素,产生感应电流的条件以及发电机的原理。
10.(2016·宝安模拟)关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.甲图的实验说明磁场能产生电流
B.乙图的实验所揭示的原理可制成电动机
C.丙图是演示电磁感应现象的实验装置
D.丁图中麦克风应用了电磁感应现象的原理
【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;动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】解:
A、图甲是奥斯特实验,通电后小磁针偏转,说明了通电导线周围存在磁场;所以A说法错误,不符合题意.
B、图乙是电磁感应实验,根据此原理可以制成发电机;所以B说法错误,不符合题意.
C、图丙是磁场对电流的作用实验,通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动;所以C说法错误,不符合题意.
D、图丁是动感线圈式话筒,当人对话筒说话时,引起膜片的振动,膜片的振动会引起线圈的运动,切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流,从而在扬声器产生与说话者相同的声音.动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的;所以D说法正确,符合题意.
故选D.
【分析】(1)认识奥斯特实验,知道奥斯特实验证实了通电直导线周围存在磁场.即电流的磁效应;(2)掌握电磁感应现象及实验,知道在此实验中让闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流.根据这个原理制成了发电机;(3)掌握磁场对电流的作用实验,知道在此实验中,通电导体在磁场中受到力的作用;(4)要解决此题,需要知道动感线圈式话筒是根据电磁感应现象工作的.
11.乘客进入高铁站时,安检人员利用手持式金属探测器对乘客进行检查.如图所示,当探测器靠近金属物体时,会产生感应电流,发出警报.下列物体中与它工作原理相同的是( )
A.发电机 B.电铃 C.电磁铁 D.电动机
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:
A、发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流制成的,该选项符合题意;
B、电铃也是利用电流的磁效应制成的,该选项不符合题意;
C、电磁铁是利用电流的磁效应制成的,该选项不符合题意;
D、电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的,该选项不符合题意.
故选A.
【分析】由题意可知,探测器是将线圈靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而产生了电流,则分析各实验现象可知能产生电流的选项.
12.(2016·漳州)超市的商品上贴有磁性标签,当未消磁的标签通过超市门口的安全门时,安全门上的线圈会产生电流触发警报器,达到防盗目的,图中的实验与超市防盗装置的工作原理相符的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:据“当经过检测通道后,检测天线便检测到商品上的标签信号,从而转化为电信号”可知,该过程是将机械能转化为电能的过程;
A、该实验是电磁感应实验,将机械能转化为电能,故A正确;
B、该实验是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,故B错误;
C、该实验是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验,故C错误;
D、通电能运动,故是电动机原理,将电能转化为机械能,故D错误;
故选A.
【分析】符合闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就有感应电流,该现象称为电磁感应现象,该过程中将机械能转化为电能.在掌握课本中有关电磁感应和通电导体在磁场中受力的基础知识的基础上,此题将迎刃而解.
电磁感应与通电导体在磁场中受力运动这两个实验的前提条件是不同的,电磁感应是用来产生电的,所以该实验装置中没有电源;而通电导体在磁场中受力的实验,电路中有电源.因此可以利用电路中有无电源来区分两个实验.
13.(2016·东营)科研人员研制的少儿“发电鞋”如图所示.鞋的内部安装了磁铁和线圈.当少儿走动时,会驱动磁性转子转动,线圈中产生电波,使得彩灯闪烁,提高了安全性,下列说法正确的是( )
A.发电鞋是利用电流磁效应原理制成的
B.发电鞋工作时将电能转化为机械能
C.发电鞋是利用电磁感应原理制成的
D.发电鞋是利用通电线圈在磁场里受力转动制成的
【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:由题意可知,人在行走时,人体带动磁铁运动,磁铁产生的磁场通过线圈,从而产生感应电流,所以“发电鞋”是利用电磁感应现象制成的,故AD错误,C正确;
在电磁感应现象中,消耗机械能,得到电能,发电鞋工作时将电能转化为机械能;故B错误;
故选C.
【分析】电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,导体中会有感应电流产生,把机械能转化为电能;据此分析其工作原理和能量转化形式;
本题主要考查了电磁感应原理的应用和电能的计算,明确“发电鞋”的工作原理是解答此题的关键.
14.(2016·遵义)物理知识在生活中应用非常广泛,下列事例都是利用电磁感应原理工作的是 ( )
①来回摇晃手摇式电筒,使磁体在线圈中运动,小灯泡就能发光
②对着动圈式话筒说话,声音带动线圈在磁场中运动,产生变化的电流
③将带有磁条的银行卡在pos机中的线圈中刷一下,pos机便通过产生的电流读出银行卡的信息
④动圈式扬声器的线圈中通过变化的电流时,线圈在磁场力的作用下,带动纸盆振动发出声音.
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:①来回摇晃手摇式电筒,使磁体在线圈中运动,则线圈切割磁感线,会产生感应电流,使小灯泡发光,利用了电磁感应原理;②对着动圈式话筒说话,声音带动线圈在磁场中运动,线圈切割磁感线,产生变化的电流,利用了电磁感应原理;③将带有磁条的银行卡在pos机中的线圈中刷一下,pos机便通过产生的电流读出银行卡的信息,利用了电磁感应原理;④动圈式扬声器的线圈中通过变化的电流时,线圈在磁场力的作用下,带动纸盆振动发出声音,是利用了磁场对电流产生力的作用,不是利用电磁感应原理.
综上所述,利用电磁感应原理工作的是①②③.
故选A.
【分析】电磁感应现象的内容是: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;明确选择项中提到的这四个电学设备的制成原理,然后与题目要求对应,从而可以得到答案.
在电和磁这一部分中,学到了很多电学设备,每个设备的制成原理是经常考查的知识点.要在理解的基础上,记住这些基础知识.
15.(2016·武汉)如图是手摇发电机的构造示意图,摇动手柄,线圈在磁场中转动,小灯泡发光,下列实验中和手摇发电机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】解:手摇发电机是利用电磁感应现象的原理工作的,则
A、该图是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,与发电机无关,故A错误;
B、此图为研究通电螺线管磁场的特点的装置,与发电机无关,故B错误;
C、此图中有电源,磁场中的导体通电后,会受力运动,即说明通电导线在磁场中受力的作用,故C错误;
D、此图中没有电源,当磁场中的金属棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,故电磁感应现象,该现象就是发电机的原理,故D正确;
故选D.
【分析】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.
二、填空题
16.POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利.POS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POS机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息.POS刷卡机读出信息原理的是 .
【答案】电磁感应
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应;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,POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象.
故答案为:电磁感应.
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象.
17.如图所示,小明做了一个有趣的实验:他让一圆片形磁铁自由穿过一竖直放置的铜管,磁铁下落是缓慢的;磁性越强的磁铁和越厚的铜管,磁铁下降的速度越慢.小明分析产生这种现象的原因可能是:磁铁下降过程中,铜管中产生了 ,接着使铜管周围存在 ,它与磁铁产生了相互作用,使磁铁下降减慢.
【答案】感应电流;磁场
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:当磁铁下降时会导致铜管的磁通量发生变化,产生感应电流,从而铜管出现感应磁场,与磁铁产生的磁场相互作用,使磁铁下降减慢.
故答案为:感应电流;磁场.
【分析】强磁铁通过钢管时,导致铜管的磁通量发生变化,从而产生感应电流,出现感应磁场要阻碍原磁场的变化,导致强磁铁受到一定阻力.
18.如图所示,ab为闭合电路的一部分导体,当ab在磁场中运动时,能产生感应电流的是 。
A.垂直纸面向里运动 B.垂直纸面向外运动
C.沿纸面向右运动 D.沿纸面竖直向上运动
理由:
【答案】C;只有C中导体ab才切割了磁感线
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:由感应电流产生的条件可知:闭合电路的导体必须做切割磁感线运动,AB都没有切割磁感线,因此不会产生感应电流;D中导体的运动方向与磁感线方向平行,故也没有切割磁感线,故也没有感应电流;而C导体运动方向能够切割感线,故有感应电流产生。
故答案为:C;只有C中导体ab才切割了磁感线。
【分析】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。
19.有一种轮子会发光的溜冰鞋,轮子是透明的,磁环固定在轮周上,由金属线圈和发光二极管组成的闭合电路固定在轮的轴上.溜冰时磁环随轮周转动,相当于金属线圈做 运动,电路中产生 ,从而使发光二极管发光,这个过程中能的转化是
【答案】切割磁感线;感应电流;机械能转化成电能
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动,就会产生感应电流;产生感应电流的导体相当于电源;溜冰时磁环随轮周转动,相当于金属线圈做切割磁感线运动,电路中产生感应电流;在此过程中能量的转化情况是:机械能转化为电能.
故答案为:切割磁感线;感应电流;机械能转化成电能.
【分析】要解答本题需掌握:电磁感应现象的条件,以及电磁感应现象中是消耗了机械能,得到了电能.
20.奥斯特实验表明:电流能产生磁.那么磁能不能产生电流?这个问题直到19世纪初才解决,由英国物理学家法拉第做了大量的实验后发现了电磁感应现象,即当闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时,导线中会产生电流,这个电流就叫做感应电流.如图所示,某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件,实验时,控制磁场方向相同,改变导体ab的运动状态.
①如图甲、乙所示,电流表指针不发生偏转,这是因为 .
②如图丙所示,电流表指针偏转,电路中有电流产生.分析比较上面各图实验现象,可以初步得出产生感应电流的条件是: .
【答案】甲图中电键没有闭合、乙图中导体没有运动;一为闭合回路、二为导体切割磁感线,两个缺一不可
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】解:①电流表指针不发生偏转,这是因为:甲图中电键没有闭合、乙图中导体没有运动;
②要产生感应电流满足两个条件:一为闭合回路、二为导体切割磁感线,两个缺一不可.
故答案为:①甲图中电键没有闭合、乙图中导体没有运动;
②一为闭合回路、二为导体切割磁感线,两个缺一不可.
【分析】闭合电路的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,称为电磁感应.
三、综合题
21.如图为探究“磁生电”的实验装置。
(1)闭合开关,让悬着的导体AB (填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A”) 运动时,电流表会发生偏转;
(2)若保持导体AB不动,要产生感应电流,正确的操作是 ;
【答案】(1)左右
(2)左右移动磁铁
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:(1)由图知,磁感线方向在竖直方向,所以导体AB左右运动才会切割磁感线,电路中才会有感应电流;
(2)AB不动,可以左右移动磁铁,AB仍切割磁感线。
故答案为:(1)左右;(2)左右移动磁铁。
【分析】(1)掌握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;
(2)根据产生感应电流的条件进行判断,注意理解做切割磁感线运动的含义。
22.在“探究感应电流产生条件”的实验中,小明将导体AB、开关S、灵敏电流计和蹄形磁体按如图所示装置进行了连接和组装。
(1)小明闭合开关后进行了如下操作:
A.只让导体AB在水平方向左右运动 B.只让导体AB在竖直方向上下运动
其中一定能产生感应电流的是 (填写字母);
(2)实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显,为了使指针偏转明显,下列措施中可行的是( )
A.换用磁性更强的磁体,增加磁场的强度
B.将灵敏电流计换成电流表
(3)如果将灵敏电流计换成电源,闭合开关S后可以观察到的现象是 。
【答案】(1)A
(2)A
(3)AB运动
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】解:(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中才有感应电流产生。
A.只让导体AB在水平方向左右运动,导体AB切割磁感线运动,导体中有感应电流产生;
B.只让导体AB在竖直方向上下运动,导体AB没有切割磁感线运动,导体中没有感应电流产生;
故选A;
(3)电流表指针偏转不明显,是电流太弱,可能是磁场弱或导体(或磁铁)运动慢,可以更换磁性更强的磁体、快速移动导体(或磁体),A正确;
电流表量程更大,所以将灵敏电流计换成电流表不合理,B错误;
(3)磁场对通电导体的作用,电路中一定有电源,所以把灵敏电流计换成电源,导体AB成为通电导体在蹄型磁体的磁场中受力的作用而运动。
故答案为:(1)A;(2)A;(3)AB运动。
【分析】(1)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;
(2)电流的大小应与切割磁感线的速度、磁场强度、线圈匝数有关;
(3)磁场对通电导体作用,电路中要有电源。
23.探究利用磁场产生电流的实验中,连接了如图所示的实验装置.
(1)将磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转,这一现象叫 .此过程中是由 能转化成 能,在这个闭合电路中,线圈和磁铁相当于 .
(2)磁铁插入螺线管后,用一只手拿着磁铁和螺线管一起向上运动.这个过程以螺线管为参照物,磁铁是 (选填:“静止”或“运动”)的;再观察电流表时会发现:电流表指针 (选填:“静止”、“向左偏转”或“向右偏转”).
(3)在(1)操作的基础上,要进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系,做法是: .
【答案】(1)电磁感应;机械;电;电源
(2)静止;静止
(3)保持线圈的位置不动,把磁铁上下对调再迅速插入螺线管,观察电流表的指针偏转方向
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】解:
(1)将磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转,这就是电磁感应现象,即常说的磁生电;此过程中是由机械能转化成电能,在这个闭合电路中,线圈和磁铁相当于电源.
(2)磁铁和通电螺线管一起运动,它们之间的位置没有发生变化,因此以螺线管为参照物,磁铁是静止的.此时线圈没有做切割磁感线运动,因此不会产生感应电流,电流表指针是静止的.
(3)探究感应电流方向与磁场方向的关系,可以控制导体运动方向不变,改变磁场方向,即保持线圈的位置不动,把磁铁上下对调再迅速插入螺线管,观察电流表的指针偏转方向.
故答案为:
(1)电磁感应;机械;电;电源;
(2)静止;静止;
(3)保持线圈的位置不动,把磁铁上下对调再迅速插入螺线管,观察电流表的指针偏转方向.
【分析】(1)闭合电路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,这就是电磁感应现象;此过程中是由机械能转化成电能,在这个闭合电路中,线圈和磁铁相当于电源.
(2)判断物体是否运动时,关键是看它与参照物的位置是否发生变化;导体只有做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流.
(3)产生的感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关,当其中一个方向改变时,电流方向改变;若导体运动方向和磁场方向同时改变,电流方向不改变.
24.如图所示,导体棒ab用导线与灵敏电流计相连,蹄形磁铁放在水平桌面上,用这个实验装置探究“感应电流大小的影响因素”.
(1)导体ab以相同的速度从不同角度切割磁感线,发现灵敏电流计指针偏转角度不同,说明感应电流大小与导体棒运动方向和 方向的夹角有关.
(2)要探究“感应电流大小与导体运动速度大小是否有关”,应让导体在第一次实验中运动较慢,在第二次实验中运动快,观察两次实验中的 ,然后进行分析与判断.
(3)在产生感应电流的过程中是 能转化为电能.
【答案】(1)磁场
(2)灵敏电流计示数的大小
(3)机械
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】解:(1)由于感应电流是导体在磁场中做切割磁感线运动而产生的,当导体运动的方向改变时,电流表指针偏转方向也改变,由此可以联想到感应电流大小与导体棒运动方向和磁场方向的夹角有关.
(2)要验证感应电流的大小和导体运动快慢的关系,就要控制其它因素一定,而导体的运动快慢不同,让导体在第一次实验中运动较慢,在第二次实验中运动较快,观察到两次电流表的指针偏转情况不同,由此可以联想到感应电流的大小跟导体运动速度有关.
(3)导体在磁场中运动,消耗了机械能,产生了电能.所以产生感应电流的过程是机械能转化为电能的过程.
故答案为:(1)磁场;(2)灵敏电流计示数的大小;(3)机械.
【分析】(1)感应电流大小与导体棒运动方向和磁场方向的夹角有关.
(2)要验证感应电流的大小和导体切割磁感线运动快慢的关系,就要控制其它因素一定,而导体的运动的速度不同;
(3)产生感应电流的过程的机械能转化为电能的过程.
25.在“探究感应电流的产生”的实验中,小颖同学的四次实验情况分别如图所示
(1)有同学说:“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动,就会产生感应电流.”你认为他的说法正确吗? ,图 可支持你的结论;
(2)为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系.
A.根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论: ;
B.根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论: ;
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是 机械 能转化为 能。
【答案】(1)不正确;丙
(2)在磁场方向不变的情况下,感应电流的方向与导体的运动方向有关;在导体运动方向相同的情况下,感应电流的方向与磁感线的方向有关
(3)电
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】解:
(1)要产生感应电流,闭合电路的部分导体在磁场中要做切割磁感线运动;如图丙,虽然导体运动了,但没有做切割磁感线运动,电流表的指针没有偏转即电路中没有感应电流产生;所以此同学的说法不对;
(2)A、图甲导体向右运动,电流计的指针向左偏转;
图乙磁场方向不变,导体向左运动,电流计的指针向右偏转,所以可以看出:在磁场方向不变的情况下,感应电流方向与导体的运动方向有关;
B、图乙N极在上,导体向左运动,电流计的指针向右偏转;
图丁导体运动方向不变,改变了磁场的方向,使S极在上,电流计的指针向左偏转,所以可以看出:在导体运动方向相同的情况下,电流的方向与磁场(或磁感线)的方向有关.
(3)导体运动消耗了机械能,得到了电能,所以在此过程中,机械能转化为电能。
故答案为:(1)不正确、丙(2)A、在磁场方向不变的情况下,感应电流的方向与导体的运动方向有关;B、在导体运动方向相同的情况下,感应电流的方向与磁感线的方向有关;(3)机械;电。
【分析】要解决此题,需要掌握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;
在此过程中,消耗了机械能得到了电能,所以是机械能转化为电能;注意控制变量法在此实验中的应用。
1 / 1