人教版九年级全一册20.5磁生电 同步练习（含解析）

人教版九年级全一册 20.5 磁生电
一、单选题
1．最先发现电磁感应现象的物理学家是（ ）
A．奥斯特 B．安培 C．法拉第 D．焦耳
2．如图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
3．以下设备工作时利用电磁感应原理的（　　）
A．洗衣机 B．发电机
C．电热水器 D．电风扇
4．下列装置中是利用电磁感应工作的是 （ ）
A．电动机； B．扬声器； C．电磁铁； D．动圈式话筒．
5．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
6．无线充电是一种增加手机续航时间的方式。无线充电的技术用到的原理是受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，从而给智能手机充电，用到了下图哪个实验的原理（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示的用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A．动圈式话筒 B．电风扇
C．
电熨斗 D．扬声器
8．如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（　　）
A．利用了电磁感应原理 B．利用了通电导体在磁场中受力的原理
C．利用了电流的磁效应 D．产生了直流电
9．对于下列四个实验的描述完全正确的有（　　）
①甲图闭合开关导体在竖直方向上上下运动时，灵敏电流计的指针就会来回偏转
②乙图实验闭合开关，小磁针静止时极指向左侧
③丙图实验证明通电导体周围存在磁场
④丁图中开关闭合导体向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体运动方向不改变
A．①②③ B．②③ C．③④ D．②③④
10．如图所示，用导线、灵敏电流表组成闭合回路。选项中，用“○”示闭合电路中垂直于纸面方向放置的导线ab的横截面，当导线ab在磁场中沿虚线运动，灵敏电流表指针有明显偏转的是（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
11．如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验，蹄形磁体和灵敏电流计均放在水平桌面上。使导体AB在磁场中竖直向上或竖直向下运动，发现电流计的指针均不偏转；使导体AB在磁场中水平向右或水平向左运动，发现电流计的指针左右偏转。这些现象说明：闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时，会产生电流，电流的方向与导体的_______有关。若用匝数很多的线圈代替导体AB重复上述实验，产生的电流______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
12．如图所示的装置可以用来研究_________(填“电动机”或“发电机”)的工作原理。
将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab左右摆动，发现电流表指针偏转，表明导体ab中_____(填“有”或“没有”)感应电流通过，导体ab的机械能转化为________能。
13．交流发电机产生的是大小和方向不断做周期性变化的电流，叫交流电，我国交流电的频率是_____Hz，电流方向每秒改变100次；为了减小电能在线路中的损耗，通常采取 _____（选填“高压”或“低压”）输电把强大的电能送到远方。
14．如图所示，是探究“让通电导线在磁场中动起来”的实验装置。当闭合开关后，导体棒ab在轨道上向右运动，交换磁极方向后，闭合开关，导体棒ab向左运动，这说明磁场中通电导线受力方向和______有关；从能量角度来看，磁场对电流有力的作用，表明电能可以转化为______。______（选填“扬声器”或“麦克风”）就是根据上述原理工作的。
15．法国物理学家安培发现磁场对电流有力的作用。如图所示，闭合开关，静止的导体棒ab在轨道上向右运动，若只将电源的正、负极对调，则导体棒ab将向______运动（选填“左”或“右”）。在CES亚洲展会上，有一款“未来基因健身车”的自发电智能单车，如图所示，骑行时利用线圈在磁场中转动发电，发电过程是______能转化为电能。
三、综合题
16．阅读短文，回答问题：
贫民窟中的黑科技——单靠重力工作的电灯
当我们在享受电灯带来的各种便利时，身处在发展中国家贫困地区的人们却在依靠极度危险的煤油灯进行照明．针对发展中国家普遍用不上电的情况，英国伦敦设计师马丁·瑞德福和吉姆·里弗斯发明了一款实用的“重力灯”（GravityLight）．顾名思义，它靠重力发电．在灯身上挂着的一个重物，重物下落时，它会拉动灯中心的一根绳子，从而启动一台发电机．发电机把下落重物产生的能量为灯供电．这和手摇式发电装置的原理一样，只不过重力灯的运动方向更垂直．这种重力灯和苹果手机一起被誉为21世纪最伟大的发明．
现在，重力灯迎来了第二代——“重力LED灯GL02”，其亮度相当于一个12瓦的日光灯（如图），使用寿命可以达到200年．“重力LED灯GL02”挂于大约2米高，通过拉几下珠绳把重物吊起，松开后，重物因重力的关系会慢慢下降（每秒大约2 mm，如图）．以一系列的齿轮带动一个直流发电机，发电时间约为20分钟．“重力LED灯GL02”采用了全新的保护机制，可以确保超重的物体安全地着陆地面．当沙包落到地面时，只要将沙包再提高至原来位置，又可以继续发电．这样就能拥有绿色、不用电池、无污染、使用“零”成本、源源不断的光线．而且“重力LED灯GL02”机身上有DC插座，还可以为收音机等设备进行供电，其他类似的装置——比如电池充电器也能用同样的方式工作．重力LED灯的照明时间取决于安装的高度，正常情况下，安置于1.8米的高度，可以维持约20分钟的照明，当然你安装高度的越高，维持时间越长．
（1）重力灯的主要构件是直流发电机，它的工作原理是______________．
（2）重力灯的内部结构如图所示，使用了滑轮系统，通过向下拉珠绳把重物吊起．重力灯利用滑轮系统的目的是_______________．
（3）重力灯是绿色、无污染的清洁照明工具，使用“零”成本．但它也有不足之处，请说出使用重力灯的一点不足：_______________________．
17．如图甲，使线圈位于两磁极间并接入电路中（方框A 内元件没有画出）。
(1)如果图甲是电动机模型，则方框A内应该接入的元件是______（选填“电源”或“用电器”）。接好元件后，如果图甲中ab段导线受磁场力的方向向上，请画出此时cd 段导线所受磁场力的方向；
( )
(2)如果在方框A内接上螺线管，旁边放一个小磁针，如图乙。图丙中的“○”是图乙中的ab段导线垂直于纸面的剖面图，这根导线如何运动才能使小磁针发生偏转？请在图丙“○”上用箭头画出它的运动方向。
( )
18．目前有的地方出现了共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受人们的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示：
(1)如图所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是___________，为了使租车卡不消磁（即不失去磁性），尽量避免租车卡接触或靠近___________（选填“有”或“无”）磁性的物体；
(2)根据表中的数据，将耗完电能的电池充满电，理论上需要多少小时___________？
(3)上述电动汽车充满电后，在水平地面上匀速行驶，最大距离为150千米，行驶时该车受到的阻力为多少牛___________？
19．阅读短文，回答问题：
电磁流量计
电磁流量计是利用法拉第电磁感应原理制成的用来检测导电液体流量（液体在单位时间内通过某横截面的体积）和流速的仪表。
如图甲是用来检测血流速度和血流量的电磁流量计，又称电磁血流计。其原理如图乙所示，使用时，将血管放置于两磁极之间，金属电极A、B与血管壁接触，仪表与电极A、B相连。血液在血管中流动时，A、B间就会有电压，电流通过仪表从而显示出血流速度和流量。
某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n（病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值）的关系。测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表：
n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.60
v（m/s） 0.180 0.200 0.225 0.240 0.300
研究表明，当血液在管内匀速流动时，受到的阻力f与血液的流速v成正比，即f=kv，k为常数，血管横截面积越小，血液流速越大，受到的阻力越大，心脏的负担就越重。
(1)利用电磁流量计_____（选填“可以”或“不可以”）测量某食用油管道中油的流量；
(2)电磁流量计上的仪表是由_____改装的（选填“电压表”或“电流表”）；电磁血流计的工作原理与_____（选填“电动机”、“发电机”或“电磁铁”）的工作原理相同；
(3)测得某液体的流速为0.2m/s，流量为10﹣4m3/s，则管子的横截面积为_____m2；
(4)根据表中数据可知，当n=0.5时，v=_____ m/s；
(5)心脏主动脉血管的横截面积变化时，心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化。若当n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P0，则当n=0.5时，心脏推动血液流动的功率P=_____P0。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．奥斯特最早发现电流周围存在着磁场，故A不符合题意；
B．安培研究了电流周围的磁场，发现了安培定则，故B不符合题意；
C．最先发现电磁感应现象的物理学家是法拉第，故C符合题意；
D．焦耳发现了焦耳定律，故D不符合题意；
故选C。
2．B
【详解】
AC．图中是将闭合回路的一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，这个现象叫电磁感应现象，发电机是根据这个原理来制成的，故AC不符合题意；
B．图中将通电的导线放在磁场中会受力运动，电动机就是根据这个原理制成的，故B符合题意；
D．电路中电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，使得小锤反复敲击铃碗发出声音，故D不符合题意。
故选B。
3．B
【详解】
A．洗衣机工作时把电能转化为机械能，利用了通电导线在磁场中受力运动，故A不符合题意；
B．发电机的原理是电磁感应现象，故B符合题意；
C．电热水器利用的是电流的热效应，故C不符合题意；
D．电风扇利用了通电导线在磁场中受力运动，故D不符合题意。
故选B。
4．D
【详解】
试题分析：电动机原理是通电导体在磁场中受力运动，故A错；扬声器原理也是通电导体在磁场中受到作用力，故B错误；电磁铁原理是通电有磁性，断电磁性消失，故C错误；动圈式话筒的原理是电磁感应，故D正确；所以应选D．
【考点定位】电磁感应
5．D
【详解】
A．焦耳是发现电热的科学家，故A不符合题意；
B．安培是发现电流的科学家，故B不符合题意；
C．奥斯特是发现电流周围有磁场的科学家，故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，故D符合题意。
故选D
6．C
【详解】
由题意知，无线充电是受电线圈靠近磁场时会产生电流，这是电磁感应现象。
A．图示是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图示是通电导体在磁场中受到力的作用，故B不符合题意；
C．图示是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，是电磁感应现象，故C符合题意；
D．图示是将匝数不同的电磁铁串联在电路中，说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，故D不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】
A．动圈式话筒将声信号转化为电信号，故原理是电磁感应，故A不符合题意；
B．电风扇的主要工作元件是电动机，其原理是通电导线在磁场中受到力的作用，故B不符合题意；
C．电熨斗是利用电流的热效应，将电能转化为内能，故C符合题意；
D．扬声器是将电信号转化为声信号，故是通电导线在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。
故选C。
8．A
【详解】
A．线圈振动，切割永磁体的磁感线产生电流，属于电磁感应现象，故A符合题意；
B．通电导体在磁场中受力是电动机的原理，故B不符合题意；
C．这里是没有利用电流的磁效应，故C不符合题意；
D．振膜上的线圈左右振动，电流方向改变，不是直流电，故D不符合题意。
故选A。
9．C
【详解】
①甲图中闭合开关后，当导体ab在竖直方向上上下运动时，导体ab没有做切割磁感线运动，电路中不会产生感应电流，灵敏电流计的不会偏转，故①错误；
②乙图实验闭合开关后，由安培定则可知，螺线管的左端为S极，右端为N极，磁感线是从N极出来回到S极的，故小磁针的右端为N极，故②错误；
③丙图是奥斯特实验，该图中的实验现象说明通电导体周围存在着磁场，故③正确；
④图中有电源，是演示磁场对电流作用的实验装置，导体受力的方向与电流方向和磁场方向有关，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变，故④正确。
综上所述，正确的有③④。
故选C。
10．D
【详解】
如图所示，只有D图中导线在做切割磁感线运动，此时灵敏电流表指针会有明显偏转，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
11． 切割磁感线 运动方向 变大
【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。
[2]使导体棒水平向右运动，导体切割磁感线，会产生感应电流，电流表指针向左偏转；再让导体棒水平向左运动，导体运动方向发生了变化，电流表指针向右偏转，说明感应电流的方向与导体的运动方向有关。
[3]用匝数很多的线圈代替导体AB重复上述实验，相当于很多导体做切割磁感线运动，产生的电流会变大。
12． 电动机 有 电
【详解】
[1]闭合开关，处在磁场中的导体棒ab中有电流通过时，它就会运动起来，表明通电导体在磁场中受到力的作用，该装置可以用来研究电动机的工作原理。
[2][3]将图中的电源换成电流表，使导体ab左右摆动，它此时做切割磁感线运动，闭合电路中会产生感应电流，即导体ab中有感应电流通过，电流表指针发生偏转，该过程消耗机械能，获得电能，将机械能转化为电能。
13． 50 高压
【详解】
[1]交流电是电流方向周期性改变的电流,我国使用的是正弦式交流电，在一个周期之内电流方向变化两次，频率为50Hz，周期为0.02s，即在1s内电流方向改变100次。
[2]在远距离输送电能时输电线路上的电能损失主要指的是电流的热效应而产生的，根据Q=I2Rt可知，在电阻不变的情况下，电流越小，输电线上的电能损失就越小，根据电功率的计算公式P=UI可知，在电功率一定时，要减小电流就要增大电压，所以通常采取高压输电把强大的电能送到远方。
14． 磁场方向 机械能 扬声器
【详解】
[1]当闭合开关后，导体棒ab在轨道上向右运动，交换磁极方向后，闭合开关，导体棒ab向左运动，这说明磁场的方向发生变化时，导体棒所受磁场力方向也发生了变化，说明导体棒ab在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
[2]磁场对电流有力的作用，表明电能可以转化为机械能。
[3]扬声器是将电信号转化成声信号，即其内部有磁铁和线圈，当线圈中通过变化的电流时，该线圈会在磁场中受力而有规律的振动，进而产生声音，故受利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，麦克风（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。
15． 左 机械
【详解】
[1]通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁感线方向都有关，开始导体向右运动，磁场方向不变，将电源的正负极对调，即电流的方向变得相反，则受力方向也与开始的方向相反，所以导体棒将向左运动。
[2]发电过程中是线圈转动的机械能转化为电能。
16． 电磁感应 省力、改变施力的方向 功率小；供电时间短；不能持续供电
【详解】
（1）重力灯的主要构件是直流发电机，它的工作原理是电磁感应．
（2）由图可知，重力灯的内部结构使用了滑轮系统，其目的是省力、改变施力的方向．
（3）重力灯是绿色、无污染的清洁照明工具，使用“零”成本．由以上分析可知，其缺点是：功率小；供电时间短；不能持续供电．
17． 电源
【详解】
(1)[1]电动机需要电源，图中缺少电源，所以方框A内应该接入的元件是电源。
[2] ab段导线受磁场力的方向向上，ab段导线通过电流的方向和cd段导线通过电流的方向相反， cd 段导线所受磁场力的方向向下，如图所示：
(3)[3]磁感线的方向由N极指向S极，导线要切割磁感线才能产生感应电流，所以导线可以竖直向下运动，如图所示：
18． 电磁感应 有 7.5h 475.2N
【详解】
(1)[1]将租车卡（带有磁条）靠近电动汽车上的感应器，检测头的线圈中会产生变化的电流，感应器即能读取卡中的信息，其原理就是电磁感应现象。
[2]根据磁化知识可知，为了使租车卡不消磁，尽量避免租车卡接触或靠近有磁性的物体。
(2)[3]电池充电的功率
P=UI=220V×20A=4400W=4.4kW
而电池的容量为33kW h，据得，将耗完电能的电池充满电，理论上需要的时间
(3)[4]电能转化为机械能的效率为60%，则机械能
W1=ηW=60%×33kW h=19.8kW h =7.128×107J
因为汽车做匀速直线运动，所以汽车行驶时受到的阻力
19． 不可以 电流表 发电机 5×10-4 0.36 4
【详解】
(1)[1]电磁流量计是将血液当作导体来进行测量的，而食用油是绝缘体，因此利用电磁流量计不可以测量某食用油管道中油的流量；
(2)[2]根据图甲可知，仪表与电阻串联，因此仪表是电流表改装而成；
[3]根据图甲可知，电路中没有电流，因此其原理是电磁感应，即与发电机原理相同；
(3)[4]已知v=0.2m/s，血流量为10 4 m3/s，所以血管的横截面积：
S= = =5×10 4m2；
(4)[5]根据表中数据可知，n与v的乘积不变，因此n与v成反比，即nv=0.18;当n=0.5时，
v=m/s=0.36m/s；
(5)[6]由f=kv和P=Fv可知，心脏推动血液流动的功率P=kv2，故P与速度的平方成正比，而n与v成反比，因此P与n的平方成反比；故n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P0，则当n=0.5时，心脏推动血液流动的功率：
P=P0=22P0=4P0。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页