产生感应电流的条件
一、选择题(共20小题)
1、下列关于电和磁的说法正确的是( )
A、磁体周围的磁感应线是真实存在的
B、电磁铁的磁性强弱与通过其中的电流大小无关
C、只要导体在磁场中运动,就能产生感应电流
D、电动机是根据通电线圈在磁场中转动的原理制成的
2、关于电和磁,下列说法正确的是( )
A、同名磁极互相吸引,异名磁极互相排斥
B、在磁场中,小磁针S极所指的方向就是该点的磁场方向
C、通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似
D、导体在磁场中运动,一定产生感应电流
3、如图所示的电磁现象中,正确的是( )21世纪教育网版权所有
A、 B、
C、 D、
4、如图所示,将同一根磁棒静置于甲、乙、丙三位置10秒后,比较三处的感应电流,下列叙述何者正确( )
A、在甲位置感应电流最大 B、在乙位置感应电流最大
C、在丙位置感应电流最大 D、在三个位置都没有感应电流
5、在如图中分别表示闭合电路中的一部分导体放在磁场中,中间的圆圈表示导线的横截面,箭头表示导体的运动方向,不能产生感应电流的是( )
A、 B、
C、 D、
6、如图所示,导体ab处于蹄形磁铁的磁场中,下列哪种情况下电流表不发生偏转?( )
A、导体ab向左运动 B、导体ab向右运动
C、蹄形磁铁向左运动或向右运动 D、导体ab向下运动或向上运动
7、下列关于电磁感应现象的说法中,正确的是( )
A、电磁感应现象是丹麦物理学家奥斯特发现的
B、导体在磁场中运动时就会产生感应电流
C、感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关
D、电磁起重机是利用电磁感应现象制成的
8、为探究“什么情况下磁可以生电”,小华组装了如图所示的实验装置,图中ab是一根细铜直导线.闭合开关,当ab沿竖直方向上下运动时,电流表指针没有发生偏转,下列说法正确的是( )
A、感应电流太小,无法使电流表指针发生偏转
B、铜直导线太细,应换用较粗的铜棒
C、应该把ab改为左右运动
D、应该把磁体的N、S极对调21世纪教育网版权所有
9、如图所示,a表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中沿图示的方向运动时,哪种情况下不会产生感应电流( )
A、 B、
C、 D、
10、如图所示装置可探究感应电流产生的条件,下面操作中能产生感应电流的是( )
A、保持磁铁静止,将导体棒ab上下移动
B、保持导体棒ab静止,将磁铁左右移动
C、保持导体棒ab静止,将磁铁上下移动
D、保持导体棒ab静止,将磁铁沿导体棒ab方向前后移动
11、下列情况下,能够产生感应电流的是( )
A、导体在磁场中运动
B、一段导体在磁场中做切割磁感线运动
C、使闭合的导体全部在磁场中不动
D、使闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
12、如图所示,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
13、在图示的实验装置中,能够用来研究产生感应电流的条件的是( )
A、 B、
C、 D、
14、下列说法正确的是( )21世纪教育网版权所有
A、导体在磁场中做切割磁感线运动时,一定会产生感应电流
B、电磁铁磁性强弱只与电流大小有关
C、小磁针静止时北极所指的方向与该点磁场方向相同
D、通电导体在磁场中受力方向只与电流方向有关
15、闭合电路的一部分导体在磁场中运动的方向如下图所示,图中小圆圈表示导体的横截面,箭头表示导体运动的方向,下列各图中不能产生感应电流的是( )
A、 B、
C、 D、
16、如图所示,磁场中导体ab的两端通过开关与电流表连接.下列情况中能使电路产生电流的是( )
A、闭合开关,导体ab静止在磁场中
B、闭合开关,导体ab竖直上下运动
C、闭合开关,导体ab水平左右运动
D、断开开关,导体ab水平左右运动
17、我们已经知道:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时能够产生感应电流.某兴趣小组查阅资料后得知其他情况下也可能产生感应电流,为此他们进行了如下探究:
探究设计:如图所示,螺线管A与滑动变阻器、电源、开关组成一个回路(闭合时A成为电磁铁),螺线管B与电流表组成另一个闭合回路,将A放在B内.探究讨程及现象如下表:
操作
螺线管B中的磁场变化情况
电流表指针
闭合开关瞬间
磁场由无到有
发生偏转
闭合开关一段时间,A中电流稳定后
有磁场但不变
不发生偏转
闭合开关,A中电流稳定后再将滑动变阻器的滑动触头向左或向右滑动的过程中
磁场变弱或变强
发生偏转
断开开关瞬间
磁场由有到无
发生偏转
由以上探究可知,感应电流产生的条件,说法正确的是( )
A、只要闭合电路中有磁场就会产生感应电流
B、只有闭合电路中的磁场变强时才能产生感应电流
C、只有闭合电路中的磁场变弱时才能产生感应电流
D、只要闭合电路中的磁场发生变化就能产生感应电流
18、学习了电和磁的知识后,同学们发表议论,下面说法错误的是( )
A、通电导线周围有磁场
B、通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似
C、其它条件相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强
D、一根导体在磁场中运动,一定能产生感应电流
19、如右图所示,AB为闭合电路的一部分导体,“×表示磁感线方向垂直纸面向里,当AB在磁场中运动时,哪种情况能产生感应电流( )
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、沿纸面向上运动21世纪教育网版权所有
20、图中的“○”表示闭合电路中垂直于纸面的一段导体的横截面,箭头表示导体的运动方向,下列各图中能产生感应电流的是( )
A、 B、
C、 D、
二、填空题(共5小题)
21、英国物理学家 _________ 经过10年的探索,在1831年发现了利用磁场产生电流的条件和规律.由于导体在 _________ 中运动而产生电流的现象,是一种电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流.产生感应电流的条件是:电路 _________ ,部分导体切割 _________ .
22、有一种环保型手电筒,筒内没有电池.使用时,只要来回摇晃手电筒,使永磁体在手电筒中的两个橡胶垫之间穿过线圈来回运动,灯泡就能发光.这种手电筒能发电是依据 _________ 原理.要使灯泡亮度增大,可采用的方法是 _________ (写出一种即可).
23、如图所示,将一根金属棒ab与灵敏电流计组成闭合电路,让金属棒在磁场中做 _________ 运动时,灵敏电流计指针发生偏转,说明有感应电流产生.如果让金属棒反方向运动时,发现灵敏电流计指针的偏转方向与刚才 _________ ,说明感应电流方向与金属棒的运动方向 _________ (本空选填“有关”或“无关“).
24、如图所示,AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨,符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线.现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上,当拉动GH使其向左移动时,发现EF也向左移动,说明铜棒里 _________ (选填“有”或“无”)电流产生,EF受到的是磁场力的作用.当拉动GH使其向右移动时,EF应向 _________ (选填“左”或“右”)移动,理由是: _________ ;
此过程中能量的转化是: _________ .
25、如图所示是研究感应电流方向与哪些因素有关的实验示意图.比较甲、乙两图可知感应电流方向与 _________ 有关;比较甲、丙两图可知感应电流方向与 _________ 有关.
三、解答题(共5小题)
26、在物理学历史上研究电和磁的关系时,经历了如下过程(将空格部分填写完整):
(1)1820年丹麦物理学家 _________ 发现了电流的磁效应,不少物理学家都在思考:既然电能生磁,那么磁能否生电
(2)物理学家法拉第设计了一种如图所示磁生电的方案:图中圆形铁芯两边各缠绕许多匝绝缘导线,左边与一直流电路相连,右边与一灵敏电流表相连.根据此电路图回答下列问题:(以下三问选填“偏转”或“不偏转”)
当闭合开关S瞬间,右边灵敏电流表指针将 _________ ;
闭合开关S后,把滑动变阻器的滑动触头保持不变,右边灵敏电流表指针将 _________ ;
闭合开关S后,把滑动变阻器的滑动触头向右移过程中,右边灵敏电流表指针将 _________ .
(3)由此可得出结论 _________ .
27、法拉第电磁感应现象是指:“闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流.”小明和芳芳根据课文中的描述进行了进一步探究.
(1)小明同学提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想.除此以外你的猜想是: _________ .
写出验证你的猜想的主要步骤:21世纪教育网版权所有
分析实验结论:
(2)芳芳同学思考:线圈的一边在磁场中做切割磁感线运动与单根导线在磁场中做切割磁感线运动,产生的感应电流的大小可能不一样.于是她验证如下:
(a)先用大约25圈的漆包线圈的一条边框较快地切割磁感线运动;
(b)然后用单根导线以相同的情况切割磁感线运动.
你认为两次灵敏电流计指针偏转程度( _________ )21世纪教育网版权所有
A.(a)较大 B.(b)较大 C.一样大 D.无法确定
(3)实验过程中小明与芳芳又用线圈和条形磁铁来做实验(如图所示),发现灵敏电流计指针发生偏转.你认为在此实验中产生感应电流大小跟什么因素有关?请你总结一下.(写出两条)
① _________ ,② _________ .
(4)在(2)、(3)两个实验中,如何改变感应电流的方向?每个实验各写出一种方法.
① _________ ,② _________ .
28、学校实验室开放时,同学们对手摇发电机非常感兴趣,他们想:发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢?于是他们开展了探究,以下是他们所用的发电机(如图)和实验记录表:
实验序号
线圈转速
线圈转向
灯泡亮度
1
2
3
(1)根据设计的空白表格可知,他们准备研究发电机产生感应电流的大小与 _________ 和 _________ 有关.
(2)手摇发电机在发电时将 _________ 能转化为电能.
(3)手摇发电机的工作原理是 _________ .
29、图是“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,闭合开关后,铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路.小明将实验中观察到的现象记录在下表中.
次数
开关
磁场方向
导体ab的运动方向
电流表指针的偏转方向
1
断开
上N下S
向右运动
不偏转
2
闭合
上N下S
向右运动
向左偏转
3
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
4
闭合
上N下S
向上运动
不偏转
5
闭合
上S下N
向下运动
不偏转
6
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
7
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
(1)小明分析得出:闭合电路中的部分导体在磁场里做 _________ 时,导体中就会产生感应电流.
(2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与 _________ 有关.
(3)比较实验2和6(或3和7)可知: _________ .
(4)此实验的研究方法有控制变量法和 _________ 法.在此实验的过程中是 _________ 能转化为 _________ 能,重要的应用是 _________ .
(5)针对这个实验小明进行了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想,除此以外你的猜想是: _________ .
①写出验证你的猜想的主要步骤.
②你怎样对实验结果进行分析判断?21世纪教育网版权所有
30、在学校实验室开放时.同学们对手摇发电机非常感兴趣,他们想:发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢?于是他们开展了探究,以下是他们所用的发电机和实验记录表:21世纪教育网版权所有
(1)根据表格可知,他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与 _________ 有关.
(2)手摇发电机在发电时将 _________ 能转化为电能.
(3)他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小,像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”.下列方法属于“转换法”的是 _________ (填序号)
①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱;
②根据能否进行新陈代谢来区分生物与非生物;
③根据纯净物中元素种类的多少来区分单质与化合物.21世纪教育网
(4)判断电流大小,除了借助小灯泡观察之外,实验室常用 _________ 表来测量.
答案与评分标准
一、选择题(共20小题)
1、下列关于电和磁的说法正确的是( )
A、磁体周围的磁感应线是真实存在的 B、电磁铁的磁性强弱与通过其中的电流大小无关
C、只要导体在磁场中运动,就能产生感应电流 D、电动机是根据通电线圈在磁场中转动的原理制成的
考点:电磁相互作用;磁感线及其特点;影响电磁铁磁性强弱的因素;直流电动机的原理;产生感应电流的条件。
分析:(1)根据对磁感线的认识来判断;
(2)根据影响电磁铁磁性强弱的因素来判断;
(3)根据产生感应电流的条件来判断;
(4)根据电动机的原理来判断.21世纪教育网
解答:解:A、磁感线是我们为了研究磁性物体的方便,假想出的一个物理模型,磁感线实际是不存在的;
B、电磁铁的磁性强弱与通过其中的电流和线圈匝数,以及有无铁芯有关;
C、闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,才会产生感应电流;
D、电动机是根据通电线圈在磁场中转动的原理制成的.
故选D.
点评:此题考查的知识点是比较多的,我们要根据我们所学的知识一一做出判断.21世纪教育网
2、关于电和磁,下列说法正确的是( )
A、同名磁极互相吸引,异名磁极互相排斥 B、在磁场中,小磁针S极所指的方向就是该点的磁场方向
C、通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似 D、导体在磁场中运动,一定产生感应电流
考点:磁化材料;磁场;通电螺线管的磁场;产生感应电流的条件。
分析:本题为磁场基础知识考查,属简单题型.
解答:解:A、同名磁极相互排斥,异名磁极互相吸引,A错
B、小磁针N极静止时指向的方向为该点磁场方向,B错
C、通电螺线管外部磁感线也从N指向S,与条形磁铁相似,C对
D、如果导体在磁场中沿磁感线运动,则不会产生感应电流,D错.
故答案选C
点评:本题考查课本知识是否牢记,看似简单,但往往有些同学却分不清对错.
3、如图所示的电磁现象中,正确的是( )
A、 B、
C、 D、
考点:磁感线及其特点;右手螺旋定则;产生感应电流的条件;通电螺线管的极性和电流方向的判断;电荷间的相互作用规律。
分析:A、由磁感线的方向判断;
B、由安培定则判定出通电螺线管的极性后,再判断小磁针静止时的指向;
C、由电荷间的相互作用规律判断;
D、由产生感应电流的条件判断.
解答:解:A、错误,磁感线在磁体外总部是从N极发出回到S极;
B、错误,小磁针静止时,N极指向右边;
C、正确,同种电荷相互排斥;
D、错误,产生感应电流的条件是,导体必须切割磁感线,而图中不是切割磁感线的.
故选C.
点评:本题考查了磁感线的方向、安培定则的使用、电荷间的作用规律和产生感应电流的条件.
4、如图所示,将同一根磁棒静置于甲、乙、丙三位置10秒后,比较三处的感应电流,下列叙述何者正确( )
A、在甲位置感应电流最大 B、在乙位置感应电流最大
C、在丙位置感应电流最大 D、在三个位置都没有感应电流
考点:电磁感应;产生感应电流的条件。
分析:分析将磁棒分别置于甲乙丙三个位置静止的状态与感应电流产生的条件,即可得到此题的答案.
解答:解:得到感应电流需要同时满足两个条件:①电路是闭合的;②导体要做切割磁感线运动.在此题中磁棒放在甲乙丙三个位置都是静止,所以都不满足切割磁感线这个条件,故都不产生感应电流.
综上分析,故选D.
点评:抓住感应电流产生的两个条件必须同时具备是解决此题的关键.
5、在如图中分别表示闭合电路中的一部分导体放在磁场中,中间的圆圈表示导线的横截面,箭头表示导体的运动方向,不能产生感应电流的是( )
A、 B、
C、 D、
考点:电磁感应;产生感应电流的条件。
分析:要解答本题需掌握: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: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,A、C、D都做切割磁感线运动,只有B导体运动方向和磁感线方向平行,不切割磁感线,故无感应电流产生.
故选B.
点评:本题主要考查学生对电磁感应现象,以及感应电流产生的条件的了解和掌握,是一道基础题.
6、如图所示,导体ab处于蹄形磁铁的磁场中,下列哪种情况下电流表不发生偏转?( )
A、导体ab向左运动 B、导体ab向右运动
C、蹄形磁铁向左运动或向右运动 D、导体ab向下运动或向上运动
点评:要明确切割的含义,“切割”应理解为将磁感线“切断”,可以通过割麦子来想象.
7、下列关于电磁感应现象的说法中,正确的是( )
A、电磁感应现象是丹麦物理学家奥斯特发现的 B、导体在磁场中运动时就会产生感应电流
C、感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关 D、电磁起重机是利用电磁感应现象制成的
考点:电磁感应;电磁铁的其他应用;产生感应电流的条件。
分析:电磁感应是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中就产生感应电流的现象.利用电磁感应就可突破此题.
解答:解:A、电磁感应是英国科学家法拉第发现的,不是奥斯特.故A错误.
B、产生感应电流要有两个条件:①闭合电路,②导体做切割磁感线运动.在此选择项中这两个条件是否满足都不确定.故B错误.
C、利用右手定则,可以确定,感应电流的方向是由导体运动方向和磁感线方向来确定的.故C正确.
D、电磁起重机是利用电流的磁效应制成的,不是电磁感应现象.故D错误.
故选C.
点评:感应电流产生的条件要充分理解,这是此题的一个难点.
8、为探究“什么情况下磁可以生电”,小华组装了如图所示的实验装置,图中ab是一根细铜直导线.闭合开关,当ab沿竖直方向上下运动时,电流表指针没有发生偏转,下列说法正确的是( )
A、感应电流太小,无法使电流表指针发生偏转 B、铜直导线太细,应换用较粗的铜棒
C、应该把ab改为左右运动 D、应该把磁体的N、S极对调
考点:电磁感应;产生感应电流的条件。
专题:实验题。
分析:电流表指着没有发生偏转说明电路中没有产生感应电流,然后根据产生感应电流的条件来判断为什么没有产生感应电流,怎样才可以产生感应电流,依次对于四个选项进行判断.
解答:解:图中用到的电流表是灵敏电流表,电流表的指针没有发生偏转说明电路中没有产生感应电流;
要产生感应电流,导体要做切割磁感线运动,而题中导体ab竖直方向运动,这和磁感线的方向一致,没有切割到磁感线,所以没有产生感应电流;
要产生感应电流,可以让导线ab水平左右运动或者斜向上、斜向下运动,只要能够切割到磁感线就行.
A、电流表指针没有发生偏转说明没有产生感应电流,所以A是错误的;
B、换成教粗的铜棒,但没有改变运动方向,不能切割到磁感线,不能产生感应电流,所以B是错误的;
C、ab改为左右运动,做切割磁感线运动,就可以产生感应电流,所以C是正确的;
D、把磁体的N、S极对调,不改变导体ab运动方向,依然不能做切割磁感线运动,不能产生感应电流,所以D是错误的;
故选C.
点评:此题考查学生对于电磁感应现象和产生感应电流的理解.有些同学容易错选为D,改变磁场方向或导体运动方向可以改变感应电流的方向,但题中电流表指针没有发生偏转,没有产生感应电流,我们要让他产生感应电流,而不是改变感应电流的方向.
9、如图所示,a表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中沿图示的方向运动时,哪种情况下不会产生感应电流( )
A、 B、
C、 D、
考点:产生感应电流的条件。
点评:解决此类问题的关键是知道产生感应电流的条件:闭合电路、一部分导体、切割磁感线运动.
10、如图所示装置可探究感应电流产生的条件,下面操作中能产生感应电流的是( )
A、保持磁铁静止,将导体棒ab上下移动 B、保持导体棒ab静止,将磁铁左右移动
C、保持导体棒ab静止,将磁铁上下移动 D、保持导体棒ab静止,将磁铁沿导体棒ab方向前后移动
考点:产生感应电流的条件。
专题:实验题。
分析:解决此题的关键是知道产生感应电流的条件是,闭合电路的一部分导体在场中切割磁感线运动.
解答:解:磁感线是从N极出发,到S极进入,此题中磁感线是由上到下的直线.
A、C、D选项都没有切割磁感线运动.
只有B选项以磁铁为参照物,导体棒在切割磁感线运动.21世纪教育网
故选B.
点评:解决此类问题的关键是知道产生感应电流的条件.
11、下列情况下,能够产生感应电流的是( )
A、导体在磁场中运动 B、一段导体在磁场中做切割磁感线运动
C、使闭合的导体全部在磁场中不动 D、使闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
考点:产生感应电流的条件。
分析:根据产生感应电流的条件判断各个选项:(1)导体是闭合电路的一部分;(2)导体做切割磁感线运动.
解答:解:由产生感应电流的两个条件知,只有选项D符合.故选D.
点评:本题考查了产生感应电流的条件.
12、如图所示,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
点评:掌握产生感应电流的条件,三个条件同时具备才能产生感应电流,缺一不可.
13、在图示的实验装置中,能够用来研究产生感应电流的条件的是( )
A、 B、
C、 D、
考点:产生感应电流的条件。
分析:(1)产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动.
(2)通电导体在磁场中受力而运动.
(3)通电导体周围存在着磁场.
(4)电磁铁的磁性强弱跟电流大小有关.
解答:解:A、如图,当开关闭合和断开,能控制电路的闭合和断开,导体在磁场中运动,能控制导体是否切割磁感线运动.能探究感应电流的条件.符合题意.
B、如图研究通电导体在磁场中受力运动情况.不符合题意.
C、如图是奥斯特实验,探究通电导体周围是否存在磁场.不符合题意.
D、如图探究电磁铁磁性强弱跟电流大小的关系.不符合题意.
故选A.
点评:(1)掌握电磁感应现象.
(2)掌握通电导体在磁场中受力运动.
(3)掌握通电导体周围存在磁场.21世纪教育网
(4)掌握电磁铁磁性强弱的影响因素.
(5)这几个原理图在考试中总是同时出现,注意区分.
14、下列说法正确的是( )
A、导体在磁场中做切割磁感线运动时,一定会产生感应电流 B、电磁铁磁性强弱只与电流大小有关
C、小磁针静止时北极所指的方向与该点磁场方向相同 D、通电导体在磁场中受力方向只与电流方向有关
考点:产生感应电流的条件;磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素;磁场对电流的作用力。
分析:逐个分析选择项中的物理情景,结合对应的物理知识即可突破此题.
解答:解:A、要产生感应电流需要两个条件,①闭合电路的导体;②导体在磁场中做切割磁感线运动.在此选择项中,是否是闭合电路的导体,没有告诉,所以,不一定会产生感应电流.故A错误.21世纪教育网
B、电磁铁磁性的强弱有三个因素:①电流大小;②线圈匝数;③铁芯共同决定.故B错误.
C、根据磁场方向的规定,可知:小磁针静止时北极所指的方向与该点磁场方向相同.故C正确.
D、通电导体在磁场中受力的方向与导体中电流的方向和磁感线的方向有关.故D错误.
故选C
点评:此题涉及了电和磁这一部分内容的多个知识点,其中涉及方向的知识容易混淆,要记牢.
15、闭合电路的一部分导体在磁场中运动的方向如下图所示,图中小圆圈表示导体的横截面,箭头表示导体运动的方向,下列各图中不能产生感应电流的是( )
A、 B、
C、 D、
考点:产生感应电流的条件;电磁感应。
分析:产生感应电流的条件是:闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动;
磁体周围的磁感线都是从磁体的N极发出,回到S极.
解答:解:题中磁感线都是从上向下的,A、B、D图中,导体运动的方向都能够切割到磁感线,只有C图中导体运动的方向和磁感线的方向一致,没有切割磁感线,不能产生感应电流.
故选C.
点评:此题考查的是产生感应电流的条件,我们要知道什么才是切割磁感线运动.
16、如图所示,磁场中导体ab的两端通过开关与电流表连接.下列情况中能使电路产生电流的是( )
A、闭合开关,导体ab静止在磁场中 B、闭合开关,导体ab竖直上下运动
C、闭合开关,导体ab水平左右运动 D、断开开关,导体ab水平左右运动
点评:解决此类问题的关键是知道产生感应电流的条件.
17、我们已经知道:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时能够产生感应电流.某兴趣小组查阅资料后得知其他情况下也可能产生感应电流,为此他们进行了如下探究:
探究设计:如图所示,螺线管A与滑动变阻器、电源、开关组成一个回路(闭合时A成为电磁铁),螺线管B与电流表组成另一个闭合回路,将A放在B内.探究讨程及现象如下表:
操作
螺线管B中的磁场变化情况
电流表指针
闭合开关瞬间
磁场由无到有
发生偏转
闭合开关一段时间,A中电流稳定后
有磁场但不变
不发生偏转
闭合开关,A中电流稳定后再将滑动变阻器的滑动触头向左或向右滑动的过程中
磁场变弱或变强
发生偏转
断开开关瞬间
磁场由有到无
发生偏转
由以上探究可知,感应电流产生的条件,说法正确的是( )
A、只要闭合电路中有磁场就会产生感应电流 B、只有闭合电路中的磁场变强时才能产生感应电流
C、只有闭合电路中的磁场变弱时才能产生感应电流 D、只要闭合电路中的磁场发生变化就能产生感应电流
考点:产生感应电流的条件。
专题:实验探究题;归纳法。
分析:从闭合电路中产生感应电流时,螺线管A周围磁场的变化来分析,是具备了什么条件才产生感应电流的.
解答:解:由实验可知:电流表指针发生偏转的,即产生感应电流的现象有:磁场由无到有,磁场由有到无,磁场变强或变弱,概括可得:只要闭合电路中的磁场发生变化就能产生感应电流.
故选D.
点评:本题考查感应电流产生的条件,实验探究时应重点归纳产生电流时的各个现象中的相同量;如:闭合电路、磁场发生变化等.
18、学习了电和磁的知识后,同学们发表议论,下面说法错误的是( )
A、通电导线周围有磁场 B、通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似
C、其它条件相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强 D、一根导体在磁场中运动,一定能产生感应电流
考点:产生感应电流的条件;通电直导线周围的磁场;通电螺线管的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素。
专题:学科综合题。
分析:A、通电导体周围存在磁场,可以使放在磁场中的小磁针发生偏转;
B、通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似;
C、影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小和线圈的匝数,在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强;
D、产生感应电流的条件是:闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动.
解答:解:A、奥斯特发现,通电导体周围存在磁场,所以A是正确的;
B、通电螺线管的南北极在两端,和条形磁铁比较相似,所以B是正确的;
C、在其它条件一定时,电流越大,电磁铁的慈祥就越强,所以C是正确的;
D、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,才会产生感应电流,所以D是错误的.
故选D.
点评:此题考查了电流的磁效应、通电螺线管的磁场、影响电磁铁磁性强弱的因素,以及电磁感应现象,是一道学科综合题.21世纪教育网
19、如右图所示,AB为闭合电路的一部分导体,“×表示磁感线方向垂直纸面向里,当AB在磁场中运动时,哪种情况能产生感应电流( )
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、沿纸面向上运动
20、图中的“○”表示闭合电路中垂直于纸面的一段导体的横截面,箭头表示导体的运动方向,下列各图中能产生感应电流的是( )
A、 B、
C、 D、
考点:电磁感应;产生感应电流的条件。
专题:应用题。
分析:解答本题应掌握感应电流的条件:只有闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动时,回路中才会产生感应电流.21cnjy
解答:解:A、磁感线水平向右,导体向左水平运动,则导体不切割了磁感线,回路中没有感应电流,故A错误;
B、磁感线竖直向上,导体沿磁感线向上运动,故导体不切割磁感线,电路中没有产生感应电流,故B错误;
C、磁感线从右向左,导体向下运动,故导体切割磁感线,回路中产生感应电流,故C正确;
D、蹄形磁体N、S极间的磁感线是从N极出发水平向左回到S极,而导体水平向右运动,没有做切割磁感线运动,故D错误;
故选C.
点评:本题考查感应电流的条件,可借助生活中的实例镰刀体会切割的意义,注意斜着切割也算是切割.
二、填空题(共5小题)
21、英国物理学家 法拉第 经过10年的探索,在1831年发现了利用磁场产生电流的条件和规律.由于导体在 磁场 中运动而产生电流的现象,是一种电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流.产生感应电流的条件是:电路 闭合 ,部分导体切割 磁感线 .
考点:物理常识;电磁感应;产生感应电流的条件。
专题:实验题。
分析:本题考查法拉第的贡献以及产生感应电流的条件:首先要求闭合电路,其次要求电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动.
解答:解:法拉第在奥斯特的启发下,研究了磁场与电流的关系,最终通过十年的努力终于发现了电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生电流.
故答案为:法拉第;磁场;闭合;磁感线.
点评:物理学史一直是考试中的热点,了解相关的物理学史可以使我们了解科学家的贡献,激发我们学习物理的兴趣.同时考查了产生感应电流的条件.
22、有一种环保型手电筒,筒内没有电池.使用时,只要来回摇晃手电筒,使永磁体在手电筒中的两个橡胶垫之间穿过线圈来回运动,灯泡就能发光.这种手电筒能发电是依据 电磁感应 原理.要使灯泡亮度增大,可采用的方法是 加快摇晃、增加线圈匝数或更换磁性更强的永磁体 (写出一种即可).
考点:电磁感应;产生感应电流的条件。
专题:答案开放型。
分析:解答本题需掌握:发电机都是由电磁感应原理制造的,及决定电流大小的因素.
解答:解:当永磁体在线圈中运动时,线圈切割磁感线产生感应电流,故依据电磁感应原理制造的.要使灯泡亮度增大,即电流变大,可以加速切割、增加线圈匝数或更换磁性更强的永磁体.
故答案为:电磁感应;加快摇晃,增加线圈匝数或更换磁性更强的永磁体(任选一个即可).
点评:本题考查电磁感应的条件,及感应电流大小的决定因素.
23、如图所示,将一根金属棒ab与灵敏电流计组成闭合电路,让金属棒在磁场中做 切割磁感线 运动时,灵敏电流计指针发生偏转,说明有感应电流产生.如果让金属棒反方向运动时,发现灵敏电流计指针的偏转方向与刚才 相反 ,说明感应电流方向与金属棒的运动方向 有关 (本空选填“有关”或“无关“).
考点:电磁感应;产生感应电流的条件。
分析:解答本题由:闭合电路中部分导体切割磁感线时会在电路中产生感应电流,电流方向可由右手定则判出.
解答:解:当导体在磁场中运动时,只要金属棒在磁场中做切割磁感线的运动,就会产生感应电流,由右手定则可知,感应电流方向与金属棒的切割方向有关,故金属棒运动方向相反时,灵敏电流计的偏转方向也会反向.
故答案为:切割磁感线,相反,有关.21cnjy
点评:产生感应电流的条件有:闭合回路,回路中的部分导体切割磁感线.
24、如图所示,AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨,符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线.现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上,当拉动GH使其向左移动时,发现EF也向左移动,说明铜棒里 有 (选填“有”或“无”)电流产生,EF受到的是磁场力的作用.当拉动GH使其向右移动时,EF应向 右 (选填“左”或“右”)移动,理由是: 运动方向的改变,导致感应电流方向变化,导致受力方向改变 ;
此过程中能量的转化是: 机械能﹣电能﹣机械能 .
考点:电磁感应;产生感应电流的条件。
专题:简答题。
分析:要解答本题需掌握:①感应电流产生的条件;②EF中的能量转化是将机械能转化为电能;③GH中的能量转化是将电能转化为机械能;④感应电流的方向和导体运动的方向,以及磁场方向有关.
解答:解:现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上,导轨放在磁场中,当拉动GH使其向左移动时,发现EF也向左移动,这是因为EF运动,在EF中产生感应电流,EF当做电源,把电流提供给GH,这时GH相当于通电导体放入磁场中,所以也会向左运动;
拉动GH使其向右移动时,EF应向右运动.这是由于感应电流的方向和导体运动的方向有关,感应电流的方向改变,导致运动方向改变.
此过程的能量的转化是:机械能转化为电能,电能又转化为电能.
故本题答案为:有,右,运动方向的改变,导致感应电流方向变化,导致受力方向改变,机械能﹣电能﹣机械能
点评:本题主要考查学生对电磁感应现象和通电导体在磁场中的受力运动的掌握,以及感应电流的方向和和导体运动的方向,以及磁场方向有关的了解.
25、如图所示是研究感应电流方向与哪些因素有关的实验示意图.比较甲、乙两图可知感应电流方向与 切割磁感应线运动方向 有关;比较甲、丙两图可知感应电流方向与 磁场(或磁感线)方向 有关.
考点:电磁感应;产生感应电流的条件。
专题:实验题;控制变量法。
分析:本题通过实验现象来验证影响感应电流方向的两个因素,感应电流的方向与切割磁感应线运动方向和电流方向两因素有关,两因素中只改变其中一因素感应电流方向就改变,若两因素同时改变则感应电流方向不改变.结合图示回答即可.
解答:解:对比甲乙,磁场方向都是向下,切割磁感应线方向,甲向右运动,乙向左运动,由电流表指针可以看出产生感应电流的方向不同;
对比甲丙,运动方向都是向右,磁场方向不同,甲磁场方向向下,丙磁场方向向上,由电流表指针可以看出产生感应电流的方向不同.
故答案为:切割磁感线运动方向;磁场方向.
点评:记住影响感应电流方向的两个因素即可.
三、解答题(共5小题)
26、在物理学历史上研究电和磁的关系时,经历了如下过程(将空格部分填写完整):
(1)1820年丹麦物理学家 奥斯特 发现了电流的磁效应,不少物理学家都在思考:既然电能生磁,那么磁能否生电
(2)物理学家法拉第设计了一种如图所示磁生电的方案:图中圆形铁芯两边各缠绕许多匝绝缘导线,左边与一直流电路相连,右边与一灵敏电流表相连.根据此电路图回答下列问题:(以下三问选填“偏转”或“不偏转”)
当闭合开关S瞬间,右边灵敏电流表指针将 偏转 ;
闭合开关S后,把滑动变阻器的滑动触头保持不变,右边灵敏电流表指针将 不偏转 ;
闭合开关S后,把滑动变阻器的滑动触头向右移过程中,右边灵敏电流表指针将 偏转 .
(3)由此可得出结论 只要闭合电路中的磁场发生变化就能产生感应电流 .
考点:物理常识;电磁感应;产生感应电流的条件。
分析:(1)可以根据物理学常识解答.
(2)根据三种情况下是否能产生感应电流来判断电流表指针是否偏转.
(3)根据上述实验现象总结得出产生感应电流的条件.
点评:此题考查感应电流产生的条件,得出结论时应重点归纳产生电流时的各个现象中的相同量
27、法拉第电磁感应现象是指:“闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流.”小明和芳芳根据课文中的描述进行了进一步探究.
(1)小明同学提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想.除此以外你的猜想是: 导体运动速度的快慢 .
写出验证你的猜想的主要步骤:
分析实验结论:
(2)芳芳同学思考:线圈的一边在磁场中做切割磁感线运动与单根导线在磁场中做切割磁感线运动,产生的感应电流的大小可能不一样.于是她验证如下:
(a)先用大约25圈的漆包线圈的一条边框较快地切割磁感线运动;
(b)然后用单根导线以相同的情况切割磁感线运动.
你认为两次灵敏电流计指针偏转程度( A )
A.(a)较大 B.(b)较大 C.一样大 D.无法确定
(3)实验过程中小明与芳芳又用线圈和条形磁铁来做实验(如图所示),发现灵敏电流计指针发生偏转.你认为在此实验中产生感应电流大小跟什么因素有关?请你总结一下.(写出两条)
① 磁场强弱 ,② 磁铁运动的快慢 .
(4)在(2)、(3)两个实验中,如何改变感应电流的方向?每个实验各写出一种方法.
① 改变切割方向 ,② 改变磁极的方向 .
考点:电磁感应;产生感应电流的条件。
专题:实验探究题;答案开放型;控制变量法。
分析:(1)由感应电流是由于导体在磁场中作切割磁感线运动而产生的,所以要围绕着磁场和运动来进行猜想.在验证时,要注意因为有两个猜想,故要控制变量磁场的强弱,利用灵敏电流计指针偏转角度表示产生电流的大小;
(2)当多匝线圈同时切割时,相当于多个串联导线一起切割磁感线,则可以得出电流的强弱;
(3)磁铁动和线圈动结果是一样的,都可根据导体切割磁感线进行分析.
解答:解:(1)感应电流是由于导体在磁场中作切割磁感线运动而产生的,在已经对磁场方面做出猜想的前提下,就要从运动这方面做出猜想:感应电流的大小可能与导体运动的快慢有关.
主要步骤:A、让导体ab以较慢的速度在磁场中向右运动.观察灵敏电流计的指针偏转角度.
B、让导体ab在同一磁场中以较快的速度在磁场中向右运动.观察灵敏电流计的指针偏转角度.
C、比较两次灵敏电流计偏转角度的大小.即可知道感应电流的大小可能与导体运动的快慢的关系.
(2)因为多匝线圈在磁场中运动时,相当于多根导线同时切割磁感线,即相当于多个电源串联,则电路中电流较大,即(a)中较大,故选A;
(3)我们知道导体切割磁感线可以产生感应电流,即导体和磁场中发生了相对运动;本题中磁场运动,可以认为导线相对于磁场发生了运动,故也可以产生感应电流;感应电流应于磁场的强弱、磁铁运动的变慢及线圈的匝数等有关.
(4)感应电流的方向与切割方向及磁场方向有关,故二者都可以通过改变磁极方向和运动方向改变电流方向.
即①改变切割方向(或改变磁极方向);②改变磁极方向(或改变磁铁的运动方向)
故答案为:(1)导体运动的快慢;(2)A;(3)磁铁强弱,磁铁运动的快慢;(4)改变切割方向(改变磁极方向),改变磁极方向(或改变磁铁的运动方向).21cnjy
点评:猜想不能毫无根据的臆猜,应根据题目给出的条件及所学知识进行分析;同时要注意知识的灵活迁移.
28、学校实验室开放时,同学们对手摇发电机非常感兴趣,他们想:发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢?于是他们开展了探究,以下是他们所用的发电机(如图)和实验记录表:
实验序号
线圈转速
线圈转向
灯泡亮度
1
2
3
(1)根据设计的空白表格可知,他们准备研究发电机产生感应电流的大小与 线圈转速 和 线圈转向 有关.
(2)手摇发电机在发电时将 机械 能转化为电能.
(3)手摇发电机的工作原理是 电磁感应 .
考点:产生感应电流的条件。
专题:实验题;控制变量法。
分析:根据有关发电机的基础知识,可以知道发电机的工作原理和工作时的能量转换;
在表格中,灯泡的亮度是用来体现感应电流大小的,实验中不断改变线圈的转速和转动方向,根据控制变量法的思路逆推,可以确定实验的目的.
解答:解:(1)由表格中的栏目设计可知,在此次探究中,要做三次实验要探究感应电流的大小于哪些因素有关;
而在栏目中,包括了线圈转速、线圈转向、灯泡亮度三方面.其中,灯泡亮度是为了体现产生的感应电流大小的,故这不是一个因素.
实验中根据控制变量法的思路,可知实验的具体过程:1、2两次是在保持线圈转向不变的情况下,改变线圈的转速,观察灯泡的亮度,得到感应电流的大小与转速的关系;
2、3两次是在保持线圈转速不变的情况下,改变线圈的转向,观察灯泡的亮度,得到感应电流的大小与线圈转向的关系.
(2)发电机是在工作过程中是将机械能转化为电能.
(3)发电机是利用电磁感应的原理制成的.
故答案为:线圈转速;线圈转向;机械;电磁感应.
点评:此题的设计非常新颖,在实验题中,告诉实验目的设计表格的题目很多,给出实验表格,让确定实验目的较少.解决此题,不仅要对实验的过程大体了解,更要对控制变量法的应用要熟练.
29、图是“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,闭合开关后,铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路.小明将实验中观察到的现象记录在下表中.
次数
开关
磁场方向
导体ab的运动方向
电流表指针的偏转方向
1
断开
上N下S
向右运动
不偏转
2
闭合
上N下S
向右运动
向左偏转
3
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
4
闭合
上N下S
向上运动
不偏转
5
闭合
上S下N
向下运动
不偏转
6
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
7
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
(1)小明分析得出:闭合电路中的部分导体在磁场里做 切割磁感线运动 时,导体中就会产生感应电流.
(2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与 导体切割磁感线运动方向 有关.
(3)比较实验2和6(或3和7)可知: 在导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)不变时,感应电流的方向与磁场方向有关 .
(4)此实验的研究方法有控制变量法和 转换 法.在此实验的过程中是 机械 能转化为 电 能,重要的应用是 发电机 .
(5)针对这个实验小明进行了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想,除此以外你的猜想是: 感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动速度有关 .
①写出验证你的猜想的主要步骤.
②你怎样对实验结果进行分析判断?
(3)电磁感应现象中能量是由机械能转化成电能;
(4)根据导体是否运动、磁场的有无都影响了感应电流的大小;参考他的猜想,合理猜想:感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动速度有关.
解答:解:(1)产生感应电流的现象中,闭合电路中的部分导体在磁场里的运动方向与磁场方向垂直;即导体中产生感应电流时闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动.21*cnjy*com
故答案为:切割磁感线运动.
(2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,导体切割磁感线运动方向改变,感应电流的方向就改变.故答案为:导体切割磁感线运动方向.
(3)比较实验2和6(或3和7)可知:在导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)不变时,磁场方向改变,感应电流的方向就改变.
故答案为:在导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)不变时,感应电流的方向与磁场方向有关.
(4)此实验中,研究感应电流的方向与磁场方向有关时,控制在导体切割磁感线运动方向不变;研究感应电流的方向与在导体运动方向有关时,控制磁场方向不变时,即研究方法有控制变量法;
导体中有无电流是通过电流表的指针的有无偏转来判断的,即研究方法有转换法;
闭合电路中电流表中的电能是由于导体的运动而产生的,可见消耗的是机械能,所以实验过程中是机械能转化成电能;应用这一现象制造的是发电机.
故答案为:转换、机械、电、发电机(或动圈话筒)
(5)因为导体是否运动、磁场的有无都影响了感应电流的大小;所以猜想除了感应电流的大小可能与磁场的强弱有关,还可以猜想:感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动速度有关.
①步骤设计时采用控制变量法;即:保持磁场强弱不变,让导体ab以不同的速度做切割磁感线运动.
故主要步骤:保持磁场强弱不变,让导体ab以不同的速度做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小.
②因我们采取转换法,利用电流表指针的偏转幅度表示感应电流的大小,所以实验结果的分析是:
如果电流表指针偏转幅度相同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度无关;如果电流表指针偏转幅度不相同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度有关.
故答案为:感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动速度有关.
点评:本题考查电磁感应现象,知道产生感应电流的条件和影响感应电流的方向的因素.
30、在学校实验室开放时.同学们对手摇发电机非常感兴趣,他们想:发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢?于是他们开展了探究,以下是他们所用的发电机和实验记录表:
(1)根据表格可知,他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与 线圈转速和线圈转向 有关.
(2)手摇发电机在发电时将 机械 能转化为电能.
(3)他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小,像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”.下列方法属于“转换法”的是 ① (填序号)
①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱;
②根据能否进行新陈代谢来区分生物与非生物;
③根据纯净物中元素种类的多少来区分单质与化合物.
(4)判断电流大小,除了借助小灯泡观察之外,实验室常用 电流 表来测量.
考点:产生感应电流的条件;能量的相互转化。
专题:转换法。
分析:(1)由题表中记录数据可知,做了三次实验,改变了线圈转速和线圈的转向,故是研究此二者对电流大小的影响;
(2)由发电机中的能量转化关系可知结果;
(3)根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小,该方法是将不容易观测和不便于测量的物理量转化为容易观测和测量的物理量,故分析各个说法即可判断出那个与该种方法相同;21*cnjy*com
(4)也可电流表的指针偏转来表示是否存在电流.
解答:解:(1)由题表中记录数据可知探究发电机产生感应电流的大小是否与线圈转速和线圈的转向有关;
(2)手摇发电机在工作时,要先用外力使发电机模型线圈转动,即消耗了机械能,然后才能使小灯泡发光得到电能;
(3)根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小和根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱,这两种方法都是将不容易观测和不便于测量的物理量转化为容易观测和测量的物理量,上种研究问题的方法叫转换法.
(4)小灯泡的作用是为了由小灯泡是否发光表示电路中是否存在电流,故也可电流表的指针偏转来表示是否存在电流.
故本题答案为:(1)线圈转速和线圈转向;
(2)机械;
(3)①21*cnjy*com
(4)电流.
点评:本题考查了发电机产生电流大小的影响因素、能量的转换和物理上实验时常用的转化思想.