1.5 磁生电 同步练习（含答案）

1.5磁生电
、选择题
高考时，工作人员拿着金属探测仪对考生进行检查，以防止考生将手机等含有金属材质的作弊工具带入考场(如图)。当探测仪中的线圈靠近金属导体时，金属导体内部就会产生一种特殊电流，从而触发警报。则探测仪的工作原理是（　　）
A．电磁感应 B．电荷间的相互作用
C．电流的磁效应 D．磁极间的相互作用
关于发电机和电动机，下列说法正确的是（ ）
A． 发电机是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的
B. 我国发电厂发出的交流电的频率是50Hz
C. 电动机是利用电磁感应现象制成的
D. 要改变通电导体在磁场中的受力方向，可以通过改变磁场方向和改变电流方向来实现
如图所示的甲乙丙丁四个装置，可以用来演示相应的科学现象，则下列表达正确的是（ ）
A．图甲可用来演示电磁感应现象
B．图乙可用来演示磁场对电流的作用
C．图丙可用来演示电流的磁效应
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
如图所示为发电机的工作原理图，下列说法正确的是 ( )
A． 发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用
B. 线圈在转动过程中，感应电流的大小不变，方向改变
C. 线圈在转动过程中，感应电流的大小改变，方向不变
D. 线圈在转动过程中，感应电流的大小改变，方向改变
温州BRT快速公交车上安装有自动爆玻器，险情发生时，司机按下开关，给爆玻器通电，爆玻器中的线圈转动会带动钨钢头击打车窗玻璃，使玻璃破碎（如图）下列能表示自动爆玻器工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
如图为我国新型反潜巡逻机。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调变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。下图能解释磁异探测器工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
下列图示实验，有关结论的判断和应用不正确的是（ ）
A．图甲说明螺线管周围存在磁场，该方法可以用来制造电磁铁
B．图乙说明通电导体在磁场中受力运动，该原理可用来制造电磁继电器
C．图丙说明切割磁感线能产生感应电流，该原理可以用来制造发电机
D．图丁说明软铁棒能被磁化，该方式可以制造永磁体
汽车自动控制刹车系统（ABS）的原理如图所示。铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有
线圈的磁体（极性如图），M是一个电流检测器。当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被
磁化，使通过线圈的磁通量增大，铁齿离开线圈时又使磁通量减小，从而能使线圈中产生感应电
流，感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车。齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正
对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向是（ ）
A． 总是从左向右 B． 总是从右向左
C. 先从右向左，然后从左向右 D． 先从左向右，然后从右向左
如图为一款新能源汽车的无线充电方式，地面上有一个供电线圈装置，通电时该装置会产生磁场。当装有受电线圈装置的汽车靠近供电线圈装置时，受电线圈即可接收到电流，从而对汽车电池进行充电。下图中与受电线圈处的工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
电磁炮是一种先进的动能武器，它是利用磁场对通电导体作用的原理，对金属炮弹进行加速，具有速度快、命中率高等待点。下图中与此工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
、填空题
某市科技馆有机器人和参观者下象棋的展台。机器人取放棋子时用一根“手指”接触棋子表面就可以实现（如图），其奥秘是“手指”内部有电磁铁。
(1)机器人取放棋子是利用了电磁铁的_________________（选填“磁性有无”或“磁极方向”）可以控制的特点。
(2)制作象棋棋子的材料应该是下列常见金属材料中的_____________________
A．铁 B．铜 C．铝
某同学为了同时验证老师课堂上讲过的“电磁感应现象”、“通电导线周围存在磁场”以及“通电导线在磁场中受力运动”几个实验，于是动手制作了如图所示的闭合线路，当他将图中导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时，电路中会相应地发生哪些科学现象(写出2个现象)：______；______。
如下图所示，是一种利用健身球设计的充电器，当人们在转动球的时候就可以给电池充电，这时健身球里面的装置相当于_____（ 选填“ 电动机” 或“ 发电机”） . 它工作时的原理是____。
、实验题
风是一种潜力很大的新能源，地球上可用来发电的风力资源，几乎是现在全世界水力发电量的10倍．目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源．某学校科技小组结合所学知识，对“风力发电”展开探究．
（1）科技小组探究“风力发电”，应选取下列相应的哪套装置_____。
（2）下列实验中可以让磁场产生电流，必须的操作是_____
A．实验时，开关要闭合，接通电路；
B．整个电路都在磁场中做切割磁感线运动；
C．电路的一部分导体，在磁场中运动；
D．电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动；
E.导体切割磁感线的速度必须要快；
（3）在探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制_____不变。
（4）在探究“感应电流大小与什么因素有关”时，科技小组的同学猜想：感应电流的大小可能与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关。他们探究感应电流大小与磁场的强弱的关系，逐渐增大_____，但得到的感应电流变化不定，没有规律，原因是_____。
、解答题
如图所示的装置可以探究磁生电的实验。当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。
（1）上述过程中的能量转化情况是________。
（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，电流表指针 。
A． 不偏转 B. 向左偏转 C. 向右偏转
（3）为进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系，接下去的操作是________，同时观察电流表指针的偏转情况。
1.5磁生电答案解析
、选择题
A
【详解】
根据“测仪中的线圈靠近金属导体时，金属导体内部就会产生一种特殊电流”可知，探测仪可以发电，相当于发电机，因此它的工作原理是电磁感应，故A正确，而B、C、D错误。
故选A．
B
C
【分析】
本题考查电磁感应、电流的磁效应，可根据实验装置及实验的现象进行判断．
【详解】
A．甲图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，故A错误；
B．乙图中导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，故B错误；
C．放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围产生了磁场，即演示了电流的磁效应，故C正确；
D．通电后串联的两绕有线圈的铁钉都可吸引小铁钉，但左边吸引的个数要少，说明通电螺线管的磁极强弱与线圈匝数有关，故D错误；
故选C．
D
B
【分析】
根据“给爆玻器通电，爆玻器中的线圈转动会带动钨钢头击打车窗玻璃”可知，自动爆破器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，据此分析判断。
【详解】
A．金属棒在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有电流产生，这是电磁感应现象，故A不符合题意；
B．闭合开关后，通过电流的金属棒在磁场中受力运动起来，故B符合题意；
C．闭合开关后，两个电磁铁串联时电流相等，线圈匝数多的吸引大头针的数量多，说明：电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关，故C不符合题意；
D．当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故D不符合题意。
故选B。
A
【详解】
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，是把机械能转化为电能，发电机原理，图A是发电机原理。选项A正确。
B
【详解】
A．图甲说明螺线管周围存在磁场，该方法可以用来制造电磁铁，故A正确，不合题意；
B．图乙说明通电导体在磁场中受力运动，该原理可用来制造电动机，故B错误，符合题意；
C．图丙说明切割磁感线能产生感应电流，该原理可以用来制造发电机，故C正确，不合题意；
D．图丁说明软铁棒能被磁化，该方式可以制造永磁体，故D正确，不合题意。
故选B。
C
B
【详解】
无线充电技术利用电磁感应原理，供电线圈产生交变磁场，使受电线圈磁通量变化，发生电磁感应现象，感应出电流对蓄电池进行充电。
A．此图是电动机的原理，消耗电能转化为机械能，故A不合题意
Ｂ．此装置是反应闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流的，即电磁感应原理，故B符合题意；
Ｃ．此图是证明通电导线周围存在磁场的奥斯特实验，故A不合题意；
Ｄ．此图是探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系的，故D不合题意。
A
【详解】
A．图中装置有电源、磁体、金属棒，探究通电导体在磁场中受到力的作用，故A符合题意；
B．图中实验为电流的磁效应，故B不符合题意；
C．图中的实验是探究带电体的性质，故C不符合题意；
D．图中实验装置，无电源，研究电磁感应现象，故D不符合题意。
故选A．
、填空题
磁性有无 A
【详解】
(1)[1]根据机器人取放棋子的方法推断，它是靠电磁铁磁性有无来控制“手指”的，即当通电时有磁性，将棋子取起，当断电时无磁性，将棋子放下；
(2)[2]由于象棋棋子能被电磁铁吸引，所以棋子一定是磁性材料制成的，由于磁铁能吸引铁、钴、镍等材料，这些材料被称为磁性材料，其它材料是不能被磁铁吸引的，故棋子的材料只能是铁，即A符合题意。
铁块受吸引向下移动 小磁针发生偏转
【解析】
试题分析：导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时，导体AB中会产生感应电流，则电磁铁会具有磁性，能吸引铁块；小磁针会在电磁铁的磁场中发生偏转；线圈abcd中有电流通过时，会在磁场中受力转动。
发电机 电磁感应现象
【解析】
根据在转动球的时候就可以给电池充电，就可知在转动球的时候是可以发电的，故球的内部装置相当于一个发电机，其是将机械能转化成电能的过程，故它是利用电磁感应现象的原理工作的。
点睛：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感应运动，此时在电路中就会产生感应电流，该现象就是电磁感应现象，发电机就是利用该原理制成的．
、实验题
B AD 导体运动方向 磁场的强度 没有控制导线运动的速度相同和运动方向相同
【详解】
(1)[1]A．通电导体在磁场中受力的作用而发生转动；
B．金属杆切割磁感线时，电路中产生感应电流，是电磁感应现象，此原理可以制成发电机；
C．导线通电后，其下方的小磁针受到磁场的作用力而发生偏转，说明电流能产生磁场，是电流的磁效应现象；
D．通电螺线管的磁性与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越强；故选B；
(2)[2]根据产生感应电流的条件可知：要产生感应电流，导体必须是闭合电路的一部分，同时必须做切割磁感线运动，故选AD；
(3)[3]要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制导体运动方向不变；
(4)[4][5]他们探究感应电流的大小跟磁场的强弱的关系，即需要保持其它因素不变，逐渐增大磁场的强度，观察电流表指针偏转的角度；但得到的感应电流变化不定，没有规律，原因可能是实验中没有控制导线运动的速度相同和运动方向相同造成的。
、解答题
（1）机械能转化为电能（2）A（3）将条形磁铁的N和S极位置对调后，快速向下插入螺线管
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