浙教版科学中考复习优中选优-物理-第26节-电动机和发电机
一、单选题
1．我国是目前为数不多的可以生产无针注射器的国家，其中一种电动式无针注射器通电时，永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤。下列关于该注射器的说法正确的是…………………………………（ ）
A．它的工作原理与电动机的工作原理相同
B．它是利用电磁感应工作的
C．它工作时将机械能转化为电能
D．药液能注入皮肤是因为它的速度大，所以惯性大
2．国产新型电动汽车具有各种“超能力”，其“动力系统”是由四个独立驱动电机构成的；“能量回收系统”可以将车辆制动时部分能量转化为电能，储存在蓄电池中。下列说法正确的是………（ ）
A．驱动电机与发电机的原理相同
B．四个独立驱动电机是并联的
C．能量回收系统与电动机的原理相同
D．能量回收时，蓄电池相当于电源
3．如图是电机示意图，下列关于图示的说法正确的是……（ ）
A．该图是直流电动机的示意图，线圈正转到平衡位置
B．该图是直流电动机的示意图，线圈受到磁场的作用力而转动
C．该图是交流发电机的示意图，此时线圈中产生电流
D．该图是交流发电机的示意图，此时线圈中无电流
4．图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，能产生感应电流的是…（ ）
A． B． C． D．
5．如图为发电机工作原理，下列有关说法正确的是…………（ ）
A．当发电机工作时，电流始终从电刷A流向电刷B
B．当磁极不动，线圈反转时，线圈中的电流方向也跟着反向
C．当线圈不动，磁极转动时，不会有感应电流产生
D．发电机线圈每转过一圈，电流的方向改变一次
6．小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶地发现灯丝在晃动。关于这种现象，下列说法正确的是………………（ ）
A．灯丝晃动是灯丝发热引起的
B．灯丝晃动是因为磁场对通电灯丝的作用
C．灯丝晃动是因为磁体能吸引钨丝
D．灯丝晃动是因为电能全部转化成了机械能
7．如图所示为直流电动机及其换向器的结构原理图。下列说法正确的是（ ）
A．当线圈平面与磁感线平行时，自动改变电流方向
B．线圈如果没有惯性，直流电动机也能工作
C．当线圈平面与磁感线平行时，自动改变磁感线方向
D．当线圈平面与磁感线垂直时，自动改变电流方向
8． 关于交流发电机，下列说法正确的是（ ）
①当线圈平面转至与磁感线垂直位置时，感应电流为零
②当线圈平面转过与磁感线平行位置时，感应电流方向改变
③当线圈平面转至与磁感线平行位置时，感应电流为零
④当线圈平面转过与磁感线垂直位置时，感应电流方向改变
A．①③ B．②③ C．①④ D．①②④
9．世界上第一台电机的原理如图所示：在一个盘子内注入水银，盘子中央固定一个永磁体，盘子上方悬挂一根导线，导线的一端可在水银中移动，另一端跟电池的一端连接在一起，电池的另一端跟盘子连在一起，接通电路，悬挂的这根导线就能运动起来。下列说法正确的是 （ ）
A．工作时将机械能转化为电能
B．电机的原理是通电导线在磁场中受力运动
C．如果将盘内的水银换成水，那么悬挂的导线将运动得更快
D．把电池的正、负极对调，导线的运动方向不会改变
10． 关于换向器的说法正确的是 （ ）
A．换向器是由相互绝缘的两个铜圆环制成的
B．换向器是由相互绝缘的两个铜半环制成的
C．有了换向器就能改变电源的正负极
D．线圈每转一周，换向器转两周
11． 要改变直流电动机的旋转方向，可行的办法是 （ ）
A．改变磁场的强弱 B．改变电流的大小
C．只改变磁场方向 D．同时改变电流方向和磁场方向
12．（2023九上·杭州月考）如图所示，使一个铜盘绕其竖直的轴转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的。现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则（ ）
A．铜盘转动将变慢
B．铜盘转动将变快
C．铜盘仍以原来的转速转动
D．铜盘的转动速度是否变化，要根据磁铁的两端哪是N极，哪是S极来决定
13．（2023八下·拱墅期末）如图所示，金属棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中，两个蹄形磁体的N极和S极标识都没了。当小乐拉动AB向右移动时，发现CD会向左运动。以下说法错误的是（ ）
A．在铜、铁两种金属中，应该选用铜来制作AB和CD
B．此探究实验中，装置甲的工作原理是电流的磁效应
C．若AB不动，向左移动甲中的磁体，CD会向左运动
D．若调换装置乙中磁体的上下磁极，拉动AB向左移动，CD会向左运动
14．（2023八下·杭州期末）如图所示，折一个U形铝箔框，其两端通过回形针与干电池的正负极相连，铝箔框会朝一个方向摆动，这就是“铝箔秋千”。其工作原理与下列选项相同的是（ ）
A． B．
C． D．
15．（2023八下·杭州月考）马拉松比赛时常采用感应芯片计时，芯片里的线圈一旦有电流通过，就会激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时，就能计时，下列器件工作原理与它相同的是（ ）
A．电风扇 B．电磁起重机
C．手摇发电机 D．电铃
16．（2023·宁波模拟）如图是一些研究电磁现象实验的示意图。关于这些实验，下列说法中错误的是（ ）
A．甲实验中，导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场
B．乙实验中，闭合开关后，导体棒ab由静止变为运动，说明这个过程中电能转化为机械能
C．丙实验中，两线圈匝数相同，通过线圈的电流不同，电磁铁吸引大头针个数不同，说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关
D．丁实验中，导体棒ab水平向左运动，电流表指针发生偏转，说明只要导体在磁场中运动，就一定能产生电流
17．如图所示，通电导体a、b固定不动，左磁体对a的作用力为Fa，右磁体对b的作用力为Fb，下列说法中正确的是（ )
A．Fa、Fb方向相反
B．Fa、Fb方向相同
C．Fa、Fb方向相反
D．Fa、Fb方向相同
二、填空题
18．如图所示为一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，它根据第 (填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力“)的原理发电，这个过程中 转化为电能，产生的电能储存于魔方内。度方还能通过USB端口给移动设备充电。给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 (填“电源”或“用电器”)。
19．在如图所示的甲、乙两个电机模型中，属于直流电动机的是 ，属于交流发电机的是 。当它们工作时，甲电机的外电路中通过的是 电，乙电机线圈中通过的是 电；甲电机是利用 的原理工作的，主要由 和 组成，工作时把 能转化为 能。
20．（2023九上·温州开学考）如图是手机无线充电的原理简化图，当充电器线圈接通电源之后该线圈就会产生磁场。
（1）当手机放在充电器上的时候，手机中的线圈就会产生 实现无线充电。
（2）请在图中标出A点的磁场方向(电流方向为逆时针)。
（3）与传统方式相比，请对这种充电方式进行评价 。
21．如图所示是简易压力传感器的原理图，弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间，B板固定，滑动变阻器R的滑片P与A相连，并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有一条形磁体，条形磁体正下方有一电磁铁，R0为定值电阻。开关S闭合，电路接通后，电压表示数为U1，弹簧乙的总长度为L1；当用力F向下压弹簧甲时，电压表示数为U2，弹簧乙的总长度为L2，则U1 U2，L1 L2。(均填“>”“<”或“=”)
三、实验探究题
22．发光二极管简称LED，是一种高效节能的光源，用符号表示，具有单向通电性，在电路中电流只能从正极流入，从负极流出，反之则不发光。桐桐设想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关“，于是将两个相同A平的LED灯反向并联后连接到电路中，与一段长Q直导线PQ构成闭合电路，PQ置于磁场中，并进行如下实验：
①使PQ快速向外切割磁感线，发现A灯发光，B灯不发光；
②再使PQ快速向里切割磁感线，发现B灯发光，A灯不发光。
（1）实验中，选用LED灯的作用： 。
（2）通过上述实验可以获得的结论： 。
（3） 请做出合理猜想：感应电流的方向还与 有关，则在做了上述实验后，还应该补做的实验是 。
23．（2023八下·余姚期末）用如图甲、乙所示的装置，分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”。
（1）图甲中，闭合开关，小磁针静止时N极指向 侧。(填“左”或“右")。
（2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变，这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和 方向是否有关。
（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体 (填“左右”或“上下”)运动时，灵敏电流计的指针偏转。这说明闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时，导体中会产生感应电流。
24．（2023·浙江期中）某实验小组用如图甲所示的装置探究感应电流产生条件。
（1）某同学闭合开关后进行了如下操作，其中能产生感应电流的是 ____（填写字母）。
A．导体AB不动，让磁体左右运动 B．磁体不动，让导体AB上下运动
（2）根据实验现象，初步得到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。
（3）如果将灵敏电流计换成 ，可进一步研究电动机工作原理。
（4）如图乙是手摇发电机的原理图，当线圈转动到图示位置时，线圈中 （填“有”或“无”）电流。
25．（2022九上·余姚期中）为了探究电动机工作过程，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机（如图所示），他用回形针做
成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕成一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮（相当于电动机结构中的换向器）并将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就就会不停转动起来。
（1）电动机工作原理的是 。
（2）要想改变线圈的转动方向，小明可以采取的措施是 。
（3）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是 。
四、解答题
26．（2023·柯桥模拟）一些大型商场内常会安装观光电梯，其简图及部分数据如图甲所示。电梯满载上升时，主电动机提供动力，驱动轿厢。已知商场营业时间为10：00-22：00，该时间段内电梯一直处于通电状态。为了安全，电梯设置了超载报警装置，其简图如图乙。控制电路电压12V，
当电流大于0.2A时，衔铁吸合，电铃响电梯自动报警。压力传感器的电阻与所受压力F的关系如图丙，忽略电磁继电器、导线等的电阻。
（1）自动报警装置中的电磁铁右端为 极。
（2）某次达到最大载重时，电梯自动报警，求此时R0的阻值。
（3）营业期间该电梯平均有五分之三的时间处于待机状态，其他时间以额定功率运行，求一天中的耗电量。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】电磁感应；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】ABC.根据描述分析电动式注射器的工作原理和能量转化即可；
D.惯性大小与物体的质量大小有关。
【解答】ABC.根据“ 永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力 ”可知，它的工作原理为通电导体在磁场中受力运动，与电动机的工作原理相同，将电能转化为机械能，故A正确，而B、C错误；
D. 药液能注入皮肤时，质量减小，则惯性减小，故D错误。
故选A。
2．【答案】B
【知识点】电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】AC.电动机将电能转化为机械能；发电机将机械能转化为电能；
B.用电器并联时不相互影响，串联时相互影响；
D.电源提高电能，用电器消耗电能。
【解答】A.驱动电机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动，而发电机的工作原理为电磁感应，故A错误；
B.驱动电机是独立工作的，即不相互影响，应该为并联，故B正确；
C.能量回收系统将机械能转化为内能，相当于发电机，故C错误；
D.能量回收时，蓄电池将电能转化为化学能储存起来，消耗电能，相当于用电器，故D错误。
故选B。
3．【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机和发电机的工作电路不同点：前者有电源没有电流表，后者有电流表没有电源，结合平衡位置的定义分析判断。
【解答】根据图片可知，电路中有电源，没有电流表，应该为电动机的工作原理图，故C、D错误；
当线圈与磁感线垂直时，此时线圈处于平衡位置，而此时线圈与磁感线方向平行，因此线圈会受到磁场力的作用而转动，故A错误，B正确。
故选B。
4．【答案】C
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生感应电流的条件：①闭合电路的部分电路；②在磁场中做切割磁感线运动，据此分析判断。
【解答】AB.导线的运动方向与磁感线方向相同，此时导线不切割磁感线，因此不产生感应电流，故A、B不合题意；
C.磁感线沿水平方向，导线的运动方向向下，那么导线做切割磁感线运动，会产生感应电流，故C符合题意；
D.导线静止，没有在磁场中做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故D不合题意。
故选C。
5．【答案】B
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】AB.感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向有关；
C.根据电磁感应的条件判断；
D.发电机线圈每转过平衡位置就改变一次电流的方向，据此判断。
【解答】 A.根据图片可知，这是交流发电机的原理图，当发电机工作时，线圈内外都是交流电，电流的方向会发生周期性变化，故电流的方向不总是从电刷A流向电刷B，故A错误；
B.产生感应电流的方向与切割磁感线的方向、磁场方向有关，当磁极不动，线圈反转时，线圈中的电流方向也跟着反向，故B正确；
C.当线圈不动，磁极转动时，磁极切割磁感线运动时会产生感应电流，故C错误；
D.发电机线圈每转过平衡位置就改变一次电流的方向，故每转过一圈，电流的方向改变两次，故D错误。
故选B。
6．【答案】B
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】根据通电导体在磁场中受力的知识分析判断。
【解答】正在发光的灯泡，灯丝中有电流经过，放到U形磁体中间后会受到力的作用而运动。因为灯丝中为交流电，即电流方向不断改变，因此灯丝受到磁力的方向不断改变，因此灯丝晃动，将电能转化为机械能和热能，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
7．【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据换向器的用途分析判断。
【解答】AD.根据图片可知，换向器就是两个铜半环，当线圈平面与磁感线方向垂直时，线圈转动到换向器的缝隙处，此时电流断开，然后线圈的两个线头与另外的铜半环接触，从而改变电流方向，保证线圈能够继续转动下去，故A错误，D正确；
B.如果没有惯性，那么线圈平面与磁感线垂直时，此时电流断开，线圈不受力，就不能继续转动下去，故B错误；
C.磁感线的方向与磁体的情况有关，不受外部条件影响，故C错误。
故选D。
8．【答案】C
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关，据此分析判断。
【解答】 ①线圈在转动过程中，当转至与磁感线垂直位置时，这一瞬间线圈不切割磁感线，线圈中没有感应电流，即此时感应电流为零，故①正确；
②线圈在转过与磁感线平行时，线圈运动方向和磁感线方向都不变，所以线圈中电流方向不变，故②错误；
③线圈在转至与磁感线平行时，线圈做切割磁感线运动，此时线圈中的感应电流最大，故③错误；
④线圈在转动过程中，当转过与磁感线垂直位置时，这一瞬间感应电流方向改变，故④正确。
则正确的是①④。
故选C。
9．【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】AB.根据电动机的工作原理和能量转化的知识分析；
C.通电导体在磁场中受力大小与磁场强弱和电流大小有关；
D.通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】AB.根据描述可知，电动机的工作原理为通电导线在磁场中受力运动，将电能转化为机械能故A错误，B正确；
C. 如果将盘内的水银换成水，那么电阻变大，通过电路的电流变大，则导线受到的力减小，因此悬挂的导线将运动得更慢，故C错误；
D. 把电池的正、负极对调，则通过电流的方向改变，那么导线受力方向改变，故D错误。
故选B。
10．【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据换向器的结构和用途分析判断。
【解答】AB.换向器是由相互绝缘的两个铜半环制成的，故A错误，B正确；
C.有了换向器就能线圈中的电流方向，而不能改变电源的正负极，故C错误；
D.线圈每转一周，换向器转一圈，故D错误。
故选B。
11．【答案】C
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，据此分析判断。
【解答】 要改变直流电动机的旋转方向，可行的办法改变磁场方向，或者改变电流方向，但是二者只能改变一种，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
12．【答案】A
【知识点】电磁感应；磁场对通电导线的作用；通电导体在磁场中的受力方向的判断；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】考查电磁感应和通电导体在磁场中的受力情况。
1、电磁感应：闭合回路做切割磁感线运动可产生电流，用右手定则判断电流方向：右手伸开，使拇指和四指在同一平面且成90°，磁感线穿过掌心，拇指指向导体运动方向，四指方向即感应电流的方向。
2、通电导体在磁场中的受力情况：通电导体在磁场中会受到力的作用，可用左手定则判断力的方向：左手伸开，使拇指和四指在同一平面且成90°，磁感线穿过掌心，四指指向电流方向，拇指指向为导体受到的力的方向，
【解答】假设蹄形磁铁上端为N级，下端为S级，铜盘逆时针转动。由右手定则可得铜盘产生的电流方向由外指向圆心。此时铜盘成了通电导体，在磁场中受到力的作用，由左手定则可判断该力的方向为顺时针方向，与铜盘运动方向相反，因此铜盘转动将变慢。另外可从能量角度考虑，部分机械能转化成了电能，铜盘转动也会变慢。
故选A。
13．【答案】B
【知识点】电磁感应；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）铁磁性物质在磁场中会受到吸引力；
（2）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，这就是电磁感应现象；
（3）（4）感应电流的方向与磁场方向和运动方向有关，导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，据此分析判断。
【解答】A.铁在磁场中会受到磁场的吸引，从而影响实验效果，为了使实验效果明显，选择的金属棒应该是铜棒，故A正确不合题意；
B.拉动AB向右移动时，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，则此装置甲应用的原理是电磁感应，故B错误符合题意；
C.当小乐拉动AB向右移动时，发现CD会向左运动，若AB不动，向左移动甲中的磁体，相当于AB向右切割磁感线，产生的电流方向不变，CD会向左运动，故C正确不合题意；
D.拉动AB向左移动，产生的电流方向改变，若调换装置乙中磁体的上下磁极，磁场的方向改变，CD受力的方向不变，CD会向左运动，故D正确不合题意。
故选B。
14．【答案】D
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.闭合开关后，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针发生偏转，这就是电磁感应现象，为发电机的工作原理，故A不合题意；
B.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B不合题意；
C.当线圈中有电流通过时，线圈可以吸引大头针，这是电流的磁效应，故C不合题意；
D.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，这是就电动机的工作原理，故D符合题意。
故选D。
15．【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据图片分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】根据“当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时，就能计时”可知，它的工作原理为电磁感应现象。
A.电风扇的主要结构为电动机，原理为通电导体在磁场中受力运动，故A不合题意；
B.电磁起重机的主要结构为电磁铁，原理为电流的磁效应，故B不合题意；
C.手摇发电机的工作原理为电磁感应，故C符合题意；
D.电铃的主要结构为电磁铁，原理为电流的磁效应，故D不合题意。
故选C。
16．【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素；磁场对通电导线的作用；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据图片中描述的场景，分析其中包含的物理原理即可。
【解答】A.甲实验中，导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故A正确不合题意；
B.乙实验中，闭合开关后，导体棒ab中有电流经过时会受到磁场力的作用，由静止变为运动，这个过程中电能转化为机械能，故B正确不合题意；
C.丙实验中，两线圈匝数相同，通过线圈的电流不同，电磁铁吸引大头针个数不同，说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关，故C正确不合题意；
D.丁实验中，导体棒ab水平向左运动时会切割磁感线而产生感应电流，电流表指针发生偏转，而并不是所有的运动都能产生电流，故D错误符合题意。
故选D。
17．【答案】A
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素分析判断。
【解答】通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
A.a、b所在磁场方向相同，a中电流方向向外，b中电流方向向内，即电流方向相反，那么a、b受到磁力方向相反，故A正确；
B.a、b所在磁场方向相同，a中电流方向向内，b中电流方向向外，即电流方向相反，那么a、b受到磁力方向相反，故B错误；
C.a、b所在磁场方向相反，a中电流方向向外，b中电流方向向内，即电流方向相反，那么a、b受到磁力方向相同，故C错误；
D.a、b所在磁场方向相同，a中电流方向向内，b中电流方向向外，即电流方向相反，那么a、b受到磁力方向相反，故D错误。
故选A。
18．【答案】电磁感应；机械能；电源
【知识点】基本电路与电路图；电磁感应
【解析】【分析】（1）根据发电机的工作原理和能量转化过程分析；
（2）用电器消耗电能，电源提供电能。
【解答】（1）如图所示为一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，它根据电磁感应的原理发电，这个过程中机械转化为电能，产生的电能储存于魔方内。
（2）给移动设备充电时，魔方相当于电路中的电源。
19．【答案】乙；甲；交流；交流；电磁感应；转子(线圈)；定子(磁体)；机械；电
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理
【解析】【分析】（1）有电源的为电动机，有电流表的为发电机；
（2）交流发电机产生交流电，直流电源产生直流电；
（3）根据发电机的结构和能量转化过程分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，甲图中有电流表，则为交流发电机；乙图有电源，应该为直流电动机；
（2）甲为交流发电机，通过交流电；乙为直流电动机，通过直流电；
（3）甲为发电机，是利用电磁感应的原理工作的，主要由转子(线圈) 和 定子(磁体) 组成，工作时把 机械能转化为电能。
20．【答案】（1）感应电流
（2）
（3）无线充电不需要连接充电线，非常方便，且用电安全，对手机接口也没有磨损。
【知识点】电磁感应
【解析】【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，会产生感应电流，这就是电磁感应现象。
（2）根据右手定则判断磁场方向；
（3）可从是否需要有线连接手机的角度分析。
【解答】（1）当手机放在充电器上的时候，手机中的线圈就会产生感应电流实现无线充电。
（2）右手弯曲的四指指尖朝向电流的环绕方向，此时大拇指指向上端，则上面为磁场的N极，则A点的磁场方向向下；
（3）与传统方式相比，无线充电不需要连接充电线，非常方便，且用电安全，对手机接口也没有磨损。
21．【答案】<；>
【知识点】欧姆定律及其应用；磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，根据滑动变阻器的阻值变化确定电压表的示数变化即可。
（2）先根据右手螺旋定则确定螺线管的N、S极；当用力F向下压弹簧甲后，滑动变阻器接入电路的电阻变大，据此分析电流变化和磁场强弱变化，最后确定磁力大小的变化，最终判断弹簧乙的长度。
【解答】（1）开关S闭合，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压。当向下压弹簧甲时，滑动变阻器接入的阻值变大。根据串联电路的分压规律可知，此时电压表的示数增大，即U1（2）根据右手螺旋定则可知，螺线管的下方为N极，上方为S极；
当用力F向下压弹簧甲后，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，因此螺线管的磁性减弱，磁体N极与螺线管的S极相互吸引的力减小，弹簧乙伸长的长度变小，即L1＞L2。
22．【答案】（1）方便判断电路中电流的方向
（2）感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关
（3）磁场方向；将磁体N、S极对换之后，PQ快速向外（或里）做切割磁感线运动，记录A、B灯的发光情况，与实验①（或②）结果进行比较
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）根据LED的单向导电性分析即可；
（2）根据LED灯泡的发光情况判断电流方向，进而描述感应电流方向的影响因素；
（3）根据自己对感应电流方向的影响因素进行推测，并根据控制变量法的要求设计实验。
【解答】（1）LED具有单向导电性，而两个LED反向并联，可以方便的判断电路中电流的方向；
（2）根据实验①②可知，导体运动的方向相反时，A灯和B灯交替发光，说明产生感应电流的方向改变，那么得到： 感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关 。
（3）我的猜想为：感应电流的方向还与磁场方向有关，则在做了上述实验后，还应该补做的实验是：将磁体N、S极对换之后，PQ快速向外（或里）做切割磁感线运动，记录A、B灯的发光情况，与实验①（或②）结果进行比较。
23．【答案】（1）右
（2）电流
（3）左右；切割磁感线
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，根据磁极之间的相互作用判断小磁针的指向。
（2）根据描述分析哪个因素发生改变即可；
（3）根据乙图可知，磁场沿竖直方向，当导体沿水平方向运动时，它会切割磁感线，进而产生感应电流，据此分析解答。
【解答】（1）根据图甲可知，线圈上电流向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为电磁铁的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，右端为N极，即N极指向右侧。
（2）将电源正负极对调后，通过线圈的电流方向与原来相反，则：这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和电流方向是否有关。
（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，灵敏电流计的指针偏转。这说明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。
24．【答案】（1）A
（2）切割磁感线
（3）电源
（4）无
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）产生感应电流的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中；③做切割磁感线运动；
（2）根据电磁感应的定义解答；
（3）根据电动机工作原理和电磁感应现象的实验过程分析。
（4）分析线圈是否切割磁感线即可。
【解答】（1）A.此时磁场沿竖直方向。导体AB不动，磁体左右运动时，相当于磁体不动，而AB左右移动，则导体切割磁感线，会产生感应电流，故A正确；
B.磁体不动，导体AB上下移动时，运动方向与磁场方向平行，此时不切割磁感线，不会产生感应电流，故B错误。
故选A。
（2）根据实验现象，初步得到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。
（3）在研究电动机工作原理的实验中，导体中需要有电流经过，即电路中肯定存在电源，因此可将灵敏电流计换成电源。
（4）如图乙是手摇发电机的原理图，当线圈转动到图示位置时，此时线圈的转动方向与磁场方向一致，即不切割磁感线，那么不会产生感应电流。
25．【答案】（1）通电线圈在磁场中受力转动的原理
（2）改变电流方向、改变磁场方向
（3）电源电压太低或磁铁磁性太弱
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）根据电动机的工作原理解答；
（2）根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素解答；
（3）根据通电导体受力大小的影响因素解答。
【解答】（1）电动机工作原理的是：通电线圈在磁场中受力转动的原理；
（2）要想改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，则小明可以采取的措施是：改变电流方向、改变磁场方向。
（3）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是线圈受到的电磁力太小，即电源电压太低或磁铁磁性太弱。
26．【答案】（1）S
（2）根据铭牌可知，当最大载重时电梯受到的压力F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N；
根据图像可知，压力传感器此时的电阻为40Ω；
此时的总电阻为：；
则R0的阻值：R0=R总-R=60Ω-40Ω=20Ω。
（3）根据题意可知，电梯的待机时间为：t=，则工作时间t'=12h-7.2h=4.8h；
那么待机消耗的电能：W=Pt=1kW×7.2h=7.2kW·h；
工作消耗的电能：W'=P't'=25kW×2.8h=120kW·h；
则一天消耗的电能：W总=W+W'=7.2kW·h+120kW·h=127.2kW·h。
【知识点】欧姆定律及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断；电功计算公式的应用
【解析】【解答】（1）根据图乙可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为电磁铁的N极，右端为S极。
【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（2）根据铭牌计算出最大载重，根据图像确定此时压敏电阻的阻值。根据公式计算出串联电路的总电阻，再根据R0=R总-R计算即可。
（3）根据W=Pt分别计算出电梯待机和工作时消耗的电能，然后相加即可。
1 / 1浙教版科学中考复习优中选优-物理-第26节-电动机和发电机
一、单选题
1．我国是目前为数不多的可以生产无针注射器的国家，其中一种电动式无针注射器通电时，永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤。下列关于该注射器的说法正确的是…………………………………（ ）
A．它的工作原理与电动机的工作原理相同
B．它是利用电磁感应工作的
C．它工作时将机械能转化为电能
D．药液能注入皮肤是因为它的速度大，所以惯性大
【答案】A
【知识点】电磁感应；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】ABC.根据描述分析电动式注射器的工作原理和能量转化即可；
D.惯性大小与物体的质量大小有关。
【解答】ABC.根据“ 永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力 ”可知，它的工作原理为通电导体在磁场中受力运动，与电动机的工作原理相同，将电能转化为机械能，故A正确，而B、C错误；
D. 药液能注入皮肤时，质量减小，则惯性减小，故D错误。
故选A。
2．国产新型电动汽车具有各种“超能力”，其“动力系统”是由四个独立驱动电机构成的；“能量回收系统”可以将车辆制动时部分能量转化为电能，储存在蓄电池中。下列说法正确的是………（ ）
A．驱动电机与发电机的原理相同
B．四个独立驱动电机是并联的
C．能量回收系统与电动机的原理相同
D．能量回收时，蓄电池相当于电源
【答案】B
【知识点】电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】AC.电动机将电能转化为机械能；发电机将机械能转化为电能；
B.用电器并联时不相互影响，串联时相互影响；
D.电源提高电能，用电器消耗电能。
【解答】A.驱动电机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动，而发电机的工作原理为电磁感应，故A错误；
B.驱动电机是独立工作的，即不相互影响，应该为并联，故B正确；
C.能量回收系统将机械能转化为内能，相当于发电机，故C错误；
D.能量回收时，蓄电池将电能转化为化学能储存起来，消耗电能，相当于用电器，故D错误。
故选B。
3．如图是电机示意图，下列关于图示的说法正确的是……（ ）
A．该图是直流电动机的示意图，线圈正转到平衡位置
B．该图是直流电动机的示意图，线圈受到磁场的作用力而转动
C．该图是交流发电机的示意图，此时线圈中产生电流
D．该图是交流发电机的示意图，此时线圈中无电流
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机和发电机的工作电路不同点：前者有电源没有电流表，后者有电流表没有电源，结合平衡位置的定义分析判断。
【解答】根据图片可知，电路中有电源，没有电流表，应该为电动机的工作原理图，故C、D错误；
当线圈与磁感线垂直时，此时线圈处于平衡位置，而此时线圈与磁感线方向平行，因此线圈会受到磁场力的作用而转动，故A错误，B正确。
故选B。
4．图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，能产生感应电流的是…（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生感应电流的条件：①闭合电路的部分电路；②在磁场中做切割磁感线运动，据此分析判断。
【解答】AB.导线的运动方向与磁感线方向相同，此时导线不切割磁感线，因此不产生感应电流，故A、B不合题意；
C.磁感线沿水平方向，导线的运动方向向下，那么导线做切割磁感线运动，会产生感应电流，故C符合题意；
D.导线静止，没有在磁场中做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故D不合题意。
故选C。
5．如图为发电机工作原理，下列有关说法正确的是…………（ ）
A．当发电机工作时，电流始终从电刷A流向电刷B
B．当磁极不动，线圈反转时，线圈中的电流方向也跟着反向
C．当线圈不动，磁极转动时，不会有感应电流产生
D．发电机线圈每转过一圈，电流的方向改变一次
【答案】B
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】AB.感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向有关；
C.根据电磁感应的条件判断；
D.发电机线圈每转过平衡位置就改变一次电流的方向，据此判断。
【解答】 A.根据图片可知，这是交流发电机的原理图，当发电机工作时，线圈内外都是交流电，电流的方向会发生周期性变化，故电流的方向不总是从电刷A流向电刷B，故A错误；
B.产生感应电流的方向与切割磁感线的方向、磁场方向有关，当磁极不动，线圈反转时，线圈中的电流方向也跟着反向，故B正确；
C.当线圈不动，磁极转动时，磁极切割磁感线运动时会产生感应电流，故C错误；
D.发电机线圈每转过平衡位置就改变一次电流的方向，故每转过一圈，电流的方向改变两次，故D错误。
故选B。
6．小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶地发现灯丝在晃动。关于这种现象，下列说法正确的是………………（ ）
A．灯丝晃动是灯丝发热引起的
B．灯丝晃动是因为磁场对通电灯丝的作用
C．灯丝晃动是因为磁体能吸引钨丝
D．灯丝晃动是因为电能全部转化成了机械能
【答案】B
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】根据通电导体在磁场中受力的知识分析判断。
【解答】正在发光的灯泡，灯丝中有电流经过，放到U形磁体中间后会受到力的作用而运动。因为灯丝中为交流电，即电流方向不断改变，因此灯丝受到磁力的方向不断改变，因此灯丝晃动，将电能转化为机械能和热能，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
7．如图所示为直流电动机及其换向器的结构原理图。下列说法正确的是（ ）
A．当线圈平面与磁感线平行时，自动改变电流方向
B．线圈如果没有惯性，直流电动机也能工作
C．当线圈平面与磁感线平行时，自动改变磁感线方向
D．当线圈平面与磁感线垂直时，自动改变电流方向
【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据换向器的用途分析判断。
【解答】AD.根据图片可知，换向器就是两个铜半环，当线圈平面与磁感线方向垂直时，线圈转动到换向器的缝隙处，此时电流断开，然后线圈的两个线头与另外的铜半环接触，从而改变电流方向，保证线圈能够继续转动下去，故A错误，D正确；
B.如果没有惯性，那么线圈平面与磁感线垂直时，此时电流断开，线圈不受力，就不能继续转动下去，故B错误；
C.磁感线的方向与磁体的情况有关，不受外部条件影响，故C错误。
故选D。
8． 关于交流发电机，下列说法正确的是（ ）
①当线圈平面转至与磁感线垂直位置时，感应电流为零
②当线圈平面转过与磁感线平行位置时，感应电流方向改变
③当线圈平面转至与磁感线平行位置时，感应电流为零
④当线圈平面转过与磁感线垂直位置时，感应电流方向改变
A．①③ B．②③ C．①④ D．①②④
【答案】C
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关，据此分析判断。
【解答】 ①线圈在转动过程中，当转至与磁感线垂直位置时，这一瞬间线圈不切割磁感线，线圈中没有感应电流，即此时感应电流为零，故①正确；
②线圈在转过与磁感线平行时，线圈运动方向和磁感线方向都不变，所以线圈中电流方向不变，故②错误；
③线圈在转至与磁感线平行时，线圈做切割磁感线运动，此时线圈中的感应电流最大，故③错误；
④线圈在转动过程中，当转过与磁感线垂直位置时，这一瞬间感应电流方向改变，故④正确。
则正确的是①④。
故选C。
9．世界上第一台电机的原理如图所示：在一个盘子内注入水银，盘子中央固定一个永磁体，盘子上方悬挂一根导线，导线的一端可在水银中移动，另一端跟电池的一端连接在一起，电池的另一端跟盘子连在一起，接通电路，悬挂的这根导线就能运动起来。下列说法正确的是 （ ）
A．工作时将机械能转化为电能
B．电机的原理是通电导线在磁场中受力运动
C．如果将盘内的水银换成水，那么悬挂的导线将运动得更快
D．把电池的正、负极对调，导线的运动方向不会改变
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】AB.根据电动机的工作原理和能量转化的知识分析；
C.通电导体在磁场中受力大小与磁场强弱和电流大小有关；
D.通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】AB.根据描述可知，电动机的工作原理为通电导线在磁场中受力运动，将电能转化为机械能故A错误，B正确；
C. 如果将盘内的水银换成水，那么电阻变大，通过电路的电流变大，则导线受到的力减小，因此悬挂的导线将运动得更慢，故C错误；
D. 把电池的正、负极对调，则通过电流的方向改变，那么导线受力方向改变，故D错误。
故选B。
10． 关于换向器的说法正确的是 （ ）
A．换向器是由相互绝缘的两个铜圆环制成的
B．换向器是由相互绝缘的两个铜半环制成的
C．有了换向器就能改变电源的正负极
D．线圈每转一周，换向器转两周
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据换向器的结构和用途分析判断。
【解答】AB.换向器是由相互绝缘的两个铜半环制成的，故A错误，B正确；
C.有了换向器就能线圈中的电流方向，而不能改变电源的正负极，故C错误；
D.线圈每转一周，换向器转一圈，故D错误。
故选B。
11． 要改变直流电动机的旋转方向，可行的办法是 （ ）
A．改变磁场的强弱 B．改变电流的大小
C．只改变磁场方向 D．同时改变电流方向和磁场方向
【答案】C
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，据此分析判断。
【解答】 要改变直流电动机的旋转方向，可行的办法改变磁场方向，或者改变电流方向，但是二者只能改变一种，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
12．（2023九上·杭州月考）如图所示，使一个铜盘绕其竖直的轴转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的。现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则（ ）
A．铜盘转动将变慢
B．铜盘转动将变快
C．铜盘仍以原来的转速转动
D．铜盘的转动速度是否变化，要根据磁铁的两端哪是N极，哪是S极来决定
【答案】A
【知识点】电磁感应；磁场对通电导线的作用；通电导体在磁场中的受力方向的判断；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】考查电磁感应和通电导体在磁场中的受力情况。
1、电磁感应：闭合回路做切割磁感线运动可产生电流，用右手定则判断电流方向：右手伸开，使拇指和四指在同一平面且成90°，磁感线穿过掌心，拇指指向导体运动方向，四指方向即感应电流的方向。
2、通电导体在磁场中的受力情况：通电导体在磁场中会受到力的作用，可用左手定则判断力的方向：左手伸开，使拇指和四指在同一平面且成90°，磁感线穿过掌心，四指指向电流方向，拇指指向为导体受到的力的方向，
【解答】假设蹄形磁铁上端为N级，下端为S级，铜盘逆时针转动。由右手定则可得铜盘产生的电流方向由外指向圆心。此时铜盘成了通电导体，在磁场中受到力的作用，由左手定则可判断该力的方向为顺时针方向，与铜盘运动方向相反，因此铜盘转动将变慢。另外可从能量角度考虑，部分机械能转化成了电能，铜盘转动也会变慢。
故选A。
13．（2023八下·拱墅期末）如图所示，金属棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中，两个蹄形磁体的N极和S极标识都没了。当小乐拉动AB向右移动时，发现CD会向左运动。以下说法错误的是（ ）
A．在铜、铁两种金属中，应该选用铜来制作AB和CD
B．此探究实验中，装置甲的工作原理是电流的磁效应
C．若AB不动，向左移动甲中的磁体，CD会向左运动
D．若调换装置乙中磁体的上下磁极，拉动AB向左移动，CD会向左运动
【答案】B
【知识点】电磁感应；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）铁磁性物质在磁场中会受到吸引力；
（2）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，这就是电磁感应现象；
（3）（4）感应电流的方向与磁场方向和运动方向有关，导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，据此分析判断。
【解答】A.铁在磁场中会受到磁场的吸引，从而影响实验效果，为了使实验效果明显，选择的金属棒应该是铜棒，故A正确不合题意；
B.拉动AB向右移动时，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，则此装置甲应用的原理是电磁感应，故B错误符合题意；
C.当小乐拉动AB向右移动时，发现CD会向左运动，若AB不动，向左移动甲中的磁体，相当于AB向右切割磁感线，产生的电流方向不变，CD会向左运动，故C正确不合题意；
D.拉动AB向左移动，产生的电流方向改变，若调换装置乙中磁体的上下磁极，磁场的方向改变，CD受力的方向不变，CD会向左运动，故D正确不合题意。
故选B。
14．（2023八下·杭州期末）如图所示，折一个U形铝箔框，其两端通过回形针与干电池的正负极相连，铝箔框会朝一个方向摆动，这就是“铝箔秋千”。其工作原理与下列选项相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.闭合开关后，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针发生偏转，这就是电磁感应现象，为发电机的工作原理，故A不合题意；
B.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B不合题意；
C.当线圈中有电流通过时，线圈可以吸引大头针，这是电流的磁效应，故C不合题意；
D.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，这是就电动机的工作原理，故D符合题意。
故选D。
15．（2023八下·杭州月考）马拉松比赛时常采用感应芯片计时，芯片里的线圈一旦有电流通过，就会激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时，就能计时，下列器件工作原理与它相同的是（ ）
A．电风扇 B．电磁起重机
C．手摇发电机 D．电铃
【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据图片分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】根据“当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时，就能计时”可知，它的工作原理为电磁感应现象。
A.电风扇的主要结构为电动机，原理为通电导体在磁场中受力运动，故A不合题意；
B.电磁起重机的主要结构为电磁铁，原理为电流的磁效应，故B不合题意；
C.手摇发电机的工作原理为电磁感应，故C符合题意；
D.电铃的主要结构为电磁铁，原理为电流的磁效应，故D不合题意。
故选C。
16．（2023·宁波模拟）如图是一些研究电磁现象实验的示意图。关于这些实验，下列说法中错误的是（ ）
A．甲实验中，导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场
B．乙实验中，闭合开关后，导体棒ab由静止变为运动，说明这个过程中电能转化为机械能
C．丙实验中，两线圈匝数相同，通过线圈的电流不同，电磁铁吸引大头针个数不同，说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关
D．丁实验中，导体棒ab水平向左运动，电流表指针发生偏转，说明只要导体在磁场中运动，就一定能产生电流
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素；磁场对通电导线的作用；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据图片中描述的场景，分析其中包含的物理原理即可。
【解答】A.甲实验中，导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故A正确不合题意；
B.乙实验中，闭合开关后，导体棒ab中有电流经过时会受到磁场力的作用，由静止变为运动，这个过程中电能转化为机械能，故B正确不合题意；
C.丙实验中，两线圈匝数相同，通过线圈的电流不同，电磁铁吸引大头针个数不同，说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关，故C正确不合题意；
D.丁实验中，导体棒ab水平向左运动时会切割磁感线而产生感应电流，电流表指针发生偏转，而并不是所有的运动都能产生电流，故D错误符合题意。
故选D。
17．如图所示，通电导体a、b固定不动，左磁体对a的作用力为Fa，右磁体对b的作用力为Fb，下列说法中正确的是（ )
A．Fa、Fb方向相反
B．Fa、Fb方向相同
C．Fa、Fb方向相反
D．Fa、Fb方向相同
【答案】A
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素分析判断。
【解答】通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
A.a、b所在磁场方向相同，a中电流方向向外，b中电流方向向内，即电流方向相反，那么a、b受到磁力方向相反，故A正确；
B.a、b所在磁场方向相同，a中电流方向向内，b中电流方向向外，即电流方向相反，那么a、b受到磁力方向相反，故B错误；
C.a、b所在磁场方向相反，a中电流方向向外，b中电流方向向内，即电流方向相反，那么a、b受到磁力方向相同，故C错误；
D.a、b所在磁场方向相同，a中电流方向向内，b中电流方向向外，即电流方向相反，那么a、b受到磁力方向相反，故D错误。
故选A。
二、填空题
18．如图所示为一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，它根据第 (填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力“)的原理发电，这个过程中 转化为电能，产生的电能储存于魔方内。度方还能通过USB端口给移动设备充电。给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 (填“电源”或“用电器”)。
【答案】电磁感应；机械能；电源
【知识点】基本电路与电路图；电磁感应
【解析】【分析】（1）根据发电机的工作原理和能量转化过程分析；
（2）用电器消耗电能，电源提供电能。
【解答】（1）如图所示为一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，它根据电磁感应的原理发电，这个过程中机械转化为电能，产生的电能储存于魔方内。
（2）给移动设备充电时，魔方相当于电路中的电源。
19．在如图所示的甲、乙两个电机模型中，属于直流电动机的是 ，属于交流发电机的是 。当它们工作时，甲电机的外电路中通过的是 电，乙电机线圈中通过的是 电；甲电机是利用 的原理工作的，主要由 和 组成，工作时把 能转化为 能。
【答案】乙；甲；交流；交流；电磁感应；转子(线圈)；定子(磁体)；机械；电
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理
【解析】【分析】（1）有电源的为电动机，有电流表的为发电机；
（2）交流发电机产生交流电，直流电源产生直流电；
（3）根据发电机的结构和能量转化过程分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，甲图中有电流表，则为交流发电机；乙图有电源，应该为直流电动机；
（2）甲为交流发电机，通过交流电；乙为直流电动机，通过直流电；
（3）甲为发电机，是利用电磁感应的原理工作的，主要由转子(线圈) 和 定子(磁体) 组成，工作时把 机械能转化为电能。
20．（2023九上·温州开学考）如图是手机无线充电的原理简化图，当充电器线圈接通电源之后该线圈就会产生磁场。
（1）当手机放在充电器上的时候，手机中的线圈就会产生 实现无线充电。
（2）请在图中标出A点的磁场方向(电流方向为逆时针)。
（3）与传统方式相比，请对这种充电方式进行评价 。
【答案】（1）感应电流
（2）
（3）无线充电不需要连接充电线，非常方便，且用电安全，对手机接口也没有磨损。
【知识点】电磁感应
【解析】【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，会产生感应电流，这就是电磁感应现象。
（2）根据右手定则判断磁场方向；
（3）可从是否需要有线连接手机的角度分析。
【解答】（1）当手机放在充电器上的时候，手机中的线圈就会产生感应电流实现无线充电。
（2）右手弯曲的四指指尖朝向电流的环绕方向，此时大拇指指向上端，则上面为磁场的N极，则A点的磁场方向向下；
（3）与传统方式相比，无线充电不需要连接充电线，非常方便，且用电安全，对手机接口也没有磨损。
21．如图所示是简易压力传感器的原理图，弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间，B板固定，滑动变阻器R的滑片P与A相连，并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有一条形磁体，条形磁体正下方有一电磁铁，R0为定值电阻。开关S闭合，电路接通后，电压表示数为U1，弹簧乙的总长度为L1；当用力F向下压弹簧甲时，电压表示数为U2，弹簧乙的总长度为L2，则U1 U2，L1 L2。(均填“>”“<”或“=”)
【答案】<；>
【知识点】欧姆定律及其应用；磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，根据滑动变阻器的阻值变化确定电压表的示数变化即可。
（2）先根据右手螺旋定则确定螺线管的N、S极；当用力F向下压弹簧甲后，滑动变阻器接入电路的电阻变大，据此分析电流变化和磁场强弱变化，最后确定磁力大小的变化，最终判断弹簧乙的长度。
【解答】（1）开关S闭合，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压。当向下压弹簧甲时，滑动变阻器接入的阻值变大。根据串联电路的分压规律可知，此时电压表的示数增大，即U1（2）根据右手螺旋定则可知，螺线管的下方为N极，上方为S极；
当用力F向下压弹簧甲后，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，因此螺线管的磁性减弱，磁体N极与螺线管的S极相互吸引的力减小，弹簧乙伸长的长度变小，即L1＞L2。
三、实验探究题
22．发光二极管简称LED，是一种高效节能的光源，用符号表示，具有单向通电性，在电路中电流只能从正极流入，从负极流出，反之则不发光。桐桐设想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关“，于是将两个相同A平的LED灯反向并联后连接到电路中，与一段长Q直导线PQ构成闭合电路，PQ置于磁场中，并进行如下实验：
①使PQ快速向外切割磁感线，发现A灯发光，B灯不发光；
②再使PQ快速向里切割磁感线，发现B灯发光，A灯不发光。
（1）实验中，选用LED灯的作用： 。
（2）通过上述实验可以获得的结论： 。
（3） 请做出合理猜想：感应电流的方向还与 有关，则在做了上述实验后，还应该补做的实验是 。
【答案】（1）方便判断电路中电流的方向
（2）感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关
（3）磁场方向；将磁体N、S极对换之后，PQ快速向外（或里）做切割磁感线运动，记录A、B灯的发光情况，与实验①（或②）结果进行比较
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）根据LED的单向导电性分析即可；
（2）根据LED灯泡的发光情况判断电流方向，进而描述感应电流方向的影响因素；
（3）根据自己对感应电流方向的影响因素进行推测，并根据控制变量法的要求设计实验。
【解答】（1）LED具有单向导电性，而两个LED反向并联，可以方便的判断电路中电流的方向；
（2）根据实验①②可知，导体运动的方向相反时，A灯和B灯交替发光，说明产生感应电流的方向改变，那么得到： 感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关 。
（3）我的猜想为：感应电流的方向还与磁场方向有关，则在做了上述实验后，还应该补做的实验是：将磁体N、S极对换之后，PQ快速向外（或里）做切割磁感线运动，记录A、B灯的发光情况，与实验①（或②）结果进行比较。
23．（2023八下·余姚期末）用如图甲、乙所示的装置，分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”。
（1）图甲中，闭合开关，小磁针静止时N极指向 侧。(填“左”或“右")。
（2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变，这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和 方向是否有关。
（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体 (填“左右”或“上下”)运动时，灵敏电流计的指针偏转。这说明闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时，导体中会产生感应电流。
【答案】（1）右
（2）电流
（3）左右；切割磁感线
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，根据磁极之间的相互作用判断小磁针的指向。
（2）根据描述分析哪个因素发生改变即可；
（3）根据乙图可知，磁场沿竖直方向，当导体沿水平方向运动时，它会切割磁感线，进而产生感应电流，据此分析解答。
【解答】（1）根据图甲可知，线圈上电流向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为电磁铁的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，右端为N极，即N极指向右侧。
（2）将电源正负极对调后，通过线圈的电流方向与原来相反，则：这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和电流方向是否有关。
（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，灵敏电流计的指针偏转。这说明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。
24．（2023·浙江期中）某实验小组用如图甲所示的装置探究感应电流产生条件。
（1）某同学闭合开关后进行了如下操作，其中能产生感应电流的是 ____（填写字母）。
A．导体AB不动，让磁体左右运动 B．磁体不动，让导体AB上下运动
（2）根据实验现象，初步得到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。
（3）如果将灵敏电流计换成 ，可进一步研究电动机工作原理。
（4）如图乙是手摇发电机的原理图，当线圈转动到图示位置时，线圈中 （填“有”或“无”）电流。
【答案】（1）A
（2）切割磁感线
（3）电源
（4）无
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）产生感应电流的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中；③做切割磁感线运动；
（2）根据电磁感应的定义解答；
（3）根据电动机工作原理和电磁感应现象的实验过程分析。
（4）分析线圈是否切割磁感线即可。
【解答】（1）A.此时磁场沿竖直方向。导体AB不动，磁体左右运动时，相当于磁体不动，而AB左右移动，则导体切割磁感线，会产生感应电流，故A正确；
B.磁体不动，导体AB上下移动时，运动方向与磁场方向平行，此时不切割磁感线，不会产生感应电流，故B错误。
故选A。
（2）根据实验现象，初步得到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。
（3）在研究电动机工作原理的实验中，导体中需要有电流经过，即电路中肯定存在电源，因此可将灵敏电流计换成电源。
（4）如图乙是手摇发电机的原理图，当线圈转动到图示位置时，此时线圈的转动方向与磁场方向一致，即不切割磁感线，那么不会产生感应电流。
25．（2022九上·余姚期中）为了探究电动机工作过程，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机（如图所示），他用回形针做
成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕成一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮（相当于电动机结构中的换向器）并将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就就会不停转动起来。
（1）电动机工作原理的是 。
（2）要想改变线圈的转动方向，小明可以采取的措施是 。
（3）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是 。
【答案】（1）通电线圈在磁场中受力转动的原理
（2）改变电流方向、改变磁场方向
（3）电源电压太低或磁铁磁性太弱
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）根据电动机的工作原理解答；
（2）根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素解答；
（3）根据通电导体受力大小的影响因素解答。
【解答】（1）电动机工作原理的是：通电线圈在磁场中受力转动的原理；
（2）要想改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，则小明可以采取的措施是：改变电流方向、改变磁场方向。
（3）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是线圈受到的电磁力太小，即电源电压太低或磁铁磁性太弱。
四、解答题
26．（2023·柯桥模拟）一些大型商场内常会安装观光电梯，其简图及部分数据如图甲所示。电梯满载上升时，主电动机提供动力，驱动轿厢。已知商场营业时间为10：00-22：00，该时间段内电梯一直处于通电状态。为了安全，电梯设置了超载报警装置，其简图如图乙。控制电路电压12V，
当电流大于0.2A时，衔铁吸合，电铃响电梯自动报警。压力传感器的电阻与所受压力F的关系如图丙，忽略电磁继电器、导线等的电阻。
（1）自动报警装置中的电磁铁右端为 极。
（2）某次达到最大载重时，电梯自动报警，求此时R0的阻值。
（3）营业期间该电梯平均有五分之三的时间处于待机状态，其他时间以额定功率运行，求一天中的耗电量。
【答案】（1）S
（2）根据铭牌可知，当最大载重时电梯受到的压力F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N；
根据图像可知，压力传感器此时的电阻为40Ω；
此时的总电阻为：；
则R0的阻值：R0=R总-R=60Ω-40Ω=20Ω。
（3）根据题意可知，电梯的待机时间为：t=，则工作时间t'=12h-7.2h=4.8h；
那么待机消耗的电能：W=Pt=1kW×7.2h=7.2kW·h；
工作消耗的电能：W'=P't'=25kW×2.8h=120kW·h；
则一天消耗的电能：W总=W+W'=7.2kW·h+120kW·h=127.2kW·h。
【知识点】欧姆定律及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断；电功计算公式的应用
【解析】【解答】（1）根据图乙可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为电磁铁的N极，右端为S极。
【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（2）根据铭牌计算出最大载重，根据图像确定此时压敏电阻的阻值。根据公式计算出串联电路的总电阻，再根据R0=R总-R计算即可。
（3）根据W=Pt分别计算出电梯待机和工作时消耗的电能，然后相加即可。
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