第 31 讲《14.7 学生实验:探究—产生感应电流的条件》(分
层练习)-2023-2024 学年九年级物理全一册同步精品课堂北
师大版)(原卷版)
一、单选题
1.如图是动圈式话筒内部结构示意图,当声音使膜片振动时,与膜片相连、处在磁场
中的线圈也跟着一起振动,切割磁感线,使线圈中产生电流。在如图所示的实验中,与
动圈式话筒工作原理相同的是( )
A.甲图中带有铁芯的线圈通电后能吸住挂有重物的铁片
B.乙图中小磁针上方的直导线通电时,小磁针发生偏转
C.丙图中闭合开关,原来静止的铜棒 ab 中有电流通过,它就会运动起来
D.丁图中闭合开关,使导体 AB 沿箭头所示方向左右摆动,灵敏电流表指针发生偏
转
2.交流电电流方向每隔一定时间改变一次。小刚将一个灯泡接在某交流电路上,闭合
开关用一蹄形磁铁去靠近灯泡,他发现发光的灯丝来回振动,图中与此现象原理相同的
是( )
A. B.
C. D.
3.下图所示是一种环保型手电筒,使用时将它来回摇晃,让磁体在线圈中往复运动,
就能使灯泡发光。选项四幅图中与这种手电筒的工作原理相同的是( )
动圈式话筒 动圈式扬声器 电动机 电铃
A B C D
A.A B.B C.C D.D
4.如图所示的四个电磁实验中,能够说明“发电机工作原理”的实验是( )
A. B.
C.
D.
5.将导体 ab、开关和灵敏电流表用导线连接,导体 ab 放置在磁极间,如图所示。下
列说法正确的是( )
A.开关断开,磁体不动,ab 快速运动,指针偏转
B.开关闭合,磁体不动,ab 竖直上下运动,指针偏转
C.开关闭合,磁体不动,ab 水平向左快速移动,指针不偏转
D.磁体磁极对调,磁体静止后,开关闭合,ab 水平向右快速运动,指针偏转
6.如图所示,是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时它能发电,其原理是( )
A.同种电荷相互排斥 B.磁场对电流有力的作用
C.电磁感应 D.电流周围存在磁场
7.图是一种手压电筒,按压手柄,塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转,使灯泡发
光。图中能反映这一过程工作原理的是( )
A. B.
C.
D.
8.物理活动课中,同学们用如图所示的装置做电磁实验,将导体 ab 用两根绝缘细线悬
挂放在蹄形磁铁中央,导体 ab 两端连接着导线。若要求在虚线框中只接入某个实验器
材既可进行相应的实验,则下列说法中正确的是( )
A.若接入电流表可研究电动机的工作原理
B.若接入灵敏电流计可研究电流的磁效应
C.若接入电池可研究电磁感应现象,与发电机原理相同
D.若接入学生电源可研究通电导体在磁场中受力,与电动机原理相同
9.如图所示的手电筒内部有一个线圈,线圈内有一可来回运动的条形磁体,当上下摇
动时手电筒即可发光。图所示实验中,与手电筒工作原理一致的是( )
A. B.
C. D.
10.在机场、火车站、博物馆等一些需要进行安全检查的场所,安检人员利用手持式金
属探测器对旅客或观众进行检查(如图所示).当探测器靠近金属物品时,在金属物品
中就会产生感应电流,由此导致探测器发出警报,以提示要做进一步的检查.在我们学
习过的下列装置中,与上述探测器能使金属物品中产生感应电流的原理最为相似的是
A.电磁继电器
B.动圈式扬声器
C.验电器
D.动圈式话筒
二、多选题
11.某同学做“探究感应电流产生条件”的实验,将导体棒 AB、开关 S、灵敏电流计和蹄
形磁体进行连接和组装,如图所示。实验中通过灵敏电流计指针是否偏转反映出电路中
是否有电流产生,下列说法正确的是( )
A.闭合开关,导体棒 AB 水平向右运动,灵敏电流计指针发生偏转
B.闭合开关,导体棒 AB 竖直上下运动,灵敏电流计指针几乎不发生偏转
C.闭合开关,蹄型磁铁水平向右运动,灵敏电流计指针几乎不发生偏转
D.断开开关,导体棒 AB 水平向左运动,灵敏电流计指针发生偏转
12.物理源于生活,又用于生活。如图所示,每个选项中的示意图描述了实验现象及其
应用的对应关系,其中对应关系正确的是( )
A. B.
C. D.
13.某同学研究磁场产生电流的实验情景如图所示。导体 AB、导线、开关和灵敏电流
计组成闭合电路,导体 AB 用绝缘细线悬挂置于蹄形磁体的磁场中,(导体 AB 的运动
方向用箭头表示,没有箭头表示导体 AB 处于静止状态),观察灵敏电流计指针偏转情
况。下列结论中合理的是( )
A.由甲、乙两图可得:电流的产生与导体 AB 是否切割磁感线有关
B.由乙、丙两图可得:电流方向与导体 AB 切割磁感线方向有关
C.由丙、丁两图可得:电流方向与磁场方向有关
D.由乙、丁两图可得:电流方向与磁场方向无关
14.小利同学设计并进行了一组探究实验,实验过程如图所示。实验发现,当电路闭合
时,原来静止在南北方向上的可自由转动的小磁针会发生偏转,偏转的方向如图中的箭
头指示的方向。对于这组实验,下列说法中正确的是( )
A.该组实验证明了电磁感应现象
B.甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场
C.该组实验现象可用来说明发电机的工作原理
D.甲、丙两图的实验说明通电导体周围的磁场方向与导体中的电流方向有关
三、填空题
15.有一种手压式自发电手电筒,当电池没电时,通过不断按压手柄就能产生电流,
使 LED 灯正常发光,如图(甲)图所示;在图中,乙、丙、丁是有关电和磁的三个常
见实验原理图,能够反映自发电手电筒发电原理的是 图。
16.小东利用如图甲所示的装置探究“什么情况下磁可以生电”。他闭合开关,将导体棒
AB 以一定的速度沿水平方向向右移动,可以观察到灵敏电流计指针 (选填“发生”
或“不发生”)偏转。图乙所示是一种手摇发电 LED 照明灯,改变转动摇把的速度,发
现 LED 灯的亮度发生了改变。该现象说明感应电流的大小与 有关。
17.小东探究产生感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线方向的关系,他做了如下实
验:金属棒 AB 未移动时,灵敏电流计的指向如图甲所示;小东将金属棒 AB 向右移动
时,灵敏电流计偏转情况如图乙所示;改变金属棒 AB 的移动方向,再次进行实验,灵
敏电流计的偏转情况如图丙所示,小东同学探究的问题是:感应电流的方向与
是否有关。
18.如图所示是学习电磁现象过程中做过的几个实验。
(1)如图所示的四个电磁实验中,能够说明“电动机工作原理”的实验是 。
(2)电动机工作过程中,可以将电能转化为 能。
19.如图是一款运动手环,手环内置一空心密闭的塑料管,管内有一小块可移动的磁铁,
管外绕着线圈。戴着这种手环步行时,磁铁随手臂的摆动在管内往复运动,线圈中便会
产生电流。它是利用 原理工作的,与 (选填“发电机”或“电动机”)
的工作原理相同。
20.如图是探究感应电流方向与哪些因素有关的实验示意图。根据电流表指针偏转方向,
比较其中甲、乙两图可以得出感应电流的方向跟 方向有关的结论;比较甲、丙两
图可以得出感应电流的方向跟 方向有关的结论。在这个实验中能量的转化过程是
能转化成 能。导体中要有感应电流产生应满足的条件是:导体是 电路的一部
分;导体要做 磁感线运动。
四、实验题
21.小海为了探究“感应电流的方向与导体的运动方向是否有关”,他选择用如图所示的
装置进行实验。以下是他的实验步骤:
①闭合开关,保持蹄形磁体静止,使导线框的 ab边从图中位置以某一速度 v 沿水平方
向向右运动,记录灵敏电流表指针偏转的方向;
②调换蹄形磁体的磁极,保持蹄形磁体静止,使导线框的 ab边从图中位置仍以速度 v
沿水平方向向左运动,记录灵敏电流表指针偏转的方向;
根据以上实验过程,回答下列问题:
(1)小海计划探究的自变量是 ;
(2)小海实际探究过程中存在的问题是 。
22.实验课上某小组同学开展了一系列电磁方面的实验探究。
(1)用图甲所示装置验证电流可以产生磁场。开关闭合前,小磁针静止时指向与导线
平行。闭合开关,观察到 的现象,说明电流可以产生磁场;
(2)如图乙所示,实验中将金属导体棒 ab 放在磁场中两根平行的金属导轨上,闭合开
关,导体棒 ab 向右运动;将磁体的磁板对调,闭合开关,导体棒 ab 向左运动。该实验
探究的问题是 ;
(3)图丙是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的装置,导体 AB、开关、灵
敏电流计用导线连接组成回路。闭合开关,让导体 AB 在磁场中 (选填“竖直上下”
或“水平左右”)运动,发现电流计的指针偏转,这是电磁感应现象。 (选填“发电
机”或“电动机”)就是利用该现象的装置。
23.(1)用如图甲所示的装置,探究“磁场对通电导体的作用力”。闭合开关后,左右移
动滑动变阻器的滑片,发现金属导体 AB 始终保持静止。经检查,全部实验器材均无故
障且连接无误。请你猜想金属导体 AB 没有运动起来的原因是 ,写出检验猜想的方
法: ;
(2)用图乙所示的装置,探究“感应电流产生的条件”。闭合开关后,进行两次操作:
①将导体 AB 沿水平方向向右运动;②将导体 AB 沿竖直方向向上运动。观察电流计指
针,发现进行操作 时电流计指针发生偏转。(选填操作序号)
24.在学校实验室开放时,小丽对手摇发电机非常感兴趣,她想:发电机产生感应电流
大小跟哪些因素有关呢 根据经验又想到可以根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电
流大小,于是她利用如图所示的手摇发电机开展了实验探究,得到如下表所示的实验现
象.请你根据小丽在实验数据表格中记录的实验现象回答下列问题:
(1)小丽计划探究的问题中的自变量是 ;
(2)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;
(3)根据实验探究记录的现象得到的初步结论是: .
实验次数 1 2 3
线圈转速 慢 较快 快
线圈转向 顺时针 顺时针 顺时针
小灯泡亮度 暗 较亮 亮
25.发电机是如何发电的呢?同学们用如图所示的装置进行探究.
(1)将导体棒 ab悬挂起来保持静止,闭合开关,灵敏电流计G 指针不偏转,说明电路
中 (选填“有”或“无”)电流产生.
(2)小明认为“中要导体在磁场中运动就可以产生电流”.为验证小明的猜想是否正确,
实验小组继续进行探究活动,并把观察到的现象记录到下表中:
序号 磁体摆放方向 ab运动方向 电流计指针偏转情况
1 竖直上下运动 不偏转
2 N极在上 水平向左运动 向右偏转
3 水平向右运动 向左偏转
4 竖直上下运动 不偏转
5 N极在下 水平向左运动 向左偏转
6 水平向右运动 向右偏转
①根据记录的实验数据可知,小明的观点是 (选填“正确”或“错误”)的;
②比较第 2、3次实验现象,可以得到的结论是 ;
③比较第3、6交实验现象,可以得到的结论是 .
(3)在整理器材时,小明未断开开关,先撤去蹄形磁铁,有同学发现指针又偏转了!
他们再重复刚才的操作,发现灵敏电流计G 的指针都偏转.请你根据以上所有信息,写
出产生感应电流的条件: .
五、科普阅读题
26.请阅读《磁性材料》并回答问题。
磁性材料
磁性材料主要是指铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。最早关于
磁性材料的应用始于我国古代的指南针,这也是中国古代四大发明之一。在 1086 年,
沈括在《梦溪笔谈》中记载了它的制造方法,1119 年,朱或在《萍洲可谈》中记载了
罗盘用于航海。奥斯特、法拉第、安培等也做出巨大贡献。
按磁化后去磁的难易程度可将磁性材料分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易失
去磁性的物质叫软磁性材料,不容易失去磁性的物质叫硬磁性材料。一般来说,软磁性
材料剩磁较小,硬磁性材料剩磁较大。还可以按用途将磁性材料分为永磁材料、软磁材
料、磁记录——矩磁材料、旋磁材料、压磁材料等。常见的永磁材料有铝镍钴合金、铁
氧体永磁材料和稀土永磁材料,常见的磁性很强的永磁体是用钕铁硼材料制成的。磁记
录——矩磁材料是利用磁特性和磁效应输入、记录、存储及输出声音、图像、数字等磁
性火车票银行卡磁带信息的磁性材料。
磁性材料日常应用非常广泛,如银行卡、磁带、磁性火车票、磁贴等,图 26 所示。
硬磁性材料应用:扬声器、话筒、电表、按键、电机、继电器、传感器、开关等。
软磁性材料应用:电磁铁、磁头、耳机、继电器、传感器、磁敏元件(开关)等。
磁性材料最尖端研究是纳米颗粒永磁材料、非晶磁纤维、稀土过度族金属永磁材料。
我国是一个稀土金属大国,稀土过度族金属永磁材料研究必须要走在国际前列,将来需
要同学们来实现。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)按磁化后去磁的难易程度可将磁性材料分为软磁性材料和 。
(2)话筒的种类很多,如图是动圈式话筒构造示意图。当你对着话筒说话或唱歌时,
声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动,线圈处在磁场中,就会产生变化
的电流。通过上面的叙述,动圈式话筒是根据 原理制成的。第 31 讲《14.7 学生实验:探究—产生感应电流的条件》(分
层练习)-2023-2024 学年九年级物理全一册同步精品课堂北
师大版)(解析版)
一、单选题
1.如图是动圈式话筒内部结构示意图,当声音使膜片振动时,与膜片相连、处在磁场
中的线圈也跟着一起振动,切割磁感线,使线圈中产生电流。在如图所示的实验中,与
动圈式话筒工作原理相同的是( )
A.甲图中带有铁芯的线圈通电后能吸住挂有重物的铁片
B.乙图中小磁针上方的直导线通电时,小磁针发生偏转
C.丙图中闭合开关,原来静止的铜棒 ab 中有电流通过,它就会运动起来
D.丁图中闭合开关,使导体 AB 沿箭头所示方向左右摆动,灵敏电流表指针发生偏
转
【答案】D
【解析】当声音使膜片振动时,与膜片相连、处在磁场中的线圈也跟着一起振动,切割
磁感线,使线圈中产生电流,所以,话筒的工作原理是电磁感应。
A.甲图中带有铁芯的线圈通电后能吸住挂有重物的铁片,说明通电的线圈带有磁性,
故 A 不符合题意;
B.乙图中小磁针上方的直导线通电时,小磁针发生偏转,说明通电导线的周围存在磁
场,故 B 不符合题意;
C.丙图中闭合开关,原来静止的铜棒 ab 中有电流通过,它就会运动起来,说明通电导
线在磁场中受力的作用,是电动机的工作原理,故 C 不符合题意;
D.丁图中闭合开关,使导体 AB 沿箭头所示方向左右摆动,灵敏电流表指针发生偏转,
说明闭合电路中的部分导体切割磁感线会产生感应电流,是发电机的工作原理,与话筒
的工作原理相同,故 D 符合题意。
故选 D。
2.交流电电流方向每隔一定时间改变一次。小刚将一个灯泡接在某交流电路上,闭合
开关用一蹄形磁铁去靠近灯泡,他发现发光的灯丝来回振动,图中与此现象原理相同的
是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意可知,灯丝发光说明有电流通过灯丝,当把蹄形磁铁去靠近灯泡时,发
光的灯丝在磁场中受到力的作用,因为通过灯丝的电流是交变电流,电流方向不断发生
周期性变化,因此发光的灯丝在磁场中受到的力的方向也会发生周期性变化,因此发光
的灯丝来回振动,所以该现象的原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
A.该装置是奥斯特实验装置,表明通电导线周围有磁场,故 A 不符合题意;
B.该装置是研究电磁铁磁性强弱的实验装置,利用的是电流的磁效应,故 B 不符合题
意;
C.如图是探究电磁感应现象的装置,当导体做切割磁感线运动时会有感应电流产生,
故 C 不符合题意;
D.如图电路,当闭合开关时,导体棒中有电流流过,在磁场中受到力的作用而运动,
故 D 符合题意。
故选 D。
3.下图所示是一种环保型手电筒,使用时将它来回摇晃,让磁体在线圈中往复运动,
就能使灯泡发光。选项四幅图中与这种手电筒的工作原理相同的是( )
动圈式话筒 动圈式扬声器 电动机 电铃
A B C D
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】摇晃手电筒时,磁体在线圈中运动切割磁感线产生感应电流,是利用电磁感应
原理工作的。
A.动圈式话筒工作的前提是运动(切割磁感线),结果是产生了电流,利用了电磁感应
现象,故 A 符合题意;
B.动圈式扬声器工作的前提是通电,结果是产生了运动,利用通电导体在磁场中受力
的原理,故 B 不符合题意;
C.电动机利用通电导体在磁场中受力的原理,故 C 不符合题意;
D.电铃的主要设备是电磁铁,它是利用电流的磁效应制成的,故 D 不符合题意。
故选 A。
4.如图所示的四个电磁实验中,能够说明“发电机工作原理”的实验是( )
A. B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A.小磁针的方向发生偏转说明通电导体周围有磁场,模拟电流的磁效应实验,
故 A 不符合题意;
B.图中是研究电磁铁磁性强弱的影响因素的实验,故 B 不符合题意;
C.电路中有电流,通电导体受到磁场力的作用发生运动,是磁场对电流的作用,是电
动机的工作原理,故 C 不符合题意;
D.图中线圈转动杆,切割磁感应线,电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,
这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故 D 符合题意。
故选 D。
5.将导体 ab、开关和灵敏电流表用导线连接,导体 ab 放置在磁极间,如图所示。下
列说法正确的是( )
A.开关断开,磁体不动,ab 快速运动,指针偏转
B.开关闭合,磁体不动,ab 竖直上下运动,指针偏转
C.开关闭合,磁体不动,ab 水平向左快速移动,指针不偏转
D.磁体磁极对调,磁体静止后,开关闭合,ab 水平向右快速运动,指针偏转
【答案】D
【解析】A.开关断开,磁体不动,ab 快速运动,因为电路不是闭合的,指针不偏转,
故 A 错误;
B.开关闭合,磁体不动,ab 竖直上下运动,由于磁感线从 N 极指向 S 极,为竖直方向,
导体不切割磁感线,所以不会产生感应电流,指针不偏转,故 B 错误;
C.开关闭合,磁体不动,ab 水平向左快速移动,导体切割磁感线,所以会产生感应电流,
指针偏转,故 C 错误;
D.磁体磁极对调,磁体静止后,开关闭合,ab 水平向右快速运动,导体切割磁感线,所
以会产生感应电流,指针偏转,故 D 正确。
故选 D。
6.如图所示,是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时它能发电,其原理是( )
A.同种电荷相互排斥 B.磁场对电流有力的作用
C.电磁感应 D.电流周围存在磁场
【答案】C
【解析】转动魔方时,内部的闭合电路切割磁感线发电,把机械能转化为电能,利用了
电磁感应原理。故 ABD 不符合题意,C 符合题意。
故选 C。
7.图是一种手压电筒,按压手柄,塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转,使灯泡发
光。图中能反映这一过程工作原理的是( )
A. B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.手压电筒,按压手柄,塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转,使灯泡发
光,是电磁感应现象,A 图中,通电导线周围小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在
磁场,不可以反映手压电筒工作原理,故 A 不符合题意;
B.B 图中,导体棒在磁场中做切割磁感线运动,电表指针发生偏转,是电磁感应现象,
可以反映手压电筒工作原理,故 B 符合题意;
C.C 图中,闭合开关后,导体棒运动,说明通电导线在磁场中会受到力的作用,不可
以反映手压电筒工作原理,故 C 不符合题意;
D.D 图中,套有线圈的铁钉可以吸引大头针,说明电流的磁效应,不可以反映手压电
筒工作原理,故 D 不符合题意。
故选 B。
8.物理活动课中,同学们用如图所示的装置做电磁实验,将导体 ab 用两根绝缘细线悬
挂放在蹄形磁铁中央,导体 ab 两端连接着导线。若要求在虚线框中只接入某个实验器
材既可进行相应的实验,则下列说法中正确的是( )
A.若接入电流表可研究电动机的工作原理
B.若接入灵敏电流计可研究电流的磁效应
C.若接入电池可研究电磁感应现象,与发电机原理相同
D.若接入学生电源可研究通电导体在磁场中受力,与电动机原理相同
【答案】D
【解析】AB.若接入电流表、灵敏电流计,电路中无电源,闭合电路中的部分导体在
磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,可以探究电磁感应现象,与发电机的原
理相同,故 A 错误,B 错误;
CD.若接入电源,通电导体在磁场中会受到力的作用,可以探究磁场对电流的作用,
与电动机的原理相同,故 C 错误,D 正确。
9.如图所示的手电筒内部有一个线圈,线圈内有一可来回运动的条形磁体,当上下摇
动时手电筒即可发光。图所示实验中,与手电筒工作原理一致的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】当上下摇动时手电筒,手电筒即可发光,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,是利用了电磁感应原理;
A.此图反映了通电线圈在磁场中受到力转动,与手摇电筒的工作原理无关,故 A 项不
符合题意;
B.此图反映了通电导体在磁场中受到力运动,与手摇电筒的工作原理无关,故 B 项不
符合题意;
C.此图反映了通电导体周围存在磁场,与手摇电筒的工作原理无关,故 C 项不符合题
意
D.此图反映了导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流,这是电磁
感应现象,与手摇电筒的工作成原理相符合,故 D 项符合题意。
故选 D。
10.在机场、火车站、博物馆等一些需要进行安全检查的场所,安检人员利用手持式金
属探测器对旅客或观众进行检查(如图所示).当探测器靠近金属物品时,在金属物品
中就会产生感应电流,由此导致探测器发出警报,以提示要做进一步的检查.在我们学
习过的下列装置中,与上述探测器能使金属物品中产生感应电流的原理最为相似的是
A.电磁继电器
B.动圈式扬声器
C.验电器
D.动圈式话筒
【答案】D
【分析】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,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.
【解析】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,应用电磁感应现象;
A.电磁继电器利用电流的磁效应,故 A 错误;
B.动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的,故 B 错误;
C.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的,故 C 错误;
D.动圈式话筒是利用电磁感应原理制成的,故 D 正确.
故选 D.
二、多选题
11.某同学做“探究感应电流产生条件”的实验,将导体棒 AB、开关 S、灵敏电流计和蹄
形磁体进行连接和组装,如图所示。实验中通过灵敏电流计指针是否偏转反映出电路中
是否有电流产生,下列说法正确的是( )
A.闭合开关,导体棒 AB 水平向右运动,灵敏电流计指针发生偏转
B.闭合开关,导体棒 AB 竖直上下运动,灵敏电流计指针几乎不发生偏转
C.闭合开关,蹄型磁铁水平向右运动,灵敏电流计指针几乎不发生偏转
D.断开开关,导体棒 AB 水平向左运动,灵敏电流计指针发生偏转
【答案】AB
【解析】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,这一
现象叫电磁感应现象。
A.闭合开关,导体棒 AB 水平向右运动,导体做切割磁感线运动,产生感应电流,故
灵敏电流计指针发生偏转,故 A 正确;
B .闭合开关,导体棒 AB 竖直上下运动,导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应
电流,灵敏电流计指针几乎不发生偏转,故 B 正确;
C.闭合开关,蹄型磁铁水平向右运动,相当于蹄型磁铁不动,导体向左运动,导体做
切割磁感线运动,产生感应电流,故灵敏电流计指针发生偏转灵敏,故 C 错误;
D.断开开关,电路是断路,无论导体棒如何运动,电路中不会有电流,灵敏电流计指
针不发生偏转,故 D 错误。
故选 AB。
12.物理源于生活,又用于生活。如图所示,每个选项中的示意图描述了实验现象及其
应用的对应关系,其中对应关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】A.闭合开关后,小磁针发生偏转,说明电流具有磁效应;电铃的主要组成部
分是电磁铁,是利用电流磁效应来工作的,故 A 正确;
B.如图所示,金属夹在电阻丝上移动,灯泡的亮度发生改变,这是通过改变电阻丝接
入电路的长度改变了它接入电路的电阻;如图的变阻器是通过改变接入电路的长度从而
改变电阻的大小,故 B 正确;
C.磁铁接近钢棒,钢棒被磁化,能够吸收大头针,如图所示干簧管是一种磁敏开关,
它的两个簧片由磁性材料制成,当有外加磁场时,簧片被磁化,相互吸引在一起,使电
路导通,故 C 正确;
D.如图金属导体放在蹄形磁体中间,通电后由静止变为运动,说明通电导体在磁场中
受到的力的作用;电摇发电机能够发电利用的是电磁感应原理,故 D 错误。
故选 ABC。
13.某同学研究磁场产生电流的实验情景如图所示。导体 AB、导线、开关和灵敏电流
计组成闭合电路,导体 AB 用绝缘细线悬挂置于蹄形磁体的磁场中,(导体 AB 的运动
方向用箭头表示,没有箭头表示导体 AB 处于静止状态),观察灵敏电流计指针偏转情
况。下列结论中合理的是( )
A.由甲、乙两图可得:电流的产生与导体 AB 是否切割磁感线有关
B.由乙、丙两图可得:电流方向与导体 AB 切割磁感线方向有关
C.由丙、丁两图可得:电流方向与磁场方向有关
D.由乙、丁两图可得:电流方向与磁场方向无关
【答案】ABC
【解析】A.由图甲和图乙知道,磁场方向相同,图甲中导体没有切割磁感线,电流计
指针没有偏转,没有产生电流,图乙中导体切割磁感线,电流计指针偏转,产生电流,
说明电流的产生与导体 AB 是否切割磁感线有关,故 A 符合题意;
B.图乙和图丙中,磁场方向相同,不同的是导体切割磁感线的方向,感应电流的方向
不同,可以说明感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关,故 B 符合题意;
C.图丙和图丁中,导体切割磁感线的方向相同,不同的是磁场的方向,感应电流的方
向不同,可以说明感应电流的方向与磁场的方向有关,不能说明磁体周围的磁场方向与
电流方向有关,故 C 符合题意;
D.乙、丁两图中导体切割磁感线的方向不相同,磁场的方向不同,不能说明感应电流
的方向与磁场的方向无关,故 D 不符合题意。
故选 ABC。
14.小利同学设计并进行了一组探究实验,实验过程如图所示。实验发现,当电路闭合
时,原来静止在南北方向上的可自由转动的小磁针会发生偏转,偏转的方向如图中的箭
头指示的方向。对于这组实验,下列说法中正确的是( )
A.该组实验证明了电磁感应现象
B.甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场
C.该组实验现象可用来说明发电机的工作原理
D.甲、丙两图的实验说明通电导体周围的磁场方向与导体中的电流方向有关
【答案】BD
【解析】AB.甲图通电时,放在通电导线周围的小磁针方向发生偏转;乙图断电时,
放在导线周围的小磁针方向未发生偏转。该组实验为奥斯特实验,放在通电导线周围的
小磁针的方向发生偏转,说明电流周围存在磁场,而不是证明了电磁感应现象,故 A
错误,B 正确;
C.电动机是利用电流的磁效应,即通电导体在磁场中受到力的作用,而发电机是利用
电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生
电流的现象。该组实验证明了通电导体在磁场中受到力的作用,反映的是电动机的工作
原理,故 C 错误;
D.根据图甲可知,通电导体下方的小磁针发生偏转;根据图丙可知,当改变导体中电
流方向,通电导体下方的小磁针偏转方向改变,因此该实验说明了通电导体周围的磁场
方向与电流方向有关,故 D 正确。
故选 BD。
三、填空题
15.有一种手压式自发电手电筒,当电池没电时,通过不断按压手柄就能产生电流,
使 LED 灯正常发光,如图(甲)图所示;在图中,乙、丙、丁是有关电和磁的三个常
见实验原理图,能够反映自发电手电筒发电原理的是 图。
【答案】丙
【解析】通过不断按压手柄就能产生电流,这是由于手电筒内的线圈切割磁感线产生了
感应电流,是电磁感应现象。乙图反映了电流可以产生磁场,丙图反映了电磁感应现象,
丁图反映了通电导体在磁场中受到力的作用,所以能够反映自发电手电筒发电原理的是
丙图。
16.小东利用如图甲所示的装置探究“什么情况下磁可以生电”。他闭合开关,将导体棒
AB 以一定的速度沿水平方向向右移动,可以观察到灵敏电流计指针 (选填“发生”
或“不发生”)偏转。图乙所示是一种手摇发电 LED 照明灯,改变转动摇把的速度,发
现 LED 灯的亮度发生了改变。该现象说明感应电流的大小与 有关。
【答案】 发生 切割磁感线的速度
【解析】[1]开关闭合后,将 AB 棒沿着水平方向向右运动时,导线做切割磁感线运动,
电路中有感应电流产生,故灵敏电流计的指针发生偏转。
[2]手摇发电 LED 照明灯里面有发电机,转动摇把时带动发电机转动发电,摇把转动越
快,发电机转动也就越快,切割磁感线的速度就越快,产生的感应电流就越大,这说明
感应电流的大小与切割磁感线的速度有关。
17.小东探究产生感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线方向的关系,他做了如下实
验:金属棒 AB 未移动时,灵敏电流计的指向如图甲所示;小东将金属棒 AB 向右移动
时,灵敏电流计偏转情况如图乙所示;改变金属棒 AB 的移动方向,再次进行实验,灵
敏电流计的偏转情况如图丙所示,小东同学探究的问题是:感应电流的方向与
是否有关。
【答案】切割磁感线方向
【解析】由图乙和图丙中,磁场方向不变,小东将金属棒 AB 向右移动时,由图乙可知
电流表的指针向左偏转;改变金属棒 AB 的移动方向,再次进行实验,由丙可知电流表
的指针向右偏转,小东同学探究的是感应电流的方向与切割磁感线方向是否有关。
18.如图所示是学习电磁现象过程中做过的几个实验。
(1)如图所示的四个电磁实验中,能够说明“电动机工作原理”的实验是 。
(2)电动机工作过程中,可以将电能转化为 能。
【答案】 D 机械
【解析】(1)[1]A.线圈转动时,电流表指针偏转,说明产生了感应电流,原理是电磁感
应现象,相当于发电机,故 A 不符合题意;
B.导体左右摆动,电流表指针偏转,说明产生了感应电流,原理是电磁感应现象,相
当于发电机,故 B 不符合题意;
C.线圈通电,吸住铁块,是因为电流通过导体时产生了磁场,原理是电流的磁效应,
故 C 不符合题意;
D.闭合开关,导体运动起来,是因为电流通过导体受到蹄形磁体的力而运动,相当于
电动机,故 D 符合题意。
故选 D。
(2)[2]电动机工作时,消耗电能主要转化为机械能。
19.如图是一款运动手环,手环内置一空心密闭的塑料管,管内有一小块可移动的磁铁,
管外绕着线圈。戴着这种手环步行时,磁铁随手臂的摆动在管内往复运动,线圈中便会
产生电流。它是利用 原理工作的,与 (选填“发电机”或“电动机”)
的工作原理相同。
【答案】 电磁感应 发电机
【解析】[1]根据运动手环的特点可知,当塑料管运动时,磁铁在管中反复运动,线圈切
割磁感线而产生电流,因此,运动手环的基本原理是电磁感应。
[2]产生电流的过程中将机械能转化为电能,与发电机的工作原理是相同。
20.如图是探究感应电流方向与哪些因素有关的实验示意图。根据电流表指针偏转方向,
比较其中甲、乙两图可以得出感应电流的方向跟 方向有关的结论;比较甲、丙两
图可以得出感应电流的方向跟 方向有关的结论。在这个实验中能量的转化过程是
能转化成 能。导体中要有感应电流产生应满足的条件是:导体是 电路的一部
分;导体要做 磁感线运动。
【答案】 磁场(磁感线) 导体运动方向 机械 电 闭合 切
割
【解析】[1]甲乙两图导体的运动方向相同,磁场方向不同,感应电流的方向不同,从而
得出:感应电流的方向跟磁场方向有关。
[2][3][4]甲丙两图磁场方向相同,导体运动方向不同,感应电流的方向不同,从而得出:
感应电流的方向跟导体运动方向有关;电磁感应现象是导体运动产生电,是机械能转化
为电能。
[5][6]导体中要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。
四、实验题
21.小海为了探究“感应电流的方向与导体的运动方向是否有关”,他选择用如图所示的
装置进行实验。以下是他的实验步骤:
①闭合开关,保持蹄形磁体静止,使导线框的 ab边从图中位置以某一速度 v 沿水平方
向向右运动,记录灵敏电流表指针偏转的方向;
②调换蹄形磁体的磁极,保持蹄形磁体静止,使导线框的 ab边从图中位置仍以速度 v
沿水平方向向左运动,记录灵敏电流表指针偏转的方向;
根据以上实验过程,回答下列问题:
(1)小海计划探究的自变量是 ;
(2)小海实际探究过程中存在的问题是 。
【答案】 导体的运动方向 见解析
【解析】(1)[1]实验是为了探究“感应电流的方向与导体的运动方向是否有关”,故实验
时应该通过改变导体运动方向,保持其他因素不变,自变量是导体运动的方向。
(2)[2]根据控制变量法,探究“感应电流的方向与导体的运动方向的关系”实验中应该
保持其他因素不变(蹄形磁铁磁极要保持不变),通过改变导体运动方向,最终通过观
察电流表指针的示数来判断导体运动方向对感应电流的影响,实验的第二个步骤中变量
已经不再唯一了,故该实验中存在的问题是没有控制变量唯一。
22.实验课上某小组同学开展了一系列电磁方面的实验探究。
(1)用图甲所示装置验证电流可以产生磁场。开关闭合前,小磁针静止时指向与导线
平行。闭合开关,观察到 的现象,说明电流可以产生磁场;
(2)如图乙所示,实验中将金属导体棒 ab 放在磁场中两根平行的金属导轨上,闭合开
关,导体棒 ab 向右运动;将磁体的磁板对调,闭合开关,导体棒 ab 向左运动。该实验
探究的问题是 ;
(3)图丙是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的装置,导体 AB、开关、灵
敏电流计用导线连接组成回路。闭合开关,让导体 AB 在磁场中 (选填“竖直上下”
或“水平左右”)运动,发现电流计的指针偏转,这是电磁感应现象。 (选填“发电
机”或“电动机”)就是利用该现象的装置。
【答案】 小磁针偏转 见解析 水平左右 发电机
【解析】(1)[1]磁场对于处于其中的小磁针有力的作用,如图所示,闭合开关,电流周
围会产生磁场,所以会观察到小磁针偏转的现象,说明电流可以产生磁场。
(2)[2]如图乙所示,实验中只改变磁场的方向,电流方向不变,导体棒受力的方向发
生改变,根据控制变量法,该实验探究的问题是磁场对电流的作用力的方向与磁场方向
有关。
(3)[3][4]根据感应电流产生的条件,闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运
动,导体中会产生感应电流,由磁感线的方向是竖直向下的,所以闭合开关,让导体
AB 在磁场中水平左右运动,此时导体中会产生感应电流,将机械能转化为电能,此现
象为电磁感应现象,发电机就是利用该现象的装置。
23.(1)用如图甲所示的装置,探究“磁场对通电导体的作用力”。闭合开关后,左右移
动滑动变阻器的滑片,发现金属导体 AB 始终保持静止。经检查,全部实验器材均无故
障且连接无误。请你猜想金属导体 AB 没有运动起来的原因是 ,写出检验猜想的方
法: ;
(2)用图乙所示的装置,探究“感应电流产生的条件”。闭合开关后,进行两次操作:
①将导体 AB 沿水平方向向右运动;②将导体 AB 沿竖直方向向上运动。观察电流计指
针,发现进行操作 时电流计指针发生偏转。(选填操作序号)
【答案】 蹄形磁体磁性太弱 见解析 ①
【解析】(1)[1]影响磁场力大小的因素是:电流的大小,磁体磁性的强弱,在探究磁场
对通电导体的作用时,闭合开关后,发现导轨上的导体 AB 始终处于静止状态,可能是
蹄形磁体磁性太弱,也可能是电源电压较低、电流太小,导致磁场力过小;还可能是导
体 AB 质量太大,压力大,导致摩擦力过大使导体 AB 始终处于静止状态,由此可以猜
想通电导体 AB 在磁场中处于静止的原因是蹄形磁体磁性太弱。
[2]检验猜想的方法是用磁性更强的蹄形磁体替换原来的磁体,闭合开关,调节滑动变阻
器的滑片,观察导轨上的导体是否运动。
(2)[3]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。
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,
电流计的指针发生偏转,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,电流计的指针不发生偏转,所以进行操作①时电流
计指针发生偏转。
24.在学校实验室开放时,小丽对手摇发电机非常感兴趣,她想:发电机产生感应电流
大小跟哪些因素有关呢 根据经验又想到可以根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电
流大小,于是她利用如图所示的手摇发电机开展了实验探究,得到如下表所示的实验现
象.请你根据小丽在实验数据表格中记录的实验现象回答下列问题:
(1)小丽计划探究的问题中的自变量是 ;
(2)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;
(3)根据实验探究记录的现象得到的初步结论是: .
实验次数 1 2 3
线圈转速 慢 较快 快
线圈转向 顺时针 顺时针 顺时针
小灯泡亮度 暗 较亮 亮
【答案】(1)线圈转速 (2)电流 (3)手摇发电机线圈转速越快,产生的感应电流越
大
【解析】试题分析:(1) 根据表格数据知道线圈转速变化小灯泡亮度,所以小丽计划探
究的问题中的自变量是线圈转速;(2)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;(3) 根据实验探究记录的现象得到的初步结论是:手摇发电机线
圈转速越快,产生的感应电流越大.
考点:感应电流大小跟哪些因素有关
25.发电机是如何发电的呢?同学们用如图所示的装置进行探究.
(1)将导体棒 ab悬挂起来保持静止,闭合开关,灵敏电流计G 指针不偏转,说明电路
中 (选填“有”或“无”)电流产生.
(2)小明认为“中要导体在磁场中运动就可以产生电流”.为验证小明的猜想是否正确,
实验小组继续进行探究活动,并把观察到的现象记录到下表中:
序号 磁体摆放方向 ab运动方向 电流计指针偏转情况
1 竖直上下运动 不偏转
2 N极在上 水平向左运动 向右偏转
3 水平向右运动 向左偏转
4 N极在下 竖直上下运动 不偏转
5 水平向左运动 向左偏转
6 水平向右运动 向右偏转
①根据记录的实验数据可知,小明的观点是 (选填“正确”或“错误”)的;
②比较第 2、3次实验现象,可以得到的结论是 ;
③比较第3、6交实验现象,可以得到的结论是 .
(3)在整理器材时,小明未断开开关,先撤去蹄形磁铁,有同学发现指针又偏转了!
他们再重复刚才的操作,发现灵敏电流计G 的指针都偏转.请你根据以上所有信息,写
出产生感应电流的条件: .
【答案】 无 错误 感应电流的方向与 ab 运动的方向有关; 感应电
流的方向与磁场的方向有关 闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动
【解析】(1)当导体 ab 静止悬挂起来后,闭合开关,此时导体没有做切割磁感线运动,灵敏
电流计 G 指针不偏转,说明电路中无电流产生;
(2)①根据表格中的信息可以知道,当导体在磁场中运动时,电流计指针不一定偏转,说明
不一定产生电流,故小明的观点是错误的;
②比较第 2、3 次实验现象发现,磁场方向相同,导体运动的方向不同,产生电流的方向不
同,即产生的电流的方向跟导体运动方向有关;
③比较第 3、6 次实验现象发现,导体运动的方向相同,磁场方向不同,产生电流的方向不
同,即产生的电流的方向还跟磁场方向有关;
(3)电路闭合时,不论是导体运动还是磁体运动,导体会做切割磁感线运动,所以导体中有
感应电流产生,这种现象是电磁感应,此原理最早由英国物理学家法拉第发现的.
因此,本题正确答案是: (1). 无 (2). 错误 感应电流的方向与 ab 运动的方向有关;
感应电流的方向与磁场的方向有关 (3). 闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁
感线运动
【点睛】(1)根据产生感应电流的条件分析;
(2)根据表中的信息分析小明的观点,根据控制变量法得出实验结论;
(3)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.
五、科普阅读题
26.请阅读《磁性材料》并回答问题。
磁性材料
磁性材料主要是指铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。最早关于
磁性材料的应用始于我国古代的指南针,这也是中国古代四大发明之一。在 1086 年,
沈括在《梦溪笔谈》中记载了它的制造方法,1119 年,朱或在《萍洲可谈》中记载了
罗盘用于航海。奥斯特、法拉第、安培等也做出巨大贡献。
按磁化后去磁的难易程度可将磁性材料分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易失
去磁性的物质叫软磁性材料,不容易失去磁性的物质叫硬磁性材料。一般来说,软磁性
材料剩磁较小,硬磁性材料剩磁较大。还可以按用途将磁性材料分为永磁材料、软磁材
料、磁记录——矩磁材料、旋磁材料、压磁材料等。常见的永磁材料有铝镍钴合金、铁
氧体永磁材料和稀土永磁材料,常见的磁性很强的永磁体是用钕铁硼材料制成的。磁记
录——矩磁材料是利用磁特性和磁效应输入、记录、存储及输出声音、图像、数字等磁
性火车票银行卡磁带信息的磁性材料。
磁性材料日常应用非常广泛,如银行卡、磁带、磁性火车票、磁贴等,图 26 所示。
硬磁性材料应用:扬声器、话筒、电表、按键、电机、继电器、传感器、开关等。
软磁性材料应用:电磁铁、磁头、耳机、继电器、传感器、磁敏元件(开关)等。
磁性材料最尖端研究是纳米颗粒永磁材料、非晶磁纤维、稀土过度族金属永磁材料。
我国是一个稀土金属大国,稀土过度族金属永磁材料研究必须要走在国际前列,将来需
要同学们来实现。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)按磁化后去磁的难易程度可将磁性材料分为软磁性材料和 。
(2)话筒的种类很多,如图是动圈式话筒构造示意图。当你对着话筒说话或唱歌时,
声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动,线圈处在磁场中,就会产生变化
的电流。通过上面的叙述,动圈式话筒是根据 原理制成的。
【答案】 硬磁性材料 电磁感应
【解析】(1)[1]由材料可知,按磁化后去磁的难易程度可将磁性材料分为软磁性材料和
硬磁性材料;
(2)[2]与膜片相连的线圈在磁场中振动时,切割磁感线,根据电磁感应现象可知,此时
电路中产生了感应电流。所以动圈式话筒工作的过程利用的理论是电磁感应。