第8章 电磁相互作用及应用 课时作业（含解析） 2024-2025学年物理教科版九年级上册

（8）电磁相互作用及应用
一、单选题（共10小题，每小题4分，共40分）
1.经过十年的不懈努力，于1831年发现电磁感应现象的科学家是( )
A.牛顿 B.欧姆 C.法拉第 D.奥斯特
2.如图所示的环保型手电筒，筒内没有电池，使用时只要来回摇晃手电筒，使永磁体在线圈中来回运动，灯泡就能发光。这种手电筒电源的工作原理是( )
A.电磁感应现象 B.电流的磁效应
C.磁极间的相互作用 D.通电导体在磁场里受力运动
3.如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。下列说法正确的是( )
A.闭合开关，导体ab在磁场中上下运动会产生感应电流
B.闭合开关，导体ab左右运动过程中电能转化为机械能
C.利用该实验原理可以制成电动机
D.将电流计换成电源，可以研究通电导线在磁场中的受力情况
4.如图所示，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，导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是( )
A.①和② B.①和③ C.②和④ D.③和④
5.如图甲所示，金属导体棒静置于条形磁铁N极上方，当通向右的电流时，导体棒将垂直纸面向外运动。现调换磁铁磁极，并给导体棒重新通电，已知其中自由电子向右定向移动，如图乙所示，则导体棒将( )
A.垂直纸面向外运动 B.垂直纸面向里运动
C.向上运动 D.向下运动
6.公交车气动折叠门的工作原理是：当驾驶员按下开关，门上的电磁阀通电，将气路开关吸合，门泵进气或排气，车门就打开或关上，下列物品中与电磁阀工作原理相同的是( )
A.耳机 B.动圈式话筒
C.电铃 D.电钻
7.小刚设计了一个如图所示的实验，两线圈通过导线连接构成闭合回路，并将导线通过绝缘线悬挂起来，使磁体甲穿入线圈A中，手拿磁体乙靠近或远离线圈B时，线圈A会随之摆动。对于这一实验过程，下列说法正确的是( )
A.线圈A相当于用电器，线圈B相当于电源
B.利用A线圈的摆动原理可以制成发电机
C.磁体乙靠近线圈B时，磁体乙上的电能转移到线圈B中
D.磁体乙靠近与远离线圈B时，线圈A的起始摆动方向相同
8.如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是( )
A.导线ab中的电流在这两个时刻方向不同
B.导线ab在这两个时刻受到的磁力方向不同
C.导线ab和cd在乙图位置受到的两个力相互平衡
D.由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
9.关于移动电话，下列说法中正确的是( )
A.移动电话与固定电话的工作原理基本一样
B.移动电话只能作为接收机使用
C.移动电话既是发射机，又是接收机
D.移动电话发出的信号不能在真空中传播
10.当带着智能“运动手环”走路时，其内部磁铁在线圈内运动，线圈中便会产生电流，液晶屏就会显示运动的步数，下列选项中能说明其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题（共46分）
11.如图所示手摇发电机模型，快速摇动手柄，使线圈在磁场中做切割______运动，电路中就会产生电流，这种现象叫作______现象，这个过程中______能转化为电能。
12.利用如题图所示的装置研究电磁感应现象时，应在a、b之间接入______（选填“灵敏电流计”或“电源”），电磁感应现象是英国科学家______于1831年发现的。
13.如图是小明自制的发电机模型，用纸做一个小风车固定在转动轴上，将小发电机与小量程电流表相连。有风吹动小风车时，小量程电流表的指针___________（选填“会”“不会”）偏转，它利用了___________原理；如果将图中的小量程电流表换成___________，就变成了电动机模型。
14.手腕上佩戴的“计步器”，其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外缠绕着线圈。运动时，磁铁在管中反复运动，线圈中的电流随之不停地变化，显示出运动的步数。我们把这种现象叫做_________现象，生活中_________（选填“发电机”或“电动机”）是根据这个原理工作的。
15.白鹤滩水电站（如图所示）是仅次于三峡水电站的全球第二大水电站和清洁能源生产基地。白鹤滩水电站最大坝高为289m，则大坝所受到的最大压强约为___________Pa，水电站中发电机的工作原理是___________现象。（水的密度为，）
16.小明把两个玩具电机用导线连接在一起（如图），用力快速拨动甲电机的转叶，发现乙电机的转叶也缓慢转动起来。在此过程中，将电能转化为机械能的装置是________（选填“甲”或“乙”）。甲的工作原理是________________。
17.烹饪时，把铁锅放在电磁炉上烧水，铁勺靠近锅底会被吸引，铁勺被吸引是因为电流的________效应。用粗导线将小灯泡连成一个回路套在锅外如图所示，没接电池的灯泡也能发光，这是利用________原理。
18.如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方即可产生电能。产生的电能储存于魔方内并通过USB端口给移动设备充电。
（1）此魔方根据__________的原理发电，这个过程__________能转化为电能。
（2）给移动设备充电时，魔方相当于电路中的__________（选填“电源”或“用电器”）。
（3）将此魔方放置在水平桌面上，魔方对桌面的压力是由__________发生形变而产生的。
三、实验探究题（共16分）
19.（8分）如图是“磁场对通电导体的作用”的实验装置。
（1）为了使实验现象更明显，导体ab应选用轻质的______（选填“铁棒”或“铝棒”）。
（2）接通电源，闭合开关，导体ab向右运动，说明磁场对通电导体有______的作用。
（3）只将磁铁的两极对调，接通电源，闭合开关，观察到导体ab向______运动，说明力的方向与______方向有关。
20.（8分）小西同学利用如图所示的实验装置探究感应电流的产生条件。
（1）实验前已知产生感应电流的条件之一是导体棒做切割磁感线运动，则磁铁不动，闭合开关，导体棒沿_______（选填“上下”“左右”或“前后”）方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转；断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转，由此得出结论：电路中产生感应电流的另一条件是电路是________的。生活中应用此实验原理的装置有_______；
（2）小西想探究感应电流的大小与什么因素有关，他闭合开关，并在不增加器材的情况下，仅增加导体棒切割磁感线的运动速度，就观察到灵敏电流计指针的偏转角度变大，由此得出结论：_________________。
答案以及解析
1.答案：C
解析：A.洗衣机电功率约为500W，故A错误；
B.对人体的安全电压不高于36V，故B错误；
C.家庭节能灯的电流约0.1A，故C错误；
D.一节新干电池的电压为1.5V，故D正确。
2.答案：A
解析：手电筒中没有电池，在晃动手电筒时，手电筒中的永磁体在线圈中运动，运动是相对而言的，相对于永磁体而言，线圈在做切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，电流通过灯泡时，小灯泡就会发光，故A正确。
3.答案：D
解析：闭合开关，导体ab在磁场中左右运动会产生感应电流；上下运动没有切割磁感线，不会产生感应电流，产生感应电流的过程中机械能转化为电能，故A、B错误；利用该实验原理可以制成发电机，故C错误；将电流计换成电源，可以研究通电导线在磁场中的受力情况，故D正确。
4.答案：D
解析：图①②中导线是闭合电路中的一部分，但导线运动方向和磁感线方向平行，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流。图③④中导线是闭合电路中的部分，导线水平向右、向左做切割磁感线运动，所以会产生感应电流。由于感应电流的方向与磁场方向、导线运动的方向有关，在磁场方向不变的情况下，导线运动方向相反，则感应电流的方向相反，综上所述，产生感应电流且方向相反的是③④两种情况。选D。
5.答案：A
解析：金属导体棒静置于条形磁铁N极上方，当通向右的电流时，导体棒将垂直纸面向外运动；现调换磁铁磁极，磁场的方向发生了变化，并给导体棒重新通电，已知其中自由电子向右定向移动，由于电子定向移动的方向与电流的方向相反，所以电流的方向是向左的，所以通电导线周围磁场的方向也发生了变化；由于通电导线的磁场和磁铁的磁场同时改变，则导体棒受力方向不变，仍垂直纸面向外运动。
6.答案：C
解析：由题意可知，公交车气动折叠门的工作原理是电流的磁效应；
A.耳机听筒的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故A不符合题意；
B.动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，故B不符合题意；
C.电铃是利用电流的磁效应工作的，故C符合题意；
D.电钻是利用通电导体在磁场中受到力的作用而工作的，故D不符合题意。
7.答案：A
解析：A.将磁体乙靠近线圈B，是通过电磁感应产生电流，线圈B相当于电源；感应电流通过线圈A，由于磁体与电流的相互作用，线圈A摆，此时A相当于电动机，故A正确；
B.线圈A摆动，是因为磁体对电流产生了力的作用，这是电动机的工作原理，故B错误；
C.此过程中，是机械能转化为电能，不是电能的转移，故C错误；
D.乙靠近或者远离B时，产生的感应电流方向是不同的；A中的电流方向不同，磁体对A的作用力方向也不同，故A摆动方向是变化的，故D错误。
8.答案：C
解析：AB.甲图中导线ab的电流方向是由b到a，乙图中导线ab的电流方向是由a到b，电流方向不同，受力方向也不同，故AB正确，不符合题意；
C.导线ab和cd在乙图位置受到的两个力不在同一直线上，相互不平衡，故C错误，符合题意；
D.由于电路中接入了换向器，由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向，故D正确，不符合题意。
9.答案：C
解析：固定电话的工作原理是话筒将声音信号转化为变化的电流，以及听筒将变化的电流还原为声音信号；而移动电话是通过电磁波来传递信息的，在通话时，既是无线电波的发射机又是接收机，且电磁波能在真空中传播，选C。
10.答案：D
解析：当带着智能“运动手环”走路时，其内部绕着线圈的磁铁在管内运动，线圈会切割磁感线而产生感应电流，所以，“运动手环”计步的工作原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能。A图中两玻璃棒靠近时会相互排斥，说明了同种电荷间的相互作用规律，A错误；B图中有电源供电，通电导体在磁场中会受力而运动，反映了电动机的工作原理，B错误；C图中闭合开关后，绕有线圈的铁钉会吸引大头针，这是电流的磁效应，C错误；D图中闭合开关后，导体棒在磁场中左右运动（做切割磁感线运动）时，灵敏电流计的指针会发生偏转，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，D正确。
11.答案：磁感线；电磁感应；机械
解析：快速摇动手柄，使线圈在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会产生感应电流，这种现象叫作电磁感应现象，这个过程中机械能转化为电能。
12.答案：灵敏电流计；法拉第
解析：电磁感应现象是由法拉第发现的，发电机的原理就是电磁感应，可以将机械能转化为电能，所以应在a、b之间接入灵敏电流计，根据灵敏电流计的指针是否发生偏转判断是否有感应电流产生。
13.答案：会；电磁感应；电源
解析：有风吹动小风车时，闭合电路的一部分导体切割磁感线，产生感应电流，小量程电流表的指针会发生偏转。
它利用了电磁感应原理，将机械能转化为电能。
如果将图中的小量程电流表换成电源，有电源，通电导线在磁场中受到了力的作用，将电能转化为机械能。
14.答案：电磁感应；发电机
解析：根据计步器的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反复运动，切割线圈而产生电流。因此，计步器的基本原理是电磁感应现象，在产生电流的过程中将机械能转化为电能。发电机就是根据这个原理工作的。
15.答案：；电磁感应
解析：大坝所受到的最大压强约为
发电机是将机械能转化为电能，原理是电磁感应现象。
16.答案：乙；电磁感应
解析：用力快速拨动甲电机上的转叶，是让转子上的导线做切割磁感线运动，把机械能转化为电能，是电磁感应现象；而乙是通电后转叶转动，与电动机的工作原理相同，把电能转化为机械能。
17.答案：磁；电磁感应
解析：通电导体周围有磁场，这就是电流的磁效应。电磁炉工作时，会在锅底产生强大的磁场，导致铁勺受到磁力的吸引，因此铁勺被吸引是因为电流的磁效应。
没接电池的灯泡也能发光，说明有电流通过灯泡，从而说明锅内有感应电流产生，故这是利用电磁感应原理。
18.答案：（1）电磁感应；机械；（2）电源；（3）魔方
解析：（1）转动魔方时，闭合电路的导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应现象；在发电的过程中，电能转化为机械能；
（2）魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源；
（3）将魔方放置在水平桌面上，魔方对桌面有压力的作用，压力是由魔方发生形变而产生的。
19.答案：（1）铝棒
（2）力
（3）左；磁场
解析：（1）探究磁场对通电导体的作用时，因为磁铁能够吸引磁性材料，所以不能选择铁棒进行实验；
（2）接通电源，闭合开关，导体ab中有电流，导体ab向右运动，说明磁场对通电导体有力的作用；
（3）只将磁铁的两极对调，接通电源，闭合开关，会观察到导体ab向左运动，说明力的方向与磁场的方向有关。
20.答案：（1）左右；闭合；发电机；（2）闭合开关，并在不增加器材的情况下，仅增加导体棒切割磁感线的运动速度，就观察到灵敏电流计指针的偏转角度变大，电流变大，由此可说明感应电流的大小与导体棒切割磁感线的运动速度有关，导体棒切割磁感线的运动速度越大，产生的感应电流越大
解析：（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流。闭合开关后，导体棒沿上下、前后运动时，都不会切割磁感线，因此不会产生感应电流。当左右运动时，会切割磁感线，因此能产生感应电流，灵敏电流计指针会发生偏转。
断开开关，不是闭合电路，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，都不会产生感应电流，电流表指针都不发生偏转，由此得出结论：电路中产生感应电流的另一条件是电路是闭合的。
产生感应电流的过程中，消耗了机械能，转化为电能，人们利用电磁感应现象制成了发电机。
（2）闭合开关，并在不增加器材的情况下，仅增加导体棒切割磁感线的运动速度，就观察到灵敏电流计指针的偏转角度变大，电流变大，由此可说明感应电流的大小与导体棒切割磁感线的运动速度有关，导体棒切割磁感线的运动速度越大，产生的感应电流越大。