第八章 电磁相互作用及应用 （含解析） 2024-2025学年物理教科版九年级上册

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.如图所示，开关闭合后，使导体ab左右运动，灵敏电流表的指针随之偏转，人们根据此现象制成了( )
A.电磁铁 B.电动机 C.发电机 D.电磁继电器
2.关于如图所示电与磁部分四幅图的分析，其中正确的是( )
A.装置不能检验物体是否带电
B.装置原理可以制造电动机
C.实验说明通电导线周围有磁场
D.是利用电流的磁效应工作
3.如图是一款自发电手电筒，上下快速移动手电筒，筒内的磁体就会上下运动，使筒壁上的线圈产生感应电流，为手电筒内的蓄电池充电。下列实验与其工作原理相同的是( )

A. B.
C. D.
4.如图所示为动圈式话筒的简化示意图。磁铁固定在适当的位置，线圈与膜片连接，声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动，线圈中就产生电流，实现声信号到电信号的转变，其工作原理是( )
A.磁场对通电导线的作用 B.电流的热效应
C.电流的磁效应 D.电磁感应
5.如图所示，在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置，以下正确的是( )
A.接电源，和发电机的原理相同
B.接电流表，和电动机的原理相同
C.接电源，可将电能转化为机械能
D.接电流表，移动直导线电流表指针一定偏转
6.如图为公交车自动爆玻器，危急时刻，司机只需按下开关，自动爆玻器即可自动完成破窗。自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。图中的实验与自动爆破器工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
7.电流表是电学实验中的重要仪器，如图所示是电流表的内部结构简图。将线圈置于两磁极之间，线圈上固定有一指针，有电流通过线圈时，线圈会带动指针一起偏转，线圈中电流越大，指针偏转角度越大。则电流表的工作原理与下列说法相符的是( )
A.通电线圈在磁场中受到了力的作用
B.同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥
C.与发电机工作原理相同
D.电流表工作过程中，机械能转化为电能
8.如图甲把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到小灯泡会发光.下列说法正确的是( )
A.发电机是利用电流的磁效应来工作的
B.发电机将电能转化为机械能
C.线圈转得越快，小灯泡越亮
D.如果将小灯泡换成如图乙的电流表，指针一直偏向右边
9.图中的a表示垂直于纸面的一段导线，它是闭合电路的一部分.当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时，不会产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
10.如图所示，将带绝缘层的导线绕在塑料管外，导线两端连接着小灯泡，形成闭合电路，管内有一强磁体。来回快速摇动此装置，发现小灯泡在不断闪烁，下列说法正确的是( )
A.该现象为电流磁效应 B.该现象为电流热效应
C.此装置与发电机原理相同 D.此装置与电动机原理相同
二、填空题（共44分）
11.物理学家法拉第发现：闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，电路中会产生感应电流，这个现象叫作______。根据此原理发明了______，为人类进入电气化时代作出了重大贡献。
12.某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪，地板下方铺设的结构如图所示，当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动，使固定在地面上的弹簧线圈做______磁感线运动，闭合电路中产生______，小灯泡发光。随着小朋友周期性地上下往复运动，线圈产生的电流是______（选填“交流电”或“直流电”）。
13.学习了电与磁的知识后，小明将干电池、小磁体、线圈组合放置，如图乙，根据此原理可以制成________（选填“电动机”或“发电机”）。这一过程中，该装置将_________能转化为_________能。
第13题图 第14题图
14.在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合开关，移动导体AB在蹄形磁体中斜向左上运动，电流表指针______（选填“会”或“不会”）偏转；保持AB棒运动方向不变，将磁体N、S极对调，重复实验，是为了探究感应电流方向与______的关系，在这个实验中机械能转化为______能。
15.如图是采用无线充电技术为智能手机充电，当带有金属线圈的智能手机靠近磁场时，能够产生感应电流进行充电。则与其工作原理相同的是________（选填“电铃”、“动圈式话筒”或“扬声器”）。
第15题图 第16题图
16.让较长的软电线两端与灵敏电流计两接线柱相连，如图所示。两同学手持电线分别站在地面上的东西方向，像跳绳一样在空中不停地摇动电线，可看到灵敏电流计的指针发生偏转，这是________现象。摇动电线的过程中，灵敏电流计的指针左右摆动，这说明了________。
17.如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜______（选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于磁场对______有力的作用，此现象中能量转化情况是____________。
18.电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面，请阅读材料回答问题。
（1）第一个发现电能生磁的是________实验。
（2）下列关于法拉第发电机的说法正确的是________。
A.发电机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动
B.发电机实现了电能向机械能的转化
C.感应电流的方向跟导体切割磁感线的方向和磁场方向无关
D.发电机的工作原理是电磁感应现象
（3）为了认识电磁炮的一些特性，某兴趣小组的同学制作了一个电磁炮模型，其原理如图所示。在螺线管中通较强电流一小段时间后迅速断电。通电过程中撞针受力迅速前移，推动炮弹射出炮管。图中撞针最有可能使用的材质是________。
A、塑料 B、铁 C、铜 D、铝
三、实验探究题（共16分）
19.（8分）小明用如图所示的装置探究“磁场对通电导线的作用”。
（1）将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，闭合开关前，导体静止不动，闭合开关后，导体______，说明磁场对______导体有力的作用；
（2）利用此图的工作原理可以制成______（选填“发电机”或“电动机”）；
（3）小明想继续探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”，为完成实验，请你在原实验装置基础上更换一个器材：____________。
20.（8分）如图所示，用蹄形强磁体、导体AB、开关、灵敏电流计组成电路，探究电磁感应现象。
（1）实验中，我们通过观察________来判断电路中是否有感应电流产生；
（2）保持导体AB切割磁感线运动的方向不变，仅将磁体N、S极对调，是为了探究感应电流方向与________的关系；
（3）探究感应电流大小与导体运动快慢是否有关时，应闭合开关，保持其他条件不变，具体操作方法是________；
（4）若将此装置中的灵敏电流计换成________可探究电动机的工作原理。
答案以及解析
1.答案：C
解析：开关闭合后，使导体ab左右运动，满足闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，此为电磁感应现象，发电机就是这一原理制成的，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2.答案：C
解析：A.图A是验电器，验电器根据同种电荷相互排斥的原理，如果物体带电，验电器就会带上与物体相同的电荷，由于同种电荷相互排斥，所以金属箔张开，如果金属箔不张开，说明物体不带电，因此可以通过观察验电器的金属箔是否张开来判断接触的物体是否带电，故A错误；B.图B是电磁感应实验，根据此原理可以制成发电机，故B错误；C.图C是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场，故C正确；D.图D是动感线圈式话筒，当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，从而在扬声器产生与说话者相同的声音，动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的，故D错误。故选C。
3.答案：B
解析：手电筒是利用电磁感应原理来工作的。
A.该实验说明通电导线周围有磁场，故A不符合题意；
B.该装置是探究电磁感应的实验装置，与发电手电筒原理相同，故B符合题意；
C.该装置是说明电动机原理的实验装置，故C不符合题意；
D.该实验说明电磁铁的原理，故D不符合题意。
故选B。
4.答案：D
解析：A.磁场对通电导线的作用，体现的是电动机的原理，故A错误；
B.电流的热效应是各种电热器的工作原理，故B错误；
C.电流的磁效应，是电磁铁的原理，故C错误；
D.电磁感应是发电机的原理，动圈式话筒的工作原理应该与发电机原理相同，故D正确。
故选：D。
5.答案：C
解析：AC.在a、b两端接入电源，则通电直导线在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，该装置可以用来研究电动机的工作原理。故A错误，C正确；
BD.在a、b两端接入电流表，当通电直导线在磁场中做切割磁感线运动时，闭合电路中才会产生感应电流，电流表指针发生偏转，该过程消耗机械能，获得电能，将机械能转化为电能，和发电机的原理相同，故BD错误。
故选C。
6.答案：C
解析：司机按下开关，自动爆破器的线圈在磁场中受到力的作用而运动，产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的，原理是通电线圈在磁场中受力的作用，是电能转化为机械能；
A.闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，会产生感应电流，使机械能转化为电能，故A不符合题意；
B.说明磁极间的相互作用，同名磁极互相排斥，异名磁极相互吸引，故B不符合题意；
C.当导体中通过电流时，通电导线在磁场中受力的作用而运动，是电能转化为机械能，与自动爆破器工作原理相同，故C符合题意；
D.说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选C。
7.答案：A
解析：A.电流表的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用而使指针偏转。故A符合题意；
B.同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥，是磁极间的相互作用，与电流无关，故B不符合题意；
C.发电机的工作原理是电磁感应现象，电动机的工作原理才是通电导体在磁场中受到力的作用，故C不符合题意；
D.电流表在工作时，有电流通过指针偏转，是电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选A。
8.答案：C
解析：A（×）发电机是利用电磁感应原理来工作的.
B（×）发电机将机械能转化为电能.
C（√）线圈转得越快，切割磁感线的速度越快，则产生的感应电流越大，小灯泡越亮.
D（×）发电机产生的电流方向是变化的，指针不会一直偏向右边，而是会左、右摆动.
9.答案：D
解析：产生感应电流的条件是闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动.A、B、C选项中，a在运动过程中都切割了磁感线，能产生感应电流，A、B、C不符合题意；D选项中，a的运动方向与磁感线的方向相同，未做切割磁感线运动，不会产生感应电流，D符合题意.
10.答案：C
解析：装置中没有电源，而要使灯泡发光，必须有提供电能的装置，来回快速摇动此装置，消耗机械能提供了电能，由此可知，这是利用电磁感应现象制成的，与发电机的原理相同，故ABD错误，C正确。
故选C。
11.答案：切割磁感线；电磁感应；发电机
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，电路中会产生感应电流，这个现象叫作电磁感应；根据电磁感应现象发明了发电机，为人类进入电气化时代作出了重大贡献。
12.答案：切割；感应电流；交流电
解析：当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动，使固定在地面上的弹簧线圈在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中产生感应电流，小灯泡发光，这是电磁感应现象；随着小朋友周期性地上下往复运动，线圈产生的电流的方向周期性变化，是交流电。
13.答案：电动机；电；机械
解析：利用通电导体在磁场中受到磁场力的作用人们发明了电动机，图乙是简易的电动机模型，该装置消耗电能，将电能转化为机械能。
14.答案：会；磁场方向；电
解析：闭合开关，让导体AB在蹄形磁体中斜向左上运动，导体AB做切割磁感线运动，会产生感应电流，因此电流表指针会偏转。保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验时，只有磁场的方向发生了改变，因此是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系。在此过程中，消耗机械能，产生电能，主要是将机械能转化为电能。
15.答案：动圈式话筒
解析：从题意中知道，手机中的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的；动圈式话筒与其工作原理相同，也是利用电磁感应原理工作的；扬声器的工作原理利用通电导体在磁场中受力的作用；电铃是利用电流磁效应工作的。
16.答案：电磁感应；感应电流的方向发生了变化
解析：两同学手持电线分别站在地面上的东西方向，像跳绳一样在空中不停地摇动电线，可看到灵敏电流计的指针发生偏转，这是电磁感应现象，即电线切割磁感线产生感应电流。
摇动电线的过程中，灵敏电流计的指针左右摆动，这说明了切割磁感线运动方向改变，感应电流的方向发生了变化。
17.答案：左右往复；通电导体；电能转化为机械能
解析：由题知，音圈带动音膜左右往复运动。音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用，此现象中将电能转化为机械能。
18.答案：（1）奥斯特
（2）D
（3）B
解析：（1）奥斯特实验发现电流周围存在着磁场，首先揭示了电与磁的联系，因此第一个发现电能生磁的是奥斯特。
（2）AD.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，发电机的工作原理是电磁感应原理，故A错误，D正确；
B.发电机工作过程中，机械能转化为电能，故B错误；
C.感应电流的方向跟导体切割磁感线方向、磁场方向有关，故C错误。
故选D。
（3）撞针在通电螺线管中被磁化，受磁力作用前移，推动炮弹射出炮管，所以应选择磁性材料，因此撞针最有可能使用的材质是铁，故选B。
19.答案：（1）运动；通电
（2）电动机
（3）将电源换成灵敏电流计
解析：（1）将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，闭合开关前，电路中没有电流，导体静止不动；闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用；
（2）通电导体在磁场中受力会运动起来，根据这个原理，人们制成了电动机；
（3）要探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，不需要电源，需要灵敏电流计来反映是否有感应电流产生，所以需将电源换成灵敏电流计。
20.答案：（1）灵敏电流计指针是否偏转；（2）磁场方向；（3）改变导体AB的水平运动速度，观察灵敏电流计的指针偏转情况；（4）电源
解析：（1）当电路中有电流时，灵敏电流计指针会转动，因此可以通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流。
（2）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调进行实验时，只有磁场的方向发生了改变，则这次实验主要是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系。
（3）要验证感应电流的大小和导体运动快慢的关系，就要控制其他因素一定，而导体的运动快慢不同，通过观察灵敏电流计的指针偏转情况，得出感应电流的大小和导体运动速度的关系。
（4）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，所以需要将此装置中的灵敏电流计换成电源。