8.1电磁感应现象
一、单选题
1.如图所示是一款不需要电池的运动手环,走路时,手环跟着手一起运动,手环的液晶屏就会显示步数。其原理和下面哪个设备相同( )
A.电磁继电器 B.电风扇 C.发电机 D.电铃
2.如图所示,某款智能手机有无线充电功能。其工作原理是当交变电流通过充电底座中的线圈时会产生变化的磁场,带有金属线圈的手机靠近磁场能产生电流,从而通过“磁生电”来充电。下面实验装置与手机无线充电的原理相同的是( )
A. B.
C. D.
3.对于下列四幅图的叙述正确的是( )
A.如图甲,压缩注射器内气体,这一过程的能量转化与热机的做功冲程相同
B.如图乙,牙医口镜是利用光的反射规律成实像
C.如图丙,闭合开关,磁场中导体在竖直方向上运动时电流表指针会偏转
D.如图丁,拦河大坝“上窄下宽”,是因为液体压强的大小与深度有关
4.如图所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线的两端跟灵敏电流表连接。下列说法正确的是( )
A.磁体不动,AB水平向右快速移动,指针不偏转
B.AB不动,磁体水平向左快速移动,指针会偏转
C.磁体不动,AB竖直向上运动,指针会偏转
D.磁体不动,AB竖直向下运动,指针会偏转
5. 如图所示,把两个发光二极管极性相反地并联起来,组成二极管组、把它的a、b端分别接在手摇发电机和干电池组上时,将观察到的现象记录在下表中,以下说法正确的是( )
手摇发电机 干电池组
现象 甲、乙交替发光 甲一直发光;乙____
A.表格中漏写的现象应该是“也一直发光”
B.干电池把电能转化为光能
C.手摇发电机产生的电流方向不变
D.手摇发电机的工作原理是电磁感应
6.水平桌面上一条形磁铁的上方,有一根通电直导线由S极的上端平行于桌面移到N极上端的过程中,磁铁始终保持静止,导线始终保持与磁铁垂直,电流方向如图9.47所示。则在这个过程中,对磁铁受到的摩擦力的方向和桌面对磁铁的弹力的表述正确的是( )。
A.摩擦力始终为零,弹力大于磁铁重力
B.摩擦力始终不为零,弹力大于磁铁重力
C.摩擦力方向由向左变为向右,弹力大于磁铁重力
D.摩擦力方向由向右变为向左,弹力小于磁铁重力
7. 下列生活中的设施设备工作原理主要应用了电磁感应的是( )
A.工人师傅的电钻
B.书桌上的台灯
C.家用电饭煲
D.风力发电机
8.2024年海南岛为了推广环保和科普知识,举办了一系列科普活动。以下四个现象中,与大气压的应用直接相关的是( )
A.海南岛某海滩上,游客使用吸管喝椰汁
B.海南岛某科技馆内,游客体验“真空中的羽毛”实验
C.海南岛某山区,登山者使用高压锅煮饭
D.海南岛某环保展览中,展示利用风力发电的模型
9.如图所示,用导线、灵敏电流表组成闭合回路。选项中,用“○”示闭合电路中垂直于纸面方向放置的导线ab的横截面,当导线ab在磁场中沿虚线运动,灵敏电流表指针有明显偏转的是( )
A. B.
C. D.
10.观察手摇发电机灯泡的发光与手电筒灯泡的发光,通过比较我们可以发现:( )
A.两个仪器的工作过程中其能量转化是相同的
B.手摇发电机灯泡会闪烁发光说明通过灯泡的电流方向在改变
C.两灯泡中通过的电流都是直流电
D.若用发光二极管替代小灯泡,同样的速度转动手摇发电机时,二极管每分钟闪烁的次数会减少
二、填空题
11.潮汐能的主要利用方式是潮汐发电,潮汐发电是水力发电的一种。在有条件的海湾或有潮汐的河口建筑堤坝、闸门和厂房,围成水库,水库水位与外海潮位之间形成一定的潮差,从而可驱动水轮发电机组发电,如图所示是潮汐发电的原理图。与普通的水力发电的不同在于海水与河水相比,海水落差不大,但流量较大,并且呈间歇性。潮汐发电是利用电磁感应原理制成发电机来发电的,发电过程中把海水的 能转化为电能,潮汐能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
12.如图所示,将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起,闭合开关后两电动机一起转动,小灯泡发光。此处产生电磁感应现象的是 (甲乙)电动机。该过程中能量转化是将电能 能电能,最终转化为内能和光能。
13.物理小组的同学们利用如图所示的实验装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。保持磁体不动,闭合开关,导体棒沿 (选填“上下”或“左右”)方向运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转,此时 能转化为电能,生活中的 机就是根据这一原理制成的。
14.某同学制作了如图所示的装置:风吹动时,风车带动磁体上方的线圈转动(线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉),灵敏电流计的指针会发生偏转。该装置利用 原理工作的。指南针之所以指南北,是因为它受到 的作用。
15.如图所示,水平放置的两光滑金属导轨与电路连接并置于垂直于导轨向里的匀强磁场磁场强弱和方向处处相同中,两根相同的金属棒、与导轨紧密接触且可自由滑动,导轨足够长,、电阻均为。
(1)固定金属棒AB,把双向开关接到接线柱2,使金属棒CD水平向右运动,此时金属棒AB中有从A流向B的电流;若使金属棒CD水平向左运动,则此时金属棒AB中 (选填“有”或“没有”)电流;请判断电流的方向 ;(选填“从A流向B”或“从B流向A”)
(2)固定金属棒AB,把双向开关接到接线柱3,金属棒CD受到水平向左的磁场力作用,此时金属棒AB (选填“有”或“没有”)受到磁场力;该磁场力的方向 (选填“水平向左”或“水平向右”)。
16.如图所示,AB 和CD 是两根固定且平行的水平金属导轨,符号×表示垂直于纸面向里的磁场的磁感线.现将铜棒 EF 和GH 垂直放在滑轨上,当拉动GH 使其向左移动时,发现 EF 也向左移动,请你说明此过程中所包含的一条物理知识: .若拉动EF 使其向右移动时,GH 应向 (选填“左”或“右”)移动.
三、实验探究题
17.如图所示为“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验装置。
(1)闭合开关后,竖直悬挂的小铁球向右运动,小磁针发生转动,这说明通电螺线管周围存在 ;
(2)将小铁球换成小铝球,闭合开关后,小铝球将 (选填“向右运动”“向左运动”或“保持静止”);
(3)为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关,写出一种操作方法: 。
四、综合题
18.反潜巡逻机的机尾装有磁异探测器,它能将潜水艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为大小变化的电流,这是 现象;飞机机翼获得升力的原因是空气流速越大的位置,压强越 (选填“大”或“小”)。
五、简答题
19.如图所示,中国科技馆的“探索与发现厅”中有一个“电磁感应摆”,甲、乙两线圈分别被悬挂在两个蹄形磁体的磁场中,两线圈通过导线连接在一起并构成一个闭合的回路,请回答下列问题。
(1)用手使甲线圈在磁场中摆动时,乙线圈也会随之摆动起来。这是为什么?
(2)请分析甲、乙两线圈的能量转化情况。
六、作图题
20.请根据图中小磁针静止时的指向,标出通电螺线管的N极和电源的正极。
七、科普阅读题
21.阅读下列材料,回答问题。
材料一:风电技术是利用风力带动风车叶片旋转,并通过增速机将转速提高,从而带动风机内的发电机发电,通过电缆输送到升压变压器提升电压后,再由高压输电线路输送给用户,见图甲。
材料二:光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光电效应是指某些物质在高于特定频率的电磁波照射下,内部的电子逸出而形成电流。图乙为某光伏发电系统简化电路图,当太阳光照射太阳能电池板时可发电。发电后可向蓄电池充电,当夜晚来临时,蓄电池向用电器供电。
(1)风能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。风机中的发电机是利用 原理进行发电的;
(2)光伏发电是指太阳能电池板将太阳能转化为 能,再通过蓄电池转化为化学能储存起来。图乙中,当开关S1闭合,S2断开时,电路中的电源是 (选填“太阳能电池板”或“蓄电池");
(3)小丽查阅资料得知,太阳能电池板的发电功率约每平方米200W。若她家装了一块1.25m2的太阳能电池板,一天光照8h,其产生的电能为 J。这些能量相当于 kg煤完全燃烧释放的能量(不计能量损失,煤的热值q煤=3×107J/kg)。
参考答案
1.C
2.A
3.D
4.B
5.D
6.C
7.D
8.A
9.D
10.D
11.机械;可再生
12.甲;机械
13.上下;机械;发电
14.电磁感应;地磁场
15.有;从B流向A;有;水平向左
16.铜棒GH切割磁感线产生感应电流(或铜棒EF 受到磁场力的作用);右
17.磁场;保持静止;将电源的正负极对调
18.电磁感应;小
19.(1)用手使甲线圈摆动时,甲线圈做切割磁感线运动,产生感应电流,因两线圈构成一个闭合回路,乙线圈中有电流通过,乙线圈又置于蹄形磁体产生的磁场中,故会受到磁场的作用而摆动。
(2)甲线圈是机械能转化为电能,乙线圈是电能转化为机械能。
20.解:如图所示:
21.(1)可再生;电磁感应
(2)电;太阳能电池板
(3)7.2×106J;0.24