16.5电磁感应 发电机
一.选择题(共25小题)
1.(2017?温州)下列情景中,利用电磁感应原理的是( )
A.司南指示方向 B.测电笔辨别火线与零线
C.电饭煲通电煮饭 D.手摇发电机产生电流
2.(2017?南京)如图所示是一种新式手电筒,当沿图中箭头方向来回摇动时,灯泡就能发光,如图四个实验中能解释上述现象的是( )
A. B. C. D.
3.(2017?百色)如图所示是发电机线圈在磁场中转动一圈的过程中经过的四个位置,电路中有感应电流的是( )
A.甲和乙 B.丙和丁 C.甲和丙 D.乙和丁
4.(2017?哈尔滨)如图是探究电磁感应现象的装置,如图所示的设备中利用此原理工作的是( )
A.电磁铁 B.发电机
C.电动机 D.扬声器
5.(2017?孝感)下列图中的实验能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
6.(2017?扬州)如图,是手摇式手电筒,只要转动手电筒的摇柄,灯泡就能发光.下列实验能揭示手电筒工作原理的是( )
A. B. C. D.
7.(2017?济南)如图所示是“探究产生感应电流的条件”的实验装置,要使灵敏电流计指针发生偏转,可以( )
A.断开开关,让导体ab向上运动
B.闭合开关,让导体ab向下运动
C.断开开关,让导体ab向左运动
D.闭合开关,让导体ab向右运动
8.(2017?常州)如图所示,矩形线圈两端作为转轴置于支架上,与小量程电流表连接,线圈下面放置磁体,把小风车固定在转轴上,风吹风车转动,电流表指针偏转,下列实验中,与该装置原理相同的是( )
A. B. C. D.
9.(2017?淄博)如图所示,在蹄形磁体的磁场中悬挂一根铜棒,铜棒的两端a、b通过导线跟开关、电流表连接.开关闭合后( )
A.只要铜棒ab在磁场中运动,电流表指针就会偏转
B.只改变铜棒运动方向时,电流表指针的偏转方向改变
C.只改变磁场方向时,电流表指针的偏转方向不变
D.同时改变磁场方向和铜棒运动方向时,电流表指针的偏转方向改变
10.(2017?泰州)无线充电技术应用了特斯拉线圈,如图,用一不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时,LED灯发光了,灯被点亮的现象可以用我们学过的哪一知识来解释( )
A.电流的磁效应 B.磁场对电流的作用
C.安培定则 D.电磁感应
11.(2017?苏州)下列图示实验中,能用电磁感应现象原理解释的是( )
A.水果电池
B.导线框绕底部有磁铁的电池转动
C.旋转电扇叶片让二极管发光
D.自制电磁铁吸起大头针
12.(2017?邵阳)下列四个实验,能说明发电机原理的是( )
A. B. C. D.
13.(2017?广州)图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合回路的一部分.它在下图所示各磁场中水平运动时,哪种情况不会产生感应电流( )
A. B. C. D.
14.(2017?河北)如图所示,甲、乙、丙、丁是四幅实验图,下列说法正确的是( )
A.甲实验说明同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
B.乙实验说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流
C.丙实验说明利用磁场可以产生电流
D.丁实验说明机械能可以转化为电能
15.(2017?自贡)POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利.POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示).在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息.图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是( )
A. B. C. D.
16.(2017?呼和浩特)在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾.例如1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时,其类似的实验装置如图甲所示,示意图如图乙.为避免磁铁的磁场对小磁针的作用,把实验装置放在两个房间,在右边房间里把磁铁反复插入线圈,然后科拉顿跑到左边房间里观察,结果没有看到小磁针偏转.下列说法中正确的 ( )
A.该实验过程中没有发生电磁感应现象
B.通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象
C.科拉顿没看到小磁针偏转,是因为线圈中没有产生电流,所以看不到小磁针偏转
D.科拉顿没看到小磁针偏转,是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时,线圈中产生的电流已经消失,所以小磁针也停止偏转
17.(2017?贺州)下列关于电与磁的说法中,正确的是( )
A.安培发现了电流的磁效应
B.法拉第发现了电磁感应现象
C.牛顿发现了通电导体在磁场中受力的作用
D.奥斯特记述了地理的两极和地磁场的两极并不重合
18.(2017?武汉)如图所示,在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动,下列现象描述正确的是( )
A.导线ab竖直向上运动时,电流表指针会偏转
B.导线ab竖直向下运动时,电流表指针会偏转
C.导线ab从图中所示位置斜向上运动时,电流表指针不会偏转
D.导线ab分别水平向右和水平向左运动时,电流表指针偏转的方向相反
19.(2017?宜昌)如图所示的几个装置中,能说明发电机工作原理的是( )
A. B. C. D.
20.(2017?湘潭)如图所示的鞋,内部安装了磁铁和线圈,当人走动时,线圈能产生感应电流.以下设备与这种鞋工作原理相同的是( )
A.电风扇 B.洗衣机 C.电动机 D.发电机
21.(2017?泸州)如图1是我国具有世界先进水平的反潜巡逻机,机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过的海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在,下列四幅图中,所涉及的物理原理与磁异探测器相同的是( )
A.甲图可探究磁场对通电导体产生力的作用
B.乙图可探究电流周围存在磁场
C.丙图可探究磁能生电
D.丁图利用超声波的反射制成声呐可确定潜艇的位置
22.(2017?辽阳)有一种用于计算自行车骑行速度的码表,它的计数装置如图所示,主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成.车轮旋转时,感应线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息.下列设备与其工作原理相似的是( )
A.动圈式话筒 B.扬声器 C.指南针 D.电磁继电器
23.(2017?宿迁)如图所示,在微型电风扇的插头处接上一个小灯泡,用手旋转叶片,发现小灯泡发光.选项图示实验原理能解释上述现象的是( )
A. B. C. D.
24.如图为我国新型反潜巡逻机.机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在.图中能解释磁异探测器工作原理的是( )
A. B. C. D.
25.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( )
A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化
B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的线圈,然后观察电流表的变化
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表相连.往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化
D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化
二.填空题(共15小题)
26.发电机是利用 现象制成的.发电机主要是由 两部分组成.
27.在①发电机②电动机③麦克风④扬声器⑤电磁继电器⑥电磁铁中,利用电磁感应工作的有 ;利用磁场对电流的作用原理工作的有 (填序号).
28.如图为“探究产生感应电流的条件”的实验装置,让导体 ab 在磁场中 (选填“水平方向左右”或“竖直方向上下”)运动从而产生感应电流,在这种现象中,能量的转化是 .
29.在探究产生感应电流的条件时,小东采用了如图所示的实验装置.闭合开关后,小东左右移动金属棒ab,均为发现电流表的指针发生偏转.经检查,全部实验器材均无故障且连接无误.请你猜想电流表指针不偏转的原因是 ,写出检验猜想的方法: .
30.(2017?徐州)如图所示,用漆包线绕成一个矩形线图,刮掉两端导线的外漆,放在支架上,下面放一块磁体,用纸做一个小风车固定在转轴上,风吹风车时,小量程电流表指针会发生偏转,这是一个 模型,是利用 原理工作的,工作时将风能转化为 能.
31.(2017?阜新)如图所示,当导体ab向右运动时,观察到的现象是电流表指针 (填“偏转”或“不偏转),这是 (填“磁生电”或“电生磁”)现象,工农业生产中的 (填“电动机”或“发电机”)就应用了此原理.
32.(2017?盐城)如图所示是小明设计的手摇电筒,其内部除灯泡、导线外只有固定的线圈和可来回运动的条形磁铁,当他沿图中箭头方向来回摇动手电筒时,灯泡发光,手摇电筒中 相当于电源,它应用的是 原理,将 能转化为电能.
33.(2017?广东)如图所示的实验装置中,当导体棒AB竖直向上运动时,灵敏电流计的指针 偏转,让导体棒AB水平向右运动,灵敏电流计的指针 偏转(以上两空均选填“会”或“不会”), (选填“电动机”或“发电机”)是应用电磁感应原理制成的.
34.(2017?镇江)图示实验装置中,磁体和导体棒均水平放置,断开S2、闭合S1,使导体棒水平向右运动,电流表G的指针向右偏,这是 现象,为使G的指针向左偏,可使导体棒向 运动,断开S1、闭合S2,导体棒能运动起来,依此可制成 (选填“电动机”或“发电机”).
35.(2017?安顺)某同学为了同时验证老师课堂上讲过的“电磁感应现象”、“通电导线周围存在磁场”以及“通电导线在磁场中受力运动”几个实验,于是动手制作了如图所示的闭合线路,当他将图中导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时,电路中会相应的发生哪些物理现象:(写出2个现象): ; .
36.(2017?山西)1825年瑞士物理学家科拉顿将一根直导线平行地放在小磁针的上方,然后与另一个房间的螺旋线圈组成闭合电路,如图所示.他把一根条形磁铁插入螺旋线圈内,再跑到另一个房间内观察小磁针是否偏转,进行多次实验他都没有发现小磁针偏转.科拉顿、法拉第等物理学家相继进行了上述试验,是为了探究 ;在实验中,科拉顿用到了1820年丹麦物理学家 发现“电流的周围存在着磁场”的实验装置.
37.(2017?攀枝花)如图所示,在“探究什么情况下磁可以生电的实验”中,若让导体AB沿竖直方向向上运动,灵敏电流计的指针将 发生偏转;若让导体AB水平向左运动,灵敏电流计的指针将 发生偏转.(两空均选填“会”或“不会”)
38.(2017?安徽)如图所示,在蹄形磁铁的磁场中放置一根导体棒AB,它的两端跟电流表连接,使导体棒快速向右运动,观察到电流表的指针发生偏转.从能量转化的角度来分析,该实验过程中是 能转化成了电能.
39.(2017?陕西)小亮自制了如图所示的装置,在有机玻璃管上绕着带有绝缘层的导线,线圈两端连接着小功率灯泡,管内放入条形磁铁,用橡皮塞堵住管口两端,当沿图中箭头方向来回摇动时,小灯泡就会发光.该装置发电的原理是 ,线圈中电流的方向是 (选填“变化”或“不变”)的,在此过程中将 能转化成电能.
40.如图所示,AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨,符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线.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,说明铜棒里 (选填“有”或“无”)电流产生,EF受到的是磁场力的作用.当拉动GH使其向右移动时,EF应向 (选填“左”或“右”)移动,理由是: ;
此过程中能量的转化是: .
参考答案与试题解析
一.选择题
1.(2017?温州)下列情景中,利用电磁感应原理的是( )
A.司南指示方向 B.测电笔辨别火线与零线
C.电饭煲通电煮饭 D.手摇发电机产生电流
【分析】电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,导体中会有感应电流产生,把机械能转化为电能.
【解答】解:
A、司南指示方向利用的是地磁场及磁极间的相互作用规律,故A错误;
B、测电笔辨别火线与零线利用的是通路时有电流通过用电器时,用电器会工作,不是利用电磁感应现象的,故B错误;
C、电饭煲通电煮饭利用的是电流的热效应,故C错误;
D、手摇发电机,电路中的线圈会做切割磁感线运动,线圈中产生电流,属于电磁感应现象,故D正确.
故选D.
【点评】在电和磁这一部分中,学到了很多电学设备,每个设备的制成原理是经常考查的知识点.要在理解的基础上,记住这些基础知识.
2.(2017?南京)如图所示是一种新式手电筒,当沿图中箭头方向来回摇动时,灯泡就能发光,如图四个实验中能解释上述现象的是( )
A. B. C. D.
【分析】(1)手压电筒是利用电磁感应现象制成的,当沿图中箭头方向来回摇动时,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,使小灯泡发光.
(2)逐个分析下面四个选择项中各个设备的制成原理,将两者对应即可得到答案.
【解答】解:A、磁环是根据磁极间的作用力,故A不符合题意;
B、直导线中有电流时受力作用,不是电磁感应现象,故B不符合题意;
C、C图是利用电流的磁效应,不是电磁感应现象,故C不符合题意;
D、导体棒左右切割磁感线会产生感应电流,是电磁感应现象,故D符合题意.
故选D.
【点评】本题关键是明确电磁感应现象的产生条件是导体做切割磁感线运动,是一道基础题目.
3.(2017?百色)如图所示是发电机线圈在磁场中转动一圈的过程中经过的四个位置,电路中有感应电流的是( )
A.甲和乙 B.丙和丁 C.甲和丙 D.乙和丁
【分析】产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体,做切割磁感线运动.
【解答】解:
由图可知,乙、丁中线圈虽与磁场方向平行,但线圈的运动方向与磁场方向垂直,线圈做切割磁感线运动,故电路中有感应电流产生;而甲、丙中的线圈虽与磁场方向垂直,但线圈的运动方向与磁场方向平行,线圈不切割磁感线,因此没有感应电流产生,故D正确,ABC错误.
故选D.
【点评】此题是探究电磁感应现象的实验,考查了学生对产生感应电流条件的掌握,是一道常见题.
4.(2017?哈尔滨)如图是探究电磁感应现象的装置,如图所示的设备中利用此原理工作的是( )
A.电磁铁 B.发电机
C.电动机 D.扬声器
【分析】电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,导体中会有感应电流产生,把机械能转化为电能.
【解答】解:A、电磁铁通电后会具有磁性,是电流的磁效应,故A错误;
B、发电机是利用电磁感应原理工作的,故B正确;
C、电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动,是磁场对电流的作用,故C错误;
D、扬声器的工作原理和电动机的工作原理是相同的,故D错误.
故选B.
【点评】在电和磁这一部分中,学到了很多电学设备,每个设备的制成原理是经常考查的知识点,要在理解的基础上,记住这些基础知识.
5.(2017?孝感)下列图中的实验能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
【分析】本题考查感应电流产生的条件:闭合电路中的部分导体在磁场中切割磁感线.
【解答】解:
感应电流产生的条件:只有闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才能产生感应电流.
A、电路中有电源,是通电导体在磁场中受力而运动,是电动机的原理图,不是电磁感应现象,不能产生感应电流,故A错误;
B、该实验说明了通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,故B错误;
C、导体上下运动时,运动方向与磁感线平行,不切割磁感线,故C错误.
D、图中电路是闭合的,线圈在磁场中转动时,导体切割了磁感线,可以产生感应电流,故D正确;
故选D.
【点评】本题考查感应电流产生条件:电路闭合,切割磁感线;是一道基础题.
6.(2017?扬州)如图,是手摇式手电筒,只要转动手电筒的摇柄,灯泡就能发光.下列实验能揭示手电筒工作原理的是( )
A. B. C. D.
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,就会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象.
来回摇晃手电筒,使永磁体在线圈中来回运动,线圈做切割磁感线的运动,线圈中就会产生感应电流,小灯泡就会发光.
【解答】解:手摇式手电筒中没有电池,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.因此这种手电筒的工作原理是电磁感应现象,即发电机就是利用该原理制成的.
A、图中,通电导体在磁场中受力运动,为电动机的工作原理图,故A错;
B、图中,闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动,产生感应电流,为发电机的工作原理图,故B正确;
C、图中,反映通电导体的周围存在磁场,为电流的磁效应,故C错误;
D、图中,通电线圈在磁场中受力转动,为电动机的原理图,故D错误.
故选B.
【点评】此题考查的是生活中的物理,解答这类题就要求我们在生活中多观察、多思考.
7.(2017?济南)如图所示是“探究产生感应电流的条件”的实验装置,要使灵敏电流计指针发生偏转,可以( )
A.断开开关,让导体ab向上运动
B.闭合开关,让导体ab向下运动
C.断开开关,让导体ab向左运动
D.闭合开关,让导体ab向右运动
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流的现象叫电磁感应.
【解答】解:
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,故应闭合开关;
图中磁感线的方向是竖直方向,所以导体应在水平方向上移动,才能产生感应电流,故D正确.
故选D.
【点评】产生感应电流的条件注意三点:一是“闭合电路”,电路必须是完整的回路,二是“一部分导体”,不是全部的导体都在参与运动,三是“切割磁感线运动”,导体的运动必须是切割磁感线的,正切、斜切都可以,但不能不切割.
8.(2017?常州)如图所示,矩形线圈两端作为转轴置于支架上,与小量程电流表连接,线圈下面放置磁体,把小风车固定在转轴上,风吹风车转动,电流表指针偏转,下列实验中,与该装置原理相同的是( )
A. B. C. D.
【分析】风吹风车转动,电流表指针偏转,获得电能,该过程将机械能转化为电能,属电磁感应现象,是发电机的原理,据此选择.
【解答】解:根据题意可知,风吹风车转动,电流表指针偏转,有感应电流产生,属于电磁感应现象,是发电机的原理.
A、将磁铁悬挂起来,磁铁在地磁场的作用下指示南北,故A不符合题意;
B、此图为奥斯特实验装置,是电流的磁效应,说明通电导体周围有磁场,故B不符合题意;
C、此图中有电源,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理图,故C不符合题意;
D、此图中导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表指针摆动,说明有感应电流产生,是电磁感应现象,故D符合题意.
故选D.
【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象应用的了解和掌握,注意与电动机等工作原理的区分,是一道基础题.
9.(2017?淄博)如图所示,在蹄形磁体的磁场中悬挂一根铜棒,铜棒的两端a、b通过导线跟开关、电流表连接.开关闭合后( )
A.只要铜棒ab在磁场中运动,电流表指针就会偏转
B.只改变铜棒运动方向时,电流表指针的偏转方向改变
C.只改变磁场方向时,电流表指针的偏转方向不变
D.同时改变磁场方向和铜棒运动方向时,电流表指针的偏转方向改变
【分析】(1)产生感应电流的条件:闭合电路中的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动,就会产生感应电流.
(2)感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关.
【解答】解:A、产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流.只有铜棒在磁场中做切割磁感线运动时,才能产生感应电流,电流表指针才会偏转,故A错误;
BCD、感应电流的方向与导体运动方向有关,也与磁场方向有关,只改变铜棒运动方向或磁场方向,电流表指针的偏转方向发生改变,同时改变导体运动方向和磁场方向,电流表指针的偏转方向不变,故B正确,CD错误.
故选B.
【点评】电磁感应实验是电磁学中非常重要的实验,其意义在于根据这一原理制成了发电机,本题中主要考查了感应电流产生的条件、能的转化、影响感应电流方向和大小的因素.
10.(2017?泰州)无线充电技术应用了特斯拉线圈,如图,用一不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时,LED灯发光了,灯被点亮的现象可以用我们学过的哪一知识来解释( )
A.电流的磁效应 B.磁场对电流的作用
C.安培定则 D.电磁感应
【分析】灯被点亮,说明通过灯泡是有电流的,再根据电磁感应现象的定义分析.
【解答】解:用一不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时,LED灯发光了,这说明灯泡中产生了电流,故该现象为电磁感应现象.
故选:D.
【点评】此题考查的是生活中的物理,解答这类题就要求我们在生活中多观察、多思考.
11.(2017?苏州)下列图示实验中,能用电磁感应现象原理解释的是( )
A.水果电池
B.导线框绕底部有磁铁的电池转动
C.旋转电扇叶片让二极管发光
D.自制电磁铁吸起大头针
【分析】电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,导体中会有感应电流产生,把机械能转化为电能.
【解答】解:A、水果电池在电路中的作用相当于是电源,不能电磁感应现象解释,故A错误;
B、导线框绕底部有磁铁的电池转动的原理是电动机,利用通电导体在磁场中受力的原理,故B错误;
C、旋转电扇叶片,电风扇内部的线圈做切割磁感线运动,产生电流,使二极管发光,利用电磁感应现象原理,故C正确;
D、电磁铁是利用电流的磁效应的原理工作的,故D错误.
故选C.
【点评】在电和磁这一部分中,学到了很多电学设备,每个设备的制成原理是经常考查的知识点.要在理解的基础上,记住这些基础知识.
12.(2017?邵阳)下列四个实验,能说明发电机原理的是( )
A. B. C. D.
【分析】发电机的工作原理是电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流.
【解答】解:A、小磁针发生偏转,探究的是电流的磁效应,故A错误;
B、在该装置中,只要导体棒ab做切割磁感线运动,在电路中就会产生电流,即是电磁感应现象,故发电机就是利用该原理制成的,故B正确;
C、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的,故C错误;
D、磁铁吸引小磁针,探究时磁极间的相互作用规律,故D错误.
故选B.
【点评】本题是历年考试中的常见题型.涉及的内容有电流的磁效应,电动机的原理和发电机的原理.注意电动机和发电机的区别:电动机是先有电,后运动;发电机是先运动,后发电.
13.(2017?广州)图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合回路的一部分.它在下图所示各磁场中水平运动时,哪种情况不会产生感应电流( )
A. B. C. D.
【分析】能否产生感应电流,就要看图示的情景能否满足①闭合电路;②导体切割磁感线运动这两个条件.
【解答】解:磁极间的磁感线是从N极指向S极,由图可知,ACD中的导体运动时都会切割磁感线,所以会产生感应电流;
只有B没有切割磁感线,所以不会产生感应电流;
故选B.
【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象,以及感应电流产生的条件的了解和掌握,是一道基础题.
14.(2017?河北)如图所示,甲、乙、丙、丁是四幅实验图,下列说法正确的是( )
A.甲实验说明同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
B.乙实验说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流
C.丙实验说明利用磁场可以产生电流
D.丁实验说明机械能可以转化为电能
【分析】由实验的装置及实验现象可知实验的原理及意义.
【解答】解:
A、两磁铁悬挂起来,当同名磁极相对时,相互排斥;当异名磁极相对时,相互吸引,故A不正确;
B、导线与灵敏电流计相连,闭合电路时,当导体在磁场中做切割磁感线的运动时,灵敏电流计发生偏转,说明了电磁感应现象,故B正确;
C、导线内通以电流后,放在其周围的小磁针会发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,故C不正确;
D、导体棒与电源相连,当通以电流时由于受磁场力的作用,导体棒会发生运动,故说明通电导体在磁场中受磁场力的作用,是电能转化为机械能,故D不正确.
故选B.
【点评】学习磁现象一章要掌握常见实验原理图,认识实验装置图,知道说明的原理和生活中的应用.
15.(2017?自贡)POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利.POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示).在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息.图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是( )
A. B. C. D.
【分析】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,POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象;
在选项中找出探究电磁感应的对应图即可.
【解答】解:POS刷卡机读出信息的原理就是电磁感应现象;
A、如图电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,故A错误.
B、如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象,故B正确.
C、如图是奥斯特实验,反映了电流周围存在着磁场,故C错误.
D、如图是一个电磁铁,说明电能产生磁,故D错误.
故选:B.
【点评】电动机和发电机的原理图非常相似,主要区别是电路中是否有电源,电路中有电源的是电动机,电路中没有电源的是发电机.
16.(2017?呼和浩特)在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾.例如1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时,其类似的实验装置如图甲所示,示意图如图乙.为避免磁铁的磁场对小磁针的作用,把实验装置放在两个房间,在右边房间里把磁铁反复插入线圈,然后科拉顿跑到左边房间里观察,结果没有看到小磁针偏转.下列说法中正确的 ( )
A.该实验过程中没有发生电磁感应现象
B.通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象
C.科拉顿没看到小磁针偏转,是因为线圈中没有产生电流,所以看不到小磁针偏转
D.科拉顿没看到小磁针偏转,是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时,线圈中产生的电流已经消失,所以小磁针也停止偏转
【分析】解答本题应掌握:当闭合回路中的部分导体做切割磁线的运动时,回路中会产生电流,这种现象称为电磁感应现象;电流周围存在着磁场的现象叫电流的磁效应.
【解答】解:A、将磁铁放入线圈的过程中,由于线圈切割磁感线而产生了电磁感应现象,故A错误;
B、通电导线周围产生磁场的现象叫电流的磁效应,故B错误;
CD、将磁铁放入线圈的过程中,由于线圈切割磁感线而产生了电磁感应现象从而可以在电路中产生电流;因电流周围存在磁场,故小磁针会发生转动,但当他切割完磁感线再跑到另一个房间时,线圈中产生的电流已经消失,所以小磁针也停止偏转,故C错误,D正确.
故选D.
【点评】电磁感应现象和电流的磁效应是学生容易混淆的知识点,也是学生容易出错的地方,因此审题时一定要仔细、认真.
17.(2017?贺州)下列关于电与磁的说法中,正确的是( )
A.安培发现了电流的磁效应
B.法拉第发现了电磁感应现象
C.牛顿发现了通电导体在磁场中受力的作用
D.奥斯特记述了地理的两极和地磁场的两极并不重合
【分析】根据我们对于科学家对于物理所作贡献的了解来作答.
【解答】解:A、奥斯特发现了电流的磁效应,故A错误;
B、法拉第发现了电磁感应现象,故B正确;
C、安培发现了通电导体在磁场中受力的作用,故C错误;
D、沈括记述了地理的两极和地磁场的两极并不重合,故D错误.
故选B.
【点评】多了解物理学史,了解科学家的贡献,有利于对培养学习物理的兴趣.
18.(2017?武汉)如图所示,在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动,下列现象描述正确的是( )
A.导线ab竖直向上运动时,电流表指针会偏转
B.导线ab竖直向下运动时,电流表指针会偏转
C.导线ab从图中所示位置斜向上运动时,电流表指针不会偏转
D.导线ab分别水平向右和水平向左运动时,电流表指针偏转的方向相反
【分析】解答本题要求知道产生感应电流的条件,电磁感应现象原理告诉我们,闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时,会产生感应电流,由此可知产生电流的条件之一是导体做切割磁感线运动.且所产生的感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关.
【解答】解:
A、导线ab竖直向上运动,即平行于磁感线运动,所以不能产生感应电流,电流表指针不会偏转,故A错误;
B、导线ab竖直向下运动,即平行于磁感线运动,所以不能产生感应电流,电流表指针不会偏转,故B错误;
C、导线ab从图中所示位置斜向上运动,此时导线ab做切割磁感线运动,所以在电路中会有感应电流,电流表指针会偏转,故C错误;
D、导线ab分别水平向右和水平向左运动时,即在磁场方向不变的情况下,改变导体的运动方向,感应电流的方向会改变,则电流表指针偏转的方向相反,故D正确.
故选D.
【点评】理解电磁感现象,关键在于三个词:一是“闭合电路”,“一部分导体”,“切割磁感线运动”,三个条件缺少一个都不会产生感应电流.
19.(2017?宜昌)如图所示的几个装置中,能说明发电机工作原理的是( )
A. B. C. D.
【分析】(1)奥斯特实验第一个揭示了电和磁之间的联系,说明了电流周围存在磁场.
(2)发电机的工作原理是电磁感应,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流;
(3)电动机的工作原理是磁场对电流的作用,即通电导体在磁场中受力运动.
【解答】解:A、图示的是奥斯特实验,说明了电流周围存在磁场,故A不符合题意.
B、图示为电磁铁,说明通电螺线管周围有磁场,故B不符合题意.
C、这是研究通电导体在磁场中受力的实验,是电动机的原理;故C不符合题意.
D、开关闭合后,在外力作用下使导体做切割磁感应线运动,则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.
【点评】本题涉及的内容有电流的磁效应,电动机的原理和发电机的原理.注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置的不同,前者外部有没有电源,后者外部有电源.
20.(2017?湘潭)如图所示的鞋,内部安装了磁铁和线圈,当人走动时,线圈能产生感应电流.以下设备与这种鞋工作原理相同的是( )
A.电风扇 B.洗衣机 C.电动机 D.发电机
【分析】电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,导体中会有感应电流产生,把机械能转化为电能;据此分析其工作原理和能量转化形式.
【解答】解:由题意可知,人在行走时,人体带动磁铁运动,磁铁产生的磁场通过线圈,从而产生感应电流,所以“发电鞋”是利用电磁感应原理制成的;
在电磁感应现象中,消耗了机械能,得到电能,因此,发电鞋工作时将机械能转化为电能,与发电机的原理相同;故D正确.
故选D.
【点评】本题主要考查了电磁感应原理的应用,明确“发电鞋”的工作原理是解答此题的关键.
21.(2017?泸州)如图1是我国具有世界先进水平的反潜巡逻机,机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过的海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在,下列四幅图中,所涉及的物理原理与磁异探测器相同的是( )
A.甲图可探究磁场对通电导体产生力的作用
B.乙图可探究电流周围存在磁场
C.丙图可探究磁能生电
D.丁图利用超声波的反射制成声呐可确定潜艇的位置
【分析】磁异探测器最终将信号转换为变化的电流,因此是一个发电机,分析下面四幅图,找出发电机的原理即可.
【解答】解:
由题可知,磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,说明有感应电流产生,即磁异探测器所涉及的物理原理为电磁感应现象;
A、图甲可探究磁场对通电导体产生力的作用,是电动机的原理,故A不合题意;
B、图乙的实验是探究通电螺线管周围存在磁场,运用了电流的磁效应,故B不合题意;
C、图丙中,开关闭合后,在外力作用下使导体左右移动,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,表示磁能生电.故C符合题意;
D、图丁是利用回声定位确定物体的位置,故D不合题意.
故选C.
【点评】解答本题的关键要能从题意中分析出该装置利用了发电机的原理,再同相关的实验装置相对应即可.
22.(2017?辽阳)有一种用于计算自行车骑行速度的码表,它的计数装置如图所示,主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成.车轮旋转时,感应线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息.下列设备与其工作原理相似的是( )
A.动圈式话筒 B.扬声器 C.指南针 D.电磁继电器
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流产生;
(1)动圈式话筒是利用电磁感应工作的.
(2)扬声器是利用电流的磁效应和磁极间的作用进行工作的.
(3)指南针是根据磁极间的相互作用制成的;
(4)电磁继电器是利用电流的磁效应进行工作的.
【解答】解:计算自行车骑行速度的码表,主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成.车轮旋转时,线圈在磁场中左切割磁感线运动,线圈中会产生感应电流,线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息.是电磁感应现象;
A、说话时声带的振动引起薄膜振动,薄膜振动引起线圈在磁场中切割磁感线运动,产生感应电流.动圈式话筒是利用电磁感应进行工作的.故A符合题意.
B、电流流过扬声器时线圈受到磁场的作用而运动,引起纸盆的振动发声.故B不符合题意;
C、由于地球是一个巨大的磁体,地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,正是地球这个大磁体的作用使指南针指向了南北方向,故C不符合题意.
D、电磁继电器的主要元件是电磁铁,电磁铁是利用电流的磁效应进行工作的.故D不符合题意.
故选A.
【点评】掌握话筒、扬声器、电磁继电器、指南针等工作原理是解答本题的关键.
23.(2017?宿迁)如图所示,在微型电风扇的插头处接上一个小灯泡,用手旋转叶片,发现小灯泡发光.选项图示实验原理能解释上述现象的是( )
A. B. C. D.
【分析】(1)闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动时就能产生感应电流,这种现象为电磁感应现象,发电机就是根据电磁感应的原理制成的;
(2)直流电动机和直流发电机的构造是相同的,用手拨动小风扇叶片,小灯泡能亮,故可用发电机的知识分析.
【解答】解:尽管电风扇里装的是电动机,但此题中通过手快速拨动风扇叶片使小灯泡发光,说明是当作发电机用的,故是利用运动的线圈在磁场中切割磁感线产生了电流,即电磁感应现象,并将机械能转化为了电能.小灯泡发光,把电能转化成了光能.
A、图中研究的是通电直导线的磁场,故A不合题意;
B、图中是通电螺线管,故B不合题意;
C、电磁感应实验的装置,故C符合题意;
D、图中是通电导体在磁场中受力运动,故D不合题意.
故选C.
【点评】本题需注意电磁感应为因为运动而产生了电流,导体在磁场中受力是因为有了电流而发生了运动.实验装置是不同的.而风扇内部的线圈当外部接电源时,风扇能转动,是磁生电;当用外力转动风扇时,就成了发电机.
24.如图为我国新型反潜巡逻机.机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在.图中能解释磁异探测器工作原理的是( )
A. B. C. D.
【分析】磁异探测器最终将信号转换为变化的电流,因此是一个发电机,分析下面四幅图,找出发电机的原理即可.
【解答】解:磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,说明有感应电流产生;
A、开关闭合后,在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,则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.符合题意;
B、图示的实验是电磁铁的原理,运用了电流的磁效应,可制成电磁铁,不合题意;
C、图示为磁极之间的相互作用,不合题意;
D、图示为通电导体在磁场中受力,是电动机的原理,不合题意.
故选A.
【点评】解答本题的关键要能从题意中分析出该装置利用了发电机的原理,再同相关的实验装置相对应即可.
25.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( )
A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化
B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的线圈,然后观察电流表的变化
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表相连.往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化
D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化
【分析】产生感应电流的条件:闭合回路的磁通量发生变化或闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流.
【解答】解:
A、将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,线圈没有切割磁感线,不能产生感应电流,观察到电流表没有变化,故A错误;
B、在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,接电流表的线圈没有切割磁感线,不能产生感应电流,观察到电流表没有变化,故B错误;
C、将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁的过程中有感应电流产生,但是之后,再到相邻房间去观察时,由于线圈静止(没有切割磁感线),电路中没有感应电流了,此时观察到的电流表没有变化,故C错误;
D、绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,电流周围的磁场发生变化,相当于另一线圈切割磁感线,有感应电流产生,能观察电流表的变化,故D正确.
故选D.
【点评】解决本题关键要准确把握产生感应电流的一般条件:闭合回路的磁通量发生变化,电路必须闭合.
二.填空题(共15小题)
26.发电机是利用 电磁感应 现象制成的.发电机主要是由 转子和定子 两部分组成.
【分析】产生感应电流的关键是:闭合电路的导体,做切割磁感线运动.同时利用该原理制成了发电机.
【解答】解:发电机是用于产生电能的机器,其主要是由定子和转子组成,它是利用电磁感应原理制成的;
故答案为:电磁感应;转子和定子
【点评】此题主要考查的是学生对发电机工作原理的认识和理解,基础性题目.
27.在①发电机②电动机③麦克风④扬声器⑤电磁继电器⑥电磁铁中,利用电磁感应工作的有 ①③ ;利用磁场对电流的作用原理工作的有 ②④ (填序号).
【分析】要解答本题需掌握:发电机、麦克风和动圈式话筒都是利用电磁感应原理制成的;
利用通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的有:电动机、扬声器等.
【解答】解:
①发电机是根据电磁感应现象制成的;
②电动机是利用磁场对电流的作用原理工作的(或通电导体在磁场中受到力的作用);
③当对着麦克风说话或唱歌时,人发出的声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动,线圈在磁场中切割磁感线,能产生随着声音变化而变化的电流,经过放大后,再通过扬声器还原成声音.因此麦克风的工作原理是电磁感应现象;
④扬声器是利用磁场对电流的作用原理工作的(或通电线圈在磁场中受到力的作用);
⑤⑥电磁继电器和电磁铁是利用电流的磁效应工作的.
综上所述,利用电磁感应工作的有①③;利用磁场对电流的作用原理工作的有②④.
故答案为:①③;②④.
【点评】本题主要考查学生对电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用和电磁感应现象在生活中应用的了解和认识,从物理走向生活,是中招的热点.
28.如图为“探究产生感应电流的条件”的实验装置,让导体 ab 在磁场中 水平方向左右 (选填“水平方向左右”或“竖直方向上下”)运动从而产生感应电流,在这种现象中,能量的转化是 机械能转化为电能 .
【分析】(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,就会在导体中产生感应电流,称为电磁感应;
(2)人们利用电磁感应现象制成了发电机,实现了机械能向电能的转化.
【解答】解:
(1)闭合电路的一部分导体只有做切割磁感线运动时才会产生感应电流,因此导体 ab 在磁场中应该水平方向左右运动;
(2)在电磁感应现象中,机械能转化为电能,发电机就是根据这个原理制成的.
故答案为:水平方向左右;机械能转化为电能.
【点评】电磁感应原理在生产生活中有很多的应用,利用电磁感应原理可以将机械能转化为电能.
29.在探究产生感应电流的条件时,小东采用了如图所示的实验装置.闭合开关后,小东左右移动金属棒ab,均为发现电流表的指针发生偏转.经检查,全部实验器材均无故障且连接无误.请你猜想电流表指针不偏转的原因是 感应电流太小 ,写出检验猜想的方法: 将电流表更换为灵敏电流计,再进行实验 .
【分析】在电磁感应实验中,操作过程是正确的,且全部实验器材均无故障且连接无误,看不到电流表的偏转,可能是由于感应电流太小或电流表分度值太大导致的.
【解答】解:在探究产生感应电流的条件时,小东采用了如图所示的实验装置,闭合开关后,小东左右移动金属棒ab,电流表的指针均未发生偏转;
经检查,全部实验器材均无故障且连接无误,而图中电流表量程为0~0.6A,
由此可以猜想:感应电流太小,电流表的灵敏度太低,无法检测到该实验产生的微小电流;
检验方法:将电流表更换为灵敏电流计,闭合开关后,左右快速移动金属棒,观察灵敏电流计的指针是否发生偏转.
故答案为:感应电流太小;将电流表更换为灵敏电流计,再进行实验.
【点评】本题利用开放的情景,考查了学生的课堂实验探究过程,考查学生在探究过程中的动手、动脑能力.
30.(2017?徐州)如图所示,用漆包线绕成一个矩形线图,刮掉两端导线的外漆,放在支架上,下面放一块磁体,用纸做一个小风车固定在转轴上,风吹风车时,小量程电流表指针会发生偏转,这是一个 发电机 模型,是利用 电磁感应 原理工作的,工作时将风能转化为 电 能.
【分析】闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流的现象叫做电磁感应;发电机就是根据此原理制成的,发电机工作时将风能转化为电能.
【解答】解:图中线圈、导线和电流表组成闭合电路,线圈处在磁场中,风吹风车带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流,因此电流表指针会发生偏转;与发电机相同,是利用电磁感应现象原理工作的,工作时将风能转化为了电能.
故答案为:发电机;电磁感应;电.
【点评】此题考查了电磁感应现象的原理、应用、能量的转化,是一基础题.
31.(2017?阜新)如图所示,当导体ab向右运动时,观察到的现象是电流表指针 偏转 (填“偏转”或“不偏转),这是 磁生电 (填“磁生电”或“电生磁”)现象,工农业生产中的 发电机 (填“电动机”或“发电机”)就应用了此原理.
【分析】产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动;发电机的制作原理就是电磁感应现象.
【解答】解:如图所示,当导体ab向右运动时,ab做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流,会观察到的现象是电流表指针偏转,这是磁生电现象,即电磁感应现象,工农业生产中的发电机就应用了此原理.
故答案为:偏转;磁生电;发电机.
【点评】考查了学生对产生感应电流条件的掌握及应用,是一道基础题.
32.(2017?盐城)如图所示是小明设计的手摇电筒,其内部除灯泡、导线外只有固定的线圈和可来回运动的条形磁铁,当他沿图中箭头方向来回摇动手电筒时,灯泡发光,手摇电筒中 线圈 相当于电源,它应用的是 电磁感应 原理,将 机械 能转化为电能.
【分析】通过题目中的信息可知,该手电筒中没有电池,而是通过晃动来使它发光.由此入手分析即可得到答案.
【解答】解:当他沿图中箭头方向来回摇动手电筒时,固定的线圈在磁场中做切割磁感线运动,就产生了感应电流,线圈在装置中的作用相当于电源;由此可知,手电是利用电磁感应现象制成的,在产生电流的过程中,消耗了机械能,产生了电能,机械能转化为电能.
故答案为:线圈;电磁感应;机械.
【点评】虽然日常生活中没有见到这种手电筒,但通过认真审题,仔细挖掘题目中告诉的信息,将题目中的信息与学过的理论相联系也可以得到答案.
33.(2017?广东)如图所示的实验装置中,当导体棒AB竖直向上运动时,灵敏电流计的指针 不会 偏转,让导体棒AB水平向右运动,灵敏电流计的指针 会 偏转(以上两空均选填“会”或“不会”), 发电机 (选填“电动机”或“发电机”)是应用电磁感应原理制成的.
【分析】产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动.
发电机是根据电磁感应原理制成的.
【解答】解:(1)当导体棒AB竖直向上运动时,导体的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,所以电路中没有感应电流产生,灵敏电流计的指针不会偏转;
让导体棒AB水平方向右运动,导体的运动方向与磁感线方向垂直,导体做切割磁感线运动,所以电路中有感应电流产生,灵敏电流计的指针会偏转;
(2)发电机是根据电磁感应原理制成的.
故答案为:不会;会;发电机.
【点评】此题主要探究电磁感应实验.要掌握掌握产生感应电流的条件和电磁感应现象的应用,是一道基础题.
34.(2017?镇江)图示实验装置中,磁体和导体棒均水平放置,断开S2、闭合S1,使导体棒水平向右运动,电流表G的指针向右偏,这是 电磁感应 现象,为使G的指针向左偏,可使导体棒向 左 运动,断开S1、闭合S2,导体棒能运动起来,依此可制成 电动机 (选填“电动机”或“发电机”).
【分析】(1)产生感应电流的条件:闭合的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流产生;感应电流的方向跟导体切割磁感线方向、磁场方向有关.
(2)通电导体在磁场中受力的作用;将电能转化为机械能,由此发明了电动机.
【解答】解:断开S2、闭合S1,使导体棒水平向右运动,此时导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中就会产生感应电流,电流表G的指针向右偏,这是电磁感应现象;
感应电流的方向与导体运动方向有关,为使G的指针向左偏,可使导体棒向左运;
断开S1、闭合S2,导体棒有电流,在磁场中受到到力的作用,能运动起来,这就是电动机的原理.
故答案为:电磁感应;左;电动机.
【点评】本题通过产生感应电流的条件和感应电流的方向的影响因素来推导出实验现象,是学以致用的典型题目.
35.(2017?安顺)某同学为了同时验证老师课堂上讲过的“电磁感应现象”、“通电导线周围存在磁场”以及“通电导线在磁场中受力运动”几个实验,于是动手制作了如图所示的闭合线路,当他将图中导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时,电路中会相应的发生哪些物理现象:(写出2个现象): 铁块受吸引向下移动 ; 小磁针发生偏转 .
【分析】电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,导体中会有感应电流产生;电磁铁通电后会具有磁性,周围产生磁场,小磁针发生偏转;线圈中通过电流时,线圈在磁场中会运动.
【解答】解:导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时,导体AB中会产生感应电流,则电磁铁会具有磁性,能吸引铁块;小磁针会在电磁铁的磁场中发生偏转;线圈abcd中有电流通过时,会在磁场中受力转动.
故答案为:铁块受吸引向下移动;小磁针发生偏转.
【点评】在电和磁这一部分中,学到了很多电学设备,每个设备的制成原理是经常考查的知识点,要在理解的基础上,记住这些基础知识.
36.(2017?山西)1825年瑞士物理学家科拉顿将一根直导线平行地放在小磁针的上方,然后与另一个房间的螺旋线圈组成闭合电路,如图所示.他把一根条形磁铁插入螺旋线圈内,再跑到另一个房间内观察小磁针是否偏转,进行多次实验他都没有发现小磁针偏转.科拉顿、法拉第等物理学家相继进行了上述试验,是为了探究 什么情况下磁可以生电 ;在实验中,科拉顿用到了1820年丹麦物理学家 奥斯特 发现“电流的周围存在着磁场”的实验装置.
【分析】(1)根据产生感应电流的条件,可对实验的过程进行分析.
(2)1820年丹麦物理学家奥斯特发现电流的周围存在着磁场.
【解答】解:将一根直导线平行地放在小磁针的上方,然后与另一个房间的螺旋线圈组成闭合电路,把一根条形磁铁插入螺旋线圈内,相当于做切割磁感线运动,观察小磁针是否偏转即是否产生感应电流,故是为了探究“什么情况下磁可以生电”;
1820年丹麦的物理学家奥斯特发现电流的周围存在着磁场.
故答案为:什么情况下磁可以生电;奥斯特.
【点评】本题考查了研究“磁生电”的过程和奥斯特实验,明确其原理和实验过程,能对实验的成败做出正确的分析是解答的关键.同时也应从本题中学到严谨、求实的科学研究态度.
37.(2017?攀枝花)如图所示,在“探究什么情况下磁可以生电的实验”中,若让导体AB沿竖直方向向上运动,灵敏电流计的指针将 不会 发生偏转;若让导体AB水平向左运动,灵敏电流计的指针将 会 发生偏转.(两空均选填“会”或“不会”)
【分析】闭合电路的一部他导体在做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这叫电磁感应现象;
如果运动方向不切割磁感线,是不会产生感应电流的.
【解答】解:(1)由图可知,蹄形磁体的上边是N极,下边是S极,两极间的磁场方向是从上到下,若让导体AB沿竖直方向向上运动,导体不会切割磁感线,故不会产生感应电流,灵敏电流计的指针将不会偏转;
(2)由于磁感线方向是竖直向下的,导线斜左运动会切割磁感线,所以会产生感应电流,灵敏电流计的指针将会偏转.
故答案为:不会;会.
【点评】学习电磁感应现象,要注意三个关键词:一是“闭合”,没有构成回路的电路是不会产生电流的,二是“一部分”,全部电路都在做运动也不符合条件,三是“切割”,不是运动就行,而是运动方向要切割磁感线,不切割,怎么运动也不产生电流.
38.(2017?安徽)如图所示,在蹄形磁铁的磁场中放置一根导体棒AB,它的两端跟电流表连接,使导体棒快速向右运动,观察到电流表的指针发生偏转.从能量转化的角度来分析,该实验过程中是 机械 能转化成了电能.
【分析】要解答本题需掌握:电磁感应现象的条件,以及电磁感应现象中是消耗了机械能,得到了电能;
【解答】解:据图可知,在蹄形磁铁的磁场中放置一根导体棒AB,它的两端跟电流表连接,使导体棒快速向右运动,此时电路中就会产生感应电流,在此过程中消耗了机械能,得到了电能,即机械能转化为电能.
故答案为:机械;
【点评】本题主要考查学生对:电磁感应的条件,以及此过程中能量的转化情况的了解和掌握.
39.(2017?陕西)小亮自制了如图所示的装置,在有机玻璃管上绕着带有绝缘层的导线,线圈两端连接着小功率灯泡,管内放入条形磁铁,用橡皮塞堵住管口两端,当沿图中箭头方向来回摇动时,小灯泡就会发光.该装置发电的原理是 电磁感应 ,线圈中电流的方向是 变化 (选填“变化”或“不变”)的,在此过程中将 机械 能转化成电能.
【分析】通过题目中的信息可知,该手电筒中没有电池,而是通过晃动来使它发光.由此入手分析即可得到答案.
【解答】解:手电筒中没有电源,而要使手电筒发光,必须有提供电能的装置,该手电筒通过晃动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一种手电筒;
因为导体运动方向随着手电筒摇动方向不断的变化,线圈中产生感应电流的方向也在不断的变化.
故答案为:电磁感应;变化;机械.
【点评】本题考查电磁感应的条件,及感应电流大小的决定因素,明确楞次定律的内容和推论即可判断.
40.如图所示,AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨,符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线.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,说明铜棒里 有 (选填“有”或“无”)电流产生,EF受到的是磁场力的作用.当拉动GH使其向右移动时,EF应向 右 (选填“左”或“右”)移动,理由是: 运动方向的改变,导致感应电流方向变化,导致受力方向改变 ;
此过程中能量的转化是: 机械能﹣电能﹣机械能 .
【分析】要解答本题需掌握:①感应电流产生的条件;②EF中的能量转化是将机械能转化为电能;③GH中的能量转化是将电能转化为机械能;④感应电流的方向和导体运动的方向,以及磁场方向有关.
【解答】解:现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上,导轨放在磁场中,当拉动GH使其向左移动时,发现EF也向左移动,这是因为GH运动,在GH中产生感应电流,GH当做电源,把电流提供给EF,这时EF相当于通电导体放入磁场中,所以也会向左运动;
拉动GH使其向右移动时,EF应向右运动.这是由于感应电流的方向和导体运动的方向有关,感应电流的方向改变,导致运动方向改变.
此过程的能量的转化是:机械能转化为电能,电能又转化为机械能.
故答案为:有,右,运动方向的改变,导致感应电流方向变化,导致受力方向改变,机械能﹣电能﹣机械能
【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象和通电导体在磁场中的受力运动的掌握,以及感应电流的方向和导体运动的方向,以及磁场方向有关的了解.