1.5 磁生电(1)
1．无线充电技术应用了特斯拉线圈，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，下列知识可以用来解释灯被点亮现象的是(D)
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
(第2题)
2．如图所示，在探究磁生电的实验中，保持磁体不动，下列选项描述正确的是(D)
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
(第3题)
3．如图所示的充电鞋垫，利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线圈中就会产生电流，从而就能给鞋面上的充电电池充电，这种充电鞋垫的工作原理是(A)
A. 电磁感应现象
B. 电流的磁效应
C. 磁极间的相互作用
D. 通电线圈在磁场里受力转动
(第4题)
4．如图是分析发电机工作原理的剖面图，图中小圆圈表示垂直于纸面、绕垂直于纸面的轴转动的一根导线，它是闭合电路的一部分，当它在图中1、2、3、4位置按箭头方向运动时，会产生感应电流的是(D)
A. 1和2 B. 1、2和3
C. 1、3和4 D. 2、3和4
(第5题)
5．如图所示，一个闭合的正方形线圈从一个蹄形磁铁的上方落下，其ab边进入蹄形磁铁直至底部，线圈的边长比磁铁的高度长，在此过程中(B)
A. 线圈中无感应电流产生
B. 线圈中有感应电流产生，线圈的机械能转化为电能
C. 线圈中有感应电流产生，产生的电能转化为机械能
D. 以上说法都不对
6．2017年5月5日，国产大型客机C919首飞成功。由于地磁场的存在，C919在升空过程中，机翼会做切割磁感线运动，从而在机翼两端产生感应电压。
7．如图所示是探究电磁感应现象的实验装置。
(第7题)
(1)保持电路闭合，当导线ab向左运动和向右运动切割磁感线时，电流表的指针分别向左和向右偏转，这表明导线中的感应电流方向与导体运动方向有关。
(2)将U形磁铁反转对调磁极，闭合开关，当导线向左运动时，电流表的指针会向右偏转，这表明导线中的感应电流方向还与磁场方向有关。
(3)实验中为了使电流表指针偏转明显，你可以采取哪些措施？(写出一条即可)增大导线ab的运动速度(或增强磁场)。
8．如图所示装置，闭合开关后，将导体a沿导轨水平向右移动，导体b也会随之向右运动。下列说法中正确的是(C)
A. 装置左侧的原理是电流的磁效应
B. 装置左侧的应用实例是电动机
C. 装置右侧原理的能量转化为电能转化为机械能
D. 当a水平向左移动，b的运动方向不变
【解析】 闭合开关，导体a和b组成一个闭合电路，闭合电路的一部分导体a在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中产生感应电流，这种现象是电磁感应现象。电路中有了感应电流之后，感应电流经过导体b，导体b成为通电导体，在磁场中受力而运动，此过程中，电能转化为机械能。感应电流的方向会随导体切割磁感线运动方向的变化而变化；导体所受磁场力的方向随电流方向的变化而变化。
(第9题)
9．如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，根据电磁感应(填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”)的原理发电，这个过程机械能转化为电能，产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的电源(填“电源”或“用电器”)。
【解析】 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；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。
10．小勇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”，他将实验中观察到的现象记录在下表中。
(第10题)
次数
开关
磁场方向
导体AB的运动方向
电流表指针的偏转方向
1
断开
上N下S
向右运动
不偏转
2
闭合
上N下S
向右运动
向左偏转
3
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
4
闭合
上N下S
向上运动
不偏转
5
闭合
上S下N
向下运动
不偏转
6
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
7
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
(1)分析得出：闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
(2)比较实验2和3(或6和7)可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向有关。
(3)比较实验2和6(或3和7)可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关。
(4)这个现象在生产和生活中的重要应用是发电机。
(5)针对这个实验，小勇进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度有关”的猜想，于是他设计了如下的实验方案：
①保持磁场强弱不变，让导体AB以不同(填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小。
②如果电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度有关(填“有关”或“无关”)。
【解析】 (1)在电磁感应现象中，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流。(2)比较实验2和3(或6和7)可知：在磁场方向一定时，导体切割磁感线运动方向改变，感应电流的方向也会改变。(3)比较实验2和6(或3和7)可知：在导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)不变时，磁场方向改变，感应电流的方向也会改变。(4)电磁感应现象的一个其重要应用是发电机。(5)根据控制变量法的要求，探究感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度是否有关，应该保持磁场强弱不变，让导体AB以不同的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小。如果电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度有关，如果电流表指针偏转幅度相同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度无关。
1.5 磁生电(2)
1．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。下列与磁异探测器工作原理相同的是(D)
A. 指南针 B. 电动机
C. 电磁起重机 D. 发电机
2．将小电动机与小灯泡按如图所示的电路连接，然后在小电动机转轴上绕线，用力拉线，使电动机转动，小灯泡会发光。该现象中：①电生磁，使电动机转动；②磁生电，使小灯泡发光；③电动机相当于电源；④转动停止，灯泡熄灭。以上说法中正确的是(C)
A. ①②③ B. ①③④
C. ②③④ D. ①②④
3．关于电动机和发电机的说法正确的是(D)
A. 电动机是根据电磁感应现象制成的，是将电能转化为机械能的装置
B. 发电机是根据电流的磁效应制成的，是将机械能转化为电能的装置
C. 电动机的转动方向只与磁场方向有关，与其他因素无关
D. 发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关，跟磁场方向也有关
4．小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光。下列说法不正确的是(D)
A. 甲、乙电机转动
B. 甲电机相当于发电机
C. 乙电机相当于电动机
D. 将电源正、负极对调，灯泡亮度发生改变
(第5题)
5．如图所示是某同学自制的发电机，叶轮转动时灵敏电流表的指针便会摆动。下列有关说法不正确的是(A)
A. 该发电机是利用通电导体能在磁场中受力转动的原理制成的
B. 该发电机发电时，把机械能转化为电能
C. 叶轮转动后，会发现灵敏电流表的指针左右摆动，因为该发电机产生的是交流电
D. 由于线圈和支架间存在摩擦等，叶轮的能量不可能全部转化为电能
6．如图是发电机模型，它是根据电磁感应原理制成的。小风车在风的吹动下，带动线圈转动，产生的感应电流使电流计指针在中央零刻度线两侧左右摆动，说明电路中产生的是交流电。
7．如图所示，小明做了一个有趣的实验：他让一圆片形磁铁自由穿过一竖直放置的铜管，磁铁下落是缓慢的；磁铁的磁性越强、铜管越厚，磁铁下降速度越慢。小明分析产生这种现象的原因可能是：磁铁下降过程中，铜管中产生了感应电流，使铜管周围存在磁场，它与磁铁产生了相互作用，使磁铁下降缓慢。
(第8题)
8．如图所示为发电机工作原理，下列有关说法正确的是(B)
A. 当发电机工作时，电流始终从电刷A流向电刷B
B. 当磁极不动，线圈反转时，线圈中的电流方向也跟着反向
C. 当线圈不动，磁极转动时，不会有感应电流产生
D. 发电机线圈每转过一圈，电流的方向改变一次
【解析】 由图可知，该装置是交流发电机，工作时线圈内和外部电路中的电流都会发生变化，发电机线圈每转过一圈，电流的方向改变两次，A、D错误；改变磁场方向或电流方向都会使线圈中电流方向发生改变，B正确；当线圈不动，磁极转动时，线圈切割磁感线，仍会有感应电流产生，C错误。
(第9题)
9．发光二极管只允许电流从二极管的正极流入，负极流出。如图所示，将两只二极管与线圈连成并联电路，使磁铁在线圈中左右移动，此时会看见两只发光二极管轮流发光。
(1)二极管发光是根据电磁感应原理，生活中根据这一原理工作的机器有发电机。
(2)小波同学认为用一只发光二极管也可以，为什么要用两只呢？因为用两只二极管可以方便地研究感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向的关系。
【解析】 (1)磁铁和线圈之间发生了相对运动，线圈做切割磁感线运动，就会产生感应电流，从而使二极管发光；发电机就是利用电磁感应现象的原理制成的。(2)磁铁的运动方向发生改变时，感应电流的方向也会发生改变，从而使不同的二极管发光，即用两个二极管可以探究感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向的关系。
10．请根据所学知识回答问题。
(1)如图甲、乙所示是科学中很重要的两个实验，图甲装置探究通电导体在磁场中受到力的作用的规律；图乙装置探究电磁感应的规律。
(2)如图丙所示是法拉第发明的能够产生持续电流的机器——发电机，金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的。金属圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁感线运动，从而产生持续的电流。某科学探究小组仿制的发电机装置如图丁所示，对影响电流大小的因素进行如下探究：
①当圆盘转速增大时，电流表指针偏转增大，说明电流大小跟导体做切割磁感线运动的速度有关。
②保持圆盘转速不变，换用一个半径更大的金属圆盘，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小还跟切割磁感线的导体长度有关。
③保持圆盘转速不变，换用磁性更强的磁铁，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小跟磁场强弱有关。
【解析】 (2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，“部分导体”可以是直的导体，也可以是弯曲的导体(如金属圆盘)。
