5.3电磁感应 同步练习（含答案）

华师大版八年级下册补充练习--5.3电磁感应
一、选择题
1．如图所示，用电阻率为ρ的导电物质制成内、外半径分别为a和b的半球壳形状的导体（图中阴影部分）。将半径为a、电阻不计的球形电极嵌入半球壳内，作为一个引出电极；在导电的外层球壳上镀一层金属膜（电阻不计）作为另外一个电极。设该半球壳导体的阻值为R，根据你的判断，R的合理表达式为（ ）
A． B．
C． D．
2．下图是《科学》课本中的几个实验，其中可用来研究“磁生电”的是（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示的装置中，纸片上粘着线圈，线圈的两端用导线引出，接在能测微小电流的示波器上，线圈放在磁体的磁极附近。当你对着线圈大声说话时，示波器上有波形出现(即产生电流)。则下列说法中正确的是( )
①产生的电流是感应电流
②此装置能把声音信号转变成电信号
③若线圈绕中心轴转动，示波器一定有波形出现
④若线圈绕中心轴转动，示波器一定无波形出现
A．②④ B．①②④ C．①②③ D．②③④
4．同学们做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体ab水平用力向右移动,导体cd也随之运动起来。则在以上的实验中下列说法正确的是()
A．实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B．实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
C．实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D．若将导体ab水平用力向左移动，导体cd的运动方向不变
5．在最近一次TechCrunch?Disrupt大会上有科学家展示了一种新技术：用WiFi信号给手机实现真正的“远程”无线充电。只要在WiFi、蓝牙或其他无线通讯设备的地方即存在无线电震荡的地方,该充电器就能实现远端传输电力的功能,通俗的说,只要你家里有WiFi之类的信号,在室内你的手机会一直是满电。这项技术在一些无法使用电气充电的场合(如炼油厂)代替有线充电设备,可以降低电线短路走火的危险性。根据上述信息可以判断报警器的原理与下列哪个实验相同( )
A． B．
C． D．
6．如图所示，是小明同学探究“磁场对通电导体的作用”的实验装置，AB是一根金属棒，通过金属导轨连接到电路中，闭合开关S0后，金属棒没有运动（仪器、电路都完好），要想使金属棒运动起来，下列措施不可行的是（ ）
A．将蹄形磁体的N、S极对调
B．换用磁性强一些的蹄形磁体
C．换用能提供较大电流的直流电源
D．使用轻质金属棒，减小金属棒与导轨之间的摩擦力
7．如图所示的甲乙丙丁四个装置，可以用来演示相应的科学现象，则下列表达正确的是（ ）
A．图甲可用来演示电磁感应现象
B．图乙可用来演示磁场对电流的作用
C．图丙可用来演示电流的磁效应
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
8．有人发明了一种“发电地板”，如图所示。发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成，行人或车辆通过时，挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动，便能发电。下列选项中，与该发电地板的工作原理相同的是(?? )
A． B．
C． D．
9．小红对如图所示的甲、乙两个探究实验进行比较后有了以下几点认识，其中正确的是（ ）
A．甲实验是发电机的原理，乙实验是电动机的原理
B．甲实验是用来探究磁场对通电线圈的作用的实验装置，乙实验是用来探究磁能否生电的实验装置
C．实验时，甲实验中导体ab相当于电路中的电源，乙实验中导体ab相当于电路中的用电器
D．甲实验中机械能转化为电能，乙实验中电能转化为机械能
10．如图所示，在电路中滑动变阻器滑片P逐渐向左适当移动的过程中，条形磁铁仍保持静止，在此过程中下列说法正确的是
A．电磁铁磁性逐渐增强
B．电磁铁左端为S极
C．条形磁铁受到的摩擦力向左
D．条形磁铁与电磁铁相互吸引
11．对下列实验装置的说法中，正确的是（ ）
A．图甲可用来演示通电导体在磁场中的受力情况
B．图乙可用来演示发电机的工作原理
C．图丙可用来演示电磁铁磁性的强弱与电流大小的有关
D．图丁可用来演示电动机的工作原理
12．关于下列四个实验的认识中，正确的是（ ）
A．实验现象说明电流周围存在磁场
B．通电螺线管右端为S极
C．实验研究的是电流的磁效应
D．实验研究的是电磁感应现象
13．下面四个图都是反映课本内容的实验，其中表述正确的是( )
A．图甲是研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
B．图乙是研究电磁感应现象
C．图丙是研究磁场对电流的作用
D．图丁是研究通电导体周围是否存在磁场
二、简答题
14．老师在课堂上演示了电磁感应实验后，小杨同学有了新的想法：如果线圈不动，磁体相对于线圈运动是否也会产生电流?于是他找来线圈、条形磁铁、灵敏电流计和一些导线开始探究。当他把条形磁铁插入线圈的瞬间，电流表指针发生了偏转（如图所示），实验成功了!小杨又想：在这个实验中，感应电流的大小与哪些因素有关呢?请你针对小杨的问题提出一个猜想，并设计实验验证你的猜想。
猜想__________________________。
实验设计：___________________________。
15．为了探究产生电流的方向与哪些因素有关，小李的实验如图。将金属棒AB悬挂在两磁极间静止不动时，电流计的指针已经指在如图甲所示。向右拉动金属棒AB松手后，金属棒AB来回摆动，此时，小李观察到电流表的指针先向左运动，然后向右运动，以后就来回摆动，如图乙，整个过程中的消耗机械能转化为电路的电能。
（1）当小李观察到甲图的现象时，接着他最恰当的操作是（______）
A．记录运动方向和指针的偏转方向
B．找老师换一块电流计
C．将电流计的指针调到“0”点
D．将电流计的接线柱上的两导线交换
（2）这个实验通过观察记录_____________而知道电流的方向。
（3）“金属棒AB在两磁极间来回摆动”是________（选填“电生磁”、“磁生电”）现象，人们利用这原理可以制造__________（选填“电动机”、“发电机”）；
（4）金属棒AB向右运动时产生的电能，使得电流表的指针向左偏转的，电流表相当于（选填“电动机”、“发电机”）__________。
（5）当金属棒AB来回摆动时，电流表的指针也来回运动，这一现象已经说明：在____不变时，金属棒中产生的电流的方向跟_________方向有关（选填“电流方向”、“磁场方向”、“金属棒的运动方向”）。
（6）小李为了研究产生电流的方向与磁场方向是否有关，还应该保持________不变，观察______________与磁场的方向，得出结论。
三、填空题
16．如图所示的四个实验装置中能够说明“电动机原理”的实验是________；用来研究“电磁感应现象”的实验是_____________。
17．在如图所示的实验装置中，用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间，铜棒的两端通过导线连接到灵敏电流计上．当铜棒向上下运动时，电流计的指针_______________（选填“偏转”或“不偏转”）。当铜棒向右运动时，电流计的指针____________（选填“偏转”或“不偏转”）该装置可将_______________能转化为电能。写出用该原理制成的一种设备：_________________
18．有一款智能玩具（如图甲），由圆柱形机身和两个轮子组成，用户可以通过手机蓝牙对它进行控制，并完成前进、转弯、翻滚、跳跃等动作，其内部结构中有一个电动机，若想让玩具车的两个轮子转动的更快，请你说出合理的做法________（写出一种即可）；乙图是一种利用健身球设计的充电器，当人们在转动球的时候就可以给电池充电，这时健身球里面的装置相当于发电机，它工作时的原理是_____。
四、探究题
19．小明利用实验室的电磁继电器、阻值随温度变化的电阻R1、滑动变阻器R2、发热电阻丝R0设计了一个恒温箱控制电路。如图甲所示，恒温箱加热器的电源电压为220V，加热电热丝R0和电阻R1处于恒温箱内，图乙是电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线。电磁继电器所在的控制电路的电源电压U=9V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到30mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。
（1）请用笔画线代替导线，按照题意将图中的电路连接完整；（_____）
（2）在升温的过程中，电阻R1两端的电压会____________（填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）如果要使恒温箱内保持的温度升高，合理的操作方法是_____________；
（4）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为250Ω时，接通电路，加热电热丝加热使恒温箱的温度升高到多少℃并保持不变。_____
20．（1）磁感应强度：磁体和通电导体周围存在着磁场，磁场的强弱用物理量磁感应强度B来表示，B越大，说明磁场越强。一个半径为r的细圆环，环中均匀分布着电量为q的电荷（图甲）。圆环绕中心轴每秒转动n圈，则圆心O点的磁感应强度大小为：B="2πk" （k为常数）。可见，电量q和半径r不变时，圆环转动越快，圆心O点的磁场越_______________________；
（2）研究转动圆盘中心的磁感应强度：现在，有一个半径为R的薄圆盘（厚度不计），在圆盘中均匀分布着电量为Q的电荷（图乙）。圆盘绕中心轴每秒转动n圈，则整个圆盘在圆心O点的磁感应强度大小为多少？首先，将圆盘分割为100个宽度均为Δr的同心细圆环，取其中一个圆环进行研究（图丙）。
若将这个圆环取出来，并将它展开，可以近似看作是一个宽度为Δr的长方形（图丁），该长方形的面积为ΔS=2πr?Δr，则圆环所带的电量为q= 。这样，该圆环在圆心O点的磁感应强度大小为ΔB=_____________________；整个圆盘在O点的磁感应强度大小B为这100 个圆环在O点的磁感应强度大小ΔB之和，也即：B =____________________。
21．材料一：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二：1825年，瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间，如图。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三：1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体中产生电流，从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
(1)进行奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。当导线通电时，小磁针发生明显偏转的是__________（选填“甲”或“乙”）。????
(2)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于__________的科学猜想。????
(3)科拉顿的实验中，__________（选填“已经”或“没有”）满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转，你提出的一种改进方法是__________。
22．风是一种潜力很大的新能源，地球上可用来发电的风力资源约有1000亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍．目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一．因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源．某学校科技小组结合所学知识，对“风力发电”展开探究．
（1）科技小组探究“风力发电”，应选取下列相应的哪套装置________，原理是________．
A．B．C．D．
（2）下列实验中可以让磁场产生电流，必须的操作是_____(多选)
A．?实验时，开关要闭合，接通电路；?????????????????????B．?电路的一部分导体，在磁场中运动；
C．?整个电路都在磁场中做切割磁感线运动；???????????D．?电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动；
E.?导体切割磁感线的速度必须要快；
（3）在探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制________不变．
（4）在探究“感应电流大小与什么因素有关”时，科技小组的同学猜想：感应电流的大小可能与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关。他们探究感应电流大小与磁场的强弱的关系，逐渐增大_____，但得到的感应电流变化不定，没有规律，原因是________。
（5）风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机转化为________能．
23．如图所示为小黄同学探究“感应电流产生的条件”的部分实验装置：
（1）a、b两接线柱间应接入_____（大/小）量程电流表。
（2）实验过程当中，小黄发现每次电流表指针的偏转角度太小，下列措施能使现象更明显的是_____
A换用磁性更强的磁铁
B加快导体切割磁感线运动的速度
C将导体切割磁感线的方向由水平变为竖直
24．小华在探究电磁现象的实验中，设计了如图所示的实验装置。
（1）在图甲中将磁体插入螺线管中时，观察到灵敏电流表指针向右偏转，将磁体从螺线管中向左拔出时，相当于导体向____(填“左”或“右”)切割磁感应线， 会观察到灵敏电流表的指针向____(填“左”或“右”)偏转。
（2）图乙装置的实验结果表明磁场对通电导体____。为了使实验效果明显，图中悬挂在细线下的金属棒最好选用____。
A．铁棒 B．玻璃棒 C．铝棒　　 D．铜棒
25．探究利用磁场产生电流的实验中，连接了如图所示的实验装置。
（1）将磁铁向下插入螺线管时，观察到灵敏电流计的指针向左偏转，这表明_____________________________________________．在这个过程中以磁铁为参照物，螺线管是_____________________的（选择“静止”、“向上运动”或“向下运动”）；
（2）一手拿磁铁另一手拿螺线管将两者一起同时向上运动，此时你会观察到灵敏电流计的指针__________________________（选填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；
（3）要探究感应电流方向与磁场方向的关系，你设计的实验做法是_______________________________________________．
26．小科对手机无线充电的原理感到好奇。查阅资料后得知：充电时充电器内的发射线圈产生磁场，手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电，结构如图甲。学过电磁感应原理的小科提出质疑：手机和充电器在充电过程中都不动，并没有做切割磁感线运动，为何会产生感应电流？对此，他设计了图乙实验进行验证。
（1）闭合开关后灵敏电流计指针并没有发生偏转。小科认为，可能是P线圈中的电流过小，于是他将滑片向左移。他的这一操作是基于什么猜想？______________________________
（2）滑片左移后，仍未观察到指针偏转，但在断开开关、闭合开关、移动滑片时灵敏电流计指针有明显偏转。请教老师后得知当闭合电路围成的平面内，磁感线数量发生改变时，电路中能产生感应电流。请根据上述事实，解释课本实验中导体 ab 上下运动时不产生感应电流的原因（图丙）。 ______________________________
（3）小科发现不同情况下灵敏电流计指针偏转方向不同。他猜测与 Q 线圈中的电流方向改变有关，于是进行实验并记录现象。请判断小科的说法是否正确，并合理选择表格中的两次实验说明理由。
_____________________
27．风是一种潜力很大的新能源，地球上可用来发电的风力资源约有1000亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源。某学校科技小组结合所学知识，对“风力发电”展开探究。
(1)科技小组探究“风力发电”，应选取下列相应的哪套装置_____，原理是_____.
(2)下列实验中可以让磁场产生电流,必须的操作是_____(多选)
A．实验时，开关要闭合，接通电路；
B．电路的一部分导体，在磁场中运动；
C．整个电路都在磁场中做切割磁感线运动；
D．电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动；
E.导体切割磁感线的速度必须要快；
F.磁场的强度一定要强；
H.电路中一定要有电流表。
(3)在探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制_____不变。
(4)在探究“感应电流大小与什么因素有关”时，科技小组的同学猜想：感应电流的大小可能与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关。他们探究感应电流大小与磁场的强弱的关系，逐渐增大_____，但得到的感应电流变化不定，没有规律，原因是_____.
(5)风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机转化为_____能
28．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．
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：________?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________?有关
（3）比较实验________?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________?
（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________?（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________?（填“有关”或“无关”）
29．电磁感应现象是指：“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。”小明和芳芳根据课本中的描述做了进一步的探究。请回答：
（1）小明同学提出了“感应电流的大小可能与导体做切割磁感线运动的速度有关”的猜想。实验的主要步骤（已作简化）如下：
连接电路，使导体慢速和快速做切割磁感线运动，观察电流大小。
实验结果：快速切割时电流表读数大，慢速切割时电流表读数小。
实验结论：____________。
（2）芳芳同学思考：线圈的一边在磁场中做切割磁感线运动与单根导线在磁场中做切割磁感线运动，产生的感应电流的大小可能不一样。于是她做了如下实验来验证：
a．先用大约25圈的漆包线圈的一条边框较快地做切割磁感线运动；
b．然后用单根导线以相同的速度做切割磁感线运动。
你认为两次灵敏电流计指针的偏转程度（____）
A．a较大 B．b较大 C．一样大 D．无法确定
（3）实验过程中小明与芳芳又用线圈和条形磁铁来做实验（如图所示），发现灵敏电流针指针发生偏转。你认为在此实验中产生的感应电流的大小跟什么因素有关？请你总结一下：
①__________________；②__________________。
（4）请用学过的知识分析：当把条形磁铁往上拔出时，灵敏电流针的指针（____）
A．不会偏转
B．偏转且方向与插入时相同
C．偏转且方向与插入时相反
30．用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。
（1）实验中，通过观察_____________来判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中________（填“有”或“无”）感应电流。
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施：_______________。
（4）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做______磁感线运动时，导体中就会产生______。
参考答案
1．B
2．A
3．C
4．A
5．B
6．A
7．C
8．B
9．B
10．A
11．D
12．A
13．D
14．猜想：感应电流的大小可能与磁场强度有关； 实验设计：保持线圈匝数和插入速度等不变，只改变插入磁场强度；用磁场更强的磁体插入线圈中，观察电流表指针的偏转角度的大小，若偏转角度变大，说明感应电流的大小与磁场的强弱有关。
15．C 指针摆动的方向 磁生电 发电机 电动机 磁场方向 金属棒的运动 金属棒的运动方向 电流的方向
16．B D
17．不偏转 偏转 机械 发电机
18．增大电源电压（或增大电流大小或换用磁性更强的磁体） 电磁感应
19． 变大 R2的滑片向左移动 50
20．强
21．甲 磁生电 已经 将电流表等器材置于同一房间
22．B 电磁感应原理 A,D 切割磁感线方向 磁场强度 没有控制导体运动速度和方向不变 电
23．小 AB
24．右 左 有力的作用 C
25．电路中产生了电流 向上运动 不偏转 见解析
26．Q 线圈中的电流越大，P 线圈中的感应电流越大。或：磁场强度越强，P 线圈中的感应电流越大。 该闭合电路内磁感线数量未发生改变。 见解析
27．B 电磁感应 AD 导体运动方向 磁场强度 没有控制导线运动的速度相同和运动方向相同 电
28．闭合 导体切割磁感线运动方向（导体运动方向） 2、6或3、7 发电机 不同 有关
29．感应电流的大小可能与导体做切割磁感线运动的速度有关。 A 磁场的强弱 磁体运动的快慢 C
30．电流计指针是否偏转 有 将导体ab换成多匝线圈；使用磁性更强的磁铁；增大导体ab切割磁感线的运动速度 切割 感应电流