1.5 磁生电(1)
1．下列说法中正确的是(C)
A. 导线在磁场中运动就能产生感应电流
B. 闭合电路的一部分导线在磁场中运动就一定能产生感应电流
C. 闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动，一定能产生感应电流
D. 闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动，一定能产生感应电流
2．用如图所示的实验装置探究感应电流产生的条件时，下列说法正确的是(D)
A. 导体棒ab应该用铁棒
B. 只要开关闭合，灵敏电流计指针就会偏转
C. 只要导体棒ab水平向右运动，灵敏电流计指针就会偏转
D. 开关闭合后，导体棒ab水平向右运动时，灵敏电流计指针会偏转
(第2题)
(第3题)
3．无线充电是一种增加手机续航时间的方式，如图所示，其技术的原理是：电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电。受电线圈处用到的原理，与下列图中相同的是(D)
,A) ,B)
,C) ,D)
(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
5．有一种充电鞋，当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈中产生电流，从而给鞋面上的锂聚合物电池充电。
(1)这种充电鞋的工作原理是(C)
A. 电流的磁效应
B. 磁极间的相互作用
C. 电磁感应
D. 通电线圈在磁场中受力转动
(2)人走动时会给鞋充电，原理与发电机类似，其能量转化关系是(C)
A. 电能转化为化学能
B. 化学能转化为电能
C. 机械能转化为电能
D. 电能转化为机械能
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．小军计划用如图所示的实验装置探究“在电磁感应现象中，感应电流的方向与磁场方向的关系”。其主要实验步骤如下：
(第7题)
①闭合开关，使导体ab在磁场中水平向右运动，记录灵敏电流计指针的偏转方向。
②使导体ab在磁场中水平向左运动，记录灵敏电流计指针的偏转方向。
(1)小军计划探究的问题中的因变量是感应电流的方向。
(2)根据上述实验步骤可知，小军实际探究的是感应电流的方向与导体切割磁感线的方向的关系。
(3)针对小军计划探究的问题，在实验步骤②中，应保持导体运动方向不变，改变磁场方向。
8．同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平向右移动，导体cd也随之运动起来，该实验装置左侧运用的原理是电磁感应，根据此原理可以制成发电机(填“电动机”或“发电机”)；若导体ab变为水平向左运动，则导体cd的运动方向__会__(填“会”或“不会”)改变。
(第8题)
【解析】 导线ab在磁场中水平向右移动时切割磁感线，会产生感应电流，该原理是电磁感应。由于是闭合电路，导线cd中也有电流通过，通电的直导体在磁场中会受到力的作用，所以cd会运动。若导体ab变为水平向左运动，则感应电流的方向会改变，导体cd的运动方向也随之改变。
(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；在发电过程中，机械能转化为电能；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。
(第10题)
10．如图所示是探究电磁感应现象的装置。
(1)闭合开关，让导体ab沿水平方向左右运动，观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体ab由图示位置沿竖直方向上下运动，则灵敏电流计的指针不偏转(填“偏转”或“不偏转”)。
(2)利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如表：
实验序号
磁场方向
导体切割磁感线方向
灵敏电流计指针偏转方向
1
向下
向右
向左
2
向上
向右
向右
3
向下
向左
向右
4
向上
向左
向左
在上述四次实验中，比较1和2(或3和4)两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关。比较1和4(或2和3)两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向，感应电流方向不变。
(3)在探究中还发现，导体ab水平向左(或向右)缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体ab水平向左(或向右)快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，说明感应电流的大小与导体的运动快慢有关。
(4)有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关。请你写出简要做法：保持导体切割磁感线运动的速度不变，改变磁场的强弱，观察灵敏电流计指针偏转角度。
【解析】 (1)导体沿竖直方向上下运动时，运动方向与磁感线平行，不切割磁感线，无感应电流产生，故指针不发生偏转。(2)比较实验1和2(或3和4)可知，在导体切割磁感线运动方向一定时，改变磁场方向，感应电流的方向发生改变。比较实验1和4(或2和3)可知，同时改变磁场方向和切割磁感线方向，则感应电流方向不变。(3)导体ab水平运动速度增大时，灵敏电流计指针偏转角度增大，即电路中电流变大，故感应电流的大小与导体的运动快慢有关。(4)要探究感应电流大小与磁场强弱的关系时，需保持切割磁感线运动的速度不变，只改变磁场的强弱。
1.5 磁生电(2)
(第1题)
1．如图为我国新型反潜巡逻机，其机尾的“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．小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并接入如图所示的电路中，开关S闭合后，灯泡发光。下列说法不正确的是(D)
A. 甲、乙电机都转动
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
3．如图是安装在自行车上的微型发电机，当车轮带动它转动时可发电，供自行车照明之用。下列说法正确的是(C)
A. 发电机工作时，电能转化为光能
B. 发电机工作时，电能转化为机械能
C. 车轮利用摩擦带动发电机转动
D. 发电机是利用电流的磁效应工作的
4．下列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
5．如图甲所示是某人设计的振动发电装置，它由一个辐向形永久磁铁和一个套在辐向形永久磁铁槽中的线圈组成，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(如图乙所示)。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过灯L。关于此发电装置，下列说法不正确的是(C)
A. 该装置是利用电磁感应原理制成的
B. 该装置将机械能转化为电能
C. 灯L中流过的电流是直流电
D. 灯L中流过的电流是交流电
,(第5题)) ,(第6题))
6．如图所示为一款鼠标的概念设计，它外形看起来像一个溜溜球，这个设计的理念是：在长时间伏案工作时，因为电池消耗较快，必须经常起身玩一下它，这样既能恢复电力，又对人的健康大有好处。请猜想鼠标电力得以恢复是__机械__能转化为__电__能，其工作原理与发电机(填“电动机”或“发电机”)相同。
(第7题)
7．小明对手摇发电机非常感兴趣，他想：发电机产生感应电流的大小跟哪些因素有关呢？于是他用如图所示的发电机进行了探究，实验记录如表。
实验顺序
线圈转速
线圈转向
小灯泡亮度
1
2
3
(1)根据表格可知，他们准备探究发电机产生感应电流的大小是否与线圈转速和线圈转向有关。
(2)他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫转换法。下列探究过程中用到这种方法的是__①__(填序号)。
①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱
②在探究磁场时，引入磁感应线
③在探究电流时，将电流与水流进行类比
④在探究电阻串联时，利用20欧的电阻代替串联的15欧和5欧的电阻
(3)判断电流大小，除了借助小灯泡观察之外，实验室常用电流表来测量。
8．如图甲是科拉顿研究电磁现象时的情景，其装置示意图如图乙，为避免磁铁的磁场对小磁针的影响，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，然后跑到左边房间里观察现象，结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的(D)
(第8题)
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
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
【解析】 当磁体反复插入线圈时，线圈切割磁感线，会产生感应电流，而通电的导体周围会产生磁场，在磁场的作用下，小磁针会发生偏转，但由于科拉顿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。
(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】 (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下列问题。
(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。
,甲) ,乙)
,丙) ,丁)
(第10题)
(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)。
