20.5《磁生电》—人教版九年级物理同步练习（解析版）

20.5《磁生电》—人教版九年级物理同步练习
一、单选题
1.下列说法中正确的是（ ）
A. 通电线圈在磁场中受力转动的过程中，机械能转化为电能
B. 指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用
C. 磁悬浮列车能够高速飞驰是利用同名磁极相互吸引的原理工作的
D. 导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流
2.关于电磁感应现象，下列叙述正确的是（ ）
A. 当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，就能产生感应电流
B. 任何导体在磁场中运动，都能产生感应电流
C. 当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线方向运动时，就能产生感应电流
D. 当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就能产生感应电流
3.如图所示是一种环保型手电筒。使用它时只要将它来回摇晃，就能使灯泡发光。下列四幅图中能反映这种手电筒的工作原理的是（ ）
A. B.
C. D.
4.下图为交流发电机原理图，线圈在磁场中转动，则（ ）
A. 两磁极间的磁场方向向左 B. 线圈在磁场中切割磁感线
C. 通过灯泡的电流方向不变 D. 线圈一定不受磁场力作用
5.手机无线充电方便了人们的生活，其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案。如图所示，它的原理是在送电线圈中通过一定频率的交流电，使线圈的周围形成交变的磁场，通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
6.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，圆盘旋转时，电路中有感应电流产生。下列说法不正确的是（ ）
A. 若圆盘转动方向不变，转速发生变化，则电流方向可能发生变化
B. 若圆盘转动方向发生改变，磁场方向不变，则电流的方向一定改变
C. 若磁场方向改为竖直向下，圆盘转动方向不变，则电流的方向一定改变
D. 若圆盘转动方向及转速发生改变，且磁场方向改为竖直向下，电流的方向一定不变
7.超市的服装贴有磁性标签，未消磁的标签通过超市安检门时，安检门上的线圈会产生电流，触发报警器达到防盗目的．则安检门的工作原理是（ ）
A. 电磁感应 B. 磁极间的相互作用
C. 通电导体周围存在磁场 D. 磁场对通电导体的作用
8.如图所示是动圈式话筒和扬声器的构造示意图。讲话时的声音使膜片振动，与之相连的线圈也跟着一起振动，线圈中产生随声音变化的电流。变化的电流通过扬声器的线圈，线圈就会在磁场中来回振动，带动纸盆也来回振动发出声音。根据以上叙述思考，下列说法正确的是（ ）
A. 扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用
B. 动圈式话筒是把电能转化成机械能的一种装置
C. 电风扇的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同
D. 扬声器的工作原理是法拉第发现的电磁感应现象
二、填空题
9.如图所示，将导体棒ab用细线悬挂置于跨形磁体的磁场中，断开开关，使导体棒ab在磁场中摆动，忽略任何摩擦阻力，发现导体棒ab每次摆到最低点的速度相同。若闭合开关，电流表指针发生偏转，则导体棒ab摆动到最低点的速度______(选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”)：请从能量转化的角度简述理由：______。
10.有一种轮子会发光的溜冰鞋，轮子是透明的，磁环固定在轮周上，由金属线圈和发光二极管组成的闭合电路固定在轮的轴上。溜冰时磁环随轮周转动，相当于金属线圈做______运动，电路中产生______，从而使发光二极管发光，这个过程中能的转化是______。
11.微风吊扇通电后扇叶转动，此过程中_________能转化为机械能，拔下插头，在插头处接发光二极管，用手旋转叶片，发光二极管发光，这是_______________现象，人们利用这一原理制成了__________(选填“发电机”或“电动机”)．
三、作图题
12.如图甲所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。若想使它在磁场中运动时产生感应电流，请用箭头标出a的运动方向(一个即可)。
四、实验探究题
13.在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中：

(1)小星设计的电路如图甲，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab，ab的两端分别跟开关，螺线管连接，螺线管旁放置一个小磁针，当ab中产生电流时，螺线管周围产生________，小磁针会发生偏转。
(2)小星闭合开关后，不管导线ab在磁场中怎样运动，小磁针都不偏转，是没有产生电流，还是产生的电流太微弱？如图乙，他换用了一个灵敏电流表代替螺线管和小磁针，如果灵敏电流表指针发生偏转，表明ab中产生电流。闭合开关进行如下操作时，回路中一定有感应电流的是________
A.只让导线ab向斜上方向运动
B.让导线ab和蹄形磁铁同时运动
C.只让导线ab竖直上下运动
D.只让蹄形磁铁竖直上下运动
(3)分析可知：产生感应电流的条件之一是导线ab在做________。
(4)本实验中也不能用小灯泡代替灵敏电流计的原因是________。
14.阅读有关科学发展的材料，回答相关的问题。
【材料一】亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。伽利略的观点：如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变。牛顿总结了伽利略和笛卡尔等人的研究成果，得出了牛顿第一定律。
【材料二】原子结构认识史：
科学家对原子内部结构的研究仍在继续。但也有科学家质疑：原子内部的微粒真的无限可分吗？
【材料三】奥斯特在1820年发现电流的磁效应后，不少物理学家探索磁是否也能产生电。
1831年，法拉第发现通电线圈在接通和断开的瞬间，能在邻近线圈中产生感应电流的现象。紧接着做了一系列的实验，探明产生感应电流的规律，更进一步的认识电和磁之间的联系。从此电力、电信等工程的发展，发电机、变压器等重要的电力设备制成，极大地推动了社会生产力的发展。
(1)伽利略观点的研究对象是“运动的物体”，牛顿观点的研究对象是“一切物体”，比较牛顿和伽利略的观点，牛顿的研究对象除了关注“运动的物体”外，还包括了______。
(2)科学家在探索原子结构内部奥秘时，在不断的实验中重建模型，下列有关模型的说法合理的是______。
A.模型是在实验和发现中不断修正和完善的
B.模型一定是研究对象本身的放大或缩小，不可改变
C.建立模型有助于我们认识和理解许多自然事物的本质
(3)下列有关电与磁的应用装置中，属于应用电磁感应原理工作的是______。
A.电动机B.动圈式话筒(麦克风)
C.动圈式扬声器D.电铃
(4)根据以上信息，谈谈你对科学发展的认识：______(写出一点即可)。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
本题考查了电磁现象中的基础知识，同时在学习中要注意积累此类知识。
通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能；
地球是一个大磁体，其周围的空间存在着磁场，即地磁场，所以会对其周围的磁体产生磁力的作用．指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用；
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
电磁感应：闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。
【解答】
A.通电线圈在磁场中受力转动的过程中，将电能转化为机械能，故A错误；
B.由于地球的周围存在地磁场，所以地球周围任何范围内的小磁针(指南针)都要受到地磁场的作用而指向南北方向，故B正确；
C.磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理使列车与导轨脱离接触，减小了车体与轨道之间的摩擦力，从而提高了车速，故C错误；
D.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流，这种现象叫电磁感应现象，故D错误。
故选B。
2.【答案】D
【解析】解：A、当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，若没有切割磁感线，也是没有感应电流的，故错误；
B、闭合电路的部分导体切割磁感线运动时才会产生电流，故错误；
C、闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线方向运动时，是不能产生感应电流的，故错误；
D、当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就能产生感应电流，故正确；
故选：D。
感应电流产生的条件：电路闭合，且闭合电路的部分导体切割磁感线运动。
知道产生感应电流的条件是解决该题的关键。
3.【答案】C
【解析】解：如图所示是一种环保型手电筒，使用它时只要将它来回摇晃，就能使灯泡发光，能产生电，是利用电磁感应现象的原理工作的；
A、该装置是奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，与手电筒工作原理不同，故A不符合题意；
B、该装置是电磁铁，即说明了电流具有磁效应，也说明电磁铁的磁性强弱与螺线管的匝数有关；故B不符合题意；
C、该装置没有电源，所以金属棒在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会产生电流，故是电磁感应现象原理，故C符合题意；
D、该装置是电动机原理实验，即说明通电导线在磁场中受力的作用，故与手电筒工作原理不同，故D不符合题意。
故选：C。
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，在导体中就会产生感应电流，称为电磁感应；据题目中的各个选项逐个分析即可判断。
此题考查了电磁感应的相关知识；认真审题，将题目中的图中的内容联系在一起是解决此题的关键。
4.【答案】B
【解析】
知道磁体的磁场方向、感应电流的产生、能理解发电机工作时其内部电流大小、方向的变化特点是解决该题的关键。
(1)在磁体的外部磁感线都是从N极出发回到S极；
(2)发电机是利用电磁感应现象制成的，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流；
(3)发电机工作时，发出的电流的大小和方向是时刻变化的；?
(4)通电导线在磁场中受力的作用。
【解答】
A.在磁体的外部磁感线都是从N极出发回到S极，故图中两磁极间的磁场方向向右，故A错误；
B.线圈在磁场中转动时会切割磁感线，故B正确；
C.感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线的方向有关，线圈在磁场中转动时，切割磁感线的方向在改变，所产生的电流方向也会变化，故C错误；
D.根据通电导线在磁场中受力的作用的原理可知，此时线圈一定会受到力的作用，故D错误。
故选B。
5.【答案】D
【解析】解：根据题意可知，受电线圈工作原理是电磁感应现象；
A、由图可知，该装置中有电磁铁，利用的是电流的磁效应，故A错误；
B、该图是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故B错误；
C、该图中通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理图，故C错误；
D、该图中线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，会使小灯泡发光，这是电磁感应现象，故D正确。
故选：D。
无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备，原理类似于变压器。它的原理是在送电线圈中通过一定频率的交流电，使线圈的周围形成交变的磁场，通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端；分析各图中实验原理分析解答。
本题主要考查了电磁现象中几个实验的掌握情况，知道受电线圈的工作原理是解题的关键。
6.【答案】A
【解析】解：
A、若圆盘转动方向不变，转速发生变化，会改变电流的大小，但不会改变电流的方向，故A错误；
B、若圆盘转动方向发生改变，即导体切割磁感线的方向改变，磁场方向不变，则电流的方向一定会改变，故B正确；
C、若磁场方向改为竖直向下，磁场的方向发生了改变，圆盘转动方向不变，则电流的方向一定会改变，故C正确；
D、若圆盘转动方向及转速发生改变，会改变电流的大小，且磁场方向改为竖直向下，即磁场方向和导体运动方向都发生改变，则电流的方向一定不变，故D正确；
本题选错误的；
故选：A。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流；感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关；只改变其中的一个因素，感应电流的方向会改变；若两个因素都改变，则感应电流的方向不变。
本题考查了电磁感应现象，明确影响感应电流方向的因素是解题的关键。
7.【答案】A
【解析】
本题考查的是电磁感应，关键是能根据题中信息得出产生这一现象的原理。
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，导体中就有感应电流。
【解答】
当未消磁的标签经过超市出口处的安全门时，安全门上的线圈会产生感应电流，相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，因此该现象属于电磁感应现象，故A正确，BCD错误。
故选A。
8.【答案】A
【解析】解：A、扬声器工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，所以扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用。故A正确。
B、动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的，机械能转化为电能。故B错误。
C、电风扇的主要构件是电动机，所以它的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，动圈式话筒的工作原理是电磁感应，两者原理不同。故C错误。
D、扬声器工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故D错误。
故选：A。
(1)扬声器和电动机的工作原理相同，都是根据通电导体在磁场中受力而运动原理工作的，都是电能转化为机械能。
(2)动圈式话筒和发电机的工作原理相同，都是根据电磁感应原理工作的，都是机械能转化为电能。
主要掌握扬声器、发电机、话筒、电动机的工作原理。
9.【答案】逐渐变小? 机械能转化为电能
【解析】解：
由题可知，若闭合开关，使导体棒ab在磁场中摆动，电流表指针发生偏转，说明导体棒中有感应电流产生，该过程中机械能转化为电能，则导体棒ab的机械能逐渐减小，每次摆到最低点的高度相同、重力势能相同，所以摆动到最低点的动能和速度是逐渐减小的。
故答案为：逐渐变小；机械能转化为电能。
闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，将机械能转化为电能。
本题考查电磁感应现象中的能量转化，知道导体棒的机械能逐渐减小是关键。
10.【答案】切割磁感线? 感应电流? 机械能转化为电能
【解析】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切割磁感线运动，就会产生感应电流；产生感应电流的导体相当于电源；溜冰时磁环随轮周转动，相当于金属线圈做切割磁感线运动，电路中产生感应电流；在此过程中能量的转化情况是：机械能转化为电能。
故答案为：切割磁感线；感应电流；机械能转化成电能。
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。
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。
11.【答案】电；电磁感应；发电机
【解析】
用电器都是消耗电能转化成其它形式的能。电和磁之间的转换可通过产生条件来判断。发电机是利用电磁感应的原理制成的。发电机主要是由线圈和磁体组成的。电动机的主要组成部分也是线圈和磁体。它们的工作原理不同，工作时的能量转换不同。
【解答】
吊扇通电工作时，消耗了电能，吊扇获得了动能，此过程中将电能转化为动能。
拔下插头，用手旋转叶片时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生了感应电流，感应电流通过发光二极管时，使发光二极管发光，这属于电磁感应现象；人们利用这一原理制成了发电机。
故答案为电；电磁感应；发电机。
12.【答案】解：要使导线(闭合电路的一部分)在磁场中运动时产生感应电流，则导线必须做切割磁感线运动，由图可知，磁感线的方向是从N极到S极的，所以导体可以上下移动(切割时可以是竖直方向，也可以是倾斜方向)，如图所示：
【解析】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部分导体做切割磁感线运动这两个条件。
本题主要考查学生对电磁感应现象，以及感应电流产生条件的了解和掌握，是一道基础题。
13.【答案】(1)磁场(2)A
(3)切割磁感线运动
(4)灯泡不能显示微小电流
【解析】
【分析】
本题考查了电磁感应的实验探究和通电螺线管的磁场，明确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。
(1)当导体ab中产生电流时，螺线管中有电流通过，螺线管周围存在磁场，小磁针受磁力作用会发生偏转；
(2)(3)要想产生感应电流，必须让闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，观察导体ab是否切割磁感线是判断的关键；
(4)灵敏电流计是实验检查直流电路中微弱的电流用的，它是一种高灵敏度的磁电式仪表。
【解答】
(1)当导体ab中产生电流时，螺线管中有电流通过，通电螺线管周围存在磁场，小磁针受磁力作用会发生偏转；
(2)要想产生感应电流，必须让闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，由图可知，导线ab所处位置的磁感线是一些竖线；
A.若只让导线ab向斜上方向运动，导线ab能切割磁感线，所以回路中一定有感应电流，故A符合题意；
B.若让导线ab和蹄形磁铁同时运动，导线ab有可能不能切割磁感线，所以回路中不一定有感应电流，故B不符合题意；
C.若只让导线ab竖直上下运动，导线ab不能切割磁感线，所以回路中一定没有感应电流，故C不符合题意；
D.若只让蹄形磁铁竖直上下运动，导线ab不能切割磁感线，所以回路中一定没有感应电流，故D不符合题意；
故选A；
(3)分析可知：产生感应电流的条件之一是导线ab在做切割磁感线运动；
(4)在“探究产生感应电流的条件”的实验中，实验中灵敏电流计的作用是显示感应电流的大小和方向；而如果换成小灯泡，由于电流太小，灯泡不能发光或发光不明显。
故答案为：(1)磁场；(2)A；(3)切割磁感线运动；(4)灯泡不能显示微小电流。
14.【答案】静止的物体? A、C? B? 科学是在不断发展的，科学的发展需要一定的科学技术，并且科学的发展给人类带来了一定的好处和便利。
【解析】解：
(1)牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；所以牛顿在力和运动方面的研究对象为一切物体，即包括运动的物体和静止的物体；
(2)模型法借助于与模型相似的物质模型或者抽象反映原型本质的思想模型，间接地研究客体原形的性质和规律，并且模型在实验和发现中得到修正和完善，研究起来更加方便。故说法合理的是A、C；
(3)A、电动机的前提是供电，结果是产生运动，利用通电导体在磁场中受力的原理，故A不符合题意；
B、动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应现象原理，故B符合题意；
C、扬声器把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理，故C不符合题意。
D、电铃中用到了电磁铁，电磁铁是利用电流磁效应的原理制成的，故D不符合题意；
故选：B；
(4)根据以上信息可得：科学是不断发展的，科学的发展需要一定的科学技术，并且科学的发展给人类带来一定的好处和便利。
故答案为：(1)静止的物体；(2)A、C；(3)B；(4)科学是不断发展的，科学的发展需要一定的科学技术，并且科学的发展给人类带来一定的好处和便利。
(1)根据牛顿第一定律的内容回答牛顿的研究对象。
(2)模型法借助于与模型相似的物质模型或者抽象反映原型本质的思想模型，间接地研究客体原形的性质和规律，并且模型在实验和发现中得到修正和完善，研究起来更加方便。
(3)先要知道电磁感应现象原理的含义，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这叫电磁感应现象，其前提条件是施加运动，结果是产生电流。
(4)科技发展日新月异，给人类带来的好处可以根据经验解答。
本题需要知道牛顿第一定律的内容；研究原子内部微观结构所采用的模型法；
有关电与磁的应用装置的原理归类对比记忆：
电热器利用电流的热效应原理，如电饭锅、电炒锅、电烙铁、电水壶、电暖气、电熨斗；
电动机利用通电导体在磁场中受力原理，如电风扇、排烟罩、洗衣机、剃须刀；
发电机利用电磁感应现象原理；
电磁铁利用电流的磁效应原理，如电铃、电磁起重机、电磁继电器、空气开关。
总之，本题考查面比较广，涉及知识点比较细，需要学生对科学发展的整个过程有清晰的思路。