人教版九年级全一册物理 20.5磁生电 同步习题 (含解析)

20.5磁生电
同步习题
一．选择题
1．如图所示，蹄形磁铁和铜棒均水平放置。现闭合开关，水平向左移动铜棒，电流表G的指针发生偏转，则（　　）
A．根据此现象的产生原理可制成电动机
B．此现象与奥斯特实验现象的产生原理相同
C．若将铜棒左右来回移动，可产生交变电流
D．仅将磁铁水平向右移动，G
的指针不偏转
2．如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒ab，当ab棒水平向右运动时，小磁针N极转至右边。可使如图所示位置的小磁针S极转至右边的操作是（　　）
A．ab
棒竖直向下运动
B．ab
棒水平向右运动
C．ab
棒水平向左运动
D．ab
棒竖直向上运动
3．如图所示的四个实验，能反映发电机基本原理的是（　　）
A．
B．
C．
D．
4．新型智能手机无线充电技术应用了电磁感应原理，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场（如图）就能产生电流，通过“磁生电”来实现充电。下列设备也是利用“磁生电”原理工作的是（　　）
A．电烙铁
B．电动机
C．发电机
D．电磁起重机
5．对于下列四个实验的描述完全正确的有（　　）
①甲图实验现象说明了动圈式话筒的工作原理
②乙图实验探究的结论是：材料长度均相同的导体，粗导体的电阻大，细导体的电阻小
③丙图实验证明通电导体周围存在磁场
④丁图中开关闭合导体ab向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变
A．①②
B．①②③
C．②③④
D．①③④
6．如图所示是交流发电机的原理图，以下说法正确的是（　　）
A．线圈在图中所示位置时，不会产生感应电流
B．线圈匀速转动时，线圈中产生的电流大小不变
C．该发电机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动
D．把图中的灯泡换成电源就可以当成一个电动机使用
7．下列常用设备中，利用到电磁感应原理的是（　　）
A．动圈式话筒
B．喇叭
C．小马达
D．电铃
8．如图，现在常用的动圈式耳机，其构造与扬声器和动圈式话筒类似。用一对导线把两只动圈式耳机连起来，就可以做一部最简单的电话：一只耳机当话筒，另一只当听筒。下列说法中正确的是（　　）
A．在把它当耳机使用时，两个耳机的工作原理都是电磁感应
B．在做自制电话使用时，从能量转化的角度看，当“话筒”的耳机是磁生电
C．在做自制电话使用时，从能量转化的角度看，当“听筒”的耳机是磁生电
D．这部自制的电话在使用时，必须连接电源
9．有一块柱状磁体，由静止分别从长度一样的铝管和PV管内竖直下落（管子内径一样，忽略管子与磁体之间摩擦），下列说法错误的是（　　）
A．两次实验中，磁体的重力势能都变小
B．两次实验中，磁体的机械能都不变
C．磁体在铝管内下落是电磁感应现象
D．磁体在铝管内比在PV管内下落速度慢
10．电和磁的知识在日常生活、工业生产和科技等方面应用非常广泛。下列选项中对图示的应用和描述正确的是（　　）
A．闭合开关，导体沿左右方向运动时，产生感应电流，说明电流有磁效应
B．对调磁体的磁极并改变电流方向，金属棒在导轨上的运动方向不变
C．闭合开关，滑动变阻器的滑片向左移动时，弹簧测力计的示数变小
D．电磁铁将衔铁吸下时，电灯发光，电铃响
二．填空题
11．某款新型魔方充电器，转动魔方就能产生电能，并储存于魔方内，它的工作原理跟　
　（选填“发电机”或“电动机”）相同，当魔方给移动设备充电时，它相当于电路中的　
　（选填“电源”或“用电器”）
12．世界上第一台发电机是由　
　研制的，其原理是　
　，其涉及的能量转化是　
　。
13．如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方即可产生电能。产生的电能储存于魔方内并通过USB端口给移动设备充电。
（1）此魔方根据　
　的原理发电，这个过程　
　能转化为电能。
（2）给移动设备充电时，魔方相当于电路中的　
　（选填“电源”或“用电器”）。
（3）将此魔方放置在水平桌面上，魔方对桌面的压力是由　
　发生形变而产生的。
14．如图所示是一款儿童滑板车。当车轮转动时可自行发电，使车轮边缘的LED灯发光，其发电的原理与　
　（选填“动圈式话筒”或“电磁起重机”）相同。逐渐加快滑行速度，LED灯的亮度会　
　（选填“增强”、“减弱”或“不变）。
15．物理兴趣小组在老师的指导下做了一个有趣的“摇绳发电”实验。如图，用一根长铜线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳“时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则两位同学应站在　
　方向（选填“东西”、“南北”或“任意”）摇绳可使实验现象更明显一点。
三．实验探究题
16．探究磁生电的条件。
实验装置如图所示，在磁场中悬挂一根导体AB，把它的两端跟电流表连接起来，组成闭合回路。
（1）实验中，用　
　提供磁场，用　
　显示电路中有无电流。
（2）下列操作，电路中能产生电流的是　
　（选填所有符合要求的选项序号）。
①蹄形磁体和导体AB都静止
②蹄形磁体静止，导体AB左右运动
③导体AB静止，蹄形磁体左右运动
17．小明在学习了“电流的磁场”后，他想进一步研究磁与电的关系。他用导线把螺线管和电流计（电流计一种能够灵敏地检验电路中是否存在电流的仪表，指针静止在中间“0”刻度线处表示电路中没有电流）相连，他再用一根条形磁铁进行了如下步骤的实验，实验中，他保持螺线管位置不动，快速变化磁铁位置。
1．条形磁铁静止不动时（如图甲所示），电流计显示无电流：
2．条形磁铁快速靠近螺线管过程中，电流计显示电路中有电流：当磁铁再次静止不动时，电流计随即无电流显示；
3．条形磁铁快速离开螺线管过程中，电流计显示电路中有电流，当磁铁再次静止不动时，电流计随即无电流显示。
（1）物理学中，把该现象叫做　
　；
（2）分析比较图甲和乙或甲和丙，可猜想该实验中电流产生的条件为　
　；
（3）若用一个通电螺线管代替条形磁铁重复图乙、丙实验步骤，　
　（选填“能”或“不能”）得到相同的实验现象，理由是　
　。
18．在探究“感应电流产生的条件”实验中。
电路
导体在磁场中的运动情况
电流表指针的偏转方向
闭合
静止
不偏转
向右运动
向右偏
向左运动
向左偏
上下运动
不偏转
断开
静止
不偏转
沿任意方向运动
不偏转
（1）如图，E、F两接线柱间应接入　
　（选填“大”或“小”）量程的电流表。
（2）小明将观察到的现象记录在上表中。他认为在闭合电路中，导体只要不静止，且不做上下运动就会产生感应电流。为了否定他的观点，你认为可以这样操作：　
　。
（3）进一步分析表中现象可知，感应电流方向与　
　有关，左右来回摆动AB时发出的是　
　（选填“交流”或“直流”）电。小丽认为感应电流方向还与磁场方向有关，她应该上下颠倒磁铁，向左运动导体，如果发现　
　证明她的猜想正确。
参考答案
一．选择题
1．解：
A、由图可知，水平向左移动铜棒，电流表G的指针发生偏转，说明产生了电流，这是电磁感应现象，利用该现象制成了发电机，故A错误；
B、奥斯特实验说明电流的周围存在磁场，与电磁感应现象不同，故B错误；
C、若将铜棒左右来回移动，铜棒切割磁感线的方向不同，产生的电流的方向不同，所以可产生交变电流，故C正确；
D、仅将磁铁水平向右移动，铜棒做切割磁感线运动，会产生感应电流，G的指针偏转，故D错误。
故选：C。
2．解：
AD、ab
棒竖直向下或向上运动时，ab没有切割磁感线，不会产生感应电流，螺线管不具有磁性，小磁针不会偏转，故AD错误；
B、ab
棒水平向右运动时，根据题意可知，小磁针N极转至右边，故B错误；
C、ab
棒水平向左运动时，运动方向发生了变化，则螺线管的磁性会发生变化，磁场方向改变，则小磁针S极转至右边，故C正确。
故选：C。
3．解：发电机的工作原理是电磁感应现象。
A．该图是奥斯特实验，验证的是电流的磁效应，故A不符合题意；
B．该图验证的是同种电荷相互排斥的实验，故B不符合题意；
C．该图验证的是通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理，故C不符合题意；
D．该图验证的是在闭合回路中，导体切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，是发电机的工作原理，故D符合题意。
故选：D。
4．解：
A、电流通过电烙铁时产生热量，所以电烙铁是根据电流的热效应来工作，故A错误。
B、电动机工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故B错误。
C、发电机的工作原理是电磁感应，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，发电机工作原理是磁生电，故C正确。
D、电磁起重机在有电流通过时产生磁场，工作原理是电流的磁效应，故D错误。
故选：C。
5．解：
①图中闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，动圈式话筒的工作原理就是电磁感应现象，故①正确；
②乙图中，材料相同，长度相同，横截面积越大的导体的电阻越小，故②错误；
③图中是奥斯特实验，该图中的实验现象说明通电导体周围存在着磁场，故③正确；
④图中有电源，是演示磁场对电流作用的实验装置，导体受力的方向与电流方向和磁场方向有关，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变，故④正确。
故选：D。
6．解：
A、图中所示位置，线圈与磁感线垂直，转动时切割磁感线，会产生感应电流，故A错误；
B、线圈匀速转动时，线圈切割磁感线的强度不同，所以产生的电流的大小也不同，故B错误；
C、发电机的工作原理是电磁感应现象，故C错误；
D、该发电机所接的电流表如果换上电源，则线圈通电后会受到磁场力的作用，会转动，可以当成一个电动机使用。故D正确。
故选：D。
7．解：
A、动圈式话筒把声信号转化为电信号，声信号的振动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是利用了电磁感应原理，故A正确；
B、喇叭把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力的原理，故B错误；
C、小马达是电动机，是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理，故C错误；
D、电铃的主要设备是电磁铁，它是利用电流的磁效应制成的，故D错误。
故选：A。
8．解：
ABC、耳机由话筒和听筒组成，当人们对着当话筒的耳机讲话时，使振动膜压迫碳粒，使盒内碳粒的松紧程度发生变化，即其电阻发生变化，流过碳粒的电流就相应的发生变化，使声音信号转化成强弱变化的电流，即磁生电；碳粒是很早的声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器；由此可知话筒的工作原理是电磁感应现象；故AC错误，B正确；
D、由于电路中能产生感应电流，所以不需要电源，故D错误。
故选：B。
9．解：
A、两次实验中，磁体高度都会变小，重力势能都变小，故A正确；
BCD、磁体在铝管内下落过程中，会切割磁感线，产生感应电流，是电磁感应现象，机械能转化为电能，所以机械能会变小；而在PV管内下落时，不会发生电磁感应现象，所以机械能不变，故在PV管内下落速度大，故B错误，CD正确。
故选：B。
10．解：
A、闭合开关，导体沿左右方向运动时，导体切割磁感线，会产生感应电流，这是电磁感应现象，故A错误；
B、通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁感线方向有关，对调磁体的磁极并改变电流方向，金属棒所受磁场力的方向不变，则金属棒的运动方向不变，故B正确；
C、闭合开关，滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器接入电路的电阻变小，由欧姆定律可知电路中电流变大，螺线管的磁性变强；根据安培定则可知，螺线管下端为N极、上端为S极，螺线管与条形磁铁是异名磁极相对，因异名磁极相互吸引，且电流变大时吸引力变大，所以弹簧测力计的示数变大，故C错误；
D、由图知，电磁铁将衔铁吸下时，电灯没有接入电路，不发光；此时电铃接入电路，则电铃响，故D错误。
故选：B。
二．填空题
11．解：转动魔方就能产生电能，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象，与发电机的工作原理相同。当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。
故答案为：发电机；电源。
12．解：西门子研制出世界上第一台发电机；闭合线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的原理；发电机工作时将机械能转化为电能。
故答案为：西门子；电磁感应现象；机械能转化为电能。
13．解：
（1）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；
（2）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；
（3）将魔方放置在水平桌面上，魔方对桌面有压力的作用，压力是由魔方发生形变而产生的。
故答案为：（1）电磁感应；机械；（2）电源；（3）魔方。
14．解：（1）当车轮转动时可自行发电，使车轮边缘的LED灯发光，说明由于运动产生电流，是电磁感应现象，动圈式话筒是根据电磁感应现象工作的，电磁起重机是根据电流磁效应工作的。
（2）逐渐加快滑行速度，滑行越快机械能转化为的电能越多，LED灯的亮度会增强。
故答案为：动圈式话筒；增强。
15．解：地球是个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极的地理南极附近，所以磁感线大致南北方向，所以两位同学站在东西方向，摇动铜线跳绳切割磁感线运动，铜线跳绳才能切割磁感线运动，并且铜线跳绳是闭合电路的一部分导体，所以两位同学站在东西方向，摇动跳绳产生的感应电流更大一些。
故答案为：东西。
三．实验探究题
16．解：（1）由图可知，图中含有U形磁铁，U形磁铁的周围存在磁场；实验中通过灵敏电流计的指针的偏转情况判定电路中有无电流；
（2）①蹄形磁体和导体AB都静止，导体没有做切割磁感线的运动，不会产生感应电流；
②蹄形磁体静止，导体AB左右运动，导体做切割磁感线的运动，会产生感应电流；
③导体AB静止，蹄形磁体左右运动，导体做切割磁感线的运动，会产生感应电流；
故选②③。
故答案为：（1）U形磁铁；灵敏电流计；（2）②③。
17．解：（1）条形磁铁快速靠近或离开螺线管过程中，线圈在磁铁的磁场中做切割磁感线运动，电流计显示电路中有电流，这是电磁感应现象；
（2）条形磁铁快速靠近或离开螺线管过程中，螺线管周围的磁场强度发生了变化，螺线管中就有电流，所以产生感应电流的条件是：螺线管周围的磁场强度发生变化；
（3）由于通电螺线管相当于一个条形磁体，用一个通电螺线管代替条形磁铁重复图乙、丙实验步骤，能产生感应电流。
故答案为：（1）电磁感应；（2）螺线管周围的磁场强度发生变化；（3）能；通电螺线管相当于一个条形磁体。
18．解：
解：（1）在探究“感应电流产生的条件”实验中，由于感应电流比较小，所以，为了能测出比较小的电流，应选用小量程的电流表；
（2）感应电流的大小与导体运动的速度和切割磁感线的强度有关；所以采取的做法是：前后移动导体，观察电流表指针是否摆动；
（3）根据表格中的数据可知，当导体运动的方向改变时，感应电流方向也会发生改变，左右来回摆动AB时发出的是交流电；
探究感应电流方向与磁场方向有关，应该上下颠倒磁铁，向左运动导体，如果发现电流表的指针向右偏转，则能证明她的猜想正确。
故答案为：（1）小；（2）前后移动导体，观察电流表指针是否摆动；（3）导体运动的方向；交流；电流表的指针向右偏转。