5.3 电磁感应 同步练习（含解析）

3 电磁感应
一、单选题
1.关于发电机和交流电，下列说法正确的是（??? ）
A.?发电机产生感应电流的大小和方向在周期性地变化
B.?电流在1s内完成周期性变化的次数叫做频率，单位是次数
C.?我国电网的交流电频率是100Hz
D.?发电机产生的是直流电
2.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．下列说法正确的是（　　）
A.?实验装置中的甲装置产生的现象在生活中的应用是电动机
B.?实验装置中的乙装置的原理是电磁感应现象
C.?实验装置中的乙装置把机械能转化为电能
D.?如果回路均为超导材料制成，且导体ab与cd之间距离足够大，当回路中产生感应电流后，同时撤去两蹄形磁体，则回路中电流很长时间不消失
3.如图是一种跳绳计数器的原理图，跳绳时每跳一次，震动传感器内小磁铁上下跳动一次，线圈内产生电流，电子计数器记录一次。该计数器工作时的主要原理是（? ???）
A.?通电导线周围存在磁场???????????????????????????????????????B.?磁极间的相互作用规律
C.?通电导线在磁场中受力运动????????????????????????????????D.?电磁感应现象
4.对下列四幅图的理解不正确的是（ ?）
A.?如图通电导体周围存在磁场
B.?如图利用磁场对电流的作用，可以制成电动机
C.?如图闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，导体中一定会产生感应电流
D.?如图电磁继电器是根据电流磁效应原理制成的电路自动控制开关
5.对下列说法中的先后顺序，不符合科学史实的是（?? ）
A.?对磁生电的认识：先发现了电磁感应现象，后发明发电机
B.?对细胞的认识：先提出动植物都是由细胞构成的，后提出一切细胞来自于细胞
C.?对电磁现象的认识：先有电流磁效应的发现，后有电磁铁的应用
D.?对原子结构的认识：先发现原子中有原子核，后发现原子中有电子
6.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(?? )
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
7.如图所示的环保型手电筒,筒内没有电池,使用时只要来回摇晃手电筒,使磁体在线圈中来回运动,灯泡就能发光,这种手电筒电源的工作原理是(?? )

A.?? 电磁感应??????????B.?电流的磁效应??????????C.?磁极间的相互作用??????????D.?通电导体在磁场里受力运动
8.如图所示在探究“感应电流产生的条件”实验中，小明意外地发现小量程电流表指针每次偏转的角度不相同，猜想A：感应电流可能与导体匝数有关，猜想B；可能与导体切割磁感线的速度有关，为此设计了以下三个方案：
⑴ 同一导体以不同的速度切割磁感应线；
⑵ 匝数不同的导体以不同的速度切割磁感应线；
⑶ 匝数不同的导体以相同的速度切割磁感应线。

下列说法正确的是（）
A.?方案（1）能探究猜想A??????????????????????????????????????B.?方案（2）能探究猜想B
C.?方案（3）能探究猜想A??????????????????????????????????????D.?方案（3）能探究猜想B
9.文文在探究“什么条件下磁可以生电”时观察到如图所示的现象，下列关于这一现象说法正确的是(??? )

A.?丹麦物理学家奥斯特进行了多次实验，发现了磁可以生电
B.?若改变导体的运动方向，同时将磁体的N、S极对调，灵敏电流计指针的偏转方向与图中相反
C.?若导体AB沿磁感线方向向上运动，灵敏电流计指针也会发生偏转
D.?发电机是利用磁生电的原理工作的
10.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.?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
11.小黄同学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。可知：（ ??）
A.?实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是发电机?????B.?实验装置左侧运用的原理是电磁感应现象
C.?实验装置左侧运用的原理是磁场对电流的作用????????????D.?实验装置右侧产生将机械能转化成了电能
二、填空题
12.如图为科研人员研制的“发电鞋”，鞋内部安装了磁铁和线圈，人在行走时发的电存储于蓄电池中，可用于手机充电。发电鞋发电时是利用________原理工作的。

13.交流发电机的构造很复杂，主要由________和________两部分组成，大型发电机的定子是________，转子是________。
14.小梅把家里的小电风扇从插座上拔下，如图所示，将小灯泡与电风扇插头的两金属片相连接，用手快速拨动风扇叶片，发现灯泡发光，电风扇发电的原理是________?，发电过程是把________?能转化为电能．
三、解答题
15.小明学习生活用电常识后，在生活中更加注意观察家用电器．如图所示，他发现自己家洗衣机用的是三脚插头，标有“10A 250V”字样，其中的“10A”表示什么意思？仔细观察三只插脚，又有新的发现：标有“E”的脚比其它两脚稍长一些．他查看了其它三脚插头也同样如此，标“E”的脚稍长一些有什么好处？
四、实验探究题
16.在学校实验室开放时，小科对手摇发电机非常感兴趣，他想：发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢？根据经验又想到可以根据小灯泡的亮度来判断感应电流大小，于是他利用如图所示的手摇发电机开展了探究，得到如下表所示的实验记录表．请你根据上述资料回答下列问题：
实验次数
1
2
3
线圈转速
慢
较快
快
线圈转向
顺时针
顺时针
顺时针
小灯泡亮度
暗
较亮
亮
（1）小科计划探究的问题中变量的是________．
（2）判断电流大小，除了借助小灯泡观察之外，实验室常用________表来测量．
（3）根据实验探究课得到的初步结论是________．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】【解答】大小和方向在周期性地变化这样的电流叫做交变电流，简称交流电，电流在1s内完成周期性变化的次数叫做频率，单位是赫兹，我国电网的交流电频率是50Hz．
故答案为：A
【分析】发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化，这种电流叫交流电，我国交流电频率是50Hz．
2.【答案】 D
【解析】【解答】A、由图ab、cd与导线、开关组成了一个闭合电路，导体ab水平用力向右移动时，切割磁感线，产生感应电路，此时机械能转化为电能，是发电机原理．故A错误；
BC、导体ab中产生感应电流时，导体cd中也有电流通过，通电导体在磁场会受到力的作用，所以cd会运动起来，此时电能转化为机械能，是电动机的原理，故BC错误；
D、当回路中产生感应电流后，同时撤去两蹄形磁体，由于超导材料制成，所以电能在整个回路不会被消耗，所以回路中电流很长时间不消失．故D正确．
故选D．
【分析】利用电磁感应和通电导体在磁场中受力的有关知识逐个分析四个选择项，从而得到答案．
3.【答案】 D
【解析】【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，在闭合电路中会产生感应电流这就是电磁感应现象。图中电子计数器，线圈组成闭合回路，震动传感器内的小磁铁产生磁场，小磁铁上下跳动时磁场相对于线圈发生运动，可认为是线圈做切割磁感线运动，满足电磁感应现象，所以产生电流。
【解答】由分析可知，图中所示装置满足了电磁感应现象的条件，线圈内产生电流的主要原理是电磁感应现象，D正确，A、B、C错误。
故选D
4.【答案】 C
【解析】【分析】实验的装置不同，则可完成的实验不同，要认识各实验的装置完成的实验名称、实验原理、和生活中的应用．在电磁学部分中，电磁感应与通电导体在磁场中的运动为互逆过程，可明确是先有的运动还是先有的电流，由运动产生电流则为电磁感应，若是由电流引起的运动，则为通电导体在磁场中的受力．
【解答】解：A、当将导体棒放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明通电直导体周围存在磁场，故A正确；
B、当开关闭合时，放在磁场中的导体会在磁场力的作用下运动起来，说明磁场对电流作用力，可以制成电动机，故B正确；
C、只有闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流，故C错误；
D、当电磁铁中通以电流时，会产生磁性，电磁继电器是根据电流磁效应原理制成的电路自动控制开关，故D正确．
故选C．
5.【答案】 D
【解析】【分析】 对于物理中的重大发现、重要规律、重要原理，要明确其发现者和提出者，了解所涉及伟大科学家的重要成就。 。
【解答】A对磁生电的认识：先发现了电磁感应现象，后发明发电机，正确；
B:对细胞的认识：先提出动植物都是由细胞构成的，后提出一切细胞来自于细胞?，正确；
C：对电磁现象的认识：先有电流磁效应的发现，后有电磁铁的应用，正确；
D：先有汤姆发现了电子，后来才提出的原子学说，确定了原子的结构，错误；
故选:D
?
6.【答案】 D
【解析】【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流。发电机是根据电磁感应原理制成的，是一种能把机械能转化为电能的装置。
【解答】乙电动机通电后，线圈转动，带动甲电动机的线圈一起转动，甲的线圈转动时切割磁感线，产生感应电流，使灯泡发光，所以甲相当于发电机，乙是电动机，两电机能一起转动；如果把电源的正负极对调，会使两电机的转动方向相反，但由于电机转速不变，所以灯的亮度不变。
故答案为D.
7.【答案】 A
【解析】【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，这是发电机的工作原理，据此分析即可。
【解答】环保型手电筒使用时只要来回摇晃手电筒，使磁体在线圈中来回运动，线圈切割磁感线运动产生感应电流，从而使灯泡发光，因此这种手电筒电源的工作原理是电磁感应，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
8.【答案】 C
【解析】【分析】当探究一个因素对物理量的影响时，必须控制其他因素相同而改变这个因素，这种方法叫控制变量法，据此判断。
【解答】要验证感应电流可能与导体匝数有关，必须控制速度相同改变线圈的匝数，故A错误，C正确；
要验证感应电流与速度的关系，必须控制线圈匝数相等改变速度，故B、D错误。
故选C。
9.【答案】 D
【解析】【分析】（1）奥斯特发现通电导线周围存在磁场；
（2）在电磁感应现象中，感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关；
（3）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流；
（4）发电机的工作原理是电磁感应现象。
【解答】A.丹麦物理学家奥斯特进行了多次实验，发现了电可以生磁，故A错误；
B.若改变导体的运动方向，同时将磁体的N、S极对调，灵敏电流计指针的偏转方向与图中相同，故B错误；
C.若导体AB沿磁感线方向向上运动，此时导体没有切割磁感线，所以不会产生感应电流，那么灵敏电流计指针不会发生偏转，故C错误；
D.发电机是利用磁生电的原理工作的，故D正确。
故选D。
10.【答案】 A
【解析】【分析】发电机是根据电磁感应原理制成的，是一种能把机械能转化为电能的装置。发电机由磁体和线圈组成，线圈的两个端线上有两个圆环和两个电刷与外电路连接。线圈（转子）转动一周，电流方向改变两次。
【解答】A.该发电机是利用电磁感应原理制成的。A符合题意。
B.该发电机发电时，把机械能转化为电能。B不符合题意。
C.叶轮转动后，因为该发电机产生的是交流电，所以会发现灵敏电流表的指针左右摆动。C不符合题意。
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。D不符合题意。
故答案为A.
11.【答案】 B
【解析】【分析】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，而发电机的工作原理是电磁感应，据此分析即可。
【解答】闭合开关，先将导体ab水平向右移动，它做切割磁感线运动，会在电路中产生感应电流，因此左边的相当于发电机；右边的金属棒ab通过电流后会在磁场中受力运动，因此右边的相当于电动机，故A错误；
根据上面的分析可知，左侧运用的是电磁感应原理，故B正确、C错误；
实验装置右侧相当于电动机，将电能转化为机械能，故D错误。
故选B。
?
二、填空题
12.【答案】 电磁感应
【解析】【分析】根据发电机的工作原理解答。
【解答】如图为科研人员研制的“发电鞋”，鞋内部安装了磁铁和线圈，人在行走时发的电存储于蓄电池中，可用于手机充电。发电鞋发电时是利用电磁感应原理工作的。
13.【答案】 定子；转子；线圈；磁体
【解析】【分析】根据交流发电机的结构和工作工程分析解答。
【解答】交流发电机的构造很复杂，主要由定子和转子两部分组成，大型发电机的定子是线圈，转子是磁体。
?
14.【答案】 电磁感应；机械
【解析】【解答】尽管电风扇里装的是电动机，但此题中通过手快速拨动风扇叶片使小灯泡发光，说明是当作发电机用的，故是利用运动的线圈切割磁感线产生了电流，即电磁感应原理，并将机械能转化为了电能．
故答案为：电磁感应；机械．
【分析】闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动时就能产生感应电流，这种现象为电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应的原理制成的．
三、解答题
15.【答案】 三脚插头不是用电器，不需要利用电流来工作，则铭牌上标有“10A 250V”字样，其中的“10A”表示允许通过的最大电流为10A．
标有“E”字的插脚为接地线，比其它两脚稍长一些．这样插插头时能使家用电器的金属外壳先接地，拔插头时能使金属外壳后离开地线，即使家用电器因绝缘不好“漏电”，也会使电流通过导线导入大地，人也就不会触电．
【解析】【解答】三脚插头不是用电器，不需要利用电流来工作，则铭牌上标有“10A 250V”字样，其中的“10A”表示允许通过的最大电流为10A．
标有“E”字的插脚为接地线，比其它两脚稍长一些．这样插插头时能使家用电器的金属外壳先接地，拔插头时能使金属外壳后离开地线，即使家用电器因绝缘不好“漏电”，也会使电流通过导线导入大地，人也就不会触电．
【分析】（1）其铭牌上标有电流值和电压值，一类表示用电器正常工作时的电压和电流，一类是表示允许达到的电压和电流值．（2）三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的；目的就是为了防止触电．
四、实验探究题
16.【答案】 （1）线圈转速
（2）电流
（3）手摇发电机线圈转速越快，产生的感应电流越大
【解析】【分析】（1）由题表中记录数据可知，做了三次实验，改变了线圈转速向，故是研究线圈转速对电流大小的影响；（2）可以通过观察电流表的指针偏转来反映是否存在电流．（3）根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小，分析得出结论．
【解答】解：（1）由题表中记录数据可知探究发电机产生感应电流的大小是否与线圈转速有关，故计划探究的问题中的变量是线圈转速；（2）小灯泡的作用是为了由小灯泡是否发光表示电路中是否存在电流，故也可通过电流表的指针偏转来表示是否存在电流．（3）线圈转速越快，灯泡的亮度越亮，通过灯泡的电流越大，由此可得手摇发电机线圈转速越快，产生的感应电流越大．
故答案为：（1）线圈转速；（2）电流；（3）手摇发电机线圈转速越快，产生的感应电流越大．