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…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
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)
电磁感应
一、单选题
1.如图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,它在磁场中按箭头方向运动时,下列哪种情况不会产生感应电流(
???)
A.???????????????????????B.???????????????????????C.???????????????????????D.?
2.如图是杋场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景,当探测线圈靠近金属物体时,在金属物体中就会产生电流,如果能检测出这种变化,就可以判定探测线圈下面有金属物体了。图中能反映出金属探测器工作原理的是(???
)
A.??????????B.??????????C.??????????D.?
3.将小电动机与小灯泡按如图所示的电路连接,在小电动机转轴上绕线,然后用力拉线,使电动机转动,小灯泡发光,该现象中:①电产生了磁,使电动机转动;②磁产生了电,使小灯泡发光;③电动机相当于电源;④转动停止,灯泡熄灭。以上说法正确的是(????
)
A.?①②③????????????????????????????????B.?①③④????????????????????????????????C.?①②④????????????????????????????????D.?②③④
4.无线充电是一种增加手机续航时间的方式。无线充电的技术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,如上图所示。受电线圈处用到了下图哪个实验的原理(?
????)
A.???????????????????????????????????????????????B.?
C.??????????????????????????????????????D.?
5.如图,为闭合回路放在磁场中的线圈的一边的截面
a,当它在磁场中旋转一周时,下面说法正确的是(??
)
A.?a
在位置①③时有感应电流?????????????????????????????????B.?a
在位置②④时有感应电流
C.?图中感应电流的方向改变一次?????????????????????????????D.?产生感应电流的方向与磁极分布无关
6.如图所示的充电鞋垫,利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流,从而就能给鞋面上的充电电池充电,这种充电鞋垫的工作原理是(???
)
?
A.?电磁感应现象?????????B.?电流的磁效应?????????C.?磁极问的相互作用?????????D.?通电线圈在磁场里受力转动
7.关于电动机和发电机的说法正确的是(??
)
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
8.如图是探究感应电流产生条件的实验装置,磁体和铜棒均水平放置,闭合开关,当铜棒水平向右运动时,灵敏电流计G的指针向右偏转,为使电流表指针向左偏转,下列方法可行的是(??
)
A.?使铜棒竖直向下运动???????????????????????????????????????????B.?使铜棒竖直向上运动
C.?将磁体的N、S极对调,仍使铜棒水平向右运动??????????D.?保持铜棒静止不动,使磁体水平向左运动
9.如图所示为发电机工作原理,下列有关说法正确的是(??
)
A.?当发电机工作时,电流始终从电刷A流向电刷B??????????B.?当磁极不动,线圈反转时,线圈中的电流方向也跟着反向
C.?当线圈不动,磁极转动时,不会有感应电流产生??????????D.?发电机线圈每转过一圈,电流的方向改变一次
10.如图所示,磁感线竖直向下,AB棒运动,灵敏电流表指针偏转(??
)
A.?AB棒可能是竖直向下运动的???????????????????????????????B.?AB棒可能是水平向左运动的
C.?开关断开,电流表指针也会偏转?????????????????????????D.?实验说明电路有电流不一定需要电源
11.“卫星悬绳发电”是人类为寻找卫星的新型电力供应系统而进行的实验。假设在实验中,用飞机拖着一根很长的金属线(其下端悬挂一个金属球,以保证金属线总是呈竖直状态),在我国上空平行地面飞行,如果用该系统为卫星供电,则下列说法正确的是( )
A.?这是电磁感应原理,金属线相当于发电机的线圈
B.?如果飞机自北向南飞行,金属线上有感应电流产生
C.?如果飞机自南向北飞行,金属线上有感应电流产生
D.?飞机只有由正西飞向正东方向,金属线上有感应电流产生
12.获2015年科技创意大赛一等奖的“校园脚踏式发电装置”,是利用脚踩踏板带动线圈运动发电的。下图能反映其工作原理的是(
???)
A.?????????????????????????????????????B.???
C.????????????????????????????????????????????????????D.?
13.如图所示,一个闭合的正方形线圈从一个蹄形磁铁的上方落下,其aa′边进入蹄形磁铁直至底部,线圈的边长比磁铁的高度长,是在此过程中( )
A.?线圈中无感应电流产生
B.?线圈中有感应电流产生,线圈的机械能转化为电能
C.?线圈中有感应电流产生,产生的电能转化为机械能
D.?以上说法都不对
14.在物理学的发展过程中,发现了电磁感应现象的物理学家是(
????)
A.?法拉第??????????????????????????????????B.?欧姆??????????????????????????????????C.?安培??????????????????????????????????D.?奥斯特
15.安检人员用用金属探测器检查金属物体,当探测线圈靠近金属物体时,在金属导体中就会产生电流.若能检测出这种变化,就可以判定探测线圈下面有金属物体了.图中能反映出金属探测器工作原理的是(??
)
A.?????????????B.?????????????C.?????????????D.?
16.一次家庭探究活动中,小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间,惊讶的发现了灯丝在晃动。关于这种现象,下列说法正确的是(???
)
A.?灯丝晃动是一种电磁感应现象?????????????????????????????B.?灯丝晃动是内能转化成了机械能
C.?灯丝晃动是分子在做无规则运动?????????????????????????D.?灯丝晃动是磁场对电流的作用
17.如图所示,人们对着扬声器的锥形纸盆说话,声音使纸盆振动,与纸盆相连的线圈也会随着振动(线圈是放置在一个永久磁铁的磁场中的),这时线圈中就会产生随着声音变化的电流.下列四个实验中能说明上述现象工作原理的是(??
)
A.?????????B.???????????C.?????????D.?
二、填空题
18.磁带录音机既可以录音,也可用以放音,其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头(如图所示)。录音时,磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化,这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上;放音时,再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理,录音的基本原理是________,放音的基本原理是________。
三、解答题
19.星期一升国旗后,校长通过话筒向全体同学讲话,同学们从高音喇叭聆听到了校长的讲话声音,请用学到的知识解释下面的问题:
(1)话筒是把声音信号转化成电信号的一种装置,简述话筒的工作原理
(2)扬声器是把电信号转化成声音信号的装置,简述扬声器的工作原理.
四、实验探究题
20.图甲是法拉第发明的能够产生持续电流的机器——发电机,金属圆盘可以看成由无数根长度等于圆半径的导线组成的。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。某校探究小组仿制了这个发电机装置(如图乙),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________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________有关。
(3)保持圆盘转速不变,换用________,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小跟磁场强弱有关。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
D
【解析】【分析】要发生电磁感应现象,导体必须做切割磁感线运动,即运动方向与磁感线的方向不能平行,据此判断即可。
【解答】N极在左,S极在右,因此磁场沿水平方向存在,A、B、C中的导线运动方向与磁场方向都有夹角,因此都做切割磁感线运动,都会产生感应电流;D中导线的运动方向与磁场方向平行,没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,故D符合题意,而A、B、C不合题意。
故选D。
2.【答案】
B
【解析】【分析】根据“
当探测线圈靠近金属物体时,在金属物体中就会产生电流”可知,金属探测器的工作原理其实就是电磁感应现象。
【解答】根据题目描述可知,金属探测器的工作原理其实就是电磁感应现象。
A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生改变,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,移动磁场中的金属棒ab,电流表的指针发生偏转,说明有电流产生,这就是电磁感应现象,故B符合题意;
C.当闭合开关后,小磁针的指向发生改变,说明通过电流的线圈周围存在磁场,故C不合题意;
D.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,故D不合题意。
故选B。
3.【答案】
D
【解析】【分析】(1)电动机和发电机在结构上十分相似,只是能量的转化不同;
(2)发电机工作时,将机械能转化为电能,相当于电路里的电源。
【解答】转动的电动机产生电能,即将机械能转化为电能,故①错误;
电动机转动,即线圈做切割磁感线运动,产生了感应电流,因此磁产生了电,使小灯泡发光,故②正确;
根据“使电动机转动,小灯泡发光”可知,转动的电动机发出电能,相当于电源,故③正确;
当转动停止时,就没有机械能的输入,自然就不会再有电能产生,故④正确。
因此正确的说法是②③④。
故选D。
4.【答案】
D
【解析】【分析】手电线圈的作用是产生电流,因此它的作用相当于发电机,据此进行分析即可。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生变化,说明通电导线周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,通电线圈在磁场中受力转动,故B不合题意;
C.闭合开关后,通电导体AB在磁场中受力运动,故C不合题意;
D.当闭合开关后,金属棒AB在磁场中做切割磁感线运动,这时电流表的指针摆动,说明有电流产生,故D符合题意。
故选D。
5.【答案】
A
【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,在电路中会产生电流的现象叫电磁感应现象。感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关,感应电流大小与磁场的强弱和导体运动的速度有关。两磁极间的磁感线由N极指向S极。
【解答】A、a
在位置①③时有感应电流,线圈转动到位置①③时a导线做切割磁感线运动,有感应电流产生,A正确;
B、a
在位置②④时有感应电流,线圈转动到位置②④时a导线运动方向与磁场方向平行,没有做切割磁感线,无感应电流,B错误;
C、图中感应电流的方向改变一次,转到②④位置时,电流方向会发生改变,所以改变了两次,C错误;
D、产生感应电流的方向与磁极分布无关,影响感应电流方向的因素有磁场方向和切割方向,D错误。
故选A
6.【答案】
A
【解析】【分析】人走动时,会驱动磁性转子旋转,使线圈中产生电流,产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池,此过程属于电磁感应现象。
【解答】当人走动时,会驱动磁性转子旋转,使线圈中产生电流,该过程为电磁感应现象,与电流的磁效应、电磁之间的相互作用、线圈的受力无关,故A正确,BCD错误;
故答案为:A。
7.【答案】
D
【解析】【分析】感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关。改变导体的运动方向或磁场的方向,感应电流的方向会发生相应的改变。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】A.电动机是根据电流的磁效应现象制成的,是将电能转化为机械能的装置。A不符合题意。
B.发电机是根据电磁感应现象制成的,是将机械能转化为电能的装置。B不符合题意。
C.电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关。C不符合题意。
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。D符合题意。
故答案为D.
8.【答案】
C
【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。感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关。改变导体的运动方向或磁场的方向,感应电流的方向会发生相应的改变。
【解答】在该探究感应电流产生条件的实验装置中,磁体和铜棒均水平放置,闭合开关,当铜棒水平向右运动时,灵敏电流计G的指针向右偏转,为使电流表指针向左偏转,可以改变导体的运动方向和磁场方向至相反。即使铜棒水平向左运动或使磁体水平向右运动;或者将磁体的N、S极对调,仍使铜棒水平向右运动。
故答案为C.
9.【答案】
B
【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。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。感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关。改变导体的运动方向或磁场的方向,感应电流的方向会发生相应的改变。
【解答】由图可知,该装置是交流发电机,工作时线圈内和外部电路中的电流都会发生变化,发电机线圈每转过一圈,电流的方向改变两次,A、D错误;改变磁场方向或电流方向都会使线圈中电流方向发生改变,B正确;当线圈不动,磁极转动时,线圈切割磁感线,仍会有感应电流产生,C错误。
故答案为B.
10.【答案】
B
【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,在电路中会产生电流的现象叫电磁感应现象。所以产生电流的条件是一、是闭合电路;二、一部分导体做切割磁感线运动。据此可以判断选项。
【解答】A、AB棒可能是竖直向下运动的,竖直向下运动时没有切割磁感线没有感应电流,A错误;
B、AB棒可能是水平向左运动的,水平向左运动时切割磁感线,有感应电流产生,灵敏电流表指针偏转,B正确;
C、开关断开,电流表指针也会偏转?
,开关断开后不是闭合电路,没有感应电流,C错误;
D、实验说明电路有电流不一定需要电源,切割部分的导线相当于电源,D错误。
故选B
11.【答案】
A
【解析】【分析】电磁感应原理:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割感磁感线运动时会产生感应电流。地球存在地磁场,“卫星悬绳发电”是利用悬绳在地磁场中,切割磁感线而产生电流。
【解答】A.这是电磁感应原理,金属线相当于发电机的线圈,卫星供电是利用金属线做切割磁感线运动,发电机是利用线圈做切割磁感线运动,所以两者原理一样,A正确;
B.如果飞机自北向南飞行,金属线上有感应电流产生,飞机自北向南飞行悬着的金属线没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,B错误;
C.如果飞机自南向北飞行,金属线上有感应电流产生,和B选项相同,不切割磁感线所以没有电流,C错误;
D.飞机只有由正西飞向正东方向
,金属线上有感应电流产生,地球磁场的磁感线是南北方向的,只有做切割磁感线运动即可产生电流,所以D错误。
故选A
12.【答案】
B
【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,这种现象叫电磁感应现象;
【解答】由信息可知,脚踏发电装置,采用的是电磁感应原理;
A、电磁继电器的模型图;故A错误;
B、电磁感应原理的模型图;故B正确;
C、通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的模型图;故C错误;
D、通电导体周围存在磁场,是电生磁的模型图;故D错误;
故答案为:B。
13.【答案】
B
【解析】【分析】掌握产生感应电流的条件是解决问题的关键,属于基础知识的考查,电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流。产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动;满足上述两个条件,导体中才有感应电流。
【解答】根据产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动;满足上述两个条件,导体中才有感应电流。图中为闭合电路,其中一部分导体aa′边在磁场中做了切割磁感线运动,因此会产生感应电流,由机械能转化成电能。
故选B。
14.【答案】
A
【解析】【分析】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一。
【解答】在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献,第一个发现电磁感应现象的科学家是法拉第,故BCD错误,A正确;
故选:A
15.【答案】
D
【解析】【分析】由题意可知,探测器将线圈靠近金属物时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而产生电流,则分析各实验现象可知,能产生电流的选项.
【解答】解:当线圈靠近金属物体时,相当于闭合回路在切割磁感线,故在金属中会产生电流,故探测器应采用了电磁感应原理;
A、此图为奥斯特实验,即说明通电导线周围有磁场,故A错误;
B、此选项是探究通电导线在磁场中受力的作用的原理实验,故B错误;
C、此选项中有电源,也是探究通电导线在磁场中受力的作用的原理实验,故C错误;
D、此图中没有电源,是探究电磁感应原理的实验装置,故D正确;
故选D.
16.【答案】
D
【解析】【分析】发光的灯丝告诉了灯丝中有电流通过;灯丝颤动说明受到了力的作用.根据通电导体在磁场中受力的相关知识即可解释这种现象.
【解答】根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理,有电流通过的灯丝置于磁场中时,灯丝在磁场中受到力的作用,而发生晃动,体现了通电导体在磁场中受到力的作用,是磁场对电流的作用,在这个过程中,是电能转化为机械能,故答案选D
17.【答案】
A
【解析】【分析】动圈式话筒工作过程是: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.由此可知其工作原理是电磁感应现象.
【解答】解:
A、该图是电磁感应原理,即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动,产生电流的现象;符合题意;
B、该图是探究电磁铁磁性强弱的实验;不合题意;
C、该图是电动机的原理图,即通电导体在磁场中受力运动;不符合题意;
D、该图是奥斯特实验,即通电导体周围存在磁场;不符合题意;
故选A.
二、填空题
18.【答案】
电流的磁效应;电磁感应
【解析】【分析】(1)通电导线周围存在磁场,这就是电流的磁效应;
(2)放音时,磁带从磁头上经过,磁头会切割磁带磁场的磁感线,从而产生强弱变化的电流,这些电流通过扬声器发出声音,因此放音的过程其实就是电磁感应的过程。
【解答】对于录音机录音、放音过程的基本原理,录音的基本原理是电流的磁效应,放音的基本原理是电磁感应。
三、解答题
19.【答案】
(1)答:话筒相当于电话中的话筒,它们都是把声音信号转化为电流信号的装置,话筒内部都有永磁铁、膜片和线圈;说话时,声音使膜片振动,带动连在膜片上的线圈振动,切割磁感线产生变化的感应电流
(2)答:扬声器是把电流信号转化为声音信号的装置,扬声器主要由锥形纸盒、线圈和永磁铁组成,线圈套在永磁铁的磁极上,纸盒和线圈相连,来自话筒的信号电流,流过线圈,产生大小变化的磁场,线圈与永磁铁相互作用而发生振动,从而带动锥形盒振动,发出声音
【解析】【分析】(1)话筒是把声音信号转化为电流信号的装置,话筒内部都有永磁铁、膜片和线圈,故据其内部的构造分析即可判断.(2)扬声器是把电流信号转化为声音信号的装置,扬声器主要由锥形纸盒、线圈和永磁铁组成,故据构造分析即可判断.
四、实验探究题
20.【答案】
(1)转速
(2)导线长度
(3)磁性更强的磁铁
【解析】【分析】(1)电流表的指针偏转增大,说明产生电流增大,据此得出实验结论;
(2)半径不同,相当于导线的长度不同,据此得出实验结论;
(3)探究电流大小与磁场强弱的关系时,必须控制其它因素相同,而改变磁场的强弱。
【解答】(1)当圆盘转速增大时,电流表指针偏转增大,说明电流大小跟转速有关。
(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,说明电流大小还跟导线长度有关。
(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。
?