1.5磁生电 同步练习（含解析）

磁生电
一、单选题
1.科研人员研制的“发电鞋”，鞋的内部安装了磁铁和线圈，当人体带动磁铁运动时，磁铁产生的磁场通过线圈，从而产生感应电流。下列实验中与它工作原理一致的是（ ??）
A.??????????????????????????????????????B.?
C.?????????????????????????????????????????????D.?
2.无线充电技术开始逐渐进入到人们的生活中，如图所示，将手机等电子设备靠近或放置在像鼠标垫一样的充电板上时，手机内的线圈就产生电流，对电池进行充电。下列四幅图中能反映这种无线充电原理的是（ ??）
A.?????????B.?????????C.?????????D.?
3.有一种手摇式手电筒，主要部件由永磁体和线圈组成，摇动后使永磁体和线圈发生相对运动，便能发电，其原理与下列相对应的是（? ???）??
A.?????????????????????????????????????B.?
C.?????????????????????????????????????????????????D.?
4.如图所示是一款名为nPower的充电器。它的内部主要由磁性物质以及线圈组成。消费者只需将它带在身上行走散步，或是用手摇方式让它震动即可产生电。此款充电器的发电原理是（??? ）

A.???????????B.???????????C.???????????D.?
5.如图是一手压式手电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。下面四个实验中与手压式手电筒产生电流的工作原理相同的是（?? ）
A.?????????????????????????????????????????????B.?
C.???????????????????????????????????????????????D.?
6.我国新型反潜巡逻机尾的“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，下图中与磁异探测器工作原理相同的是（?? ）
A.???????????????????????????????B.?
C.?????????????????????????????????D.?
7.如图所示的是直流发电机的工作原理图，关于直流发电机下列说法中正确的是(?? )
A.?直流发电机线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电??????????B.?直流发电机线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电
C.?它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的??????????D.?图中的 E，F 称为换向器，它的作用是改变线圈中的电流方向
8.在央视2套“是真的吗”栏目中，一位网友演示了一把如图所示的“铜丝琴”;他将一根张紧的铜丝两端与扬声器接通，铜丝旁边放置一块磁铁，用手指拨动铜丝，就能使扬声器发声，演奏出优美的乐曲。这个声音是（ ??）

A.?振动的铜丝直接发出的????????????????????????????????B.?空气振动而发出的
C.?通电铜丝在磁场中受力振动而发出的???????????D.?振动的铜丝切割磁感线产生感应电流使扬声器发出的
9.图中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，会产生感应电流的是(?? )
A.?甲和乙????????????????????????????????B.?乙和丙????????????????????????????????C.?丙和丁????????????????????????????????D.?甲和丁
10.有人发明了一种“发电地板”，如图所示。发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成，行人或车辆通过时，挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动，便能发电。下列选项中，与该发电地板的工作原理相同的是(?? )
A.??????????????????????????????????????????B.???
C.????????????????????????????????????????D.?
11.如图四个实验中，用来探究电磁感应现象的是(?? )
A.????????????????????????????????????????B.????
C.??????????????????????????????????D.?
12.课堂上老师取50米左右有多股芯线的电线、绕成周长5米的圈,接上灵敏电流表，组成闭合电路。两位同学到讲台前握住电线两头使劲地甩，这时“无中生有”的事情发出了：灵敏电流表的指针发生了偏转，下列有关对这一活动的解释正确的是（???? ）
A.?在这一过程中消耗了电能????????????????????????????????????B.?这一现象历史上最早是由奥斯特发现的
C.?这一现象可以说明存在地磁场?????????????????????????????D.?这一过程应用的原理与电动机工作原理相同
13.如图所示的甲乙丙丁四个装置，可以用来演示相应的科学现象，则下列表达正确的是（??? ）
A.?图甲可用来演示电磁感应现象?????????????????????B.?图乙可用来演示磁场对电流的作用
C.?图丙可用来演示电流的磁效应?????????????????????D.?图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
14.如图甲是兴趣小组同学自制的仪器，若将一块磁铁从空心管自由下落，连接在线圈上的小彩灯在某一瞬间会发光（如图乙），以下四幅图中能反映其工作原理的是（ ?）
A.???????B.???????C.???????D.?
15.如图中a表示垂直于纸面的一根导体，它是闭合电路的一部分，它在磁场中如图中所示的方向运动时在哪种情况下会产生感应电流？（　　）
A.?①和③????????????????????????????????B.?②和③????????????????????????????????C.?③和④????????????????????????????????D.?只有③
16.信用卡刷卡时，其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙，线圈中会产生电流．此过程主要涉及的知识是(?? )
A.?电磁感应??????B.?磁极间的相互作用??????C.?通电导线周围存在磁场??????D.?通电导线在磁场中受力运动
17.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.?磁极间的相互作用?????????D.?通电线圈在磁场里受力转动
18.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，小量程电流表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
二、填空题
19.如图所示，将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起，闭合开关后两电动机一起转动，小灯泡发光。此处产生电磁感应现象的是________（填“甲”或“乙”）电动机。该过程中能量转化是将电能→________能→电能，最终转化为内能和光能。
三、解答题
20.小科在学习了电磁感应现象后，总想知道“感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度有何关系”。他用同一根导体在一个大的U形磁体内，沿垂直于磁感线的方向以不同速度切割磁感线，得出下表数据。请你回答下列问题：
速度(m·s-1)
0.08
0.16
0.24
0.32
电流I/A
0.2
0.4
0.6
0.8
（1）根据以上实验数据。你能得出什么结论？
（2）小科在实验中采用了哪些科学研究方法？
四、实验探究题
21.在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，小科将蹄形磁体放在水平桌面上，将导体棒悬挂在蹄形磁体的两磁极之间，按如图所示将导体棒、开关和灵敏电流表连接起来。已知电路器件均完好。
（1）如图，所示，导体棒沿水平方向向右快速运动，电流表指针不发生偏转，这是因为________。
（2）闭合开关，使导体棒竖直上下运动，观察发现电流表的指针不发生偏转；再使导体棒水平向右运动，发现电流表指针向左偏转；再让导体棒水平向左运动，发现电流表指针向右偏转；说明感应电流的方向与导体的________有关。除此之外，他还进一步研究了感应电流的方向与磁场方向的关系。
（3）小明将灵敏电流表更换成电池组，闭合开关后观察到导体棒向左侧摆动，若想改宿时变导体棒摆动方向应???? 。
A.增大电源电压
B.改变磁场方向
C.增大磁场强度
D.同时改变磁场方向和电路中的电流方向
答案解析部分
一、单选题
1. B
分析：根据“当人体带动磁铁运动时，磁铁产生的磁场通过线圈，从而产生感应电流”可知，发电鞋相当于一个发电机，工作原理为电磁感应，据此分析判断。
解答：A.闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，为电动机的工作原理，故A不合题意；
B.导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有感应电流产生，为电磁感应现象，故B符合题意；
C.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故C不合题意；
D.闭合开关，通过两个电磁铁的电流相等，线圈匝数多的吸引的铁屑多，说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关，故D不合题意。
故选B。
2. A
分析：根据题目描述可知，无线充电的原理就是电磁感应，据此分析判断。
解答：A.闭合开关后，导体在磁场中切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，产生了感应电流，这就是电磁感应现象，故A符合题意；
B.奥斯特实验发现了电流周围存在磁场，故B不合题意；
C.闭合开关后，缠绕有线圈的铁钉能够吸引铁屑，利用了电流的磁效应，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，这是电动机的工作原理，故D不合题意。
故选A。
3. D
分析：根据题目描述可知，手摇发电机的工作原理是电磁感应现象，据此分析判断即可。
解答：A.通电后，缠绕有线圈的铁钉可以吸引铁屑，这说明电流的磁效应，故A不合题意；
B.闭合开关后，通过电流的金属棒在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理，故B不合题意；
C.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故C不合题意；
D.当金属棒在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有电流产生，故D符合题意。
故选D。
4. C
分析：根据“用手摇方式让它震动即可产生电”可知，该充电器的工作原理是电磁感应现象，据此分析判断。
解答：A.当导体中有电流经过时，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，通电的导体会在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理，故B不合题意；
C.当金属棒ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，有感应电流产生，这就是电磁感应现象，故C符合题意；
D.闭合开关后，通过电流的线圈会在磁场中受力转动起来，这就是电动机的模型，故D不合题意。
故选C。
5. A
分析：根据手压式手电筒的工作过程可知，它产生电流的工作原理是：电磁感应，分别与各个选项中的工作原理进行比较即可。
解答：A.当导体ab在磁场中移动时，电流表的指针摆动，说明电路中产生电流，这就是电磁感应现象，故A符合要求；
B.小磁针靠近通有电流的导线时，指针的偏转方向发生改变，说明通电导线周围存在磁场，故B不合题意；
C.两个电磁铁串联，通过它们的电流相等；它们的匝数不同，吸引铁钉的数量不同，因此说明电磁铁的磁性与线圈匝数有关，故C不合题意；
D.闭合开关，磁场中的金属棒AB开始移动，说明通电导体在磁场中受力运动，故D不合题意。
故选A。
6. A
分析：磁异探测器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，说明有感应电流产生，其工作原理为电磁感应现象。
解答：A、说话时的声波引起薄膜振动，振动的薄膜引起线圈做切割磁感线的运动，产生感应电流，因此话筒的工作原理为电磁感应现象；故A正确；
B、图示是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应；故B错误；
C、图示通电导线在磁场中做切割磁感线的运动，是电动机的制成原理；故C错误；
D、图示为电磁继电器，其原理为电流的磁效应；故D错误；
故答案为：A。
?
7. A
分析：发电机的原理是闭合回路的导体切割磁场产生感应电流；
解答：A B、线圈内切割磁场产生的感应电流，而感应电流都是交流电，而直流发电机在外部有一个换向器，用来改变输出电流的方向形成直流电；故A正确，B错误；
C、发电机都是利用电磁感应原理工作的；故C错误；
D、换向器改变的是外部的输出电流的方向，对线圈中的电流方向没有任何影响；故D错误；
故答案为：A。
8. D
分析：将一根张紧的铜丝两端与扬声器接通，铜丝旁边放置一块磁铁，用手指拨动铜丝，铜丝振动时做切割磁感线运动，这时会在铜丝中产生变化的电流；扬声器接收到电流后，通有电流的线圈在磁场中受力振动，从而带动扬声器的纸盆发出声音，据此解答。
解答：A.这个声音是扬声器发出的，不是振动的铜丝直接发出的，故A错误；?
B.这个声音是扬声器发出的，不是空气振动发出的，故B错误；
C.铜丝中本来没有电流，故C错误；
D.振动的铜丝切割磁感线产生感应电流，扬声器接收到电流发出声音，故D正确。
故选D。
9. C
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。
解答：能否产生感应电流，就要看图示的情景是否满足以下两个条件：①闭合电路；②导体切割磁感线运动。条件①图中均满足，磁极间的磁感线是从N极指向S极，图丙和丁中的导体运动时都会切割磁感线，所以会产生感应电流；图甲和乙中的导体运动方向与磁场方向平行，没有切割磁感线，所以不会产生感应电流。
故答案为C.
10. B
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。
解答：发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成，行人或车辆通过时，挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动，便能发电。即线圈在永磁体中做切割磁感线运动，产生了感应电流。
A.图中原理为通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应。A不符合题意。
B.图中原理为闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。B符合题意。
C.图中原理为通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应。C不符合题意。
D.图中原理为通电螺线管周围存在磁场，而且当电流一定时，螺线管匝数越多，通电螺线管的磁性越强。D不符合题意。
故答案为B.
11. D
分析：（1）1820年，丹麦物理学家奥斯特发现通电直导线周围存在磁场；（2）影响电磁铁的磁性强弱的因素有：电流大小；线圈匝数；有无铁芯；（3）通电导体在磁场里要受到力的作用；（4）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。
解答：A、是奥斯特的通电直导线周围存在磁场，A错误；
B、是研究电磁铁的磁性强弱因素，B错误；
C、是研究电动机的原理，C错误；
D、是研究电磁感应现象，D正确。
故选D
12. C
分析：（1）电源提供电能；（2）奥斯特发现了通电直导线周围存在在磁场；（3）闭合线路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，线路中会产生电流，这种现象叫做磁感应现象；（4）电动机工作原理是：通电导体在磁场中会受到力的作用。
解答：A、在这一过程中消耗了电能 ，电能由电源提供，此线路中没有电源所以不消耗电能，A错误；
B、这一现象历史上最早是由奥斯特发现的，奥斯特发现了电生磁现象与这一现象不同，B错误；
C、这一现象可以说明存在地磁场，电流表的指针发生了偏转说明电路中产生了电流，这是电磁感应现象，两位同学甩电线时电线切割地磁场产生电流，说明存在地磁场，解释正确，C正确；
D、这一过程应用的原理与电动机工作原理相同，电动机原理是通电导体在磁场中会受到力的作用，与题中现象不同，D错误。
故选C
13. C
分析：本题考查了电磁现象的有关实验及其原理，物理为实验学科，很多知识来自于实验，故应注意对实验学习的重视，掌握好实验的原理及现象。
解答：A、图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，是电动机的制作原理，故A错误；
B、图中导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，是发电机的制作原理，故B错误；
C、放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围产生了磁场，即演示了电流的磁效应，故C正确；
D、通电后串联的两绕有线圈的铁钉都可吸引小铁钉，通过的电流是相同的，但左边吸引的个数要多，说明通电螺线管的磁极强弱与线圈匝数有关，不能得出磁性与电流大小的关系，故D错误。
故选C
14. A
分析：此题考查了电磁感应、通电导体在磁场中受力、奥斯特实验、电磁铁磁性强弱的决定因素等知识点。首先根据题目告诉的：明确出小彩灯发光的制成原理是解决此题的关键。（1）小彩灯发光是利用电磁感应现象制成的，磁铁在线圈中来回运动，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使小灯泡发光；（2）逐个分析下面四个选择项中各个设备的制成原理，将两者对应即可得到答案。
解答：小彩灯发光是利用电磁感应现象制成的，磁铁在线圈中来回运动，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使小灯泡发光；
A、图中导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象，与小彩灯发光的制成原理相符合，故A正确。
B、此图反映了通电导体在磁场中受到力的作用，与小彩灯发光原理无关，故B错误；
C、奥斯特实验证明通电导体周围存在磁场．与小彩灯发光原理无关，故C错误；
D、图为电磁继电器的工作原理，与小彩灯发光原理无关，故D错误。
故选：A
15. C
分析：本题考查对产生感应电流的认识和理解，是一道基础题。电磁感应：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产生感应电流的现象。
解答：由图可知，上端为磁体N极，下端为磁体S极，磁感线由N极指向S极，图中能切割磁磁感线的是③④，能产生感应电流；①②中导体运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不能产生感应电流。
故选C
16. A
分析：认真读懂题意，明确刷卡的过程实际是一个闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动的过程，是本题解答的关键，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象，在选项中找出探究电磁感应的对应图即可。
解答：信用卡刷卡时，其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙，线圈中会产生电流，其实质是使闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象，只有A符合题意。
故选A
17. A
分析：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（感生电流）
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.故选A.
18. C
分析：利用感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，改变其中一个因素，感应电流方向发生改变；若同时改变磁体的磁极方向和导体的运动方向，则感应电流方向不变．
解答：解：AB、使铜棒竖直向上或向下运动，导体没有切割磁感线运动，不会产生感应电流；故AB错误；
C、将磁体的N，S极对调，仍使铜棒水平向右运动，磁场方向发生改变，则感应电流方向发生改变，电流表指针向左偏转；故C正确；
D、保持铜棒静止不动，使磁体水平向左运动，铜棒相对向右切割磁感线运动，感应电流方向不变；故D错误．
故选C．
二、填空题
19. 甲；机械
分析：（1）发电机的工作原理是电磁感应，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；
（2）电动机将电能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能，据此分析解答。
解答：（1）根据图片可知，甲靠近小灯泡，为小灯泡提供电能，为发电机，应用了电磁感应现象；
（2）乙为电动机，将电能转化为机械能；甲为发电机，将机械能转化为电能，最终通过灯泡转化为内能和光能。
三、解答题
20. （1）导体长度和磁场强弱一定时，感应电流跟导体切割磁感线速度成正比
（2）控制变量法(转换法)
分析：（1）如果两个物理量的乘积相等，那么它们成反比例关系；如果两个物理量的比值相等，那么它们成正比例关系。
（2）探究一个因素对物理量的影响时，控制其它因素相同，只改变这个因素，这种方法叫控制变量法。
?
解答：（1）将每组数据中的电流与速度作比，比值都是2.5，因此得到结论：导体长度和磁场强弱一定时，感应电流跟导体切割磁感线速度成正比。
（2）小科在实验中，探究速度对感应电流大小的影响时，控制导体的长度和磁场强弱相同，因此使用了控制变量法。
?
四、实验探究题
21. （1）开关没有闭合
（2）运动方向
（3）B
分析：（1）当导体棒沿水平方向向右快速运动时，它做切割磁感线运动，但是由于开关没有闭合，所以不会产生感应电流；
（2）根据实验描述分析哪个因素发生改变即可。
（3）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，据此分析判断；
解答：（1）如图，所示，导体棒沿水平方向向右快速运动，电流表指针不发生偏转，这是因为开关没有闭合。
（2）使导体棒水平向右运动，发现电流表指针向左偏转；再让导体棒水平向左运动，发现电流表指针向右偏转，说明感应电流的方向与导体的运动方向有关。
（3）要改变导体棒的摆动方向，可以改变电流方向，也可以改变磁场方向，就是不能同时改变这两个因素，故选B。