5.3电磁感应 同步练习（含解析）

电磁感应
一、单选题
1.小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验，下列说法正确的是（ ??）
??
A.?电风扇发电的原理是电磁感应
B.?电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
C.?电风扇发电过程是把电能转化为机械能
D.?小灯泡发光是把光能转化为电能
2.风是一种潜力很大的新能源，地球上可用来发电的风力资源几乎是现在全世界水力发电量的10倍。因此国内外都很重视利用风力来发电。某校科技小组结合所学知识，利用如图装置对“风力发电”展开探究。以下观点不正确的是（?? ）
A.?只要铜棒AB在磁场中运动，就会产生感应电流
B.?只改变铜棒AB运动方向时，感应电流的方向改变
C.?感应电流的大小与铜棒AB切割磁感线的速度有关
D.?风力发电的工作过程是将机械能转化为电能的过程
3.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。下列说法错误的是(?? )
A.?实验装置中的甲装置产生的现象在生活中的应用是发电机
B.?实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是电动机
C.?假如与开关串联一个电流表，我们能看到开关闭合后，不管导体 ab 如何移动，电流表的示数将保持不变
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
4.下列实验中能探究产生感应电流的条件的实验是（　　）
A.?????????????B.?????????????C.?????????????D.?
5.在下图所示四个实验中能用来探究电磁感应现象的是（　　）
A.???????????B.???????????C.???????????D.?
6.下列对感应电流大小无影响的因素是（　　）
A.?线圈的匝数???????????????????????B.?磁场的方向???????????????????????C.?磁场的强弱???????????????????????D.?线圈的转速
7.关于电与磁实验的装置图，其中用来研究产生感应电流条件的是（　　）
A.??????????B.??????????C.??????????D.?
8.如图所示是探究“导体在磁场中产生电流的条件”实验装置，关于该实验，下列说法正确的是（　　）

A.?把导线ab放在磁场中静止时，灵敏电流表指针就会偏转
B.?将导线在图中位置竖直上下运动时，灵敏电流表指针会偏转
C.?保持导线ab不动，使磁体在图中位置竖直上下运动，灵敏电流表指针会偏转
D.?保持导线ab不动，使磁体在图中位置前后运动，灵敏电流表指针会偏转
9.闭合电路的一部分导体在磁场中运动的方向如图所示，图中小圆圈表示导体的横截面，箭头表示导体运动的方向。下列各图中不能产生感应电流的是（ ）
A.???????????????????????????B.???????????????????????????C.???????????????????????????D.?
10.下列设备中，利用电磁感应原理工作的是（ ?? ）
A.?麦克风话筒???????????????????????????B.?电动机???????????????????????????C.?电磁铁???????????????????????????D.?电磁继电器
11.小明在仔细观察如图甲所示的微型电扇结构之后，设想利用微型电扇和电流表制成简易风速计：当风吹动风扇叶片时，电流表指针偏转，且风速越大，电流表示数也越大，图示乙实验中，能说明简易风速计工作原理的是(? )
A.????????????????????B.????????????????????C.????????????????????D.?
12.如图所示是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置，下列情况可以产生电流的是(? )
A.?导体棒不动，让磁体上下移动?????????????????????????????B.?磁体不动，让导体棒沿ab方向前后运动
C.?磁体不动，让导体棒绕a端在水平面内转动?????????D.?让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动
13.如图是一种充电鞋的结构示意图．当人走动时，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。这种充电鞋的工作原理是(????? )
A.?电磁感应现象????????B.?电流的磁效应????????C.?通电线圈在磁场中受力转动????????D.?磁极间的相互作用?
14.如图所示的实验装置中，能反映发电机原理的是（?? ）
A.??????B.??????C.??????D.?
15.下列设备中利用电磁感应原理工作的是（?? ）
A.?电磁铁????????????????????????????????B.?电动机????????????????????????????????C.?扬声器????????????????????????????????D.?麦克风
16.?如图中，能表示发电机工作原理的是（　　）
A.????????????????????????????????????????????B.?
C.??????????????????????????????????????D.?
17.?下列设备工作时利用电磁感应的是（　　）?
A.?电动机????????????????????????????B.?汽油机 ???????????????????????????????C.?发电机??????????????????????????????D.?电磁起重机
18.?观察和实验是物理学家发现和研究物理问题的根本方法，也是我们学习物理的基本方法，图中能探究英国物理学家法拉第发现的物理现象的是（　　）
A.???????B.???????C.???????D.?
二、填空题
19.如图所示,足够长的光滑金属导轨与导线CD相连,金属导轨与蹄形磁体固定在木板上,木板倾斜放置。质量、大小均相等的金属铝棒和绝缘棒分别垂直于导轨放置(与导轨接触良好),在相同的位置静止释放。两根棒在下滑过程中，能使线圈中产生感应电流的是________（“铝棒”或“橡胶棒”）若要增大感应电流大小，在不改变实验器材情况下，可以进行怎样的操作?________。
三、解答题
20.在农村，一些个体加工厂的大功率用电器（如电动机）往往直接接在民用照明电路上．当这些用电器工作时，由于负荷不稳定，常常造成照明电灯的亮度出现一闪一闪的现象．试从电学角度分析一下电灯亮度为什么会出现一闪一闪的现象？
四、实验探究题
21.图1是法拉第发明的能够产生持续电流的机器——发电机，金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的，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2），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. A
分析：根据发电机的工作原理和能量转化分析判断。
解答：电风扇发电的原理是电磁感应，故A正确，B错误；?
电风扇发电过程是把机械能转化为电能，故C错误；
小灯泡发光是把电能转化为光能，故D错误。
故选A。
2. A
分析：（1）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；
（2）感应电流的方向与磁场方向和运动方向有关；
（3）感应电流的大小与磁场强度和导体运动速度有关；
（4）发电机是将机械能转换为电能的装置。
解答：A.当铜棒AB在磁场中沿竖直方向运动时不切割磁感线，不会产生感应电流，故A错误符合题意；
B.只改变铜棒AB运动方向时，感应电流的方向改变，故B正确不合题意；
C.感应电流的大小与铜棒AB切割磁感线的速度有关，故C正确不合题意；
D：风力发电的工作过程是将机械能转化为电能的过程，故D正确不合题意。
故选A。
3. C
分析：（1）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；（2）电动机原理：通电导体在磁场里要受到力的作用；（3）电路中没有消耗电能的装置，电流不会消失；（4）由题意知，甲装置中ab水平移动做切割磁感线运动产生感应电流，电流通过cd，使cd在磁场中产生运动。
解答：A、实验装置中的甲装置产生的现象在生活中的应用是发电机，甲中ab切割磁感线产生感应电流，是发电机的原理，说法正确，A错误；
B、实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是电动机，乙装置是通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，说法正确，B错误；
C、假如与开关串联一个电流表，我们能看到开关闭合后，不管导体 ab 如何移动，电流表的示数将保持不变，感应电流的强弱、方向与导体切割磁感线的速度大小和方向有关，所以改变导体ab的移动情况，电流示数要变，说法错误，C正确；
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，使用超导材料后，电路中没有消耗电能的装置，所以产生的电流不会消失，说法正确，D错误。
故选C
4. C
分析：根据对四幅装置图反应的实验的理解来判断．学习电与磁要掌握几个重要实验装置图的实验名称、反应的原理、应用价值等．
解答：解：A、这是奥斯特实验，故A不符合题意；
B、这是通电导体在磁场中受力实验，故B不符合题意；
C、这是电磁感应现象实验，故C符合题意；
D、这是电动机原理模型，故D不符合题意．
故选C．
5. C
分析：解答本题应知道电磁感应现象的内容：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流．本题中各实验装置验证实验内容要清楚，电磁感应现象是利用磁场产生电流，装置中应没有电池．
解答：解：A、B中均由电池给放在磁场中的导体供电，应探究通电导体在磁场中的受力方向与电流方向的关系，故A、B错误；
C为放入磁场中的线圈在磁场中转动时，电流表中会产生感应电流，故C应演示了电磁感应现象；
D、通过电池给线圈供电，为电动机模型；
故选C．
6. B
分析：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流，感应电流的方向和导体的运动方向、磁场方向有关；感应电流的大小和线圈的匝数、磁场的强弱、线圈的转速有关．此题考查了影响感应电流大小的因素，是一道基础题．
解答：解：影响感应电流大小的因素有：线圈匝数（其它条件一定时，线圈匝数越多，感应电流越大）、磁场的强弱（其它条件一定时，磁场磁性越强，感应电流越大）、线圈的转速（其它条件一定时，线圈转动越快，感应电流越大）．
故选B．
7. A
分析：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，这种现象是电磁感应现象．电磁感应电路中开始时是没有电流的，后来产生了感应电流．电流能产生磁场，磁场能产生电流，磁场对电流有力的作用，这三个实验装置不同，能的转化不同，制成的元件不同，注意区分．
解答：解：A、如图，闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中有感应电流产生，是探究产生感应电流条件的实验装置．符合题意．
B、如图，是探究通电导体周围存在磁场的奥斯特实验．不符合题意．
C、如图，是探究电磁铁磁性强弱的影响因素的实验装置．不符合题意．
D、如图，是探究通电导体在磁场中受力运动的实验装置．不符合题意．
故选A．
8. D
分析：产生感应电流必须同时具备两个条件：电路是闭合的；部分导体在磁场中做切割磁感线运动．本题考查感应电流的产生条件，应明确只有同时满足两个条件：闭合电路、部分导体做切割磁感线运动导体中才能产生感应电流．
解答：解：A、导线ab在磁场中静止时，导线没有做切割磁感线，故电路中没有电流，即灵敏电流计的指针不偏转；故A错误；
B、将导线在图中位置竖直上下运动时，这时线圈没有做切割磁感线运动，故电路中没有电流，即灵敏电流计的指针不偏转；故B错误；
C、保持导线ab不动，使磁体在图中位置竖直上下运动，导线ab在不做切割磁感线运动，则灵敏电流计指针不会发生偏转，故C错误；
D、保持导线ab不动，使磁体在图中位置前后运动，导线ab相对做切割磁感线，故电路中有电流，即灵敏电流计的指针偏转；故D正确．
故选D．
9. C
分析：产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动。
解答：ABD、磁感线都是竖着方向，图中三种情况都是闭合电路的一部分导体都进行切割磁感线运动，都会产生感应电流，不符合题意。
C、磁感线是竖着向上，闭合电路的一部分导体在磁场中顺着磁感线方向运动，没有切割磁感线运动，所以不会产生感应电流，符合题意。
故答案为：C
10. A
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，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，利用这一原理制成了发电机。
明确选择项中提到的这四个电学设备的制成原理，然后与题目要求对应，从而可以得到答案。
解答：A、麦克风话筒工作时，是人说话的声音使得线圈在磁场中运动，结果是产生电流，利用电磁感应现象原理，符合题意．
B、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，不符合题意；
C、电磁铁利用了电流的磁效应，不符合题意；
D、电磁继电器的主要部件是电磁铁，是利用了电流的磁效应，不符合题意。
故答案为：A
11. A
分析：由题意可得，当风叶转动时，会改变电路中电流的大小，因此风速计的原理是利用导体在磁场中切割磁感线，使电路中产生感应电流。分别分析各图的原理，选出符合题意的即可。
解答：A、是电磁感应实验，即闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，电路中产生感应电流，与风速计的原理相同，符合题意；
B、是探究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系，不合题意；
C、是探究通电导体在磁场中受力的实验，不合题意；
D、是奥斯特实验，说明了电流的磁效应原理，不合题意。
故答案为：A
12. C
分析：蹄形磁铁中，磁感线是从N极指向S极的，而要想产生感应电流，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。
解答：图中蹄形磁铁的磁感线是从上端N极指向下端S极的，导体ab切割磁感线运动时，才在闭合电路中产生感应电流。
A、导体棒不动，让磁体上下移动，导体ab不切割磁感线，不能产生感应电流；
B、磁体不动，让导体棒沿ab方向前后运动，导体ab不切割磁感线，不能产生感应电流；
C、磁体不动，让导体棒绕a端在水平面内转动，此时导体ab切割磁感线运动，能产生感应电流；
D、让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动，导体ab和磁体相对静止，不能产生感应电流。
故答案为：C
13. A
分析：据题目中的信息，分析该过程中是产生了电、还是利用了电即可判断。
解答：充电鞋垫是利用电磁感应现象制成的，磁性飞轮高速旋转，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，给鞋面上的充电电池充电。
故答案为：A
14. B
解答：A、该装置用来研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系的实验，两个电磁铁中的电流相等，线圈的匝数不同，吸引的小铁钉的数目不等说明两者的磁性强弱不同，故A不符合题意；B、该装置是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生电流，是电磁感应现象，属于发电机的工作原理，故B符合题意；C、该装置是奥斯特实验，当给导体通电时，原来静止在南北方向的小磁针的指向发生了偏转，说明了电流周围存在磁场，故C不符合题意；D、该装置有电源，通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理，故D不符合题意。故选B
分析：电磁铁的磁性的强弱与电流的强弱及线圈的匝数有关．发电机的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流；奥斯特实验第一个揭示了电和磁之间的联系，说明了电流周围存在磁场；电动机的工作原理是磁场对电流的作用，即通电线圈在磁场中受力转动。
15. D
解答：A、电磁铁是利用电流的磁效应的原理工作的，故A不符合题意；B、电动机的前提是供电，结果是产生运动，利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故B不符合题意；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、麦克风（动圈式话筒）工作时，是人说话的声音使得线圈在磁场中运动，结果是产生电流，利用电磁感应现象原理，故D符合题意。故选D
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，会产生感应电流；明确选择项中提到的这四个电学设备的制成原理，从而可以得到答案。
16. D
解答：解：
A、图中奥斯特实验，说明的是电流的磁效应，故A不合题意；
B、图中有电源，说明的是磁场对电流的作用，故B不合题意；
C、图中电流大小一定，匝数多的线圈吸引较多的铁钉，可用来演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系，故C不合题意；
D、图是电磁感应实验，是发电机的原理图．故D符合题意．
故选D．
分析：发电机的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流．
17. C
解答：解：A、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，不符合题意；
B、汽油机工作时燃料燃烧产生的内能转化为机械能，对外做功，不符合题意；
C、发电机是利用电磁感应原理工作的：通电线圈在磁场中转动切割磁感线时，就会产生感应电流，符合题意；
D、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，不符合题意．
故选C．
分析：要从电动机、汽油机、电磁起重机和发电机的原理和构造，以及电磁感应现象有哪些应用分析解答．
18. A
解答：解：据课本知识可知，英国物理学家法拉第发现的磁能产生电，即电磁感应现象．
A、图中的导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流．这是电磁感应现象．故符合题意．
B、图中的设备通电后，在磁场中转动起来，它是电动机的工作原理图．故不符合题意．
C、图中探究了电磁铁磁性的强弱与电流的有无有关．故不符合题意．
D、图所示的是奥斯特实验，当给导体通电时，原来静止在南北方向的小磁针的指向发生了偏转，说明电流周围存在磁场．故不符合题意．
故选A．
分析：（1）导体在磁场中切割磁感线运动，利用电磁感应的知识确定正误．
（2）该实验装置可以通过电路中是否有电源来确定是电动机模型还是发电机模型，从而确定正误．
（3）该实验装置是研究电磁铁磁性强弱的决定因素，根据图示的现象与其决定因素联系起来即可确定正误．
（4）该实验是奥斯特实验，根据其相关知识确定选择项的正误．
二、填空题
19. 铝棒；增大木板与地面的夹角/将木块向左移动
分析：（1）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，这就是电磁感应现象；
（2）感应电流的大小与磁场强度和导体的运动速度有关。
解答：（1）根据电磁感应的定义可知，要发生电磁感应的首要条件是导体，因此能使线圈中产生感应电流的是铝棒；
（2）磁场的强度不能改变，只能改变导体的运动速度，进而增大感应电流的大小。由于物体在斜面上的运动速度与斜面的倾角大小有关，所以在不改变实验器材的情况下，可以这样操作：增大木板与地面的夹角/将木块向左移动。
三、解答题
20. 由于电路中的用电器均为并联，故当接入大功率的用电器后，导致总电阻减小，而使干路上的总电流增大，对于干路的导线来说，其电阻是不变的，据U=IR可知，在干路导线上分担的电压会变大，故用电器两端电压减小，使得灯泡的实际功率变小，所以导致家庭电路中的照明电灯会变暗；所以当大功率的用电器时而工作，时而停止时，会导致家庭电路中的电压不稳，使得照明电灯的亮度出现一闪一闪的现象．
解答：由于电路中的用电器均为并联，故当接入大功率的用电器后，导致总电阻减小，而使干路上的总电流增大，对于干路的导线来说，其电阻是不变的，据U=IR可知，在干路导线上分担的电压会变大，故用电器两端电压减小，使得灯泡的实际功率变小，所以导致家庭电路中的照明电灯会变暗；所以当大功率的用电器时而工作，时而停止时，会导致家庭电路中的电压不稳，使得照明电灯的亮度出现一闪一闪的现象．
分析：家庭电路都是并联的，当电路中接入大功率的用电器后，则由并联电路的特点可得出总电阻的变化，由欧姆定律可得出总电流的变化及干路导线上电压的变化，则可知用电器上电压的变化，由此可得结果．
四、实验探究题
21. （1）转速
（2）导线长度
（3）磁性更强的磁铁
分析：（1）电流表的指针偏转增大，说明电流增大，根据题目描述寻找影响因素；
（2）金属圆盘的半径越大，导线长度越大，产生的电流越大，据此解答；
（3）电流大小还与磁场的强弱有关，磁场越强，产生的电流越大。
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。
故答案为：（1）转速；（2）导线长度；（3）磁性更强的磁铁