5.3 电磁感应 同步练习（word版，含解析）

5.3电磁感应 课时训练
一、夯实基础
1.在“探究感应电流产生条件”的实验中，小明将导体ab、开关、小量程电流表和蹄形磁体按如图所示的方式进行安装．小明闭合开关后进行了如下操作，其中一定能产生感应电流的是（　　）
A.?只让导体ab在水平方向前后运动?????????????????????????B.?只让导体ab在竖直方向上下运动
C.?只让蹄形磁体在水平方向左右运动??????????????????????D.?只让蹄形磁体在竖直方向上下运动
2.小萍设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，拍摄机动车闯红灯时的情景，如图甲所示，工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化规律如图乙所示，当电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0．06A时，衔铁被吸引。下列说法中不正确的是(??? )

A.?要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动闭合
B.?光控开关接收到绿光时，指示灯亮，电控照相机不工作
C.?质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录
D.?要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中串联一个电阻
3.我国航母舰载机起飞将采用自行研制的电磁导射器，电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体有强电流通过时，就可以受到强大的推力，下列各图中与弹射车工作原理一致的是( ???)
A.?电风扇 ?????????????????????????????????????????B.?手摇发电机
C.?电热水壶 ?????????????????????????????????D.?电磁起重机
4.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.?
5.以下选项中的灵敏电流计A的指针会发生偏转的装置是（?? ）
A.??????????????????????????????????????????B.?
C.????????????????????????????????????????D.?
6.如图所示的装置，当条形磁体插入线圈的过程中，灵敏电流计的指针________（填“会”或“不会”）发生偏转，在这个闭合电路中________相当于电源。
7.闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时，导体中就产生感应电流。
8.图甲是法拉第发明的紫铜圆盘发电机。转动摇柄使圆盘旋转起来，电路中就会产生电流。圆盘相当于图乙中的________。 如果要改变圆盘发电机产生的电流方向，可采用的方法是________。（写出一点即可）
二、能力提升
9.一般大型超市出口处都装有报警器，一般是由防盗天线、检测门、检测器构成。使用时只要在商品上贴上具有磁性的软标签，即可达到保护商品的目的。正常购买时，营业员在结账后，会将具有磁性的软标签消磁，如果商品的软标签未经消磁，当经过检测通道后，检测天线便检测到商品上的标签信号，从而转化为电信号，发出报警声，及时提醒保安人员，从而达到防盗目的。根据上述信息可以判断报警器的原理与下列哪个实验相同（ ??）

A.??????????B.??????????C.??????????D.?
10.如图所示，通电螺线管的上方有一静止的小磁针，螺线管轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面，则通电螺线管的d端为________极，导线的a端应接电源的________极，闭合电路的这部分导体分别向“1”“2”“3”“4”四个方向运动时，沿________方向运动能产生感应电流。
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11.如图所示，将一根金属棒ab与灵敏电流计组成闭合电路，让金属棒在磁场中做________（填“左右”或“上下”）运动时，灵敏电流计指针发生偏转。如果让金属棒反方向运动时，发现灵敏电流计指针的偏转方向与刚才________，说明________。
三、拓展创新
12.某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：
猜想1：磁极呈横向分布(例如图甲，左侧为N极，右侧为S极)；
猜想2：磁极呈轴向分布(例如图乙，上面为N极，下面为S极)；
猜想3：磁极呈上中下分布(例如图丙，上、下面为N极，中部为S极)。
（1）根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想3是错误的。你认为他们判断的依据是________。
（2）为了验证其他猜想，他们用细线将环形磁体水平悬挂起来(如图丁所示)，结果观察到磁体在任意位置都能保持静止。这说明猜想________是错误的。
（3）为了验证剩下的一个猜想是否正确，环形磁体可以________悬挂起来，如果出现的现象是________，说明该猜想正确。还可以使用________证明该猜想正确与否。
答案解析部分
一、夯实基础
1.【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运动，导体中才有感应电流产生．产生感应电流要抓住以下条件：闭合电路、一部分导体、切割磁感线运动，三个条件缺一不可．
【解答】解：A．只让导体ab在水平方向前后运动，导体ab没有切割磁感线运动，导体中没有感应电流产生，故A错误．
B．只让导体ab在竖直方向上下运动，导体ab没有切割磁感线运动，导体中没有感应电流产生，故B错误．
C．只让蹄形磁体在水平方向左右运动，导体ab相对磁铁也做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，故C正确．
D．只让蹄形磁体在竖直方向上下运动，导体ab相对磁铁没有切割磁感线运动，导体中没有感应电流产生，故D错误．
故选C．
2.【答案】 D
【解析】【分析】（1）启动电控照相机的两个条件：①闯红灯；②控制电流达到0.06A；
（2）根据电控照相机的工作目的分析；
（3）首先根据欧姆定律计算出电流为0.06A时的总电阻，然后再根据R=R总-R线圈计算出此时压敏电阻的阻值，接下来根据乙图确定受到的压力，也就是车辆的重力，最后根据重力公式计算出车辆的质量即可；
（4）分析串联电阻后，控制电流是变大了还是变小了即可。
【解答】A.因为电控照相机要自动记录违规闯红灯的情景，所以光控开关应在接收到红光时，自动闭合，故A正确不合题意；
B.电控照相机是抓拍闯红灯的违章车辆的，因此在接收到绿光时，光控开关断开，指示灯发光，电控照相机不工作，故B正确不合题意；
C.当控制电路的电流为0.06A时，
电路中的总电阻R总=UI=6V0.06A=100Ω；
此时压敏电阻的阻值为：R=R总-R线圈=100Ω-10Ω=90Ω；
根据乙图可知，当R=90Ω时，压敏电阻所受的压力F=4000N，
此时车辆的总质量为：m=Gg=4000N10N/kg=400kg；
因此质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录，故C正确不合题意；
D.分析图乙可知，当压力F越小时，电阻R越大，如果再串联一个电阻，则电路中的总电阻更大，电流会更小，达不到0.06A，电磁铁不能吸引衔铁，不能达到给违规车辆拍照的目的，故D错误符合题意。
故选D。
3.【答案】 A
【解析】【分析】电动机的工作原理：通电导体在磁场中受力运动，据此分析即可。
【解答】根据“ 当弹射车的导体有强电流通过时，就可以受到强大的推力 ”可知，电磁导射器的工作原理就是：通电导体在磁场中受力运动。
A.电风扇的主要结构为电动机，利用的就是通电导体在磁场中受力运动，故A符合题意；
B.手摇发电机的工作原理是电磁感应现象，故B不合题意；
C.电热水壶的工作原理是电流的热效应，故C不合题意；
D.电磁起重机的工作原理是电流的磁效应，故D不合题意。
故选A。
4.【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.
5.【答案】 B
【解析】【分析】只有电路中产生感应电流时，灵敏电流计的指针才会发生偏转，而产生感应电流的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中做切割磁感线运动，据此判断即可。
【解答】A.铜棒本身没有磁场，它穿过线圈时也不会产生电流，故A不合题意；
B.磁体以箭头方向快速靠近线圈时，线圈切割磁感线运动，会产生感应电流，故B符合题意；
C.电磁铁和磁体保持静止不动，无法做切割磁感线运动，不会产生电流，故C不合题意；
D.线圈和铜棒保持静止不动，既没有磁场，又不能做切割磁感线运动，不会产生电流，故D不合题意。
故选B。
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6.【答案】 会；线圈
【解析】【解答】当条形磁体插入线圈的过程中，相当于线圈做切割磁感线运动，产生感应电流，因此灵敏电流计的指针发生偏转，该现象就是电磁感应现象，即消耗了机械能，产生了电能，此时的线圈相当于电源。故答案为：会；线圈
【分析】在闭合电路中，导线做切割磁感线运动时会产生感应电流。
7.【答案】 切割磁感线
【解析】【分析】电磁感应发生的必要条件：
（1）闭合电路的部分导体；
（2）在磁场中；
（3）做切割磁感线运动。
【解答】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流。
故答案为：切割磁感线
8.【答案】 导体AB；改变圆盘转动方向或改变磁场方向
【解析】【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，是发电机的工作原理；
（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。
【解答】（1） 转动摇柄使圆盘旋转起来，电路中就会产生电流。圆盘相当于图乙中导体AB；
（2） 如果要改变圆盘发电机产生的电流方向，可采用的方法是 ： 改变圆盘转动方向或改变磁场方向 。
二、能力提升
9.【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，导体中会产生感应电流。由题意可知，此装置运用了电磁感应的原理。
【解答】由题意可知，此装置运用了电磁感应的原理。
A、图中演示的是电动机的原理，即通电导体在磁场中受力运动，A不合题意；
B、图中装置研究电磁感应原理，B符合题意；
C、图中装置研究通电直导线周围的磁场，C不合题意；
D、图中装置是用来研究电磁铁磁性强弱的装置，D不合题意。
故答案为：B。
10.【答案】 S；负；1.3
【解析】【分析】（1）根据磁极之间的相互作用判断螺线管的磁极，根据安培定则判断电源正负极的方向；
（2）产生感应电流的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中；③做切割磁感线运动。
【解答】（1）小磁针的右端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，螺线管的d端为S极，则c端为N极。
? ? ? 右手握住螺线管，大拇指指向左端，弯曲的四指指尖向上，那么线圈上电流向上，即电流从右端流入，因此电源的b端为正极，a端为负极。
（2）在螺线管的右端附近，磁感线沿水平方向分布。2和4的运动方向都与磁感线方向平行，不切割磁感线；1和3的运动方向与磁感线方向垂直，切割磁感线，因此沿1和3方向运动会产生感应电流。
11.【答案】 左右；相反；感应电流的方向与导体的运动方向有关
【解析】【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，这种现象叫电磁感应现象；
（2）感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关。
【解答】图中U形磁铁的磁场沿竖直方向，因此金属棒ab在磁场中做左右运动时切割磁感线，因此灵敏电流计的指针发生偏转。如果让金属棒反方向运动时，那么产生的感应电流方向相反，即灵敏电流计的指针的偏转方向与刚才相反，说明感应电流的方向与导体的运动方向有关。
三、拓展创新
12.【答案】 （1）一个磁体只可能有两个磁极
（2）1
（3）竖直；磁体总停留在一个位置静止；铁屑
【解析】
【分析】磁极间相互作用的规律为：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。每一个磁体有且仅有两个磁极，即一个N极，一个S极；地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近。
【解答】（1）每一个磁体有且仅有两个磁极，即一个N极，一个S极，即猜想3是错误的判断的依据是：一个磁体只可能有两个磁极；
（2）如果猜想1正确，用细线将环形磁体水平悬挂起来，由于地磁场的作用，磁体在特定位置才能保持静止，结果观察到磁体在任意位置都能保持静止，这说明猜想1是错误的；
（3）为验证猜想2是正确的，可以将环形磁铁竖直悬挂，由于地磁场的作用，环形磁铁会一端指南，一端指北，停留在一个位置，并不会指向其他方向；由于磁体的不同部位磁性不同，可以在磁铁的周围放置铁屑，吸引铁屑多的部位为磁极；
故答案为：（1）一个磁体只可能有两个磁极；（2）1；（3）竖直；磁体总停留在一个位置静止；铁屑。