8.1 电磁感应现象 同步练习（含解析）

8.1电磁感应现象
一、选择题
1.用如图1所示的装置探究感应电流产生的条件。闭合开关后,能产生感应电流的是 (　　)

图1
A.导体棒AB静止在磁场中 B.导体棒AB做切割磁感线运动
C.导体棒AB沿磁场方向运动 D.只要让磁体运动,就一定能产生感应电流
2.如图2所示,闭合开关,要使通过灵敏电流表的电流反向,下列措施中可行的是
①只将磁场方向反向 (　　)
②只将导体的运动方向反向
③同时将磁场方向和导体的运动方向反向
④增加磁体的磁性或线圈匝数

图2
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
3.如图3所示,在微型电风扇的插头处接上一个小灯泡,用手旋转叶片,发现小灯泡发光。
如图4所示实验原理能解释上述现象的是(　　)

图3

图4
4. 新型智能手机无线充电技术应用了电磁感应原理,当交变电流通过充电底座中的线圈时,线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场(如图5所示)就能产生电流,通过“磁生电”来实现充电。下列设备也是利用“磁生电”原理工作的是 (　　)

图5
A.电烙铁 B.电动机 C.发电机 D.电磁起重机
5.如图6所示为发电机工作原理图,下列有关说法正确的是 (　　)

图6
A.当发电机工作时,线圈中的电流是交流电,线圈外的电流是直流电
B.当线圈不动、磁体转动时,不会有感应电流产生
C.当磁体不动、线圈反转时,线圈中的电流方向也跟着反向
D.发电机线圈转到图示位置时,线圈中无电流
二、填空题
6.英国物理学家法拉第发现了　　　　现象,利用这个原理制成了　　　　(选填“发电机”或“电动机”)。?
7.如图7所示,闭合开关,当导体ab向右运动时,灵敏电流表指针向左偏转,那么当导体ab向左运动时,灵敏电流表指针向　　　偏转。如果将磁体两极的位置对调,导体ab向右运动时,灵敏电流表指针向　　　偏转,此过程将　　　　能转化为电能。?

图7
8.如图8所示的闭合电路中,铜棒AB静止。当蹄形磁体竖直向上运动时,灵敏电流表的指针　　　　(选填“会”或“不会”)偏转。让铜棒AB水平向右缓慢运动时,灵敏电流表的指针偏转的角度较小,快速运动时,指针偏转的角度较大。这说明感应电流的大小与　 有关。?

图8
9.如图9所示是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置一小块磁体的密闭空心塑料管,管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时,塑料管跟着手一起运动,磁体则在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶屏上就会显示出运动的步数,此过程利用了　　　　　的原理,将　　　　能转化为电能。?

图9
10.如图10甲所示,转动发电机的摇把,灯泡发光,这种线圈在磁场中转动时产生电流的现象叫　　　　　;图乙中把两个发光二极管极性相反地并联起来,与发电机串联,转动摇把,两个二极管交替发光,说明电路中产生的是　 。?

图10
三、实验探究题
11如图11所示是探究“什么情况下磁可以生电”的装置,用棉线将一段导体AB悬挂起来,放置于蹄形磁体的磁场中,再用导线把导体AB和灵敏电流表连接起来,组成闭合电路。

　　图11
(1)该实验中,灵敏电流表的作用是　　　　　　　　　　　、　 。?
(2)确认灵敏电流表能正常工作后,某同学发现,无论导体AB在磁场中怎样运动,灵敏电流表的指针均不发生偏转,其主要原因可能是?　　　　　　　　、　 。?
(3)在教师的指导下,兴趣小组对实验进行完善后,观察到的现象如下表所示,由此可知闭合电路的一部分导体在磁场中做　　　　　　　　运动时,电路中会产生感应电流。?
序号
磁体(磁极)
放置方式
导体AB运
动情况
电流表指针
偏转情况
1
上N下S
静止
不偏转

2

竖直向上运动
不偏转

3

竖直向下运动
不偏转

4
上N下S
向左运动
向右偏转

5

向右运动
向左偏转

6
上S下N
向左运动
向左偏转

7

向右运动
向右偏转

(4)比较第4、5(或6、7)次实验可以得出? 　。?
(5)在此实验过程中,能量转化情况是　　　　　　　　　　　　,利用这一原理,人们在生产生活中制成了　　　　　　　　。
12.如图12所示,电磁感应现象是指: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。林红同学和小勇同学据此进行了进一步探究。

图12
(1)林红同学思考:线圈的一边在磁场中做切割磁感线运动与单根导线在磁场中做切割磁感线运动,产生的感应电流的大小可能不一样。于是她验证如下:
a.先用大约25圈的漆包线圈的一条边框较快地做切割磁感线运动;
b.然后用单根导线以相同的速度做切割磁感线运动。
你认为两次灵敏电流表指针偏转程度 (　　)
A.a较大 B.b较大 C.一样大 D.无法确定
(2)实验过程中林红同学和小勇同学又用线圈和条形磁体来做实验,如图13所示,发现灵敏电流表指针发生偏转。你认为在此实验中产生的感应电流大小跟什么因素有关?
①　　 ;?
②　　 。?

图13
(3)在(1)(2)两个实验中,如何改变感应电流的方向?每个实验各写出一种方法:
①　　　　 　　　　;②　 。?
13.在某次物理兴趣小组的活动中,老师拿出一个轻质铝环,用细棉线将它悬挂在支架上,铝环可以自由摆动。如图14所示,当老师把条形磁体靠近铝环时,铝环被推开,这说明铝环与磁体之间存在着　　　　(选填“引力”或“斥力”)作用,这个力是条形磁体的磁场与铝环的磁场相互作用产生的。请你利用所学知识,具体分析铝环产生磁场的原因:?
　 　。?

　　图14
答案
1.B　[解析] 产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,故B正确。
2.A　[解析] 要使通过灵敏电流表的电流反向,就要改变感应电流的方向。①只将磁场方向反向,可以改变感应电流的方向,从而使通过灵敏电流表的电流反向;②只将导体的运动方向反向,可以改变感应电流的方向,从而使通过灵敏电流表的电流反向;③同时改变磁场方向和导体的运动方向时,感应电流的方向不变;④增加磁体的磁性或线圈匝数,只能使感应电流增大,不能改变感应电流的方向。
3.C　
4.C　[解析] 电流通过电烙铁时产生热量,所以电烙铁是根据电流的热效应来工作的,故A错误。
电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动,故B错误。
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,导体中有感应电流产生,则发电机工作原理是磁生电,故C正确。
电磁起重机在有电流通过时产生磁场,工作原理是电流的磁效应,故D错误。
5.C　[解析] 图为交流发电机的原理图,当发电机工作时,线圈内外都是交流电,故A错误;当线圈不动、磁体转动时,相当于线圈做切割磁感线运动,会产生感应电流,故B错误;感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向、磁场方向有关,当磁体不动、线圈反转时,线圈中的电流方向也跟着反向,故C正确;发电机线圈转到图示位置时,线圈做切割磁感线运动,线圈中有电流,故D错误。
6.电磁感应　发电机　
7.右　右　机械
8.不会　导体切割磁感线的速度　[解析] 当蹄形磁体竖直向上运动时,铜棒AB相对运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,所以电路中没有感应电流产生。铜棒AB切割磁感线的速度小时,灵敏电流表的指针偏转角度较小;当铜棒AB快速运动时,灵敏电流表的指针偏转角度变大,这说明电路中的电流变大,所以可以看出感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。
9.电磁感应　机械　[解析] 根据“运动手环”的特点可知,当塑料管运动时,磁体在管中反复运动,此时相当于线圈做切割磁感线运动,线圈中会产生感应电流。因此,运动手环的基本原理是电磁感应,产生电流的过程中将机械能转化为电能。
10.电磁感应　交变电流　[解析] (1)把发电机跟小灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,可观察到小灯泡发光,这种线圈在磁场中转动时产生电流的现象叫电磁感应。
(2)由于发光二极管具有单向导电性,所以把两个发光二极管极性相反地并联起来,并与发电机串联,缓慢转动线圈,两个发光二极管交替发光,表明发电机发出的电流的方向是变化的,故是交变电流。
11.(1)判断感应电流的大小
判断感应电流的方向
(2)产生的感应电流太小　电路没有闭合
(3)切割磁感线
(4)感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关
(5)机械能转化为电能　发电机
12.(1)A
(2)①磁体磁性的强弱
②磁体运动的快慢(答案合理即可)
(3)①改变导体切割磁感线的运动方向
②改变磁场的方向
13.斥力　当条形磁体靠近铝环时,铝环切割磁感线,铝环中产生感应电流,铝环中的感应电流产生了磁场
[解析] 从现象可知,铝环被推开,则铝环受到条形磁体的斥力;由于铝环相当于一个闭合回路,当条形磁体靠近铝环时,由于磁体的运动使铝环切割磁感线,铝环中产生感应电流,铝环中的感应电流产生了磁场,从而使两磁极间产生了相互排斥的现象。