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磁生电
一、选择题
1．马拉松比赛时常采用感应芯片计时，芯片里的线圈一旦有电流通过，就会激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时，就能计时，下列器件工作原理与它相同的是（　　）
A．电风扇 B．电磁起重机 C．手摇发电机 D．电铃
2．超市的商品上有具有磁性的标签，当未消磁的标签经过超市出口处的安全门时，安全门上的线圈产生电流，触发报警器达到防盗目的。下列实验原理与安全门工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
3．小张学习了“电与磁”知识后，设计了如图所示的装置：用导线将磁场中的金属杆abcd和光滑金属导轨连接成闭合回路。以下说法正确的是（　　）
A．当左右移动cd时，ab不会运动
B．当左右移动ab时，cd会运动
C．当上下移动右侧磁体时，ab会运动
D．当左右移动cd时，右侧装置工作原理与电动机原理相同
4．如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置。下列说法正确的是（　　）
A．蹄形磁体固定不动，当导线ab沿水平方向左右运动时，灵敏电流计的指针会发生偏转
B．蹄形磁体固定不动，当导线ab沿竖直方向上下运动时，灵敏电流计的指针会发生偏转
C．让导线ab在磁场中保持静止，蹄形磁体的磁性越强，灵敏电流计指针的偏转角度越大
D．用匝数较多的线圈代替单根导线ab，在磁场中保持静止，灵敏电流计指针会的偏转角度增大
5．小明制作了一个会“发光的二极管”，其电路简图如图所示。二极管具有单向导电性，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。演示时，左右动塑料管，这时会看见两只发光二极管交替发光。以下说法中，不正确的是（　　）
A．发生该现象的原理是电磁感应
B．二极管发光时，图中的条形磁体相当于电源
C．二极管交替发光说明线圈中产生了交流电
D．在该过程中，机械能转化成了电能
6．如图所示的实验中的说法正确的是（　　）
A．甲图实验说明两磁极间的相互作用是通过空气作用的
B．根据乙图实验原理，可制成动圈式话筒
C．根据丙图实验原理，可制成动圈式喇叭
D．根据丁图实验原理，可制成电动机
7．如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（　　）
A．B．C．D．
8．如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（　　）
A．利用了电磁感应原理
B．利用了通电导体在磁场中受力的原理
C．利用了电流的磁效应
D．产生了直流电
9．图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“〇”表示导线ab，当它在磁场中分别转动到位置时，运动方向已用箭头标出，图甲中的导线ab，下列说法正确的是（　　）
A．在位置1时，电路中不会产生感应电流
B．图甲的电路中没有电源
C．在位置3时，电路中不会产生感应电流
D．发电机产生的电流方向不变
10．小张同学所在的学校，买饭要用饭卡，只要把饭卡在卡机上刷一下，就可以扣款买饭，如图所示。小张查资料得知，学校的饭卡内部没有电池，由一组线圈与一个信息芯片相连，当饭卡在卡机上刷过时，线圈给芯片供电。下列说法正确的是（　　）
A．刷卡过程中，发生了电磁感应现象
B．线圈工作过程中电流很大
C．线圈就是一个电磁铁
D．刷卡过程中，电能转化为机械能
二、填空题
11．如图所示的小制作中，装置A和装置B中都有磁铁和可转动的线圈。当开关闭合时，装置A扇叶转动，有风吹向装置B，引起装置B的扇叶转动，导致灯泡发光。
（1）装置A工作时将电能转换为　 　能；
（2）装置B的工作原理是　 　。
12．起点为宁波市镇海区威海路，终点为杭州市江干区下沙枢纽的杭甬高速段，将成为国内首条高科技智慧公路，建设远期目标是实现车辆移动式无线充电（如图甲）。图乙是电动汽车无线充电的原理简化图，当路面内的充电线圈接通供电电源之后，该线圈就会产生一个磁场，当电动汽车在公路上的时候，车载线圈中会产生感应电流，实现无线充电。
（1）车载线圈中产生电流是利用　 　现象。
（2）当充电线圈中某一时刻的电流从a流入，b流出时，则图中充电线圈内部B点的磁场方向　 　（填“向上”或“向下”）。
13．在探究“感应电流的大小与哪些因素有关"的活动中，同学们提出了以下猜想：
①可能与切割磁感线的导体数量有关；②可能与导体切割磁感线的速度有关；③可能与切割磁感线的导体长度有关。
（1）为了验证猜想，同学们先用图甲的装置做实验，然后将两根导体并接在ab两点间做同样的实验(如图乙)，该实验可验证上述猜想中的　 　。(填编号)
（2）为了得到明显的实验现象，导体要　 　(选填“水平”、“上下”或“斜向”)运动。
14．在探究“产生感应电流的条件”实验中。
（1）观察　 　判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中　 　(选填“有”或“无”)感应电流。
（3）如果将小量程电流表换成　 　，可以探究磁场对通电导体的作用。
15．如图所示，将较长软电线的两端与灵敏电流计的两接线柱连接起来，两位同学手持电线像摇跳绳一样在空中摇动电线，使电线切割地磁场的磁感线。若灵敏电流计的指针发生偏转，则可以断定两同学站立在地面上的　 　（选填“东西”或“南北”）方向，这个实验的原理是　 　。
三、实验探究题
16．如图所示，小珠探究“什么情况下磁可以生电”。
序号 开关状态 导体ab运动方向 磁杨方向 电流表指针
① 断开 水平向右 向下 不偏转
② 闭合 水平向右 向下 向左偏转
③ 闭合 竖直向下 向下 不偏转
④ 闭合 水平向左 向下 向右偏转
⑤ 闭合 水平向左 向上 向左偏转
（1）实验中，通过观察　 　来判断电路中是否有电流产生。
（2）比较　 　（选填实验序号）两次实验可知：闭合电路是产生感应电流的一个条件。
（3）分析以上实验可知：闭合电路的一部分导体在磁场中　 　，导体中就会产生感应电流。
（4）根据②④⑤的实验现象，可知感应电流方向与　 　、　 　有关。
（5）下列没有应用这一现象的是_________。
A． 发电机 B． 动圈式话筒
C． 手摇充电式电筒 D． 自制电动机
17．某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1
（1）该LED在两次实验中发光情况如图2所示，两次实验线圈均在转动，线圈1顺时针转动，由此可知线圈2　 　转动（选填“顺时针”“逆时针”）。
（2）如图3，导体棒a与该LED相连；在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动（虚线为运动轨迹），LED交替发出红、黄光，则该过程a中电流方向　 　（选填“不变”“变化”），该磁场可能的分布包括图4中哪些选项　 　？
18．（1）在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图甲电路。
小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了　 　，来研究通电螺线管磁场强弱与　 　的关系；
（2）为了探究“感应电流产生的条件”，小明将铁架台、导体AB、小量程电流表、蹄形磁体、开关和若干导线按图乙连接。
①断开开关，无论怎么移动导体AB，电流表指针都不偏转；闭合开关，他左右移动导体AB，发现指针发生了摆动，又上下移动导体AB时，指针基本不偏转。由此可得出了感应电流的产生条件为：闭合电路的一部分导体在磁场中做　 　运动；
②实验中，小明在电路闭合时将导体AB向右移动一段距离后松开手，发现导体AB左右摆动，此时小量程电流表的指针　 　（左右摆动/偏向一边/静止不动）。导体AB摆动过程中，如果不计空气阻力及导线悬挂点的摩擦，导体AB的机械能将　 　（变大/变小/不变）；
③把电流表换成电池组，闭合开关，发现导体AB向左运动，若要使导体AB向右运动可以　 　（提供一种方法）。根据这一原理可以制成　 　（发电机/电动机）。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【分析】根据图片分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】根据“当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时，就能计时”可知，它的工作原理为电磁感应现象。
A.电风扇的主要结构为电动机，原理为通电导体在磁场中受力运动，故A不合题意；
B.电磁起重机的主要结构为电磁铁，原理为电流的磁效应，故B不合题意；
C.手摇发电机的工作原理为电磁感应，故C符合题意；
D.电铃的主要结构为电磁铁，原理为电流的磁效应，故D不合题意。
故选C。
2．【答案】B
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】根据“当未消磁的标签经过超市出口处的安全门时，安全门上的线圈产生电流，”可知，这个安全门的工作原理为电磁感应现象。
A.闭合开关后，通过电流的导体棒在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理，故A不合题意；
B.当导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，这就是电磁感应现象，故B符合题意；
C.闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，通过电磁铁的电流变化，缠绕线圈的铁钉吸引大头针的数量发生改变，说明电磁铁的磁场强弱与电流大小有关，故C不合题意；
D.当导线中有电流经过时，小磁针的指针发生改变，说明电流周围存在磁场，故D不合题意。
故选B。
3．【答案】B
【解析】【分析】（1）（2）（3）闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这就是叫电磁感应现象，发电机就是根据这个原理制成的；
（4）通电导体在磁场中会受到力的作用；电动机就是根据这一原理制成的；【解答】A.当左右移动cd时，导体cd在磁场中做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，此时导体ab有电流通过，则导体ab在磁场中会受到力的作用而运动，故A错误；
B.当左右移动ab时，导体ab在磁场中做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，此时导体cd有电流通过，则导体cd在磁场中会受到力的作用而运动，故B正确；
C.当上下移动右侧磁体时，导体cd没有切割磁感线，不能产生感应电流，故ab没有电流通过，不会运动，故C错误；
D.当左右移动cd时，导体cd在磁场中做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，这就是电磁感应现象，右侧装置工作原理与发电机原理相同，故D错误。
故选B。
4．【答案】A
【解析】【分析】产生电磁感应现象的条件：①闭合电路；②部分导体；③在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】当蹄形磁铁不动时，导体ab沿水平方向运动时会切割磁感线，而沿竖直方向运动时不会切割磁感线，因此前者电流计的指针摆动，而后者指针不摆动，故A正确，B错误；
让导线ab在磁场中保持静止，无论蹄形磁体的磁性多强，线圈的匝数再多，由于没有做切割磁感线运动，因此不会产生感应电流，故C、D错误。
故选A。
5．【答案】B
【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；
（2）电源提供电能，导线输送电能，用电器消耗电能，开关控制电路通断；
（3）电流方向不断改变的电流叫交流电；
（4）根据能量转化的过程判断。
【解答】A.条形磁铁在螺线管中来回运动，相当于磁铁不动，而线圈在磁场中做切割磁感线运动，那么会产生感应电流，发生电磁感应，故A正确不合题意；
B.二极管发光时，它消耗电能为用电器，而线圈切割磁感线产生电能，相当于电源，故B错误符合题意；
C.二极管交替发光，说明线圈中电流方向不断改变，产生了交流电，故C正确不合题意；
D.在该过程中，消耗了磁铁的机械能，产生电能，故D正确不合题意。
故选B。
6．【答案】C
【解析】【解答】A.甲图实验说明两磁极间的相互作用是通过磁场相互作用的，故A错误；
B.乙图中，当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，这是电流的磁效应，而动圈式话筒的工作原理为电磁感应，故B错误；
C.丙图中，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流，和动圈式喇叭的工作原理相同，故C正确；
D.当导线在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计的指针偏转，产生了感应电流，可以制成发电机，故D错误。
故选C。
【分析】根据图片分析其中包含的物理原理即可。
7．【答案】D
【解析】【解答】刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。
A．如图反映的是，电流周围存在着磁场，是电流的磁效应，A不符合题意；
B．如图电路，当闭合开关时，导体棒中有电流流过，在磁场中受到力的作用而运动，B不符合题意；
C．当螺线管通电时，在周围产生磁场，这是电流的磁效应，C不符合题意；
D．如图电路中没有电源，当闭合开关，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，这是电磁感应现象。D符合题意。
故答案为：D。
【分析】导体切割磁感线时，产生感应电流，是电磁感应现象。
8．【答案】A
【解析】【解答】A．线圈振动，切割永磁体的磁感线产生电流，属于电磁感应现象，A符合题意；
B．通电导体在磁场中受力是电动机的原理，B不符合题意；
C．这里是没有利用电流的磁效应，C不符合题意；
D．振膜上的线圈左右振动，电流方向改变，不是直流电，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】导体做切割磁感线运动产生电流，属于电磁感应现象。
9．【答案】A
【解析】【解答】AC．小圆圈“〇”表示垂直于纸面、绕垂直于纸面的轴转动的一根导线，它是闭合电路的一部分；由图知磁感线方向水平向右，而导线在位置1时的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；导线在位置2、3、4时都切割磁感线，能产生感应电流，A符合题意，C不符合题意；
B．发电机的原理是电磁感应现象，将机械能转化为电能，则该装置相当于电源，为小灯泡提供电能，B不符合题意；
D．由于导线在不同位置时切割磁感线的方向不同，所以产生感应电流的方向也不同（会变化），D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线时，电路中产生电流。
10．【答案】A
【解析】【解答】A．刷卡过程中，线圈给芯片供电，产生了电能，是发生了电磁感应现象，A符合题意；
B．线圈给芯片供电，发生了电磁感应现象，产生的电流较小，B不符合题意；
C．电磁铁的工作原理是电流的磁效应，电磁铁本身有电流流过，而线圈开始是没有电流，C不符合题意；
D．刷卡过程中，发生了电磁感应现象，是机械能转化为电能，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】刷卡时，导体和切割了磁场中的磁感线，发生了电磁感应现象。
11．【答案】（1）机械
（2）电磁感应
【解析】【分析】（1）根据图片，结合题目描述分析能量转化过程；
（2）首先确定B的机器种类，再确定它的工作原理。
【解答】（1）根据图片可知，笔画开关后，电流经过A，此时A的扇叶转动获得机械能，即装置A相当于电动机，将电能转化为机械能。
（2）装置B的扇叶受到风吹后开始转动，此时灯泡发光，说明有电能产生，即B相当于发电机，工作原理为电磁感应。
12．【答案】（1）电磁感应
（2）向下
【解析】【分析】闭合电路中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，这个现象称为电磁感应现象。
【解答】（1） 车载线圈中产生电流是利用电磁感应现象；
（2）感应电流方向与磁场方向有关。
13．【答案】（1）①
（2）水平
【解析】【分析】（1）根据题目描述分析哪个因素发生改变即可；
（2）导体必须在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流。
【解答】（1）原来为一根导体棒，后来变成两根导体棒，因此变化的是导体数量，那么该实验验证上述猜想中的①。
（2）根据图片可知，磁场沿竖直方向，当导体棒沿水平方向运动时，此时导体做切割磁感线运动，且切割磁感线的效率更高，因此实验现象最明显。
14．【答案】（1）灵敏电流计的指针是否偏转
（2）有
（3）电源
【解析】【分析】（1）当导体AB中产生感应电流时，灵敏电流计的指针会发生偏转；
（2）分析导体AB是否做切割磁感线运动即可；
（3）探究磁场对通电导体的作用时，必须有电流通过磁场中的导体AB。因为电压是产生电流的原因，而电源是提供电压的装置，所以可以将电流表换成电源。
【解答】（1）观察灵敏电流计的指针是否偏转判断电路中是否有感应电流。
（2）根据图片可知，磁感线方向从下到上沿竖直方向。如果导体AB不动，左右移动磁体，相当于磁体不动，而左右移动导体AB。因为AB的运动方向与磁感线方向相切，所以电路中会产生感应电流。
（3）如果将小量程电流表换成电源，可以探究磁场对通电导体的作用。
15．【答案】东西；电磁感应
【解析】【解答】由于地球是一个巨大的磁体，地理的南极是地磁的北极，地理的北极是地磁的南极，所以在地球周围存在着磁场，所以两同学手持电线分别站在地面上的东西方向，像摇动跳绳一样在空中不停地摇动电线，此时相当于做切割磁感线运动，故会产生感应电流，即电磁感应现象。
【分析】在地球周围存在着磁场，像摇动跳绳一样在空中不停地摇动电线，此时相当于做切割磁感线运动，故会产生感应电流，即电磁感应现象。
16．【答案】（1）电流表指针是否偏转
（2）①②
（3）做切割磁感线运动时
（4）导体的运动方向；磁感线方向
（5）D
【解析】【解答】(1)确定电路里有无感应电流产生的依据是电流表指针是否偏转；(2)实验中，通过比较①②可知，②中的开关是闭合的，导体运动时灵敏电流计指针发生偏转，①中的开关是断开的，导体运动时灵敏电流计指针不发生偏转，故产生感应电流的一个条件是电路要闭合；(3)通过实验可知：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；(4)根据②④⑤的实验现象可知，改变磁场方向或者导体ab运动方向，电流表指针偏转方向就改变，由此推出感应电流的方向和导体的运动方向、磁感线方向有关；(5) A．如图发电机是根据电磁感应原理工作的，选项不合题意；
B．如图动圈式话筒，当接受声音时，膜片振动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，原理是电磁感应原理，选项不合题意；
C．如图手压式手电筒，是通过里面的线圈在磁场中做切割磁感线运动时，产生的感应电流工作的，属于电磁感应，选项不合题意；
D．如图电动机，根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，不属于电磁感应，选项符合题意。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，这种现象叫做法拉第电磁感应定律；导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，产生的电流很小，需要用灵敏电流计来测量，电动机的工作原理为处在磁场中的通电导体棒，磁场对导体棒有力的作用。
17．【答案】（1）顺时针
（2）变化；①③④
【解析】【解答】（1）根据图2可知，当LED发黄光时，通过线圈的电流方向与原来相反，且磁场方向也与原来相反，那么线圈的受力方向与原来相同，则转动方向与原来相同，即线圈2顺时针转动。
（2）①根据LED灯泡的颜色变化可知，该过程中a中电流方向变化；
②根据图片可知，当导体棒垂直纸面左右往复运动时，只有①③④做切割磁感线运动，会产生感应电流，故选①③④。
【分析】（1）通电线圈在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，根据灯泡的发光情况确定电流方向的改变即可；
（2）①根据灯泡颜色的变化分析电流方向是否改变；
②导体在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流。
18．【答案】（1）控制电流大小不变；线圈匝数
（2）切割磁感线；左右摆动；变小；图乙中，将电流表换成电池组，闭合开关，则通电导体AB在磁场中受到作用力而运动，其受到的作用力与电流方向和磁场方向有关，想改变AB的运动方向，可改变电流方向，即将电源的正负极对调，或改变磁场方向，将磁体的两极对调。；电动机
【解析】【解答】（1）通电螺线管的磁场与电流及线圈的匝数有关，将开关S从1换到2，螺线管匝数变少了，则此操作探究的是螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。在此过程中，线圈接入电路的阻值发生变化，通过电路的电流发生变化，据控制变量法，应保持通过螺线管的电流不变，所以通过调节变阻器的滑片来保持电流不变。
（2）①断开开关时，电路断路，移动导体AB，电流表指针不偏转；闭合开关，左右移动导体AB，AB此时做切割磁感线运动，且电路通过，电流表指针偏转；开关保持闭合，AB上下移动，不是做切割磁感线运动，电流表指针不偏转，由此可得：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，有感应电流产生。
②松手后，AB在闭合电路中作切割磁感线运动，所以有感应电流产生，磁场方向不变，切割磁感线运动的方向不同，产生感应电流的方向不同，电流表指针左右摆动。
AB在摆动过程中，不计空气阻力及摩擦时，将机械能转化为电能，所以AB的机械能减少。
③图乙中，将电流表换成电池组，闭合开关，则通电导体AB在磁场中受到作用力而运动，其受到的作用力与电流方向和磁场方向有关，想改变AB的运动方向，可改变电流方向，即将电源的正负极对调，或改变磁场方向，将磁体的两极对调。
通电导体在磁场中受到力的作用而运动，是将电能转化为机械能，这是电动机的工作原理。
【分析】（1）探究电磁铁磁性强弱和线圈匝数的关系时需要改变线圈匝数，但保持电流大小不变；
（2）探究感应电流产生的条件时，导线需要切割磁感线；导体中产生的电流方向和切割方向有关；电路中有电源和磁场时，可以探究磁场对电流的作用，实际应用有电动机。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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