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第8章章末 第八章综合练习
综合练习
一、选择题（共8题）
1．如图是支付宝“碰一碰”支付设备，手机不用展示付款码，只要确保手机解锁且NFC功能开启，靠近收款设备碰一下即可完成支付，大大简化了支付流程。当手机靠近设备时，其内部电路的线圈中会产生感应电流，手机与收款设备会在瞬间完成数据的交换。则下列装置中，利用此原理工作的是（　　）
A．电磁起重机　　B．动圈式话筒　　C．电磁继电器　　D．扬声器
2．某物理实验兴趣小组利用自行设计的装置探究电与磁之间的联系。如图所示，U形磁体可以产生强磁场，E、F是光滑的金属导轨，ab和cd是表面光滑的导体棒，其中导体棒ab固定在金属导轨上。导体棒cd在金属导轨E、F上沿着金属轨道快速向左运动的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．在该过程中，电能转化为机械能
B．导体棒ab相当于电热器，会产生热量
C．导体棒ab和cd构成的回路中不会产生感应电流
D．导体棒cd不会受到强磁场的作用力
3．如图所示，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，下列能使导体ab中产生电流的是（　　）
A．ab水平向左运动　　B．ab竖直向上运动　　C．ab竖直向下运动　　D．ab静止不动
4．新型智能手机无线充电技术风靡社会，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（如图所示）就能产生感应电流，来实现充电。下列关于无线充电技术说法正确的是（　　）
A．充电底座中的磁场是人们想象出来的，实际不存在
B．智能手机充电的原理是电流的磁效应
C．智能手机充电的原理是电磁感应
D．智能手机充电的过程是电能转换为机械能
5．进入中考考场时，监考老师用金属探测仪对学生进行检查，其原理是当金属探测仪靠近金属物体，会产生感应电流，发出警示信号。如图中与其工作原理相同的实验装置是（　　）
A．有电源的通电导体在磁场中受力装置　　B．奥斯特实验装置　　C．探究电磁铁磁性强弱的装置　　D．导体切割磁感线接灵敏电流计装置
6．图示为国产高温超导磁悬浮列车原理结构图。它主要由车载高温超导磁体及其液氮低温制冷器、地面永磁轨道和地面直线线圈电动机构成，轨道两侧的“8”字形线圈在列车高速运行时产生感应电流，使车身悬浮。下列说法正确的是（　　）
A．电流通过超导线圈时，有少量电能转化为内能
B．超导线圈通电时产生超强磁场，是电磁感应现象
C．地面上铺设的直线线圈通电时对列车产生推进力，电能转化为机械能
D．列车高速运行时，在“8”字形线圈中产生感应电流，与电动机原理相同
7．手机无线充电的原理如图，当充电基座内的送电线圈两端接上交流电后，就会在邻近的受电线圈中产生感应电流，受电线圈连接手机电池，实现为手机电池充电。下列设备与无线充电受电线圈工作原理相同的是（　　）
A．电磁铁　　B．电动机　　C．发电机　　D．动圈式扬声器
8．学习了动圈式扬声器后，我们知道它主要由永磁体、线圈和锥形纸盆等组成。如图所示，若在两端接入灵敏电流计或交流电，则下列说法正确的是（　　）
A．接入灵敏电流计，反复轻按纸盆，可模拟发电机，使纸盆运动会在线圈中产生电流
B．多次按压纸盆，纸盆往复运动，产生的是直流电
C．接入交流电，线圈带动纸盆振动，可模拟电动机，这利用了电磁感应原理
D．扬声器播放音乐时，线圈运动情况只与电流方向有关
二、填空题（共3题）
9．如图，新款磁吸无线充电宝吸附在手机背面充电，磁吸依靠______相互吸引实现贴合；无线充电利用电磁感应原理，手机内部线圈切割变化磁场磁感线产生感应电流，该过程机械能转化为______能。
10．用金属导体棒ab、蹄形磁体、导线、带有铁芯的螺线管、小磁针等连接成如图所示的实验装置。导体棒ab在蹄形磁体中静止时，小磁针的指向如图所示，则小磁针N极指向地理方位的______方；当导体棒ab竖直向上运动时，小磁针______（填“会”或“不会”）发生偏转；导体棒ab水平向右运动时，棒中产生了由a流向b的感应电流，则小磁针会______（填“顺时针”或“逆时针”）旋转；若要使小磁针反向旋转，可以采用的一种方法是______。
11．我国自主研发的新能源汽车广泛应用了“能量回收技术”：当汽车滑行或制动时，车轮带动线圈在磁场中转动，产生感应电流，将机械能转化为电能储存起来，从而增加续航里程，该技术工作原理是______现象，该原理与______（选填“电动机”或“发电机”）的原理相同。
三、实验探究题（共2题）
12．某物理兴趣小组利用下图所示的装置做电磁感应实验，记录的实验数据如下表所示（实验中磁铁不运动）：
实验序号　磁极位置　开关情况　导体运动情况　灵敏电流计指针偏转情况
1　上N下S　闭合　不运动　不偏转
2　上N下S　闭合　上下运动　不偏转
3　上N下S　闭合　水平向右运动　向左偏转
4　上N下S　闭合　水平向左运动　向右偏转
5　上N下S　断开　水平向右运动　不偏转
6　上S下N　闭合　水平向左运动　向左偏转
综合分析表中的实验数据，回答下列问题：
(1)产生感应电流的条件是：①______（该条件是分析比较实验序号为3和5的实验现象得出的）；②______（该条件是分析比较实验序号为______的实验现象得出的）；
(2)影响感应电流的方向的因素是：①______（该因素是分析比较实验序号为______的实验现象得出的）；②______（该因素是分析比较实验序号为______的实验现象得出的）。
13．“探究产生感应电流的条件”的实验步骤如图甲、乙、丙所示，我们通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生。
(1)实验中，通过比较图______（选填“甲乙”“甲丙”或“乙丙”）可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；AB棒应选用______（填选项）；
A．橡胶棒　　B．铝棒
(2)如图乙，使AB棒从图示位置上下运动，电路中______（选填“有”或“无”）感应电流产生；如图丙，若调换磁体上下磁极，则此时AB棒向左运动，与调换前向左运动对比，前后两次灵敏电流计的偏转方向______（选填“相同”或“相反”）；
(3)利用电磁感应原理工作的装置有______（填选项）；
A．电铃　　B．扬声器　　C．动圈式话筒
(4)如图丙，将灵敏电流计改为一个电源，则AB棒会______（填选项）运动。
A．上下　　B．左或右
参考答案与解析
1．【答案】B
【解析】题干中该支付的原理是电磁感应现象：闭合电路的线圈靠近磁场时，产生感应电流，本质是“磁生电”。A．电磁起重机利用电流的磁效应工作，不符合题意；B．动圈式话筒：声音振动带动线圈在磁场中运动，切割磁感线产生感应电流，利用电磁感应原理工作，符合题意；C．电磁继电器：核心部件是电磁铁，利用电流的磁效应工作，不符合题意；D．扬声器：原理是通电线圈在磁场中受力运动，将电信号转化为声信号，不符合题意。故选B。
2．【答案】B
【解析】A、C．当导体棒cd在磁场中向左运动时，ab、cd和导轨组成闭合回路，cd切割磁感线运动，回路中会产生感应电流，机械能转化为电能，AC错误；B．回路产生感应电流后，电流通过导体棒ab，ab有电阻，电流的热效应会使ab产生热量，B正确；D．cd中有感应电流通过，通电导体在磁场中会受到力的作用，因此cd受到磁场的作用力，D错误。故选B。
3．【答案】A
【解析】产生感应电流的两个条件：闭合电路、导体做切割磁感线运动。本实验电路始终闭合，只需判断导体是否切割磁感线。A．ab水平向左运动，运动方向与磁感线垂直，切割磁感线，产生感应电流，A符合题意；B、C．ab竖直向上、向下运动，运动方向和磁感线平行，不切割磁感线，无感应电流，BC不符合题意；D．ab静止不动，不切割磁感线，无感应电流，D不符合题意。故选A。
4．【答案】C
【解析】无线充电的基本工作原理是：充电底座中的线圈通入交变电流，产生一个变化的磁场，当手机靠近该磁场时，手机线圈中就会产生感应电流，从而为手机充电。A．通电导线周围会产生真实的磁场，充电底座中的磁场实际存在，A错误；B．电流的磁效应是“电生磁”，即充电底座产生磁场的原理，而手机充电是“磁生电”，B错误；C．手机充电的原理是电磁感应，C正确；D．手机充电的过程是将磁场能转化为电能储存起来，不是电能转换为机械能，D错误。故选C。
5．【答案】D
【解析】金属探测仪的工作原理是电磁感应现象：当靠近金属物体时，电路中产生感应电流，该过程不需要外部电源。A．有外接电源，探究的是通电导体在磁场中受力运动，是电动机的工作原理，不符合题意；B．是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，不符合题意；C．是探究电磁铁磁性强弱的实验，利用的是电流的磁效应，不符合题意；D．没有外接电源，导体在磁场中切割磁感线时会产生感应电流，使灵敏电流计偏转，属于电磁感应现象，与金属探测仪一致，符合题意。故选D。
6．【答案】C
【解析】A．超导体电阻为0，根据焦耳定律可知，电流通过超导体时，没有电能转化为内能，A错误；B．超导线圈通电时产生超强磁场，是电流的磁效应，不是电磁感应，B错误；C．地面上铺设的直线线圈通电时对列车产生推进力，消耗电能获得机械能，电能转化为机械能，C正确；D．列车高速运行时，在“8”字形线圈中产生感应电流，这是电磁感应现象，与发电机原理相同，D错误。故选C。
7．【答案】C
【解析】无线充电是利用电磁感应原理进行充电的设备，受电线圈中产生感应电流是电磁感应现象。A．电磁铁是利用电流的磁效应工作的，不符合题意；B．电动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作，不符合题意；C．发电机是利用电磁感应原理工作的，符合题意；D．动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，不符合题意。故选C。
8．【答案】A
【解析】A、B．若在两端接入灵敏电流计，反复轻按纸盆，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，就会在线圈中产生感应电流，这就是发电机原理；纸盆往复运动，产生的电流方向不断变化，产生的是交流电，A正确，B错误；C．接入交流电，线圈带动纸盆振动，可模拟电动机，这利用了磁场对通电导体的作用，C错误；D．扬声器播放音乐时，线圈运动情况与电流方向有关，还与磁场方向有关，D错误。故选A。
9．【答案】异名磁极　电
【解析】磁吸的原理是利用磁体（磁极）之间的相互作用力，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，无线充电宝中的磁体通过异名磁极的相互吸引使两者紧密贴合；无线充电的原理是电磁感应，手机内部线圈切割变化磁场磁感线产生感应电流，该过程是将机械能转化为电能。
10．【答案】北　不会　逆时针　使导体棒ab水平向左运动（或将蹄形磁体的N、S极对调）
【解析】地磁场的N、S极与地球的南北极相反，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针N极指向地理方位的北方；当导体棒ab竖直向上运动时，运动方向与磁感线平行，没有切割磁感线，电路中没有感应电流，螺线管没有磁性，小磁针不会发生偏转；导体棒ab水平向右运动时，棒中产生了由a流向b的感应电流，根据安培定则可知，螺线管的右端为N极，根据磁极间的相互作用，小磁针会逆时针旋转；若要使小磁针反向旋转，需改变螺线管的磁极，方法是改变电路中的电流方向，可以使导体棒ab水平向左运动或将蹄形磁体的N、S极对调。
11．【答案】电磁感应　发电机
【解析】当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，该现象为电磁感应现象。新能源汽车“能量回收技术”正是利用电磁感应现象将机械能转化为电能，其工作原理与发电机的原理相同。
12．【答案】(1)电路闭合；导体做切割磁感线运动；1、2、3、4、6　(2)导体做切割磁感线运动的方向；3、4；磁场方向；4、6
【解析】(1)对比实验序号3和5，两者磁场方向相同、导体运动方向相同，实验3中电路是闭合的，电路中有感应电流，实验5中开关断开、电路中没有感应电流，由此可得出产生感应电流的一个条件：电路闭合；比较实验序号1、2、3、4、6可知，实验1、2中导体没有做切割磁感线运动，电路中没有感应电流，实验3、4、6中导体向左或向右做了切割磁感线运动，电路中产生了感应电流，可得出产生感应电流的另一个条件：闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动。(2)比较实验3和4，磁极位置相同，导体运动方向不同，电流表指针偏转方向不同，说明感应电流方向与导体做切割磁感线运动的方向有关；比较实验4和6，导体运动方向相同，磁极位置不同，电流表指针偏转方向不同，说明感应电流方向与磁场方向有关。
13．【答案】(1)甲丙　B　(2)无　相反　(3)C　(4)B
【解析】(1)甲实验中，甲图电路断开，电流不发生偏转；丙图电路闭合，电流发生偏转，故通过比较图甲丙可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；AB棒应选用会导电的铝棒，故选B。(2)如图乙，使AB棒从图示位置上下运动，AB棒运动方向与磁感线平行，没有切割磁感线，电路中无感应电流产生；导体运动方向不变、磁场方向改变，如图丙调换磁体上下磁极后AB棒向左运动，与调换前向左运动对比，前后两次灵敏电流计的偏转方向相反。(3)电铃、扬声器是通过通电导体在磁场中受力运动或电流磁效应工作的，动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的，故选C。(4)如图丙，将灵敏电流计改为一个电源，AB棒中有电流通过，通电导体在磁场中会受到力的作用，AB棒会左右运动，故选B。

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