人教版九年级物理 专题205 磁生电 精选练习 解析版.docx
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人教版九年级物理专题205磁生电精选练习解析版
人教版九年级物理第二十章《电与磁》
第5节磁生电
精选练习
一、夯实基础
1.(2019遂宁)如图,关于甲、乙、丙、丁四幅实验图片,下列说法错误的是( )
ABCD
A.此实验说明通电导体周围存在着磁场B.此实验说明了发电机的工作原理
C.此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关D.此实验过程中将机械能转化为电能
【答案】D
【解析】A、实验中当将通电导线放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场,故A正确;
B、图中无电源,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流计指针发生偏转,说明导体中有感应电流产生,这是发电机的工作原理,故B正确;
C、图中两电磁铁串联,则通过的电流相同,它们线圈的匝数不同,两个电磁铁吸引小铁钉的数量不同,说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关,故C正确;
D、图中有电源,通电导体在磁场中受到力的作用而发生运动,将电能转化为机械能,故D错误。
2.(2019衡阳)如图所示的充电鞋垫,利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线中就会产生电流,从而能给鞋垫上的电池充电。
下图中与充电鞋垫的工作原理相同的是( )
ABCD
【答案】B
【解析】利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流,从而能给鞋垫上的电池充电,是根据电磁感应现象制成的。
A、如图是奥斯特实验,反映通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应。
故A错误。
B、如图是闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动,导体中有感应电流产生,这是电磁感应,就是发电机的原理。
故B正确。
C、如图是电磁铁,电磁铁通电后具有磁性吸引小铁钉,是电流的磁效应。
故C错误。
D、如图是通电线圈在磁场中扭转是根据通电导体在磁场中受力而运动,是电动机的原理。
故D错误。
3.(2019河北)图所示四个装置中工作原理与发电机相同的是( )
A.电磁起重机B.司南C.话筒D.扬声器
【答案】C
【解析】发电机的工作原理是电磁感应现象,分析清楚图示实验原理,然后答题。
发电机的工作原理是电磁感应现象。
A、电磁起重机是利用电磁铁工作的,其原理是电流的磁效应,故A不符合题意;
B、司南是天然的磁体,由于受地磁场的影响,磁体具有指南北的性质,故B不符合题意;
C、话筒是利用在闭合电路的一部分导体磁场中做切割磁感线运动而产生交变电流的原理(即电磁感应现象)制成的,故C符合题意;
D、扬声器把电信号转化为声信号,利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理,故D不符合题意。
4.(2019绥化)如图所示的四个装置中,说法正确的是( )
甲
乙
丙
丁
S
A.图甲装置原理可用来制作发电机B.图乙装置可用来演示磁场对电流的作用
C.图丙装置可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系D.图丁装置在工作过程中将机械能转化为电能
【答案】A
【解析】A、图甲没有电池,验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流,是电磁感应现象实验,是发电机的原理图,故A正确;
B、图乙验证了通电导体周围存在磁场,这是奥斯特的实验,说明了电流的磁效应,故B错误;
C、图丙电流大小一定,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,不能探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,故C错误;
D、图丁有电池,验证通电导体在磁场中受力的实验,利用此装置原理制造了电动机,电动机在工作过程中将电能转化为机械能,故D错误。
5.(2019攀枝花)电磁感应广泛应用于我们的日常生活中,下列哪种设备应用了电磁感应原理( )
【答案】A
【解析】A、风力发电机是利用电磁感应原理工作的,在工作过程中,线圈在外力的作用下在磁场中转动,将风能转化成电能,故A符合题意;
B、电风扇中的主要部件是电动机,电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,不是应用电磁感应原理,故B不符合题意;
C、电铃是利用电流的磁效应工作的,故C不符合题意;
D、扬声器工作时,电流经过磁场中的线圈,线圈由于受到磁场力而运动,从而带动纸盆产生振动发声,将电信号转化为声信号,故D不符合题意。
6.(2019黔南)关于右图甲、乙所示的实验,下列说法错误的是()
A.甲实验可以研究通电导体周围存在磁场B.甲实验可以研究电磁感应现象
C.乙实验可以研究通电导体在磁场中受力情况D.乙实验的过程中,电能转化为机械能
【答案】A
【解析】AB、甲实验电路中没有电源,不能用来研究通电导体周围存在磁场;该实验中,开关闭合时,当导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动,电路中就会产生感应电流,所以可以研究电磁感应现象,故A说法错误,B说法正确。
CD、乙实验电路中有电源和磁体,可以研究通电导体在磁场中受力情况,是电动机的原理图,工作时电能转化为机械能,故CD说法都正确。
7.(2019绵阳)用如图所示的装置探究通电导线在磁场中的受力情况。
接通电源,发现导体ab向左运动;把电源正负极对调后接入电路,发现导体ab向右运动。
这个实验事实说明通电导线在磁场中受力( )
A.方向与电流方向有关B.方向与磁感线方向有关
C.大小与电流大小有关D.大小与磁场强弱有关
【答案】A
【解析】通电导体在磁场中受力而运动,运动方向跟电流方向和磁场方向有关。
接通电源,发现导体ab向左运动,把电源正负极对调后接入电路,电流的方向改变了,发现导体ab向右运动,说明通电导线在磁场中受力方向跟电流方向有关。
8.(2019嘉兴)小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图)。
接通信号源后,电流的方向不断改变,导致线圈的磁极不断变化,通过吸引或排斥磁铁,带动纸盆振动。
为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度,下列方法不可行的是( )
A.改变磁铁的磁极B.改变电流的大小
C.改变磁铁磁性强弱D.改变线圈的匝数
【答案】A
【解析】线圈和条形磁铁之间的磁力越大,纸盆的振动幅度越大,喇叭的响度越大。
既可以改变条形磁铁的磁场强度,也可以改变线圈的磁场强度,据此选择。
要改变喇叭的响度,就必须改变线圈的磁场强度或磁铁的磁场强度;因为电磁铁的磁性大小受到电流大小和线圈匝数的影响,因此B、C、D都不合题意;
改变磁铁的磁极对磁场强度的大小没有影响,故A符合题意。
9.(2019青海)生活中离不开发电机和电动机。
利用如图4所示原理工作的是_________,它工作时的能量转化情况是把___________________________。
【答案】发电机;机械能转化为电能
【解析】图中没有电源,导体AB在磁场中左右运动时,会在电路中产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理图,它工作时是将机械能转化为电能。
10.(2019聊城)如图所示是电动机的工作原理图,如果实现线圈平稳、连续不停地转动,需要安装一个叫______的元件,安装上此元件后,若把图中的电源换成小灯泡,快速转动线圈,小灯泡会发光,这是利用了______原理。
【答案】换向器 电磁感应
【解析】
(1)图中所示的是电动机的模型,电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受力;当线圈刚转过平衡位置时,受力方向与转动方向相反,所以不能持续的转动下去,要实现线圈平稳、连续不停地转动,需要安装换向器,有了换向器,当线圈刚转过平衡位置时,改变了线圈中电流方向,使线圈的受方向也发生改变,此时受力方向与转动方向又一致了,故可以让线圈持续转动下去。
(2)电源换为小灯泡,快速转动线圈,小灯泡会发光,说明电路中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象。
二、提升训练
1.(2019天津)利用如图所示的装置,可以进行的实验是( )
A.探究通电螺线管外部磁场的方向B.探究通电导体在磁场中受力情况
C.探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关D.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
【答案】D
【解析】图中没有电源,所以不能用来做与通电螺线管、通电导体和电磁铁相关的实验;该装置中,让闭合电路的一部分导体在磁场中运动,通过电流计的指针是否偏转来判断在电路中有无感应电流产生,所以此图是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,故D正确。
2.(2019武威)新型智能手机无线充电技术主要是应用电磁感应原理,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( )
A.动圈式话筒B.扬声器C.电烙铁D.电磁起重机
【答案】A
【解析】从题意中知道,手机中的线圈,能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电,是利用电磁感应原理工作的;
A、动圈式话筒是利用闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流,是电磁感应现象,故A符合题意;
B、扬声器是利用通电导体受到磁场力的作用工作的,故B不符合题意;
C、电烙铁是利用电流的热效应工作的,故C不符合题意;
D、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的,故D不符合题意。
故选:
A。
3.(2019泸州)如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线。
在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。
下列说法中正确的是( )
A.接入电流表可探究电磁感应现象,与发电机原理相同
B.接入电流表可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
C.接入电源可探究电磁感应现象,与电动机原理相同
D.接入电源可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
【答案】A
【解析】在虚线框中接入电流表,电路中无电源,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,可以探究电磁感应现象,与发电机的原理相同;
在虚线框中接入电源,通电导体在磁场中会受到力的作用,可以探究磁场对电流的作用,与电动机的原理相同,故只有A说法正确。
4.(2019淄博)共享电动汽车通过刷卡开锁,实现循环使用。
租赁者将带有磁条的租车卡靠近电动汽车的感应器,检测头的线圈中就会产生变化的电流,读取解锁信息。
图中能反应刷卡读取信息原理的是( )
ABCD
【答案】D
【解析】租赁者将带有磁条的租车卡靠近电动汽车的感应器,检测头的线圈中就会产生变化的电流,说明这是电磁感应现象。
A、如图是奥斯特实验,反映通电导体周围存在磁场。
不符合题意。
B、如图是通电螺旋管,反映通电导体周围存在磁场。
不符合题意。
C、因为电路中有电源,这是电动机的工作原理图,不符合题意。
D、闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象,符合题意。
5.(2019齐齐哈尔)如图所示是动圈式话筒和扬声器的构造示意图。
讲话时的声音使膜片振动,与之相连的线圈也跟着一起振动,线圈中产生随声音变化的电流。
变化的电流通过扬声器的线圈,线圈就会在磁场中来回振动,带动纸盆也来回振动发出声音。
根据以上叙述思考,下列说法正确的是( )
A.扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用
B.动圈式话筒是把电能转化成机械能的一种装置
C.电风扇的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同
D.扬声器的工作原理是法拉第发现的电磁感应现象
【答案】A
【解析】A、扬声器工作原理是通电导体在磁场中受力而运动,所以扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用。
故A正确。
B、动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的,机械能转化为电能。
故B错误。
C、电风扇的主要构件是电动机,所以它的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动,动圈式话筒的工作原理是电磁感应,两者原理不同。
故C错误。
D、扬声器工作原理是通电导体在磁场中受力而运动,故D错误。
6.(2019岳阳)如图,以塑料管为连接轴将两个玩具电动机连接起来,电动机甲连接一个小灯泡,电动机乙连接电源,闭合开关后( )
A.小灯泡不发光,因为小灯泡未与电源相连B.小灯泡发光,甲此时相当于发电机
C.乙的工作原理是电磁感应D.甲工作时,电能转化为机械能
【答案】B
【解析】如图是电动机和发电机组合在一起的装置,乙电路通电电动机工作,乙电动机带动甲转动,甲的转动来发电,甲和小灯泡组成另一个电路,使小灯泡发光。
由图知,闭合开关,乙电动机中有电流通过,乙电动机工作,乙的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,是电能转化为机械能;因为乙的转动带动甲的转动,甲电动机内部的线圈在内部磁场中做切割磁感线,会产生感应电流,有电流流过小灯泡,小灯泡会发光,此时甲相当于一个发电机,则甲的工作原理是电磁感应,是机械能转化为电能。
由此可知:
AB、小灯泡会发光,因为甲相当于一个发电机,小灯泡和“甲发电机”组成一个闭合电路,故B正确,A错误。
C、乙的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,故C错误。
D、甲工作时,机械能转化为电能,故D错误。
7.(2019百色)如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形,图中小圆圈代表导体的横截面,箭头表示导体的运动方向,下列说法正确的是( )
A.在a、b、c、d四个位置时,导体都有感应电流
B.在a、c两个位置时,导体中没有感应电流
C.在a、c两个位置时,导体中有感应电流且电流方向相同
D.在b、d两个位置时,导体中没有感应电流
【答案】D
【解析】在电磁感应现象中,感应电流的方向与磁场方向和导体运动的方向有关。
在图b和图d中,导体上下运动,没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流;故A错误,D正确;
在图a和图c中,导体左右运动,做切割磁感线运动,会产生感应电流;两图中磁感线方向不变,导体运动方向相反,所以感应电流方向也相反;故BC错误。
8.(2019辽阳)如图是一款特殊的自行车,当踩动脚踏板“骑行”时,能够产生电能给手机等设备充电,同时也能达到健身的目的。
下列选项中与该自行车发电原理相同的是( )
S
ABCD
【答案】A
【解析】自行车发电原理是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,是电磁感应现象,则与自行车发电原理相同的是发电机原理,
A、图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,这是电磁感应现象,与电动机的原理不同,故A符合题意;
B、图中是奥斯特实验,说明了电流周围存在磁场,与发电机的原理不同,故B不合题意;
C、图中有电源,通电导体在磁场中受力会发生运动,是电动机的工作原理,故C不合题意;
D、图中是电磁铁,利用了电流的磁效应,与发电机的原理不同,故D不合题意。
9.(2019吉林)如图所示,有一种“能量收集船”,通过波浪推动船体两侧的“工作臂”带动船内线圈切割磁感线,从而获得电能,并储存起来。
该“能量收集船”的发电原理是________现象,将________能转化为电能。
【答案】电磁感应;机械
【解析】如图所示,有一种“能量收集船”,通过波浪推动船体两侧的“工作臂”带动船内线圈切割磁感线,从而获得电能,并储存起来。
该“能量收集船”的发电原理是电磁感应现象,将机械能转化为电能。
10.(2019河南)如图所示,一轻杆左端挂一矩形塑料框A,右端挂一外形相同的金属框B,以O为支点在水平位置静止。
现使此装置竖直匀速下降,其下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域(用沿“×”逆时表示方感向线),当A、B框下端一同进入磁场此时现,发现杆沿逆时针方向转动,请你分析并推测此现象产生的原因:
,若将磁场方向改为垂直纸面向外,重复上述操作,杆将沿(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
【答案】金属框B下端刚进入磁场时,做切割磁感线运动会产生感应电流,通电金属框B在磁场中受到向上的磁场力;逆时针
【解析】
(1)从电磁感应、通电导体在磁场中受到力的作用和杠杆平衡条件来分析即可;
(2)感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关;通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。
(1)金属框B下端刚进入磁场时,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流,通电金属框B在磁场中受到竖直向上的磁场力,使得杠杆右端受力减小;
而塑料框A是绝缘体,不会产生感应电流,也不会受到磁场力,杠杆左端受力情况不变,此时杠杆左端力和力臂的乘积不变,杠杆右端力和力臂的乘积减小,根据杠杆平衡条件可知,杠杆将沿逆时针方向转动。
(2)若将磁场方向改为垂直纸面向外,产生的感应电流方向改变,磁场方向和电流方向都改变时,金属框B受到的磁场力方向不变,仍为竖直向上,故杆仍然沿逆时针方向转动。
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