初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第六节 探究产生感应电流的条件随堂练习题

这是一份初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第六节 探究产生感应电流的条件随堂练习题，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图装置中，线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉，转动小风车，小量程电流表的指针会发生偏转。关于该装置工作时的说法，不正确的是（ ）
A．原理是电磁感应现象
B．将机械能转化为电能
C．电流表的指针只偏向一侧
D．如将图中的电流表换成干电池，线圈不能持续转动
2．线上授课时，教师对着动圈式麦克风说话。声音使动圈式麦克风内膜片振动，引起磁场中与膜片相连的线圈振动，线圈中就会产生电流。下列装置的工作原理与动圈式麦克风相同的是（ ）
A．发电机B．电动机
C．电视机D．电饭锅
3．截至目前，银川已开通多条高铁线路，大大方便了人们出行。乘客网上购票后，可通过“电子客票”乘车。将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别乘客身份。下列选项能说明这一原理的是（ ）
A．B．
C．D．
4．如图是一种佩戴在手腕上的“计步器”，其内部的基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁体，管外绕着线圈。走路时，磁体在管中往复运动，线圈输出不断变化的电流，实现计步。下列选项中与“计步器”产生电流的原理相同的是（ ）
A．动圈式话筒B．扬声器C．电磁铁D．电动机
5．如图所示是某款可以计数的跳绳，当绳子转动时，传感器内的小磁铁会跟随绳子把手上下运动，线圈内就会产生随之变化的电流，主控芯片根据输出的电流信号实现计数。这种方式精度较高，且支持多种跳绳模式。与这跳绳计数工作原理相同的是（ ）
A．B．
C．D．
6．如图所示，人们购物时经常使用POS机刷银行卡，当带有磁条的银行卡在读卡器的刷卡槽快速划过时，相当于磁体穿过闭合线圈，磁场变化会在线圈中产生感应电流，从而读取卡片信息。图中实验或装置与读卡器刷卡原理相同的是（ ）
A．B．
C．D．
7．科技馆内有一款电磁跷跷板，如图所示，当跷跷板上下跷动时，磁铁由于重力，会在线圈中左右滑动，两个二极管交替发光，下列设备的工作原理与其相同的是（ ）
A．电风扇B．动圈式话筒C．电磁铁D．电铃
8．下列四个设备中应用了电磁感应现象的是（ ）
A．电铃B．防汛报警器
C．麦克风D．扬声器
9．抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”，用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段再放水至下水库发电，如图：关于抽水蓄能电站，下列说法正确的是（ ）
A．用电低谷时，以电能的形式储能B．用电高峰时，机械能转化为电能
C．选址时，上下水库的高度差要小D．存储的能量可以全部转化为电能
10．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、多选题
11．如图所示是发电机模型，图中标有“红”、“绿”字样的是发光二极管。当线圈匀速转动时，下列说法正确的是（ ）
A．线圈转动过程中，两个二极管交替发光B．线圈转至某位置时，两个二极管都不发光
C．线圈转动过程中，线圈中的电流大小不变D．该装置中的线圈和磁体部分在电路中相当于用电器
12．关于电磁现象，以下装置工作原理对应正确的是（ ）
A．电磁起重机——电流的磁效应B．动圈式话筒——电磁感应
C．手摇发电机——磁场对电流的作用D．电铃——电磁铁与永久磁体相互作用
三、填空题
13．手摇交流发电机的模型如图甲所示，摇动其手柄会看到小灯泡发光；交流发电机的原理如图乙所示。回答下列问题。
(1)发电机的工作原理是 ，发电时将 能转化为 能。
(2)图乙可用来演示发电机发出来的是交流电。演示时应 （选填“慢慢”或“快速”）摇动手柄，才能明显地观察到电流表的指针 （选填“左右摆动”或“向一侧摆动”），从而说明发出来的是交流电。
14．如图所示，ab、cd两根光滑平行金属导轨固定在同一水平面内，处于蹄形磁铁磁场中的金属杆pq放在导轨上，在外力作用下沿导轨运动。若ad之间断开，则电路中 （选填“有”或“无”）感应电流；若ad之间接入电流计，pq杆向右运动时，指针向右偏，pq杆向左运动时，指针将向 偏。
15．我国大力发展水力发电，水电站的拦河大坝抬高水位，这是增大水的 能；水电站通过水流下使水轮机带动发电机发电，发电机是利用 原理发电的，该原理是英国物理学家 发现的。
16． 也是一种常见的电源，家庭电路中的电流是靠远方电站中的发电机来维持的。
17．如图是一个简易的发电装置示意图，小聪让导线向右运动时，电流表指针向左偏转；将改为向左运动时，电流表指针将会向 偏转．该实验结果表明：感应电流的方向与导线切割磁感线的 有关．
四、实验题
18．如图所示，是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动，观察电流表指针的偏转情况，记录在表中；
①分析4次实验可知，要产生感应电流，必须满足的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中 ；
②由第3、4两次实验可知，导体棒AB中感应电流的方向与 的方向有关。如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，电流表的指针向 偏转；
③本实验的设计不完整，不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整，应 ；
(2)将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时发现小灯泡不亮。要让小灯泡亮起来，可采取的措施是 ；
(3)利用该实验原理工作的装置是 。
五、综合题
19．深入落实国家关于碳达峰碳中和重大决策，推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式。某校积极响应号召，物理社团开展关于日常生活、生产中利用太阳能的调研活动。他们观察到城市、乡村道路旁如图甲所示的风光互补路灯系统，可利用风力和太阳能发电，并将电能输送至蓄电池储存起来供LED路灯照明使用。其自动控制电路如图丙所示，为保护电阻（阻值不变），R为光敏电阻。白天太阳能电池板或风力发电机为蓄电池充电，夜晚蓄电池为LED灯供电照明。
请结合上述信息回答下列问题：
(1)太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它属于 （选填“导体”“绝缘体”“半导体”或“超导体”）。风力发电机的工作原理是 现象。
(2)顶端风机叶片采用了翼型技术，如图乙所示，当风从左向右水平吹向水平扇叶A时，水平扇叶A将 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动。
(3)如图丙所示，闭合开关S，电磁铁的上端是 （选填“N”或“S”）极。
(4)蓄电池的额定电压为12V，容量为400A·h。风力发电机的输出功率P与风速v的关系如图丁所示，当风速为12m/s时，仅靠风力发电的情况下，仅将蓄电池的电量由20%充到70%需要 h。
(5)请你再写出一个日常生活、生产中应用太阳能的实例： 。
20．阅读材料，回答问题
手机无线充电
生活中常见的手机无线充电主要方式为电磁感应充电，原理如图甲所示，交变电流通过无线充电板（送电线圈）产生磁场，手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。这种无线充电的主要优势是在近距离时效率可达90%，现在很多手机都搭配了超级无线快充功能，在快充过程中的不同阶段中充电功率会根据电池的电量进行调整。我国某品牌智能手机A使用标称电压3V，容量4000mA·h的电池（此电池在放电电压3V、电流为4000毫安情况下能维持1小时完全放电），采用超级快充技术，不到10min就可把电池的电量充达一半，极大的方便了人们使用。
虽然电磁感应式无线充电具有便捷、高效等优点，但充电效率也受到多种因素影响。系统的发热程度、环境干扰物、线圈材料的电阻、对齐相对位置等都会影响能量传输的效率。例如，环境温度过高会使线圈电阻增大，影响能量传输降低充电效率；周围金属物体可能会干扰磁场分布，降低充电效率；只有当线圈对齐时才能实现高效率的充电。
(1)手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，该过程与 （选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似；
(2)给电池充电过程中，将 能转化为化学能，电池相当于 （选填“用电器”或“电源”）；
(3)以下______是正确的充电方式并能提高充电的效率；
A．在高温环境下充电B．将手机与充电底座紧密对齐放置
C．在充电底座周围放置金属装饰物D．随意摆放手机进行充电
(4)用标有“输出10V 6A”字样的充电器给智能手机A电池充电，设充电器工作时输出功率保持不变，充电效率为80%，请计算说明，选用该充电器将手机A电池从零到充满电需要多长时间。
《14.6探究产生感应电流的条件》参考答案
1．C
【详解】AB．图中线圈、导线和灵敏电流计组成闭合电路，线圈处在磁场中，转动小风车，风车带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流，因此图示装置与发电机原理相同，是利用电磁感应现象工作的，将机械能转化为电能，该装置相当于电源，故AB正确，不符合题意；
C．在无整流装置的情况下，线圈转动时产生的电流方向会周期性改变，电流表的指针并不会只偏向一侧，而应左右摆动，故C错误，符合题意；
D．若图中电流计换成干电池，则无风吹时，由于通电线圈处在磁场中故而受力转动，但线圈转动至平衡位置因线圈两端的绝缘漆全部刮掉无法改变线圈中的电流从而不能持续转动下去，故D正确，不符合题意。
故选C。
2．A
【详解】根据分析可知，麦克风的工作原理是电磁感应现象；
A．发电机的工作原理是电磁感应，是闭合电路的一部分电路做切割磁感线运动产生感应电流，故A符合题意。
B．电动机是根据通电导体在磁场中受力而运动工作的，故B不符合题意。
C．电视机是综合利用电子技术（如电子显像管、电路信号处理等）实现图像和声音的播放。故C不符合题意。
D．电饭锅是利用电流的热效应工作的，故D不符合题意。
故选 A。
3．C
【详解】刷身份证时会产生感应电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其工作原理为电磁感应现象。
A．图示为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图中导体中有电流通过，导体在磁场中会运动，说明通电导体在磁场中受力而运动，故B不符合题意；
C．图中导体在磁场中切割磁感线，会产生感应电流，这是电磁感应现象，故C符合题意；
D．图示的实验是探究通电螺线管的磁性强弱与线圈匝数的关系，运用了电流的磁效应，故D不符合题意。
故选C。
4．A
【详解】A．根据题干描述线圈中产生了感应电流，故计步器的原理是电磁感应现象，动圈式话筒工作原理是电磁感应现象，故A符合题意；
B．扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，故B不符合题意；
C．电磁铁的工作原理是通电导体周围存在磁场，故C不符合题意；
D．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，故D不符合题意。
故选A。
5．B
【详解】计数的跳绳是利用电磁感应原理工作的，通过闭合线圈在磁场中转动，切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能。
A．是电磁铁原理图，是利用电流的磁效应工作的；
B．是电磁感应现象，是发电机原理；
C．是电动机原理图，是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理工作的；
D．电磁继电器的利用，是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，主要利用了电流的磁效应和电磁铁的特性。
综上所述与跳绳计数工作原理相同的是B，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6．D
【详解】“带有磁条的银行卡在读卡器的刷卡槽快速划过时，相当于磁体穿过闭合线圈，磁场变化会在线圈中产生感应电流，从而读取卡片信息”这一现象是电磁感应现象，
A．A选项中是奥斯特实验，是电流的磁效应，故A不符合题意；
B．B选项是电磁继电器的使用，利用电流的磁效应，故B不符合题意；
C．C选项是通电导体在磁场中受到力的作用，故C不符合题意；
D．D选项是振动的膜片产生变化的电流，是电磁感应现象，故D符合题意。
故选D。
7．B
【详解】电磁跷跷板中，磁铁在线圈中滑动，线圈切割磁感线产生感应电流，使二极管发光，利用的是电磁感应原理。
A．电风扇主要利用通电导体在磁场中受力运动，故A错误；
B．动圈式话筒是声音使膜片振动，带动线圈切割磁感线产生感应电流，利用电磁感应原理，故B正确；
C．电磁铁利用电流的磁效应，故C错误；
D．电铃利用电流的磁效应，故D错误。
故选B。
8．C
【详解】A．电铃是利用电流的磁效应工作的。当电路接通时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使小锤敲击铃碗发出声音；同时电路断开，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧片的作用下恢复原位，电路再次接通，如此反复，电铃就持续发出声音。故A不符合题意；
B．常见的防汛报警器一般是利用电磁继电器来控制工作电路的通断，电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，故B不符合题意；
C．麦克风（动圈式麦克风）工作时，声波使膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而在线圈中产生感应电流，将声音信号转化为电信号，即将机械能转化为电能，符合电磁感应现象的原理。故C符合题意；
D．扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用工作的。当音频电流通过扬声器的线圈时，线圈在磁场中受到力的作用而振动，带动纸盆振动，从而发出声音，将电信号转化为声音信号，即将电能转化为机械能。故D不符合题意。
故选C。
9．B
【详解】A．由题意知，用电低谷时，电动机将水抽到高处，将电能转化为机械能，即以机械能的形式储能，故A错误；
BD．用电高峰时利用存储的能量发电，水能带动水轮机转动，将机械能转化为电能，由于能量损耗，无法将全部的机械能部分转化为电能，故B正确，D错误；
C．由图可知，抽水蓄能电站由上游水库、下游水库和水电站组成，要求水资源丰沛、上下游有落差，因此选址时需要考虑地理位置的问题，故C错误。
故选B。
10．A
【详解】AB．若在两端接入灵敏电流计，反复轻按纸盆，带动线圈磁做切割磁感线运动，就会在线圈中产生感应电流，这就是发电机，纸盆往复运动，产生的电流方向发生变化，产生的是交流电，故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，故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，故D错误。
故选A。
11．AB
【详解】A．发电机通过线圈在磁场中匀速转动切割磁感线，产生感应电流。由于线圈转动方向周期性变化，感应电流的方向也会周期性变化，即产生交流电。发光二极管（LED）具有单向导电性，即电流只能从正极流向负极时才能发光。若电流方向反向，二极管截止，不发光。线圈转动时，感应电流方向交替变化。当电流方向与某一二极管的正向导通方向一致时，该二极管发光；另一二极管因反向截止不发光。当电流方向反向时，之前发光的二极管截止，另一二极管导通发光。因此，两个二极管会交替发光，故A正确；
B．当线圈平面与磁感线方向垂直（处于中性面）时，线圈边的运动方向与磁感线平行，不切割磁感线，感应电流为零。此时两个二极管均无电流通过，都不发光。故B正确；
C．线圈匀速转动时，切割磁感线的速度大小不变，但方向周期性变化。感应电流的大小随时间规律性变化，因此电流大小是变化的，故C错误；
D．发电机中，线圈和磁体通过相对运动产生感应电流，为电路提供电能，因此它们相当于电源，故D错误。
故选AB。
12．AB
【详解】A．电磁起重机是利用电流的磁效应，使电磁铁具有磁性来吸引钢铁等物质，故A正确；
B．动圈式话筒是当人说话时，声带振动引起话筒中的膜片振动，膜片振动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，利用了电磁感应原理，故B正确；
C．手摇发电机是通过摇动手柄，使线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是利用电磁感应原理工作的，而不是磁场对电流的作用，故C错误；
D．电铃是利用电磁铁的原理工作的，通过电流的通断控制电磁铁的磁性有无，从而使铃锤敲击铃盖发声，不是电磁铁与永久磁体相互作用，故D错误。
故选AB。
13．(1) 电磁感应现象 机械 电
(2) 慢慢 左右摆动
【详解】（1）[1][2][3]闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，这是电磁感应现象；图甲所示发电机的原理是电磁感应现象，发电机发电时需要用手摇动手柄，将机械能转化为电能。
（2）[1][2]图乙中电流表的指针左右摆动，这表明该发电机发出的电是交流电；若快速摇动手柄，电流表的指针摆动过快，现象不明显，所以应慢慢摇动手柄，才能明显地观察到电流表指针的左右摆动情况，从而说明发出来的是交流电。
14． 无 左
【详解】[1]由图知道，若ad之间断开，则由ab、cd和pq杆构成的回路是不闭合的，此时电路中没有感应电流。
[2]电磁感应现象中，感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线方向有关，根据题意知道，pq杆向右运动时，指针向右偏，所以，当磁场方向不变，只有pq杆向左运动时， 感应电流方向发生变化，即指针将向左偏。
15． 重力势 电磁感应 法拉第
【详解】[1]水电站的拦河大坝抬高水位，这是通过提升水的高度增大水的重力势能。
[2][3]发电机可以产生电能是因为闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时可以产生感应电流，即发电机是利用电磁感应原理工作的，该原理是英国物理学家法拉第发现的。
16．发电机
【详解】发电机是一种提供电能的装置，也是一种常见的电源，家庭电路中的电流是靠远方电站中的发电机来维持的。
17． 右 运动方向
【详解】[1]导体AB向右做切割磁感线运动时，产生的电流可以使电流表指针向左偏转，将AB改为向左运动时，电流有指针将会向右偏转。
[2]只改变导体切割磁感线运动方向，产生的电流方向也改变，由此说明感应电流方向是与切割磁感线运动方向有关的。
18．(1) 做切割磁感线运动 导体运动方向 右 对调磁极
(2)换用强磁极（或加快导体运动速度）
(3)动圈式话筒（发电机）
【详解】（1）[1]分析4次实验可知，导体棒竖直上下运动时电流表无偏转，水平左右运动时电流表偏转，说明只有导体做切割磁感线运动时才能产生感应电流。
[2]第3、4次实验中导体运动方向相反，电流表偏转方向相反，说明感应电流方向与导体运动方向有关。若固定导体棒，向右移动磁铁，相当于导体棒向左运动，与第3次实验情况相同，故电流表指针向右偏转。
[3]要探究感应电流方向与磁场方向的关系，需保持导体运动方向不变，改变磁场方向（如对调磁极）。
（2）小灯泡不亮说明感应电流过小，可通过增强磁场（换用强磁铁）或加快导体运动速度来增大感应电流。
（3）该实验原理是电磁感应现象，动圈式话筒和发电机均利用此原理工作。
19．(1) 半导体 电磁感应
(2)顺时针
(3)S
(4)8
(5)太阳能热水器
【详解】（1）[1]晶体硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有单向导电性，是典型的半导体材料。半导体材料在太阳能电池中能够将光能直接转换为电能。
[2]风力发电机工作时，叶片带动线圈在磁场中转动，切割磁感线产生感应电流，这是电磁感应现象。电磁感应现象是发电机工作的基本原理。
（2）当风从左向右吹过翼型叶片时，叶片下表面的空气在相同时间内通过的路程大，流速大；那么叶片下表面空气流速大压强小，上表面空气流速小压强大，故产生向下的压力差使叶片顺时针转动。
（3）根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极。图中电流从下端流入，上端为S极。电磁铁的极性可以通过改变电流方向来改变。
（4）蓄电池需要充电的电量为(70%-20%)×400A·h=200A·h
由图丁可知，风速12m/s时功率为300W，充电时间
（5）太阳能热水器利用太阳能集热板吸收太阳辐射能加热水，是日常生活中常见的太阳能应用。太阳能具有清洁、可再生等优点，在建筑供暖、农业温室等领域也有广泛应用。
20．(1)发电机
(2) 电 用电器
(3)B
(4)900s
【详解】（1）手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，这属于磁生电，是电磁感应现象，所以该过程与发电机工作原理相似。
（2）[1][2]给电池充电过程中，将电能转化为化学能储存在电池内，因为消耗了电能，所以电池相当于用电器。
（3）A．由所给材料可知，无线充电时环境温度过高会使线圈电阻增大，影响能量传输降低充电效率，故A不符合题意；
B．将手机与充电底座紧密对齐放置，就可以对齐线圈位置，符合高效率充电的条件，故B符合题意；
C．在充电底座周围放置金属装饰物，金属物体会干扰磁场分布，降低充电效率，故C不符合题意；
D．无线充电时，高效充电要求必须对齐线圈位置，则随意摆放手机不能实现高效率的充电，故D不符合题意。
故选B。
（4）已知手机A使用标称电压3V，容量4000mA·h的电池，则其完全放电电流为
完全放电时间为
所以手机A充满电时储存的电能为
已知充电器充电效率为80%，故将手机A充满电所消耗的总电能为
因为用标有“输出10V 6A”字样的充电器充电，且充电时输出功率保持不变，所以用该充电器将手机A电池从零到充满电所需总时间为
实验次数
导体棒移动情况
电流表指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
C
A
B
D
B
C
B
A
题号
11
12








答案
AB
AB