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中考物理专题训练 考点26:电动机 磁生电
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一、选择题
1. (北京,20,2)下列说法中正确的是
A. 电流周围存在磁场
B. 磁感线是真实存在的
C. 电动机能够把电能转化为机械能
D. 只要导体在磁场中做切割磁感线运动,就会产生感应电流
【答案】AC
【解析】本题考查磁场、电与磁、磁场、电磁感应。奥斯特最早发现了电流周围存在的磁场,故A选项正确;磁感线是人们假想出来的用来描述磁场强弱的线,故B选项错误;电动机工作时消耗电能产生机械能,因此它把电能转化为机械能。故C选项正确;闭合电路一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流的现象称为电磁感应。故D选项错误。
2. (龙东市,12,2分)
【答案】B
【解析】电磁铁利用了电流的磁效应,故A不正确;发电机利用了电磁感应现象,故B正确;电动机利用了通电导体在磁场中受力而运动的原理,故C不正确;扬声器利用了通电导体在磁场中受力而运动的原理,故D不正确.
3. (年黑龙江省齐齐哈尔市,7,2分)
【答案】C
【解析】根据电磁铁的工作原理、发电机、电磁铁磁性强弱的影响因素和电话的工作原理来分析解答;
A.甲图演示的为电流的磁效应,即电流的周围存在磁场,电磁铁是利用这个原理来工作的,故A正确;
B.图乙演示是电磁感应现象,发电机就是根据这个原理制成的,故B正确;
C.由图丙可知,两个通电螺线管串联,通过的电流相同,只是匝数不同,所以是探究电磁铁磁性强弱与线圈的匝数的关系,故C错误;
D.由图丁可知,当电源接通后,永久磁体就会发生振动,把电能转化为机械能,故D正确。
4. (湖北省荆州市,题号19,分值2)19.如图所示的几个实验装置中, 与动圈式话筒工作原理相同的是
A B. C. D.
【答案】D
【解析】动圈式话筒是利用电磁感应工作的。A项、B项都是电流的磁效应,C项是磁场对通电导线的作用力,D项是电磁感应实验,所以选D。
5. (湖南省衡阳市,题号8,分值2)下列的四幅图,对应的说法正确的是
A.如图甲,通电导线周围存在着磁场,将小磁针移走,该磁场消失
B.如图乙,闭合开关,通电螺线管右端端为N极
C.如图丙,此实验装置原理与发电机原理相同
D.如图丁,实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用
【答案】B
【解析】通电导体周围有磁场,磁场的有无与小磁针的有无没有关系,小磁针是用来显示磁场的存在,故A错误;在电源外部,电流从电源的正极流向负极;用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极,所以右端是N极,故B正确;通电导体在磁场中受到力的作用,实验装置原理与电动机原理相同,故C错误;闭合电路的部分导体,在磁场中切割磁感线运动,在导体中将产生电流,叫电磁感应,实验研究的是电磁感应,故D 错误。
6.(贵州省遵义市,22题,3分)
【答案】A
【解析】通电螺线管周围磁场强弱与电流大小有关,电流越大,磁场越强,A正确;电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,B错误;通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,二者任意一个变得相反,通电导体的受力方向也变得相反,C错误;闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,闭合回路中才会产生感应电流,D错误.故选A.
7. (江苏省扬州市,题号6,分值2)
【答案】A
【解析】直流电动机中线圈转动的方向与电流的方向和磁场的方向有关,两者有任何一个因素发生改变,线圈运动方向就会发生改变,故故A正确;将电源的正,负极和磁体的N、S极同时对调,线圈转动方向不改变,故B错误;改变磁性强弱和电流大小影响电动机的转速,故CD错误。
8. (辽宁省抚顺,第6题,2分)
【答案】B
【解析】扬声器是利用通电线圈在磁场中受力振动的原理工作的;A图是奥斯特实验,是探究电流磁效应的,故A不符合题意;B图是探究通电线圈在磁场中受力转动的,故B符合题意;C图是探究电磁感应现象的,故D不符合题意;D图是电磁继电器,故D不符合题意。
9.(山东德州,9,3) 如图所示的充电鞋垫,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面上的电池充电。选项图中与充电鞋垫的工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【思路分析】(1)充电鞋垫是利用电磁感应现象制成的,磁性飞轮高速旋转,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,使小灯泡发光;
(2)逐个分析下面四个选择项中各个设备的制成原理,将两者对应即可得到答案。
【解题过程】解:
充电鞋垫是利用电磁感应现象制成的,磁性飞轮高速旋转,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,给鞋面上的充电电池充电;
A、磁场中的导体运动时,导体做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,电流表指针发生偏转,与充电鞋垫原理相同,故A正确;
B、图中是电流的磁效应,是利用电来获得磁,与充电鞋垫原理无关,故B错误;
C、此图反映了通电线圈在磁场中受到力的作用而转动,与充电鞋垫原理无关,故C错误;
D、此图探究的是电磁铁磁性强弱的影响因素,研究电磁铁磁性强弱与线圈中电流大小有关,与充电鞋垫的制成原理无关,故D错误。
故选:A。
10. (山东聊城,9,3) 手机无线充电方便了人们的生活,其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案。如图所示,它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电,线圈的周围形成交变的磁场,通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流,从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作原理相同的是( )
A.扬声器 B..电磁继电器 C..动圈式话筒 D..电动机
【答案】C
【思路分析】无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备,原理类似于变压器。在发送和接收端各有一个线圈,发送端线圈连接有线电源产生电磁信号,接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电;分析各图中实验原理分析解答。
【解题过程】解:
A、扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故A错误;
B、电磁继电器利用的是电流的磁效应,故B错误;
C、动圈式话筒是利用电磁感应原理将声音信号转化为电信号的装置,故C正确;
D、电动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故D错误。
故选:C。
11. (山东临沂,13,2) 如图所示中是探究发电机原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【思路分析】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。要解决此题,需要掌握发电机和电动机的制作原理。知道发电机是根据电磁感应现象制成的,将机械能转化为电能。
【解题过程】解:发电机的工作原理是电磁感应现象;
A、图中没有电源,是电磁感应现象,电磁感应现象是发电机的工作原理,故A正确;
B、图示是奥斯特实验,是电流的磁效应实验,不是发电机的工作原理,故B错误;
C、图中有电源,是通电导线在磁场中受到力而运动的实验,是电动机的工作原理,不是发电机的工作原理,故C错误;
D、图示是探究电磁铁磁性强弱的实验,它的原理是电流的磁效应,故D错误。
故选:A。
12. (山东青岛,6,2)下列关于电与磁的说法,正确的是( )
A.奥斯特首先发现了电与磁的联系,实现了机械能到电能的转化
B.部分导体在磁场中运动,导体中就产生电流
C.感应电流方向只与磁场方向有关
D.利用电磁感应原理,制成发电机
【答案】D
【思路分析】(1)首先发现电与磁的联系,电磁感应实现了机械能到电能的转化;
(2)闭合电路时,当导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中才产生电流;
(3)感应电流的方向与磁场的方向和切割磁感线运动的方向有关;
(4)发电机原理是电磁感应现象,把机械能转化为电能。
【解题过程】解:
A、奥斯特发现了电流的磁效应,实现了电与磁的转化。故A错误;
B、闭合电路时,当导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中才产生电流。故B错误;
C、导体中感应电流的方向与导体运动的方向、磁场的方向都有关系,故C错误;
D、发电机原理是电磁感应现象,把机械能转化为电能,所以D正确。
故选:D。
13. (山东泰安,10,2)下列实验中,能说明电动机工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【思路分析】电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用。
【解题过程】解:A、该装置是研究电磁铁磁性的实验装置,是电流的磁效应,故A错误。
B、该装置是电动机原理图,表明通电的导体在磁场中受力的作用,故B正确;
C、该装置是奥斯特实验,表明通电导线周围有磁场,故C错误;
D、该装置是发电机原理图,表示电磁感应现象,故D错误。
故选:B。
14. (山东省烟台市,15,2分)
下列实验现象所揭示的物理原理或规律与对应的技术应用不正确的是(图10)
【答案】D
【解析】
首先分析选择项中上下两个图示场景中包含的物理知识,然后将包含的物理知识相对应,通过比较它们是否一致,得到答案。
A、上图是用力向两张纸的中间吹气,纸向中间靠拢,说明了流体压强与流速的关系;
下图中飞机的升空就是利用流体压强与流速的关系来实现的;两者对应关系一致,故A不合题意。
B、上图中,活塞被高温的水蒸气推出,是水蒸气的内能转化成机械能;
下图中火花塞正在打火、活塞向下运动,所以是做功冲程,在该冲程中气体的内能转化为活塞的机械能;两者对应关系一致,故B不合题意。
C、上图中通电线圈能吸引大头针,这是电流的磁效应;
下图为电磁起重机,是根据电流的磁效应制成的;两者对应关系一致,故C不合题意。
D、上图中,闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,导体中产生感应电流,这是电磁感应现象;
下图电动机是通电线圈在磁场中受力而转动制成的;两者对应关系不一致,故D符合题意。
故选:D。
15. (山东淄博,第6题,2分)
【答案】A
【解析】本题考查电与磁相关知识。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。只改变磁场方向,运动方向改变,A正确;电流方向和磁场方向同时改变,运动方向不变,D错误;BC项与受力方向无关。
16.(四川绵阳,6,3)如图所示,导体AB在外力作用下向左运动时电流表指针偏转,向右运动时电流表指针向另一方向偏转。这个实验事实说明( )
A.通电导线在磁场中受力大小与电流大小有关
B.通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关
C.感应电流的大小与导体在磁场中切割磁感线运动的快慢有关
D.感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关
【答案】D
【思路分析】(1)产生感应电流的条件:闭合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。
(2)感应电流的方向跟导体运动的方向有关。
【解题过程】解:
图中装置没有电源,导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流,是电磁感应现象,不能说明通电导线在磁场中受力的大小和方向,故AB错误;
由题知,当导体运动的方向改变时,电流表指针的偏转方向也改变,即感应电流的方向改变了,由此可以得出:感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关;故D正确,C错误。
故选:D。
17. (天津,7,3) 图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。当它在磁场中按箭头方向运动时,能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】能否产生感应电流,就要看图示的情景能否满足①闭合电路;②部分导体切割磁感线运动这两个条件。解:
磁极间的磁感线是从N极指向S极,由图可知,C中导体做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故C正确;
ABD中的导体运动时,导体运动方向与磁感线方向平行,都不会切割磁感线,所以不会产生感应电流,故ABD错误;
故选:C。
18. (浙江湖州,3,3) 下列4个实验所揭示的原理能直接推动发电机发明的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【思路分析】(1)通电导体在磁场中受到力的作用,根据这个原理制成了电动机;
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,根据这个原理制成了发电机。
(3)认识奥斯特实验,知道奥斯特实验证实了通电直导线周围存在磁场,即电流的磁效应;
(4)电磁铁的磁性强弱与电流大小有关。
【解题思路】解:
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,根据这个原理制成了发电机。
A、图A是磁场对电流的作用实验,通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动,把电能转化为机械能,故A不符合题意;
B、图B闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,这是电磁感应现象,据此可以制成发电机,故B符合题意;
C、图C是奥斯特实验,通电后小磁针偏转,说明了通电导线周围存在磁场,故C不符合题意;
D、图D是研究电磁铁的磁性强弱与电流大小关系的实验,从实验现象可以得出结论:电流越大电磁铁磁性越强,故D不符合题意。
故选:B。
19.(浙江宁波,2,3)我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是( )
A.
电铃
B.
手摇发电机
C.
电风扇
D.
电磁起重机
【答案】C
【思路分析】根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答。对于电磁学中的电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用、电磁感应实验区分要注意条件。
【解题过程】解:由题意可知,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A、电铃是利用电磁继电器来工作的,故A不符合题意;
B、发电机的工作原理是电磁感应现象,故B不符合题意;
C、电风扇的主要部件是电动机,是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的,故C符合题意;
D、电磁起重机是利用电磁铁工作的,故D不符合题意。
故选:C。
20. (浙江省衢州市,题号4,分值4)2017年11月,衢州市区生活垃圾焚烧发电项目开工建设,焚烧垃圾发电的工作原理是电磁感应。下列发电方式的工作原理与其它三项不同的是( )
A,水力发电
B.风力发电
C.火力发电
D.太阳能电池发电
【答案】D
【解析】水力发电、风力发电和火力发电的工作原理是都是电磁感应,利用发电机把机械能转化为电能;而太阳能电池发电是把太阳能转化为电能,故选D。
21. (广西玉林,2,3)下列电器中,利用电磁感应现象原理制成的是( )
A.电视机 B.继电器 C.发电机 D.电动机
【答案】C
【思路分析】闭合电路的部分导体,若在磁场中做切割磁感线的运动,在电路中就会产生电流,该现象就是电磁感应现象,此时产生的电流是感应电流,即运动产生电流。
【解题过程】解:A、电视机在工作过程中,消耗了电能,电能转化为其形式的能。故A错误。
B、电磁继电器的工作原理是电流的磁效应,故B错误。
C、发电机原理是一部分导体做切割磁感线运动,是根据电磁感应原理制成的。故C正确。
D、电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的现象制成的。故D错误。
故选:C。
22. (哈尔滨市,23,2分)
【答案】A
【解析】甲图:电流从螺线管的左端流入,根据哟手螺旋定则可知,通电螺线管的左端为N极,右端为S极,通电螺线管周围的磁感线从N极出来,回到S极,小磁针N极向右指,故A正确;乙图:麦克风是一种传感器,它是电磁感应原理制成的,故B不正确;丙图:被手反复摩擦的塑料绳散开,是因为同种电荷相互排斥,故C不正确;丁图:不能用湿抹布擦正在发光的灯,故D不正确.
23. (绥化市,9,2分)
【答案】BD
【解析】蚊子的口器十分尖锐,这样可以减小受力面积增大对皮肤的压强,故A不正确;拦河坝设计成上窄下宽的形状,是因为液体内部的压强随胜读的增加而增大,故B正确;电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的,故C不正确;电路中形成持续电流的条件是有电源和电路闭合,所以要让一段电路中有电流,它两端就要有电压,故D正确.
24. (湖北省江汉油田、潜江市、天门市、仙桃市,题号30,分值2)
【答案】D。
【解析】图甲实验是奥斯特实验,表明电流可以产生磁场,A错误;图乙是通电导体在磁场中受力的实验,说明电能可以转化为机械能,B错误;图丙动圈式话筒的工作原理是电磁感应,电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力,二者不同,C错误;图丁实际上是一个电磁铁,根据右手螺旋定则可以判定电流的方向是a端进,b端出,D正确。
25. (湖北十堰,7,1.5) 下列选项中,可以用来演示发电机原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路分析】发电机是根据电磁感应原理制成的,对题目中所有有关电和磁的实验装置的原理逐个分析即可解决。
【解题过程】解:发电机是根据电磁感应原理制成的。
A、图中实验是奥斯特实验,说明通电导线导线周围存在着磁场,是电流的磁效应;故A不符合题意;
BD、图中有电源,通电后金属棒会受力运动,即是通电线圈在磁场中受力的作用的原理,故是电动机原理实验图,故BD不符合题意;
C、此图中没有电源,当金属棒切割磁感线运动时,电路中会产生电流,故是电磁感应实验装置,即是发电机的制作原理,故C符合题意。
故选:C。
26.(湖北咸宁,7,2) 关于图(甲)、(乙)所示的实验,下列说法正确的是( )
A.甲实验的原理与动圈式话筒的工作原理相同
B.甲实验的过程中,电能转化为机械能
C.乙实验的原理与发电机的工作原理相同
D.乙实验的过程中,机械能转化为电能
【答案】A
【思路分析】(1)发电机原理图描述了线圈给外界的用电器供电;电动机原理图描述了电源给线圈供电;
(2)电磁感应现象装置图没有电池;磁场对电流的作用装置图有电池。
(3)通电导体在磁场中受力的方向,与磁场方向有关、与电流方向有关。只改变磁场方向或只改变电流方向导体受力方向都会改变。磁场方向和电流方向同时改变,导体受力方向不变。
【解题过程】解:
AB、甲实验中没有电池,是探究感应电流产生条件的装置图,可以反映发电机的工作原理,动感式话筒也是根据电磁感应的原理作出的,是机械能转化为电能;故A正确、B错误;
CD、乙实验中有电池,是探究磁场对电流作用的原理图,可以反映电动机的工作原理;乙实验中是电能转化为机械能。故CD错误。
故选:A。
27. (湖北襄阳,2,2)为了纪念物理学家对物理学的杰出贡献,常用他们的名字命名一些物理量单位。电流的单位是用下列哪位物理学家的名字来命名的( )
A.法拉第 B.帕斯卡 C.牛顿 D.安培
【答案】D
【思路分析】各个物理量都有自己的国际单位;电流的单位是安培;符号为A。
【解题过程】解:
A、法拉第发现了电磁感应现象,从而致使发动机的诞生,法拉第不是电流的单位;故A错误;
B、帕斯卡是压强的国际单位;故B错误;
C、牛顿是力的国际单位;故C错误;
D、安培是电流的国际单位;故D正确;
故选:D。
28. (湖北省宜昌市,题号13,分值2)下列关于电和磁的说法正确的是
A.磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
B.指南针静止时南极总是指向地磁的南极
C.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D.扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的
【答案】D
【解析】磁感线是为了描述磁场方便而假想出来的曲线,实际上并不存在,故A错误;地磁的南极在地理的北极附近,指南针静止时,S极总是指向地理的南极即地磁的N极,故B错误;电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数和有无铁芯都有关,故C错误;扬声器的组成部分中有磁体,通电时,磁场对电流有力的作用,扬声器振动发声,是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的,故D正确。
29.(吉林,6,2分)
下列设备中与发电机工作原理相同的是( )
A. 电磁铁 B. 电动机 C. 电铃 D.动圈式话筒
【答案】D
【解析】
首先明确发电机的工作原理--电磁感应现象,然后通过对选择项中的装置进行分析,得到其体现的物理理论,然后两者对应即可得到答案。
发电机是根据电磁感应现象制成的;
A、电磁铁是利用电流的磁效应工作的;故A不符合题意;
B、电动机是利用通电导体在磁场中受力而转动的原理,故B不符合题意;
C、电铃内部有一个电磁铁,即其是利用电流的磁效应制成的,故C不符合题意;
D、人对着话筒说话时,膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流,这是一种电磁感应现象。故D符合题意。
30. (江苏南京,10,2)如图甲所示,一个不能打开的盒子外面露出一段细长的导线,在不损坏导线的情况下,用图乙中(a)、(b)两个实验所对应的结论来判断导线中是否有电流,下列说法中正确的是( )
A.只有(a)能 B.只有(b)能 C.(a)(b)都能 D.(a)(b)都不能
【答案】C
【思路分析】判断电路中是否有电流通过,通常的做法有:用电流表测电流或串联一个灯泡观察亮度,由于不能断开导线,因此可用电流的磁效应来设计实验:
①通电直导线周围存在磁场;将导线平行于小磁针的正上方,通过观察小磁针是否发生偏转来进行判断。
②利用铁钉等工具制作电磁铁,通过电磁铁对磁性物体的吸引作用来设计实验。
【解题过程】解:由图可知,(a)闭合电路中的导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就能产生电流;
(b)中的小磁针在通电导线的周围,闭合开关后,小磁针会发生偏转,就能说明导线中有电流,这是电流的磁效应。
故选:C。
31. (辽宁省辽阳市,第6题,2分)
【答案】C
【解析】手摇充电器是利用电磁感应原理工作的,故A不符合题意;电磁起重机是利用电流的磁效应工作的,故B不符合题意;洗衣机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,故C符合题意;电蒸锅是利用电流的热效应工作的,故D不符合题意。
32. (内蒙古自冶区包头市,5,3分)
下列说法正确的是
A.图甲中磁铁静止时A端总是指向地理北方,则A端是磁铁的北极
B.图乙为动圈式话筒的结构示意图,它的工作原理是磁场对电流的作用
C.图丙为水位自动报警器,当水位上升到金属块A时,红灯不亮绿灯亮
D.图丁所示的现象中,同时工作的用电器过多不会使家庭电路电流过大
【答案】A
【解析】A.根据地磁场和磁体的磁极的相关知识,结合题意来分析解答;
B.根据话筒的工作原理,结合题意来分析解答;
C.根据电磁铁的工作过程,结合题意来分析解答;
D.根据安全用电的相关知识,结合题意来分析解答;
A.由于地磁的S极在地理的北极附近,地磁的N极在地理的南极附近,,所以图甲中磁铁静止时A端总是指向地理北方,则A端是磁铁的北极,故A正确;
B. 动圈式话筒的工作原理电磁感现象,故B错误;
C.由图丙可知,当水位上升到金属块A时,控制电路接通,电磁铁产生磁性吸引衔铁,则红灯的控制电路接通,红灯发光,故C错误;
D.由于家庭电路中的用电器是并联的,所以同时工作的用电器过多会使家庭电路中的电流过大,故D错误.
33. (呼和浩特,3,2)如图所示,关于电磁现象,下列说法正确的是 ( )
A.甲图,把小磁针放在地理赤道附近,小磁针静止时磁针N极指向地理南极附近
B.乙图,通电线圈在磁场作用下转动,机械能转化为电能
C.丙图,利用“电生磁”将铁钉磁化,利用安培右手定则可判定铁钉上端为N
D.丁图,当用力让线圈发生转动时,电流表就有电流通过,工作原理是法拉第电磁感应现象
【答案】D
【解析】本题考查电与磁。甲图中,小磁针静止时N极指向是磁感线的方向,是地磁南极,而地磁南极在地理北极附近,故 A错误;乙图中,通电线圈在磁场作用下转动是电能转化为机械能,故B错误;丙图中,利用安培定则可判定铁钉下端为N,故C错误;丁图中,用力让线圈发生转动,机械能转化为电能,工作原理是法拉第电磁感应现象,故D正确。
34. (四川省德阳市,22,3分)
下列正中正确的是( )
A.从能量角度来看,磁场对电流的作用,表明了电能可以转化为机械能
B.在跳远比赛中加速奔跑,是为了增大身体的惯性,可以跳得更远一些
C.声音也可以在真空中传播
D.奥斯特实验发了电磁感应观象
【答案】A
【解析】(1)磁场对电流有力的作用,可将电能转化为机械能;
(2)惯性的大小只与物体的质量有关,与速度大小无关;
(3)声音的传播需要介质,真空不能传声;
(4)奥斯特实验证明了电流周围存在磁场。
A、从能量转化角度来看,磁场对电流有力的作用,消耗了电能,使通电导体发生机械运动,表明了电能可以转化为机械能,故A正确;
B、惯性的大小只与物体的质量有关,在跳远比赛中加速助跑,是为了利用惯性使人跳得更远,但不能增大身体的惯性,故B错误;
C、声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,故C错误;
D、奥斯特实验发现了电流周围存在磁场,法拉第发现了电磁感应现象,故D错误。
故选:A。
35. (四川遂宁,6,3)KTV丰富了人们的业余文化生活,唱歌时用的麦克风(动圈式话筒)如图所示,它的工作原理是:对着话筒说话时,话筒将声音转变为随声音变化的电流,然后经扬声器(喇叭)还原为声音.麦克风工作原理与下列装置的工作原理相同的是( )
【答案】C
【解析】本题考查电磁感应.从麦克风(动圈式话筒)的工作原理:对着话筒说话时,话筒将声音转变为随声音变化的电流可以判断麦克风的工作原理与电磁感应相同,故C正确;图A是电磁铁,不符合题意,故A错误;图B是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,不符合题意,故B错误;图D说明通电导体在磁场中受到力的作用,不符合题意,故D错误.
36.(四川省资阳市,7,3分)
【答案】D
【解析】(1)动圈式话筒是应用了电磁感应原理工作的;
(2)此图中有电源,所以当金属棒中通电时,磁场中的金属棒会受力运动;
(3)奥斯特实验表明电流周围存在磁场。
(4)电路中无电源,据此确定是否是电磁感应实验图。
A、当人对着话筒说话时,引起线圈的振动,线圈在磁场中切割磁感线会产生感应电流,所以动圈式话筒应用电磁感应原理工作的。故A错误;
B、此图中有电源,所以当金属棒中通电时,磁场中的金属棒会受力运动,故为电动机原理,是将电能转化为机械能的过程,故B错误。
C、如图,是奥斯特实验,奥斯特实验表明电流周围存在磁场。故C错误。
D、该图没有电池,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图,是发电机的原理图,即是将机械能转化为电能的过程,故D正确。
故选:D。
37. (湖南岳阳,10,3)能说明发电机工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路分析】本题中学生不容易区分的是电动机和发电机的工作原理图,注意含电源的是电动机,不含电源的是发电机。(1)磁极间的作用:同名磁极相斥,异名磁极相互吸引;
(2)电动机的工作原理是磁场对电流的作用,即通电线圈在磁场中受力转动;
(3)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时,导体中就会产生感应电流;
(4)奥斯特实验第一个揭示了电和磁之间的联系,说明了电流周围存在磁场。
【解题过程】解:A、图示是磁极间的相互作用,故A不符合题意;
B、图中有电源,演示的是磁场对电流的作用,是电动机的工作原理,故B不符合题意;
C、图中没有电源,是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故C符合题意;
D、图示的是奥斯特实验,说明了电流周围存在磁场,故D不符合题意。
故选:C。
38. (广东深圳,12,3)我国航母舰载机起飞将采用自行研制的电磁导射器,电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车的导体有强电流通过时,就可以受到强大的推力,下列各图中与弹射车工作原理一致的是( )
A.
电风扇
B.
手摇发电机
C.
电热水壶
D.
电磁起重机
【答案】A
【思路分析】电磁弹射器是利用了磁场对通电导体产生力的作用。根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答。
【解题过程】解:
由题意可知,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A、电风扇含有电动机,电动机的原因是通电导体在磁场中受力而运动,故A正确;
B、手摇发电机是利用电磁感应制成的,故B错误;
C、电热水壶利用的是电流的热效应,故C错误;
D、电磁起重机利用的是电流的磁效应,故D错误。
故选:A。
39. (广西北部湾,9,2) “发电鞋”是一种新型科研产品,其内部安装有磁铁和线圈,当人行走时带动磁铁运动,线圈中就产生了感应电流,“发电鞋”的工作原理( )
A.电磁感应 B.电流的磁效应
C.电流的热效应 D.磁场对电流的作用
【答案】A
【思路分析】电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,导体中会有感应电流产生,把机械能转化为电能;据此分析其工作原理。
【解题过程】解:
由题意可知,人在行走时,人体带动磁铁运动,磁铁产生的磁场通过线圈,从而产生感应电流,所以“发电鞋”是利用电磁感应原理制成的;
故A正确,BCD错误。
故选:A。
40. (湖北荆门,9,3) 电磁炮是利用电磁技术制成的一种新型武器,具有速度快、命中率高等特点。其原理是利用磁场对通电导体的作用,下列叙述中与此原理相同的是( )
A.水轮机带动发电机工作为我们提供源源不断的电能
B.奥斯特发现通电导线能使小磁针偏转方向
C.电动机接通电源正常工作
D.工厂使用大型电磁铁完成物品运输任务
【答案】C
【思路分析】(1)发电机的原理是电磁感应现象;
(2)通电导线周围存在磁场;
(3)电动机是利用磁场对通电导体的作用工作的;
(4)电磁铁利用的是电流的磁效应。
【解题过程】解:A、水轮机带动发电机工作利用的是电磁感应现象,故A错误;
B、奥斯特发现通电导线周围存在磁场,能使小磁针偏转方向,这是电流的磁效应,故B错误;
C、电动机接通电源正常工作时,通电线圈在磁场中受到力的作用而转动,故C正确;
D、工厂使用大型电磁铁利用的是电流的磁效应,故D错误。
故选:C。
41. (江苏泰州,8,2) 刷卡机已经普遍应用于银行、商场等,当银行卡有磁条的一侧经过刷卡机的卡槽时,刷卡机的检测感应器(相当于线圈)就会产生感应电流。下图中与此原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路分析】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,这种现象是电磁感应现象,在选项中找出探究电磁感应的对应图即可。
【解题过程】解:刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象;
A、如图电路中有电源,是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,故A不符合题意;
B、如图电路中有电源,是电动机测 原理图,是根据通电导体在磁场中受力而运动制成的,故B不符合题意;
C、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,这是电磁感应选项。故C符合题意;
D、图中有电源,是电磁铁的原理图,是根据电流的磁效应制成的,故D不符合题意。
故选:C。
42. (山东东营,6,3)电动汽车越来越多地进入普通家庭,电动汽车的核心部件是电动机,下面图中能正确反映电动机工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【思路分析】电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的。
【解题过程】解:
A、图中没有电源,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针会发生偏转,说明会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,故A不符合题意;
B、图中是奥斯特实验的装置图,说明了通电导体周围存在磁场,故B不符合题意;
C、图为电磁铁的原理图,是探究磁性强弱与线圈匝数的关系,是根据电流的磁效应制成的,故C不符合题意;
D、当闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故D符合题意。
故选:D。
43(四川巴中,13,2) 如图是探究电磁感应的装置图,说法正确的是( )
A.使ab上下运动,电流表指针会发生偏转
B.使ab水平向里运动,电流表指针会发生偏转
C.保持ab不动,电流表指针会发生偏转
D.利用该原理可以制成电动机
【答案】B
【思路分析】产生感应电流的条件:闭合电路、一部分导体、在磁场中做切割磁感线运动,三个条件缺一不可。
【解题过程】解:A、导体ab上下运动,导体ab没有切割磁感线,所以不会产生感应电流,电流表指针不会发生偏转,故A错误;
B、导体ab水平向里运动,导体ab切割磁感线,所以会产生感应电流,电流表指针会发生偏转,故B正确;
C、保持ab不动,导体ab没有切割磁感线,所以不会产生感应电流,电流表指针不会发生偏转,故C错误;
D、该原理是电磁感应现象,利用该原理可以制成发电机,故D错误。
故选:B。
44. (四川成都,12,2)关于如图所示实验,下列说法正确的是( )
A.用该装置可探宄“让通电导体在磁场中动起来”
B.法拉第根据该实验揭示的原理发明了电动机
C.导体ab竖直向上运动时,灵敏电流表指针偏转
D.导体ab水平向左运动时,灵敏电流表指针偏转
【答案】D
【思路分析】要产生感应电流需满足两个条件:一为闭合回路,二为回路中部分导体切割磁感线。根据条件可判断。据图中的装置,结合实际分析即可判断。
【解题过程】解:
A、该装置中没有电源,所以不能探究“让通电导体在磁场中动起来”,故A错误;
BD、闭合开关后,导体ab左右运动时(做切割磁感线运动),电路中就会产生感应电流,电流表指针会发生偏转,这是电磁感应现象,法拉第根据该实验揭示的原理发明了发电机,不是电动机;故B错误,D正确;
C、导体ab竖直向上运动时,运动方向与磁感线方向平行,导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,灵敏电流表指针不偏转,故C错误。
故选:D。
45. (广东省广州,5,3分)如图4所示,通电导线a、b固定不动,左磁体对a的作用力为Fa,右磁体对b的作用力为Fb,下列说法正确的是( )
【答案】A
【解析】磁体对通电导线力的方向与磁场方向与电流方向有关,仅改变电流方向,受力方向改变,仅改变磁场方向,受力方向也改变,同时改变受力方向与磁场方向,受力方向就不变了;对照选项的图,A中a、b两根导线中电流方向相反,磁场方向相同,故受力方向相反,故A正确,所以选A。
46.(河北,20,3分)下列有关电与磁的说法正确的是( )
A.磁感线是用来形象描述磁场的,并不真实存在
B.悬吊着的小磁针静止时N极指向地理南极附近
C.法拉第在世界上第一个发现了电与磁之间的联系
D.电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
【答案】AD
【解析】本题主要考查磁感线、磁场、电与磁、电磁继电器。磁感线是人们假想出来的用来描述磁场强弱的线故A选项正确;小磁针北极指向的是地理上的北方,也就是地磁南极,故B选项错误;第一个发现电磁联系的人是奥斯特,故C选项错误;电磁继电器是用低电压弱电流控制高电压强电流电路的开关,故D选项正确。
47.(湖北省黄冈市,6题,3分)中央电视台“加油向未来”某期节目中,有一项比赛,两个小组利用完全相同的设备,通过骑车发电来烤熟两个一样的面包,首先烤熟面包的小组获胜.以下判断正确的是 ( )
A.骑车发电利用了电流的磁效应 B.骑车发电利用了磁场对电流的作用
C.获胜小组获得的电流要大些 D.两个小组烤熟面包用的发热体是串联的
【答案】C
【解析】骑车发电利用了电磁感应现象,故AB说法错误;用电流考面包利用了电流的热效应,根据Q=I2Rt可知,电流越大,产生的热量越多,面包越快烤熟,C选项说法正确;两个小组烤熟面包用的发热体应该是并联的,故D说法错误;故选C.
48.(达州市,9,2分)如图所示,干电池底部吸有强磁铁(可导电).在干电池的正极上支有一“门”子形导线框,导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接,导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动,圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好.导线框转动的动力来源( )
A.只有线框A侧受到磁场对电流的作用
B.只有线框B侧受到磁场对电流的作用
C.线框A侧、B侧都受到磁场对电流的作用
D.线框A侧、B侧都不受到磁场对电流的作用,是受到的其他外力
【答案】B
【解析】线框B侧与导电圆环组成闭合电路,通电导体在磁场中受力的作用而运动,线框A侧中没有电流通过,所以不会受到磁场力的作用,故B正确;A、C、D不正确.
49.(江苏省盐城市,题号6,分值2)下列四个选项可表示左边电动剃须刀工作原理的是( )
【答案】C
【解析】电动剃须刀是利用磁场对电流的作用来工作的,主要设备是电动机;选项A是电磁感应,不符合题意;选项B是发电机原理,不符合题意;选项C是通电导体在磁场中受到力的作用,也就是电动机原理,符合题意;选项D是电流的磁效应,不符合题意。故选C。
50.(山东省滨州市,12题,3分)如图所示,是一种自行车前轮的结构图,行驶中,磁铁靠近传感器时磁场能使用其中的带电粒子发生偏转(即相当于通电导体在磁场中受力运动),产生一种信号。信号传入速度计能测出自行车行驶的速度和里程。下列能说明其原理的是图( )
【答案】B
【解析】由题意可知带电粒子在磁场中受到力的作用发生运动,其原理与发电机的原理相同,故选B.
51.(山东临沂,题号13,分值2分) 下图中是探究发电机原理的是( )
【答案】A
【解析】发电机的工作原理是电磁感应现象;
A、图中没有电源,是电磁感应现象,电磁感应现象是发电机的工作原理,故A正确;
B、图示是奥斯特实验,是电流的磁效应实验,不是发电机的工作原理,故B错误;
C、图中有电源,是通电导线在磁场中受到力而运动的实验,是电动机的工作原理,不是发电机的工作原理,故C错误;
D、图示是探究电磁铁磁性强弱的实验,它的原理是电流的磁效应,故D错误。
52.(四川省泸州市,题号25,分值2)某同学在家庭实验室里,将甲、乙图中的装置连接了如图所示的通路,其中两个相同的铜线圈处于磁场中。用外力使甲图中的线圈在磁场中摆动,下列说法正确的是( )
A.乙图中的线圈有电流通过,也会随着运动起来
B.乙类似于发电机,其原理是电磁感应
C.甲类似于电动机,其原理是磁场对电流有力的作用
D.甲图中的线圈在运动过程中将机械能转化为电能
【答案】AD
【解析】用外力使甲图中的线圈在磁场中摆动,切割磁感线,产生感应电流,甲图中的装置相当于发电机,将机械能转化为电能,选项D正确;乙装置相当于电动机,有电流后会运动起来,选项A正确;B和C错误。故选AD。
53.(浙江省温州市,12,4分)如图所示的小制作中,装置A中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动,引起灯泡发光。装置A的工作原理是( )
A. 通电线圈周围存在磁场 B.电磁感应
C.通电线圈能在磁场中转动 D.磁极间相互作用
【答案】B
【解析】根据题意,风吹风扇,风扇叶片转动,灯泡发光,说明产生了电流,因此通过A装置产生了电,所以A的工作原理应该是电生磁,即电磁感应原理,故选B。
54.(山东滨州,12题,3分)如图所示,是一种自行车前轮的结构图,行驶中,磁铁靠近传感器时磁场能使用其中的带电粒子发生偏转(即相当于通电导体在磁场中受力运动),产生一种信号。信号传入速度计能测出自行车行驶的速度和里程。下列能说明其原理的是图( )
【答案】B
【解析】由题意可知带电粒子在磁场中受到力的作用发生运动,其原理与发电机的原理相同,故选B.
55.(四川省南充市,题号7,分值2)以下图中说明了电磁感应现象的是( )
【答案】C
【解析】选项A说明通电导体的周围存在磁场,不符合题意;选项B说明磁场对电流的作用,不符合题意;选项C说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应,符合题意;选项D说明磁极间的相互作用,不符合题意。故选C。
56.(山东省威海市,8题,2分)图2是灵敏电流计的内部结构图,下列选项中与其工作原理相同的是
( )
【答案】C
【解析】灵敏电流计的工作原理是当线圈中有电流通过时,线圈由于受磁场力作用而发生偏转,与电动机的原理相同。A主要构造是电磁铁不合题意;B证明电流周围存在磁场不合题意;C是电动机的原理图,利用的是磁场对通电导体有力的作用。符合题意;D是电磁感应,是发电机的工作原理。不合题意。
57..四川省乐山市,题号12,分值2.5)在图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,能够产生感应电流的是( )
【答案】D
【解析】磁极间的磁感线是从N极指向S极,由图可知,D中导体做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故D正确;AC中的导体运动时都不会切割磁感线(运动方向与磁感线方向平行),所以不会产生感应电流,故AC错误;B中导体没有运动,不会产生感应电流,故B错误。
58.(年山东省潍坊市,11,4分)如图所示,线圈转动过程中,下列说法正确的是( )
A.线圈的机械能转化为电能
B.通过灯泡的电流方向不变
C.通过灯泡的电流大小发生变化
D.线圈中产生电流的原理是电流磁效应
【答案】AC
【解析】发电机是利用电磁感应现象制成的,在发电机工作时,电流的大小和方向是时刻变化的,据此分析即可解决;
发电机的线圈在转动过程中,将机械能转化为电能。
A. 发电机的线圈在转动过程中,消耗机械能,产生电能,即将机械能转化为电能的过程,故A正确;
B. 线圈在转动过程中,感应电流的方向是变化的,故B错误;
C.线圈在转动过程中,感应电流的大小是变化的,故C正确;
D.线圈中产生电流的原理是电磁感应,故D错误。
59.(白银市,5,3分)电磁炮是一种先进的动能杀伤武器,它是利用磁场对通电导体作用的原理,对金属炮弹进行加速,具有速度快、命中率高等特点.下图中与此工作原理相同的是( )
【答案】D
【解析】A图是电磁感应现象,故A不正确;B图是通电导体周围存在磁场,故B不正确;C图是带电体的性质:能吸引轻小物体,故C不正确;D图是通电导体在磁场中受力而运动,故D正确.
60.(湖南省常德市,题号5,分值3)在下面四幅图中,图文相符的是( )
A. 电动机是利用图示原 理制成的
B. 电铃是利用电流的磁效应工作的
C. 发电机是利用图示原理制成的
D. 扬声器是把声信号转换成电信号
【答案】B
【解析】图A是发电机的工作原理,选项A错误;电铃是利用电流的磁效应工作的,选项B正确;图C是电动机的工作原理,选项C错误;扬声器是把电信号转换成声信号,选项D错误。故选B。
61.(陕西省,5题,2分)如图是一模拟风力发电的模型,电动机通电时,风扇a高速转动产生风力模拟自然风,风扇b在风力作用下带动发电机发电,同时与发电机相连的小灯泡发光.下列说法正确的是( )
A.电动机转动时把机械能转化为电能
B.发电机是利用电磁感应现象工作的
C.电池电压降低时,风扇a的转速不会改变
D.风力大小不会影响小灯泡发光亮度
【答案】B
【解析】由题意可知,模型左边为电动机,右边为发电机.电动机转动时将电能转化为机械能,A说法错误;发电机是利用电磁感应现象工作的,B说法正确;风扇a是一个电动机,是一个主要将电能转化机械能的装置,当电池电压降低时,电能减弱,风扇的转速也会降低,C说法错误;风力越大,风扇b转动速度越快,产生的电流越大,小灯泡越亮,D说法错误,故选B.
二、填空题
1. (桂林市,13,2分)电动机是将_________能转化为________能的装置.
【答案】电;机械
【解析】电动机是将电能转化为机械能的装置.
16. 2. (广西柳州,16,2)如图9所示,某同学将导线ab向左运动,发现电流计的指针会偏转。若将导线ab向右运动,电流计指针将 偏转:若保持导线ab在磁场中静止,电流计指针将 偏转。(选填“会”或“不会”)
【答案】会 不会
【解析】.本题考查的是电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,产生感应电流的现象称为电磁感应。有图可知磁感线是上下方向,向左、右运动均能切割磁感线,都会产生感应电流,故电流计指针都能偏转。静止时,不切割磁感线,不会产生感应电流,故电流计指针不偏转。
3. (龙东市,20,2分)
【答案】机械;变小
【解析】扫地机器人在运动时把电能转化为机械能;机器人吸尘的工作原理是电机转动时使内部气体流速变大,压强变小,从而使杂物进入吸尘器.
4. (湖南省怀化市,20,2分)
【答案】声;电动机
【解析】扬声器最终发出的是声音,需要耗电,扬声器是一种电声转换部件,是将电信号转化为声信号的一种装置;扬声器的工作原理:不断变化电流方向的通电线圈在磁场中受力振动,因此相当于通电导线在磁场中受力的原理,因此它的原理跟电动机原理相似。
5. (湖南娄底,12,4)如图所示,闭合开关,将滑动变阻器滑片向左滑动,弹簧将 (选填“伸长”或“缩短”)。如果用电流表替代虚线框内仪器,然后将条形磁体迅速插入线圈中,与之相连的电流表的指针会发生偏转,这是 现象。
【答案】伸长;电磁感应
【解析】本题考查安培定则、磁极间的作用规律、欧姆定律和电磁感应。根据安培定则可以判定通电螺线管的上端为N极,根据异名磁极互相吸引可知通电螺线管对上方的条形磁铁产生向下的吸引力,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强,对上方磁铁的吸引力增大,因此弹簧会伸长;将条形磁铁迅速插入线圈中,条形磁铁和线圈发生了相对运动,线圈做切割磁感线运动,线圈中就会产生感应电流,与之相连的电流表指针就会发生偏转,这是电磁感应现象。
6.(云南省,第10题,2分)
【答案】无规则运动 法拉第
【解析】组成物质的分子都在永不停息地做无规则的运动,闻到“花香”,说明分子在做无规则的运动;电磁感应现象是英国物理学家法拉第发现的。
7. (湖北襄阳,9,3) 根据“电磁感应现象”人类发明了 ;利用电流的 ,制造了电饭锅;实验室里常用 来检验物体是否带电。
【答案】发电机;热效应;验电器
【思路分析】(1)法拉第发现了电磁感应现象,电磁感应现象就是发电机的原理。
(2)电流流过导体时,导体要发热,这种现象是电流的热效应,发生电流的热效应时,电能转化为内能。
(3)实验室常用验电器来检验物体是否带电,它是利用同种电荷相互排斥的原理制成的。
【解题过程】解:(1)英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,进一步提示了电和磁的联系,导致了发电机的发明。
(2)电流流过导体时,导体要发热,这种现象是电流的热效应,发生电流的热效应时,电能转化为内能,电饭锅就是根据此原理制成的。
(3)实验室里常用验电器来检验物体是否带电工作时。
故答案为:发电机;热效应;验电器。
8. (湖北省宜昌市,题号24,分值2)如用8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__________。
【答案】电磁感应;交变电流(交流电或方向周期性改变的电流)。
【解析】图甲中,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做电磁感应;图乙中,两个二极管交替发光,说明电路中产生的是交流电。
9.(江苏省苏州市,题号17,分值4)
【答案】磁场;;;大于。
【解析】电动机的原理是:通电线圈在磁场中受力转动;电动汽车匀速行驶,所受阻力等于牵引力,电动汽车的功率P=60kW=60000W,速度v=72km/h=20m/s,则阻力;牵引力做功:W=Pt=60000W×60s=3.6×106J;由于存在能量损失,汽车消耗的电能应大于牵引力做的功。
10. (江苏省徐州市,第29题,3分)29.如图所示的直流电动机模型,把线圈两端导线的漆按图中方法刮去,通电后线圈能否连续转动? ▲ .如果通过线圈的电流变大,线圈的转动速度将变 ▲ .如果改变线圈中的电流方向,线圈的转动方向将 ▲ .
【答案】能 大 改变
【解析】把线圈两端导线的漆按图中方法刮去,通电后线圈转到平衡位置时,即停止转动,因而不能连续转动;电流变大,线圈转速将变大;改变线圈中电流的方向,线圈的转动方向将改变。
11. (辽宁省鞍山市,第22题,3分)
【答案】通电导体在磁场中受到力的作用 电磁感应 发电机(或动圈式话筒)
【解析】线圈中通入电流,纸盆就会发出声音,这是利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理;图乙中,当导体棒AB做切割磁感线的运动时,电路中就会产生感应电流,是探究电磁感应现象的,用此原理,人们发明了发电机。
12. (海南,12,4)如图所示的实验装置中,当导体棒ab 运动时(选填“上下”或“左右”),灵敏电流计的指针会发生偏转。人们利用该实验原理发明了 (选填“电动机”或“发电机”)。
【答案】左右;发电机
【思路分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,就会产生感应电流,这就是电磁感应现象;利用这一原理制成了发电机。
【解题过程】解:闭合开关后,使导体棒ab左右运动,可以切割磁感线,因此会有感应电流产生,此时电流表指针能发生偏转。如果上下运动与磁感线方向平行,不能切割磁感线,电路中不会产生感应电流。这种现象就是电磁感应现象,利用它人们发明了发电机。
故答案为:左右;发电机。
13. (山东济宁,16,2)如图是小易设计的一个新指南针,其中的两处错误是:
(1) (2)
【答案】(1)使用交流电,线圈不能静止下来;(2)会造成电源短路
【思路分析】通电线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似;大小和方向都随时间作周期性变化的电流,叫交流电;短路是指用导线将电源两极直接连接的电路。
【解题过程】解:
通电线圈后产生磁性,其外部磁场与条形磁铁相似也有南北极,当它可以自由转动时在地磁场作用下静止能指南指北。
(1)图中用线圈接在照明电路中,由于照明电路是交流电,其电流方向不断的发生变化,所以线圈的南北极也会不断的发生变化,则线圈在水中不能静止;
(2)线圈直接连接在照明电路中,相当于将电源短路了,会由于电流过大使照明电路的保险丝熔断或空气开关跳闸。
故答案为:(1)使用交流电,线圈不能静止下来;(2)会造成电源短路。
14. (山东省滨州市,16题,2分)利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车,如图所示为“并联混合动力型汽车”的原理图,这种汽车在制动减速时,电动机的飞轮与汽车轮子摩擦,电动机作为发电机使用,所动能转化成了____能,实现了对电池的充电,混膈动力型汽车节约了汽油,减少了尾气排放,是节约能源的一种可行的办法。
【答案】电
【解析】发电机消耗动能获得电能,故答案为电能。
15.(四川省自贡市,题号22,分值2)英国物理学家_____经过10年的不解探索,终于在1831年发现了电磁感应现象,由此发明了______(选填“电动机”或“发电机”),开创了电气时代的新纪元。
【答案】法拉第;发电机。
【解析】1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象;由此发明了发电机,开创了电气时代的新纪元。
16.(安徽,7,2分)实验发现,两条平行放置的直导线,当通以相同的电流时相互吸引(如图),这是因为电流能够产生磁场,而磁场对电流又有力的作用。我们可以这样分析它的受力,对a导线:通电导线b产生的磁场对它具有向右的作用力;对b导线: 。
【答案】通电导线a产生的磁场对它具有向左的作用力。
【解析】由题知,两直导线通以相同的电流时相互吸引;
对a导线:通电导线b产生的磁场对它具有向右的作用力;
由于物体间力的作用是相互的,对b导线:通电导线a产生的磁场对它具有向左的作用力。
17.(浙江省金华市,16题,4分)小科在实验室发现一枚钢针,为能快速利用小磁针判断:①钢针是否有磁性,②若有磁性则磁极如何分布,小科画出思维导图。请补充完整:
【答案】(1)相互排斥 (2)钢针没有磁性
【解析】当将钢针的a端靠近小磁针的N极时,若钢针有磁性,则a 端可能为N极也可能为S极。根据磁极间的相互作用规律可知,a 端为N极时与磁针互相排斥,a 端为S极时与磁针相互吸引;若钢针无磁性,由于磁体具有吸铁性,也会与小磁针相互吸引。因此相互排斥钢针有磁性且a 端为N极;相互吸引有两种情况:一种无磁性,一种有磁性,且a 端为S极。
三、解答题
1. (江苏省扬州市,题号30,分值9)
【答案】(1)发电机 (2)太能 (3)电磁波 (4)1.2 (5)81 减小 (6)①在斜坡上铺上一层地毯,增大接触表面的粗糙程度;②尽可能增加负重,通过增加压力从而增大摩擦力
【解析】(1)将声音的机械运动转化为电流信号的过程,属于电磁感应,这与发电机的原理相同;(2)在阳光充足的时候,“小i”可以通过太能能电池将太阳能转化为电能;(3)无线上网服务是通过电磁波来传递信息;(4)克服书的重力做的功:W=G书h=m书gh=1944kg×10N/kg×0.5m=9720J;由于充电效率为90%,则消耗电能:W电=W/η=9720J/90%=10800J,每天应充电时间t=W电/P=10800J/2.5W=4320s=1.2h;(5)当最大负重F=G=mg=20kg×10N/kg=200N,由图丙可知压力传感器的电阻R=15Ω,则电阻R0的阻值至少为:R0=U/I-R=48V/0.5A-15Ω=81Ω;由图丙知压力传感器的电阻随最大负重的减小而增大,而保护电流不变时,应将电阻箱R0的阻值适当减小;(6)为了让“小i”能爬坡,应该增大摩擦力,可采用的方法是:①在斜坡上铺上一层地毯,增大接触表面的粗糙程度;②尽可能增加负重,通过增加压力从而增大摩擦力。
2. (山东省烟台市,22,6分)
神奇的光伏高速公路
全球首段光伏高速公路2017年12月28日在山东济南通车(图16). 光伏路面全长1120米。路面顶层是类似毛玻璃的新型材料。摩擦系教高于传统沥青路面,保证轮胎不打滑的同时,还拥有较高的透光率。让阳光穿透它。使下面的太阳能电池把光能转换成电能。发电装机容量峰值功率为817.2千瓦,预计年发电量约100万千瓦,参与测试的一名中巴车司机说:“路面的感觉和平常高速一样,刹车距离和正常路面一样。”在冬季,这段路面还可以将光能转化为热能,消融冰雪,确保行车安全。
报道称,这段光伏路面下还预留了电磁感应线圈,随着电动汽车无线技术的配套,未来可实现电动汽车边跑边充电。预留的信息化端口还可接入各种信息采集设备,车辆信息、拥堵状况等信息将汇聚成交通大数据,构建大数据驱动的智慧云控平台,通过智能系统、车辆管控等措施,能更有效提升高速公路的运行效率。
晒晒太阳就能发电,公路变成“充电宝”。自行融化路面积雪....这就是智慧公路的先行案例。
阅读上文,回答下列问题,
(1)文章中有个物理量的单位有误,请你指出来并改正。
(2)简要描述“新型材料”的特性。
(3)光伏高速公路的设计应用了哪些物理知识? (回答三点即可)
【思路分析】(1)功率的单位是W、kW;电功、电能的单位是千瓦时;
(2)根据题中信息从摩擦、透光率、能量转化、电磁感应几方面分析解答;
(3)增大摩擦力的方法:增大压力、增加接触面的粗糙程度;
太阳能电池板可以把光能转化成电能;
电磁感应线圈:机械能转化成电能。
【解题过程】
(1)功率的单位是W、kW;电功、电能的单位是千瓦时,故题目中的错误“预计年发电量约100万千瓦”,应该为“100万千瓦时”;
(2)有题中信息知:“新型材料”的特性为:摩擦力大,保证轮胎不打滑;
透光率高使下面的太阳能把光能转换成电能;
还可以将光能转化为热能,消融冰雪,确保行车安全电;
磁感应线圈可实现电动车边跑边充电;
(3)①路面顶层是类似毛玻璃的新型材料,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大车辆行驶时与地面的摩擦力;
②阳光穿透它达到中层的光伏发电组件时,消耗太阳能,产生电能,即将太阳能转化为电能。
③太阳能电池板可以把光能转化成电能,若将预留的金属线圈与太阳能电池相连,线圈中会用电流,电流周围就会产生磁场,当电动汽车内的线圈随汽车运动时,线圈在磁场中做切割磁感线运动,会在汽车的线圈中产生感应电流,从而实现运动中的无线充电,解决电动汽车充电难的问题。
3. (浙江省台州市,题号22,分值7)将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极,将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池
的正极和磁铁上(如图),导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。
(1)图中4条弧线为磁感线,请在答题纸上标出它们的方向。
(2)如果将磁铁的N、S极对调,导线框将 。
(3)通电时间稍长,干电池会明显发热,原因是 。
【答案】(1)如图所示:(2)反转;(3)干电池被短路。
【解析】(1)磁场外部磁感线的方向,都是从北极出发回到南极;
如图所示:
(2)通电导体在磁场中会受到力的作用,受力方向与电流方向和磁场方向有关,其中一个因素变化,导体受力分析改变,若两个同时改变,受力方向不变,故如果将磁铁的N、S极对调,线圈的受力方向改变,导线框将反转;
(3)用导线价格电源的正负极相连会造成电源被短路,电流很大,根据Q=I2Rt,通电时间稍长,干电池会明显发热。
4. (山东省菏泽市,28,4分)在不用电池的情况下,要使早冰鞋轮子转动时,轮子里的LED灯发光,请你利用学过的物理知识,设计一个可行性方案.并说明其发光原理,
【思路分析】根据题意,不用电池的情况下,要使早冰鞋轮子转动时,轮子里的LED灯发光,即要有电流产生,联系我们学过的知识,电磁感应现象中能产生电流,据此设计方案。
【解题过程】
根据电磁感应现象产生感应电流的条件:闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。那么设计方案应使磁铁和线圈一个固定,一个随轮子转动。
所以方案为:在轮子中安装多个线圈,并与LED灯连接;在轮子上方的鞋底内安装磁铁,这样当早冰鞋轮子转动时,线圈切割磁感线运动,产生电流,LED灯发光。
四、实验探究题
1. (河南省,题号17,分值4)小明利用图11所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
(1) 磁铁不动,闭合开关,导体棒沿 (选填“上下”或“左右”)方向运动时,电流表指针会发生偏转。
(2) 导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动,电流表指针 (选填“会”或“不会”)发生偏转。
(3) 断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不发生偏转。
由此小明得出结论:闭合电路得一部分导体在磁场中做 运动时,电路中就产生感应电流。
(4) 小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,他应进行的操作是: 。
【答案】(1)左右;(2)不会;(3)切割磁感应线;(4)控制导体运动速度不变,换用不同磁场强度的磁体,观察电流表指针偏转幅度的大小。
【解析】(1)产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感应线运动。当导体棒沿左右方向运动时做切割磁感应线运动产生感应电流,则电流表会发生偏转;(2)导体棒不动,磁铁上下移动,导体棒不做切割磁感应线运动,故不产生感应电流,电流表不会发生偏转;(3)由实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时,电路中会产生感应电流。(4)探究感应电流大小与磁场强弱是否有关,需要保证其他条件不变,改变磁场强度;故可通过换用不同磁场强度的磁体,观察电流表指针偏转幅度。
2. (云南省昆明市,第19题,9分) 在探究“电动机为什么会转动”的实验中:
(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中,那么通电导体周围也存在 ,磁体会对通电导体产生力的作用吗?
(2)如图 13 所示,将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,导体 ,闭合开关后,导体 ,说明磁场对 导体有力的作用。
(3)断开开关,将图中磁铁的 N、S 极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 ,说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。
(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 ,说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。
(5)如果同时改变磁场方向和电流方向, 确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关(填“能”或“不能”)。
【答案】(1)磁场 (2)静止 转动 通电 (3)相反 磁场方向 (4)相反 电流方向 (5)不能
【解析】(1)通电导体和磁体一样周围也存在着磁场;(2)图中,未闭合开关前,导体中没有电流通过,导体静止不动;闭合开关后,导体转动,说明磁场对通电导体有力的作用;(3)断开开关,将图中磁铁的 N、S 极对调,即改变磁场方向,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关;(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,即改变电流方向,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关;(5)如果同时改变磁场方向和电流方向,不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
3. (福建B卷,28,4)图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后,导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表
实验序号
磁场方向
导体棒ab
运动方向
灵敏电流计
指针偏转情况
1
向下
向上
不偏转
2
向下
不偏转
3
向左
向右偏
4
向右
向左偏
5
向上
向上
不偏转
6
向下
不偏转
7
向左
向左偏
8
向右
向右偏
(1)实验时通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。
(2)由实验可知,闭合电路中的部分导体在磁场中做 运动时,电路中产生感应电流。
(3)比较第4次和第 次实验可知,导体棒运动方向相同时,感应电流的方向与磁场的方向有关。
(4)比较第7次和第8次实验可知 。
【思路分析】(1)电流是看不到的,要通过电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流;
(2)通过比较产生感应电流的情况和未产生感应电流的情况作比较得出;
(3)要找到导体运动方向不变而磁场方向改变的一组数据;
(4)通过比较数据中的相同点和不同点,来得出电流方向的变化是由哪个因素引起的。
【解题过程】解:
(1)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电流。
(2)由表格中数据知,当开关断开时,不会有电流产生;若导体向上运动或向下运动时,不切割磁感线,此时电路中也没有电流,可得产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动。
(3)由表格中数据知,4和8的导体运动方向相同,磁场方向不同,电流表指针的偏转方向也不同,说明感应电流的方向与磁场的方向有关。
(4)比较第7次和第8次实验可知,磁场方向相同,导体的运动方向不同,电流表指针的偏转方向不同,说明感应电流的方向与导体运动的方向有关。
故答案为:(1)灵敏电流计指针是否偏转;(2)切割磁感线;(3)8;(4)感应电流的方向和导体运动的方向有关。
4. (江苏淮安,24,4) 在探究“产生感应电流的条件”实验中。
(1)实验中,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)该实验的结论是:闭合电路的一部分导体,在磁场中做 运动时,导体中就会产生感应电流。
(4)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。
【思路分析】(1)电路中有电流时,电流表的指针转动,因此可以通过观察电流表的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流;
(2)(3)产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动;
(4)通电导体在磁场中会受到力的作用。
【解题过程】解:
(1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流;
(2)闭合开关,若导体AB不动,左右移动磁体,导体做切割磁感线运动,电路中有感应电流;
(3)该实验的结论是: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)如果将小量程电流表换成电源,闭合开关后电流流过导体棒,导体棒受安培力作用,可以观察磁场对通电导体的作用。
故答案为:(1)电流表的指针是否偏转;(2)有;(3)切割磁感线;(4)电源。
5. (江苏泰州,30,4)如图所示,导体AB棒放在处于蹄形磁体磁场中的水平金属轨道上。
(1)接通电源,这时会看到导体AB运动起来,这表明 有力的作用。
(2)保持磁场方向不变,改变导体AB中的电流方向,导体AB的运动方向 (不变/改变)。
(3)通电后导体AB运动的过程中,是把 能转化为 能的过程。
【思路分析】通电导体在磁场中受力的作用;且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,由此分析解答。
【解题过程】解:
(1)接通电源,这时会看到导体AB运动起来,说明磁场对通电导体有力的作用;
(2)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,只要有一个因素改变,导体的受力方向就会改变;所以保持磁场方向不变,改变导体AB中的电流方向,导体AB的运动方向改变;
(3)通电后导体AB运动的过程中,消耗了电能,得到了导体运动的机械能,即把电能转化为机械能。
故答案为:(1)磁场对通电导体;(2)改变;(3)电;机械。
6.(江西省,26,7分)
智能手机进入平常百姓家,很多人对它爱不释手。瑞瑞同学学习了物理知识后,对手机的一些功能进行了科学探究。
(一)拍照功能
【提出问题】如图17所示,同一位置,拍同一地点,为什么会变大呢?
【猜想与假设】手机的镜头可能是一个焦距可以改变的凸透镜。
【设计实验】瑞瑞同学设计制作了一个焦距可以改变的凸透镜。
【设计实验】瑞瑞同学设计制作了一个水透镜,探究实验装置如图18所示。
【进行实验与收集证据】
(1)保证蜡烛和水透镜的位置不动,利用注射器注入或吸出水的多少,改变水透镜的厚薄,从而改变水透镜焦距;
(2)测出水透镜焦距的大小,并移动光屏,得到清晰的像后,将观察到的现象与数据记录在下表:
【分析与论证】
通过对实验序号2与5、3与6的数据分析,得出初步结论:在物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成实像的像距_________,像距与物距的比值越大,所成实像的大小_______(选填“越大”、“越小”或“不变”)
【评估】
(1)请你补充实验序号4中漏填的实验记录:____________;
(2)在成实像的情况下,焦距不同的凸透镜,成像的共同特点都是_________(选填“倒立”或“缩小”或“不变”)
(二)无线充电
如图19所示,是一个手机无线充电装置。该装置是利用了_________的原理对手机进行充电的。
(三)微信运动
利用微信运动软件,可以记录每天行走的步数。假如瑞瑞同学每天行走1万步,其平均步长为50m,由此可知瑞瑞同学每天大约行走_______km。
(四)振动模式
振动可以发声,某些手机的振动模式,是因为其内部有个微型电动机会带动转轴上的叶片振动,如图20所示,能实现振动功能的叶片可能是哪一种:________-。
【答案】(一)【分析与论证】越大 越大
【评估】(1)放大 (2)倒立
(二)电磁感应
(三)5
(四)B
【思路分析】(一)【分析与论证】根据凸透镜焦距的大小对成像的影响和凸透镜成像的规律来分析解答;
【评估】(1)根据物距和焦距的关系,结合凸透镜成像的规律来分析解答;
(2)根据凸透镜成实像的特点,结合题意来分析解答;
(二)根据无线充电技术的工作原理的相关知识,结合题意来分析解答;
(三)根据长度之间的换算的关系,结合题意来分析解答;
(四)当叶片的形状不规则时,电机带动它高速转动时,才会产生振动。
【解题过程】
解:(一)【分析与论证】凸透镜的焦距越大说明凸透镜越薄,所成的像会远离透镜,像距变大;
像距和物距的比值越大说明像距在变大,根据表格中所给的实像变化由大变小可知实像的大小越大;
【评估】(1)物距大小为30cm,像距大小为34cm,此时像距大于物距,成倒立放大的实像;
(2)实像的共同特点都是倒立的像;
(二)无线充电技术产生的电能,故填电磁感应现象;
(三)由题意可知,瑞瑞同学每天行走:;
(四)叶片对称分布时,转动后转轴是不会振动的。而当其非对称分布时,叶片转动起来后,由于惯性总要向其运动的切线方向飞出,使转轴不断改变位置从而发生振动,并带动手机整体振动。
四个答案中,只有B是不平衡的,电机带动它高速转动时,才会产生振动。