2024年物理中考复习-第19讲 磁生电的探究与应用（思维训练）（解析版）

2024年物理中考复习—磁生电的探究与应用（思维训练）（思维训练）2024年物理中考复习—磁生电的探究与应用（思维训练）（思维训练）课标解读课标解读1.电磁感应1.电磁感应电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流.感应电流产生的条件:①电路必须闭合;②只有一部分导体在磁场中运动;③在磁场中运动的导体必须做切割磁感线运动.导体中感应电流的方向与导体运动的方向,磁感线的方向有关.改变导体运动方向或磁感线的方向,感应电流方向将发生改变.当导体运动方向与磁感线方向同时发生改变时,感应电流方向不变.2.发电机发电机的原理:电磁感应现象,将机械能转化为电能.发电机的结构:交流发电机的主要组成部分是定子和转子.实验用的交流发电机定子是磁极,转子是线圈.发出高电压强电流的大型发电机是旋转磁极式发电机,线圈是定子,磁极是转子,由水轮机、内燃机来带动.思维方法思维方法左手定则与右手定则左手定则与右手定则感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线的方向有关.感应电流的方向可以用右手定则判定:伸开右手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿人手心,大拇指指向导体运动的方向，其余四个手指所指的方向就是感应电流的方向.通电导体在磁场中所受力的方向跟导体中电流方向和磁感线方向有关.受力方向可以用左手定则判定:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,当四指指向电流方向时,大拇指的指向就是导体的受力方向.例:如图所示,MN、PQ为金属导轨,AB、CD是可以在导轨上移动的金属导线，磁感线垂直于导轨所在平面且方向向下.CD静止,AB向左做切割磁感线运动,CD导线会发生什么现象?分析与解:AB、CD是可以在导轨上移动的金属导线,当AB向左做切割磁感线运动时,闭合电路ABCD中有电流通过，其方向用右手定则来判定,感应电流方向为:B→A→C→D→B.CD导线上有感应电流通过,方向为:C→D,通电导线CD在磁场中受到力的作用,作用力的方向用左手定则来判定，受力方向为向左.即CD导线也向左运动.AB的运动是外力使之运动,机械能转化为电能,CD的运动是由于CD中有电流,通电的CD在磁场中受力，电能转化为机械能.分析与解:AB、CD是可以在导轨上移动的金属导线,当AB向左做切割磁感线运动时,闭合电路ABCD中有电流通过，其方向用右手定则来判定,感应电流方向为:B→A→C→D→B.CD导线上有感应电流通过,方向为:C→D,通电导线CD在磁场中受到力的作用,作用力的方向用左手定则来判定，受力方向为向左.即CD导线也向左运动.AB的运动是外力使之运动,机械能转化为电能,CD的运动是由于CD中有电流,通电的CD在磁场中受力，电能转化为机械能.问题解决典例1.在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明用导线在固定的接线柱MN下悬挂一根轻质的铝棒ab，然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里，如图甲所示。

(1)小明闭合开关，看到铝棒稳定时如图乙所示。______(选填“发电机”或“电动机”)就是利用这一原理制成的。

(2)在探究导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的关系时，小明先仅对调磁极位置，闭合开关，观察到铝棒ab稳定时如图丙所示，由此可知通电导线在磁场中受力的方向与______方向有关。然后小明保持图甲中的磁极位置不动，将铝棒ab两端对调后接入电路，发现铝棒ab的摆动方向依然如图乙所示，由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。你认为小明的做法对吗？为什么？______。

(3)小明进一步猜想：在同一磁场中，磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关呢？为此小明决定在图丙所示的实验基础上，在电路中串入电流表，并通过将铝棒ab换成长短、粗细均相同但电阻更大的铁棒和电阻更小的铜棒来改变电路中的电流，进行对比实验。

①实验过程中，小明应根据______(选填“电流表的示数”或“导线摆动角度”)来推断通电导线在磁场中的受力大小。

②闭合开关，小明发现铁棒稳定时的位置都如图丁所示，与丙图实验现象相比，小明感到非常困惑。请你指出小明实验设计中存在的问题并提出改进方法。

存在问题：______。

改进方法：______。

(4)若想利用小明的实验装置继续探究电磁感应现象，我们只需将图甲中的______(选填“开关”、“铝棒ab”或“电源”)替换成______即可。【答案】电动机

磁场

不对，相对于磁场而言，电流方向没有改变

导线摆动角度

铁棒在磁场中会受到磁铁的吸引力

将丁图中的铁棒换成与丙图相同的铜棒

电源

铝棒

【解析】解：

(1)据图可知，当金属棒中通电后，金属棒会受力运动，即说明通电导线在磁场中受力的作用，电动机就是利用该原理制成的；

(2)在探究导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的关系时，小明先对调磁极位置，闭合开关，观察到铝棒ab稳定时如图丙所示，即此时的磁场方向改变，电流方向没有变，所以由此可知通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向有关；

然后小明保持图甲中的磁极位置不动，将铝棒ab两端对调后接入电路，在该过程中，相对于磁场而言，电流方向没有改变，由此可知小明的做法是错误的；

(3)①为了探究磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关，即改变电流的大小，观察金属棒受力的大小即可，故通过观察金属棒摆动的幅度即可；

②长短、粗细相同的铁棒比铝棒电阻大，根据欧姆定律I=UR可知，在电源电压一定时，通过铁棒的电流小，在磁场强度相同时，电流越小，导体受到的磁场力越小，所以铁棒比铝棒摆动的幅度小；

所以实验中存在问题是：铁棒在磁场中会受到磁铁的吸引力；

改进方法是：将丁图中的铁棒换成与丙图相同的铜棒；

(4)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叫做电磁感应现象，因此可知，若想利用小明的实验装置继续探究电磁感应现象，我们只需将图甲中的电源替换成铝棒即可。

故答案为：(1)电动机；(2)磁场；不对，相对于磁场而言，电流方向没有改变；(3)①导线摆动角度；②铁棒在磁场中会受到磁铁的吸引力；将丁图中的铁棒换成与丙图相同的铜棒；(4)思维点拨思维点拨(1)电动机就是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；

(2)(3)通电导线在磁场中受力的作用，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关；所受磁场力的大小与电流的大小和磁场的强弱有关；

(3)电磁感应现象：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，据此进行分析。典例2.如图甲，磁场对导体的力F竖直向上，请你分别在图乙和图丙中画出：

①闭合开关时磁场对导体ab的力(用Fab表示)；

②闭合开关时磁场对导体cd的力(用Fcd表示)；

③闭合开关时磁场对导体a'b'、c'd'的力(用Fa'b'、Fc'd'【答案】解：图甲中，电源左侧为正极、右侧为负极，则导体棒中的电流方向垂直于纸面向里，磁体间的磁场方向从右向左，导体受到磁场力的方向是竖直向上的；

①②图乙中，电源正负极与图甲相反，闭合开关后，ab中的电流方向垂直于纸面向外(即从b到a)，磁体间的磁场方向从右向左，与甲图中的电流方向相反，磁场方向相同，所以ab与图甲中导体受到磁场力的方向相反，即Fab方向竖直向下；由于cd中的电流方向与ab中的电流方向相反，磁场方向相同，则cd的受力方向与ab的受力方向相反，即Fcd竖直向上；

③图丙中，电源正负极与图甲相同，闭合开关后，a'b'中的电流方向垂直于纸面向里(即从a'到b')，而磁体间的磁场方向是从左向右，与甲图中的电流方向相同，磁场方向相反，所以a'b'与图甲中导体受到磁场力的方向相反，即Fa'b'竖直向下；由于c'd'中的电流方向与a'b'中的电流方向相反，磁场方向相同，则c'd'的受力方向与a'b'的受力方向相反，即Fc'd'竖直向上。

据此作图如下：

【解析】本题考查了影响磁场力方向的因素，看懂图示、找出与甲图的相同点和不同点是解题的关键。思维点拨思维点拨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；当只改变其中一个因素时，磁场力的方向发生改变；当两个因素都改变时，磁场力的方向不变。典例3.图甲为一台简易电动机，它由一节旧电池、小块铷磁铁和线框组成，磁铁吸在电池下端，线框由裸铜导线绕制；图乙为电动机工作原理图，箭头表示磁感线方向。根据图乙可知，磁铁上端为______(填“N”或“S”)极；已知磁场对线框左边的作用力垂直于纸面向里，则线框右边受到的磁场力垂直于纸面______(填“向外”或“向里”)，线框在转动过程中将______能转化为______能。

【答案】N

向外

电

机械

【解析】解：图甲为一台简易电动机，它由一节旧电泡、小块铷磁铁和线框组成，磁铁吸在电池下端，线框由裸铜导线绕制；图乙为电动机工作原理图，箭头表示磁感线方向。根据图乙可知，在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极，磁铁上端为N极；已知磁场对线框左边的作用力垂直于纸面向里，根据左手定则判断，电流相反，线框右边受到的磁场力垂直于纸而向外，线框在转动过程中将电能转化为机械能。

故答案为：N；向外；电；机械。思维点拨思维点拨在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极。根据左手定则判断受力；电动机是电能转化为机械能。本题考查了磁场相互作用、磁场对电流的作用、电动机的能量转化、影响磁场受力方向的因素等知识，涉及的知识较多，但难度不大，熟练应用相关基础知识即可正确解题。典例4.小明在探究“怎样产生感应电流”的实验中，用导线将金属棒、开关、灵敏电流

计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题；

(1)悬挂金属棒静置于∪形磁铁的磁场中，此时两极正对区域磁感线的箭头方向是

竖直向______(选填：“上”或“下“)。

(2)灵敏电流计的作用是用来检测______的。若闭合开关后并未发现电流计指针偏转，经检查器材均完好，各器材间连接无误，那么接下来你认为最应该关注的器材是______。

(3)小明认为是原来磁铁的磁性太弱所致，他提岀更换磁性更强的磁铁，就在他移动原磁铁时，你发现电流计的指针出现了晃动，你认为接下来最应该做什么来找到让电流计指针偏转的原因______。(仅写出最应该进行的一步操作)

(4)就根据上述探究过程，小明就说：“我们找到产生感应电流的秘密了!”此时你对小明的“成果发布”作何评价？______。【答案】(1)下；

(2)感应电流；金属棒；

(3)使金属棒沿水平方向快速切割磁感线运动；

(4)不合理的，因为只做了一次实验，得出的结论具有偶然性，不具有普遍性，应该用不同种类的金属棒，还要使金属棒朝各个方向运动。

【解析】解：(1)在磁体外部磁场方向总是从N极出发指向S极，如图所示此时两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向下；

(2)灵敏电流计是测量电流的仪表，所以在此实验中是用来检测感应电流的；闭合开关，电流表指针未偏转，说明没有感应电流产生。此时金属棒是静止的，所以接下来最应该关注的是金属棒，观察金属棒运动后会不会有电流的产生；

(3)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，移动原磁铁时，发现电流计的指针出现了晃动，产生了感应电流，所以下一步我们应使金属棒沿水平方向快速切割磁感线运动，观察是否会产生感应电流；

(4)在整个的实验中，只进行了一次实验就得出结论是不合理的，因为只做了一次实验，得出的结论具有偶然性，不具有普遍性，应该用不同种类的金属棒，还要使金属棒朝各个方向运动；

故答案为：(1)下；(2)感应电流；金属棒；(3)使金属棒沿水平方向快速切割磁感线运动；(4)不合理的，因为只做了一次实验，得出的结论具有偶然性，不具有普遍性，应该用不同种类的金属棒，还要使金属棒朝各个方向运动。

本题考查电磁感应现象的实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。思维点拨思维点拨(1)在磁体外部磁场方向总是从N极出发指向S极；

(2)(3)灵敏电流计是测量电流的仪表；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；

(4)多次实验得出结论才具有普遍性；典例5.探究电磁关系的实验装置如图所示，把甲、乙装置中的导体棒ab、cd组成电路。施加动力使悬挂的导体棒cd沿水平方向向左运动时，看到导体棒ab在导轨上也向左运动。

(1)此过程中，甲装置的实现了

的能量转化，与

(选填“发动机”或“电动机”)的原理相同；乙装置实现的原理是

；在ab、cd组成电路中，

(选填“ab”或“cd”)相当于用电器。

(2)若使导体棒cd沿水平方向右运动，则导体棒ab将向

运动；若使导体棒cd沿竖直方向上下运动，则导体棒ab将

。【答案】电能转和机械能

电动机

电磁感应

ab

右

不动

【解析】解：

(1)施加动力使悬挂的导体棒cd沿水平方向，向左运动时，导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，通电的ab在磁场中受力运动，电能转化为机械能，这是电动机的工作原理；乙中产生了感应电流，这是电磁感应现象；在ab、cd组成电路中，ab相当于用电器。

(2)若使导体棒cd沿水平方向右运动，需要改变电流的方向，由于感应电流的方向与导体运动方向、磁场方向有关，保持磁场方向不变，所以可以使导体棒ab将向右运动；

若使导体棒cd沿竖直方向上下运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，则导体棒ab将不动。

故答案为：(1)电能和机械能；电动机；电磁感应；ab；(2)右；不动。思维点拨思维点拨(1)闭合电路的一部分导体在磁场做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象。

(2)电动机的根据通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的。

(3)通电导体受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关；感应电流的方向与导体运动的方向、磁场的方向有关。

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，发电机是利用电磁感应原理工作的。典例6.如图所示，图甲为动圈式话筒的构造示意图，对着话筒说话时，声音使膜片振动，带动线圈在磁场中振动，话筒与

的工作原理相同，图乙为扬声器，它与

的工作原理相同(选填“发电机”或“电动机”)。【答案】发电机

电动机

【解析】解：图甲为动圈式话筒的构造示意图，对着话筒说话时，声音使膜片振动，带动线圈在磁场中振动，切割磁感线产生电流，将振动转化为变化的电流，话筒与发电机的工作原理相同，图乙为扬声器，通电线圈在磁场中受到力的作用，带动锥形纸盆振动，它与电动机的工作原理相同。

故答案为：发电机；电动机。

知道电磁感应现象和磁场对电流的作用；知道发电机和电动机的基本原理；知道话筒和扬声器的基本原理。思维点拨思维点拨(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应，发电机和动圈式话筒就是利用该原理来工作的。

(2)通电导体在磁场中会受到力的作用，电动机和扬声器就是利用该原理来工作的。思维方法天地思维方法天地一、单选题1.2019年12月17日，我国第一艘国产航空母舰“山东舰”在海南三亚某军港交付海军，目前“山东舰”上“歼-15”飞机仍然采用滑跃式起飞。据透露，中国下一艘很可能是电磁弹射航母，将采用自行研制的电磁弹射器，如图所示。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。下列实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是(

)A. B.

C. D.【答案】C

【解析】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、该实验为奥斯特实验，说明了电流周围存在着磁场，故A错误；

B、图中没有电源，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，为电磁感应实验，故B错误；

C、图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器工作原理相同，故C正确；

D、该实验是电磁铁的实验，是利用电流的磁效应工作的，故D错误。

故选：C。

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。2.如图甲，磁场对导体的力F竖直向上，用Fab，Fcd，Fa'b'，Fc'd'分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a'b'、c'd'的力，则(

)A.Fab竖直向下，Fcd竖直向下 B.Fab竖直向上，Fcd竖直向下

C.Fa'b'竖直向上，Fc'd'竖直向下【答案】D

【解析】【分析】

本题考查了影响磁场力方向的因素，看懂图示、找出与甲图的相同点和不同点是解题的关键。

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；当只改变其中一个因素时，磁场力的方向发生改变；当两个因素都改变时，磁场力的方向不变。

【解答】

图甲中，电源左侧为正极、右侧为负极，则导体棒中的电流方向垂直于纸面向里，磁体间的磁场方向从右向左，导体受到磁场力的方向是竖直向上的；

图乙中，电源正负极与图甲相反，闭合开关后，ab中的电流方向垂直于纸面向外(即从b到a)，磁体间的磁场方向从右向左，与甲图中的电流方向相反，磁场方向相同，所以ab受到磁场力Fab的方向是竖直向下的；由于cd中的电流方向与ab中的电流方向相反，磁场方向相同，则cd的受力方向与ab的受力方向相反，即磁场力Fcd的方向是竖直向上的，故AB错误；

图丙中，电源正负极与图甲相同，闭合开关后，a'b'中的电流方向垂直于纸面向内(即从a'到b')，而磁体间的磁场方向是从左向右，与甲图中的电流方向相同，磁场方向相反，所以a'b'与图甲中导体受到磁场力的方向相反，即Fa'b'的方向是竖直向下的；由于c'd'中的电流方向与a'b'中的电流方向相反，磁场方向相反，则c'd'的受力方向与a'b'的受力方向相反，即磁场力3.如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同

(

)

A.AB段与BC段 B.AB段与ED段 C.BC段与ED段 D.ED段与FE段【答案】B

【解析】解：如图磁场方向相同，若电流方向相同，则通电导体的受力方向相同，

BAFE段和BCDE段并联在电源上，所以AB电流向下、EF电流向上、CB电流向上、DE电流向下，

AB和ED电流方向相同，受到磁场作用力方向相同，

EF和CB电流方向相同，受到磁场作用力方向相同。

故选：B。

通电导体在磁场中受力而运动，导体的受力方向跟电流的方向、磁场方向有关。在磁场方向一定时，电流方向改变，导体受力方向改变；在电流方向一定时，磁场方向改变，导体受力方向改变。

本题关键在于线圈的两部分是并联在电路中，分析各段的电流方向，再判断受到磁场力的方向。4.小明所在的课外实践小组做了一个实验，在电池负极下面吸附一块圆柱形的强磁铁，把铜丝折成如图甲所示的形状，然后把铜丝放在电池上进行通电，如图乙所示，调整铜丝与磁铁的接触点至合适的位置，铜丝会以电池为轴心而不停地转动，相当于一个小型电动机，此装置的工作原理是(

)

A.电流的磁效应 B.磁场对电流的作用 C.电磁感应现象 D.磁极间的相互作用【答案】B

【解析】【分析】

本题主要通过一个简单的实验装置，考查了我们对通电导体在磁场中受力这一实验的理解。

明确实验装置的结构，根据磁场对电流的作用可做出判断。

【解答】

由题意可知，一节电池的负极吸附着一块圆柱形强磁铁，用铜导线做成一个如图所示的框架，调整铜丝与磁铁的接触点至合适的位置，铜丝会以电池为轴心而不停地转动，这是利用了通电导体在磁场中受力的原理而使铜框架转动的，即磁场对电流的作用，这是电动机的原理，故B正确，ACD错误。5.在物理学中，用⊗表示电流的方向垂直于纸面向里，用⊙表示电流的方向垂直于纸面向外．如图所示，通电直导体a在磁场中受到一个既跟电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直的水平向左的磁场力F，下列选项的四种情况中，通电直导体b受到的磁场力方向水平向左的是

(

)

A. B. C. D.【答案】B

【解析】略6.如图所示为直流电动机的工作原理，以下相关的分析中正确的是(

)

A.电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能

B.电动机中的线圈转动是利用了惯性，所以线圈质量越大越好

C.电动机的线圈转动一周的过程中电流方向改变两次

D.电动机工作时，线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电【答案】C

【解析】解：A、电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，但也有少部分转化为内能，故A错误；

B、电动机中的线圈转动是利用了惯性，但线圈的质量不能太大，太大启动时也困难，故B错误；

C、电动机工作过程中，线圈中的电流方向周期性变化，转一周电流方向改变2次，故C正确；

D、电动机工作过程中，线圈在磁场中切割磁感线，因此在线圈中也产生感应电流，线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电。故D错误。

故选：C。

直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的；通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。

闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。这就是电磁感应现象。

此题主要考查的是学生对电动机原理、能量转化和产生感应电流条件的了解和掌握，基础性题目。7.郑开第十五届马拉松比赛4月16日开赛，比赛中采用感应芯片计时，当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点时，芯片里的线圈产生感应电流，从而激发芯片发送编码信息，系统实时获取信息进行计时。下列器件的工作原理与它相同的是(

)A.电磁起重机 B.动圈式话筒

C.扬声器 D.电铃【答案】B

【解析】解：采用感应芯片计时，参赛者须按要求正确佩带计时芯片，当参赛者通过起点、终点设置的磁感应带时，芯片里的线圈切割磁感线运动，因此线圈中就会产生感应电流，从而激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。手压电筒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，使灯泡发光。

A、电磁起重机利用的是电流的磁效应；故A错误，

B、动圈式话筒的工作原理是电磁感应；故B正确，

C、扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动的原理；故C错误；

D、电铃利用的是电流的磁效应，故D错误；

故选：B。

电磁感应现象：闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。

本题考查了电磁感应现象的应用，难度不大，属于基础题。8.如图甲是一种地震自动报警仪，其简化结构如图乙所示，当有地震发生时，金属球会在磁环中来回摆动产生感应电流，使报警器响起发出警报，下列说法正确的是(

)A.金属杆反方向摆动时，产生感应电流的方向会改变

B.金属杆运动产生感应电流的过程，将电能转化为机械能

C.利用这个装置的原理，生活中制成了电动机

D.此过程产生的感应电流与干电池提供的电流完全相同【答案】A

【解析】解：当有地震发生时，金属球会在磁环中来回摆动，会做切割磁感线运动，产生了感应电流，这是电磁感应现象，此过程中机械能转化为了电能，利用该原理制成了发电机；产生的感应电流是交流电，而电池提供的电是直流电；

金属杆反方向摆动时，磁场方向不变，导体运动方向发生了变化，则产生感应电流的方向会改变；

综上所述，A正确、BCD错误。

故选：A。

闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会有感应电流产生；导体中感应电流的大小与磁场的方向、导体运动的方向有关；人们根据电磁感应现象制成了发电机。

本题考查了电磁感应现象，属于基础题。二、填空题9.小明向同学们介绍自己观察白炽灯的新发现：将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示，可以观察到灯丝晃动。请你为同学们解释一下理由：

。【答案】通电导体在磁场中会受到力的作用

【解析】解：通电导体在磁场中会受到力的作用；将磁体靠近发光的灯泡时，由于灯泡中有电流通过，并且是交流电，所以会受到磁场力的作用，而且磁场力的方向在时刻发生改变，所以灯丝会抖动。

故答案为：通电导体在磁场中会受到力的作用。

通电导体在磁场中受力运动，电动机就是利用这个原理制成的。

该题考查了通电导线在磁场中受力运动的应用，是一道基础性题目，难度不大。10.亮亮同学在新闻上看到“福建舰”上使用了电磁弹射装置，从网上查阅了某电磁弹射装置的原理；给线圈提供电流时产生磁场，炮弹(铁质)被磁化，受到强大的吸引力而加速运动，达到线圈中间时，迅速断电，炮弹飞出炮口(如图)。当线圈通电时，炮弹头是______(选填“S”或“N”)极。断电后，炮弹还能继续飞行，是因为炮弹具有______。

【答案】S

惯性

【解析】解：(1)由图可知，电流从通电螺线管(炮管)的左端进入，从右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管(炮管)的左端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，炮弹头是S极。

(2)断电后，炮弹还能继续飞行，是因为炮弹具有惯性，仍然要保持原来的运动状态。

故答案为：S；惯性。

(1)利用安培定则，根据电流方向确定通电螺线管(炮管)的磁极，然后根据磁极间的相互作用判断炮弹头的磁极。

(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。

本题考查安培定则的应用、惯性，属于比较简单的习题，掌握基础知识很重要。11.实验发现，当两条平行放置的直导线a、b中通以相同方向的电流时，两根导线相互吸引，如图所示。使导线b受力的施力物体是_________。如果只改变导线a中的电流方向，两根导线间_________(选填“有”或“没有”)作用力，你判断的依据是________________。

【答案】磁场；有；a中电流方向改变磁场依然存在，仍然对b有作用力

【解析】【分析】

本题考查了通电导线产生的磁场及磁场对电流的作用，看似是高中知识，仔细审题，是可以用初中所学知识解决的，只是要求灵活运用所学知识。

(1)由图中显示的现象是靠拢判断两导线之间的作用力，根据力进行分析施力物体；

(2)两导线的电流都产生磁场，电流之间的作用也是通过磁场产生力的作用。

【解答】

解：通电导线a的周围有磁场，通电导体b放在了通电导线a的磁场内，受到磁场的作用；

使导线b受力的施力物体是磁场；如果只改变导线a中的电流方向，也就改变了a产生磁场的方向，因此对b有反方向的作用力，导线a仍然对b有作用力。

故答案为：磁场；有；a中电流方向改变磁场依然存在，仍然对b有作用力。12.研究电动机的工作过程。

(1)电动机的工作原理是磁场对__________________有力的作用。图甲中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是__________________。线圈从图示位置再转动________度后线圈将恰好达到平衡位置，并最终停在该位置。(2)图乙中的线圈可以持续转动，是因为它加装了________，该装置能在线圈________(选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。(3)图丙所示的电动机模型中，调换器件________(填图中的序号)的放置可方便改变电动机的转动方向。【答案】(1)电流(或通电线圈)；电流方向相反；90

；(2)换向器；刚转过；(3)①。

【解析】(1)电动机的工作原理是磁场对电流(或通电线圈)有力的作用。线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关；甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，是因为两侧的电流方向相反。当线圈从图示位置再转动90度后，线圈将恰好达到平衡位置，此时受力平衡，最终会停在该位置。

(2)乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，它能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。

(3)因为线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，所以丙图所示的电动机模型中，调换器件①的放置，可改变磁场的方向，可方便改变电动机的转动方向。13.小亮同学在学习了“电和磁”的知识后，用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置，闭合开关S后甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，小灯泡发光。在此过程中，将电能转化为机械能的装置是________(选填“甲”或“乙”)。乙的工作原理是________，生活中应用这一原理工作的还有________(选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)。如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是________________。

【答案】甲

【解析】闭合开关S后，电源与甲电动机接通，电流通过甲电动机的线圈，线圈在磁场中受力而转动，将电能转化为机械能；甲电动机带动乙电动机一起转动，乙电动机内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，小灯泡发光，此时乙电动机相当于发电机，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象；“动圈式话筒”的原理是电磁感应现象，“动圈式扬声器”的原理是通电导体在磁场中受力而运动；通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关，如果将电池组正负极对调，电流方向改变，则甲电动机转动方向改变。14.小金做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中：

(1)甲装置应用的原理是______。

(2)乙中导体cd运动过程中，电能转化成______能。

(3)丙图是电吉他主要部件的基本结构图，当接动金属吉他弦产生振动时，经一系列转化后将电信号转为吉他的声音信号，其工作原理与______(连填“甲”或“乙”)相同。【答案】电磁感应

机械

甲

【解析】解：(1)由题干图可知：闭合开关，将导体ab水平向右移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会有感应电流产生，这是利用电磁感应现象的原理实现的，此时导体ab相当于电源；

(2)此时cd有电流通过，在磁场中受力的作用而运动，将电能转化为机械能；

(3)根据图丙可知，没有电源，通过拨动弦转化为电信号，最后转为声音信号，因此该过程为电磁感应现象，与发电机原理相同，即与甲的原理相同。

故答案为：(1)电磁感应；(2)机械；(3)甲。

(1)电磁感应现象，即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，此时电路中就会产生感应电流，即发电机就是利用该原理制成的；

(2)直流电动机原理是通电导线在磁场中受力的作用；

(3)根据电动机和发电机的原理进行判断。

电磁感应和磁场对通电导体的作用其主要区别在于前者为因动而电，后者为因电而动，所以电路结构是不相同的。三、作图题15.(1)小红连接了如图所示的电路，金属棒a置于磁场中(符号“×”表示磁场方向垂直于纸面向里)且与金属导轨接触良好。闭合开关后，金属棒a受到向右的磁场力作用；若改变金属棒中的电流方向，则金属棒a受到______的磁场力作用(选填“向右”或“向左”)。

(2)如图所示，金属棒b和导轨接触良好，小红拉着金属棒b水平向右运动，电阻R2中______电流通过(选填“有”或“没有”)

(3)如图所示，电磁铁通电时，铁块A静止不动，这是因为电磁铁对A的吸引力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)A受到的摩擦力，改变电磁铁中的电流方向，A受到电磁铁的力的方向______(选填“改变”或“不变”)

【答案】①.向左

②．没有

③．等于

④．不变

【解析】(1)[1]图中，闭合开关，金属棒a受到水平向右的磁场力作用，磁场方向不变，若改变金属棒中的电流方向，则金属棒a的受力方向会改变，会受到水平向左的磁场力的作用。

(2)[2]小红拉着金属棒b水平向右运动，金属棒b没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，所以电阻R2中没有电流流过。

(3)[3]电磁铁通电时，铁块A静止不动，这时铁块A处于平衡状态，受到平衡力的作用，因此电磁铁对A的吸引力等于A受到的摩擦力。

[4]改变电磁铁中的电流方向，电磁铁的磁极发生变化，但都会吸引铁块A，A四、实验探究题16.李红准备按照课堂上“探究通电导体在磁场中受力运动”的实验装置进行实验探究，装置如图所示。为了达到探究目的，李红重新安装了仪器，并且多串联了一个滑动变阻器和电流表，以便改变通过导体的电流大小。闭合电路后，她先逐渐增大电流，观察导体的运动情况，获得表一的数据；接着她在保持电流大小和磁场强弱不变的情况下，使位于磁场中的导体变短，观察导体的运动情况，获得表二的数据。

表一电流大小(A)0.20.40.6导体的运动速度慢较快快表二导体的长短(cm)1063导体的运动速度快较慢慢请你回答下列问题：

(1)从表一的数据分析，李红应当断定：______一定时，______越大，导体______。

(2)从表二的数据分析，李红应当断定：______一定时，______越大，导体______。

(3)李红的实验中漏掉了一个探究，请你简单设计一个实验过程，帮助李红完成整个探究过程，并将实验中可能出现的现象、实验能够获得的结论描述出来。

探究题目：______；

探究实验简述：______；

实验中可能出现的现象：______；

这一现象能够获得的结论：______。【答案】磁场的强弱和导体的长度

流过导体的电流

在磁场中受到的力越大

磁场的强弱和流过导体的电流

导体的长度

在磁场中受到的力越大

通电导体在磁场中受到力的大小与磁场的强弱是否有关

控制流过导体的电流大小和导体在磁场中的长度保持不变，更换不同的磁体进行实验，观察导体的运动情况

当磁体的磁场增强时，导体的运动速度越快

当流过导体的电流大小和导体在磁场中的长度一定时，磁场越强，导体在磁场中受到的力越大

【解析】解：(1)由表一的数据知，当磁场的强弱和导体的长度一定时，电流越大，导体运动的速度越快，导体在磁场中受到的力越大；

(2)由表二的数据知，当磁场的强弱和流过导体的电流一定时，导体的长度越长，导体运动的速度越快，导体在磁场中受到的力越大；

(3)通电导体在磁场中受到的力大小与磁场的强弱、流过导体的电流大小和导体处于磁场中的长度有关，所以探究的题目是：通电导体在磁场中受到力的大小与磁场的强弱是否有关；

根据控制变量法知，实验的大致过程是：控制流过导体的电流大小和导体在磁场中的长度保持不变，更换不同的磁体进行实验，观察导体的运动情况；

实验中可能出现的现象是：当磁体的磁场增强时，导体的运动速度越快；

则可得出的结论是：通电导体在磁场中受到力的大小与磁场的强弱有关。

故答案为：(1)磁场的强弱和导体的长度；流过导体的电流；在磁场中受到的力越大；

(2)磁场的强弱和流过导体的电流；导体的长度；在磁场中受到的力越大；

(3)通电导体在磁场中受到力的大小与磁场的强弱是否有关；

控制流过导体的电流大小和导体在磁场中的长度保持不变，更换不同的磁体进行实验，观察导体的运动情况；

当磁体的磁场增强时，导体的运动速度越快；

当流过导体的电流大小和导体在磁场中的长度一定时，磁场越强，导体在磁场中受到的力越大。

(1)(2)根据控制变量法的思想，结合表格中的数据，总结出合理的结论；

(3)李红还没有探究磁场中的通电导体受到的力的大小是否已磁场的强弱有关，按照科学探究的一般步骤和控制变量法的思想进行分析。

本题考查了磁场对通电导线的作用和控制变量法，需熟练掌握影响通电导线在磁场中受到力的大小的因素，题目难度适中。17.小娟为了弄清电动机的工作原理，做了如下实验：

(1)她利用图所示装置探究磁场对通电导体的作用，为了使实验顺利进行，导体棒ab应选用______(选填“铁棒”或“铜棒”)；

(2)闭合开关时，发现导体棒ab向右运动，若只对调磁体两极，再次闭合开关，观察到导体棒ab将向左运动，说明磁场对通电导体的作用力的方向与______方向有关，这一过程中电能主要转化为______能；

(3)将导体棒换成线圈放入磁场中，如图甲所示，闭合开关，ab边中电流方向是从a至b，此时ab边受到磁场对它竖直向上的力，使线圈顺时针转动，当线圈转至如图乙所示的位置时，ab边中电流方向

______发生改变(选填“会”或“不会”)，此时ab边所受磁场对它作用力的方向不变，力会阻碍线圈继续转动；

(4)为使电动机的线圈能持续转动，在如图甲所示结构的基础上加上两个半铜环，用电刷与铜环接触，如图丙所示。当线圈转至图丙所示的位置时，电流方向从a至b，ab边所受磁场对它作用力方向竖直向上，线圈转至图丁所示的位置时，ab边中电流方向从______，ab边所受磁场对它作用力的方向______，从而使得线圈能够持续转动，所加的这个结构称为______。【答案】铜棒

磁场

机械

不会

b至a

竖直向下

换向器

【解析】解：(1)探究磁场对电流的作用时，因为磁体能够吸引磁性材料(铁、钴、镍等)，所以通电导体不能为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验，而是铜棒；

(2)闭合开关时，发现导体棒ab向右运动，若只对调磁体两极，再次闭合开关，观察到导体棒ab将向左运动，说明磁场对通电导体作用力的方向与磁场方向有关，在这一过程中消耗电能，得到机械能，即将电能主要转化为机械能；

(3)甲图中闭合开关，ab边中电流方向是从a至b，此时ab边受到磁场对它竖直向上的力，使线圈顺时针转动，当线圈转至如图乙所示的位置时，ab边中电流方向仍然从a到b，ab边受到磁场对它的力仍然竖直向上，这时力会阻碍线圈继续转动；

(4)如图丙所示。当线圈转至图丙所示的位置时，电流方向从a至b，ab边所受磁场对它作用力方向竖直向上，线圈转至图丁所示的位置时，ab边中电流方向从b至a，此时ab边所受磁场对它作用力的方向改变，即竖直向下，所加的这个结构称为换向器，其作用是当线圈转过平衡位置时自动改变线圈中电流的方向。

故答案为：(1)铜棒；(2)磁场；机械；(3)不会；(4)b至a；竖直向下；换向器。

(1)磁性材料包括铁、钴、镍等；磁体能够吸引磁性材料，在该实验中通电导体不能为磁性材料；

(2)改变电流的方向或磁场的方向都可以改变通电导体的受力方向，从而使其运动方向不同，若电流的方向和磁场的方向都同时改变，不可以改变通电导体的受力方向；电动机工作时消耗电能得到机械能；

(3)根据图判断出ab边中电流方向是否变化；

(4)根据图判断出ab边中电流方向，由电流方向从a至b，ab边所受磁场对它作用力的方向判断出丁图ab边所受磁场对它作用力的方向；

根据换向器的作用分析解答。

此题主要考查了磁场对电流的作用，明确磁场力方向的影响因素是解题的关键。18.如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。

(1)实验时，小明通过观察______来判断电路中是否产生感应电流。

(2)小明进行了如图乙所示的5次操作，其中能产生感应电流的是______(选填所有符合要求的操作序号)。

(3)完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施：______。

(4)利用“磁生电”工作的装置有______(选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”)。【答案】电流表的指针是否偏转

①③④

换一个磁性更强的磁体

动圈式话筒

【解析】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，这用到了转换法；

(2)①当导体AB水平向右运动