八下尖子生培优1.5磁生电（解析）

磁生电考点目录：考点一、电磁感应，交流发电机工作原理考点二、感应电流的影响因素（实验探究）习题训练：考点一、电磁感应，交流发电机工作原理1.探究“感应电流产生条件”的实验装置，图中a、b接线柱应连接（B）A.电源 B.灵敏电流表 C.电压表 D.电流表2、关于交流发电机中的电流,下列正确的说法是(D)A、线圈中产生的电流是直流电,而供给外部电路的电流是交流电;B、线圈中产生的电流是直流电,而供给外部电路的电流是直流电;C、线圈中产生的电流是交流电,而供给外部电路的电流是直流电;D、线圈中产生的电流是交流电,而供给外部电路的电流仍是交流电。3.若地磁场在某区域的磁场强弱和方向处处相同，小明在该区域某处竖直拿着闭合的矩形导电线圈面向南方，如图，则能使线圈中产生感应电流的操作是（

）A.南北移动线圈

B.将线圈转至水平

C.东西移动线圈

D.上下移动线圈【答案】B【解析】ACD、整个闭合电路都在磁场中，不是一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，不符合产生感应电流的条件，因此无感应电流产生，故ACD均不符合题意；B、将线圈从竖直转至水平，闭合电路，是部分导体在磁场中做了切割磁感线运动，因此会产生感应电流，回路的有效面积发生变化，磁通量发生了变化，可以产生感应电流，故B符合题意。故选：B【分析】产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，即回路中的磁通量发生变化，满足上述条件，导体中才有感应电流。4.如图，课外探究小组的同学，把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合回路．两个同学迅速摇动这条电线，可以发电使电流表发生偏转．你认为这两个同学朝哪个方向站立时，发电的可能性比较大？（

）A.朝东西方向站立

B.朝南略偏东方向站立

C.朝南北方向站立

D.朝北略偏东方向站立【答案】A【解析】由于地球的周围存在磁场，且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极，所以当两个同学在迅速摇动电线时，总有一部分导线做切割磁感线运动，因此电路中就产生了感应电流，导致了电流表的指针偏转。要使感应电流变大，就要使导线尽可能地切割更多的磁感线，由于磁感线是南北方向的，所以两个同学东西方向站立，切割的磁感线最大，即产生的感应电流最大。故选A【分析】电流表指针偏转，可以确定这是电磁感应现象。因此要使产生的感应电流变大，就要使导体切割更多的磁感线，结合地磁场的方向即可确定这两个同学的站立方向。5.如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线．当线框从位置A向右匀速移动到位置B时，线框内产生感应电流的情况，下列说法中正确的是（

）A.无→有→无→有→无

B.无→有→无

C.没有感应电流

D.一直有感应电流【答案】A【解析】感应感应电流的条件可知，线框A进入磁场前，不能切割磁感线，因此无感应电流产生；当线框A从刚进入到全部进入前，上下两边没有切割磁感线，左右两边切割磁感线。当线框向右运动时，右边的导线做切割磁感线运动，其左边处于磁场外，符合产生感应电流的条件，此时有感应电流产生；当线框A全部进入磁场后，整个闭合电路都在磁场中，不是一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，不符合产生感应电流的条件，因此无感应电流产生；当线框A刚从磁场中出来到全部出来前，线框左边做切割磁感线运动，符合产生感应电流的条件，此时有感应电流产生；当线框A全部出来后，不能切割磁感线，因此无感应电流产生，故A选择正确。故选A6.（2019八下·秀洲月考）发光二极管只允许电流从二极管的正极流入，负极流出。小明设计了如图所示的装置，使线圈沿水平方向左右移动，此时会看见两只发光二极管________，该装置发光的根据是________原理。【答案】交替发光；电磁感应【解析】线圈中间的磁铁会产生磁场，外面的线圈相当于闭合电路的部分导体，根据电磁感应的原理进行解答即可。

【解答】线圈沿水平方向左右移动时，会切割磁感线，这时会在线圈中产生方向不断变化的电流；一会电流从二极管的正极流入，负极流出，一会没有电流流过，因此两个二极管交替发光，该装置发光的根据是电磁感应现象。

7.如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线．现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动，说明铜棒里________（选填“有”或“无”）电流产生，EF受到的是磁场力的作用．当拉动GH使其向右移动时，EF应向________（选填“左”或“右”）移动，理由是：________；此过程中能量的转化是：________。【答案】有；右；运动方向的改变，导致感应电流方向变化，导致受力方向改变；机械能电能机械能【解析】GH运动产生感应电流，GH当做电源，把电流提供给EF，从而使EF受磁场力而产生运动，所以也会向左运动；拉动GH使其向右移动时，EF应向右运动．这是由于感应电流的方向和导体运动的方向有关，感应电流的方向改变，导致运动方向改变；此过程的能量的转化是：机械能转化为电能，电能又转化为机械能。故答案为：有，右，运动方向的改变，导致感应电流方向变化，导致受力方向改变，机械能电能机械能【分析】导体GH在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，EF中有电流通过，其在磁场中受力运动；从决定感应电流方向的因素入手分析，结合通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关，即可确定拉动GH使其向右移动时铜棒EF的运动方向；EF中的能量转化是将机械能转化为电能，GH中的能量转化是将电能转化为机械能。8.如图所示，质量和形状完全相同的金属线框A和塑料线框B，从同一高度同时自由落下，途中经过某一磁场区域（“×”表示磁场方向垂直纸面向里）．不计空气阻力，两线框________先落地，你的判断依据________。【答案】B；A经过磁场时，由于电磁感应，阻碍了线圈下落【解析】金属框由静止自由下落到地面的过程中，在进入或离开磁场时金属框通过磁场会产生感应电流，有一部分机械能转化为电能，所以在此过程中金属框机械能减少；塑料框由静止自由下落到地面的过程中，塑料框通过磁场不会产生感应电流，所以重力势能全部转化为动能，机械能守恒；又因为金属框和塑料框质量相等，在最高点时，重力势能相等，因此，在落地时线圈A的动能小于线圈B的动能，可见A的下落速度小于B的下落速度，B先落地．故答案为：B；A经过磁场时，由于电磁感应，阻碍了线圈下落．【分析】从能的转化角度分析，金属框和塑料框质量相等，在最高点时，重力势能相等，分析金属框和塑料框的区别，根据电磁感应的知识进行分析．9.（2020八下·温州期中）如图为小明在研究电磁之间关系时，连接的一个电路。（1）闭合开关，滑片P向C端移动，弹簧将________（填“伸长”或“缩短”）。（2）将虚线框内仪器换成电流表，然后将条形磁体快速插入线圈中，将观察到的现象是________。【答案】（1）缩短（2）电流表指针发生偏转【解析】（1）首先根据安培定则确定线圈的极性，然后根据磁极之间的相互作用判断条形磁铁受到电磁力的方向。如果磁力向上，那么根据G=F+F磁分析弹簧长度的变化；如果磁力向下，根据F=G+F磁分析弹簧长度的变化。

（2）根据电磁感应的知识分析判断。【解答】（1）闭合开关后，线圈上电流方向向左，用右手握住螺线管，四指指尖向左，此时大拇指指向下面，因此线圈的下端为N极，上端为S极。根据“同名磁性相互排斥”可知，条形磁铁受到向上的排斥力，即G=F+F磁。当滑片向C端移动时，电阻变小，电流变大，磁力变大，因此弹簧的弹力变小，弹簧变短。

（2）将条形磁体快速插入线圈中，相当于线圈在磁场中做切割磁感线运动，因此会产生感应电流，那么电流表的指针会发生偏转。10.（2020八下·绍兴月考）磁带录音机既可以录音，也可用以放音，其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头(如图所示)。录音时，磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化，这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时，再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理，录音的基本原理是________，放音的基本原理是________。【答案】电流的磁效应；电磁感应【解析】（1）通电导线周围存在磁场，这就是电流的磁效应；

（2）放音时，磁带从磁头上经过，磁头会切割磁带磁场的磁感线，从而产生强弱变化的电流，这些电流通过扬声器发出声音，因此放音的过程其实就是电磁感应的过程。【解答】对于录音机录音、放音过程的基本原理，录音的基本原理是电流的磁效应，放音的基本原理是电磁感应。11.（2019八下·三门期末）如图所示，闭合导线框abcd的一部分处于磁场中，当导线框以速度v向左运动时，导线框内就会产生________。导线框abcd的________边可看作电源。(图中的“×”表示磁场的方向是垂直纸面向里)【答案】感应电流；ab【解析】闭合电路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，这种现象叫电磁感应，据此分析。【解答】（1）闭合导线框abcd的一部分处于磁场中，当导线框以速度v向左运动时，导线框内就会产生感应电流；

（2）导线框abcd的ad和bc两条边都不切割磁感线，只有ab切割磁感线，所以ab边可看作电源。考点二、感应电流的影响因素（实验探究）1.（2019八下·江干期中）探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件如图所示,实验时,控制磁场方向相同,改变导体ab的运动方向.步骤一:导体水平左右运动,如图甲所示,电流计指针不发生偏转,这是因为________。步骤二:导体竖直上下运动,如图乙所示,电流计指针不发生偏转,这是因为________。步骤三:导体水平左右运动,如图丙所示,电流计指针偏转,电路中有电流产生.综合上面实验现象,可以得出感应电流产生的条件是________和________。【答案】没有形成闭合电路；导体没有作切割磁感线运动；电路是闭合的；电路中的一部分导体做切割磁感线运动【解析】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，导体中会产生感应电流。

【解答】步骤一:导体水平左右运动,如图甲所示,电流计指针不发生偏转,这是因为开关没有闭合，没有形成闭合电路；

步骤二:导体竖直上下运动,如图乙所示,电流计指针不发生偏转,这是因为导体运动时没有切割磁感线；

步骤三:导体水平左右运动,如图丙所示,符合产生感应电流的条件，电流计指针偏转,电路中有电流产生；

综合上面实验现象,可以得出感应电流产生的条件是：闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动。

2.（2018八下·柯桥月考）风是一种潜力很大的新能源，地球上可用来发电的风力资源，几乎是现在全世界水力发电量的10倍．目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一．因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源．某学校科技小组结合所学知识，对“风力发电”展开探究．（1）科技小组探究“风力发电”，应选取下列相应的哪套装置________，原理是________．A.

B.C.

D.（2）下列实验中可以让磁场产生电流，必须的操作是_____(多选)

A.实验时，开关要闭合，接通电路；

B.电路的一部分导体，在磁场中运动；

C.整个电路都在磁场中做切割磁感线运动；

D.电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动；

E.导体切割磁感线的速度必须要快；（3）在探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制________不变．

（4）在探究“感应电流大小与什么因素有关”时，科技小组的同学猜想：感应电流的大小可能与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关。他们探究感应电流大小与磁场的强弱的关系，逐渐增大________，但得到的感应电流变化不定，没有规律，原因是________。

（5）风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机转化为________能．

【答案】（1）B；电磁感应原理

（2）A,D

（3）切割磁感线方向

（4）磁场强度；没有控制导体运动速度和方向不变

（5）电【解析】（1）发电机的工作原理是电磁感应，在它的原理图中不能出现电源；

（2）发生电磁感应有两个必要因素：闭合电路的部分导体和在磁场中做切割磁感线运动；

（3）感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关；

（4）感应电流的变化可能是电流的大小变化，也可能是电流的方向变化，从影响电流大小和方向的因素角度考虑；

（5）所有的发电机都是将机械能转化为电能。【解答】（1）“风力发电”的原理其实就是发电机的原理，即电磁感应；在探究电磁感应的实验中，由于这个实验是发电的，因此电路中肯定不会有电源，因此应选取B套装置。

（2）闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，因此让磁场产生电流，必须的操作是A和D。

（3）感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关，因此在探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制切割磁感线的方向不变，改变磁场方向。

（4）根据“控制变量法”的要求，科技小组的同学探究感应电流大小与磁场的强弱的关系，逐渐增大磁场强度，但由于没有控制导体运动方向速度和方向不变，因此得到的电流大小和方向不断变化，没有规律。

（5）风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机转化为电能。

3.（2020八下·台州月考）如图所示为科学兴趣小组用来探究“影响感应电流大小的因素”的实验装置，金属圆盘在磁极间不断转动，相当于每根导线都在做切割磁感线运动，从而产生持续的电流。【提出问题】影响感应电流大小的因素有哪些？【建立猜想】猜想1：切割磁感线的速度大小会影响感应电流的大小。猜想2：磁场强弱会影响感应电流的大小。猜想3：……【实验研究】⑴验证猜想1：当圆盘转速增大时，电流表指针偏转角度增大。⑵验证猜想2：保持圆盘转速不变，换用________发现电流表指针偏转角度更大。⑶验证猜想3：保持圆盘转速不变，换用一个半径更大的金属圆盘，发现电流表指针偏转角度更大。【实验结论】影响感应电流大小的因素有：切割磁感线的速度、磁场强弱、________。【评价交流】上述实验中金属圆盘均逆时针转动，某同学发现电流表指针在实验中都向一个方向偏转。若想让电流表指针向另一个方向偏转，则需要________

。【答案】磁性更强的磁铁；导线的长度；将金属圆盘顺时针转动(或将磁铁的两极对调)【解析】【实验研究】（2）猜想2是探究磁场的强弱会影响感应电流的大小，根据控制变量法的要求，要控制转速相同而改变磁场强弱，即换用磁性更强的磁铁；

【实验结论】根据【实验研究】中每个猜想中的变化因素确定实验结论。

【评价交流】感应电流的方向与两个因素有关：①磁场方向；②导体的运动方向。【解答】【实验研究】（2）保持圆盘转速不变，换用磁性更强的电磁铁发现电流表指针偏转角度更大。

【实验结论】根据猜想3可知，变化的因素是圆盘的半径，即导线的长度，因此得到结论：影响感应电流大小的因素有：切割磁感线的速度、磁场强弱、导线的长度；

【评价交流】若想让电流表指针向另一个方向偏转，则需要：将金属圆盘顺时针转动(或将磁铁的两极对调)。4.（2019八下·杭州期中）

（1）如图甲所示，赤道表面地磁感线与水平地面平行指向北方，导线与能测微弱电流的电流表组成闭合电路，下列哪种操作可让电流表指针摆动？

。A.导线水平南北放置，水平