16.5 电磁感应 发电机 同步练习

第十六章电磁转换五、电磁感应发电机基础过关全练知识点1电磁感应现象1.(2022安徽中考)用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在竖直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是()A.导体棒ab保持静止 B.导体棒ab向左运动C.导体棒ab竖直向下运动 D.导体棒ab竖直向上运动2.(2023江苏苏州外国语学校调研)如图所示是某款悬浮灯泡，灯泡内磁铁的下端为S极，将灯泡放在木质底座中心上方的位置，灯泡可以悬浮在空中，还能够发光。关于灯泡悬浮时的说法正确的是()A.灯泡受到的重力与灯泡受到的磁力是一对相互作用力B.该装置利用电磁感应现象产生的电流给灯泡供电，所以灯泡会发光C.木制底座内的磁铁上端为N极D.灯泡周围不存在磁场3.在学校科技活动节上，小明展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动乙线圈向右摆动时，甲线圈也会随之向右摆动。这个过程中，(选填“甲”或“乙”)线圈相当于电源，甲线圈摆动是因为；若将与甲线圈相连的两根导线交换，则推动乙线圈向右摆动时，甲线圈也会随之向摆动。

4.小明和同学们一起完成“观察‘磁生电’现象”。拆开微型吊扇，发现它的内部结构由和线圈两部分组成，将微型电扇重新组装好，在其插头处接一个发光二极管，用手旋转叶片，发现发光二极管，这种现象叫作“磁生电”；拆除发光二极管，再将微型电扇的插头接到家庭电路中，发现微型电扇会，这种现象是由于；以上两种物理过程实现了电能与能的相互转化。

5.(2023江苏盐城中学模拟)如图是动圈式麦克风结构图，当对着麦克风说话时，膜片由于振动带动线圈在磁场中做运动，线圈中会产生，从而把声音信号变成信号。

知识点2发电机6.风力发电路灯的核心部件是小型风力发电机，其工作原理是()A.电磁感应 B.电流的磁效应 C.磁场对电流的作用 D.磁极间的相互作用7.(2023江苏南京秦淮外国语学校模拟)如图是发电机模型，下列说法正确的是()A.线圈在图中位置时不能产生感应电流B.图中线圈转过90°瞬间，线圈中没有电流C.线圈从图示位置转过180°后电流方向不变D.图中线圈受外力转动，转动中不受磁场力作用8.(2023江苏盐城景山中学调研)发电机和电动机的相继问世，使电能的大规模生产和利用成为现实，人类社会进入了电气化的时代。四幅图中属于“磁场对通电导体的作用”的实验图及其应用图的是()① ② ③ ④A.①③ B.①④ C.②③ D.②④9.如图甲是手摇发电机模型，缓缓摇动手柄，观察到小灯泡会，此过程将能主要转化成电能。将小灯泡换成灵敏电流计，慢慢摇动手柄，观察到指针(选填“左右摆动”或“向一侧摆动”)，这表明发电机发出的电是(选填“交流电”或“直流电”)。当线圈转到图乙这两个位置时，有感应电流产生的是图(选填“A”或“B”)。

甲 乙10.(2023江苏南通通州模拟)中考考生进入考场前均要进行安检，如图所示为安检时使用的某种探测器。当探测器靠近(选填“金属”或“非金属”)物体时就会产生感应电流，探测器发出警报，这种现象叫作现象。(选填“发电”或“电动”)机也是利用这个原理制成的。

11.如图是几个同学做的“摇绳发电”实验，他们将多股导线拧成了长约10米的跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，当图中摇绳的同学按(选填“东西”“南北”或“任意”)方向站位摇绳时，灵敏电流计的指针左右摆动的幅度较大。本实验的原理是，间接说明了地球周围存在。

能力提升全练12.(2022江苏泰州中考)如图所示是一款新式手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动电筒时，灯泡就能发光。下列所示的四个实验中能反映其工作原理的是() A B C D13.(2023江苏常州钟楼调研)无线充电技术主要采用电磁感应原理。如图为手机无线充电，充电座中的线圈产生交变的磁场，当手机靠近充电座时会产生感应电流，传送到手机电池。下列也采用“磁生电”原理的是()A.电磁铁 B.电动机 C.动圈式话筒 D.扬声器14.(2023江苏徐州鼓楼模拟)小聪用如图所示的装置探究什么情况下磁可以生电。序号实验操作灵敏电流计指针偏转情况1保持导体与磁体静止不偏转2保持磁体静止，导体水平向左切割磁感线向右偏转3保持磁体静止，导体水平向右切割磁感线向左偏转…(1)比较1．2(或1．3)实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做运动时，导体中就产生电流。

(2)要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是(选填字母)。

A.使用磁性更强的磁体B.保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向C.上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向(3)从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是能转化为电能。

(4)上述实验中，若导体AB不动，采用的方法，也可以产生感应电流。

(5)实验时，将导体棒AB换成多根导线并在一起的线圈，相当于多个通电导线并联后进行切割磁感线运动，在相同条件下，灵敏电流计指针偏转幅度比上面实验(选填“大”或“小”)，所以实验时尽量选用(选填“线圈”或“导体棒”)，效果才会更明显。

素养探究全练15.阅读短文，回答问题：电磁炉电磁炉是加热、烹调食物的家用电热炊具。它具有无明火加热、热效率高的特点。如图甲为一种常见的电磁炉，如图乙是其工作原理示意图，它主要由线圈、铁芯、石英玻璃灶面、金属锅体、工作电路和控制电路等组成，线圈绕在铁芯上。电磁炉工作电路中的主要器件是变换器，它能变换交流电和直流电。 甲 乙电磁炉工作时，变换器将家庭电路中的交流电变换成直流电，再逆变成高频交流电流过线圈，线圈产生变化的磁场，该变化的磁场使锅体的锅底形成感应电流而发热。锅底产生的感应电流具有邻近效应，即锅底靠近线圈时，锅底的感应电流最大，且感应电流随锅体与线圈距离增大而显著减小。在电磁炉上使用的锅体担负着能量转化的任务，故对锅体的材料有一定的要求，一般采用磁性的金属材料。(1)下列材料适宜制作电磁炉烹饪锅的是。

A.铝 B.铜 C.铁 D.陶瓷(2)电磁炉的工作过程中除了电流的磁效应和热效应以外，还用到的工作原理是。

(3)小明为防止石英玻璃灶面温度过高，将燃气灶的支架垫在电磁炉的灶面上，将锅放在支架上。请判断小明的做法是否合理，并简要说明理由。16.在中国科技馆“探索与发现”展厅里，有一件十分神奇的展品——磁液宝塔，如图甲所示。磁液是一种具有磁性的液体，它既具有液体的流动性，又具有固体磁性材料的磁性。磁液槽中有三个圆锥体，当用手转动展台下方的手柄时，磁液就会沿圆锥体爬升，手柄转动速度越大，磁液爬升的速度也越大，如图乙所示手柄停止转动后，爬上圆锥体的磁液会落回磁液槽。请根据以上介绍，从力学或电磁学角度提出一个物理问题，并用所学的物理知识进行解释。

第十六章电磁转换五、电磁感应发电机答案全解全析基础过关全练1.B产生感应电流的条件是闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动。导体棒ab向左运动时做切割磁感线的运动，会产生感应电流，故B正确。2.B灯泡受到的重力与灯泡受到的磁力都作用在灯泡上，且灯泡在这两个力的作用下悬浮在空中，处于静止状态，所以它们是一对平衡力，不是相互作用力，故A错误；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电流的现象，叫电磁感应现象，该装置利用电磁感应现象产生的电流给灯泡供电，所以灯泡会发光，故B正确；灯泡受到的重力与灯泡受到的磁力是一对平衡力，由于重力的方向是竖直向下的，因此灯泡受到的磁力是竖直向上的，即木制底座内的磁铁与灯泡内的磁铁相互排斥，因为灯泡内磁铁的下端为S极，所以木制底座内的磁铁上端也为S极，故C错误；由于灯泡的灯丝中有电流，根据电流的磁效应可知，灯泡周围存在磁场，故D错误。3.乙通电导体在磁场中受力运动左解析乙线圈摆动时，做切割磁感线运动，线圈中会产生电流，这种现象叫作电磁感应现象，故乙线圈相当于电源；电流流经甲线圈时，甲线圈就会受到磁场力的作用而开始摆动。若将与甲线圈相连的两根导线交换，则推动乙线圈向右摆动时，甲线圈中的电流方向将会反向，在磁场中受力的方向也将反向，故将向左摆动。4.磁铁发光转动通电导线在磁场中会受到力的作用机械解析微型吊扇的工作原理是通电导线在磁场中会受到力的作用而发生转动，故它的内部结构主要由磁铁和线圈组成；将微型电扇重新组装好，在其插头处接一个发光二极管，用手旋转叶片，叶片会带动内部的线圈转动，电路中产生感应电流，会使得发光二极管发光。拆除发光二极管，再将微型电扇的插头接到家庭电路中，电扇内的线圈有电流流过，在磁场中会受到力的作用，故微型电扇会转动；微型电扇转动的原理是通电导线在磁场中会受到力的作用而发生偏转。电动机是将电能转化为机械能，发电机是将机械能转化为电能。5.切割磁感线电流电解析动圈式麦克风是利用电磁感应原理制成的，人说话时，声带振动产生声音，声音通过空气传播到膜片，使膜片振动，带动与膜片相连的线圈在磁场中做切割磁感线运动，故能产生感应电流，从而把声音信号变成电信号。6.A当风吹过的时候，线圈会在磁场中做切割磁感线运动，线圈中就产生感应电流，这是电磁感应现象，所以小型发电机的工作原理是电磁感应现象。7.B由题图可知，线圈在该位置时，线圈平面和磁感线平行，左右两边运动方向与磁场方向垂直，做切割磁感线运动，线圈中有感应电流，故A错误；图中线圈转过90°瞬间，线圈平面和磁感线垂直，上下两边运动方向与磁场方向平行，线圈没有做切割磁感线运动，线圈中无电流，故B正确；线圈从图示位置转过180°后，导体切割磁感线的方向发生了变化，电流方向发生改变，故C错误；图中线圈转动时有感应电流产生，通电线圈在磁场中会受到磁场力的作用，故D错误。8.C①该电路中没有电源，即当金属棒在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生电流，故该现象是电磁感应现象，不符合题意；②该电路中有电源，闭合开关，磁场中的金属棒会受力运动，属于磁场对通电导体有力的作用，符合题意；③该电路中有电源，闭合开关，线圈中有电流，会在磁场中受到磁场力的作用而转动，属于磁场对通电导体有力的作用，符合题意；④该电路中没有电源，即线圈在磁场中转动时，小灯泡就会发光，是利用电磁感应现象的原理制成的，不符合题意。故选C。9.发光机械左右摆动交流电B解析缓缓摇动手柄，线圈在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，感应电流通过小灯泡使小灯泡发光，此过程将机械能主要转化为电能。感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，在磁场方向不变的情况下，导体运动方向改变，感应电流的方向也随之改变，所以，灵敏电流计的指针是左右摆动，并说明发电机产生的感应电流的大小和方向是不断变化的，所以是交流电；图乙A中，线圈不切割磁感线，所以没有感应电流产生；图乙B中，ab边和cd边正在做切割磁感线运动，线圈中会产生感应电流。10.金属电磁感应发电解析将金属探测器线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了感应电流，探测器发出警报，这是利用电磁感应原理制成的；发电机的工作原理是电磁感应现象。11.东西电磁感应现象地磁场解析闭合电路的部分导体在地球的地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；地球周围存在地磁场，且方向是南北方向的，所以为了让跳绳切割磁感线且使感应电流较大，应东西方向站位摇绳。能力提升全练12.A手摇电筒是利用电磁感应现象制成的，磁铁在线圈中来回运动，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使小灯泡发光。选项A符合题意。13.C从题意中知道，手机中的线圈，能利用底座产生的变化的磁场产生电流给手机电池充电，是利用电磁感应现象工作的。电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故A不符合题意；电动机、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B、D不符合题意；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，是利用电磁感应现象工作的，故C符合题意。14.(1)切割磁感线(2)B(3)机械(4)磁体水平左右运动(5)大线圈解析(1)比较1．2(或1．3)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线运动时，导体中就产生电流，这是电磁感应现象；(2)要使感应电流方向发生改变，可采取措施是保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向，故B正确；(3)电磁感应现象中消耗机械能，得到电能，所以是机械能转化为电能；(4)若导体AB不动，磁体水平左右运动，也相当于导体在做切割磁感线运动，也可以产生感应电流；(5)导体棒AB换成多根导线并在一起的线圈，相当于多个通电导线并联后做切割磁感线运动，根据并联电路的电流特点可知，电路中的电流较大，灵敏电流计指针偏转幅度较大，故实验时应尽量选用线圈，效果才会更明显。素养探究全练15.(1)C(2)电磁感应现象(3)不合理，当锅底离开灶面后，与线圈的距离变大，锅底的感应电流极小，几乎没有热量产生。解析(1)因为制作电磁炉锅体的材料应采用磁性的金属材料，所以A、B、D错误，C正确。(2)电磁炉工作时，变化的磁场使锅体的锅底形成感应电流，因此除了电流的磁效应和热效应以外，还用到的工作原理是电磁感应现象。(3)将燃气灶的支架垫在电磁炉的灶面上，将锅放在支架上的做法不合理；因为当锅底离开灶面后，与线圈的距离变大，