电磁感应解析

电磁感应解析知识点1电磁感应现象发电机原理【典例】1．如图所示，是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的装置，导体AB、开关S、灵敏电流表用导线连接组成电路。（1）闭合开关S，让导体AB在磁场中水平左右（选填“竖直上下”或“水平左右”）运动，发现电流表的指针偏转。（2）让导体AB在磁场中水平向左运动时，观察到灵敏电流表的指针向右偏转；让导体AB在磁场中水平向右运动时，观察到灵敏电流表的指针向左偏转。通过这一现象，可得出感应电流的方向与导体运动方向有关。（3）应用此实验原理可制成发电机（选填“电磁铁”、“发电机”或“电动机”）。【解答】解：（1）闭合开关S，让导体AB在磁场中水平左右运动时，AB做切割磁感线运动，会产生感应电流，电流表的指针会偏转；（2）让导体AB在磁场中水平向左运动时，观察到灵敏电流表的指针向右偏转；让导体AB在磁场中水平向右运动时，观察到灵敏电流表的指针向左偏转。通过这一现象可知，磁场方向不变时，改变导体运动的方向能改变感应电流的方向，即感应电流的方向与导体运动的方向有关；（3）根据电磁感应现象制成了发电机。故答案为：（1）水平左右；（2）导体运动；（3）发电机。【变式训练】1．连接好如图所示的电路，蹄形磁铁和铜棒均水平放置。现闭合开关，水平向右移动铜棒，灵敏电流计G的指针发生偏转，则（）A．根据此现象的产生原理可制成电动机 B．此现象最早是由物理学家奥斯特发现的 C．仅将磁铁水平向右移动，G的指针不偏转 D．若将铜棒水平向左移动，G的指针向相反方向偏转【解答】解：A、由题意可知，水平向右移动铜棒时，电流表G的指针发生偏转，说明产生了电流，这是电磁感应现象，利用该现象制成了发电机，故A错误；B、该现象是由法拉第首先发现的，故B错误；C、仅将磁铁水平向右移动，相当于将铜棒水平向左移动，铜棒仍然做切割磁感线运动，会产生感应电流，则G的指针会偏转，故C错误；D、若将铜棒水平向左移动，磁场方向不变，导体运动的方向改变，所以感应电流的方向改变，G的指针向相反方向偏转，故D正确。故选：D。2．如图所示，下列说法中正确的是（）A．甲图实验可以证明“磁能生电”，利用其原理制成了电动机 B．乙图实验可以证明“电流周围存在磁场” C．丙图实验闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，可以改变电磁铁的磁场方向 D．丁图实验可以证明“磁场对通电线圈有力的作用”，利用其原理制成了发电机【解答】解：A．甲装置中没有电源，即线圈转动时，电路中就会产生感应电流，即电磁感应现象，该过程是将机械能转化为电能的过程，是发电机的原理，故A错误；B．乙装置是奥斯特实验，说明了通电导线周围存在着磁场，故B正确；C．丙装置中，调节滑动变阻器接入电路中的电阻，电路中的电流大小变化，电磁铁磁性强弱变化，不会改变磁场的方向，故C错误；D．丁装置中通电线圈在磁场中受力转动，可以说明磁场对通电线圈有力的作用，利用其原理制成了电动机，故D错误。故选：B。3．如图甲所示，让一条形磁铁由静止从高处释放，当磁铁穿过金属线圈时，线圈中有电流产生，不计空气阻力，而乙图中的金属线圈有一处断开了，则（）A．甲图中以条形磁铁为参照物，线圈向下运动 B．甲图中机械能不守恒，乙图中机械能守恒 C．甲图中对应的是电动机的工作原理 D．两图中磁铁落地瞬间的速度是v甲＞v乙【解答】解：A、甲图中以条形磁铁为参照物，线圈是向上运动的，故A错误；BC、甲图中磁铁下落过程中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理；此过程中机械能转化为电能，机械能减小；乙图中的线圈是断开的，不会产生感应电流，所以线圈的机械能是守恒的，不会发生转化，故B正确，C错误；D、甲图中的磁铁的机械能变小，乙图中的机械能不变，到达地面时，高度相同，乙中磁铁的机械能大，动能大，速度大，故D错误。故选：B。4．如图所示，在固定蹄形磁体的磁场中放置一根导体棒ab，再用两根绝缘细线将导体棒悬挂起来，使导体棒保持水平状态且可以在磁场中自由运动，导体棒的两端跟灵敏电流计连接。下列说法中正确的是（）A．只要ab棒运动，电流计中就会有电流通过 B．只要ab棒在水平面内运动，电流计中就会有电流通过 C．只要ab棒在竖直面内运动，电流计中就会有电流通过 D．只要ab棒做切割磁感线运动，电流计中就会有电流通过【解答】解：由图可知，ab所在的磁场的方向是竖直向下的，只有当ab棒做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，电流计中就会有电流通过；故ABC错误，D正确。故选：D。5．如图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“O”表示图甲中的导线ab（沿导线由b往a看），当它在磁场中分别转动到①﹣④位置时（运动方向已用箭头标出），会产生感应电流的是（）A．①③④ B．②③④ C．①②④ D．①②③④【解答】解：由图可知，电路是闭合的，图中磁感线方向水平向右，在①位置时导体棒的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不能产生感应电流；在②③④位置时，导体棒会切割磁感线，能产生感应电流。故选：B。二．填空题（共1小题）6．如图所示的电路中，A是能测微小电流值的灵敏电流计。当开关S闭合，磁铁快速地插入线圈中时，灵敏电流计的指针发生偏转。则当开关S闭合，磁铁快速地从线圈中拨出时，灵敏电流计的指针会（填“会”或“不会”）发生偏转。【解答】解：根据题意可知，当开关S闭合，磁铁快速地插入线圈中时，磁场的强度发生了变化，灵敏电流计的指针发生偏转，电路中产生了感应电流；当开关S闭合，磁铁快速地从线圈中拨出时，磁场的强度发生了变化，也会产生感应电流，灵敏电流计的指针会发生偏转。故答案为：会。三．实验探究题（共2小题）7．用如图所示的装置，探究“感应电流产生的条件”。闭合开关后，进行两次操作：①将导体AB沿水平方向向右运动；②将导体AB沿竖直方向向上运动。观察电流计指针，发现进行操作①时电流计指针发生偏转。（选填操作序号）【解答】解：闭合开关，将导体AB沿水平方向向右运动时，导体棒做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，电流计指针发生偏转；当导体AB竖直向上运动时，导体棒不切割磁感线，电路中不会产生感应电流，电流计指针不发生偏转；所以发现进行操作①时电流计指针发生偏转。故答案为：①。8．小珠利用如图所示装置探究“感应电流产生的条件”。（1）如图a、b两接线柱间应接入的器材是灵敏电流表。（2）要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是C（选填字母）。A．使用磁性更强的磁体B．保持磁体静止，只改变导体竖直运动的方向C．保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向D．改变磁极方向，同时改变导体水平运动的方向（3）实验发现导体左右运动速度越快，感应电流越大，这说明感应电流大小与导体切割磁感线的速度有关（4）完成上述实验后，小球还想探究“磁场对通电导体的作用”，只需将a、b两接线柱间的器材换为电源即可。【解答】解：（1）探究导体切割磁感线时电路中是否有感应电流，判断是否有电流用电流表测量，因为电流微弱，所以ab间安装灵敏电流表。（2）A、使用磁性更强的磁体，只能改变电流大小，不能改变感应电流方向，说法错误。B、保持磁体静止，只改变导体竖直运动的方向，导体没有切割磁感线运动，导体中不会产生感应电流，说法错误。C、保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向，导体中感应电流会发生改变，说法正确。D、改变磁极方向，同时改变导体水平运动的方向，同时改变了两个因素，导体中感应电流方向不变，说法错误。（3）实验发现导体左右运动速度越快，感应电流越大，这说明感应电流大小与导体切割磁感线的速度有关。（4）通电导体在磁场中受力运动，电路中有电源有磁场，电路中缺少电源，所以在ab间接电源。故答案为：（1）灵敏电流表；（2）C；（3）导体切割磁感线的速度；（4）电源。知识点2发电机【典例】1．如图1是动圈式话筒构造示意图。当你对着话筒唱歌时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中运动产生了电流，这样就将声音信号转化成电信号。图2所示四个实验的原理与话筒原理相同的是C。【解答】解：动圈式话筒工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。A、图中小磁针会偏转，说明通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故A错误；B、图中是电磁继电器，主体部分是电磁铁，利用了电流的磁效应，故B错误；C、图中没有电源，当部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，即电磁感应现象，故C正确；D、图中有电源，通电导体在磁场中受力运动，是磁场对电流的作用，故D错误。故答案为：C。【变式训练】1．话筒（麦克风）种类很多，如图是动圈式话筒的构造示意图。当我们对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈处在磁场中。把线圈两端的导线接入扩音机，就能通过扬声器听到说话或唱歌的声音，下列说法错误的有（）A．对着话筒说话时膜片振动，说明声音能传递能量 B．线圈在磁场中振动时，将声音信号转化成电信号 C．从能量转化的角度看，话筒是将机械能转化为电能的装置 D．电动机的工作原理和话筒的工作原理相同【解答】解：A、对着话筒说话时膜片振动，膜片之所以振动是由于人声带的振动通过空气传到了话筒的膜片，传递了能量，故A正确；B、声波引起膜片振动，线圈和膜片是连在一起的，连在膜片上的线圈就一起振动，线圈在永久磁体的磁场里振动，切割磁感线产生感应电流，这就是电信号。线圈振动的快慢、强弱代表了声音振动的特征，产生感应电流的大小和方向就随着这个特征而变化，这个记载声音信号的感应电流经放大后传给扬声器，就发出声音，故B正确；C、当对着话筒说话时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生交变电流，将声音信号转化为电信号，把机械能转化为电能，故C正确；D、电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，与话筒的原理不相同，故D错误。故选：D。2．如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头所示的四种方向运动时，会产生感应电流的是（）A．③④ B．①②③ C．①②④ D．①②③④【解答】解：磁极间的磁感线是从N极指向S极，导体做切割磁感线运动，才会产生感应电流，①②都没有切割磁感线，③④做的是切割磁感线运动，所以③④中会产生感应电流。故选：A。3．如图，为闭合回路放在磁场中的线圈的一边的截面a，当它在磁场中旋转一周时，下面说法正确的是（）A．a在位置①③时有感应电流 B．a在位置②④时有感应电流 C．图中感应电流的方向改变一次 D．产生感应电流的方向与磁极分布无关【解答】解：AC、a在位置①③时切割磁感线运动，导体中都有感应电流；在位置①、③时，磁感线的方向相同，运动方向不同，得到的感应电流的方向不同，图中感应电流的方向改变两次，故A正确、C错误；B、在位置②时沿着磁感线的方向运动，不切割磁感线，导体中没有感应电流，在位置④时逆着磁感线的方向运动，不切割磁感线，导体中没有感应电流；故B都错；D、感应电流的方向与磁场方向和导体运动的方向有关，如果将两磁极对调，导体切割磁感线的方向发生改变，所以产生感应电流的方向也发生改变，故D错误。故选：A。4．在商场和超市的收银台常常能看到如图所示的磁信息阅读器，俗称POS机。其工作原理是：当带有磁条的银行卡在阅读器上刷过时，阅读器的检测头就会产生感应电流，从而得到相应的信息。下图所示的四个实验中，能说明这一物理原理的是（）A． B． C． D．【解答】解：当带有磁条的银行卡在阅读器上刷过时，阅读器的检测头就会产生感应电流，因此，阅读器的检测头利用的原理是电磁感应现象。A、如图电路中没有电源，闭合开关后，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，故A正确；B、如图电路中有电源，说明了通电导体在磁场中受力而运动，故B错误；C、如图是奥斯特实验，说明了电流周围存在着磁场，故C错误；D、该实验是验电器，其原理是同种电荷相互排斥，故D错误。故选：A。5．如图所示是一种手腕上佩戴的“计步器”，其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外缠绕着线圈。运动时，磁铁在管中反复运动，线圈的输出电流随之不停地变化，显示出运动的步数。“计步器”的基本原理与下列哪幅图不相同（）A． B． C． D．【解答】解：根据“计步器”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反向运动，线圈切割磁感线而产生电流。因此，计步器的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能；A、话筒的工作原理是电磁感应现象，故A不符合题意；BC、图中电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，故BC不符合题意；D、图中电路有电源，是通电线圈在磁场中受力转动，与“计步器”的基本原理不同，故D符合题意。故选：D。6．如图所示，旋转微型电扇的扇叶能使二极管发光，与此工作原理相同的是（）A． B． C． D．【解答】解：微型电扇中装有电动机，电动机主要是由磁体和线圈组成，用手旋转叶片时，线圈恰好在磁场中做切割磁感线运动，此时会产生电流，发光二极管发光了，该现象是电磁感应现象。A、图中导体通电后小磁针会偏转，说明通电导体周围有磁场，是奥斯特实验，故A不符合题意。B、图中是电磁继电器，其主要部件是电磁铁，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；C、图中通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理，故C不符合题意；D、图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可从电流表指针发生偏转来体现），这是