2020-2021学年1 电磁感应现象测试题

8.1电磁感应现象同步练习教科版初中物理九年级上册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 关于电磁感应现象，下列说法正确的是

A. 导体在磁场中做切割磁感线运动时，一定产生感应电流
B. 闭合导体在磁场中运动时，一定产生感应电流
C. 在电磁感应现象中，电能转化为机械能
D. 在电磁感应现象中，机械能转化为电能

2. 如图所示，在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中，保持磁体不动，若导线ab水平向右运动，则灵敏电流计指针向左偏转。下列说法正确的是   

A. 若导线ab水平向左运动，则灵敏电流计指针向右偏转
B. 若导线ab竖直向上运动，则灵敏电流计指针向左偏转
C. 若导线ab竖直向下运动，则灵敏电流计指针向左偏转
D. 若导线ab斜向上运动，则灵敏电流计指针不会偏转
 

3. 一种环保型手电筒，筒内有一个能滑动的圆柱形永磁铁，外圈套着一个线圈。只要将手电筒沿图中箭头方向来回摇动，手电筒的小灯就能发光。如图所示的四个实验中，与此手电筒工作原理相同的是

A.  B.
C.  D.

4. 把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到灯泡发光。关于手摇发电机发电过程，下列说法正确的是

A. 发电机是将电能转化为机械能的装置
B. 加速摇动转轮，灯泡的亮度不变
C. 转轮转速越快，灯泡亮度越暗
D. 转轮转动一圈，电流方向改变两次

5. 无线充电技术应用了特斯拉线圈，如图所示，用一个不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时，LED灯发光了，LED灯被点亮的现象可以用我们学过的哪一知识来解释

A. 电流的磁效应 B. 电磁铁磁性强弱与电流大小有关
C. 安培定则 D. 电磁感应现象

6. 大小和方向发生周期性地变化的电流叫交流电，我国家庭电路中交流电的频率和周期是

A.  B.  C.  D.

7. 如图所示为交流发电机原理图，线圈在磁场中转动，则

A. 两磁极间的磁场方向向左
B. 线圈在磁场中不切割磁感线
C. 通过灯泡的电流方向不变
D. 发电机的工作原理是电磁感应现象
 

8. 上世纪90年代，在美国航天飞机“阿特兰蒂斯”号上进行过一项卫星悬绳发电实验：航天飞机在赤道上空的圆形轨道上，用一根很长的金属丝跟电离层构成闭合回路由西向东飞行。从航天飞机上发射出的一颗卫星，携带一根长金属悬绳与航天飞机相连，航天飞机和卫星间的这条悬绳方向与地磁场垂直，做切割磁感线运动。运动过程中，悬绳、航天飞机、卫星和大气层的电离层形成闭合回路。这样能不能产生感应电流

A. 不能 B. 不能确定 C. 要看气候 D. 能

9. 物理知识在生活中的应用非常广泛，下列事例中利用电磁感应原理工作的是

来回摇晃手摇式手电筒，使磁体在线圈中运动，小灯泡就能发光；将带有磁条的银行卡在POS机中的线圈上刷一下，POS机便通过产生的电流读出银行卡的信息；工厂利用电磁铁吸起大铁块

A.  B.  C.  D.

10. 如图是发电机线圈在磁场中转动一圈的过程中经过的四个位置，电路中有感应电流产生的是

A. 甲和乙 B. 丙和丁 C. 甲和丙 D. 乙和丁

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 如图所示，一种环保型手电筒不用化学电池作为电源。使用时只要将它来回摇晃，就能发光，并且来回摇晃得越快，手电筒发光越强。这种手电筒所产生的电能是根据          现象获得的，其能量转化是          能转化成电能。
12. 物理课上，当老师快步走进教室时，同学们惊奇地发现灵敏电流计指针向左偏转，通过学习、讨论揭开了秘密与灵敏电流计相连的导线隐藏在门框四周，而老师怀里藏着一根条形磁体，进门时相当于导线做          运动而产生电流。进一步思考可知，假如老师当时再倒退着走出教室，灵敏电流计的指针会向          填“左”或“右”偏转。
13. 如图所示是          模型，它是利用          工作的，是将          能转化成          能。手摇发电机产生电流的          和          随时间周期性地变化，这种电流叫做交流电，家庭电路中使用的电流是          填“直流电”或“交流电”。
14. 条形磁体下方的小磁针静止时如图1所示，则条形磁体的右端为______选填“N”或“S”极；图2为______选填“电动机”或“发电机”模型原理图。
     

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 如图是研究交流发电机的原理图，当线圈在磁体中顺时针转动时，ab 中电流方向如图甲所示；当线圈在另外一个磁体中逆时针转动时，在图乙中用箭头标出 ab 中电流方向。

16. 如图甲所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。若想使它在磁场中运动时产生感应电流，请用箭头标出a的运动方向一个即可。
    
    
    
    
    
    
     

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

17. 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。

要使灵敏电流计的指针发生偏转，可行的操作是________________________。

要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变，可以采取的两种方法是______________________________________________________________________________。

18. 用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。

实验中，通过观察______________________________来判断电路中是否有感应电流。

在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施：___________________________________________________________________________。

五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

19. 电动汽车是未来汽车的一种发展方向，由于受电池技术的限制，混合动力汽车是一种较好的过渡产品。某油电混合动力汽车相关信息如下表，工作原理如图甲所示，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机就会启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，电动汽车所受阻力与车速的关系如图乙所示，在某次测试中，测试前蓄电池已储存的电能为，测试中全部由内燃机提供能量，汽车以的速度水平匀速行驶了1h，同时蓄电池的电能增加了，求：
    
    当该汽车制动刹车时，驱动电机会反转变为发电机给蓄电池充电，发电机的原理是______ ，产生的电能是由汽车的______ 能转化而来的。
    在该次测试中，所用燃料的热值为，测试过程中消耗10kg燃料，燃料完全燃烧释放的热量是多少J？
    在该次测试中，汽车牵引力做的功是多少J？
    在该次测试中，内燃机的效率是多少？忽略蓄电池和驱动电机的热损失
    
    
    
    
    
    
     
20. 神奇的光伏高速公路全球首段承载式光伏高速公路2017年12月28日在山东济南通车，光伏路面全长1120米，路面顶层是类似毛玻璃的新型材料，摩擦系数高于传统沥青路面，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：使下面的太阳能把光能转换成电能，发电装机容量峰值功率为预计年发电量约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，刹车距离和平常路面一样。”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，这光伏滑路面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，能更有效的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，这就是智见公路的先行案例。
    阅读上文，回答下列问题：
    交章中有个物理量的单位有误，请你指出来并改正；
    简要描述“新型材料”的特性；
    光伏高速公路的设计应用了哪些物理知识？回答三点即可。

答案和解析

1.【答案】D
 

【解析】 解： 产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，故A、B选项错误；在电磁感应现象中，机械能转化为电能，故C选项错误，D选项正确。
 

2.【答案】A
 

【解析】解：产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体切割磁感线运动。当导线ab竖直向上或竖直向下运动时，不切割磁感线，所以不会产生感应电流，灵敏电流计指针不会偏转，故B、C选项错误。当导线ab斜向上运动时，导线ab将切割磁感线，导线中会产生感应电流，灵敏电流计指针会发生偏转，故D选项错误。感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向有关，当只改变磁场方向或导体切割磁感线的运动方向时，感应电流的方向将发生改变；若同时改变磁场方向和导体切割磁感线的运动方向，则感应电流的方向不变，故A选项正确。
 

3.【答案】D
 

【解析】 解： 环保型手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。A图反映了电流的磁效应，通电螺线管通电后具有磁性，故与该手电筒的制成原理无关，故A错误。B图中奥斯特实验证明通电导体周围存在磁场，与该手电筒的制成原理无关，故B错误。C图中电铃内部有电磁铁，是利用电磁铁而工作的，即利用电流的磁效应，故C错误。D图中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以由电流表指针发生偏转来体现，这是电磁感应现象，与该手电筒的制成原理相符合，故D正确。故选D。
 

4.【答案】D
 

【解析】解：
发电机是将机械能转化为电能的装置；加速摇动转轮时，线圈切割磁感线产生的感应电流变大，故灯泡变亮；转轮转速越快，线圈切割磁感线的速度越快，因此线圈中的电流变大，灯泡变亮；发电机产生电流的方向是变化的，转轮转动一圈，电流方向改变两次。故选D。
 

5.【答案】D
 

【解析】解：
用一个不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时，LED灯发光了，这说明LED灯中产生了电流，故该现象为电磁感应现象。故选D。
 

6.【答案】B
 

【解析】解：
我国使用的是正弦式交流电，频率，周期。故选B。
 

7.【答案】D
 

【解析】解：
在磁体的外部磁感线从N极出发回到S极，故题图中两磁极间的磁场方向向右，故A错误；发电机是根据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产生感应电流的原理制成的，感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线的方向有关，由于导体切割磁感线的方向在改变，所以产生的电流方向也会变化，故B、C错误；D正确。
 

8.【答案】D
 

【解析】解：
航天飞机和卫星间的悬绳方向与地磁场垂直，做切割磁感线运动。运动过程中，悬绳、航天飞机、卫星和大气层的电离层形成闭合电路，符合产生感应电流的条件。故选D。
 

9.【答案】A
 

【解析】解：
来回摇晃手摇式手电筒，使磁体在线圈中运动，线圈切割磁感线，会产生感应电流，从而使小灯泡发光，利用了电磁感应原理；将带有磁条的银行卡在POS机中的线圈上刷一下，POS机便通过产生的电流读出银行卡的信息，利用了电磁感应原理；工厂利用电磁铁吸起大铁块是利用了电流的磁效应。综上所述，利用电磁感应原理工作的是。故选A。
 

10.【答案】D
 

【解析】解：
由题图可知，乙、丁中线圈虽与磁场方向平行，但线圈的运动方向与磁场方向垂直，线圈做切割磁感线运动，故电路中有感应电流产生；甲、丙中的线圈虽与磁场方向垂直，但线圈的运动方向与磁场方向平行，线圈不切割磁感线，因此没有感应电流产生。故选D。
 

11.【答案】电磁感应

机械

【解析】解： 由题图知，该手电筒的主要构造是磁铁和线圈，当来回摇晃手电筒时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，这是电磁感应现象。并且摇晃得越快，线圈运动越快，产生的感应电流越大。在这一过程中，消耗了机械能，得到了电能，故其能量转化是机械能转化为电能。
 

12.【答案】切割磁感线

右

【解析】解：
与灵敏电流计相连的导线静止，条形磁体由门外向门里运动，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，从而产生感应电流；由于产生的感应电流方向与导线切割磁感线的方向有关，所以，当老师倒退着走出教室时，产生的感应电流方向与之前相反，则灵敏电流计的指针会反向偏转。
 

13.【答案】发电机

电磁感应原理

机械

 电 

大小

方向

 交流电

【解析】解：
题图示构造中没有电源，所以题图所示是发电机模型，它是利用电磁感应原理工作的，是将机械能转化成电能。手摇发电机产生电流的大小和方向随时间周期性地变化，这种电流叫做交流电，家庭电路中使用的电流是交流电。
 

14.【答案】N  发电机
 

【解析】解：由图可知，小磁针的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，条形磁铁的右端为N极；
由图可知，闭合电路的导体AB在磁场中做切割磁感线运动时，线圈中会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理图。
故答案为：N；发电机。
根据磁极间的相互作用规律分析条形磁铁的极性；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，是发电机的工作原理。
本题考查了磁极间的相互作用规律、发电机的工作原理，属于基础题。
 

15.【答案】
 

【解析】

【分析】
发电机是根据电磁感应原理制成的，感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关，有一个变化电流方向会改变，两个都变化感应电流的方向不变。
此题主要考查了感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关，能够通过线圈的转动情况，判断线圈中产生的感应电流方向的变化。
【解答】
解：发电机是根据电磁感应原理制成的，感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关，甲图中线圈在磁体中顺时针转动，乙图中线圈的转动方向改变、磁场方向改变，感应电流的方向不变，故电流方向与原来相同，如图所示：
  

16.【答案】解：要使导线闭合电路的一部分在磁场中运动时产生感应电流，则导线必须做切割磁感线运动，由图可知，磁感线的方向是从N极到S极的，所以导体可以上下移动切割时可以是竖直方向，也可以是倾斜方向，如图所示：

 

【解析】能否产生感应电流，就要看图示的情景能否满足闭合电路；部分导体做切割磁感线运动这两个条件。
本题主要考查学生对电磁感应现象，以及感应电流产生条件的了解和掌握，是一道基础题。
 

17.【答案】使导体棒左右运动或使磁铁左右运动  将蹄形磁铁的N、S极对调或向相反的方向移动导体棒答案合理即可。
 

【解析】解：产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，当导体棒左右运动或使磁铁左右运动时就能切割磁感线，这样可产生感应电流，从而使灵敏电流计的指针发生偏转。要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变，即改变感应电流的方向，我们采取的措施是只改变磁场的方向将蹄形磁铁的N、S极对调或者只改变导体棒运动的方向。
 

18.【答案】灵敏电流计指针是否偏转  将导体ab换成多匝线圈；使用磁性更强的磁铁；增大导体ab切割磁感线的速度任选一条即可
 

【解析】解：
灵敏电流计是用来检测电路中是否有电流的装置，若灵敏电流计的指针发生偏转，则说明电路中产生了感应电流。
指针没有明显偏转，是由于产生的感应电流太小。感应电流是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生的，可以通过用多匝线圈代替单根导线、使用磁性更强的磁铁、增大导线切割磁感线的速度等方法增大感应电流。
 

19.【答案】电磁感应  机械
 

【解析】解：驱动电机会反转变为发电机给蓄电池充电，发电机的原理是电磁感应，产生的电能是由汽车的机械能转化而来的；
燃料完全燃烧释放的热量为：；
汽车以的速度水平匀速行驶了1h时，由乙图像可知：，
汽车行驶的路程为：，
汽车牵引力做的功为：；
内燃机的效率为：。
答：电磁感应；机械；
燃料完全燃烧释放的热量为；
车牵引力做的功为；
内燃机的效率为。
发电机的原理是电磁感应，工作时将机械能转化为电能；
由公式计算燃料完全燃烧释放的热量；
由公式求得行驶的路程，根据图乙可知汽车以的速度匀速直线行驶时所受阻力的大小即牵引力的大小，由公式求得汽车做的功；
由公式计算内燃机的效率。
本题考查了发电机的原理及能量转化及热量、功和内燃机效率的计算，难度不大。
 

20.【答案】答：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”；
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；
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；
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。
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。
 

【解析】功率的单位是W、kW；电功、电能的单位是千瓦时；
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；
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。
考查了物理量的单位、增大摩擦力的方法、能量转化以及发电机的工作原理，理解电磁感应现象的运用。