2020-2021学年第五节 磁生电达标测试

这是一份2020-2021学年第五节 磁生电达标测试，共14页。试卷主要包含了【答案】C，【答案】D，【答案】A，【答案】B等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
下列用连线表示的是物理现象与它们在生活中实例的联系，其中不正确的是( )
A. 大气压强现象--用吸管吸饮料
B. 电磁感应现象--发电机
C. 惯性现象--踢出去的足球在草地上越滚越慢
D. 摩擦起电现象--塑料梳子梳头头发会飘起
下列关于电与磁的各图中说法正确的是( )
A. 装置说明闭合电路的部分导体在磁场中运动时，导体中就产生感应电流
B. ．开关闭合后铜块将受到水平向右的吸引力
C. ．电源的b端是电源的负极
D. ．实验中，闭合开关，滑动变阻器滑片P向右滑动时，弹簧测力计的示数变小
很多超市都安装了防盗报警器，超市的商品上贴有软磁条，消费者如果不买单，直接走出超市，软磁条没有消磁，防盗报警器上的检测头就会有电流产生，导致报警器会响，以下器件中工作原理与此相似的是( )
A. 电磁铁B. 电动机C. 扬声器D. 发电机
我国新型反潜巡逻机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在，下列图中与磁异探测工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
如图为我国新型反潜巡逻机。机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。下图中能解释磁异探测器工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
在科学晚会上，小光所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图1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。用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动。对于这个过程，下列说法正确的是( )
A. 甲线圈与图2所示装置原理相同，相当于用电器
B. 推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C. 乙线圈随之摆动是因为通电导线在磁场中受到力的作用
D. 乙线圈摆动的方向与甲线圈摆动的方向无关
如图所示，火车站安检人员正在手持金属探测器检查，当探测器靠近金属物体时，就会产生感应电流，探测器发出警报。下列实验中能揭示金属探测器工作原理的是( )
A. B.
C. D.
如图所示，是科学家设计的一款神奇的节能型路障，其原理是：汽车在超过规定速度行驶时，通过此路障的汽车被“强制”降速至安全速度范围，而此时路障内的装置会将这部分能量转化为电能供照明使用。则下列四幅图揭示了这一原理的是( )
A. B.
C. D.
在如图所示的四幅图中，对其认识或描述正确的是( )
A. 甲图是电磁感应实验，说明通电导体周围存在磁场
B. 乙图表示地磁场，它的磁感线由地理北极发出回到地理南极
C. 丙图开关闭合后导体运动，说明电能可以转化为机械能
D. 丁图是电动机原理，磁铁左右移动时电流表指针会摆动
如图1所示，使线圈位于两磁极间，通电后，图1中ab段导线受磁场力的方向向上，下列判断正确的是( )
A. 图1中cd段导线所受磁场力的方向向上
B. 线圈转至图2所示位置后静止
C. 把图中的电源换为电阻，使线圈顺时针转动，当线圈转至图1位置时，电路中会产生感应电流
D. 把图中的电源换为电阻，使线圈顺时针转动，当线圈转至图2位置时，电路中会产生感应电流
二、填空题
如图所示，质量、形状相同的铝线框A和塑料线框B从同一高度自由下落并经过某一磁场区域(“×”代表磁感线垂直于纸面向里).若不计空气阻力，两线框落地时具有的动能分别为EA和EB，则EA和EB大小关系是______。
“发电鞋”是一种新型科研产品，其内部安装有磁铁和线圈，当人行走时带动磁铁运动线圈中就产生了感应电流，“发电鞋”的工作原理是________现象。
如图所示是研究______的装置，它可将______能转化为______能。利用这个原理可以制成______。
三、实验探究题
电与磁的联系可由三个重要实验证实。这三个实验分别如图所示。
（1）图甲：①该实验证实了______；②应用举例______；
（2）图乙：①该实验证实了______；②应用举例______；
（3）图丙：①该实验证实了______；②应用举例______。
小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中灵敏电流计G的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反)。
（1）导体ab静止悬挂，闭合开关，灵敏电流计的指针不偏转，说明电路中______(有/无)电流产生。
（2）继续探究，记录观察到的现象如表：
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______运动时电路中就会产生感应电流。
②比较2、3实验现象还发现，产生的感应电流的方向跟______有关。
③若在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动)，则灵敏电流计的指针______(会/不会)偏转。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、用吸管吸饮料时，人吸走了管中的空气，饮料在大气压的作用下进入嘴里，因此是利用了大气压强的作用，故A正确；
B、发电机的原理是电磁感应，故B正确；
C、足球在草地上越滚越慢是因为足球受到阻力作用，阻力改变了足球的运动状态，不属于惯性现象，故C错误；
D、梳子和头发摩擦，头发和梳子摩擦后，带异种电荷，因异种电荷互相吸引，因此头发会随梳子飘起，属于摩擦起电现象，故D正确。
故选：C。
（1）用吸管吸饮料是利用了大气压强的作用；
（2）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，这就是电磁感应现象；
（3）惯性指的是物体保持原来运动状态不变的性质；
（4）根据摩擦起电现象分析，即两种不同物质组成的物体相互摩擦后，物体能吸引轻小物体的现象是摩擦起电。
本题所考查的实例均为生活中常见的现象，学会用物理知识解释生活中的现象，是物理考查的重点题型之一。
2.【答案】C
【解析】解：A、闭合电路的部分导体只有在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会产生感应电流，故A错误；
B、由于铜块不受磁场力作用，开关闭合后，铜块不会受到水平向右的吸引力，故B错误；
C、图中小磁针N向右，则螺线管左端是S极，由安培定则可知，a端是电源的正极，b端是电源的负极，故C正确；
D、图中，闭合开关，滑动变阻器滑片P向右侧滑动时，滑动变阻器电阻减小，电流变大，电磁铁的磁性变强，对铁块的吸引力变大，所以弹簧测力计的示数变大，故D错误。
故选：C。
（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生电流，这种电流叫感应电流；
（2）磁铁对铜块不产生力的作用；
（3）根据磁极间的相互作用，判断螺线管的极性，然后由安培定则判断电源的极性；
（4）影响电磁铁磁性大小的因素有电流大小和匝数的多少；根据电流的变化判定磁性的变化。
物理学是以观察和实验为主的实验学科，很多的物理知识都来源于实验，在学习中应重视实验的学习，要牢记一些重要实验装置图。
3.【答案】D
【解析】解：A、电磁铁是根据电流磁效应工作的，故A错误。
B、电动机是根据通电导体在磁场中受力而运动工作的，故B错误。
C、扬声器是根据通电线圈在磁场中受力而运动工作的，故C错误。
D、发电机是根据电磁感应现象工作的，故D正确。
故选：D。
防盗报警器上的检测头就会有电流产生，说明是由于运动而产生电流，是电磁感应，找出利用电磁感应工作的元件即可。
电磁主要有三部分：电流的磁效应、电磁感应、通电导体在磁场中受力而运动，电磁铁工作原理是电流磁效应，发电机和动圈式话筒工作原理都是电磁感应，扬声器和电动机工作原理都是通电导体在磁场中受力而运动。
4.【答案】A
【解析】
【分析】
解答本题的关键要能从题意中分析出该装置利用了发电机的原理，再同相关的实验装置相对应即可。
磁异探测器最终将信号转换为变化的电流，因此是一个发电机，分析下面四幅图，找出发电机的原理即可。
【解答】
磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，说明有感应电流产生，其工作原理是电磁感应现象；
A.说话时声波引起薄膜振动，薄膜振动引起线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流；动圈式话筒是利用电磁感应现象进行工作的，故A符合题意；
B.图中的实验是奥斯特实验，说明了电流的磁效应，可制成电磁铁，故B不合题意；
C.图中通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理，故C不合题意；
D.图中是电磁继电器，是利用电流的磁效应工作的，故D不合题意。
故选A。
5.【答案】B
【解析】解：磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，说明有感应电流产生；
A、图示的实验是电磁铁的原理，运用了电流的磁效应，可制成电磁铁，不合题意；
B、开关闭合后，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理。符合题意；
C、图示为通电导体在磁场中受力，是电动机的原理，不合题意；
D、图示为磁极之间的相互作用，不合题意；
故选：B。
磁异探测器最终将变化的磁场转化，是电磁感应，因此是一个发电机，分析下面四幅图，找出发电机的原理即可。
解答本题的关键要能从题意中分析出该装置利用了发电机的原理，再同相关的实验装置相对应即可。
6.【答案】C
【解析】解：AB.图1中推动甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，所以甲线圈相当于电源，工作时将机械能转化为电能，图2中表示的时通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的工作原理，所以图2装置相当于用电器，故AB错误；
C.图1中乙线圈摆动是因为通电导体在磁场中受力的作用，故C正确；
D.由前面分析可知，甲线圈中产生了感应电流，则甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器；若用手改变甲线圈刚开始摆动的方向，感应电流的方向发生变化，则乙线圈受力的方向也会改变，即乙线圈刚开始摆助的方向跟着改变，故D错误。
故选：C。
根据电磁感应原理和通电导体在磁场中受力的作用来对图中的装置进行分析。发电机的工作原理是电磁感应，工作时将机械能转化为电能；电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，电动机工作时消耗电能，得到机械能。
本题考查了电与磁之间的两个联系及其应用，同时要了解其结构、原理及能量转化等。
7.【答案】C
【解析】解：
由题意可知，金属探测器是将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，从而产生了电流，即金属探测器工作原理为电磁感应现象。
A、该图是电流的磁效应实验，故A错误；
B、该图是探究电磁铁磁性与电流大小的实验，利用的是电流的磁效应，故B错误；
C、图中没有电源，是发电机原理图，是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流制成的(即电磁感应现象)，故C正确；
D、图中有电源，是电动机原理图，电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而运动制成的，故D错误。
故选：C。
由题意可知，金属探测器是将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，从而产生了电流，则分析各实验现象可知能产生电流的选项。
本题考查电磁感应现象的应用，要求学生能通过题意找出探测器的原理，并能正确掌握发电机的原理。
8.【答案】C
【解析】解：路障内的装置会将这部分能量转化为电能供照明使用，此时会产生电流，即磁生电，属于电磁感应现象；
A、该装置是奥斯特实验，反映了通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B、该图是电动机原理图，说明通电导线在磁场中受力运动，故B不符合题意；
C、当ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中指针会发生偏转，即发生了电磁感应现象，发电机正是利用该原理工作的，故C符合题意；
D、该装置是用来探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故D不符合题意。
故选：C。
发电机是利用电磁感应原理制造的，而电磁感应是指闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。
本题应能根据题中的实验装置得出实验的原理及揭示的现象，同时还要把握该现象在生活中的应用。
9.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查电磁感应现象、地磁场、奥斯特实验，磁场对通电导体的作用。
解题关键是掌握一些物理实验原理的对应应用，利用电磁感应现象制作发电机等。
【解答】
A.甲图是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故A错误；
B.乙图表示地磁场，它的磁感线由地磁北极发出回到地磁南极，即由地理南极发出回到地理北极，故B错误；
C.丙图开关闭合后，通电导体在磁场中受力发生运动，将电能转化为机械能，故C正确；
D.丁图是发电机原理，磁铁左右移动时磁感线被切割，产生电流，电流表指针会摆动，故D错误。
故选C。
10.【答案】C
【解析】
【分析】
该题考查了通电导线在磁场中受力方向的影响因素及电磁感应，是一道常见题。
（1）电动机的原理是：通电导线在磁场中受力的作用，其所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，即只要改变一个量，其所受力的方向就会改变一次；
（2）产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】
A.图1中，电源左侧为正极、右侧为负极，则通电后ab段导线的电流方向是由a到b，cd段导线中的电流方向是由c到d，即两导线中的电流方向相反，磁场方向也没有变化，所以两段导线所受磁场力的方向相反，则cd段导线所受磁场力的方向向下，故A错误；
B.当线圈转至图2所示位置，此位置是平衡位置，与图1相比，通过ab和cd的电流方向不变，磁场方向也不变，则ab和cd所受磁场力的方向相反、大小相等，但由于惯性不会静止，故B错误；
CD.电源换为电阻，使线圈顺时针转动，当线圈转至图1位置时，导线ab和cd都切割磁感线，电路中会产生感应电流；当线圈转至图2位置时，导线ab和cd不切割磁感线，电路中不会产生感应电流，故C正确，D错误。
故选C。
11.【答案】EA【解析】金属框由静止自由下落到地面的过程中，金属框通过磁场会产生感应电流，有一部分能量转化为电能，所以在此过程中金属框的重力势能转化为动能和电能；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；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，所以EA故答案为：EA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由静止自由下落到地面时能的转化情况即可判断动能为EA和动能EB的大小。
不计空气阻力，能量转化的过程中，能量相等；金属框和塑料框由静止自由下落到地面的过程中，转化是不一样的。
12.【答案】电磁感应
【解析】
【分析】
本题主要考查了电磁感应原理的应用，明确“发电鞋”的工作原理是解答此题的关键。
电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时，导体中会有感应电流产生，把机械能转化为电能；据此分析其工作原理。
【解答】
由题意可知，人在行走时，人体带动磁铁运动，磁铁产生的磁场通过线圈，从而产生感应电流，所以“发电鞋”是利用电磁感应原理制成的。
故答案为：电磁感应。
13.【答案】电磁感应 机械 电 发电机
【解析】解：如图所示，该装置中没有电源，所以导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，该现象是电磁感应现象；该过程中消耗机械能，产生电能；故是将机械能转化为电能的装置，利用该装置制成了发电机。
故答案为：电磁感应；机械；电；发电机。
英国物理学家法拉第经过10年的探索，在1830年取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律，根据这个现象发明了发电机，使人类大规模用电成为了可能，开辟了电气化的时代；
由于导体在磁场中运动而产生电流的现象，是一种电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流；感应电流的方向和电流的方向和导体运动的方向有关。
电动机和发电机的原理图非常相似，注意区别，掌握两者的原理、能的转化等。
14.【答案】通电导线周围产生磁场 电磁铁 通电导线在磁场中产生力的作用 电动机 闭合电路中的一部分在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流 发电机
【解析】解：
（1）甲实验中通电后小磁针发生偏转，能证明通电导体在其周围产生磁场我们利用这个原理造出了电磁铁。
（2）乙实验将导线放在磁铁中，观察通电后导体发生了运动，即通电导体在磁场中受到力的作用；我们造出了电动机。
（3）丙实验将导线和电流表相连，发现导体运动时电流表内部产生电流，即闭合电路中的一部分导体在磁场做切割磁感线运动时产生感应电流；这是发电机的原理图。
故答案为：（1）通电导线周围产生磁场，电磁铁；
（2）通电导线在磁场中产生力的作用，电动机；
（3）闭合电路中的一部分在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流，发电机。
本题考查电学中三个电磁关系的实验，应从其原理和现象中分析。
本题考查的三个实验是人对电磁关系研究的三个里程碑，应重点掌握。
15.【答案】无 切割磁感线 导体运动方向 会
【解析】解：
（1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，此时导体没有做切割磁感线运动，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中无电流产生；
（2）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电路中就会产生感应电流。
②比较第2、3次实验现象发现，磁场方向相同，导体运动的方向不同，电流计指针的偏转方向不同，说明产生电流的方向不同，即产生的电流的方向跟导体运动方向有关；
③在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动)，ab仍切割磁感线，会产生感应电流，则灵敏电流计的指针会偏转。
故答案为：（1）无；（2）①切割磁感线；②导体的运动方向；③会。
（1）根据产生感应电流的条件分析；
（2）根据表中的信息分析，根据控制变量法得出实验结论；
（3）产生感应电流的条件，以及感应电流的方向和导体运动方向、磁场方向有关。
产生感应电流必备的三个条件：闭合电路，一部分导体，切割磁感线运动，三个条件缺一不可。
序号
ab运动方向
电流计指针偏转情况
1
沿磁场方向运动
(不切割磁感线)
不偏转
2
水平向左
(切割磁感线)
向右偏转
3
水平向右
(切割磁感线)
向左偏转