2022北京初三（上）期末物理汇编：学生实验：探究—产生感应电流的条件 试卷

2022北京初三（上）期末物理汇编学生实验：探究—产生感应电流的条件一、多选题1．（2022·北京顺义·九年级期末）下列说法中正确的是（　　）A．电荷的定向移动形成电流B．通电铜导线中的电流方向与该导线中自由电子定向移动的方向一致C．发电机是电磁感应现象的应用，正常工作时主要将电能转化为机械能D．将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点，小磁针静止时，小磁针N极所指的方向就是P点磁场的方向2．（2022·北京石景山·九年级期末）下列关于电磁现象说法正确的是（　　）A．奥斯特实验说明通电导线周围有磁场B．电动机工作时是利用了电磁感应现象C．发电机工作时是利用了通电线圈在磁场中受力转动原理D．我国宋代的科学家沈括最早记载了地磁两极与地理两极并不重合3．（2022·北京朝阳·九年级期末）小阳在探究利用磁场产生感应电流的条件的实验时，将下图所示的实验装置放在水平的台面上。下列说法中正确的是（　　）A．该实验揭示了发电机的工作原理B．导线ab竖直向上运动不能产生感应电流C．导线ab水平向左运动可以产生感应电流D．只要导线ab在支架上静止不动就不会产生感应电流4．（2022·北京海淀·九年级期末）如图所示，甲、乙、丙、丁分别为动四式话筒、动圈式扬声器、电动机、发电机的构造示意图或原理示意图，下列说法中正确的是（　　）A．甲与丁的原理相同，都是利用电磁感应原理B．甲与丙的原理相同，都是利用电磁感应原理C．乙与丁的原理相同，都是利用磁场对通电线圈有力的作用D．乙与丙的原理相同，都是利用磁场对通电线圈有力的作用5．（2022·北京海淀·九年级期末）小利同学设计并进行了一组探究实验，实验过程如图所示。实验发现，当电路闭合时，原来静止在南北方向上的可自由转动的小磁针会发生偏转，偏转的方向如图中的箭头指示的方向。对于这组实验，下列说法中正确的是（　　）A．该组实验证明了电磁感应现象B．甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场C．该组实验现象可用来说明发电机的工作原理D．甲、丙两图的实验说明通电导体周围的磁场方向与导体中的电流方向有关6．（2022·北京密云·九年级期末）关于图所示的四个电磁实验，下列说法中正确的是（　　）A．实验甲：开关S闭合，只要导体ab在磁场中运动，导体中就有电流产生B．实验乙：开关S闭合，电动机独立工作：开关S断开，电热器独立作C．实验丙：开关S闭合，小磁针发生偏转，表明通电导线的周围在磁场D．实验丁：开关S闭合，导体ab在磁场中运动，发电机是利用这一原理制成二、单选题7．（2022·北京通州·九年级期末）新能源汽车的核心部件是电动机，图中能说明电动机工作原理的是（　　）A． B． C． D．8．（2022·北京通州·九年级期末）下列电器在正常工作过程中，机械能转化为电能的是（　　）A．电动机 B．发电机 C．电饭锅 D．电烙铁9．（2022·北京·九年级期末）如图所示，是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时它能发电，其原理是（　　）A．同种电荷相互排斥 B．磁场对电流有力的作用C．电磁感应 D．电流周围存在磁场10．（2022·北京通州·九年级期末）将导体ab、开关和灵敏电流表用导线连接，导体ab放置在磁极间，如图所示。下列说法正确的是（　　）A．开关断开，磁体不动，ab快速运动，指针偏转B．开关闭合，磁体不动，ab竖直上下运动，指针偏转C．开关闭合，磁体不动，ab水平向左快速移动，指针不偏转D．磁体磁极对调，磁体静止后，开关闭合，ab水平向右快速运动，指针偏转11．（2022·北京昌平·九年级期末）下列说法中正确的是（　　）A．金属导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场B．条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的C．导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流D．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向12．（2022·北京房山·九年级期末）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13．（2022·北京平谷·九年级期末）图所示的四个磁现象实验中，反映电动机工作原理的是（　　）A． B．C． D．14．（2022·北京海淀·九年级期末）如图是灵敏电流计内部结构示意图，当有电流通过灵敏电流计中的线圈时，线圈就会带动指针发生偏转。在如图所示的实验中，与灵敏电流计工作原理相同的是（　　）A．电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关B．通电后导体在磁场中由静止开始运动C．闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流D．通电导线下方的小磁针发生偏转三、填空题15．（2022·北京昌平·九年级期末）如图所示，将导体ab用两根绝缘细线悬挂起来，使ab水平置于蹄形磁体的磁场中，导体ab的两端与开关和虚线框中的某一元件相连，组成了闭合回路。在虚线框中若连接______（填写实验器材名称）可研究电磁感应现象。在虚线框中若连接______（填写实验器材名称）可研究磁场对通电导体的作用。四、实验题16．（2022·北京顺义·九年级期末）（1）用如图甲所示的装置，探究“磁场对通电导体的作用力”。闭合开关后，左右移动滑动变阻器的滑片，发现金属导体AB始终保持静止。经检查，全部实验器材均无故障且连接无误。请你猜想金属导体AB没有运动起来的原因是______，写出检验猜想的方法：______；（2）用图乙所示的装置，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______时电流计指针发生偏转。（选填操作序号）17．（2022·北京·九年级期末）小磊为了验证“感应电流的大小与闭合电路的一部分导体切割磁感线的速度大小有关”的猜想，他选择用如图所示的装置进行如下实验：①闭合开关，保持蹄形磁体静止，使导线框的ab边从图中位置以某一速度v沿水平方向向右运动，记录灵敏电流表指针偏转的最大角度α1；②保持蹄形磁体静止，使导线框的ab边从图中位置以相同速度v沿水平方向向左运动，记录灵敏电流表指针偏转的最大角度α2；（1）请指出小磊操作过程中有问题的地方：______；（2）正确操作后，若α2______α1（选填“”或“”）就可以验证：感应电流的大小与导体电路的一部分导体切割磁感线的速度大小有关。18．（2022·北京东城·九年级期末）小东利用如图所示的装置探究磁生电的相关问题，完成了如下实验。闭合开关后，让导体ab左右运动时，发现灵敏电流计的指针偏转的方向是不同的。请你根据此实验现象提出一个可探究的科学问题。19．（2022·北京海淀·九年级期末）兴趣小组的同学为探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，设计了如图所示的实验装置。在水平放置的蹄形磁体的两磁极之间悬挂一线圈，把线圈的两端用导线与灵敏电流计、开关连接起来，组成一个闭合回路。他们进行了7组实验，并将观察到的现象记录在下表中。（1）请你综合上述实验现象，总结产生感应电流的条件是：闭合回路中的一部分导体必须在磁场中做_______运动；（2）在仪器和电路连接都完好的情况下，另一兴趣小组同学在做实验时发现灵敏电流计的指针偏转现象不太明显，请你帮他们提出一条能使现象明显一些的建议：________。（写出一条，合理即可）20．（2022·北京丰台·九年级期末）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、灵敏电流计用导线连接组成电路，导体AB悬挂于蹄形磁体的磁场中，请回答下列问题：（1）实验中，灵敏电流计的作用是用来检测_______的。（2）闭合开关，当导体AB在磁场中静止时，电路中_____产生感应电流。（选填“能”或“不能”）（3）闭合开关，保持磁体的N、S极位置不变，让导体AB在磁场中水平向左运动，观察到灵敏电流计的指针向右偏转；让导体AB在磁场中水平向右运动，观察到灵敏电流计的指针向左偏转。根据以上现象，请你提出一个可探究的科学问题：_______。21．（2022·北京石景山·九年级期末）如图甲是小明探究电磁感应现象的实验装置，将一段铜导体AB的两端用细线悬挂起来，并与开关、灵敏电流计组成闭合回路，请完成下列问题：（1）闭合开关，若蹄形磁体不动，当导体AB沿水平方向向右运动时，发现灵敏电流计指针会______；（选填“偏转”或“不偏转”）（2）闭合开关，若导体AB不动，只移动蹄形磁体，电路中______会产生感应电流；（选填“一定”或“可能”）（3）小明在中国科技馆发现有一个“电磁感应摆”，如图乙，甲、乙两线圈分别被悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两线圈通过导线连接在一起并构成一个闭合回路，如果用手使甲线圈在磁场中前、后摆动时，将会观察到乙线圈______。22．（2022·北京门头沟·九年级期末）如图是小明探究产生感应电流条件的实验装置。请完成下列问题：（1）小明在使导体棒运动的过程中，发现灵敏电流计指针偏转角度比其他同学实验中指针偏转的角度较小，即产生的感应电流较小。请你依据这一现象，猜想产生的感应电流较小的可能原因______。（写出一条即可）（2）写出检验你的猜想的方法：______。23．（2022·北京密云·九年级期末）在“探究感应电流产生条件”的实验中，某同学将导体棒AB、开关S、灵敏电流计和蹄形磁体进行了连接和组装，如图所示。闭合开关后，该同学让导体棒AB在水平方向向右运动、发现灵敏电流计指针发生偏转。(1)若实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显，为了使指针偏转变明显一些，下列措施中可行的是______；（选填选项前的字母）A．用磁性更强的蹄形磁体替换实验中的蹄形磁体B．用电流表替换灵敏电流计(2)如图所示，闭合开关后，导体AB保持不动，蹄形磁体向右运动，灵敏电流计指针______发生偏转。（选填“会”或“不会）24．（2022·北京通州·九年级期末）在探究电磁感应现象的实验中，某同学连接了如图所示的电路，闭合开关后使导体AB在磁场中向左运动，发现灵敏电流计的指针向右偏转了，使导体AB在磁场中向右运动，发现灵敏电流计的指针向左偏转了，他所探究的问题是________。参考答案1．AD【详解】A．电荷的定向移动形成电流，正电荷定向移动的方向规定为电流方向，故A正确；B．正电荷定向移动的方向为电流的方向，铜导线导电是依靠带负电的自由电子，所以电流方向与铜导线中自由移动的电子方向相反，故B错误；C．发电机的工作原理是导体切割磁感线能产生感应电流，是根据电磁感应现象制成的，发电机工作时消耗机械能，产生电能，是将导体的机械能转化为电能，故C错误；D．规定磁场中的自由小磁针静止时，N极所指的方向是该点的磁场方向。所以将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点，小磁针静止时N极所指的方向就是P点磁场的方向，故D正确。故选AD。2．AD【详解】A．奥斯特实验是将小磁针放在通电导线周围，小磁针会发生偏转，这说明通电导线周围存在磁场，故A正确；BC．电动机是利用磁场对通电导体有力的作用来工作的，发电机是利用电磁感应现象工作的，故BC错误；D．最早记录地磁两极与地理两极方向略有偏离的是我国的宋代学者沈括，故D正确。故选AD。3．ABC【详解】A．发电机的工作原理是闭合电路的一部分导体切割磁感线时，会产生感应电流，图中的装置没有电源，闭合电路的一部分导体处在磁场之中，灵敏电流计是用来检测感应电流的，故A正确；B．磁感线沿竖直方向，导体ab竖直向上运动没有切割磁感线，所以不能产生感应电流，故B正确；C．磁感线沿竖直方向，导体ab水平向左运动，可以切割磁感线，能够产生感应电流，故C正确；D．导线ab在支架上静止不动，水平方向移动磁场时，导体也会切割磁感线，也可以产生感应电流，故D错误。故选ABC。4．AD【详解】动圈式话筒的原理与发电机的原理都是把机械能转换成电能，利用的是电磁感应原理；而扬声器的原理与电动机的原理是相同的，都是把电能转化为机械能，利用磁场对通电线圈有力的作用。所以甲与丁的原理相同，乙与丙的原理相同，故BC错误，AD正确。故选AD。5．BD【详解】AB．甲图通电时，放在通电导线周围的小磁针方向发生偏转；乙图断电时，放在导线周围的小磁针方向未发生偏转。该组实验为奥斯特实验，放在通电导线周围的小磁针的方向发生偏转，说明电流周围存在磁场，而不是证明了电磁感应现象，故A错误，B正确；C．电动机是利用电流的磁效应，即通电导体在磁场中受到力的作用，而发电机是利用电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象。该组实验证明了通电导体在磁场中受到力的作用，反映的是电动机的工作原理，故C错误；D．根据图甲可知，通电导体下方的小磁针发生偏转；根据图丙可知，当改变导体中电流方向，通电导体下方的小磁针偏转方向改变，因此该实验说明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关，故D正确。故选BD。6．BC【详解】A．实验甲：开关S闭合，只有导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才有电流产生，故A错误；B．实验乙：开关S闭合，电磁铁有磁性，将衔铁吸下来，将电动机接通，电动机独立工作；开关S断开，电磁铁失去磁性，衔片电热器接通，电热器独立作，故B正确；C．实验丙：开关S闭合，通电导线周围产生磁场，电流的磁场与小磁针的磁场相互作用，使小磁针发生偏转，这表明通电导线的周围在磁场，故C正确；D．实验丁：开关S闭合，导体ab受到力的作用在磁场中运动，电动机就是利用这一原理制成，故D错误。故选BC。7．D【详解】A．没有电源，是根据闭合线圈的部分导体在切割磁感线时会产生感应电流，故是发电机的原理，故A不符合题意；B．探究的是通电螺线管是否具有磁性，故B不符合题意；C．奥斯特实验，通电导线周围存在磁场，故C不符合题意；D．有电源，是通电导体在磁场中受到了力的作用，是电动机的原理，故D符合题意。故选D。8．B【详解】A．电动机在工作时，消耗电能使线圈转动，将电能转化为机械能，故A不符合题意；B．发电机是利用电磁感应现象工作的，通过线圈转动切割磁感线来获得电能，所以是将机械能转化为电能，故B符合题意；C．电饭锅工作时，将电能转化为内能，故C不符合题意；D．电烙铁在工作时，将电能转化为内能，故D不符合题意。故选B。9．C【详解】转动魔方时，内部的闭合电路切割磁感线发电，把机械能转化为电能，利用了电磁感应原理。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。10．D【详解】A.开关断开，磁体不动，ab快速运动，因为电路不是闭合的，指针不偏转，故A错误；B.开关闭合，磁体不动，ab竖直上下运动，由于磁感线从N极指向S极，为竖直方向，导体不切割磁感线，所以不会产生感应电流，指针不偏转，故B错误；C.开关闭合，磁体不动，ab水平向左快速移动，导体切割磁感线，所以会产生感应电流，指针偏转，故C错误；D.磁体磁极对调，磁体静止后，开关闭合，ab水平向右快速运动，导体切割磁感线，所以会产生感应电流，指针偏转，故D正确。故选D。11．A【详解】A．负电荷定向移动时会形成电流，因电流周围存在磁场，所以导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场，故A正确；B．磁感线是描述磁场的方法，是建立理想模型法，条形磁体的磁场不是由磁感线组成的，故B错误；C．导体中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动；导体在磁场中做切割磁感线运动，不一定会产生感应电流，故C错误；D．利用撒在磁体周围的铁屑只能判断该磁体周围的磁场强弱分布，不能判断磁场方向，故D错误。故选A。12．B【详解】A．甲图实验通过闭合电路的部分导线切割磁感线，产生感应电流，可以证明“磁能生电”，利用其原理制成了发电机，故A错误；B．乙图实验中，当电路中有电流流过时，小磁针发生偏转，可以证明“电流周围存在磁场”，故B正确；C．丙图实验闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，通过弹簧测力计示数的改变，可以看出电磁铁的磁性大小，该实验验证的是电磁铁磁性与电流大小的关系，故C错误；D．丁图实验将通电导体放在磁场中，通电导体会运动，可以证明“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。13．C【详解】电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用制成的。A．图中是电磁铁的原理图，是利用电流的磁效应制成的，故A不符合题意；B．图中是奥斯特实验，即说明通电导线周围存在着磁场，故B不符合题意；C．图中研究磁场对电流作用的实验装置，是电动机的原理图，故C符合题意；D．图中研究电磁感应现象的实验装置，是发电机的原理图，故D不符合题意。故选C。14．B【详解】A．当有电流通过灵敏电流计中的线圈时，就会带动指针发生偏转，这原理是通电线圈的部分导体在磁场中会受到了力的作用，是电动机的基本原理。电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关，是通电导线周围存在磁场，磁场的强弱与匝数和电流的大小等因素有关，故A不符合题意；B．通电后导体在磁场中由静止开始运动，因为在磁场中受到了力的作用，与电流计的原理相同，故B符合题意；C．闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流是电磁感应现象，即磁能够生电，故C不符合题意；D．通电导线下方的小磁针发生偏转，是因为电流周围存在磁场，故D不符合题意。故选B。15．     电流表（或灵敏电流计）     电源【详解】[1]若接入电流表、灵敏电流计，电路中无电源，闭合电路中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，可以探究电磁感应现象，与发电机的原理相同。[2]若接入电源，通电导体在磁场中会受到力的作用，可以探究磁场对电流的作用，与电动机的原理相同。16．     蹄形磁体磁性太弱     见解析     ①【详解】（1）[1]影响磁场力大小的因素是：电流的大小，磁体磁性的强弱，在探究磁场对通电导体的作用时，闭合开关后，发现导轨上的导体AB始终处于静止状态，可能是蹄形磁体磁性太弱，也可能是电源电压较低、电流太小，导致磁场力过小；还可能是导体AB质量太大，压力大，导致摩擦力过大使导体AB始终处于静止状态，由此可以猜想通电导体AB在磁场中处于静止的原因是蹄形磁体磁性太弱。[2]检验猜想的方法是用磁性更强的蹄形磁体替换原来的磁体，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，观察导轨上的导体是否运动。（2）[3]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中才有感应电流产生。只让导体AB在水平方向左右运动，导体AB切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，电流计的指针发生偏转，只让导体AB在竖直方向上下运动，导体AB没有切割磁感线运动，导体中没有感应电流产生，电流计的指针不发生偏转，所以进行操作①时电流计指针发生偏转。17．     导体棒的运动方向改变；速度没有改变     【详解】（1）[1]因为是探究感应电流的大小与导体回路的一部分导体切割磁感线的速度的关系，所以要控制其他条件相同，改变导体切割磁感线的速度，补充步骤如下：②保持蹄形磁体静止，使导线框的ab边从图中位置以另一速度沿水平方向向右运动。（2）[2]当α2α1时，才可以判断感应电流的大小与导体回路的一部分导体切割磁感线的速度大小有关。若相等不能判断。18．感应电流的方向与什么有关？【详解】闭合开关后，让导体ab左右运动时，发现灵敏电流计的指针偏转的方向是不同的，表明电流的方向是不同的，那么感应电流的方向与什么因素有关？可以从导体运动的方向，磁场的方向等因素进行探究。19．     切割磁感线     增加线圈的圈数【详解】（1）[1]根据表格记录的现象可知，当线圈静止或者竖直方向运动时，未产生感应电流；当线圈在水平向左或向右运动时，即线圈在做切割磁感线的运动，此时电流表指针偏转，产生感应电流，故产生感应电流的条件是：闭合回路中的一部分导体必须在磁场中做切割磁感线运动。（2）[2]在仪器和电路连接都完好的情况下，另一兴趣小组同学在做实验时发现灵敏电流计的指针偏转现象不太明显，说明产生的感应电流过小，可以采取的方式有：增加线圈的圈数；使用磁性更强的磁铁；增大线圈切割磁感线的运动速度等。20．     是否有感应电流产生     不能     感应电流的方向是否与导体切割磁感线的方向有关【详解】（1）[1]实验中运用转换法即利用灵敏电流计来检测是否有感应电流产生。（2）[2]闭合开关，当导体AB在磁场中静止时不切割磁感线，故电路中不能产生感应电流。（3）[3]由题意可知，在磁感线方向不变的情况下，导体在磁场中运动方向变得相反，灵敏电流计的指针向偏转方向相反，即感应电流方向相反。故可以提出的问题为：感应电流的方向是否与导体切割磁感线的方向有关。21．     偏转     可能     摆动【详解】（1）[1]闭合线圈的部分导体在切割磁感线时，会产生感应电流，故当导体AB沿水平方向向右运动时，再切割磁感线，故会产生感应电流。（2）[2]若导体AB不动，只移动蹄形磁体，若蹄形磁体前后移动，导体没有切割磁感线，不会产生感应电流，若蹄形磁体左右移动，导体切割磁感线，会产生感应电流。（3）[3]如果用手使甲线圈在磁场中前、后摆动时，切割磁感线，会产生感应电流，而甲、乙线圈是闭合回路，那么乙线圈中中会有电流经过，通电的导体在磁场中受到了力的做功，故会摆动。22．     磁铁磁性较弱     换磁性更强的磁铁重复上述实验，观察灵敏电流计指针偏转程度【详解】[1]感应电流是由于导体在磁场中做切割磁感线运动时产生的，没有磁场就不会有电流，所以产生的感应电流较小的可能原因是磁铁的磁性较弱。[2]根据提出的猜想可知，应该在控制其他条件不变时，只改变磁铁磁性较弱重复上述实验，观察灵敏电流计指针偏转程度是否与原来指针偏转的角度相同；如灵敏电流计指针偏转程度与原来相同，则感应电流大小与磁铁磁性强弱无无关，否则有关。23．     A     会【详解】(1)[1]电流表指针偏转不明显，说明电流太弱，原因可能是磁场弱或导体运动慢，应该换用磁性更强的磁体或快速切割磁感线，由于感应电流较小，若用电流表替换灵敏电流计，可能会观察不到指针偏转。故选A。(2)[2]闭合开关后，虽然导体AB保持不动，但是蹄形磁体向右运动，导体AB仍会切割磁感线，所以仍然会产生感应电流。24．感应电流方向与导线运动方向是否有关【详解】由题意可知，当改变导体运动的方向时，产生的感应电流的方向也会发生偏转，故他所探究的问题是感应电流方向与导线运动方向是否有关。实验序号磁体（磁极）放置方式线圈ab边运动的情况电流计指针偏转情况1上N极下S极静止不偏转2竖直向上运动不偏转3竖直向下运动不偏转4水平向左运动向右偏转5水平向右运动向左偏转6上S极下N极水平向左运动向左偏转7水平向右运动向右偏转