人教版九年级全册第5节 磁生电精品达标测试

20.5 磁生电

培优第一阶——基础过关练

1．下列实验装置与探究内容不相符的是

A． 探究电动机工作原理 B． 探究电流的磁效应

C． 探究磁场对电流的作用 D． 探究磁极间的相互作用

【答案】A

【解析】

【详解】

A. 图中是探究电磁感应的实验装置，根据这一原理可制成发电机．故A不相符，符合题意．

B. 图中奥斯特实验，探究通电导体周围存在磁场（即电流的磁效应）．故B相符，不符合题意．

C. 图中装置探究通电导体在磁场中受力，即探究磁场对电流的作用．故C相符，不符合题意．

D. 图中装置探究磁极间相互的引力和斥力作用．故D相符，不符合题意．

2．法拉第发现的电磁感应现象，使人类从蒸汽机时代步入了电气化时代．下列电器设备中，根据电磁感应原理制成的是

A．电磁继电器

B．电动机

C．发电机

D．电熨斗

【答案】C

【解析】

【分析】

（1）电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动工作的．

（2）发电机是利用电磁感应现象工作的．

（3）电熨斗是利用电流的热效应工作的．

【详解】

A、电磁继电器是利用电流的磁效应的原理制成的，不符合题意．

B、电动机的工作原理是利用闭合电路的一部分导体在磁场中受到力的作用，不符合题意．

C、发电机是利用电磁感应现象工作的，符合题意．

D、电熨斗是利用电流的热效应工作的．不符合题意．

故选C．

【点睛】

掌握一些家用电器的工作原理，例如电铃、电热器、电风扇、电饭锅、热水器、发电机等等．

3．关于直流电动机和发电机的几种说法中，错误的是（　　）

A．电动机是把电能转化为机械能的装置

B．电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理工作的

C．发电机是把电能转化为机械能的装置

D．发电机是利用电磁感应原理工作的

【答案】C

【解析】

【详解】

A．电动机工作时的能量转化：电能转化为机械能，A正确，不合题意；

B．电动机的原理：通电线圈在磁场中受力而转动，B正确，不合题意；

C．发电机是把机械能转化为电能，C错误，符合题意；

D．发电机的工作原理是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会在导体中产生感应电流，即电磁感应原理，D正确，不合题意。

4．如图，以塑料管为连接轴将两个玩具电动机连接起来，电动机甲连接一个小灯泡，电动机乙连接电源，闭合开关后

A．小灯泡不发光，因为小灯泡未与电源相连

B．小灯泡发光，甲此时相当于发电机

C．乙的工作原理是电磁感应

D．甲工作时，电能转化为机械能

【答案】B

【解析】

【详解】

A．闭合开关，乙电动机中有电流通过，乙电动机工作，乙电动机工作时，可以带动甲电动机转动，甲电动机内部的线圈在内部磁场中做切割磁感线，会产生感应电流，有电流流过小灯泡，小灯泡会发光，故A错误；

B．甲电动机内部的线圈在内部磁场中做切割磁感线，会产生感应电流，小灯泡发光，甲相当于发电机，故B正确；

C．乙是电动机，乙的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，故C错误；

D．甲相当于一个发电机，甲工作时，将机械能转化为电能，故D错误．

5．如图为风力发电机，四幅图中与风力发电机工作原理相同的是（　　）

A．B．C．D．

【答案】D

【解析】

【详解】

风力发电机的工作原理是电磁感应现象，即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；

A．通电后，导体在磁场中运动起来，说明了磁场对电流有力的作用，故A不符合题意；

B．图为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故B不符合题意；

C．通电后的螺线管能够吸引铁钉，说明电流的周围存在磁场，移动滑片P，发现吸引的铁钉的多少不同，由此可以确定，电磁铁磁性的强弱和电流的大小有关，故C不符合题意；

D．该实验装置中没有电源，即导体做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，即探究电磁感应现象，故D符合题意。

故选D。

6．中考体育跑步测试，考生须按要求正确佩带计时芯片，考生通过起点、终点设置的磁感应带时，芯片里的线圈中就会产生_____，从而激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息，利用这个原理可以制成____（选填“电动机”或“发电机”）

【答案】     感应电流     发电机

【解析】

【详解】

[1]采用感应芯片计时，参赛者须按要求正确佩带计时芯片，当参赛者通过起点、终点设置的磁感应带时，芯片里的线圈切割磁感线运动，因此线圈中就会产生感应电流，从而激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息；

[2]发电机根据电磁感应原理制成的。

7．如图所示，质量和形状完全相同的金属线框A和塑料线框B，从同一高度同时自由落下，途中经过某一磁场区域（“×”表示磁场方向垂直纸面向里）。不计空气阻力，两线框落地的速度分别为、，则___________（选填“＞”“＜”“=”）。你的判断依据是________。

【答案】     ＜     金属框下落过程中通过磁场会产生感应电流，有一部分机械能转化为电能，金属线框落地时的动能小于塑料框的动能

【解析】

【详解】

[1][2]塑料线框下落时机械能不变；金属框下落通过磁场时，切割磁感线产生感应电流，部分机械能转化为电能，所以金属线框落地时动能小于塑料线框落地时的动能，即两线框落地时速度<。

8．在探究“产生感应电流的条件”实验中：

(1)实验中观察________来判断电路中是否有感应电流．

(2)闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中______(填“有”或“无”)感应电流．

(3)该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做________运动时，导体中就会产生感应电流．

(4)如果将小量程电流表换成________，可以探究磁场对通电导体的作用．

【答案】     电流表的指针是否偏转     有     切割磁感线     电源

【解析】

【详解】

因为电路中有电流时，电流表的指针转动，所以可以通过观察电流表的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流；

（2）由图知道，闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，则导体与磁体间就有了相对运动，即导体做了切割磁感线运动，所以电路中会有感应电流产生；

（3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流；

（4）如果将小量程电流表换成电源，闭合开关后电流流过导体棒，导体棒会受道安培力作用，可以观察磁场对通电导体的作用，所以，此时可以探究磁场对通电导体的作用．

【点睛】

本题考查的是探究电磁感应现象的实验，涉及对产生感应电流条件的掌握及影响感应电流大小和电流方向的因素，难度不大．

培优第二阶——拓展培优练

9．图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．线圈在磁场中切割磁感线

C．通过灯泡的电流方向不变

D．线圈一定不受磁场力作用

【答案】B

【解析】

【详解】

A．人们规定在磁体外部，磁场方向由N极出发，到S极，故两磁极间的磁场方向向右，故A错误；

B．线圈在磁场中转动时，切割磁感线，可以产生感应电流，故B正确；

C．线圈转动一周，切割磁感线的方向变化两次，产生感应电流的方向也变化两次，所以通过灯泡的电流方向改变，故C错误；

D．通过电流的线圈在磁场中运动时，会受到磁场力的作用，故D错误；

10．关于如图所示电与磁部分四幅图的分析，其中正确的是（　　）

A．图（a）装置是利用异种电荷相互吸引的原理工作的

B．图（b）装置原理可以制造电动机

C．图（c）实验说明通电导体周围不存在磁场

D．图（d）利用电磁感应的原理来工作的

【答案】D

【解析】

【详解】

A． 图a是验电器，验电器根据同种电荷相互排斥的原理，如果物体带电，验电器就会带上与物体相同的电荷，由于同种电荷相互排斥，所以金属箔张开。如果金属箔不张开，说明物体不带电。因此可以通过观察验电器的金属箔是否张开来判断接触的物体是否带电，故A错误；

B．图b是电磁感应实验，根据此原理可以制成发电机，故B错误；

C．图c是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场，故C错误；

D． 图d是动感线圈式话筒，当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，从而在扬声器产生与说话者相同的声音，故动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的，故D正确。

故选D。

11．刷卡机给人们的生活带来了便利。刷卡机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头，如图所示，在使用时，将带有磁条的信用卡在机指定位刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，机便可读出磁条上的信息。图中能反映机读出信息原理的是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】C

【解析】

【详解】

刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。

A．如图反映电流周围存在着磁场，故不符合题意；

B．如图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，故不符合题意；

C．如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应，故不符合题意；

D．如图电路中有电源，通电线圈具有磁性，是电流的磁效应，故符合题意。

故选。

12．如图所示，是一种自行车前轮的结构图，行驶中，磁铁靠近传感器时磁场能使其中的带电粒子发生偏转（即相当于通电导体在磁场中受力运动），产生一种信号，信号传入速度计能测出自行车行驶的速度和里程．下列能说明其原理的是图（       ）

A． B．C． D．

【答案】B

【解析】

【详解】

A．图是演示电流的磁效应的实验装置，故A不符合题意；

B．图是演示磁场对电流作用的实验装置，通电导体在磁场中受力运动是电动机的原理，故B符合题意；

C．图是研究电磁感应现象的实验装置，是发电机的原理，故C不符合题意；

D．图中的电磁继电器是利用电磁铁来控制电路的，故D不符合题意．

【点睛】

本题考查的是电与磁这一单元最典型的四个实验，它们各自的特点不同，代表了不同的含义，是这一部分的重点知识．

13．小明在探究“怎样产生感应电流”的实验中，用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路．请你参与探究并回答下列问题：

（1）悬挂金属棒静置于U形磁铁的磁场中，此时两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向________（选填：“上”或“下”）．

（2）灵敏电流计的作用是用来检测________的．若闭合开关后并未发现电流计指针偏转，经检查器材均完好，各器材间连接无误，那么接下来你认为最应该关注的器材是________．

（3）小明认为是原来磁铁的磁性太弱所致，他提出更换磁性更强的磁铁，就在他移动原磁铁时，你发现电流计的指针出现了晃动，你认为接下来最应该做什么来找到让电流计指针偏转的原因_____________________________________．（仅写出最应该进行的一步操作）

（4）就根据上述探究过程，小明就说：“我们找到产生感应电流的秘密了!”此时你对小明的“成果发布”作何评价_______？

【答案】     下     感应电流     金属棒     使金属棒沿水平方向快速切割磁感线运动     见解析

【解析】

【详解】

第一空．在磁体外部磁场方向总是从N极出发指向S极，所以，图示两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向下；

第二空．灵敏电流计是测量电流的仪表，所以，在实验中是用来检测感应电流的；

第三空．闭合开关，此时金属棒是静止的，若电流表指针未偏转，则说明没有感应电流产生．所以，接下来最应该关注的是金属棒，观察金属棒运动后会不会有电流的产生；

第四空．根据题意知道，移动原磁铁时，发现电流计的指针出现了晃动，即产生了感应电流，所以，下一步应使金属棒沿水平方向快速切割磁感线运动，观察是否会产生感应电流；

第五空．由于整个的实验中，只进行了一次实验，所以，得出的结论是不合理的，因为只做了一次实验，得出的结论具有偶然性，不具有普遍性，所以，应该用不同种类的金属棒，且使金属棒朝各个方向运动，观察是否有感应电流产生．

14．探究产生感应电流条件的实验步骤如图中的a、b、c所示：

(1)本实验中，我们通过观察___________来判断电路是否有感应电流的；

(2)比较图中的______两图可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；比较图中的__两图可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。

(3)若图a中AB棒不动，磁铁左右水平运动，电路中___感应电流（选填“有”或“无”）。

(4)实验过程中，某些同学按图a方法进行操作时，实验现象不太明显，请你分别从实验装置和操作过程两方面各提出一条改进的措施，实验装置方面：_________；操作过程方面：____________。

【答案】     电流表指针是否偏转     ac     ab     有     换用磁性更强的磁体     加快导体移动的速度

【解析】

【详解】

(1)[1]由题意可知，本实验是通过电流表是否偏转来判断电路是否有感应电流的。

(2)[2]比较ac两图可知，导体都切割磁感线，a电路是闭合的，有电流产生，c电路是断开的，无电流产生，说明产生感应电流时电路应是闭合的。

[3]比较ab两图可知，电路都是闭合的，a电路导体切割磁感线，有电流产生，b电路导体不切割磁感线，无电流产生，说明产生感应电流时，导体应切割磁感线。

(3)[4]图a中AB棒不动，磁铁左右水平运动，导体切割磁感线会产生感应电流。

(4)[5][6]可以通过换用磁性更强的磁体或加快导体移动的速度来使现象更加明显。