2020年鲁科版九年级物理章节专题训练-专题七：电磁现象

PAGEPAGE12020鲁科版九年级物理章节专题训练——专题七：电磁现象【专题一：磁现象磁场】【例1】下图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是（）【针对练习】1.一根钢条接近小磁铁，小磁铁的N极被吸向钢条；这一现象说明钢条原来A.一定有磁性，接近磁极的一端是S极B.一定有磁性，但不能确定它极性C.一定没有磁性D.不一定有磁性2.如图所示，四个完全相同环形磁铁a、b、c、d套在的塑料支架的光滑杆上．静止时磁铁a、b、c悬浮在空中，d压在塑料支架底板上．若每个磁铁受的重力均为G，磁铁a的上表面是N极．则A.磁铁b的上表面是N极B.磁铁c的上表面是N极C.磁铁d对底板的压力是GD.磁铁d对底板的压力是4G【专题二：电生磁】【例2】“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求．甲乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了．对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设：甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转乙：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用（1）没通电时，静止的小磁针的N极指向_____．（填“南方”或“北方”）（2）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是_____．（3）老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将_____（选填“不改变”或“改变”）．【针对练习】1.对于如图所示的实验，下列说法正确的是A.这是法拉第的电磁感应实验B.甲、丙对比可说明通电导体周围存在磁场C.本实验揭示了电生磁现象D.图乙断电后，小磁针的N极将会指向地球地磁的北极2.小波在“探究通电螺线管外部磁场方向”实验中，组装了如图（1）所示电路，实验时：（1）可通过观察_____判断通电螺线管的磁极．（2）为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向是否有关？实验中是通过_____来改变通电螺线管中电流的方向．（3）如图（2）所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与_____的磁场相似．（4）本实验经过改进，还可以探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系．请说出一种你的改进方法_____．【专题三：电磁铁电磁继电器】【例3】在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路．（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_______（填“增加”或“减少”），说明电流越___（填“大”或“小”），电磁铁磁性越强．（2）根据图示的情境可知，__（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，_______，电磁铁磁性越强．（3）根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的下端是电磁铁的____极．（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_________________________．【针对练习】1.小明自制了一个带有电磁铁的木船模型，将它放入水中漂浮，闭合开关后，船头会指向北方偏转．请在图上标出螺线管的南北极和电源的正负极．2.小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S，电动机不工作．在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计．（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性_____（填“增强”、“减弱”或“不变”）．（2）若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声．当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载_______？（g取10N/kg）【专题四：电动机】【例4】如图所示，闭合电路的一部分导体在磁极间运动，图中小圆圈表示导体的横截面，下列说法正确的是A.图甲的导线中没有感应电流B.图乙和图丙的导线中电流方向相反C.图乙和图丙的导线中电流方向相同D.图甲和图乙的导线中电流方向相同【针对练习】1.若改变通电导线在磁场中受力的方向，可采取的办法A.改变通电导线中的电流的大小 B.只改变电流方向或只改变磁感线方向C.改变电流方向同时改变磁场方向 D.改变电流大小的同时改变磁场的强弱2.当扬声器中的线圈通过的电流方向如下图所示时，线圈向左运动；那么当电流方向改变时，线圈将向__运动；如此反复，线圈带动纸盆____________而发声．与扬声器原理相似的是____________(填“电动机”或“发电机”)．【专题五：磁生电】【例5】新式的动圈式话筒具有具有噪声低，频响范围宽，指向性好及保真高等优点．动圈式话筒膜片与线圈固定在一起，线圈套在磁铁上，当我们对着话筒讲话时，声音使膜片振动，膜片带动线圈一起振动，于是线圈中产生了随声音变化的电流，下列四个演示实验中原理与动圈式话筒相同的是A.B.C.D.【针对练习】1.利用如图所示器材，在①小灯泡②电压表③电流表④线圈⑤电阻R⑥干电池⑦滑动变阻器中，选择________接在C、D之间，就可以研究电磁感应现象；选择________接在C、D之间，就可以研究磁场对电流的作用(选填序号)．2.如图所示为探究“磁生电”的实验装置．(1)闭合开关，让悬挂着的导体棒AB__________(选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A“)运动时，电流计指针会发生偏转．(2)若保持导体棒AB不动，要产生感应电流，正确的操作是________________．(3)实验中发现电流表指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，请你从实验装置和操作上各提一条改进建议．装置改进：____________操作改进：______________.(4)若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”，可以将图中的电流计更换为________，通过实验发现，通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关，而且与__________有关．【达标测练】1.下列图中，磁感线方向、磁极名称标注错误的是A.B.C.D.2.1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起到会科学家的极大兴趣，如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，请你想一想会发生的现象是A.通电螺线管转动，直到A端指向南，B端指向北B.通电螺线管转动，直到A端指向北，B端指向南C.通电螺线管仍保持在原来位置上静止D.通电螺线管能在任意位置静止3.我国首列磁悬浮列车已于2002年12月31日在上海开始试运行．在轨道上，列车悬浮起来行驶，它的最大速度可达450km/h.以下说法正确的是A.列车是靠空气浮力悬浮B.列车是靠异名磁极间斥力悬浮的C.列车是靠同种电荷间斥力悬浮的D.列车能获得高速，主要是由于悬浮而大大减小了摩擦阻力4.在如图所示的装置中，当导体棒ab左右运动时，能观察到电流计的指针发生偏转．利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是A.电熨斗B.电动机C.电磁继电器D.发电机5.通电导体在磁场中受力而运动时A.消耗了电能，产生了机械能B.消耗了机械能，产生了电能C.消耗了机械能，产生了内能D.消耗了化学能，产生了电能6.如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB置于马蹄形磁铁内，当通以图示方向的电流时，磁场对通电导线________(填“有”或“无”)力的作用．若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时可看到AB棒向______(填“左”或“右”)侧摆动；若仅将磁铁翻转，可看到AB棒向______(填“左”或“右”)侧摆动．这一现象说明，通电导线受到磁场作用的力的方向与______方向和______方向有关．7.如图所示，在条形磁铁插入线圈的过程中，电流计的指针将______；当条形磁铁放在线圈中不动时，电流计的指针将________；在条形磁铁从线圈里拉出的过程中，电流计的指针将________(以上三空选填“偏转”或“不偏转”)；这是研究________的实验．8.小凌同学在学习了磁知识后，对磁现象很感兴趣．一天晚上，她在台灯下研究磁铁，偶然发现当磁铁靠近发光台灯时，灯泡内的钨丝晃动了．让我们和小凌同学一起来探究：(1)提出问题：__________(2)建立假设：①可能是磁铁对钨有吸引作用；②可能是(3)获得证据：小凌找来同样的钨丝，用磁铁靠近，发现钨丝不能被吸引．(4)得出结论：钨丝晃动并不是磁铁对钨有吸引作用，而是______________．9.发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究．（1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中________(填“有”或“无”)电流产生．（2）小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现电流表指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可产生电流．”但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动．”为验证猜想，它们继续探究，并把观察到的现象记录如下：序号磁体摆放方向ab运动方向电流计指针偏转情况1N极在上竖直上下运动不偏转2水平向左运动向右偏转3水平向右运动向左偏转4N极在下竖直上下运动不偏转5水平向左运动向左偏转6水平向右运动向右偏转分析现象后，同学们一致认为小芳的观点是________(填“正确”或“错误”)的，比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟________有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟________有关．（3）在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流表的指针都偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在________中做________运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理，此原理最早由英国物理学家________发现．10.阅读以下材料，回答问题．指南针是我国古代的四大发明之一．司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图甲所示，它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在光滑青铜盘的中心，可以自由转动．古文《论衡·是应篇》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”．司南的作用，放在地上，它的勺柄静止时指向南方．磁勺能够指示方向，是利用了地磁场对磁勺的作用(1)若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图乙和丙所示的两个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是______．(2)司南的勺柄应为该磁体的____(选填“N”或“S”)极．(3)某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图丁所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的______(选填“A”、“B”、“C”或“D”)处打磨成勺柄．(4)把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺勺柄总不能正确指南．将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善．这是因为磁勺和盘子之间的______影响了实验效果．11.阅读《电磁感应的应用﹣﹣动圈式话筒》，回答下列各题．电磁感应的应用﹣﹣动圈式话筒迈克尔·法拉第(MichaelFaraday)英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家.1791年9月22日出生萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭．他的父亲是个铁匠，体弱多病，收入微薄，仅能勉强维持生活的温饱．但是父亲非常注意对孩子们的教育，要他们勤劳朴实，不要贪图金钱地位，要做一个正直的人．这对法拉第的思想和性格产生了很大的影响．电磁感应是法拉第在电磁学中最重大的发现之一，这一发现永远改变了人类文明．依据电磁感应的原理，人们制造出了发电机，使得电能的大规模生产和远距离输送成为可能；另一方面，电磁感在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用．人类社会从此迈进了电气化时代．什么是电磁感应呢？如图所示，当导体回路的一部分ab在磁场中做切割磁感线运动时，回路中就会产生电流的现象．这种利用磁场产生电流的方法叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流．在剧场里，为了使观众能听清演员的声音，常常需要把声音放大，放大声音的装置主要包括话筒、扩音器和扬声器三部分．其中话筒的工作原理就是电磁感应，话筒是把声音转变为电信号的装置．如图所示是动圈式话筒构造原理图，它是利用电磁感应现象制成的，当声音信号(声波)使金属膜片振动时，连接在膜片上的音圈(线圈)随着一起振动，音圈在永磁铁的磁场里振动时，相当于音圈回路的一部分在磁场中做切割磁感线运动，音圈中就产生感应电流(电信号)，感应电流的大小和方向都变化，变化的振幅和频率由声音信号(声波)决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音．请根据上述材料，回答下列问题：(1)动圈式话筒可实现______信号与______信号的相互转换；(2)电磁感应现象是将机械能转换为______能；扬声器能将电能主要转化为______能．12.按要求作出图形：为使如图所示的A、B两个螺线管通电后能够互相排斥，螺线管A应如何绕线？在图上画出．2020鲁科版九年级物理章节专题训练——专题七：电磁现象参考答案【专题一：磁现象磁场】【例1】下图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是（）【答案】B【解析】在磁体外部，磁感线由N极指向S极，在磁体内部，磁感线由S极指向N极，故ACD错误，B正确．【针对练习】1.一根钢条接近小磁铁，小磁铁的N极被吸向钢条；这一现象说明钢条原来A.一定有磁性，接近磁极的一端是S极B.一定有磁性，但不能确定它极性C.一定没有磁性D.不一定有磁性【答案】D【解析】根据异名磁极吸引和磁体吸引铁质物品的性质解答．小磁铁与钢条吸引，有两种可能：①钢条有磁性，且与小磁铁靠近的是钢条的S极．②钢条没有磁性，由于小磁铁具有磁性，所以能够吸引铁钴镍等物质，故小磁铁吸引钢条．故ABC错误，D正确．故选D．2.如图所示，四个完全相同环形磁铁a、b、c、d套在的塑料支架的光滑杆上．静止时磁铁a、b、c悬浮在空中，d压在塑料支架底板上．若每个磁铁受的重力均为G，磁铁a的上表面是N极．则A.磁铁b的上表面是N极B.磁铁c的上表面是N极C.磁铁d对底板的压力是GD.磁铁d对底板的压力是4G【答案】BD【解析】由磁性间的作用可知，磁铁a的下表面是S极，所以磁铁b的上表面是S极，A错；磁铁b的下表面是N极，所以磁铁c的上表面是N极，B正确；磁体间的作用力属于内力，四个磁体可以看成一个整体，全部压在底板上，所以磁铁d对底板的压力是4G．【专题二：电生磁】【例2】“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求．甲乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了．对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设：甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转乙：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用（1）没通电时，静止的小磁针的N极指向_____．（填“南方”或“北方”）（2）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是_____．（3）老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将_____（选填“不改变”或“改变”）．【答案】(1).北方(2).磁针偏转的方向不变(3).改变【解析】(1)没通电时，小磁针在地磁场的作用下N极指向北方；(2)如果乙正确，他们调换电池的正负极，改变电流的方向，磁场方向改变，小磁针偏转方向改变，如果甲同学的假设是正确的，磁针偏转的方向不变．(3)由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反，当小磁针从下方移到上方之后，小磁针的转动方向会改变．【针对练习】1.对于如图所示的实验，下列说法正确的是A.这是法拉第的电磁感应实验B.甲、丙对比可说明通电导体周围存在磁场C.本实验揭示了电生磁现象D.图乙断电后，小磁针的N极将会指向地球地磁的北极【答案】C【解析】A.由实验电路可知为奥斯特的电流磁效应实验，故A错误；B.甲丙两图电流方向不同，小磁针的偏转方向不同，电流通过它产生的磁场对磁体施加力的作用，而磁场的方向与电流的方向有关，故B错误；C.本实验揭示了电生磁现象，故C正确；D.断电后，根据异名磁极相互吸引，小磁针的N极会指向地磁场的南极，故D错误．故选C.2.小波在“探究通电螺线管外部磁场方向”实验中，组装了如图（1）所示电路，实验时：（1）可通过观察_____判断通电螺线管的磁极．（2）为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向是否有关？实验中是通过_____来改变通电螺线管中电流的方向．（3）如图（2）所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与_____的磁场相似．（4）本实验经过改进，还可以探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系．请说出一种你的改进方法_____．【答案】(1).小磁针N极的指向(2).对调电源正负极(3).条形磁体(4).增加电池节数或串联一个滑动变阻器(或电阻等)【解析】(1)小磁针静止时，N极所指的方向就是该处的磁场方向，磁场中某点的磁感线的方向与该点磁场方向一致，根据磁感线方向判断通电螺线管的磁极；(2)通过改变电源正负极可改变电路中电流的方向，这样便可以探究电螺线管外部磁场的方向与电流方向是否有关；(3)观察有机玻璃板上的小磁针分布状态，可知通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场方向一致；(4)探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系，电路中电流的大小应可以发生改变，所以可以采用的方法是：增加电池节数或串联一个滑动变阻器。【专题三：电磁铁电磁继电器】【例3】在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路．（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_______（填“增加”或“减少”），说明电流越___（填“大”或“小”），电磁铁磁性越强．（2）根据图示的情境可知，__（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，_______，电磁铁磁性越强．（3）根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的下端是电磁铁的____极．（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_________________________．【答案】(1).增加(2).大(3).甲(4).线圈匝数越多(5).N(6).大头针被磁化，下端为同名磁极相互排斥【解析】(1)[1][2]当滑动变阻器滑片向左移动时，电阻变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，所以电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强．(2)[3][4]根据图示的情境可知，甲的磁性强，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强．(3)[5]根据右手螺旋定则，电磁铁乙线圈中的电流向左，用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向电流的方向，则大拇指指向电磁铁的N极，可判断出乙铁钉的下端是电磁铁的N极．(4)[6]电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是大头针被磁化，下端为同名磁极相互排斥．【针对练习】1.小明自制了一个带有电磁铁的木船模型，将它放入水中漂浮，闭合开关后，船头会指向北方偏转．请在图上标出螺线管的南北极和电源的正负极．【答案】【解析】因地磁场沿南北方向，地球南极处为地磁场的N极，地球北极处为地磁场的S极，闭合开关后，船头会指向北方偏转，则螺线管右端为N极，左端为S极，由右手螺旋定则可知电源左端为正极，右端为负极，如图所示：2.小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S，电动机不工作．在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计．（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性_____（填“增强”、“减弱”或“不变”）．（2）若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声．当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载_______？（g取10N/kg）【答案】(1).增强(2).此时电梯超载【解析】（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强；（2）电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，即，由图乙，当压力F＝10000N，对应的压敏电阻阻值R2=100Ω因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据得，控制电路中的电流：，因为30mA＞20mA，所以此时电梯已经超载．【专题四：电动机】【例4】如图所示，闭合电路的一部分导体在磁极间运动，图中小圆圈表示导体的横截面，下列说法正确的是A.图甲的导线中没有感应电流B.图乙和图丙的导线中电流方向相反C.图乙和图丙的导线中电流方向相同D.图甲和图乙的导线中电流方向相同【答案】B【解析】A、图甲的导线做切割磁感线运动，所以该电路中有感应电流，故A错误；BC、将图乙顺时针旋转90度后与图丙对比能看出，此时导体的运动方向相同，但磁感线方向相反，所以两图中产生的电流方向相反，故B正确，C错误；D、对比图甲和图乙，此时导体的运动方向相同，但磁感线方向相反，所以两图中产生的电流方向相反，故D错误；故选B．【针对练习】1.若改变通电导线在磁场中受力的方向，可采取的办法A.改变通电导线中的电流的大小 B.只改变电流方向或只改变磁感线方向C.改变电流方向同时改变磁场方向 D.改变电流大小的同时改变磁场的强弱【答案】B【解析】A、此题不明确，不知道是改变电流的方向还是改变电流的大小，故错误；B、通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向和电流的方向有关，只改变导体中电流方向或只改变磁场方向，通电导体在磁场中受力的方向会改变，故正确；C、同时改变通电电流的方向和磁场方向，相当于改变了两次受力的方向，最终的结果仍为不变，故错误；D、改变电流的大小、改变磁场的强弱，能改变导体受力大小，但不能改变受力的方向，故错误；故选B．2.当扬声器中的线圈通过的电流方向如下图所示时，线圈向左运动；那么当电流方向改变时，线圈将向__运动；如此反复，线圈带动纸盆____________而发声．与扬声器原理相似的是____________(填“电动机”或“发电机”)．【答案】(1).右(2).振动(3).电动机【解析】当给线圈通电时，通电线圈就会在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向有关，所以当电流方向改变时，线圈的受力方向就变得相反，则线圈将向右运动；由于线圈中的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音，与扬声器原理相似的是电动机，电动机也是依据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的．【专题五：磁生电】【例5】新式的动圈式话筒具有具有噪声低，频响范围宽，指向性好及保真高等优点．动圈式话筒膜片与线圈固定在一起，线圈套在磁铁上，当我们对着话筒讲话时，声音使膜片振动，膜片带动线圈一起振动，于是线圈中产生了随声音变化的电流，下列四个演示实验中原理与动圈式话筒相同的是A.B.C.D.【答案】B【解析】A.该图是电磁铁的原理图，电磁铁是利用通电导线周围存在的磁场的原理制成的，不符合题意；B.该图是电磁感应原理，即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动，产生电流的现象；符合题意；C.该图是奥斯特实验，即通电导体周围存在磁场；不符合题意；D.该图是电动机的原理图，即通电导体在磁场中受力运动；不符合题意；故选B.【针对练习】1.利用如图所示器材，在①小灯泡②电压表③电流表④线圈⑤电阻R⑥干电池⑦滑动变阻器中，选择________接在C、D之间，就可以研究电磁感应现象；选择________接在C、D之间，就可以研究磁场对电流的作用(选填序号)．【答案】(1).③(2).⑥【解析】由图可知若闭合开关后，装置中电路的一部分导体在磁场中能做切割磁感线运动，能产生感应电流，实验中要通过电流表显示感应电流的存在，故就必须再将电流表接在C、D之间，使电路成为闭合电路；若想探究磁场对电流的作用，必须电路中有电源，有磁场，故分析图中的器材可知，缺少电源，所以应选择干电池接在C、D之间．2.如图所示为探究“磁生电”的实验装置．(1)闭合开关，让悬挂着的导体棒AB__________(选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A“)运动时，电流计指针会发生偏转．(2)若保持导体棒AB不动，要产生感应电流，正确的操作是________________．(3)实验中发现电流表指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，请你从实验装置和操作上各提一条改进建议．装置改进：____________操作改进：______________.(4)若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”，可以将图中的电流计更换为________，通过实验发现，通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关，而且与__________有关．【答案】(1).左右(2).将蹄形磁铁左右移动(3).换用磁性更强的磁铁或用线圈代替导体棒(4).让导体或磁铁运动的快一些(5).电源(6).磁场方向【解析】(1)由图知，磁感线方向在竖直方向，所以导体AB左右运动才会切割磁感线，电路中才会有感应电流；(2)若保持导体AB不动，左右移动蹄形磁体，导体会切割磁感线，也能产生感应电流；(3)电流表指针偏转不明显，是电流太弱，从装置上的改进方法：可以换用磁性更强的磁铁、可以换用匝数更多的线圈等；从操作角度改进：可以加快导体的移动速度，即使导体切割磁感线运动的速度更快．(4)若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”，可以将图中的电流计更换为电源，给导体通电，磁场会对导体产生力的作用；通过实验发现，通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关，而且与磁场方向有关．【达标测练】1.下列图中，磁感线方向、磁极名称标注错误的是A.B.C.D.【答案】C【解析】A.图中的左端为N极，右端为S极，磁感线由N极出发回到S极，正确；B.图中的左端为N极，右端为S极，磁感线由N极出发回到S极，正确；C.图中的磁感线应该从N极出发，错误；D.图中磁感线该从N极出发，回到磁铁的S极，正确．故选C.2.1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起到会科学家的极大兴趣，如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，请你想一想会发生的现象是A.通电螺线管转动，直到A端指向南，B端指向北B.通电螺线管转动，直到A端指向北，B端指向南C.通电螺线管仍保持在原来位置上静止D.通电螺线管能在任意位置静止【答案】A【解析】由安培定则可得，螺线管A端为S极；地磁场沿南北方向，地球的北极为地磁场的S极，地球的南极为地磁场的N极；因同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引，则螺线管A端将向南移动，另一端将向北移动，最终当螺线管沿南北方向螺线管可静止，此时A指南方；故选A.3.我国首列磁悬浮列车已于2002年12月31日在上海开始试运行．在轨道上，列车悬浮起来行驶，它的最大速度可达450km/h.以下说法正确的是A.列车是靠空气浮力悬浮B.列车是靠异名磁极间斥力悬浮的C.列车是靠同种电荷间斥力悬浮的D.列车能获得高速，主要是由于悬浮而大大减小了摩擦阻力【答案】D【解析】磁悬浮列车是利用：同名磁极相互排斥的原理从铁轨上浮起来的，由于悬浮而大大减小了摩擦阻力，从而使列车获得高速，故ABC错误，D正确．故选D.4.在如图所示的装置中，当导体棒ab左右运动时，能观察到电流计的指针发生偏转．利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是A.电熨斗B.电动机C.电磁继电器D.发电机【答案】D【解析】A.电熨斗是利用电流的热效应工作的，故A错误．B.电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的，故B错误．C.电磁继电器是利用电流周围存在着磁场，故C错误．D.该实验揭示的现象是电磁感应现象，即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，电磁感应现象的最重要的应用是发电机，故D符合题意．故选D.5.通电导体在磁场中受力而运动时A.消耗了电能，产生了机械能B.消耗了机械能，产生了电能C.消耗了机械能，产生了内能D.消耗了化学能，产生了电能【答案】A【解析】通电导体在磁场中会受到磁场力的作用从而产生运动，获得机械能．所以，通电导体在磁场力作用下运动时消耗电能，将电能转化为机械能．故选A．6.如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB置于马蹄形磁铁内，当通以图示方向的电流时，磁场对通电导线________(填“有”或“无”)力的作用．若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时可看到AB棒向______(填“左”或“右”)侧摆动；若仅将磁铁翻转，可看到AB棒向______(填“左”或“右”)侧摆动．这一现象说明，通电导线受到磁场作用的力的方向与______方向和______方向有关．【答案】(1).有(2).左(3).左(4).电流(5).磁场【解析】当通以图示方向的电流时，磁场对通电导线有力的作用；此时AB棒向右侧摆动若仅改变电流方向时，AB棒受力方向将变化，AB棒向左侧摆动；若仅将磁铁翻转，改变磁场方向，AB棒受力方向变化，将向左侧摆动．这一现象说明，通电导线受到磁场作用的力的方向与电流方向和磁场方向有关．7.如图所示，在条形磁铁插入线圈的过程中，电流计的指针将______；当条形磁铁放在线圈中不动时，电流计的指针将________；在条形磁铁从线圈里拉出的过程中，电流计的指针将________(以上三空选填“偏转”或“不偏转”)；这是研究________的实验．【答案】(1).偏转(2).不偏转(3).偏转(4).发电机【解析】在条形磁铁插入线圈的过程中，线圈切割磁感线运动，故有感应电流产生，因此电流计的指针将偏转；当条形磁铁放在线圈中不动时，线圈不切割磁感线，故没有感应电流产生，因此电流计的指针将不动；在条形磁铁从线圈里拉出的过程中，线圈切割磁感线运动，故有感应电流产生，因此电流计的指针将偏转．这就是研究电磁感应现象的实验装置．故答案为偏转；不偏转；偏转；电磁感应现象．8.小凌同学在学习了磁知识后，对磁现象很感兴趣．一天晚上，她在台灯下研究磁铁，偶然发现当磁铁靠近发光台灯时，灯泡内的钨丝晃动了．让我们和小凌同学一起来探究：(1)提出问题：__________(2)建立假设：①可能是磁铁对钨有吸引作用；②可能是(3)获得证据：小凌找来同样的钨丝，用磁铁靠近，发现钨丝不能被吸引．(4)得出结论：钨丝晃动并不是磁铁对钨有吸引作用，而是______________．【答案】(1).灯泡内的钨丝为什么会晃动？(灯泡内的钨丝晃动的原因是什么？)(2).磁铁是对通电的钨丝有力的作用．(或钨丝通电后产生了磁场，和磁铁磁场相互作用而晃动)．【解析】(1)通过分析题目中的结论我们可以得出，本实验要探究的是：灯泡内的钨丝为什么会晃动?(4)通过比较磁铁对钨丝无力的作用说明磁铁是对通电的钨丝有力的作用.(或钨丝通电后产生了磁场，和磁铁磁场相互作用而晃动)9.发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究．（1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中________(填“有”或“无”)电流产生．（2）小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现电流表指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可产生电流．”但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动．”为验证猜想，它们继续探究，并把观察到的现象记录如下：序号磁体摆放方向ab运动方向电流计指针偏转情况1N极在上竖直上下运动不偏转2水平向左运动向右偏转3水平向右运动向左偏转4N极在下竖直上下运动不偏转5水平向左运动向左偏转6水平向右运动向右偏转分析现象后，同学们一致认为小芳的观点是________(填“正确”或“错误”)的，比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟________有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟________有关．（3）在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流表的指针都偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在________中做________运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理，此原理最早由英国物理学家________发现．【答案】(1).无(2).正确(3).导体的运动方向(4).磁场方向(5).磁场(6).切割磁感线(7).法拉第【解析】（1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中无电流产生．（2）分析实验现象可知：小芳的观点是正确的．比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟导体运动方向有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟磁场方向有关．（3）不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理．此原理最早由英国物理学家法拉第发现．10.阅读以下材料，回答问题．指南针是我国古代的四大发明之一．司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图甲所示，它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在光滑青铜盘的中心，可以自由转动．古文《论衡·是应篇》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”．司南的作用，放在地上，它的勺柄静止时指向南方．磁勺能够指示方向，是利用了地磁场对磁勺的作用(1)若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图乙和丙所示的两个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是______．(2)司南的勺柄应为该磁体的____(选填