第6节 磁生电人教版九年级《物理》分层作业

PAGE1第6节磁生电目录【A夯基础】 1一、磁生电 1二、发电机 5【B提能力】 8【C链中考】 13磁生电1．如图所示为小明“探究什么情况下磁可以生电”的实验，下列有关说法正确的是（）A．AB的材质可以是铁B．电动机的工作原理可以用此图表示C．让AB上下移动和水平移动，灵敏电流计都会发生偏转D．为使灵敏电流计偏转更明显，可更换磁性更强的磁体【答案】D【详解】A．若AB的材质是铁，磁体对铁具有吸引作用，导致AB无法做切割磁感线运动，无法产生感应电流，因此不能使铁，故A错误；B．该图中无电源，是发电机的原理图，不是电动机的原理图，故B错误；C．让AB上下移动，此时不满足做切割磁感线运动，因此不会产生感应电流，灵敏电流计不会发生偏转，故C错误；D．更换磁性更强的磁体，AB切割磁感线时切割的越多，产生的感应电流越大，灵敏电流计偏转更明显，故D正确。故选D。2．我国高铁采用了能量回收制动方式：列车到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感应电流，把机械能转化为电能进行回收。以下与其工作原理相同的是（）A． B．C． D．【答案】D【详解】A．图中的实验为奥斯特实验，是探究电流的磁效应，故A不符合题意；B．图中的装置是探究通电导体在磁场中受力运动的实验，是将电能转化为机械能，为电动机的原理，故B不符合题意；C．图中的装置，调节滑动变阻器的滑片，变阻器接入电路的阻值发生变化，电路中电流发生变化，可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，利用的是电流的磁效应，故C不符合题意；D．图中导体在磁场中做切割磁感线运动就能在电路中产生感应电流，是电磁感应现象，故D符合题意。故选D。3．如图所示，扬声器的工作原理是；动圈式话筒的工作原理是现象。【答案】通电导体在磁场中受力的作用电磁感应【详解】[1]扬声器的工作原理：线圈中有随声音变化的电流，线圈在磁场受到力作用发生振动，将电信号转化为声信号，工作原理是通电导体在磁场中受力的作用。[2]动感线圈式话筒：线圈随声音的振动在磁场中做切割磁感运动时产生感应电流，将声信号转化为电信号，工作原理是电磁感应现象。4．如图所示，将一闭合线圈与灵敏电流计相连，再将一通电螺线管插入闭合线圈的过程中，灵敏电流计的指针向左发生偏转，若将通电螺线管从闭合线圈中快速拔出，则灵敏电流计指针将（选填“向左偏转”、“向右偏转”或“不发生偏转”）。【答案】向右偏转【详解】将一闭合线圈与灵敏电流计相连，再将一通电螺线管插入闭合线圈的过程中，灵敏电流计的指针向左发生偏转，若将通电螺线管从闭合线圈中快速拔出，仍切割磁感线，磁场方向不变，导体的运动方向改变，则电流方向改变，灵敏电流计指针将向右偏转。5．如图所示是探究电磁感应现象的装置。实验序号磁场方向导体切割磁感线方向灵敏电流计指针偏转方向①向下向右向左②向上向右向右③向下向左向右④向上向左向左(1)闭合开关，让导体棒ab沿水平方向左右运动。观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体棒ab由图所示位置沿竖直方向上下运动。则灵敏电流计的指针？（选填“偏转”或“不偏转”）(2)利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如下：在上述四次实验中，比较①②两次实验，可知感应电流方向与有关；比较两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变；(3)综合以上实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须是电路的一部分，且一定要做的运动；【答案】(1)不偏转(2)磁场方向①④或②③(3)闭合切割磁感线【详解】（1）让导体棒ab由图所示位置沿竖直方向上下运动，导体不切割磁感线，不会产生感应电流，灵敏电流计的指针不偏转。（2）[1]①②两次实验，磁场方向改变，切割磁感线方向不变，产生感应电流方向改变，可知感应电流方向与磁场方向有关。[2]比较①④或者②③两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向，感应电流方向不变。（3）[1][2]由探究发现，产生感应电流的条件是：闭合电路中的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，才会产生感应电流。6．如图甲所示，在“摇绳发电”活动中小西和小安把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合导体回路，然后他们沿某一方向站立并迅速摇动这条电线，发现灵敏电流计的指针摆动。(1)你认为小西和小安沿（选填“东西”或“南北”）方向站立最好；(2)小西和小安想进一步探究“感应电流的大小与哪些因素有关”，经过讨论后，他们提出了以下几种猜想：猜想1：与磁场的方向有关；猜想2：与导体切割磁感线运动的速度大小有关；猜想3：与磁场的强弱有关。为了验证猜想1是否正确，如图乙，使导体PQ以3.0cm/s的速度水平匀速向右运动，读出灵敏电流计的示数为6mA。然后，将磁体上下颠倒，使导体PQ仍以原速度水平匀速向右运动，发现灵敏电流计的示数仍为6mA，这说明猜想1是（选填“正确”或“错误”）的；(3)在验证猜想2时，如图乙，他们使导体PQ以不同大小的速度水平匀速向右运动，读出灵敏电流计测出的数值，记录下的部分数据如表，根据数据规律，其中第4次实验所测得的感应电流大小为；实验序号12345速度1.01.53.03.54.0感应电流2368(4)为探究猜想3，他们换用磁性逐渐增强的多个磁体进行实验，保持水平切割速度不变的情况下，发现灵敏电流计示数逐渐增大，这说明感应电流大小与磁场强弱（选填“有关”或“无关”）。【答案】(1)东西(2)错误(3)7(4)有关【详解】（1）地球的磁场是沿南北方向，摇动绳子的过程是让绳子在磁场中做切割磁感线的运动，沿东西方向站立，摇绳时切割磁感线更多，产生的感应电流更大。（2）实验中，导体切割磁感线运动的速度大小没有改变，磁场的强弱没有改变，但磁体上下颠倒，磁场的方向发生了变化，发现灵敏电流计的示数没有变化，说明产生感应电流的大小与磁场的方向无关，故猜想1是错误的。（3）根据表中的实验数据可知，感应电流数值始终是速度的2倍，可得在磁场强弱相同时，产生感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小成正比。所以第4次实验中，速度数值为3.5时，感应电流的数值大小为7。（4）保持导体水平切割速度不变的情况下，换用磁性逐渐增强的多个磁体进行实验，发现灵敏电流计示数逐渐增大，这说明感应电流大小与磁场的强弱有关，且在其他因素相同的情况下，磁场越强，感应电流越大。二、发电机7．第22届世界杯在炎热的卡塔尔进行，所有场地周边都配备有一种“ElPalm凉亭”，它装有风力涡轮机，其内部有磁铁，风进入装置带动线圈摆动可提供电能。下列实验能解释“EIPalm凉亭”发电原理的是（）A． B．C． D．【答案】D【详解】由题意可知，风力涡轮机是利用风力带动线圈切割磁感线，从而产生电流，与发电机原理相同；A．该装置是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故A不符合题意；B．电磁铁通电有磁性，说明电流的周围存在磁场，故B不符合题意；C．图中有电源，是电动机工作原理，故C不符合题意；D．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生电流，是发电机原理，故D符合题意。故选D。8．如图所示为交流发电机的工作原理图。当发电机的线圈ABCD绕转轴逆时针转动时，下列说法错误的是（

）A．当线圈转到图甲位置时，线圈中不能产生感应电流B．当线圈转到图乙位置时，线圈不会受到磁场力的作用C．当线圈转到图丁位置时，线圈中的感应电流方向与图乙相反D．加快线圈的转动速度，产生的感应电流会增大【答案】B【详解】A．当线圈转到图甲位置时，线圈没有做切割磁感线运动，线圈中不能产生感应电流，故A正确，不符合题意；B．当线圈转到图乙位置时，线圈做切割磁感线运动，线圈中感应电流，会受到磁场力的作用，故B错误，符合题意；C．当线圈转到图丁位置时，与图乙相比，线圈切割磁感线的运动方向相反，所以图丁线圈中的感应电流方向与图乙相反，故C正确，不符合题意；D．感应电流大小与线圈切割磁感线的速度有关，速度越快，感应电流越大，加快线圈的转动速度，产生的感应电流会增大，故D正确，不符合题意。故选B。9．室内游乐场新增了一台游乐设备，游客通过骑行单车便可点亮各种景观灯装置，它将骑车的能转化为电能。如图所示，它的原理和手摇发电机相同，都是利用了现象。【答案】机械电磁感应【详解】[1][2]游客通过骑行单车便可点亮各种景观灯装置，说明有电能产生，则它是将骑车的机械能转化为电能；它利用了电磁感应现象，手摇发电机是依据电磁感应原理工作的，所以它们都是利用电磁感应现象来工作的。10．如图所示，将装置甲和装置乙用导线相连，闭合开关后让装置甲中的金属杆ab向左运动时，装置乙中的金属杆cd会随之向左运动，则装置甲相当于机；装置乙将能转化为动能；如果让金属杆ab向右运动，则金属杆cd（选填“向左运动”“向右运动”或“静止不动”）。【答案】发电电向右运动【详解】[1][2]由题干图可知：闭合开关，将导体ab水平向左移动，此时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，故导体中会有感应电流产生，这是电磁感应现象，故甲装置相当于发电机；此时导体ab相当于电源，cd相当于放入磁场中的通电导体，因此cd受力运动，故乙装置的原理是通电导体在磁场中受力，乙相当于电动机，将电能转化为动能。[3]若甲装置中金属杆ab水平向右移动，其他条件不变，则电流方向相反，乙装置中金属杆cd的运动方向与原来方向也相反，即金属杆cd会向右运动。11．将一根带有绝缘皮的长铜导线的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，像跳绳一样摇动导线，如图所示，发现灵敏电流计的指针左右摆动。此过程与（选填“发电机”或“电动机”）的原理相同。【答案】发电机【详解】用一根导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流表相连，摇动“跳绳”时，发现灵敏电流表的指针发生了偏转，这说明电路中有感应电流，这是电磁感应现象，这是发电机的工作原理，同时该实验说明地球的周围存在磁场。12．我国交流电的周期为s，频率为50Hz，那么1min内电流方向改变次。【答案】0.026000沈括【详解】[1][2]交流电是电流方向周期性改变的电流，我国使用的是正弦式交流电，在一个周期之内电流方向变化两次，频率为50Hz，周期为0.02s，即在1min内电流方向改变6000次。13．如图所示是自制交流发电机模型，风车转动，线圈在磁场中做磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，电流方向与方向和导体运动方向有关。如果把小量程电流表换成电池，把模型当作电动机，此时线圈（填“能”或“不能”）持续转动。【答案】切割磁场不能【详解】[1][2]风车转动，线圈在磁场中做切割磁感线运动，电流表的指针会发生偏转，产生感应电流，感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。[3]把小量程电流表换成电池，线圈中有电流通过，在磁场中受到力的作用，由于没有换向器，线圈在转动时电流方向不会改变，不会持续转动。14．观察手摇发电机灯泡的发光与手电筒灯泡的发光，通过比较我们可以发现：（）A．两个仪器的工作过程中其能量转化是相同的B．手摇发电机灯泡会闪烁发光说明通过灯泡的电流方向在改变C．两灯泡中通过的电流都是直流电D．若用发光二极管替代小灯泡，同样的速度转动手摇发电机时，二极管每分钟闪烁的次数会减少【答案】D【详解】A．手摇发电机灯泡发光的过程是机械能转化为电能，电能再转化为光能，手电筒灯泡发光过程是电池的化学能转化为电能，电能再转化为光能，故A不符合题意；B．灯泡闪烁是因为通过其电流的大小发生改变，不能说明电流方向在改变，故B不符合题意；C．手摇发电机产生的电流方向发生改变，不是直流电，手电筒灯泡中电流方向不变，是直流电，故C不符合题意；D．用发光二极管替代小灯泡，同样的速度转动手摇发电机时，电流方向变化速度相同，但二极管是单向导电性，一个方向的电流发光，另一个方向的电流时不发光，所以每分钟闪烁的次数减少，故D正确。故选D。15．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的是（）A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B．取走磁体，电吉他将不能正常工作C．增加线圈数可以增大线圈中的感应电流D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化【答案】A【详解】A．铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，故A错误，符合题意；B．取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，故B正确，不符合题意；C．增加线圈匝数，可增加电磁感应所产生的电压，在电路的总电阻不变时，可以增大线圈中的感应电流，故C正确，不符合题意；D．弦振动过程中，磁场方向不变，弦的运动方向会不断变化，则线圈中的电流方向不断变化，故D正确，不符合题意。故选A。16．校科技节上，小明小组表演了一个“隔板推物”的节目，节目装置如图：将甲、乙两线圈用导线连成闭合回路，分别放入两个蹄形磁体的磁场中，用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动，在这个过程中，下列说法正确的是（

）A．甲线圈相当于用电器，乙线圈相当于电源B．乙线圈运动的原理与电动机的工作原理相同C．甲线圈运动过程中电能转化为机械能D．若向左推乙线圈，则甲线圈不动【答案】B【详解】ABC．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，工作时将机械能转化为电能；所以甲线圈相当于电源；乙线圈随之摆动，乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的工作原理，所以乙线圈相当于用电器，工作时将电能转化为机械能，故AC错误，B正确；D．若向左推乙线圈，则乙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，则甲线圈通电后在磁场中受力的作用随之摆动，故D错误。故选B。17．如图，小明在玩强磁体时，无意间将磁体靠近了正在发光的白炽灯，发现到白炽灯的灯丝晃动，这引起了他的兴趣，他将塑料尺靠近时，没有这种现象。你认为下列哪个装置的原理可以解释这一现象（）A． B．C． D．【答案】B【详解】磁体靠近了正在发光的白炽灯，发现到白炽灯的灯丝晃动，说明磁场对通电导体有力的作用。A．电磁铁是利用电流的效应来工作的，故A不符合题意；B．电动机是利用磁场对通电导体有力的作用的原理来工作的，故B符合题意；CD．发电机、动圈式话筒都是根据电磁感应的原理工作的，故CD不符合题意。故选B。18．如图所示，光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上，且处于竖直向上的磁场中，AB、CD是两根金属棒，AB从光滑的斜面自由滑下，运动到水平面时，发现CD开始向右运动。从能量转化的角度考虑，AB在水平面上运动过程中速度将（选填“变大”、“变小”或“保持不变”），CD在水平面运动的原理和（选填“发电机”或“电动机”）相同。【答案】变小电动机【详解】[1]金属棒AB在水平面上运动的过程中，机械能转化为电能，所以机械能会减小，即动能减小，即金属棒AB运动速度将变小。[2]将金属棒AB在斜面上由静止释放，当金属棒AB运动到水平面金属导轨MP时，金属棒AB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，所以金属棒AB中会产生感应电流，则通过金属棒CD也会有电流，通电的金属棒CD在磁场中会受到磁力的作用而运动，其原理与电动机的原理是相同的。19．如图所示，通电螺线管的上方有一个静止的小磁针，轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面，由图可知导线的a端应接电源的（填“正”或“负”）极。闭合电路的这部分导体分别向“1”“2”“3”“4”四个方向运动时，沿方向运动能产生感应电流。【答案】负1、3【详解】[1]小磁针的右端是N极，左端是S极，根据“异名磁极相互吸引”可知，电磁铁的左端是N极。根据右手螺旋定则可知，电流从螺线管右端流入，左端流出，所以，b端接电源正极，a端接电源负极。[2]电磁铁右端的磁感线方向是水平向右的，只有沿1和3两个方向运动时才切割磁感线，才能产生感应电流。20．LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图甲所示。娜娜利用两块磁铁、一个线圈等材料制作了一台发电机，并用该LED和开关连接了图乙中电路。闭合电路中的感应电流方向与磁感线方向、导线切割磁感线运动的方向有关。以一定的速度连续转动线圈，当线圈转动到如图乙所示位置时，LED发黄光，则当线圈转到图丙位置时，ab边中电流方向为（选填“从a流向b”或“从b流向a”），LED发（选填“红光”或“黄光”）。【答案】从b流向a黄光【详解】[1][2]依题意得，图乙中，从a流向b；图丙中磁场方向与线圈转动方向均与图乙中相同，仍为顺时针方向转动，但ab边的转动方向与乙中相反，磁场方向不变，因此电流方向与乙中相反，即从b流向a，则此时电流从LED的A端流入B端流出，发黄光。21．（1）如图1，将矩形铜线框置于水平向北的磁场中，通电时铜线ab段受磁场力竖直向上，则铜线cd段受磁场力方向（选填“竖直向上”“竖直向下”）；（2）图2，在蹄形磁体的磁场中放置的导线AB跟灵敏电流计连接。图3中的a表示图2中垂直于纸面的导线AB，它在磁场中按箭头方向运动时，灵敏电流计可能会发生偏转的是（选填“甲”“乙”“丙”）操作，这个过程是能转化为电能。【答案】竖直向上丙机械【详解】（1）[1]如图1，将矩形铜线框置于水平向北的磁场中，通电时铜线ab段受磁场力竖直向上，则铜线cd段电流方向与铜线ab段相同，磁场方向相同，则受磁场力方向相同，为竖直向上。（2）[2][3]图2甲乙图的导线没有切割磁感线，不会产生感应电流，灵敏电流计不会发生偏转；丙图的导线切割磁感线，会产生感应电流，灵敏电流计会发生偏转，这个过程中将机械能转化为电能。22．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（“×”表示磁场方向垂直纸面向里）。不计空气阻力，由于现象，线框（选填“A”、“B”）会有电流产生，使该线框的一部分重力势能转化为能，导致线框A落到地面所需时间tA线框B落到地面所需时间tB（选填“＞”、“＜”或“＝”）【答案】电磁感应A电大于【详解】[1][2][3][4]不计空气阻力，塑料线框自由下落，而金属线圈由于电磁感应现象，会有电流产生，使该线框的一部分重力势能转化为电能，转化的动能减小，速度变慢，导致线框A落到地面所需时间tA大于线框B落到地面所需时间tB。23．（2025·山东淄博·中考真题）部分新能源汽车应用了能量回收技术：汽车在滑行或制动过程中，线圈在磁场中转动产生感应电流，将机械能转化为电能。下列实验能说明该技术原理的是（）A． B．C． D．【答案】B【详解】新能源汽车能量回收技术的原理是电磁感应，机械能转化为电能。A．展示的是电流的磁效应（奥斯特实验），与电磁感应无关，故A不符合题意；B．导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表指针偏转，产生感应电流，属于电磁感应现象，符合能量回收技术原理，故B符合题意；C．展示的是通电导体在磁场中受力运动（电动机原理），是电能转化为机械能，故C不符合题意；D．展示的是电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，与电磁感应无关，故D不符合题意。故选B。24．（2025·山东德州·中考真题）德州马拉松作为城市文化品牌，已发展成为彰显城市形象的重要载体。比赛过程中，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时。其工作原理与此相同的是（）A．手摇发电机 B．司南 C．电磁起重机 D．扬声器【答案】A【详解】运动员佩戴的感应芯片，线圈在磁场中运动产生电流，利用的是电磁感应原理。A．手摇发电机的工作原理是电磁感应（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），故A符合题意；B．司南是利用地磁场（磁体的指向性）来指示方向，与电磁感应无关，故B不符合题意；C．电磁起重机利用的是电流的磁效应（通电导体周围存在磁场），通过通电产生磁性来吸引铁磁性物质，与电磁感应无关，故C不符合题意；D．扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用（将电信号转化为声信号），与电磁感应无关，故D不符合题意；故选A。25．（2025·江苏南京·中考真题）以下实验反映的规律能解释电动机工作原理的是（）A．图中，闭合开关，铁钉被吸引B．图中，闭合开关，水平移动金属棒，灵敏电流计指针偏转C．图中，闭合开关，线圈转动D．图中，闭合开关，小磁针偏转【答案】C【详解】A．闭合开关，铁钉被吸引，这是电磁铁的原理，即电流的磁效应，通电导线周围存在磁场，能吸引铁磁性物质，不能解释电动机工作原理，故A不符合题意。B．闭合开关，水平移动金属棒，灵敏电流计指针偏转，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流，与电动机原理不同，故B不符合题意。C．闭合开关，线圈转动，说明通电线圈在磁场中受到力的作用，电动机就是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，将电能转化为机械能，故C符合题意。D．闭合开关，小磁针偏转，这是奥斯特实验，表明电流周围存在磁场，说明电流具有磁效应，不能解释电动机的工作原理，故D不符合题意。故选C。26．（2025·湖北武汉·中考真题）某同学利用如图所示的装置探究什么情况下磁可以生电。下列说法正确的是（

）A．换用磁性更强的磁体，保持导线ab和磁体静止，闭合开关，电流表指针偏转B．将导线ab换成匝数很多的线圈，保持磁体和线圈静止，闭合开关，电流表指针偏转C．保持磁体静止，闭合开关，使导线ab从图中位置竖直向上运动，电流表指针偏转D．保持导线ab静止，闭合开关，使磁体从图中位置水平向右运动，电流表指针偏转【答案】D【详解】A．导线ab在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体，闭合开关，导体在磁场中没有发生相对运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流表指针不偏转，故A错误；B．导线ab在磁场中静止，将导线ab换成匝数很多的线圈，闭合开关，导体在磁场中没有发生相对运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流表指针不偏转，故