《磁生电》习题集Word格式.docx

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3

（1）根据设计的空白表格可知，他们准备研究发电机产生感应电流的大小与＿＿＿＿和＿＿＿＿相关。

（2）手摇发电机在发电时将＿＿＿＿能转化为电能。

（3）手摇发电机的工作原理是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

11．如图是“探究什么情况下磁能够生电”的实验装置，导线AB跟电流表组成闭合电路。

某同学探究导线在磁场中产生感应电流的条件后，想利用该装置对感应电流的强弱和方向做进一步的探究。

该同学提出了猜想：

①感应电流的大小可能与磁场的强弱相关；

②感应电流的大小可能与导线切割磁感线运动的速度相关。

除此以外你还有什么不同的猜想？

（1）你的猜想是：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

（2）写出验证你的猜想的主要实验步骤：

（3）如何判断你的猜想是否准确？

【答案】

1．电磁感应；

机械；

电

2．闭合；

部分；

磁场；

切割磁感线；

感应电流

3．磁场；

切割磁感线运动；

改变；

不变

4．电磁感应；

5．

（1）电磁感应；

法拉第

（2）地磁场

6．A

7．B

8．Ｄ

9．A

10．

（1）线圈转速线圈转向

（2）机械（3）电磁感应现象

11．

（1）感应电流的大小可能与切割磁场的导线匝数相关（其他猜想可行均可）

（2）将闭合电路中的匝数少的导线以某一大小的速度沿水平方向切割磁感线，观察电流表的指针偏转的角度；

然后换用匝数多的导线重复上述实验3～4次（注意速度要与上次相同，方向要相同

（3）比较每次指针偏转的角度大小，若差不多，说明感应电流的大小与匝数无关；

若相差较大，说明感应电流的大小与匝数相关。

（易）1．关于直流电动机和发电机的几种说法中，不准确的是（）

A．电动机是把机械能转化为电能的装置

B．电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理工作的

C．发电机是把机械能转化为电能的装置

D．发电机是利用电磁感应原理工作的

（易）2．下列相关电磁现象的说法中，正确的是（）

A．磁场对放入其中的磁体没有力的作用B．发电机是根据电磁感应现象制成的

C．奥斯特实验说明导体周围存在磁场D．电动机工作时，机械能转化为电能

（中）3．（多选）如图表示垂直纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，导线不动，磁极做下面的运动，能在导线中产生感应电流的是（）

A．两磁极一起向上运动

B．两磁极一起向下运动

C．两磁极一起向右运动

D．两磁极一起向左运动

（易）4．在电磁感应现象中（）

A．导体自身产生了电能，不需消耗其他的能量

B．消耗了机械能，得到了电能，但不遵循能量守恒

C．消耗了电能，得到了机械能，但不遵循能量守恒

D．消耗了机械能，得到了电能，且实际中获得的电能小于消耗的机械能

（易）5．的一部分导体在磁场中做运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做，产生的电流叫做。

（中）6．麦克风的工作过程是：

声音使空气振动从而使话筒中的振动，带动与之相连的线圈，线圈是套在上，所以这时线圈中会产生与声音变化一样的，通过其他元件再转换成声音播出来。

【答案】

1．A2．B3．CD4．D

5．闭合电路、切割磁感线、电磁感应、感应电流

6．膜片、一起振动、永久磁体、电流

提高训练

1．如图所示，让金属a、b水平向右运动时，灵敏电流计指针摆动。

此实验装置是研究的，__________机就是利用这种现象制成的。

将磁极上下对调，其他不变，观察指针摆动情况，这样操作是为了研究。

2．微风吊扇通电后扇叶转动，此过程中__________能转化为动能．拔下插头，在插头处接发光二极管，用手旋转叶片，发光二极管发光，这是__________生电的现象，人们利用这一原理制成了__________（发电机/电动机）。

3．如图所示的手摇发电机模型是利用＿＿＿＿原理发电的。

摇动手柄，线圈在＿＿＿＿中转动，把＿＿＿＿＿能转化为电能，供小灯泡发光。

4．

（1）如图所示，当悬挂着的导体棒ab在磁场中左右运动时，观察到小量程电流表的指针会摆动。

随着对这种现象的深入研究，人们发明制造了＿＿＿＿＿机，实现了＿＿＿＿＿＿能向电能的转化。

（2）如图是一种“手摇充电式电筒”，握住它上下摇动就能自动充电。

从透明外壳可观察到内部有固定线圈；

摇动时可感觉到内部有一个物块在来回滑动。

据此猜测，这种电筒的制造原理是＿＿＿＿＿＿，其中那个滑动的物块是＿＿＿＿＿＿。

5．为了探究“什么情况下磁可以生电”，小华组装了如图所示的实验装置，图中ab是一根细铜直导线。

闭合开关，当ab沿竖直方向上下运动时，电流表指针没有发生偏转。

下列分析正确的是（）

A．感应电流太小，无法使电流表指针发生偏转

B．铜直导线太细，应换用较粗的铜棒

C．应该把ab改为左右运动

D．应该把磁体的N、S极对调

6．下列的四幅图中，能反映发电机工作原理的是（）

7．如图所示，在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中，通过尝试，下列情况中能够使电流表指针发生偏转的是（）

A．蹄形磁铁固定不动，导线ab沿ab方向向内运动

B．蹄形磁铁固定不动，导线ab沿ba方向向外运动

C．蹄形磁铁固定不动，导线ab沿竖直方向向下运动

D．蹄形磁铁固定不动，导线ab沿垂直于ab方向向左运动

8．如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置。

回顾探究过程，以下说法正确的是（）

A．让导线ab在磁场中静止，蹄形磁体的磁性越强，灵敏电流计指针偏转角度越大

B．用匝数较多的线圈代替单根导线ab，且使线圈在磁场中静止，这时灵敏电流计指针偏转角度增大

C．蹄形磁体固定不动．当导线ab沿水平方向左右运动时，灵敏电流计指针会发生偏转

D．蹄形磁体固定不动，当导线ab沿竖直方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转

9．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”实验装置。

铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路。

（1）闭合开关后，使铜棒ab上下运动，电流表指针__________（填“能”或“不能”）发生偏转。

（2）要使电流表指针发生偏转，铜棒ab应_______运动，这是一种_______现象，利用这一原理可制成____________________________________。

（3）要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法。

方法一：

_________________________________________________________________

方法二：

10．如图所示是探究电磁感应现象的装置。

（1）闭合开关，让导体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AB由图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：

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

③

④

在上述四次实验中，比较___________两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关。

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）在探究中还发现，导体AB水平向左（或向右）缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；

导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，说明感应电流的大小与___________有关。

（4）有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关。

请你写出简要做法：

___________如何判断：

___________。

（5）如图所示是实验室用到的手摇发电机模型，将小电灯换成灵敏电流计，慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针___________（选填“左右摆动”或“向一侧摆动”），这表明该发电机模型发出的电是___________（选填“交流电”或“直流电”）。

11．小明学习了电磁感应现象后，就想：

产生的感应电流的大小与什么有关呢？

他找了几个要好的同学开始了讨论和猜想：

既然运动有快慢之分、磁场有强弱之分，那么感应电流的大小是否与这两者有关呢？

于是他们开始做实验，首先按照课堂上探究电磁感应的实验装置（如图）重新安装了仪器，并且准备了磁性强弱不同的磁铁，以便改变磁场的强弱，闭合电路后，他先改变导体在磁场中运动的快慢，观察电流表指针摆动幅度的大小。

实验发现：

导体在磁场中切割磁感线运动的速度越大，电流表指针摆动的幅度越大；

然后，他又保持导体运动的快慢不变，换用磁性强的磁铁来做实验，发现磁性越强，电流表指针摆动的幅度越大。

对于这么重大的发现，他高兴不已。

（1）小明从自己的实验中能得出什么结论？

（2）他们在实验中主要用到了哪两种研究方法？

（3）要产生更大的电流可以采用哪些措施？

（4）请你解释一下为什么手摇发电机的手柄摇得越快，灯泡越亮？

1．电磁感应发电机感应电流的方向与磁场方向的关系

2．电磁发电机

3．电磁感应磁场动

4．

（1）发电机械

（2）电磁感应磁铁

5．C

7．D

8．C

9．

（1）不能

（2）沿水平方向运动（斜向上或斜向下）电磁感应发动机

（3）方法一：

改变磁场方向改变磁场方向；

改变切割磁感线的运动方向

10．

（1）不偏转

（2）①和②（或③和④）①和④（或②和③）

（3）切割磁感线的速度

（4）做法：

①让导体AB在磁场中以一定的水平速度做切割磁感线的运动，观察灵敏电流计指针的偏转角度；

②改变磁场的强弱，让导体AB在磁场中以相同的水平速度做切割磁感线的运动，观察灵敏电流计指针的偏转角度。

判断：

若两次灵敏电流计指针的偏转角度不同，则说明感应电流的大小与磁场强弱有关；

若两次灵敏电流计指针的偏转角度相同，则说明感应电流的大小与磁场强弱无关。

（5）左右摆动交流电（或：

向一侧摆动直流电）

11．

（1）闭合电路中部分导体在磁场中做切割磁感线时会产生感应电流。

（2）控制变量法转换法

（3）增大磁铁的磁性或导体在磁场中切割磁感线运动速度加快。

（4）根据实验现象：

磁铁的磁性不变，导体在磁场中切割磁感线运动速度越大，电流表指针摆动的幅度越大。

说明切割磁感线运动速度越快产生的电流越大，因此手摇发电机手柄摇得越快，电流越大，灯泡越亮。

（易）1．如图1所示，用细线将一闭合铝环悬吊，条形磁铁向右靠近（未碰）铝环时，发现铝环向右远离，对于产生这一现象的原因，合理的猜想是（）

A．铝环中产生感应电流，感应电流的磁场与磁铁相排斥

B．铝环被磁化，磁化的铝环与磁铁相排斥

C．铝环本身具有磁性，且与磁铁同名相对

D．铝环受到磁铁推动的气流的带动

图1

（易）2．在交流发电机中，将线圈产生的交流电供给外电路是利用（）

A．滑环B．电刷C．换向器D．滑环和电刷

（易）3．（多选）关于直流发电机，交流发电机的电流，下列说法中正确的是（）

A．直流发电机在线圈中产生的是直流电，而供给外部的是交流电

B．直流发电机在线圈中产生的是交流电，而供给外部的是直流电

C．交流发电机在线圈中产生的是交流电，供给外部的也是交流电

D．直流发电机在线圈中产生的是直流电，供给外部的也是直流电

（易）4．在下列现象中，机械能转化成电能的是（）

A．电动机转动B．蓄电池向外供电

C．通电导体在磁场里受运动D．发电机发电

（中）5．如图2所示，图甲是研究的装置，利用该实验的原理可以制成；

图乙是研究的装置，利用该实验的原理可以制成。

图2

（中）6．假如电和磁之间没有联系，将会是怎样，列举两例说明：

（1）

（2）

（易）7．在探究产生感应电流的实验中，某同学按照图3中的四种情况让闭合电路的一段导体，AB在磁场中沿箭头所示方向运动，其中能产生感应电流的是图（）

图3

1．A2．D3．BC4．D

5．磁场对电流作用；

电动机电磁感应现象，发电机

点拨：

这两个装置图很容易混淆，我们可以通过看有没有电源来识别，外部电路中有电源的是电动机；

外部电路中有用电器或电流表而无电源的是发电机。

6．

（1）发电机不会制成

（2）电动机不会制成

其余说法只要合理就可以

7．C

拓展训练

1．发电机是利用电磁感应现象制成的，我国发电厂发出的交流电的频率是_______Hz。

电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的，要改变通电导体在磁场中的受力方向，可以通过改变磁场方向或改变___________方向来实现。

2．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____________。

3．如图所示，a表示垂直于纸面的一根导体，它是闭合电路的一部分，它在磁场中沿图示的方向运动时，哪种情况下不会产生感应电流（）

4．关于下面四个说法正确的是（）

A．图甲是电动机原理装置图

B．图乙是发动机装置图

C．图丙中的动圈式话筒是利用电流的磁效应制成的

D．图丁是安培定则判断通电螺线管的极性

5．为了防止考试作弊，监考人员利用手柄式金属探测器对考生进行检查（如图），当探测线圈靠近金属物体时，由于电磁感应现象产生电流，并把它转换成声音信号，根据声音有无，判断考生是否携带金属物体，以下选项中也是利用该原理工作的是（）

A．电动机B．电磁波C．电灯D．动圈式话筒

6．据美媒体报道，在此前美国刚刚宣布恐怖组织头目本·

拉登已死之后，NBA联盟就准备在即将开始的季后赛半决赛中使用金属探测器，以防止恐怖组织的报复行动。

当推测线圈靠近金属物体时，在金属导体中就会产生涡电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下面是否有金属物体了。

下图中能够反映其工作原理的是（）

A．B．C．D．

7．如下图所示，以下四种措施不能使电流表指针偏转的是（）

A．将条形磁铁向下插入线圈

B．将条形磁铁从线圈中抽出

C．让条形磁铁静止在线圈中

D．条形磁铁静止而将线圈向上移动

三、计算题

8．如果全球持续变暖，在不久的将来，人类可能会面临着大量物种的消失、能源危机及海平面上升等问题。

科学家设计了一种“水上漂浮房”来应对这种变化。

“水上漂浮房”是由可回收的木材、金属、塑料、布和其它材料做成的。

总质量1000t。

这种漂浮房设有立体农业园，里面有肥沃的土壤，种有蔬菜，养有家禽等，所需的电能由太阳能电池板或风力发电机提供。

（1）从生态学角度分析，“水上漂浮房”上的立体农业园其实是一个＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）如果太阳能电池板输出的电压为110V，供给一盏“220V40W”的白炽灯使用，不计灯丝电阻的变化，则白炽灯的实际功率是＿＿＿＿W。

（3）按照总质量计算，静止在水面上的“水上漂浮房”受到的浮力是多少N？

排开水的体积是多少m3？

（g取10N/kg，ρ水取1.0

103kg/m3）

9．阅读短文，回答问题。

风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用。

蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久。

下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。

（1）能源的种类繁多，人们从不同角度对能源进行分类．太阳能和风能都属于＿＿＿＿。

A．二次能源B．可再生能源C．常规能源D．非清洁能源

（2）风力发电机是根据＿＿＿＿＿原理发电的。

利用风力发电时，是将＿＿能转化为＿＿能。

（3）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为＿＿＿＿＿W。

（4）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50W，此时风速为＿＿＿m/s。

（5）充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W时，为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过＿＿＿＿＿h。

（6）某城市一道路的路灯采用该型号风光互补路灯照明，已知路灯的规格为“12V70W”，路灯共1000盏，每天正常工作10h，则一天消耗的电能为＿＿＿＿kW·

h。

如果用烧煤发出的电对该道路的路灯供电，已知煤电转换关系为β=380g/（kW·

h），则一个月需要烧煤＿＿＿＿t（一个月以30天计）。

10．目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统如图所示，它具备了风能和太阳能产品的双重优点：

该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池，也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池；

在风、光都具备时可以同时发电。

某种型号的风光互补路灯技术参数如下：

风力发电

额定功率

额定风速

风力发电机

启动风速

路灯

额定电压

太阳能电池板

平均输出功率

260W

8m/s

3m/s

24V

60W

100W

（1）假设路灯每晚工作10h，求路灯正常工作时的电流和每晚消耗的电能。

（2）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/（s·

m2）（1s辐射在每1m2上的光能为800J），若太阳能电池板的面积为1.25m2，太阳能电池光电转换效率为多大？

（3）在平均风速为8m/s的晚上，风力发电机除了保障路灯正常工作外，同时还给蓄电池充电，如果风力发电机一晚上工作时间为8h，则在这段时间内蓄电池储存电能是多少kW·

h？

（4）已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比。

我市沿海风速不低于5m/s的时间每年不少于4000h，试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少kW·

11．在复习“电流的磁场”和“磁场对电流的作用”时，小刚想：

“既然通电导体周围存在磁场，磁场又会对通电导体产生力的作用，那么相互靠近的两个通电导体间是否会产生力的作用呢？

”

（1）于是，他和小强商议通过实验来研究这一问题。

他们找到了两根柔软的导线，相距较近地并排固定在接线板上，实验电路如图甲所示。

通过实验观察到的现象如图乙所示。

该试验表明：

两个通电导体之间＿＿＿＿。

（2）小强认为，如果改变其中一个通电导体的电流方向，则它们之间作用力的方向也会发生改变。

小强这样想的理由是：

电流产生的磁场方向是由＿＿＿＿＿的方向决定的，当一个通电导体中电流的方向改变时，它产生的磁场方向也会发生改变；

而磁场对通电导体的作用力的方向与＿＿＿＿＿的方向和＿＿＿＿＿的方向有关，另一个通电导体中电流的方向不变，但磁场的方向变化了，它受到的磁场力的方向就会改变。

（3）如果开始实验时，小刚和小强没有找到柔软的导线，而是用较硬的普通铝芯电线进行实验，你认为会出现怎样的情况？

通过这个问题，你得到了怎样的启示？

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

1．50电流

2．EA<

EB

3．C

4．D

5．D

8．

（1）生态系统

（2）10

（3）根据二力平衡有

F浮=G物=m物g=106kg×

10N/kg=107N

由F浮=ρ水gV排得：

V排=F浮/（ρ水g）=107N/（1.0×

103kg/m3×

10N/kg）=1000m3

9．

（1）B

（2）电磁感应风电（3）80（4）6.0（5）14.4（6）7007.98

10．

（1）I=PL/UL=60W/24V=2.5A

W=PLt=60W×

10×

3600s=2.16×

106J

（2）太阳能电池板接收到的总功率P总=800J/s·

m2×

1.25m2=1000J/s=1000W

太阳能电池板平均输出功率P出=100W

所以光电转换效率为

10%

（3）蓄电池可储存的电能

W=（P额－P灯）t=（260×

10-3kW－60×

10-3kW）×

8h=1.6kW·

h

（4）根据题意有

当风速为5m/s时风力发电机输出功率

所以最小年发电量约为

11．

（1）有力的作用

（2）电流的方向电流磁场（3）不能看到两根导线之间的相互作用；

实验时应该选择合适的器材，更有利于实验现象的观察。

（中）

（一）益智趣题

如果我们将一个小型发电机安装在自行车的转轴上，则我们可以在骑车的过程中得到电能，你认为这样做有什么好处和不利的地方，想一想有没有交通工具上这样做了？

①好处：

夜间行车时，可利用电能照明；

②不利之处：

骑行时阻力大，自行车轮胎磨损严重；

③应用：

汽车、摩托车上面有这样的装置。

（中）

（二）图题巧解

电与磁的联系可以由以下三个