7.[2025·合肥瑶海区一模]如图是交流发电机的工作原理图。当发电机的线圈ABCD绕转轴$OO'$逆时针转动时,图甲中线圈的AB边中的感应电流方向为$B→A$。下列说法正确的是(

A.在图甲、乙位置处,线圈的AB边中的感应电流方向相同
B.在图乙位置处,线圈的AB和CD边中的感应电流方向相同
C.在图甲、乙位置处,线圈不会受到磁场的力的作用
D.在图甲、乙位置处,线圈的CD边受到磁场的力的方向相反
D
)A.在图甲、乙位置处,线圈的AB边中的感应电流方向相同
B.在图乙位置处,线圈的AB和CD边中的感应电流方向相同
C.在图甲、乙位置处,线圈不会受到磁场的力的作用
D.在图甲、乙位置处,线圈的CD边受到磁场的力的方向相反
答案
7.D
解析
【分析】
要解决本题,需结合交流发电机的核心原理:感应电流的方向由导体切割磁感线的方向和磁场方向共同决定,通电导体在磁场中的受力方向由电流方向和磁场方向共同决定。已知磁场方向为N极指向S极(从左到右),线圈绕$OO'$逆时针转动,甲图中AB边感应电流方向为$B→A$,据此逐一分析选项。
【解析】
选项A:线圈从甲位置转到乙位置时,转动半圈后AB边切割磁感线的方向与甲位置相反,而磁场方向不变,根据感应电流方向的影响因素,AB边的感应电流方向会改变,并非相同,A错误。
选项B:乙位置中,AB边和CD边切割磁感线的相对方向不同,结合线圈闭合回路的电流规律,AB边与CD边的感应电流方向相反,B错误。
选项C:线圈中产生感应电流,通电导体在磁场中会受到力的作用,因此线圈在甲、乙位置均会受到磁场的力,C错误。
选项D:甲位置中CD边的电流方向为$D→C$,乙位置中线圈转动半圈后,CD边的电流方向变为$C→D$,磁场方向不变;根据通电导体受力方向的影响因素,CD边在甲、乙位置的受力方向相反,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电磁感应、通电导体在磁场中受力
【点评】
本题考查交流发电机的工作原理,需明确感应电流方向和通电导体受力方向的决定因素,是电磁学的综合应用题型,侧重对原理的理解与应用。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合交流发电机的核心原理:感应电流的方向由导体切割磁感线的方向和磁场方向共同决定,通电导体在磁场中的受力方向由电流方向和磁场方向共同决定。已知磁场方向为N极指向S极(从左到右),线圈绕$OO'$逆时针转动,甲图中AB边感应电流方向为$B→A$,据此逐一分析选项。
【解析】
选项A:线圈从甲位置转到乙位置时,转动半圈后AB边切割磁感线的方向与甲位置相反,而磁场方向不变,根据感应电流方向的影响因素,AB边的感应电流方向会改变,并非相同,A错误。
选项B:乙位置中,AB边和CD边切割磁感线的相对方向不同,结合线圈闭合回路的电流规律,AB边与CD边的感应电流方向相反,B错误。
选项C:线圈中产生感应电流,通电导体在磁场中会受到力的作用,因此线圈在甲、乙位置均会受到磁场的力,C错误。
选项D:甲位置中CD边的电流方向为$D→C$,乙位置中线圈转动半圈后,CD边的电流方向变为$C→D$,磁场方向不变;根据通电导体受力方向的影响因素,CD边在甲、乙位置的受力方向相反,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电磁感应、通电导体在磁场中受力
【点评】
本题考查交流发电机的工作原理,需明确感应电流方向和通电导体受力方向的决定因素,是电磁学的综合应用题型,侧重对原理的理解与应用。
【难度系数】
0.5
8.利用如图甲所示的装置做“探究磁场中通电导体受到的作用力”的实验。

(1)应在M、N之间接入
(2)如图乙所示,通电后ab段导线受磁场力的方向为竖直向下,cd段导线受磁场力的方向为竖直向上,这两个力
(1)应在M、N之间接入
电源
(选填“灵敏电流计”或“电源”),装置中的导体棒应选用非磁性材料
(选填“磁性材料”或“非磁性材料”)。(2)如图乙所示,通电后ab段导线受磁场力的方向为竖直向下,cd段导线受磁场力的方向为竖直向上,这两个力
不是
(选填“是”或“不是”)一对平衡力。答案
8.(1)电源 非磁性材料 (2)不是
解析
【分析】
(1) 探究磁场中通电导体受力的实验,需让导体有电流通过,因此M、N间需接入电源供电;若用磁性材料的导体棒,会被实验中的磁铁吸引干扰实验,故选非磁性材料。
(2) 判断两个力是否为平衡力,需满足“同物、等大、反向、共线”四个条件,据此分析两个力是否符合要求。
【解析】
(1) 本实验是探究通电导体在磁场中受力,需要给导体提供电流,所以M、N之间应接入电源;若导体棒选用磁性材料,会被装置中的磁铁吸引,影响实验效果,因此应选用非磁性材料。
(2) 一对平衡力需满足:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。图中ab段和cd段导线的受力方向相反,但两个力的作用线不在同一直线上,不满足平衡力的全部条件,所以不是一对平衡力。
【答案】
(1)电源;非磁性材料 (2)不是
【知识点】
磁场对通电导体的作用;平衡力的条件
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力实验的装置选择和平衡力的判断,属于初中物理基础知识点的应用,需明确实验原理和平衡力的判断依据,难度适中。
【难度系数】
0.6
(1) 探究磁场中通电导体受力的实验,需让导体有电流通过,因此M、N间需接入电源供电;若用磁性材料的导体棒,会被实验中的磁铁吸引干扰实验,故选非磁性材料。
(2) 判断两个力是否为平衡力,需满足“同物、等大、反向、共线”四个条件,据此分析两个力是否符合要求。
【解析】
(1) 本实验是探究通电导体在磁场中受力,需要给导体提供电流,所以M、N之间应接入电源;若导体棒选用磁性材料,会被装置中的磁铁吸引,影响实验效果,因此应选用非磁性材料。
(2) 一对平衡力需满足:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。图中ab段和cd段导线的受力方向相反,但两个力的作用线不在同一直线上,不满足平衡力的全部条件,所以不是一对平衡力。
【答案】
(1)电源;非磁性材料 (2)不是
【知识点】
磁场对通电导体的作用;平衡力的条件
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力实验的装置选择和平衡力的判断,属于初中物理基础知识点的应用,需明确实验原理和平衡力的判断依据,难度适中。
【难度系数】
0.6
9. 芳芳学习了电磁转换知识后,深受科学家法拉第科学探索精神的影响。她利用如图所示的实验装置进行了“探究导体在磁场中产生感应电流的条件”的实验。

(1)闭合开关,使导体棒竖直上下运动,观察发现电流表的指针
(2)断开开关,无论磁体如何放置,导体棒怎样运动,灵敏电流计的指针都不发生偏转,由此得出结论:
(3)在仪器和电路连接都完好的情况下,某小组的实验现象不太明显,为使实验现象更明显,可选择下列哪种方法:
A. 改变磁场方向
B. 换用磁性更强的磁体
(4)从能量的角度分析,产生感应电流的过程就是机械能转化为电能的过程,生活中利用电磁感应原理的实例有
(5)芳芳将灵敏电流表更换成电池组,闭合开关后观察到导体棒向左侧摆动,若想改变导体棒摆动的方向,应
A. 改变磁场方向
B. 增大电源电压
C. 增大磁场强度
D. 同时改变磁场方向和电路中的电流方向
(1)闭合开关,使导体棒竖直上下运动,观察发现电流表的指针
不会
(选填“会”或“不会”)发生偏转;使导体棒水平向右运动,发现电流表指针向左偏转;再使导体棒水平向左运动,发现电流表指针反向偏转,说明感应电流的方向与导体的运动方向
有关。(2)断开开关,无论磁体如何放置,导体棒怎样运动,灵敏电流计的指针都不发生偏转,由此得出结论:
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。(3)在仪器和电路连接都完好的情况下,某小组的实验现象不太明显,为使实验现象更明显,可选择下列哪种方法:
B
(填字母)。A. 改变磁场方向
B. 换用磁性更强的磁体
(4)从能量的角度分析,产生感应电流的过程就是机械能转化为电能的过程,生活中利用电磁感应原理的实例有
发电机(合理即可)
(列举1例)。(5)芳芳将灵敏电流表更换成电池组,闭合开关后观察到导体棒向左侧摆动,若想改变导体棒摆动的方向,应
A
(填字母)。A. 改变磁场方向
B. 增大电源电压
C. 增大磁场强度
D. 同时改变磁场方向和电路中的电流方向
答案
9.(1)不会 运动方向 (2)闭合 (3)B (4)发电机(合理即可) (5)A
解析
【分析】
本题围绕“探究导体在磁场中产生感应电流的条件”实验展开,需结合电磁感应相关知识逐一分析:
1. 感应电流产生的前提是导体做切割磁感线运动,若运动方向与磁感线平行则无感应电流;感应电流方向与导体运动方向、磁场方向有关,磁场不变时,改变导体运动方向,感应电流方向会改变。
2. 感应电流产生的必要条件是电路闭合,电路断开时无法产生感应电流。
3. 感应电流大小与磁场强弱、导体运动速度有关,要使实验现象更明显需从这两个因素入手。
4. 电磁感应是机械能转化为电能,生活中应用实例为发电机等。
5. 更换电池组后装置变为通电导体在磁场中受力运动,受力方向与磁场方向、电流方向有关,改变其中一个因素即可改变受力方向。
【解析】
(1) 磁场方向为N极到S极,导体棒竖直上下运动时,运动方向与磁感线平行,未切割磁感线,无感应电流,电流表指针不会偏转;水平运动时切割磁感线产生感应电流,运动方向改变时指针反向偏转,说明感应电流方向与导体的运动方向有关。
(2) 断开开关后电路断开,无论导体如何运动都无感应电流,因此得出: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。
(3) 感应电流大小与磁场强弱、导体运动速度有关,要使现象更明显需增大感应电流:A选项改变磁场方向仅改变电流方向,无法增大电流;B选项换用磁性更强的磁体可增大感应电流,故选B。
(4) 电磁感应将机械能转化为电能,生活中利用该原理的实例有发电机(合理即可)。
(5) 更换电池组后,通电导体受力方向与磁场方向、电流方向有关:A选项改变磁场方向可改变受力方向;B、C选项仅改变受力大小;D选项同时改变两个因素,受力方向不变,故选A。
【答案】
(1) 不会;运动方向
(2) 闭合
(3) B
(4) 发电机(合理即可)
(5) A
【知识点】
电磁感应现象;感应电流的条件;通电导体在磁场中的受力
【点评】
本题是初中电磁学基础实验题,全面考察感应电流的产生条件、感应电流方向与大小的影响因素、电磁感应应用及通电导体受力方向的影响因素,知识点覆盖全面,注重实验原理与操作的理解,难度适中。
【难度系数】
0.7
本题围绕“探究导体在磁场中产生感应电流的条件”实验展开,需结合电磁感应相关知识逐一分析:
1. 感应电流产生的前提是导体做切割磁感线运动,若运动方向与磁感线平行则无感应电流;感应电流方向与导体运动方向、磁场方向有关,磁场不变时,改变导体运动方向,感应电流方向会改变。
2. 感应电流产生的必要条件是电路闭合,电路断开时无法产生感应电流。
3. 感应电流大小与磁场强弱、导体运动速度有关,要使实验现象更明显需从这两个因素入手。
4. 电磁感应是机械能转化为电能,生活中应用实例为发电机等。
5. 更换电池组后装置变为通电导体在磁场中受力运动,受力方向与磁场方向、电流方向有关,改变其中一个因素即可改变受力方向。
【解析】
(1) 磁场方向为N极到S极,导体棒竖直上下运动时,运动方向与磁感线平行,未切割磁感线,无感应电流,电流表指针不会偏转;水平运动时切割磁感线产生感应电流,运动方向改变时指针反向偏转,说明感应电流方向与导体的运动方向有关。
(2) 断开开关后电路断开,无论导体如何运动都无感应电流,因此得出: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。
(3) 感应电流大小与磁场强弱、导体运动速度有关,要使现象更明显需增大感应电流:A选项改变磁场方向仅改变电流方向,无法增大电流;B选项换用磁性更强的磁体可增大感应电流,故选B。
(4) 电磁感应将机械能转化为电能,生活中利用该原理的实例有发电机(合理即可)。
(5) 更换电池组后,通电导体受力方向与磁场方向、电流方向有关:A选项改变磁场方向可改变受力方向;B、C选项仅改变受力大小;D选项同时改变两个因素,受力方向不变,故选A。
【答案】
(1) 不会;运动方向
(2) 闭合
(3) B
(4) 发电机(合理即可)
(5) A
【知识点】
电磁感应现象;感应电流的条件;通电导体在磁场中的受力
【点评】
本题是初中电磁学基础实验题,全面考察感应电流的产生条件、感应电流方向与大小的影响因素、电磁感应应用及通电导体受力方向的影响因素,知识点覆盖全面,注重实验原理与操作的理解,难度适中。
【难度系数】
0.7
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