9. (2024,张家口)小明拆开微型小风扇,将内部的两根导线分别与发光二极管的两脚相连,吹动扇叶,可使接入的二极管发光,如图20-6-6所示。下列装置中应用此现象原理工作的是()。

A.电磁起重机
B.动圈式话筒
C.扬声器
D.电磁铁

图20-6-6

9.B

【分析】首先明确题目中的现象：吹动小风扇扇叶时，二极管发光，说明此时风扇内部的电机相当于发电机，扇叶转动带动线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，该现象原理为电磁感应。接下来逐一分析选项的工作原理，匹配符合电磁感应原理的装置。
【解析】吹动小风扇扇叶时，扇叶带动内部线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，使二极管发光，这一过程利用的是电磁感应原理。A选项电磁起重机、D选项电磁铁利用的是电流的磁效应，不符合；B选项动圈式话筒工作时，声信号带动线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流，将声信号转化为电信号，利用的是电磁感应原理，符合题意；C选项扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理，将电信号转化为声信号，不符合。
【答案】B
【知识点】电磁感应、电流的磁效应、通电导体在磁场中受力
【点评】本题考查电磁感应的实际应用，需准确区分不同电声、电磁装置的工作原理，核心是理解“风扇转动产生感应电流”属于电磁感应现象，再对应选项原理即可解题。
【难度系数】0.5

10. 手持式金属探测器，靠近金属物品时，在金属物品中产生感应电流，由此导致探测器发出警报。图20-6-7中与其工作原理相同的是()。

10.D

【分析】首先明确手持式金属探测器的工作原理：靠近金属物品时，金属中产生感应电流，属于电磁感应现象（磁生电）。接下来分析各选项对应的物理原理：A选项电磁起重机利用电流的磁效应（电磁铁）；B选项奥斯特实验证明电流周围存在磁场（电流的磁效应）；C选项电动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理；D选项发电机利用电磁感应原理，与金属探测器原理相同。
【解析】手持式金属探测器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产生感应电流。对各选项逐一分析：
A：电磁起重机的核心是电磁铁，利用电流的磁效应工作，不符合题意；
B：奥斯特实验说明电流周围存在磁场（电流的磁效应），不符合题意；
C：电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，需要外接电源，不符合题意；
D：发电机的工作原理是电磁感应现象，与金属探测器的原理一致，符合题意。
【答案】D
【知识点】电磁感应、电流的磁效应、磁场对电流的作用
【点评】本题考查电磁学中不同实验的原理区分，需准确掌握电流的磁效应、磁场对电流的作用、电磁感应三个核心知识点，难度适中，属于基础题型。
【难度系数】0.5

11.(多选)(2024,青岛)某同学自制了一个手摇交流发电机,如图20-6-8所示。大轮与小轮通过皮带传动,小轮与线圈固定在同一转轴上,线圈通过导线、滑环和电刷连接一个灯泡。转动大轮,带动小轮及线圈绕转轴转动就可以使灯泡发光。假设发电时灯泡发光在额定电压以内。下列分析正确的是()。

A.手摇交流发电机的工作原理是电流的磁效应
B.用不同的速度摇动大轮,灯泡的亮度会发生变化
C.转动大轮使灯泡发光的过程中机械能直接转化为光能
D.若将装置中的磁体移出,摇动大轮,灯泡不会发光

图20-6-8

11.BD 【解析】手摇交流发电机的工作原理是电磁感应,选项A错误;用不同的速度摇动大轮,导体切割磁感线的速度不同,产生的感应电流大小不同,灯泡的实际功率不同,所以灯泡的亮度会发生变化,选项B正确;发电机可以将机械能转化为电能,所以转动大轮使灯泡发光的过程中机械能转化为电能,电能再转化为光能,选项C错误;产生感应电流的条件是闭合回路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,若将装置中的磁体移出,导体不能继续做切割磁感线运动,则不会产生感应电流,所以灯泡不会发光,选项D正确。

【分析】本题考查手摇交流发电机的相关知识，解题思路为：首先明确发电机的工作原理是电磁感应，而非电流的磁效应；其次，感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关，速度不同则感应电流不同，灯泡亮度由实际功率决定；再次，发电机的能量转化是机械能先转化为电能，再转化为光能；最后，感应电流的产生需要闭合电路、导体切割磁感线、有磁场三个条件，据此逐一分析各选项即可得出答案。
【解析】
选项A：手摇交流发电机的工作原理是电磁感应现象，电流的磁效应是电生磁（如电磁铁），二者原理不同，故A错误；
选项B：不同速度摇动大轮时，线圈转动速度不同，线圈切割磁感线的速度不同，产生的感应电流大小不同，灯泡的实际功率不同，因此灯泡亮度会变化，故B正确；
选项C：转动大轮时，机械能先转化为电能，电能再转化为灯泡的光能，并非机械能直接转化为光能，故C错误；
选项D：产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，若移出磁体，装置中无磁场，转动大轮时无法产生感应电流，灯泡不发光，故D正确。
【答案】BD
【知识点】电磁感应现象、发电机原理、感应电流产生条件
【点评】本题围绕发电机的核心知识点展开，属于基础题型，重点考查学生对电磁感应原理、感应电流影响因素及产生条件的理解，区分度适中，适合巩固相关基础知识。
【难度系数】0.6

12.（多选）关于图20-6-9所示的四个电磁实验，下列说法正确的是（）。


A.实验甲:断开开关S,小磁针静止,其指向如图所示,闭合开关S,小磁针发生偏转,实验表明通电导线周围存在磁场
B.实验乙:断开开关S,导体棒ab静止,闭合开关S,导体棒ab在磁场中运动,实验表明通电导体在磁场中受到力的作用
C.实验丙:闭合开关S,导体在磁场中做切割磁感线运动,灵敏电流计指针发生偏转,产生感应电流,这是发电机的工作原理
D.实验丁:闭合开关S,甲、乙两电磁铁吸起大头针的数目不同,表明电磁铁磁性强弱与电流大小有关

12.ABC 【解析】实验甲:断开开关S,小磁针静止,闭合开关S,小磁针发生偏转,表明通电导线周围存在磁场,选项A正确;实验乙:断开开关S,导体棒ab静止,闭合开关S,导体棒ab在磁场中运动,实验表明通电导体在磁场中受到力的作用,这是电动机原理,选项B正确;实验丙:闭合开关S,导体在磁场中做切割磁感线运动,灵敏电流计指针发生偏转,产生感应电流,机械能转化为电能,这是发电机的工作原理,选项C正确;实验丁:闭合开关S,甲、乙两电磁铁串联,通过的电流相等,线圈的匝数不同,甲、乙两电磁铁吸起大头针的数目不同,表明电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关,选项D错误。

【分析】
本题是对四个电磁实验原理的判断，需逐个分析每个实验的装置特点与对应结论：实验甲为奥斯特实验，用于验证电流的磁效应；实验乙有电源，探究通电导体在磁场中的受力；实验丙无电源，探究电磁感应现象；实验丁为电磁铁实验，需结合控制变量法分析磁性强弱的影响因素，据此判断各选项的正误。
【解析】
选项A：实验甲中，断开开关时导线无电流，小磁针受地磁场作用静止；闭合开关后导线有电流，小磁针偏转，说明通电导线周围存在磁场（电流的磁效应），A正确。
选项B：实验乙有电源，闭合开关后导体棒ab中有电流，在磁场中受力运动，表明通电导体在磁场中受到力的作用，这是电动机的工作原理，B正确。
选项C：实验丙无电源，闭合开关后导体在磁场中做切割磁感线运动，灵敏电流计偏转产生感应电流，属于电磁感应现象，是发电机的工作原理，C正确。
选项D：实验丁中，甲、乙两电磁铁串联，通过的电流相等，线圈匝数不同，吸起大头针数目不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，而非电流大小，D错误。
综上，正确选项为ABC。
【答案】
ABC
【知识点】
电流的磁效应、电磁感应现象、电磁铁的磁性、磁场对电流的作用
【点评】
本题考查电磁学中四个典型实验的原理，涵盖电流的磁效应、通电导体的受力、电磁感应及电磁铁磁性的影响因素，需学生准确区分各实验的装置差异与对应结论，是电磁学的基础综合题。
【难度系数】
0.6