9. 如图所示是小明设计的振动发电装置,它由一个永磁体和一个套在该永磁体槽中的线圈组成,使线圈沿轴线做左右往复运动,便有电流通过小灯泡.
(1)该装置是利用
(2)通过小灯泡的电流是
(3)某时刻图中灯泡$L$的电流方向为从$b$流向$a$,则线圈右端为

(1)该装置是利用
电磁感应
原理制成的.(2)通过小灯泡的电流是
交流电
(选填“直流电”或“交流电”).(3)某时刻图中灯泡$L$的电流方向为从$b$流向$a$,则线圈右端为
N
(选填“$N$”或“$S$”)磁极.答案
电磁感应
交流电
N
交流电
N
解析
【分析】
1. 对于第(1)问,思考装置的工作过程:线圈在永磁体的磁场中做左右往复运动,切割磁感线,闭合电路中产生了电流,这符合电磁感应的原理,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。
2. 对于第(2)问,线圈左右运动时,切割磁感线的方向会交替改变,根据电磁感应的规律,感应电流的方向也会随之周期性变化,这种电流就是交流电。
3. 对于第(3)问,已知电流从b流向a,结合线圈的绕向,利用安培定则(右手螺旋定则),右手握住线圈,四指指向电流的方向,大拇指所指的一端就是线圈的N极,由此判断线圈右端的磁极。
【解析】
(1) 当线圈沿轴线做左右往复运动时,线圈在磁场中做切割磁感线运动,闭合电路中产生感应电流,这是电磁感应现象,因此该装置是利用电磁感应原理制成的。
(2) 线圈左右往复运动时,切割磁感线的方向不断变化,导致感应电流的方向也周期性变化,这种电流是交流电,所以通过小灯泡的电流是交流电。
(3) 已知灯泡L的电流方向为从b流向a,即线圈中的电流方向为下端流入、上端流出,根据安培定则,右手握住线圈,四指指向电流方向,大拇指指向线圈的右端,因此线圈右端为N磁极。
【答案】
(1) 电磁感应
(2) 交流电
(3) N
【知识点】
电磁感应现象;交流电;安培定则
【点评】
本题围绕振动发电装置,考查电磁感应原理的应用、交流电的判断以及安培定则的使用,需要结合装置的工作过程,将电磁学的基础知识点与实际装置结合分析,注重对知识的理解与应用。
【难度系数】
0.6
1. 对于第(1)问,思考装置的工作过程:线圈在永磁体的磁场中做左右往复运动,切割磁感线,闭合电路中产生了电流,这符合电磁感应的原理,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。
2. 对于第(2)问,线圈左右运动时,切割磁感线的方向会交替改变,根据电磁感应的规律,感应电流的方向也会随之周期性变化,这种电流就是交流电。
3. 对于第(3)问,已知电流从b流向a,结合线圈的绕向,利用安培定则(右手螺旋定则),右手握住线圈,四指指向电流的方向,大拇指所指的一端就是线圈的N极,由此判断线圈右端的磁极。
【解析】
(1) 当线圈沿轴线做左右往复运动时,线圈在磁场中做切割磁感线运动,闭合电路中产生感应电流,这是电磁感应现象,因此该装置是利用电磁感应原理制成的。
(2) 线圈左右往复运动时,切割磁感线的方向不断变化,导致感应电流的方向也周期性变化,这种电流是交流电,所以通过小灯泡的电流是交流电。
(3) 已知灯泡L的电流方向为从b流向a,即线圈中的电流方向为下端流入、上端流出,根据安培定则,右手握住线圈,四指指向电流方向,大拇指指向线圈的右端,因此线圈右端为N磁极。
【答案】
(1) 电磁感应
(2) 交流电
(3) N
【知识点】
电磁感应现象;交流电;安培定则
【点评】
本题围绕振动发电装置,考查电磁感应原理的应用、交流电的判断以及安培定则的使用,需要结合装置的工作过程,将电磁学的基础知识点与实际装置结合分析,注重对知识的理解与应用。
【难度系数】
0.6
10. 如图所示是几个同学做的“摇绳发电”实验,他们将多股导线拧成了长约10米的跳绳,将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,当图中摇绳的同学按

东西
(选填“东西”“南北”或“任意”)方向向站位摇绳时,灵敏电流计的指针左右摆动的幅度较大.本实验的原理是电磁感应现象
,间接说明了地球周围存在地磁场
.答案
东西
电磁感应现象
地磁场
电磁感应现象
地磁场
解析
【分析】
首先明确地球周围存在地磁场,其磁感线沿南北方向分布。要使灵敏电流计指针摆动幅度大,需让跳绳(导线)更有效地切割磁感线:当沿东西方向摇绳时,导线的运动方向与地磁场磁感线方向垂直,切割磁感线的效果最明显,产生的感应电流更大;本实验中,闭合电路的一部分导体(跳绳)在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流,这是电磁感应现象,而实验能发电的前提是存在地磁场,因此间接证明了地磁场的存在。
【解析】
1. 地磁场的磁感线呈南北走向,当按东西方向摇绳时,导线切割磁感线的方向与磁感线垂直,切割效率最高,产生的感应电流最大,故灵敏电流计指针摆动幅度较大;
2. 摇绳时,闭合电路的一部分导体(跳绳)在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,这一原理是电磁感应现象;
3. 该实验能通过切割磁感线产生电流,间接说明地球周围存在地磁场。
【答案】
东西;电磁感应现象;地磁场
【知识点】
电磁感应现象;地磁场
【点评】
本题将趣味实验与电磁感应、地磁场知识结合,要求学生理解地磁场的方向及电磁感应的产生条件,注重物理知识在实际场景中的应用,帮助学生深化对相关概念的认知。
【难度系数】
0.6
首先明确地球周围存在地磁场,其磁感线沿南北方向分布。要使灵敏电流计指针摆动幅度大,需让跳绳(导线)更有效地切割磁感线:当沿东西方向摇绳时,导线的运动方向与地磁场磁感线方向垂直,切割磁感线的效果最明显,产生的感应电流更大;本实验中,闭合电路的一部分导体(跳绳)在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流,这是电磁感应现象,而实验能发电的前提是存在地磁场,因此间接证明了地磁场的存在。
【解析】
1. 地磁场的磁感线呈南北走向,当按东西方向摇绳时,导线切割磁感线的方向与磁感线垂直,切割效率最高,产生的感应电流最大,故灵敏电流计指针摆动幅度较大;
2. 摇绳时,闭合电路的一部分导体(跳绳)在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,这一原理是电磁感应现象;
3. 该实验能通过切割磁感线产生电流,间接说明地球周围存在地磁场。
【答案】
东西;电磁感应现象;地磁场
【知识点】
电磁感应现象;地磁场
【点评】
本题将趣味实验与电磁感应、地磁场知识结合,要求学生理解地磁场的方向及电磁感应的产生条件,注重物理知识在实际场景中的应用,帮助学生深化对相关概念的认知。
【难度系数】
0.6
11. 关于发电机,下列说法正确的是 (
A.发电机是根据电磁感应现象制成的,是实现“电生磁”的装置
B.发电机是根据电流的磁效应制成的,是实现“磁生电”的装置
C.发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关,跟磁场方向无关
D.发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关,跟磁场方向也有关
D
)A.发电机是根据电磁感应现象制成的,是实现“电生磁”的装置
B.发电机是根据电流的磁效应制成的,是实现“磁生电”的装置
C.发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关,跟磁场方向无关
D.发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关,跟磁场方向也有关
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题,我们可以按照以下思路思考:
1. 先明确发电机的核心工作原理:发电机是利用电磁感应现象制成的,电磁感应的本质是“磁生电”,而“电生磁”是电流的磁效应(如奥斯特实验),据此可先判断A、B选项的正误;
2. 再回忆感应电流方向的影响因素:根据电磁感应的规律,感应电流的方向与导体切割磁感线的方向(本题中线圈转动方向等价于切割磁感线的方向)和磁场方向都有关,以此判断C、D选项的正误。
【解析】
逐个分析各选项:
A选项:发电机是根据电磁感应现象制成的,电磁感应是“磁生电”的过程,而非“电生磁”,该选项错误;
B选项:电流的磁效应是“电生磁”的现象,发电机的原理是电磁感应,并非电流的磁效应,该选项错误;
C选项:感应电流的方向不仅与线圈转动方向有关,还与磁场方向有关,该选项错误;
D选项:发电机产生的感应电流的方向确实与线圈转动方向和磁场方向都有关,该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
电磁感应原理、感应电流方向的影响因素
【点评】
本题属于电磁学基础概念题,重点考查发电机的工作原理及感应电流方向的影响因素,解题关键是区分“电磁感应(磁生电)”与“电流的磁效应(电生磁)”的本质差异,牢记感应电流方向的两个影响因素,避免概念混淆。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,我们可以按照以下思路思考:
1. 先明确发电机的核心工作原理:发电机是利用电磁感应现象制成的,电磁感应的本质是“磁生电”,而“电生磁”是电流的磁效应(如奥斯特实验),据此可先判断A、B选项的正误;
2. 再回忆感应电流方向的影响因素:根据电磁感应的规律,感应电流的方向与导体切割磁感线的方向(本题中线圈转动方向等价于切割磁感线的方向)和磁场方向都有关,以此判断C、D选项的正误。
【解析】
逐个分析各选项:
A选项:发电机是根据电磁感应现象制成的,电磁感应是“磁生电”的过程,而非“电生磁”,该选项错误;
B选项:电流的磁效应是“电生磁”的现象,发电机的原理是电磁感应,并非电流的磁效应,该选项错误;
C选项:感应电流的方向不仅与线圈转动方向有关,还与磁场方向有关,该选项错误;
D选项:发电机产生的感应电流的方向确实与线圈转动方向和磁场方向都有关,该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
电磁感应原理、感应电流方向的影响因素
【点评】
本题属于电磁学基础概念题,重点考查发电机的工作原理及感应电流方向的影响因素,解题关键是区分“电磁感应(磁生电)”与“电流的磁效应(电生磁)”的本质差异,牢记感应电流方向的两个影响因素,避免概念混淆。
【难度系数】
0.7
12. 图中的$a$表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分.它在磁场中按箭头方向运动时,不能产生感应电流的是 (

A
B
C
D
A
)A
B
C
D
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题,首先要明确感应电流产生的核心条件:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,才会产生感应电流。我们可以按以下步骤思考:
1. 先确定磁场的磁感线方向:条形磁体外部的磁感线是从N极指向S极,也就是水平向右的方向。
2. 逐个分析选项中导线的运动方向与磁感线的关系:
若导线运动方向与磁感线平行,就不会切割磁感线,无法产生感应电流;
若导线运动方向与磁感线不平行(垂直或斜向),则会切割磁感线,能产生感应电流。
按照这个思路,我们可以判断出哪个选项的导线不满足切割磁感线的要求。
【解析】
感应电流产生的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
1. 确定磁感线方向:该磁场中磁感线由N极指向S极,为水平向右方向。
2. 分析各选项:
A选项:导线沿水平向右运动,运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,无法产生感应电流;
B选项:导线竖直向下运动,运动方向与磁感线垂直,能切割磁感线,可产生感应电流;
C选项:导线斜向下运动,运动方向与磁感线不平行,能切割磁感线,可产生感应电流;
D选项:导线斜向上运动,运动方向与磁感线不平行,能切割磁感线,可产生感应电流。
综上,不能产生感应电流的是A选项。
【答案】
A
【知识点】
电磁感应现象
【点评】
本题重点考查电磁感应的产生条件,解题关键是准确判断导体运动方向与磁感线的位置关系,尤其要注意:当导体运动方向与磁感线平行时,不会切割磁感线,也就不会产生感应电流。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,首先要明确感应电流产生的核心条件:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,才会产生感应电流。我们可以按以下步骤思考:
1. 先确定磁场的磁感线方向:条形磁体外部的磁感线是从N极指向S极,也就是水平向右的方向。
2. 逐个分析选项中导线的运动方向与磁感线的关系:
若导线运动方向与磁感线平行,就不会切割磁感线,无法产生感应电流;
若导线运动方向与磁感线不平行(垂直或斜向),则会切割磁感线,能产生感应电流。
按照这个思路,我们可以判断出哪个选项的导线不满足切割磁感线的要求。
【解析】
感应电流产生的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
1. 确定磁感线方向:该磁场中磁感线由N极指向S极,为水平向右方向。
2. 分析各选项:
A选项:导线沿水平向右运动,运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,无法产生感应电流;
B选项:导线竖直向下运动,运动方向与磁感线垂直,能切割磁感线,可产生感应电流;
C选项:导线斜向下运动,运动方向与磁感线不平行,能切割磁感线,可产生感应电流;
D选项:导线斜向上运动,运动方向与磁感线不平行,能切割磁感线,可产生感应电流。
综上,不能产生感应电流的是A选项。
【答案】
A
【知识点】
电磁感应现象
【点评】
本题重点考查电磁感应的产生条件,解题关键是准确判断导体运动方向与磁感线的位置关系,尤其要注意:当导体运动方向与磁感线平行时,不会切割磁感线,也就不会产生感应电流。
【难度系数】
0.6
13. 如图所示,小明连接好电路后,下列操作能使电流表指针偏转的是 (

A.导体$AB$向右运动
B.导体$AB$向上运动
C.闭合开关,导体$AB$向下运动
D.闭合开关,磁铁向右运动
D
)A.导体$AB$向右运动
B.导体$AB$向上运动
C.闭合开关,导体$AB$向下运动
D.闭合开关,磁铁向右运动
答案
D
解析
【分析】
要使电流表指针偏转,需满足电磁感应的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流。需同时关注两个关键条件:一是电路必须闭合;二是导体或磁场的运动能让导体切割磁感线。接下来逐一分析选项:
1. 未闭合开关的选项(A、B):电路不是闭合电路,无论导体如何运动,都无法产生感应电流,电流表指针不会偏转。
2. 闭合开关的选项(C、D):
选项C:U型磁铁的磁感线沿竖直方向(N极到S极),导体AB向下运动的方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,无法产生感应电流。
选项D:闭合开关后,磁铁向右运动,等效于导体AB相对于磁铁向左运动,此时导体切割磁感线,且电路闭合,满足电磁感应条件,会产生感应电流,使电流表指针偏转。
【解析】
电磁感应产生感应电流的核心条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
选项A:开关未闭合,电路不闭合,不满足电磁感应的电路条件,无感应电流,电流表指针不偏转,A错误;
选项B:开关未闭合,且导体AB向上运动的方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,无感应电流,电流表指针不偏转,B错误;
选项C:虽闭合开关,但导体AB向下运动的方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,无感应电流,电流表指针不偏转,C错误;
选项D:闭合开关后,磁铁向右运动,导体AB相对于磁铁做切割磁感线运动,同时满足“闭合电路”和“切割磁感线”两个条件,产生感应电流,电流表指针偏转,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电磁感应条件
【点评】
本题聚焦电磁感应现象的产生条件,需同时兼顾电路通断和导体是否切割磁感线两个要点,要注意区分相对运动时导体是否切割磁感线,避免忽略电路闭合的前提条件。
【难度系数】
0.6
要使电流表指针偏转,需满足电磁感应的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流。需同时关注两个关键条件:一是电路必须闭合;二是导体或磁场的运动能让导体切割磁感线。接下来逐一分析选项:
1. 未闭合开关的选项(A、B):电路不是闭合电路,无论导体如何运动,都无法产生感应电流,电流表指针不会偏转。
2. 闭合开关的选项(C、D):
选项C:U型磁铁的磁感线沿竖直方向(N极到S极),导体AB向下运动的方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,无法产生感应电流。
选项D:闭合开关后,磁铁向右运动,等效于导体AB相对于磁铁向左运动,此时导体切割磁感线,且电路闭合,满足电磁感应条件,会产生感应电流,使电流表指针偏转。
【解析】
电磁感应产生感应电流的核心条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
选项A:开关未闭合,电路不闭合,不满足电磁感应的电路条件,无感应电流,电流表指针不偏转,A错误;
选项B:开关未闭合,且导体AB向上运动的方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,无感应电流,电流表指针不偏转,B错误;
选项C:虽闭合开关,但导体AB向下运动的方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,无感应电流,电流表指针不偏转,C错误;
选项D:闭合开关后,磁铁向右运动,导体AB相对于磁铁做切割磁感线运动,同时满足“闭合电路”和“切割磁感线”两个条件,产生感应电流,电流表指针偏转,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电磁感应条件
【点评】
本题聚焦电磁感应现象的产生条件,需同时兼顾电路通断和导体是否切割磁感线两个要点,要注意区分相对运动时导体是否切割磁感线,避免忽略电路闭合的前提条件。
【难度系数】
0.6
14. 在学习了电与磁的知识后,实践小组的同学进行了拓展探究,如图所示,用两个蹄形磁体、金属杆和金属架构成甲、乙两个相同的装置.闭合开关,在甲装置中向左移动金属杆$ab$,小组同学观察到乙装置中的金属杆$cd$会向左运动.关于此现象,下列判断正确的是 (

A.甲装置的工作过程相当于电动机
B.乙装置应用的原理是电磁感应
C.若竖直向上移动金属杆$ab$,则金属杆$cd$仍会向左运动
D.若将甲装置中的蹄形磁体的磁极对调,向右移动金属杆$ab$,则金属杆$cd$仍会向左运动
D
)A.甲装置的工作过程相当于电动机
B.乙装置应用的原理是电磁感应
C.若竖直向上移动金属杆$ab$,则金属杆$cd$仍会向左运动
D.若将甲装置中的蹄形磁体的磁极对调,向右移动金属杆$ab$,则金属杆$cd$仍会向左运动
答案
D
解析
【分析】
首先明确电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的区别:电磁感应是闭合电路的一部分导体切割磁感线产生感应电流,是发电机的原理;通电导体在磁场中受力运动是电动机的原理,需要电源供电。然后逐个分析选项:
1. 分析甲装置:甲中移动金属杆ab,乙中cd运动,说明甲中产生了感应电流,甲是电磁感应现象,相当于发电机,据此判断A选项;
2. 分析乙装置:乙中cd在电流作用下运动,原理是通电导体在磁场中受力运动,据此判断B选项;
3. 分析C选项:竖直向上移动ab,ab没有切割磁感线,甲中无感应电流,乙中cd不受力,不会运动;
4. 分析D选项:感应电流的方向由磁场方向和导体运动方向决定,当两者同时改变时,感应电流方向不变;乙中cd的运动方向由电流方向和磁场方向决定,电流方向不变、磁场方向不变时,运动方向不变。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:甲装置中,金属杆ab在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,使乙装置中有电流,此过程是电磁感应现象,相当于发电机,不是电动机,A错误;
选项B:乙装置中,金属杆cd在磁场中因通电而受力运动,应用的原理是通电导体在磁场中受力运动,不是电磁感应,B错误;
选项C:若竖直向上移动金属杆ab,ab的运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,甲装置中不会产生感应电流,乙装置中cd不受力,不会运动,C错误;
选项D:感应电流的方向由磁场方向和导体运动方向共同决定,将甲装置中的蹄形磁体磁极对调,同时向右移动金属杆ab,磁场方向和导体运动方向同时改变,感应电流的方向不变;乙装置中磁场方向不变,电流方向不变,根据通电导体在磁场中受力方向的决定因素,cd的受力方向不变,仍会向左运动,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电磁感应现象;通电导体在磁场中受力运动;感应电流方向的影响因素
【点评】
本题考查电与磁的综合应用,需准确区分电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的原理,明确感应电流方向、导体受力方向的影响因素,是对电与磁核心知识点的综合考查。
【难度系数】
0.6
首先明确电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的区别:电磁感应是闭合电路的一部分导体切割磁感线产生感应电流,是发电机的原理;通电导体在磁场中受力运动是电动机的原理,需要电源供电。然后逐个分析选项:
1. 分析甲装置:甲中移动金属杆ab,乙中cd运动,说明甲中产生了感应电流,甲是电磁感应现象,相当于发电机,据此判断A选项;
2. 分析乙装置:乙中cd在电流作用下运动,原理是通电导体在磁场中受力运动,据此判断B选项;
3. 分析C选项:竖直向上移动ab,ab没有切割磁感线,甲中无感应电流,乙中cd不受力,不会运动;
4. 分析D选项:感应电流的方向由磁场方向和导体运动方向决定,当两者同时改变时,感应电流方向不变;乙中cd的运动方向由电流方向和磁场方向决定,电流方向不变、磁场方向不变时,运动方向不变。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:甲装置中,金属杆ab在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,使乙装置中有电流,此过程是电磁感应现象,相当于发电机,不是电动机,A错误;
选项B:乙装置中,金属杆cd在磁场中因通电而受力运动,应用的原理是通电导体在磁场中受力运动,不是电磁感应,B错误;
选项C:若竖直向上移动金属杆ab,ab的运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,甲装置中不会产生感应电流,乙装置中cd不受力,不会运动,C错误;
选项D:感应电流的方向由磁场方向和导体运动方向共同决定,将甲装置中的蹄形磁体磁极对调,同时向右移动金属杆ab,磁场方向和导体运动方向同时改变,感应电流的方向不变;乙装置中磁场方向不变,电流方向不变,根据通电导体在磁场中受力方向的决定因素,cd的受力方向不变,仍会向左运动,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电磁感应现象;通电导体在磁场中受力运动;感应电流方向的影响因素
【点评】
本题考查电与磁的综合应用,需准确区分电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的原理,明确感应电流方向、导体受力方向的影响因素,是对电与磁核心知识点的综合考查。
【难度系数】
0.6
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