浙教版科学八下第一章 第5节 磁生电(中等难度)
试卷更新日期:2021-05-19 类型:同步测试
一、单选题
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1. 小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验,用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验,下列说法正确的是( )
A、电风扇发电的原理是电磁感应 B、电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用 C、电风扇发电过程是把电能转化为机械能 D、小灯泡发光是把光能转化为电能2. 科研人员研制的“发电鞋”,鞋的内部安装了磁铁和线圈,当人体带动磁铁运动时,磁铁产生的磁场通过线圈,从而产生感应电流。下列实验中与它工作原理一致的是( )A、 B、 C、 D、3. 如图所示电与磁的实验装置中,属于发电机原理的是( )A、 B、 C、 D、4. 无线充电技术开始逐渐进入到人们的生活中,如图所示,将手机等电子设备靠近或放置在像鼠标垫一样的充电板上时,手机内的线圈就产生电流,对电池进行充电。下列四幅图中能反映这种无线充电原理的是( )A、 B、 C、 D、5. 若地磁场在某区域的磁场强弱和方向处处相同,小明在该区域某处竖直拿着闭合的矩形导电线圈面向南方,则能使线圈中产生感应电流的操作是( )A、南北移动线圈 B、将线圈移至水平 C、东西移动线圈 D、上下移动线圈6. 下列现象中,属于电磁感应现象的是( )A、变化的磁场使闭合电路产生感应电流 B、磁场对电流产生力的作用 C、插入通电螺线管中的软铁棒被磁化 D、电流周围产生磁场7. 现在兴起的智能手机无线充电主要是运用电磁感应技术,当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场,产生电流,实现充电。以下设备也是利用“磁生电”工作的是( )A、电磁起重机 B、扬声器 C、电烙铁 D、动圈式话筒8. 在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时,其类似的实验装置如图甲所示,示意图如图乙。为避免磁铁的磁场对小磁针的作用,科拉顿把实验装置放在两个房间,在右边房间里把磁铁反复插入线圈,然后跑到左边房间里观察,结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的是( )A、该实验过程中没有发生电磁感应现象 B、通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象 C、科拉顿没看到小磁针偏转,是因为线圈中没有产生电流,所以看不到小磁针偏转 D、科拉顿没看到小磁针偏转,是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时,线圈中产生的电流已经消失,所以小磁针也停止偏转9. 如图所示是“磁生电”的探究过程,你认为以下说法正确的是( )A、让导线在磁场中静止,蹄形磁铁的磁性越强,电流表指针偏转角度越大 B、用匝数较多的线圈代替单根导线,且使线圈在磁场中静止,这时电流表指针偏转角度大些 C、蹄形磁铁固定不动,使导线沿水平方向运动时,电流表指针会发生偏转 D、蹄形磁铁固定不动,使导线沿竖直方向运动时,电流表指针会发生偏转10. 如图所示,在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动,下列现象描述正确的是( )A、导线ab竖直向上运动时,电流表指针会偏转 B、导线ab竖直向下运动时,电流表指针会偏转 C、导线ab从图中所示位置斜向上运动时,电流表指针不会偏转 D、导线ab分别水平向右和水平向左运动时,电流表指针偏转的方向相反11. 刷卡机广泛应用于银行、超市等。如图所示的POS刷卡机读出信息的原理是:当带有磁条的信用卡在刷卡机上刷过时,刷卡机的检测头就会产生感应电流,便可读出磁条上的信息。下列设备的工作原理与刷卡机读取信息原理相同的是( )A、电磁铁 B、发电机 C、电动机 D、电磁继电器12. 信用卡刷卡时,其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙,线圈中会产生电流。如图所示,此过程主要涉及的知识是( )A、电磁感应 B、磁极间的相互作用 C、通电导线周围存在磁场 D、通电导线在磁场中受力运动13. 如图所示为发电机工作原理,下列有关说法正确的是( )A、当发电机工作时,电流始终从电刷A流向电刷B B、该过程中电能转化为机械能 C、当线圈不动,磁极转动时,也会有感应电流产生 D、发电机线圈每转过一圈,电流的方向改变一次14. 有一种手摇式手电筒,主要部件由永磁体和线圈组成,摇动后使永磁体和线圈发生相对运动,便能发电,其原理与下列相对应的是( )A、 B、 C、 D、15. 如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景,当探测线圈靠近金属物体时,在金属物体中就会产生电流,如果能检测出这种变化,就可以判定探测线圈下面有金属物体了。下列能反映出金属探测器工作原理的是 ( )A、 B、 C、 D、16. 现在兴起的智能手机无线充电主要是运用电磁感应技术,其原理是:电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场,产生电流,实现充电过程。下列实验原理与无线充电的原理相同的是( )A、 B、 C、 D、17. GPS电子锁是共享单车科技含量较高的部分(如图所示)。骑行时,后轮中一台微型发电机能为电子锁内的电池充电。下列示意图中能反映该工作原理的是( )A、 B、 C、 D、18. 如图所示是一款名为nPower的充电器。它的内部主要由磁性物质以及线圈组成。消费者只需将它带在身上行走散步,或是用手摇方式让它震动即可产生电。此款充电器的发电原理是( )A、 B、 C、 D、19. 市场上支持无线充电的智能手机和充电器(如图所示)大部分都符合“Qi”规格。Qi技术的原理是:在发射端和接收端各有一个线圈,电流流过发射线圈会产生变化的磁场,当接收线圈靠近该变化的磁场时就会产生电流,给智能手机充电。则下列选项与接收线圈工作原理相同的是( )A、电铃 B、扬声器 C、电磁继电器 D、动圈式话筒20. 如图甲所示,小柯用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的导线拉直并用刀将漆刮掉,作为转动轴,将线圈放在金属支架上。在它下面放一块小磁体。用纸做一个小风车固定在转动轴上。将装置与小量程电流表相连。用力使小风车转动起来,可观察到电流表指针发生偏转。乙图中的四个实验与小柯的实验原理相同的是( )A、通电导体使小磁针转动 B、通电导体在磁场中受力运动 C、导体切割磁感线产生电流 D、通电线圈能吸引大头针二、填空题
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21. 如图是一个简易的发电装置示意图,导体切割磁感线之后,导线中是否能产生感应电流 ,能否看到指针发生偏转 。那我们应该怎样操作才能使灵敏电流表的指针发生偏转 。22. POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示)。在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息。POS刷卡机读出信息原理是。
23. 王建同学对微风电风扇产生了兴趣,将它与小灯泡按如图甲所示的电路连接并进行实验。用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光。此时它的工作原理是 , 电路可简化为图乙中的图。24. 如图是一种手摇发电的手电筒,当沿图中箭头方向来回摇动时,灯泡就能发光。这个手电筒壳体透明,可以清晰地看到里面有线圈,摇动时,可以感觉到有一个物块在来回运动。小明猜想这个物块是磁体,依据是:磁体运动时,闭合线圈切割磁感线产生 , 线圈相当于电路中的。25. 在探究“产生感应电流的条件”实验中。(1)、观察判断电路中是否有感应电流。(2)、闭合开关,若导体AB不动,左右移动磁体,电路中(选填“有”或“无”)感应电流。(3)、如果将小量程电流表换成 , 可以探究磁场对通电导体的作用。26. 如图,当条形磁铁从相同高度自由下落分别穿过闭合的塑料环和铜环,发现穿过铜环后的磁铁机械能较小。原因是磁铁在穿过铜环时发生了现象,有部分的机械能转化为能。27. 如图甲所示,a表示垂直于纸面的一根导体(相当于图乙中的导体AB)。它在磁场中按箭头方向运动时,在和两种情况下会产生感应电流。28. 如图所示,将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起,闭合开关后两电动机一起转动,小灯泡发光。此处产生电磁感应现象的是(填“甲”或“乙”)电动机。该过程中能量转化是将电能→能→电能,最终转化为内能和光能。29. 用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。(1)、实验中,若观察到(选填“电流表指针偏转”或“导体棒ab移动”),则电路中产生了感应电流。(2)、某同学按图完整地连接好各元件后,分别向水平方向和竖直方向移动导体棒,能够产生感应电流的是(选填“甲”或“乙”)。30. 如图所示,足够长的光滑金属导轨与导线CD相连,金属导轨与蹄形磁体固定在木板上,木板倾斜放置。质量、大小均相等的金属铝棒和绝缘棒分别垂直于导轨放置(与导轨接触良好),在相同的位置静止释放。两根棒在下滑过程中,能使线圈中产生感应电流的是(“铝棒”或“橡胶棒”)若要增大感应电流大小,在不改变实验器材情况下,可以进行怎样的操作?。三、解答题
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31. 小科在学习了电磁感应现象后,总想知道“感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度有何关系”。他用同一根导体在一个大的U形磁体内,沿垂直于磁感线的方向以不同速度切割磁感线,得出下表数据。请你回答下列问题:
速度(m·s-1)
0.08
0.16
0.24
0.32
电流I/A
0.2
0.4
0.6
0.8
(1)、根据以上实验数据。你能得出什么结论?(2)、小科在实验中采用了哪些科学研究方法?32. 发光二极管简称LED,是一种高效节能光源(用 符号表示),具有单向导电性,在电路中电流只能从正极流入,负极流出,反之就不会发光。如图是小明设计的一个研究电与磁的实验电路图,当金属棒PQ做垂直于纸面做内外运动时,发现A、B交替闪亮。(1)、当PQ垂直纸面向外运动时,观察到的现象是。(2)、请应用所学知识分析其交替闪亮的原因。33. 如图所示的装置可以探究磁生电的实验。当磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转。(1)、上述过程中的能量转化情况是。(2)、磁铁插入螺线管后,用一只手拿着磁铁和螺线管一起向上运动,电流表指针 。A、不偏转 B、向左偏转 C、向右偏转(3)、为进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系,接下去的操作是 , 同时观察电流表指针的偏转情况。34. 如图所示,某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件,实验时保持磁体位置不变。(1)、如图甲所示,电流计指针不偏转,这是因为导体 ab。(2)、如图乙所示,电流计指针也不偏转,这是因为。(3)、如图丙所示,电流计指针仍不偏转,这是因为导体 ab 虽有运动,但没有。(4)、分析比较图中四个实验现象,可以初步得出产生感应电流的条件:的部分导体,在磁场中做运动。35.如图所示,倾斜固定在水平面上的MN、PQ,是两根足够长的光滑平行金属导轨(不计电阻),M、P端接有一个电阻R,均匀磁场B垂直于导轨所在平面.将金属棒ab垂直于导轨放置后,由静止释放。
(1)、在下滑过程中金属棒会受到磁场对它的作用力,请分析此力产生的原因。(2)、已知金属棒速度越大,磁场对它的力就越大,且该力方向与它的运动方向相反,请说明释放后金属棒速度大小的变化情况及其原因。
四、实验探究题
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36. 如图所示为探究“什么情况下磁能生电”现象的实验装置。(1)、闭合开关,让悬着的导体AB(选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A”)运动时,电流表会发生偏转。(2)、如果要使电流表指针偏转方向发生改变,可以采取的方法有。(写出一条即可)(3)、实验中发现电流表指针偏转不明显,产生这种现象的原因 , 。(至少写出两条)(4)、实验表明当闭合电路的一部分导线在磁场中做运动时,导线中会产生电流。(5)、若要利用上述装置“探究磁场对通电导体的作用”,可以将图中的灵敏电流计更换为 , 通过实验发现,通电导体在磁场中受力的方向与、有关。37. 科学研究需要“大胆猜测,小心求证”,下面是对“感应电流的大小跟哪些因素有关”所作的猜想与求证:
猜想1:可能与导线切割磁感线的速度有关。
猜想2:可能与导线切割磁感线的方向有关。
猜想3:可能与切割磁感线的导线条数有关。
(1)、为了验证以上猜想,某同学先后用图甲和图乙的装置进行实验,你认为他的实验是为了验证上述哪个猜想?。(2)、要利用图甲的装置来验证猜想1,在进行对照实验时,其操作上的区别是。38. 如图所示为科学兴趣小组用来探究“影响感应电流大小的因素”的实验装置,金属圆盘在磁极间不断转动,相当于每根导线都在做切割磁感线运动,从而产生持续的电流。【提出问题】影响感应电流大小的因素有哪些?
【建立猜想】
猜想1:切割磁感线的速度大小会影响感应电流的大小。
猜想2:磁场强弱会影响感应电流的大小。
猜想3:……
【实验研究】
⑴验证猜想1:当圆盘转速增大时,电流表指针偏转角度增大。
⑵验证猜想2:保持圆盘转速不变,换用发现电流表指针偏转角度更大。
⑶验证猜想3:保持圆盘转速不变,换用一个半径更大的金属圆盘,发现电流表指针偏转角度更大。
【实验结论】影响感应电流大小的因素有:切割磁感线的速度、磁场强弱、。
【评价交流】上述实验中金属圆盘均逆时针转动,某同学发现电流表指针在实验中都向一个方向偏转。若想让电流表指针向另一个方向偏转,则需要 。
39. 小科对手机无线充电的原理感到好奇。查阅资料后得知:充电时充电器内的发射线圈产生磁场,手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电,结构如图甲。学过电磁感应原理的小科提出质疑:手机和充电器在充电过程中都不动,并没有做切割磁感线运动,为何会产生感应电流?对此,他设计了图乙实验进行验证。操作序号
开关及滑动变阻器状态
灵敏电流计指针偏转方向
1
开关由断开变为闭合
向左
2
开关由闭合变为断开
向右
3
开关闭合时,滑片向左移动
向左
4
开关闭合时,滑片向右移动
向右
5
开关闭合后,滑片不移动
不偏转
6
改变电源正负极,闭合开关,滑片向左移动
向左
7
改变电源正负极,闭合开关,滑片向右移动
向右
(1)、通过实验小科发现当Q线圈有变化的时,P线圈中就会产生感应电流。(2)、小科向老师请教,得知当闭合电路围成的平面内,磁感线数量发生改变时,电路中就能产生感应电流。请根据上述事实,解释课本实验中导体ab上下运动时不产生感应电流的原因(图丙)。(3)、小科发现不同情况下灵敏电流计指针偏转方向不同。他猜测与Q线圈中的电流方向改变有关于是进行实验并记现象。请判断小科的说法是否正确,并合理选择上表格中的两次实验说明理由。40. 小明发现电吉他的发音是通过电磁拾音装置连接扬声器而实现的。拾音器的基本结构如图1所示,由铜线绕成线圈,金属吉他弦被磁化成一个磁体,拨动吉他弦的时候就相当于铜线圈在切割弦的磁场,从而产生感应电流,电流越大声音越响。小明想探究吉他的响度与什么有关。用电流检测仪器测得某一次拨弦的电流情况,如图2所示。小明得出吉他的响度与弦的振动的幅度有关,越用力拨弦(使弦拉伸幅度变大,振动变快),声音越响的结论。(1)、小刚同学觉得小明同学的实验结论不够科学,你觉得实验存在哪些问题。(2)、观察图2可知电流方向在不断变化,引起电流方向变化的原因是。(3)、在不改变拾音装置的前提下,想让同样弹奏情况下的响度更大,可对图中装置进行改良的地方是。