2021——2022 学年度人教版九年级物理 第二十章 电与磁 20.5 磁生电 课后练习 一、选择题 1．对如图所示的实例或实验解释正确的是（　　） A．图中多个大功率用电器同时使用一个插线板不会有安全隐患 B．图中人站在绝缘板上，双手同时握住火线和零线不会触电 C．图中可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系 D．图中可用来演示发电机原理 2．同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体 ab 水平用力向右移动，导体 cd 也随之运动起来。则在以上的 实验中下列说法正确的是（　　） A．实验装置中的甲装置把电能转化为机械能 B．实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象 C．实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机 D．若将导体 ab 水平用力向左移动，导体 cd 的运动方向不变 3．如图所示，关于电与磁的说法，正确的是（　　） A．甲图开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针将顺时针旋 90° B．乙图中实验可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系 C．丙图扬声器是利用了电磁感应原理 D．丁图动圈式话筒的工作原理与电动机的工作原理相同 4．我国高铁动车组普遍采用了再生制动技术：动车到站前停止供电，动车继续向前运行电机逆转产生电流并输入电网。 下图与再生制动技术工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示为发电机模型线圈转动过程，下列说法正确的是（　　） A．线圈中产生电流的原理是电流磁效应 B．通过灯泡的电流方向不变 C．通过灯泡的电流大小不变 D．其他形式能量转化为电能 6．在科学晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两 个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动。对于这个 过程，下列说法正确的是（　　） A．甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能 C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能 D．乙线圈摆动的原理是电磁感应现象 7．如图四幅图都是有关电与磁的知识，其中描述正确的是（ ） A．图甲，奥斯特实验说明通电导线的周围存在着磁场 B．图乙，闭合开关通电螺线管右端为 S 极 C．图丙，闭合开关电路接通，导体棒 ab 受磁场力的作用而运动 D．图丁，导体棒 ab 竖直向上运动时，电流表指针将会摆动 8．如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是（　　） A．温度计中的水银是导体 B．自动报警器的触点类似一种开关 C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象 D．温度达到 90℃，绿灯亮 二、填空题 9．发电机是根据______原理制成的；电动机在工作过程中能量转化是______；小明晚上正在家里做作业，突然家里电 灯全部熄灭，用测电笔检查时，发现两根电源线都能使测电笔氖管发光，出现故障的可能原因是______。 10．如图所示，矩形闭合线圈所在平面与磁感线（“×”表示磁感线垂直纸面向里）垂直，并从左向右通过匀强磁场（磁 场强度均匀的磁场），当经过位置Ⅰ的时候，线圈中______感应电流；当经过位置Ⅱ的时候，线圈中______感应电流。 （均选填“有”或“无”） 11．如图所示，弹簧测力计下挂一个重为 G 的软铁块，软铁块下方有一带铁芯的螺线管，螺线管两端导线与金属导轨 ab、cd 相连，两个金属导轨之间有垂直纸面向里的磁场，导体棒平放在导轨上，各触点接触良好，当导体棒 ef 向右滑 动时，弹簧测力计的示数__________（选填“大于”、“小于”或“等于”）G，判断的理由是_________。 12．法国物理学家安培发现磁场对电流有力的作用。如图所示，闭合开关，静止的导体棒 ab 在轨道上向右运动，若只 将电源的正、负极对调，则导体棒 ab 将向______运动（选填“左”或“右”）。在 CES 亚洲展会上，有一款“未来基因健身 车”的自发电智能单车，如图所示，骑行时利用线圈在磁场中转动发电，发电过程是______能转化为电能。 13．如图所示，是探究“让通电导线在磁场中动起来”的实验装置。当闭合开关后，导体棒 ab 在轨道上向右运动，交换 磁极方向后，闭合开关，导体棒 ab 向左运动，这说明磁场中通电导线受力方向和______有关；从能量角度来看，磁场 对电流有力的作用，表明电能可以转化为______。______（选填“扬声器”或“麦克风”）就是根据上述原理工作的。 14．如图是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手 环走路时塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶上就会显示出运动的步数。此过 程将_______能转化为电能，与______的工作原理相同。 三、作图题 15．请在如图中的括号内标出小磁针的 N、S 极和条形磁体外部磁感线的方向。 16．下图甲中的 a 表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，当导线以图甲所示方向运动时，电路中可产生 感应电流.若想改变电路中感应电流的方向，你有什么方法，请在图乙中画出来，并标出磁极的 N、S 极位置. （________） 四、实验题 17．小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件（图中灵敏电流计 G 的指针偏转方向相反即表示通过的电流方 向相反）。 （1）导体 ab 静止悬挂，闭合开关，灵敏电流计的指针不偏转，说明电路中_____（有/无）电流产生。 （2）继续探究，记录观察到的现象如表： 序号 1 2 3 ab 运动方向 沿磁场方向运动 （不切割磁感线） 水平向左 （切割磁感线） 水平向右 （切割磁感线） 电流计指针偏转情况 不偏转 向右偏转 向左偏转 ① 比较 1、2（或 1、3）实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做_____运动时电路中就会产生感应电流。 ② 比较 2、3 实验现象还发现，产生的感应电流的方向跟_____有关。 （3）若在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁（导体 ab 不动），则灵敏电流计的指针_____（会/不会） 偏转。 （4）如图所示的实验装置中，将电流表换成_____进行接触，还可以探究电动机的工作原理。 18．如图所示，导体棒 ab 在蹄形磁铁中静止时，小磁针 N 极指向下（如图甲）；导体棒 ab 向右运动时，小磁针 N 极指 向右（如图乙） （1）当 ab 棒竖直向上运动时，小磁针 N 极指向______（选填“上”、“下”或“右”）； （2）当 ab 棒水平向左运动时，棒内电流方向__________（选填“由 a 到 b”或“由 b 到 a”），小磁针 N 极指向__________ （选填“上”“下”、“左”或“右”）； （3）在此实验过程中，能量转化情况是____。利用这一原理，人们在生产生活中制成了_____； （4）本实验涉及到不少电和磁方面的物理原理，请你写出两个①_______②________。 19．在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明用导线在固定的接线柱 MN 下悬挂一根轻质的铝棒 ab，然后将其作 为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里，如图甲所示。 （1）小明闭合开关，看到铝棒稳定时如图乙所示；在探究导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的关系时，小 明先仅对调磁极位置，闭合开关，观察到铝棒 ab 稳定时如丙所示，由此可知通电导线在磁场中受力的方向与_________ ___方向有关。然后小明保持图甲中的磁极位置不动，将铝棒 ab 两端对调后接入电路，发现铝棒 ab 的摆动方向依然如 图乙所示，由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。你认为小明的做法对吗?____为什么?________ _。 （2）小明进一步猜想：在同一磁场中，磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关呢?为此小明决定在图丙所 示的实验基础上，在电路中串入电流表，并通过将铝棒 ab 换成长短、粗细均相同但电阻更大的铁棒和电阻更小的铜棒 来改变电路中的电流，进行对比实验。 ① 实验过程中，小明应根据______（选填“电流表的示数”或“导线摆动角度”）来推断通电导线在磁场中的受力大小。 ② 闭合开关，小明发现铁棒稳定时的位置都如图丁所示，与丙图实验现象相比，小明感到非常困惑。请你指出小明实 验设计中存在的问题并提出改进方法。 存在问题：_____________。 改进方法：_________________。 （3）若想利用小明的实验装置继续探究电磁感应现象，我们只需将图甲中的__________（选填“开关”、“铝棒 ab” 或“电 源”）替换成_____________即可。 五、综合题 20．在我们的日常生活、工业生产和高科技领域里，磁被广泛运用。请回答下列一组与磁有关的问题。 （1）将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路，如图所示，当闭合电键时，灯 L 即刻点亮，随后熄灭；当断开电键时， 灯会闪亮后熄灭。此现象说明当闭合电键时，流过电磁铁的电流变化是______；当断开电键时，流过电磁铁的电流变化 是______。 （2）干簧管也叫干簧继电器，当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被磁化，且靠近的那两个 端点会被磁化成异名磁极，触点就会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时，磁簧片的磁性消失，触点就会断开。 华华同学设想用干簧管制作水位自动报警器，下图是他设计的一部分情况，请帮助他完成其余部分的设计： ① 设永久磁铁所受的重力为 3N，浮球的体积为 200cm3，不计滑轮处的摩擦。则要想让此装置能正常工作，浮球的质量 应满足的条件是______。 ② 他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，请在图中的虚线方框内画出报警电路， 要求：水位到达 A 处时，红灯亮，电铃报警；水位到达 B 处时，绿灯亮，电铃报警______。 （3）我们已经知道通电导线在磁场中会受到的力的作用，这是法国物理学家安培首先通过实验确定的，因此该力被称 为安培力。如图甲，一段长度为 L 的直导线 ab，通过的电流强度为 I，垂直于磁场方向放置在磁感应强度为 B 的均匀磁 场中，则这段通电导线受到的安培力的大小 F 与电流强度 I、长度 L，磁感应强度 B 的关系为 F＝kBIL，其中 k=1N/ (T·A·m)。若将图甲中的电源换为发电机，发电机结构如图乙虚线内所示，我们加道，要使闭合电路中有电流，这个电 路中必须有电源，在电磁感应现象里，既然闭合电路里有感应电流，那么这个电路中也必定有电压，在电磁感应现象中 产生的电压也叫感应电动势，用 E 表示，在磁场中做切割磁感线运动的导体 cd 相当于电源。长度