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专题训练( 二 ) 区分磁场对电流的作用与电磁感应
【专题概述】
此专题主要包括磁场对电流的作用和电磁感应现象,电动机与发电机的原理及其结构,且大多考查电动机与发电机原理的区别。
解答此类题目时,要注意电动机与发电机的主要区别在于有无电源。磁场对电流的作用:导体有电流后才有效应( 动起来 )。而电磁感应:无电源,导体动( 切割磁感线 )才有电流。
类型1 磁场对电流的作用
1.如图所示,开关闭合后,使导体ab向右运动,断开开关,将蹄形磁铁的N、S极对调,再闭合开关,导体ab将 向左 ( 选填“向左”“向右”或“不会” )运动。
2.如图所示是老师制作的简易教具,螺丝尖与电池正极相连,下部紧贴在一柱形强磁体上,当一根导线分别与电池负极及强磁体相碰时,螺丝将发生高速旋转,据此,我们可以判断螺丝是由 导体 材料制作,此螺丝运动时将 电 能转化为机械能。
3.如图甲是探究通电导体在磁场中受力情况的实验示意图,将开关闭合之后,铜棒能在磁场中向左运动。由此请你猜想:在图乙中,如果一个电子沿虚线方向快速进入磁场,则它在磁场中 向纸外偏转 ( 选填“向纸外偏转”“向纸内偏转”或“继续沿直线运动” )。
4.如图是简易“电动火车”的示意图,把一个两端吸有短小圆柱形强磁铁的干电池,放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内,干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法:①线圈可以用漆包线绕成,确保各处绝缘;②强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触;③“结合体”受到磁场力的作用;④“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是( B )
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
5.某学习小组想探究“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”,进行了如下实验方案。
【实验目的】探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系。
【实验器材】边长不同的矩形线圈2个( 编号a、b )、足够宽的U形磁铁、弹簧测力计、电源、导线、开关。
【实验步骤】( 1 )如图,用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G1,再将a放入磁场中。通电后,弹簧测力计示数变为F1,发现F1小于G1,则磁场对线圈a作用力的方向是 竖直向上 ;
( 2 )换用矩形线圈b,重复步骤( 1 )中的实验,每次实验时AB边在磁场中的 位置 相同。记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2,应比较 G1-F1 和 G2-F2 的关系,得出结论;
( 3 )某次实验时,发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大,你觉得可能的原因是 磁场方向发生改变或电流方向发生改变 。
类型2 电磁感应
6.用如图所示的装置探究“感应电流产生的条件”的实验,a、b两接线柱间应接 小 ( 选填“大”或“小” )量程电流表,导体在磁场中运动时,电流表指针没有发生偏转,其原因可能是 开关没有闭合或导体没有做切割磁感线运动 。
7.如图所示是一款新产品——LED磁悬浮小夜灯,它是由底座和LED灯组成的,它的神奇之处在于底座通电后,灯能悬浮发光。某同学经过研究分析得知:通电时,因灯的底部和底座间都有磁性,所以灯悬浮在空中是 同名磁极相互排斥 的原因;由于发生 电磁感应 现象使悬浮部分底部的线圈中产生电流,小夜灯能发光。
8.( 湘潭中考 )信用卡刷卡时其磁条经过刷卡机的缝隙,线圈中会产生感应电流。以下设备与信用卡刷卡时工作原理相同的是( D )
A.排气扇 B.电烤炉
C.电动机 D.发电机
9.如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。当导体棒水平向右运动时,灵敏电流计的指针向右偏转,为使灵敏电流计的指针向左偏转,下列方法可行的是( C )
A.使导体棒竖直向下运动
B.使导体棒竖直向上运动
C.将磁体的N、S极对调,仍使导体棒水平向右运动
D.保持导体棒静止不动,使磁体水平向左运动
10.如图所示,倾斜固定在水平面上的MN、PQ是两根足够长的、光滑的、平行的金属导轨( 不计电阻 ),M、P端接有一个电阻R,均匀磁场垂直于导轨所在的平面。将金属棒ab垂直于导轨放置,则下列说法中正确的是( D )
A.金属棒ab只有向下滑动,电阻R中才有电流
B.金属棒ab只有向上滑动,电阻R中才有电流
C.在下滑的过程中,金属棒没有受到磁场对它的作用力
D.在下滑的过程中,金属棒会受到磁场对它的作用力
11.小明用如图甲所示的装置探究感应电流的产生条件。
( 1 )小明闭合开关后进行了如下操作,其中能产生感应电流的是 A ( 填字母 );
A.导体AB不动,让磁体左右运动
B.磁体不动,让导体AB上下运动
( 2 )实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显,为了使指针偏转明显,下列措施中可行的是 A ( 填字母 );
A.换用磁性更强的磁体,增加磁场的强度
B.将灵敏电流计换成电流表
( 3 )如果将灵敏电流计换成电源,闭合开关S后可以观察到的现象是 AB运动 ;
( 4 )如图乙是手摇发电机的原理图,当线圈转动到图示位置时,线圈中 无 ( 选填“有”或“无” )电流。
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