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B
D
感应电流
发电
机械

通电
受力
电动
【分析】
要解决此题,需明确感应电流产生的两个必要条件:一是电路必须闭合;二是闭合电路的一部分导体要在磁场中做切割磁感线运动。接下来逐个分析选项,判断是否满足这两个条件,进而确定灵敏电流计指针是否偏转:
1. 分析选项A:导线ab静止,即使磁体磁性强,导体也没有做切割磁感线运动,不满足感应电流产生条件,不会有感应电流。
2. 分析选项B:蹄形磁体固定,导线ab水平左右运动时,导体切割磁感线,且电路闭合,满足感应电流产生条件,会有感应电流,指针偏转。
3. 分析选项C:线圈静止,没有做切割磁感线运动,即使匝数多,也不会产生感应电流,指针不会偏转。
4. 分析选项D:导线ab竖直运动时,运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,不会产生感应电流,指针不偏转。
【解析】
选项A:导线ab在磁场中静止,没有做切割磁感线运动,无论磁体磁性强弱,电路中都不会产生感应电流,灵敏电流计指针不偏转,A错误。
选项B:蹄形磁体固定不动,导线ab沿水平方向左右运动时,闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,灵敏电流计指针会发生偏转,B正确。
选项C:用匝数较多的线圈代替单根导线ab,线圈在磁场中静止,没有做切割磁感线运动,电路中无感应电流,灵敏电流计指针不偏转,C错误。
选项D:蹄形磁体固定不动,导线ab沿竖直方向运动时,运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,电路中无感应电流,灵敏电流计指针不偏转,D错误。
【答案】
B
【知识点】
电磁感应现象、感应电流产生条件
【点评】
本题考查感应电流的产生条件,关键是准确判断导体是否做切割磁感线运动,同时要注意电路必须闭合这一前提,两个条件缺一不可。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先,我们需要回忆交流发电机的工作原理:利用电磁感应现象,线圈在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流,且感应电流的方向会随线圈的转动周期性变化,即产生的是交流电。接下来逐个分析选项:
1. 分析选项A:手摇发电机产生的是交流电,电流的大小和方向周期性变化,所以灯泡会出现闪烁发光的现象,该说法合理;
2. 分析选项B:摇动手柄时,线圈切割磁感线产生感应电流,此时线圈为用电器(灯泡)提供电能,相当于电源,该说法正确;
3. 分析选项C:图(b)中线圈转动时,灵敏电流计指针会左右偏转,说明电流方向周期性改变,能直观演示发电机发出的是交流电,该说法正确;
4. 分析选项D:根据电磁感应的条件,只要线圈在磁场中做切割磁感线运动,就会产生感应电流,即使缓慢摇动手柄,灵敏电流计指针也会有偏转(只是偏转幅度小),并非只有飞速摇动手柄才能观察到偏转,该说法错误。我们要找的是不正确的选项,所以锁定D。
【解析】
对各选项逐一分析:
1. 选项A:手摇发电机模型工作时产生的是交流电,电流的大小和方向会发生周期性变化,因此灯泡会发出闪烁的光,该选项说法正确;
2. 选项B:摇动手柄时,线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,此时线圈为灯泡提供电能,相当于电源,该选项说法正确;
3. 选项C:在图(b)的装置中,线圈转动过程中,灵敏电流计的指针会左右摆动,这表明感应电流的方向在周期性变化,能够演示发电机发出的是交流电,该选项说法正确;
4. 选项D:根据电磁感应原理,只要线圈在磁场中做切割磁感线运动,就会产生感应电流,即使缓慢摇动手柄,灵敏电流计的指针也会有偏转(只是偏转幅度较小),并非只有飞速摇动手柄才能观察到指针偏转,该选项说法错误。
【答案】
D
【知识点】
电磁感应现象,交流电的特性,发电机工作原理
【点评】
本题围绕交流发电机的工作原理和交流电的特点展开,需要学生准确掌握电磁感应的条件、交流电的定义,同时能区分发电机与电动机的工作本质,避免概念混淆。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先分析左侧装置:闭合开关后,导体ab在磁场中水平向右移动,切割磁感线,这一过程符合电磁感应的条件,会产生感应电流,该原理是发电机的工作原理,能量转化为机械能转化为电能。再看右侧装置:左侧产生的电流通过导体cd,cd成为通电导体,在磁场中会受力运动,这是电动机的工作原理。我们可以根据这两个核心原理,逐一分析题目中的问题。
【解析】
(1) 闭合开关S,导体ab在磁场中水平向右移动,切割磁感线,根据电磁感应现象,电路中会产生感应电流;电磁感应现象是发电机的工作原理;此时导体ab运动消耗机械能,电路中获得电能,所以是机械能转化为电能。
(2) 左侧产生的感应电流通过右侧的导体cd,使cd成为通电导体,通电导体在磁场中会受到力的作用而运动,这就是右侧导体cd运动的原理;利用通电导体在磁场中受力运动的原理可制成电动机。
【答案】
(1) 感应电流;发电;机械;电
(2) 通电;受力;电动
【知识点】
电磁感应现象;通电导体在磁场中受力;发电机与电动机原理
【点评】
本题通过一个串联装置同时考查发电机和电动机的核心原理,需要明确电磁感应(发电机,机械能转化为电能)与通电导体在磁场中受力运动(电动机,电能转化为机械能)的本质区别,准确区分两个过程的能量转化和实际应用是解题的关键。
【难度系数】
0.6