内容正文:
三种电磁现象
专项素养综合全练(十三)
初中物理
类型一 电流的磁效应
1.(2023广东惠州惠城期末)如图,在静止指向南北方向的小
磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关,原来静止的小磁
针发生转动。下列分析正确的是( )
初中物理
A.小磁针发生转动,说明通电直导线周围存在磁场
B.小磁针发生转动,说明通电直导线周围存在磁感线
C.这个实验叫电磁感应实验
D.改变电池正负极,原来静止的小磁针发生转动的方向不变
答案 A
初中物理
解析 当直导线通电时,小磁针会发生偏转,该实验说明电
流周围存在磁场;磁感线实际不存在,是为了方便、形象地描
述磁场而假想的曲线,故A正确,B错误;闭合开关,原来静止的
小磁针发生转动,是电流的磁效应,不是电磁感应实验,故C错
误;磁场方向与电流方向有关,改变电池正负极,电流的方向
改变,磁场的方向改变,原来静止的小磁针发生转动的方向改
变,故D错误。
初中物理
2.(新考法·分析论证)(2024北京通州期末)如图是某实验小组
在研究“通电导线的磁场”时的三个情境。他们在静止的
小磁针上方拉一根与小磁针平行的导线,断开电路时,小磁针
始终静止,如图甲所示;当接通电路时,发现小磁针顺时针转
动,如图乙所示;将电源正、负极对调后接通电路,发现小磁
针逆时针转动,如图丙所示。根据实验现象,回答下列问题:
初中物理
(1)对比实验情境甲和乙,可以得到的结论:
;
(2)对比实验情境乙和丙,可以得到的结论:
。
通电导线产生的磁场的方向与电流方向有关
导线中的电流在周围空间产生了磁场
初中物理
解析 在静止的小磁针上方拉一根与小磁针平行的导线,断
开电路时,小磁针始终静止;当接通电路时,发现小磁针顺时
针转动;说明导线通电时周围有磁场,断电无磁场,即导线中
的电流在周围空间产生了磁场;将电源正、负极对调后接通
电路,发现小磁针逆时针转动,说明磁场方向改变,是因为电
流方向改变了,因而得出结论:通电导线产生的磁场的方向与
电流方向有关。
初中物理
类型二 磁场对电流的作用
3.(新考法·设计实验)(2023山东青岛市北期末)利用如图所示
的装置进行“通电导线在磁场中受力运动”的实验探究,回
答下列问题:
初中物理
(1)若想使ab的运动方向与原来方向相反,下列操作可行的是 ;
A.将导体棒ab对调
B.保持磁体不动,对调电源的正负极
C.电源的正负极和磁体的磁极同时对调
(2)导体棒在磁场中受力运动过程中的能量转化情况是
;
(3)小明想要让导体棒ab运动的速度更快,可采取的方法(写
出一种): 。
B
电能转化为机械能
换用磁性更强的磁体
初中物理
解析 (1)将导体棒ab对调,通过导体的电流的方向不变、磁
场方向不变,受力方向不变;保持磁体不动,对调电源的正负
极,通过导体的电流的方向发生了改变,受力方向改变;电源
的正负极和磁体的磁极同时对调,电流方向、磁场方向同时
发生了变化,受力方向不变,B操作可行;(2)导体棒在磁场中受
力运动过程中,电能转化为机械能;(3)小明想要让导体棒ab
运动的速度更快,可以提高电源电压,增大电路中的电流;换
用磁性更强的磁体;换用更轻、导电性更好的导体棒等。
初中物理
4.(新考法·设计实验)(2023河北雄县模拟)小明用如图所示的
装置探究“磁场对通电导线的作用”。
初中物理
(1)将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间,闭合开关前,导
体静止不动,闭合开关后,导体 ,说明磁场对 导体有力的作用;
(2)利用此图的工作原理可以制成 (选填“发电
机”或“电动机”);
(3)小明想继续探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的
条件”,为完成实验,请你在原实验装置基础上更换一个器
材: 。
运动
通电
电动机
将电源换成灵敏电流计
初中物理
解析 (1)将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间,闭合开关
前,电路中没有电流,导体静止不动;闭合开关后,电路中有电
流,导体运动,说明磁场对通电导体有力的作用;(2)通电导体
在磁场中受力会运动起来,根据这个原理,人们制成了电动
机;(3)要探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,不
需要电源,需要灵敏电流计来反映是否有感应电流产生,所以
需将电源换成灵敏电流计。
初中物理
类型三 电磁感应现象
5.(新考法·分析论证)(2024云南师大实验中学期末)小涵在探
究产生感应电流的条件的实验中,设计了如图甲所示的实验
装置。
初中物理
(1)如图甲所示的装置,当将条形磁铁向右插入螺线管时,灵
敏电流计的指针向右偏转,而后将磁铁从螺线管中向左拔出
时,灵敏电流计的指针会向 (选填“左”或“右”)偏转,这现象说明了感应电流的方向与 方
向有关。
(2)如图乙所示,是探究 的装置。图中闭合开关后,导体棒AB向左运动,断开开关后,将蹄形磁铁颠倒放置,再次闭合开关后,导体棒AB向 运动。
左
导体切割磁感线运动
磁场对通电导体的作用
右
初中物理
解析 (1)将磁铁从螺线管中向左拔出,相对于磁铁,螺线管
向右运动,导体切割磁感线的运动方向发生变化(相反),产生
的感应电流方向发生变化(相反),故灵敏电流计的指针向左
偏转;将磁铁向右插入、向左拔出的过程中,磁场的方向不
变,导体切割磁感线运动的方向改变,产生的感应电流方向发
生变化,由此可知感应电流的方向与导体切割磁感线运动的
方向有关;(2)如题图乙所示,是探究磁场对通电导体的作用
的装置。断开开关,将图中磁铁的N、S极对调,磁场方向改
变,再闭合开关,电流方向不变,会发现导体棒AB的运动方向
与磁极对调前的运动方向相反,向右运动。
初中物理
6.(新考法·设计实验)(2024山东济南天桥期末)兴趣小组通过
观察发电机模型发现,发电机的线圈只有在转动时才能发出
电来,由此猜想:发电机发电,可能与线圈在磁场中的运动有
关。于是,兴趣小组利用如图所示的实验装置探究“感应电
流产生的条件”。
初中物理
(1)兴趣小组将一段导体AB用细导线悬挂起来,并与灵敏电
流计、开关串联组成闭合电路,将导体AB放在蹄形磁铁的磁
场中,实验中通过观察 来判断电路中是否有感应电流产生。
(2)如表是小明组记录的部分实验操作与观察到的现象。
灵敏电流计的指针是否偏转
初中物理
序号 实验操作 电流计指针偏转情况
1 磁体静止,导体AB竖直向上运动 不偏转
2 磁体静止,导体AB竖直向下运动 不偏转
3 磁体静止,导体AB水平向左运动 向右偏转
4 磁体静止,导体AB水平向右运动 向左偏转
… … …
初中物理
分析比较1、2、3、4四组信息可知,闭合电路的一部分导体
在磁场中做 运动时,导体中就会产生感应电流。
(3)在实验中,若要改变灵敏电流计指针的偏转方向,可采取
的具体措施是 。
A.保持导体运动方向不变,换磁性更强的磁体
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.保持导体水平运动方向不变,上下调换磁极
D.上下调换磁极,同时改变导体水平运动方向
切割磁感线
BC
初中物理
(4)当小明快速晃动处于磁场中的导体AB时,发现感应电流
更大,请从能量转化的角度分析原因:
。
导体的机械能越大,可以转换为越多的电能,感应电流越大
初中物理
解析 (1)实验时,通过观察灵敏电流计的指针是否偏转,来
确定电路中是否产生感应电流;(2)比较四组实验数据可知,
电路都是闭合的;1、2中导体没有做切割磁感线运动,电路中
没有感应电流;3、4中导体向左或向右做了切割磁感线运动,
电路中产生了感应电流,由此可以得出产生感应电流的条件:
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动;(3)保持
导体运动方向不变,换磁性更强的磁体,磁场方向不变,感应
电流方向不变,故A错误;保持磁体静止,只改变导体水平运动
初中物理
的方向,可以改变感应电流方向,故B正确;保持导体水平运动
方向不变,上下调换磁极,改变磁场方向,可以改变感应电流
方向,故C正确;上下调换磁极,同时改变导体水平运动方向,
感应电流方向不变,故D错误;(4)当小明快速晃动处于磁场中
的导体AB时,导体的机械能较大,可以转换为更多的电能,因
而感应电流更大。
初中物理
初中物理
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