专题19 电与磁-【好题汇编】5年（2020-2024）中考1年模拟物理真题分类汇编（陕西专用）

专题19 电与磁 1．（2024·陕西）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。 实验次数 导体ab在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 静止 不偏转 2 上下运动 不偏转 3 左右运动 偏转 （1）闭合开关后，观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况，将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知：闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中会产生感应电流。产生感应电流时，导体ab相当于电路中的 （填电路元件名称）； （2）若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体ab运动方向不变，将 对调，观察灵敏电流计指针偏转情况。 （3）下列物品中，应用该实验结论工作的是 （填选项字母）。 A．电风扇    B．手摇发电手电筒 【答案】 切割磁感线 电源 磁极 B 【详解】（1）[1][2]对比分析实验1、2和3及实验现象可知：闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。产生感应电流时，导体ab相当于电路中的电源。 （2）[3]若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体ab运动方向不变，改变磁场的方向，故将磁极对调，观察灵敏电流计指针偏转情况。 （3）[4]闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，叫电磁感应现象，应用该实验结论工作的是手摇发电手电筒，故选B。 2．（2023·陕西）小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图-1所示。在控制电路中，电源电压为12V，为滑动变阻器，为压敏电阻，的阻值大小随压力F的变化关系如图-2所示。闭合开关S1和S2，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁被吸下，动触点K与触点A断开，同时与触点B接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．S1闭合时，电磁铁的上端为N极 B．压敏电阻受到的压力越大，控制电路中的电流越小 C．当电梯自动报警铃声开始响起时，的功率为0.4W D．若控制电路电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，应将的滑片P向左移 【答案】D 【详解】A．由图1可知，电流从通电螺线管的下端接线柱流入，上端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为S极，故A错误； B．由图2可知，压力越大，R2阻值越小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流越大，故B错误； C．由题意知，自动报警铃声开始响起时，控制电路电流为0.1A，此时R2对应阻值为40Ω，由得，R2两端电压为 根据串联电路电压规律可知，R1两端的电压为 由得，此时R1的功率为 故C错误； D．为了保证电梯最大载重不变，即警报响起电流为0.1A，由可知，当电源电压降低，电阻也应降低，结合题意可知，应将的滑片P向左移动，故D正确。 故选D。 3．（2023·陕西）（节选）请完成下列填空。 如图，闭合开关，当部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针发生偏转，电路中产生了感应电流。 （选填“电动机”或“发电机”）的工作原理与该现象原理相同。 【答案】 发电机 【详解】发电机是利用线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流制成的，是电磁感应现象。 4．（2022·陕西）如图所示，用笔画线代替导线将电路连接完整，并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极名称（要求：闭合开关，移动滑片P时，螺线管磁性强弱改变）。 【答案】 【详解】通过螺线管的电流或螺线管的匝数改变时，螺线管磁性强弱会改变。由于螺线管匝数一定，可以改变电流改变螺线管的磁性强弱，故滑动变阻器一上一下串联接入电路能改变电路中电流的大小，故将滑动变阻器上面的接线柱与螺线管右端的导线相连；由于电流从螺线管的右端流入，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的作用规律可知，小磁针左端为N极，右端为S极，如答案所示。 5．（2022·陕西）如图是某家用电扇的铭牌。 （1）电动机的工作原理是磁场对通电导体有 的作用；电扇正常工作时，电能主要转化为 能； （2）电扇底座与地面总接触面积为，电扇静止时对水平地面的压强是多少？（g取10N/kg） （3）电扇使用事项中明确规定：“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”，这是因为正常工作的电扇，如果叶片被卡住而不转动时，电能将全部转化为内能，很容易烧坏电动机线圈。已知线圈电阻为22Ω，正常工作的电扇叶片被卡住不转时，线圈中的电流为多少？若此状态持续1min，则线圈中电流产生的热量是多少？ 【答案】 力 机械 10A 【详解】解：（1）[1]电动机中的线圈通上电流，线圈就会转动起来，说明通电导体在磁场中受到力的作用。所以电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用。 [2]电扇正常工作时，电扇里的电动机将电能转化为机械能。 （2）[3]电扇对水平地面的压力 电扇对水平地面的压强 （3）[4]正常工作的电扇，叶片被卡住时，线圈中的电流 [5]1min线圈中电流产生的热量 答：（1）电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用；电扇正常工作时，电能主要转化为机械能； （2）电扇静止时对水平地面的压强是2.5×104Pa； （3）正常工作的电扇叶片被卡住不转时，线圈中的电流为10A，若此状态持续1min，则线圈中电流产生的热量是1.32×105J。 6．（2021·陕西）2021年1月，使用中国自主研发核电技术的“华龙一号”5号机组正式投入运行。核反应堆内发生核反应后产生大量的热，使第一回路中的水成为高温高压水后进入蒸汽发生器，在其中将第二回路中的水加热成为高温高压水蒸气，驱动汽轮机运转，汽轮机带动发电机发电。下列说法不正确的是（　　） A．核反应堆是利用核裂变产生核能的 B．蒸汽发生器内通过热传递改变水的内能 C．汽轮机工作时将机械能转化为内能 D．发电机的工作原理是电磁感应 【答案】C 【详解】A．核反应堆是利用裂变产生核能的，故A正确，不符合题意； B．蒸汽发生器内水通过吸收热量增加内能的，所以是热传递的方式的改变内能，故B正确，不符合题意； C．汽轮机工作时，是将水蒸气的内能转化为汽轮机的机械能，故C错误，符合题意； D．发电机的工作原理是电磁感应现象，故D正确，不符合题意。 故选C。 7．（2021·陕西）如图是一款磁悬浮蓝牙音箱，可实现与手机的无线信息传递，底座通电后，上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来，下列说法不正确的是（　　） A．音箱悬浮时在竖直方向受到两个力，即重力和磁场的作用力 B．底座通电后能产生磁场，与电动机的工作原理相同 C．音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥 D．无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s 【答案】B 【详解】A．音箱悬浮时受竖直向下的重力和竖直向上的磁力的作用，故A正确，不符合题意； B．底座通电后能产生磁场，是电流的磁效应；电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用，故B错误，符合题意； C．音箱悬浮是受到磁体间排斥力的作用，同名磁极相互排斥，故C正确，不符合题意； D．无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约等于光速，为3×108m/s，故D正确，不符合题意。 故选B。 8．（2020·陕西）如图是科技小组的同学利用电磁转换的知识制作的“电能无线传输”装置的示意图｡图中送电线圈利用电流产生磁场，受电线圈利用磁场产生电流｡受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流，使灯泡发光，实现电能的无线传输｡ (1)送电线圈是利用电流的 效应工作的，与受电线圈产生电流的原理相同的是 ；（选填“电动机”或“发电机”） (2)受电线圈中电流大小可以通过灯泡 来反映； (3)在图中的电源、调节装置和送电线圈不改变的情况下，该小组同学想探究影响受电线圈两端电压大小的因素，猜想它可能与受电线圈的匝数、直径及两线圈之间的距离有关。通过查阅资料，他们了解到了受电线圈两端电压与线圈匝数的关系。接着他们用相同规格的漆包线绕制了多个匝数相同、直径不同的线圈，对其余两个猜想进行探究。实验数据如下表：（送电线圈直径为70.0mm）     实验次数 受电线圈的直径D/mm 两线圈之间的距离d/mm 受电线圈两端的电压U/V 1 70.0 22.0 8.6 2 70.0 11.0 14.1 3 70.0 5.5 20.5 4 145.0 5.5 10.3 5 105.0 5.5 16.9 6 45.0 5.5 13.9 7 32.0 5.5 5.4 ①分析 三次实验数据可初步得出结论：在受电线圈的直径和匝数相同时，两线圈之间的距离越小，受电线圈两端的电压越大； ②分析3､4､5､6､7五次实验数据可初步得出结论：在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下，受电线圈直径增大时，其两端电压 ； (4)通过实验，小组同学发现电能无线传输存在传输距离 的缺点尽管如此，电能无线传输技术仍然有着广阔的应用前景，如部分手机和电动牙刷的无线充电 【答案】 磁 发电机 亮度（或明暗程度､两端的电压） 1、2、3 先增大后减小（或先变大后变小） 小（或近､短） 【详解】(1)[1]送电线圈利用电流产生磁场，故送电线圈是利用电流的磁效应工作的。 [2]送电线圈的工作原理是电流的磁效应，和受电线圈产生电流的原理相同的是发电机，电动机的工作原理通电线圈受到磁场的作用。 (2)[3]利用转换法通过灯泡的亮度（或明暗程度､两端的电压）来反映受电线圈中电流大小。 (3)[4]要探究受电线圈两端电压与两个线圈之间距离的关系，需要在改变两个线圈之间距离的同时，保持受电线圈的直径等其他条件不变，所以需要分许1、2、3三次实验数据。 [5]3､4､5､6､7五次实验，两个线圈之间的距离不变，只改变了受电线圈的直径，所以探究的是受电线圈两端电压与受电线圈直径的关系，分析数据可以发现，在两个线圈之间距离和线圈匝数相同的情况下，受电线圈直径增大时，其两端电压先增大后减小。 (4)[6]通过实验可以发现，在受电线圈直径和匝数不变时，两线圈之间距离增大时，受电线圈两端电压显著减小，所以电能无线传输存在输送距离小的缺点。 一、单选题 1．（2024·西安高新三初六模）以下是对电与磁部分四幅图的分析，其中正确的是（　　） A．图甲中动圈式扬声器工作时，变化的电流通过线圈带动扬声器的锥形纸盆振动，产生声音，属于电磁感应现象 B．图乙现象首先是由是法拉第发现的，该实验证明了电流周围存在磁场 C．图丙装置研究的是电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系 D．图丁动圈式话筒与电动机的工作原理相同 【答案】C 【详解】A．图甲中动圈式扬声器利用的是通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故A错误； B．图乙装置中的现象首先是由是奥斯特发现的，电流周围存在磁场，故B错误； C．图丙装置中两个绕有不同匝数线圈电磁铁串联，研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故C正确； D．图丁中动圈式话筒应用了电磁感应，与发电机的工作原理相同，故D错误。 故选C。 2．（2024·延安志丹模拟）以下关于电与磁的描述中，正确的是（    ） A．甲图，地磁场的磁感线方向从地理北极指向地理南极 B．乙图，动圈式话筒利用了电磁感应，将声信号变为电信号 C．丙图，小磁针A端为S极，电源的右侧为负极 D．丁图，闭合开关，电流和磁场方向同时改变为相反方向时，导体ab运动方向也变为相反方向 【答案】B 【详解】A．地磁场的方向是从地理南极指向地理北极，故A错误； B．乙图，动圈式话筒是当人对着话筒讲话时，膜片就随着声音颤动，从而带动连在一起的音圈在磁场中作垂直切割磁感线的运动，产生感应电流，是利用了电磁感应，将声信号变为电信号，故B正确； C．丙图，小磁针A端为S极，螺线管的左端为N极，根据安培定则可知，螺线管的电流向上则电源的右侧为正极，故C错误； D．丁图，闭合开关，电流和磁场方向同时改变为相反方向时，导体ab运动方向不变，故D错误。 故选B。 3．（2024·咸阳永寿模拟）如图所示为我国新型反潜巡逻机，其机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为大小变化的电流，下图与其工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】磁异探测器可以将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为大小变化的电流，原理是电磁感应。 A．奥斯特实验，验证了电流的磁效应，故A 不符合题意； B．该图是电磁感应现象原理图，故B符合题意； C．有电源，是电动机原理图，原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故C不符合题意； D．通电螺线管周围的小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场，原理是电流的磁效应，故D不符合题意。 故选B。 4．（2024·西安铁一中八模）2024年1月29日，我国成功完成了超高速低真空管道磁浮交通系统（简称“高速飞车”）全尺寸超导电动悬浮试验。如图甲所示，高速飞车设计速度达到1000km/h，具有更快速、更便捷、更舒适、更安全的特点。其工作原理如图乙所示，关于高速飞车，下列说法正确的是（　　） A．车厢线圈上端为N级 B．磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理将列车浮起来的 C．车厢线圈是利用电流的磁效应工作的 D．高速飞车设计速度约为3600m/s 【答案】C 【详解】AB．由乙图可知，电流从上端流入，根据安培定则可知，车厢线圈下端为N级，上端为S极，与磁铁的N极相对，所以磁悬浮列车是利用异名磁极相互吸引的原理将列车浮起来的故AB错误； C．车厢线圈通电后线圈具有了磁性，是利用电流的磁效应工作的，故C正确； D．1m/s=3.6km/h, 高速飞车设计速度为 故D错误。 故选C。 5．（2024·商洛山阳三模）小聪家有一款磁悬浮蓝牙音响，如图1所示，音响底部有一块磁铁，底座内部的电磁铁可将其悬浮在空中，其工作原理如图2所示。下列判断正确的是（　　） A．悬浮的原理与验电器的工作原理相同 B．底座内部工作原理与发电机的工作原理相同 C．当滑片P向左移动时音响悬浮位置变高 D．电源的右端为“+”极 【答案】D 【详解】A．音响悬浮的原理是同名磁极相互排斥，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故A错误； B．底座内部工作原理是电流的磁效应，发电机的工作原理是电磁感应，故B错误； C．当滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值增大，电路中电流减小，电磁铁磁性减弱，所以音响悬浮位置变低，故C错误； D．音响下端是S极，所以电磁铁上端是S极，由右手螺旋定则可知，电源的右端为“+”极，故D正确。 故选D。 6．（2024·渭南韩城二模）现在市面上有一款不需要电池的自发电门铃（如图）。当人按压门铃压板时，压板后的弹簧会带动磁体运动，从而在线圈中产生电流，发声元件便可发声。下列四幅实验装置图中能反映其工作原理的是（　　） A． B．C． D． 【答案】A 【详解】当按压门铃压板时，压板后面的弹簧会带动磁体运动，从而在线圈中产生电流，这是电磁感应现象，此过程将机械能转化为电能。 A．该装置说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，故A符合题意； B．该装置有电源，说明通电导体在磁场中会受到力的作用，这是电动机的原理，故B不符合题意； C．该装置说明磁体间会产生磁力的作用，且同名磁极相互排斥，故C不符合题意； D．图中是奥斯特实验，其原理是电流的磁效应，故D不符合题意。 故选A。 7．（2024·榆林绥德三模）如图甲所示是一款无线充电智能手表，手表和充电底座内部均含有磁铁，使手表和充电底座紧紧吸附。如图乙所示是该款智能手表无线充电原理图，电流通过送电线圈产生变化的磁场，当受电线圈靠近该变化磁场时就会产生感应电流来供电。下列说法正确的是（　　） A．手表和充电底座吸附是因为同名磁极相互吸引 B．手表内部通常要带有受电线圈才能实现充电 C．充电底座磁铁周围存在磁感线 D．该手表的无线充电原理与电动机工作原理相同 【答案】B 【详解】A．手表和充电底座吸附是因为异名磁极相互吸引，故A错误； B．无线充电的原理是电流通过送电线圈产生变化的磁场，当受电线圈靠近该变化磁场时（相当于切割磁感线）就会产生感应电流来供电，因此手表内部要带有受电线圈，故B正确； C．磁感线是假想的物理模型，实际并不存在，因此充电底座磁铁周围不可能存在磁感线，故C错误； D．该手表的无线充电原理是电磁感应，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故D错误。 故选B。 8．（2024·西安陕师大附中七模）如图所示是家庭应急包中的一种应急灯，在紧急情况下，应急灯没电了，可以通过摇动手柄应急使用。下列各图中与其工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】这种应急灯的使用条件是迅速按压手柄，结果是产生电流使灯泡发光，即机械能转化为电能，由此判断出是电磁感应现象原理，和发电机的原理相同。 A．图示为探究电磁感应现象实验装置图，闭合开关后，闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动时会产生感应电流。故A符合题意； B．图示为奥斯特实验，实验表明通电导线周围存在磁场，故B不符合题意； C．图示中有电源，开关闭合后，通电导体在磁场中受到力的作用，故C不符合题意； D．图示为通电螺线管，其产生的磁场与条形磁铁相同，说明通电导线周围存在磁场，即电流具有磁效应。故D不符合题意。 故选A。 9．（2024·西安曲江二中六模）下列对图中的四个实验的描述正确的是（　　） A．图-1，移走小磁针，电流的磁场消失 B．图-2，闭合开关后，小磁针N极将顺时针偏转 C．图-3，该装置可用来研究发电机的工作原理 D．图-4，导体ab竖直向上运动，电流表指针偏转 【答案】B 【详解】A．电流的磁场是由电流产生的，移走小磁针，电流的磁场仍然存在，故A错误； B．闭合开关后，通电螺线管周围存在磁场，根据安培定则可知，螺线管的右端为S极，左端为N极，则小磁针N极将顺时针偏转，故B正确； C．图中有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中受力而运动，依据该实验原理可制成电动机，故C错误； D．导体ab竖直向上运动，没有切割磁感线，不会产生感应电流，电流表指针不偏转，故D错误。 故选B。 10．（2024·西安建大附中六模）如图所示，关于电和磁的实验说法正确的是（    ） A．甲图实验演示的是磁场对电流的作用 B．乙图实验演示的是电动机的工作原理 C．丙图实验演示的是电流周围存在磁场 D．丁图实验演示的是条形磁铁两端的磁性最强 【答案】D 【详解】A．甲图是奥斯特实验，演示的是电流周围存在磁场，即电流的磁效应，故A错误； B．乙图线圈转动时切割磁感线，产生感应电流，灯泡发光，演示的是发电机工作原理，故B错误； C．丙图中通电导体在磁场中受力运动，演示的是电动机工作原理，故C错误； D．丁图中条形磁铁两端吸引的铁屑最多，说明条形磁铁两端的磁性最强，故D正确。 故选D。 11．（2024·西安建大附中七模）小明利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有加热、保温等功能的恒温（40℃）加热器，温度40℃时热敏电阻，它的阻值随温度的升高而增大，电压，定值电阻，工作电路，，。下列说法中正确的是（　　） A．电磁铁通电时其上端为S极 B．温度降低时控制电路中的电流变小 C．温度40℃时，控制电路的电流为0.03A D．工作电路在加热状态下每分钟消耗电能 【答案】D 【详解】A．电磁铁通电时，电流从下端流入，根据安培定则可知，其上端为N极，故A错误； B．由电路图可知，热敏电阻R与定值电阻R0串联。由于热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，所以温度降低时，R的阻值减小，控制电路中总电阻减小，由欧姆定律得，电路中总电流变大，故B错误； C．温度40℃时，控制电路的总电阻为 R总=R+R0=100Ω+50Ω=150Ω 控制电路的电流为 故C错误； D．工作电路在加热状态下，衔铁连接b点，R2独自工作，此时电路中电阻最小，由得，电路中电功率最大，为加热状态。最大功率为 加热状态下每分钟消耗电能为 W=Pt=1100W×60s=6.6×104J 故D正确。 故选D。 12．（2024·西安滨河学校五模）如图是可自动注水储水池的装置原理图。电源电压一定，R为压敏电阻，其阻值随压力变化而变化，为定值电阻。闭合S、，当水位上升到一定高度时，触点分离，注水装置停止注水；当水位下降到一定位置时，触点连接，注水装置开始注水。则下列说法中正确的是（　　） A．水位上升时，电磁铁磁性变弱 B．水位上升时，通过电流变小 C．水位下降时，R的阻值会变小 D．水位下降时，的电功率变小 【答案】D 【详解】AB．触点接触，向池中注水，水位上升，当注满水时，触点分离，注水装置停止注水，说明R电阻逐渐减小，电流变大，磁性变强，将衔铁吸引到下面，故AB错误； CD．当水位下降到一定位置时，需要注水，触点接触，电磁铁磁性减弱，故R的阻值会变大，电流变小，根据P=I2R可知，R0的电功率变小，故C错误，D正确。 故选D。 二、填空题 13．（2024·宝鸡陈仓一模）汽车启动的工作原理图如图所示，旋转汽车钥匙（闭合汽车内开关），电磁铁具有磁性而把衔铁A吸下来，使动触点B与静触点C接触，电动机所在电路接通。AOB相当于一个绕O点转动的 。电动机启动时电流很大，其所在电路连接选用粗且短的导线可以减小导线的 ，避免因为电流的 效应带来的电路损坏，电动机是利用 在磁场中受力转动的原理工作的。 【答案】 杠杆 电阻 热 通电导体 【详解】[1]杠杆的概念是一根硬棒围绕着一个点转动，故AOB相当于一个绕O点转动的杠杆。 [2]电动机启动时电流很大，其所在电路连接选用粗且短的导线可以减小导线的电阻，因为材料一定时，长度越小，导线越粗，导线的电阻越小。 [3]电流通过导线时，会由于电流的热效应而产生热量，会烧坏电路。 [4]电动机将电能转化为机械能，是利用通电导线在磁场中受到力的作用来实现的。 14．（2024·西安爱知中学二模）如图所示的电路中，开关S拨到a时，小磁针静止时A端为 （选填“N”或“S”）极；保持滑动变阻器的滑片不动，开关由a拨到b，电磁铁的磁性 （选填“增强”、“减弱’或“不变”）。保持开关位置不变，将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，电磁铁的磁性增强。 【答案】 S 减弱 左 【详解】[1]由图可知，当开关S拨到a时，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极，右端是S极，由磁极间的相互作用可知，小磁针静止时B端为N极，A端为S极。 [2]将开关S由a换到b时，保持滑动变阻器滑片位置不变，即保持电流不变，但线圈匝数减少，则电磁铁的磁性减弱。 [3]保持开关位置不变，将滑动变阻器的滑片向左移动时，电路的总电阻减小，由可知，电路中的电流变大，则电磁铁的磁性增强。 15．（2024·西安西工大附中六模）如图甲所示的“悬浮灯泡”，下部基座内有一个线圈（送电线圈）和铁芯组成的电磁铁，灯泡内部有闭合线圈（受电线圈）连接的LED灯和磁铁，其内部结构如图乙所示。电磁铁通电后，灯泡能悬浮在空中并发光。图乙中的电源左端为 极，灯泡中的磁体会受到电磁铁的 （选填“吸引”或“排斥”）；灯泡内部有一个接收线圈和LED发光元件，灯泡下方的送电线圈通过产生波动的磁场使得在灯的接收线圈中产生一定的电流，从而点亮灯泡，接收线圈产生电流的原理是 。若想让灯泡悬浮得更高，应该将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动。 【答案】 负 排斥 电磁感应现象 左 【详解】[1][2] 乙图中悬浮灯泡内条形磁铁下端为S极，根据同名磁极相排斥可知，灯要受到向上的磁力，所以通电螺线管上端应为S极，下端为N极，由安培定则可知，电源右端为正极，左端为负极。 [3] 灯泡下方的送电线圈通过产生波动的磁场使得在灯的接收线圈中产生一定的电流，从而点亮灯泡，属于磁生电，是电磁感应现象。 [4] 要使灯泡悬浮的高度增加，就要增大通电螺线管的磁性，可以增大通过它的电流来达到目的，由图知滑动变阻器的滑片应向左移动。 16．（2024·西安高新逸翠园十六模）如图-1，若移走小磁针，电流的磁场 （消失/依然存在）；如图-2，闭合开关后，小磁针将 （逆时针/顺时针）偏转；如图-3的装置是可用来研究 （发电机/电动机）的工作原理； 【答案】 依然存在 顺时针 电动机 【详解】[1]电流的磁场是由电流产生的，移走小磁针，电流的磁场仍然存在。 [2]闭合开关后，通电螺线管周围存在磁场，根据安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向即为螺线管的N极，所以螺线管的右端为S极，左端为N极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针N极将顺时针偏转。 [3]图中有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中受力而运动，依据该实验原理可制成电动机。 17．（2024·西安高新唐南五模）如图甲的线圈abcd位于磁场中： （1）通电后，cd段导线的电流方向 （填“由c到d”或“由d到c”）； （2）cd段导线受磁场力的方向如图甲所示，则在甲图中ab段导线受磁场力的方向 ； （3）如果最初线圈转到竖直位置时，如图乙所示，此时导线受到的力 （填“是”或“不是”）平衡力； （4）图丙是手摇发电机原理的示意图，此手摇发电机工作时产生的是 （填“直流”或“交流”）电； 【答案】 由c到d 竖直向上 是 交流 【详解】（1）[1]根据图示信息，电流从电源的正极出发经过线圈回到负极，线圈中cd段导线的电流方向由c到d。 （2）[2]ab段的电流方向和cd段的电流方向相反，磁感线方向不变，则ab段导线受磁场力的方向与cd段相反，ab段导线受磁场力的方向是竖直向上。 （3）[3]如图乙，ab段导线受到竖直向上的力，cd段导线受到竖直向下的力，因此，线圈abcd受到的磁场力是一对平衡力，线圈abcd最终将在图中位置保持平衡，该位置叫做平衡位置。 （4）[4]手摇发电机的线圈在转动过程中，不断周期性地切割磁感线，所以在线圈内产生了交流电。 三、作图题 18．（2024·榆林榆阳三模）如图所示，将一电磁铁靠近条形磁体，闭合开关后，条形磁体偏向右侧，请你在图中用箭头标出电磁铁左端的磁感线方向，并在括号内标出电源的正负极（填入“+”或“-”）。 【答案】 【详解】如图所示，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，因为条形磁体的左端是S极，所以电磁铁右端是S极，电磁铁的左端是N极，根据安培定则得，电流从电磁铁的右端流入，从左端流出。磁体周围的磁感线都是从N极出发，回到S极，所以磁感线从左到右。如答案所示。 19．（2024·西安高新一中六模）如图，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，发现螺线管转动后静止时A端指向北方，B端指向南方，请你在图中将小磁针N极涂黑，并标出螺线管中P点的电流方向。 【答案】 【详解】地理的北极为地磁的S极，地理的南极为地磁的N极，因为螺线管转动后静止时A端指向北，B端指向南，所以A端为N极，B端为S极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从右端流进，左端面流出，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可得小磁针靠近B端的为N极，如答案所示。 20．（2024·西安高新三初模拟）闭合开关，小磁针静止时如图所示，请在图中括号内分别标出螺线管的N或S极和电源的或极。 【答案】   【详解】根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，开关闭合后，小磁针静止时的N极和通电螺线管的S极相吸引，故通电螺线管的左端为S极、右端为N极；由安培定则可知电流由螺线管的右端流入，则电源右端为正极、左端为负极，如答案所示。 21．（2024·渭南蒲城二模）如图，开关闭合后，滑片向右滑动时弹簧缩短。请在括号内标出电源正负极（用“+” 或“-”表示），并画出闭合开关后A点磁感线的方向。 【答案】 【详解】滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中的电阻变小，由欧姆定律知，电路中的电流变大，磁铁的磁性变强，此时弹簧缩短，则排斥增大，根据同名磁极相互排斥，通电螺线管上端为N极，下端为S极，磁体周围的磁感线都是从N极出来，回到S极，A点磁感线的方向向下，由安培定则可知，电流从螺线管的下端流入，上端流出，则电源右端为正极，左端为负极，如答案所示。 四、实验题 22．（2024·西安高新逸翠园十五模）在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小晴按照图甲所示组装实验器材。 (1)为完成该实验探究，放在蹄形磁体磁场甲乙中的直导线EF不能选择下列哪种金属棒__； A．铁棒 B．铜棒 C．铝棒 (2)将滑动变阻器的滑片向右端移动，发现直导线EF向右运动并摆起的幅度更大，这说明磁场对通电导体作用力的大小与 大小有关； (3)要使图乙中线圈持续转动，应在其外部加装换向器，与之相符的是图 （选填“a”或“b”），使线圈刚转过 位置时自动改变线圈中的电流方向。 (4)若把图甲中的电源换成灵敏电流计，闭合开关，向右平移直导线EF，电流计指针 （选填“偏转”或“不偏转”）， （选填“电动机”或“发电机”）就是根据这一原理制成的。 【答案】(1)A (2)电流 (3) a 平衡 (4) 偏转 发电机 【详解】（1）在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，放入磁场的导体不能用铁棒，因为磁体能吸引铁、钴、镍等物质，若放入的是铁棒，不能确定铁棒受力是因为磁场对通电导体有力的作用，故选A。 （2）将滑动变阻器的滑片向右端移动，接入电路中的电阻变小，通过直导线的电流变大，发现直导线EF向右运动并摆起的幅度更大，说明直导线受到磁场的作用力更大，这说明磁场对通电导体作用力的大小与电流大小有关。 （3）[1] [2]要使图乙中线圈持续转动，应在其外部加装换向器，还应有电源给线圈持续供电，所以与之相符的是图a。换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。 （4）[1] [2]若把图甲中的电源换成灵敏电流计，闭合开关，向右平移直导线EF，即使闭合电路的部分导体（EF）在磁场中做切割磁感线运动，电路中会有电流产生，灵敏电流计的指针会发生偏转，这种现象叫电磁感应，利用这种原理可制成发电机。 23．（2024·西安爱知中学二模）芳芳学习了电磁转换知识后，深受物理学家法拉第科学探索精神的影响，利用如图所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 (1)闭合开关，使导体棒竖直上下运动，观察发现电流表的指针 （选填“会”或“不会”）发生偏转；再使导体棒水平向右运动，发现电流表指针向左偏转；再让导体棒水平向左运动，发现电流表指针反向偏转，说明感应电流的方向与导体的 有关； (2)断开开关，无论磁铁如何放置，导体棒怎样运动，灵敏电流计的指针都不发生偏转，由此得出结论： 电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流； (3)在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显，为使实验现象更明显，可选择一下哪种方法_________；（填序号） A．改变磁场方向 B．换用磁性更强的磁铁 (4)从能量的角度分析，产生感应电流的过程就是机械能转化为电能的过程，生活中利用电磁感应原理的实例有 （列举1例）； (5)小明将灵敏电流表更换成电池组，闭合开关后观察到导体棒向左侧摆动，若想改变导体棒摆动方向应_________。（填序号） A．改变磁场方向 B．增大电源电压 C．增大磁场强度 D．同时改变磁场方向和电路中的电流方向 【答案】(1) 不会 运动方向 (2)闭合 (3)B (4)发电机 (5)A 【详解】（1）[1]闭合开关，使导体棒竖直上下运动时，没有切割磁感线，所以不会产生感应电流，电流表的指针不会发生偏转。 [2]导体棒向右运动和向左运动切割磁感线时产生的感应电流方向相反，说明感应电流的方向与导体的运动方向有关。 （2）断开开关时，即使导体在切割磁感线，导体中也不会产生感应电流，因为形成持续电流的其中一个条件是电路要闭合，故可得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。 （3）实验现象不明显是因为产生的感应电流太小，要使实验现象更明显，应增强磁体的磁性，或增大导体运动的速度，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）利用电磁感应原理的实例有发电机、动圈式话筒等等。 （5）A．将灵敏电流表更换成电池组后，该装置就是用来探究磁场对通电导线的作用，实验中磁场对通电导线的作用力方向与磁场方向和电流方向有关，只改变两者中的一个，则导体的受力方向改变，导体的摆动方向改变，故A符合题意； B．增大电源电压，电路中的电流增大，只能改变导体的受力大小，无法改变受力方向，故B不符合题意； C．增大磁场强度，只能改变导体的受力大小，无法改变受力方向，故C不符合题意； D．同时改变磁场方向和电路中的电流方向，导体的受力方向不变，故D不符合题意； 故选A。 24．（2024·西安高新逸翠园十四模）用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁（磁性随温度升高而减弱），可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图甲、乙、丙所示。 （1）乙图中，铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池正极。铁钉与磁铁间的吸引力 （选填“大于”或“小于”）磁铁的重力； （2）丙图中，用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉，通电的铁钉由于受到了 的作用而开始旋转； （3）这个简易电动机工作时，将电能转化为 能； （4）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变 的方向；电动机转动起来后，导线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的好处是 （填选项）。 A．可以加快转动速度 B．防止铁钉被磁化 C．电流通过时产生过多热量 【答案】 大于 磁场 机械 电流 C 【详解】（1）[1]乙图中，铁钉和磁铁连起来后，铁钉被磁化，就能竖直地吸在电池正极，铁钉不掉落，说明铁钉与磁铁间的吸引力大于磁铁的重力。 （2）[2]当有电流通过磁铁和铁钉，通电的铁钉会受到磁场力的作用而开始旋转，这就是一个简易的电动机。 （3）[3]电动机工作时，消耗电能，铁钉转动，获得了机械能，是将电能转化为机械能。 （4）[4][5]通电导体在磁场中的受力方向与电流方向及磁场方向有关，演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变电流的方向或者磁场的方向；电动机转动起来后，电流通过磁铁的时间越长，产生的热量越多，其温度越高，磁铁磁性减弱，导线下端歇性地接触磁铁，这样做可以防止电流通过时产生过多热量，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 25．（2024·西安高新一中九模）如图甲所示，在“摇绳发电”活动中小西和小安把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合导体回路，然后他们沿某一方向站立并迅速摇动这条电线，发现灵敏电流计的指针摆动。 （1）你认为小西和小安沿 （选填“东西”或“南北”）方向站立最好； （2）小西和小安想进一步探究“感应电流的大小与哪些因素有关”，经过讨论后，他们提出了以下几种猜想： 猜想1：与磁场的方向有关； 猜想2：与导体切割磁感线运动的速度大小有关； 猜想3：与磁场的强弱有关。 （3）为了验证猜想1是否正确，如图乙，使导体PQ以3.0cm/s的速度水平匀速向右运动，读出灵敏电流计的示数为6mA。然后，将磁体上下颠倒，使导体PQ仍以原速度水平匀速向右运动，发现灵敏电流计的示数仍为6mA，这说明猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的； （4）在验证猜想2时，如图乙，使导体PQ以不同的速度大小水平匀速向右运动，读出灵敏电流计测出的数值，记录的部分数据如表： 实验序号 1 2 3 4 5 速度 1.0 1.5 3.0 3.5 4.0 感应电流I/mA 2 3 6 7 8 ①请在图丙中描点作出感应电流I与速度v的关系图线 ； ②进一步分析得出：在磁场强弱相同时，产生感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小成 ； ③为探究猜想3，他们换用磁性逐渐增强的多个磁体进行实验，保持水平切割速度不变的情况下，发现灵敏电流计示数逐渐增大，这说明感应电流大小与 有关； （5）探究结束后，他们想使“摇绳发电”活动中产生电流增大，可采取的措施有： 。（写出一条即可） 【答案】 东西 错误 正比 磁场的强弱 加大摇电线的速度 【详解】（1）[1]地球的磁场是沿南北方向，摇动绳子的过程是让绳子在磁场中做切割磁感线的运动，沿东西方向站立，摇绳时切割磁感线更多，产生感应电流更大。 （3）[2]实验中，导体切割磁感线运动的速度大小没有改变，磁场的强弱没有改变，但磁体上下颠倒，磁场的方向发生了变化，发现小量程电流表的示数没有变化，说明产生感应电流的大小与磁场的方向无关，猜想1是错误的。 （4）①[3]在丙图中，把表中记录的各数据描点，再连接，如答案所示。 ②[4]根据表中的实验数据可知，导体运动的速度变为原来的几倍，感应电流的大小就变为原来的几倍，由此可得出：在磁场强弱相同时，产生感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小成正比。 ③[5]保持导体水平切割速度不变的情况下，换用磁性逐渐增强的多个磁体进行实验，发现灵敏电流计示数逐渐增大，这说明感应电流大小与磁场的强弱有关，且在其他因素相同的情况下，磁场越强，感应电流越大。 （5）[6]根据探究猜想2的结果：感应电流与导体切割磁感线运动的速度大小有关，在磁场强弱相同时，产生感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小成正比。所以要想使摇绳发电活动中产生电流增大，可采取的措施有：加大摇电线的速度。 26．（2024·西安高新一中八模）如图，是小沈和同学“探究通电螺线管外部磁场特点”的实验。 （1）接通如图1所示的电路，将小磁针放在螺线管周围的不同位置，记录通电螺线管周围各点的磁场方向。实验现象如图2所示；（小磁针黑色一端为小磁针的N 极） （2）把电池的正负极对调，再重复上述步骤。实验现象如图3所示； （3）由此可知： ①通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似； ②通电螺线管外部的磁场方向与 方向有关； （4）下列研究问题的方法与本实验所用方法相同的是 ； A．用光线来描述光的传播路径 B．用水压类比电压 C．用灯泡亮暗反应电流做功多少 （5）小沈之所以用小磁针代替铁屑探究通电螺线管外部磁场特点，原因是（写出一条即可） ； （6）实验后，进行交流评价。有同学提出他在螺线管外部A、B两处放置小磁针，如图4所示， 闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转。关于出现该现象的原因，有同学指出是因为中间磁场太弱。除此之外，你认为还有什么原因使B处小磁针不偏转： ； （7）另一同学提出：在学完通电直导线周围的磁场后，她把通电台灯（60W） 的导线与小磁针平行放置，结果发现小磁针也未发生偏转。同学们对此有两种不同的观点： A．台灯线内有两根导线，且电流方向相反，产生的磁性相互抵消。 B．台灯线内电流太小，产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转。 带着疑问，老师让同学们用两节干电池（3V）和一段电阻丝（15Ω）重新做这个实验，结果发现小磁针偏转了。由此说明： 观点是错误的（填“A”或“B”）。 【答案】 条形 电流 C 见解析 见解析 B 【详解】（3）①[1]由图中小磁针在螺线管不同位置N极的指向，可知通电螺线管周围各点的磁场方向，从而得到通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似。 ②[2]把电池的正负极对调，通过螺线管的电流方向发生改变，由图3可知小磁针的NS极发生对调，说明磁场的方向发生变化，可以得到通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关。 （4）[3]实验中通过小磁针的方向判断磁场的方向，用到转换法。 A．用光线来描述光的传播路径，用到模型法，故A不符合题意； B．用水压类比电压，用到类比法，故B不符合题意； C．用灯泡亮暗反应电流做功多少，用到转换法，故C符合题意。 故选C。 （5）[4]将小磁针放入磁场中，小磁针静止时的N极指向和该点的磁场方向相同，能够判断磁场的方向，用小磁针代替铁屑探究通电螺线管外部磁场特点。 （6）[5]在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，A处的小磁针会指示磁场的方向；B处小磁针不偏转，可能原因是小磁针N极的指向与磁场方向相同，不受磁场作用力。 （7）[6]台灯导线中的电流为 电阻线中的电流为 电阻线中的电流与台灯导线中的电流大小相差不大，所以台灯线不能使小磁针偏转不是由于电流太小引起的，其真正的原因是，台灯是交流电，并行的导线中瞬间的电流方向是相反的，因此产生的磁场相互抵消，因而不会使缝衣针发生偏转，B观点是错误的。 五、综合题 27．（2024·西安高新唐南八模）电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋6楼，放学后乘电梯回家。小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作。在控制电路中，已知电源电压，保护电阻，电阻式压力传感器（压敏电阻）的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。 (1)电磁铁的上端是 （选填“N”“S”）极；在控制电路中，当压敏电阻受到的压力F增大时，电磁铁的磁性 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）。 (2)某次电梯正常运行时，测得通过电磁铁线圈的电流为10mA，则此时电梯载重为多少？ (3)若电磁铁线圈电流达到20mA时，刚好接触静触点B，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg） 【答案】(1)S 增强 (2) (3)当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，电梯超载。 【详解】（1）[1]由安培定则可知当开关闭合时，电磁铁的下端为N极，上端为S极。 [2]当压敏电阻受到的压力增大时，由图像可知其电阻减小，此时控制电路中的总电阻减小，总电流变大，电磁铁的磁性增强。 （2）电路中的总电阻 此时压敏电阻的阻值 由图乙可知，此时压敏电阻所受的压力为6000N，故电梯载重为。 （3）电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力 由图乙可知，对应压敏电阻的阻值，则控制电路的电流 因30mA>20mA，所以此时电梯超载。 28．（2024·西安交大附中四模）如图-1所示，是学校公共饮水机的简化原理图。饮水机容器内有电热丝和热敏电阻，继电器开关的作用是当饮水机的水加热至一定温度后自动切断加热电路。已知的阻值为10Ω，加热电路的额定电压为220V，控制电路的电源电压为5V。的最大阻值为30Ω，水箱容积为10L。[，]请回答下列问题： （1）当水位没有达到接触开关上端接线柱时，控制电路处于 状态； （2）饮水机正常工作时的加热功率是多少？水箱中的水量达到最大值后，正常加热使水温从20℃升高到100℃，水吸收的热量是多少？ （3）如图-2所示，是热敏电阻随温度t变化曲线，当滑动变阻器调到最大阻值时，饮水机在60℃就停止加热，不考虑线圈的阻值，若需要将停止加热温度设置在100℃，滑动变阻器接入电路的阻值应为多少？ 【答案】 断开 4840W，3.36×106J 10Ω 【详解】（1）[1]水是导体，当水位没有达到接触开关上端接线柱时，相当于S1断开，控制电路不能工作，处于断开状态。 （2）[2]饮水机正常工作时的加热功率为 水箱中的水量达到最大值后，水箱中水的质量为 m=ρV=1.0×103kg/m3×10×10-3m3=10kg 水温从20℃升高到100℃，水吸收的热量为 （3）[3]由图-2可知，60℃停止加热，Rx接入电路的电阻为20Ω，此时电路中的电流为 停止加热时的电流相同，若需要将停止加热温度设置在100℃，由图-2可知，此时Rx′=40Ω，则滑动变阻器接入电路的阻值为 29．（2024·西安高新一中五模）近几年西安市进行老旧小区改造，不少多层楼房安装了电梯。图甲是某小区电梯的结构示意图，它由轿厢、配重、滑轮、缆绳、钢丝绳和电动机组成，轿厢质量为400kg，配重质量为300kg，绳重和摩擦忽略不计。为了安全，电梯设置了超载自动报警系统，如图乙。闭合控制开关，电梯没有超载时，再闭合运行开关S，电动机正常工作，电动机的工作参数如表丁所示。当控制电路的电流大于0.1A时，电磁铁将衔铁吸下，B、C两个触点断开，电动机停止工作。控制电路电源电压为12V，定值电阻的阻值为40Ω，电磁铁线圈电阻不计，轿厢内底面压力传感器力敏电阻的阻值与它所受压力F的关系如图丙所示。 （1）闭合时，电磁铁的上端为___________极。 （2）求该电梯能承载的最大物重是多少N？ （3）求正常工作的电动机拉动承载最大物重的轿厢向上匀速运动时的速度是多少？ 电动机参数 额定电压 220v 额定功率 15KW 效率 80% 表丁 【答案】（1）S；（2）5000N；（3）2m/s 【详解】解：（1）由图乙知，当开关S闭合时，电流从电磁铁下端流入，由安培定则可知，电磁铁下端为N极，上端为S极。 （2）由题意知，载重量越大，对轿厢的压力越大，由图丙知RF的阻值越小，控制电路的总电阻就越小，根据欧姆定律知电路中的电流越大，当电流为I=0.1A时即为不超载时的最大电流，也就是载重量最大，所以，由可得，当控制电路电流为I=0.1A时，电路的总阻值为 由于串联电路电路电阻等于各部分电阻之和，则此时压敏电阻RF的阻值为 由图丙知，此时对应的压力为 由此可知，该电梯能承载的最大物重为 （3）轿厢的重力为 配重的缆绳对轿厢的拉力为 则电动机拉动承载最大物重轿厢匀速向上运动时，其牵引轿厢的钢丝绳的拉力为 由图丁知，电动机额定功率为 其效率为80%，则其拉动轿厢向上运动时的输出功率为 由P=Fv可得，电动机拉动承载最大物重轿厢匀速向上运动的速度为 答：（1）S1闭合时，电磁铁的上端为S极； （2）求该电梯能承载的最大物重是5000N； （3）求正常工作的电动机拉动承载最大物重的轿厢向上匀速运动时的速度是2m/s。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题19 电与磁 1．（2024·陕西）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。 实验次数 导体ab在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 静止 不偏转 2 上下运动 不偏转 3 左右运动 偏转 （1）闭合开关后，观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况，将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知：闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中会产生感应电流。产生感应电流时，导体ab相当于电路中的 （填电路元件名称）； （2）若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体ab运动方向不变，将 对调，观察灵敏电流计指针偏转情况。 （3）下列物品中，应用该实验结论工作的是 （填选项字母）。 A．电风扇    B．手摇发电手电筒 2．（2023·陕西）小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图-1所示。在控制电路中，电源电压为12V，为滑动变阻器，为压敏电阻，的阻值大小随压力F的变化关系如图-2所示。闭合开关S1和S2，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁被吸下，动触点K与触点A断开，同时与触点B接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．S1闭合时，电磁铁的上端为N极 B．压敏电阻受到的压力越大，控制电路中的电流越小 C．当电梯自动报警铃声开始响起时，的功率为0.4W D．若控制电路电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，应将的滑片P向左移 3．（2023·陕西）（节选）请完成下列填空。 如图，闭合开关，当部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针发生偏转，电路中产生了感应电流。 （选填“电动机”或“发电机”）的工作原理与该现象原理相同。 4．（2022·陕西）如图所示，用笔画线代替导线将电路连接完整，并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极名称（要求：闭合开关，移动滑片P时，螺线管磁性强弱改变）。 5．（2022·陕西）如图是某家用电扇的铭牌。 （1）电动机的工作原理是磁场对通电导体有 的作用；电扇正常工作时，电能主要转化为 能； （2）电扇底座与地面总接触面积为，电扇静止时对水平地面的压强是多少？（g取10N/kg） （3）电扇使用事项中明确规定：“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”，这是因为正常工作的电扇，如果叶片被卡住而不转动时，电能将全部转化为内能，很容易烧坏电动机线圈。已知线圈电阻为22Ω，正常工作的电扇叶片被卡住不转时，线圈中的电流为多少？若此状态持续1min，则线圈中电流产生的热量是多少？ 6．（2021·陕西）2021年1月，使用中国自主研发核电技术的“华龙一号”5号机组正式投入运行。核反应堆内发生核反应后产生大量的热，使第一回路中的水成为高温高压水后进入蒸汽发生器，在其中将第二回路中的水加热成为高温高压水蒸气，驱动汽轮机运转，汽轮机带动发电机发电。下列说法不正确的是（　　） A．核反应堆是利用核裂变产生核能的 B．蒸汽发生器内通过热传递改变水的内能 C．汽轮机工作时将机械能转化为内能 D．发电机的工作原理是电磁感应 7．（2021·陕西）如图是一款磁悬浮蓝牙音箱，可实现与手机的无线信息传递，底座通电后，上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来，下列说法不正确的是（　　） A．音箱悬浮时在竖直方向受到两个力，即重力和磁场的作用力 B．底座通电后能产生磁场，与电动机的工作原理相同 C．音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥 D．无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s 8．（2020·陕西）如图是科技小组的同学利用电磁转换的知识制作的“电能无线传输”装置的示意图｡图中送电线圈利用电流产生磁场，受电线圈利用磁场产生电流｡受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流，使灯泡发光，实现电能的无线传输｡ (1)送电线圈是利用电流的 效应工作的，与受电线圈产生电流的原理相同的是 ；（选填“电动机”或“发电机”） (2)受电线圈中电流大小可以通过灯泡 来反映； (3)在图中的电源、调节装置和送电线圈不改变的情况下，该小组同学想探究影响受电线圈两端电压大小的因素，猜想它可能与受电线圈的匝数、直径及两线圈之间的距离有关。通过查阅资料，他们了解到了受电线圈两端电压与线圈匝数的关系。接着他们用相同规格的漆包线绕制了多个匝数相同、直径不同的线圈，对其余两个猜想进行探究。实验数据如下表：（送电线圈直径为70.0mm）     实验次数 受电线圈的直径D/mm 两线圈之间的距离d/mm 受电线圈两端的电压U/V 1 70.0 22.0 8.6 2 70.0 11.0 14.1 3 70.0 5.5 20.5 4 145.0 5.5 10.3 5 105.0 5.5 16.9 6 45.0 5.5 13.9 7 32.0 5.5 5.4 ①分析 三次实验数据可初步得出结论：在受电线圈的直径和匝数相同时，两线圈之间的距离越小，受电线圈两端的电压越大； ②分析3､4､5､6､7五次实验数据可初步得出结论：在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下，受电线圈直径增大时，其两端电压 ； (4)通过实验，小组同学发现电能无线传输存在传输距离 的缺点尽管如此，电能无线传输技术仍然有着广阔的应用前景，如部分手机和电动牙刷的无线充电 一、单选题 1．（2024·西安高新三初六模）以下是对电与磁部分四幅图的分析，其中正确的是（　　） A．图甲中动圈式扬声器工作时，变化的电流通过线圈带动扬声器的锥形纸盆振动，产生声音，属于电磁感应现象 B．图乙现象首先是由是法拉第发现的，该实验证明了电流周围存在磁场 C．图丙装置研究的是电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系 D．图丁动圈式话筒与电动机的工作原理相同 2．（2024·延安志丹模拟）以下关于电与磁的描述中，正确的是（    ） A．甲图，地磁场的磁感线方向从地理北极指向地理南极 B．乙图，动圈式话筒利用了电磁感应，将声信号变为电信号 C．丙图，小磁针A端为S极，电源的右侧为负极 D．丁图，闭合开关，电流和磁场方向同时改变为相反方向时，导体ab运动方向也变为相反方向 3．（2024·咸阳永寿模拟）如图所示为我国新型反潜巡逻机，其机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为大小变化的电流，下图与其工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 4．（2024·西安铁一中八模）2024年1月29日，我国成功完成了超高速低真空管道磁浮交通系统（简称“高速飞车”）全尺寸超导电动悬浮试验。如图甲所示，高速飞车设计速度达到1000km/h，具有更快速、更便捷、更舒适、更安全的特点。其工作原理如图乙所示，关于高速飞车，下列说法正确的是（　　） A．车厢线圈上端为N级 B．磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理将列车浮起来的 C．车厢线圈是利用电流的磁效应工作的 D．高速飞车设计速度约为3600m/s 5．（2024·商洛山阳三模）小聪家有一款磁悬浮蓝牙音响，如图1所示，音响底部有一块磁铁，底座内部的电磁铁可将其悬浮在空中，其工作原理如图2所示。下列判断正确的是（　　） A．悬浮的原理与验电器的工作原理相同 B．底座内部工作原理与发电机的工作原理相同 C．当滑片P向左移动时音响悬浮位置变高 D．电源的右端为“+”极 6．（2024·渭南韩城二模）现在市面上有一款不需要电池的自发电门铃（如图）。当人按压门铃压板时，压板后的弹簧会带动磁体运动，从而在线圈中产生电流，发声元件便可发声。下列四幅实验装置图中能反映其工作原理的是（　　） A． B．C． D． 7．（2024·榆林绥德三模）如图甲所示是一款无线充电智能手表，手表和充电底座内部均含有磁铁，使手表和充电底座紧紧吸附。如图乙所示是该款智能手表无线充电原理图，电流通过送电线圈产生变化的磁场，当受电线圈靠近该变化磁场时就会产生感应电流来供电。下列说法正确的是（　　） A．手表和充电底座吸附是因为同名磁极相互吸引 B．手表内部通常要带有受电线圈才能实现充电 C．充电底座磁铁周围存在磁感线 D．该手表的无线充电原理与电动机工作原理相同 8．（2024·西安陕师大附中七模）如图所示是家庭应急包中的一种应急灯，在紧急情况下，应急灯没电了，可以通过摇动手柄应急使用。下列各图中与其工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 9．（2024·西安曲江二中六模）下列对图中的四个实验的描述正确的是（　　） A．图-1，移走小磁针，电流的磁场消失 B．图-2，闭合开关后，小磁针N极将顺时针偏转 C．图-3，该装置可用来研究发电机的工作原理 D．图-4，导体ab竖直向上运动，电流表指针偏转 10．（2024·西安建大附中六模）如图所示，关于电和磁的实验说法正确的是（    ） A．甲图实验演示的是磁场对电流的作用 B．乙图实验演示的是电动机的工作原理 C．丙图实验演示的是电流周围存在磁场 D．丁图实验演示的是条形磁铁两端的磁性最强 11．（2024·西安建大附中七模）小明利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有加热、保温等功能的恒温（40℃）加热器，温度40℃时热敏电阻，它的阻值随温度的升高而增大，电压，定值电阻，工作电路，，。下列说法中正确的是（　　） A．电磁铁通电时其上端为S极 B．温度降低时控制电路中的电流变小 C．温度40℃时，控制电路的电流为0.03A D．工作电路在加热状态下每分钟消耗电能 12．（2024·西安滨河学校五模）如图是可自动注水储水池的装置原理图。电源电压一定，R为压敏电阻，其阻值随压力变化而变化，为定值电阻。闭合S、，当水位上升到一定高度时，触点分离，注水装置停止注水；当水位下降到一定位置时，触点连接，注水装置开始注水。则下列说法中正确的是（　　） A．水位上升时，电磁铁磁性变弱 B．水位上升时，通过电流变小 C．水位下降时，R的阻值会变小 D．水位下降时，的电功率变小 二、填空题 13．（2024·宝鸡陈仓一模）汽车启动的工作原理图如图所示，旋转汽车钥匙（闭合汽车内开关），电磁铁具有磁性而把衔铁A吸下来，使动触点B与静触点C接触，电动机所在电路接通。AOB相当于一个绕O点转动的 。电动机启动时电流很大，其所在电路连接选用粗且短的导线可以减小导线的 ，避免因为电流的 效应带来的电路损坏，电动机是利用 在磁场中受力转动的原理工作的。 14．（2024·西安爱知中学二模）如图所示的电路中，开关S拨到a时，小磁针静止时A端为 （选填“N”或“S”）极；保持滑动变阻器的滑片不动，开关由a拨到b，电磁铁的磁性 （选填“增强”、“减弱’或“不变”）。保持开关位置不变，将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，电磁铁的磁性增强。 15．（2024·西安西工大附中六模）如图甲所示的“悬浮灯泡”，下部基座内有一个线圈（送电线圈）和铁芯组成的电磁铁，灯泡内部有闭合线圈（受电线圈）连接的LED灯和磁铁，其内部结构如图乙所示。电磁铁通电后，灯泡能悬浮在空中并发光。图乙中的电源左端为 极，灯泡中的磁体会受到电磁铁的 （选填“吸引”或“排斥”）；灯泡内部有一个接收线圈和LED发光元件，灯泡下方的送电线圈通过产生波动的磁场使得在灯的接收线圈中产生一定的电流，从而点亮灯泡，接收线圈产生电流的原理是 。若想让灯泡悬浮得更高，应该将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动。 16．（2024·西安高新逸翠园十六模）如图-1，若移走小磁针，电流的磁场 （消失/依然存在）；如图-2，闭合开关后，小磁针将 （逆时针/顺时针）偏转；如图-3的装置是可用来研究 （发电机/电动机）的工作原理； 17．（2024·西安高新唐南五模）如图甲的线圈abcd位于磁场中： （1）通电后，cd段导线的电流方向 （填“由c到d”或“由d到c”）； （2）cd段导线受磁场力的方向如图甲所示，则在甲图中ab段导线受磁场力的方向 ； （3）如果最初线圈转到竖直位置时，如图乙所示，此时导线受到的力 （填“是”或“不是”）平衡力； （4）图丙是手摇发电机原理的示意图，此手摇发电机工作时产生的是 （填“直流”或“交流”）电； 三、作图题 18．（2024·榆林榆阳三模）如图所示，将一电磁铁靠近条形磁体，闭合开关后，条形磁体偏向右侧，请你在图中用箭头标出电磁铁左端的磁感线方向，并在括号内标出电源的正负极（填入“+”或“-”）。 19．（2024·西安高新一中六模）如图，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，发现螺线管转动后静止时A端指向北方，B端指向南方，请你在图中将小磁针N极涂黑，并标出螺线管中P点的电流方向。 20．（2024·西安高新三初模拟）闭合开关，小磁针静止时如图所示，请在图中括号内分别标出螺线管的N或S极和电源的或极。 21．（2024·渭南蒲城二模）如图，开关闭合后，滑片向右滑动时弹簧缩短。请在括号内标出电源正负极（用“+” 或“-”表示），并画出闭合开关后A点磁感线的方向。 四、实验题 22．（2024·西安高新逸翠园十五模）在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小晴按照图甲所示组装实验器材。 (1)为完成该实验探究，放在蹄形磁体磁场甲乙中的直导线EF不能选择下列哪种金属棒__； A．铁棒 B．铜棒 C．铝棒 (2)将滑动变阻器的滑片向右端移动，发现直导线EF向右运动并摆起的幅度更大，这说明磁场对通电导体作用力的大小与 大小有关； (3)要使图乙中线圈持续转动，应在其外部加装换向器，与之相符的是图 （选填“a”或“b”），使线圈刚转过 位置时自动改变线圈中的电流方向。 (4)若把图甲中的电源换成灵敏电流计，闭合开关，向右平移直导线EF，电流计指针 （选填“偏转”或“不偏转”）， （选填“电动机”或“发电机”）就是根据这一原理制成的。 23．（2024·西安爱知中学二模）芳芳学习了电磁转换知识后，深受物理学家法拉第科学探索精神的影响，利用如图所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 (1)闭合开关，使导体棒竖直上下运动，观察发现电流表的指针 （选填“会”或“不会”）发生偏转；再使导体棒水平向右运动，发现电流表指针向左偏转；再让导体棒水平向左运动，发现电流表指针反向偏转，说明感应电流的方向与导体的 有关； (2)断开开关，无论磁铁如何放置，导体棒怎样运动，灵敏电流计的指针都不发生偏转，由此得出结论： 电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流； (3)在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显，为使实验现象更明显，可选择一下哪种方法_________；（填序号） A．改变磁场方向 B．换用磁性更强的磁铁 (4)从能量的角度分析，产生感应电流的过程就是机械能转化为电能的过程，生活中利用电磁感应原理的实例有 （列举1例）； (5)小明将灵敏电流表更换成电池组，闭合开关后观察到导体棒向左侧摆动，若想改变导体棒摆动方向应_________。（填序号） A．改变磁场方向 B．增大电源电压 C．增大磁场强度 D．同时改变磁场方向和电路中的电流方向 24．（2024·西安高新逸翠园十四模）用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁（磁性随温度升高而减弱），可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图甲、乙、丙所示。 （1）乙图中，铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池正极。铁钉与磁铁间的吸引力 （选填“大于”或“小于”）磁铁的重力； （2）丙图中，用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉，通电的铁钉由于受到了 的作用而开始旋转； （3）这个简易电动机工作时，将电能转化为 能； （4）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变 的方向；电动机转动起来后，导线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的好处是 （填选项）。 A．可以加快转动速度 B．防止铁钉被磁化 C．电流通过时产生过多热量 25．（2024·西安高新一中九模）如图甲所示，在“摇绳发电”活动中小西和小安把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合导体回路，然后他们沿某一方向站立并迅速摇动这条电线，发现灵敏电流计的指针摆动。 （1）你认为小西和小安沿 （选填“东西”或“南北”）方向站立最好； （2）小西和小安想进一步探究“感应电流的大小与哪些因素有关”，经过讨论后，他们提出了以下几种猜想： 猜想1：与磁场的方向有关； 猜想2：与导体切割磁感线运动的速度大小有关； 猜想3：与磁场的强弱有关。 （3）为了验证猜想1是否正确，如图乙，使导体PQ以3.0cm/s的速度水平匀速向右运动，读出灵敏电流计的示数为6mA。然后，将磁体上下颠倒，使导体PQ仍以原速度水平匀速向右运动，发现灵敏电流计的示数仍为6mA，这说明猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的； （4）在验证猜想2时，如图乙，使导体PQ以不同的速度大小水平匀速向右运动，读出灵敏电流计测出的数值，记录的部分数据如表： 实验序号 1 2 3 4 5 速度 1.0 1.5 3.0 3.5 4.0 感应电流I/mA 2 3 6 7 8 ①请在图丙中描点作出感应电流I与速度v的关系图线 ； ②进一步分析得出：在磁场强弱相同时，产生感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小成 ； ③为探究猜想3，他们换用磁性逐渐增强的多个磁体进行实验，保持水平切割速度不变的情况下，发现灵敏电流计示数逐渐增大，这说明感应电流大小与 有关； （5）探究结束后，他们想使“摇绳发电”活动中产生电流增大，可采取的措施有： 。（写出一条即可） 26．（2024·西安高新一中八模）如图，是小沈和同学“探究通电螺线管外部磁场特点”的实验。 （1）接通如图1所示的电路，将小磁针放在螺线管周围的不同位置，记录通电螺线管周围各点的磁场方向。实验现象如图2所示；（小磁针黑色一端为小磁针的N 极） （2）把电池的正负极对调，再重复上述步骤。实验现象如图3所示； （3）由此可知： ①通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似； ②通电螺线管外部的磁场方向与 方向有关； （4）下列研究问题的方法与本实验所用方法相同的是 ； A．用光线来描述光的传播路径 B．用水压类比电压 C．用灯泡亮暗反应电流做功多少 （5）小沈之所以用小磁针代替铁屑探究通电螺线管外部磁场特点，原因是（写出一条即可） ； （6）实验后，进行交流评价。有同学提出他在螺线管外部A、B两处放置小磁针，如图4所示， 闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转。关于出现该现象的原因，有同学指出是因为中间磁场太弱。除此之外，你认为还有什么原因使B处小磁针不偏转： ； （7）另一同学提出：在学完通电直导线周围的磁场后，她把通电台灯（60W） 的导线与小磁针平行放置，结果发现小磁针也未发生偏转。同学们对此有两种不同的观点： A．台灯线内有两根导线，且电流方向相反，产生的磁性相互抵消。 B．台灯线内电流太小，产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转。 带着疑问，老师让同学们用两节干电池（3V）和一段电阻丝（15Ω）重新做这个实验，结果发现小磁针偏转了。由此说明： 观点是错误的（填“A”或“B”）。 五、综合题 27．（2024·西安高新唐南八模）电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋6楼，放学后乘电梯回家。小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作。在控制电路中，已知电源电压，保护电阻，电阻式压力传感器（压敏电阻）的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。 (1)电磁铁的上端是 （选填“N”“S”）极；在控制电路中，当压敏电阻受到的压力F增大时，电磁铁的磁性 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）。 (2)某次电梯正常运行时，测得通过电磁铁线圈的电流为10mA，则此时电梯载重为多少？ (3)若电磁铁线圈电流达到20mA时，刚好接触静触点B，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg） 28．（2024·西安交大附中四模）如图-1所示，是学校公共饮水机的简化原理图。饮水机容器内有电热丝和热敏电阻，继电器开关的作用是当饮水机的水加热至一定温度后自动切断加热电路。已知的阻值为10Ω，加热电路的额定电压为220V，控制电路的电源电压为5V。的最大阻值为30Ω，水箱容积为10L。[，]请回答下列问题： （1）当水位没有达到接触开关上端接线柱时，控制电路处于 状态； （2）饮水机正常工作时的加热功率是多少？水箱中的水量达到最大值后，正常加热使水温从20℃升高到100℃，水吸收的热量是多少？ （3）如图-2所示，是热敏电阻随温度t变化曲线，当滑动变阻器调到最大阻值时，饮水机在60℃就停止加热，不考虑线圈的阻值，若需要将停止加热温度设置在100℃，滑动变阻器接入电路的阻值应为多少？ 29．（2024·西安高新一中五模）近几年西安市进行老旧小区改造，不少多层楼房安装了电梯。图甲是某小区电梯的结构示意图，它由轿厢、配重、滑轮、缆绳、钢丝绳和电动机组成，轿厢质量为400kg，配重质量为300kg，绳重和摩擦忽略不计。为了安全，电梯设置了超载自动报警系统，如图乙。闭合控制开关，电梯没有超载时，再闭合运行开关S，电动机正常工作，电动机的工作参数如表丁所示。当控制电路的电流大于0.1A时，电磁铁将衔铁吸下，B、C两个触点断开，电动机停止工作。控制电路电源电压为12V，定值电阻的阻值为40Ω，电磁铁线圈电阻不计，轿厢内底面压力传感器力敏电阻的阻值与它所受压力F的关系如图丙所示。 （1）闭合时，电磁铁的上端为___________极。 （2）求该电梯能承载的最大物重是多少N？ （3）求正常工作的电动机拉动承载最大物重的轿厢向上匀速运动时的速度是多少？ 电动机参数 额定电压 220v 额定功率 15KW 效率 80% 表丁 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$