内容正文:
电与磁
一.选择题(共11题)
1.(2021•河北)如图所示是探究电磁感应的实验装置。关于电磁感应现象,下列说法正确的是( )
A.奥斯特发现了电磁感应现象
B.利用电磁感应现象制作了电动机
C.导线在磁场中沿不同方向运动,导线中都会有感应电流产生
D.如果磁感线和切割磁感线方向都变得相反,导线中感应电流的方向不发生改变
2.(2021•天津)利用如图所示实验揭示的原理,可制成( )
A.发电机 B.电动机
C.电磁铁 D.电磁继电器
3.(2024•南通)小明按人类对磁的认识历程,对“电磁转换”一章知识进行梳理,图中对应位置的内容填写正确的是( )
A.赫兹 B.电动机
C.电磁起重机 D.电磁感应现象
4.(2024•淮安)如图所示,将一闭合铜环置于线圈上且使铁芯穿过其中,闭合开关S的瞬间,因铜环中产生感应电流,铜环会立刻向上跳起。若将铜环换成下列环,闭合开关S,也能向上跳起的是( )
A.闭合塑料环 B.未闭合铁环
C.闭合铝环 D.未闭合橡胶环
5.(2023•河南)如图是小聪设计的一款小制作,圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈。有风吹过时,扇叶带动线圈转动,可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是( )
A.电风扇 B.电熨斗 C.发电机 D.汽油机
6.(2024•乐山)下列四幅图中,探究“磁场对通电导线的作用”的是( )
A.
B.
C.
D.
7.(2024•宿迁)2024年5月1日,我国第三艘航空母舰福建舰首次海试。将搭载自主研发的电磁弹射系统,是利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞的。下列图示与此原理相同的是( )
A. B.
C. D.
8.(2023•河北)如图所示,用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布,用乙装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
B.改变通电螺线管中电流方向,小磁针N极指向不变
C.匝数一定时,通入的电流越小,电磁铁的磁性越强
D.电流一定时,减少铁钉上线圈的匝数,电磁铁的磁性强弱不变
9.(2023•天津)党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养,组织科技创新大赛,小明在比赛中制作了水位自动报警器,原理图如图所示。当水位达到金属块A时(一般的水都能导电),则( )
A.两灯都亮 B.两灯都不亮
C.只有绿灯亮 D.只有红灯亮
10.(2024•巴中)如图所示超市出口处装有报警器,它由防盗天线、检测门、检测器等构成。结账时贴在商品上的磁性标签会被消磁,若磁性标签未被消磁,通过检测门时,检测器就会检测到标签上的磁性而产生感应电流触发电路报警。下列选项中与报警器工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
11.(2024•德州)如图为一种无链条电动自行车,它结合了人体动力和电池动力,骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能,补充在锂电池内,之后通过锂电池驱动后轮前行,下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是( )
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
二.多选题(共4小题)
(多选)12.(2020•河北)关于电与磁,下列说法正确的是( )
A.奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场
B.磁场看不见、摸不着,但它是客观存在的
C.改变通过电磁铁的电流方向可以改变电磁铁磁性的强弱
D.闭合电路的部分导体在磁场中运动时,电路中就会产生感应电流
(多选)13.(2024•日照)下列四幅图的解释,正确的是( )
A.甲图安检员手中的金属探测仪靠近金属制品会报警,是电磁感应现象
B.乙图中对着话筒说话,能把声音传到扬声器,是电流的磁效应
C.丙图中的电磁起重机通电后能吸引金属材料,与发电机的原理相同
D.丁图中的电路通电后,导体棒会沿导轨滑动,与电动机的原理相同
(多选)14.(2024•河北)对如图所示的实验或装置,分析正确的是( )
A.甲:动圈式话筒的工作原理是“磁生电”
B.乙:只有铁屑分布较多的地方才有磁场
C.丙:接通电源,导体ab会受到磁场的作用力
D.丁:根据电流方向,可判定螺线管的上端为N极
(多选)15.(2024•河南)如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化;R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警。下列判断正确的是( )
A.R1的阻值随温度的升高而增大
B.温度升高过程中,电磁铁磁性增强
C.若要调低报警温度,可将R2的阻值调大
D.若控制电路电源电压降低,报警温度将升高
三.填空题(共3题)
16.(2024•徐州)如图所示是自制交流发电机模型。风车转动,线圈在磁场中做 磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,电流方向与 方向和导体运动方向有关。如果把小量程电流表换成电池,把模型当作电动机,此时线圈 (填“能”或“不能”)持续转动。
17.(2022•天津)如图所示,通电螺线管的a端相当于条形磁体的 极;若螺线管中的电流增大,它的磁性会 。
18.(2024•天津)小明学习了“电与磁”后,绘制了部分知识的思维导图,如图所示。请写出其中的空缺内容:① ;② 。
四.作图题(共3题)
19.(2024•宿迁)如图所示,根据电流方向,请在虚线框内标出通电螺线管和小磁针静止时的磁极。
20.(2024•镇江)请根据图中电流方向,在虚线框内分别标出通电螺线管磁极的极性和静止小磁针的磁极名称。
21.(2024•乐山)如图所示,闭合开关S后,位于螺线管右侧的小磁针N极顺时针旋转90°。请在对应括号中标出电源的“+”、“﹣”极和通电螺线管左侧的极性。
五.实验探究题(共4题)
22.(2024•济南)小红在学习了中磁感应的知识后,用如图所示的装置重新做了“怎样产生感应电流”的实验。
(1)她发现,如果开关处于 状态,无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针均不偏转,这说明闭合电路是产生感应电流的必要条件。
(2)如图所示,电路闭合后,下列实验操作能使灵敏电流计指针发生偏转的是 。
A.磁体不动,导体棒水平向右运动;
B.磁体不动,导体棒向斜上方运动;
C.导体棒不动,磁体竖直向下运动;
D.导体棒不动,磁体水平向左运动。
(3)小红在实验中有了新的思考:如果把灵敏电流计换成 ,就能继续探究磁场对通电导体的作用了。
23.(2024•青岛)小明用如图所示的装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)比较 两图可知,产生感应电流时电路应闭合;
(2)比较 两图可知,产生感应电流时导体要在磁场中做切割磁感线运动;
(3)比较乙、丁两图可知,感应电流的方向与 方向有关。
24.(2022•河南)在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中:
(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑分布无明显变化,这时需 纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似。
(2)用小磁针探究磁场方向时,发现小磁针没有标N、S极,请写出一种判断小磁针N、S极的做法: 。
(3)对调螺线管所接电源正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 有关。
25.(2022•河北)如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)实验时,小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。
(2)小明进行了如图乙所示的5次操作,其中能产生感应电流的是 (选填所有符合要求的操作序号)。
(3)完成实验后,小明认为实验现象不太明显,请你提出一条改进措施: 。
(4)利用“磁生电”工作的装置有 (选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”)。
电与磁
参考答案与试题解析
一.选择题(共11题)
1.解:A、奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,故A错误;
B、人们利用电磁感应现象制作了发电机,故B错误;
C、导线在磁场中只有做切割磁感线运动时,导线才会有感应电流产生,故C错误;
D、感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关,如果磁感线和切割磁感线方向都变得相反,则导线中感应电流的方向不发生改变,故D正确。
故选:D。
2.解:由图可知,当闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这是电磁感应现象,发电机是利用该原理制成的;电动机根据通电导体在磁场中受力运动制造的;电磁继电器的主要部件是电磁铁,利用的是电流的磁效应,故A正确。
故选:A。
3.解:A、丹麦的物理学家奥斯特最早通过实验说明电流的周围存在磁场,即电流的磁效应,故A错误;
B、电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,不是电流的磁效应,故B错误;
C、电磁起重机的原理是电流的磁效应,不是磁场对电流的作用,故C错误;
D、发电机的原理是电磁感应现象,故D正确。
故选:D。
4.解:闭合开关的瞬间,通电螺线管产生磁场,根据电磁感应原理,铜环中产生感应电流,通电导体在磁场中受力,会向上跳起;根据电磁感应现象,产生感应电流的条件:①闭合电路;②一部分导体;③做切割磁感线运动。
A选项的塑料环、D选项的橡胶环均不是导体;
B、D选项中线圈均未闭合;
只有C选项满足上述条件;
故A、B、D错误,C正确。
故选:C。
5.解:装置A中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动,扇叶带动线圈在磁场中转动切割磁感线,会产生感应电流,使接入的LED灯发光,是利用电磁感应现象的原理工作的,说明磁能够产生电;在此过程中,机械能转化为电能;
A、电风扇的主要部件是电动机,原理是通电线圈在磁场中受力转动,故A错误;
B、电熨斗的原理是电流的热效应,故B错误;
C、发电机的原理是电磁感应现象,故C正确;
D、汽油机是内燃机,对外做功时将内能转化为机械能,故D错误。
故选:C。
6.解:A、图中是奥斯特实验,说明通电导线的周围存在着磁场,故A错误;
B、图示为电磁继电器,是利用电流的磁效应工作的,故B错误;
C、闭合开关电路接通,通电导体会在磁场中受到力的作用而运动,是探究磁场对通电导线的作用的实验,故C正确;
D、若金属棒左右切割磁感线运动,此时电路中就会产生电流,是研究电磁感应实验装置,这是发电机的原理,故D错误。
故选:C。
7.解:由题知,电磁弹射系统的原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
A、图示装置是探究通电导线周围存在磁场,即电流的磁效应的实验装置,故A不符合题意;
B、图示装置是演示通电导体在磁场中受到力的作用的实验装置,故B符合题意;
C、图示装置是演示电磁感应的实验装置,故C不符合题意;
D、图示装置是探究电磁铁磁性强弱的实验装置,电磁铁属于电流磁效应的应用,故D不符合题意。
故选:B。
8.解:AB.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,磁场的方向与电流的方向有关,改变通电螺线管中电流方向,小磁针N极指向会发生改变,故A正确、B错误;
CD.匝数一定时,通入的电流越小,电磁铁的磁性越弱,电流一定时,减少铁钉上线圈的匝数,电磁铁的磁性变弱,故CD错误。
故选:A。
9.解:当水位到达金属块A时,左端的控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,使红灯电路接通,红灯亮。
故选:D。
10.解:由“未消磁通过检测门,检测器就会检测到标签上的磁性而触发电路报警”可知,该过程中有感应电流产生,所以该报警器的工作原理是电磁感应现象;
A、该实验是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验,故A不符合题意;
B、该实验是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,是电流的磁效应,故B不符合题意;
C、该装置中有电源,通电导体在磁场中受力而运动,反映了电动机的工作原理,故C不符合题意;
D、该实验中无电源,是探究电磁感应现象的实验,与题中报警器的工作原理相同,故D符合题意;
故选:D。
11.解:人体动力是将机械能转换为电能,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,是电磁感应现象,
电池动力是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的,将电能转换为机械能;
①、图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,是电磁感应现象,故①符合题意;
②、图中是奥斯特实验,证明了电流周围可以产生磁场,与电动机的原理不同,故②不符合题意。
③、图中是探究通电螺线管的磁场,是电流的磁效应,与电动机的原理不同,故③不符合题意;
④、图中有电源,通电导体在磁场中受力会发生运动,是电动机的原理,故④符合题意;
故选:B。
二.多选题(共4题)
12.解:A、奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场,故选项正确。
B、磁场看不见,摸不得,但是它是客观存在的,故选项正确。
C、改变通过电磁铁的电流方向可以改变电磁铁磁极,故选项错误。
D、闭合电路的部分导体只有在磁场中做切割磁感线运动时,电路中才会产生感应电流,故选项错误。
故选:AB。
13.解:A、金属探测仪靠近金属物体时,会产生感应电流,发出报警信号,金属探测仪的原理是电磁感应,故A正确;
B、话筒运用的是电磁感应的原理,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生的感应电流,是电磁感应现象,故B错误;
C、电磁起重机的主要部件是电磁铁,是利用电流的磁效应工作的,而发电机是利用电磁感应原理制成的,故C错误;
D、闭合开关,通电导体在磁场中受到力的作用,导体会运动,与电动机的原理相同,故D正确。
故选:AD。
14.解:
A、动圈式话筒工作时把声信号转化为电信号,工作原理是电磁感应现象(磁生电),故A正确;
B、磁场存在于磁体周围的空间,铁屑分布较多的地方磁场较强,故B错误;
C、导体ab在磁场中,接通电源后,通电导体ab在磁场中会受到力的作用,故C正确;
D、电流从通电螺线管的上端流入,下端流出,根据安培定则可以判断通电螺线管的上端是N极,下端是S极,故D正确。
故选:ACD。
15.解:A、R1的阻值随温度的升高而减小,因为当R1阻值减小时,R总变小,I=变大,蜂鸣器响,故A错误;
B、温度升高过程中,R1变小,电流变大电磁铁磁性增强,吸附衔铁,蜂鸣器响,故B正确;
C、若要调低电阻温度,R1阻值将变大,R总不变,则R2将变小,故C错误;
D、若控制电路电源电压降低,保证电流不变,则R总变小,报警温度升高,故D正确。
故选:BD。
三.填空题(共3题)
16.解:风车转动,线圈在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流;感应电流方向与磁场方向和导体运动方向有关;
若将图中小量程电流表换成电池,则无风吹时,由于通电线圈处在磁场中故而受力转动,但线圈转动至平衡位置因线圈两端的绝缘漆全部刮掉,无法改变线圈中的电流从而不能持续转动下去。
故答案为:切割;磁场;不能。
17.解:如图所示,电流从右侧流入,左侧流出,用右手握住螺线管,四指所指的方向为电流的方向,大拇指指向螺线管的左端即a端相对于条形磁体的N极,所以通电螺线管a端相当于条形磁铁的北极;
螺线管中的的磁性强弱与电流大小有关,电流越大磁性越强,若螺线管中的电流增大,它的磁性会增强。
故答案为:N(北);增强。
18.解:电磁铁是利用电流的磁效应制成的;发电机是利用电磁感应现象制成的。
故答案为:磁;发电机。
四.作图题(共3题)
19.解:根据电流从左侧流入,由安培定则知,左侧为N极,右侧为S极,右侧吸引小磁针的N极,故小磁针右侧为N极。如图所示:
20.解:电流从左边流入,由右手螺旋定则得出通电螺线管的左端为N极,右端为S极,由磁极间的相互作用规律得出小磁针的左端为N极,右端为S极,如图所示:
21.解:已知开关闭合后,位于螺线管右侧的小磁针顺时针旋转90°.根据磁极间的相互作用可知,螺线管左端为S极,右端为N极,由右手螺旋定则可得,电流由左侧流入,故电源左侧为正极,右侧为负极;如图所示:
故答案为:。
五.实验探究题(共4题)
22.解:(1)如果开关处于断开状态,无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动,电路中都不会产生感应电流,灵敏电流计指针均不偏转,由此可知,闭合电路是产生感应电流的必要条件。
(2)A.磁体不动,导体棒水平向右运动,导体棒做切割磁感线运动,会产生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转,故A正确;
B.磁体不动,导体棒向斜上方运动,导体棒做切割磁感线运动,会产生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转,故B正确;
C.导体棒不动,磁体竖直向下运动,导体棒没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,灵敏电流计指针不发生偏转,故C错误;
D.导体棒不动,磁体水平向左运动,导体棒做切割磁感线运动,会产生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转,故D正确;
故选:ABD;
(3)如果将灵敏电流计换成电源,电路有电流,有磁体,可以探究通电导体在磁场中受力情况。
故答案为:(1)断开;(2)ABD;(3)电源。
23.解:(1)甲、乙两图磁场方向相同,都是电路中的一部分导体都切割磁感线运动,乙图中电路是闭合电路,电流表的发生偏转,说明电路中产生了感应电流,甲图中电路是断开的,电流表的指针没有偏转,说明电路中没有产生感应电流,由此可知,产生感应电流的一个条件是电路应闭合;
(2)要得出产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动,两次实验就要一次实验导体在磁场中做切割磁感线运动,一次实验导体在磁场中不做切割磁感线运动,由此比较可以确定要选用乙图和丙图;
(3)图乙N极在上,导体向左运动,电流计的指针向右偏转;图丁导体运动方向不变,改变了磁场的方向,使S极在上,电流计的指针向左偏转,所以可以看出感应电流的方向与磁场(或磁感线)的方向有关。
故答案为:(1)甲、乙;(2)乙、丙;(3)磁场。
24.解:(1)周围铁屑会被磁化,但由于其与纸板的摩擦力太大,它不能自己转动,因此实验中可以轻敲纸板减小铁屑与纸板的摩擦,使铁屑受到磁场的作用力而有规律地排列;
由图中铁屑排列形状可知,通电螺线管外部磁场与条形磁体相似;
(2)将小磁针水平放置在水平桌面上,待其静止时,指向北的一端为N极,指南的一端为S极;
(3)对调螺线管所接电源正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
故答案为:(1)轻敲;条形;(2)将小磁针水平放置在水平桌面上,待其静止时,指向北的一端为N极,指南的一端为S极;(3)方向。
25.解:
(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,这用到了转换法;
(2)①当导体AB水平向右运动时,会切割磁感线,产生感应电流;
②当导体AB竖直向上运动时,不会切割磁感线,不会产生感应电流;
③当导体AB斜向上运动时,会切割磁感线,产生感应电流;
④磁体水平向左运动时,会切割磁感线,产生感应电流;
⑤磁体竖直向上运动时,不会切割磁感线,不会产生感应电流;
综合分析会产生感应电流的是:①③④;
(3)实验现象不太明显,说明感应电流太小,故需要增大感应电流;增大感应电流的方法:①换一个磁性更强的磁体;②加快导体AB切割磁感线的运动速度;③将导体AB换成多匝线圈;
(4)扬声器是把电信号转化为声信号,利用通电导体在磁场中受力原理;电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁,利用电流的磁效应;动圈式话筒是把声信号转变成电信号的,声信号的振动带动线圈在磁场中振动,产生电流,是电磁感应原理。
故答案为:(1)灵敏电流计的指针是否偏转;(2)①③④;(3)换一个磁性更强的磁体;(4)动圈式话筒。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/11/19 15:14:14;用户:物理窦老师;邮箱:15022073490;学号:19147021
第1页(共1页)
学科网(北京)股份有限公司
$$