2025年中考物理一轮复习实验专题练习 专题三十八 探究磁场对电流的作用

2025年中考物理一轮复习实验专题练习 专题三十八 探究磁场对电流的作用 一、实验探究题 1．实验小组的同学们进行有关电磁现象的实验。 （1）用图甲所示装置验证电流可以产生磁场。开关闭合前，小磁针静止时指向与导线平行。闭合开关，观察到的现象，说明电流可以产生磁场。 （2）在如图乙所示实验中，闭合开关后，观察到导轨上的铜棒ab开始运动，这说明磁场对放入其中的通电导体有。 （3）在如图丙所示实验中，闭合开关，保持水平放置的蹄形磁体不动，当位于磁体N、S极之间的导体AB沿上下方向运动时，灵敏电流计指针不发生偏转；当导体AB沿水平方向运动时，灵敏电流计的指针发生偏转。这说明闭合电路的一部分导体在磁场中做时，导体中就有感应电流产生。 2．在研究“磁场对通电导体的作用”实验中。 （1）利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入　 　，根据该原理可制成　 　； （2）①在乙图中，通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力F2的方向是　 　，F1与F2　 　（选填“是”或“不是”）一对平衡力； ②要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装　 　，自动改变线圈中电流方向。 3．在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中，小明设计了如图所示的电路，导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。 （1）磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是 　 　（选填“磁场”或“磁感线”）； （2）闭合开关前，导体棒ab静止，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对 　 　有力的作用； （3）如果同时改变磁场方向和电流方向，　 　（选填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。 4．在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明用导线在固定的接线柱MN下悬挂一根较轻的金属棒ab，然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里，如图甲所示。 （1）在做实验前，为了排除其他因素的干扰，应选择 　 　（选填“铁”或“铝”）棒为好； （2）在（1）中提供的金属棒中，选择合适金属棒ab进行实验，看到金属棒ab稳定时如图乙所示，这说明通电导体在磁场中受到　 　的作用；在探究导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的关系时，小明先仅对调磁极位置，观察到金属棒ab稳定时如图丙所示，由此可知通电导线在磁场中受力的方向与　 　方向有关。然后小明保持图甲中的磁极位置不动，将金属棒ab两端对调后接入电路，发现金属棒ab的摆动方向依然如图乙所示，由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。你认为小明的做法错在哪里？　 　； （3）小明进一步猜想：在同一磁场中，磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关呢？为此小明决定在图丙所示的实验基础上，在电路中串入电流表（已知铜的密度均大于铁和铝的密度）来改变电路中的电流，进行对比实验。 ①实验过程中，小明应根据 　 　（选填“电流表的示数”或“导线摆动角度”）来推断通电导线在磁场中的受力大小； ②闭合开关，小明发现铜棒稳定时的位置都如图丁所示，与丙图实验现象相比，小明得出结论：“在同一磁场中，通过导线的电流越大，磁场对导线的作用力就越小”。小明的这种说法是 　 　（选填“正确”或“错误”）的，理由是 　 　。 5．如图甲所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB，导线的两端跟微型电流计连接。 （1）让导线在磁场中静止，换用更强的永磁体，微型电流计的指针不偏转；将导线AB换成匝数很多的线圈，在磁场中静止，微型电流计的指针　 　（选填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”）； （2）使导线AB在磁场中水平向右运动，观察到微型电流计的指针如图乙所示，使AB在磁场中水平向左运动，微型电流计的指针会向　 　（选填“左”或“右”）偏转； （3）如图所示的实例中应用到上述实验原理的是　 　（实例名称）。 6．为了“探究通过磁场获得电流的条件”，小乐设计了如图所示的装置，主要器材有：铁架台、U形磁体、灵敏电流计、金属杆（金属杆用细导线连接并悬挂于铁架台上）、开关及导线若干。 （1）图中金属杆、灵敏电流计及开关的连接方式是　 　联； （2）小乐安装好器材，便开始观察灵敏电流计，结果发现指针没有发生偏转，说明电路中　 　（选填“有”或“无”）电流产生，出现这个问题最有可能是因为　 　造成的； （3）解决（2）中的问题后，小乐再次观察灵敏电流计，发现指针还是没有发生偏转，于是他晃动金属杆，发现灵敏电流计的指针发生了摆动，则表明电路中有了　 　通过，此时　 　就相当于电路中的电源； （4）经历了（2）、（3）的探究，小乐便得出了通过磁场获得电流的条件：①有一个闭合的电路；②电路的一部分导体要在磁场中运动。对于他的结论，你认为哪一条还不够准确？　 　（选填“①”或“②”）。要使结论准确，你应该怎样做：　 　； （5）在对实验进行完善后，实验观察到的现象如下表所示： 实验序号 磁体（磁极）放置方式 导体ab运动情况 电流计指针偏转情况 1 上N下S 静止 不偏转 2 竖直向上运动 不偏转 3 竖直向下运动 不偏转 4 上N下S 向左运动 向右偏转 5 向右运动 向左偏转 6 上S下N 向左运动 向左偏转 7 向右运动 向右偏转 比较第4、5（或6、7）次实验可以得出　 　； （6）若小乐在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁（导体ab不动），则灵敏电流计的指针　 　（选填“会”或“不会”）偏转； （7）在此实验过程中，能量转化情况是　 　。利用这一原理，人们在生产、生活中制成了　 　。 7．如图，将导体棒的两端用细导线与灵敏电流计相连，并将导体棒用绝缘细线悬挂起来放在蹄形磁体的磁场中，探究“产生感应电流的条件”。 （1）闭合开关，若导体上下移动，灵敏电流计的指针不偏转；当导体棒向左运动时，灵敏电流计的指针向右偏转；当导体棒向右运动时，灵敏电流计的指针向　 　偏转，说明　 　方向与导体运动方向有关； （2）将蹄形磁体的南北极对调。闭合开关，使导体带向左运动，此时灵敏电流计的指针向　 　（选填“左”或“右”）偏转； （3）根据实验现象，得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做　 　运动，导体中会产生感应电流； （4）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中　 　（选填“有”或“无”）感应电流产生； （5）如果将灵敏电流计换成　 　（选填“用电器”或“电源”），可以探究磁场对通电导体的作用。 8．小组同学用如图所示的装置来探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。 （1）实验中是通过观察　 　来判断电路中是否有感应电流的。 （2）保持磁铁不动，闭合开关后，进行了如下操作： 步骤一：导体水平向右运动，电流计指针发生偏转； 步骤二：导体水平向左运动，电流计指针发生偏转； 步骤三：导体竖直上下运动，电流计指针不发生偏转。 综合上述现象，可得出感应电流产生的条件是：闭合电路中　 　。 （3）在进行交流评价时，某些同学提出实验操作过程中实验现象不是很明显，请你提出一条改进的措施　 　。（从实验装置或操作过程方面说出一条即可） （4）若将实验装置中的电流计换成电源，还可以进行的实验是　 　。 9．利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。 （1）应在从M、N之间接入　 　（选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的　 　（选填“铁棒”或“铝棒”）； （2）如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极。通电后cd段导线受磁场力的方向与ab段导线所受磁场力的方向　 　（相同/相反），其理由是：磁场方向相同，　 　。这两个力　 　（选填“是”或“不是”）一对平衡力； （3）如图丙，小明自制了一个电动机，将线圈漆包线两端的漆一端全刮，另一端刮半周，这种方法刮漆，使线圈在平衡位置附近时会　 　（选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”）； （4）实验室中的直流电动机模型，如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是　 　。 10． 在探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中，小明用绝缘细线将矩形线框悬挂起来，使它的底边AB水平置于蹄形磁体的磁场中，并把线框的两端用导线与灵敏电流计、开关连接起来，如图所示。他闭合开关后，进行了多次实验，观察并记录灵敏电流计的指针偏转情况如下表所示。请回答下列问题： 实验序号 磁感线的方向 导体AB的运动情况 灵敏电流计指针的偏转情况 1 竖直向下 竖直上下运动 不偏转 2 水平左右运动 偏转 3 斜向左右运动 偏转 （1）根据实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做　 　运动时，电路中会产生感应电流； （2）小明在实验过程中，还发现AB向右运动时，灵敏电流计的指针向左偏转；AB向左运动时，灵敏电流计的指针向右偏转。由此可知：感应电流的方向与　 　有关； （3）从能量角度分析，AB在磁场中运动时产生感应电流，是　 　能转化为电能的过程。 11．在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，小烨将蹄形磁体放在水平桌面上，将导体棒悬挂在蹄形磁体的两磁极之间，按如图所示将导体棒、开关和灵敏电流计连接起来。已知电路器件均完好。 （1）闭合开关，小烨发现在导体棒运动过程中，电流计的指针未发生明显偏转，原因可能是　 　；（选填选项前的字母，有不止一个正确选项） A．导体棒在蹄形磁体中沿竖直方向运动 B．蹄形磁体的磁性太弱 C．导体棒水平运动速度太小 D．导体棒材质不是硬磁体 （2）让导体棒在磁场中水平向左运动时，观察到灵敏电流表的指针向右偏转；让导体棒在磁场中水平向右运动时观察到灵敏电流表的指针向左偏转。通过这一现象，可得出感应电流的方向与　 　方向有关； （3）阿舟想利用上述装置探究“磁场对通电导线的作用”，需要将灵敏电流表换成　 　进行实验。 12．利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。 （1）应在、之间接入　 　（选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的　 　（选填“铁棒”或“铝棒”）； （2）如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体极水平指向极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的。通电后若段导线受磁场力的方向为竖直向下，则段导线所受磁场力的方向是竖直向上，这两个力 　 　（选填“是”或“不是”）一对平衡力； （3）小明自制了一个电动机，将线圈漆包线两端的漆全部刮去后，用导电支架托住，放入磁场中。闭合开关，发现线圈不能持续转动，只能在平衡位置附近摆动。为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是下列哪两种　 　 。 A.两侧全刮 B.一侧全刮，另一侧刮半周 C.两侧均刮上半周 D.一侧刮上半周，一侧刮下半周 13．某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线两端跟电流表连接组成闭合回路。 （1）保持导体ab运动情况不变，仅将磁体N、S极对调，是为了探究感应电流方向与　 　的关系；图乙中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，会产生感应电流的是　 　（填标号）； （2）若将图甲中的电流表换成　 　，可以用来研究电动机的工作原理，扬声器也是此原理的应用，如图丙所示，若此时图中上面的接线柱电流方向为电流流入，下面的接线柱电流方向为电流流出，此时通电线圈左侧的磁极为　 　极（填“N”或“S”）。 14．皓皓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”，他将实验中观察到的现象记录在下表中。 次数 开关 磁场方向 导体AB的方向 电流表指针的偏转方向 1 断开 上N下S 向右运动 不偏转 2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转 3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转 4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转 5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转 6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转 7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转 （1）分析得出：　 　电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流； （2）由第4、5两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，电路中　 　（填“会”或“不会”）产生感应电流； （3）比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与　 　有关； （4）比较实验　 　可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关； （5）这个现象在生产和生活中的重要应用是　 　（选填“电磁铁”、“发电机”或“电动机”）； （6）皓皓将灵敏电流表换成完好的小灯泡，再做第6、7两次实验时小灯泡不亮，你认为最可能的原因是　 　。 答案 1．小磁针转动,力的作用,切割磁感线运动 2．电源；电动机；竖直向上；不是；换向器 3．磁场；通电导体；不能 4．铝；力；磁场；没有改变铝棒中电流方向；导线摆动的角度；错误；铜棒的质量和原先的金属棒不同 5．不偏转；右；动圈式话筒 6．（1）串 （2）无；没有闭合开关 （3）电流；金属杆 （4）②；分别使导体棒在磁场中沿不同方向运动，比较切割磁感线和不切割磁感线时是否都能获得感应电流 （5）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中感应电流的方向与导体的运动方向有关 （6）会 （7）机械能转化为电能；发电机 7．（1）左；感应电流 （2）左 （3）切割磁感线 （4）有 （5）电源 8．（1）电流计指针是否偏转 （2）部分导体做切割磁感线运动 （3）换用磁性更强的磁体进行实验 （4）探究磁场对电流的作用 9．电源；铝棒；相反；电流方向相反；不是；切断线圈中的电流；电流太小 10．（1）切割磁感线 （2）导体切割磁感线的方向 （3）机械 11．BC；导体运动的方向；电源 12．电源；铝棒；不是；BC 13．磁场方向；CD；电源；S 14．闭合；不会；导体切割磁感线运动方向；2和6（或3和7）；发电机；产生的感应电流太小 学科网（北京）股份有限公司 $$