内容正文:
专题05 电与磁
【题型1 磁性、磁体的概念及分类】 1
【题型2 磁极间的相互作用规律】 3
【题型3 磁感线和磁场】 5
【题型4 奥斯特实验】 8
【题型5 探究通电螺线管的磁场特点】 10
【题型6 影响电磁铁磁性强弱的因素】 13
【题型7 探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验】 15
【题型8 影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素】 18
【题型9 电动机的工作原理】 20
【题型10 电磁感应现象】 23
【题型11 产生感应电流的条件】 26
【题型12 发电机的构造和工作原理】 29
【题型13 动圈式话筒的工作原理】 32
【题型14 电与磁相关作图】 34
【题型1 磁性、磁体的概念及分类】
1.(2024·山东青岛·一模)如图所示,生活中有许多奇妙的“吸引”现象。下列说法正确的是( )
A.甲图中的“吸引”现象,说明物体间存在相互作用的引力
B.乙图中的“吸引”现象,利用的是大气压强的作用
C.丙图中的“吸引”现象,是由磁力形成的
D.丁图中的“吸引”现象,利用的是棋盘对棋子的支持力
【答案】B
【详解】A.带电体具有吸引轻小物体的性质,甲图中的气球带了电,因此会出现“吸引”头发的现象,故A错误;
B.玻璃瓶内的空气被加热后再冷却时,杯内气压低于杯外气压,在外界大气压的作用下,鸡蛋被吸入杯中,故B正确;
C.把两个铅柱削平、压紧后能够吊住大钩码,这个现象说明分子之间存在相互作用的引力,故C错误;
D.图中棋子是由磁铁做成的,而棋盘是由磁性物质做成的,因此棋盘对棋子有磁力的作用,故D错误。
故选B。
2.(2024·山东淄博·一模)下列现象中,“吸”的物理原理与胶头滴管“吸”取药液相同的是( )
A.拔火罐时玻璃罐“吸”在皮肤上
B.穿在身上的化纤衣服容易“吸”灰尘
C.磁铁可以“吸”引钉子、大头针等铁制品
D.两块铅块“吸”在一起
【答案】A
【详解】胶头滴管“吸”取药液是利用大气压将药液压入胶头滴管的。
A.拔火罐时玻璃罐内空气温度降低后气压减小,在外界大气压作用下玻璃罐被“吸”在皮肤上,故A符合题意;
B.穿在身上的化纤衣服容易“吸”灰尘,是化纤衣服摩擦后带电,带电体能够吸引轻小物体,故B不符合题意;
C.磁铁可以“吸”引钉子、大头针等铁制品,是由于磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,故C不符合题意;
D.两块铅块用力挤压后“吸”在一起,是由于分子引力的作用,故D不符合题意。
故选A。
3.(2024·山东烟台·一模)在化学实验中,常用胶头滴管吸取药液,下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.磁铁可以“吸”引钉子、大头针等铁制品
B.穿在身上的化纤衣服容易“吸“灰尘
C.拔火罐时玻璃罐“吸”在皮肤上
D.正在高速行驶“奥林匹克”号轮船把与它并排行驶的小得多的铁甲巡洋舰“豪克”“吸”了过去
【答案】C
【详解】胶头滴管吸取药液,原理是大气压强;
A. 磁铁可以“吸”引钉子、大头针等铁制品,是因为磁铁可以吸引铁、钴、镍等物质,与胶头滴管吸取药液原理不同,故A错误;
B. 穿在身上的化纤衣服容易“吸“灰尘,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质,与胶头滴管吸取药液原理不同,故B错误;
C. 拔火罐时玻璃罐“吸”在皮肤上,是因为大气压强,与胶头滴管吸取药液原理相同,故C正确;
D. 正在高速行驶“奥林匹克”号轮船把与它并排行驶的小得多的铁甲巡洋舰“豪克”“吸”了过去,是因为在气体和液体中流速越大的位置压强越小,与胶头滴管吸取药液原理不同,故D错误;
故选C。
4.(2024·山东泰安·二模)与众不同的“磁力杯盖”,采用了双色磁弹球翻转开关设计,只需轻轻拨动磁弹球变色(磁弹球变为金色),原来被吸在杯盖上的茶仓与就会与杯盖断开,茶仓就会坠落入水,开始泡茶。在杯盖上有个磁性很强的小球,利用磁体吸引 、钴、镍的性质实现吸引茶仓。
【答案】铁
【详解】根据磁性的定义可知,磁体吸引的物质是铁钴镍等物质。所以利用磁体这个特点可以实现吸引茶仓。
【题型2 磁极间的相互作用规律】
5.(2024·山东淄博·一模)如图所示是工厂或饭店房顶安装的无动力风帽,其凸起的球状体为涡轮,在自然风的推动下,能有效地将室内气体向外“吸”走。下列与它工作原理相同的是( )
A.吸盘式挂钩 B.燃气灶灶头
C.摩擦过的塑料梳子 D.磁体
【答案】B
【详解】由题可知,无动力风帽,在自然风的推动下,快速旋转使空气流速加快,由流体压强特点:流速越大的位置压强越小可知,风帽处气体的压强减小,从而使室内气体向外抽出;
A.吸盘式挂钩是将吸盘内气体排出,压强减小,利用大气压强使其紧贴墙面,故A不符合题意;
B.进口处煤气流速大,压强小于大气压,煤气和空气在大气压的作用下流向燃烧头,而煤气不会向空气中泄露。因此燃气灶灶头是利用流速与压强的关系,即流速越大的位置压强越小,故B符合题意;
C.摩擦过的塑料梳子因摩擦而带电,这是利用了摩擦起电吸引轻小物质的现象,故C不符合题意;
D.磁铁具有磁性,所以能吸附钉子,故D不符合题意。
故选B。
6.(2024·山东济南·一模)据《武经总要》记载,古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼,多次将指南鱼轻轻旋转,待静止后,观察到鱼尾总是指向南方。下列说法正确的是( )
A.鱼尾指向地磁南极
B.指南鱼的“N”应标注在鱼尾
C.指南鱼周围存在磁场和磁感线
D.若用磁体的N极靠近鱼尾,会相互吸引
【答案】D
【详解】A.地球是一个大的磁体,地球和指南鱼的磁场相互作用,鱼尾指向地磁北极,地理的南极,故A错误;
B.地磁场的南极在地球的北极附近,地磁场的北极在地球的南极附近,如图所示,指南鱼鱼尾指向南方,根据异名磁极相互吸引,指南鱼尾应标注“S”,故B错误;
C.指南鱼周围存在磁场,磁感线是为了描述磁场而画出的线,实际并不存在,故C错误;
D.异名磁极相互吸引,指南鱼的鱼尾是S极,若用磁体的N极靠近鱼尾,会相互吸引,故D正确。
故选D。
7.(23-24九年级上·山东济宁·期末)关于电和磁的知识,下列说法正确的是( )
A.磁场和磁感线都是磁体周围真实存在的一种物质
B.同种电荷相互吸引,同名磁极相互排斥
C.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,说明橡胶棒在摩擦过程中失去了正电荷
D.小磁针静止时极所指的方向为该点磁场的方向
【答案】D
【详解】A.磁体周围存在磁场,磁极间的相互作用,就是通过磁场发生的,磁场是磁体周围存在的一种特殊的物质,它是看不见的,但它是真实的客观存在,磁感线是为了形象直观地描述磁场而画出来的,不是真实的存在,故A错误;
B.同种电荷相互排斥,同名磁极相互排斥,故B错误;
C.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,说明橡胶棒在摩擦过程中得到了负电荷,故C错误;
D.在物理学中,把小磁针静止时极所指的方向规定为该点磁场的方向,故D正确。
故选D。
8.(2024·山东菏泽·一模)生活中,“吸”字表述的现象,其原因各不相同,用吸管“吸”饮料时,饮料是在 的作用下被“吸”入口中的。如图所示的双面擦玻璃器隔着玻璃紧紧“吸”在一起利用了 原理。
【答案】 大气压/大气压强 异名磁极互相吸引
【详解】[1]用吸管“吸”饮料时,吸管内空气变少,压强变小,小于外界大气压,饮料是在大气压的作用下被“吸”入口中的。
[2]同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,如图所示的双面擦玻璃器隔着玻璃紧紧“吸”在一起利用了异名磁极互相吸引原理。
9.(23-24九年级上·山东菏泽·期末)如图所示,在两个靠得较近的小车上分别放一块磁铁,同时松手后,甲车向左运动,乙车向右运动,这可以说明:力可以改变物体的 ;同名磁极相互 。
【答案】 运动状态 排斥
【详解】[1]两车原来是静止的,同时松手后,甲车向左运动,乙车向右运动,两车的运动状态发生了改变,故力可以改变物体的运动状态。
[2]由图可知,甲、乙两车上两磁体靠近的两端均为N极,故说明同名磁极互相排斥。
【题型3 磁感线和磁场】
10.(23-24九年级上·山东济宁·期末)下列说法正确的是( )
A.磁体周围的磁场是真实存在的
B.由可知,导体的电阻与它两端的电压成正比
C.磁场对放入其中的物体有力的作用
D.家庭电路中空气开关跳闸,一定发生了短路
【答案】A
【详解】A.磁体周围的磁场虽然看不到,但是它是真实存在的,磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用,为了描述磁场引入了磁感线这个理想化模型,故A正确,C错误;
B.导体的电阻由它自身的材料、长度、粗细决定,与它两端电压、通过它的电流无关,由可知,导体的电阻可以用它两端电压和通过它的电流算出来,故B错误;
C.磁场对放入其中的物体有力的作用
D.家庭电路中空气开关跳闸,可能是发生了短路,也可能是发生了过载,故D错误。
故选A。
11.(23-24九年级上·山东临沂·期末)关于磁场和磁感线,以下说法错误的是( )
A.磁体周围存在着磁场
B.磁体周围越靠近磁极的地方磁场越强
C.磁感线是磁场中真实存在的有方向的线
D.磁体外部的磁感线总是从N极到S极
【答案】C
【详解】A.磁体周围存在着看不见、摸不着的物质,这种物质是磁场,故A正确,不符合题意;
B.磁体磁性最强的部分为磁极,磁体周围越靠近磁极的地方磁场越强,故B正确,不符合题意;
C.磁感线是为了研究磁场方便而人为加上去的,不是真实存在的,故C错误,符合题意;
D.在磁体的外部,磁感线从磁体的 N极出来,回到磁体的S极,在磁体的内部,磁感线从磁体的 S极出来,回到磁体的N极,故D正确,不符合题意。
故选C。
12.(23-24九年级上·山东淄博·期末)小杜将条形磁体放在水平桌面上并在周围放置小磁针,小磁针的指向情况如图甲所示。将小磁针拿掉,在条形磁体上放玻璃板并均匀撒一层铁屑,轻轻敲打玻璃板,铁屑的分布情况如图乙所示。图丙是根据图甲和图乙的现象,用磁感线描述的条形磁体的磁场情况。下列说法错误的是( )
A.甲图中小磁针静止时,南极所指的方向为该点的磁场方向
B.甲图中小磁针受到力的作用,说明磁体周围有磁场
C.乙图探究的是条形磁体周围磁场的分布情况
D.丙图中的磁感线是为描述磁场引入的模型,不是真实存在的
【答案】A
【详解】A.甲图中小磁针静止时,北极所指的方向为该点的磁场方向,故A错误,符合题意;
B.甲图中小磁针受到力的作用,说明磁体周围有磁场,磁体的磁场发生相互作用,使磁针偏转,故B正确,不符合题意;
C.乙图用铁屑代替小磁针,铁屑磁化后受磁场的作用有序排列,探究的是条形磁体周围磁场的分布情况,故C正确,不符合题意;
D.丙图中,磁感线是为了形象地描述磁场引入的模型,磁感线不是真实存在的,故D正确,不符合题意。
故选A。
13.(22-23九年级上·山东菏泽·期末)如图所示,是条形磁体的磁场分布图,a、b是磁场中的两个点,关于该磁场,下列说法正确的是( )
A.磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
B.该条形磁体的右端为S极,左端为N极
C.将一小磁针置于b点,其静止时N极指向右侧
D.由于a点没有磁感线经过,所以a处的磁场比b处弱
【答案】A
【详解】A.磁感线是为了研究磁场的分布情况而引入的假想曲线,不是真实存在的,故A正确;
B.在磁体的外部,磁感线都是从N极出发,回到S极,所以由图知,该条形磁体的右端为N极,左端为S极,故B错误;
C.小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向,所以将一小磁针置于b点,其静止时N极指向左侧,故C错误;
D.磁体周围,越靠近两极的位置其磁感线越密集,磁场越强,所以a处的磁场比b处强,故D错误。
故选A。
14.(23-24九年级上·山东淄博·期末)磁体间力的作用是通过 发生的。如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,a点和b点磁场更强的是 点。若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其S极指向 处(选填“P”或“Q”)。
【答案】 磁场 b P
【详解】[1]磁场的性质是对于放入其中的磁体产生磁力的作用,因此磁体间力的作用是通过磁场产生的。
[2]由于磁感线越密的地方磁场就越强,故由题图可知,a点和b点磁场更强的是b点。
[3]根据图示的磁感线方向可知,b点的磁场方向指向Q,也就是小磁针静止在该点时北极所指的方向,即N极指向Q处,则小磁针的S极指向P处。
15.(2014·山东济南·中考真题)物理学中通过其效应对自然界中看不到的事物进行研究是物理学中一种重要的研究方法.例如,我们虽然看不到空气,但可以通过它运动产生的效应---树叶的摆动“观察到它的存在.在初中物理学习中,我们就是通过小灯泡是否发光来判断灯丝中是否有无 通过;通过小磁针是否偏转来判断某个空间是否存在 .
【答案】 电流; 磁场
【详解】看不见的事物,人们是通过某些“效应”去研究的,实际是物理的一种研究方法,它是转换法,电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时可通过电路中的灯泡是否发光去确定,采用的是转换法;
通过观察小磁针的偏转,来判断空间中是否存在磁场,采用的是转换法.
【题型4 奥斯特实验】
16.(23-24九年级上·山东聊城·期末)下列有关科学家的叙述不符合物理学史实的是( )
A.奥斯特发现了利用磁场产生电流的条件和规律
B.安培简便、清晰地描述了判断通电螺丝管两端极性的方法
C.焦耳提出了电流通过导体时产生热量的定律
D.沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极并不重合
【答案】A
【详解】A.丹麦物理学家奥斯特最早证实了电流的周围存在磁场,故A错误,符合题意;
B.1820年,安培在科学院的例会上做了一个小实验,他把螺线管水平悬挂起来,然后给螺线管通电,观察到通电螺旋管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,简便、清晰地描述了判断通电螺丝管两端极性的方法,故B正确,不符合题意;
C.英国物理学家焦耳发现了导体中的电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系--焦耳定律,故C正确,不符合题意;
D.地磁偏角最早于我国宋代沈括的《梦溪笔谈》中记载,说明沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极并不重合,故D正确,不符合题意。
故选A。
17.(23-24九年级上·山东临沂·期末)关于磁场和磁感线,下列判断错误的是( )
A.地磁场的N极在地理南极附近
B.在磁体和通电导线周围都存在磁场
C.磁体间的作用是通过磁感线发生的
D.奥斯特实验证明电流周围存在磁场
【答案】C
【详解】A.地磁场的南北极和地理南北极位置大致相反,但不重合,因此地磁场的N极在地理南极附近,故A正确,A不符合题意;
B. 在磁体周围存在磁场,通电导线周围也存在磁场,故B正确,B不符合题意;
C. 磁体间的作用是通过磁场发生的,磁感线是为了描述磁场假想的曲线。故C错误,C符合题意;
D.奥斯特利用在通电导体附近的小磁针发生偏转得到,电流周围存在磁场,故D正确,D不符合题意。
故选C。
18.(23-24九年级上·山东泰安·期末)关于电和磁,下列说法正确的是( )
A.法拉第用实验表明通电导体周围存在磁场
B.磁感线是由铁屑组成的
C.磁场中某一点的磁场方向是由放在这一点的小磁针的N 极决定的
D.指南针之所以能指示南北方向,是因为地球周围存在着磁场
【答案】D
【详解】A.奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场,故A错误;
B.磁感线不是真实存在的,是为了研究方便假想的一些有方向的曲线,故B错误;
C.把能够自由转动的小磁针放在磁场中某一点,静止时,小磁针的N极指向为该点的磁场方向,但不是由放在这一点的小磁针的N极决定的,故C错误;
D.指南针之所以能指示南北方向,是因为地球磁场的存在,故D正确。
故选D。
19.(23-24九年级上·山东济南·期末)(1)物理学中,对自然界中看不到的事物通过其效应进行研究,使现象变明显,是物理学中的一种重要方法,称为 。例如,我们虽然看不到空气,但可以通过它运动产生的效应——树叶的摆动“观察”到它的存在。在初中物理学习中,通过小磁针是否偏转来判断某个空间是否存在 ;
(2)为描述磁场,引入了磁感线这一物理模型。通过研究发现:通电直导线周围的磁感线的形状是 ;
(3)关于磁现象的研究,丹麦物理学家奥斯特功不可没,他曾经做过如图所示的实验。
比较甲、丙两图,得到的结论是 。奥斯特实验第一次把电和磁联系在一起,使得电磁学成为一门新学科发展起来。
【答案】 转换法 磁场 以导线为圆心排列的系列同心圆 电流周围的磁场方向与电流方向有关
【详解】(1)[1][2]对于看不见的事物,人们是通过某些“效应”去研究的,实际是物理的一种研究方法,它是转换法,把看不见的或现象不明显的转化成看得见的明显的现象去感知;在初中物理学习中,通过小磁针是否偏转来判断某个空间是否存在磁场,小磁针偏转,说明空间存在磁场。
(2)[3]丹麦物理学家奥斯特的发现,揭示了电与磁的联系,打开了电磁学领域的一扇大门,进一步的研究发现通电直导线周围的磁感线分布是以导线为圆心排列的系列同心圆。
(3)[4]比较甲丙实验可知,改变电流方向后,小磁针转动方向发生改变,实验得出结论:电流周围的磁场方向与电流方向有关。
20.(23-24九年级上·山东菏泽·期末)如图所示,在奥斯特实验中,通以从左向右的电流,俯视时小磁针逆时针旋转。若只改变电流方向,俯视时小磁针将 旋转;若只将小磁针放在该导线上方,俯视时小磁针将 旋转。
【答案】 顺时针 顺时针
【详解】[1][2]通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与电流方向有关,若只改变电流方向,磁场的方向发生改变,俯视时小磁针将顺时针旋转;若只将小磁针放在该导线上方,上方的磁场方向与下方磁场的方向相反,磁场的方向发生改变,俯视时小磁针将顺时针旋转。
【题型5 探究通电螺线管的磁场特点】
21.(23-24九年级上·山东济南·期末)小刚和小敏用一块安装在有机玻璃板上的螺线管,若干相同的小磁针、铁屑、电源、导线、滑动变阻器、开关等器材来探究通电螺线管周围的磁场。
(1)如图甲所示,小刚先选了一个小磁针观察,A端为小磁针的N极,当小磁针静止时,由于地磁场的作用,小磁针A端大致指向 方;
(2)然后小刚将电源、开关、滑动变阻器、螺线管用导线连接起来,取9个小磁针放到通电螺线管周围,闭合开关,调节滑动变阻器,直到小磁针发生明显的偏转如图乙所示。利用小磁针探究看不见、摸不着的磁场,这种方法在物理学中经常用到。在下列问题的研究中,也用到这一物理学方法的是 (选填序号);
A.用音叉击起水花显示发声物体的振动
B.用光线形象地描述光的传播路径与方向
C.通过木块被撞后运动的距离说明钢球的动能大小
D.通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因
(3)断开开关,拿掉小磁针,小敏又用铁屑均匀地洒满玻璃板,闭合开关后轻敲玻璃板观察到图丙中的现象,若用磁感线描述本次实验中通电螺线管的磁场,应是丁图中的 ;(选填“①”或“②”)
(4)分别说明用小磁针和铁屑来探究磁场的优点: 。
【答案】 北 AC ① 小磁针:可以确定磁场的方向;铁屑:可以更全面、细致的显示磁场的形状
【详解】(1)[1]受地磁场的作用,小磁针自由静止时,小磁针的N极大致指向北方,S极大致指向南方,因此小磁针A端大致指向北方。
(2)[2]利用小磁针探究看不见、摸不着的磁场,利用了转换法。
A.用音叉击起水花显示发声物体的振动,利用了转换法,故A符合题意;
B.用光线形象地描述光的传播路径与方向,利用了模型法,故B不符合题意;
C.通过木块被撞后运动的距离说明钢球的动能大小,利用了转换法,故C符合题意;
D.通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因,利用了类比法,故D不符合题意。
故选AC。
(3)[3]根据安培定则可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极,磁体周围的磁感线是从N极出来,回到S极的,所以若用磁感线描述本次实验中通电螺线管的磁场,应是图中的①。
(4)[4]小磁针探究磁场的优点:可以确定磁场的方向;铁屑探究磁场的优点:可以更全面、细致的显示磁场的形状。
22.(23-24九年级上·山东济南·期末)在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中:
(1)如图甲所示,在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀撤满铁屑,通电后,铁屑在磁场中能被 ,轻敲玻璃板,铁屑的分布情况如图乙,可知通电螺线管周围的磁场和 磁体的磁场相似;
(2)小明还想探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向是否有关,必须增加的器材是 ;
(3)为了进一步判断通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系,接下来的操作是 。
【答案】 磁化 条形 小磁针 将与螺线管相连的电源的正负极调换,观察小磁针指向
【详解】(1)[1][2] 通电后,铁屑在磁场中会被磁化,也带上磁性,相当于一个个小磁针;根据通电螺线管外部的铁屑分布情况可知:通电螺线管外部磁场与条形磁体相似,中间稀疏,磁场较弱,两端密集,磁场较强。
(2)[3] 探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向是否有关,可以将小磁针放在通电螺线管外部,小磁针静止时N极的指向就是该点处磁场的方向。
(3)[4] 要探究通电螺线管的极性与电流方向的关系,在其它因素不变的情况下,改变通过螺线管的电流方向,可将与螺线管相连的电源的正负极调换,观察小磁针的指向有无改变。
23.(23-24九年级上·山东临沂·期末)如图所示,小华在做“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验。
(1)在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撤满细铁屑,闭合开关后 (填写操作方法)玻璃板,细铁屑的排列如图甲所示。
(2)把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后小磁针N极指向如图乙所示,由图可知:在通电螺线管外部,磁感线是从 极出发,最后回到 极;由此可以判断:通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似。
(3)小华想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系,接下来的操作是 。
【答案】 轻敲 N S 条形 对调电源的正负极,观察小磁针的指向是否改变
【详解】(1)[1]磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用,在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒些细铁屑,通电后需要轻敲玻璃板,这样做的目的是克服摩擦力的影响,使细铁屑可以自由移动。
(2)[2][3]把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后小磁针N极指向如图乙所示,由图可知:在通电螺线管外部,磁感线是从N极出发,最后回到S极。
[4]由此可以判断:通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似。
(3)[5]小华想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系,应该改变电流方向,即对调电源的正负极,观察小磁针的指向是否改变。
【题型6 影响电磁铁磁性强弱的因素】
24.(23-24九年级上·山东临沂·期末)如图为电路中空气开关的原理图,P为电磁铁,Q为衔铁,S为开关。下列分析正确的是( )
A.手机充电器接入两孔插座后空气开关跳闸,一定是电路的总功率过大
B.若改变电流方向,则空气开关将不能正常工作
C.图乙中P的左端为N极
D.电流过大时,图乙中P的磁性增强,吸引Q向左偏转,弹簧拉起S切断电路
【答案】D
【详解】A.手机充电器的功率很小,接入两孔插座后空气开关跳闸,可能是短路引起的,故A错误;
B.电磁铁是利用电流的磁效应工作的,与电流方向无关,若改变电流方向,则空气开关将仍能正常工作,故B错误;
C.由图可知,电流从P的左端流入,右端流出,由安培定则可知,图乙中P的右端为N极,其左端为S极,故C错误;
D.电路中电流过大时,电磁铁P的磁性就会增强,则吸引衔铁Q的力变大,使衔铁转动,闸刀S在弹力的作用下自动开启,切断电路,起到保险作用,故D正确。
故选D。
25.(23-24九年级上·山东泰安·期末)如图GMR是一个巨磁电阻,其阻值随周围磁场强度的增强而减小。如图所示,当闭合开关S1和S2时,下列说法正确的是( )
①小磁针在开关闭合时向顺时针方向旋转
②当滑片P向左移时,电流表示数变大
③当滑片P向左移时,灯泡变亮
④当滑片P向右移时,电磁铁的磁性增强,GMR阻值变小
A.②③④ B.①②④ C.①和② D.①和④
【答案】C
【详解】①在开关闭合时,电流从螺线管的左端流入,根据安培定则可知,电磁铁的右端为N极,左端为S极,由磁极间的相互作用规律可知,小磁针将会顺时针旋转,故①正确;
②③闭合开关S1和S2,当滑片P向左移时,变阻器接入电路的电阻变小,由可知左侧电路中电流变大,电磁铁的磁性增强,巨磁电阻的阻值变小,右侧灯泡和巨磁电阻并联,电流表测量干路中的电流,由可知通过巨磁电阻的电流变大,由并联电路的特点可知通过灯泡的电流不变,灯泡的亮度不变,由并联电路电流的规律可知通过干路中的电流变大,即电流表的示数变大,故②正确,③错误;
④当滑片P向右移时,变阻器接入电路的电阻变大,由可知左侧电路中电流变小,电磁铁的磁性减弱,巨磁电阻GMR的阻值增大,故④错误。
故选C。
26.(23-24九年级上·山东聊城·期末)如图所示,闭合开关,当滑动变阻器的滑片从a端向b端滑动时,电流表示数 (选填“变大”、“不变”或“变小”),弹簧的长度 (选填“变长”、“不变”或“变短”)。
【答案】 变大 变长
【详解】[1][2]变阻器滑片向右移动时,它连入电路的阻值变小,电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,对铁块的吸引作用增强,铁块下降,弹簧长度变大。
27.(23-24九年级上·山东烟台·期末)科技发明小组的同学设计了由杠杆和电磁铁组合系统来升降高温密封罩的装置,如图所示。电磁铁的工作原理是电流的 效应,该现象最早由丹麦物理学家 发现的。若装置提不起来密封罩,则应将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)滑动。
【答案】 磁 奥斯特 左
【详解】[1][2]电磁铁的工作原理是通电导线周围存在磁场,即电流的磁效应;该现象是由奥斯特发现的。
[3]若杠杆提不起密封罩,则需要增大电磁铁的磁性,根据电磁铁磁性强弱的影响因素可知,需要增大电路中的电流,由欧姆定律可知应减小变阻器接入电路的阻值,则应将滑动变阻器滑片向左移动。
【题型7 探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验】
28.(23-24九年级上·山东临沂·期末)某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的带有薄绝缘皮的导线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B,B铁钉上绕有更多匝数的线圈,实验装置如图所示。
(1)如图甲,闭合开关,电磁铁A的钉尖是 极(选填“N”或“S”);将滑动变阻器的滑片P向右移动,电路中的电流 (选填“变大”“变小”或“不变”),电磁铁吸引大头针的数量 (选填“变多”“不变”或“变少”);
(2)如图乙,把电磁铁A和B串联,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片P,发现电磁铁B总能吸引更多的大头针,由此可以得出的结论是:当 相同时, ,电磁铁的磁性越强;
(3)电磁铁在生活中应用广泛,请列举一例: 。
【答案】 S 变小 变少 电流 线圈匝数越多 见解析
【详解】(1)[1]由图甲可知,铁钉A表面的电流方向向右,根据安培定则可知,钉尾为N极,钉尖为S极。
[2][3]当滑动变阻器的滑片向右端滑动时,电路中的电阻变大,则电流变小,即由铁钉组成的电磁铁磁性减弱,则吸引的大头针数量会变少。
(2)[4][5]由图乙可知,电磁铁A和B串联,则电路中的电流相等,因为电磁铁B的线圈匝数多,所以吸引的大头针多,则说明电流相同时,匝数越多,电磁铁磁性越强。
(3)[6]电磁铁在生活中应用广泛,如电铃,电磁起重机等等。
29.(23-24九年级上·山东日照·期末)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,某同学制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)当滑动变阻器滑片向 移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加,说明电流越强,电磁铁磁性越强。
(2)根据图示情况可知 (填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时, ,电磁铁磁性越强。
【答案】 左 甲 线圈匝数越多
【详解】(1)[1]因为电磁铁磁性的强弱和电流的大小有关,所以当滑片向左移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,电磁体的磁性增强,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加。
(2)[2][3]由图可知,甲电磁体吸引的小铁钉个数多,说明甲磁铁的磁性强,而甲乙两电磁铁的电流大小相同,甲电磁铁缠绕的线圈匝数多,则可得结论为:当电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性越强。
30.(23-24九年级上·山东泰安·期末)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,实验室准备的器材有:电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材,制成了简易电磁铁,并设计了如图所示的电路。
(1) 通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同,可以判断电磁铁磁性强弱的不同。下列研究方法与本实验相同的是
A.用磁感线描述磁场
B.学习电压时可以通过对比水压来认识它
C.探究导体电阻的大小跟哪些因素有关时,控制相关物理量保持不变
D.探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关时,用温度计示数变化的大小反映导体产生热量的多少
(2)当滑动变阻器的滑片向左移动时,发现电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加,这说明电流越 , 电磁铁磁性越强;
(3) 根据上图可知, (选填“甲”或“乙”) 的磁性强,说明电流一定时, , 电磁铁磁性越强。
【答案】 D 大 甲 见详解
【详解】(1)[1]通过观察电磁铁吸引大头针的数目的不同,可以判断电磁铁的磁性强弱不同用的是转换法。
A.用磁感线描述磁场,是理想模型法;
B.学习电压时,我们可以通过对比水压来认识它,是类比法,是转换法;
C..探究导体电阻的大小跟哪些因素有关时,控制相关物理量保持不变,是控制变量法;
D.探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关时,用温度计示数变化的大小反映导体产生热量的多少,是转换法。
则以上研究方法与本实验相同的是D,故选D。
(2)[2]当滑动变阻器滑片向左移动时,接入电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,发现电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加,说明电流越大,电磁铁磁性越强。
(3)[3][4]根据图示的情境可知,甲电磁铁吸引的大头针多,说明甲的磁性强,究其原因,电流相同,甲缠绕的线圈的匝数多,便得出:电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
31.(23-24九年级上·山东菏泽·期末)关于电和磁相关的二个实验中,请完成下列任务。
(1)为了探究影响电磁铁磁性强弱的因素,用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,如图所示的电路。根据安培定则,可判断出甲铁钉的下端是电磁铁的 极,当滑动变阻器滑片向右移动时,电磁铁甲的磁性 ;(选填“增强”、“不变”或“减弱”)
(2)根据上图中的情境,通过观察电磁铁甲、乙吸引的大头针个数而得到的结论是 ,下图中实验中应用了相同实验研究方法的是 。
A. 平面镜成像的实验中,选择两根完全相同的蜡烛
B. 在研究磁场的分布时,引入磁感线
C. 研究压力的作用效果
D. 研究声音传播条件实验
【答案】 N 减弱 通过电磁铁的电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强 C
【详解】(1)[1][2]甲铁钉的绕线中电流的方向向左,根据安培定则可知,甲铁钉的下端是电磁铁的N极;当滑动变阻器滑片向右移动时,接入电路的电阻变大,电路中的电流减小,电磁铁甲的磁性减弱。
(2)[3]由图可知,两个电磁铁串联,电流相同,甲电磁铁线圈的匝数多,电磁铁甲吸引的大头针个数多于乙,所以甲的磁性强;得到的结论是:通过电磁铁的电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强。
[4]电磁铁的磁性强弱不能直接观察,实验中通过观察吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性强弱,这里采用的是转换法。
A.探究平面镜成像特点,需要两个完全相同的蜡烛,采用的是等效替代法,故A不符合题意;
B.磁感线本身是不存在的,为了形象地描述磁场引入磁感线,采用的是模型法,故B不符合题意;
C.探究压力作用效果时,根据沙地的凹陷程度表示压力的效果,采用的是转换法,故符合题意;
D.研究声音传播的条件时,采用的是实验推理法,故D不符合题意。
故选C。
【题型8 影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素】
32.(23-24九年级下·山东青岛·自主招生)下列关于物理概念及规律的说法中,正确的是( )
A.通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和导体运动方向有关
B.船从河中驶向大海,虽然液体密度变大,但船受到的浮力不变
C.发声体振动的频率越高,则发出声音的音调就越高
D.同种液体,同一深度,液体向上的压强小于向下的压强
【答案】BC
【详解】A.通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,故A错误;
B.船从河中驶向大海,始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,所以浮力不变,故B正确;
C.发声体的振动频率决定音调,频率越高,音调也越高,故C正确;
D.同种液体,同一深度处,液体朝各个方向的压强相等,故D错误。
故选BC。
33.(2023·山东威海·二模)如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银,水银的内外侧用导线接入电路,圆心处放置一块圆柱形磁铁,闭合开关后,发现水银逆时针流动,小明进行了如下操作:先对调电源的正负极,再对调磁铁的南北极,则该操作中水银的流动情况是( )
A.一直顺时针流动
B.一直逆时针流动
C.先顺时针流动,再逆时针流动
D.先逆时针流动,再顺时针流动
【答案】C
【详解】水银是导体,水银的内外侧用导线接入电路通过电流后,会在磁场中受力而运动起来。通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,对调电源的正负极后,电流方向发生改变,因此水银受力方向改变,水银沿顺时针方向流动;再对调磁铁的南北极,磁场方向改变,则水银受力方向再一次改变,此时水银沿逆时针方向流动,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
34.(2022·山东威海·中考真题)太阳风是太阳发出的高速带电粒子流,部分带电粒子通过地球附近磁场时,其运动轨迹如图所示,此过程中地球磁场对太阳风的力改变了带电粒子的 ;同时地球的磁场也被压缩了,说明太阳风和地球磁场之间力的作用是 。
【答案】 运动状态(或“运动方向”) 相互的
【详解】[1]太阳风是太阳发出的高速带电粒子流,部分带电粒子通过地球附近磁场时,磁场对电流有力的作用,其运动轨迹如图所示是曲线,说明运动方向发生了改变,即运动状态发生了改变。所以此过程中地球磁场对太阳风的力改变了带电粒子的运动状态。
[2]同时地球的磁场也被压缩了,地球的磁场发生了形变,说明太阳风对磁场发生了力的作用,太阳风和地球磁场之间力的作用是相互的。
35.(23-24九年级上·山东济南·期末)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。
【答案】 磁场 通电导体 不能
【详解】(1)[1]磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是磁场,而磁感线是不存在的。
(2)[2]将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,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。
(3)[3]同时改变磁场方向和电流方向,导体运动的方向不变,不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
【题型9 电动机的工作原理】
36.(23-24九年级下·山东青岛·期中)风力测定仪是由风叶和改装的电流表构成,风力越大,枫叶转动越快,电流表的读数也越大,图中与这一过程的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.该图验证通电导体在磁场中受力转动的装置,是电动机的原理。故A不符合题意;
B.该图是奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场,故B不符合题意;
C.该图是电磁感应实验装置,闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动时会在电路中产生感应电流,故C符合题意;
D.是探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系,故D不符合题意。
故选C。
37.(2024·山东济宁·二模)中国海军成立75周年之际,我国第三艘航母福建舰于5月1日开启它的首次航行试验。如图所示,这艘护国利器是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰,可搭载歼—35等各种战机60架,最大排水量约为,下列说法正确的是( )
A.福建舰从长江驶入东海后,液体密度增大,排开液体体积增大
B.电磁弹射的原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C.福建舰满载时所受到的最大浮力约为
D.飞机从福建舰上飞走后,福建舰所受浮力不变
【答案】B
【详解】A.福建舰从长江驶入东海后,受到的浮力不变,液体密度增大,根据阿基米德原理可知,排开液体体积减小,故A错误;
B.电磁弹射的原理是通电导体在磁场中受到力的作用,利用弹射力将舰载机弹射出去,故B正确;
C.福建舰满载时所受到的最大浮力约为
故C错误;
D.福建舰总处于漂浮状态,受到的浮力等于总重力,飞机从福建舰上飞走后,福建舰的总重力变小,所受浮力变小,故D错误。
故选B。
38.(23-24九年级下·山东青岛·阶段练习)中国人民解放军海军福建舰(舷号:18,简称福建舰),是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨。当电磁弹射车内的导体通过强电流时,即可产生强大的推力,将航母舰载飞机弹出。下列电器与电磁弹射原理相同的是( )
A.电风扇 B.电饭锅 C.电熨斗 D.电视机
【答案】A
【详解】当电磁弹射车内的导体通过强电流时,即可产生强大的推力,将航母舰载飞机弹出,它的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A.电风扇的主要元件是电动机,它的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动,故A符合题意;
BC.电饭锅和电熨斗都是主要将电能转化为内能,是利用电流热效应来工作的,故BC不符合题意;
D.电视机主要将电能转化为光能和声能,不是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理来工作的,故D不符合题意。
故选A。
39.(2024·山东烟台·一模)如图所示装置,闭合开关的瞬间,静止的导体棒ab向右运动,这表明 对电流有力的作用;若要使导体棒ab向左运动,可以 ,根据这个原理可以制成 。
【答案】 磁场 改变流过导体棒的电流方向或改变磁场的方向 电动机
【详解】[1][3]通电瞬间静止的导体棒ab向右运动,这是因为通电导线在磁场中受力的作用,即磁场对电流有力的作用,根据这个原理可以制成电动机。
[2]若要使导体棒ab向左摆动,可以改变流过导体棒的电流方向,或者改变磁场的方向。
40.(2024·山东临沂·二模)如图所示的直流电动机工作示意图中,E、F两个半铜环被称为 ,其作用是在线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的 ,从而实现通电线圈在磁场中持续转动。
【答案】 换向器 电流方向
【详解】[1][2]E、F两个半铜环被称为换向器;“换向器”起了关键的作用,它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流方向,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。
41.(2024·山东烟台·一模)如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行,这样可以节约用电。图乙所示是其控制电路图,R是一个压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小。当所有人走上电梯后,则图中电磁铁的磁性将 (选填“增强”、“减弱”或“不变”),电动机的转速将 (选填“变快”、“变慢”或“不变”)。电动机的工作原理是 。
【答案】 增强 变快 通电线圈在磁场中受力而转动
【详解】[1]由图乙得,压敏电阻R与电磁铁串联,当所有人走上电梯后,压力变大,压敏电阻的阻值随压力的增大而减小, 此时控制电路电阻变小,通过电磁铁的电流增大,电磁铁的磁性将增强。
[2]电磁铁磁性增大,衔铁与2接触,工作电路由R1与电动机串联变为电动机独自工作,通过电动机的电流增大,电动机的转速将变快。
[3]电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动工作的。
【题型10 电磁感应现象】
42.(2024·山东济南·二模)电铃系统可以有效管理学校的课间休息时间,通过精确的时间设置和优美的铃声提醒,学生们可以合理控制休息时间,从而提高学习效率。图甲所示是电铃的工作原理图,图乙所示的四幅图中能反映其工作原理的是( )
【答案】A
【详解】电铃是电磁继电器的应用,核心是电磁铁,利用的是电流的磁效应。
A.图中是奥斯特实验,说明了电流的磁效应,故A符合题意;
B.图中演示的是磁极间的相互作用规律,故B不符合题意;
C.闭合开关,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故C不符合题意;
D.闭合电路的一部分导体在磁场中做磁感线运动时,电路中产生感应电流,是电磁感应现象,是发电机的原理,故D不符合题意。
故选A。
43.(23-24九年级下·山东泰安·期中)发展水力、风力发电对实现碳中和具有重要意义,发电机是水力、风力发电的核心部分,下列四个实验中能反映发电机工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】发电机的工作原理是电磁感应现象。
A.图中是通电螺线管,说明通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图中闭合回路中,导体切割磁感线运动时,电路中产生感应电流,是发电机的工作原理,故B符合题意;
C.图中是通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理,故C不符合题意;
D.图中是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,故D不符合题意。
故选B。
44.(23-24九年级上·山东滨州·期末)许多物理学家在物理学的发展史上做出了卓越贡献。首先发现电流的磁效应,从而揭示了电与磁联系的科学家是( )
A.焦耳 B.奥斯特
C.安培 D.法拉第
【答案】B
【详解】A.焦耳发现了焦耳定律,确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,故A不符合题意;
B.奥斯特发现了电流周围存在着磁场,最先揭示了电与磁的联系,故B符合题意;
C.安培定则能表示出通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系,故C不符合题意;
D.法拉第发现了电磁感应现象,进一步揭示电现象与磁现象的关系,故D不符合题意。
故选B。
45.(23-24九年级上·山东济南·期末)2021年11月,中国科学家发现了一种新型高温超导材料NdFeAsO0.82F0.18,其超导转变温度达到了56K。这一发现引起了广泛的关注和重视。下图是教材中四个非常重要的实验示意图,如果用该材料做成下列实验中的指定器材(加“。”处),实验可能无法正常完成的是( )
A.甲图中:瓶内浸没在煤油中的的金属丝
B.乙图中:小磁针上方的金属导线
C.丙图中:能在金属轨道上滚动的金属杆
D.丁图中:悬吊在两磁极间的金属棒
【答案】A
【详解】A.甲图是用来探究影响电流产生的热量与哪些因素有关的,浸没在煤油中的金属丝必须要有电阻,不能用超导材料来制作,故A符合题意;
BCD.这些实验中的金属导体可以不需要发热,电阻越小越好,可以用超导材料来制作,故BCD不符合题意。
故选A。
46.(23-24九年级上·山东淄博·期末)如图所示是用来探究 的实验装置。实验时将开关、电流表与导线AB串联起来组成闭合回路,若磁体保持静止,导线AB做 运动时,电流表指针偏转。若将图中电流表换成电池,还可以探究 的工作原理。
【答案】 磁生电 切割磁感线 电动机
【详解】[1][2]该闭合回路中无电源,所以可以探究磁生电的实验,根据电磁感应原理可知,闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动,会产生感应电流。
[3]将图中电流表换成电池,则可用来探究电动机的原理。
47.(22-23九年级上·山东济宁·期末)无线充电是一种更便捷的充电方式。如图甲所示是市场上支持无线充电的智能手机和充电器。无线充电的原理是:电流通过送电线圈(充电器内)产生磁场,受电线圈(手机上)靠近磁场时就会产生电流,给智能手机充电,如图乙所示。送电线圈处的工作原理是 (选填“奥斯特”、“法拉第”)发现的,受电线圈处用到了如下图 (选填“A”、“B”)所示的实验原理。
A、 B、
【答案】 奥斯特 B
【详解】[1]电流通过送电线圈(充电器内)产生磁场,说明电流周围存在磁场,因此送电线圈处的工作原理是电生磁,是奥斯特发现的。
[2]受电线圈(手机上)靠近磁场时就会产生电流,这是磁生电现象,即电磁感应现象,是由法拉第发现的,用到了图B所示的实验原理。
【题型11 产生感应电流的条件】
48.(23-24九年级上·山东济南·期末)我国高铁采用了能量回收制动方式,这不仅能减少电网的负载,而且还能节省能源的消耗。列车到站前停止动力供电,内部线圈随车轮转动,切割磁感线产生感应电流, 下列选项中与高铁节能原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,这叫电磁感应现象,分析找出与高铁节能原理相同的选项。
【解答】电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能,属于电磁感应现象。
A.图中的实验为奥斯特实验,发现电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图中装置是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,故B不符合题意;
C.图中有电源,是探究通电导线在磁场中受到磁场力的实验,故C不符合题意;
D.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,这种现象叫电磁感应现象,故D符合题意。
故选D。
【点评】此题考查了电和磁中的各种现象,在学习过程中,一定要掌握各实验的现象及结论,并且要找出他们的不同之处进行区分。
49.(23-24九年级上·山东菏泽·期末)如图所示,下列关于电磁现象的表述错误的是( )
A.甲图闭合开关,线圈转动,说明磁场对电流有力的作用
B.乙图给导线通电,小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场
C.丙图闭合电路的部分导体ab在磁场中上下运动,灵敏电流计指针偏转
D.丁图用橡胶棒接触验电器金属球,金属箔片张开,说明橡胶棒带电
【答案】C
【详解】A.甲图中,当闭合开关后,线圈转动,说明磁场对电流有力的作用,故A正确,不符合题意;
B.乙图中,给导线通电,导线附近的磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,故B正确,不符合题意;
C.丙图中,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,导体在磁场中上下运动,没有切割磁感线,不能产生感应电流,灵敏电流计指针不会偏转,故C错误,符合题意;
D.丁图中,验电器是检验物体是否带电的仪器,用橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔片张开,由同种电荷相互排斥可知,橡胶棒带电,故D正确,不符合题意。
故选C。
50.(23-24九年级上·山东泰安·期末)如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。下列说法中( )
①闭合开关、导体在磁场中上下运动会产生感应电流
②闭合开关,导体左右运动过程中电能转化为机械能
③利用该实验原理可以制成发电机
④将电流计换成电源,可以研究通电导线在磁场中的受力情况
A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有①③④正确 D.只有②③④正确
【答案】B
【详解】①②闭合开关,导体ab在磁场中左右运动会产生感应电流;上下运动没有切割磁感线,不会产生电流,产生电流过程中机械能转化为电能,故①②错误;
③图中实验为电磁感应现象,利用该实验原理可以制成发电机,故③正确;
④将电流表换成电源,通电导体棒ab在磁场中受力而运动,故可以研究通电导线在磁场中的受力情况,故④正确。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
51.(23-24九年级上·山东临沂·期末)有些小朋友玩的旱冰鞋,其内部虽然没有电池,但旱冰鞋的轮子滚动时,嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中,发生了电磁感应现象,产生了 , (选填“发电机”或“电动机”)就是根据电磁感应原理制成的。
【答案】 感应电流 发电机
【详解】[1][2]旱冰鞋内部虽然没有电池,但存在着磁场,旱冰鞋的轮子滚动时做切割磁感线的运动,使得旱冰鞋的内部产生了感应电流,这一现象叫做法拉第电磁感应现象,发电机就是根据这一原理制成的。
52.(23-24九年级上·山东东营·期末)两个电流表(主要部件是永久磁铁和带有指针的线圈)G1和G2用导线连接起来,如图所示。当拨动G1的指针时,观察到G2的指针也会随之摆动。以上现象中是 (选填“G1”或“G2”)利用 产生了电流。
【答案】 G1 电磁感应
【详解】[1][2]据题意可知:电流表主要部件是永久磁铁和带有指针的线圈,G1和G2用导线连接起来。当拨动G1的指针时,相当于G1中的线圈做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流;由于两个电表构成了闭合电路,故电流会通过G2表中的线圈,而该线圈处于磁场中,由于通电导线在磁场中受力的作用,所以G2的指针也会偏转;因此G1利用了电磁感应而产生电流。
【题型12 发电机的构造和工作原理】
53.(23-24九年级上·山东青岛·期末)如图所示的物理实验表述不正确的是( )
A.甲实验揭示了电流的周围存在磁场,应用是电磁铁
B.乙实验揭示了通电导体在磁场中受到力的作用,应用是电动机
C.丙实验是电磁感应现象,应用是发电机
D.丁实验中螺线管B端是N极,A端接电源的负极
【答案】D
【详解】A.甲图是奥斯特实验,提示电流的周围存在磁场,电磁铁是有电流通过时产生磁场,无电流通过时,无磁场,是应用了电流的磁效应,故A正确,不符合题意;
B.乙图实验中,闭合开关,磁场中的导体受到力的作用,开始运动,揭示通电导体在磁场中受到力的作用,电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用工作的,故B正确,不符合题意;
C.图丙中,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,产生感应电流,是电磁感应现象,发电机是利用电磁感应现象工作的,故C正确,不符合题意;
D.由图丁知,小磁针的N极在右端,据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,通电螺线管的左端为S极,右端即B端为N极,据安培定则知,电流由螺线管的左端流入,右端流出,A端接电源的正极,故D错误,符合题意。
故选D。
54.(23-24九年级上·山东济南·期末)如图所示是一款智能“运动手环”,其原理是一段密闭的空心塑料管内有一块小磁铁,管外绕着线圈。戴着这种手环走路时,磁铁在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶屏就会显示运动的步数。下列选项中与其工作原理相同的是( )
A.司南
B.电磁起重机
C.发电机
D.电动机
【答案】C
【详解】A.根据“运动手环”的特点可知,当塑料管运动时,磁铁在管中反复运动,切割磁感线而产生感应电流。其基本原理是电磁感应,产生电流的过程中将机械能转化成了电能。司南是利用磁体受地磁场的作用指南指北的性质,故A不符合题意;
B.电磁起重机主体是电磁铁,利用电流的磁效应,故B不符合题意;
C.发电机的工作原理是电磁感应现象,故C符合题意;
D.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故D不符合题意。
故选C。
55.(23-24九年级上·山东临沂·期末)甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合回路。用手推动甲线圈摆动时,乙线圈会随之摆动。对于这个过程,下列说法正确的是( )
A.推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
B.甲线圈不动,推动左侧磁铁,乙线圈也可能摆动
C.乙线圈随之摆动的原理和发电机原理相同
D.乙线圈摆动的方向与甲线圈摆动的方向无关
【答案】B
【详解】A.推动甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产生,是发电机的工作原理,所以甲线圈相当于电源,工作时将机械能转化为电能,故A错误;
B.推动左侧磁铁时,同甲线圈摆动一样,相当于甲线圈会在磁场中作切割磁感线运动,所在的闭合回路中依然会产生的感应电流,所以乙线圈也可能摆动,故B正确。
C.甲线圈作为电源给乙线圈提供电能,乙线圈相当于通电导体在磁场中受力运动,运动方向和电流方向及磁场方向有关,是电动机的工作原理,工作时电能转化为机械能,故C错误;
D.由前面分析知道,甲线圈中产生了感应电流,则甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器;若改变甲线圈摆动的方向,感应电流的方向发生变化,则乙线圈受力的方向也会改变,即乙线圈摆助的方向跟着改变,故D错误。
故选B。
56.(23-24九年级上·山东烟台·期末)小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来,并连接如图所示的电路,开关S闭合后,小灯泡 (选填“发光”“不发光”),此时甲的工作原理是 ,乙工作时的能量转化是 。
【答案】 发光 电磁感应 电能转化为机械能
【详解】[1][2]闭合开关S后,乙所在的电路接通,乙电动机转动,带动甲电机转动,甲电机内发生电磁感应现象,甲所在的电路中有了感应电流,于是小灯泡发光,因此甲的工作原理是电磁感应。
[3]乙工作时消耗电能,获得机械能,因此乙工作时能量的转化是电能转化为机械能。
57.(23-24九年级上·山东临沂·期末)如图所示,三幅图中,图 是交流发电机的结构原理图,图乙的工作原理是 。
【答案】 甲 通电线圈在磁场中受力转动
【详解】[1][2]图甲中没有电源,是两个铜滑环,是交流发电机的原理图,是根据电磁感应现象制成的;图乙中有电源,是电动机的原理图,是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的;图丙中没有电源,有两个半滑环,是直流发电机的原理图,是根据电磁感应现象制成的。
【题型13 动圈式话筒的工作原理】
58.(23-24九年级上·山东德州·期末)下列说法错误的是( )
A.是发电机原理
B.可用来研究电流的磁效应
C.图中的动圈式话筒的工作原理和电动机原理相同
D.开关闭合后,金属棒ab将电能转化为机械能
【答案】C
【详解】A.图甲中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动,电路中会产生感应电流,图甲是发电机原理,故A正确,不符合题意;
B.图乙可用来研究电流的磁效应,导线通电时导线下方的小磁针会发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,故B正确,不符合题意;
C.图丙所示的动圈式话筒是利用电磁感应现象的原理工作的,其工作原理和发电机相同,故C错误,符合题意;
D.图丁开关闭合后,通电金属棒ab在磁场的作用下运动,将电能转化为机械能,故D正确,不符合题意。
故选C。
59.(23-24九年级上·山东济南·期末)下图所示的磁力锁,闭合开关、电路接通,磁力锁会产生磁性,门便被紧紧吸住。当刷卡或按一下开门按钮,即可切断电路、磁力锁失去磁性,人们便可将门打开。磁力锁所利用的物理原理与下列哪一物品相同( )
A.动圈式扬声器
B.动圈式话筒
C.电铃
D.手摇式发电机
【答案】C
【详解】磁力锁关闭时,电路接通磁铁有磁性吸住铁片,大门锁住。当刷卡或按一下开关,即可切断电路,磁力锁失去磁性,可将门打开,由此可知,电磁铁的工作原理是电流的磁效应。
A.动圈式扬声器是将电信号转化成声信号,是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,故A不符合题意;
B.动圈式话筒是对着话筒说话时,膜片振动引起闭合电路的一部分导体切割磁感线运动,线圈中产生感应电流,动圈式话筒是利用电磁感应现象工作的,与发电机原理相同,故B不符合题意;
C.电铃的主要部件是电磁铁,利用了电流的磁效应,故C符合题意;
D.手摇式发电机是一种机械能转换为电能的装置。其工作原理基于法拉第电磁感应定律,当导线在磁场中做切割磁感线运动时,导线中就会产生感应电流。故D不符合题意。
故选C。
60.(2023·湖北·中考真题)如图是动圈式话筒内部结构图,对着话筒说话时,声带 发出声音,使膜片带动线圈做切割磁感线运动,产生的感应电流进入扬声器,将声音放大,改变了声音的 (选填“音调”或“响度”)。线圈切割磁感线运动的过程中,将 能转化为电能。
【答案】 振动 响度 机械
【详解】[1][2][3]对着话筒说话时,声带振动产生声音,产生的声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动,线圈做切割磁感线运动,产生的感应电流进入扬声器,将声音放大,使声音的响度变大,线圈切割磁感线运动的过程中,消耗机械能,产生电能,将机械能转化为电能。
【题型14 电与磁相关作图】
61.(23-24九年级上·山东潍坊·期末)如图所示,小磁针静止在甲、乙两个通电螺线管之间.请在答题纸上标出:
(1)甲图中通电螺线管导线的绕法和A点磁感线方向;
(2)在乙图的括号内标出电源的“+”“-”极。
【答案】
【详解】由图可知,小磁针未指向两侧,可以判断甲乙是同名磁极相互排斥,由小磁针指向可知磁感线方向向上,故甲的右侧,乙的左侧均为N级,则由安培定则,可以判断绕法和电流方向,如图所示
62.(23-24九年级上·山东东营·期末)请在图中标出静止在磁场中的小磁针的N极、电源的正负极。
【答案】
【详解】由图可知,螺线管左侧为S极,则右侧为N极,由异名磁极相互吸引可知,小磁针左侧为S极,右侧为N极。根据安培定则可知,螺线管上绕线的电流应自上而下流动,所以电源的左侧是正极,右侧是负极,如图所示
63.(23-24九年级上·山东聊城·期末)如图所示,请在图中标出小磁针的N极和电源的正、负极。
【答案】
【详解】因通电螺线管外部磁感线总是由N极指向S极,故螺线管左侧为N极,右侧为S极;则小磁针所在处的磁感线向左,故小磁针左侧为N极,右侧为S极;再根据右手螺旋定则可知电流由右侧导线流入;故电源右侧为正极,左侧为负极;如图所示:
64.(23-24九年级上·山东青岛·期末)图中通电螺线管外部的磁场方向如下,请判定并标出电源的正、负极。
【答案】
【详解】在磁体外部,磁感线总是从磁体的N极发出,最后回到S极,所以螺线管的左端为N极,右端为S极。根据安培定则,伸出右手,使右手大拇指指向通电螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,即电流是从螺线管的左端流入的,所以电源的左端为正极,右端为负极,如下图:
65.(23-24九年级上·山东青岛·期末)请标出图中条形磁体周围磁感线的方向和小磁针的N、S极。
【答案】
【详解】根据异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,则小磁针的左端为S极,右端为N极,在磁体外部,磁感线总是从N极出发,回到S极,如图所示:
66.(2023·山东威海·中考真题)闭合开关,通电螺线管附近的小磁针方向如图所示,请在图中括号内标出电源的极性(“+”或“-”),并标出磁感线的方向。
【答案】
【详解】闭合开关,通电螺线管附近的小磁针方向如图所示,结合小磁针N极所指方向和磁极间的相互作用,通电螺线管的右端为N极,则左端为S极,磁体外部的磁感线方向为从N极指向S极;根据右手螺旋定则,螺线管的电流方向向下,则电源的左端为正极,如图所示:
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专题05 电与磁
【题型1 磁性、磁体的概念及分类】 1
【题型2 磁极间的相互作用规律】 2
【题型3 磁感线和磁场】 3
【题型4 奥斯特实验】 5
【题型5 探究通电螺线管的磁场特点】 6
【题型6 影响电磁铁磁性强弱的因素】 7
【题型7 探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验】 9
【题型8 影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素】 11
【题型9 电动机的工作原理】 12
【题型10 电磁感应现象】 14
【题型11 产生感应电流的条件】 16
【题型12 发电机的构造和工作原理】 17
【题型13 动圈式话筒的工作原理】 19
【题型14 电与磁相关作图】 20
【题型1 磁性、磁体的概念及分类】
1.(2024·山东青岛·一模)如图所示,生活中有许多奇妙的“吸引”现象。下列说法正确的是( )
A.甲图中的“吸引”现象,说明物体间存在相互作用的引力
B.乙图中的“吸引”现象,利用的是大气压强的作用
C.丙图中的“吸引”现象,是由磁力形成的
D.丁图中的“吸引”现象,利用的是棋盘对棋子的支持力
2.(2024·山东淄博·一模)下列现象中,“吸”的物理原理与胶头滴管“吸”取药液相同的是( )
A.拔火罐时玻璃罐“吸”在皮肤上
B.穿在身上的化纤衣服容易“吸”灰尘
C.磁铁可以“吸”引钉子、大头针等铁制品
D.两块铅块“吸”在一起
3.(2024·山东烟台·一模)在化学实验中,常用胶头滴管吸取药液,下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.磁铁可以“吸”引钉子、大头针等铁制品
B.穿在身上的化纤衣服容易“吸“灰尘
C.拔火罐时玻璃罐“吸”在皮肤上
D.正在高速行驶“奥林匹克”号轮船把与它并排行驶的小得多的铁甲巡洋舰“豪克”“吸”了过去
4.(2024·山东泰安·二模)与众不同的“磁力杯盖”,采用了双色磁弹球翻转开关设计,只需轻轻拨动磁弹球变色(磁弹球变为金色),原来被吸在杯盖上的茶仓与就会与杯盖断开,茶仓就会坠落入水,开始泡茶。在杯盖上有个磁性很强的小球,利用磁体吸引 、钴、镍的性质实现吸引茶仓。
【题型2 磁极间的相互作用规律】
5.(2024·山东淄博·一模)如图所示是工厂或饭店房顶安装的无动力风帽,其凸起的球状体为涡轮,在自然风的推动下,能有效地将室内气体向外“吸”走。下列与它工作原理相同的是( )
A.吸盘式挂钩 B.燃气灶灶头
C.摩擦过的塑料梳子 D.磁体
6.(2024·山东济南·一模)据《武经总要》记载,古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼,多次将指南鱼轻轻旋转,待静止后,观察到鱼尾总是指向南方。下列说法正确的是( )
A.鱼尾指向地磁南极
B.指南鱼的“N”应标注在鱼尾
C.指南鱼周围存在磁场和磁感线
D.若用磁体的N极靠近鱼尾,会相互吸引
7.(23-24九年级上·山东济宁·期末)关于电和磁的知识,下列说法正确的是( )
A.磁场和磁感线都是磁体周围真实存在的一种物质
B.同种电荷相互吸引,同名磁极相互排斥
C.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,说明橡胶棒在摩擦过程中失去了正电荷
D.小磁针静止时极所指的方向为该点磁场的方向
8.(2024·山东菏泽·一模)生活中,“吸”字表述的现象,其原因各不相同,用吸管“吸”饮料时,饮料是在 的作用下被“吸”入口中的。如图所示的双面擦玻璃器隔着玻璃紧紧“吸”在一起利用了 原理。
9.(23-24九年级上·山东菏泽·期末)如图所示,在两个靠得较近的小车上分别放一块磁铁,同时松手后,甲车向左运动,乙车向右运动,这可以说明:力可以改变物体的 ;同名磁极相互 。
【题型3 磁感线和磁场】
10.(23-24九年级上·山东济宁·期末)下列说法正确的是( )
A.磁体周围的磁场是真实存在的
B.由可知,导体的电阻与它两端的电压成正比
C.磁场对放入其中的物体有力的作用
D.家庭电路中空气开关跳闸,一定发生了短路
11.(23-24九年级上·山东临沂·期末)关于磁场和磁感线,以下说法错误的是( )
A.磁体周围存在着磁场
B.磁体周围越靠近磁极的地方磁场越强
C.磁感线是磁场中真实存在的有方向的线
D.磁体外部的磁感线总是从N极到S极
12.(23-24九年级上·山东淄博·期末)小杜将条形磁体放在水平桌面上并在周围放置小磁针,小磁针的指向情况如图甲所示。将小磁针拿掉,在条形磁体上放玻璃板并均匀撒一层铁屑,轻轻敲打玻璃板,铁屑的分布情况如图乙所示。图丙是根据图甲和图乙的现象,用磁感线描述的条形磁体的磁场情况。下列说法错误的是( )
A.甲图中小磁针静止时,南极所指的方向为该点的磁场方向
B.甲图中小磁针受到力的作用,说明磁体周围有磁场
C.乙图探究的是条形磁体周围磁场的分布情况
D.丙图中的磁感线是为描述磁场引入的模型,不是真实存在的
13.(22-23九年级上·山东菏泽·期末)如图所示,是条形磁体的磁场分布图,a、b是磁场中的两个点,关于该磁场,下列说法正确的是( )
A.磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
B.该条形磁体的右端为S极,左端为N极
C.将一小磁针置于b点,其静止时N极指向右侧
D.由于a点没有磁感线经过,所以a处的磁场比b处弱
14.(23-24九年级上·山东淄博·期末)磁体间力的作用是通过 发生的。如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,a点和b点磁场更强的是 点。若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其S极指向 处(选填“P”或“Q”)。
15.(2014·山东济南·中考真题)物理学中通过其效应对自然界中看不到的事物进行研究是物理学中一种重要的研究方法.例如,我们虽然看不到空气,但可以通过它运动产生的效应---树叶的摆动“观察到它的存在.在初中物理学习中,我们就是通过小灯泡是否发光来判断灯丝中是否有无 通过;通过小磁针是否偏转来判断某个空间是否存在 .
【题型4 奥斯特实验】
16.(23-24九年级上·山东聊城·期末)下列有关科学家的叙述不符合物理学史实的是( )
A.奥斯特发现了利用磁场产生电流的条件和规律
B.安培简便、清晰地描述了判断通电螺丝管两端极性的方法
C.焦耳提出了电流通过导体时产生热量的定律
D.沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极并不重合
17.(23-24九年级上·山东临沂·期末)关于磁场和磁感线,下列判断错误的是( )
A.地磁场的N极在地理南极附近
B.在磁体和通电导线周围都存在磁场
C.磁体间的作用是通过磁感线发生的
D.奥斯特实验证明电流周围存在磁场
18.(23-24九年级上·山东泰安·期末)关于电和磁,下列说法正确的是( )
A.法拉第用实验表明通电导体周围存在磁场
B.磁感线是由铁屑组成的
C.磁场中某一点的磁场方向是由放在这一点的小磁针的N 极决定的
D.指南针之所以能指示南北方向,是因为地球周围存在着磁场
19.(23-24九年级上·山东济南·期末)(1)物理学中,对自然界中看不到的事物通过其效应进行研究,使现象变明显,是物理学中的一种重要方法,称为 。例如,我们虽然看不到空气,但可以通过它运动产生的效应——树叶的摆动“观察”到它的存在。在初中物理学习中,通过小磁针是否偏转来判断某个空间是否存在 ;
(2)为描述磁场,引入了磁感线这一物理模型。通过研究发现:通电直导线周围的磁感线的形状是 ;
(3)关于磁现象的研究,丹麦物理学家奥斯特功不可没,他曾经做过如图所示的实验。
比较甲、丙两图,得到的结论是 。奥斯特实验第一次把电和磁联系在一起,使得电磁学成为一门新学科发展起来。
20.(23-24九年级上·山东菏泽·期末)如图所示,在奥斯特实验中,通以从左向右的电流,俯视时小磁针逆时针旋转。若只改变电流方向,俯视时小磁针将 旋转;若只将小磁针放在该导线上方,俯视时小磁针将 旋转。
【题型5 探究通电螺线管的磁场特点】
21.(23-24九年级上·山东济南·期末)小刚和小敏用一块安装在有机玻璃板上的螺线管,若干相同的小磁针、铁屑、电源、导线、滑动变阻器、开关等器材来探究通电螺线管周围的磁场。
(1)如图甲所示,小刚先选了一个小磁针观察,A端为小磁针的N极,当小磁针静止时,由于地磁场的作用,小磁针A端大致指向 方;
(2)然后小刚将电源、开关、滑动变阻器、螺线管用导线连接起来,取9个小磁针放到通电螺线管周围,闭合开关,调节滑动变阻器,直到小磁针发生明显的偏转如图乙所示。利用小磁针探究看不见、摸不着的磁场,这种方法在物理学中经常用到。在下列问题的研究中,也用到这一物理学方法的是 (选填序号);
A.用音叉击起水花显示发声物体的振动
B.用光线形象地描述光的传播路径与方向
C.通过木块被撞后运动的距离说明钢球的动能大小
D.通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因
(3)断开开关,拿掉小磁针,小敏又用铁屑均匀地洒满玻璃板,闭合开关后轻敲玻璃板观察到图丙中的现象,若用磁感线描述本次实验中通电螺线管的磁场,应是丁图中的 ;(选填“①”或“②”)
(4)分别说明用小磁针和铁屑来探究磁场的优点: 。
22.(23-24九年级上·山东济南·期末)在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中:
(1)如图甲所示,在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀撤满铁屑,通电后,铁屑在磁场中能被 ,轻敲玻璃板,铁屑的分布情况如图乙,可知通电螺线管周围的磁场和 磁体的磁场相似;
(2)小明还想探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向是否有关,必须增加的器材是 ;
(3)为了进一步判断通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系,接下来的操作是 。
23.(23-24九年级上·山东临沂·期末)如图所示,小华在做“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验。
(1)在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撤满细铁屑,闭合开关后 (填写操作方法)玻璃板,细铁屑的排列如图甲所示。
(2)把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后小磁针N极指向如图乙所示,由图可知:在通电螺线管外部,磁感线是从 极出发,最后回到 极;由此可以判断:通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似。
(3)小华想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系,接下来的操作是 。
【题型6 影响电磁铁磁性强弱的因素】
24.(23-24九年级上·山东临沂·期末)如图为电路中空气开关的原理图,P为电磁铁,Q为衔铁,S为开关。下列分析正确的是( )
A.手机充电器接入两孔插座后空气开关跳闸,一定是电路的总功率过大
B.若改变电流方向,则空气开关将不能正常工作
C.图乙中P的左端为N极
D.电流过大时,图乙中P的磁性增强,吸引Q向左偏转,弹簧拉起S切断电路
25.(23-24九年级上·山东泰安·期末)如图GMR是一个巨磁电阻,其阻值随周围磁场强度的增强而减小。如图所示,当闭合开关S1和S2时,下列说法正确的是( )
①小磁针在开关闭合时向顺时针方向旋转
②当滑片P向左移时,电流表示数变大
③当滑片P向左移时,灯泡变亮
④当滑片P向右移时,电磁铁的磁性增强,GMR阻值变小
A.②③④ B.①②④ C.①和② D.①和④
26.(23-24九年级上·山东聊城·期末)如图所示,闭合开关,当滑动变阻器的滑片从a端向b端滑动时,电流表示数 (选填“变大”、“不变”或“变小”),弹簧的长度 (选填“变长”、“不变”或“变短”)。
27.(23-24九年级上·山东烟台·期末)科技发明小组的同学设计了由杠杆和电磁铁组合系统来升降高温密封罩的装置,如图所示。电磁铁的工作原理是电流的 效应,该现象最早由丹麦物理学家 发现的。若装置提不起来密封罩,则应将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)滑动。
【题型7 探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验】
28.(23-24九年级上·山东临沂·期末)某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的带有薄绝缘皮的导线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B,B铁钉上绕有更多匝数的线圈,实验装置如图所示。
(1)如图甲,闭合开关,电磁铁A的钉尖是 极(选填“N”或“S”);将滑动变阻器的滑片P向右移动,电路中的电流 (选填“变大”“变小”或“不变”),电磁铁吸引大头针的数量 (选填“变多”“不变”或“变少”);
(2)如图乙,把电磁铁A和B串联,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片P,发现电磁铁B总能吸引更多的大头针,由此可以得出的结论是:当 相同时, ,电磁铁的磁性越强;
(3)电磁铁在生活中应用广泛,请列举一例: 。
29.(23-24九年级上·山东日照·期末)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,某同学制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)当滑动变阻器滑片向 移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加,说明电流越强,电磁铁磁性越强。
(2)根据图示情况可知 (填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时, ,电磁铁磁性越强。
30.(23-24九年级上·山东泰安·期末)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,实验室准备的器材有:电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材,制成了简易电磁铁,并设计了如图所示的电路。
(1) 通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同,可以判断电磁铁磁性强弱的不同。下列研究方法与本实验相同的是
A.用磁感线描述磁场
B.学习电压时可以通过对比水压来认识它
C.探究导体电阻的大小跟哪些因素有关时,控制相关物理量保持不变
D.探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关时,用温度计示数变化的大小反映导体产生热量的多少
(2)当滑动变阻器的滑片向左移动时,发现电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加,这说明电流越 , 电磁铁磁性越强;
(3) 根据上图可知, (选填“甲”或“乙”) 的磁性强,说明电流一定时, , 电磁铁磁性越强。
31.(23-24九年级上·山东菏泽·期末)关于电和磁相关的二个实验中,请完成下列任务。
(1)为了探究影响电磁铁磁性强弱的因素,用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,如图所示的电路。根据安培定则,可判断出甲铁钉的下端是电磁铁的 极,当滑动变阻器滑片向右移动时,电磁铁甲的磁性 ;(选填“增强”、“不变”或“减弱”)
(2)根据上图中的情境,通过观察电磁铁甲、乙吸引的大头针个数而得到的结论是 ,下图中实验中应用了相同实验研究方法的是 。
A. 平面镜成像的实验中,选择两根完全相同的蜡烛
B. 在研究磁场的分布时,引入磁感线
C. 研究压力的作用效果
D. 研究声音传播条件实验
【题型8 影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素】
32.(23-24九年级下·山东青岛·自主招生)下列关于物理概念及规律的说法中,正确的是( )
A.通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和导体运动方向有关
B.船从河中驶向大海,虽然液体密度变大,但船受到的浮力不变
C.发声体振动的频率越高,则发出声音的音调就越高
D.同种液体,同一深度,液体向上的压强小于向下的压强
33.(2023·山东威海·二模)如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银,水银的内外侧用导线接入电路,圆心处放置一块圆柱形磁铁,闭合开关后,发现水银逆时针流动,小明进行了如下操作:先对调电源的正负极,再对调磁铁的南北极,则该操作中水银的流动情况是( )
A.一直顺时针流动
B.一直逆时针流动
C.先顺时针流动,再逆时针流动
D.先逆时针流动,再顺时针流动
34.(2022·山东威海·中考真题)太阳风是太阳发出的高速带电粒子流,部分带电粒子通过地球附近磁场时,其运动轨迹如图所示,此过程中地球磁场对太阳风的力改变了带电粒子的 ;同时地球的磁场也被压缩了,说明太阳风和地球磁场之间力的作用是 。
35.(23-24九年级上·山东济南·期末)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。
【题型9 电动机的工作原理】
36.(23-24九年级下·山东青岛·期中)风力测定仪是由风叶和改装的电流表构成,风力越大,枫叶转动越快,电流表的读数也越大,图中与这一过程的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
37.(2024·山东济宁·二模)中国海军成立75周年之际,我国第三艘航母福建舰于5月1日开启它的首次航行试验。如图所示,这艘护国利器是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰,可搭载歼—35等各种战机60架,最大排水量约为,下列说法正确的是( )
A.福建舰从长江驶入东海后,液体密度增大,排开液体体积增大
B.电磁弹射的原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C.福建舰满载时所受到的最大浮力约为
D.飞机从福建舰上飞走后,福建舰所受浮力不变
38.(23-24九年级下·山东青岛·阶段练习)中国人民解放军海军福建舰(舷号:18,简称福建舰),是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨。当电磁弹射车内的导体通过强电流时,即可产生强大的推力,将航母舰载飞机弹出。下列电器与电磁弹射原理相同的是( )
A.电风扇 B.电饭锅 C.电熨斗 D.电视机
39.(2024·山东烟台·一模)如图所示装置,闭合开关的瞬间,静止的导体棒ab向右运动,这表明 对电流有力的作用;若要使导体棒ab向左运动,可以 ,根据这个原理可以制成 。
40.(2024·山东临沂·二模)如图所示的直流电动机工作示意图中,E、F两个半铜环被称为 ,其作用是在线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的 ,从而实现通电线圈在磁场中持续转动。
41.(2024·山东烟台·一模)如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行,这样可以节约用电。图乙所示是其控制电路图,R是一个压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小。当所有人走上电梯后,则图中电磁铁的磁性将 (选填“增强”、“减弱”或“不变”),电动机的转速将 (选填“变快”、“变慢”或“不变”)。电动机的工作原理是 。
【题型10 电磁感应现象】
42.(2024·山东济南·二模)电铃系统可以有效管理学校的课间休息时间,通过精确的时间设置和优美的铃声提醒,学生们可以合理控制休息时间,从而提高学习效率。图甲所示是电铃的工作原理图,图乙所示的四幅图中能反映其工作原理的是( )
43.(23-24九年级下·山东泰安·期中)发展水力、风力发电对实现碳中和具有重要意义,发电机是水力、风力发电的核心部分,下列四个实验中能反映发电机工作原理的是( )
A. B. C. D.
44.(23-24九年级上·山东滨州·期末)许多物理学家在物理学的发展史上做出了卓越贡献。首先发现电流的磁效应,从而揭示了电与磁联系的科学家是( )
A.焦耳 B.奥斯特
C.安培 D.法拉第
45.(23-24九年级上·山东济南·期末)2021年11月,中国科学家发现了一种新型高温超导材料NdFeAsO0.82F0.18,其超导转变温度达到了56K。这一发现引起了广泛的关注和重视。下图是教材中四个非常重要的实验示意图,如果用该材料做成下列实验中的指定器材(加“。”处),实验可能无法正常完成的是( )
A.甲图中:瓶内浸没在煤油中的的金属丝
B.乙图中:小磁针上方的金属导线
C.丙图中:能在金属轨道上滚动的金属杆
D.丁图中:悬吊在两磁极间的金属棒
46.(23-24九年级上·山东淄博·期末)如图所示是用来探究 的实验装置。实验时将开关、电流表与导线AB串联起来组成闭合回路,若磁体保持静止,导线AB做 运动时,电流表指针偏转。若将图中电流表换成电池,还可以探究 的工作原理。
47.(22-23九年级上·山东济宁·期末)无线充电是一种更便捷的充电方式。如图甲所示是市场上支持无线充电的智能手机和充电器。无线充电的原理是:电流通过送电线圈(充电器内)产生磁场,受电线圈(手机上)靠近磁场时就会产生电流,给智能手机充电,如图乙所示。送电线圈处的工作原理是 (选填“奥斯特”、“法拉第”)发现的,受电线圈处用到了如下图 (选填“A”、“B”)所示的实验原理。
A、 B、
【题型11 产生感应电流的条件】
48.(23-24九年级上·山东济南·期末)我国高铁采用了能量回收制动方式,这不仅能减少电网的负载,而且还能节省能源的消耗。列车到站前停止动力供电,内部线圈随车轮转动,切割磁感线产生感应电流, 下列选项中与高铁节能原理相同的是( )
A. B. C. D.
49.(23-24九年级上·山东菏泽·期末)如图所示,下列关于电磁现象的表述错误的是( )
A.甲图闭合开关,线圈转动,说明磁场对电流有力的作用
B.乙图给导线通电,小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场
C.丙图闭合电路的部分导体ab在磁场中上下运动,灵敏电流计指针偏转
D.丁图用橡胶棒接触验电器金属球,金属箔片张开,说明橡胶棒带电
50.(23-24九年级上·山东泰安·期末)如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。下列说法中( )
①闭合开关、导体在磁场中上下运动会产生感应电流
②闭合开关,导体左右运动过程中电能转化为机械能
③利用该实验原理可以制成发电机
④将电流计换成电源,可以研究通电导线在磁场中的受力情况
A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有①③④正确 D.只有②③④正确
51.(23-24九年级上·山东临沂·期末)有些小朋友玩的旱冰鞋,其内部虽然没有电池,但旱冰鞋的轮子滚动时,嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中,发生了电磁感应现象,产生了 , (选填“发电机”或“电动机”)就是根据电磁感应原理制成的。
52.(23-24九年级上·山东东营·期末)两个电流表(主要部件是永久磁铁和带有指针的线圈)G1和G2用导线连接起来,如图所示。当拨动G1的指针时,观察到G2的指针也会随之摆动。以上现象中是 (选填“G1”或“G2”)利用 产生了电流。
【题型12 发电机的构造和工作原理】
53.(23-24九年级上·山东青岛·期末)如图所示的物理实验表述不正确的是( )
A.甲实验揭示了电流的周围存在磁场,应用是电磁铁
B.乙实验揭示了通电导体在磁场中受到力的作用,应用是电动机
C.丙实验是电磁感应现象,应用是发电机
D.丁实验中螺线管B端是N极,A端接电源的负极
54.(23-24九年级上·山东济南·期末)如图所示是一款智能“运动手环”,其原理是一段密闭的空心塑料管内有一块小磁铁,管外绕着线圈。戴着这种手环走路时,磁铁在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶屏就会显示运动的步数。下列选项中与其工作原理相同的是( )
A.司南 B.电磁起重机
C.发电机 D.电动机
55.(23-24九年级上·山东临沂·期末)甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合回路。用手推动甲线圈摆动时,乙线圈会随之摆动。对于这个过程,下列说法正确的是( )
A.推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
B.甲线圈不动,推动左侧磁铁,乙线圈也可能摆动
C.乙线圈随之摆动的原理和发电机原理相同
D.乙线圈摆动的方向与甲线圈摆动的方向无关
56.(23-24九年级上·山东烟台·期末)小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来,并连接如图所示的电路,开关S闭合后,小灯泡 (选填“发光”“不发光”),此时甲的工作原理是 ,乙工作时的能量转化是 。
57.(23-24九年级上·山东临沂·期末)如图所示,三幅图中,图 是交流发电机的结构原理图,图乙的工作原理是 。
【题型13 动圈式话筒的工作原理】
58.(23-24九年级上·山东德州·期末)下列说法错误的是( )
A.是发电机原理
B.可用来研究电流的磁效应
C.图中的动圈式话筒的工作原理和电动机原理相同
D.开关闭合后,金属棒ab将电能转化为机械能
59.(23-24九年级上·山东济南·期末)下图所示的磁力锁,闭合开关、电路接通,磁力锁会产生磁性,门便被紧紧吸住。当刷卡或按一下开门按钮,即可切断电路、磁力锁失去磁性,人们便可将门打开。磁力锁所利用的物理原理与下列哪一物品相同( )
A.动圈式扬声器 B.动圈式话筒
C.电铃 D.手摇式发电机
60.(2023·湖北·中考真题)如图是动圈式话筒内部结构图,对着话筒说话时,声带 发出声音,使膜片带动线圈做切割磁感线运动,产生的感应电流进入扬声器,将声音放大,改变了声音的 (选填“音调”或“响度”)。线圈切割磁感线运动的过程中,将 能转化为电能。
【题型14 电与磁相关作图】
61.(23-24九年级上·山东潍坊·期末)如图所示,小磁针静止在甲、乙两个通电螺线管之间.请在答题纸上标出:
(1)甲图中通电螺线管导线的绕法和A点磁感线方向;
(2)在乙图的括号内标出电源的“+”“-”极。
62.(23-24九年级上·山东东营·期末)请在图中标出静止在磁场中的小磁针的N极、电源的正负极。
63.(23-24九年级上·山东聊城·期末)如图所示,请在图中标出小磁针的N极和电源的正、负极。
64.(23-24九年级上·山东青岛·期末)图中通电螺线管外部的磁场方向如下,请判定并标出电源的正、负极。
65.(23-24九年级上·山东青岛·期末)请标出图中条形磁体周围磁感线的方向和小磁针的N、S极。
66.(2023·山东威海·中考真题)闭合开关,通电螺线管附近的小磁针方向如图所示,请在图中括号内标出电源的极性(“+”或“-”),并标出磁感线的方向。
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