内容正文:
第十七、十八章 从指南针到磁浮列车 电能从哪里来
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分.
1.[2024·长春]能被磁体吸引的物体是( )
A.铁钉 B.铜线 C.金币 D.铝箔
2.[2024·云南]关于电与磁,下列说法正确的是( )
A.同名磁极靠近时会相互吸引
B.奥斯特实验证实了电流周围存在磁场
C.螺线管通电时,电流越大其磁性越弱
D.发电机工作时将电能转化为内能
3.[2024·成都]如图所示是小李同学探究“通电
螺线管的磁场方向”的实验示意图.闭合开关,
小磁针静止时N极的指向如图所示.下列说法正确的是( )
A.根据小磁针指向可以判定,通电螺线管的右端为S极
B.小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向
C.将小磁针移到其他位置,N极所指方向一定不变
D.本实验可以得出:通电螺线管的磁极与电流方向无关
4.[2024·哈尔滨]下列各图中能反映发电机工作原理的是( )
5.[2024·吉林]有关电和磁的知识,下列说法正确的是( )
A.发电机的工作原理是电磁感应现象
B.验电器的原理是同种电荷相互吸引
C.电风扇工作时将机械能转化为电能
D.电流的磁场方向跟电流的方向无关
6.[2024·武汉]新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表,各项技术均处于世界领先水平,其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中,内部线圈切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能.下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是( )
7.[2024·常州]美国《发现》网站于2023年10月报道:“牛能
感知地球磁场,吃草、休息时,其身体朝向习惯与地磁场磁感
线平行(如图所示).”为求证真伪,同学们设计如下实验方案:
在四周无明显差异的草地上,多次观察牛吃草、休息时的身体朝
向,若报道真实,则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的( )
A.①和② B.③和④
C.①和③ D.②和④
8.[2024·厦门模拟]如图,趋磁细菌体内可以合成纳米级、链状排列的磁小体,可用于生产磁性定向药物或抗体,制造生物传感器等.为合成磁小体,趋磁细菌需要从海洋中汲取金属元素( )
A.Na B.Al C.Fe D.Cu
9.[2024·南充]以下关于电与磁的描述中,说法正确的是( )
A.图甲:磁感线不是真实存在的,地磁场的北极在地理北极附近
B.图乙:P向右移动,能吸引更多铁钉,铁钉下端为电磁铁的S极
C.图丙:同时对调磁极和电源正负极,线圈的转动方向会发生改变
D.图丁:闭合开关,导体ab竖直向下运动或竖直向上运动,电流表指针不发生偏转
10.[2024·兰州]科技创新活动中,小雅的作品“隔板推物”
引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导
体棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两导体棒通过导线
相连,构成了一个闭合回路,用手推动导体棒a左右摆动时,
导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中不正确的
是( )
A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中能够产生感应电流
B.导体棒a左右摆动时,实现了电能向机械能的转化
C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a也会随之摆动
二、非选择题:本题共11小题,共32分.
11.(4分)[2024·厦门模拟]风力发电将助力我国实现碳中和目标.风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成,其简化结构如图甲所示.叶片横截面的设计原理如图乙所示,一面较平,另一面较弯曲.请回答问题.
(1)填写风力发电的主要能量转化流程图:
①_______ ②_____.
机械能
电能
(2)当风正面垂直吹向静止叶片时,如图乙所示,从正面看,
叶片A会沿___时针方向转动,经过齿轮箱增速后,发电机转子
高速转动,带动内部线圈在磁场中做___________运动,从而
发电.
顺
切割磁感线
12.(2分)[2024·自贡]如图所示,小李利用铁钉制作了一个电磁
铁,闭合开关,铁钉吸起了几颗大头针,螺线管上端为__(填
“N”或“S”)极.要使电磁铁吸引大头针的数量增多,可将
滑动变阻器的滑片P向___移动.
N
左
13.(3分)[2024·武汉]如图所示是一种温度自动控制装置的原理图.制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连.
(1)闭合开关S后,当温度达到___℃时,发热电阻就停止加热.
(2)当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,则“电源
1”的___端为正极.
(3)为增强电磁铁的磁性,下列措施一定可行的是___(填序号).
①增大“电源1”的电压
②减小“电源2”的电压
③减少电磁铁线圈匝数
④改变电磁铁中电流方向
90
右
①
14.(2分)[2024·凉山州]位于四川省宁南县与云南省巧家县的白
鹤滩水电站是世界第二大水电站.水电站发电机的原理是_______
(填科学家名字)发现的;如图所示,___图是发电机基本构造
示意图.
法拉第
乙
15.(2分)[2024·湖北]全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控
制的,其构造示意图如下.当线圈通电后产生磁场,线圈上端为
__极,对衔铁施加_____(填方向)的力,使衔铁移动,阀孔打
开,水流进洗衣机.
S
向上
16.(3分)[2024·泸州]如图所示,ab、cd两根光
滑平行金属导轨固定在同一水平面内,处于蹄形
磁铁磁场中的金属杆pq放在导轨上,在外力作用
下沿导轨运动.若ad之间断开,则电路中___(填“有”或“无”)
感应电流;若ad之间接入电流计,pq杆向右运动时,指针向右偏,
pq杆向左运动时,指针将向___偏;若ad之间安装一个直流电
源,pq杆通电后由静止开始沿导轨向右运动,同时交换电源的
正负极和磁铁的南北极,pq杆通电后由静止开始沿导轨向___运
动.
无
左
右
17.(2分)[2024·泉州二模]如图所示,根据小磁针静止时的指向,在“( )”内标出磁体的磁极,并标出磁感线的方向.
答案:如图所示:
18.(2分)(2分)[2024·潍坊]某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示.闭合开关,磁性小球悬停在空中,一小磁针静止于螺线管左侧,不考虑小磁针与磁性小球间的相互作用.
(1)将小磁针“N”“S”极填入括号中;
(2)画出磁性小球的受力示意图.
答案:如图所示:
19.(4分)[2024·陕西]如图所示是“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.
(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.
切割磁感线
电源
磁体的N、S极
(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
B
20.(4分)[2024·南平一模]某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”.
(1)将螺线管安装在一块玻璃板上,连入电路中,在板面上均
匀地洒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情
况如图甲所示,铁屑的分布情况与_____(填“条形”或“蹄
形”)磁体周围铁屑的分布情况相似,铁屑在磁场中被_____后
相当于小磁针.
条形
磁化
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N
极所指方向如图乙所示,则通电螺线管的右端为__极.对调电源
正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示,
说明通电螺线管的极性与_____的方向有关.
N
电流
21.(4分)[2024·思明区模拟]科技小组对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,于是在实验室找到一只可拆卸的电流表,进行了如下探究:
(1)打开外壳,内部结构如图所示,按规范将电流表接入电
路,通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指
针不动.这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在_____中受
力转动,这与_______(填“电动机”或“发电机”)的工作原理
相同.
磁场
电动机
(2)若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流
出,指针偏转方向会与(1)中的偏转方向_____,因此使用电流
表时不能把接线柱接反.
(3)同一量程,电流越大,指针偏转角度越大,据此猜想:通
电线圈受力的大小可能与_________有关.
相反
电流大小
$$