内容正文:
专题10 电和磁
考点01 电生磁、磁生电
考点02 磁场、磁现象
考点03 电磁铁和电磁继电器
考点04磁场对电流的作用、电动机
电生磁、磁生电考点01
1.(2025·吉林长春·二模)深信电磁间有联系且坚持研究,最终无意间发现电流磁效应的科学家是( )
A.伽利略 B.安培 C.牛顿 D.奥斯特
【答案】D
【详解】A.伽利略是意大利伟大的物理学家,他在力学等方面有诸多重要成就,如研究了自由落体运动等,但不是发现电流磁效应的科学家,故A不符合题意;
B.安培在电磁学方面有重要贡献,他对电流之间的相互作用等进行了深入研究,但不是发现电流磁效应的科学家,故B不符合题意;
C.牛顿是英国著名的物理学家,他发现了万有引力定律,总结出牛顿运动定律等,在经典力学领域成就卓越,与电流磁效应的发现无关,故C不符合题意;
D.奥斯特通过奥斯特实验揭示了电流周围存在磁场,成为第一个揭示电和磁联系的人,故D符合题意。
故选D。
2.(2025·吉林长春·二模)下列事例中,属于静电现象的是( )
A.闻到百合花香 B.真空吸盘粘在光滑的瓷砖上
C.磁铁吸引铁屑 D.梳头发时头发随塑料梳子飘起来
【答案】D
【详解】A.闻到百合花香,说明分子在做永不停息的无规则运动,故A不符合题意;
B.真空吸盘粘在光滑的瓷砖上,是由于大气压的作用,故B不符合题意;
C.磁铁吸引铁屑,说明磁体具有磁性,对铁屑有吸引作用,故C不符合题意;
D.梳头发时,梳子和头发摩擦产生静电,使头发被吸引,属于静电现象,故D符合题意。
故选D。
3.(2024·吉林四平·模拟预测)英国物理学家 发现了电磁感应现象,并根据此现象制成了 (选填“发电机”或“电动机”),使人类进入电气化时代。
【答案】 法拉第 发电机
【详解】[1][2]根据法拉第发现的电磁感应现象,人们发明了发电机,为人类大规模获得电能提供了可能。
电生磁、磁生电考点01
1.(2025·吉林·模拟预测)电子计数器的测量原理是通过切割磁感线产生变化的电流计数,下列设备与计数器的工作原理相同的是( )
A.电磁起重机 B.电动机 C.发电机 D.电铃
【答案】C
【详解】电子计数器的测量原理是通过切割磁感线产生变化的电流计数,则它的工作原理是电磁感应原理。
A.电磁起重机是利用电流磁效应来工作的,故A不符合题意;
B.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故B不符合题意;
C.发电机的工作原理是电磁感应原理,故C符合题意;
D.电铃是利用电流磁效应来工作的,故D不符合题意。
故选C。
2.(2025·吉林长春·二模)我国古代科技成果丰硕,其中与磁现象有关的是( )
A.活字印刷术 B.孔明灯升空
C.桔槔汲水 D.司南指示方向
【答案】D
【详解】A.活字印刷术利用了物质的熔化和凝固,故A不符合题意;
B.孔明灯升空利用了物体的浮沉条件,故B不符合题意;
C.桔槔汲水利用了杠杆原理,故C不符合题意;
D.司南指示方向,利用了地磁场,即磁极间的相互作用,故D符合题意。
故选D。
3.(2025·吉林延边·二模)下列物体不会在其周围产生磁场的是( )
A.橡皮擦 B.通电直导线
C.条形磁铁 D.指南针
【答案】A
【详解】橡皮擦既不是磁体也不是通电导体,故其周围不会产生磁场,故A符合题意,BCD不符合题意
故选A。
4.(2025·吉林长春·二模)最早发现通电螺线管的极性与电流方向关系的科学家是( )
A.安培 B.沈括
C.法拉第 D.奥斯特
【答案】A
【详解】通电螺线管的极性与电流方向关系,可以用右手螺旋定则来进行判断,右手螺旋定则也叫安培定则,最早发现通电螺线管的极性与电流方向关系的科学家是安培,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(2025·吉林长春·二模)在“探究通电螺线管周围磁场”的实验中。
(1)如图甲所示的实验装置,在玻璃板上均匀的撒满细铁屑,闭合开关后,轻敲玻璃板,这样做是为了减小铁屑与玻璃板间的 对实验的影响。
(2)如图乙所示的实验装置,闭合开关后,发现竖直悬挂的小铁球向右运动,请在乙图中标出通电螺线管外面的磁感线方向和括号中小磁针的磁极 ;
(3)将小铁球换成小铝球,闭合开关后,小铝球将 ;
(4)用甲装置实验时,发现通电螺线管的磁场较弱,铁屑规则排列的效果不明显,为增强螺线管的磁场强度,可采取的措施是: (写出一种方法即可)。
【答案】(1)摩擦力
(2)
(3)静止不动
(4)增大电流
【详解】(1)轻敲玻璃板可以使铁屑在磁场作用下自由排列,减小铁屑与玻璃板间的摩擦力对铁屑排列的影响,从而更清晰地显示磁场的分布情况。
(2)根据安培定则,通电螺线管的左端为N极,右端为S极,磁场方向在通电螺线管的外部,从N极指向S极,根据磁极间的相互作用,小磁针静止时N极(左端)指向通电螺线管的S极(右端),故小磁针右端填“S”极。如图所示:
(3)铝是非磁性材料,不会被磁场吸引或排斥,因此换成小铝球后,闭合开关时小铝球将保持静止不动。
(4)要增强磁场强度,可以采取增大电流的方法。此外,另一个有效的方法是在螺线管中插入铁芯,因为铁芯能够显著增强磁场强度,这是由于铁磁性材料能够被磁化,从而大大增强原有磁场。
6.(2025·吉林长春·二模)在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中:
(1)实验中,AB棒的材料可能是 (填“塑料”或“铝”);
(2)标出图乙中C点磁场的方向;
(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,将 对调,观察灵敏电流计指针偏转情况;
(4)该装置产生感应电流的实质是将 能转化为电能。
【答案】(1)铝
(2)
(3)磁极(南北极或NS极)
(4)机械
【详解】(1)铝是导体,能够切割磁感线并在闭合回路中产生感应电流。塑料属于绝缘体,无法形成电流通路,因此实验中AB棒的材料必须选用铝。
(2)磁场方向规定为小磁针静止时N极所指的方向。根据图乙中磁体N、S极的位置,C点的磁场方向应从N极指向S极(即竖直向下)。
(3)感应电流方向受导体运动方向和磁场方向共同影响。若要单独研究磁场方向的影响,需固定导体运动方向,仅将磁体的磁极(即南北极)位置对调,从而改变磁场方向。
(4)导体切割磁感线时,使机械能转化为电能,最终输出为感应电流,这是发动机的原理。
7.(2025·吉林长春·二模)在“探究通电螺线管磁场特点”的实验中:
(1)闭合开关前,小磁针静止时,N极指向地理的 ;
(2)将螺线管连接到电路中,小磁针放在通电螺线管周围(黑色代表N级)。闭合开关,根据小磁针在各点静止时指向可判断螺线管 侧是N极;将电源的正负接线对调再做实验,这是为了探究通电螺线管外部磁场方向与 方向的关系;
(3)实验时,发现通电螺线管的磁场较弱导致实验现象不明显,我们可以通过 的方式来增强通电螺线管产生的磁场。通电螺线管产生的磁场和 磁体周围的磁场相似。
【答案】(1)北极
(2) 左 电流
(3) 增大电流 条形
【详解】(1)小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向,地球外部磁场的方向为从地磁的北极出来回到地磁的南极,故小磁针静止时N极指向地磁的南极即地理的北极。
(2)[1]根据磁极间的相互作用可知,螺线管左侧是N极。
[2]对调电源正负极,电路中电流方向改变,是为了探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系。
(3)[1] 通电螺线管周围磁场的强弱和电流大小有关,电流越大,磁场越强。可以调节滑动变阻器接入电路的阻值,增大螺线管中的电流从而增强磁场。
[2]根据图示的通电螺线管周围的小磁针的分布情况和螺线管周围磁感线的形状,可以确定通电螺线管周围磁感线的形状是纺锤形的,这与条形磁体周围磁场分布相似。
8.(2025·吉林延边·二模)请根据小磁针静止时的指向,在图中标出通电螺线管的N、S极和导线中的电流方向。
【答案】
【详解】根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故该磁铁的左端是S极,右端是N极,根据右手安培定则可知,大拇指的方向为N极的指向,那么四指的方向为电流的方向,故电流的方向如图所示:
电磁铁和电磁继电器考点03
1.(2025·吉林长春·二模)如图所示是一款“智能路灯”的电路,路灯在天黑时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,R0是定值电阻,R是光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,继电器的线圈电阻不计。下列说法正确的是( )
A.电磁铁利用了电流的磁效应工作
B.通电螺线管下方是N极
C.路灯发光时把电能全部转化为光能
D.路灯的电源应接在a、b两端
【答案】AD
【详解】A.电磁铁中有电流通过时,会产生磁性,从而吸引衔铁,因此电磁铁是利用了电流的磁效应工作,故A正确;
B.由图可知,螺线管上的电流由上方流入,下方流出,根据安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指方向是螺线管的N极,所以电磁铁的上端为N极,故B错误;
C.路灯发光时把电能转化为光能和内能,主要是转化为光能,故C错误;
D.因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以当光线较暗时,光敏电阻的阻值变大,则控制电路中的电流减小,电磁铁的磁性减弱,衔铁在弹簧的作用下被拉起,此时为使灯泡发光,说明灯泡与电源应连通,则给路灯供电的电源应接在a、b两端,故D正确。
故选AD。
磁场对电流的作用、电动机考点04
1.(2025·吉林长春·二模)如图为核能发电过程,正确的是( )
A.核能是可再生能源 B.环节①发生的是核聚变反应
C.M装置是电动机 D.环节②主要通过做功使内能减少
【答案】D
【详解】A.核燃料是有限的自然资源,属于不可再生能源,故A错误;
B.核反应堆发生的是核裂变反应,故B错误;
C.将机械能转化为电能的装置是发电机,所以M装置是发电机,故C错误;
D.环节②是蒸汽推动汽轮机转动,将内能转化为机械能,这个过程中蒸汽对外做功,内能减少,故D正确。
故选D。
2.(2025·吉林长春·二模)小阳设计了一个如图所示的实验装置,用绝缘细线分别将轻质铜棒 ab、cd水平悬挂,置于水平放置的蹄形磁体的磁场中,铜棒 ab、cd用导线连接,构成一个闭合回路。小阳快速向右移动 ab, cd会运动;上下移动 ab, cd不动。
(1)分析小阳所做实验可知,产生感应电流的条件是: 电路的一部分导体,在磁场中做 运动时,导体中就产生感应电流。
(2)轻质铜棒cd运动的原理与生活中的 的工作原理相同。
【答案】(1) 闭合 切割磁感线
(2)电动机
【详解】(1)[1][2]小阳快速向右移动铜棒ab,铜棒ab做切割磁感线运动,cd会运动,所以可知,产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流。
(2)由题意可知,铜棒ab做切割磁感线运动,电路中有电流通过,铜棒cd运动是因为通电导体在磁场中受到力的作用,故与生活中的电动机的工作原理相同。
3.(2025·吉林松原·二模)年糕是我国的传统食物,属于农历新年的应时食品。如图是切年糕的机器:
(1)我们能从各个方向看到机器是因为发生了光的 反射;
(2)该机器属于 (选填“省力”或“费力”)杠杆;南南想要切年糕时更轻松,应将年糕靠近刀片 (选填“A”或“B”)端;
(3)南南通过手机观看炒年糕的视频,手机扬声器的工作原理与 (选填“电动机”或“发电机”)的原理相似。
【答案】(1)漫
(2) 省力 A
(3)电动机
【详解】(1)当平行光射向物体的粗糙表面时,反射光会射向各个方向,即发生漫反射现象,所以我们能从各个方向看到机器是因为发生了光的漫反射。
(2)[1]由图可知,该机器使用时,支点在前端,动力在手柄末端,所以动力臂大于阻力臂,为省力杠杆。
[2]南南想要切年糕时更轻松,由杠杆平衡条件可知,则阻力臂越小,越省力,由于支点在前端,所以应将年糕靠近刀片A端。
(3)手机扬声器工作时,将电信号转换为声信号,即通电导线在磁场中受到力的作用而振动,所以手机扬声器的工作原理与电动机的原理相似。
4.(2025·吉林长春·二模)在“探究什么情况下磁可以生电”实验中,实验装置如图所示:
(1)根据图中磁感线方向判断蹄形磁体的上端是 极;
(2)让导线AB在磁场中做 运动,观察到电流表指针发生偏转,说明回路中有电流产生,这一过程将机械能转化为 能;
(3)根据此实验的现象,人们制成了 。
【答案】(1)N
(2) 切割磁感线 电
(3)发电机
【详解】(1)由于在磁体外部,磁感线是从N极出发,回到S极,由题图可得,蹄形磁体的上端为N极。
(2)[1]闭合电路中,当导线AB在磁场中做切割磁感线运动时,就会产生感应电流,这种现象叫作电磁感应现象。
[2]感应电流流过电流表,使得电流表指针发生偏转,指针获得机械能,所以这个过程中电能转化为指针的机械能。
(3)发电机、动圈式话筒等利用了电磁感应现象,即此实验的现象。
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专题10 电和磁
考点01 电生磁、磁生电
考点02 磁场、磁现象
考点03 电磁铁和电磁继电器
考点04磁场对电流的作用、电动机
电生磁、磁生电考点01
1.(2025·吉林长春·二模)深信电磁间有联系且坚持研究,最终无意间发现电流磁效应的科学家是( )
A.伽利略 B.安培 C.牛顿 D.奥斯特
2.(2025·吉林长春·二模)下列事例中,属于静电现象的是( )
A.闻到百合花香 B.真空吸盘粘在光滑的瓷砖上
C.磁铁吸引铁屑 D.梳头发时头发随塑料梳子飘起来
3.(2024·吉林四平·模拟预测)英国物理学家 发现了电磁感应现象,并根据此现象制成了 (选填“发电机”或“电动机”),使人类进入电气化时代。
电生磁、磁生电考点01
1.(2025·吉林·模拟预测)电子计数器的测量原理是通过切割磁感线产生变化的电流计数,下列设备与计数器的工作原理相同的是( )
A.电磁起重机 B.电动机 C.发电机 D.电铃
2.(2025·吉林长春·二模)我国古代科技成果丰硕,其中与磁现象有关的是( )
A.活字印刷术 B.孔明灯升空
C.桔槔汲水 D.司南指示方向
3.(2025·吉林延边·二模)下列物体不会在其周围产生磁场的是( )
A.橡皮擦 B.通电直导线
C.条形磁铁 D.指南针
4.(2025·吉林长春·二模)最早发现通电螺线管的极性与电流方向关系的科学家是( )
A.安培 B.沈括
C.法拉第 D.奥斯特
5.(2025·吉林长春·二模)在“探究通电螺线管周围磁场”的实验中。
(1)如图甲所示的实验装置,在玻璃板上均匀的撒满细铁屑,闭合开关后,轻敲玻璃板,这样做是为了减小铁屑与玻璃板间的 对实验的影响。
(2)如图乙所示的实验装置,闭合开关后,发现竖直悬挂的小铁球向右运动,请在乙图中标出通电螺线管外面的磁感线方向和括号中小磁针的磁极 ;
(3)将小铁球换成小铝球,闭合开关后,小铝球将 ;
(4)用甲装置实验时,发现通电螺线管的磁场较弱,铁屑规则排列的效果不明显,为增强螺线管的磁场强度,可采取的措施是: (写出一种方法即可)。
6.(2025·吉林长春·二模)在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中:
(1)实验中,AB棒的材料可能是 (填“塑料”或“铝”);
(2)标出图乙中C点磁场的方向;
(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,将 对调,观察灵敏电流计指针偏转情况;
(4)该装置产生感应电流的实质是将 能转化为电能。
7.(2025·吉林长春·二模)在“探究通电螺线管磁场特点”的实验中:
(1)闭合开关前,小磁针静止时,N极指向地理的 ;
(2)将螺线管连接到电路中,小磁针放在通电螺线管周围(黑色代表N级)。闭合开关,根据小磁针在各点静止时指向可判断螺线管 侧是N极;将电源的正负接线对调再做实验,这是为了探究通电螺线管外部磁场方向与 方向的关系;
(3)实验时,发现通电螺线管的磁场较弱导致实验现象不明显,我们可以通过 的方式来增强通电螺线管产生的磁场。通电螺线管产生的磁场和 磁体周围的磁场相似。
8.(2025·吉林延边·二模)请根据小磁针静止时的指向,在图中标出通电螺线管的N、S极和导线中的电流方向。
电磁铁和电磁继电器考点03
1.(2025·吉林长春·二模)如图所示是一款“智能路灯”的电路,路灯在天黑时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,R0是定值电阻,R是光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,继电器的线圈电阻不计。下列说法正确的是( )
A.电磁铁利用了电流的磁效应工作
B.通电螺线管下方是N极
C.路灯发光时把电能全部转化为光能
D.路灯的电源应接在a、b两端
磁场对电流的作用、电动机考点04
1.(2025·吉林长春·二模)如图为核能发电过程,正确的是( )
A.核能是可再生能源 B.环节①发生的是核聚变反应
C.M装置是电动机 D.环节②主要通过做功使内能减少
2.(2025·吉林长春·二模)小阳设计了一个如图所示的实验装置,用绝缘细线分别将轻质铜棒 ab、cd水平悬挂,置于水平放置的蹄形磁体的磁场中,铜棒 ab、cd用导线连接,构成一个闭合回路。小阳快速向右移动 ab, cd会运动;上下移动 ab, cd不动。
(1)分析小阳所做实验可知,产生感应电流的条件是: 电路的一部分导体,在磁场中做 运动时,导体中就产生感应电流。
(2)轻质铜棒cd运动的原理与生活中的 的工作原理相同。
3.(2025·吉林松原·二模)年糕是我国的传统食物,属于农历新年的应时食品。如图是切年糕的机器:
(1)我们能从各个方向看到机器是因为发生了光的 反射;
(2)该机器属于 (选填“省力”或“费力”)杠杆;南南想要切年糕时更轻松,应将年糕靠近刀片 (选填“A”或“B”)端;
(3)南南通过手机观看炒年糕的视频,手机扬声器的工作原理与 (选填“电动机”或“发电机”)的原理相似。
4.(2025·吉林长春·二模)在“探究什么情况下磁可以生电”实验中,实验装置如图所示:
(1)根据图中磁感线方向判断蹄形磁体的上端是 极;
(2)让导线AB在磁场中做 运动,观察到电流表指针发生偏转,说明回路中有电流产生,这一过程将机械能转化为 能;
(3)根据此实验的现象,人们制成了 。
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