内容正文:
2026年中考物理一轮复习专项训练:电与磁
一、单选题
1.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:向右移动,能吸引更多铁钉,铁钉下端为电磁铁的极
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
2.下列四种装置中利用通电导体在磁场中受力原理工作的是( )
A. 动圈式话筒 B. 电动机
C. 发电机 D. 电磁继电器
3.如图所示,在微型电扇的插头处接一个发光二极管,用手旋转叶片,观察到发光二极管发光了。下图中与这个实验原理相同的是( )
A. B.
C. D.
4.如图是关于电磁现象的四个实验,下列说法正确的是( )
A.图甲是研究发电机工作原理的实验装置
B.图乙实验说明通电导体周围存在磁场
C.图丙是探究磁铁磁性强弱的实验装置
D.图丁是探究电磁感应现象的实验装置
5.如图所示在微型电扇的插头处接一个发光二极管,用手旋转叶片,发现发光二极管发光了,选项中四个实验能解释上述现象的是( )
A. B.
C. D.
6.如图 9.42 所示,两根绝缘细线吊着一根铜棒,空间存在垂直纸面的匀强磁场,棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为,若棒中电流大小不变,方向相反,两线上的拉力大小均为,且,则铜棒所受磁场力大小为 ( )。
A. B. C. D.
二、多选题
7.关于电与磁,下列说法错误的是( )
A.图甲中说明电能生磁,被称作电磁感应现象
B.图乙是发电机的原理图,即通电导体在磁场中会受到力的作用
C.图丙在生活中的应用是电动机,电动机的原理是电流的磁效应现象
D.图丁闭合开关后, 吸起大头针的数目不同,说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关
8.下列关于磁感线的说法错误的是( )
A.磁感线分布越密的地方,磁场越强
B.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线,还可以通过实验来模拟
C.磁体周围的磁感线从磁体的S极出发,回到磁体的N极,构成闭合曲线
D.磁感线上某点切线方向与放在该点小磁针静止时南极所指的方向相反
9.如图 9.28 所示,质量为 、长为 的直导线用两绝缘细线悬挂于,并处于匀强磁场中。当导线中通以沿 负方向的电流 且导线保持静止时,悬线与竖直方向的夹角为 。则磁感应强度的方向和大小可能为 ( )。
A. 轴正向, B. 轴负向,
C. 轴负向, D.沿悬线向上,
10.下列说法中正确的是( )
A.地磁场的南极在地理的南极附近
B.地球本身相当于一个巨大的磁体
C.地磁场的磁感线是真实存在的
D.司南能够指南北是利用了磁体受地磁场的作用
11.商场内一种智能电动扶梯如图甲所示,无乘客乘坐电梯时,电动机低速运转,电梯以较小的速度上升;当有乘客乘坐电梯时,电动机高速运转,电梯以较大的速度上升。该电动扶梯内部电路如图乙所示,其中M为带动电梯运转的电动机,为定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,电源两端的电压均保持不变。关于这个电路的说法正确的是( )
甲 乙
A.电磁继电器的作用相当于一个开关
B.若电源左端为正极,则电磁铁上端是S极
C.电梯上无乘客时,衔铁与触点1接触,此时电磁铁磁性较弱
D.当电梯上有乘客时,电磁铁磁性增强,吸引衔铁与触点2接触
12.如图所示,闭合开关,铜棒会向右运动。为使开关闭合后铜棒向左运动,下列操作可行的是( )
A.换用更细的铜棒 B.将磁体的N、S极对调
C.向右移动滑动变阻器的滑片 D.将电源正、负极对调
13.在安装直流电动机模型的实验中,小杰同学安装了一台如图所示的直流电动机模型.安装完毕,闭合开关后,线圈顺时针方向转动,则能使线圈逆时针方向转动的做法是( )
A.减小一节电池 B.把磁铁的两极对调
C.增加一节电池 D.把电源两极对调
14.某同学在家庭实验室里,将甲、乙图中的装置连接成了如图所示的通路,其中两个相同的铜线圈处于磁场中。用外力使甲图中的线圈在磁场中摆动,下列说法正确的是( )
A.乙图中的线圈有电流通过,也会随着运动起来
B.乙图类似于发电机,其原理是电磁感应
C.甲图类似于电动机,其原理是磁场对电流有力的作用
D.甲图中的线圈在运动过程中将机械能转化为电能
三、填空题
15. 电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称之美。
(1)如图甲所示,导线通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位。实验表明通电导线周围存在 ;
(2)如图乙所示为水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时, 灯亮,控制电路中电磁铁的上端为 极(选填“S”或“N”);
(3)如图丙所示,电路中的开关为单刀双掷开关。
①将开关掷于1,观察到导体棒运动,说明 (选填字母);
A.电路中产生了感应电流 B.通电导体在磁场中受力的作用
②将开关掷于2,使导体棒向右运动,观察到灵敏电流计指针向左偏转;若要使灵敏电流计的指针向右偏转,可以 (选填字母)。
A.保持磁体不动,使导体棒向左运动
B.将磁体的磁极对调,使导体棒向左运动
16.如图所示是小华制作的直流电动机模型,把线圈两端导线的漆按图中方法刮去,通电后线圈 (能/不能)连续转动。如果通过线圈的电流变大,线圈的转速将会变 。如果改变线圈中的电流方向,重做上述实验,则线圈的转动方向跟原来 (一致/不同)。
17.如图是条形磁体周围铁屑的分布情况及小磁针的指向。图中各点小磁针有固定指向,说明磁体周围的磁场具有 ;铁屑在磁场中被磁化成 ,从而在磁场中有序排列。可以用 描述磁场。
18.小明为了寻找磁极间相互作用的规律,用条形磁铁和小磁针做实验,实验现象如图.据此得出磁极间相互作用的规律:同名磁极互相 ,异名磁极互相 ,此实验属于探索性的 实验.(填“定性”或“定量”)
19.能水平转动的小磁针在水平桌面上静止时,小磁针的北极指向地理的 (选填“北”或“南”)极附近。
20.使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做 .不断敲击或 已经磁化的钢针,其磁性会消失,称之为“ ”.
21.在“探究什么情况下磁可以生电”实验中,导线和电流表组成了闭合回路(如图甲)。让蹄形磁体静止,当导线AB在磁场中 (选填“左右”或“上下”)运动时,电路中会产生感应电流。根据这个现象发明了发电机。发电机工作时把 能转化为电能。请在图乙中标出通电螺线管周围磁感线的方向和小磁针的N极 。
22.
(1)如图甲所示,连接电池、线圈和LED,通电线圈的A端会吸引铁棒,LED发光。将电源正、负极反接,线圈A端会吸引还是排斥铁棒? ,LED (选填“亮”“不亮”)。
(2)如图乙,通电导线ab、cd固定不动,此时磁体对导线ab的作用力Fab的方向为向左,则导线cd的受到磁场力的方向为 (选填“向左”、“向右”或“不受力”)。
(3)如图丙所示,赤道表面地磁场磁感线与水平地面平行指向北方,水平东西放置的导线与能测微弱电流的电流表组成闭合电路,要让电流表指针摆动,可让导线____。
A.静止 B.水平向东运动
C.水平向南运动 D.竖直向上运动
四、作图题
23.如图所示,某同学用安培定则判断通电螺线管的磁极,请你在图中标出导线中的电流方向和螺线管的N、S极.
24.如图所示,请用笔画线代替导线将实物图补充完整.要求:
①小磁针的指向满足如图所示方向;
②滑动变阻器的滑片向右端移动后,通电螺线管的磁性减弱;
③原有导线不得更改.
五、实验探究题
25.小明学习小组利用铁屑、小磁针、定值电阻、电池、通电螺线管等实验器材,探究通电螺线管外部的磁场方向是怎样的。实验装置及现象如图1所示。在螺线管的两端各放一个小磁针,在固定有通电螺线管的水平硬纸板上均匀的撒满铁屑,轻敲纸板,铁屑的排列情况如图所示。请你参与探究并回答下列问题:
(1)本实验通过 来证明磁场的存在。
(2)将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关,小磁针发生偏转,静止时的指向如图2所示。分析可知,通电螺线管周围的磁场和 磁体的磁场相似,摆放小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的 。
(3)对调电源的正负极重复上述实验,小磁针N极指向与之前相反,说明通电螺线管外部磁场的方向与 有关。
(4)小组同学还想探究一下通电螺线管周围磁场强弱与电流大小的关系,你认为可行的方法是 。
(5)地球周围存在磁场,有学者认为,地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的,结合安培定则和地磁场方向,图3中地球的圆形电流方向与地球自转方向 (选填“相同”或“相反”)。
26.研究电动机的工作过程。
(1)电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。甲图中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,其原因是 。
(2)乙图中的线圈可以持续转动,是因为它加装了 ,该装置能在线圈 (选填“刚转到”、“即 将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。
(3)丙图中用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场,闭合开关,可观察到线圈在磁场中 (选填“能”或“不能”)沿某一方向持续转动,图中线圈 (选填“处于”或“不处于”)平衡位置。
六、综合题
27.直流电动机的结构模型,如图所示。请你解答下列问题:
(1)已知图中矩形线框的ab段导线受到的磁场力F的方向竖直向上,请在图中画出此时cd段导线所受的磁场力F1的示意图;
(2)若要改变直流电动机转子(矩形线框)的转动方向,可以采取的方法是 。(写出一种正确方法即可)
28.小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件,设计了一个汽车超载自动报警电路,如图甲所示.他了解到这种压力传感器所受压力越大时,输出的电压U就越大,二者的关系如图乙所示.闭合开关S,当继电器线圈中电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合.已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压,线圈的电阻为20Ω.
(1)车辆不超载时,工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时,红灯亮,说明汽车超载.请你判断灯 (填“L1”或“L2”)是红灯;
(2)在水平路面上,要使该装置报警,通过车辆的最小重力为多少?
(3)请你运用所学物理知识,说明超载的一项危害.
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.图甲中,磁场是真实存在的,磁感线是假想的线,地球周围存在磁场,地磁场的北极在地理南极附近,故A错误;
B.图乙中,滑片P向右移动,电阻变大,电流减小,磁性变弱,吸引的铁钉更少,根据安培定则,四指指向电流方向,大拇指所指的方向即为电磁铁的N极,故铁钉上端为N极,铁钉下端为极,故B错误;
C.图丙中,通电导线在磁场中运动的方向与电流的方向、磁场的方向有关,单独改变磁场方向或电流方向,线圈的转动方向会改变,但二者同时改变时,线圈的转动方向不变,故C错误;
D.图丁中,根据电磁感应现象,闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线时,会产生感应电流。闭合开关,导体ab竖直上、下运动,运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,不会产生感应电流,故电流表指针不发生偏转,故D正确。
故选D。
【分析】地球周围有磁场,地磁场的N极在地理的南极负极;根据安培定则,判断电磁铁的磁极位置;磁场对电流有力的作用,受力方向和电流方向有关,和磁场方向有关。闭合电路的部分导体,切割磁感线时,导体中产生感应电流。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.动圈式话筒是由振动膜片带动线圈在磁场中运动,产生了随声信号变化而变化的感应电流,它是利用电磁感应现象制成的,A不符合题意;
B.电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转到的原理制成的,B符合题意;
C.发电机是利用电磁感应现象制成的,其工作时是将机械能转化为电能,C不符合题意;
D.电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
3.【答案】A
【解析】【解答】微型电扇中装有电动机,电动机主要是由磁体和线圈组成,用手旋转叶片时,线圈恰好在磁场中做切割磁感线运动,此时会产生电流,发光二极管发光了,该现象是电磁感应现象。
A、图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,A符合题意。
B、图中直导体通电后在磁场中运动,说明磁场对通电导体有力的作用,是电动机的工作原理,B不符合题意;
C、图中是电磁铁,是电流的磁效应,C不符合题意;
D、图中导体通电后小磁针会偏转,说明通电导体周围有磁场,是奥斯特实验,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】发电机的原理是根据电磁感应现象(电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流)制成的.交流发电机主要由定子和转子.
4.【答案】D
【解析】【解答】解:A、图中有电池,是电动机原理图,故A错误;
B、图中有学生电源,这是磁场对电流的作用实验,结论是通电导体在磁场中受力,故B错误;
C、是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故C错误;
D、图中没有电池,是电磁感应现象实验,故D正确.
故选:D.
【分析】根据对电与磁几个重要实验装置图的认识来判断:(1)发电机原理图描述了线圈给外界的用电器供电;电动机原理图描述了电源给线圈供电;(2)电磁感应现象装置图没有电池;磁场对电流的作用装置图有电池.
5.【答案】D
【解析】【解答】闭合电路中并无电源,当发光二极管发光,说明闭合电路中产生了电流,此即电磁感应现象。
A.图中通电导体在磁场中受力运动,其原理是磁场对通电导体有力的作用;
B.图中小磁针发生偏转,说明通电导线周围有磁场,是电流的磁效应;
C.磁铁吸引钢针,说明磁铁对钢针有磁力的作用;
D.本图是发电机的原理,是电磁感应现象。
故答案为:D.
【分析】电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.
6.【答案】B
【解析】【解答】由题分析可知 ,所以磁场方向垂直纸面向里,未改变电流方向时,安培力向上,此时受力分析可知,2F1=mg-F安,当电流改变时,安培力向下,此时受力分析可知,2F2=mg+F安,连列可知F安=,B正确,ACD错误
综上选B
【分析】根据安培力判识选项
左手定则: 伸开左手,使拇指与其他四指垂直且在一个平面内,让磁感线从手心流入,四指指向电流方向,大拇指指向的就是安培力方向,所以磁场方向垂直纸面向里,未改变电流方向时,安培力向上,当电流改变时,安培力向下
受力分析:当安培力向上,此时受力分析可知,2F1=mg-F安,安培力向下,此时受力分析可知,2F2=mg+F安,据此计算。
7.【答案】A,B,C
【解析】【解答】A.图中,当给导线通电时,附近小磁针偏转,是通电导线周围存在磁场,是电流的磁效应,故A错误,符合题意;
B.图中无电源,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生感应电流,是电磁感应现象,可制成发电机,故B错误,符合题意;
C.图中,开关闭合,通电导体在磁场中受力而运动,是磁场对电流有力的作用。电动机利用这一原理工作的,故C错误,符合题意;
D.图中,两电磁铁串联,电流相同,线圈匝数不同,吸起大头针的数目不同,磁性强弱不同,则电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关,故D正确,不符合题意。
故选ABC。
【分析】通电导体周围有磁场,是电流的磁效应;导体切割磁感线,产生感应电流,是电磁感应现象;通电导体在磁场中受力的作用;电磁铁的磁性和线圈匝数有关。
8.【答案】B,C
【解析】【解答】A.磁感线分布越密的地方,磁场越强,故A正确,不符合题意;
B.磁感线并非真实存在,故B错误,符合题意;
C.磁体外部磁感线从磁体的N极出发,回到磁体的S极,故C错误,符合题意;
D.磁感线上某点切线方向与该点的小磁针静止时北极所指的方向相同,故D正确,不符合题意。
故选BC。
【分析】根据磁场判识选项
磁场:磁体外部磁感线从磁体的N极出发,回到磁体的S极, 磁体内部的磁感线从磁体的S极出发,回到磁体的N极 ,磁感线越密集,磁场越强,磁感线并非真实存在
9.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A、当磁场方向为 轴正向时,由左手定则可知受到安培力为水平向左,由力的分解可知,
导线不能平衡,A错误
B、当磁场方向为y轴负向时,安培力向上,所以BIL=mg所以B= ,此时拉力为0,B正确
C、当磁场方向为x轴负向时,安培力向上,所以BIL=mg所以B= ,此时拉力为0,C正确
D、当磁场方向为 沿悬线向上 ,安培力垂直悬线向下,由力的分解可知,导线不能平衡,D错误
综上选BC
【分析】根据左手定则,力的合成判识选项
1、左手定则: 伸开左手,使拇指与其他四指垂直且在一个平面内,让磁感线从手心流入,四指指向电流方向,大拇指指向的就是安培力方向,所以A选项安培力为水平向左;B选项安培力为向上;C选项安培力为向上;A选项安培力为垂直悬线向下
2、力的合成与分解:力的合成遵循三角形定则,可知,合力方向向左侧,所以安培力向右,向上均可
10.【答案】B,D
【解析】【解答】A. 地磁场的南极在地理的北极附近,A不符合题意;
B. 地球本身相当于一个巨大的磁体,B符合题意;
C. 磁感线是假象的曲线,不是真实存在的,C不符合题意;
D. 司南能够指南北是利用了磁体受地磁场的作用,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】地球周围有磁场,地磁场的南极在地理的北极附近,磁感线是假象的曲线,司南能够指南北是利用了磁体受地磁场的作用。
11.【答案】A,C,D
【解析】【解答】A、电磁继电器是利用低电压、弱电流,控制高电压、强电流的装置,实质相当于一个开关,故A正确;
B、如图,当闭合开关时,若电源左端为正极,电流从电磁铁的下端进入,根据安培定则可以判断电磁铁的下端是S极,上端是N极,故B错误;
C、电梯上无乘客时,压敏电阻的阻值较大,通过电磁铁的电流较小,磁性较弱,衔铁在弹簧的作用下与触点1接触,故C正确;
D、当有人走上电梯后,压敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,电磁铁磁性变强,则衔铁被吸下,衔铁上的触点与触点2接触,则电阻R1不连入电路,电动机两端电压增大为电源电压,通过电动机的电流变大,电动机转速变快,使电梯运动变快,故D正确;
故答案为: ACD。
【分析】根据电磁继电器的工作原理分析;知道电流方向根据安培定则判断电磁铁的磁极;左侧为压敏电阻与电磁铁串联的控制电路,右侧为带动电梯运动的电动机工作电路,当衔铁与触点1接触时,R与电机串联,当衔铁与触点2接触时,电阻R不连入,电动机两端电压增大;根据电梯上有无乘客分析压敏电阻阻值的变化和通过电磁铁电流的变化,从而判定衔铁的位置和电路的工作状态。
12.【答案】B,D
【解析】【解答】A.换用更细的铜棒,使电阻变大电流变小,但不能改变受力的方向,A不符合题意;
B.将磁体的N、S极对调,磁场方向改变,则通电导体的受力方向改变,铜棒向左运动,B符合题意;
C.向右移动滑动变阻器的滑片,只能改变电流的大小,不能改变电流的方向,C不符合题意;
D.将电源正负极对调,电流的方向发生了改变,则通电导体的受力方向改变,铜棒向左运动,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与两个因素有关:一个是磁场方向,另一个是电流方向。如果只改变一个因素,则导体受力方向改变,如果同时改变两个因素,则导体受力方向不变。
13.【答案】B,D
【解析】【解答】解:电动机的工作原理是利用通电线圈在磁场中受力转动.线圈的转动方向和电流方向以及磁场的方向有关,改变电流方向或者改变磁场方向都可以改变线圈的转动方向,但若电流方向和磁场方向都发生改变,线圈的运动方向是不变的.故选项AC错误,选项BD正确;
故选BD.
【分析】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动,其转动速度与电流大小和磁场强弱有关;电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关
14.【答案】A,D
【解析】【解答】用力使甲装置中的线圈在磁场中摆动起来,相当于甲中的线圈做切割磁感线运动,所以电路中会产生电流,是利用电磁感应现象的原理工作的,将机械能转化成了电能,相当于发电机;甲图和乙图中的线圈是相连的,所以乙图中的线圈相当于通电导线,其会在磁场中受力的作用,所以乙中的线圈会受力运动,将电能转化为机械能,相当于电动机,其原理是通电导体在磁场中受力。综合分析甲相当于发电机,其原理是电磁感应,将机械能转化为电能;乙相当于电动机,其原理是通电导体在磁场中受力,将电能转化为机械能。AD符合题意,BC不符合题意。
故答案为:AD。
【分析】发电机的原理是根据电磁感应现象(电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流)制成的.
磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用是制成电动机.
15.【答案】(1)磁场
(2)红;S
(3)B;A
【解析】【解答】(1) 导线通电后小磁针发生偏转 ,断电后小磁针不偏转,所以通电导线周围存在磁场;
(2) 当水位到达金属块A时 ,水作为导体可以导电所以衔铁吸引下来,红灯亮,根据安培定则可知上端为S极。
(3) 将开关掷于1, 电路中存在电源,此时通电导线在磁场中受到力的作用而运动。B正确,A错误。
将开关掷于2, 此时导体做切割磁感线运动,产生感应电流,感应电流的方向和导体切割磁感线的方向、磁场的方向有关,所以要使得电流的方向发生偏转,可以单独变换磁场方向或者导体切割磁感线的方向,故A正确,B错误。
综上选A。
【分析】1、电磁感应定律的应用,闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动,导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。
2、利用电磁感应制作的机械有:发电机,能量转化为机械能转化为电能。
3、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转。
4、通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机。
16.【答案】能;大;不同
【解析】【解答】将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,线圈转至平衡位置时,由于惯性会继续保持转动,当回到初始位置时,受力再次转动。故图中线圈可以连续转动。通过线圈的电流变大,线圈受力变大,转动速度将变大。改变线圈中的电流方向,线圈受力方向改变,线圈的转动方向将改变。
综上 第1空、 能;第2空、大; 第3空、不同;
【分析】通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机,受到力作用的方向和电流以及磁场、电流方向有关。
17.【答案】方向;磁体;磁感线
【解析】【解答】由图可知,条形磁体周围各点小磁针有固定指向,说明磁体周围的磁场具有方向;铁屑在磁场中会被磁体磁化,成为一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来;为了描述磁场的分布情况,引入了磁感线。
【分析】物理学中引入磁感线描述磁场,磁感线的疏密表示磁场强度,某一点小磁针N极所指的方向表示磁场方向。
18.【答案】排斥;吸引;定性
【解析】【解答】解:(1)用条形磁铁和小磁针做实验,左边实验现象是异名磁极相互吸引,右边实验现象是同名磁极相互排斥;所以磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
(2)实验中用磁针的运动状态来反映磁极间相互作用的规律,属于探索性的定性实验.
故答案为:排斥;吸引;定性
【分析】(1)根据磁极之间相互作用的规律填写.
(2)定量是用数字和相应度量单位来表述事物; 定性是用事物的变化的状态和程度所相关的语言来表述事物.
19.【答案】北
【解析】【解答】 根据所有的磁体都有指南北的性质可知,水平转动的小磁针在水平桌面上静止时,小磁针的北极指向地理的北极附近。
【分析】当磁体自由转动并静止下来时,指南的一端为南极,指北的一端为北极。
20.【答案】磁化;加热;去磁
【解析】【解答】解:磁化是指原来没有磁性的物体在磁体或电流的作用下获得磁性的过程.不断敲击或加热已经磁化的钢针,其磁性会消失,称之为“去磁”.
故答案为:磁化;加热;去磁.
【分析】磁化是指没有磁性的物体获得磁性的过程,电流或者磁体都可以使物质磁化.使有磁性的物体失去磁性叫去磁,敲打或加热都可使物体去磁
21.【答案】左右;机械(或动);
【解析】【解答】由甲图可知,磁铁中的磁场方向沿竖直方向,若要产生感应电流,导线AB需做切割磁感线的运动,故需要左右运动。导线运动的能量转化为电能,即机械能(动能)转化为电能。由图乙可知,螺线管上的电流是向下方向,由安培定则可知,螺线管的右端为N极,根据同名磁极相互排斥可知小磁针的N极,如图所示:
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线时,会产生感应电流;发动机工作时,将机械能转化为电能;根据安培定则判断螺线管的磁极位置;磁场方向从北极指向南极。
22.【答案】(1)吸引;不亮
(2)向左
(3)D
【解析】【解答】(1)电源正、负极反接,线圈中有电流,会产生磁场,A端会吸引,LED灯具有单向导电性,LED不亮;
(2)通电导线ab、cd固定不动,导线cd的电流方向为从d到c,右磁体的磁场方向与左磁体磁场的方向相反,通对导线cd的电流方向与通过ab的电流方向相反,磁体对导线cd的作用力的方向与磁体对导线ab的作用力相同。方向向左。
(3) ABC.导线静止、水平向东运动或水平向南运动不切割磁感线,所以不会产生感应电流,故ABC错误;
D.图中导线水平东西放置,竖直向上运动时,切割磁感线,所以会产生感应电流,故D正确。故选:D。
故答案为:(1)吸引;不亮;(2)向左;(3)D。
【分析】(1)磁体的磁极无论是N还是S都能吸引铁等物质,LED灯具有单向导电性;
(2)电源外部,电流从电源的正极出发经过用电器回到正极,磁体对导线的作用力的方向与电流的方向和磁场的方向有关;
(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会在电路中产生感应电流。
23.【答案】解:从图可知,螺旋管的左端为N极,右端为S极,并且电流方向是从螺旋管的右端流入左端流出.如图所示:
【解析】【分析】安培定则内容为:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极;由图可以判断出通电螺线管的磁极和电流的方向.
24.【答案】如图.
【解析】【解答】①小磁针静止如图所示,由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可得出螺线管的右端是S极,左端是N极;根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入,从左端流出.
②电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和电流的大小有关,在匝数一定时,电流越小,磁性越弱.滑片向右端移动后,通电螺线管的磁性减弱,螺线管的电流减小,滑动变阻器接入电路的电阻增大,所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱.如图.
【分析】(1)根据磁极的作用规律判断螺线管的磁极;根据安培定则判断电流方向.(2)在匝数一定时,电流越小,磁性越弱.在电流一定时,匝数越少,磁性越弱.
25.【答案】(1)铁屑在磁场力的作用下有序分布
(2)条形;判断磁场方向
(3)电流方向
(4)在电路中再串联一个滑动变阻器
(5)相反
【解析】【解答】(1)本实验通过铁屑在磁场力的作用下有序分布来证明磁场的存在。
(2)将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关,小磁针发生偏转,静止时的指向如图2所示。分析可知,通电螺线管周围的磁场和条形磁体的磁场相似,摆放小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的 判断磁场方向。
(3)对调电源的正负极重复上述实验,小磁针N极指向与之前相反,说明通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关。
(4)小组同学还想探究一下通电螺线管周围磁场强弱与电流大小的关系,我认为可行的方法是:在电路中再串联一个滑动变阻器。
(5)根据图片可知,地磁N极在地理南极附近。用右手握住地球,大拇指指向下端,此时弯曲的四指指尖向左,即电流从东向西,而地球自转方向从西向东,那么二者方向相反。
【分析】(1)当没有磁场存在时,铁屑的分布杂乱无章;当周围存在磁场时,铁屑会在磁场力的作用下有序排列。
(2)将通电螺线管的磁场分布与条形磁铁的磁场分布进行比较即可。在磁场中,某点小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。
(3)电源的正负极对调后,通过电磁铁的电流方向发生改变,而小磁针的N极指向改变,说明电磁铁的磁场方向改变,据此分析;
(4)探究通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系时,必须改变电流大小,根据滑动变阻器的用途分析解答;
(5)根据安培定则判断电流方向,再与地球自转方向比较即可。
26.【答案】(1)电流/通电线圈;电流方向相反
(2)换向器;刚转过
(3)不能;不处于
【解析】【解答】(1) 电动机的工作原理是磁场对电流有力的作用;甲图中,线圈左右两边框ab、cd中电流方向相反,所以两边框ab、cd的受力方向相反;
(2)乙图中的线圈加装了换向器,所以可以持续转动;工作原理是该装置能在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向;
(3)丙图中用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场,不能改变线圈中电流方向,所以闭合开关,线圈在磁场中不能沿某一方向持续转动;
线圈平面和磁场垂直的位置为平衡位置,所以图丙中不是平衡位置。
【分析】(1) 电动机的工作原理是磁场对电流有力的作用;力的方向与磁场方向和线圈中电流方向有关;
(2)电动机中的换向器工作原理:在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,让线圈沿某一方向持续转动;
(3)线圈平面和磁场垂直的位置为平衡位置。
27.【答案】(1)
(2)改变电流的方向
【解析】【解答】(1)如图所示,线圈abcd位于磁场中,ab段导线受磁场力F1的方向向上;cd中的电流与ab中的电流方向相反,则cd受力的方向是竖直向下,如图所示:
(2)要改变直流电动机中线圈的转动方向,可以采取的措施有:改变电流的方向或改变磁场的方向。
【分析】(1)磁场相同时,导体在磁场中的受力方向和电流方向有关;
(2)改变导体在磁场中的受力方向,可以改变电流方向或改变磁场方向。
28.【答案】(1)L2
(2)解:车对水平地面的压力F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N,
由图象可知,此时的输出电压U=1V,
因为I=,
所以电路总电阻:
R总===50Ω,
电阻R的阻值:
R=R总﹣R线圈=50Ω﹣20Ω=30Ω当R=30Ω要使报警器报警,
输出电压最小,
据I=,
所以输出最小电压:
U0=IR线圈=0.02A×20Ω=0.4V,
由图象可知,此时压力传感器受到的压力:
F′=0.8×105N=8×104N;
答:在水平路面上,要使该装置报警,通过车辆的最小重力为8×104N;
(3)解:超载的汽车质量大,惯性大,急刹车后滑行距离大,容易出交通事故.
【解析】【分析】(1)分析清楚电路结构,根据电路结构分析答题.
(2)车对水平地面的压力等于它的重力,由图象求出压力传感器的阻值,然后由串联电路特点与欧姆定律求出R阻值.当R为零时,由欧姆定律求出线圈两端电压,然后由图象求出此时压力传感器受到的压力,即车轮的最小重力.
(3)根据对超载危害的了解分析答题.
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