专题18 电与磁(全国通用)(3大考点)2026年中考物理一模分类汇编
2026-04-22
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3份
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58页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 电和磁 |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 47.16 MB |
| 发布时间 | 2026-04-22 |
| 更新时间 | 2026-04-22 |
| 作者 | 初中物理志强工作室 |
| 品牌系列 | 好题汇编·一模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-04-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57471044.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题18 电与磁
3大考点概览
考点01 磁现象与磁场
考点02 电生磁
考点03 磁生电
磁现象与磁场
考点1
一、单选题
1.(2026·山东泰安·一模)【传统文化】指南针是我国古代的四大发明之一,司南是春秋战国时期发明的一种指南针,如图甲所示。某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”,图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况,则该磁石的北极是( )
A.A端 B.B端
C.C端 D.D端
【答案】A
【详解】在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极。由图乙天然磁石的磁感线分布情况可知,磁感线从A端出发,所以A端为N极。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(2026·辽宁沈阳·一模)如图所示,是我国宋代的指南龟,将条形磁石装入木龟腹内,针的尖端与磁石接触后被磁化。将指南龟装于竹针之上,使竹针尖撑于龟体的重心正上方某点,水平放置并拨动指南龟,静止后针尾指南。下列说法中正确的是( )
A.针是铜制成的
B.针尖接触的是磁石的N极
C.针尾指南是受到地磁场的作用
D.若稍倾斜木板,则指南龟静止时一定会倾斜
【答案】C
【详解】A.铜不是磁性材料,不能被磁化,而针能被磁化,所以针不是铜制成的,故A错误;
B.静止后针尾指南,说明针尾是磁体的S极,针尖是N极,根据磁化的特点,针尖接触的是磁石的S极,故B错误;
C.地球本身是一个大磁体,存在地磁场,针尾指南是受到地磁场的作用,故C正确;
D.若稍倾斜木板,由于指南龟的重心在竹针尖支撑点正上方,且地磁场的作用,指南龟静止时仍会在水平面内,不会倾斜,故D错误。
故选C。
3.(2026·吉林松原·一模)如图是磁悬浮鼠标。基座通电后鼠标会悬浮起来,悬浮鼠标的工作原理是( )
A.异名磁极相互排斥
B.同名磁极相互排斥
C.同种电荷相互排斥
D.异种电荷相互排斥
【答案】B
【详解】A.异名磁极(如N极与S极)会相互吸引,而非排斥,故A不符合题意;
B.同名磁极(如N极与N极或S极与S极)会相互排斥,这是磁悬浮技术的基础,与题目描述的悬浮现象一致,故B符合题意;
C.题目涉及磁悬浮而非静电现象,电荷间的相互作用不适用,故C不符合题意;
D.异种电荷会相互吸引,且题目讨论的是磁力而非电力,故D不符合题意。
故选B。
4.(2026·广东河源·一模)如题图所示,地磁北极的位置最可能是( )
A.a B.b C.c D.d
【答案】C
【详解】地磁北极在地理南极附近,地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定的夹角,所以地磁北极的位置最可能是c,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.(2026·新疆昌吉·一模)关于磁现象,下列说法正确的是( )
A.同名磁极相互吸引
B.奥斯特实验说明电流周围存在磁场
C.电动机是利用电磁感应原理工作
D.发电机将电能转化为机械能
【答案】B
【详解】A.同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故A错误;
B.奥斯特实验证明了电流周围存在磁场,故B正确;
C.电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的,故C错误;
D.发电机可以产生电能,在其工作过程中,是通过运动而产生的电能,故是将机械能转化为电能的装置,故D错误。
故选 B。
6.(2026·湖南长沙·一模)如图所示是吸力式磁悬浮列车工作原理图,通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上,实现非接触的支撑、导向和运行。关于该磁浮交通系统,下列说法正确的是( )
A.该系统利用地磁场实现正常工作
B.列车悬浮利用了同名磁极相互排斥
C.车厢线圈通电后,其周围存在磁感线
D.列车正常运行时,电源上端为正极
【答案】D
【详解】A.磁悬浮列车是利用电流的磁场工作的,故A错误;
B.列车采用吸力式悬浮,正常运行时是利用异名磁极相互吸引,故B错误;
C.磁感线是假想的模型,车厢线圈通电后,其周围存在磁场,磁感线是假想的,不存在,故C错误;
D.轨道磁体的N极在下方,车厢线圈需要产生S极才能实现吸引。根据安培定则,线圈上端为S极时,电流应从线圈上端流入、下端流出,因此电源上端为正极,下端为负极。故D正确。
故选D。
7.(2026·山东济南·一模)【科技前沿】趋磁细菌是指能够在体内合成具有磁性物质的一类细菌(如图),将磁铁置于细菌附近,细菌会向磁铁的N极运动。海洋中,这种细菌在地磁场驱使下运动的方向为( )
A.由西向东 B.由东向西
C.由南向北 D.由北向南
【答案】D
【详解】因为地球是一个大磁体,地球周围存在的磁场叫地磁场,且地磁场的N极在地理南极附近,细菌会向地磁场的N极运动,所以地磁场将驱使这种细菌运动的方向是由北向南。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.(2026·河南安阳·一模)关于如图所示的电磁现象,下列说法正确的是( )
A.图甲:移走小磁针,通电导线周围的磁场也消失
B.图乙:地磁场的磁感线方向从地理北极指向地理南极
C.图丙:探究的是电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
D.图丁:司南,勺柄指南,利用了地磁场对磁勺(天然磁石制成)的作用
【答案】D
【详解】A.图甲中,通电导线周围存在磁场,小磁针只是用来显示磁场的存在,将小磁针移走,磁场仍存在,故A错误;
B.图乙中,地磁场的N极在地理南极的附近,S极在地理北极的附近,而磁感线从N极出来回到S极,所以地磁场的磁感线方向从地理的南极指向地理的北极,故B错误;
C.图丙中,两个线圈串联,通过它们的电流相等,同时两个线圈匝数不同,所以探究的是电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系,故C错误;
D.图丁中,地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,静止时长柄指向南方(指向地理南极),故D正确。
故选D。
二、多选题
9.(2026·山东烟台·一模)科技发展对人类社会进步具有积极意义。下列关于科技应用的原理正确的是( )
A.甲图:拦河坝上窄下宽的设计利用了连通器的原理
B.乙图:磁悬浮列车利用磁极间的相互作用实现了车体的悬浮
C.丙图:潜水器主要通过改变自身重力实现上浮和下沉
D.丁图:飞机获得的升力利用了流体压强与流速的关系
【答案】BCD
【详解】A.由于液体的压强随深度的增加而增大,河水的深度越深,压强越大,为了使拦河坝能承受更大的水压,应把拦河坝设计成下宽上窄的形状。故A错误;
B.同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,磁悬浮列车的车体和轨道间是利用磁极间的相互作用实现了车体的悬浮,故B正确;
C.潜水器在水中时,排开水的体积不变,是靠改变自身重力实现上浮和下潜。当潜水器水舱进水时,潜水器自身重力增加,浮力小于重力,于是就下潜。反之,水舱中水排出时,潜水器重力减轻,浮力大于重力,于是就上浮,故C正确;
D.飞机机翼横截面的上表面弯曲,下表面比较平,飞机前进时,机翼上方的空气流速较大,压强较小;下方的空气流速较小,压强较大,这样,机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,这就是产生升力的原因。故D正确。
故选BCD。
三、填空题
10.(2026·安徽合肥·一模)公元一世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”,“柢”是磁体的________(选填“N”或“S”)极。
【答案】S
【详解】地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近;磁体在地磁场的作用下,南极指南,北极指北;“司南之杓,投之于地,其柢指南”,“柢”即勺柄,勺柄指示南方,“柢”是磁体的南极,即S极。
11.(2026·陕西汉中·一模)户外爱好者常佩戴具有指南针和GPS定位功能的运动手表,如图所示,指向地理北极的是指南针的______(选填“N”或“S”)极。手表的内部集成电路和芯片主要是由______材料制作而成的。手表从西安拿到西藏去,质量大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 N 半导体 不变
【详解】[1]指南针的N极(北极)会指向地理北极(地理北极附近是地磁南极,异名磁极相互吸引)。
[2]集成电路和芯片的核心材料是半导体(如硅),半导体具有可控的导电性,适用于电子元件制造。
[3]质量是物体的固有属性,不随位置(从西安到西藏)的改变而变化,故质量不变。
12.(2026·福建福州·一模)将回形针掰直,磁化后放在树叶上,漂浮于水面,如下图,回形针在地球______的作用下,静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方,进一步推测A端是回形针磁体的______极。
【答案】 磁场 S
【详解】[1][2]地球是一个巨大的磁体,磁化后的回形针具有磁性,将其放在树叶上,漂浮于水面,则回形针在地球磁场的作用下,静止后会指南北两个方向。小草的影子偏向北方,根据影子的形成原理可知太阳在南方,地理南方附近是地磁北极,根据磁极间的相互作用规律可知回形针磁体指南方的是S极,即可以推测A端是回形针磁体的S极。
13.(2026·江苏徐州·一模)小明在新闻上看到“福建舰”上使用了电磁弹射装置,从网上查阅了某电磁弹射装置的原理:给线圈提供电流时产生磁场,炮弹(铁质)被______,受到强大的吸引力而加速运动,达到线圈中间时,迅速断电,炮弹飞出炮口(如图所示)当线圈通电时,炮弹头是______(选填“S”或“N”)极。断电后,炮弹还能继续飞行,是因为炮弹具有______。
【答案】 磁化 S 惯性
【详解】[1][2]如图所示,根据右手螺旋定则,大拇指撑开,其余四根手指并拢自然弯曲,顺着图示的电流方向,从外向内握住通电螺线管,大拇指指向左边,说明通电螺线管左边是N极;炮弹铁质被磁化,受到强大的吸引力,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理可以判断出炮弹头是S极。
[3] 断电后,炮管没有了磁性,炮弹不再受到磁场力的作用,炮弹能继续飞行,是因为炮弹具有惯性,要保持之前的运动状态。
14.(2026·广西南宁·一模)如图所示是一款磁吸式数据线,线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接,达到一线多头的使用效果,线体和磁性充电头吸附的原理是_______(选填“同名”或“异名”)磁极互相吸引;在给手机充电时,手机电池相当于_______(选填“电源”或“用电器”)。
【答案】 异名 用电器
【详解】[1]磁体间的相互作用规律是“异名磁极相互吸引”,线体与磁性充电头通过异名磁极的吸引力实现吸附。
[2]给手机充电时,手机电池消耗电能,把电能转化为其他形式的能量,因此相当于用电器。
四、作图题
15.(2026·广西北海·一模)如图所示,条形磁铁的端与通电螺线管的左端相对,二者间的磁感线分布如图所示,请在括号内分别标出条形磁铁端磁极的极性和电源端的“+”“-”极。
【答案】
【详解】由于在磁体外部磁感线从磁体的N极出来,回到S极,所以条形磁铁的A端为N极,B端为S
极;通电螺线管的左端为N极,右端为S极,由安培定则可知,大拇指指向通电螺线管的左端N极,四指环绕方向为电流方向,电流从通电螺线管的右边流入、左边流出,则电源的d端为正极、c端为负极,如图所示:
五、综合题
16.(2026·天津·一模)【新题型】阅读短文,回答问题:
干簧管
干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件,也叫磁控开关,常用的干簧管有单触点和双触点两种。
如图为单触点干簧管的结构示意图,其外壳是一根密封的玻璃管,管中装有两个磁性材料制成的弹性簧片电板,还灌有一种惰性气体。平时,玻璃管中的两个磁簧片触点部位是分开的(如图甲),当有磁性物质靠近玻璃管时,在合适的磁场的作用下,管内的两个簧片的触点部位被磁化成为异名磁极就会互相吸引接触,簧片就会吸合在一起,使结点所接的电路连通(如图乙),外磁力消失后,两个簧片由于本身的弹性而分开,线路就断开。
干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料,它分为软磁性材料和硬磁性材料两种。软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质,硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性,但一旦获得磁性又很不容易失去的物质。磁体周围的磁性材料被磁化后的极性与放置在该处的小磁针的极性相似,如我们拿一根铁棒的一端靠近或接触磁铁的N极时,这一端就会被磁化成S极,它的另一端则会被磁化成N极。
双触点干簧管类似于单刀双掷开关,它的工作原理是:没有磁场时,簧片1与簧片2接通(如图丙),当有外界磁力时,簧片1与簧片2的连接断开,簧片1与簧片3触点部位接通(如图丁),其中簧片1是公共端,簧片2是常闭接点,簧片3是常开接点,簧片中有一片是用只导电不导磁的材料做成。
干簧管外绕上能产生磁场的线圈就成了干簧继电器,当线圈通电后,管中磁性材料制成的簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引,因而接通被控电路,线圈断电后,干簧片在本身的弹力作用下分开,将线路切断。
(1)单触点干簧管中的磁簧片是用_____(选填“软”或“硬”)磁性材料制成的;
(2)单触点干簧管在_____(选填“断开”或“闭合”)时,磁簧片具有弹性势能;
(3)双触点干簧管的1、2、3三个簧片的对应制作材料可能是_____;
A.铁、铁、铜 B.铁、铜、铁 C.铜、铁、铜 D.铁、钴、铁
(4)当条形磁铁按图1所示的方式从A移动到B,图2能反映电路中的电流随时间变化的图象是_____;
(5)如图3为一运用干簧继电器的电路,当开关S闭合后,它的工作特点是_____。
A.红灯、绿灯交替发光
B.红灯长亮,绿灯亮、灭交替
C.绿灯长亮,红灯亮、灭交替
D.红灯长亮,绿灯不亮
【答案】 软 闭合 B A A
【详解】(1)[1]单触点干簧管中的磁簧片通电时有磁性,断电时无磁性,所以是软磁性材料制成的。
(2)[2]单触点干簧管在闭合时,产生磁性,磁簧片具有弹性势能。
(3)[3]磁铁能够吸引双触点干簧管的1、3两个簧片,所以制作材料可能是铁;不能吸引2,制作材料可能是铜,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[4]当磁铁在AB两点时,簧片分别被磁化,簧片相吸,电路接通,电路产生电流;在中间时,两个簧片均被磁化,中间均为S极,簧片相斥,电路断开,电路没有电流,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(5)[5]当开关S闭合后,电路接通,红灯亮,此时电磁铁产生磁性,把簧片吸下来,绿灯电路接通,如此反复,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
电生磁
考点2
一、选择题
1.(2026·安徽蚌埠·一模)如图所示,物理兴趣小组自制了一个带有电磁铁的木船模型。将它放入水中漂浮,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的工作原理为电流的热效应 B.电磁铁周围存在磁场和磁感线
C.B端为电磁铁的S极 D.木船自由静止时,船头指北
【答案】D
【详解】A.电磁铁的工作原理是电流的磁效应,而非电流的热效应,故A错误;
B.电磁铁周围存在磁场,但磁感线是为描述磁场而引入的模型,并非真实存在,故B错误;
C.根据右手螺旋定则,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向螺线管的N极。由图可知电流从B端流入、A端流出,因此A端为S极,B端为N极,故C错误;
D.B端为N极,在地磁场作用下,磁体N极指向地理北极,因此木船静止时船头指北,故D正确。
故选D。
2.(2026·北京密云·一模)【科技前沿】2025年3月,我国福建号航母成功进行舰载机电磁弹射试验。如图是航母舰载机起飞电磁弹射器,它的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,舰载机受到强推力而快速起飞。下列各选项中与电磁弹射器工作原理相同的是( )
A B C D
【答案】D
【详解】由题意可知,弹射车处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,由于磁场对电流有力的作用,故舰载机受到强推力而快速起飞。
A.当导线中通过电流时,小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不符合题意;
BC.图中是发电机的原理图,发电机是利用电磁感应原理工作的,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流,与电磁弹射器工作原理不同,故BC不符合题意;
D.闭合开关后,通电金属杆在磁场受力而运动,故实验原理是磁场对电流有力的作用,与弹射车的原理相同,故D符合题意。
故选D。
3.(2026·四川资阳·一模)【科技前沿】课外活动小组制作电磁驱动“小车”:把铜制裸导线密绕成长螺线管当作轨道,固定在水平桌面上;将两个强磁铁固定在一节新干电池的两极上制成“小车”,磁极与电极的位置关系如图所示。把“小车”从右侧入口完全推入螺线管,“小车”自动向前运动到达左侧。关于小车运动的工作原理,下列说法中正确的是( )
A.调换干电池的正负极,其他条件不变,电磁驱动“小车”仍能从右侧自动到达左侧
B.将铜制裸导线换做铜制漆包线,其他条件不变,电磁驱动“小车”依然能从右侧自动到达左侧
C.电磁驱动“小车”的工作原理与扬声器的工作原理类似
D.电磁驱动“小车”的工作原理在于螺线管内发生了电磁感应现象
【答案】C
【详解】A.调换干电池的正负极,其他条件不变,线圈中的电流方向改变,则“小车”受力方向改变,电磁驱动“小车”不能从右侧自动到达左侧,故A错误;
B.将铜制裸导线换做铜制漆包线,电池和导线之间断路,螺线管中不能产生电流,“小车”不会受到力的作用,不能运动,故B错误;
CD.电磁驱动“小车”的工作原理是磁场对电流有力的作用,而不是电磁感应,这与扬声器的工作原理类似,故C正确,D错误。
故选C。
4.(2026·安徽滁州·一模)在“制作简易直流电动机”的跨学科实践活动中,小组同学制作了一个如图所示的简易电动机。下列关于制作简易电动机的说法正确的是( )
A.制作时应把线圈两端引线漆皮全部刮掉,才能持续转动
B.简易电动机是利用电流的磁效应制成的
C.把线圈一端引线漆皮全部刮掉,另一端引线漆皮只刮半周,电动机将一直有动力转动
D.组装好的电动机,给线圈通电后,晃动几次就不动了,可能是处于了平衡位置
【答案】D
【详解】A.若线圈两端引线漆皮全部刮掉,当线圈转到平衡位置(与磁感线垂直)时,电流持续流通,此时线圈受力平衡,无法依靠惯性继续转动,会卡在平衡位置;正确做法是一端全部刮掉,另一端刮半周,使线圈在通电半周受力转动,断电半周依靠惯性继续转动,从而实现持续转动,故A错误;
B.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,属于磁场对电流的作用,而非电流的磁效应,故B错误;
C.当线圈一端引线漆皮全部刮掉、另一端刮半周时,刮掉半周的部分电路接通,线圈在磁场中受力转动,未刮掉的半周电路断开,线圈失去动力,依靠惯性继续转动,故C错误;
D.当线圈处于平衡位置(线圈平面与磁感线垂直)时,两侧导线受到的力大小相等、方向相反,合力为零,线圈无法继续转动,线圈会因惯性表现为“晃动几次后不动”,故D正确。
故选D。
5.(2026·新疆哈密·一模)如图所示,“×”代表磁场方向垂直纸面向里,一个电子以速度v从左侧水平进入该磁场,受到磁场竖直向下的力的作用。根据以上信息,判断下列说法正确的是( )
A.若电子以同样速度从右侧水平进入该磁场,电子将受到磁场竖直向下的力的作用
B.若仅磁场方向改为垂直纸面向外,电子将受到磁场竖直向下的力的作用
C.若质子以同样速度从右侧水平进入该磁场,质子将受到磁场竖直向下的力的作用
D.若质子以同样速度从左侧水平进入该磁场,质子将受到磁场竖直向下的力的作用
【答案】C
【详解】由题意可知,电子在磁场中运动,受到磁场竖直向下的力的作用,相当于通电导体在磁场中受到力的作用。电子运动方向与电流方向相反,电子从左侧水平进入该磁场,电流方向向左。
AB.若电子从右侧水平进入,则产生的电流方向与从左侧进入时电流方向相反。物体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,只改变电流方向(即运动方向)或只改变磁场方向,则受力方向会改变,故AB错误;
C.质子带正电,从右侧水平进入,产生的电流方向向左,此时电流方向与电子从左侧水平进入该磁场相同。因此不改变磁场方向时,质子的受力方向与电子从左侧进入时方向相同,故C正确;
D.质子从左侧水平进入,产生的电流方向向右,此时电流方向与电子从左侧水平进入该磁场相反,因此不改变磁场方向时,质子的受力方向与电子从左侧进入时方向相反,故D错误。
故选C。
6.(多选)(2026·北京海淀·一模)如图是动圈式扬声器及其构造的示意图,扬声器由音圈、永磁体、锥形纸盆等组成。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈就会受到磁场的作用力而前后往复运动,从而带动纸盆来回振动,发出声音。下列说法正确的是( )
A.扬声器是依据电磁感应现象制成的
B.音圈中的电流方向改变时,其所受磁场的作用力的方向也发生改变
C.扬声器的工作原理与电动机的工作原理相同
D.扬声器在工作过程中,主要将电能转化为机械能
【答案】BCD
【详解】A.扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故A错误;
B.通电导体在磁场中受到的力的方向与磁场方向、电流方向有关,则音圈中的电流方向改变、磁场方向不变时,其所受磁场的作用力的方向也发生改变,故B正确;
C.电动机的工作原理与动圈式扬声器的工作原理相同,都是通电导体在磁场中受到力的作用,故C正确;
D.动圈式扬声器工作过程中,主要将电能转化为机械能,故D正确。
故选BCD。
7.(2026·陕西西安·一模)全自动洗衣机的进水阀门是由电磁线圈控制,其构造如图所示。线圈通电后产生磁场,对衔铁施加力的作用,在弹簧的助力下使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。下列关于线圈通电后的分析,正确的是( )
A.电磁铁的上端为N极
B.衔铁可以用铝制作
C.电磁铁的工作原理为通电导体在磁场中受力运动
D.通电线圈周围存在磁场,但不存在磁感线
【答案】D
【详解】A.电流从线圈上端流入、下端流出,根据安培定则,可判断出电磁铁下端为N极,上端为S极,故A错误;
B.铝不是铁磁性材料,无法被电磁铁吸引,因此衔铁不能用铝制作,故B错误;
C.电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故C错误;
D.通电线圈周围确实存在磁场,而磁感线是人们为了方便描述磁场假想的物理模型,实际并不存在,故D正确。
故选D。
8.(2026·江苏无锡·一模)如图为磁悬浮盆栽,其中上方悬浮的盆栽底部内放置一块条形磁铁,下方底座内安装电磁铁及相关电路, 其中电源电压保持不变。现将开关 S 与 “ 1 ” 闭合, 盆栽悬浮在一定高度一段时间后因植物长大而盆栽质量增大,若保持盆栽在空中悬浮高度不变,下列措施可行的是( )
A.将电源的正负两极对调
B.将条形磁铁倒置使ab两极位置互换
C.将开关 与 “2” 闭合,并向左移动滑片
D.将开关 与 “1” 闭合,并向右移动滑片
【答案】C
【详解】A.由题可知,盆栽由于底部磁体和底座中电磁铁之间同名磁极相互排斥而悬浮在空中,将电源的正负两极对调,电磁铁中电流的绕行方向改变,则电磁铁的磁极改变,盆栽底部磁体和底座中电磁铁相互吸引,无法悬浮,故A不符合题意;
B.将条形磁铁倒置使ab两极位置互换,则盆栽底部磁体和底座中电磁铁相互吸引,无法悬浮,故B不符合题意;
C.将开关与 “2” 闭合,可使电磁铁匝数增多,磁性增强,并向左移动滑片,则滑动变阻器阻值变小,电路中电流变大,也可使电磁铁磁性增强,磁极间斥力增大,故C符合题意;
D.将开关与 “1” 闭合,电磁铁匝数不变,向右移动滑片,则滑动变阻器阻值变大,电路中电流变小,会使电磁铁磁性减弱,磁极间斥力减小,故D不符合题意。
故选C。
9.(2026·广东广州·一模)矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示,ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力,下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同( )
A.ab段与bc段 B.ab段与ed段
C.ab段与fe段 D.fe段与ed段
【答案】B
【详解】A.磁场的作用力方向与磁场方向和电流方向有关,由图可知磁场方向不变,由电路分析可知,ab段与bc段的电流方向相反,所以ab段与bc段受到该磁场的作用力方向相反,故A不符合题意;
B.由电路分析可知,ab段与ed段的电流方向相同,所以ab段与ed段段受到该磁场的作用力方向相同,故B符合题意;
C.由电路分析可知,ab段与fe段的电流方向相反,所以ab段与fe段受到该磁场的作用力方向相反,故C不符合题意;
D.由电路分析可知,fe段与ed段的电流方向相反,所以fe段与ed段段受到该磁场的作用力方向相反,故D不符合题意。
故选B。
10.(2026·河南郑州·一模)如图是某同学自制的简易热机模型,在易拉罐内装适量水,在瓶口密封安装一根吸管,吸管正对着小风扇。当点燃下方的蜡烛后,可以看到吸管前方的小风扇转动起来。下列原理与其相同的是( )
A B C D
A.手摇发电机
B.点燃蜡烛后走马灯会转动
C.向下压缩引火仪
D.铜线圈转动
【答案】B
【详解】当点燃下方的蜡烛后,蜡烛燃烧将化学能转化为内能,可以看到吸管前方的小风扇转动起来,此时内能转化为小风扇的机械能。
A.手摇发电机利用电磁感应现象,将机械能转化为电能,故A不符合题意;
B.点燃蜡烛后走马灯会转动,蜡烛燃烧将化学能转化为内能,内能转化为走马灯的机械能,故B符合题意;
C.向下压缩引火仪,将机械能转化为内能,故C不符合题意;
D.铜线圈转动,是由于通电导体在磁场中受力的作用,将电能转化为机械能,故D不符合题意。
故选B。
11.(2026·江苏淮安·一模)如图甲是物理创新小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”,控制电路电源电压为6V,电磁继电器线圈电阻为10Ω,R为力敏电阻,其阻值大小随压力F的变化关系如图乙所示。当光控开关接收到绿光时断开,工作电路中指示灯亮,电控照相机不工作,当光控开关接收到红光时自动闭合,且当力敏电阻受到车的压力增大到一定数值,控制电路中电流等于或大于0.06A时,电控照相机开始拍照,g取10N/kg。下列说法中不正确的是( )
A.若使质量较小的车闯红灯也能被拍下,可以适当减小线圈的匝数
B.当控制电路中电流等于0.06A时,闯红灯的车对力敏压阻的压力为4000N
C.当质量为1200kg的车闯红灯时,控制电路消耗的总功率为0.9W
D.a处是指示灯,b处是电控照相机
【答案】A
【详解】A.可以适当增加线圈的匝数,磁铁的吸引力变强,控制电路的更小的电流就能够把衔铁吸引下来,则总电阻可以更大些,力敏电阻也可以更大一些,压力可以更小一些,即使质量较小的车闯红灯也能被拍下,故A错误,符合题意;
B.当控制电路中电流等于0.06A时,总电阻为
力敏电阻的阻值为
闯红灯的车对力敏压阻的压力为4000N,故B正确,不符合题意;
C.当质量为1200kg的车闯红灯时,力敏电阻所受的压力为
此时力敏电阻为30Ω,总电阻为
控制电路的电流为
控制电路消耗的总功率为
故C正确,不符合题意;
D.当力敏电阻受到车的压力增大到一定数值,控制电路中电流等于或大于0.06A时,衔铁吸下来,b处接通,电控照相机开始拍照,b处是电控照相机,则a处是指示灯。故D正确,不符合题意。
故选A。
二、填空题
12.(2026·河南周口·一模)如图所示,是某兴趣小组自制的简易电动机。一块纽扣强磁体的上端磁极吸附在一根铁钉的底部,铁钉的尖端竖直地吸在一节干电池的正极上;将导线一端接在电池负极,若另一端接在磁体上,铁钉和磁体就会沿图示方向转动,其原理是___________。若想改变铁钉和磁体的转动方向,可以采取的措施是___________。
【答案】 通电导体在磁场中受到力的作用 将磁体的磁极对调/将电源的正、负极对调
【详解】[1]装置接通电路后,处在磁体产生的磁场中的通电导体受到力的作用,从而带动铁钉和磁体转动,因此原理为通电导体在磁场中受到力的作用。
[2] 通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向两个因素有关,因此想要改变转动方向,只需要改变其中一个因素即可:可以调换电源正负极改变电流方向,或者调换磁体磁极改变磁场方向。
13.(2026·辽宁丹东·一模)如图所示是家庭电路常用的空气开关的简化原理图,当电路出现过载或_______时,电路电流过大,电磁铁P的_______增强,吸引衔铁Q向上偏转,弹簧拉开开关S切断电路实现保护作用,此时电磁铁_______磁性(选填“有”或“无”)。
【答案】 短路 磁性 无
【详解】[1]家庭电路中电流过大的两种原因是总功率过大和短路。
[2]电磁铁的磁性强弱和电流大小有关:在匝数不变时,电流越大,电磁铁磁性越强。当电流过大时,电磁铁P的磁性增强,才能吸引衔铁。
[3]开关S切断电路后,电磁铁的线圈中没有电流通过,因此磁性消失。
14.(2026·福建宁德·一模)如图所示,是一种安全门锁的工作原理示意图.保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭.请你根据示意图,分析安全门锁的工作原理.
【答案】详见解析
【详解】闭合开关后,电磁铁中有电流通过,电磁铁具有磁性,能吸引铁质插销使门锁打开,并且弹簧被拉长;断开开关后,电磁铁中无电流通过,电磁铁会失去磁性,铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽,门锁关闭.
15.(2026·江苏南京·一模)图甲为热敏电阻的图像,图乙为用此热敏电阻和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路(U为恒压电源),继电器线圈的电阻为,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源,当线圈中的电流大于或等于时,衔铁被吸合,加热器停止工作,实现温控.
(1)恒温箱内的加热器应接在_____(选填“AB”或“CD”)端。
(2)要实现对之间任一温度的控制,该装置恒压电源至少为_____;若恒压电源为,则滑动变阻器的最大阻值至少为_____。
【答案】(1)AB
(2) 3.8 170
【详解】(1)由图乙可知,衔铁被吸合,加热器停止工作,此时工作电路中AB被断开连接,故加热器应接在AB端。
(2)[1]已知线圈电阻为,线圈电流最小为
由图甲可知,热敏电阻的阻值随温度升高而降低,由串联分压可知,热敏电阻的阻值越大,分得的电压越大,所以当温度为50℃时,热敏电阻的阻值是90Ω,则恒压电源的电压至少为
[2]若恒压电源U为6V,此时电路中的总电阻为
当温度为150℃时,热敏电阻的阻值为30Ω,所以热敏电阻的阻值为30Ω,变阻器接入电路的阻值最大,变阻器的最大阻值
三、作图题
16.(2026·山东德州·一模)如图所示,在竖直固定的玻璃板右侧放置一电磁铁,接通电源后,电磁铁可将铁块A吸附在玻璃板上保持静止。
(1)画出铁块A受到摩擦力F的示意图(力的作用点图中已标出);
(2)用“N”“S”标出电磁铁右端的极性。
【答案】
【详解】铁块A静止,受力平衡,所受摩擦力与重力大小相等,方向相反,重力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上,过A的重心做竖直向上的带箭头的直线表示A受到的摩擦力;图中电流从电磁铁左端进,右端出,根据安培定则可知,电磁铁右端为N极,如图所示:
四、综合题
17.(2026·广东广州·一模)【易错题】卡塔尔世界杯足球赛,球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。球场草坪种植的黑麦草,适合在湿度为50%的土壤中生长。装置设计如下
(1)湿敏电阻的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图(f)所示。已知:蓄电池电压恒为;电磁继电器线圈电流大于时衔铁被吸下,小于时衔铁被弹回,线圈电阻不计;电动机的额定电压为。请以笔画线代替导线完成图(g)所示的电路连接,要求:闭合开关S,当土壤湿度低于50%时,电动机转动送水;当土壤湿度高于50%时,电动机不转停止送水___________;
(2)已知湿度为50%的土壤内Rx的阻值为10Ω,计算所需定值电阻的阻值为多少___________(写出详细的计算过程);
(3)生物学家正在培育新品黑麦草,能在湿度低于50%的土壤中生长,一旦成功,电路中的电阻应换用阻值更___________的定值电阻。
【答案】 小
【详解】(1)[1]由图像可知,湿度越大,湿敏电阻的阻值越小,控制电路的电流越大,电磁铁的磁性越强,衔铁被吸合,电动机不转,停止送水,反之电动机转动送水,湿敏电阻与定值电阻串联,电磁继电器相等于开关,应控制火线,电路图连接如图所示:
(2)[2]衔铁被吸下时的总电阻
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则定值电阻
(3)[3]生物学家正在培育新品黑麦草,能在湿度低于50%的土壤中生长,则湿敏电阻的阻值增大,通过控制电路的电流不变,根据欧姆定律可知电路中总电阻不变,根据串联电路电阻规律可知,需要减小定值电阻的阻值,即应换用阻值更小的定值电阻。
五、计算题
18.(2026·河南濮阳·一模)【易错题】如图甲所示为物理学习小组设计的电热水壶电路,它由工作电路和控制电路组成,具有加热和保温功能。其中工作电路电源电压为220V,R2、R3为电加热丝,加热功率为1210W,保温功率为100W。控制电路中的Rt为热敏电阻,其阻值随水温变化的关系如图乙所示,R1为滑动变阻器。电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示,电磁继电器线圈的电阻忽略不计,衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下。求:
(1) R3的阻值是多少?
(2)将滑动变阻器R1的阻值调整到40Ω,可将电水壶的保温温度设定为40℃,则控制电路中的电源电压U多大?
(3)已知电热水壶的加热效率为80%,用加热档将2kg的水由25℃加热至65℃,用时7min,则工作电路的实际加热功率多大?[]
【答案】(1)444Ω
(2)9V
(3)1000W
【详解】(1)由可知,当电压一定时,电阻越大,电功率越小,为保温挡;电阻越小,电功率越大,为加热挡。当开关S与下方触点连接,R2、R3串联接入工作电路,电阻大,为电热水壶的保温挡;当开关S与上方触点连接,只有电热丝R2接入工作电路,电阻小,为电热水壶的加热挡。由题意可知,加热挡功率为1210W,所以电阻R2的阻值为
保温挡功率为100W,电路中的总电阻为
故R3的阻值为R3=R总-R2=484Ω-40Ω=444Ω
(2)由图甲可知,控制电路中,热敏电阻Rt与滑动变阻器R1串联。由图乙可知,当温度为40℃时,热敏电阻Rt的阻值为Rt=50Ω,根据串联电路的电阻特点可知,此时控制电路的总电阻为R总'=R1 +Rt=40Ω+50Ω=90Ω
当F=3N时,衔铁恰好被吸下进入保温状态,由丙图可知,此时的电流为
控制电路电压为U=IR总′=0.1A×90Ω=9V
(3)水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·°C)×2kg×(65°C-25°C)=3.36×105J
电热水壶消耗的电能为
加热时间为t加热=7min=420s
工作电路的实际加热功率为
磁生电
考点3
一、单选题
1.(2026·山东济宁·一模)如图所示,我国首条电动汽车“边行驶,边充电”的无线充电车道,其原理是埋于路面下的发射线圈通入交流电,产生变化的磁场;车载接收线圈进入该磁场时,会切割磁感线产生电流,从而为电池充电。下列实验装置能揭示此无线充电原理的是( )
A B C D
【答案】B
【详解】无线充电车道的核心原理是电磁感应现象:车载接收线圈切割变化的磁感线,产生感应电流,即发电机的工作原理。
A.奥斯特实验中,导线通电时,小磁针发生偏转,揭示电流的磁效应,故A不符合题意;
B.导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,是电磁感应实验装置,故B符合题意;
C.通电导体在磁场中受力运动,将电能转化为机械能,是电动机原理装置,故C不符合题意;
D.探究电磁铁磁性强弱的装置,属于电流的磁效应,故D不符合题意。
故选 B。
2.(2026·黑龙江黑河·一模)如甲图所示为交流发电机的工作原理图,图甲中开关闭合后,线圈中旋转方向为逆时针方向,此时线圈中的感应电流流向为ABCD,电流表指针向右偏转,下列说法正确的是( )
A.交流发电机的原理是电磁感应,把电能转化为机械能
B.交流发电机的原理是磁场对电流有力的作用,把机械能转化为电能
C.图乙线圈中的电流方向为DCBA,电流表指针向左偏转
D.图乙线圈中的电流方向为ABCD,电流表指针向右偏转
【答案】C
【详解】AB.交流发电机的原理是电磁感应,把机械能转化为电能,故AB错误;
CD.决定感应电流方向的因素有两个:一是导体切割磁感线运动方向,二是磁场方向。乙与甲相比磁场方向发生变化,同时导体切割磁感线的方向也发生变化,两因素若同时改变,感应电流的方向不变,因此导体中感应电流的方向为DCBA,图乙线圈电流表指针向左偏转,故D错误,C正确。
故选C。
3.(2026·河北张家口·一模)关于如图所示实验或装置,下列分析正确的是( )
A.图甲:滑片向右移动,铁钉能吸引更多的大头针
B.图乙:仅改变电流方向,导体棒ab运动方向会发生改变
C.图丙:将条形磁体N极靠近小磁针S极,两磁极相互排斥
D.图丁:闭合开关,导体棒ab竖直向上运动,电流表指针发生偏转
【答案】B
【详解】A.滑片向右移动,电路中电流减小,电磁铁磁性减弱,铁钉能吸引的大头针数量减少,故A错误;
B.导体棒ab的运动方向与电流方向和磁场方向有关,仅改变电流方向,导体棒的运动方向会发生改变。故B正确;
C.同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,将条形磁体N极靠近小磁针S极,两磁极相互吸引,故C错误;
D.闭合开关,导体ab竖直向上运动,不能切割磁感线,不能产生感应电流,电流表指针不会发生偏转,故D错误。
故选B。
4.(2026·黑龙江双鸭山·一模)学习了电磁感应知识之后,同学们用跳绳来探究切割地磁场的磁感线产生感应电流的特点。如图甲所示,他们将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连,形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。以软导线作为跳绳,让两位同学快速甩动软导线,计算机显示的微电流波形如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.该实验将机械能转化为电能
B.甩绳的两位同学应南北方向站立
C.该实验产生的电流为直流电
D.该实验的原理是磁场对电流的作用
【答案】A
【详解】A.该实验的软导线切割地磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能,故A正确;
B.为了确保绳子能切割磁感线,甩绳的两位同学应东西方向站立,故B错误;
C.由图乙可知,实验产生的电流大小和方向随时间发生周期性变化,是交变电流,故C错误;
D.该实验的原理是电磁感应现象,故D错误。
故选A。
5.(2026·湖北孝感·一模)【社会热点】如图为手机无线充电原理图。当交变电流通过底座中的送电线圈时,会产生变化的磁场,手机中的受电线圈靠近变化的磁场,就会产生电流给手机供电。下列设备中工作原理与此相同的是( )
A.电风扇 B.动圈式话筒 C.电灯泡 D.电热水壶
【答案】B
【详解】由题可知,手机充电线圈工作原理是电磁感应现象。
A.电风扇的工作原理与电动机的工作原理相同,为通电导线在磁场中受力的作用,故A不符合题意;
B.动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象,故B符合题意;
C.电灯泡工作时将电能转化为内能和光能,故C不符合题意;
D.电热水壶利用电流的热效应工作,故D不符合题意。
故选B。
6.(2026·安徽阜阳·一模)图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“○”表示图甲中的导线(观察的视线沿导线从往看),线框转动的过程中( )
A.在位置1时,导线中会产生感应电流
B.在位置2时,导线中不会产生感应电流
C.在位置3和4时,导线中产生的感应电流方向不同
D.将左右两边磁体的磁极对调,导线中的感应电流方向不变
【答案】C
【详解】AB.由图可知,乙图中磁感线方向水平向右,位置1的运动方向与磁场方向平行,没有切割磁感线,不会产生感应电流,位置2、3、4的运动方向切割磁感线,会产生感应电流,故AB错误;
C.产生感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关,在位置3和4时,导体的运动方向不同,故产生的感应电流方向不同,故C正确;
D.产生感应电流的方向与磁场的方向有关,将左右两边磁体的磁极对调,导线中的感应电流方向会改变,故D错误。
故选C。
7.(2026·江苏泰州·一模)无线充电时,“送电线圈”通电流产生磁场,手机中的“受电线圈”靠近该磁场时产生感应电流,从而为电池充电,如图(a)、(b)所示。“受电线圈”产生电流的原理与下列实验相同的( )
A B C D
【答案】B
【详解】由题意可知,手机“受电线圈”是通过磁生电产生感应电流,属于电磁感应现象;
A.图中装置中有电源,探究的是通电导体在磁场中受力运动,故A不符合题意;
B.图中用手驱动导体在磁场中做切割磁感线的运动,通过灵敏电流计检测是否有感应电流,和“受电线圈”产生电流的原理一致,故B符合题意;
C.图中是探究电磁铁磁性的实验,原理是电流的磁效应,故C不符合题意;
D.图中是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,原理是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选B。
8.(2026·重庆沙坪坝·一模)进入考场,监考老师使用的手持金属探测器如题图甲所示,它的主要原理是电磁感应。关于电磁感应,下列说法正确的是( )
A.在图乙所示的实验装置中,a、b间应接入灵敏电流计
B.仅改变导体在磁场中的运动方向,感应电流方向不变
C.奥斯特首先发现电磁感应,人类开创电气时代新纪元
D.图丙是利用电磁感应原理发明的电动机的工作原理图
【答案】A
【详解】A.在图乙所示的实验装置中,a、b间应接入灵敏电流计,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这是电磁感应现象,故A正确;
B.感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的方向有关,仅改变导体在磁场中的运动方向,感应电流方向改变,故B错误;
C.法拉第首先发现电磁感应现象,人们发明了发电机,为人类大规模获得电能提供了可能,故C错误;
D.图丙中有电源,是电动机的工作原理图,利用通电导体在磁场中受磁力的作用制成的,故D错误。
故选A。
二、多选题
9.(2026·山东潍坊·一模)图甲所示是一种自行车上的装置,车前端的灯泡与该装置内部线圈相连,自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动,小轮带动内部的磁铁转动,灯泡便发光照明,图乙是其结构示意图。下列分析正确的是( )
A .该装置是一种电动机
B.该装置将机械能转化为电能
C.增大车轮转速灯泡亮度变大
D.车轮与小轮间应尽量光滑
【答案】BC
【详解】ABC.如图乙知,磁铁在线圈内部做切割磁感线转动,产生感应电流,所以该装置是一种发电机,将机械能转化为电能,而且转速越大产生电流越大,所以灯泡越亮,故A错误,BC正确;
D.小轮是靠车轮与小轮间摩擦力使其转动的,车轮与小轮间应尽量粗糙,故D错误。
故选BC。
10.(2026·河南驻马店·一模)在学习了“电和磁”的知识后,小明用甲、乙两个直流电动机组装了如图所示的装置,闭合开关S后甲开始转动,同时用皮带带动乙转动,小灯泡发光。下列有关说法正确的是( )
A.装置中的甲将化学能转化为机械能
B.这个过程中乙的工作原理是电磁感应现象
C.生活中动圈式话筒的原理与甲相同
D.要使甲的转向改变可以将电源正负极对调
【答案】BD
【详解】A.甲是电动机,是将电能转化为机械能,化学能转化为电能是电源的能量转化,故A错误;
B.乙是发电机,工作原理是电磁感应现象,故B正确;
C.动圈式话筒依靠声音振动带动线圈切割磁感线产生感应电流,原理是电磁感应,和乙原理相同,与甲(电动机)原理不同,故C错误;
D.电动机的转动方向和电流方向、磁场方向有关,对调电源正负极会改变电流方向,因此可以改变甲的转动方向,故D正确。
故选BD。
11.(2026·北京石景山·一模)如图所示是小亮模仿中国科技馆展品组装的实验装置。将甲、乙两线圈用导线连成回路,分别放入两个蹄形磁体的磁场中;当甲线圈在磁场中做切割磁感线运动时,乙线圈也随之运动。关于这个现象,下列说法中正确的是( )
A.甲线圈运动过程中电能转化为机械能
B.乙线圈运动过程中电能转化为机械能
C.乙线圈运动时产生的现象是发电机的工作原理
D.若先使乙线圈在磁场中做切割磁感线运动,则甲线圈会受到磁场力的作用
【答案】BD
【详解】A.由题意知,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,是发电机的原理,是将机械能转化为电能,故A项错误;
BC.乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力,是电动机的原理,将电能转化为机械能,故B项正确;C项错误;
D.若先使乙线圈在磁场中做切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产生;则甲线圈中会有电流流过,进而会受到磁场力的作用而发生摆动;故D项正确。
三、填空题
12.(2026·安徽宿州·一模)观看了电视节目中介绍的古代地动仪后,小明突发奇想,利用所学物理知识自制了一种地震自动报警装置,其简化结构如图所示。当有地震发生时,金属球会在磁环中来回摆动,产生感应电流,使报警器发声报警,该装置的工作原理与______(选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)的工作原理相同。
【答案】动圈式话筒
【详解】该装置的工作原理是金属球摆动带动金属杆切割磁感线,产生感应电流,属于电磁感应现象。 动圈式话筒的工作原理是声音振动带动线圈切割磁感线,产生感应电流,属于电磁感应现象; 动圈式扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力振动,属于通电导体在磁场中受力运动。 因此该装置与动圈式话筒的工作原理相同。
13.(2026·北京朝阳·一模)如图所示,小明自制了一个模拟“无线充电”的装置,线圈A与LED灯组成闭合回路,线圈B接在另一电路中。实验过程中,他将线圈A放置在线圈B上方,LED灯发光;使线圈A靠近线圈B,发现LED灯发光的亮度增强。请你根据小明的实验步骤及现象,写出他所探究的问题:______。
【答案】无线充电时的电流大小与供电线圈和受电线圈的距离是否有关
【详解】他将线圈A放置在线圈B上方,LED灯发光;使线圈A靠近线圈B,发现LED灯发光的亮度增强。改变的量是线圈A与供电线圈B的距离,改变的是灯泡的亮度,说明产生的感应电流变大了,因而可以提出的问题是:无线充电时的电流大小与供电线圈和受电线圈的距离是否有关。
四、实验题
14.(2026·河北承德·一模)小明在探究电磁现象的实验中,设计了如图所示的实验装置。如图所示,导体棒ab在蹄形磁铁中静止时,小磁针N极指向下(如图-1);导体棒ab向右运动时,小磁针N极指向右(如图-2)。
(1)实验中,为了使实验效果更明显,图中悬挂在细线下的金属棒ab最好选用___________。(填字母代号)
A.铁棒 B.玻璃棒 C.铝棒
(2)当图-1中ab棒竖直向上运动时,小磁针N极指向______(选填“上”“下”“左”或“右”)。
(3)当图-2中ab棒水平向左运动时,棒内电流方向__________(选填“由a到b”或“由b到a”),小磁针N极指向______(选填“上”“下”“左”或“右”)。在此实验过程中,能量转化情况是____________________。
(4)如图-3所示,放在磁场中的导体棒ab、cd用导线串联,闭合开关。当用力使导体棒ab在磁场中水平向右做切割磁感线运动时,发现用绝缘细线悬挂着的导体棒cd也随之摆动,此时甲部分中导体棒ab与磁体的组合相当于__________(选填“电动机”或“发电机”)。改变图中导体棒ab的运动方向,______(选填“会”或“不会”)影响图中导体棒cd的受力情况。
【答案】(1)C
(2)下
(3) 由b到a 左 机械能转化为电能
(4) 发电机 会
【详解】(1)实验需要是导体,同时不能被磁体吸引影响实验。玻璃棒是绝缘体,无法导电,故B不符合题意;铁棒会被磁体吸引,干扰实验,故A不符合题意;铝棒是导体,不会被磁体吸引,故C符合题意。
故选C。
(2)蹄形磁铁的磁感线是竖直方向,竖直向上运动时,运动方向与磁感线平行,不切割磁感线,电路中无感应电流,螺线管没有额外磁场,小磁针指向不变,因此N极仍指向下。
(3)[1]感应电流方向与导体切割磁感线的运动方向有关,向右运动时电流方向为由a到b,运动方向反向后,电流方向也反向,因此向左运动时电流方向为由b到a。
[2]电流方向改变后,螺线管磁极反向,螺线管右端变为S极,右端磁场方向向左,因此小磁针N极指向左。
[3]该过程是电磁感应现象,在此实验过程中,能量转化情况是机械能转化为电能。
(4)[1]切割磁感线产生感应电流,利用电磁感应原理,因此相当于发电机。
[2]改变运动方向,感应电流方向会改变,中电流方向随之改变,而通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关,因此会影响的受力情况。
15.(2026·广东惠州·一模)【科技热点】科技的浪潮深刻影响着我们的生活。部分手机和电动牙刷的充电装置已经采用了电能无线传输技术。图乙是小明科技小组的同学制作的模拟无线充电装置的示意图,送电线圈利用电流产生磁场,正对的受电线圈两端随之输出电压,于是用相同规格的漆包线绕制了多个匝数相同,直径不同的受电线圈进行探究。
(1)如甲图所示,开关闭合,移动磁铁或金属导体ab,当导体切割磁感线时,电路中就会产生电流,这个现象叫________;
(2)在模拟的无线充电装置如图乙中,送电线圈相当于甲图中的_______,受电线圈相当于甲图中________(选填①或②,①代表U形磁铁,②代表导体ab);
(3)在实验中,收集到的证据如下表:
实验次数
两线圈间距L/mm
受电线圈的直径D/mm
输出电压U/V
1
5
144.0
10
2
5
108.0
18
3
5
72.0
22
4
5
48.0
16
5
5
32.0
6
①根据表中数据,可归纳出输出电压的规律是:在两线圈间距不变的情况下,输出电压随受电线圈直径的增大先增大后_________;
②要想探究输出电压的大小与两线圈间距的关系。应该控制_______一定,改变两线圈间距,观察_______示数。
【答案】(1)电磁感应现象
(2) ① ②
(3) 减小 受电线圈直径 数字电压表
【详解】(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流的现象叫做电磁感应。
(2)[1]无线充电原理是电磁感应:送电线圈通电后产生磁场,作用和甲图中提供磁场的U形磁铁一致,因此对应①。
[2]受电线圈在磁场中产生感应电流并输出电压,作用和甲图中切割磁感线产生感应电流的导体ab一致,因此对应②。
(3)[1]分析表格数据:两线圈间距不变,随受电线圈直径增大,输出电压从升高到,再降低到,因此规律为:输出电压随受电线圈直径的增大先增大后减小。
[2][3]探究输出电压与两线圈间距的关系时,根据控制变量法,需要保持受电线圈直径不变,改变两线圈间距,通过观察数字电压表的示数,得到输出电压和间距的关系。
16.(2026·湖南长沙·一模)在“探究电与磁”实验中,实验装置如图所示:
(1)用图甲所示的装置进行实验,闭合开关瞬间,观察小磁针偏转了,说明通电导线________。
(2)用图乙所示的装置进行实验,使金属棒ab向左做切割磁感线运动,电流表指针向右偏转,如图乙所示;保持磁场方向不变,使金属棒ab向右做切割磁感线运动,电流表指针向左偏转,如图(丙)所示。探究的问题是:感应电流的方向与___________是否有关。导体切割磁感线会产生电流,利用这一原理,人们在生产生活中制成了________(选填“电动机”或“发电机”)。
【答案】(1)周围存在磁场
(2) 金属棒切割磁感线运动的方向 发电机
【详解】(1)图甲是奥斯特实验,闭合开关后通电导线旁的小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,这是电流的磁效应。
(2)[1]乙、丙实验中,保持磁场方向不变,只改变金属棒ab切割磁感线的运动方向,观察到感应电流方向(电流表偏转方向)发生改变,因此探究的是感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关。
[2]导体切割磁感线产生感应电流的现象是电磁感应现象,发电机就是利用这一原理制成的,电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动。
试卷第1页,共3页
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专题18 电与磁
磁现象与磁场
考点1
一、单选题
1.A 2.C 3.B 4.C 5.B 6.D 7.D 8.D
二、多选题
9.BCD
三、填空题
10. S
11. N 半导体 不变
12.磁场 S
13.磁化 S 惯性
14.异名 用电器
四、作图题
15.
五、综合题
16.软 闭合 B A A
电生磁
考点2
一、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
D
D
C
D
C
BCD
D
C
B
B
A
二、填空题
12.通电导体在磁场中受到力的作用 将磁体的磁极对调/将电源的正、负极对调
13.短路 磁性 无
14.闭合开关后,电磁铁中有电流通过,电磁铁具有磁性,能吸引铁质插销使门锁打开,并且弹簧被拉长;断开开关后,电磁铁中无电流通过,电磁铁会失去磁性,铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽,门锁关闭.
15.(1)AB
(2) 3.8 170
三、作图题
16.
四、综合题
17. 小
五、计算题
18.(1)444Ω(2)9V(3)1000W
【详解】(1)由可知,当电压一定时,电阻越大,电功率越小,为保温挡;电阻越小,电功率越大,为加热挡。当开关S与下方触点连接,R2、R3串联接入工作电路,电阻大,为电热水壶的保温挡;当开关S与上方触点连接,只有电热丝R2接入工作电路,电阻小,为电热水壶的加热挡。由题意可知,加热挡功率为1210W,所以电阻R2的阻值为
保温挡功率为100W,电路中的总电阻为
故R3的阻值为R3=R总-R2=484Ω-40Ω=444Ω
(2)由图甲可知,控制电路中,热敏电阻Rt与滑动变阻器R1串联。由图乙可知,当温度为40℃时,热敏电阻Rt的阻值为Rt=50Ω,根据串联电路的电阻特点可知,此时控制电路的总电阻为R总'=R1 +Rt=40Ω+50Ω=90Ω
当F=3N时,衔铁恰好被吸下进入保温状态,由丙图可知,此时的电流为
控制电路电压为U=IR总′=0.1A×90Ω=9V
(3)水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·°C)×2kg×(65°C-25°C)=3.36×105J
电热水壶消耗的电能为
加热时间为t加热=7min=420s
工作电路的实际加热功率为
磁生电
考点3
一、单选题
1.B 2.C 3.B 4.A 5.B 6.C 7.B 8.A
二、多选题
9.BC 10.BD 11.BD
三、填空题
12.动圈式话筒
13.无线充电时的电流大小与供电线圈和受电线圈的距离是否有关
四、实验题
14.(1)C
(2)下
(3) 由b到a 左 机械能转化为电能
(4) 发电机 会
15.(1)电磁感应现象
(2) ① ②
(3) 减小 受电线圈直径 数字电压表
16.(1)周围存在磁场
(2) 金属棒切割磁感线运动的方向 发电机
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专题18 电与磁
3大考点概览
考点01 磁现象与磁场
考点02 电生磁
考点03 磁生电
磁现象与磁场
考点1
一、单选题
1.(2026·山东泰安·一模)【传统文化】指南针是我国古代的四大发明之一,司南是春秋战国时期发明的一种指南针,如图甲所示。某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”,图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况,则该磁石的北极是( )
A.A端 B.B端
C.C端 D.D端
2.(2026·辽宁沈阳·一模)如图所示,是我国宋代的指南龟,将条形磁石装入木龟腹内,针的尖端与磁石接触后被磁化。将指南龟装于竹针之上,使竹针尖撑于龟体的重心正上方某点,水平放置并拨动指南龟,静止后针尾指南。下列说法中正确的是( )
A.针是铜制成的
B.针尖接触的是磁石的N极
C.针尾指南是受到地磁场的作用
D.若稍倾斜木板,则指南龟静止时一定会倾斜
3.(2026·吉林松原·一模)如图是磁悬浮鼠标。基座通电后鼠标会悬浮起来,悬浮鼠标的工作原理是( )
A.异名磁极相互排斥
B.同名磁极相互排斥
C.同种电荷相互排斥
D.异种电荷相互排斥
4.(2026·广东河源·一模)如题图所示,地磁北极的位置最可能是( )
A.a B.b C.c D.d
5.(2026·新疆昌吉·一模)关于磁现象,下列说法正确的是( )
A.同名磁极相互吸引
B.奥斯特实验说明电流周围存在磁场
C.电动机是利用电磁感应原理工作
D.发电机将电能转化为机械能
6.(2026·湖南长沙·一模)如图所示是吸力式磁悬浮列车工作原理图,通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上,实现非接触的支撑、导向和运行。关于该磁浮交通系统,下列说法正确的是( )
A.该系统利用地磁场实现正常工作
B.列车悬浮利用了同名磁极相互排斥
C.车厢线圈通电后,其周围存在磁感线
D.列车正常运行时,电源上端为正极
7.(2026·山东济南·一模)【科技前沿】趋磁细菌是指能够在体内合成具有磁性物质的一类细菌(如图),将磁铁置于细菌附近,细菌会向磁铁的N极运动。海洋中,这种细菌在地磁场驱使下运动的方向为( )
A.由西向东 B.由东向西
C.由南向北 D.由北向南
8.(2026·河南安阳·一模)关于如图所示的电磁现象,下列说法正确的是( )
A.图甲:移走小磁针,通电导线周围的磁场也消失
B.图乙:地磁场的磁感线方向从地理北极指向地理南极
C.图丙:探究的是电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
D.图丁:司南,勺柄指南,利用了地磁场对磁勺(天然磁石制成)的作用
二、多选题
9.(2026·山东烟台·一模)科技发展对人类社会进步具有积极意义。下列关于科技应用的原理正确的是( )
A.甲图:拦河坝上窄下宽的设计利用了连通器的原理
B.乙图:磁悬浮列车利用磁极间的相互作用实现了车体的悬浮
C.丙图:潜水器主要通过改变自身重力实现上浮和下沉
D.丁图:飞机获得的升力利用了流体压强与流速的关系
三、填空题
10.(2026·安徽合肥·一模)公元一世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”,“柢”是磁体的________(选填“N”或“S”)极。
11.(2026·陕西汉中·一模)户外爱好者常佩戴具有指南针和GPS定位功能的运动手表,如图所示,指向地理北极的是指南针的______(选填“N”或“S”)极。手表的内部集成电路和芯片主要是由______材料制作而成的。手表从西安拿到西藏去,质量大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.(2026·福建福州·一模)将回形针掰直,磁化后放在树叶上,漂浮于水面,如下图,回形针在地球______的作用下,静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方,进一步推测A端是回形针磁体的______极。
13.(2026·江苏徐州·一模)小明在新闻上看到“福建舰”上使用了电磁弹射装置,从网上查阅了某电磁弹射装置的原理:给线圈提供电流时产生磁场,炮弹(铁质)被______,受到强大的吸引力而加速运动,达到线圈中间时,迅速断电,炮弹飞出炮口(如图所示)当线圈通电时,炮弹头是______(选填“S”或“N”)极。断电后,炮弹还能继续飞行,是因为炮弹具有______。
14.(2026·广西南宁·一模)如图所示是一款磁吸式数据线,线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接,达到一线多头的使用效果,线体和磁性充电头吸附的原理是_______(选填“同名”或“异名”)磁极互相吸引;在给手机充电时,手机电池相当于_______(选填“电源”或“用电器”)。
四、作图题
15.(2026·广西北海·一模)如图所示,条形磁铁的端与通电螺线管的左端相对,二者间的磁感线分布如图所示,请在括号内分别标出条形磁铁端磁极的极性和电源端的“+”“-”极。
五、综合题
16.(2026·天津·一模)【新题型】阅读短文,回答问题:
干簧管
干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件,也叫磁控开关,常用的干簧管有单触点和双触点两种。
如图为单触点干簧管的结构示意图,其外壳是一根密封的玻璃管,管中装有两个磁性材料制成的弹性簧片电板,还灌有一种惰性气体。平时,玻璃管中的两个磁簧片触点部位是分开的(如图甲),当有磁性物质靠近玻璃管时,在合适的磁场的作用下,管内的两个簧片的触点部位被磁化成为异名磁极就会互相吸引接触,簧片就会吸合在一起,使结点所接的电路连通(如图乙),外磁力消失后,两个簧片由于本身的弹性而分开,线路就断开。
干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料,它分为软磁性材料和硬磁性材料两种。软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质,硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性,但一旦获得磁性又很不容易失去的物质。磁体周围的磁性材料被磁化后的极性与放置在该处的小磁针的极性相似,如我们拿一根铁棒的一端靠近或接触磁铁的N极时,这一端就会被磁化成S极,它的另一端则会被磁化成N极。
双触点干簧管类似于单刀双掷开关,它的工作原理是:没有磁场时,簧片1与簧片2接通(如图丙),当有外界磁力时,簧片1与簧片2的连接断开,簧片1与簧片3触点部位接通(如图丁),其中簧片1是公共端,簧片2是常闭接点,簧片3是常开接点,簧片中有一片是用只导电不导磁的材料做成。
干簧管外绕上能产生磁场的线圈就成了干簧继电器,当线圈通电后,管中磁性材料制成的簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引,因而接通被控电路,线圈断电后,干簧片在本身的弹力作用下分开,将线路切断。
(1)单触点干簧管中的磁簧片是用_____(选填“软”或“硬”)磁性材料制成的;
(2)单触点干簧管在_____(选填“断开”或“闭合”)时,磁簧片具有弹性势能;
(3)双触点干簧管的1、2、3三个簧片的对应制作材料可能是_____;
A.铁、铁、铜 B.铁、铜、铁 C.铜、铁、铜 D.铁、钴、铁
(4)当条形磁铁按图1所示的方式从A移动到B,图2能反映电路中的电流随时间变化的图象是_____;
(5)如图3为一运用干簧继电器的电路,当开关S闭合后,它的工作特点是_____。
A.红灯、绿灯交替发光
B.红灯长亮,绿灯亮、灭交替
C.绿灯长亮,红灯亮、灭交替
D.红灯长亮,绿灯不亮
电生磁
考点2
一、选择题
1.(2026·安徽蚌埠·一模)如图所示,物理兴趣小组自制了一个带有电磁铁的木船模型。将它放入水中漂浮,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的工作原理为电流的热效应 B.电磁铁周围存在磁场和磁感线
C.B端为电磁铁的S极 D.木船自由静止时,船头指北
2.(2026·北京密云·一模)【科技前沿】2025年3月,我国福建号航母成功进行舰载机电磁弹射试验。如图是航母舰载机起飞电磁弹射器,它的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,舰载机受到强推力而快速起飞。下列各选项中与电磁弹射器工作原理相同的是( )
A B C D
3.(2026·四川资阳·一模)【科技前沿】课外活动小组制作电磁驱动“小车”:把铜制裸导线密绕成长螺线管当作轨道,固定在水平桌面上;将两个强磁铁固定在一节新干电池的两极上制成“小车”,磁极与电极的位置关系如图所示。把“小车”从右侧入口完全推入螺线管,“小车”自动向前运动到达左侧。关于小车运动的工作原理,下列说法中正确的是( )
A.调换干电池的正负极,其他条件不变,电磁驱动“小车”仍能从右侧自动到达左侧
B.将铜制裸导线换做铜制漆包线,其他条件不变,电磁驱动“小车”依然能从右侧自动到达左侧
C.电磁驱动“小车”的工作原理与扬声器的工作原理类似
D.电磁驱动“小车”的工作原理在于螺线管内发生了电磁感应现象
4.(2026·安徽滁州·一模)在“制作简易直流电动机”的跨学科实践活动中,小组同学制作了一个如图所示的简易电动机。下列关于制作简易电动机的说法正确的是( )
A.制作时应把线圈两端引线漆皮全部刮掉,才能持续转动
B.简易电动机是利用电流的磁效应制成的
C.把线圈一端引线漆皮全部刮掉,另一端引线漆皮只刮半周,电动机将一直有动力转动
D.组装好的电动机,给线圈通电后,晃动几次就不动了,可能是处于了平衡位置
5.(2026·新疆哈密·一模)如图所示,“×”代表磁场方向垂直纸面向里,一个电子以速度v从左侧水平进入该磁场,受到磁场竖直向下的力的作用。根据以上信息,判断下列说法正确的是( )
A.若电子以同样速度从右侧水平进入该磁场,电子将受到磁场竖直向下的力的作用
B.若仅磁场方向改为垂直纸面向外,电子将受到磁场竖直向下的力的作用
C.若质子以同样速度从右侧水平进入该磁场,质子将受到磁场竖直向下的力的作用
D.若质子以同样速度从左侧水平进入该磁场,质子将受到磁场竖直向下的力的作用
6.(多选)(2026·北京海淀·一模)如图是动圈式扬声器及其构造的示意图,扬声器由音圈、永磁体、锥形纸盆等组成。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈就会受到磁场的作用力而前后往复运动,从而带动纸盆来回振动,发出声音。下列说法正确的是( )
A.扬声器是依据电磁感应现象制成的
B.音圈中的电流方向改变时,其所受磁场的作用力的方向也发生改变
C.扬声器的工作原理与电动机的工作原理相同
D.扬声器在工作过程中,主要将电能转化为机械能
7.(2026·陕西西安·一模)全自动洗衣机的进水阀门是由电磁线圈控制,其构造如图所示。线圈通电后产生磁场,对衔铁施加力的作用,在弹簧的助力下使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。下列关于线圈通电后的分析,正确的是( )
A.电磁铁的上端为N极
B.衔铁可以用铝制作
C.电磁铁的工作原理为通电导体在磁场中受力运动
D.通电线圈周围存在磁场,但不存在磁感线
8.(2026·江苏无锡·一模)如图为磁悬浮盆栽,其中上方悬浮的盆栽底部内放置一块条形磁铁,下方底座内安装电磁铁及相关电路, 其中电源电压保持不变。现将开关 S 与 “ 1 ” 闭合, 盆栽悬浮在一定高度一段时间后因植物长大而盆栽质量增大,若保持盆栽在空中悬浮高度不变,下列措施可行的是( )
A.将电源的正负两极对调
B.将条形磁铁倒置使ab两极位置互换
C.将开关 与 “2” 闭合,并向左移动滑片
D.将开关 与 “1” 闭合,并向右移动滑片
9.(2026·广东中山·一模)矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示,ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力,下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同( )
A.ab段与bc段 B.ab段与ed段
C.ab段与fe段 D.fe段与ed段
10.(2026·河南郑州·一模)如图是某同学自制的简易热机模型,在易拉罐内装适量水,在瓶口密封安装一根吸管,吸管正对着小风扇。当点燃下方的蜡烛后,可以看到吸管前方的小风扇转动起来。下列原理与其相同的是( )
A B C D
A.手摇发电机
B.点燃蜡烛后走马灯会转动
C.向下压缩引火仪
D.铜线圈转动
11.(2026·江苏淮安·一模)如图甲是物理创新小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”,控制电路电源电压为6V,电磁继电器线圈电阻为10Ω,R为力敏电阻,其阻值大小随压力F的变化关系如图乙所示。当光控开关接收到绿光时断开,工作电路中指示灯亮,电控照相机不工作,当光控开关接收到红光时自动闭合,且当力敏电阻受到车的压力增大到一定数值,控制电路中电流等于或大于0.06A时,电控照相机开始拍照,g取10N/kg。下列说法中不正确的是( )
A.若使质量较小的车闯红灯也能被拍下,可以适当减小线圈的匝数
B.当控制电路中电流等于0.06A时,闯红灯的车对力敏压阻的压力为4000N
C.当质量为1200kg的车闯红灯时,控制电路消耗的总功率为0.9W
D.a处是指示灯,b处是电控照相机
二、填空题
12.(2026·河南周口·一模)如图所示,是某兴趣小组自制的简易电动机。一块纽扣强磁体的上端磁极吸附在一根铁钉的底部,铁钉的尖端竖直地吸在一节干电池的正极上;将导线一端接在电池负极,若另一端接在磁体上,铁钉和磁体就会沿图示方向转动,其原理是___________。若想改变铁钉和磁体的转动方向,可以采取的措施是___________。
13.(2026·辽宁丹东·一模)如图所示是家庭电路常用的空气开关的简化原理图,当电路出现过载或_______时,电路电流过大,电磁铁P的_______增强,吸引衔铁Q向上偏转,弹簧拉开开关S切断电路实现保护作用,此时电磁铁_______磁性(选填“有”或“无”)。
14.(2026·福建宁德·一模)如图所示,是一种安全门锁的工作原理示意图.保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭.请你根据示意图,分析安全门锁的工作原理.
15.(2026·江苏南京·一模)图甲为热敏电阻的图像,图乙为用此热敏电阻和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路(U为恒压电源),继电器线圈的电阻为,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源,当线圈中的电流大于或等于时,衔铁被吸合,加热器停止工作,实现温控.
(1)恒温箱内的加热器应接在_____(选填“AB”或“CD”)端。
(2)要实现对之间任一温度的控制,该装置恒压电源至少为_____;若恒压电源为,则滑动变阻器的最大阻值至少为_____。
三、作图题
16.(2026·山东德州·一模)如图所示,在竖直固定的玻璃板右侧放置一电磁铁,接通电源后,电磁铁可将铁块A吸附在玻璃板上保持静止。
(1)画出铁块A受到摩擦力F的示意图(力的作用点图中已标出);
(2)用“N”“S”标出电磁铁右端的极性。
四、综合题
17.(2026·广东广州·一模)【易错题】卡塔尔世界杯足球赛,球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。球场草坪种植的黑麦草,适合在湿度为50%的土壤中生长。装置设计如下
(1)湿敏电阻的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图(f)所示。已知:蓄电池电压恒为;电磁继电器线圈电流大于时衔铁被吸下,小于时衔铁被弹回,线圈电阻不计;电动机的额定电压为。请以笔画线代替导线完成图(g)所示的电路连接,要求:闭合开关S,当土壤湿度低于50%时,电动机转动送水;当土壤湿度高于50%时,电动机不转停止送水___________;
(2)已知湿度为50%的土壤内Rx的阻值为10Ω,计算所需定值电阻的阻值为多少___________(写出详细的计算过程);
(3)生物学家正在培育新品黑麦草,能在湿度低于50%的土壤中生长,一旦成功,电路中的电阻应换用阻值更___________的定值电阻。
五、计算题
18.(2026·河南濮阳·一模)【易错题】如图甲所示为物理学习小组设计的电热水壶电路,它由工作电路和控制电路组成,具有加热和保温功能。其中工作电路电源电压为220V,R2、R3为电加热丝,加热功率为1210W,保温功率为100W。控制电路中的Rt为热敏电阻,其阻值随水温变化的关系如图乙所示,R1为滑动变阻器。电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示,电磁继电器线圈的电阻忽略不计,衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下。求:
(1) R3的阻值是多少?
(2)将滑动变阻器R1的阻值调整到40Ω,可将电水壶的保温温度设定为40℃,则控制电路中的电源电压U多大?
(3)已知电热水壶的加热效率为80%,用加热档将2kg的水由25℃加热至65℃,用时7min,则工作电路的实际加热功率多大?[]
磁生电
考点3
一、单选题
1.(2026·山东济宁·一模)如图所示,我国首条电动汽车“边行驶,边充电”的无线充电车道,其原理是埋于路面下的发射线圈通入交流电,产生变化的磁场;车载接收线圈进入该磁场时,会切割磁感线产生电流,从而为电池充电。下列实验装置能揭示此无线充电原理的是( )
A B C D
2.(2026·黑龙江黑河·一模)如甲图所示为交流发电机的工作原理图,图甲中开关闭合后,线圈中旋转方向为逆时针方向,此时线圈中的感应电流流向为ABCD,电流表指针向右偏转,下列说法正确的是( )
A.交流发电机的原理是电磁感应,把电能转化为机械能
B.交流发电机的原理是磁场对电流有力的作用,把机械能转化为电能
C.图乙线圈中的电流方向为DCBA,电流表指针向左偏转
D.图乙线圈中的电流方向为ABCD,电流表指针向右偏转
3.(2026·河北张家口·一模)关于如图所示实验或装置,下列分析正确的是( )
A.图甲:滑片向右移动,铁钉能吸引更多的大头针
B.图乙:仅改变电流方向,导体棒ab运动方向会发生改变
C.图丙:将条形磁体N极靠近小磁针S极,两磁极相互排斥
D.图丁:闭合开关,导体棒ab竖直向上运动,电流表指针发生偏转
4.(2026·黑龙江双鸭山·一模)学习了电磁感应知识之后,同学们用跳绳来探究切割地磁场的磁感线产生感应电流的特点。如图甲所示,他们将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连,形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。以软导线作为跳绳,让两位同学快速甩动软导线,计算机显示的微电流波形如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.该实验将机械能转化为电能
B.甩绳的两位同学应南北方向站立
C.该实验产生的电流为直流电
D.该实验的原理是磁场对电流的作用
5.(2026·湖北孝感·一模)【社会热点】如图为手机无线充电原理图。当交变电流通过底座中的送电线圈时,会产生变化的磁场,手机中的受电线圈靠近变化的磁场,就会产生电流给手机供电。下列设备中工作原理与此相同的是( )
A.电风扇 B.动圈式话筒 C.电灯泡 D.电热水壶
6.(2026·安徽阜阳·一模)图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“○”表示图甲中的导线(观察的视线沿导线从往看),线框转动的过程中( )
A.在位置1时,导线中会产生感应电流
B.在位置2时,导线中不会产生感应电流
C.在位置3和4时,导线中产生的感应电流方向不同
D.将左右两边磁体的磁极对调,导线中的感应电流方向不变
7.(2026·江苏泰州·一模)无线充电时,“送电线圈”通电流产生磁场,手机中的“受电线圈”靠近该磁场时产生感应电流,从而为电池充电,如图(a)、(b)所示。“受电线圈”产生电流的原理与下列实验相同的( )
A B C D
8.(2026·重庆沙坪坝·一模)进入考场,监考老师使用的手持金属探测器如题图甲所示,它的主要原理是电磁感应。关于电磁感应,下列说法正确的是( )
A.在图乙所示的实验装置中,a、b间应接入灵敏电流计
B.仅改变导体在磁场中的运动方向,感应电流方向不变
C.奥斯特首先发现电磁感应,人类开创电气时代新纪元
D.图丙是利用电磁感应原理发明的电动机的工作原理图
二、多选题
9.(2026·山东潍坊·一模)图甲所示是一种自行车上的装置,车前端的灯泡与该装置内部线圈相连,自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动,小轮带动内部的磁铁转动,灯泡便发光照明,图乙是其结构示意图。下列分析正确的是( )
A .该装置是一种电动机
B.该装置将机械能转化为电能
C.增大车轮转速灯泡亮度变大
D.车轮与小轮间应尽量光滑
10.(2026·河南驻马店·一模)在学习了“电和磁”的知识后,小明用甲、乙两个直流电动机组装了如图所示的装置,闭合开关S后甲开始转动,同时用皮带带动乙转动,小灯泡发光。下列有关说法正确的是( )
A.装置中的甲将化学能转化为机械能
B.这个过程中乙的工作原理是电磁感应现象
C.生活中动圈式话筒的原理与甲相同
D.要使甲的转向改变可以将电源正负极对调
11.(2026·北京石景山·一模)如图所示是小亮模仿中国科技馆展品组装的实验装置。将甲、乙两线圈用导线连成回路,分别放入两个蹄形磁体的磁场中;当甲线圈在磁场中做切割磁感线运动时,乙线圈也随之运动。关于这个现象,下列说法中正确的是( )
A.甲线圈运动过程中电能转化为机械能
B.乙线圈运动过程中电能转化为机械能
C.乙线圈运动时产生的现象是发电机的工作原理
D.若先使乙线圈在磁场中做切割磁感线运动,则甲线圈会受到磁场力的作用
三、填空题
12.(2026·安徽宿州·一模)观看了电视节目中介绍的古代地动仪后,小明突发奇想,利用所学物理知识自制了一种地震自动报警装置,其简化结构如图所示。当有地震发生时,金属球会在磁环中来回摆动,产生感应电流,使报警器发声报警,该装置的工作原理与______(选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)的工作原理相同。
13.(2026·北京朝阳·一模)如图所示,小明自制了一个模拟“无线充电”的装置,线圈A与LED灯组成闭合回路,线圈B接在另一电路中。实验过程中,他将线圈A放置在线圈B上方,LED灯发光;使线圈A靠近线圈B,发现LED灯发光的亮度增强。请你根据小明的实验步骤及现象,写出他所探究的问题:______。
四、实验题
14.(2026·河北承德·一模)小明在探究电磁现象的实验中,设计了如图所示的实验装置。如图所示,导体棒ab在蹄形磁铁中静止时,小磁针N极指向下(如图-1);导体棒ab向右运动时,小磁针N极指向右(如图-2)。
(1)实验中,为了使实验效果更明显,图中悬挂在细线下的金属棒ab最好选用___________。(填字母代号)
A.铁棒 B.玻璃棒 C.铝棒
(2)当图-1中ab棒竖直向上运动时,小磁针N极指向______(选填“上”“下”“左”或“右”)。
(3)当图-2中ab棒水平向左运动时,棒内电流方向__________(选填“由a到b”或“由b到a”),小磁针N极指向______(选填“上”“下”“左”或“右”)。在此实验过程中,能量转化情况是____________________。
(4)如图-3所示,放在磁场中的导体棒ab、cd用导线串联,闭合开关。当用力使导体棒ab在磁场中水平向右做切割磁感线运动时,发现用绝缘细线悬挂着的导体棒cd也随之摆动,此时甲部分中导体棒ab与磁体的组合相当于__________(选填“电动机”或“发电机”)。改变图中导体棒ab的运动方向,______(选填“会”或“不会”)影响图中导体棒cd的受力情况。
15.(2026·广东惠州·一模)【科技热点】科技的浪潮深刻影响着我们的生活。部分手机和电动牙刷的充电装置已经采用了电能无线传输技术。图乙是小明科技小组的同学制作的模拟无线充电装置的示意图,送电线圈利用电流产生磁场,正对的受电线圈两端随之输出电压,于是用相同规格的漆包线绕制了多个匝数相同,直径不同的受电线圈进行探究。
(1)如甲图所示,开关闭合,移动磁铁或金属导体ab,当导体切割磁感线时,电路中就会产生电流,这个现象叫________;
(2)在模拟的无线充电装置如图乙中,送电线圈相当于甲图中的_______,受电线圈相当于甲图中________(选填①或②,①代表U形磁铁,②代表导体ab);
(3)在实验中,收集到的证据如下表:
实验次数
两线圈间距L/mm
受电线圈的直径D/mm
输出电压U/V
1
5
144.0
10
2
5
108.0
18
3
5
72.0
22
4
5
48.0
16
5
5
32.0
6
①根据表中数据,可归纳出输出电压的规律是:在两线圈间距不变的情况下,输出电压随受电线圈直径的增大先增大后_________;
②要想探究输出电压的大小与两线圈间距的关系。应该控制_______一定,改变两线圈间距,观察_______示数。
16.(2026·湖南长沙·一模)在“探究电与磁”实验中,实验装置如图所示:
(1)用图甲所示的装置进行实验,闭合开关瞬间,观察小磁针偏转了,说明通电导线________。
(2)用图乙所示的装置进行实验,使金属棒ab向左做切割磁感线运动,电流表指针向右偏转,如图乙所示;保持磁场方向不变,使金属棒ab向右做切割磁感线运动,电流表指针向左偏转,如图(丙)所示。探究的问题是:感应电流的方向与___________是否有关。导体切割磁感线会产生电流,利用这一原理,人们在生产生活中制成了________(选填“电动机”或“发电机”)。
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