内容正文:
电与磁
基础过关
1.(2025·安徽太和模拟)科技小组自制了一个“树叶水罗盘”,他们将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的一片树叶上,多次将树叶轻轻旋转,待其静止后发现树叶的尖端总是指向南方。则缝衣针的尖端是“树叶水罗盘”的 (选填“S”或“N”)极。
2.(2025·安徽合肥模拟)下图是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。该列车悬浮的原理为 。
3.(2025·安徽六安模拟)如图所示,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P的位置,弹簧的长度会发生变化。条形磁体和通电螺线管之间是通过 发生作用的。
4.(2025·广西中考)如图所示,悬挂在蹄形磁体两极间的导体与电流表构成闭合回路。当导体静止不动时,电流表指针 ;当导体向右运动时,电流表指针 。(均选填“偏转”或“不偏转”)
5.(2025·甘肃中考)如图所示,甲、乙两个相同的装置分别由U形磁体、导体棒和金属支架构成,导体棒ab和cd放在支架上,支架由导线连接。闭合开关并向右移动ab,cd也会随之向右移动,其中甲装置涉及的物理学原理是由 (选填“奥斯特”或“法拉第”)发现的,乙装置与 (选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)的原理相同。
6.(2024·安徽蚌埠模拟)如图所示,闭合开关,当电流通过电磁铁,小锤击打铃碗时,电磁铁 (选填“仍具有”或“没有”)磁性。
7.(2024·四川内江中考)如图所示,小磁针静止在通电螺线管右侧,请根据图中磁感线的方向,在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性(“N”或“S”),在电源左边的括号内标出极性(“+”或“-”)。
8.(2025·湖北中考)某种防灾应急手摇电筒,其中部固定有线圈,沿着筒身方向摇动电筒,使其内部的小物块来回穿过线圈,灯泡发光。小物块可能是 ( )
A.木块
B.石块
C.铜块
D.磁铁块
9.(2025·贵州中考)为判断一根铁棒是否有磁性,用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验,如图所示,能证明铁棒有磁性的现象是 ( )
A.将铁棒一端靠近小磁针N极,N极被排斥
B.将铁棒一端靠近小磁针N极,N极被吸引
C.将铁棒两端分别靠近小磁针N极,N极均被吸引
D.将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极,两极均被吸引
10.(2025·山西中考)小亮把旧电风扇中的电动机拆下来,将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路,在电机转轴一端插入细铁棒,快速转动铁棒,灯泡开始发光。下列说法正确的是 ( )
A.灯泡发光,说明该装置中一定有干电池
B.转动铁棒,电机线圈做切割磁感线运动
C.转动铁棒,电机就将电能转化为机械能
D.若铁棒反向转动,电路中不能产生电流
11.(2025·甘肃兰州中考)在“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验中:
(1)闭合开关S前,小磁针均指向南北方向,说明地球周围存在 。
(2)闭合开关S后,小磁针静止时的指向如图所示(涂黑的一端为N极),由此可知,通电螺线管的右端为 极,电源的右端为 极。
(3)对调电源两极,小磁针的指向也随之改变,说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关。
(4)为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是 (写出一条即可)。
12.为了探究什么情况下磁可以生电,小明按图示将AB棒放在蹄形磁体的磁场中,用导线将AB棒的两端跟灵敏电流表连接。
(1)实验室备有铜棒、铁棒、橡胶棒和玻璃棒,小明应选用 作为本实验中的AB棒。
(2)实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流表指针偏转情况,如表所示。
序号
AB棒运动情况
灵敏电流表指针偏转情况
1
不动
不偏转
2
向上运动
不偏转
3
向下运动
不偏转
4
向左运动
向右偏转
5
向右运动
向左偏转
①分析可得:闭合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灵敏电流表指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为 的两次实验现象可以提出问题:感应电流的方向是否与导体运动的方向有关。
能力提升
13.(2025·安徽合肥模拟)如图所示,将一闭合铜环置于线圈上且使铁芯穿过其中,闭合开关S的瞬间,因铜环中产生感应电流,铜环会立刻向上跳起。铜环跳起的原因是 。
14.(2024·安徽无为模拟)如图所示,用两橡皮条竖直悬挂重2 N的金属棒AB于磁场中,金属棒两端连接着导线(导线对金属棒的作用力忽略不计),当棒中通以由A流向B的电流时,金属棒静止,橡皮条刚好处于松弛状态;现让电流由B流向A,金属棒仍静止,每根橡皮条受到的力为 N。
15.变频空调的变频压缩机可以根据环境温度自动调整工作时间和功率。某变频空调电路原理示意图如图甲所示,其中控制电路的电源电压U1=12 V,Rs为调控电阻,可通过遥控调节其阻值大小,Rt为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,L为磁控开关,当热敏电阻Rt的阻值发生变化时,磁控开关线圈的电流随之发生变化,当电流大于或等于0.02 A时,L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的变频压缩机开始工作。电压U2=220 V,R0为保护电阻,磁控开关L的线圈电阻不计。
(1)压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成 能;当开关S接通,电流大于或等于0.02 A时,磁控开关L的两个磁性弹片的前端为 名磁极。
(2)由图乙可知,热敏电阻Rt的阻值随着温度t的升高而 ;若房间内部的温度为22.5 ℃,此时热敏电阻Rt的阻值为 Ω。
(3)用遥控器将Rs的阻值调小时,设定温度 ;家用空调最高设定温度通常为30 ℃,则调控电阻Rs的阻值不能超过 Ω。
(4)由于变频作用,某段时间内工作电路的总功率变化如图丙所示,已知保护电阻R0=2 Ω,则10 min内R0消耗的电能是多少?
创新题型
16.(2025·福建中考)为了提高学生户外生存技能,学校开展取火和自制指南针实践活动,据此完成下列各题。
(1)将包装口香糖的锡箔纸剪成如图甲所示的形状,其他条件相同时,C处的横截面积越小,电阻 (选填“越大”或“越小”)。A、B两端分别与电池正、负极接触,观察到C处起火,该现象利用了电流的 效应。
(2)将回形针掰直,磁化后放在树叶上,漂浮于水面,如图乙所示,回形针在地球 的作用下,静止后指向南北。如图丙所示,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。
学科网(北京)股份有限公司
$
电与磁
基础过关
1.(2025·安徽太和模拟)科技小组自制了一个“树叶水罗盘”,他们将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的一片树叶上,多次将树叶轻轻旋转,待其静止后发现树叶的尖端总是指向南方。则缝衣针的尖端是“树叶水罗盘”的 (选填“S”或“N”)极。
答案 S
2.(2025·安徽合肥模拟)下图是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。该列车悬浮的原理为 。
答案 异名磁极相互吸引
3.(2025·安徽六安模拟)如图所示,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P的位置,弹簧的长度会发生变化。条形磁体和通电螺线管之间是通过 发生作用的。
答案 磁场
4.(2025·广西中考)如图所示,悬挂在蹄形磁体两极间的导体与电流表构成闭合回路。当导体静止不动时,电流表指针 ;当导体向右运动时,电流表指针 。(均选填“偏转”或“不偏转”)
答案 不偏转 偏转
5.(2025·甘肃中考)如图所示,甲、乙两个相同的装置分别由U形磁体、导体棒和金属支架构成,导体棒ab和cd放在支架上,支架由导线连接。闭合开关并向右移动ab,cd也会随之向右移动,其中甲装置涉及的物理学原理是由 (选填“奥斯特”或“法拉第”)发现的,乙装置与 (选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)的原理相同。
答案 法拉第 动圈式扬声器
6.(2024·安徽蚌埠模拟)如图所示,闭合开关,当电流通过电磁铁,小锤击打铃碗时,电磁铁 (选填“仍具有”或“没有”)磁性。
答案 没有
7.(2024·四川内江中考)如图所示,小磁针静止在通电螺线管右侧,请根据图中磁感线的方向,在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性(“N”或“S”),在电源左边的括号内标出极性(“+”或“-”)。
答案 如图所示。
解析 磁感线从磁体的N极出发,回到S极,由此判断出螺线管的左侧是N极,右侧是S极,再根据安培定则可知,电流从通电螺线管的左侧流入,右侧流出,因此电源的左端为“+”极,右端为“-”极,同时结合同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引判断小磁针的右侧是S极。
8.(2025·湖北中考)某种防灾应急手摇电筒,其中部固定有线圈,沿着筒身方向摇动电筒,使其内部的小物块来回穿过线圈,灯泡发光。小物块可能是 ( )
A.木块
B.石块
C.铜块
D.磁铁块
答案 D
9.(2025·贵州中考)为判断一根铁棒是否有磁性,用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验,如图所示,能证明铁棒有磁性的现象是 ( )
A.将铁棒一端靠近小磁针N极,N极被排斥
B.将铁棒一端靠近小磁针N极,N极被吸引
C.将铁棒两端分别靠近小磁针N极,N极均被吸引
D.将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极,两极均被吸引
答案 A
解析 根据“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”可知,如果铁棒的两端都能与小磁针N极相吸引,铁棒不可能是磁体;如果铁棒的一端与小磁针的N极互相吸引,另一端与小磁针的N极互相排斥,铁棒有磁性,故A正确,B、C、D错误。
10.(2025·山西中考)小亮把旧电风扇中的电动机拆下来,将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路,在电机转轴一端插入细铁棒,快速转动铁棒,灯泡开始发光。下列说法正确的是 ( )
A.灯泡发光,说明该装置中一定有干电池
B.转动铁棒,电机线圈做切割磁感线运动
C.转动铁棒,电机就将电能转化为机械能
D.若铁棒反向转动,电路中不能产生电流
答案 B
解析 由题干信息可知,电路中没有干电池,故A错误;此过程中,转动铁棒,电机线圈做切割磁感线运动,产生感应电流,电流通过小灯泡,使小灯泡发光,转动铁棒产生感应电流的过程中,机械能转化为电能,故B正确,C错误;若铁棒反向转动,电机线圈仍然可以做切割磁感线运动,产生感应电流,只是感应电流的方向发生了变化,故D错误。
11.(2025·甘肃兰州中考)在“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验中:
(1)闭合开关S前,小磁针均指向南北方向,说明地球周围存在 。
(2)闭合开关S后,小磁针静止时的指向如图所示(涂黑的一端为N极),由此可知,通电螺线管的右端为 极,电源的右端为 极。
(3)对调电源两极,小磁针的指向也随之改变,说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关。
(4)为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是 (写出一条即可)。
答案 (1)磁场
(2)N 正
(3)电流
(4)在通电螺线管内部插入铁芯
12.为了探究什么情况下磁可以生电,小明按图示将AB棒放在蹄形磁体的磁场中,用导线将AB棒的两端跟灵敏电流表连接。
(1)实验室备有铜棒、铁棒、橡胶棒和玻璃棒,小明应选用 作为本实验中的AB棒。
(2)实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流表指针偏转情况,如表所示。
序号
AB棒运动情况
灵敏电流表指针偏转情况
1
不动
不偏转
2
向上运动
不偏转
3
向下运动
不偏转
4
向左运动
向右偏转
5
向右运动
向左偏转
①分析可得:闭合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灵敏电流表指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为 的两次实验现象可以提出问题:感应电流的方向是否与导体运动的方向有关。
答案 (1)铜棒
(2)①切割磁感线 ②4、5
解析 (1)玻璃棒、橡胶棒是绝缘体,铁、铜中,磁体对铁棒具有吸引力,故选铜棒。
(2)①根据题表中数据,AB棒左右运动使灵敏电流表指针偏转,分析可得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。
②AB棒运动方向改变,感应电流的方向改变,因此根据序号为4、5的两次实验现象可以提出问题:感应电流的方向是否与导体运动的方向有关。
能力提升
13.(2025·安徽合肥模拟)如图所示,将一闭合铜环置于线圈上且使铁芯穿过其中,闭合开关S的瞬间,因铜环中产生感应电流,铜环会立刻向上跳起。铜环跳起的原因是 。
答案 闭合开关的瞬间,通电螺线管产生磁场,铜环中产生感应电流,通电导体在磁场中受力,会向上跳起
14.(2024·安徽无为模拟)如图所示,用两橡皮条竖直悬挂重2 N的金属棒AB于磁场中,金属棒两端连接着导线(导线对金属棒的作用力忽略不计),当棒中通以由A流向B的电流时,金属棒静止,橡皮条刚好处于松弛状态;现让电流由B流向A,金属棒仍静止,每根橡皮条受到的力为 N。
答案 2
解析 当棒中通以由A流向B的电流时,金属棒静止,橡皮条处于松弛状态,说明金属棒AB受到了一个竖直向上的磁场力的作用,同时AB还受到竖直向下的重力,故金属棒受到的重力等于向上的磁场力,即F磁=2 N;当棒中通以由B流向A的电流时,根据影响磁场力方向和大小的因素可知,磁场力的大小不变,方向发生改变,即此时磁场力的方向为竖直向下;所以,金属棒AB受到了四个力的作用:向下的重力、向下的磁场力和两根橡皮条向上的拉力,根据力的平衡条件可知,金属棒受到竖直向上的拉力等于竖直向下的重力与磁场力之和,故每根橡皮条受到的力F=×(2 N+2 N)=2 N。
15.变频空调的变频压缩机可以根据环境温度自动调整工作时间和功率。某变频空调电路原理示意图如图甲所示,其中控制电路的电源电压U1=12 V,Rs为调控电阻,可通过遥控调节其阻值大小,Rt为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,L为磁控开关,当热敏电阻Rt的阻值发生变化时,磁控开关线圈的电流随之发生变化,当电流大于或等于0.02 A时,L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的变频压缩机开始工作。电压U2=220 V,R0为保护电阻,磁控开关L的线圈电阻不计。
(1)压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成 能;当开关S接通,电流大于或等于0.02 A时,磁控开关L的两个磁性弹片的前端为 名磁极。
(2)由图乙可知,热敏电阻Rt的阻值随着温度t的升高而 ;若房间内部的温度为22.5 ℃,此时热敏电阻Rt的阻值为 Ω。
(3)用遥控器将Rs的阻值调小时,设定温度 ;家用空调最高设定温度通常为30 ℃,则调控电阻Rs的阻值不能超过 Ω。
(4)由于变频作用,某段时间内工作电路的总功率变化如图丙所示,已知保护电阻R0=2 Ω,则10 min内R0消耗的电能是多少?
答案 (1)机械 异
(2)减小 100
(3)变低 550
(4)14 880 J
解析 (1)压缩机在工作过程中主要把电能转化成机械能;
当开关S接通时,由安培定则可判断出图中磁控开关L的两个磁性弹片的前端为异名磁极。
(2)由题图乙可知,热敏电阻Rt的阻值随着温度t的升高而减小;若房间内部的温度为22.5 ℃,此时热敏电阻Rt的阻值为100 Ω。
(3)控制电路中,两电阻串联接入电路,根据串联电路电阻规律可知,将Rs的阻值调小时,电路总电阻变小,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流变大,工作电路开始工作,所以设定温度变低;
当I≥20 mA=0.02 A时压缩机开始工作,此时控制电路的总电阻为
R=Rt+Rs==600 Ω;
30 ℃时热敏电阻Rt的阻值为50 Ω,所以Rs=R-Rt=600 Ω-50 Ω=550 Ω。
(4)变频空调的工作电流为
I'==5 A,I″==2 A;
保护电阻消耗的电能为
W=I'2R0t+I″2R0t'=(5 A)2×2 Ω×4×60 s+(2 A)2×2 Ω×(10-4)×60 s=14 880 J。
创新题型
16.(2025·福建中考)为了提高学生户外生存技能,学校开展取火和自制指南针实践活动,据此完成下列各题。
(1)将包装口香糖的锡箔纸剪成如图甲所示的形状,其他条件相同时,C处的横截面积越小,电阻 (选填“越大”或“越小”)。A、B两端分别与电池正、负极接触,观察到C处起火,该现象利用了电流的 效应。
(2)将回形针掰直,磁化后放在树叶上,漂浮于水面,如图乙所示,回形针在地球 的作用下,静止后指向南北。如图丙所示,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 (1)越大 热
(2)磁场 S
解析 (1)如题图甲所示,AC和BC段锡纸串联在电路中,因为串联电路中的电流处处相等,所以通过AC和BC段的电流相等,在材料和长度相同时,C处的横截面积越小,电阻越大,A、B两端分别与电池正、负极接触,观察到C处起火,该现象利用了电流的热效应。
(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,静止后会指向南北两个方向。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,即推测A端是回形针磁体的S极。
学科网(北京)股份有限公司
$