内容正文:
专题17 电和磁
3年真题1年模拟
考点分类
山东考情
命题规律
考点1 电生磁与电磁继电器
2026山东济宁(1题)、2026山东济南(2题)、2026山东东营(1题)、2026山东(1题)、2026山东烟台(1题)、2025山东德州(1题)、2025山东青岛(1题)、2025山东日照(1题)、2025山东济南(1题)、2025山东泰安(1题)、2024山东青岛(1题)、2024山东枣庄(1题)、2024山东烟台(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。
·重点:电磁感应现象。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,常与欧姆定律、电功率等知识板块交叉融合。
考点2 电动机与发电机(电磁转换)
2026山东东营(1题)、2026山东烟台(1题)、2025山东德州(1题)、2025山东青岛(1题)、2025山东济南(1题)、2025山东济宁(1题)、2025山东潍坊(1题)、2024山东德州(1题)、2024山东日照(1题)、2024山东青岛(1题)、2024山东临沂(1题)
·情境:生活设施、科技应用、传统文化与实验探究四类情境全面覆盖。
·重点:电动机的工作原理、发电机的构造和工作原理。
·趋势:四类情境全面覆盖,命题情境日益立体,常与磁场等知识板块交叉融合。
考点1 电生磁与电磁继电器
1.(2026·山东济南·中考真题)电磁铁是构成电磁起重机的重要部件,其工作原理是( )
A. 电流的热效应
B. 电流的磁效应
C. 电磁感应
D. 磁场对通电导线具有力的作用
【答案】B
【详解】A. 电流的热效应是电热类用电器的工作原理,与电磁铁工作无关,故A错误;B. 电磁铁通电产生磁性、断电磁性消失,工作原理为电流的磁效应,故B正确;C. 电磁感应是发电机的工作原理,与电磁铁工作无关,故C错误;D. 磁场对通电导线有力的作用是电动机的工作原理,与电磁铁工作无关,故D错误。故选B。
2.(2026·山东烟台·中考真题)如图所示是一种水位自动报警器的原理图,甲、乙是大小相同的两个金属块,当水位升到一定高度时,红灯亮报警。关于它的工作原理,下列说法正确的是( )
A. 当水位达到位置a时,红灯亮
B. 当水位达到位置b时,红灯亮
C. 升高甲的高度可使报警器在更高的水位报警
D. 降低乙的高度可使报警器在更高的水位报警
【答案】B
【详解】A.水位到达位置a时,仅接触到甲,未接触到乙,控制电路断开,电磁铁无磁性,绿灯发光,红灯不亮,故A错误; B.水位到达位置b时,甲、乙都与水接触,水导电接通控制电路,电磁铁有磁性吸下衔铁,红灯电路接通,红灯亮,故B正确;C.报警水位由位置更高的金属块决定,题目中乙位置更高(在b处),升高甲的高度后,只要甲位置仍低于乙,仍然需要将水位升高到乙所在的b位置才能接通电路,报警水位不变,因此升高甲不能让报警器在更高水位报警,故C错误; D.降低乙的高度会让乙的位置比原来更低,水位更低时就能接触到乙接通电路,报警器会在更低水位报警,不是更高水位,故D错误。故选 B。
3.(2025·山东泰安·中考真题)在探究“通电螺线管的磁场是什么样的”实验中,通电后观察小磁针a静止时N极的指向,轻敲纸板观察铁屑的排列情况,现象如图所示。下列说法正确的是( )
A. 通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场一样
B. 根据小磁针a的N极指向,可以判定通电螺线管的右端为S极
C. 磁场中b点的磁场方向与小磁针a静止时N极指向相反
D. 改变螺线管中电流的方向,能改变通电螺线管两端的极性
【答案】D
【详解】A.通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体相似,而不是蹄形磁体,故A错误;B.小磁针a的N极指向右方,根据磁极间相互作用规律,通电螺线管的右端应为N极,故B错误;C.磁场中某点的磁场方向定义为该点小磁针静止时N极所指的方向,因此b点的磁场方向与小磁针a静止时N极指向大致相同,故C错误;D.通电螺线管的磁场方向与电流方向有关,改变螺线管中电流的方向,其两端的磁极极性会发生改变,故D正确。故选D。
4.(2024·山东青岛·中考真题)世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是( )
A. 安培
B. 奥斯特
C. 焦耳
D. 法拉第
【答案】B
【详解】A.安培发现了安培定则,揭示了通电螺线管磁场方向和电流之间的关系,故A不符合题意;B.奥斯特发现通电导线周围存在磁场,从而第一个发现电与磁之间联系,故B符合题意;C.焦耳发现了电流的热效应,总结了焦耳定律,故C不符合题意;D.法拉第发现了电磁感应现象,人们根据这个原理制成了发电机,故D不符合题意。故选B。
5.(2026·山东济南·中考真题)通电螺线管右侧小磁针静止时的指向如图所示,图中端是通电螺线管的 (选填“N”或“S”)极,端是电源的 (选填“正”或“负”)极。
【答案】①
S ②
负
【详解】小磁针的左端为N极,由异名磁极相互吸引可知,a端为S极,b端为N极。由安培定则可知,电流从螺线管右端流入、左端流出。因电源外部电流从正极流向负极,故c端为电源负极。
6.(2026·山东济宁·中考真题)小明在奥斯特实验的基础上,利用小磁针探究了通电直导线周围磁场的分布情况,实验记录如下表所示。
实验次数
电流方向
磁针位置
N极偏转方向
1
向右
导线下方
转向纸内
2
向右
导线上方
转向纸外
3
向左
导线上方
转向纸内
4
向左
导线下方
__________
(1)实验中,小磁针的作用是 ;
(2)请结合实验信息,将表格内容补充完整;
(3)小明结合实验记录信息和通电螺线管的磁场分布特点,对通电直导线周围磁场的分布情况提出了以下猜想:如图甲,磁感线是以导线上各点为圆心的圆,圆所在的平面垂直于导线;如图乙,磁感线是以导线上各点为中心的射线,射线所在的平面垂直于导线。猜想合理的是 (选填“甲”或“乙”)。
【答案】(1)验证通电导线周围存在磁场和显示磁场方向 (2)转向纸外 (3)甲
【讲解】(1) 本实验采用转化法,利用小磁针N极的指向会随磁场方向改变的特点,将不可见的磁场转换为直观的磁针偏转现象,以此验证通电导线周围存在磁场,同时反映磁场的方向。
(2) 分析实验记录可知,当电流方向相同时,导线下方和上方的小磁针N极偏转方向相反;当电流方向相反时,同一位置小磁针N极偏转方向也相反。实验1中电流向右,小磁针在导线下方时N极转向纸内;实验2中电流向右,小磁针在导线上方时N极转向纸外;实验3中电流向左,小磁针在导线上方时N极转向纸内,那么实验4中电流向左,小磁针在导线下方时,N极应转向纸外。
(3) 根据实验数据,当小磁针在导线下方和上方时,在电流方向不变的情况下,偏转方向相反,这表明导线上下方的磁场方向不同。通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的圆,圆所在的平面垂直于导线,这样才能解释小磁针在导线不同位置的偏转情况,所以猜想合理的是甲。
7.(2026·山东东营·中考真题)请在括号内标明闭合开关后通电螺线管及小磁针静止时的N极或S极。
【答案】
【详解】闭合开关后,电流由螺线管的左端流入,右端流出,据安培定则知,通电螺线管的左端为N极,右端为S极,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,则小磁针的左端为S极,右端为N极。据此作图。
8.(2026·山东·中考真题)“人工心脏泵”是一种可以代替心脏推动血液循环的体外装置,其内部含有螺线管和磁体。为了解“人工心脏泵”的工作原理,同学们对通电螺线管外部磁场的方向进行了探究。
(1)将螺线管安装在有机玻璃板上,板面上均匀地撒满铁屑后,给螺线管通电,接下来的操作是 ,直至铁屑呈现规律性的分布,如图甲,发现通电螺线管外部磁场分布情况与 磁体的磁场相似。
(2)沿铁屑轨迹摆放小磁针,通电后,小磁针静止时,图乙中指向不可能出现的是 。
(3)同学们交流时发现,有两个小组虽然使用了相同的螺线管且小磁针位置相同,但是小磁针静止后N极指向相反,如图丙。观察电路后发现,这是由于通过螺线管的 方向不同,导致其外部的磁场方向不同。
(4)实验后,分析“人工心脏泵”的工作原理,示意图如图丁,螺线管中的电流方向已标出。此时螺线管的左端是 极,螺线管带动活塞向 运动。不断改变螺线管的磁场方向可以使活塞往复运动,推动血液循环。
【答案】(1)① 轻敲有机玻璃板 ② 条形 (2)c (3)电流 (4)① N ② 右
【讲解】(1) 螺线管通电后,铁屑会被磁化,但可能分布不均匀,轻敲玻璃板可以使铁屑在磁场作用下自由转动并排列成有规律的分布。从图甲可以看出,通电螺线管两端为N、S极,外部磁场两端强、中间弱,和条形磁体的磁场分布特点一致。
(2) 图乙中,小磁针静止时N极应指向该点的磁场方向,c指向与周围铁屑排列方向明显不一致,故不可能出现。
(3) 由图丙可知,两组实验电流方向不同,两组使用相同螺线管、相同位置小磁针,仅N极指向相反,说明外部磁场方向相反,所以改变磁场方向的原因是改变了螺线管中电流的方向。
(4) 根据图丁中螺线管的电流方向,由安培定则可知螺线管左端是N极。磁体右端为N极,同名磁极相斥,所以螺线管带动活塞向右运动。
9.(2025·山东青岛·中考真题)小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。
(1)在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况,如图甲所示;把小磁针放到螺线管四周不同的位置,闭合开关后,小磁针再次静止时的指向如图乙所示。
①通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有 ;
②通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似;
(2)将电源正负极对调,闭合开关,发现小磁针偏转方向与原来相反,说明通电螺线管的磁场方向与 有关;
(3)如图乙所示,根据小磁针静止时的指向,a端应接电源的 极;小明将一铁芯插入螺线管中,其磁场会变 ;请写出一种能增强电磁铁外部磁场的方法: 。
【答案】(1)① 磁场 ② 条形 (2)电流方向 (3)① 正 ② 强 ③ 用更多匝数的线圈或增大电流
【讲解】(1) [1]小磁针原指示地磁场的南北,通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有磁场,对小磁针有磁力的作用。[2]由图甲所示的铁屑分布情况可知,通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围磁场的分布情况相似。
(2) 对调电源正负极,电路中电流方向改变,小磁针静止时N极所指方向也改变,说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
(3) [1]如图乙所示,根据小磁针静止时的N极指向,可判断通电螺线管左端为N极,根据安培定则,可判断电流从a出,b回,因此a端应接电源的正极。[2]在螺线管中插入一根铁芯,铁芯会被磁化,与通电螺线管的磁场叠加,其磁场会变强。[3]电磁铁的磁性与线圈匝数有关,与电流大小有关,因此要增强电磁铁的外部磁场,还可以增加线圈匝数、增大电流等。
10.(2025·山东日照·中考真题)某电磁阀的工作原理如图所示。当开关、如图连接时,固定线圈磁场,推动强磁阀门向左运动,封闭液管通道,阻止液体流动。请:(1)标出此时通电螺线管右端的极性;(2)标出强磁阀门右端的极性;(3)画出通电螺线管外部磁场的磁感线(画出一条即可)。
【答案】
【详解】当开关、如图连接时,电流从螺线管左端流入,右端流出,由安培定则可知,通电螺线管左端为N极,右端为S极;固定线圈磁场,推动强磁阀门向左运动,磁阀门受到向左的推力,由同名磁极互相排斥可知,强磁阀门右端为N极;在磁体的外部磁感线从N极出发,回到S极,如下图所示:
11.(2025·山东济南·中考真题)如图为一种水位报警器的原理图,当水位达到金属块A时,电路中红灯亮,此时螺线管上端为 极,图中虚线部分的作用相当于 (选填“电源”“开关”“用电器”或“导线”)。
【答案】① N ② 开关
【详解】[1]由图可知,电流从螺线管下端流入,根据安培定则,右手握着螺线管,弯曲的四指指向电流方向,大拇指指向N极,所以螺线管上端为N极。[2]当水位上升,金属块A、B连通时,控制电路通电,电磁铁具有磁性把衔铁吸引下来,使红灯亮,虚线部分起到控制电路的作用,相当于开关。
12.(2025·山东德州·中考真题)某电蒸锅有防干烧功能,可实现温度过高时自动停止加热。其内部由加热电路和控制电路组成,简化电路如图所示。加热电路有高、低温两个挡位,已知U1=220V,R2=121Ω,高温挡电功率1500W。控制电路电压U2=6V,R0=10Ω,Rt为热敏电阻,其阻值随锅内温度的变化情况如下表所示。当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时,衔铁吸合,触点断开,停止加热。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
Rt温度/℃
40
80
100
140
160
200
Rt电阻/Ω
100
50
40
30
25
20
(1)控制电路工作时电磁铁的上端为 极;
(2)加热电路停止加热时电蒸锅内的温度 ;
(3)低温挡的电功率 和的阻值 。
【答案】(1)S (2)140℃ (3)① 1100W ② 44Ω
【讲解】(1) 控制电路电流方向:电流从电源正极流出,从线圈上端流入,下端流出。用右手螺旋定则(安培定则):右手握住螺线管,四指指向电流方向,拇指指向 N 极,螺线管下端为N极,则可判断上端为S极。
(2) 由题意,在控制电路中,,,线圈电阻不计,为热敏电阻,、串联。当电流 时,衔铁吸合,停止加热。由欧姆定律可得总电阻由串联电路电阻特点,此时热敏电阻阻值查表可得 时,电蒸锅内的温度
(3) [1][2]由图可知,在工作电路中,,,高温挡功率 。当、都闭合时,与并联,由可知,电压一定时,电阻越小功率越大,即此时为高温档,又因并联电路中总功率代入数据:解得,
13.(2024·山东枣庄·中考真题)某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)在闭合开关前,小磁针静止时,N极指向地理的 (选填“南极”或“北极”),说明地球周围存在磁场。
(2)在玻璃板上均匀地撒满铁屑,将螺线管连入电路,闭合开关,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 磁体周围铁屑的分布情况相似。
(3)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,对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极指向与图乙中小磁针N极指向相反,说明通电螺线管的极性与 的方向有关。
(4)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,可行的措施: (写出一种方法即可)。
(5)为了研究通电螺线管的磁极性质,同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验,得到了如图所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与 有关,且这个关系可以用 来判断。
【答案】① 北极 ② 条形 ③ 电流 ④ 调节滑片,增大螺线管中的电流 提高电源电压 ⑤ 电流方向 ⑥ 安培定则
【详解】
(1)[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)[2]由图甲所示的铁屑分布情况可知,通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。
(3)[3]对调电源正负极,电路中电流方向改变,小磁针静止时N极所指方向也改变,说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
(4)[4]通电螺线管周围磁场的强弱和电流大大小有关,电流越大,磁场越强,可以调节滑片,增大螺线管中的电流(提高电源电压)从而增强磁场。
(5)[5]四个螺线管中电路中,甲乙的绕线方式相同,电流的方向不同,根据小磁针的指向可知,甲的右端是N极,乙的右端是S极,同理乙丙也是如此,所以实验说明当绕线方式相同时,极性只与电流的方向有关;故通电螺线管的磁极极性只与电流方向有关。[6]通电螺线管周围磁场的方向和电流方向的关系可以根据安培定则来判断。
14.(2024·山东烟台·中考真题)螺线管是汽车启动器的一个重要部件,驾驶员转动钥匙发动汽车时,相当于给螺线管通电。如图所示,螺线管的左端为 极,小磁针的左端为 极,A为电源的 极。
【答案】① N ② N ③ 负
【详解】[1][2][3]由图可知,磁感线从磁体的N极流出,回到S极,所以,螺线管的左端为N极,右边为S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的左端为N极,根据安培定则可知,螺线管上电流方向朝上,所以A为电源的负极。
考点2 电动机与发电机(电磁转换)
1.(2025·山东德州·中考真题)德州马拉松作为城市文化品牌,已发展成为彰显城市形象的重要载体。比赛过程中,运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时,芯片里的线圈会产生电流,激发芯片发送编码信息,系统自动获取信息并计时。其工作原理与此相同的是( )
A. 手摇发电机
B. 司南
C. 电磁起重机
D. 扬声器
【答案】A
【详解】运动员佩戴的感应芯片,线圈在磁场中运动产生电流,利用的是电磁感应原理。A.手摇发电机的工作原理是电磁感应(闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流),故A符合题意;B.司南是利用地磁场(磁体的指向性)来指示方向,与电磁感应无关,故B不符合题意;C.电磁起重机利用的是电流的磁效应(通电导体周围存在磁场),通过通电产生磁性来吸引铁磁性物质,与电磁感应无关,故C不符合题意;D.扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用(将电信号转化为声信号),与电磁感应无关,故D不符合题意;故选A。
2.(2025·山东济南·中考真题)如图所示为某兴趣小组制作的简易电动机,要想改变多匝线圈转动的方向,下列方法可行的是( )
A. 只增强磁体的磁性
B. 只减少线圈的匝数
C. 只升高电源的电压
D. 只对调磁体的两极
【答案】D
【详解】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,其转动方向与电流方向和磁场方向有关。A.只增强磁铁的磁性可以增加电动机的转动速度,但不能改变转动方向,故A不符合题意;B.只减少线圈的匝数可以改变电动机的转动速度,但不能改变转动方向,故B不符合题意;C.只升高电源的电压,可以改变电动机的转动速度,但不能改变转动方向,故C不符合题意;D.只对调磁体的两极,可以改变转动方向,故D符合题意。故选D。
3.(2025·山东青岛·中考真题)抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示:蓄能时,电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池;需要电能时,打开闸门,让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是( )
A. 蓄能时,将机械能转化为电能
B. 电动机的工作原理是电磁感应现象
C. 发电机的工作原理是电流的磁效应
D. 蓄水量一定,上蓄水池建的位置越高,能储存的电能就越多
【答案】D
【详解】A.蓄能时,电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池,电动机工作是消耗电能,将电能转化为水的机械能,而不是将机械能转化为电能,故A错误;B.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,而电磁感应现象指的是闭合回路中的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。是发电机的工作原理,故B错误;C.发电机的工作原理是电磁感应现象,电流的磁效应是指通电导线周围存在磁场,与发电机工作原理无关,故C错误;D.蓄水量一定时,上蓄水池建的位置越高,水具有的重力势能越大,即机械能越大。需要电能时,水流下驱动发电机发电,机械能转化为电能,所以能储存的电能就越多,故D正确。故选D。
4.(2025·山东潍坊·中考真题)(多选)如图所示,是某兴趣小组自制的简易电动机。一块纽扣强磁铁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,若另一端接在磁铁上,铁钉和磁铁就会沿图示方向转动。整个实验电路电阻较小,下列分析正确的是( )
A. 铁钉中电流的方向是从尖端指向底部
B. 铁钉和磁铁转动时,机械能转化为电能
C. 电路中电流较大,不能长时间进行实验
D. 若将磁铁的上下磁极调换,铁钉和磁铁仍沿图示方向转动
【答案】AC
【详解】A.在电路中,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,在电源外部,电流从电源正极流出,经过用电器后回到电源负极。由题意可知,铁钉尖端吸在干电池正极上,磁铁吸附在铁钉底部,导线一端接电池负极、另一端接磁铁,所以电流从电池正极出发,经过铁钉尖端,流向铁钉底部,再经过磁铁和导线回到电池负极,因此铁钉中电流的方向是从尖端指向底部,故A正确;B.简易电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,工作过程中是将电能转化为机械能,而不是机械能转化为电能(机械能转化为电能是发电机的工作原理),故B错误;C.题目明确提到整个实验电路电阻较小,根据欧姆定律(电源电压U不变,电阻R较小),电路中的电流会较大。长时间通过大电流,会导致电池和导线发热严重,可能损坏电池或使导线绝缘皮熔化,所以不能长时间进行实验,故C正确;D.铁钉和磁铁的转动方向与电流方向和磁场方向有关(通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向都有关)。若将磁铁的上下磁极调换,磁场方向发生改变,而电流方向不变,那么通电的铁钉在磁场中受到的力的方向会发生改变,因此铁钉和磁铁的转动方向会与图示方向相反,故D错误。故选AC。
5.(2024·山东德州·中考真题)如图为一种无链条电动自行车,它结合了人体动力和电池动力,骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能,补充在锂电池内,之后通过锂电池驱动后轮前行,下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是( )
A. ①②
B. ①④
C. ②③
D. ③④
【答案】B
【详解】根据题意可知,人体动力是将机械能转化为电能,原理是电磁感应,锂电池驱动后轮前行是电能转化为机械能,是磁场对通电导体有力的作用。① 图中,闭合开关,切割磁感线产生感应电流,是电磁感应现象,故① 符合题意;② 表示电流周围有磁场,故② 不符合题意;③ 图是探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关,故③ 不符合题意;④ 是电动机的原理图,电能转化为机械能,原理是磁场对通电导体有力的作用,故④ 符合题意。综上所述:故B正确,ACD错误。故选B。
6.(2024·山东日照·中考真题)(多选)下列四幅图的解释,正确的是( )
A. 甲图安检员手中的金属探测仪靠近金属制品会报警,是电磁感应现象
B. 乙图中对着话筒说话,能把声音传到扬声器,是电流的磁效应
C. 丙图中的电磁起重机通电后能吸引金属材料,与发电机的原理相同
D. 丁图中的电路通电后,导体棒会沿导轨滑动,与电动机的原理相同
【答案】AD
【详解】A.金属探测仪的原理是电磁感应现象,当探测仪扫过金属物体时产生感应电流,感应电流的磁场影响到探测仪内的磁场,从而引起报警,故A正确;B.动圈式话筒工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器.由此可知其工作原理是电磁感应现象,故B错误;C.丙图中的电磁起重机通电后,由于电流磁效应而产生磁场,可以吸收铁钴镍等一类物质,而发电机的工作原理是电磁感应,磁起重机与发电机的原理不同,故C错误;D.丁图中的电路通电后,通电的导体棒在磁场中受到磁场力的作用,导体棒会沿导轨滑动,电动机也是通电导线在磁场中受到磁场力而运动,它们原理相同,故D正确。故选AD。
7.(2024·山东临沂·中考真题)2024年5月11日,由临沂市五名中小学生组建的无人机足球队在FIDA第二届世界锦标赛中,以全胜的战绩荣获世界冠军。无人机动力系统的核心部件是电动机,下列实验,能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】电动机的工作原理是通过导体在磁场中受力运动;A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生了改变,说明导线周围存在磁场,故A不合题意;B.如图的电路,是为了探究通电螺线管的磁性强弱与线圈匝数的关系,故B不合题意;C.当线圈在磁场中转动时,做切割磁感线运动,从而产生感应电流,使灯泡发光,故C不合题意;D.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,与电动机的原理相同,故D符合题意。故选D。
8.(2026·山东东营·中考真题)如图所示,闭合开关,导体ab就会运动起来,这表明 对电流有力的作用;利用这一原理可以制成 (选填“发电机”或“电动机”)。
【答案】①
磁场 ②
电动机
【详解】通电瞬间静止的导体棒ab会运动起来,说明通电导体在磁场中受力运动,即磁场对电流有力的作用,因电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用,发电机的工作原理是电磁感应,故利用这一原理可以制成电动机。
9.(2026·山东烟台·中考真题)如图所示是动圈式话筒和扬声器两个装置连接使用的简化示意图。其中动圈式话筒的工作原理是 ,扬声器的工作原理与 (选填“电动机”或“发电机”)相同。若某一时刻扬声器中电流的方向如图所示,此时扬声器线圈的左端是 极。
【答案】① 电磁感应 ② 电动机 ③ N
【详解】动圈式话筒的工作原理是电磁感应;对着话筒讲话时,膜片振动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生随振动变化的感应电流,与发电机原理相同。扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,与电动机原理相同,通电线圈受力带动纸盆振动发声。根据题干图示电流方向,用安培定则可判断线圈左端为N极。
10.(2025·山东济宁·中考真题)(多选)小明学习了电磁知识后,从物理学的视角对图所涉及的物理问题进行了分析。
(1)如图甲所示,在A处接入 ,可探究电动机的工作原理;(填实验器材名称)
(2)在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd,俯视图如图乙所示(磁感线垂直纸面向外,用“·”表示);在外力的作用下,金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动,请判断静止在光滑轨道上的金属杆cd是否运动并说明理由,判断∶ ;理由∶ ;
(3)电吉他中电拾音器基本结构如图丙所示,磁体附近金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,感应电流经电路放大后传送到音响发出声音,则弦振动时,线圈中的感应电流方向 (选填“变化”或“不变”)。
【答案】(1)电源 (2)① 运动 ② 在外力的作用下,金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动,金属杆ab切割磁感线产生感应电流,在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd,cd中有电流通过,周围产生新的磁场,与原磁场相互作用使得cd运动起来。 (3)变化
【讲解】(1) 电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用;如图甲所示,在A处接入电源,闭合开关后,金属轨道上原来静止的轻质金属杆会朝着某个方向运动。
(2) [1][2]略。
(3) 弦振动过程中,磁场方向不变,弦的运动方向会不断变化,则线圈中的电流方向不断变化。
11.(2024·山东青岛·中考真题)小明用如图所示的装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)比较 两图可知,产生感应电流时电路应闭合;
(2)比较 两图可知,产生感应电流时导体要在磁场中做切割磁感线运动;
(3)比较乙、丁两图可知,感应电流的方向与 方向有关。
【答案】(1)甲、乙 (2)乙、丙 (3)磁场
【讲解】(1) 在甲图和乙图中,磁场的方向相同,导体AB均向左运动,甲中开关断开,指针没有摆动,没有感应电流,而乙中开关闭合,指针向右偏转,有感应电流,因此比较甲、乙两图可知,产生感应电流时电路应闭合。
(2) 蹄形磁铁中,磁感线由N极出发回到S极,在乙图和丙图中,磁场的方向相同,当导体AB向左运动切割磁感线时,指针摆动,产生感应电流,当导体AB向上运动,没有切割磁感线,指针没有摆动,没有感应电流,因此比较乙、丙两图可知,产生感应电流时导体要在磁场中做切割磁感线运动。
(3) 比较乙、丁两图可知,当导体运动的方向不变,磁场方向改变时,指针摆动的方向相反,即产生的感应电流方向相反,因此可知感应电流的方向与磁场方向有关。
模拟题精选
1.(2026·山东济宁·一模)如图是华电旬邑风力发电厂安装的风力发电机组,该风电装置是通过叶片在风力作用下,高速旋转从而带动发电机转子旋转生成绿色电力。下列选项中能正确反映风力发电原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.风力发电机是利用电磁感应现象制成的。图中装置没有电源,反映的是电磁感应现象,故A符合题意;B.图中装置有电源,反映了通电线圈在磁场中受到力的作用,故B不符合题意;C.图中装置的主要部件是电磁铁,电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故C不符合题意;D.图丁装置是奥斯特实验,反映了电流的磁效应,故D不符合题意。故选A。
2.(2026·山东威海荣成市实验中学·考前预测)2024年5月1日,我国自主设计建造的首艘电磁弹射航空母舰“福建舰”进行了首次海试。电磁弹射应用了“通电导体在磁场中会受到力的作用”的原理,以下设备中也用到这一原理的是( )
A. 电动机
B. 发电机
C. 内燃机
D. 蒸汽机
【答案】A
【详解】电磁弹射的原理是通电导体在磁场中会受到力的作用;A.电动机的工作原理就是通电导体在磁场中受力运动,故A符合题意;B.发电机的工作原理是电磁感应现象,,故B不符合题意;CD.内燃机和蒸汽机是利用内能做功的机械,故CD不符合题意;故选A。
3.(2026·山东济宁·二模)如图所示,原来平行于导线的静止条形磁体在水平面可自由转动,在电源开关闭合时,观察到条形磁体发生了偏转。将电源开关断开,观察到条形磁体回到实验前状态。下列关于该实验说法正确的是( )
A. 最早发现该实验现象的科学家是法拉第
B. 该实验说明电流周围存在磁场
C. 利用该实验原理可以制成发电机
D. 断开开关,条形磁体的N极指向地理南极
【答案】B
【详解】A.该实验探究电流的磁效应,最早发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特,故A错误; B.开关闭合后导线中有电流,条形磁体发生偏转,证明电流周围存在磁场,故B正确; C.发电机的工作原理是电磁感应现象,该实验原理是电流的磁效应,故C错误; D.断开开关后,条形磁体在地磁场作用下回到原状态,静止时条形磁体的N极指向地理北极附近,故D错误。故选B。
4.(2026·山东滨州·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。
5.(2026·山东烟台·学业水平)比亚迪提出无线充电技术,可使充电效率达到95%。如图是充电过程的简图,给地面上的发射线圈(可看成通电螺线管)通变化的电流使其产生变化的磁场,车辆底部的接收线圈受变化的磁场作用产生感应电流给电池充电。下列与车辆底部的接收线圈工作原理相同的实验是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】题目中,车辆底部的接收线圈是在变化的磁场中产生感应电流,这个原理是电磁感应现象。A.磁极间相互作用的实验,条形磁铁使小磁针偏转,体现磁体间作用力与磁场方向,故A不符合题意;B.电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动的实验,是电动机的工作原理,故B不符合题意;C.奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,原理是电流的磁效应,故C不符合题意;D.电路中无电源,导体AB在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计指针偏转,产生感应电流,与车辆底部的接收线圈工作原理相同,故D符合题意。故选D。
6.(2026·山东邹城·学业水平)如图所示是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置,将一根导体的两端用细线悬挂起来,并与灵敏电流表、开关串联组成闭合电路。下列说法中( )
①闭合开关,只让导体ab上下运动,灵敏电流表指针会偏转
②闭合开关,若只保持导体ab不动,也能产生感应电流
③将导体ab换成线圈,目的是增大感应电流
④对调磁极能改变感应电流的方向,因为感应电流的方向只与磁场方向有关
A. 只有①③正确
B. 只有③④正确
C. 只有②③正确
D. 只有②④正确
【答案】C
【详解】① 闭合开关,只让导体ab上下运动,导体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,灵敏电流表指针不会偏转,故① 错误;② 闭合开关,若只保持导体ab不动,可以通过让磁体左右运动,使导体切割磁感线,也能产生感应电流,故② 正确;③ 将导体ab换成线圈,线圈有多条边切割磁感线,能增大感应电流,使现象更明显,故③ 正确;④ 对调磁极能改变感应电流的方向,但感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向都有关,不是只与磁场方向有关,故④ 错误。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
7.(2026·山东潍坊·考前预测)地磁场被称为地球生命的“保护伞”。如图从太阳向其他星体发射出来的高速带电粒子流,在接近地球时,地磁场会改变其运动方向,使其偏离地球,对地球起到了保护作用,以下各图与其原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】从太阳向其他星体发射出来的高速带电粒子流,在接近地球时,地磁场会改变其运动方向,使其偏离地球,原理是通电导体在磁场中受到力的作用。A.A图是通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;B.B图是电磁感应现象,故B不符合题意;C.C图是通电导体在磁场中受到力的作用,故C符合题意;D.D图是异名磁极之间相互吸引,故D不符合题意。故选C。
8.(2026·山东潍坊·考前预测)巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象(磁场越强,其电阻越小),这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度,从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图,GMR是巨磁电阻,当开关S1和S2都闭合时,下列说法正确的是( )
A. 电磁铁有磁性,其原理与发电机原理相同
B. 电磁铁右端为S极
C. 仅将电磁铁所在电路的电源正负极互换,指示灯的亮度较之前会发生变化
D. 将滑片P向左移动,指示灯的实际功率变大
【答案】D
【详解】A.电磁铁的工作原理是电流的磁效应,发电机的原理是电磁感应现象,二者原理不同,故A错误;B.图中电流从螺线管左端流入,右端流出,根据安培定则,可判断出电磁铁右端为极,左端为极,故B错误;C.仅调换电磁铁所在电路电源的正负极,只会改变磁场方向,不会改变磁场强弱,因此巨磁电阻的阻值不变,右侧电路电流不变,指示灯亮度和原来相同,故C错误;D.滑片向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,左侧电路电流变大,电磁铁磁性增强,磁场变强;根据题意,磁场越强巨磁电阻阻值越小,因此巨磁电阻阻值减小,右侧电路总电阻减小,电流增大;由可知,电流变大,指示灯的实际功率变大,故D正确。故选D。
9.(2026·山东淄博·一模)小明用光敏电阻设计了一种“智能家居照明灯”,其控制电路如图甲所示。其中为光敏电阻,为滑动变阻器,电源电压恒定,电磁继电器线圈电阻不计。该照明灯能实现在天暗时自动点亮,天亮时自动熄灭。闭合开关S后,保持滑片P的位置不变,改变光照强度,记录电流表示数与电压表示数(两端电压)的关系,绘制出如图乙所示的图像。下列关于该电路的分析正确的是( )
A. 光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小
B. 为节约用电,该灯需在傍晚光照强度更弱时才亮起,可将滑片适当左移
C. 电源电压为10V,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω
D. 当光照强度最强时,控制电路消耗的总功率为1.2W
【答案】A
【详解】A.控制电路中,光敏电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流。照明灯实现天暗点亮、天亮熄灭,说明光照强度大时,控制电路电流更大,总电阻更小。电源电压恒定,因此光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小,故A正确;B.控制电路吸合电流一定,电源电压一定,由,则电路总电阻一定,若灯在傍晚光照强度更弱时才亮起,此时更大,由,则更小,可将滑片适当右移,故B错误;C.根据串联电路电压规律,取图乙两个点、,列方程组 解得,,电源电压不是10V,故C错误;D.光照强度最强时,最小,电路电流最大,由乙图得最大电流,控制电路消耗的总功率故D错误。故选A。
10.(2026·山东济南·一模)如图所示,虚线框内有垂直纸面向里的磁场,一个矩形铜质线圈,从①位置运动到②位置、③位置最后静止在④位置,该过程中线圈中有感应电流产生的是( )
A. ①④
B. ②
C. ②③
D. ③
【答案】B
【详解】产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流;① 位置线圈不在磁场中,导体没有在磁场中做切割磁感线运动,所以线圈中没有感应电流产生;② 位置线圈部分导体在磁场中做切割磁感线运动,所以线圈中有感应电流产生;③ 位置线圈全部在磁场中,不满足“部分导体在磁场中”,所以线圈中没有感应电流产生;④ 位置线圈不在磁场中,导体没有在磁场中做切割磁感线运动,所以线圈中没有感应电流产生;综上所述,线圈中有感应电流产生的是② ,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
11.(2026·山东济南·一模)(多选)小东设计了一个病人输液时的自动输液报警器如图甲,其原理如图乙。当输液管中有药液时绿灯亮,无药液时喇叭报警。关于本装置说法正确的是( )
A. 图乙控制电路中电磁铁的上端为N极
B. 药液流完后,控制电路的总电功率减小
C. 选用图丙中光敏电阻A可实现上述功能
D. 调试时,输液管中有无药液流过都会报警,可换用电阻更小的或增大线圈匝数
【答案】ABD
【详解】功能要求:有药液时,药液柱可以会聚光,光敏电阻光照强度大,需要电磁铁磁性强(吸合衔铁,保持绿灯亮),因此需要光照越强,电阻越小,电流越大;无药液时,光照变弱,需要电磁铁磁性弱(不吸合衔铁,触发报警),因此需要光照越弱,电阻越大,电流越小,图丙中,光敏电阻B正好符合光照越强,电阻越大的特性,因此选用B可实现功能。A.根据安培定则:控制电路中电流从电磁铁下端流入、上端流出,右手握住螺线管后可判断,电磁铁上端为N极,下端为S极,故A正确;B.药液流完后,没有药液导光,光敏电阻接收到的光照强度变弱,符合功能的光敏电阻在光照变弱时电阻增大,控制电路总电阻增大,控制电路电源电压不变,根据,总电功率会减小,故B正确;C.由上述分析可知,选用图丙中光敏电阻B可实现上述功能,故C错误;D.“无论有无药液都报警”说明:即使有药液时,电磁铁磁性也过弱,不吸合衔铁;故需要增强电磁铁磁性,根据欧姆定律可知,可知减小总电阻来增大电流,即换用电阻更小的;或增大线圈匝数,故D正确。故选ABD。
12.(2026·山东聊城·一模)如图是空调自动控制系统工作原理示意图。当空调制冷使室内温度降低到设定温度以下时,继电器使制冷系统的压缩机停止工作;当温度高于设定温度时,继电器使压缩机开始制冷。下列说法正确的是( )
A. 电磁继电器的原理是电磁感应
B. a端是电磁铁的N极
C. 热敏元件的电阻随温度升高而减小
D. 可以用电磁继电器制作电动机
【答案】C
【详解】A.电磁继电器的工作原理是电流的磁效应,电磁感应是发电机的工作原理,故A错误;B.根据安培定则:电流从电磁铁上端流入、下端流出,右手握住螺线管,四指沿电流方向,大拇指指向电磁铁下端,因此下端是N极,上端a为S极,故B错误;C.由题意,温度升高到设定温度以上时,需要电磁铁吸合衔铁,接通压缩机工作电路;控制电路电源电压不变,要让电流增大、电磁铁磁性增强到能吸合衔铁,说明热敏元件的电阻随温度升高而减小,故C正确;D.电磁继电器本质是自动控制电路通断的开关,电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动,不能用电磁继电器制作电动机,故D错误。故选 C。
13.(2026·山东菏泽一中·一模)有一种新型环保手电筒,摇晃手电筒时,里面的磁铁在线圈中来回运动,就能使灯泡发光。选项中与这种手电筒的工作原理相同的是( )
A. 电磁起重机
B. 发电机
C. 电磁继电器
D. 电铃
【答案】B
【详解】摇晃手电筒时,里面的磁铁在线圈中来回运动,就能使灯泡发光,这是利用电磁感应现象产生了电流。A.电磁起重机是利用电流的磁效应工作的,故A不符合题意;B.发电机是利用电磁感应原理工作的,故B符合题意;C.电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,故C不符合题意;D.电铃是利用电流的磁效应工作的,故D不符合题意。故选B。
14.(2026·山东枣庄市第十五中学·一模)如图甲所示,这是“奋斗”小组制作的“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁体,底座中的电磁铁就可使其稳定地“漂浮”在空中,其工作原理如图乙所示。
(1)电磁铁是利用电流的 效应工作的;
(2)为增大地球仪悬浮的高度,滑片P应向 (选填“左”或“右”)移动;
(3)请在图丙中画出地球仪稳定地“漂浮”在空中时的受力示意图。
【答案】(1)磁 (2)右 (3)
【讲解】(1) 电磁铁在有电流通过时有磁性,没有电流通过时没有磁性,是利用电流的磁效应工作的。
(2) 电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关,电流越大电磁铁的磁性越强,由图可知,滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,故电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,可增大地球仪“漂浮”的高度。
(3) 地球仪稳定漂浮时,受竖直向下的重力和电磁铁竖直向上的排斥力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用点都在地球仪的重心,据此画图。
15.(2026·山东枣庄·一模)以下是《电与磁》的相关知识结构图,请你补充完整。
① ② ③
【答案】① 磁效应 ② 电动机 ③ 法拉第
【详解】[1]奥斯特实验最早证明了电流周围存在磁场,即电流的磁效应,该原理的应用之一是电磁铁。[2]“磁场对电流有力的作用”这一规律的重要应用是制造电动机。[3]最早发现电磁感应现象的物理学家是法拉第,电磁感应现象是发电机的工作原理。
16.(2026·山东济宁学院附属中学·考前预测)(1)如图甲表示的是交流发电机原理示意图,乙图是交流发电机截面图(沿垂直纸面方向看),闭合电路的线圈部分在两极间的运动情形。图中小圆圈代表导体棒的横截面,运动过程中给出了线圈在水平和竖直两个位置。图中的箭头表示线圈此时在该位置上的运动方向。会产生感应电流的是位置 (选填“水平”“竖直”或“水平竖直均可”)。爱学习的小明结合课本中的拓展一步(如图丙),判断出了甲图中ab导线电流的方向为 (选填“由a到b”或“由b到a”)。
(2)如图甲所示,“×”代表磁场方向垂直纸面向里,通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关,如果导体ab的电流方向向上,导体ab受到向左的力的作用,如果电流方向向下,导体ab受到向右的力;若磁场方向不变,一电子沿图乙所示的速度方向向上运动,该电子受到向 (选填“左”或“右”)的力。
【答案】(1)① 水平 ② 由b到a (2)右
【讲解】(1) 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。在图乙中,磁感线方向是从N极指向S极(水平向右)。在水平位置时,导体的运动方向是竖直的,与磁感线方向垂直,导体在做切割磁感线运动,因此会产生感应电流。在竖直位置时,导体的运动方向是水平的,与磁感线方向平行,没有切割磁感线,因此不会产生感应电流;根据图甲中线圈的转动方向(顺时针),ab边在图示位置的运动方向是向上的。根据丙图的规律可知,ab导线中电流的方向为由b到a。
(2) 根据题意可知,电流方向向上时,受力向左;电流方向向下时,受力向右。物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流方向。电子带负电,因此电子定向移动的方向与电流方向相反,由于此时电子的运动方向是向上的,等效电流的方向是向下的。所以电子受到的力是向右的。
17.(2026·山东潍坊·考前预测)如图所示,学校的物理兴趣小组自制了一个简易直流电动机模型。他们用漆包线(刷有绝缘漆的铜导线)绕制成线圈,在线圈的两端各伸出约5 cm的引线,线圈的下方是一强磁体,A、B是两个固定在木支架上的铁圈,使用时将直流电路的两端分别接在铁圈A、B上。
(1)为了使线圈持续转动,在两端引线刮漆时的策略是( )
A. 两端全刮掉 B. 一端全刮掉,另一端只刮半周
C. 一端不刮漆,另一端全刮掉 D. 一端不刮漆,另一端只刮半周
(2)按照正确的刮漆方法并成功组装好电动机,闭合开关后发现线圈不转,但是用手轻轻推动一下,线圈就转起来了。请你分析通电后线圈不转的原因是 。
(3)请在下方虚线框内设计一个电路,满足电动机线圈在开关的操作下既能正转又能反转。
直流电源:
电动机:
开关的形式和个数:自定
【答案】(1)B (2)线圈刚好位于平衡位置或此时电路刚好断电 (3)
【讲解】(1) A.两端引线绝缘漆全刮掉,线圈转过半圈后受力反向、阻碍持续转动,无法连续旋转,故A不符合题意; B.一端引线绝缘漆全部刮除,另一端只刮半周,线圈半周通电受安培力转动、半周断电依靠惯性转过平衡位置,实现持续旋转,故B符合题意; CD.一端不刮漆全程断路、线圈始终无电流不受力,不能转动,故CD不符合题意; 故选B。
(2) 线圈静止在平衡位置时,该位置线圈两边受到的磁场力大小相等、方向相反、二力平衡,通电瞬间合力为零无法启动;手动拨动后离开平衡位置,线圈受安培力开始持续转动,或此时处于不刮漆侧刚好断电,线圈也不会转动。
(3) 电动机转动方向由线圈中电流方向决定,改变电源正负极接入方向即可调转转向。 采用单刀双掷开关S1、S2组成换向电路,当接a、接c时,电流从a通入电动机左侧;当接b、接d时,电流反向通入电动机,实现换向正反转,据此作图。
18.(2026·山东菏泽一中·一模)通电螺线管附近的小磁针静止时N极指向如图所示,则电源B端为 (选填“正”或“负”)极。
【答案】正
【详解】由异名磁极相吸引得,螺线管的右端为S极,左端为N极,由右手定则得,电流从螺线管右端流入,左端流出,则电源B端为正极。
19.(2026·山东烟台·学业水平)物理项目式小组设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统,如图甲为该模拟系统示意图,为气敏电阻,为定值电阻,为保护电阻。当控制电路中的电流时,电磁铁吸下衔铁,开关与触点a接触,报警电铃与喷淋系统同时正常工作;当控制电路中的电流小于0.02A时,衔铁被释放,开关与触点b接触,安全指示灯L亮。已知控制电路电源电压大小可调节,电磁铁线圈电阻忽略不计,气敏电阻的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示。工作电路电源电压。
(1)在工作电路中,安全指示灯L标有“0.4A 10Ω”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),要使灯L正常工作,求保护电阻的阻值;
(2)报警电铃标有“36V 18W”字样。报警电铃响时,电流表示数为2A,求喷淋系统工作20s消耗的电能;
(3)通过调节大小,可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调节,当触发报警喷淋的最低烟雾浓度时,电阻的功率为0.012W,求控制电路此时的电源电压。
【答案】(1)
80Ω (2)
1080J (3)
5.6V
【讲解】(1) 当接时,灯泡与串联,灯正常工作时,电路电流电路总电阻保护电阻阻值
(2) 当接时,电铃和喷淋系统并联,电源电压,电铃正常工作。 电铃的电流干路总电流,则喷淋系统的电流喷淋系统功率消耗电能
(3) 触发报警时控制电路电流,由图乙得时,。 由得的阻值控制电路总电阻控制电路电源电压
试卷第1页,共3页
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专题17电和磁
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考点1电生磁与电磁继电器
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】①
②
负
6.【答案】(1)验证通电导线周围存在磁场和显示磁场方向
分
(N)
(N)
7.【答案】
8.【答案】(1)①轻敲有机玻璃板
②条形
(2)c
流
(4)①N
②右
9.【答案】(1)①磁场
②条形
(2)电流方向
强
③用更多匝数的线圈或增大电流
1/4
让教与学更高效
(2)转向纸外
(3)
(3)电
(3)①正
②
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让教与学更高效
(N)
S)
强磁阀门
固定线圈
S
液管
10.【答案】
电磁阀
11.【答案】①N
②开关
12.【答案】(1)S
(2)140℃
(3)①1100W
②442
13.【答案】①北极
②条形
③电流
④调节滑片,增大螺线管中的电流提高
电源电压
⑤电流方向
⑥安培定则
14.【答案】①N
②N
③负
考点2电动机与发电机(电磁转换)
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】AC
5.【答案】B
6.【答案】AD
7.【答案】D
8.【答案】①
磁场
②
2/4
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让教与学更高效
电动机
9.【答案】①电磁感应
②电动机
③N
10.【答案】(1)电源
(2)①运动
②在外力的作用下,金属杆b沿光滑金属轨道
向右运动,金属杆b切割磁感线产生感应电流,在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd,cd中有电流通
过,周围产生新的磁场,与原磁场相互作用使得cd运动起来。
(3)变化
11.【答案】(1)甲、乙
(2)乙、丙
(3)磁场
模拟题精选
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】A
10.【答案】B
11.【答案】ABD
3/4
可学科网
12.【答案】c
13.【答案】B
14.【答案】(1)磁
15.【答案】①磁效应
16.【答案】(1)①水平
17.【答案】(1)B
18.【答案】正
19.【答案】(1)
802
(2)
1080J
(3)
5.6V
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让教与学更高效
F
地球仪
底座
G
(2)右
(3)
②电动机
③法拉第
②由b到a
(2)右
(2)线圈刚好位于平衡位置或此时电路刚好断电
(3)
4/4
专题17 电和磁
3年真题1年模拟
考点分类
山东考情
命题规律
考点1 电生磁与电磁继电器
2026山东济宁(1题)、2026山东济南(2题)、2026山东东营(1题)、2026山东(1题)、2026山东烟台(1题)、2025山东德州(1题)、2025山东青岛(1题)、2025山东日照(1题)、2025山东济南(1题)、2025山东泰安(1题)、2024山东青岛(1题)、2024山东枣庄(1题)、2024山东烟台(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。
·重点:电磁感应现象。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,常与欧姆定律、电功率等知识板块交叉融合。
考点2 电动机与发电机(电磁转换)
2026山东东营(1题)、2026山东烟台(1题)、2025山东德州(1题)、2025山东青岛(1题)、2025山东济南(1题)、2025山东济宁(1题)、2025山东潍坊(1题)、2024山东德州(1题)、2024山东日照(1题)、2024山东青岛(1题)、2024山东临沂(1题)
·情境:生活设施、科技应用、传统文化与实验探究四类情境全面覆盖。
·重点:电动机的工作原理、发电机的构造和工作原理。
·趋势:四类情境全面覆盖,命题情境日益立体,常与磁场等知识板块交叉融合。
考点1 电生磁与电磁继电器
1.(2026·山东济南·中考真题)电磁铁是构成电磁起重机的重要部件,其工作原理是( )
A. 电流的热效应
B. 电流的磁效应
C. 电磁感应
D. 磁场对通电导线具有力的作用
2.(2026·山东烟台·中考真题)如图所示是一种水位自动报警器的原理图,甲、乙是大小相同的两个金属块,当水位升到一定高度时,红灯亮报警。关于它的工作原理,下列说法正确的是( )
A. 当水位达到位置a时,红灯亮
B. 当水位达到位置b时,红灯亮
C. 升高甲的高度可使报警器在更高的水位报警
D. 降低乙的高度可使报警器在更高的水位报警
3.(2025·山东泰安·中考真题)在探究“通电螺线管的磁场是什么样的”实验中,通电后观察小磁针a静止时N极的指向,轻敲纸板观察铁屑的排列情况,现象如图所示。下列说法正确的是( )
A. 通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场一样
B. 根据小磁针a的N极指向,可以判定通电螺线管的右端为S极
C. 磁场中b点的磁场方向与小磁针a静止时N极指向相反
D. 改变螺线管中电流的方向,能改变通电螺线管两端的极性
4.(2024·山东青岛·中考真题)世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是( )
A. 安培
B. 奥斯特
C. 焦耳
D. 法拉第
5.(2026·山东济南·中考真题)通电螺线管右侧小磁针静止时的指向如图所示,图中端是通电螺线管的 (选填“N”或“S”)极,端是电源的 (选填“正”或“负”)极。
6.(2026·山东济宁·中考真题)小明在奥斯特实验的基础上,利用小磁针探究了通电直导线周围磁场的分布情况,实验记录如下表所示。
实验次数
电流方向
磁针位置
N极偏转方向
1
向右
导线下方
转向纸内
2
向右
导线上方
转向纸外
3
向左
导线上方
转向纸内
4
向左
导线下方
__________
(1)实验中,小磁针的作用是 ;
(2)请结合实验信息,将表格内容补充完整;
(3)小明结合实验记录信息和通电螺线管的磁场分布特点,对通电直导线周围磁场的分布情况提出了以下猜想:如图甲,磁感线是以导线上各点为圆心的圆,圆所在的平面垂直于导线;如图乙,磁感线是以导线上各点为中心的射线,射线所在的平面垂直于导线。猜想合理的是 (选填“甲”或“乙”)。
7.(2026·山东东营·中考真题)请在括号内标明闭合开关后通电螺线管及小磁针静止时的N极或S极。
8.(2026·山东·中考真题)“人工心脏泵”是一种可以代替心脏推动血液循环的体外装置,其内部含有螺线管和磁体。为了解“人工心脏泵”的工作原理,同学们对通电螺线管外部磁场的方向进行了探究。
(1)将螺线管安装在有机玻璃板上,板面上均匀地撒满铁屑后,给螺线管通电,接下来的操作是 ,直至铁屑呈现规律性的分布,如图甲,发现通电螺线管外部磁场分布情况与 磁体的磁场相似。
(2)沿铁屑轨迹摆放小磁针,通电后,小磁针静止时,图乙中指向不可能出现的是 。
(3)同学们交流时发现,有两个小组虽然使用了相同的螺线管且小磁针位置相同,但是小磁针静止后N极指向相反,如图丙。观察电路后发现,这是由于通过螺线管的 方向不同,导致其外部的磁场方向不同。
(4)实验后,分析“人工心脏泵”的工作原理,示意图如图丁,螺线管中的电流方向已标出。此时螺线管的左端是 极,螺线管带动活塞向 运动。不断改变螺线管的磁场方向可以使活塞往复运动,推动血液循环。
9.(2025·山东青岛·中考真题)小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。
(1)在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况,如图甲所示;把小磁针放到螺线管四周不同的位置,闭合开关后,小磁针再次静止时的指向如图乙所示。
①通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有 ;
②通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似;
(2)将电源正负极对调,闭合开关,发现小磁针偏转方向与原来相反,说明通电螺线管的磁场方向与 有关;
(3)如图乙所示,根据小磁针静止时的指向,a端应接电源的 极;小明将一铁芯插入螺线管中,其磁场会变 ;请写出一种能增强电磁铁外部磁场的方法: 。
10.(2025·山东日照·中考真题)某电磁阀的工作原理如图所示。当开关、如图连接时,固定线圈磁场,推动强磁阀门向左运动,封闭液管通道,阻止液体流动。请:(1)标出此时通电螺线管右端的极性;(2)标出强磁阀门右端的极性;(3)画出通电螺线管外部磁场的磁感线(画出一条即可)。
11.(2025·山东济南·中考真题)如图为一种水位报警器的原理图,当水位达到金属块A时,电路中红灯亮,此时螺线管上端为 极,图中虚线部分的作用相当于 (选填“电源”“开关”“用电器”或“导线”)。
12.(2025·山东德州·中考真题)某电蒸锅有防干烧功能,可实现温度过高时自动停止加热。其内部由加热电路和控制电路组成,简化电路如图所示。加热电路有高、低温两个挡位,已知U1=220V,R2=121Ω,高温挡电功率1500W。控制电路电压U2=6V,R0=10Ω,Rt为热敏电阻,其阻值随锅内温度的变化情况如下表所示。当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时,衔铁吸合,触点断开,停止加热。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
Rt温度/℃
40
80
100
140
160
200
Rt电阻/Ω
100
50
40
30
25
20
(1)控制电路工作时电磁铁的上端为 极;
(2)加热电路停止加热时电蒸锅内的温度 ;
(3)低温挡的电功率 和的阻值 。
13.(2024·山东枣庄·中考真题)某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)在闭合开关前,小磁针静止时,N极指向地理的 (选填“南极”或“北极”),说明地球周围存在磁场。
(2)在玻璃板上均匀地撒满铁屑,将螺线管连入电路,闭合开关,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 磁体周围铁屑的分布情况相似。
(3)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,对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极指向与图乙中小磁针N极指向相反,说明通电螺线管的极性与 的方向有关。
(4)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,可行的措施: (写出一种方法即可)。
(5)为了研究通电螺线管的磁极性质,同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验,得到了如图所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与 有关,且这个关系可以用 来判断。
14.(2024·山东烟台·中考真题)螺线管是汽车启动器的一个重要部件,驾驶员转动钥匙发动汽车时,相当于给螺线管通电。如图所示,螺线管的左端为 极,小磁针的左端为 极,A为电源的 极。
考点2 电动机与发电机(电磁转换)
1.(2025·山东德州·中考真题)德州马拉松作为城市文化品牌,已发展成为彰显城市形象的重要载体。比赛过程中,运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时,芯片里的线圈会产生电流,激发芯片发送编码信息,系统自动获取信息并计时。其工作原理与此相同的是( )
A. 手摇发电机
B. 司南
C. 电磁起重机
D. 扬声器
2.(2025·山东济南·中考真题)如图所示为某兴趣小组制作的简易电动机,要想改变多匝线圈转动的方向,下列方法可行的是( )
A. 只增强磁体的磁性
B. 只减少线圈的匝数
C. 只升高电源的电压
D. 只对调磁体的两极
3.(2025·山东青岛·中考真题)抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示:蓄能时,电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池;需要电能时,打开闸门,让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是( )
A. 蓄能时,将机械能转化为电能
B. 电动机的工作原理是电磁感应现象
C. 发电机的工作原理是电流的磁效应
D. 蓄水量一定,上蓄水池建的位置越高,能储存的电能就越多
4.(2025·山东潍坊·中考真题)(多选)如图所示,是某兴趣小组自制的简易电动机。一块纽扣强磁铁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,若另一端接在磁铁上,铁钉和磁铁就会沿图示方向转动。整个实验电路电阻较小,下列分析正确的是( )
A. 铁钉中电流的方向是从尖端指向底部
B. 铁钉和磁铁转动时,机械能转化为电能
C. 电路中电流较大,不能长时间进行实验
D. 若将磁铁的上下磁极调换,铁钉和磁铁仍沿图示方向转动
5.(2024·山东德州·中考真题)如图为一种无链条电动自行车,它结合了人体动力和电池动力,骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能,补充在锂电池内,之后通过锂电池驱动后轮前行,下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是( )
A. ①②
B. ①④
C. ②③
D. ③④
6.(2024·山东日照·中考真题)(多选)下列四幅图的解释,正确的是( )
A. 甲图安检员手中的金属探测仪靠近金属制品会报警,是电磁感应现象
B. 乙图中对着话筒说话,能把声音传到扬声器,是电流的磁效应
C. 丙图中的电磁起重机通电后能吸引金属材料,与发电机的原理相同
D. 丁图中的电路通电后,导体棒会沿导轨滑动,与电动机的原理相同
7.(2024·山东临沂·中考真题)2024年5月11日,由临沂市五名中小学生组建的无人机足球队在FIDA第二届世界锦标赛中,以全胜的战绩荣获世界冠军。无人机动力系统的核心部件是电动机,下列实验,能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
8.(2026·山东东营·中考真题)如图所示,闭合开关,导体ab就会运动起来,这表明 对电流有力的作用;利用这一原理可以制成 (选填“发电机”或“电动机”)。
9.(2026·山东烟台·中考真题)如图所示是动圈式话筒和扬声器两个装置连接使用的简化示意图。其中动圈式话筒的工作原理是 ,扬声器的工作原理与 (选填“电动机”或“发电机”)相同。若某一时刻扬声器中电流的方向如图所示,此时扬声器线圈的左端是 极。
10.(2025·山东济宁·中考真题)(多选)小明学习了电磁知识后,从物理学的视角对图所涉及的物理问题进行了分析。
(1)如图甲所示,在A处接入 ,可探究电动机的工作原理;(填实验器材名称)
(2)在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd,俯视图如图乙所示(磁感线垂直纸面向外,用“·”表示);在外力的作用下,金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动,请判断静止在光滑轨道上的金属杆cd是否运动并说明理由,判断∶ ;理由∶ ;
(3)电吉他中电拾音器基本结构如图丙所示,磁体附近金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,感应电流经电路放大后传送到音响发出声音,则弦振动时,线圈中的感应电流方向 (选填“变化”或“不变”)。
11.(2024·山东青岛·中考真题)小明用如图所示的装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)比较 两图可知,产生感应电流时电路应闭合;
(2)比较 两图可知,产生感应电流时导体要在磁场中做切割磁感线运动;
(3)比较乙、丁两图可知,感应电流的方向与 方向有关。
模拟题精选
1.(2026·山东济宁·一模)如图是华电旬邑风力发电厂安装的风力发电机组,该风电装置是通过叶片在风力作用下,高速旋转从而带动发电机转子旋转生成绿色电力。下列选项中能正确反映风力发电原理的是( )
A. B.
C. D.
2.(2026·山东威海荣成市实验中学·考前预测)2024年5月1日,我国自主设计建造的首艘电磁弹射航空母舰“福建舰”进行了首次海试。电磁弹射应用了“通电导体在磁场中会受到力的作用”的原理,以下设备中也用到这一原理的是( )
A. 电动机
B. 发电机
C. 内燃机
D. 蒸汽机
3.(2026·山东济宁·二模)如图所示,原来平行于导线的静止条形磁体在水平面可自由转动,在电源开关闭合时,观察到条形磁体发生了偏转。将电源开关断开,观察到条形磁体回到实验前状态。下列关于该实验说法正确的是( )
A. 最早发现该实验现象的科学家是法拉第
B. 该实验说明电流周围存在磁场
C. 利用该实验原理可以制成发电机
D. 断开开关,条形磁体的N极指向地理南极
4.(2026·山东滨州·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.
5.(2026·山东烟台·学业水平)比亚迪提出无线充电技术,可使充电效率达到95%。如图是充电过程的简图,给地面上的发射线圈(可看成通电螺线管)通变化的电流使其产生变化的磁场,车辆底部的接收线圈受变化的磁场作用产生感应电流给电池充电。下列与车辆底部的接收线圈工作原理相同的实验是( )
A. B.
C. D.
6.(2026·山东邹城·学业水平)如图所示是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置,将一根导体的两端用细线悬挂起来,并与灵敏电流表、开关串联组成闭合电路。下列说法中( )
①闭合开关,只让导体ab上下运动,灵敏电流表指针会偏转
②闭合开关,若只保持导体ab不动,也能产生感应电流
③将导体ab换成线圈,目的是增大感应电流
④对调磁极能改变感应电流的方向,因为感应电流的方向只与磁场方向有关
A. 只有①③正确
B. 只有③④正确
C. 只有②③正确
D. 只有②④正确
7.(2026·山东潍坊·考前预测)地磁场被称为地球生命的“保护伞”。如图从太阳向其他星体发射出来的高速带电粒子流,在接近地球时,地磁场会改变其运动方向,使其偏离地球,对地球起到了保护作用,以下各图与其原理相同的是( )
A. B.
C. D.
8.(2026·山东潍坊·考前预测)巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象(磁场越强,其电阻越小),这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度,从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图,GMR是巨磁电阻,当开关S1和S2都闭合时,下列说法正确的是( )
A. 电磁铁有磁性,其原理与发电机原理相同
B. 电磁铁右端为S极
C. 仅将电磁铁所在电路的电源正负极互换,指示灯的亮度较之前会发生变化
D. 将滑片P向左移动,指示灯的实际功率变大
9.(2026·山东淄博·一模)小明用光敏电阻设计了一种“智能家居照明灯”,其控制电路如图甲所示。其中为光敏电阻,为滑动变阻器,电源电压恒定,电磁继电器线圈电阻不计。该照明灯能实现在天暗时自动点亮,天亮时自动熄灭。闭合开关S后,保持滑片P的位置不变,改变光照强度,记录电流表示数与电压表示数(两端电压)的关系,绘制出如图乙所示的图像。下列关于该电路的分析正确的是( )
A. 光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小
B. 为节约用电,该灯需在傍晚光照强度更弱时才亮起,可将滑片适当左移
C. 电源电压为10V,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω
D. 当光照强度最强时,控制电路消耗的总功率为1.2W
10.(2026·山东济南·一模)如图所示,虚线框内有垂直纸面向里的磁场,一个矩形铜质线圈,从①位置运动到②位置、③位置最后静止在④位置,该过程中线圈中有感应电流产生的是( )
A. ①④
B. ②
C. ②③
D. ③
11.(2026·山东济南·一模)(多选)小东设计了一个病人输液时的自动输液报警器如图甲,其原理如图乙。当输液管中有药液时绿灯亮,无药液时喇叭报警。关于本装置说法正确的是( )
A. 图乙控制电路中电磁铁的上端为N极
B. 药液流完后,控制电路的总电功率减小
C. 选用图丙中光敏电阻A可实现上述功能
D. 调试时,输液管中有无药液流过都会报警,可换用电阻更小的或增大线圈匝数
12.(2026·山东聊城·一模)如图是空调自动控制系统工作原理示意图。当空调制冷使室内温度降低到设定温度以下时,继电器使制冷系统的压缩机停止工作;当温度高于设定温度时,继电器使压缩机开始制冷。下列说法正确的是( )
A. 电磁继电器的原理是电磁感应
B. a端是电磁铁的N极
C. 热敏元件的电阻随温度升高而减小
D. 可以用电磁继电器制作电动机
13.(2026·山东菏泽一中·一模)有一种新型环保手电筒,摇晃手电筒时,里面的磁铁在线圈中来回运动,就能使灯泡发光。选项中与这种手电筒的工作原理相同的是( )
A. 电磁起重机
B. 发电机
C. 电磁继电器
D. 电铃
14.(2026·山东枣庄市第十五中学·一模)如图甲所示,这是“奋斗”小组制作的“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁体,底座中的电磁铁就可使其稳定地“漂浮”在空中,其工作原理如图乙所示。
(1)电磁铁是利用电流的 效应工作的;
(2)为增大地球仪悬浮的高度,滑片P应向 (选填“左”或“右”)移动;
(3)请在图丙中画出地球仪稳定地“漂浮”在空中时的受力示意图。
15.(2026·山东枣庄·一模)以下是《电与磁》的相关知识结构图,请你补充完整。
① ② ③
16.(2026·山东济宁学院附属中学·考前预测)(1)如图甲表示的是交流发电机原理示意图,乙图是交流发电机截面图(沿垂直纸面方向看),闭合电路的线圈部分在两极间的运动情形。图中小圆圈代表导体棒的横截面,运动过程中给出了线圈在水平和竖直两个位置。图中的箭头表示线圈此时在该位置上的运动方向。会产生感应电流的是位置 (选填“水平”“竖直”或“水平竖直均可”)。爱学习的小明结合课本中的拓展一步(如图丙),判断出了甲图中ab导线电流的方向为 (选填“由a到b”或“由b到a”)。
(2)如图甲所示,“×”代表磁场方向垂直纸面向里,通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关,如果导体ab的电流方向向上,导体ab受到向左的力的作用,如果电流方向向下,导体ab受到向右的力;若磁场方向不变,一电子沿图乙所示的速度方向向上运动,该电子受到向 (选填“左”或“右”)的力。
17.(2026·山东潍坊·考前预测)如图所示,学校的物理兴趣小组自制了一个简易直流电动机模型。他们用漆包线(刷有绝缘漆的铜导线)绕制成线圈,在线圈的两端各伸出约5 cm的引线,线圈的下方是一强磁体,A、B是两个固定在木支架上的铁圈,使用时将直流电路的两端分别接在铁圈A、B上。
(1)为了使线圈持续转动,在两端引线刮漆时的策略是( )
A. 两端全刮掉 B. 一端全刮掉,另一端只刮半周
C. 一端不刮漆,另一端全刮掉 D. 一端不刮漆,另一端只刮半周
(2)按照正确的刮漆方法并成功组装好电动机,闭合开关后发现线圈不转,但是用手轻轻推动一下,线圈就转起来了。请你分析通电后线圈不转的原因是 。
(3)请在下方虚线框内设计一个电路,满足电动机线圈在开关的操作下既能正转又能反转。
直流电源:
电动机:
开关的形式和个数:自定
18.(2026·山东菏泽一中·一模)通电螺线管附近的小磁针静止时N极指向如图所示,则电源B端为 (选填“正”或“负”)极。
19.(2026·山东烟台·学业水平)物理项目式小组设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统,如图甲为该模拟系统示意图,为气敏电阻,为定值电阻,为保护电阻。当控制电路中的电流时,电磁铁吸下衔铁,开关与触点a接触,报警电铃与喷淋系统同时正常工作;当控制电路中的电流小于0.02A时,衔铁被释放,开关与触点b接触,安全指示灯L亮。已知控制电路电源电压大小可调节,电磁铁线圈电阻忽略不计,气敏电阻的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示。工作电路电源电压。
(1)在工作电路中,安全指示灯L标有“0.4A 10Ω”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),要使灯L正常工作,求保护电阻的阻值;
(2)报警电铃标有“36V 18W”字样。报警电铃响时,电流表示数为2A,求喷淋系统工作20s消耗的电能;
(3)通过调节大小,可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调节,当触发报警喷淋的最低烟雾浓度时,电阻的功率为0.012W,求控制电路此时的电源电压。
试卷第1页,共3页
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