1、 中考物理 （山东专用） 专题十三 电磁转换 考点一 磁体的磁场和电流的磁场 A组 2020年江苏中考题组 1.(2020连云港,18,4分)按照题目要求作图。 (1)如图甲所示,物体A放在B上,在水平拉力F作用下一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,画出物体A的 受力示意图。 (2)如图乙所示,箭头表示通电螺线管周围磁感线的方向,请在图中标出通电螺线管中的电流方向和小磁针 静止时的N极。 甲 乙 答案答案 如图所示 甲 乙 解析解析 (1)A随B做匀速直线运动,说明其受到平衡力作用,A受到的重力与B对其的支持力就是一对平衡力, A不受摩擦力作用。(2)磁体周围的磁感线是从N极出发、回到S极,
2、所以通电螺线管的左端是N极,根据 “磁极间相互作用规律”可知,小磁针靠近螺线管的一端是S极,那么小磁针的左边为N极。根据安培定 则,右手大拇指指向左端,四指弯曲方向为螺线管中电流方向,所以电流箭头向上。 2.(2020南京,20,6分)按要求作图(请保留作图痕迹)。 甲 乙 (1)如图甲所示,入射光线AO射向平面镜,画出反射光线OB并标出反射角的大小。 (2)如图乙(a)所示,空缆车随缆绳做匀速直线运动,在图(b)中画出缆车的轿厢(以方框表示)受力示意图(不计 空气阻力)。 (3)如图丙所示,小磁针静止在通电螺线管右侧。标出小磁针的N极并在虚线上用箭头标出磁感线方向。 答案答案 如图所示 甲
3、乙 丙 解析解析 (1)先过点O作垂直于镜面的法线,再根据光的反射定律,反射角等于入射角,过O点作出反射光线OB, 由于入射光线AO与镜面夹角为30,入射角为90-30=60,反射角也为60,在法线与反射光线OB间标出反 射角。 (2)空缆车做匀速直线运动,处于平衡状态,则空缆车受平衡力作用,即所受重力G和缆绳对车的拉力F平衡, 二力大小相等,所画力的长短需一样。 (3)根据安培定则判断通电螺线管的磁极,上端为S极,下端为N极,根据磁体外部磁感线从N极出发回到磁体 S极,在图中虚线上标出箭头,小磁针上端为N极。 3.(2020淮安,21,4分)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中: (1)
4、小磁针的作用: 。 (2)在螺线管外部A、B两处放置小磁针,闭合开关,发现A处小磁针发生偏转,而B处小磁针不偏转,试说明B 处小磁针不偏转的可能原因: 。 (3)将电池的正负极对调,重复上述实验,是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与 方向的关系。 (4)观察实验现象后,应立即断开开关,是为了 。 答案答案 (1)表示小磁针所在位置的磁场方向 (2)通电后B处磁场方向与通电前小磁针N极所指方向一致 (3)电流 (4)避免大电流损坏螺线管和电池 解析解析 (1)小磁针在通电螺线管磁场中转动,静止时N极所指方向为该处的磁场方向,所以小磁针的作用是 显示小磁针所在位置的磁场方向。 (2)通电螺线管外部
5、磁场与条形磁体磁场类似,B处磁场方向为水平方向,如果通电后B处磁场方向与通电前 小磁针N极所指方向一致,则小磁针不偏转。 (3)电池的正负极对调,电路中的电流方向发生改变,此操作是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流 方向的关系。 (4)此实验中通电螺线管电阻很小,通电后电流很大,如果长时间通电容易损坏通电螺线管和电池,所以,观 察实验现象后,应立即断开开关。 命题趋势命题趋势 近年来对实验相关细节的考查越来越多,学生一定要充分理解实验每一步的目的,并亲手做实 验理解实验设计原理。 4.(2020南京,28改编,8分)科技小组为灯暖型浴霸(一种取暖用的电器)设计了一个可自动控制温度的装 置。
6、如图甲所示,控制电路电压U1恒为12 V,继电器线圈的电阻R0为20 ,定值电阻R1为40 ,热敏电阻R2的 阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路电压U2恒为220 V,安装两只标有“220 V 275 W”的灯 泡。闭合开关S,当继电器线圈中的电流大于或等于50 mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开。 甲 乙 乙 (1)工作电路工作时,A端应与 (选填“B”或“C”)端相连接。 (2)工作电路工作时的总电流为多大? (3)浴室里控制的温度t0为多高? (4)为使利用R2控制的浴室温度t0高低可调,需要对控制电路进行改进,请在图丙的虚线框内画出改进后的 部分电路。添加的器材需说明规格要
7、求。 答案答案 (1)B (2)2.5 A (3)38 (4)如图所示 所选滑动变阻器的规格要求为:最大电阻大于40 ,允许通过的最大电流不小于50 mA。 解析解析 (1)闭合开关S,当继电器线圈中的电流大于或等于50 mA时,继电器的衔铁被吸合,衔铁与工作电路C 端接触,工作电路断开,由此推出,工作电路工作时,A端应与B端相连接。 (2)工作电路电压U2=220 V,两灯并联接入工作电路,工作时总功率P总=P1+P2=275 W+275 W=550 W,工作电 路的总电流I总=2.5 A。 (3)当继电器线圈中的电流大于或等于50 mA时,继电器断开工作电路,此时浴室里达到控制的温度t0。
8、线圈 中电流I=50 mA=0.05 A,控制电路电压U1=12 V,R0、R1、R2三个电阻串联,总电阻R总=240 ,则R2 =R总-R0-R1=240 -20 -40 =180 ,由图乙可得此时t0=38 。 (4)为使R2控制的浴室温度t0高低可调,即当控制电路电流I=50 mA时,R1的阻值不是固定值,所以可以将定值 电阻R1替换成滑动变阻器,改进后控制电路中的滑动变阻器允许通过的最大电流要不小于控制电流(50 2 P U 总 550W 220V 1 U I 12V 0.05A mA),当t0=38 时,R2=180 ,滑动变阻器阻值RP=-R0-R2=-20 -180 =40 ,为
9、使t0高低可调,滑动变 阻器最大阻值要大于40 。 1 U I 12V 0.05A 考点二 电动机和发电机 1.(2020南京,10,2分)图甲是一台正在工作的电扇。图乙四个实验能反映其工作原理的是( ) 甲 答案答案 C 题图甲是一台正在工作的电扇,其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。A项说明通电导线 周围存在磁场,不符合题意;B项是转动风扇叶片产生感应电流,工作原理是电磁感应,不符合题意;C项是通 电直导线在磁场中受力运动,其原理与图甲中电扇的工作原理一样,符合题意;D项说明电磁铁磁性强弱与 线圈匝数有关,不符合题意。 2.(2020无锡,8,2分)用如图所示的装置探究感应电流产生的条件
10、,闭合开关后,能产生感应电流的是( ) A.导体棒AB静止在磁场中 B.导体棒AB做切割磁感线运动 C.导体棒AB沿磁场方向运动 D.只要让磁体运动,就一定能产生感应电流 答案答案 B 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”,故选择B项。 3.(2020镇江,6,2分)如图所示,蹄形磁铁和铜棒均水平放置。现闭合开关,水平向左移动铜棒,电流表G的指 针发生偏转,则( ) A.根据此现象的产生原理可制成电动机 B.此现象与奥斯特实验现象的产生原理相同 C.若将铜棒左右来回移动,可产生交变电流 D.仅将磁铁水平向右移动,G的指针不偏转 答案答案 C 由题图可知,是探究电
11、磁感应原理的实验装置。根据此原理可制成发电机,故A不符合题意;奥 斯特实验表明通电导线周围存在磁场,而电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感 线运动,导体中就会产生感应电流的现象,二者产生的原理不同,故B不符合题意;将铜棒左右来回移动,导体 切割磁感线运动,感应电流的方向不断变化,可产生交变电流,故C符合题意;将磁铁水平向右移动,导体切割 磁感线运动,可产生感应电流,G的指针偏转,故D不符合题意。故选C。 4.(2020扬州,10,2分)如图是一个风力发电机模型,风吹过时,扇叶转动,小灯泡发光。下列选项中哪幅图的 工作原理与它相同( ) 解题技巧解题技巧 判断电磁感应实验装置,
12、通常可以直接看有无外加电源(如无电源符号,实物图中无干、蓄电 池),此电路即研究电磁感应。 答案答案 C 发电机的工作原理是电磁感应。A图中电路,闭合开关后是通电导体在磁场中受力运动,是电动 机的工作原理,不符合题意;B图中是匝数不同的电磁铁串联时吸引的大头针数目不同,说明电流一定时,磁 性强弱与匝数有关,不符合题意。C图是闭合电路部分导体在磁场中切割磁感线运动,研究电磁感应,符合 题意。D图是研究电流的磁效应,不符合题意,故选择C。 5.(2020南通,4,2分)来回摇动某种发电的手电筒,电筒内的磁体就会在线圈里面来回运动,使灯泡发光。下 图能反映其工作原理的是( ) 答案答案 C 题中手电
13、筒是利用电磁感应现象制成的,磁体在线圈里来回运动,使线圈切割磁感线,从而产生 了感应电流,使小灯泡发光。A图中验电器的原理是电荷间的作用规律,与该手电筒的工作原理无关,不符 合题意;B图中闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,与该手电筒的工作原理无关,不符合 题意;C图中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(可以从电流表指针发生偏转来体 现),这是电磁感应现象,与该手电筒的工作原理相同,符合题意;D图中反映了通电导体在磁场中受到力的 作用,与该手电筒的工作原理无关,故D不符合题意。故选C。 6.(2020泰州,28,2分)马拉松比赛时常采用感应芯片计时,芯片里的线
14、圈一旦有电流通过,就会激发芯片发送 编码信息,系统实时获取计时信息。当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时,就能 计时,下列器件工作原理与它相同的是( ) 答案答案 C 采用感应芯片计时,参赛者须按要求正确佩带计时芯片,当参赛者通过起点、终点设置的有磁 场的地带时,芯片里的线圈切割磁感线运动,线圈中产生感应电流,从而激发芯片发送编码信息,系统实时获 取计时信息,这是电磁感应的原理。手摇发电电筒是利用电磁感应原理制成的,磁性飞轮旋转,使线圈切割 磁感线运动,从而产生了感应电流,使灯泡发光,与感应芯片的工作原理相同。故选C。 考点分析考点分析 主要考查电磁感应原理的应用 7.(20
15、20苏州,18,2分)如图所示,将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起,闭合开关后两电动机一 起转动,小灯泡发光。此处产生电磁感应现象的是 (甲/乙)电动机。该过程中能量转化是将电能 能电能,最终转化为内能和光能。 答案答案 甲 机械(动) 解析解析 闭合开关后,电池的电能转化成乙电动机的机械能(动能),乙电动机转动,并带动甲电动机转动,甲的 线圈切割其内部的磁感线产生电流,即产生电磁感应现象,又将机械能(动能)转化成电能,最终电流做功产 生光能和内能。 考查要点考查要点 此题将电动机与发电机联合在一起考查,主要让学生能够区分两者,并理解两者工作过程中能 量的转换。 8.(2020连云港
16、,16,3分)白炽灯是一种电流通过灯丝,灯丝发热发光的照明电器,将强磁体靠近通电白炽灯的 灯丝,如图所示,可以观察到灯丝 ,说明 ,由此原理可以制成 。 答案答案 晃动 通电导体在磁场中受力 电动机 解析解析 强磁体周围存在磁场,而灯丝处于通电状态,所以会受磁场力的作用而晃动。根据通电导体在磁场 中受力制成的是电动机。 9.(2020盐城,17,3分)如图所示,在“探究磁场对电流的作用”实验中,给直导线通电,观察到它向右运动,只 改变直导线中电流的 ,导线的运动方向会发生改变。这个过程将 能转化为直导线的机 械能。日常生活中的 (电动机/发电机)就是利用这个原理制成的。 答案答案 方向 电 电
17、动机 解析解析 给直导线通电,发现它向右运动,通电导线在磁场中的运动方向与导线中的电流方向和磁场方向有 关,只改变直导线中电流的方向,发现它向左运动,导线的运动方向发生改变,此过程中,消耗电能,产生机械 能,将电能转化为机械能。电动机就是根据此原理制成的。 解题技巧解题技巧 怎么判断某装置到底用了是电动机还是发电机的原理,一般的简便方法看是否接通电源,接通 通常就是电动机,没有电源通常就是发电机。 B组 20162019年江苏中考题组 考点一 磁体的磁场和电流的磁场 1.(2019南京,10,2分)图甲是水位自动报警器的原理示意图,图乙四个实验能反映其自动报警原理的是( ) 甲 乙 答案答案
18、D 当图甲中的水位升高时,左侧控制电路接通,电磁铁产生磁性,将衔铁向下吸引,右侧工作电路中 的红灯发光,装置报警。故报警原理是利用通电后电磁铁产生磁性,这是电流的磁效应。A图是探究磁场 中各位置磁场方向的,不符合题意,故A错误;B图和C图演示的是电磁感应现象,不符合题意,故B、C错误;D 图中通电后电磁铁产生磁性,是电流的磁效应,符合题意。故选D。 考点说明考点说明 电流的磁效应、电磁感应现象和磁场对通电导体有力的作用是中考重要考点,应在平时注意 区分。 2.(2019无锡,4,2分)由稀土原材料与其他金属一起经过熔化、冷却、破碎、烧结等复杂工艺形成毛坯,然 后利用强大电流进行磁化制成的永磁体
19、,在高温下也能产生很强的永久磁场。这种永磁体已用于制作新 能源汽车的电动机。下列关于这种永磁体的说法错误的是( ) A.耐高温 B.磁性弱 C.制作时利用电流的磁场进行磁化 D.制作时经历了熔化和凝固过程 答案答案 B 由题意可知这种永磁体磁性强,B错误,符合题意。故选B。 审题指导审题指导 认真阅读题干中的文字,抓住关键词和句:熔化、冷却、破碎、烧结、形成毛坯、强大电流进 行磁化、高温下也能产生很强的永久磁场等。 3.(2019泰州,39,2分)如图为某电磁继电器的工作原理图,开关S闭合时,电磁铁 (有/无)磁性, (电灯/电铃)通电工作。 答案答案 有 电灯 解析解析 闭合开关后,左侧控制
20、电路接通,电路中有电流,电磁铁产生磁性,衔铁被向下吸引与右侧工作电路中 下面的静触点接触,电灯所在的电路导通,电灯工作。 解题关键解题关键 借助电流路径理清控制电路和工作电路的结构。 4.(2019扬州,19,3分)学习“电磁转换”这一章后,小明画出部分内容的思维导图,请你帮他补全空格处内 容: 答案答案 (1)吸引 (2)切割磁感线 (3)发电机 解析解析 (1)磁极间相互作用规律为异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥; (2)产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动; (3)电磁感应的应用有交流发电机、变压器、动圈式话筒等。 5.(2018盐城,16,3分)在探究“通电螺线
21、管外部磁场的方向”实验中,闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电 螺线管周围有 ,通过小磁针静止时 极的指向确定该点磁场的方向。调换电源正负极,小磁 针偏转方向改变,说明磁场方向与 有关。 答案答案 磁场 N 电流方向 解析解析 磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用,小磁针发生偏转,说明小磁针处在了磁场之中,这 个磁场是由通电螺线管产生的,由此说明通电螺线管周围存在磁场。将小磁针放在磁场中的某一点,小磁 针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。调换电源的正负极,通电螺线管的电流方向发生了改变, 而小磁针的偏转方向发生改变,说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 6.2018苏州,23(2
22、),2分按题目要求作图 图中,标出小磁针静止时的N极和A点处的磁感线方向。 答案答案 如图所示 解析解析 在磁体外部,磁感线从N极出发,回到S极。小磁针静止时N极的指向与所在位置的磁场方向相同。 7.(2018南京,19,3分)图甲为热敏电阻的R-t图像,图乙为用此热敏电阻R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150 ,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20 mA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“A、B”或“C、D”)端。 (2)要实现对50 100 之间任一温度的控制,该装置
23、恒压电源U至少为 V;若恒压电源U为6 V, 则滑动变阻器R的最大阻值至少为 。 答案答案 (1)A、B (2)4.8 100 解析解析 (1)由题意可知,衔铁被吸合,加热器停止加热,加热器应接在A、B端。 (2)由题图甲可知,当t=50 时,R=90 ,此时恒压电源U至少为U=I(R+R线圈)=2010-3 A(90 +150 )=4.8 V。当恒压电源U为6 V,I=20 mA时,R总=300 ;当t=50 时,R=90 ,R=R总-R-R线圈=60 ;当t=100 时,R=50 ,R=R总-R-R线圈=100 ,故滑动变阻器的最大阻值至少为100 。 U I 6V 0.02A 考点二 电
24、动机和发电机 1.(2019连云淃,3,2分)如图所示,闭合开关,导体ab就会运动起来,下列说法正确的是( ) A.发电机是利用这一原理工作的 B.在此过程中,机械能转化为电能 C.此实验说明磁场对通电导体有力的作用 D.同时改变电流方向和磁场方向,可以改变导体ab的运动方向 易错警示易错警示 通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关,同时改变这两个因素误以为受 力方向会改变。 答案答案 C 此现象是通电导体在磁场中受力发生运动,电能转化为机械能,电动机是利用这一原理工作的, 故A、B错误,C正确;通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向都有关,如果同时改变电流方向和 磁场方向
25、,受力方向不发生改变,故D错误。 2.(2019宿迁,9,2分)手机无线充电方便了人们的生活,其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方 案。如图所示,它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电,线圈的周围形成交变的磁场,通过电磁感应在 受电线圈中产生一定的感应电流,从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作原理 相同的是( ) A.扬声器 B.电磁继电器 C.发电机 D.电动机 答案答案 C 受电线圈工作原理是电磁感应现象。扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的, A不符合题意;电磁继电器利用的是电流的磁效应,B不符合题意;发电机的工作原理是电磁感应现象,C符 合题意;电
26、动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作,D不符合题意。故选C。 3.(2019扬州,8,2分)如图为直流电动机的工作原理图,分析正确的是( ) A.改变磁场方向可以改变线圈转动的方向 B.电动机通电后不转,一定是电路断路 C.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能 D.线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的 答案答案 A 改变磁场方向,可以改变线圈受力方向,所以可以改变转动方向,A正确;通电后电动机不转原因 较多,可能处于平衡位置或磁场较弱、电流较小等,不一定是电路断路,故B错误;由于线圈有一定电阻,所以 通电时会产生电流的热效应,有部分电能转化为内能,故C错误;线圈持续转动原因是靠换向
27、器来实现的,故 D错误。 4.(2019无锡,16,2分)如图是一种手摇发电的手电筒,当沿图中箭头方向来回摇动时,灯泡就能发光。这个手 电筒壳体透明,可以清晰地看到里面有线圈,摇动时,可以感受到有一个物块在来回运动。小明猜想这个物 块是磁体,依据是:磁体运动时,闭合线圈切割磁感线产生 ,线圈相当于电路中的 。 答案答案 感应电流 电源 解析解析 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动能产生电流,这种现象叫电磁感应,所产生的电 流叫感应电流。切割磁感线的那一部分导体相当于电路中的电源。 5.(2019泰州,47,4分)小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中灵敏电流计G的指针偏转
28、方 向相反即表示通过的电流方向相反)。 (1)导体ab静止悬挂,闭合开关,灵敏电流计的指针不偏转,说明电路中 (有/无)电流产生。 (2)继续探究,记录观察到的现象如表: 序号 ab运动方向 电流计指针偏转情况 1 沿磁场方向运动(不切割磁感线) 不偏转 2 水平向左(切割磁感线) 向右偏转 3 水平向右(切割磁感线) 向左偏转 比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动 时,电路中就会产生感应电流。 比较2、3实验现象还发现,产生的感应电流的方向跟 有关。 (3)若在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动),则灵敏电流计的指针 (会/ 不会)
29、偏转。 答案答案 (1)无 (2)切割磁感线 切割磁感线时的运动方向 (3)会 解析解析 (1)当导体ab静止悬挂起来后闭合开关,此时导体没有做切割磁感线运动,灵敏电流计不偏转,说明电 路中无电流产生。 (2)比较1、2(或1、3)实验现象可知,导体不切割磁感线时,电流计指针不偏转,电路中无感应电流;导体做 切割磁感线运动时,电流计指针偏转,电路中产生感应电流。比较2、3两次实验,ab运动方向不同,电流计 指针偏转方向也不同,说明产生的感应电流的方向跟导体切割磁感线时的运动方向有关。 (3)沿水平向左撤去蹄形磁铁时,虽然导体ab不动,但是磁体运动了,导体棒仍然会切割磁感线,电路中仍能 产生感应
30、电流,故灵敏电流计的指针会偏转。 1.(2019安徽,15,3分)直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。将一枚转动灵活 的小磁针放在水平放置的直导线正下方,直导线通电的瞬间( ) A.若电流方向从南向北,则小磁针顺时针偏转 B.若电流方向从北向南,则小磁针逆时针偏转 C组 教师专用题组 考点一 磁体的磁场和电流的磁场 C.若电流方向从东向西,则小磁针不发生偏转 D.若电流方向从西向东,则小磁针不发生偏转 答案答案 D 由于地磁场的作用,小磁针静止时N极指向地球的北极,小磁针N极受力方向就是磁场方向。如 果电流方向是从南向北,根据题目判定方法可知在导线正下方的磁场方向应该是从
31、东向西,所以小磁针将 会逆时针偏转;反之将会顺时针偏转,故A、B错误。如果电流方向从东向西,根据题图判定方法可知在导 线正下方的磁场方向应该是从北向南,则小磁针将发生180偏转,故C错误;若电流方向从西向东,根据题图 判定方法可知在导线正下方的磁场方向应该是从南向北,此时小磁针的N极的指向与磁场方向一致,小磁 针不发生偏转,故D正确。综合分析本题选D。 答题技巧答题技巧 本题考查三维空间想象能力,正确识别电流、磁场和受力三个方向对学生来说是一个挑战,可 以在草稿纸上画出俯视图进行逐项分析。 知识拓展知识拓展 本实验考查的知识点是奥斯特实验,导线放置的方向决定了实验能否成功。在实验中应当使 导线
32、在水平方向上与小磁针垂直放置。 2.(2019广州,10,3分)图中,表示导线中的电流方向垂直于纸面向里,表示导线中的电流方向垂直于纸面 向外。F是磁场对通电导线的作用力。下列哪个选项中,磁场对通电导线的作用力与图中F的方向相同 ( ) 答案答案 B D项中螺线管的导线中无电流通过,无磁场产生,故D错误。其余选项中螺线管的导线绕法是一 致的,则产生的磁场方向只与线圈内的电流方向有关。B项中导线处的磁场方向相反,导线里的电流方向 也相反,所以B项中的导线受力方向与F的方向相同,故B正确。 3.(2017常州,13,2分)如图所示,矩形线圈两端作为转轴置于支架上,与小量程电流表连接,线圈下面放置磁
33、 体,把小风车固定在转轴上,风吹风车转动,电流表指针偏转,下列实验中,与该装置原理相同的是( ) 答案答案 D 根据题意可知,风吹风车转动,电流表指针偏转,有感应电流产生,属于电磁感应现象,是发电机的 原理。A图中将磁铁悬挂起来,磁铁在地磁场的作用下指示南北,故A不符合题意;B图为奥斯特实验装置, 是电流的磁效应,说明通电导线周围有磁场,故B不符合题意;C图中有电源,通电导体在磁场中受力运动,是 电动机的原理图,故C不符合题意;D图中导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表指针摆动,说明有感应 电流产生,是电磁感应现象,故D符合题意。故选D。 4.(2018南京,10,2分)如图甲所示,一个不能
34、打开的盒子外面露出一段细长的导线,在不损坏导线的情况下, 用图乙中(a)、(b)两个实验所对应的结论来判断导线中是否有电流,下列说法中正确的是( ) A.只有(a)能 B.只有(b)能 C.(a)(b)都能 D.(a)(b)都不能 答案答案 C 如果导线中有电流,那么把导线放入磁场中,导线要受力的作用而运动,故能用图(a)实验对应的 结论来判断导线中是否有电流;如果导线中有电流,导线周围就有磁场,导线下方的小磁针就会发生偏转, 故能用图(b)实验对应的结论来判断导线中是否有电流。故选C。 5.(2018连云港,11,2分)将小磁针放在磁场中,小磁针静止时 极所指的方向规定为该点的磁场方向。 磁
35、场越强的地方,磁感线分布越 。 答案答案 N(北) 密 解析解析 磁场中某点的磁场方向与放在该点的小磁针静止时N极的指向一致;磁感线的疏密可以反映磁场的 强弱,磁场越强的地方磁感线分布越密。 6.(2017淮安,18,3分)1820年4月的一天,奥斯特讲课时突发奇想,在沿 方向的导线下方放置一枚小 磁针,保证导线和小磁针能 放置进行实验,接通电源后发现小磁针明显偏转。随后奥斯特花了三 个月时间,做了60多个实验证明电流的确能使磁针偏转,这种现象称为 。奥斯特的发现,拉开了研 究电磁间本质联系的序幕。 答案答案 南北 平行 电流的磁效应 解析解析 本题考查奥斯特实验。奥斯特实验中,导线应沿南北方
36、向放置,在导线的下方放置一枚小磁针,保证 导线和小磁针能平行放置进行实验,发现小磁针明显偏转,这种现象称为电流的磁效应。 7.(2019四川成都,A19,4分)如图所示,用细线悬挂的磁体AB,磁极未知。当闭合电路开关S后,磁体的B端与 通电螺线管左端相互排斥,则B端是磁体的 极。断开开关S,磁体静止时,B端会指向地理的 (选填“北方”或“南方”)。 答案答案 北 北方 解析解析 电流从电源正极流出,根据安培定则可以判断通电螺线管左端为N极,磁体的B端与通电螺线管左端 相互排斥,故B端为磁体北极;断开开关S,磁体在地磁场作用下会静止在南北方向,磁体B端会指向地磁S极, 故会指向地理的北方。 知识
37、归纳知识归纳 1.安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线 管的N极。 2.同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。 3.地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近;磁体受地磁场作用而静止,此时磁体两端指 向地磁南北极。 8.(2019江西,8,2分)如图所示,是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指向地理位置的 北方,则针尖是简易指南针的 极。此时,将指南针底座逆时针旋转90,针尖静止时将指向地理位 置的 方。 答案答案 N(或北) 北 解析解析 根据磁体磁极的定义,指南针静止时,指向地理位置的北方的磁极叫北极。指南针静止后针尖的
38、指 向不会随底座的转动而变化。 解题关键解题关键 熟知磁体磁极的定义是本题的解题关键。 9.(2017常州,26,4分)请在图中标出四条磁感线的方向以及磁体AB的磁极 答案答案 如图所示 解析解析 由图知,电源左侧为正极,则电流由左侧流入螺线管,根据右手螺旋定则可知,通电螺线管的左端为N 极,右端为S极;由图可知左右两侧磁感线是相互排斥的,因同名磁极相互排斥,故磁体AB的左端为S极,右端 为N极;因磁体外部的磁感线从N极指向S极,由此画出四条磁感线的方向。 10.2017扬州,23(2),2分如图,根据小磁针的指向,标出螺线管的N、S极和电流方向。 答案答案 如图所示 解析解析 小磁针静止时N
39、极指向左,则由同名磁极间相互排斥、异名磁极间相互吸引可知螺线管右侧为S极, 左侧为N极。由右手螺旋定则可知电流由右侧流入螺线管。 点评点评 本题也可由小磁针N极指向得出磁感线的方向,则由磁感线的特点可得出螺线管的磁极。 11.(2019内蒙古包头,12,9分)如图所示是某温控装置的简化电路图,工作电路由电压为220 V的电源和阻值 R=88 的电热丝组成;控制电路由电源、电磁铁(线圈电阻R0=20 )、开关、滑动变阻器R2(取值范围080 )和热敏电阻R1组成,R1阻值随温度变化的关系如表所示。当控制电路电流I50 mA时,衔铁被吸合切断 工作电路;当控制电路电流I40 mA时,衔铁被释放接通
40、工作电路。 温度/ 90 80 66 60 50 46 40 36 35 34 R1/ 10 20 40 50 70 80 100 120 130 150 (1)工作电路正常工作时,R在1 min内产生的热量是多少? (2)当温度为60 ,滑动变阻器R2=50 时,衔铁恰好被吸合,控制电路的电源电压是多少? (3)若控制电路电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是多少? (4)要想让该装置所控制的最高温度降低一些,请分析说明如何改变R2的阻值。 答案答案 (1)3.3104 J (2)6 V (3)3580 (4)见解析 解析解析 (1)Q=t=60 s=3.3104 J (其他方法正确均可
41、以给分)(2分) (2)t=60 时,R1=50 ,R2=50 ,R0=20 衔铁恰好被吸合,则I=0.05 A U=I (R0+R1+R2)=0.05 A(20 +50 +50 )=6 V(2分) (3)当I=0.05 A,且R2最大为80 时,R1阻值最小,可控温度最高 R总=120 R1=R总-R0-R2=120 -20 -80 =20 查表得:t=80 (2分) 2 U R 2 (220V) 88 U I 6V 0.05A 当I=0.04 A,且R2最小为0,R1阻值最大,可控温度最低 R总=150 R1=R总-R0-R2=150 -20 -0 =130 查表得:t=35 (2分) (
42、4)U不变,I不变,R总不变,温度降低,R1增大 因此应减小R2的最大阻值(1分) U I 6V 0.04A 解题关键解题关键 温控装置的核心为电磁继电器,理清它的工作原理为解题的关键。控制电路中的热敏电阻R1 的阻值随温度的升高而减小,电流随之增大,电磁铁磁性增强,当电流50 mA时,电磁铁吸引衔铁,动触点下 降,电热丝所在的工作电路断开,停止加热;反之,温度降低,热敏电阻R1阻值增大,电流减小,电磁铁磁性减弱, 当电流40 mA时,电磁铁释放衔铁,动触点被弹簧拉起,将电热丝所在的工作电路接通,开始加热。 考点二 电动机和发电机 1.(2019山东青岛,6,2分)下列实验与手摇发电机工作原理
43、相同的是( ) 答案答案 C 手摇发电机是根据电磁感应原理制成的。选项A,电磁铁是利用电流的磁效应,A不符合题意;选 项B,通电线圈在磁场中扭转,是利用通电导体在磁场中受力而运动,B不符合题意;选项C,属于电磁感应原 理实验,C符合题意;选项D,属于通电导体在磁场中受力的作用,D不符合题意。故选C。 2.(2019山东潍坊,14,4分)(多选)如图所示,用绝缘细线分别将铜棒ab、cd水平悬挂,置于磁场方向竖直的蹄 形磁铁间,两铜棒间用柔软的细长导线连接成闭合回路。下列说法中正确的是( ) A.竖直上下移动ab,闭合回路abcd中有电流产生 B.左右移动ab,cd将会运动 C.ab左右移动的方向
44、,对cd受力方向无影响 D.仅调换右侧蹄形磁铁上下磁极,对cd所受磁场作用力的方向有影响 答案答案 BD 图中铜棒所在空间的磁场是从上方N极指向S极,所以竖直上下移动铜棒ab,没有做切割磁感 线运动,闭合回路abcd中不产生感应电流,A错误;左右移动ab,做切割磁感线运动,闭合回路abcd中有感应电 流,铜棒cd中有电流通过,cd在磁场中受到力的作用,所以会在磁场中运动,B正确;因为通电导体运动方向跟 电流方向、磁场方向都有关,感应电流的方向与切割磁感线方向有关,所以ab左右移动的方向,会对cd受力 方向有影响,C错误;调换右侧蹄形磁铁上下磁极,磁场方向改变,对cd所受磁场作用力的方向有影响,
45、D正 确。故选B、D。 3.(2019广州,6,3分)导线a是闭合电路的一部分,a在磁场中按图中v的方向运动时,能产生感应电流的是(a在 A、B选项中与磁感线平行,在C、D选项中垂直于纸面)( ) 答案答案 D 产生感应电流的条件是:闭合电路中的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动。四个图中,只 有D项中的导线a做切割磁感线运动,故A、B、C错误,D正确。 4.(2018扬州,6,2分)安装直流电动机模型时,要改变直流电动机的转动方向,可以( ) A.将磁体的N、S极对调 B.将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调 C.改变磁性强弱 D.改变磁性强弱和电流大小 答案答案 A 要想改变电动机的
46、转动方向,可对调磁体的两极,或对调电源的两极改变线圈中电流的方向;二 者同时改变时,电动机的转动方向不变,故A正确、B错误。电动机的转动方向与电流大小、磁性强弱无 关,故C、D错误。 5.(2018连云港,8,2分)如图所示的四个装置,关于它们的说法正确的是( ) A.图a可用来演示电流的磁效应 B.图b可用来演示电磁感应现象 C.图c可用来演示磁场对电流的作用 D.图d可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系 答案答案 C 图a可用来演示电磁感应现象;图b可用来演示电流的磁效应;图c可用来演示磁场对电流的作用; 图d可用来演示电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。C选项正确。 6.(2018无锡
47、,7,2分)用如图的实验装置“探究感应电流产生的条件”时,以下说法正确的是( ) A.导体棒AB应该用铁棒 B.只要开关闭合,灵敏电流计G指针就会偏转 C.只要导体棒AB水平向右运动,灵敏电流计G指针就会偏转 D.开关闭合后,导体棒AB水平向右运动时,灵敏电流计G指针会偏转 答案答案 D 探究电磁感应现象时,由于磁体能够吸引磁性材料,故导体棒AB不能用铁棒,A错误;若开关闭合, 导体棒没有做切割磁感线运动,就不会产生感应电流,灵敏电流计G的指针就不会偏转,故B错误;只有开关 闭合后,当导体棒AB水平向右运动时,会切割磁感线,产生感应电流,灵敏电流计G的指针会偏转,故C错误,D 正确。 7.(2018宿迁,9,2分)如图所示,干电池底部吸有强磁铁(可导电)。在干电池的正极上支有一“门”字形导线 框,导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接,导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动,圆环C在转动 过程中与强磁铁接触良好。导线框转动的动力来源( )
