1、 中考物理 （河南专用） 专题十五 电和磁 1.(2020河南,1,2分)我国宋代科学家沈括在梦溪笔谈中明确指出,指南针所指的方向“常微偏东,不 全南也”。人们把指南针指南的磁极叫 极,地磁场的 极在地理的南极附近。 A组 20162020年河南中考题组 答案答案 南(S) 北(N) 解析解析 人们规定,指南针指南的磁极叫南极,指北的磁极叫北极。地磁场是指地球内部存在的天然磁性 现象,根据异名磁极相互吸引的规律可知,地磁场的北极在地理南极附近。 易错警示易错警示 地磁南北极与地理南北极不是同一概念,两者的南北位置相反,且不完全重合。这是由两者 的定义不同决定的。 2.(2019河南,6,2分)
2、如图所示,一轻杆左端挂一矩形塑料框A,右端挂一外形相同的金属框B,以O为支点在 水平位置静止。现使此装置竖直匀速下降,其下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域(用“”表示磁 感线),当A、B框下端一同刚进入磁场时,发现杆沿逆时针方向转动,请你分析并推测此现象产生的原因: ;若将磁场方向改为垂直纸面向外,重复上述操作,杆将 沿 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。 答案答案 金属框下端进入磁场时,切割磁感线产生感应电流,在磁场中受到向上的力 逆时针 解析解析 杠杆下降过程中,右侧金属框B进入磁场中会切割磁感线而产生感应电流,而左侧的塑料框不 会。电流在磁场中会受到力的作用,作用在原来平衡的杠杆上
3、,会破坏杠杆的平衡状态而转动。由于杠 杆沿逆时针方向转动,所以磁场对通电导体的作用力方向是向上的。当导体切割磁感线运动的方向不 变时,磁场方向改变则感应电流方向也改变。而磁场对通电导体作用力的方向与磁场方向和电流方向 都有关,所以当磁场和金属框中电流方向都反向时,受到的磁场作用力方向不变,杠杆仍然会沿逆时针方 向转动。 解题关键解题关键 本题重点考查学生的推理能力和分析能力。分析题中装置的工作原理并建立物理模型及正 确运用相互作用观念是解决问题的关键。 3.(2017河南,6,2分)由金属杆组成如图所示的导轨,其中水平面上两平行导轨足够长且全部置于竖直向 上的磁场中,与倾斜放置的导轨ABCD平
4、滑且固定连接。将一金属棒ab从倾斜导轨上一定高度由静止释 放,运动过程中始终与导轨垂直接触且不受摩擦,请你判断ab棒在水平导轨上的运动情况: ;并从能量转化的角度简述理由: 。 答案答案 做减速直线运动直至静止 金属棒的动能不断转化为电能再转化为内能,直至动能为0 解析解析 图中金属棒和导轨组成闭合电路,金属棒在水平面上运动过程中切割磁感线会产生感应电流。 电磁感应过程中金属棒的机械能转化为闭合电路的电能,电流通过导体过程中又将电能转化为内能。 当金属棒的机械能全部转化为内能时将停止运动。 4.(2020河南,14,2分)(双选)在科学晚会上,小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其
5、原理 如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电 路。用手推动甲线圈摆动时,乙线圈会随之摆动。对于这个过程,下列说法正确的是( ) A.甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器 B.推动甲线圈摆动时电能转化为机械能 C.乙线圈随之摆动时机械能转化为电能 D.乙线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力 答案答案 AD 由题图可知,两个线圈都放在磁场中,而且两线圈连成了闭合电路,根据电动机和发电机的 工作原理可知,若推动线圈甲,线圈甲会产生感应电流,相当于发电机,机械能转化为电能;磁场中的乙线 圈中有电流通过,会受到磁场的力的作用,将会摆动,乙线圈相当于电动机,电
6、能转化为机械能,所以A、D 项正确,B、C项错。 思路分析思路分析 首先分析题中所给的装置原理图,隔板两侧都有磁铁和线圈,从电与磁的关系可知装置可以 实现电能与机械能的相互转化,然后类比电动机和发电机的工作原理对四个选项进行逐项判断。 5.(2019河南,14,2分)(双选)图为一款“智能照明灯”的电路,灯L天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控 制电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的是 ( ) A.电磁继电器利用电磁感应原理工作 B.R2的阻值随光照强度的增大而增大 C.当光照强度增大时,电压表示数减小 D.若将R1换成阻值稍小的电阻,可缩
7、短灯L的发光时间 答案答案 CD 电磁继电器利用电流磁效应原理工作,A项错。根据题意“天亮时自动熄灭”,表示光照强 度增大时电磁继电器应当将衔铁吸下,所以电磁铁线圈中电流应当增大,控制电路的电压恒定,根据欧姆 定律可知R2的阻值应当随光照强度的增大而减小,所以B项错。控制电路中两电阻串联,电压表测量R2两 端的电压,当光照强度增大时,R2的阻值减小,根据串联分压原理可知R2两端电压减小,所以电压表示数减 小,C项正确。若将R1换成阻值稍小的电阻,电磁铁吸下衔铁的电流一定,控制电路中达到此电流时所需R 2的阻值稍微增大,光照强度减小,所以灯L发光时间减少,D项正确。 6.(2016河南,14,2
8、分)(双选)在如图所示的电路中,磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小。将螺线管 一端靠近磁敏电阻R,闭合开关S1、S2,下列说法正确的是( ) A.螺线管左端为S极,右端为N极 B.当R1的滑片向左滑动时,电压表示数减小 C.当R1的滑片向右滑动时,电流表示数增大 D.在螺线管中插入铁芯,电压表示数减小 答案答案 BD 根据安培定则判断通电螺线管的左端为N极,A项错。分析右侧电路图可知:电阻R与R2串 联,电压表测R两端的电压。左侧电路中变阻器R1的滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变 小,则通电螺线管中的电流变大,磁场增强;D项中在螺线管中插入铁芯,磁场也会增强;又知磁敏电阻阻 值
9、随磁场增强而变小,根据串联分压的原则,当磁场增强时磁敏电阻两端的电压随阻值变小而变小,所以 电压表示数减小,B、D两项正确。反之,R1的滑片向右移动,磁敏电阻阻值变大,右侧串联电路中的电流 变小,所以C项错误。 思路分析思路分析 本题是磁与电的综合应用,左边是一个通电螺线管,需要考虑通电螺线管的磁场强弱与电流 大小的关系。右边是一个串联电路,根据串联电路特点可以判断磁场变化时的电阻变化,再根据欧姆定 律判断电流和电压的变化。 解题关键解题关键 影响通电螺线管磁场强弱的因素;电路分析能力。 7.(2018河南,17,4分)小明利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条 件”。
10、 (1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿 (选填“上下”或“左右”)方向运动时,电流表指针会发生偏转。 (2)导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动,电流表指针 (选填“会”或“不会”)发生偏转。 (3)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不发生偏转。 由此小明得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中就产生感应电流。 (4)小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小 与磁场强弱是否有关,他应进行的操作是: 。 答案答案 (1)(1分)左右 (2)(1分)不会 (3)(1分)切割磁感线 (4)(1分)让导体棒以相同的速度,在
11、强弱不同 的磁场中做切割磁感线运动,比较电流表指针偏转的角度 解析解析 (1)根据产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。题中的磁感线 是从N极到S极,所以当导体棒沿左右方向运动时,做切割磁感线运动,产生感应电流,感应电流会使电流 表发生偏转。(2)导体棒不动,磁铁竖直上下移动,导体棒不做切割磁感线运动,故不产生感应电流,电流 表不会发生偏转。(3)由实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会 产生感应电流。(4)探究感应电流大小与磁场强弱是否有关,应当采用控制变量法,需要保证其他条件不 变,改变磁场强弱,观察电流表指针偏转角度。 考点一 磁
12、场与电流的磁效应 B组 20162020年全国中考题组 1.(2018四川成都,A18,4分)如图甲所示,能自由转动的司南静止时,它的长柄指向南方,说明长柄是 极。如图乙所示,自制电磁铁的线圈匝数一定时,增大电流,电磁铁的磁性会 (选填“增 强”、“减弱”或“不变”)。 甲 乙 答案答案 南 增强 解析解析 地球可以看成一个大磁体,地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近。所以 司南的南极指向地磁的北极,也就是地理的南极。电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数和有 无铁芯有关。在其他因素一定时,增大电流,磁性增强。 2.(2019四川成都,A19,4分)如图所示,用细线悬挂的磁
13、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
14、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。 3.(2017湖北武汉,22,3分)如图所示是一种水位自动报警器的原理图,水位没有到达金属块A时,灯 亮;水位到达金属块A时,由于一般的水是 ,灯 亮。 答案答案 L1 导体 L2 解析解析 水位没有到达金属块A时,电磁铁所在电路断开、无磁性,衔铁被提起,L1亮;当水位到达A时,一般 的水是导体,电磁铁所在电路闭合、有磁性,衔铁被吸下,L2亮。 4.(2020广西北部湾经济区,5,2分)如图所示是磁现象的四幅示意图,其中磁感线方向错误的是( ) 答案答案 C 用磁感线可以形象地描述磁场,磁体外部的磁感
15、线都是从磁体的N极发出再回到S极的, 故A、B正确,C错误;根据电源的正负极确定螺线管中的电流方向,用右手握住螺线管,四指指向螺线管 中的电流方向,大拇指指向的右端即螺线管的N极,故D正确。 5.(2020山东潍坊,10,2分)大多数新冠肺炎患者会出现发热症状,已知热敏电阻的阻值随人体辐射的红外 线而改变,人体温度越高热敏电阻的阻值越小。某同学据此设计了一个红外线体温安检电路。要求无 人或体温低于37.3 的人经过时仅绿灯亮,高于37.3 的人经过时,红灯亮且电铃响起。下列设计符合 要求的是( ) 答案答案 C A、D选项,无人或体温低于37.3 的人经过时,绿灯和红灯串联,且都亮;当体温高于
16、37.3 的人经过时,热敏电阻的阻值变小,电磁铁磁性变强,衔铁被吸下,电铃响,红灯亮,A、D不符合题意。B选 项,无人或体温低于37.3 的人经过时,红灯亮;当体温高于37.3 的人经过时,热敏电阻的阻值变小,电 磁铁磁性变强,衔铁被吸下,电铃和绿灯并联,电铃响,绿灯亮,B不符合题意。C选项,无人或体温低于37.3 的人经过时,绿灯亮;当体温高于37.3 的人经过时,热敏电阻的阻值变小,电磁铁磁性变强,衔铁被吸 下,电铃和红灯并联,电铃响,红灯亮,C符合题意。 6.(2019湖北武汉,17,3分)如图所示,在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中,开关闭合后,下列说法 正确的是( ) A.小磁针
17、甲静止时N极指向右端,小磁针乙静止时N极指向左端 B.小磁针甲静止时N极指向左端,小磁针乙静止时N极指向右端 C.小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端 D.小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端 答案答案 B 开关闭合后,根据安培定则可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极,静止时小磁针的N极指 向磁场方向,由此可知,小磁针乙的N极指向右,S极指向左;小磁针甲的N极指向左,S极指向右。综上分析 可知A、C、D错,B正确。 解题关键解题关键 通电螺线管产生的磁场与条形磁体的磁场类似,解这种类型题目的关键是熟练掌握安培定 则。 方法技巧方法技巧 解答这类问题时,应先标出电流方向,再利用安培定则判
18、断出通电螺线管极性,从而判断磁场 的方向,最后根据磁场的方向判断小磁针N极的指向。 7.(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.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东
19、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。 8.(2018新疆乌鲁木齐,17,2分)如图所示,闭合电路中的一部分导线垂直于纸面放置,向右运动时能在电路 中产生感应电流,请画出磁感线的大致方向。 答案答案 如图所示 解析解析 产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
20、故只要导体向右运 动能切割磁感线都符合题意。 考点二 电动机与发电机 1.(2020广东广州,22)如图所示a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,以下选项中能让a 在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流的有 。 答案答案 丙、丁 解析解析 本题考查的是感应电流的产生条件。闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生 感应电流。导线a是闭合电路的一部分,只需要判断导线a是否做切割磁感线运动即可。甲、乙两图中, 导线的运动方向与磁感线平行,没有做切割磁感线运动,不产生感应电流;丙、丁两图中,导线a的运动方 向与磁感线垂直,切割磁感线产生感应电流。 2.(2019湖南长沙,30,4
21、分)物理兴趣小组在老师的指导下做了一个有趣的“摇绳发电”实验。如图,他们 用一根导线做成跳绳,将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,摇动“跳绳”时,发现灵敏电流 计的指针左右摆动,这说明导线中产生了 ,摇绳发电将 能转化为电能。 答案答案 感应电流 机械 解析解析 灵敏电流计指针左右摆动说明导线中产生了电流;摇绳发电消耗了机械能,产生了感应电流,即电 能,故摇绳发电将机械能转化为电能。 解题关键解题关键 本题关键在于对电磁感应原理的理解与应用,以生活中的实例来理解电磁感应现象,以及能 量的转化。 3.(2020广东广州,9,3分)矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示,ab、bc、ed和fe
22、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 答案答案 B 本题考查通电导体在磁场中受力方向的影响因素。磁场方向相同,导线ab段、bc段中的电流 方向相反,则二者受到的磁场作用力方向相反,A错。导线ab段与ed段中的电流方向相同,则二者受到的 磁场作用力方向相同,B对。ab段与fe段中的电流方向相反,则二者受到的磁场作用力方向相反,C错。fe 段与ed段中的电流方向相反,则二者受到的磁场作用力方向相反,D错。 4.(2020贵州贵阳,12,3分)铜质金属框在光滑水平面上以一定速度向右滑动,其
23、右侧有一足够大的均匀磁 场区域(磁感线方向垂直于纸面),如图所示。关于金属框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,若不 计空气阻力,下列说法正确的是( ) A.由于水平面光滑金属框能保持匀速直线运动状态 B.金属框由于被磁化而受到磁场对它水平向左的力 C.金属框一直在做切割磁感线运动而产生感应电流 D.金属框的运动体现力是改变物体运动状态的原因 答案答案 D 金属框刚进入(或离开)磁场时,由于右边框(或左边框)切割磁感线而产生感应电流,金属框受 到磁场对它的力的作用,此时金属框受力不平衡,所以不能保持匀速直线运动,A错误;铜质金属框不能被 磁化,B错误;只有当部分金属框做切割磁感线运动时,金属框
24、中才有电流产生,而当金属框全部在磁场中 运动时,金属框中没有电流,C错误;金属框因受到磁场对它的力的作用而改变了速度大小,体现了力是改 变物体运动状态的原因,D正确。 5.(2019广东广州,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
25、方向与F的方向相同,故B正确。 6.(2019广东广州,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。 7.(2018云南昆明,19,9分)在探究“电动机为什么会转动”的实验中: (1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中,那么通电导体 周围也存在 ,磁体会对通电导体产生力的作用吗? (2)如图
26、所示,将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,导体 ,闭合开关后,导体 ,说明磁场对 导体有力的作用。 (3)断开开关,将图中磁铁的N、S极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 ,说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。 (4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 ,说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。 (5)如果同时改变磁场方向和电流方向, 确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关(填 “能”或“不能”)。 答案答案 (每空1分)(1)磁场 (2)静止 运动 通电 (3)相反 磁场方向 (4)相反
27、电流方向 (5)不能 解析解析 (1)通电导体周围存在着磁场。 (2)未闭合开关时,导体ab中没有电流,周围没有磁场,故不会受磁场力作用而运动;闭合开关,导体ab周围 有了磁场,故会受到磁场力作用而运动。 (3)磁场力的方向与电流方向和磁场方向有关,改变磁场方向时,导体ab所受到的力方向改变,故运动方向 相反。 (4)磁场力的方向与电流方向和磁场方向有关,改变电流方向,导体ab受力方向改变,故运动方向相反。 (5)同时改变电流方向和磁场方向,由于没有控制变量,所以不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是 否有关。 考点一 磁场与电流的磁效应 C组 教师专用题组 1.(2020湖南长沙,30,4分
28、)小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后,设计了如图所示的车库 积水自动报警器,图中A、B位置可以安装电铃或LED灯。车库没有积水时,LED灯亮;车库有积水时,左 侧控制电路接通,电磁铁通电,具有 性,把衔铁吸下,电铃发出声音。电铃应该安装在图中的 位置。 答案答案 磁 B 解析解析 电磁继电器的主要部件是电磁铁,通过电路的通断来控制电磁铁磁性的有无,由题意可知,当车库 有积水时,水为导体,左侧电磁铁电路接通,电磁铁具有磁性,将衔铁吸下,右侧电源与B位置的用电器接 通,电铃报警,所以电铃应安装在B位置。 2.(2019湖北黄冈,2,3分)下列有关电和磁的判断,正确的是( ) A.通电导
29、体周围存在磁场 B.磁场是由磁感线组成的 C.互相摩擦的两个物体带同种电荷 D.摩擦起电实质是创造了电荷 答案答案 A 通电导体的周围存在磁场,故A正确;磁感线是假想的曲线,磁感线可以形象地描述磁场,但是 磁场不是由磁感线组成的,故B错误;互相摩擦的两个物体必然有一个失去电子,另一个得到电子,两个物 体带异种电荷,故C错误;摩擦起电的实质是电荷的转移,不是创造了电荷,故D错误。 易错点拨易错点拨 本题易错点是摩擦起电的实质,摩擦起电的实质是电子的转移,不是创造了电荷。 知识归纳知识归纳 (1)磁场是真实存在的,磁感线是假想的,磁感线可以形象地描述磁场; (2)两个相互摩擦的物体带异种电荷。 3
30、.(2017广东,10,3分)电磁波在空气中的速度约为 m/s;当导线中通过电流时,放在旁边的小磁针 发生偏转,说明电流周围存在 ;丹麦物理学家 (选填“法拉第”、“奥斯特”或“欧 姆”)是第一个发现电与磁之间有联系的人。 答案答案 3108 磁场 奥斯特 解析解析 电磁波在空气中的传播速度比在真空中的传播速度(即光速)略小一点,在粗略计算中,可以认为 相等。丹麦物理学家奥斯特是第一个发现电流磁效应的人(1820年),也是第一个发现电与磁之间有联系 的人;英国物理学家法拉第是第一个发现电磁感应现象的人(1831年)。 4.(2018辽宁沈阳,17,2分)如图所示,闭合开关S,当滑片P向a端移动
31、时,电磁铁的磁性 (选填 “增强”或“减弱”),条形磁体对水平地面的压强 (选填“增大”或“减小”)。 答案答案 增强 增大 解析解析 当滑片P向a端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中电流增大,故电磁铁的磁性增强; 根据安培定则判断,电磁铁下端是N极,与条形磁体上端是同名磁极,故条形磁体受到排斥力,电磁铁磁性 增强,条形磁体对水平地面的压力会增大,则压强增大。 5.(2016江苏南京,22,3分)用如图所示的装置可以探究通电螺线管外部磁场的方向。 (1)选用小磁针是为了 。 (2)实验过程中,把电池的正负极位置对调,这样操作是为了研究 和 是否有 关。 答案答案 (1)显示磁场方向
32、(2)通电螺线管外部磁场的方向 电流方向 解析解析 (1)通电螺线管周围有磁场,其磁场方向可以由放入其中的小磁针指向来显示。 (2)电池正负极对调,改变了线圈中的电流方向,若小磁针指向发生变化,则说明通电螺线管外部的磁场方 向发生了变化,故对调电源正负极是为了研究通电螺线管外部的磁场方向与电流方向是否有关。 6.(2020山东潍坊,15,4分)人工心脏泵可短时间代替心脏工作,其结构如图所示,线圈AB固定在活塞的柄 上,泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启;阀门S2只能向泵室内侧开启。人工心 脏泵工作时,以下说法正确的是( ) A.线圈AB中应通入方向周期性改变的电流 B.线圈
33、AB中应通入方向不变的电流 C.电流从线圈A端流入过程,血液流入泵室 D.人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定 答案答案 AC 当线圈AB中的电流方向做周期性改变时,通电螺线管的磁极会发生改变,和左侧的条形磁 铁发生相互作用,使活塞往复运动,A正确,B错;当电流从A流入时,通电螺线管左端是S极,被左侧条形磁 铁N极吸引,活塞向左运动,阀门S2打开,S1关闭,血液流入泵室,C正确。人工心脏泵跳动的次数,由活塞往 复次数决定,即由电流方向改变次数决定,电流大小改变运动速度,D错。 7.(2019黑龙江齐齐哈尔,8,2分)如图所示是动圈式话筒和扬声器的构造示意图。讲话时的声音使膜片振
34、 动,与之相连的线圈也跟着一起振动,线圈中产生随声音变化的电流。变化的电流通过扬声器的线圈,线 圈就会在磁场中来回振动,带动纸盆也来回振动发出声音。根据以上叙述思考,下列说法正确的是( ) A.扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用 B.动圈式话筒是把电能转化成机械能的一种装置 C.电风扇的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同 D.扬声器的工作原理是法拉第发现的电磁感应现象 答案答案 A 随着声音变化的电流进入扬声器,扬声器线圈周围产生磁场,所以线圈会受到永久磁体的作 用而振动,A项正确;讲话时空气振动引起膜片振动,使话筒中的线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感 应电流,因此动圈式话
35、筒是把机械能转化为电能的一种装置,B项错误;电风扇工作时将电能转化为机械 能,与话筒工作原理不同,C项错误;扬声器工作原理为通电导线在磁场中受力运动,D项错误。故选A。 8.(2017新疆乌鲁木齐,2,3分)人类在电磁领域的重大发现中,下列哪一项是法拉第首先发现的 ( ) A.电磁波 B.磁生电 C.电生磁 D.超导体 答案答案 B 麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹证明了电磁波的存在,A项错;法拉第发现了磁生电的电 磁感应现象,B正确;奥斯特用实验证明了电流周围存在磁场,即电生磁,C项错;1911年荷兰科学家海克 卡 末林 昂内斯发现了超导现象,D项错,故选B。 9.(2016重庆B,4,3分
36、)关于如图所示的电和磁知识描述错误的是( ) A.甲图说明同种电荷相互排斥 B.乙图说明电流周围存在磁场 C.丙图是电动机工作原理示意图 D.丁图是有金属外壳的家用电器使用的插座 答案答案 C 甲图两橡胶棒带同种电荷,相互排斥;乙图说明了电流的磁效应;丙图是发电机的工作原理示 意图;有金属外壳的家用电器使用如图丁所示的三孔插座。故C错。 10.(2017新疆乌鲁木齐,15,2分)请在图中标出通电螺线管的N极以及静止在P点的小磁针N极的指向(用 “”表示)。 答案答案 如图所示 解析解析 根据电源正、负极判断螺线管中的电流方向,用安培定则判断螺线管N极在右端;由同名磁极相 互排斥,异名磁极相互吸
37、引,可知小磁针N极指向左侧。 11.(2016江西南昌,21,7分)科学探究中能够准确表达自己的观点,表述探究的问题、过程和结果非常重 要。以下是小华和小红对通电螺线管的外部磁场进行探究后的展示与汇报: 我们想知道通电螺线管的外部是否存在磁场? 因此设计了如图甲所示的实验; 闭合开关,发现小磁针发生了偏转;断开开关,小磁针又回到原位; 此现象说明通电螺线管的周围存在磁场; 那么通电螺线管外部磁场的分布情况如何? 我们在通电螺线管周围的有机玻璃上撒铁屑并轻敲; 铁屑的分布情况如图乙所示; 由此可知通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。 根据上述展示与汇报,请你回答以下问题:(填写上面对应的序
38、号) (1)属于提出问题的有 ; (2)属于进行操作的有 ; (3)属于进行观察的有 ; (4)有同学说“磁感线是客观存在的”,这一说法是 的。(选填“正确”或“错误”) 答案答案 (1) (2) (3) (4)错误 解析解析 (1)提出问题是指未经实验证实的带有各种可能的疑问,为。 (2)进行操作是指进行实验去论证,如。 (3)进行观察是指实验进行时或完成后观察现象,如。 (4)磁感线是人们为了研究看不见的磁场而假想的一系列曲线。 评分意见:共7分,第(4)小题1分,其他每空2分,汇报被选为“操作”和“观察”中不扣分,选项中选择正 确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。有其他合理答案均参照
39、给分。 考点二 电动机与发电机 1.(2020江苏苏州,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
40、者工作过程中 能量的转换。 2.(2019广东,11,3分)如图所示,闭合开关,静止的导体棒ab在轨道上向右运动,说明了通电导体在磁场中 受到 的作用。若只将电源的正、负极对调,则导体棒ab将向 运动(选填“左”或 “右”);若只将蹄形磁铁的N、S极对调,则导体棒ab将向 运动(选填“左”或“右”)。 答案答案 力 左 左 解析解析 闭合开关,导体棒向右运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用。磁场方向不变,只将电源正、 负极对调,电流的方向与之前相反,所以导体棒的受力方向与之前相反,则运动方向与之前相反,故向左运 动。只将蹄形磁铁N、S极对调,只改变了磁场方向,磁场方向与之前相反,电流方向不变
41、,因此导体棒运 动方向与之前相反,故向左运动。 3.(2020山西,17,3分)如图所示,小明用漆包线、两节干电池、磁铁等器材,成功制作了一个小小电动机。 他想改变电动机线圈转动的方向,下列方法可行的是( ) A.只增强磁铁的磁性 B.只增加线圈的匝数 C.只增大线圈中的电流 D.只将磁铁的磁极对调 答案答案 D 电动机转动的方向与磁场方向和电流方向有关,只改变其中一个方向,则电动机转动方向改 变,若两个方向都改变,则电动机转动方向不变。对调磁极会改变磁场方向,故D项正确。增强磁铁磁 性、增加线圈匝数或增大电流只会增大线圈转速,所以A、B、C错。 知识归纳知识归纳 电动机的工作原理是通电导体在
42、磁场中受到力的作用,该力的方向与磁场方向和电流方向 有关。 4.(2020四川成都,A12,2分)小罗把两个玩具电机用导线连接在一起(如图),用力快速拨动甲电机的转叶, 发现乙电机的转叶也缓慢转动起来。对这个现象分析正确的是( ) A.“甲电机”将电能转化为机械能 B.“乙电机”将机械能转化为电能 C.“甲电机”依据电磁感应来工作 D.两电机的工作原理是相同的 答案答案 C 电动机和发电机内部结构相似:线圈和磁体。拨动甲的转叶,转叶转动带动内部线圈做切割 磁感线运动,甲内部产生感应电流,电流流向乙内部线圈,乙内部通电线圈受到磁场的作用而转动,故甲相 当于发电机,将机械能转化为电能,乙相当于电动
43、机,将电能转化为机械能,故C项正确,A、B、D错误。 5.(2019湖南衡阳,13,2分)如图所示的充电鞋垫,利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流, 从而能给鞋垫上的电池充电。下图中与充电鞋垫的工作原理相同的是( ) 答案答案 B 根据题意知道,利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流,从而能给鞋垫上的电 池充电,所以,充电鞋垫是利用电磁感应原理制成的。A是奥斯特实验,反映的是通电导体周围存在磁场, 是电流的磁效应,故A不符合题意;B中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感 应电流产生,这是电磁感应现象,故B符合题意;C中是通过吸引小铁钉的多少,探究影响电
44、磁铁磁性强弱 的因素,故C不符合题意;D中是通电导体棒在磁场中运动,反映的是通电导体在磁场中受到力的作用,故 D不符合题意。 解题关键解题关键 本题关键在于理解充电鞋垫的工作原理。D选项是易错项,区分电动机类图和发电机类图的 最简单办法是观察图中有没有电源,有电源的是电动机类图,无电源的是发电机类图。 6.(2018河北,20,3分)(双选)下列有关电与磁的说法正确的是( ) A.磁感线是用来形象描述磁场的,并不真实存在 B.悬吊着的小磁针静止时N极指向地理南极附近 C.法拉第在世界上第一个发现了电与磁之间的联系 D.电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关 答案答案 AD 磁感线可以形
45、象地描述磁场,但不是真实存在的,A正确;悬吊着的小磁针静止时N极指向地 理的北极附近,故B错误;奥斯特第一个发现了电和磁之间的联系,故C错误;电磁继电器是利用电磁铁来 控制工作电路的一种开关,故D正确。 7.(2018天津,7,3分)图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。当它在磁场中按箭头 方向运动时,能产生感应电流的是( ) 答案答案 C 在两个磁极中间磁感线方向从N极指向S极。A、B、D项中,导线运动方向与磁感线平行;C 项中,导线做切割磁感线运动,故只有C中可产生感应电流,故选择C。 8.(2018陕西,5,2分)如图是一模拟风力发电的模型。电动机通电时,风扇a高速转动
46、产生风力模拟自然风, 风扇b在风力作用下带动发电机发电,同时与发电机相连的小灯泡发光。下列说法正确的是( ) A.电动机转动时把机械能转化为电能 B.发电机是利用电磁感应现象工作的 C.电池电压降低时,风扇a的转速不会改变 D.风力大小不会影响小灯泡发光亮度 答案答案 B 电动机转动时,把电能转化为机械能,故A错误;发电机是利用电磁感应现象工作的,故B正确; 电池电压降低,通过风扇的电流减小,风扇转速变慢,故C错误;风力越大,发电机转速越快,产生的感应电 流越大,灯泡越亮,故D错误。 9.(2017内蒙古呼和浩特,6,2分)在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如1825年日内瓦年 轻
47、物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时,其类似的实验装置如图甲所示,示意图如图乙。为避免磁 铁的磁场对小磁针的作用,把实验装置放在两个房间,在右边房间里把磁铁反复插入线圈,然后科拉顿跑 到左边房间里观察,结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的是( ) 甲 乙 A.该实验过程中没有发生电磁感应现象 B.通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象 C.科拉顿没看到小磁针偏转,是因为线圈中没有产生电流,所以看不到小磁针偏转 D.科拉顿没看到小磁针偏转,是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时,线圈中产生的电流已经消 失,所以小磁针也停止偏转 答案答案 D 实验过程中,把磁铁反复插入线圈,发生了电磁感应现象,A错误;通电导线周围产生磁场的现 象叫电流的磁效应,B错误;科拉顿没有看到小磁针偏转是因为他跑到另一房间时,产生的电流已经消失, C错误,D正确。 10.(2016黑龙江哈尔滨,24,2分)下列实验中用来研究电磁感应现象的是( ) 答案答案
