初中物理中考復(fù)習(xí) 專題十五 電和磁課件PPT

這是一份初中物理中考復(fù)習(xí) 專題十五 電和磁課件PPT，共60頁(yè)。
考點(diǎn)一　磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)
A組　2019年全國(guó)中考題組
1.(2019湖北武漢,17,3分)如圖所示,在探究通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)中,開(kāi)關(guān)閉合后,下列說(shuō)法正確的是?(　　)A.小磁針甲靜止時(shí)N極指向右端,小磁針乙靜止時(shí)N極指向左端B.小磁針甲靜止時(shí)N極指向左端,小磁針乙靜止時(shí)N極指向右端C.小磁針甲和小磁針乙靜止時(shí)N極均指向右端D.小磁針甲和小磁針乙靜止時(shí)N極均指向左端
答案????B　開(kāi)關(guān)閉合后,根據(jù)安培定則可知,通電螺線管的右端為N極,左端為S極,靜止時(shí)小磁針的N極指向磁場(chǎng)方向,由此可知,小磁針乙的N極指向右,S極指向左;小磁針甲的N極指向左,S極指向右。綜上分析可知A、C、D錯(cuò),B正確。
解題關(guān)鍵　通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)類似,解這種類型題目的關(guān)鍵是熟練掌握安培定則。
方法技巧　解答這類問(wèn)題時(shí),應(yīng)先標(biāo)出電流方向,再利用安培定則判斷出通電螺線管極性,從而判斷磁場(chǎng)的方向,最后根據(jù)磁場(chǎng)的方向判斷小磁針N極的指向。
2.(2019湖北黃岡,2,3分)下列有關(guān)電和磁的判斷,正確的是?(　　)A.通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)B.磁場(chǎng)是由磁感線組成的C.互相摩擦的兩個(gè)物體帶同種電荷D.摩擦起電實(shí)質(zhì)是創(chuàng)造了電荷
答案????A　通電導(dǎo)體的周圍存在磁場(chǎng),故A正確;磁感線是假想的曲線,磁感線可以形象地描述磁場(chǎng),但是磁場(chǎng)不是由磁感線組成的,故B錯(cuò)誤;互相摩擦的兩個(gè)物體必然有一個(gè)失去電子,另一個(gè)得到電子,兩個(gè)物體帶異種電荷,故C錯(cuò)誤;摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移,不是創(chuàng)造了電荷,故D錯(cuò)誤。
易錯(cuò)點(diǎn)撥　本題易錯(cuò)點(diǎn)是摩擦起電的實(shí)質(zhì),摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移,不是創(chuàng)造了電荷。
知識(shí)歸納　(1)磁場(chǎng)是真實(shí)存在的,磁感線是假想的,磁感線可以形象地描述磁場(chǎng);(2)兩個(gè)相互摩擦的物體帶異種電荷。
3.(2019內(nèi)蒙古呼和浩特,9,3分)(多選)下列說(shuō)法正確的是?(　　)A.丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特,是世界上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電與磁之間聯(lián)系的科學(xué)家B.我國(guó)未來(lái)的航母將采用自行研制的電磁彈射器,電磁彈射器的彈射車與飛機(jī)前輪連接,并處于強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通以強(qiáng)電流時(shí),艦載機(jī)受到強(qiáng)大推力而快速起飛。電磁彈射器的工作原理與發(fā)電機(jī)的工作原理是一致的C.電磁波的頻率越高,波長(zhǎng)越短D.航母核反應(yīng)堆是通過(guò)可以控制的核裂變反應(yīng)釋放核能的設(shè)備
答案????ACD　丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng),是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)由電可以產(chǎn)生磁的科學(xué)家,A項(xiàng)正確;彈射車處于磁場(chǎng)內(nèi),通以強(qiáng)電流時(shí),艦載機(jī)受到強(qiáng)大推力而起飛,可見(jiàn)利用的原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng),與發(fā)電機(jī)的工作原理不同,B項(xiàng)錯(cuò)誤;電磁波在真空中波速相同,由c=λf可知,f越高,λ越短,C項(xiàng)正確;核反應(yīng)堆是利用裂變釋放核能的設(shè)備,D項(xiàng)正確。
4.(2019江西,8,2分)如圖所示,是利用被磁化的縫衣針制成的簡(jiǎn)易指南針。若靜止時(shí)針尖指向地理位置的北方,則針尖是簡(jiǎn)易指南針的　　　????極。此時(shí),將指南針底座逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,針尖靜止時(shí)將指向地理位置的　　　????方。?
答案????N(或北)　北
解析　根據(jù)磁體磁極的定義,指南針靜止時(shí),指向地理位置的北方的磁極叫北極。指南針靜止后針尖的指向不會(huì)隨底座的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化。
解題關(guān)鍵　熟知磁體磁極的定義是本題的解題關(guān)鍵。
5.(2019四川成都,A19,4分)如圖所示,用細(xì)線懸掛的磁體AB,磁極未知。當(dāng)閉合電路開(kāi)關(guān)S后,磁體的B端與通電螺線管左端相互排斥,則B端是磁體的　　　????極。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,磁體靜止時(shí),B端會(huì)指向地理的　　　????(選填“北方”或“南方”)。?
答案　北　北方
解析　電流從電源正極流出,根據(jù)安培定則可以判斷通電螺線管左端為N極,磁體的B端與通電螺線管左端相互排斥,故B端為磁體北極;斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,磁體在地磁場(chǎng)作用下會(huì)靜止在南北方向,磁體B端會(huì)指向地磁S極,故會(huì)指向地理的北方。
知識(shí)歸納　1.安培定則:用右手握住螺線管,讓四指指向螺線管中電流的方向,則拇指所指的那端就是螺線管的N極。2.同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。3.地磁場(chǎng)的N極在地理南極附近,地磁場(chǎng)的S極在地理北極附近;磁體受地磁場(chǎng)作用而靜止,此時(shí)磁體兩端指向地磁南北極。
考點(diǎn)二　電流的磁場(chǎng)
1.(2019廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū),13,2分)我國(guó)的新型航母將采用自行研制的電磁彈射器。小明猜想它的工作原理如圖所示,電磁彈射器的彈射車與飛機(jī)前輪連接,并處于強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通過(guò)強(qiáng)電流時(shí),即可受到強(qiáng)大的推力。小明的猜想與下列實(shí)驗(yàn)原理相同的是?(　　)
答案????C????A是小磁針與磁體間的作用;B是電磁鐵對(duì)回形針的作用;C是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用,屬于電動(dòng)機(jī)原理;D是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,屬于發(fā)電機(jī)原理。根據(jù)題意,當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通過(guò)強(qiáng)電流時(shí),受到強(qiáng)大的推力,與電動(dòng)機(jī)原理相同,故選C。
2.(2019黑龍江齊齊哈爾,8,2分)如圖所示是動(dòng)圈式話筒和揚(yáng)聲器的構(gòu)造示意圖。講話時(shí)的聲音使膜片振動(dòng),與之相連的線圈也跟著一起振動(dòng),線圈中產(chǎn)生隨聲音變化的電流。變化的電流通過(guò)揚(yáng)聲器的線圈,線圈就會(huì)在磁場(chǎng)中來(lái)回振動(dòng),帶動(dòng)紙盆也來(lái)回振動(dòng)發(fā)出聲音。根據(jù)以上敘述思考,下列說(shuō)法正確的是?(　　)A.揚(yáng)聲器的線圈振動(dòng)是因?yàn)橥妼?dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用B.動(dòng)圈式話筒是把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的一種裝置C.電風(fēng)扇的工作原理與動(dòng)圈式話筒的工作原理相同D.揚(yáng)聲器的工作原理是法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象
答案????A　隨著聲音變化的電流進(jìn)入揚(yáng)聲器,揚(yáng)聲器線圈周圍產(chǎn)生磁場(chǎng),所以線圈會(huì)受到永久磁體的作用而振動(dòng),A項(xiàng)正確;講話時(shí)空氣振動(dòng)引起膜片振動(dòng),使話筒中的線圈在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此動(dòng)圈式話筒是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置,B項(xiàng)錯(cuò)誤;電風(fēng)扇工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,與話筒工作原理不同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;揚(yáng)聲器工作原理為通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選A。
3.(2019安徽,15,3分)直線電流周圍磁場(chǎng)的磁感線分布和磁場(chǎng)方向的判定方法如圖所示。將一枚轉(zhuǎn)動(dòng)靈活的小磁針?lè)旁谒椒胖玫闹睂?dǎo)線正下方,直導(dǎo)線通電的瞬間?(　　)A.若電流方向從南向北,則小磁針順時(shí)針偏轉(zhuǎn)B.若電流方向從北向南,則小磁針逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)C.若電流方向從東向西,則小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.若電流方向從西向東,則小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
答案????D　由于地磁場(chǎng)的作用,小磁針靜止時(shí)N極指向地球的北極,小磁針N極受力方向就是磁場(chǎng)方向。如果電流方向是從南向北,根據(jù)題目判定方法可知在導(dǎo)線正下方的磁場(chǎng)方向應(yīng)該是從東向西,所以小磁針將會(huì)逆時(shí)針偏轉(zhuǎn);反之將會(huì)順時(shí)針偏轉(zhuǎn),故A、B錯(cuò)誤。如果電流方向從東向西,根據(jù)題圖判定方法可知在導(dǎo)線正下方的磁場(chǎng)方向應(yīng)該是從北向南,則小磁針將發(fā)生180°偏轉(zhuǎn),故C錯(cuò)誤;若電流方向從西向東,根據(jù)題圖判定方法可知在導(dǎo)線正下方的磁場(chǎng)方向應(yīng)該是從南向北,此時(shí)小磁針的N極的指向與磁場(chǎng)方向一致,小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),故D正確。綜合分析本題選D。
答題技巧　本題考查三維空間想象能力,正確識(shí)別電流、磁場(chǎng)和受力三個(gè)方向?qū)W(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn),可以在草稿紙上畫出俯視圖進(jìn)行逐項(xiàng)分析。
知識(shí)拓展　本實(shí)驗(yàn)考查的知識(shí)點(diǎn)是奧斯特實(shí)驗(yàn),導(dǎo)線放置的方向決定了實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒?。在?shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)使導(dǎo)線在水平方向上與小磁針垂直放置。
4.(2019廣東廣州,10,3分)圖中,?表示導(dǎo)線中的電流方向垂直于紙面向里,?表示導(dǎo)線中的電流方向垂直于紙面向外。F是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力。下列哪個(gè)選項(xiàng)中,磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力與圖8中F的方向相同(　　)
答案????B????D項(xiàng)中螺線管的導(dǎo)線中無(wú)電流通過(guò),無(wú)磁場(chǎng)產(chǎn)生,故D錯(cuò)誤。其余選項(xiàng)中螺線管的導(dǎo)線繞法是一致的,則產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向只與線圈內(nèi)的電流方向有關(guān)。B項(xiàng)中導(dǎo)線處的磁場(chǎng)方向相反,導(dǎo)線里的電流方向也相反,所以B項(xiàng)中的導(dǎo)線受力方向與F的方向相同,故B正確。
5.(2019重慶A,9,2分)英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了　　　????現(xiàn)象,利用這個(gè)原理制成了　　　????(選填“發(fā)電機(jī)”或“電動(dòng)機(jī)”)。
答案　電磁感應(yīng)(磁生電)　發(fā)電機(jī)
解析　法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,利用這一原理制成了發(fā)電機(jī)。
考點(diǎn)三　電磁感應(yīng)
1.(2019江西,15,3分)如圖所示,是小安同學(xué)自制的一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置。他把帶絕緣層的導(dǎo)線繞在塑料管外,導(dǎo)線兩端連接著小燈泡,形成閉合電路,管內(nèi)封閉一個(gè)強(qiáng)磁體。沿圖中所示方向來(lái)回快速搖動(dòng)裝置,小燈泡發(fā)光。以下說(shuō)法正確的是?(　　)?A.燈絲中電流方向保持不變B.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明電能夠生磁C.該現(xiàn)象屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象D.此裝置與電動(dòng)機(jī)原理相同
答案????C　因小安同學(xué)來(lái)回?fù)u動(dòng)裝置,可知管內(nèi)強(qiáng)磁體的運(yùn)動(dòng)方向在不斷改變,即相當(dāng)于切割磁感線的方向在不斷發(fā)生改變,根據(jù)電磁感應(yīng)原理可知,燈絲中的電流方向也隨之發(fā)生改變,故A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)電路中沒(méi)有外在的電源,因此不存在電生磁情況,故B錯(cuò)誤;此過(guò)程中由于把帶絕緣層的導(dǎo)線繞在塑料管外,導(dǎo)線兩端連接著小燈泡,形成閉合電路,管內(nèi)的強(qiáng)磁體在快速來(lái)回運(yùn)動(dòng),相當(dāng)于閉合電路中的一部分導(dǎo)體在做切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此該現(xiàn)象屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,C正確;電動(dòng)機(jī)的工作原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用,與此實(shí)驗(yàn)原理完全不同,D錯(cuò)誤。故選C。
解題關(guān)鍵　解題的關(guān)鍵是要明確電磁感應(yīng)原理與通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力原理的區(qū)別。該實(shí)驗(yàn)中感應(yīng)電流的方向與磁體運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān),快速搖動(dòng)裝置,則磁體運(yùn)動(dòng)的方向在不斷改變,因此電流的方向也會(huì)發(fā)生改變,本裝置中并未通電,因此不是電生磁。
一題多解　可以從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)分析,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能為電磁感應(yīng),電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能則為通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用。
2.(2019天津,8,3分)利用如圖所示的裝置,可以進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是?(　　)?A.探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向B.探究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力情況C.探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)D.探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
答案????D　由圖可知導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),通過(guò)靈敏電流計(jì)可判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以,此裝置可探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,D正確。圖中沒(méi)有電源,所以A、B、C錯(cuò)誤。
3.(2019河南,6,2分)如圖所示,一輕桿左端掛一矩形塑料框A,右端掛一外形相同的金屬框B,以O(shè)為支點(diǎn)在水平位置靜止?，F(xiàn)使此裝置豎直勻速下降,其下方有一方向垂直紙面向里的磁場(chǎng)區(qū)域(用“×”表示磁感線),當(dāng)A、B框下端一同剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),發(fā)現(xiàn)桿沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),請(qǐng)你分析并推測(cè)此現(xiàn)象產(chǎn)生的原因:　　　????　　　　　　　　　　　　　　　　????;若將磁場(chǎng)方向改為垂直紙面向外,重復(fù)上述操作,桿將沿　　　????　　　　　　????(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。?
答案　金屬框下端進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到向上的磁場(chǎng)力　逆時(shí)針
解析　杠桿下降過(guò)程中,右側(cè)金屬框B進(jìn)入磁場(chǎng)中會(huì)切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流,而左側(cè)的塑料框不會(huì)。電流在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用,磁場(chǎng)力作用在原來(lái)平衡的杠桿上,會(huì)破壞杠桿的平衡狀態(tài)而轉(zhuǎn)動(dòng)。由于杠桿沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),所以磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用力方向是向上的。當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向不變時(shí),磁場(chǎng)方向改變則感應(yīng)電流方向也改變。而磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體作用力的方向與磁場(chǎng)方向和電流方向都有關(guān),所以當(dāng)磁場(chǎng)和金屬框中電流方向都反向時(shí),受到的磁場(chǎng)作用力方向不變,杠桿仍然會(huì)沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。
解題關(guān)鍵　本題重點(diǎn)考查學(xué)生的推理能力和分析能力。分析題中裝置的工作原理并建立物理模型及正確運(yùn)用相互作用觀念是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。
易錯(cuò)警示　考生容易只考慮到磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流的影響或?qū)﹄娏髯饔昧Φ挠绊懸环矫?考慮不全面會(huì)錯(cuò)誤判斷桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
4.(2019湖北武漢,25,3分)某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究什么情況下磁可以生電。?(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將電流表、導(dǎo)線ab串聯(lián)起來(lái)組成　　　????回路。(2)該同學(xué)進(jìn)行以下嘗試,能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的是　　　????(填字母標(biāo)號(hào))。A.導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中靜止,換用磁性更強(qiáng)的蹄形磁體B.導(dǎo)線在磁場(chǎng)中靜止,但不用單根導(dǎo)線ab,而用匝數(shù)很多的線圈C.蹄形磁體靜止,導(dǎo)線ab從圖中所示位置水平向左或水平向右運(yùn)動(dòng)D.蹄形磁體靜止,導(dǎo)線ab從圖中所示位置豎直向上或豎直向下運(yùn)動(dòng)
E.蹄形磁體靜止,導(dǎo)線ab從圖中所示位置斜向上或斜向下運(yùn)動(dòng)
(3)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,將電流表?yè)Q成　　　????進(jìn)行觸接,還可以探究電動(dòng)機(jī)的工作原理。
答案　(1)閉合　(2)CE　(3)電源
解析　(1)只有組成閉合回路,電路中才可能形成持續(xù)電流。(2)閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流表的指針才發(fā)生偏轉(zhuǎn)。圖中導(dǎo)線ab所在位置的磁場(chǎng)方向由上向下。A.導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中靜止,換用磁性更強(qiáng)的磁體,ab沒(méi)有做切割磁感線運(yùn)動(dòng),不能產(chǎn)生感應(yīng)電流;B.換成多匝線圈,沒(méi)有運(yùn)動(dòng),也不能產(chǎn)生感應(yīng)電流;C.導(dǎo)線ab從圖中的位置水平向左或水平向右運(yùn)動(dòng)都可以切割磁感線,可以產(chǎn)生感應(yīng)電流;D.導(dǎo)線ab從圖中的位置豎直向上或豎直向下運(yùn)動(dòng)都不能切割磁感線,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流;E.導(dǎo)線ab從圖中的位置斜向上或斜向下運(yùn)動(dòng)都可以切割磁感線,可以產(chǎn)生感應(yīng)電流。綜合分析,能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的只有C和E。(3)電動(dòng)機(jī)的原理是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用,因此應(yīng)該把電流表?yè)Q成電源。
考點(diǎn)一　磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)
B組　2015—2018年全國(guó)中考題組
1.(2018四川綿陽(yáng),10,3分)指南針是我國(guó)四大發(fā)明之一,《論衡》記載:司南之杓,投之于地,其柢指南。如圖所示的司南放在水平光滑的“地盤”上,靜止時(shí)它的長(zhǎng)柄指向南方。司南長(zhǎng)柄所指方向是?(　　)?A.地理南極,地磁北極　????B.地理南極,地磁南極C.地理北極,地磁北極　????D.地理北極,地磁南極
答案????A　地球本身是一個(gè)大磁體,司南是用天然磁石磨制成的勺子,其實(shí)它就是一磁體,其長(zhǎng)柄是南極(S極),在地磁場(chǎng)作用下,其靜止時(shí)長(zhǎng)柄指向南方,異名磁極相互吸引,所以地磁的北極在地理的南極附近。故B、C、D錯(cuò)誤,A正確。
2.(2018河北,20,3分)(多選)下列有關(guān)電與磁的說(shuō)法正確的是?(　　)A.磁感線是用來(lái)形象描述磁場(chǎng)的,并不真實(shí)存在B.懸吊著的小磁針靜止時(shí)N極指向地理南極附近C.法拉第在世界上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了電與磁之間的聯(lián)系D.電磁繼電器是利用電磁鐵來(lái)控制工作電路的一種開(kāi)關(guān)
答案????AD　磁感線可以形象地描述磁場(chǎng),但不是真實(shí)存在的,A正確;懸吊著的小磁針靜止時(shí)N極指向地理的北極附近,故B錯(cuò)誤;奧斯特第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了電和磁之間的聯(lián)系,故C錯(cuò)誤;電磁繼電器是利用電磁鐵來(lái)控制工作電路的一種開(kāi)關(guān),故D正確。
3.(2017湖南衡陽(yáng),22,2分)如圖所示,閉合開(kāi)關(guān)后,根據(jù)小磁針靜止時(shí)的指向,可以判斷出電源的左端是　　????????極(選填“正”或“負(fù)”),條形磁體的右端是　　　????極(選填“N”或“S”)。?
答案　正????S
解析　根據(jù)小磁針靜止時(shí)N極指向可知,小磁針?biāo)谖恢玫拇艌?chǎng)方向向上,該處的磁場(chǎng)特點(diǎn)與兩磁體的N極相互靠近時(shí)的磁場(chǎng)一致,由此判斷出條形磁體左端為N極,右端為S極;　????通電螺線管右端為N極,左端為S極,根據(jù)安培定則可以判斷出螺線管中電流為“左進(jìn)右出”,所以電源左端是正極。
解題關(guān)鍵　了解不同磁體的磁場(chǎng)分布特點(diǎn),在磁體外部,磁感線從N極出發(fā)回到S極,會(huì)用安培定則將電流方向、繞線方式和通電螺線管兩端的極性聯(lián)系起來(lái)。
考點(diǎn)二　電流的磁場(chǎng)
1.(2018廣東深圳,25,1.5分)我國(guó)航母艦載機(jī)起飛將采用自行研制的電磁彈射器。電磁彈射器的彈射車與艦載機(jī)前輪連接,并處于強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)彈射車的導(dǎo)體有強(qiáng)電流通過(guò)時(shí),就可以受到強(qiáng)大的推力。下列各圖中與彈射車工作原理一致的是?(　　)?
答案????A　由題意可知彈射車工作原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)。電風(fēng)扇的主要部件是電動(dòng)機(jī),是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)的原理工作的,A對(duì);手搖發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,B錯(cuò);電熱水壺是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)工作的,C錯(cuò);電磁起重機(jī)是利用電磁鐵工作的,D錯(cuò)。
2.(2016內(nèi)蒙古呼和浩特,3,2分)如圖所示,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是?????(　　)A.這是模擬奧斯特實(shí)驗(yàn)的一個(gè)場(chǎng)景B.圖示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)C.將電池正負(fù)極對(duì)調(diào)后,重新閉合電路,小磁針偏轉(zhuǎn)方向改變D.將圖中導(dǎo)線斷開(kāi),小磁針N極將指向地磁場(chǎng)的北極
答案????D　將圖中導(dǎo)線斷開(kāi),小磁針N極受地磁場(chǎng)作用,將指向地磁場(chǎng)的南極,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
溫馨提示　導(dǎo)線通電時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明通電導(dǎo)線周圍有磁場(chǎng),這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特最先發(fā)現(xiàn)的,故稱為奧斯特實(shí)驗(yàn)。
知識(shí)拓展　1820年丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍有磁場(chǎng)。磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān),磁場(chǎng)方向與電流方向的關(guān)系可以由安培定則來(lái)判定。
3.(2018重慶A,9,2分)丹麥物理學(xué)家　　　　　????首先發(fā)現(xiàn)了電與磁之間存在本質(zhì)聯(lián)系,生產(chǎn)生活中的　????　　　????(選填“電磁起重機(jī)”“臺(tái)燈”或“電熱毯”)主要是利用電流磁效應(yīng)工作的。
答案　奧斯特　電磁起重機(jī)
解析　丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特首先發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)體周圍存在著磁場(chǎng),從而發(fā)現(xiàn)了電和磁之間的聯(lián)系;電磁起重機(jī)主要是利用電流磁效應(yīng)來(lái)工作的,電熱毯主要是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)工作的。
4.(2018湖北武漢,25,4分)圖甲是“探究通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布”的實(shí)驗(yàn)裝置。? 甲(1)為了使通電螺線管的磁場(chǎng)　　　????,可以在螺線管中插入一根鐵棒。(2)閉合開(kāi)關(guān),小磁針A靜止后的指向如圖甲所示,小磁針的左端為　　　????極。在通電螺線管四周不同位置擺放多枚小磁針后,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)通電螺線管外部的磁場(chǎng)與　　　????磁體的磁場(chǎng)相似。(3)如果把一根導(dǎo)線繞成螺線管,再在螺線管內(nèi)插入鐵芯,就制成了一個(gè)電磁鐵。圖乙所示的實(shí)例中沒(méi)有應(yīng)用到電磁鐵的是　　　????(填實(shí)例名稱)。
乙
答案　(1)加強(qiáng)　 (2)S　 條形　(3)動(dòng)圈式話筒
解析????(1)在通電螺線管中插入鐵棒,可以使通電螺線管的磁場(chǎng)增強(qiáng)。(2)應(yīng)用右手螺旋定則可以判定通電螺線管的左端為N極,根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可以判定小磁針的左端為S極。根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知通電螺線管外部磁場(chǎng)的形狀與條形磁體的形狀相似。(3)圖乙中電鈴、水位自動(dòng)報(bào)警器都使用了電磁鐵,而動(dòng)圈式話筒應(yīng)用的是電磁感應(yīng)原理,其內(nèi)部只有永久磁體,而無(wú)電磁鐵。
考點(diǎn)三　電磁感應(yīng)
1.(2018四川成都,A12,2分)關(guān)于圖所示實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是(　　)?A.用該裝置可探究“讓通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中動(dòng)起來(lái)”B.法拉第根據(jù)該實(shí)驗(yàn)揭示的原理發(fā)明了電動(dòng)機(jī)C.導(dǎo)體ab豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí),靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)D.導(dǎo)體ab水平向左運(yùn)動(dòng)時(shí),靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)
答案????D　題圖是探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象(磁生電)的實(shí)驗(yàn)裝置圖,法拉第根據(jù)該實(shí)驗(yàn)揭示的原理發(fā)明了發(fā)電機(jī),所以A、B錯(cuò)誤;電磁感應(yīng)現(xiàn)象中閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng),會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。導(dǎo)體ab上下運(yùn)動(dòng),未切割磁感線,沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故C錯(cuò)誤;導(dǎo)體ab向左運(yùn)動(dòng)切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D正確。
易錯(cuò)警示　發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的原理圖不要混淆,發(fā)電機(jī)中沒(méi)有電源,電動(dòng)機(jī)中有電源。
解題關(guān)鍵　知道并理解電與磁中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)用途等是解決該題的關(guān)鍵。
2.(2017內(nèi)蒙古呼和浩特,6,2分)在科學(xué)研究的道路上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)令人惋惜的遺憾。例如1825年日內(nèi)瓦年輕物理學(xué)家科拉頓一個(gè)人在研究電磁現(xiàn)象時(shí),其類似的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,示意圖如圖乙。為避免磁鐵的磁場(chǎng)對(duì)小磁針的作用,把實(shí)驗(yàn)裝置放在兩個(gè)房間,在右邊房間里把磁鐵反復(fù)插入線圈,然后科拉頓跑到左邊房間里觀察,結(jié)果沒(méi)有看到小磁針偏轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法中正確的是?(　　) 甲 乙
答案????D　實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,把磁鐵反復(fù)插入線圈,發(fā)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,A錯(cuò)誤;通電導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象叫電流的磁效應(yīng),B錯(cuò)誤;科拉頓沒(méi)有看到小磁針偏轉(zhuǎn)是因?yàn)樗艿搅硪环块g時(shí),產(chǎn)生的電流已經(jīng)消失,C錯(cuò)誤,D正確。
A.該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.通電導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象C.科拉頓沒(méi)看到小磁針偏轉(zhuǎn),是因?yàn)榫€圈中沒(méi)有產(chǎn)生電流,所以看不到小磁針偏轉(zhuǎn)D.科拉頓沒(méi)看到小磁針偏轉(zhuǎn),是因?yàn)楫?dāng)他切割完磁感線再跑到另一個(gè)房間時(shí),線圈中產(chǎn)生的電流已經(jīng)消失,所以小磁針也停止偏轉(zhuǎn)
3.(2016陜西,6,2分)下列圖中的實(shí)驗(yàn)反映了發(fā)電機(jī)工作原理的是?(　　)
答案????D????A選項(xiàng)驗(yàn)證的是通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng),則A不符合題意;B選項(xiàng)說(shuō)明電磁鐵的磁性強(qiáng)弱和線圈的匝數(shù)有關(guān),在電流相同時(shí),線圈匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng),則B不符合題意;C選項(xiàng)有電源,是電動(dòng)機(jī)的工作原理,則C不符合題意;D是線圈在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生電流,是發(fā)電機(jī)的工作原理,則D正確。
易錯(cuò)警示　電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)原理圖易混淆。電動(dòng)機(jī)應(yīng)該是“先有電才能動(dòng)”,故電路中有電源的為電動(dòng)機(jī)原理圖,無(wú)電源的為發(fā)電機(jī)原理圖。
知識(shí)歸納　(1)奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明通電導(dǎo)線周圍有磁場(chǎng),電流的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。(2)帶鐵芯的螺線管是電磁鐵,電磁鐵磁性有無(wú)與通斷電有關(guān);磁性強(qiáng)弱與電流大小和線圈匝數(shù)有關(guān);N、S極位置與電流方向有關(guān)。
4.(2016新疆烏魯木齊,12,9分)“重力電燈”是一種依靠重力做功產(chǎn)生電能的環(huán)保型電源。如圖,在使用過(guò)程中,首先由人將沙袋舉高,使人的生物能轉(zhuǎn)化為沙袋的重力勢(shì)能,然后沙袋通過(guò)減速器勻速下落帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,點(diǎn)亮燈泡。(1)發(fā)電機(jī)是“重力電燈”的核心部件之一,發(fā)電機(jī)中的線圈在磁場(chǎng)中　　　????磁感線產(chǎn)生電流,這種電流是　　????電(選填“直流”或“交流”)。發(fā)電的過(guò)程屬于　　　????(選填“電生磁”或“磁生電”),這個(gè)過(guò)程將　　　????能轉(zhuǎn)化為電能。(2)“重力電燈”燈泡的額定功率為1 W,額定電壓為2 V,則該燈泡正常工作時(shí)電流為　????A,它工作　　????????h消耗0.01度的電能。(3)將一個(gè)重為400 N的沙袋舉高1.8 m后從靜止開(kāi)始釋放至落地,重力做功　　　????J。調(diào)節(jié)減速器,讓沙袋勻速下落,且沙袋下落過(guò)程中重力勢(shì)能減小量的80%轉(zhuǎn)化為燈泡的電能,此時(shí)發(fā)電機(jī)的輸出電壓恰為燈泡的額定電壓,則一次舉高沙袋能讓額定功率為1 W燈泡正常發(fā)光　　　????s,此時(shí)沙袋通過(guò)減速器勻速下落的速度為　　　????m/s。
答案　(1)切割　交流　磁生電　機(jī)械(重力勢(shì))(2)0.5　10(3)720　576　3.125×10-3
考點(diǎn)一　磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)
C組　教師專用題組
1.(2019福建,1,2分)最早發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)的物理學(xué)家是?(　　)A.焦耳　????B.歐姆　????C.安培　????D.奧斯特
答案????D　焦耳的主要貢獻(xiàn)是提出電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的定律即焦耳定律,A錯(cuò)誤;歐姆的主要貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)電流與電壓、電阻之間的關(guān)系即歐姆定律,B錯(cuò)誤;安培的主要貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了安培定則,發(fā)現(xiàn)了電流的相互作用規(guī)律,發(fā)明了電流計(jì),以及提出了分子電流假說(shuō),C錯(cuò)誤;奧斯特的主要貢獻(xiàn)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)(奧斯特實(shí)驗(yàn))發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng),D正確。
解題關(guān)鍵　根據(jù)所學(xué)知識(shí),知道各物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)是正確解答本題的關(guān)鍵。
2.(2017北京,17,2分)(多選)下列說(shuō)法中正確的是?(　　)A.用磁感線可以描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱B.只要導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),該導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C.通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向與通過(guò)該導(dǎo)體的電流方向有關(guān)D.利用撒在磁體周圍的鐵屑可以判斷該磁體周圍各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向
答案????AC　磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向,A正確;閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,B錯(cuò)誤;通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向與通過(guò)該導(dǎo)體的電流方向有關(guān),C正確;利用撒在磁體周圍的鐵屑可以判斷該磁體周圍磁感線的形狀,不能判斷出磁場(chǎng)的方向,D錯(cuò)誤,故選A、C。
易錯(cuò)警示　利用撒在磁體周圍的鐵屑可以判斷該磁體周圍磁感線的形狀,不能判斷出磁場(chǎng)的方向,因?yàn)殍F屑不像小磁針標(biāo)有N、S極。
3.(2015新疆烏魯木齊,3,3分)指南針是我國(guó)四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針,下列說(shuō)法正確的是?(　　)A.指南針可以僅具有一個(gè)磁極B.指南針的指向不會(huì)受附近磁鐵塊的干擾C.指南針能夠指南北,說(shuō)明地球具有磁場(chǎng)D.指南針?biāo)傅哪媳狈较蚺c地理的兩極是重合的
答案????C　指南針是一個(gè)磁體,磁體都有兩個(gè)磁極,故A錯(cuò)誤;指南針的周圍有其他磁體時(shí),其產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)干擾指南針,而使指南針不一定指向南北方向,故B錯(cuò)誤;指南針能夠指南　????北,說(shuō)明地球具有磁場(chǎng),故C正確;磁偏角說(shuō)明地理南北極與地磁南北極并不重合,故D錯(cuò)誤。
4.(2017陜西,5,2分)關(guān)于圖中所示的通電螺線管,下列說(shuō)法正確的是?(　　)?A.通電螺線管的右端是S極B.只對(duì)調(diào)電源正負(fù)極,通電螺線管的磁場(chǎng)方向不發(fā)生改變C.通電螺線管的外部磁感線是從S極發(fā)出回到N極的D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),通電螺線管的磁性增強(qiáng)
答案????D　用右手的四指彎向通電螺線管的電流方向,則拇指指向其N極;改變電流方向,通電螺線管的磁場(chǎng)方向也會(huì)改變;通電螺線管外部磁感線從N極出發(fā),回到S極;滑片向右移動(dòng),電流增大,通電螺線管磁性增強(qiáng),故選D。
解題關(guān)鍵　通電螺線管周圍磁場(chǎng)類似于條形磁體周圍的磁場(chǎng),其方向的判斷可借助于安培定則,磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān),磁場(chǎng)強(qiáng)弱與電流大小有關(guān)。
5.(2017河北,16,2分)如圖所示,甲、乙、丙、丁是四幅實(shí)驗(yàn)圖。下列說(shuō)法正確的是?(　　)?
?A.甲實(shí)驗(yàn)說(shuō)明同名磁極相互吸引,異名磁極相互排斥B.乙實(shí)驗(yàn)說(shuō)明閉合電路中的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流C.丙實(shí)驗(yàn)說(shuō)明利用磁場(chǎng)可以產(chǎn)生電流D.丁實(shí)驗(yàn)說(shuō)明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能
答案????B　甲實(shí)驗(yàn)說(shuō)明同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,故A錯(cuò)誤;乙實(shí)驗(yàn)為電磁感應(yīng)現(xiàn)象,閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流,故B正確;丙為奧斯特實(shí)驗(yàn),說(shuō)明電流周圍存在磁場(chǎng),故C錯(cuò)誤;丁實(shí)驗(yàn)說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用,是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故D錯(cuò)誤。
審題技巧　觀察圖片鏈接其涉及的知識(shí)點(diǎn),再結(jié)合選項(xiàng)判斷其正誤。
解題關(guān)鍵　熟悉電磁學(xué)中幾個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的裝置及其說(shuō)明的物理規(guī)律,并注意區(qū)分它們的異同點(diǎn)。
6.(2016河南,1,2分)中華民族有著悠久的文明歷史,古代就有許多對(duì)自然現(xiàn)象的觀察和記載。“司南之杓,投之于地,其柢指南”是由于受到　　　????的作用;“削冰令圓,舉以向日,可生火”是由于凸透鏡對(duì)光具有　　　????作用。
答案　地磁場(chǎng)　會(huì)聚
解析　題中表述的是我國(guó)四大發(fā)明之一的司南?！拌肌?磁勺)是用磁石做成的,靜止時(shí)“柢”(勺柄)指向南方,這是因?yàn)槠涫艿搅说卮艌?chǎng)的作用。削冰取火是利用冰制成的凸透鏡可以將太陽(yáng)光會(huì)聚在焦點(diǎn)處,會(huì)聚的太陽(yáng)光的能量可以引火。
7.(2016山西,39,3分)如圖所示是小夢(mèng)從市場(chǎng)上買來(lái)的磁鐵魔術(shù)玩具,它呈橄欖球形。兩個(gè)橄欖球形磁鐵拋起來(lái)后,在空中就會(huì)相互吸引、碰撞,發(fā)出類似蛇叫的清脆響聲,故又名“響尾蛇蛋”。小夢(mèng)想知道這個(gè)磁鐵的磁極在哪兒呢?請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)幫助小夢(mèng)解決問(wèn)題。?(1)寫出你選用的實(shí)驗(yàn)器材:???? ????;(2)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象:???? ????????。
答案　(1)橄欖球形磁鐵　一盒大頭針(1分)(2)把橄欖球形磁鐵放在大頭針盒里翻轉(zhuǎn)幾下,拿出來(lái)觀察,吸引大頭針個(gè)數(shù)最多的兩個(gè)部位就是該橄欖球形磁鐵的磁極(2分)(開(kāi)放性試題,方法合理即可)
解析　磁性物質(zhì)可以吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)。磁極處的磁性最強(qiáng),吸引大頭針數(shù)目較多,通過(guò)觀察吸引大頭針數(shù)目的多少,即可確定磁極位置。
審題技巧　“小夢(mèng)想知道這個(gè)磁鐵的磁極在哪兒呢?”這句話體現(xiàn)出探究的目的,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要圍繞目的展開(kāi)。磁極有什么特點(diǎn)呢?磁性強(qiáng),吸引大頭針數(shù)目多。
答題規(guī)范　實(shí)驗(yàn)過(guò)程要規(guī)范描述,判斷方法要有說(shuō)明,否則會(huì)減分。
解題技巧　中考中設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題的題目大多是以課本知識(shí)為基礎(chǔ),在解決此類問(wèn)題時(shí),要利用學(xué)過(guò)的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)探究方法,分析并找到解決問(wèn)題的途徑。解此類問(wèn)題要靈活運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí),可先從自己熟悉的器材和實(shí)驗(yàn)方法入手,只要實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)符合題目要求,所用的器材越少越好,步驟越簡(jiǎn)單越好。
考點(diǎn)二　電流的磁場(chǎng)
1.(2018內(nèi)蒙古包頭,5,3分)下列說(shuō)法正確的是?(　　)
A.圖甲中磁鐵靜止時(shí)A端總是指向地理北方,則A端是磁鐵的北極B.圖乙為動(dòng)圈式話筒的結(jié)構(gòu)示意圖,它的工作原理是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用C.圖丙為水位自動(dòng)報(bào)警器,當(dāng)水位上升到金屬塊A時(shí),紅燈不亮綠燈亮D.圖丁所示的現(xiàn)象中,同時(shí)工作的用電器過(guò)多不會(huì)使家庭電路電流過(guò)大
答案????A　將磁鐵懸掛起來(lái),靜止后,指向地理北方的是磁體的北極,指向地理南方的是磁體的南極,A正確;圖乙中的動(dòng)圈式話筒的工作原理是電磁感應(yīng),B錯(cuò)誤;圖丙中,當(dāng)水位上升到金屬塊A時(shí),電磁鐵通電,將銜鐵吸下,動(dòng)觸點(diǎn)與下方的靜觸點(diǎn)接觸,紅燈的電路接通,紅燈亮,綠燈不亮,C錯(cuò)誤;家庭電路電流過(guò)大的原因之一是用電器的總功率過(guò)大,當(dāng)同時(shí)工作的用電器過(guò)多時(shí),用電器的總功率就有可能過(guò)大,會(huì)使家庭電路電流過(guò)大,D錯(cuò)誤。故選A。
2.(2018黑龍江齊齊哈爾,7,2分)如圖所示,四個(gè)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用,下列說(shuō)法不正確的是?(　　)A.電磁鐵是利用甲圖中的實(shí)驗(yàn)原理工作的B.發(fā)電機(jī)與乙圖的工作原理相同C.丙圖是探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系D.丁圖把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
答案????C　甲圖表明電流周圍存在磁場(chǎng),電磁鐵是利用這個(gè)原理工作的,A項(xiàng)正確;乙圖AB棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流,是發(fā)電機(jī)原理,B項(xiàng)正確;丙圖A、B兩線圈通過(guò)的電流相同,匝數(shù)不同,是探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系,C項(xiàng)錯(cuò)誤;丁圖為揚(yáng)聲器,通過(guò)線圈的電流反復(fù)變化,線圈帶動(dòng)紙盆振動(dòng)發(fā)出聲音,是電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,D項(xiàng)正確。故選C。
3.(2016湖南長(zhǎng)沙,24,3分)現(xiàn)代武器中有一種新型電磁炮,它是利用電磁技術(shù)制成的一種先進(jìn)武器,具有速度快、命中率高等特點(diǎn),其原理是利用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用。下圖中與此工作原理相同的是?(　　) ?
答案????B　電磁炮是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)射炮彈的,這是電動(dòng)機(jī)的原理。電熱壺是利用電流的熱效應(yīng)工作的,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)是電動(dòng)機(jī)原理圖,即磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用,B項(xiàng)正確;C項(xiàng)是發(fā)電機(jī)原理,即電磁感應(yīng)現(xiàn)象,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)是電磁繼電器,是利用電流的磁效應(yīng)來(lái)工作的,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.(2018江西,15,3分)消防應(yīng)急燈在沒(méi)有停電時(shí),燈是熄滅的;停電時(shí),標(biāo)有“36 V”字樣的兩盞燈就會(huì)正常發(fā)光。如圖所示的電路中符合要求的是?(　　)?
答案????C　應(yīng)急燈上標(biāo)有的“36 V”字樣表示其額定電壓是36 V,圖中電路給應(yīng)急燈提供的電壓是36 V,要讓兩燈都能正常發(fā)光,則兩盞燈應(yīng)當(dāng)并聯(lián),所以排除B項(xiàng)。家庭電路的電壓為220 V,所以題圖中的家庭照明電路給電磁鐵提供電流。斷電時(shí),電磁鐵會(huì)失去磁性,分析聯(lián)動(dòng)裝置可以發(fā)現(xiàn):A項(xiàng)在停電時(shí)上面燈亮,不停電時(shí)下面燈亮,不符合要求;C項(xiàng)中沒(méi)有停電時(shí)應(yīng)急燈電路被切斷,停電時(shí),應(yīng)急燈電路接通,所以C項(xiàng)符合要求;D項(xiàng)中不停電時(shí)兩盞燈亮,停電時(shí)反而不亮,所以D項(xiàng)不符合要求。
5.(2019湖北黃岡,11,3分)如圖所示是某車間自動(dòng)除塵裝置的簡(jiǎn)化電路圖?？諝庵袎m埃量較少時(shí),光源發(fā)出來(lái)的光被擋板擋住了。當(dāng)空氣中塵埃量達(dá)到一定值時(shí),由于塵埃的反射,部分光越過(guò)擋板射到光敏電阻上,光敏電阻的阻值　　　????,電路中的電流增大,電磁鐵的磁性　　　????,在銜鐵的作用下,開(kāi)啟自動(dòng)除塵模式。若圖中a、b一個(gè)是除塵器,一個(gè)是指示燈,則　　　????是除塵器。?
答案　減小　增強(qiáng)????b
解析　控制電路的電源電壓一定,當(dāng)光照射到光敏電阻上時(shí),電路中的電流增大,說(shuō)明光敏電阻的阻值減小,電磁鐵的磁性增強(qiáng),吸引銜鐵,b所在的電路接通,開(kāi)始自動(dòng)除塵,說(shuō)明b是除塵器。
方法技巧　電磁繼電器的實(shí)質(zhì)就是一個(gè)開(kāi)關(guān),根據(jù)題目給出的信息判斷出電磁鐵磁性增強(qiáng),銜鐵被吸下,與下面觸點(diǎn)連接的用電器工作,據(jù)此判斷用電器的位置。
6.(2018安徽,7,2分)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),兩條平行放置的直導(dǎo)線,當(dāng)通以相同方向的電流時(shí)相互吸引(如圖)。這是因?yàn)?電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng),而磁場(chǎng)對(duì)電流又有力的作用。我們可以這樣分析它們的受力,對(duì)a導(dǎo)線:通電b導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)它具有向右的作用力;對(duì)b導(dǎo)線:????。?
答案　通電a導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)它具有向左的作用力
解析　由題知,兩直導(dǎo)線通以相同方向的電流時(shí)相互吸引;對(duì)a導(dǎo)線:通電b導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)它具有向右的作用力;則對(duì)b導(dǎo)線:通電a導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)它具有向左的作用力。
7.(2018四川成都,A18,4分)如圖1所示,能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的司南靜止時(shí),它的長(zhǎng)柄指向南方,說(shuō)明長(zhǎng)柄是　　　????極。如圖2所示,自制電磁鐵的線圈匝數(shù)一定時(shí),增大電流,電磁鐵的磁性會(huì)　　　????(選填“增強(qiáng)”、“減弱”或“不變”)。?　　　　　　　　　　 圖1　　　　　　　　　　 圖2
答案　南　增強(qiáng)
解析　地球可以看成一個(gè)大磁體,地磁的南極在地理的北極附近,地磁的北極在地理的南極附近。所以司南的南極指向地磁的北極,也就是地理的南極。電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流的大小、線圈的匝數(shù)和有無(wú)鐵芯有關(guān)。在其他因素一定時(shí),增大電流,磁性增強(qiáng)。
8.(2018云南昆明,19,9分)在探究“電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中:(1)我們首先想到的是磁體間發(fā)生相互作用是因?yàn)橐粋€(gè)磁體放在了另一個(gè)磁體的磁場(chǎng)中,那么通電導(dǎo)體周圍也存在　　　????,磁體會(huì)對(duì)通電導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用嗎?(2)如圖所示,將一根導(dǎo)體ab置于蹄形磁鐵的兩極之間,未閉合開(kāi)關(guān)前,導(dǎo)體　　　????,閉合開(kāi)關(guān)后,導(dǎo)體　????????,說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)　　　????導(dǎo)體有力的作用。?
(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將圖中磁鐵的N、S極對(duì)調(diào),再閉合開(kāi)關(guān),會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體ab的運(yùn)動(dòng)方向與對(duì)調(diào)前的運(yùn)動(dòng)方向　　????????,說(shuō)明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向與　　　????有關(guān)。(4)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將圖中電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào),再閉合開(kāi)關(guān),會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體ab的運(yùn)動(dòng)方向與對(duì)調(diào)前的運(yùn)動(dòng)方向　????　????,說(shuō)明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向與　　　????有關(guān)。(5)如果同時(shí)改變磁場(chǎng)方向和電流方向,　　　????確定受力方向與磁場(chǎng)方向或電流方向是否有關(guān)(填“能”或“不能”)。
答案　(每空1分)(1)磁場(chǎng)　(2)靜止　運(yùn)動(dòng)　通電　(3)相反　磁場(chǎng)方向　(4)相反　電流方向　(5)不能
解析　(1)通電導(dǎo)體周圍存在著磁場(chǎng)。(2)未閉合開(kāi)關(guān)時(shí),導(dǎo)體ab中沒(méi)有電流,周圍沒(méi)有磁場(chǎng),故不會(huì)受磁場(chǎng)力作用而運(yùn)動(dòng);閉合開(kāi)關(guān),導(dǎo)體ab周圍有了磁場(chǎng),故會(huì)受到磁場(chǎng)力作用而運(yùn)動(dòng)。(3)磁場(chǎng)力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān),改變磁場(chǎng)方向時(shí),導(dǎo)體ab所受到的力方向改變,故運(yùn)動(dòng)方向相反。(4)磁場(chǎng)力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān),改變電流方向,導(dǎo)體ab受力方向改變,故運(yùn)動(dòng)方向相反。(5)同時(shí)改變電流方向和磁場(chǎng)方向,由于沒(méi)有控制變量,所以不能確定受力方向與磁場(chǎng)方向或電流方向是否有關(guān)。
9.(2017山東濰坊,22,4分)同學(xué)們?cè)谥谱麟妱?dòng)機(jī)模型時(shí),把一段粗漆包線繞成約3 cm×2 cm的矩形線圈,漆包線在線圈的兩端各伸出約3 cm。然后,用小刀刮兩端引線的漆皮。用硬金屬絲做兩個(gè)支架,固定在硬紙板上。兩個(gè)支架分別與電池的兩極相連。把線圈放在支架上,線圈下放一塊強(qiáng)磁鐵,如圖所示。給線圈通電并用手輕推一下,線圈就會(huì)不停地轉(zhuǎn)下去。?(1)在漆包線兩端用小刀刮去引線的漆皮,刮線的要求是　　　????(填選項(xiàng)“A”或“B”)。A.兩端全刮掉B.一端全部刮掉,另一端只刮半周
(2)線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中　　　????能轉(zhuǎn)化為　　　????能。(3)小華組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,接通電源后,發(fā)現(xiàn)線圈不能轉(zhuǎn)動(dòng),寫出一條可能造成該現(xiàn)象的原因　　　　　　????　????。
答案　(1)B(2)電　機(jī)械(或動(dòng))(3)電源電壓較低(其他合理答案均可)說(shuō)明:每空1分,共4分
解析　(1)將線圈兩端引線的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,這樣在半周內(nèi)受到磁場(chǎng)的力的作用,另半周內(nèi)沒(méi)有電流通過(guò),不受磁場(chǎng)力的作用,利用慣性轉(zhuǎn)動(dòng),故應(yīng)選B;(2)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)消耗了電能,得到了機(jī)械能;(3)線圈不轉(zhuǎn)動(dòng)的原因可能有:電源電壓較低、線圈處于平衡位置、軸所受阻力太大等。
考點(diǎn)三　電磁感應(yīng)
1.(2019河北,17,2分)如圖所示四個(gè)裝置中工作原理與發(fā)電機(jī)相同的是?(　　)?
答案????C　發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)。電磁起重機(jī)的工作原理是電流的磁效應(yīng),故A選項(xiàng)錯(cuò)誤。司南的工作原理是磁體在磁場(chǎng)中受到力的作用,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤。話筒的工作原理是電磁感應(yīng),故C選項(xiàng)正確。揚(yáng)聲器的工作原理是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.(2019山東青島,6,2分)下列實(shí)驗(yàn)與手搖發(fā)電機(jī)工作原理相同的是?(　　)?
?
答案????C　手搖發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的。選項(xiàng)A,電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng),A不符合題意;選項(xiàng)B,通電線圈在磁場(chǎng)中扭轉(zhuǎn),是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng),B不符合題意;選項(xiàng)C,屬于電磁感應(yīng)原理實(shí)驗(yàn),C符合題意;選項(xiàng)D,屬于通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用,D不符合題意。故選C。
3.(2019山東濰坊,14,4分)(多選)如圖所示,用絕緣細(xì)線分別將銅棒ab、cd水平懸掛,置于磁場(chǎng)方向豎直的蹄形磁鐵間,兩銅棒間用柔軟的細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)線連接成閉合回路。下列說(shuō)法中正確的是?(　　)?A.豎直上下移動(dòng)ab,閉合回路abcd中有電流產(chǎn)生B.左右移動(dòng)ab,cd將會(huì)運(yùn)動(dòng)C.ab左右移動(dòng)的方向,對(duì)cd受力方向無(wú)影響D.僅調(diào)換右側(cè)蹄形磁鐵上下磁極,對(duì)cd所受磁場(chǎng)作用力的方向有影響
答案????BD　圖中銅棒所在空間的磁場(chǎng)是從上方N極指向S極,所以豎直上下移動(dòng)銅棒ab,沒(méi)有做切割磁感線運(yùn)動(dòng),閉合回路abcd中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,A錯(cuò)誤;左右移動(dòng)ab,做切割磁感線運(yùn)動(dòng),閉合回路abcd中有感應(yīng)電流,銅棒cd中有電流通過(guò),cd在磁場(chǎng)中受到力的作用,所以會(huì)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),B正確;因?yàn)橥妼?dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向跟電流方向、磁場(chǎng)方向都有關(guān),感應(yīng)電流的方向與切割磁感線方向有關(guān),所以ab左右移動(dòng)的方向,會(huì)對(duì)cd受力方向有影響,C錯(cuò)誤;調(diào)換右側(cè)蹄形磁鐵上下磁極,磁場(chǎng)方向改變,對(duì)cd所受磁場(chǎng)作用力的方向有影響,D正確。故選B、D。
4.(2018內(nèi)蒙古呼和浩特,3,2分)如圖所示,關(guān)于電磁現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是?(　　)?
?A.甲圖,把小磁針?lè)旁诘乩沓嗟栏浇?小磁針靜止時(shí)磁針N極指向地理南極附近B.乙圖,通電線圈在磁場(chǎng)作用下轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C.丙圖,利用“電生磁”將鐵釘磁化,利用安培定則可判定鐵釘上端為N極D.丁圖,當(dāng)用力讓線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表就有電流通過(guò),工作原理是法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象
答案????D　甲圖,小磁針受地磁場(chǎng)作用,靜止時(shí)N極指向地理北極附近,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;乙圖,通電線圈在磁場(chǎng)作用下轉(zhuǎn)動(dòng),電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;丙圖,利用安培定則判定鐵釘下端為N極,所以鐵釘上端為S極,C錯(cuò)誤;丁圖,用力使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,D正確。故正確選項(xiàng)為D。
5.(2018陜西,5,2分)如圖是一模擬風(fēng)力發(fā)電的模型。電動(dòng)機(jī)通電時(shí),風(fēng)扇a高速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生風(fēng)力模擬自然風(fēng),風(fēng)扇b在風(fēng)力作用下帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,同時(shí)與發(fā)電機(jī)相連的小燈泡發(fā)光。下列說(shuō)法正確的是?(　　)A.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B.發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的C.電池電壓降低時(shí),風(fēng)扇a的轉(zhuǎn)速不會(huì)改變D.風(fēng)力大小不會(huì)影響小燈泡發(fā)光亮度
答案????B　電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A錯(cuò)誤;發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的,故B正確;電池電壓降低,通過(guò)風(fēng)扇的電流減小,風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變慢,故C錯(cuò)誤;風(fēng)力越大,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速越快,產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大,燈泡越亮,故D錯(cuò)誤。
6.(2018天津,7,3分)圖中的a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線,它是閉合電路的一部分。當(dāng)它在磁場(chǎng)中按箭頭方向運(yùn)動(dòng)時(shí),能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是?(　　)?
答案????C　在兩個(gè)磁極中間磁感線方向從N極指向S極。A、B、D項(xiàng)中,導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向與磁感線平行;C項(xiàng)中,導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng),故只有C中可產(chǎn)生感應(yīng)電流,故選擇C。
7.(2016遼寧沈陽(yáng),20,2分)(多選)如圖所示,將兩個(gè)發(fā)光二極管極性相反地并聯(lián)起來(lái),并與手搖交流發(fā)電機(jī)串聯(lián)。搖動(dòng)轉(zhuǎn)輪,使線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),則下列說(shuō)法中正確的是?(　　)?A.發(fā)電機(jī)的工作原理是電流的磁效應(yīng)B.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩個(gè)發(fā)光二極管會(huì)交替發(fā)光C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)加快,發(fā)光二極管會(huì)變得更亮D.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
答案????BC　發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,A項(xiàng)錯(cuò)誤;交流電的電流大小和方向隨時(shí)間周期性變化,由于二極管具有單向?qū)щ娦?兩個(gè)發(fā)光二極管極性相反地并聯(lián)在一起,在任何一個(gè)交流電的變化周期內(nèi)總有一個(gè)二極管發(fā)光,且只有一個(gè)發(fā)光,兩個(gè)二極管會(huì)交替發(fā)光,B項(xiàng)正確;線圈轉(zhuǎn)動(dòng)加快,感應(yīng)電流增大,所以二極管會(huì)更亮,C項(xiàng)正確;發(fā)電機(jī)工作過(guò)程中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B、C。
8.(2017河南,6,2分)由金屬桿組成如圖所示的導(dǎo)軌,其中水平面上兩平行導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且全部置于豎直向上的磁場(chǎng)中,與傾斜放置的導(dǎo)軌ABCD平滑且固定連接。將一金屬棒ab從傾斜導(dǎo)軌上一定高度由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直接觸且不受摩擦,請(qǐng)你判斷ab棒在水平導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)情況:　　　　　　????;并從能量轉(zhuǎn)化的角度簡(jiǎn)述理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　????。?
答案　做減速直線運(yùn)動(dòng)直至靜止　金屬棒的動(dòng)能不斷轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,直至動(dòng)能為0
解析　圖中金屬棒和導(dǎo)軌組成閉合電路,金屬棒在水平面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中切割磁感線會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。電磁感應(yīng)過(guò)程中金屬棒的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為閉合電路的電能,電流通過(guò)導(dǎo)體過(guò)程中又將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。當(dāng)金屬棒的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)將停止運(yùn)動(dòng)。
9.(2018福建A,28,4分)圖是“探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。閉合開(kāi)關(guān)后,導(dǎo)體棒、靈敏電流計(jì)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線組成閉合電路。實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象如下表。?
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)觀察　　　　　　　　　　????來(lái)判斷電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流。(2)由實(shí)驗(yàn)可知,閉合電路中的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做　　　????運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。(3)比較第4次和第　　　????次實(shí)驗(yàn)可知,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí),感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)的方向有關(guān)。(4)比較第7次和第8次實(shí)驗(yàn)可知　　　　　　　　　　　　　　　????。
答案　(1)靈敏電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)(2)切割磁感線(3)8(4)感應(yīng)電流方向和導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)
解析　(1)由題圖可知,若電路中有電流產(chǎn)生,靈敏電流計(jì)的指針會(huì)偏轉(zhuǎn),故實(shí)驗(yàn)時(shí)可以通過(guò)觀察靈敏電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)來(lái)判斷電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流。(2)導(dǎo)體棒ab所處的磁場(chǎng)的方向是沿豎直方向的,由表可知,導(dǎo)體棒左右運(yùn)動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn),即導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。(3)要判定感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向有關(guān),則磁場(chǎng)方向應(yīng)不同,而其他因素均應(yīng)相同,由表知,只有第8次實(shí)驗(yàn)滿足條件。(4)比較第7次和第8次實(shí)驗(yàn)可知:磁場(chǎng)方向相同,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)方向不同,靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向不同,即電流的方向不同,故可知感應(yīng)電流方向和導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。
考點(diǎn)一　磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)
1.(2019重慶綦江一模,3)下列與電和磁有關(guān)的說(shuō)法中正確的是?(　　)A.驗(yàn)電器是利用同種電荷相互吸引的原理制成的B.兒童玩耍時(shí)可以將手指塞進(jìn)插座孔C.通電螺線管磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)不相似D.磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是此點(diǎn)的磁場(chǎng)方向
答案????D　驗(yàn)電器是用來(lái)檢測(cè)物體是否帶電的儀器,是利用同種電荷相互排斥的原理來(lái)工作的,故A錯(cuò)誤;手指塞進(jìn)插座孔,可能會(huì)因接觸火線而觸電,故B錯(cuò)誤;通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似,故C錯(cuò)誤;磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是此點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,故D正確。故選D。
知識(shí)歸納　(1)驗(yàn)電器是根據(jù)同種電荷相互排斥的原理制成的,可以檢驗(yàn)物體是否帶電;(2)安全用電原則:不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體;(3)通電螺線管的外部磁場(chǎng)和條形磁體的外部磁場(chǎng)相類似,也是具有規(guī)律的;(4)磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是此點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
2.(2019江蘇蘇州平江中學(xué)一模,8)如圖所示的四個(gè)圖的裝置可以用來(lái)演示物理現(xiàn)象,則下列表述正確的是?(　　)A.圖甲可用來(lái)演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.圖乙可用來(lái)演示磁場(chǎng)對(duì)電流的作用C.圖丙可用來(lái)演示電流的磁效應(yīng)D.圖丁可用來(lái)演示電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系
答案????C　圖甲閉合開(kāi)關(guān),導(dǎo)體棒通電,導(dǎo)體棒會(huì)受到磁場(chǎng)力作用而運(yùn)動(dòng),故可用來(lái)演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖乙閉合開(kāi)關(guān),讓ab棒在磁場(chǎng)中切割磁感線可以產(chǎn)生感應(yīng)電流,故可以用來(lái)演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象,B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖丙為奧斯特實(shí)驗(yàn),通過(guò)磁針偏轉(zhuǎn)可知通電導(dǎo)線周圍有磁場(chǎng),故可用來(lái)演示電流的磁效應(yīng),C項(xiàng)正確;圖丁兩個(gè)鐵釘做成的電磁鐵串聯(lián),電流相同,線圈匝數(shù)不同,可用來(lái)演示電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.(2018北京西城一模,18)(多選)如圖所示是磁現(xiàn)象的四幅示意圖,其中關(guān)于小磁針指向或磁感線方向正確的是?(　　)?
答案????BCD　同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,所以A中小磁針指向錯(cuò)誤,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在磁體外部,磁感線從磁體N極發(fā)出回到S極,故B、D項(xiàng)正確;地磁的南極在地理北極附近,地磁北極在地理南極附近,在磁體外部,磁感線從N極發(fā)出回到S極,C項(xiàng)正確。
4.(2018北京朝陽(yáng)一模,18)(多選)下列關(guān)于磁現(xiàn)象的說(shuō)法中,正確的是?(　　)A.奧斯特實(shí)驗(yàn)表明,通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)B.磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是由放在這一點(diǎn)的小磁針的N極決定的C.通電線圈在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能D.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),電路中就會(huì)有電流
答案????AD　奧斯特實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)線通電時(shí)其周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),表明通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng),A項(xiàng)正確;在磁場(chǎng)中某一點(diǎn)放一可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針,小磁針靜止時(shí)N極的指向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,不管有沒(méi)有小磁針,某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都是一定的,B項(xiàng)錯(cuò)誤;通電線圈在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,C項(xiàng)錯(cuò)誤;閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),電路中就會(huì)有電流,這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),D項(xiàng)正確。
5.(2018安徽馬鞍山二中一模,3)如圖所示,讓一條形磁鐵由靜止釋放,當(dāng)磁鐵穿過(guò)線圈時(shí),線圈中有電流產(chǎn)生,不計(jì)空氣阻力,則條形磁鐵在下落過(guò)程中機(jī)械能　　　????(選填“減小”、“不變”或“增加”)?
答案　減小
解析　磁鐵下落過(guò)程中線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁鐵下落,有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,磁鐵的機(jī)械能減小。
思路分析　條形磁鐵在下落過(guò)程中,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,該過(guò)程是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,即將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,也是克服阻力做功的過(guò)程。
解題關(guān)鍵　分析磁鐵的受力情況,判斷其機(jī)械能是否守恒是解題的關(guān)鍵。
考點(diǎn)二　電流的磁場(chǎng)
1.(2017遼寧撫順質(zhì)量檢測(cè),7)科學(xué)家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究,發(fā)現(xiàn)了電和磁有密切的聯(lián)系,其中兩項(xiàng)重要的科學(xué)探究如圖甲、乙所示。下列關(guān)于這兩項(xiàng)科學(xué)探究的說(shuō)法正確的是?(　　)A.甲圖中導(dǎo)體棒ab只要運(yùn)動(dòng),電路中就會(huì)產(chǎn)生電流B.乙圖中若只將磁體的兩極對(duì)調(diào),導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)方向不改變C.甲圖實(shí)驗(yàn)探究的是電能生磁D.甲乙兩圖實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電能和機(jī)械能是可以相互轉(zhuǎn)化的
答案????D????甲圖實(shí)驗(yàn)探究的是磁能生電,導(dǎo)體棒ab做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流,若導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)方向與磁感線平行,則不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,A、C項(xiàng)錯(cuò)誤;乙圖中若只將磁體的兩極對(duì)調(diào),導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的方向會(huì)改變,因?yàn)閷?dǎo)體棒受力方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;甲圖實(shí)驗(yàn)說(shuō)明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能,乙圖實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故D項(xiàng)正確。
解題關(guān)鍵　能理解發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的原理,知道區(qū)別發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)原理圖的方法。
知識(shí)拓展　發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng)。電動(dòng)機(jī)的原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)。區(qū)分方法:有電源的是電動(dòng)機(jī)原理圖,無(wú)電源的是發(fā)電機(jī)原理圖。
2.(2019河南許昌一模,11)如圖甲所示,電子沿著水平方向平行地飛過(guò)小磁針正上方時(shí),實(shí)驗(yàn)表明:小磁針的N極向紙外發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若將一通電直導(dǎo)線放在小磁針正上方或正下方,如圖乙所示(圖中只畫出了通電直導(dǎo)線放在小磁針正上方的情況),請(qǐng)你根據(jù)圖甲的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,判斷下列分析正確的是(不考慮地磁場(chǎng)的影響)?(　　)?
A.通電直導(dǎo)線放在小磁針正上方時(shí),小磁針的N極向紙外發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.通電直導(dǎo)線放在小磁針正上方時(shí),小磁針的N極向紙內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.通電直導(dǎo)線放在小磁針正下方時(shí),小磁針的N極向紙內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.通電直導(dǎo)線放在小磁針正上方或正下方,小磁針的N極均向紙外發(fā)生偏轉(zhuǎn)
答案????B　電子定向移動(dòng)的方向與電流方向相反,圖甲中電子從左向右運(yùn)動(dòng),小磁針N極向紙外發(fā)生偏轉(zhuǎn),所以圖乙中通電導(dǎo)線在小磁針正上方時(shí),電流方向從左到右,小磁針N極受力方向與圖甲中相反,故N極向紙內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn),故A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;通電直導(dǎo)線周圍有環(huán)形磁場(chǎng),當(dāng)通電直導(dǎo)線放在小磁針正下方時(shí),小磁針N極會(huì)受到向紙外的力而向紙外發(fā)生偏轉(zhuǎn),故C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選擇B。
易錯(cuò)警示　(1)規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆捶较?電子帶負(fù)電荷,電子定向移動(dòng)的方向與電流方向相反;(2)通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)為以導(dǎo)線為中心的一系列的同心圓,根據(jù)安培定則可以判定在導(dǎo)線正上方和正下方磁場(chǎng)方向相反,所以小磁針N極在導(dǎo)線正上方和正下方時(shí)偏轉(zhuǎn)方向不同。
3.(2019陜西西工大二模,7)某同學(xué)在家庭實(shí)驗(yàn)室里,將甲、乙裝置連接成了如圖所示的通路,其中兩個(gè)相同的銅線圈處于磁場(chǎng)中。用外力使甲中的線圈在磁場(chǎng)中擺動(dòng),下列說(shuō)法正確的是?(　　)?A.甲類似于電動(dòng)機(jī),其原理是磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用B.甲中的線圈在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.乙類似于發(fā)電機(jī),其原理是電磁感應(yīng)D.乙中的線圈有電流通過(guò),也會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)起來(lái)
答案????D　甲、乙連接成了閉合的電路。用外力使甲中的線圈在磁場(chǎng)中擺動(dòng),則甲中的線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng),線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故甲裝置相當(dāng)于發(fā)電機(jī),將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;甲、乙裝置用導(dǎo)線相連,乙中的線圈有電流通過(guò),所以線圈在磁鐵的磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng),故乙裝置相當(dāng)于電動(dòng)機(jī),其原理是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng),故C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。故選擇D。
4.(2018河南鄭州一中模擬,6)已知垂直于磁場(chǎng)方向放置的通電導(dǎo)體棒,會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用而擺動(dòng),請(qǐng)你推測(cè)一下,如圖所示一不計(jì)質(zhì)量的電子沿著水平方向平行地飛入一豎直向上的磁場(chǎng)中,該電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況:做　　　????(選填“直線”或“曲線”)運(yùn)動(dòng);你推測(cè)的依據(jù)是:???? ????。?
答案　曲線　電子發(fā)生定向移動(dòng)形成電流,電流在磁場(chǎng)中受力的作用
解析　通電導(dǎo)體棒與磁場(chǎng)方向垂直會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用,電子發(fā)生定向移動(dòng)形成電流,電流在磁場(chǎng)中也會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用,故電子做曲線運(yùn)動(dòng)。
5.(2018江蘇蘇州園區(qū)一模,25)如圖甲所示是小明探究“通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力”的實(shí)驗(yàn)示意圖。? 甲 乙
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如表:
(1)小明在電路中接入滑動(dòng)變阻器的作用是　　　　????。(2)小明通過(guò)　　　　????的方法,來(lái)判斷導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力方向。(3)根據(jù)表中記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,小明正在探究導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力方向與　　　　????和　　　　　　????的關(guān)系。(4)小明想改造甲圖所示實(shí)驗(yàn),來(lái)探究影響感應(yīng)電流方向的因素,為此他可選用乙圖中的某一儀表進(jìn)行改裝,他的正確操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????。
答案　(1)保護(hù)電路(2)觀察ab運(yùn)動(dòng)方向(3)磁場(chǎng)方向　電流方向(4)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),拆掉滑動(dòng)變阻器,把電源換成靈敏電流計(jì)
解析　(1)滑動(dòng)變阻器接入電路利用其電阻減小電路中的電流,保護(hù)電路;(2)根據(jù)導(dǎo)線ab運(yùn)動(dòng)方向來(lái)判斷其受到的磁場(chǎng)力的方向;(3)由表中2、3次實(shí)驗(yàn)情況可以看出電流方向不變時(shí),磁場(chǎng)方向影響受力方向;由表中2、4次實(shí)驗(yàn)情況可以看出磁場(chǎng)方向不變時(shí),電流方向影響了受力方向,故探究的是導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力方向與磁場(chǎng)方向和電流方向的關(guān)系;(4)探究影響感應(yīng)電流方向的因素不需要電源,由于感應(yīng)電流很小,所以接入靈敏電流計(jì),拆掉滑動(dòng)變阻器。
考點(diǎn)三　電磁感應(yīng)
1.(2019安徽合肥瑤海二模,13)超市的服裝貼有磁性標(biāo)簽,未消磁的標(biāo)簽通過(guò)超市安檢門時(shí),安檢門上的線圈會(huì)產(chǎn)生電流,觸發(fā)報(bào)警器達(dá)到防盜目的,則安檢門的工作原理是?(　　)A.電磁感應(yīng)B.磁極間的相互作用C.通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)D.磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用
答案????A　未消磁的標(biāo)簽通過(guò)安檢門時(shí),安檢門上的線圈會(huì)產(chǎn)生電流,這些信息告訴我們,磁性標(biāo)簽運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于線圈在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的),產(chǎn)生了感應(yīng)電流,這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故選A。
2.(2019福建泉州晉江質(zhì)檢,15)手機(jī)無(wú)線充電方便了人們的生活,其中電磁感應(yīng)無(wú)線充電是應(yīng)用最多的無(wú)線充電方案。 如圖所示,它的原理是在送電線圈中通過(guò)一定頻率的交流電,使線圈的周圍形成交變的磁場(chǎng),通過(guò)電磁感應(yīng)在受電線圈中產(chǎn)生一定的感應(yīng)電流,從而將能量從發(fā)射端轉(zhuǎn)移到接收端。下列選項(xiàng)中和受電線圈工作原理相同的是?(　　)?　?????A.揚(yáng)聲器　???? B.電磁繼電器C.動(dòng)圈式話筒　????D.電動(dòng)機(jī)
答案????C　送電線圈中通過(guò)一定頻率的交流電,使線圈的周圍形成交變的磁場(chǎng),通過(guò)電磁感應(yīng)在受電線圈中產(chǎn)生一定的感應(yīng)電流,這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;揚(yáng)聲器是帶有聲音特征的變化電流通過(guò)線圈,線圈周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)從而受力振動(dòng),將聲音還原出來(lái),故原理為通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng),A項(xiàng)不符合題意;電磁繼電器主要結(jié)構(gòu)為電磁鐵,利用了電流的磁效應(yīng),B項(xiàng)不符合題意;動(dòng)圈式話筒是講話時(shí)聲音引起線圈振動(dòng),線圈在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流,其原理為電磁感應(yīng),C項(xiàng)符合題意;電動(dòng)機(jī)原理為通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng),D項(xiàng)不符合題意。故選擇C。
3.(2018廣東東莞一模,13)王建同學(xué)對(duì)微風(fēng)電風(fēng)扇產(chǎn)生了興趣,將它與小燈泡按如圖所示的電路連接并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。用手快速撥動(dòng)風(fēng)扇葉片,這時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光,有電流產(chǎn)生,微風(fēng)電風(fēng)扇居然變成了　　　????機(jī),此時(shí)它的工作原理是　　　　　　　????,這一過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化是　　　　　　　　　　　????。?
答案　發(fā)電　電磁感應(yīng)　機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
解析　用手快速撥動(dòng)風(fēng)扇葉片,這時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光,有電流產(chǎn)生,微風(fēng)電風(fēng)扇變成了發(fā)電機(jī),其原理為電磁感應(yīng);這一過(guò)程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
思路分析　電風(fēng)扇里的主要部件是電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)中通入電流能轉(zhuǎn)動(dòng),但此題并沒(méi)有給電動(dòng)機(jī)通電,而用手讓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),結(jié)果產(chǎn)生了電流,對(duì)燈泡供電,使燈泡發(fā)光了,題中的電風(fēng)扇此時(shí)相當(dāng)于發(fā)電機(jī)。這說(shuō)明電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的工作過(guò)程正好是相反的,給磁場(chǎng)中的線圈施力轉(zhuǎn)動(dòng),就能產(chǎn)生電流,給磁場(chǎng)中的線圈通電,就能受力轉(zhuǎn)動(dòng)。
知識(shí)拓展　電動(dòng)機(jī)的原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng),能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng),能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
4.(2017湖北黃岡質(zhì)量監(jiān)測(cè),11)如圖是一款“運(yùn)動(dòng)手環(huán)”,其主要部分是一段內(nèi)置有一小塊磁鐵的密閉的空心塑料管,管外纏繞著線圈。戴著這種手環(huán)走路時(shí),塑料管跟著手一起運(yùn)動(dòng),磁鐵則在管內(nèi)反復(fù)運(yùn)動(dòng),線圈中便會(huì)產(chǎn)生電流,液晶屏上就會(huì)顯示出運(yùn)動(dòng)的步數(shù)。此過(guò)程利用了　　　????的原理,將　　　????能轉(zhuǎn)化為電能。計(jì)步的數(shù)據(jù)還可通過(guò)　　　????傳送到手機(jī)上。?
答案　電磁感應(yīng)　機(jī)械　電磁波
解析　密閉的空心塑料管外纏繞著線圈,磁鐵在管內(nèi)反復(fù)運(yùn)動(dòng),線圈中會(huì)產(chǎn)生電流,這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,這個(gè)過(guò)程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
5.(2019山東濱州一模,21)探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的實(shí)驗(yàn)中,小明做了如圖甲、乙、丙所示的三次實(shí)驗(yàn)。?????? 甲　　　　　　　　　　乙 丙
(1)如圖甲所示,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),導(dǎo)體ab向右運(yùn)動(dòng),電流計(jì)指針　　　????(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”);(2)如圖乙所示,導(dǎo)體ab在蹄形磁體中豎直向下運(yùn)動(dòng),電流計(jì)指針　　　????(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”);(3)如圖丙所示,導(dǎo)體ab向左運(yùn)動(dòng),電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明電路中有　　　????產(chǎn)生;(4)產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),　　　????相當(dāng)于電源;在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中　　　????能轉(zhuǎn)化為了電能。
答案　(1)不偏轉(zhuǎn)　(2)不偏轉(zhuǎn)　(3)電流　(4)切割磁感線的導(dǎo)體ab　機(jī)械(動(dòng))
解析　(1)如圖甲所示,導(dǎo)體ab向右運(yùn)動(dòng),電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn),因?yàn)殚_(kāi)關(guān)沒(méi)有閉合;(2)如圖乙所示,磁感線的方向豎直向下,導(dǎo)體ab豎直向下運(yùn)動(dòng),電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),因?yàn)閷?dǎo)體沒(méi)有做切割磁感線運(yùn)動(dòng);(3)如圖丙所示,導(dǎo)體ab向左運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體切割磁感線,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),電路中有電流產(chǎn)生;(4)產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體ab相當(dāng)于電源;此實(shí)驗(yàn)中消耗了機(jī)械能,獲得了電能,是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程。
一、選擇題(每小題3分,共15分)1.小紅梳理反思了“磁場(chǎng)和磁感線”相關(guān)知識(shí),她歸納整理如下,其中正確的有?(　　)①磁場(chǎng)看不見(jiàn)摸不著,但是可以借助小磁針感知它的存在②磁感線是磁體周圍空間實(shí)際存在的曲線③磁感線是鐵屑組成的④地磁場(chǎng)的磁感線是從地球南極附近發(fā)出回到北極附近A.①④　????B.②③　????C.①②　????D.②④
答案????A　可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針?lè)旁诖艌?chǎng)中會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn),可以借助小磁針來(lái)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng),①正確;磁感線是為了描述磁場(chǎng)而假想出來(lái)的曲線,不是真實(shí)存在的,②錯(cuò)誤;鐵屑的排布是因?yàn)槭艿搅舜艌?chǎng)力的作用,反映了磁場(chǎng)的分布,但鐵屑不是磁感線,③錯(cuò)誤;地磁場(chǎng)的磁感線從地磁場(chǎng)的N極發(fā)出,回到S極,地磁場(chǎng)的N極在地理南極附近,地磁場(chǎng)的S極在地理北極附近,④正確。故選擇A。
2.如圖所示,是溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖,關(guān)于它以下說(shuō)法中正確的是?(　　)?A.溫度計(jì)中的水銀是絕緣體B.溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)工作的C.報(bào)警器中的電磁鐵運(yùn)用了電流的熱效應(yīng)D.報(bào)警時(shí)電磁鐵的左端是N極
答案????B　水銀是金屬,有很好的導(dǎo)電性能,A項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度計(jì)是根據(jù)液體的熱脹冷縮的性質(zhì)工作的,B項(xiàng)正確;報(bào)警器中的電磁鐵通電后會(huì)產(chǎn)生磁性,利用了電流的磁效應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)安培定則,可以判斷報(bào)警時(shí)電磁鐵右端是N極,D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選擇B。
3.(2019江蘇無(wú)錫錫山二模,7)如圖,為閉合回路放在磁場(chǎng)中的線圈的一邊的截面a,當(dāng)它在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)一周時(shí),下列說(shuō)法正確的是?(　　)?A.a在位置①③時(shí)有感應(yīng)電流B.a在位置②④時(shí)有感應(yīng)電流C.圖中感應(yīng)電流的方向改變一次D.a在所有位置時(shí)均有感應(yīng)電流
答案????A????a在位置①③時(shí)做切割磁感線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體中有感應(yīng)電流;在位置①③時(shí),磁感線的方向相同,運(yùn)動(dòng)方向不同,產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向不同,圖中感應(yīng)電流的方向改變兩次;故A正確、C錯(cuò);在位置②時(shí)沿著磁感線的方向運(yùn)動(dòng),不切割磁感線,導(dǎo)體中沒(méi)有感應(yīng)電流;在位置④時(shí)逆著磁感線的方向運(yùn)動(dòng),不切割磁感線,導(dǎo)體中沒(méi)有感應(yīng)電流,故B、D都錯(cuò)。故選A。
易錯(cuò)警示　(1)本題考查產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件和影響感應(yīng)電流方向的因素。閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(關(guān)鍵六個(gè)字):①閉合、②部分、③切割。據(jù)此分析判斷。(2)感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)。
4.(2019江蘇蘇州園區(qū)一模,11)如圖所示是小明自制的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)示意圖。矩形線圈由一根漆包線繞制而成,漆包線的兩端分別從線圈的一組對(duì)邊的中間位置引出,并作為線圈的轉(zhuǎn)軸。將線圈架在兩個(gè)金屬支架之間,線圈平面位于豎直面內(nèi),永磁鐵置于線圈下方。為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),他應(yīng)將?(　　)?
A.左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉B.左、右轉(zhuǎn)軸上、下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉C.左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉,右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉D.僅將一個(gè)轉(zhuǎn)軸上的絕緣漆全部刮掉
答案????A　在左、右轉(zhuǎn)軸上刮漆是為了讓線圈能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),起到換向器的作用;左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉,剛開(kāi)始線圈通電,受到磁場(chǎng)力開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)過(guò)半圈后有絕緣漆的一面與支架之間不能通電,線圈由于慣性轉(zhuǎn)過(guò)半圈,然后繼續(xù)通電轉(zhuǎn)動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),A項(xiàng)符合題意;左、右轉(zhuǎn)軸上、下側(cè)的絕緣漆都刮掉,剛開(kāi)始線圈通電,受到磁場(chǎng)力開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)過(guò)半圈后繼續(xù)通電且電流方向不變,線圈切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向改變,線圈受力方向改變,所以線圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),B項(xiàng)不符合題意;左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉,右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉,線圈轉(zhuǎn)軸始終有一側(cè)不能通電,所以線圈不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),C項(xiàng)不符合題意;僅將一個(gè)轉(zhuǎn)軸上的絕緣漆全部刮掉,線圈上不會(huì)有電流通過(guò),線圈不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),D項(xiàng)不符合題意。故選擇A。
5.(2017湖北孝感調(diào)研,7)當(dāng)你唱卡拉OK時(shí),要用到話筒(麥克風(fēng))。圖所示為動(dòng)圈式話筒構(gòu)造示意圖。當(dāng)你對(duì)著話筒唱歌時(shí),聲音使膜片振動(dòng),與膜片相連的線圈也跟著一起振動(dòng),線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了電流,這樣就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。圖所示四個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理與話筒原理相同的是?(　　)?
答案????C　膜片振動(dòng),與膜片相連的線圈也跟著一起振動(dòng),線圈切割磁感線產(chǎn)生了電流,此為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。A圖反映了通電導(dǎo)體周圍有磁場(chǎng);B圖是電動(dòng)機(jī)原理圖,原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng);C圖實(shí)驗(yàn)原理是電磁感應(yīng);D圖反映了磁體周圍的磁場(chǎng)情況。
審題技巧　找出題目中關(guān)鍵語(yǔ)句“線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了電流”可知利用了電磁感應(yīng)原理。
6.(2018江西贛州六校聯(lián)盟聯(lián)考,1)(2分)最早發(fā)現(xiàn)電與磁有聯(lián)系的科學(xué)家是　　　????;而發(fā)電機(jī)是利用　????　????制成的。
二、非選擇題(共25分)
答案　奧斯特　電磁感應(yīng)
解析　奧斯特把導(dǎo)線平行放在靜止小磁針上方,通電時(shí)發(fā)現(xiàn)小磁針轉(zhuǎn)動(dòng),斷電小磁針回到原位,從而發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體周圍有磁場(chǎng),是最早發(fā)現(xiàn)電與磁有聯(lián)系的科學(xué)家;閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),電路中就會(huì)有電流,這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),發(fā)電機(jī)就是利用這個(gè)原理制成的。
7.(2019四川內(nèi)江聯(lián)考,22)(4分)如圖所示,某物理興趣小組的同學(xué),用較長(zhǎng)的軟電線兩端與電流表兩接線柱連接起來(lái),兩位同學(xué)手持電線分別站在地面上東、西方位,像搖跳繩一樣在空中搖動(dòng)電線,使電線切割地磁場(chǎng)的磁感線,發(fā)現(xiàn)電流表指針不偏轉(zhuǎn)。經(jīng)檢查各元件完好、連接無(wú)誤。請(qǐng)完成下列問(wèn)題。?(1)猜想電流表指針不偏轉(zhuǎn)的可能原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ;(2)寫出檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪氲姆椒?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????????。
答案　見(jiàn)解析
解析　(1)根據(jù)題意知道,兩位同學(xué)在用電線切割地磁場(chǎng)的磁感線來(lái)產(chǎn)生感應(yīng)電流;電流表指針不偏轉(zhuǎn)可能是由于感應(yīng)電流太小,電流表的靈敏度太低,無(wú)法檢測(cè)到該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的微小電流; (2)檢驗(yàn)方法是: 將電流表更換為靈敏電流計(jì),仿照之前搖動(dòng)電線的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察靈敏電流計(jì)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn),若指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明猜想正確;反之,說(shuō)明猜想錯(cuò)誤。
8.(2019河南重點(diǎn)中學(xué)摸底考,5)(2分)如圖是一款能發(fā)電的魔方充電器,轉(zhuǎn)動(dòng)魔方時(shí),它根據(jù)　　　????(選填“電流的磁效應(yīng)”“電磁感應(yīng)”或“通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力”)的原理發(fā)電。魔方還能通過(guò)USB端口給移動(dòng)設(shè)備充電,給移動(dòng)設(shè)備充電時(shí),魔方相當(dāng)于電路中的　　　????(選填“電源”或“用電器”)。?
答案　電磁感應(yīng)　電源
解析　轉(zhuǎn)動(dòng)魔方時(shí),閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng),會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,利用的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;魔方給移動(dòng)設(shè)備充電時(shí),魔方提供電能,相當(dāng)于電路中的電源。
知識(shí)歸納　發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,能量轉(zhuǎn)化為:機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。電動(dòng)機(jī)的原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng),能量轉(zhuǎn)化為:電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
9.(2019安徽濉溪第一次質(zhì)檢,3)(2分)小亮利用課余時(shí)間制作了一個(gè)玩偶(如圖);將一個(gè)磁浮玩偶穩(wěn)定地“漂浮”起來(lái),實(shí)現(xiàn)“漂浮”的電路中的a點(diǎn)必須連接電源的　　　????;若要增加玩偶“漂浮”的高度,可將劃片P向　　　????(選填“上”或“下”)移動(dòng)加以調(diào)節(jié)。?
答案　正極　上
解析　磁浮玩偶下端與線圈上端是同名磁極,相互排斥時(shí),玩偶才能“漂浮”起來(lái),故電磁鐵上端為N極,根據(jù)安培定則可知電流從下方流入線圈,所以a點(diǎn)連接電源正極;若要增加玩偶“漂浮”的高度,需要加大斥力,故需要增大電流,則可變電阻的滑片要向上移動(dòng)減小電阻。
10.(7分)小李同學(xué)用圖甲所示裝置研究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件:(1)開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后,發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針并不偏轉(zhuǎn),當(dāng)導(dǎo)體ab左右移動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由此他得出結(jié)論:只要導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)就一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。你認(rèn)為這個(gè)結(jié)論是　　　????(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的,如果你用此實(shí)驗(yàn)裝置操作一下,說(shuō)明你的操作方法以證明你的觀點(diǎn):　　　　　　　　　　　　????　　　　　　　　　　????。?
? 丙(2)小李繼續(xù)讓導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中左右擺動(dòng),發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針來(lái)回?cái)[動(dòng),這說(shuō)明在閉合電路中感應(yīng)電流的方向和導(dǎo)體切割磁感線的方向　　　????(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。(3)為了證實(shí)“磁生電”的條件,小李同學(xué)將繞在條形磁鐵上的線圈與電流計(jì)組成一閉合電路,如圖乙所示。閉合開(kāi)關(guān)穩(wěn)定后,該同學(xué)觀察到電流計(jì)的指針　　　????(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。(4)小李同學(xué)看見(jiàn)一幅漫畫如圖丙所示,某男士拿一條形磁鐵在由線圈和家用電吹風(fēng)組成的閉合電路中來(lái)
回運(yùn)動(dòng),電吹風(fēng)中　　　????(選填“有”或“無(wú)”)電流通過(guò),該電吹風(fēng)　　　????(選填“能”或“不能”)正常工作,圖中女士頭發(fā)被電吹風(fēng)吹起是　　　????(選填“可信”或“不可信”)的。
答案　(1)錯(cuò)誤　導(dǎo)體ab沿豎直方向移動(dòng),觀察到電流計(jì)指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)(2)有關(guān)(3)不偏轉(zhuǎn)(4)有　不能　不可信
解析　(1)閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,讓導(dǎo)體ab沿豎直方向移動(dòng),導(dǎo)體ab沒(méi)有切割磁感線,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,說(shuō)明結(jié)論錯(cuò)誤;(2)導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中左右擺動(dòng),發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針來(lái)回?cái)[動(dòng),說(shuō)明電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的方向有關(guān);(3)線圈繞在磁鐵上,線圈沒(méi)有做切割磁感線運(yùn)動(dòng),所以不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。(4)條形磁鐵在由線圈和家用電吹風(fēng)組成的閉合電路中來(lái)回運(yùn)動(dòng),相當(dāng)于閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),所以會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,產(chǎn)生的感應(yīng)電流很小,電吹風(fēng)不能工作,故圖中女士頭發(fā)被電吹風(fēng)吹起是不可信的。
11.(2019陜西西安行知中學(xué)一模,33)(8分)隨著人民生活水平的不斷提高,汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭。小明的爸爸最近也購(gòu)買了一輛轎車。請(qǐng)完成下列幾個(gè)與汽車有關(guān)的問(wèn)題。?(1)請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫線代替導(dǎo)線將汽車的啟動(dòng)原理圖連接完整。[說(shuō)明:當(dāng)鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并轉(zhuǎn)動(dòng)(相當(dāng)于閉合開(kāi)關(guān)),電動(dòng)機(jī)(M)工作,啟動(dòng)轎車;電磁鐵的工作電壓小于電動(dòng)機(jī)的工作電壓](2)電路接通后,電磁鐵的上端是　　　????(選填“N”或“S”)極。
(3)若轎車在公路上以108 km/h的速度勻速直線行駛2小時(shí),已知該汽車行駛時(shí)每公里消耗汽油0.1 L。已知汽油的熱值為3×107 J/L,轎車行駛過(guò)程中,汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有30%轉(zhuǎn)化為轎車前進(jìn)時(shí)克服摩擦力所需的能量。求:①行駛2小時(shí)轎車通過(guò)的路程。②這2小時(shí)消耗汽油多少升。③在上述行駛過(guò)程中受到的牽引力是多大。
答案　(1)見(jiàn)解析圖　(2)N　(3)900 N
解析　(1)轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙時(shí)電磁鐵通電產(chǎn)生磁性,鑰匙相當(dāng)于開(kāi)關(guān),與電磁鐵串聯(lián),所以將電源、鑰匙、電磁鐵串聯(lián)起來(lái)如圖所示;?(2)根據(jù)連接的電路可知電流從下方流入電磁鐵,所以根據(jù)安培定則可判斷線圈上端為N極;(3)①s=vt=108 km/h×2 h=216 km②V=0.1 L/km×216 km=21.6 L
③W=Fs=30%Q=30%qV=30%×21.6 L×3×107 J/L=1.944×108 JF=?=?=900 N