第二十章　电与磁

1、.第二十章电与磁A组根底题组一、填空题1.2019河南安阳二模在如下图的装置中,闭合开关,用外力使导体棒ab程度向左运动,发现导体棒cd也随之运动起来,其中ab部分的物理原理是,该原理是由英国物理学家第一次发现的,cd部分产生的现象与选填“电动机或“发电机的工作原理相似。2.2019河南许昌一模小鑫在超市看到:电梯上有人时运动得快,没人时运动得慢。如图是小鑫上网搜索到的这种电梯的部分控制电路R是一个压敏电阻,并进展了如下分析:通电后电磁铁的上端是极,当有人走上电梯后,压敏电阻的阻值减小,电磁铁的磁性变选填“强或“弱,使衔铁与触点2接触,通过电动机的电流选填“变大或“变小,电动机转速变快,使电梯

2、运动变快。 3.2019江苏徐州如下图的直流电动机模型,把线圈两端导线的漆按图中方法刮去,通电后线圈能否连续转动?。假如通过线圈的电流变大,线圈的转动速度将变。假如改变线圈中的电流方向,线圈的转动方向将。二、选择题4.2019四川遂宁KTV丰富了人们的业余文化生活,唱歌时用的麦克风动圈式话筒如下图,它的工作原理是:对着话简说话时,话简将声音转变为随声音变化的电流,然后经扬声器喇叭复原为声音。麦克风工作原理与以下装置的工作原理一样的是C5.2019河南中原名校联考一模双选如图是我国早期的指南针司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在程度光滑的“地盘上制成的。东汉学者王充在?论衡?中记载:“司南之

3、杓,投之于地,其柢指南。“柢指的是司南长柄,以下说法中正确的选项是ABA.司南指南北是由于它受到地磁场的作用B.司南长柄指的是地磁场的北极C.地磁场的南极在地理的南极附近D.司南长柄一端是磁石的北极6.2019四川泸州如下图,电磁铁上方附近有一点A,小磁针置于电磁铁的右方附近。闭合开关S,以下判断正确的选项是CA.电磁铁的左端为N极B.电磁铁上方A点的磁场方向向右C.小磁针静止后,其N极的指向向右D.向左挪动滑片P,电磁铁的磁性减弱7.2019四川绵阳如下图,导体ab在外力作用下向左运动时电流表指针偏转,向右运动时电流表指针向另一方向偏转。这个实验事实说明DA.通电导线在磁场中受力大小与电流大

4、小有关B.通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关C.感应电流的大小与导体在磁场中切割磁感线运动的快慢有关D.感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关8.2019湖北咸宁关于图甲、乙所示的实验,以下说法正确的选项是A甲乙A.甲实验的原理与动圈式话筒的工作原理一样B.甲实验的过程中,电能转化为机械能C.乙实验的原理与发电机的工作原理一样D.乙实验的过程中,机械能转化为电能9.2019河南许昌一模如下图,将两个发光二极管极性相反地并联起来,并与手摇交流发电机串联,摇动转轮,使线圈在磁场中转动,那么以下说法中正确的选项是DA.线圈转动加快,发光二极管会变得更暗B.线圈转动过程中,电能转化为

5、机械能C.发电机的工作原理是电流的磁效应D.线圈转动时,两个发光二极管会交替发光10.2019河南商丘一模双选如下图,弹簧下挂着磁铁A,它的下端为N极,上端为S极,M是铁芯,以下说法正确的选项是BCA.闭合开关S2,弹簧变长B.闭合开关S2,S1再由断开变为闭合,弹簧变短C.闭合开关S2后,滑片P向左滑动,弹簧变长D.闭合开关S2,将铁芯从螺线管中抽出来,弹簧变短三、作图题11.2019河南濮阳一模根据以下图通电螺线管的磁感线方向,标出电源的正极和小磁针的N极。12.2019四川自贡如下图,小磁针放在两通电螺线管之间,静止时小磁针的N、S极处于如下图的状态,请完成螺线管的绕线,并标出电源的正、

6、负极。四、实验探究题13.2019山东枣庄在探究“通电螺线管的外部磁场的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。1通电后小磁针静止时的分布如图甲所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与的磁场相似。2小明改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针指向转动180,南北极发生了对调,由此可知:通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中方向有关。3小明继续实验探究,并按图乙连接电路,他先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关S从a换到b,调节滑动变阻器的滑片P,再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目,此时调节滑动变阻器是为了,来探究的关系。五、综合应用题14.2019河南洛阳二模如下图,受控电

7、路中,L为规格是“220 V44 W的照明灯,天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源电压为2.8 V,R1为10 的定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的变化而变化。1我们通常把此控制电路的主要部分称之为电磁继电器,它本质上是利用来控制工作电路的一种。2受控电路中灯L正常工作时通过的电流和电阻是多大?3当控制电路中电压表示数为2.1 V时,光敏电阻的阻值为多大?电磁铁A的线圈电阻忽略不计控制电路通电10 min定值电阻R1产生的电热为多少?B组提升题组1.2019甘肃兰州如下图,将较长软电线的两端与灵敏电流表的两接线柱连接起来,两位同学手持电线像摇跳绳一样在空中摇动电线,使电线

8、切割地磁场的磁感线。假设灵敏电流表的指针发生偏转,那么可以断定两同学站立在地面上的方向选填“东西或“南北,这个实验的原理是。老师上课时常使用“小蜜蜂扩音器,声音由话筒传入扩音器,经扩音器放大后又经扬声器传出。那么在“小蜜蜂中应用了上述原理的部件是选填“话筒或“扬声器。2.2019广东如下图,条形磁铁放在程度木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一程度面上。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P逐渐向右挪动时,条形磁铁仍保持静止,此时电磁铁的左端为极,条形磁铁受到的摩擦力选填“变大“变小或“不变,方向程度选填“向左或“向右。3.2019河南郑州适应性试卷双选如下图是一种气压报警器的工作原理图,当气压到

9、达某一设定值时,活塞向右挪动,与触点 a、b 连通,报警器就会自动报警。以下说法不正确的选项是BCA.活塞由金属制成,相当于控制电路的开关B.红灯和绿灯串联在电路中,可以同时工作C.气压正常时,电磁铁具有磁性,绿灯亮D.气压超限时,电磁铁具有磁性,红灯亮4.2019江苏苏州在探究蹄形磁体周围磁场的实验中,老师将玻璃板平放在磁体上,并均匀地撒上一层铁屑,轻敲玻璃板,铁屑就会有序地排列起来,如图。对实验中有关现象的分析不正确的是AA.撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来B.铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体C.轻敲玻璃板,铁屑由于具有惯性会与玻璃板别离D.轻敲玻璃板,铁屑与玻璃板别离后,不受摩擦

10、力,铁屑在磁力作用下排列有序5.2019河南商丘一模双选如下图是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁体,底座装有电磁铁,给盆栽浇水后ADA.盆栽受到的磁力变大B.底座对桌面的压强大小不变C.要使盆栽与底座之间间隔 不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向D.要使盆栽与底座之间间隔 不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流6.2019河南郑州二模如下图,处于光滑程度面的小车上放有一条形磁铁,左侧有一螺线管,当开关S闭合时,发现小车向右运动,请在图中标出电源的正、负极和A点处磁感线的方向。答案精解精析A组根底题组一、填空题1.答案电磁感应法拉第电动机解析ab棒为闭合回路的一部分,在磁场中做切割磁感线运动

11、会产生感应电流,感应电流可以使导体棒cd在磁场中受到力的作用而运动。2.答案S强变大解析由题图可知,电流从电磁铁的上端流入,用右手握住电磁铁,使四指指向电流的方向,那么大拇指所指的下方为电磁铁的N极,那么上端为S极;当有人走上电梯后,压敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,电磁铁磁性变强,那么衔铁被吸下,与触点2接触,电动机两端电压增大为电源电压,通过电动机的电流变大,电动机转速变快,使电梯运动变快。3.答案能大改变解析如下图,将线圈两端导线的漆,一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样当线圈转至平衡位置时,由于惯性继续转动,而不是受相反方向的力,当回到初始位置时,再次受力转动,从而使线圈继续转动下

12、去,故图中线圈可以连续转动。假如通过线圈的电流变大,线圈受力变大,线圈的转动速度将变大。假如改变线圈中的电流方向,线圈受力方向改变,线圈的转动方向将改变。二、选择题4.答案CA.该装置是电磁铁,是利用电流的磁效应工作的,故A不符合题意;B.此图是奥斯特实验,说明了通电导线周围存在着磁场,故B不符合题意;C.此图中没有电源,当导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,即电磁感应现象,故C符合题意;D.此装置中有电源,即通电后,磁场中的金属棒会受力运动,故说明通电导线在磁场中受力的作用,故D不符合题意。5.答案AB地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,其本质就是一块磁铁,在地球的

13、磁场中受到磁力的作用;静止时长柄指向南方指向地理南极,那么司南长柄一端是磁石的南极;地理上的南极是在地磁场的北极附近,即司南长柄指的是地磁场的北极,故A、B正确,C、D错误。6.答案C由安培定那么可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向右端,那么电磁铁的右端为N极,故A错误;在磁体的外部,磁感线从N极指向S极,所以电磁铁外A点的磁场方向向左,故B错误;电磁铁的右端是N极,根据异名磁极互相吸引可知,小磁针的S极应靠近电磁铁的右端,那么小磁针的S极向左转动,小磁针会顺时针旋转,故小磁针静止时,其N极的指向向右,故C正确;向左挪动滑片P,连入电路的电阻减小,电流增大,电磁铁的磁性增强,故

14、D错误,应选C。7.答案D图中装置没有电源,导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流,是电磁感应现象,不能说明通电导线在磁场中受力的大小和方向与电流有关,故A、B错误;由题知,当导体运动的方向改变时,电流表指针的偏转方向也改变,即感应电流的方向改变了,由此可以得出,感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关,故D正确,C错误。8.答案A甲实验中没有电池,是探究感应电流产生条件的装置图,可以反映发电机的工作原理,动圈式话筒也是根据电磁感应的原理制作的,是机械能转化为电能,故A正确、B错误;乙实验中有电池,是探究磁场对电流作用的原理图,可以反映电动机的工作原理,乙实验中是电能转化为机械

15、能,故C、D错误。9.答案D加快线圈的转动速度,感应电流变大,发光二极管会变亮,故A错误;线圈转动过程中,机械能转化为电能,故B错误;发电机是利用电磁感应现象的原理制成的,故C错误;由于发光二极管具有单向导电性,所以把两个发光二极管极性相反地并联起来,并与交流发电机串联,线圈转动时,发电机产生的电流的方向是变化的,两个发光二极管交替发光,故D正确。应选D。10.答案BC闭合开关S2,电磁铁具有磁性,根据安培定那么判断,电磁铁的上端是N极,下端是S极,根据同名磁极互相排斥,所以弹簧变短,故A错误;闭合开关S2,S1再由断开变为闭合,电路电阻变小,电流变大,电磁铁磁性增强,对磁体A排斥增强,弹簧变

16、短,故B正确;闭合开关S2后,滑片P向左滑动,电路电流变小,电磁铁磁性减弱,对磁体A排斥减弱,弹簧变长,故C正确;闭合开关S2,将铁芯从螺线管中抽出来,电磁铁磁性大大减弱,对磁体A的排斥大大减弱,弹簧变长,故D错误。三、作图题11.答案如图解析通电螺线管内部磁感线向右,故右侧为N极,由安培定那么可知电流由右侧流入螺线管,那么电源右侧为正极;小磁针所在处的磁场向左,故小磁针N极向左。12.答案如下图解析小磁针的N极靠近了螺线管A的右端,根据磁极间的作用规律可知,螺线管A的右端为S极,左端为N极。同理可以确定螺线管B的左端为N极,右端为S极。根据螺线管A的左端为N极,右端为S极,结合其线圈绕向,利

17、用安培定那么可以确定螺线管中的电流方向是从螺线管的右端流入,左端流出,即电源的右端为“+极,左端为“-极。根据电流方向是从螺线管的右端流入左端流出,结合螺线管B的左端为N极,右端为S极,利用安培定那么可以确定螺线管的线圈绕向。四、实验探究题13.答案1条形磁体2电流3控制两次实验的电流大小不变 通电螺线管磁场强弱与线圈匝数解析1通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似。2假如改变螺线管中的电流方向,发现小磁针转动180,南北极所指方向发生了改变,由此可知:通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。3实验中,他将开关S从a换到b上时,连入电路的线圈匝数发生了变化,为了保证电流不变,应调节滑动变阻

18、器的滑片P,控制两次实验的电流大小不变,再次观察电流表示数及吸引的大头针数目,这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。五、综合应用题14.答案1电磁铁开关20.2 A1 100 330 29.4 J解析1电磁继电器,它本质上是利用电磁铁控制工作电路的一种开关。2由P=UI可得,灯L正常工作时通过的电流IL=PLUL=44W220V=0.2 A灯L正常工作时的电阻RL=ULIL=220V0.2A=1 100 3当电压表示数为2.1 V时,因串联电路中总电压等于各分电压之和所以,R1两端的电压U1=U-U2=2.8 V-2.1 V=0.7 V因串联电路中各处的电流相等所以,控制电路中的电

19、流I=U1R1=U2R2,即0.7V10=2.1VR2,解得R2=30 定值电阻R1消耗的电功率P1=U12R1=(0.7V)210=0.049 W控制电路通电10 min定值电阻R1产生的电热Q=W=P1t=0.049 W1060 s=29.4 JB组提升题组1.答案东西电磁感应话筒解析该实验利用了电磁感应原理,当长软电线切割磁感线时能产生感应电流,地球外表的地磁场方向是由南向北的,所以两同学应当站在东西方向。电磁感应是将机械能转化为电能,扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,将电能转化为机械能,话筒是将声信号转化为电信号,利用了电磁感应原理。2.答案N变大向左解析根据安培定那么可知,

20、电磁铁左端为N极,与条形磁铁右端互为异名磁极,互相吸引;因条形磁铁处于平衡状态,故条形磁铁所受摩擦力应与吸引力大小相等方向相反,故摩擦力的方向程度向左;当滑动变阻器滑片向右挪动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,通过电磁铁的电流变大,所以电磁铁的磁性增强,条形磁铁所受到的吸引力变大;因条形磁铁仍处于平衡状态,所以条形磁铁所受摩擦力也变大,方向仍是程度向左。3.答案BC由图知,当气压到达某一设定值时,活塞向右挪动,与触点 a、b 连通,控制电路接通,电磁铁获得磁性,吸引衔铁,使触点与上方绿灯断开,与下端红灯、电铃接通,故活塞是导体,由金属制成,相当于控制电路的开关,故A正确;由图知红灯和绿灯并联在电路中,不可以同时工作,故B错误;气压正常时,电磁铁没有磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,只有绿灯亮,故C错误;气压超限时,活塞向右挪动,与触点 a、b 连通,控制电路接通,