初中物理电与磁练习题及解析

初中物理电与磁练习题及解析电与磁是初中物理知识体系中的重要组成部分，它不仅包含了丰富的物理现象，更蕴含着深刻的物理原理，是理解现代科技应用的基础。通过练习题的形式巩固这部分知识，能够帮助同学们更好地掌握概念、理解规律，并提升解决实际问题的能力。以下为大家精心选编了一些练习题，并附上详细解析，希望能对同学们的学习有所助益。一、磁现象与磁场例题1：下列关于磁体和磁场的说法中，正确的是（）A.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场是由磁感线组成的B.磁感线是磁场中真实存在的曲线，它总是从磁体的N极出发回到S极C.将一根条形磁铁分成若干段，每一段仍然具有两个磁极D.磁体的磁性永远不会消失解析：这道题主要考查对磁现象基本概念的理解。我们来逐一分析选项：A选项，磁体间的相互作用确实是通过磁场发生的，这一点没错。但磁场是一种客观存在的物质，而磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线，并非真实存在，所以A错误。B选项，磁感线并非真实存在，这一点刚才已经明确。另外，磁感线是闭合曲线，在磁体外部从N极出发回到S极，在磁体内部则是从S极指向N极，所以B错误。C选项，任何磁体都有两个磁极，N极和S极，即使将磁体分割，每一段小磁体依然具有两个磁极，这是磁体的基本性质，所以C正确。D选项，磁体的磁性是可以消失的，例如将磁体加热到一定温度（居里点）或受到强烈撞击，其磁性会减弱甚至消失，所以D错误。答案：C例题2：请画出图中条形磁铁周围A、B两点的磁感线方向，并指出A、B两点的磁场强弱关系。（此处应有一简单示意图：一个条形磁铁，左端为N极，右端为S极，A点靠近N极，B点在磁铁中部附近）解析：磁感线是用来描述磁场方向和强弱的假想曲线。在磁体外部，磁感线的方向是从N极出发，回到S极。因此，A点的磁感线方向应是从N极指向外，具体方向需根据A点在N极的具体位置判断，通常若A点在N极右侧，则磁感线方向水平向右。B点在磁铁中部附近，磁感线方向同样是从N极指向S极，即水平向右。磁场的强弱可以通过磁感线的疏密程度来判断，磁感线越密集的地方磁场越强。A点靠近N极，此处磁感线相对密集；B点在磁铁中部，磁感线相对稀疏。因此，A点的磁场比B点强。答案：（示意图略，文字描述）A、B两点磁感线方向均向右；A点磁场强于B点磁场。二、电流的磁效应例题3：如图所示，是研究通电螺线管磁场的实验装置。闭合开关S后，下列说法正确的是（）（此处应有一简单示意图：一个通电螺线管水平放置，电源正极在螺线管右端接线柱，电流从右端流入，左端流出，螺线管的右端旁边有一个小磁针，小磁针左端为S极，右端为N极）A.通电螺线管的左端为N极B.小磁针静止时，其左端为N极C.将电源正负极对调，通电螺线管的磁性减弱D.滑动变阻器的滑片P向左移动时，通电螺线管的磁性增强解析：这道题综合考查了通电螺线管的磁极判断、磁性强弱的影响因素以及安培定则的应用。首先，判断通电螺线管的磁极，需要使用安培定则（右手螺旋定则）。根据示意图，电流从螺线管的右端流入，左端流出。我们用右手握住螺线管，让四指指向电流的方向（即从右端流入，四指弯曲方向为螺线管上电流的环绕方向），那么大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由此判断，螺线管的右端应为N极，左端为S极。所以A选项错误。接下来看小磁针。螺线管右端为N极，根据磁极间的相互作用规律“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，小磁针的左端会被螺线管的N极吸引，所以小磁针左端应为S极，右端为N极。故B选项错误。C选项，将电源正负极对调，会改变螺线管中电流的方向，从而改变螺线管的磁极，但不会改变其磁性的强弱。磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关，所以C选项错误。D选项，滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小。根据欧姆定律，在电源电压不变的情况下，电路中的电流会增大。而通电螺线管的磁性强弱与电流大小成正比，电流增大，磁性增强。所以D选项正确。答案：D例题4：为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明同学设计了如图所示的电路。（示意图：一个由电源、开关、滑动变阻器、匝数不同的两个电磁铁A和B（A匝数少于B，串联在电路中）组成的电路）（1）实验中通过观察________________________来判断电磁铁磁性的强弱。（2）比较电磁铁A和B吸引大头针的数量，可以得出的结论是：当__________相同时，线圈的匝数越__________，电磁铁的磁性越强。（3）要使电磁铁A吸引的大头针数量增多，可采取的具体措施是________________（写出一种即可）。解析：（1）在探究电磁铁磁性强弱的实验中，由于磁性强弱无法直接观察，通常采用转换法，即通过观察电磁铁吸引大头针（或铁钉）的数量来间接判断其磁性强弱。吸引的大头针越多，说明磁性越强。（2）图中电磁铁A和B是串联在电路中的，这意味着通过它们的电流大小是相同的。同时，它们处于同一电路，铁芯也相同（题目未特殊说明，默认为相同铁芯）。A的匝数少于B，实验中会观察到B吸引的大头针数量更多。因此，得出的结论是：当电流大小和铁芯相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。（3）要使电磁铁A吸引的大头针数量增多，即增强其磁性。根据影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数、有无铁芯。在此实验中，线圈匝数和铁芯已定，因此可以通过增大电路中的电流来实现。增大电流的方法有：将滑动变阻器的滑片向右移动（减小接入电阻），或者增大电源电压（如果条件允许）。答案：（1）电磁铁吸引大头针的数量；（2）电流（和铁芯）；多；（3）将滑动变阻器的滑片向右移动（或增大电源电压）。三、电磁感应与磁场对电流的作用例题5：下列设备中，利用电磁感应原理工作的是（）A.电动机B.发电机C.电磁继电器D.电磁起重机解析：这道题考查对常见电磁设备工作原理的辨析。A选项，电动机的工作原理是“通电导体在磁场中受到力的作用”，即磁场对电流的作用。它是将电能转化为机械能的装置。B选项，发电机的工作原理是“电磁感应现象”，即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。它是将机械能转化为电能的装置。C选项，电磁继电器的核心部件是电磁铁，其工作原理是电流的磁效应，利用电磁铁控制工作电路的通断。D选项，电磁起重机主要部件也是电磁铁，则是利用电流的磁效应来搬运钢铁等磁性材料。因此，利用电磁感应原理工作的是发电机。答案：B例题6：如图所示，是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置。（示意图：U形磁铁，金属棒ab（作为导体）放在磁场中，两端与灵敏电流计相连，构成闭合回路）（1）实验时，要使灵敏电流计的指针发生偏转，金属棒ab应在磁场中做____________________运动。（2）若保持金属棒ab不动，要使灵敏电流计指针偏转，还可以采取的措施是____________________。（3）此实验中，能量的转化情况是____________________能转化为____________________能。解析：这是探究电磁感应现象的经典实验装置。（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。因此，金属棒ab作为闭合电路的一部分，必须在磁场中做切割磁感线运动，灵敏电流计的指针才会偏转，表明有感应电流产生。（2）若保持金属棒ab不动，要产生感应电流，根据电磁感应的条件，只要让导体与磁场之间发生相对切割磁感线运动即可。因此，可以让磁体左右运动（相对于金属棒ab切割磁感线）。（3）电磁感应现象中，是外力做功使导体在磁场中运动，消耗了机械能，从而产生了电能。因此，能量转化情况是机械能转化为电能。答案：（1）切割磁感线；（2）移动磁铁（使磁场与导体发生相对切割运动）；（3）机械；电。四、综合应用与拓展例题7：如图所示是一种简易的发电装置示意图。当人摇动手柄时，线圈在磁场中转动，小灯泡发光。请你用学过的物理知识解释其工作原理，并说明在此过程中能量是如何转化的。（示意图：一个由永久磁铁提供磁场，一个可转动的线圈，线圈两端连接到小灯泡，通过手柄带动线圈转动）解析：这种简易发电装置的工作原理是电磁感应。当人摇动手柄时，手柄带动线圈在磁场中做切割磁感线的转动。由于线圈是闭合电路的一部分，根据电磁感应现象，此时线圈中会产生感应电流。感应电流通过小灯泡，使得小灯泡发光。在此过程中，人摇动手柄消耗了人体的化学能，转化为线圈转动的机械能。线圈在磁场中转动切割磁感线产生感应电流，机械能又进一步转化为电能。电能通过小灯泡时，大部分转化为光能，还有一部分转化为内能（使灯泡发热）。所以总的能量转化过程是：化学能→机械能→电能→光能（和内能）。核心的能量转化是机械能转化为电能。答案：工作原理：当摇动手柄时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中产生感应电流，电流通过小灯泡使其发光，这是利用了电磁感应原理。能量转化：此过程中，主要是机械能转化为电能，最终电能转化为光能（和少量内能）。总结与建议电与磁的知识相对抽象，同学们在学习时要注重理解基本概念和规律的形成过程，例如奥斯特实验如何揭示了电生磁，法拉第如何发现了磁生电。同时，要善于将所学知识与生活中的应用联系起来，比如电动机和发电机在生活中的实例，这有助于加深理