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文档简介
专项03电与磁一、磁现象二、磁场三、磁现象与力学的综合四、利用安培定则作图五、电生磁六、电磁铁和电磁继电器七、磁场对电流的作用电动机八、磁生电发电机九、尖子生必刷题一、磁现象1.如图所示,用条形磁体使回形针竖直静止在空中,细线紧绷且质量不计。下列说法正确的是()A.回形针上端被磁化成S极 B.回形针受到磁体的吸引力与自身的重力是一对平衡力C.回形针对磁体没有吸引力 D.剪断细线,回形针将向上运动【答案】D【详解】A.由于条形磁铁的S极靠近回形针,根据磁化现象,回形针会被磁化成与条形磁铁靠近端相反的磁极,即回形针上端被磁化成N极,下端被磁化成S极,故A错误;B.回形针在竖直方向上受到竖直向下的重力和细线的拉力,竖直向上的磁力,这三个力是平衡力,磁力等于回形针的重力和绳子拉力的和,故B错误;C.磁铁吸引回形针,根据物体间力的作用是相互的原理可知,回形针也吸引磁铁,有吸引力,故C错误;D.回形针受到磁铁对它向上的吸引力,向下的重力和向下的拉力,处于平衡状态,所以回形针受到的吸引力大于自身重力,当细线剪断时,回形针将向上运动,故D正确。故选D。2.(25-26九年级上·北京·月考)用细线将两根钢棒甲、乙分别悬挂起来,再用条形磁铁的同一端分别靠近两根钢棒时,磁铁与甲钢棒相互排斥,磁铁与乙钢棒相互吸引,如图所示。由此现象可知两钢棒在磁铁靠近前的磁性情况是()A.磁铁与甲钢棒是因为同名磁极而相互排斥,所以甲钢棒肯定有磁性B.磁铁与甲钢棒是因为异名磁极而相互排斥,所以甲钢棒肯定有磁性C.磁铁与乙钢棒是因为异名磁极而相互吸引,所以乙钢棒肯定有磁性D.磁铁与乙钢棒是因为磁铁能吸引磁性物质而相互吸引,所以乙钢棒肯定无磁性【答案】A【详解】AB.磁铁与甲钢棒相互排斥,因同名磁极相互排斥,甲钢棒有磁性,且右端与条形磁体的左端为同名磁极,故A正确,B错误;CD.磁铁与乙钢棒相互吸引,因磁铁具有吸引钢、铁类物质的性质,所以钢棒可能没有磁性;由于磁铁间异名磁极相互吸引,所以磁铁会吸引异名磁极的钢棒,所以钢棒可能有磁性。故CD错误。故选A。3.小科有三个N极和一个S极被涂黑的小磁针,将它们摆在条形磁体的周围,现象如图所示,其中S极被涂黑的是(
)A.甲 B.乙 C.丙 D.丁【答案】A【详解】根据异名磁极相互吸引可知,乙、丙、丁的N极都被条形磁体的左端吸引,这说明条形磁体的左端为S极,右端为N极,甲被条形磁体的右端吸引,这说明甲的左端为S极,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。4.(2025·江苏徐州·一模)小明在新闻上看到“福建舰”上使用了电磁弹射装置,从网上查阅了某电磁弹射装置的原理:给线圈提供电流时产生磁场,炮弹(铁质)被,受到强大的吸引力而加速运动,达到线圈中间时,迅速断电,炮弹飞出炮口(如图所示)当线圈通电时,炮弹头是(选填“S”或“N”)极。断电后,炮弹还能继续飞行,是因为炮弹具有。【答案】磁化S惯性【详解】[1][2]如图所示,根据右手螺旋定则,大拇指撑开,其余四根手指并拢自然弯曲,顺着图示的电流方向,从外向内握住通电螺线管,大拇指指向左边,说明通电螺线管左边是N极;炮弹铁质被磁化,受到强大的吸引力,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理可以判断出炮弹头是S极。[3]断电后,炮管没有了磁性,炮弹不再受到磁场力的作用,炮弹能继续飞行,是因为炮弹具有惯性,要保持之前的运动状态。5.如图所示,电磁铁左侧的C为条形磁体,右侧的D为软铁棒,A、B是电源的两极。若A端为电源的正极,则通电螺线管的左端为极;磁体C将被;软铁棒D将被。【答案】S排斥吸引【详解】[1]若A端为电源的正极,电流从电磁铁的左端流入,右端流出,根据安培定则可知,电磁铁的右端为N极,左端为S极。[2]因为异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,而条形磁体的右端为S极,所以磁铁C将被排斥。[3]磁体具有吸引铁钴镍等物质的性质,当电磁铁中有电流通过时,电磁铁有磁性,软铁棒D被吸引。二、磁场6.(2025·湖北恩施·二模)司南是我国古代四大发明之一,如图甲。小琴利用防水纸、锂电池、铁钉和线圈等器材,仿照司南自制船形指南针,如图乙所示。船形指南针浮于水上,闭合开关待其静止后()A.A端为电磁北极 B.B端为电磁南极C.船B端指向南方 D.船A端指向南方【答案】D【详解】AB.图乙中,电流从电磁铁右端流入,左端流出,根据安培定则,船形指南针B端为N极,A端为S极,即B端为电磁北极,A端为电磁南极。故AB不符合题意;CD.在地磁场作用下,根据磁极间的相互作用规律,待其静止后,船B端指向北方,船A端指向南方,故C不符合题意,D符合题意。故选D。7.(24-25九年级上·湖北·期末)有网站报道:“牛能感知地球磁场,吃草、休息时,其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行。”若报道真实,则在四周无明显差异的草地上,牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的()A.①② B.①③ C.②③ D.②④【答案】D【详解】地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近;地磁场的磁感线从地磁的北极附近出来,回到地磁的南极附近,牛的身体朝向习惯性与地磁场磁感线平行,所以牛的身体朝向是南北方向,即②④是正确的。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。8.根据通电螺线管周围存在磁场的实验事实,某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说:地磁场是由绕地球的环形电流引起的。下列图片中符合他假说的模型是()A. B. C. D.【答案】A【详解】由右手螺旋定则可知,用右手握住地球,让大拇指指向地磁场的N极,则四指的指向即为电流的方向,从而推测出绕地球的环形电流的方向,故A符合题意,不符合题意。故选A。9.在“探究通电螺线管磁场”的实验中,小磁针和螺线管放置于同一水平面内,螺线管为东西朝向,小磁针可在水平面内自由转动,如图所示。开关S闭合后,小磁针的N极指向右侧,则电源A端为(选填“正”或“负”)极。当开关S断开时,小磁针的N极将(选填“向北”“向南”或“不”)偏转。【答案】正向北【详解】[1][2]小磁针的右端是N极,根据异名磁极相互吸引可知,螺线管的左端为S极,右端为N极,再根据右手螺旋定则可判断电流从螺线管的左边进入,从右边流出,故A端是电源的正极,B端是电源的负极;开关S断开时,螺线管无磁性,小磁针受地磁场的作用,一端指南,一端指北,指南的是S极,指北的是N极,故小磁针的N极会向北偏转。10.(24-25九年级下·广东茂名·月考)在一个圆纸盒里放一个条形磁铁,在圆纸盒外放一些小磁针,各小磁针静止时N极指向如图中箭头所示,则条形磁铁是沿(选填“AC”或“BD”)方向放置的,(用字母表示)端为条形磁铁的N极,条形磁铁对小磁针有力的作用是通过产生的。【答案】BDD磁场【详解】[1][2]根据磁感线方向的规定,从N极出发,回到S极;由小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向,可以确定条形磁体是沿BD方向放置的,磁体B端为S极,D端为N极。[3]磁体周围存在磁场,根据磁场的性质可知,条形磁铁对小磁针有力的作用是通过磁场产生的。三、磁现象与力学的综合11.如图,在弹簧测力计下悬挂一个小磁体,提着弹簧测力计向右缓慢移动,小磁体下端沿图示水平路线从点缓慢移到点。下列图像能反映弹簧测力计示数随位置变化情况的是()A. B.C. D.【答案】C【详解】条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,且同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。当上方小磁体从点向右移动时,小磁体受到下方条形磁体的吸引力且逐渐变小,由力的平衡可知,弹簧测力计的示数将逐渐变小;经过条形磁体的中点后,小磁体受到下方条形磁体的排斥力且逐渐增大,由力的平衡可知,弹簧测力计的示数将继续变小,因此可以得出弹簧测力计的示数从点到点是逐渐变小的。故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。12.如图所示,重为G的小铁块在水平方向力F的作用下,沿条形磁铁的表面从N极滑到S极,在此过程中磁铁对小铁块的摩擦力大小变化情况图像反映正确的是()A.B. C. D.【答案】D【详解】当小铁块从磁铁一端匀速滑到另一端的过程中,因为条形磁体两端的磁性最强,中间的磁性最弱,因此磁铁对小铁块的吸引是先变小再变大。那么,小铁块对磁铁的压力相应的也是先减小再变大。而压力又影响到摩擦力的大小,所以摩擦力也是先变小再变大。故选D。13.磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫磁能量密度,其值为B2/2u,式中B是描述磁场强弱的物理量,u为常数,为了近似地测量条形磁铁端面附近的B,王华用一根端面面积为A的条形磁铁吸住相同面积的铁片P,再用力将铁片拉开微小的距离△L,并测出拉力的值为F,如图所示.因为F所做的功等于△L间隙中磁场的能量,则B=.【答案】【分析】因为F所做的功等于△L间隙中磁场的能量,所以先分别求出F所做的功和△L间隙中磁场的能量,然后根据等量关系得出一等式,即可解得.【详解】在用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离△L的过程中,拉力F可认为不变,因此F所做的功为:W=F⋅△L;以ω表示间隙中磁场的能量密度,由题给条件ω=,根据磁能量密度的定义可得:△L间隙中磁场的能量E=ωV=⋅A⋅△L;由题意可知:F所做的功等于△L间隙中磁场的能量,即W=E;∴F⋅△L=⋅A⋅△L解得:B=.14.(24-25八年级下·江苏无锡·期中)如图所示,在大小不变、水平向左的拉力F作用下,铁块M沿水平地面由A处运动至D处,BC段下方埋有一块磁铁W。铁块M在AB段物体做匀速直线运动,速度为v,若地面粗糙程度处处相同,铁块W只有在BC段运动时才受到磁铁M的磁力(吸引力)。(1)铁块M在BC段运动过程中,其速度(选填“增大”“不变”或“减小”);(2)铁块M在CD段运动过程中,其运动状态(选填“改变”或“不变”);(3)铁块M在D时的速度(选填“大于”“等于”或“小于”)在B点的速度。【答案】(1)减小(2)不变(3)小于【详解】(1)铁块M在AB段物体做匀速直线运动,拉力的大小等于摩擦力的大小;地面粗糙程度处处相同,铁块M在BC段运动时受到磁铁W的磁力,使铁块M对地面的压力增大,摩擦力变大,大于拉力,所以铁块M做减速运动,速度减小,故铁块M在BC段运动过程中,其速度减小。(2)铁块M经过C点后,磁力消失,铁块对水平地面的压力及接触面粗糙程度与AB段时相同,所以它受到的摩擦力不变,则拉力的大小等于摩擦力的大小,铁块M在CD段受力平衡,做匀速直线运动,故铁块M在CD段运动过程中,其运动状态不变(3)因为铁块M在BC段做减速运动,速度不断减小,从C点到D点虽然做匀速直线运动,但速度已经小于在B点时的速度,所以铁块M在D时的速度小于在B点的速度。15.磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,小昌同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关,请你参与探究并解决一些问题。(1)如图甲,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的回形针数量,显示磁体对回形针吸引力的大小。回形针的放置有乙、丙两种方法,依据二力平衡的原理,回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选择图中(填“乙”或“丙”)所示的方法。(2)选择正确的方法后,他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同,材料不同的铁板、铝板等,观察能吸引的回形针个数,多次实验后将数据记录在下表中。磁体与纸片间放入的物体吸引回形针数量/个不放物体4铁板1镍板1铝板3陶瓷板3玻璃板3塑料板3分析数据,可以得出,在其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量明显减少,说明铁板和镍板对吸引力的影响(选填“较小”或“较大”),即对磁性屏蔽效果明显。(3)铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是。(4)日常生活中,磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质,写出一种保护磁卡磁性的方法。【答案】丙较大铝不能被磁体吸引(或铝不能被磁化)磁卡放入铁盒中(或放入含有铁、镍丝的网状包里)【分析】(1)回形针在纸片下方处于静止状态,合力为零,明确受到的力就能确定原理;要保证回形针受到的吸引力和重力相等,两个力必须在同一直线上。(2)磁体吸引回形针的数量多少从统计数据可以直接得到;根据回形针被吸起的数目多少,分析铁板和镍板对吸引力的影响。(3)屏蔽效果不同的原因从不同物质的物理属性分析。(4)根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质确定保护磁卡磁性的方法。【详解】(1)回形针受到两个力的作用:重力和磁体的吸引力,处于静止状态,所以这两个力是一对平衡力。应用的原理是二力平衡,丙图中可以根据下方吸引的数目判断磁力强弱;乙图中,回形针平铺在吸引受力面,不容易比较数量的多少,因此选择丙图;(2)分析数据可以得出,在其它条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量较少,说明铁板和镍板对吸引力的影响较大,即对磁性屏蔽效果明显;(3)铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是铝不是磁性物质,不能被磁化;(4)由于含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显,所以可以将磁卡放在铁盒中(或放入含有铁、镍丝的网状包里),磁性就能长时间保持了。【点睛】此实验探究的问题--不同物体的屏蔽效果与生活联系密切,实验过程充分应用了控制变量法和转换法。题目设计新颖,难度适中,充分考查学生应用物理方法解决实际问题的能力,是一道好题。四、利用安培定则作图16.(2025·吉林·模拟预测)将一个合适的电路元件符号放在虚线框中,使得电磁铁磁性强弱可以改变,并在下图中标出电磁铁通电后小磁针静止时的N极。【答案】【详解】要能改变电磁铁的磁性强弱则应在电路中串联滑动变阻器,改变电流大小。电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,螺线管的右端为N极,左端为S极,根据异名磁极相互吸引,小磁针静止时右端为N极,如图所示:17.(2025·四川宜宾·一模)根据图中通电螺线管的N极,(1)标出磁感线的方向;(2)在电源右端的括号内标出电源的极性(选填“+”或“-”);(3)在小磁针右端的括号内标出小磁针右端的极性(选填“N”或“S”)。【答案】【详解】磁感线是从通电螺线管的N极出来,回到S极;根据安培定则可以判断出电流从螺线管的右端流入,左端流出,故电源的右端为“+”极;根据磁极间的相互作用,可知小磁针的右端为S极。如图所示:18.完成如图所示的下列各图。(标出所有图中通电螺线管的N、S极,图乙中通电螺线管的电流方向,图丙中电源的正、负极)【答案】【详解】(甲图)根据电源外部电流从正极流向负极,可知螺线管外侧导线电流方向向下。根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,则大拇指指向右端,故右端为N极,左端为S极。(乙图)已知螺线管磁感线的方向从左端出发回到右端,即右端为S极,左端为N极。根据安培定则,用右手握住螺线管,大拇指指向N极(左端),则四指环绕方向即为电流方向。从正面看,电流在螺线管前侧导线中应向上流动。(丙图)已知小磁针静止时N极指向左方,根据异名磁极相互吸引,可知螺线管左端为S极,右端为N极。根据安培定则,用右手握住螺线管,大拇指指向N极(右端),则四指环绕方向即为电流方向,可以判断电流从螺线管背面导线流入,正面导线流出。因此电源右端为负极,左端为正极,如图所示:19.(24-25九年级上·山东威海·期末)如图甲所示是一款磁悬浮音箱。使用时,闭合开关,音箱可悬浮空中。音箱底部有一磁铁A,下方底座内部有电磁铁。图乙为其电路原理图,请在括号中标出电源右侧的极性,通电线圈下端极性,画出电磁铁周围磁感线并用箭头标出方向(只画一条即可)【答案】【详解】闭合开关,音箱可悬浮空中,说明磁铁A和电磁铁相互排斥。磁铁A下端为N极,根据同名磁极相互排斥可知,电磁铁上端为N极,则下端为S极。根据安培定则可知电流从电磁铁下端流入,上端流出,则电源左端为正极,右端为负极;电磁铁外部磁感线是从N极出发指向S极。作图如下:20.(24-25九年级上·四川内江·期末)如图所示,在通电螺线管附近放一些小磁针(图中圆圈里是小磁针),请根据螺线管中电流的方向,在图中括号内标出螺线管左端的极性和螺线管正上方的小磁针右端的极性。【答案】【详解】由图可知,电流从螺线管的左端流入、右端流出,根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,则大拇指指向螺线管的右端为N极,左端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的左端为N极,右侧为S极,如图所示:五、电生磁21.(2025·宁夏银川·三模)在学习物理的过程中,同学们自己动手完成了许多物理小制作,下面几例及其解释中错误的是()A.甲图是自制橡皮筋“古筝”,拨动不同的橡皮筋可以改变其音调B.乙图是自制电动机,其原理与扬声器的原理相同C.丙图是自制温度计,它是根据液体热胀冷缩的规律制成的D.丁图是自制电磁铁的木船,闭合开关S后将模型在水中漂浮时船头会指向地理的南方【答案】D【详解】A.弦乐器中弦的粗细、长短、松紧不同,振动时发出声音的音调不同。自制橡皮筋“古筝”,拨动不同的橡皮筋改变的是橡皮筋的长短,可以改变其音调,故A正确,不符合题意;B.乙图是自制电动机,其原理是磁场对通电线圈有力的作用,扬声器的原理也是磁场对通电线圈有力的作用,故B正确,不符合题意;C.常见液体温度计的工作原理是液体热胀冷缩。丙图是自制温度计,它是根据液体热胀冷缩的规律制成的,故C正确,不符合题意;D.由图丁可知,电流从电磁铁的右后端流入,左前端流出,根据安培定则可知,电磁铁的右端为N极,所以船头会指向北方,故D错误,符合题意。故选D。22.(2025·湖北·三模)2024年春晚节目中,杭州宇树机器人扭秧歌的舞蹈大放异彩,其动力核心部件是直流电机,直流电机工作时,将电能转换成机械能。下列实验中,能说明电动机工作原理的是()A. B.C. D.【答案】D【详解】电动机的工作原理是通过导体在磁场中受力的作用而运动。A.当导线中有电流经过时,小磁针指向发生了改变,说明导线周围存在磁场,A不符合题意;B.该实验探究的是影响电磁铁磁性强弱的因素,和电动机工作原理无关,B不符合题意;C.当线圈在磁场中转动时,做切割磁感线运动,从而产生感应电流,使灯泡发光,C不符合题意;D.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力作用而运动,与电动机的原理相同,D符合题意。故选D。23.(2025·四川绵阳·中考真题)如图所示,螺线管与电源的X、Y两极相连接,右端有一静止小磁针。当开关闭合后,N极的指向变为水平向左,则(
)A.X为电源的正极B.通电后螺线管的右端为N极C.仅将电源X、Y极对调,闭合开关后小磁针静止时N极指向仍然水平向左D.仅将小磁针置于通电螺线管正上方,闭合开关后小磁针静止时N极指向水平向右【答案】D【详解】AB.由题可知,当开关闭合时,N极的指向变为水平向左,根据磁极间的相互作用可知,通电螺线管的右端为S极,左端为N极,根据右手定则,伸出右手握住螺线管,大拇指指向通电螺线管的N极,四指弯曲指示电流的方向,由此可知,通电螺线管上缠绕的导线中电流方向朝上,因此电源X端为负极,Y端为正极,故AB不符合题意;C.将电源X、Y极对调,闭合开关,电流方向改变,则螺线管的磁极改变,改变后通电螺线管的右端为N极,左端为S极,小磁针N极会指向水平向右,故C不符合题意;D.通电螺线管的右端为S极,左端为N极,则通电螺线管磁场周围磁场方向从N极指向S极,将小磁针置于通电螺线管正上方,磁场中小磁针N极指向该点磁场的方向,因此小磁针静止后N极水平向右,故D正确。故选D。24.(25-26九年级上·山东烟台·月考)神舟飞船与空间站核心舱对接时,为预防撞击需配备对接缓冲装置。小海设计了模拟对接缓冲装置简图,如图乙所示。通电后,电源的右端为(选填“正极”或“负极”);为增大缓冲力,滑片P应向(选填“左”或“右”)侧滑动。【答案】正极右【详解】[1]依题意可知,对接缓冲装置是利用同名磁极相互排斥的原理工作的。通电螺线管右端为N极,根据安培定则可知,电流从螺线管右端流入,则电源的右端为正极。[2]为增大缓冲力,就需要增强螺线管的磁性,从而使斥力更大,则应增大通过它的电流,根据欧姆定律可知,应减小电路中的电阻,故滑动变阻器的滑片应向右移动。25.(2025·吉林·模拟预测)2024年11月16日,天舟八号货运飞船与中国空间站成功对接(图甲)。当飞船和核心舱靠近对接时,为减缓撞击带来的影响,需配置对接缓冲装置。小蓝设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。(1)通电后,螺线管的b端为极;(2)当条形磁体和通电螺线管靠近时,产生相互的力;为增大这种力,变阻器的滑片P应向方滑动;(3)空间站的能源主要靠太阳能电池板提供,它能把太阳能转化为。【答案】(1)N(2)排斥右(3)电能【详解】(1)由图乙可知,电流从螺线管的右端流入,左端流出,由安培定则可知,通电后,螺线管的b端为N极。(2)[1]螺线管的b端为N极,条形磁铁左端也为N极,由于同名磁极相互排斥,所以当条形磁体和通电螺线管靠近时,产生相互排斥的力。[2]为增大排斥力,应增强通过螺线管的磁性,则应增大通过它的电流,根据欧姆定律可知,应减小电路中的电阻,故滑动变阻器的滑片应向右移动。(3)太阳能电池板吸收太阳光,提供电能,将太阳能转化为电能。六、电磁铁和电磁继电器26.(2025·陕西西安·模拟预测)实践活动小组的同学设计了如图甲所示的温控电路(用于获得高于室温、一定范围内的控温),包括工作电路和控制电路两部分,控制电路电压6V保持不变。R'为阻值30Ω的定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是()A.当控制电路中电流达到0.12A时停止加热,可知该装置的温度上限为150℃B.当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,电磁铁中的电流增大,磁性减弱C.当温度为100℃时,控制电路的功率为0.5WD.要使温度上限设置得更高,应减小R'的阻值【答案】A【详解】A.由图甲可知,控制电路中R与串联,当控制电路中电流达到0.12A时停止加热,根据欧姆定律可知,控制电路的总电阻热敏电阻的阻值由图乙可知,此时的温度为150℃,即该装置的温度上限为150℃,故A正确;B.由图乙可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,控制电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知电磁铁中的电流增大,线圈匝数不变,电磁铁的磁性增强,故B错误;C.由图乙可知,当温度为100℃时,热敏电阻的阻值为50Ω,控制电路总电阻控制电路的功率故C错误;D.恒温箱的温度设置的更高,热敏电阻的阻值更小,控制电路电压不变,根据欧姆定律可知通过电路的电流不变时总电阻不变,需增大定值电阻R′的阻值,故D错误。故选A。27.(25-26九年级上·河北邢台·月考)如图所示,这是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变,是力敏电阻,其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S,当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响。根据不同的路面,可以改变滑动变阻器滑片P的位置,来设定不同的限载质量。下列说法不正确的是()A.检测时,车的质量越大,电磁铁的磁性越强B.力敏电阻的阻值随压力的增大而减小C.若要提高设定的限载质量,应将滑片P向右移动D.电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体周围存在磁场【答案】C【详解】A.车的质量越大,对力敏电阻的压力越大,当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响,说明此时电路中电流增大,电磁铁的磁性就越强,故A正确,不符合题意;B.当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响,说明此时电路中电流增大,由欧姆定律可知电路中的总电阻减小,而滑动变阻器阻值不变,根据串联电路电阻特点,所以力敏电阻R1的阻值减小,即力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小,故B正确,不符合题意;C.若要提高设定的限载质量,则需要车的质量更大时电磁铁才吸下衔铁而使电铃报警。此时力敏电阻R1的阻值更小,因为电磁铁吸下衔铁时的电流不变,由欧姆定律可知,在电源电压和电路电流不变时,电路的总电阻不变。R1的阻值变小,则需增大R2的阻值,即将滑动变阻器滑片P向左移动,故C错误,符合题意;D.电磁铁是根据通电导体周围存在磁场的原理制成的,所以电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体周围存在磁场,故D正确,不符合题意。故选C。28.(25-26九年级上·山东烟台·月考)如图甲是某道路限载报警器的工作原理图。a、b处可接入指示灯或电铃,控制电路和工作电路的电源电压均为6V保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,图乙为压敏电阻R随车的质量变化的图像。闭合开关S,当车的质量超过10t时,报警电铃响;当车的质量没有超过10t时,指示灯亮。下列说法错误的是(
)A.a处应该接入指示灯,b处接入电铃B.电磁铁的工作原理是电流的磁效应C.当车载质量等于10t时,控制电路中电流为0.06AD.当车载质量增大时,控制电路总电功率变小【答案】D【详解】A.由图乙可知,当车的质量超过10t时,压敏电阻R的阻值减小,控制电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,吸引衔铁向下,此时b所在电路接通,按设计要求电铃响;当车的质量超过10t时,衔铁在弹簧的作用下向上运动,a所在电路接通,按设计要求指示灯亮,因此a处接指示灯,b处接电铃,故A正确,不符合题意;B.电磁铁通电时有磁性,断电后无磁性,故电磁铁是利用电流的磁效应工作的,故B正确,不符合题意;C.由图乙可知,车载质量为10t时,压敏电阻的阻值为,控制电路的电压为,由欧姆定律可知,控制电路中电流为,故C正确,不符合题意;D.由图乙可知,当车载质量增大时,压敏电阻的阻值减小,控制电路的总电阻减小,电源电压不变,根据可知,控制电路的总电功率变大,故D错误,符合题意。故选D。29.如图所示为家用燃气热水器工作原理示意图。当打开淋浴阀,有流速很大的水通过活塞右侧时,活塞由于右侧的压强(选填“增大”或“减小”)而向右移动,拉动连杆使控制开关S闭合,从而接通电磁铁和电子点火器,电磁铁产生,使燃气电磁阀打开通入燃气,点火器同步点火,热水器开始工作。热水器把10L、的水加热到,水吸收的热量是。【答案】减小磁性【详解】[1]根据流体压强与流速的关系:流速越大,流体压强越小。当水流速很大地通过活塞右侧时,右侧的压强减小,活塞在左侧压强作用下向右移动。[2]电磁铁的工作原理是“通电导体周围会产生磁场”,因此电磁铁通电后会产生磁性,吸引燃气电磁阀打开,使燃气通入。[3]则水的质量温度变化所以水吸收的热量30.(25-26九年级上·辽宁盘锦·期末)如图乙所示,科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路,电源电压恒为6V,指示灯L1、L2的规格均为“6V,6W”,R0为定值电阻,电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计,不考虑指示灯电阻随温度的变化,当单刀双掷开关S与“1”接通后,左转指示灯L1会亮暗交替闪烁,在上述过程中,左转指示灯L1两端实际电压UL随时间t变化规律如图丙所示。(1)当单刀双掷开关S与“1”接触,电磁铁中有电流通过时,左转指示灯L1发光(选填“较亮”或“较暗”),R0阻值Ω。随后,衔铁被吸下,发生短路,衔铁又被弹簧拉上去。(2)在单刀双掷开关S与“1”接通情况下,左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作1min,则整个电路消耗的电能J。【答案】(1)较暗9(2)158.4【详解】(1)[1]当单刀双掷开关S与“1”接触,电磁铁中有电流通过时,L1与串联。根据串联电路分压原理,此时L1两端电压小于电源电压6V。由(R不变时,U越小,P越小),可知L1实际功率较小,所以发光较暗。[2]已知指示灯的规格为“6V,6W”,根据公式,则指示灯的电阻由图丙可知,当L1两端实际电压时,电路中的电流此时两端的电压根据可得的阻值(2)由图丙可知,一个周期为1.5s,其中亮的时间,暗的时间。工作1min=60s,则周期数个。亮时功率,暗时L1功率整个电路消耗的电能七、磁场对电流的作用电动机31.某个LED灯发光的颜色与通过其电流方向的关系如图甲所示;将该LED灯与线圈abcd连接后,在两次实验中线圈abcd的转动情况分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是()A.图乙中ab与cd所受磁场力的方向相同 B.乙、丙两图中ab边所受磁场力方向相同C.图丙中的LED灯发黄光 D.乙、丙两图中流经线圈abcd的电流方向相同【答案】C【详解】A.由图乙可知,ab与cd的电流方向不同,而磁场方向相同,故所受磁场力的方向不同,故A错误;B.由图乙、丙可知,在两次实验中电源方向相反,电路其他元件相同,则ab边的电流方向不同,而磁场方向相同,故所受磁场力的方向不同,故B错误;CD.由图乙、丙可知,在两次实验中电源方向相反,电路其他元件相同,则两图中流经线圈abcd的电流方向不同,图乙中LED灯电流方向为B进A出,图丙中LED灯电流方向为A进B出,由图甲知图丙中的LED灯发黄光,故D错误,C正确。故选C。32.如图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图,下列分析错误的是(
)A.导线ab中的电流在这两个时刻方向不同B.导线ab在这两个时刻受到的磁场力方向相同C.图甲中导线cd和图乙中导线ab受到的磁场力方向相同D.由上往下看,线圈中电流均为顺时针方向【答案】B【详解】A.直流电动机中,换向器的作用是改变线圈中的电流方向,从图中可以看出,甲、乙两个时刻线圈的位置不同,换向器改变了电流方向,所以导线ab中的电流在这两个时刻方向不同,故A正确,不符合题意;B.在甲图中,导线ab中的电流方向是从b到a;在乙图中,导线ab中的电流方向是从a到b,而磁场方向相同。所以导线ab在这两个时刻受到的磁场力方向不同,故B错误,符合题意;C.在甲图中,导线cd中的电流方向是从d到c;在乙图中,导线ab中的电流方向是从a到b,两者电流方向一致,所处磁场的方向也相同,所以甲中导线cd和图乙中导线ab受到的磁场力方向相同,故C正确,不符合题意;D.由图可知,甲中电流方向为dcba,乙中电流方向为abcd,从上方往下看,线圈中电流均为顺时针方向,故D正确,不符合题意。故选B。33.(2025·广西柳州·一模)图为送餐机器人,选项中能说明其内部电动机工作原理的是()A. B.C. D.【答案】C【详解】A.没有电源,导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流,属于电磁感应是发电机的原理,故A不符合题意;B.用验电器检验物体是否带电,和电动机无关,故B不符合题意;C.有电源提供电流,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的工作原理,故C符合题意;D.探究电磁铁磁性强弱的实验,和电动机原理无关,故D不符合题意。故选C。34.如图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图,该电动机工作时将电能转化为能和内能。直流电动机中换向器的作用是。如果想改变该直流电动机的转动方向,你可以采取的方法是(写一条合理方法即可)。【答案】机械见解析改变电流方向【详解】[1]电动机工作时,需要消耗电能,同时电动机转动,可知将电能转化为机械能。[2]为使线圈持续转动,直流电动机中安装了换向器。直流电动机中换向器的作用是:当线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动。[3]线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关。改变电动机的转动方向有两种方法:①可保持磁场方向不变,改变电流方向;②可保持电流方向不变,改变磁场的方向。35.(2025·陕西西安·模拟预测)某同学做“探究通电螺线管外部磁场特点”的实验(小磁针深色的一端是N极)。(1)实验中通电螺线管周围的铁屑分布如图甲所示,只利用铁屑的排列判断磁场方向(选填“能”或“不能”)。(2)在探究通电螺线管外部磁场的方向实验中,在螺线管周围放置一些小磁针,通电后,小磁针的偏转情况如图乙所示,此时通电螺线管的左端是极,由大量相关实验推理可知通电螺线管外部磁场的方向是由螺线管的N极指向S极。其他条件不变,只改变螺线管中的电流方向,通电螺线管周围各小磁针的偏转情况如图丙所示。由图乙和图丙所示实验可知:通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的有关。(3)完成上述实验后,该同学想继续做“探究感应电流的方向与什么因素有关?”的实验。如图﹣1,蹄形磁体水平放置,此装置中蹄形磁体两个磁极正对区域的磁感线方向是向(选填“上”或“下”)的,记录实验现象如表:实验次数开关状态磁极位置导体ab运动方向灵敏电流计指针偏转方向1闭合上N下S向左运动向右偏转2闭合上S下N向左运动向左偏转3闭合上S下N向右运动向右偏转对比第1、2两次实验可知,感应电流的方向与方向有关;对比两次实验可知,感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关;(4)该同学又将实验装置改装如图﹣2,闭合开关,水平向右拨动导体棒ab,发现导体棒cd也随之运动起来,该装置中导体棒cd的工作原理与(选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同。【答案】(1)不能(2)S电流方向(3)下磁场2、3(4)电动机【详解】(1)实验中通电螺线管周围的铁屑分布如图甲所示,只利用铁屑(显示不出N、S极)的排列不能判断磁场方向。(2)[1][2]在探究通电螺线管外部磁场的方向实验中,在螺线管周围放置一些小磁针,通电后,小磁针的偏转情况如图乙所示,小磁针深色的一端是N极,根据异名磁极相互吸引,故右端为N极,此时通电螺线管的左端是S极,由图乙和图丙所示实验可知:通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的电流方向有关。(3)[1]在磁体的外部,磁感线由N极发出,回到S极,此装置中蹄形磁体两个磁极正对区域的磁感线方向是向下。[2][3]对比第1、2两次实验可知,导体ab运动方向相同,磁场方向不同,产生感应电流的方向不同,故感应电流的方向与磁场方向有关;研究感应电流的方向与导体切割磁感线的方向的关系时,要控制磁场方向相同,对比2、3两次实验可知,感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。(4)该同学又将实验装置改装如图-2,闭合开关,水平向右拨动导体棒ab,发现导体棒cd也随之运动起来,导体棒cd受力运动,该装置中导体棒cd的工作原理与电动机的工作原理相同。八、磁生电发电机36.(2025·山东滨州·中考真题)关于磁现象,下列说法正确的是()A.图甲:司南能指示南北是因为受到地磁场的作用B.图乙:滑动变阻器滑片向右移动时,电磁铁的磁性会增强C.图丙:该实验说明通电导体在磁场中受力,这是发电机的工作原理D.图丁:导体AB竖直向上运动时,电流表指针会发生偏转【答案】A【详解】A.图甲中,地球是个巨大的磁体,而司南是个小磁铁,司南能指示南北是因为受到地磁场的作用,故A正确;B.图乙中,滑动变阻器滑片向右移动时,接入电路的阻值变大,电路的电流变小,因此电磁铁的磁性会减弱,故B错误;C.图丙中,有电源,闭合开关,导体ab中有电流通过,导体ab会运动起来,说明通电导线在磁场中受力的作用,这是电动机的工作原理,故C错误;D.图丁中,导体AB竖直向上运动时,没有切割磁感线,因此不会产生感应电流,因此电流表指针不会发生偏转,故D错误。故选A。37.(24-25九年级上·广西玉林·期末)一些航空母舰搭载有电磁弹射系统,其原理是利用强磁场对通电轨道产生强推力,使舰载机加速起飞的。下列图示与此原理相同的是()A. B.C. D.【答案】A【详解】航空母舰搭载有电磁弹射系统,其原理是利用强磁场对通电轨道产生的力推动舰载机加速起飞,即通电导线在磁场中受力的作用。A.闭合开关时,处于磁场中的导体棒通电后会移动,说明通电导线在磁场中受力的作用,故A符合题意;B.图中情景是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故B不符合题意;C.图中情景是为了探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故C不符合题意;D.如图情景中,闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,是电磁感应现象,故D不符合题意。故选A。38.(2025·河南·模拟预测)如图所示,将导体AB的两端用细线悬挂起来,置于一个蹄形磁体的磁场中;将另一根导体的两端用细线悬挂起来,置于另一个蹄形磁体的磁场中,两根导体用导线相连,闭合开关后,左右移动AB,将看到(填“运动”或“静止”),并解释原因:。【答案】运动见详解【详解】闭合开关后构成闭合回路,当导体左右运动时,AB在磁场中做切割磁感线的运动,根据电磁感应原理,在导体内会产生感应电流,导体通过电流后,右边的磁场对有力的作用,会运动。39.(24-25九年级上·新疆乌鲁木齐·期末)如图所示的装置,甲、乙两部分均放在水平桌面上,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右运动,导体棒cd也随之运动。(1)甲部分发生的是现象,最早发现这个科学原理的物理学家是,人们根据这一原理发明了(选填“麦克风”或“扬声器”);若用外力使导体棒ab竖直向上运动,导体棒cd(选填“会”或“不会”)随之运动。(2)有一种“车窗爆破器”,其原理是:当爆破器中的线圈有电流通过时,爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力,这个过程发生的能量转化是能转化为能,上述装置中(选填“甲”或“乙”)部分发生的能量转化与这一过程相同。【答案】(1)电磁感应法拉第麦克风不会(2)电能机械乙【详解】(1)[1][2]闭合开关,导体ab和cd组成一个闭合电路,闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动,闭合电路中有了感应电流,这种现象是电磁感应现象,法拉第最先发现了电磁感应现象。[3]人们根据电磁感应原理发明了麦克风,麦克风是将声信号转化为电信号,利用电磁感应产生电流;而扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理。[4]若用外力使导体棒ab竖直向上运动,导体棒ab没有切割磁感线,所以不会产生感应电流,故导体棒cd不会随之运动。(2)[1][2]当车窗爆破器中的线圈有电流通过时,爆破器中的“钨钢头”产生冲击力,是电能转化为机械能。[3]上述装置中,乙部分是通电导体cd在磁场中受到力的作用,由电能转化为机械能,与“车窗爆破器”的能量转化相同,因此选乙。40.如图所示,图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“○”表示图甲中的导线(观察的视线沿导线由b往a看),在磁场中分别转动到1、2、3、4位置,则从1位置转到4位置的过程中,发电机产生的电流方向(选填“会变化”或“不变”)。在1位置时,电路中(选填“会”或“不会”)产生感应电流。【答案】会变化不会【详解】[1][2]乙图中磁感线方向水平向右,在位置1时导体的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,不会产生感应电流;在位置2、3、4时导体会切割磁感线,能产生感应电流;由于切割磁感线的方向不同,故发电机产生的电流方向会变化。九、尖子生必刷题41.(2023九年级下·湖南湘西·竞赛)市面上有一款不需要电池的自发电门铃,如图所示。当按压门铃压板时,压板后面的弹簧会带动磁体运动,从而在线圈中产生电流,发声元件便可以发出声音。下列选项所示实验与其工作原理相同的是()A. B. C. D.【答案】D【详解】当按压门铃压板时,压板后面的弹簧会带动磁体运动,从而在线圈中产生电流,这是电磁感应现象,此过程将机械能转化为电能:A.图中说明的是电流能够产生磁场,故A不符合题意;B.图中说明的是磁场对通电导线的作用,据此制成电动机,故B不符合题意;C.图中是继电器原理,电流能够产生磁场,利用输入电路内电流在电磁铁铁芯与衔铁间产生的吸力作用而工作,故C不符合题意;D.图中利用电磁感应原理,发电机基本的工作过程即为将各种带动发电机
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