第第頁專題20電與磁（練習）（解析版）目錄TOC\o"1-3"\h\u 2題型01磁現象 2題型02磁場 3題型03地磁場 6題型04奧斯特實驗 8題型05安培定則 11題型06電磁鐵 15題型07電磁繼電器 18題型08磁場對通電導線的作用 21題型09電動機及其工作原理 24題型10產生感應電流的條件 26題型11發電機 30 33 41

題型01磁現象1.鋼條AB的A端靠近小磁針北極，它們相互吸引；鋼條B端靠近小磁針南極，它們也相互吸引，則（）。A．鋼條一定有磁性，且A端為北極B．鋼條一定有磁性，且A端為南極C．鋼條一定無磁性D．鋼條可能有磁性，也可能無磁性【答案】D。【解析】鋼條AB的A端靠近小磁針北極，它們相互吸引，鋼條AB的A端可能是S極，也可能沒有磁性；鋼條B端靠近小磁針南極，它們也相互吸引，鋼條B端可能是N極，也可能沒有磁性。故選D。2.放在條形磁體周圍的小磁針靜止時如圖所示，三個小磁針的N極和一個小磁針的S極被涂黑，則S極被涂黑的小磁針是（）。A甲 B乙 C丙 D丁【答案】A。【解析】由于磁場方向的規定，小磁針靜止時N極所指向的方向為磁感線的方向。假設條形磁體左側是N極，則磁感線由左端出發指向右側，由圖知道，甲丙的左側是N極，乙丁的右側是N極，由圖知道，假設不符合題意；假設條形磁體右側是N極，則磁感線由右端出發指向左側，由圖知道，甲丙的右側是N極，乙丁的左側是N極，由圖知道，假設符合題意，且被涂黑S極的小磁針是甲，故A符合題意。故選A。3.如圖所示，其中正確反映兩根大頭針被條形磁鐵吸起時的真實情況的是()。A.圖甲B.圖乙C.圖丙D.圖乙和圖丙【答案】C。【解析】大頭針被吸到磁鐵一端后被磁化，針帽與磁極的極性相反,針尖極性與針帽相反，但同一磁極上的兩枚大頭針針尖必為同名磁極，根據同名磁極相互排斥可知，兩大頭針應分開，故只有丙圖正確。故選C。4.小華同學在教室里擦黑板時，發現當板擦靠近黑板時，會被吸附在黑板上.為了探究是黑板具有磁性還是板擦具有磁性，他設計了下列實驗，能得出正確結論的是（）。A．用小磁針分別靠近板擦和黑板，小磁針都發生了偏轉，說明黑板擦和黑板都具有磁性；B．將板擦的正面和反面靠近黑板，板擦都能吸附在黑板上，說明板擦一定具有磁性；C．將板擦用細線懸掛起來使其自由旋轉，發現板擦靜止時某側邊始終的指向東方，說明板擦一定具有磁性；D．將板擦用細線懸掛起來，發現板擦靠近黑板時細線偏離了豎直方向，說明黑板具有磁性【答案】C。【解析】ABD．因為力的作用是相互的，所以，當小磁針分別靠近板擦和黑板時，或者板擦和黑板相互靠近時，它們之間的相互吸引，都只能說明兩物體中至少有一個物體具有磁性，而無法判斷哪個具有磁性，故ABD不符合題意。C．將板擦用細線懸掛起來使其自由旋轉，發現板擦靜止時某側邊始終的指向東方，則一定有某側邊始終指向南方，所以可以說明板擦一定具有磁性，故C符合題意。故選C。5．當懸掛的A、B、C三個鋼棒互相靠近時，出現的現象如圖所示，則（）。A．A、B棒有磁性，C棒沒有磁性；B．A棒沒有磁性，B，C棒有磁性；C．A棒可能有磁性也可能沒有磁性，B、C棒有磁性；D．A、C棒有磁性，B棒可能有磁性也可能沒有磁性【答案】C。【解析】如圖所示，B、C棒相互排斥，B、C棒都有磁性，且磁性相同，A、B棒相互吸引，A棒可能是鐵棒，無磁性，也可能有磁性，與B棒磁性不同；故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。題型02磁場1.巴克球是一種磁力超強的小球，很多個小球可任意變換組合形狀，有極高的創造性，是許多人喜愛的玩具。如圖所示的幾個巴克球隨意組合，下列有關巴克球的說法正確的是（）。A．巴克球周圍存在的磁場分布是均勻的；B．巴克球周圍的磁場不存在磁感線；C．巴克球周圍各點的磁場方向都是豎直向下的；D．巴克球對周圍所有的金屬都有力的作用【答案】B。【解析】A．任何磁體都有兩個磁極，而磁極是磁場最強的地方，即巴克球周圍存在的磁場分布是不均勻的，故A錯誤；B．巴克球周圍存在磁場，不存在磁感線，磁感線是為了描述磁場的性質而引入的假想曲線，故B正確；C．巴克球周圍各點的磁場方向是不同的，故C錯誤；D．磁體對含有鐵、鈷、鎳等物質的物體有力的作用，所以巴克球不會對所有金屬都有力的作用，故D錯誤。故選B。2.如圖所示的磁體兩極間磁感線的畫法正確的是（）。A． B．C． D．【答案】A。【解析】AB．異名磁體的磁感線從N極出發，回到S極，故A正確；B錯誤；C．同名磁極間都是從N極出發，而不是回到N極，故C錯誤；D．蹄形磁鐵的磁感線從N極出發，回到S極，故D錯誤。故選A。3.小紅梳理反思了“磁場和磁感線”相關知識，她歸納整理如下，其中正確的有(

)。①磁場看不見摸不著，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際存在的曲線；③磁感線是由鐵屑組成的；④地磁場的磁感線是從地球南極附近出發回到北極附近。A．①④ B．②③ C．①② D．②④【答案】A。【解析】①磁場看不見摸不著，但可以借助小磁針感知它的存在，這是典型的轉換法，故①符合題意；②磁感線是不存在的，是為了研究方便而假象的一些有方向的曲線，故②不符合題意；③磁感線是不存在的，磁感線是鐵屑組成的說法錯誤，故③不符合題意；④地球是一個巨大的磁體，地磁場的南極在地理北極附近，地磁場的北極在地理南極附近，故地磁場的磁感線是從地球南極附近發出回到北極附近，故④符合題意；綜上所述選項A符合題意。4.通常我們用磁感線形象地描述磁場的強弱和方向，如圖所示描繪了某一磁場區域的部分磁感線，并在磁場的b點放置一個可自由轉動的小磁針，由磁感線的分布特點可知（

）。A.b點的磁場比a點的磁場弱，小磁針靜止時N極指向Q處；B.b點的磁場比a點的磁場弱，小磁針靜止時N極指向P處；C.b點的磁場比a的磁場強，小磁針靜止時N極指向P處；D.b點的磁場比a點的磁場強，小碰針靜止時N極指向Q處【答案】D。【解析】AB．磁感線的疏密體現了磁場的強弱，磁感線越密集，磁場越強，由圖可知，a點與b點相比，b點的磁感線更密集，所以b點的磁場比a點的磁場強，故AB不符合題意；CD．由于磁感線上的任何一點的切線方向跟小磁針放在該點的北極指向一致，所以在b點放置一個可自由轉動的小磁針，則小磁針靜止時，其N極指向Q，故D符合題意，C不符合題意。故選D。5.磁體與磁體之間會有力的作用，是因為磁體周圍存在______；綠海龜是著名的航海能手，它是利用______進行導航的。【答案】①磁場；②地磁場。【解析】[1]磁體間不接觸也會有力的作用，磁體間力的相互作用是通過磁場而發生的，磁體周圍存在磁場。[2]綠海龜是著名的航海能手，綠海龜辨別方向靠的是地磁場，故它是利用地磁場進行導航的。6.如圖，畫出條形磁體N極發出的一條磁感線及其方向、標出小磁針的S極。【解析】根據異名磁極相互吸引，同名磁極相互排斥可知小磁針的左端是N極，右端是S極，因為在磁體外部，磁感線總是從N極發出，回到S極，所以磁感線的方向是指向右的，如圖所示：7.在我們熟悉的各種磁體的磁場中，通電螺線管外部的磁場可能與哪種磁體的相似？小偉用小磁針、條形磁體、通電螺線管來進行探究，實驗操作及現象如圖所示。（1）比較甲、乙兩圖可知，通電螺線管的外部磁場與______周圍的磁場相似；（2）比較乙、丙兩圖可知，通電螺線管的外部磁場方向與通過它的______方向有關。【答案】條形磁體；電流。【解析】（1）[1]比較甲、乙兩圖，小磁針在磁場中的受力情況相同，由此可知：通電螺線管的外部磁場與條形磁體周圍的磁場相似。（2）[2]比較乙、丙兩圖，通電螺線管中的電流方向不同，小磁針受力情況不同，即N、S極偏轉的方向不同，說明通電螺線管的磁場方向不同，故通電螺線管的外部磁場方向與通過它的電流方向有關。題型03地磁場1.（多選）關于地磁場的描述正確的是（）。A．地磁場的北極在地理南極附近；B．赤道附近地磁場的方向和地面平行；C．地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的；D．在地面上放置一個小磁針，小磁針的南極指向地磁場的南極【答案】AB。【解析】A．地磁場的北極在地理南極附近，地磁場的南極在地理北極附近，故A正確；B．在赤道平面上，距離地球表面相等的各點，磁場強弱相等，且方向水平向北與地面平行，故B正確；C．地磁場的水平分量總是從地理的南極指向北極，而豎直分量則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下，故C錯誤；D．在地面上放置一個小磁針，小磁針的南極指向地理的南極，地磁場的北極，故D錯誤。故選AB。2.如圖所示，我國早期的指南針（司南），它是把天然磁石磨成勺子的形狀，放在水平光滑的“地盤”上制成的。東漢學者王充在《論衡》中記載：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。關于指南針，下列說法中正確的是（

）。A．有的指南針只有一個磁極；B．自由轉動的指南針，其靜止時指南北是由于地磁場的作用；C．指南針的指向不會受到附近磁鐵的干擾；D．指南針周圍不存在磁場【答案】B。【解析】A、任何磁體都有兩個磁極，故A錯誤；B、指南針能夠指向南北，是由于地球具有磁場，地磁場是南北指向。指南針由于受地磁場的作用而工作的，故B正確；C、指南針指向會受到附近磁鐵的干擾，是由于磁鐵周圍存在著磁場。故C錯誤；D、指南針被磁化后，周圍存在磁場，故D錯誤。3．如圖所示，這是一個自制的小指南針。用硬紙板和大頭針制作指南針的底座，使縫衣針磁化后，穿過按扣的兩孔，放在底座的針尖上，當小指南針靜止后，針尖指向北方，則下列說法中正確的是（）。A．針尖能指北，是受到磁感線的作用B．針尖指的是地磁場的南極C．針尾是指南針的N極D．針尾所指方向，是該點地磁場的磁場方向【答案】B。【解析】ABC．地球是一個大磁體，指南針指南北的原因是由于受到了地磁場的作用，指南針靜止時，指向南的一端是磁體的S極，指向北的一端是磁體的N極，針尖指北，所以針尖是N極，針尖所指是地磁南極，故AC錯誤，B正確；D．針尖是指南針的N極，所以針尖所指方向，就是該點地磁場的磁場方向，故D錯誤。故選B。4.《論衡》中記載：“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如圖。“柢”即握柄，是磁體的_______極，司南之所以能指南北，是由于受到_______的作用。【答案】①S（南）；②地磁場。【解析】[1]由題意知，司南放在地上時，握柄指向地理的南方，而地磁極的N極在地理南方附近，據同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以握柄是磁體的S（南）極。[2]司南靜止時指南北是由于它受到地磁場的作用。5.如圖所示的司南是我國的四大發明之一，司南靜止時能夠指南北說明地球是一個巨大的______；如圖所示，地磁的南極在地理的______附近，地理的兩極和地磁的兩極并不重合，這一現象是我國宋代學者沈括發現的，比西方早400多年。【答案】磁體；北極。【解析】[1]司南能夠指南北，說明司南在地球附近受到磁力的作用，所以地球是一個巨大的磁體來的。[2]司南在地面靜止時，其N極指向地理北極附近，據同名磁極相互吸引，異名磁極相互排斥知，地磁的南極在地理北極附近。題型04奧斯特實驗1.關于如圖所示的實驗，下列說法中正確的是（）。A這是模擬法拉第電磁感應實驗的場景；B移走小磁針，電流的磁場消失；C根據這一現象的原理，制成了電磁鐵；D將導線斷開，小磁針N極將指向地磁場的北極【答案】C。【解析】A．這是探究通電導體周圍存在磁場，即奧斯特實驗的場景，故A錯誤；B．該磁場是電流的磁場，只有電路中有電流，導線周圍就存在磁場，小磁針的作用是證實通電導體周圍有磁場，故B錯誤；C．該實驗說明通電導體周圍存在磁場，這種現象是電流的磁效應，根據這一現象人們發明了電磁鐵，故C正確；D．將導線斷開，導線中沒有電流通過，電流的磁場消失。由于受地磁場的影響，小磁針N極將指向地磁場的南極，故D錯誤。故選C。2.在探究通電螺線管的磁場特點時，通電螺線管在某狀態下的兩個實驗現象如圖所示，其中小磁針（黑色一端為N極）靜止時的指向情況如圖甲所示。鐵屑靜止時的分布情況如圖乙所示。圖中能正確用磁感線描述這兩個實驗現象的是（）。A.B．C．D．【答案】C。【解析】通電螺線管的外部磁場和條形磁體的磁場相似，由甲圖中小磁針的分布情況可以判斷該通電螺線管的左側為S極，右側為N極。我們規定小磁針靜止時的N極指向為該點的磁場方向，所以在磁體外部，磁感線總是從N極出發回到S極。而在磁體內部，磁感線的分布和磁體的N、S極一致，由此判斷，A、B、D不符合題意；C符合題意。故選C。3.奧斯特實驗：（1）如圖甲所示，將導線放在靜止的小磁針上方且平行，觸接電源負極后發現小磁針發生偏轉，由此可得出結論，通電導體周圍有___________。（2）如圖乙所示，將電源正負極對調，重復上述實驗步驟，發現小磁針___________改變。由此可以得出結論；___________方向，與電流方向有關。【答案】磁場；偏轉方向；磁場。【解析】（1）[1]導線通電后，發現小磁針發生偏轉，說明小磁針受到了力的作用，故得出通電導線周圍存在磁場。（2）[2][3]改變電流的方向，小磁針偏轉的方向發生變化，說明磁場的方向發生了變化，故得出的結論是磁場的方向與電流的方向有關。4．小明在課下通過查閱資料，知道通電線圈相當于一匝通電螺線管，其兩側的磁極與線圈中電流方向的關系也符合安培定則--用右手握住線圈，讓四指指向線圈中電流的方向，則大拇指所指的那端就是線圈的N極。（1）請你猜想，如圖所示，把兩個線圈A和B掛在水平光滑的固定細桿MN上，且平行靠近放置，當線圈通入如圖所示的方向相同的電流，線圈A和B將互相______（選填：“靠近”“遠離”）。（2）你猜想的依據是______。【答案】靠近；同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。【解析】[1][2]從圖可知兩個線圈A和B中電流的方向向上，用右手握住線圈A、B，讓四指指向線圈中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的N極，則線圈A的左端為N極，右端為S極；線圈B的左端為N極，右端為S極，根據磁極間的相互作用規律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。可知，線圈A和B將互相靠近。5.如圖示是探究通電直導線周圍磁場的實驗裝置。（1）小磁針放置在桌面上靜止時，將直導線AB沿______（選填“東西”“南北”或“任意”）方向放置在小磁針正上方，實驗時效果最明顯；（2）接通電路后，觀察到小磁針偏轉，說明電流周圍存在______，此現象最早是由物理學家______發現的，此時若移去小磁針，上述結論是否成立？______（選填“是”或“否”）；（3）改變直導線中電流方向，小磁針的偏轉方向發生了改變，說明電流周圍的磁場方向與______有關；（4）實驗中小磁針的作用是______。【答案】南北；磁場；奧斯特；是；電流的方向；檢測磁場是否存在。【解析】（1）[1]因為地球存在地磁場，小磁針靜止時，N極指向地理上的北極，所以直導線AB應沿南北方向放置，則實驗時，可避免地磁場對小磁針轉動的影響。（2）[2]接通電路后，本來靜止的小磁針發生偏轉，說明小磁針受到了力的作用，這說明電流周圍產生了磁場，小磁針放在磁場中受到力的作用。[3]電流周圍存在磁場最早是由物理學家奧斯特發現的。[4]小磁針在通電導體周圍會轉動，這是為了表明電流周圍存在著磁場，而這個磁場的有無跟導體中有無電流有關，那么即使移去小磁針，電流周圍的磁場仍然存在，所以上述結論仍是成立的。（3）[5]改變電流方向，則小磁針偏轉的方向發生改變，說明小磁針所受的力的方向發生了改變，而引起這個變化的是電流周圍的磁場方向改變了，所以電流周圍的磁場方向與電流方向有關。（4）[6]通電導體周圍是否有磁場，無法直接觀察，通過轉換法，讓小磁針的轉動說明電流周圍存在磁場，所以小磁針能證明磁場是否存在。6.小華和小軍在老師辦公室看到一個如圖甲所示的儀器，用一根銅線和一個有兩排孔的平板玻璃制成，銅線依次穿過相鄰的孔繞成一個線圈。老師告訴他這是螺線管。于是，在老師的指導下，他和同學們一起把螺線管接入電路，探究其特點。（1）他們把一個小磁針放在桌面上，小磁針靜止時指向南北方向。將螺線管通電后靠近該小磁針，發現小磁針發生_______，說明通電螺線管周圍存在磁場。（2）接著，小華將細鐵屑均勻地灑在玻璃板上，輕輕敲擊玻璃板后，細鐵屑的排列情況如圖乙所示。①觀察發現靠近螺線管兩端的地方鐵屑分布比較密集，說明螺線管兩端磁場比較_______。②小華繼續仔細觀察細鐵屑的整體分布情況，發現通電螺線管外部的磁場分布與我們學過的_______磁體的磁場分布情況相似。③隨后小軍在未通電的螺線管外部放置了八個小磁針，閉合開關磁針指向如圖丙所示，放入小磁針是為了顯示_______。（3）法國科學家安培認為，通電螺線管的磁場可以看成多個圓形通電線圈的磁場組合而成。他研究提出了著名的分子電流假說：在原子、分子等物質微粒內部，存在著一種_______電流——分子電流（由原子內部電子的繞核運動形成的），分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個磁極。【答案】偏轉；強；條形；磁場的方向；環形。【解析】（1）[1]根據題意知道，靠近該小磁針，發現小磁針發生偏轉，這是因為小磁針受到磁力的作用，運動狀態發生了改變，說明通電螺線管周圍存在磁場。（2）①[2]磁鐵兩端的鐵屑較密集，說明磁鐵兩端的磁性較強。②[3]由實驗探究的結果知道，電螺線管外部磁場與條形磁體的磁場相似。③[4]小磁針靜止時N極的指向與該點磁場的方向相同，所以小磁針的作用是顯示通電螺線管周圍磁場方向。（3）[5]通電螺線管的磁場可以看成多個圓形通電線圈的磁場組合而成，所以安培認為，在物質內部存在著一種環形電流——分子電流，分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體。題型05安培定則1.（多選）小磁針靜止在通電螺線管內部，小磁針涂黑的一端為N極，如圖所示。則（）。A．電源的a端是正極，通電螺線管的右端是N極；B．電源的a端是負極，通電螺線管的右端是S極；C．電源的b端是正極，通電螺線管的左端是N極；D．電源的b端是負極，通電螺線管的左端是S極【答案】BC。【解析】由圖可知，小磁針的左端為N極，小磁針N極指向為磁場的方向，小磁針在通電螺線管的內部，所以通電螺線管內部的磁場方向向左，通電螺線管外部磁場方向由N極指向S極，通電螺線管內部磁場方向由S極指向N極，所以通電螺線管的右端為S極，左端為N極，由右手螺旋定則可知，電流從通電螺線管的右端流入，左端流出，所以電源的b端是正極，a端是負極。故選BC。2.如圖所示，閉合開關S，滑片P向右移動，則螺線管（）。A．左端為S極，磁性增強B．左端為S極，磁性減弱C．左端為N極，磁性增強D．左端為N極，磁性減弱【答案】A。【解析】電流從正極流向負極，從螺線管的右邊流向左邊，根據安培定則，四指彎曲方向與電流方向一致，大拇指所指就是N極方向，因此右端為N極左端為S極。滑片向右移動，滑動變阻器變大，電流變小，磁性減弱，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。3.如圖甲是“奮斗”小組制作的“磁浮地球儀”。在地球儀中裝入條形磁鐵，底座中的電磁鐵就可將其穩定地“漂浮”在空中，其工作原理如圖乙所示。下列判斷正確的是（）。A．電磁鐵的上端為N極；B．電源的左端為正極；C．地球儀是通過異名磁極互相排斥實現“漂浮”的；D．滑片P向左移動可增加地球儀“漂浮”的高度【答案】B。【解析】A．懸浮地球儀的工作原理是同名磁極相互排斥，由圖乙可知，電磁鐵的上端是S極，故A錯誤；B．由安培定則可知，電流從螺線管的上端流入，所以電源的左端為正極，右端為負極，故B正確；C．懸浮地球儀是通過同名磁極相互排斥來實現懸浮的，故C錯誤；D．滑片P向左移動時，滑動變阻器接入電路中的電阻變大，電路中電流變小，電磁鐵磁性減弱，地球儀的懸浮高度減小，故D錯誤。故選B。4.攀枝花市某學校研學小組在探究通電螺線管磁場的實驗中，小磁針和螺線箮放置于同水平面內，螺線管為東西朝向，小磁針可在水平面內自由轉動。開關S閉合后，小磁針的指向如圖所示，則電源A端為______（選填“正”或“負”）極。當開關S斷開時，小磁針N極將______（選填“不”、“向北”或“向南”）偏轉。【答案】負；向北。【解析】[1]由小磁針靜止時，其左端為N極，右端為S極，根據磁體間的相互作用規律可知，螺線管左端為N極，右端為S極；根據螺線管的線圈繞向，利用右手螺旋定則可以確定電流從螺線管的右端流入，左端流出，由于電流是從電源的正極流出，經過外電路回到電源的負極，所以可以確定電源的A端為負極。[2]由于未斷開開關時，小磁針是東西走向，斷開開關時，小磁針由于受到地磁場的影響，N指向地磁南極，即地理北極，小磁針N極將向北偏轉。5.在如圖所示的電路中，請用筆畫線代替導線將電路補全。要求：將滑動變阻器和螺線管組成串聯電路，閉合開關后，螺線管左端為N極，且滑動變阻器的滑片向左移動時，螺線管的磁性增強。【解析】滑動變阻器的滑片向左移動時，螺線管的磁性增強，說明此過程通過螺線管的電流增大，此過程變阻器接入電路的阻值變小，所以變阻器下邊的接線柱接在左邊。螺線管左端為N極，據安培定則知，螺線管中的電流是向上的，即電流是由螺線管右端流入左端流出的，那么螺線管的右端與變阻器的下接線柱相連，左端與電源的負極相連，作圖如下：6.放有條形磁體的小車靜止在水平地而上，閉合開關S，條形磁體因受磁力向左運動，請在圖中括號里標明電源左端的極性和電磁鐵右端的磁極。【解析】閉合開關S，條形磁體因受磁力向左運動，說明條形磁體受到了一個向左的排斥力，已知條形磁體左端為S極、右端為N極，根據同名磁極相互排斥可確定通電螺線管的左端是N極、右端為S極；根據安培定則，大拇指指向通電螺線管的N極，則電流從電磁鐵右側流入，所以電源的右端為正極，左端是負極，如圖所示：7.通電螺線管左側放一條形磁體，閉合開關后，小磁針靜止在如圖所示的位置。請標出：（1）電源右側的極性（用“+”或“-”表示）；（2）a點磁感線方向；（3）小磁針靜止時右端的磁極（用“N”或“S”表示）。【解析】根據通電螺線管和條形磁體之間的磁感線可判斷，通電螺線管的左端與條形磁體的右端是同名磁極，都是S極，根據安培定則可判斷，電源的左側為正極、右側為負極；磁體周圍的磁感線是從磁體N極出來，回到磁體的S極，所以a點的磁感線方向指向條形磁體的S極；根據異名磁極相互吸引的規律可知，小磁針靜止時左端為S極，右端為N極。如圖所示題型06電磁鐵1.圖甲是磁懸浮臺燈，燈泡內部裝有磁體和半導體芯片，燈座內有如圖乙所示電磁鐵。燈座通電后，燈泡會懸浮在燈座上方，半導體芯片發光。下列說法正確的是（）。A.發光的半導體芯片電阻為零；B.燈泡懸浮是利用同名磁極相互排斥的原理；C.通電后電磁鐵具有磁性說明磁能生電；D.通電后電磁鐵的下端為S極【答案】B。【解析】A．半導體的導電性能介于導體和絕緣體之間，具有一定的電阻值，因此半導體芯片的電阻不為0，故A錯誤；B．同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引，燈泡懸浮利用了同名磁極相互排斥的原理，故B正確；C．電磁鐵是利用電流的磁效應工作的，當電流流過電磁鐵線圈時，電磁鐵就具有磁性，說明電能生磁，故C錯誤；D．電流從電磁鐵線圈的上端流入，由安培定則可判斷電磁鐵的下端為N極，故D錯誤。故選B。2.如圖所示，用漆包線（導線表面涂有絕緣漆）繞在圓筒上做成了一個螺線管，用來研究通電螺線管磁性強弱與哪些因素有關。閉合開關后，發現該通電螺線管的磁性較弱，下列措施能夠使它的磁性增強的是（）。A．在圓筒中插入一根鐵芯 B．減少線圈匝數C．滑動變阻器的滑片P向右滑動 D．將電源正負極互換【答案】A。【解析】影響通電螺線管磁性強弱的因素有：電流的強弱、線圈的匝數及鐵芯的有無。A．在圓筒中插入鐵芯，能增強通電螺線管的磁性，故A符合題意；B．減少線圈匝數，會減小通電螺線管的磁性，故B不符合題意；C．圖示中的滑動變阻器滑片向右移動是，變阻器接入電路的阻值變大，則通過電路的電流減小，那么螺線管的磁性會減弱，故C不符合題意；D．將電源正負極互換，只能改變通過螺線管的電流，不會影響其磁性的強弱，故D不符合題意。故選A。3.如圖所示電路，開關S接到a后，電磁鐵左端為______極，小磁針靜止時，A端是______極。將開關S由a換到b，調節變阻器的滑片P，保持電流表的示數不變，電磁鐵的磁性______（選填“增強”、“減弱”或“不變”）。【答案】N；N；減弱。【解析】[1]伸出右手握住螺線管，四指彎曲指示電流的方向，大拇指所指的方向，即螺線管的左端為通電螺線管的N極。[2]通電螺線管的左端為N極，右端為S極；根據同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引可知，小磁針的A端是N極。[3]在此實驗裝置中，保持電流不變，將開關S由a換到b，則減少了線圈的匝數，因此通電螺線管的磁性減弱。4.在“研究電磁鐵”實驗的一組示意圖中，其中A、B、C三圖線圈的匝數相同，而D圖中線圈的匝數是前面圖的2倍，已知I2＞I1，則比較圖A、C可知：外形相同的電磁鐵，______一定時，電流越______，電磁鐵磁性越強。【答案】線圈匝數；大。【解析】[1][2]比較圖A、C可知：外形相同的電磁鐵，線圈的匝數相同，電流不同，電流越大，電磁鐵吸引的大頭針的個數越多，磁性越強，故結論為：在線圈匝數一定時，電流越大，電磁鐵磁性越強。5.如圖是研究電磁鐵磁性強弱的實驗裝置，其中E是電磁鐵。只利用此裝置可以研究電磁鐵磁性強弱與______是否有關。閉合開關S后，發現電磁鐵吸引起少量大頭針。為了讓電磁鐵能吸引起更多的大頭針，只利用圖中的器材，可以將滑動變阻器滑片向______移動。（選填“左”或“右”）【答案】電流強度；左。【解析】[1]由圖中可知，移動滑動變阻器滑片的位置，可以改變滑動變阻器接入電路中阻值的大小，從而改變電路中電流的大小，故利用此裝置可以用來探究電磁鐵磁性強弱與電流強度是否有關。[2]為了讓電磁鐵能吸引更多的大頭針，應增大電磁鐵的磁性，即要增大電路中的電流，應減小滑動變阻器接入電路中的阻值，故應將滑動變阻器的滑片向左移動。6.在探究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”的實驗中，小明制成簡易電磁鐵甲、乙，并設計了如圖所示的電路。（1）實驗中，通過觀察_______來判斷電磁鐵磁性的強弱；（2）根據圖示的情景可知，_______（選填“甲”或“乙”）吸引的大頭針個數較多，說明電流一定時，線圈的匝數越多，電磁鐵的磁性越_______（選填“強”或“弱”）；當滑動變阻器的滑片向左移動時，電磁鐵甲、乙吸引大頭針的個數增加，說明電流越_______，電磁鐵的磁性越強；（3）根據右手螺旋定則，可判斷出乙電磁鐵的上端是_______（選填“N”或“S”）極；（4）電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因是_______。【答案】吸引大頭針的數量；甲；強；大；S；見解析。【解析】（1）[1]電磁鐵的磁性強弱無法用眼睛直接觀察，通過電磁鐵吸引大頭針的多少來反映磁性的強弱。（2）[2][3]由圖知，兩電磁鐵串聯，電流相等，甲的線圈匝數較多，甲吸引的大頭針較多，說明電流相同，線圈匝數越多，電磁鐵的磁性越強；[4]由圖知，當滑動變阻器滑片向左移動時，滑動變阻器的電阻變小，電路中的電流變大，電磁鐵甲、乙的磁性增強，吸引大頭針的個數都增加，所以在線圈匝數一定時，電流越大，電磁鐵磁性越強；（3）[5]電流從電源的正極流出，經滑動變阻器后從乙的上端流入，根據右手螺旋定則，讓右手四根手指順著電流的方向握住螺線管，伸開大拇指后指向乙電磁鐵的下端，故下端為乙電磁鐵的N極，上端是S極。（4）[6]大頭針被磁化，大頭針下端的磁極相同，互相排斥，所以下端分散。題型07電磁繼電器1.如圖是一種溫度自動報警器的原理圖，在水銀溫度計中封入一段金屬絲下端所指示的溫度為90℃，下列說法錯誤的是（）。A．報警器利用了水銀導電和熱脹冷縮的性質；B．報警器利用了電磁鐵通電時有磁性斷電時磁性消失的特點；C．報警器中，水銀溫度計和電磁鐵串聯在電路中；D．溫度達到90℃時，報警器中的燈亮同時鈴響【答案】D。【解析】A．報警器利用水銀導電，即當到達警戒溫度時，水銀與金屬絲聯通，構成了閉合回路，故電鈴響，故利用的是水銀的導電性，溫度計的工作原理就是水銀的熱脹冷縮，故A正確，A不符合題意；B．報警器就是利用了電磁鐵通電時有磁性，電鈴響，斷電時磁性消失，燈泡亮的特點的，故B正確，B不符合題意；C．如圖所示，報警器中，水銀溫度計和電磁鐵首尾相連，故串聯在電路中，故C正確，C不符合題意；D．溫度達到90℃時，報警器中的鈴響燈滅，而沒有到達警戒水位時，電鈴不響，燈泡亮，故D錯誤，D符合題意。故選D。2.創新小組的同學們為學校食堂設計了一個可自動注水的儲水池。如圖是它的簡化裝置圖，電源電壓一定。控制電路中，RN為壓敏電阻，其阻值隨壓力的變化而變化，R0為定值電阻。閉合開關S1、S2，當池中水位上升到一定高度時，觸點分離，工作電路斷開，注水裝置自動停止注水，當池中水位下降到一定位置時，觸點連接，工作電路接通，注水裝置自動開始注水。下列分析正確的是（）。A水位上升時，電磁鐵磁性變弱 B水位上升時，通過R0電流變小C水位下降時，R0的電功率變大 D水位下降時，RN的阻值會變大【答案】D。【解析】AB．水位上升時，向池中注水，觸點接觸，當注滿水時，觸點分離，說明RN電阻逐漸減小，電流變大，磁性變強，將銜鐵吸引到下面，故AB錯誤；CD．水位下降時，需要注水，觸點接觸，電磁鐵磁性減弱，故RN的阻值會變大，電流變小，根據P=I2R可知，R0的電功率變小，故C錯誤，D正確。故選D。3.（多選）如圖所示是燃油汽車啟動裝置的電路簡圖。汽車啟動時，需將鑰匙插入儀表盤上的鑰匙孔并旋轉，則下列分析正確的是（）。A．旋轉鑰匙相當于閉合開關；B．電磁鐵是利用電流的熱效應來工作的；C．電磁鐵通電后電磁鐵的上端為N極；D．電動機工作時將電能全部轉化為機械能【答案】AC。【解析】A．將鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并旋轉，汽車啟動，所以旋轉鑰匙相當于閉合開關，故A正確；B．電磁鐵是利用電流的磁效應來工作的，故B錯誤；C．讀圖可知，電流從電磁鐵的上端流入，用右手握住電磁鐵，使彎曲的四指指向電流的方向，則大拇指所指的上端為電磁鐵的N極，故C正確；D．電動機能夠將電能大部分轉化為機械能，但也會產生一少部分內能，故D錯誤。故選AC。4.如圖所示，R0是一個光敏電阻，光敏電阻的阻值隨光照強度的增加而減小，R是電阻箱（已調至合適阻值），它們和繼電器組成自動控制電路來控制路燈，白天燈熄，夜晚燈亮。下列說法正確的是（）。A．白天流過R0的電流比夜晚大；B．給路燈供電的電源應接在b、c兩端；C．白天R0兩端的電壓比夜晚大；D．白天，如果將電阻箱R的阻值調大則路燈也可能變成亮【答案】AD。【解析】A．由電路圖可知，兩個電阻串聯，因為白天時，光敏電阻的阻值隨光照強度的增加而減小，可知白天電路中的總電阻小，則流過R0的電流比夜晚大，故A正確；B．光敏電阻的電阻值隨光照強度的增大而減小，所以白天時光敏電阻的電阻值小，電路中的電流值大，電磁鐵將被吸住；繼電器的動觸點與c接通；晚上時的光線暗，光敏電阻的電阻值大，電路中的電流值小，所以繼電器的動觸點與b接通，所以要達到晚上燈亮，白天燈滅，則路燈應接在ab之間，故B錯誤；C．白天時，有光照，光敏電阻阻值較小，由上述分析可知電路中的電流較大，根據U=IR可知，電阻箱兩端電壓會比晚上的大，且電源電壓不變，根據串聯分壓可知，白天R0兩端的電壓比夜晚小，故C錯誤；D．由電路結構可知，當電阻箱R的阻值變大時，電路中的電流變小，路燈亮，因此白天如果將電阻箱R的阻值調大，路燈也可能發光，故D正確。故選AD。5.如圖甲所示的智能電梯在有、無人乘坐時會以不同的速度運行，這樣可以節約用電。圖乙所示是其控制電路圖，R是一個壓敏電阻，其阻值隨壓力的減小而增大。當有人走下電梯后，左側電路中電流______（選填“增大”、“減小”或“不變”），則圖中電磁鐵的磁性將______（選填“增強”、“減弱”或“不變”），電動機的功率將______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。【答案】減小；減弱；變小。【解析】[1][2]當有人走下電梯后，壓力減小，壓敏電阻阻值增大，故左側電路中電流減小，電磁鐵磁性減弱。[3]電磁繼電器銜鐵與觸頭1接通，電動機與R1串聯，R1分壓，電動機電壓變小，功率變小。6.2021年12月9日，三位航天員在我國自己的空間站為我們上了一堂生動的太空課，葉光富老師讓我們親眼目睹了心肌細胞跳動有力，心肌細胞需要在恒溫箱中培養，如圖甲所示為一恒溫箱溫控電路，控制電路電源電壓為24V，電熱絲和熱敏電阻R均置于恒溫箱內，熱敏電阻R的阻值隨溫度變化關系如圖乙所示。恒溫箱溫控電路工作原理是：當電流小于0.6A時，電熱絲通電加熱；當電流大于0.8A時，電熱絲停止加熱。（1）則加熱電路電源應接在______（選填“a、b”“c、d”或“e、f”）兩端；（2）當滑動變阻器R'=20Ω時，通過計算說明恒溫箱內的溫控范圍；()（3）當溫度為30℃，R'=25Ω時，滑動變阻器工作1min產生的熱量。()【答案】a、b；20~50℃；540J。【解析】（1）由圖可知，加熱電路的通斷依靠電磁繼電器實現的，當電流小于0.6A時，電磁鐵磁性很弱，不足以將銜鐵吸下，此時動觸點將加熱絲的電路接通，若在a、b處接電源，加熱電熱絲通電加熱；當電流大于0.8A時，電磁鐵磁性增強，將銜鐵吸下，加熱絲電路切斷，電熱絲停止加熱。若電源接c、d則電熱絲一直通電加熱；若電源接e、f則電熱絲與電源不通。綜上可得，應將電源接在a、b兩端。（2）滑動變阻器R'=20Ω，電流I1=0.6A時，由可知電路的總電阻此時熱敏電阻的阻值R1=R總-R'=40Ω-20Ω=20Ω由圖像知，熱敏電阻的阻值為20Ω時，對應的溫度為20℃，即溫度為20℃時，電熱絲通電加熱；當電流I2=0.8A時，由可知電路的總電阻；此時熱敏電阻的阻值R1'=R總'-R'=30Ω-20Ω=10Ω由圖像知，熱敏電阻的阻值為10Ω時，對應的溫度為50℃，即溫度為50℃時，電熱絲停止加熱。所以恒溫箱內的溫控范圍為20℃~50℃。（3）根據圖乙知，當溫度為30℃時，熱敏電阻R的阻值為15Ω，由串聯電路電阻的規律和歐姆定律知，此時電路的電流為滑動變阻器工作1min產生的熱量為Q=(I3)2R″t=(0.6A)2×25Ω×60s=540J答：（1）加熱電路電源應接在a、b兩端；（2）當滑動變阻器R'=20Ω時，恒溫箱內的溫控范圍為20℃~50℃；（3）當溫度為30℃，R'=25Ω時，滑動變阻器工作1min產生的熱量為540J。題型08磁場對通電導線的作用1．下列家用電器中，主要利用“磁場對通電導體有力的作用”這一原理工作的是（）。A．電風扇 B．電飯煲 C．微波爐 D．冰箱【答案】A。【解析】A．電風扇利用了通電線圈在磁場中受力從而產生了運動，故A符合題意；B．電飯煲主要利用了電流的熱效應發熱，故B不符合題意；C．微波爐利用食物在微波場中吸收微波能量而使自身加熱的烹飪器具，故C不符合題意；D．電冰箱用低沸點的制冷劑，汽化時吸收熱量以達到制冷的目的制成的，故D不符合題意。故選A。2．如圖所示，閉合開關，銅棒向右運動，為使開關閉合后銅棒向左運動，下列操作可行的是（

）。A．換用更細的銅棒B．將磁體的N、S極對調C．向左移動滑動變阻器的滑片D．將電源正、負極和磁體N、S同時對調【答案】B。【解析】A．換用更細的銅棒，使電阻變大電流變小，但不能改變受力的方向，所以A錯誤，故A不符合題意；B．將磁體的N、S極對調，磁場方向改變，則通電導體的受力方向改變，銅棒向左運動，所以B正確，故B符合題意；C．向左移動滑動變阻器的滑片，只能改變電流的大小，不能改變電流的方向，所以C錯誤，故C不符合題意；D．將電源正負極對調，同時將磁體磁極對調，影響磁場力方向的兩個因素同時改變，則通電導體的受力方向不變，銅棒仍然向右運動，所以D錯誤，故D不符合題意。故選D。3．如圖所示，磁鐵上下擺放形成穩定磁場，取閉合回路的一部分直導體ab沿東西方向放置于兩磁鐵中間，當閉合開關，該磁場對導體ab產生向北的作用力，則下列哪種方式可以使得該磁場對導體ab的作用力方向向東（）。導體ab沿東西方向放置A．導體ab沿南北方向 B．導體ab沿南北方向C．導體ab沿東西方向D．導體ab沿東西方向【答案】B。【解析】A．根據左手定則，電流由南向北，磁感線朝下，受力向西，故A不符合題意；B．根據左手定則，電流由北向南，磁感線朝下，受力向東，故B符合題意；C．根據左手定則，電流由東向西，磁感線朝下，受力向南，故C不符合題意；D．根據左手定則，電流由東向西，磁感線朝上，受力向北，故D不符合題意。故選B。4.如圖所示的實驗中，閉合開關，觀察到鋁棒向左運動，實驗現象說明磁場對____________有力的作用，利用這一原理可以制成____________機；斷開開關，對調電源正、負兩極，重新接入電路，再次閉合開關，觀察到鋁棒向____________運動。【答案】①通電導體；②電動；③右。【解析】[1]通電導體在磁場中受到力的作用。鋁棒在磁場中，閉合開關，鋁棒通電，鋁棒由靜止向左運動，說明磁場對通電導體有力的作用。[2]電動機就是利用了通電導體在磁場中受到力的作用這一原理制成的。[3]對調電源正、負兩極，改變了導體中電流的方向，再次閉合開關，鋁棒將向與之前相反的方向運動，故鋁棒向右運動。5.如圖所示，放在磁場中的導體棒ab通過水平光滑金屬導軌與螺線管、開關和電源構成閉合回路，可自由轉動的小磁針靜止在圖示位置。（1）在圖中標出閉合開關瞬間螺線管中電流方向、螺線管左端的極性和小磁針N極的偏轉方向______；（2）閉合開關后導體棒將沿______（選填“水平”或“豎直”）方向運動。【答案】如圖；水平。【解析】(1)[1]由圖可知，電流從螺線管的右側流入，左側流出，根據安培定則可知，螺線管的左端為S極，右端為N極；異名磁極相互吸引，同名磁極相互排斥，則小磁針順時針偏轉；如圖所示：題型09電動機及其工作原理1.下列裝置，主要部件不是電動機的是（

）。A．電飯鍋B．吸塵器C．洗衣機D．吸排油煙機【答案】A。【解析】電動機在工作過程中將電能轉化為機械能A．電飯鍋主要是把電能轉化為內能，故A符合題意；BCD．吸塵器、洗衣機、吸排油煙機工作時都是將電能轉化為機械能，與電動機原理相同，故BCD不符合題意。2.圖示為直流電動機的工作原理圖。線圈abcd處于向右的磁場中，兩個銅半環E和F跟線圈兩端相連，可隨線圈一起轉動，兩半環中間斷開，彼此絕緣；A和B是電刷，它們分別跟兩個半環接觸，使電源和線圈組成閉合電路。在圖示位置，電流沿dcba流過線圈，dc邊受到磁場的作用力向下，則（）。A．線圈在圖示位置時，ab邊受到磁場的作用力向下；B．線圈由圖示位置轉過180o時，電流沿dcda流過線圈；C．線圈由圖示位置轉過180°時，dc邊受到磁場的作用力向下；D．線圈由圖示位置轉過180°時，ab邊受到磁場的作用力向下【答案】D。【解析】通電導體在磁場中受力方向與電流方向、磁場方向有關，其中之一發生改變，則受力方向發生改變。A．根據題意知道，此時dc邊受到磁場的作用力向下，由于ab邊中電流方向與dc中電流方向相反，而磁場方向相同，所以ab邊受到磁場的作用力與dc邊受到磁場的作用力相反，即ab邊受到磁場的作用力向上，故A錯誤；B．由圖知道，線圈由圖示位置轉過180o時，電流沿abcd流過線圈，故B錯誤；C．線圈由圖示位置轉過180°時，dc邊中電流的方向反向，則受力方向改變，即dc邊受到磁場的作用力向上，故C錯誤；D．線圈由圖示位置轉過180°時，ab邊中電流的方向反向，則受力方向改變，即ab邊受到磁場的作用力向下，故D正確。故選D。3．如圖所示，小明同學做了一個小直流電動機模型。同學們圍著觀看線圈的持續轉動，一起分享著他的成果。下列關于此直流電動機模型的說法，你認為正確的是（）。A．此電動機模型是根據電磁感應的原理制成的；B．線圈兩端（作為轉軸）的漆皮應全部刮去，這樣才可持續轉動；C．轉動過程中，CD邊始終受方向不變的磁場力；D．線圈兩端（作為轉軸）的漆皮應一端全部刮去，另一端刮去半周，這樣才可持續轉動下去【答案】D。【解析】A．電動機是利用通電線圈在磁場中受力的作用制成的，工作時將電能轉化為機械能。故A錯誤；B．線圈兩端（作為轉軸）的漆皮若全部刮去，則線圈轉過平衡位置時，由于線圈中的電流方向不變，則線圈始終受到一個方向不變的力，因此線圈不能持續轉動，故B錯誤；CD．為了使線圈能持續轉動，采取的辦法是將線圈兩端引線的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，這樣就可以讓線圈轉動時有半周通電受力轉動，另外半周不通電依靠慣性繼續轉動，從而實現連續轉動。故C錯誤，D正確。故選D。4.下列與電動機工作原理相同的是（）。A． B．C．D．【答案】D。【解析】A．奧斯特實驗說明通電導體周圍存在磁場，故A不符合題意；B．電磁繼電器利用了電磁鐵原理，故B不符合題意；C．電磁感應現象是發電機的原理，故C不符合題意；D．通電導體在磁場中受力運動，是電動機的原理，故D符合題意。5.在直流電動機結構中,換向器的作用是()。A.改變磁感線的方向B.改變線圈的轉動方向C.改變線圈中的電流方向D.使線圈中的電流方向和轉動方向同時改變【答案】C。【解析】換向器的作用就是自動改變線圈中的電流方向,使線圈能夠持續轉動。6.如圖所示，是某同學在科技節上展示的作品結構圖。該作品的工作原理是通電線圈在______中受力轉動，它就是一個自制的______機模型圖。【答案】①磁場；②電動。【解析】[1]通電線圈中有電流通過，線圈在磁體的磁場周圍，線圈能受力轉動，說明磁場對電流有力的作用。[2]該模型是先通電，然后線圈轉動起來，將電能轉化為機械能，是一個自制的電動機模型。7.如圖所示是一種動圈式耳機的內部結構示意圖。當音圈中有大小和方向反復變化的電流通過時，音圈帶動音膜振動發聲，這是由于磁場對______有力的作用，此現象中能量的轉化情況是______。【答案】通電導體（電流）；電能轉化為機械能。【解析】[1]由于電流周圍存在磁場，磁場與磁場間有力的作用，所以通電導體在磁場中會受到力的作用，音圈帶動音膜振動發聲，這是由于磁場對通電導體有力的作用。[2]耳機工作的過程中，消耗電能，使音膜振動，即將電能轉化為機械能。題型10產生感應電流的條件1.下列關于電與磁的說法中正確的是（）。A．發電機能夠把機械能轉化為電能；B．導體中的負電荷在做定向移動時不一定產生磁場；C．導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產生感應電流；D．電磁鐵磁性強弱只與通過電磁鐵線圈的電流大小有關【答案】A。【解析】A．發電機的工作原理是電磁感應現象，工作時機械能轉化為電能，故A正確；B．正負電荷的定向移動都能形成電流，電流的周圍存在磁場，故B錯誤；C．閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，會產生感應電流，故C錯誤；D．電磁鐵磁性強弱與通過電磁鐵線圈的電流大小和匝數有關，故D錯誤。故選A。2.在科學晚會上，小明所在的科技小組展示了一個“隔物推物”的節目，其原理如圖所示，甲、乙兩線圈分別懸掛在兩個蹄形磁鐵的磁場中，兩線圈通過導線連接構成一個閉合電路。用手推動甲線圈擺動時，乙線圈會隨之擺動。對于這個過程下列說法正確的是（）。A．甲線圈相當于用電器，乙線圈相當于電源B．推動甲線圈擺動時機械能轉化為電能C．乙線圈隨之擺動時機械能轉化為電能D．乙線圈擺動是電磁感應現象【答案】B。【解析】A．推動甲線圈擺動時，甲線圈做切割磁感線的運動，產生感應電流；乙線圈通電，在磁場中受力的作用而運動，所以甲相當于電源，乙相當于用電器，故A錯誤；B．推動甲線圈擺動時，甲線圈做切割磁感線的運動，產生感應電流，相當于發電機，機械能轉化為電能，故B正確；C．乙線圈通電，在磁場中受力的作用而運動，相當于電動機的原理，是電能轉化為機械能，故C錯誤；D．乙線圈通電后擺動是通電導體在磁場中受力的作用，相當于電動機的原理，故D錯誤。故選B。3.（多選）手機無線充電方便了人們的生活，如圖所示，它的原理是送電線圈通過一定頻率的交流電，線圈的周圍形成交變的磁場，通過電磁感應在受電線圈中產生一定的感應電流，從而將能量從發射端轉移到接收端。關于無線充電下列說法中正確的是（）。A．利用受電線圈的原理可以制成電動機B．送電線圈是利用電磁感應原理工作的C．受電線圈的原理與發電機工作原理相同D．手機充電時將電能轉化為化學能【答案】CD。【解析】ABC．充電板內的送電線圈產生交變磁場，利用的是電流的磁效應；手機內的受電線圈感應到電磁信號，產生感應電流給手機電池充電，這是電磁感應現象，即受電線圈是利用電磁感應原理產生感應電流的；發電機也是利用電磁感應原理工作的，但電動機不是利用該原理工作的，故AB錯誤，C正確；D．手機充電的過程中，消耗了電能，將電能轉化為化學能，故D正確。故選CD。4.如圖所示，AB和CD是兩根固定且平行的水平金屬導軌，符號“×”表示垂直于紙面指向紙而里的磁場的磁感線。現將銅棒EF和GH垂直放在金屬導軌上，當拉動GH使其向左或向右移動時，發現EF也向左或向右移動。則GH棒上發生的能量的轉化是__________；請解釋發生上述現象的原因_______。【答案】機械能轉化為電能；EF導體，有電流通過，通電導體在磁場中受力，會運動。【解析】[1]因為GH運動，在磁場中切割磁感線，在GH中會產生感應電流，故發生的能量轉化是把機械能轉化為電能。[2]拉動GH使其向左或向右移動時，GH在磁場中切割磁感線，會產生感應電流，可以把GH當作電源，把電流提供給EF，這時EF相當于通電導體放入磁場中，通電導體在磁場中受力，所以也會向左或向右運動。5.同學們做實驗的裝置如圖所示，閉合開關，先將導體ab靜止，導體cd也靜止；然后將導體ab豎直上下移動，導體cd還靜止；再將導體ab水平向右移動，導體cd也隨之運動起來。初步可知：閉合電路的一部分導體在磁場中做______運動時，導體中就產生電流。實驗裝置右側這部分相當于______（選填“電動機”或“發電機”）；如果導體ab水平變為向左運動，則導體cd的運動方向______（選填“會”或“不會”）改變。【答案】切割磁感線；電動機；會。【解析】[1]先將導體ab靜止，導體ab豎直上下移動，都沒有產生感應電流，再將導體ab水平向右移動，切割磁感線時，會產生電流，故結論是閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，產生感應電流。[2]左邊切割磁感線產生感應電流，故左邊是發電機，右邊裝置通電導線在磁場中受力而運動，故右邊的裝置是電動機。[3]如果導體ab水平變為向左運動，產生感應電流的方向發生變化，則導體cd的受力發生變化，故導體cd的運動方向會發生改變。6.如圖甲所示是探究“感應電流產生的條件”的實驗裝置。（1）閉合開關，導體ab上下運動時，靈敏電流計的指針______（選填“偏轉”或“不偏轉”）；（2）在實驗中，發現靈敏電流計的指針偏轉角度較小，請寫出一種增大感應電流的方法______；（3）同學們把實驗裝置改裝成圖乙所示，閉合開關，當讓導體棒ab做切割磁感線運動時，導體棒cd將會______（選填“運動”或“靜止”），原因是______。【答案】不偏轉；增強磁場；運動；導體ab中有電流產生，相當于電源；通電的導體棒cd在磁場中受到力的作用。【解析】（1）[1]導體沿豎直方向運動，運動方向與磁場平行，故不切割磁感線，不會產生感應電流，指針不發生偏轉。（2）[2]感應電流的大小與磁場的強弱、導體切割磁感線的速度有關，因此要增大靈敏電流計的偏轉角度，應該增強磁場或加快導體切割磁感線的速度。（3）[3][4]圖乙所示，閉合開關，當讓導體棒做切割磁感線運動時，導體中有電流產生，相當于電源；通電的導體棒在磁場中受到力的作用將會運動。7.如圖，在“探究什么情況下磁可以生電”實驗中：序號實驗操作電流表指針偏轉情況1保持導體與磁體靜止不偏轉2保持磁體靜止，導體水平向左切割磁感線向右偏轉3保持磁體靜止，導體水平向右切割磁感線向左偏轉…（1）比較1、2（或1、3）實驗想象可知，閉合電路的一部分導體在磁場中做________運動時，導體中就產生電流；（2）要使感應電流方向發生改變，可采取的具體措施是：___________；（選填字母）A．使用磁性更強的磁體B．保持磁體靜止，只改變導體水平運動的方向C．上下調換磁極，同時改變導體水平運動的方向（3）從能量的角度來分析，感應電流的產生過程是___________能轉化為電能：（4）如果將電流表換成___________，可以探究磁場對通電導體的作用。【答案】①切割磁感線；②B；③機械；④電源。【解析】（1）[1]比較1、2（或1、3）實驗現象可知，保持磁體和導體不動，電路中不會產生感應電流，但是保持磁體不動，導體水平切割磁感線時會產生感應電流，故可得出閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時電路中就會產生感應電流。（2）[2]感應電流方向與磁場方向和導體切割磁感線方向有關，所以想要改變感應電流的方向，可以只上下調換磁極，或者只改變導體水平運動的方向，如果上下調換磁極，同時改變導體水平運動的方向，感應電流的方向不會發生變化。故選B。（3）[3]閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時電路中就會產生感應電流，所以是機械能轉化為電能。（4）[4]如果將電流表換成電源，則構成一個完整的閉合回路，這樣可以探究磁場對通電導體的作用。題型11發電機1.家用電磁爐的內部有一金屬線圈，當線圈中通入交流電后會產生變化的磁場。金屬器皿放在電磁爐上時，金屬器皿內就會產生電流，將電能轉化為內能來加熱食物。下列設備中利用“磁生電”原理工作的是（）。A．電風扇 B．電飯鍋 C．電磁繼電器 D．動圈式話筒【答案】D。【解析】A．電風扇的主要部件是交流電動機，其工作原理是通電線圈在磁場中受力而轉動，從而令風扇葉片轉動，故A不符合題意；B．電飯鍋利用電流的熱效應來加熱食物，故B不符合題意；C．電磁繼電器的主要部件是電磁鐵，是利用電流磁效應工作的，故C不符合題意；D．動圈式話筒利用的是電磁感應原理，將導線線圈搭載于振膜上，再置于磁鐵的磁場間，隨著聲壓的變化在磁場中不斷運動產生感應電流，從而將聲音訊號轉變為電訊號，利用的是“磁生電”原理，故D正確。故選D。2.細心的同學發現許多地區的很多山頭都安裝有如圖所示的風力發電機，下列說法正確的是（）。A．風力發電機是根據電磁感應原理制成的；B．風力發電機是根據通電導體在磁場中受力運動的原理制成；C．風力發電是根據電流的磁效應制成的；D．風力發電是把電能轉化為機械能【答案】A。【解析】ABC．風力發電機是通過風機葉片的選裝帶動線圈在磁場中旋轉，做切割磁感線運動，產生電能，是根據電磁感應原理制成的，故A正確，B錯誤，D錯誤；D．風力發電，通過葉片的旋轉產生電能，是將機械能轉化為電能，故C錯誤。故選A。3.如圖所示為直流電動機的工作原理圖，以下相關的分析中正確的是（）。A．電動機的工作原理是電磁感應；B．電動機工作過程中，消耗的電能全部轉化為機械能；C．電動機工作過程中，線圈中的電流方向保持不變；D．電動機工作過程中，線圈中也產生感應電流【答案】D。【解析】A．電動機是利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的，故A錯誤；B．電動機工作時，電流通過線圈（有電阻）時會產生熱量，消耗一部分電能，消耗的電能主要轉化為機械能，故B錯誤；C．電動機分直流電動機和交流電動機，直流電動機中有換向器，線圈中的電流方向按設計要求不斷改變；交流電動機使用的是交流電源，電動機中沒有換向器，電流方向本身在不斷改變，故C錯誤；D．電動機工作過程中，線圈是閉合電路的一部分導體，轉動過程中切割磁感線，所以會產生感應電流，故D正確。故選D。4．（多選）圖中的a表示垂直于紙面的一根導線，它是閉合電路的一部分。當它在磁場中按箭頭方向運動時，能夠產生感應電流的是（）。A． B． C． D．【答案】ACD。【解析】A．磁感線由N極指向S極，圖中導線在磁場中按箭頭方向運動時，做切割磁感線運動，可以產生感應電流，故A符合題意；B．磁感線由N極指向S極，圖中導線在磁場中按箭頭方向運動時，導線運動方向與磁感線方向相同，沒有切割磁感線，不能產生感應電流，故B不符合題意；C．磁感線由N極指向S極，圖中導線在磁場中按箭頭方向運動時，做切割磁感線運動，可以產生感應電流，故C符合題意；D．磁感線由N極指向S極，圖中導線在磁場中按箭頭方向運動時，做切割磁感線運動，可以產生感應電流，故D符合題意；故選ACD。5.如圖所示，一種環保型手電筒，筒內有一個能滑動的圓柱形永磁鐵，外圈套著一個線圈。只要將手電簡沿圖中箭頭方向來回搖動，手電筒的小燈就能發光。下列與此手電筒工作原理相同的是（）。A.電動機 B.電熱水壺C.發電機 D.揚聲器【答案】C。【解析】手搖電筒是利用電磁感應現象制成的，磁鐵在線圈中來回運動，使線圈切割磁感線，從而產生了感應電流，使小燈泡發光。A．電動機是根據通電線圈在磁場中受到力轉動制成的，故A不符合題意；B．電熱水壺利用電流的熱效應工作的，故B不符合題意；C．發電機是根據電磁感應現象制成的，故C符合題意；D．揚聲器是利用通電導體在磁場中受力的原理，故D不符合題意。故選C。6.圖是一種手壓電筒，按壓手柄，塑料齒輪帶動線圈內磁性飛輪高速旋轉，使燈泡發光。圖中能反映這一過程工作原理的是（）。A．B．C．D．【答案】B。【解析】A．手壓電筒，按壓手柄，塑料齒輪帶動線圈內磁性飛輪高速旋轉，使燈泡發光，是電磁感應現象，A圖中，通電導線周圍小磁針發生偏轉，說明通電導線周圍存在磁場，不可以反映手壓電筒工作原理，故A不符合題意；B．B圖中，導體棒在磁場中做切割磁感線運動，電表指針發生偏轉，是電磁感應現象，可以反映手壓電筒工作原理，故B符合題意；C．C圖中，閉合開關后，導體棒運動，說明通電導線在磁場中會受到力的作用，不可以反映手壓電筒工作原理，故C不符合題意；D．D圖中，套有線圈的鐵釘可以吸引大頭針，說明電流的磁效應，不可以反映手壓電筒工作原理，故D不符合題意。故選B。1.（2023·深圳）下列現象中可以證明地磁場客觀存在的是（）。A.如圖A兩個綁著磁鐵的小車他們相對的兩面分別是N級和S級他們相互吸引；B.如圖B“司南之杓，投之于地，其柢指南”；C.如圖C通電螺線管吸引鐵釘；D.如圖D小白同學制作的手搖發電機【答案】B。【解析】A．兩個綁著磁鐵的小車他們相對的兩面分別是N級和S級他們相互吸引，證明異名磁極相吸引，故A不符合題意；B．“司南之杓，投之于地，其柢指南”，杓的柄始終指南是受到地磁場的作用，證明地磁場客觀存在，故B符合題意；C．通電螺線管吸引鐵釘，證明電流具有磁效應，故C不符合題意；D．手搖發電機證利用電磁感應現象，證明導體切割磁感線，能產生感應電流，故D不符合題意。故選B。2.（2023·武威）如圖所示的現象中，下列說法不正確的是（）。A.圖甲中，驗電器的金屬箔片張開，是因為異種電荷相互吸引；B.圖乙中，放在通電導線下方的小磁針發生偏轉，說明電流周圍存在磁場；C.圖丙中，導體運動時靈敏電流計指針發生偏轉，說明利用磁場可以產生電流；D.圖丁中，閉合開關后，向右移動滑動變阻器滑片時，電磁鐵的磁性會減弱【答案】A。【解析】A．由電荷間的作用規律可知，圖甲中，驗電器的金屬箔片張開，是因為同種電荷相互排斥，故A錯誤，符合題意；B．圖乙中，放在通電導線下方的小磁針發生偏轉，是因為電流的磁效應，說明電流周圍存在磁場，故B正確，不符合題意；C．圖丙中，導體做切割磁感線運動時，靈敏電流計指針發生偏轉，是電磁感應現象，說明利用磁場可以產生電流，故C正確，不符合題意；D．圖丁中，閉合開關后，向右移動滑動變阻器滑片時，滑動變阻器接入電路中的阻值變大，電路中的電流變小，電磁鐵的磁性會減弱，故D正確，不符合題意。故選A。3.（2023·龍東）如圖所示的四個實驗，反映揚聲器的工作原理的是（）。A. B.C. D.【答案】D。【解析】A．揚聲器是利用通電線圈在磁場中受到力的作用來工作的；該圖是奧斯特實驗，說明通電導體周圍存在磁場，故A不符合題意；B．該圖毛皮摩擦過的橡膠棒都帶負電，所以它們相互排斥，故B不符合題意；C．該圖是探究電磁感應現象的實驗，即閉合回路中的一部分導體做切割磁感線運動，會產生感應電流的現象，故C不符合題意；D．圖中是通電導體在磁場中受力而運動，與揚聲器的原理相同，故D符合題意。故選D。4.（2023·廣東）如題圖所示，小明用線圈、條形磁鐵和靈敏電流計來驗證電磁感應現象，下列不能使靈敏電流計指針發生偏轉的操作是（）。A.線圈不動，磁鐵快速向上 B.線圈不動，磁鐵快速向下C.磁鐵不動，線圈快速向上 D.線圈和磁鐵同時同速向上【答案】D。【解析】A．線圈不動，磁鐵快速向上，閉合回路的磁通量發生變化，會產生感應電流，電流計指針會發生偏轉，故A不符合題意；B．線圈不動，磁鐵快速向下，閉合回路磁通量發生變化，會產生感應電流，電流計指針會發生偏轉，故B不符合題意；C．磁鐵不動，線圈快速向上，閉合回路的磁通量發生變化，會產生感應電流，電流計指針會發生偏轉，故C不符合題意；D．線圈和磁鐵同時同速向上，線圈和磁鐵保持相對靜止，閉合回路的磁通量不會發生變化，不會產生感應電流，電流計指針不會發生偏轉，故D符合題意。故選D。5.（2023·牡丹江）下列設備中，利用磁場對通電導體的作用而工作的是（）。A.發電機 B.電動機 C.電磁繼電器 D.電水壺【答案】B。【解析】A．發電機是利用電磁感應現象，使導體做切割磁感線運動，產生感應電流，故A不符合題意；B．電動機利用通電導體在磁場中受力而運動，即磁場對通電導體的作用，故B符合題意；C．電磁繼電器是利用電流的磁效應，故C不符合題意；D．電水壺是利用電流的熱效應，故D不符合題意。故選B。6.（2023·綏化）如圖是巨磁電阻（GMR）的特性原理示意圖，巨磁電阻的阻值隨所在磁場強度的增強而減小，如果閉合S1、S2并使滑片P向右滑動，下列說法正確的是（）。A.電壓表示數變小 B.指示燈亮度變暗C.電流表示數變大 D.巨磁電阻（GMR）阻值變小【答案】B。【解析】由圖可知，巨磁電阻與指示燈串聯，電壓表測量巨磁電阻的電壓，電流表測量巨磁電阻和指示燈的電流。閉合S1、S2并使滑片P向右滑動，滑動變阻器連入電路的阻值變大，根據歐姆定律可知，通過電磁鐵電流變小，磁性變弱，則巨磁電阻阻值增大，巨磁電阻所在電路的電流變小，電流表示數變小，小燈泡亮度變暗；根據串聯分壓規律可知，巨磁電阻所分電壓變大，電壓表示數變大，故B正確，ACD錯誤。故選B。7.（2023·宜昌）如圖甲把一臺手搖發電機跟小燈泡連接起來，使線圈在磁場中轉動，可以看到小燈泡會發光。下列說法正確的是（）。A.發電機是利用電流的磁效應來工作的；B.發電機將電能轉化為了機械能；C.線圈轉得越快，小燈泡越亮；D.如果將小燈泡換成如圖乙的電流表，指針一直偏向右邊【答案】C。【解析】A．發電機的工作原理是電磁感應，不是利用電流的磁效應，故A錯誤；B．發電機消耗機械能獲得電能，是將機械能能轉化為了電能，故B錯誤；C．發電機線圈轉得越快，切割磁感線的速度就越大，則產生的感應電流越大，小燈泡越亮，故C正確；D．如果將小燈泡換成如圖乙的電流表，當線圈在磁場中轉動做切割磁感線運動時，在前半圈和后半圈，線圈切割磁感線的方向是相反的，則產生的感應電流方向也不斷交替改變，故電流表的指針會不斷左右交替偏轉，故D錯誤。故選C。8.（2023·湘潭）（多選）圖是汽車尾氣中CO濃度的檢測電路示意圖。氣敏電阻R1的阻值隨CO濃度增大而減小，R2是滑動變阻器，開關S閉合，當CO濃度高于某一設定值時，電鈴報警。下列說法正確的是（）。A.電磁鐵的上端是N極；B.電鈴應接在A和B之間；C.當CO濃度升高時電磁鐵的磁性減弱；D.電源用久后，U1減小，CO的報警濃度會變高【答案】AD。【解析】A．由圖可知，電流從電磁鐵的下端流入，上端流出，根據安培定則可判斷出，電磁鐵的上端為N極，故A正確；B．氣敏電阻R1的阻值隨CO濃度增大而減小，開關S閉合，電磁鐵通電，當CO濃度高于某一設定值時，氣敏電阻R1的阻值較小，通過電磁鐵的電流比較大，電磁鐵的磁性最大，銜鐵被吸下來，CD接入電路，電鈴報警。所以電鈴應接在C和D之間，故B錯誤；C．氣敏電阻R1的阻值隨CO濃度增大而減小，當CO濃度升高時，氣敏電阻R1的阻值減小，通過電流變大，電磁鐵的磁性增強，故C錯誤；D．當CO濃度高于某一設定值時，電鈴報警，此時控制電路的電流一定。電源用久后，U1減小，根據可知，電鈴發聲報警時，控制電路的總電阻減小，氣敏電阻R1的阻值減小，CO濃度增大，所以報警濃度會變高，故D增強。故選AD。9.（2023·恩施州）如圖所示，學習奧斯特，探究通電導體周圍的磁場。（1）當閉合開關的瞬間，會觀察到小磁針___________；通過改變電池___________的連接，可以改變電路中的電流方向；（2）此現象說明，電流方向會影響電流所產生磁場的___________。【答案】①偏轉；②正負極；③方向。【解析】（1）[1][2]接通電路后，觀察到小磁針偏轉，說明電流周圍存在磁場；將電池的正負極對調，可以改變電路中的電流方向。（2）[3]電流方向改變，小磁針的偏轉方向發生了改變，說明電流周圍的磁場方向與電流方向有關。10.（2023·懷化）法拉第發現“閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生感應電流”的現象，能產生這一現象的實驗裝置是圖_______（選填“甲”或“乙”）。丙圖是電動機的工作原理，該電動機工作時能量轉化是______________（選填“機械能轉化為電能”或“電能轉化為機械能”）。【答案】①乙；②電能轉化為機械能。【解析】[1]圖甲是奧斯特實驗：電流的磁效應，圖乙中，導體AB在磁場中做切割磁感線運動時，能產生感應電流，電磁感應現象。所以圖乙符合題意。[2]電動機的工作原理是：通電導體在磁場中受到力的作用而轉動，是電能轉化為機械能的過程。11.（2023·南京）利用大頭針可以說明一些物理知識。（1）圖甲所示，小明所說“多”是指鐵釘的______比大頭針大；（2）圖乙所示，燈泡發光，說明大頭針具有______性；（3）圖丙所示，大頭針被吸引，說明通電線圈周圍存在______。【答案】①質量；②導電；③磁場。【解析】（1）[1]一根鐵釘比一枚大頭針含有的鐵多，這里的多是指鐵釘中含有的物質比大頭針中含有的物質多，即鐵釘的質量比大頭針大。（2）[2]圖乙中，燈泡發光，說明有電流經過燈泡，電路是通路，所以大頭針是導體，具有導電性。（3）[3]由丙圖可知，鐵釘上纏有導線，通電后成為電磁鐵，大頭針被吸引，說明通電線圈周圍存在磁場。12.（2023·大慶）如圖，用筆畫線代替導線將圖中實物連接起來。要求：閉合開關后，通電螺線管的上端為N極，當滑動變阻器的滑片P向左移動時，通電螺線管的磁性增強。【解析】根據安培定則可知電流從通電螺線管的下端流入時，通電螺線管的上端為N極；當滑動變阻器的滑片P向左移動時，通電螺線管的磁性增強，可知電路的電流變大，變阻器連入電路的電阻變小，故滑動變阻器應接左下接線柱。如圖所示：13.（2023·吉林）請在圖中標出通電螺線管的電流方向和磁感線方向。【解析】由圖可知，磁感線呈相互吸引狀態，條形磁鐵的左端為N極，由異名磁極相互吸引可知，通電螺線管的右端為S極，左端為N極，由安培定則可知，電流從螺線管的右端流入，左端流出，在磁體的周圍，磁感線方向從N極指向S極，所以圖中磁感線的方向向左，如圖所示：14.（2023·鄂州）物理小組的同學們利用如圖所示的實驗裝置，探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。（1）磁鐵不動，閉合開關，導體棒沿___________（選填“上下”、“左右”或“前后”）方向運動時，靈敏電流計指針會發生偏轉；（2）斷開開關，無論磁鐵如何放置、導體棒怎樣運動，靈敏電流計指針都不發生偏轉。由此得出結論：___________電路的一部分導