练习十六 电与磁 考点练习题
考点1 磁场基础知识
1. (2019福建)最早发现通电导体周围存在磁场的物理学家是( )
A. 焦耳 B. 欧姆 C. 安培 D. 奥斯特
2.关于磁场和磁感线,以下说法错误的是( )
A. 磁场是看不见摸不着的物质,磁体周围存在着磁感线
B. 磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C. 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极的
D. 磁场中,小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
3.(2023福建)在我国古代的四大发明中,主要应用了磁性材料特性的是( )
A.指南针 B.火药 C.印刷术 D.造纸术
5.如图所示,是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针.若静止时针尖指向地理位置的北方,则针尖是简易指南针的______极.此时,将指南针底座逆时针旋转90°,针尖静止时将指向地理位置的______方.
第5题图
考点2 电磁现象辨识
5.“发电鞋”是一种新型材料科研产品,其内部安装有磁铁和线圈,当人行走时带动磁铁运动,线圈中就产生了感应电流,“发电鞋”的工作原理是( )
A. 电磁感应 B. 电流的磁效应
C. 电流的热效应 D. 磁场对电流的作用
6.如图,关于甲、乙、丙、丁四幅实验图片,下列说法错误的是( )
A. 甲实验说明通电导体周围存在着磁场
B. 乙实验说明了发电机的工作原理
C. 丙实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关
D. 丁实验过程中将机械能转化为电能
7.物理兴趣小组在老师的指导下做了一个有趣的“摇绳发电”实验. 如图,他们用一根导线做成跳绳,将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,摇动“跳绳”时,发现灵敏电流计的指针左右摆动,这说明导线中产生了________,摇绳发电将________能转化为电能.
第7题图
考点3 电流磁效应、电磁铁、电磁继电器
8.如图所示,是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线.关于这个实验下列说法正确的是( )
第8题图
A. 首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B. 当直导线通电时,小磁针会离开支架悬浮起来
C. 小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D. 改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向不变
9.如图所示,在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中,开关闭合后,下列说法正确的是( )
第9题图
A. 小磁针甲静止时N极指向右端,小磁针乙静止时N极指向左端
B. 小磁针甲静止时N极指向左端,小磁针乙静止时N极指向右端
C. 小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端
D. 小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端
10.如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小,当闭合开关S1、S2时,小磁针N极指向右端,则电磁铁的左端为______极,电源右端为________极.要使指示灯变亮,滑动变阻器的滑片应向________滑动.
第10题图
11.如图是自动扶梯的原理图.当电梯上无人时,压敏电阻R的阻值较大.电磁铁的磁性________(选填“较强”或“较弱”),电磁继电器的动触点与________(选填“上面”或“下面”)的静触点接触.电梯运行速度缓慢.当人走上电梯时.电磁继电器的动触点与另一个静触点接触,电梯运行速度变快,图中画出了某一时刻线圈中的电流方向.可以判断电磁铁的上端是________极(选填“N”或“S”).
第11题图
考点4 发电机与电动机
12.如图所示四个装置中工作原理与发电机相同的是( )
13.信用卡刷卡时,其磁条经过刷卡机的缝隙,线圈中会产生感应电流.以下设备与信用卡刷卡时工作原理相同的是( )
A. 排气扇 B. 电烤炉 C. 电动机 D. 发电机
14.新能源电动汽车被越来越多的家庭所接受,其核心部件是电动机.下图能说明电动机工作原理的是( )
15.抽油烟机的核心部件是电动机,图中与电动机的工作原理相同的是________图(选填“甲”或“乙”),抽油烟机工作时是利用气体流速大、压强________的原理把油烟抽到室外.
第15题图
考点5 电磁作图
Ι.简单磁现象作图
16.图中,标出小磁针静止时的N极和A点处的磁感线方向.
第16题图
Ⅱ.通电螺线管作图
17.在图中括号内标出静止在通电螺线管正上方小磁针右端的极性.
第17题图
18.如图所示,固定的轻弹簧下端用细线竖直悬挂一条形磁体,当下方电路闭合通电后,发现弹簧长度缩短了,请在括号中标出螺线管下端的极性(N或S)和电源上端的正、负极(+或-).
第18题图
考点6 探究通电螺线管外部的磁场分布
19.小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时,实验装置如图所示.
第19题图
(1)闭合开关后,螺线管周围小磁针的指向如图所示,小明根据螺线管右端小磁针的指向判断出螺线管的右端为N极,则可知电源的A端为________极;
(2)当电源的正负极方向对换时,小磁针a的南北极指向也对换,由此可知:通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的________方向有关.
考点7 探究感应电流产生的条件
小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中灵敏电流计G的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反).
(1)实验中通过指针偏转的幅度来比较电流的 ,这是 法的应用。
(2)导体ab静止悬挂,闭合开关,灵敏电流计的指针不偏转,说明电路中______(选填“有”或“无”)电流产生.
(3)继续探究,记录观察到的现象如下表:
磁场方向 导体棒运动方向 电流计指针偏转方向
1 向下 向上 不偏转
2 向下 不偏转
3 向下 向左 向右偏
4 向右 向左偏
5 向上 向左 向左偏
6 向右 向右偏
①分析1、2、3、4四次实验,可以得出感应电流产生的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场将中做 运动。
②比较 _两次实验可知,产生的感应电流的方向与磁场的方向有关。
③比较3、4(或5、6)实验现象发现,产生的感应电流的方向与 有关。
若在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动),则灵敏电流计的指针______(选填“会”或“不会”)偏转。
装置中导体棒ab 不动,使蹄形磁体向左运动,灵敏电流计指针 (选填“不会”或“会”)偏转。
小组同学又提出猜想:感应电流的大小可能与磁场强弱有关.为了验证该猜想,应进行的操作是: 。
(2022衡阳改编)电路中产生感应电流的过程是将 能转化为电能,此原理可用来制造 。
考点8 探究电磁铁磁性强弱的影响因素
21.如图所示,在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中,某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上,并保持它与软铁块P的距离不变.
(1)以下是他的部分实验步骤:
①断开开关S,按图组装实验电路,将滑动变阻器的滑片置于最________(选填“左”或“右”)端.用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中;
②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,读出电流表的示数I和电子测力计的示数F,并将I、F的数据记录在表格中;
③仿照步骤②再进行两次实验.
(2)由表中数据可以得出的实验结论是:对于同一电磁铁,______________________。
(3)闭合开关S后,电磁铁下端的磁极为______(选填“N”或“S”)极。
(4)本实验中,滑动变阻器除了保护电路的作用外,还起到___________________的作用。
实验次数 1 2 3
I/A 0.34 0.40 0.44
F0/N 0.9 0.9 0.9
F/N 0.84 0.82 0.81
综合提升训练
一、选择题
1.指南针是我国古代四大发明之一.它在地磁场的作用下能够指向南北,但是磁针所指的南北方向与地理位置的南北方向略有偏差,世界上最早记述这一现象的人是( )
A. 牛顿 B. 安培 C. 沈括 D. 阿基米德
2.甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极,根据图示的小磁针静止时的指向,可以判断( )
第2题图
A. 甲是N极,乙是S极 B. 甲、乙都是N极
C. 甲、乙都是S极 D. 甲是S极,乙是N极
3.下列有关磁现象的说法中正确的是( )
A. 电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数、电流的大小都有关
B. 导体棒在磁场中运动就一定会产生感应电流
C. 地球周围存在地磁场,地磁场两极与地理两极重合
D. 放在磁感线上的小磁针会受到磁场力的作用,放在磁感线与磁感线之间的小磁针不会到磁场力的作用
4.小明把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路,固定在泡沫板上,让它漂浮在水面,制作指南针。如图所示,该指南针的南极(S)应标在泡沫板的( )
第4题图
A. a处 B. b处 C. c处 D. d处
5.关于条形磁体、地磁场和通电螺线管的磁场,下面四图描述错误的是( )
6.如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形,图中小圆圈代表导体的横截面,箭头表示导体的运动方向,下列说法正确的是( )
A. 在a、b、c、d四个位置时,导体都有感应电流
B. 在a、c两个位置时,导体中没有感应电流
C. 在a、c两个位置时,导体中有感应电流且电流方向相同
D. 在b、d两个位置时,导体中没有感应电流 第6题图
7.新型智能手机无线充电技术主要是应用电磁感应原理,当交变电流通过充电底座中的线圈时,线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能产生电流,通过“磁生电”来实现充电.下列设备也是利用“磁生电”原理工作的是( )
第7题图
A. 动圈式话筒 B. 扬声器 C. 电烙铁 D. 电磁起重机
8.如图所示,电动平衡车是一种新型交通工具,被广大青少年所喜爱.下列选项中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是( )
第8题图
9.如图,以塑料管为连接轴将两个玩具电动机连接起来,电动机甲连接一个小灯泡,电动机乙连接电源,闭合开关后( )
第9题图
A. 小灯泡不发光,因为小灯泡未与电源相连
B. 小灯泡发光,甲此时相当于发电机
C. 乙的工作原理是电磁感应
D. 甲工作时,电能转化为机械能
10.如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小,当闭合开关S1、S2时,下列说法正确的是( )
第10题图
A. 电磁铁的右端为N极
B. 小磁针将顺时针旋转
C. 当P向左滑动时,电磁铁的磁性增强,指示灯变暗
D. 当P向右滑动时,电磁铁的磁性减弱,电压表的示数减小
二、填空题
11.英国物理学家法拉第发现了________现象,利用这个原理制成了________(选填“发电机”或“电动机”).
12.两个磁体之间有力的作用,同名磁极相互________;如图甲所示,奥斯特发现通电导线能使小磁针发生偏转,这是因为通电导线周围存在________;因为力的作用是相互的,所以通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与 和 有关;如图所示,把通电导线放在两个磁极中间,磁极对导线的力垂直指向纸里,如果导线中电流方向相反,则磁极对导线的力垂直指向______(选填“纸里”或“纸外”).
(
甲
) (
乙
)
13.如图所示,闭合开关,静止的导体棒ab在轨道上向右运动,说明了通电导体在磁场中受到________的作用.若只将电源的正、负极对调,则导体棒ab将向________运动(选填“左”或“右”);若只将蹄形磁铁的N、S极对调,则导体棒ab将向________运动(选填“左”或“右”).
第13题图
14.图甲为一台简易电动机.由一节旧电池、小块铷磁铁和线框组成.铷磁铁吸在电池下端,线框由裸铜导线绕制;图乙为原理图.箭头表示磁感线方向.根据图乙可知,磁铁上端为________(选填“N”或“S”)极;已知磁场对线框左边的作用力垂直于纸面向里,则线框右边受到的磁场力垂直于纸面_______(选填“向外”或“向里”).线框在转动过程中将_______能转化为________能.
第14题图
15.如图所示,有一种“能量收集船”,通过波浪推动船体两侧的“工作臂”带动船内线圈切割磁感线,从而获得电能,并储存起来.该“能量收集船”的发电原理是________现象,将________能转化为电能.
第15题图
16.实验发现,两条平行放置的直导线,当通以相同方向的电流时相互吸引(如图).这是因为电流能够产生磁场,而磁场对电流又有力的作用.我们可以这样分析它们的受力,对a导线:通电b导线产生的磁场对它具有向右的作用力;对b导线:_____________________________________.
第16题图
17.如图为某电磁继电器的工作原理图,开关S闭合时,电磁铁________(选填“有”或“无”)磁性,______(选填“电灯”或“电铃”)通电工作.
第17题图
18.如图所示电路,开关S接到a后,电磁铁左端为______极,小磁针静止时,A端是______极.将开关S由a换到b,调节变阻器,使电流表的示数不变,电磁铁的磁性________(选填“增强”“不变”或“减弱”).
第18题图
三、作图题(每小题3分,共12分)
19.在图中标出右边磁体的磁极和磁场的磁感线方向.
第19题图
20.在图中,请你标出小磁针的N极和A点的磁感线方向.
第20题图
21.如图所示为电磁铁和永磁体相互作用产生的磁场,请根据图中磁感线的方向标出永磁体右端的磁极,并在括号内标出电磁铁电源的“+ ”、“-”极.
第21题图
四、实验探究题
23.某同学利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电.
第23题图
(1)实验时应将电流表、导线ab串联起来组成______回路.
(2)该同学进行以下尝试,能使电流表指针偏转的是________(填字母标号).
A. 导线ab在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体
B. 导线在磁场中静止,但不用单根导线ab,而用匝数很多的线圈
C. 蹄形磁体静止,导线ab从图中所示位置水平向左或水平向右运动
D. 蹄形磁体静止,导线ab从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动
E. 蹄形磁体静止,导线ab从图中所示位置斜向上或斜向下运动
(3)如图所示的实验装置中,将电流表换成________进行触接,还可以探究电动机的工作原理.
参考答案
练习17 电与磁
1. D 2. A 3. A
4. N(或北) 北 5. A
6. D
7. 感应电流 机械
8. C 9. B 10. N 正 左
11. 较弱 上面 N
12. C 13. D 14. D
15. 乙 小
16. 如答图所示
17. 如答图所示
18. 如答图所示
19. (1)正 (2)电流
20. (1)大小 转换法 (2)①切割磁感线 ②3.5(或4.6) (3)导体运动方向(4)会 (5)会
(6)保持电流方向和磁场方向不变,改变磁场强弱,观察电流计指针偏转的幅度(7)机械能 发电机
21. (1)右 (2)通过电磁铁线圈的电流越大,电磁铁的磁性越强 (3)S (4)改变线圈中电流大小
综合提升训练
1. C 2. B 3. A 4. D 5. B 6. D 7. A 8. C 9. B 10. D
11. 电磁感应 发电机
12. 排斥 磁场 磁场方向 电流方向 纸外
13. 力 左 左
14. N 向外 电 机械
15. 电磁感应 机械
16. 通电a导线产生的磁场对它具有向左的作用力
17. 有 电灯
18. S(南) S(南) 减弱
19. 如答图所示
第19题答图
20. 如答图所示
第20题答图
21. 如答图所示
第21题答图
22. (1)闭合 (2)C、E (3)电源