第二十章 电与磁 检测卷
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求.
1.如图是我国早期的指南针——司南.东汉学者王充在论衡中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”.司南是把天然磁石琢磨成勺子的形状，放在一个水平光滑的“地盘”上制成的，静止时它的长柄指向南方.下列说法正确的是 （ B ）
A.司南的长柄是磁石的北极
B.“其柢指南”是由于受到地磁场的作用
C.地磁场的磁感线是真实存在的
D.地理的两极和地磁场的两极完全重合
2.如图是广泛地应用于生产、生活的干簧管，它利用永磁体对簧片的磁化作用工作，当磁体靠近干簧管时，AB接触；当取走磁体时，AB分离.下列关于干簧管说法正确的是 （ C ）
A.制作干簧管的金属簧片用铜质材料比铁质材料效果更好
B.簧片被磁化后 A端是N极、B端是S极
C.图中两个簧片被磁化，两触点为异名磁极，移走磁体后磁性会消失
D.干簧管是根据同名磁极相互排斥的原理制成的
3.如图所示，闭合开关S1、S2，两个通电螺线管的相互作用情况以及 A、B端的极性分别是 （ A ）
A.相斥，A端为N极，B端为N极
B.相斥，A端为S极，B端为S极
C.相吸，A端为S极，B端为N极
D.相吸，A端为N极，B端为S极
4.如图是小明为蔬菜大棚设计的温度自动报警器，它运用了许多物理知识.以下说法中不正确的是 （ D ）
A.温度计中的水银是导体
B.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C.报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应
D.若要提高报警温度，可以增大控制电路的电源电压
5.如图是汽车启动的模拟电路，旋转钥匙接通a、b间电路，电动机M启动.下列说法中 （ A ）
①E端为通电螺线管的N极
②电动机启动说明通电螺线管产生磁性
③电阻为R的滑动变阻器的滑片左移时通电螺线管磁性减弱
④通电螺线管两端电压等于电动机两端电压
A.只有①②正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有③④正确
6.如图所示的实验中，闭合开关后，关于导线所受磁场力的说法正确的是 （ D ）
A. ab和cd所受力的方向相同
B.cd和a'b'所受力的方向相反
C. ab和a'b'所受力的方向相反
D.cd和c'd'所受力的方向相同
7.放在通电螺线管旁边的通电导线受力情况如图所示（“”表示电流方向垂直纸面向外，“”表示电流方向垂直纸面向里）.则下列选项中，通电导线受力情况正确的是 （ D ）
8.如图是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体.将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了.关于此电动机模型下列说法正确的是 （ D ）
A.利用电磁感应原理工作
B.将机械能转化为电能
C.线圈在转动时，始终受到磁场作用力
D.改变线圈中电流方向可改变转动方向
9.对于如图所示的四个装置，下列说法正确的是 （ D ）
甲 乙 丙 丁
A.图甲，导体在磁场静止时，产生感应电流
B.图乙，通电后，磁针转动，说明电和磁之间没有联系
C.图丙，实验现象说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
D.图丁，闭合开关后，可将电能转化为机械能
10.如图所示，水平放置的光滑金属导轨分别接入电路并置于磁场中（“×”表示磁场方向垂直于纸面向内），三根相同的金属棒a、b、c和导轨紧密接触且可以自由滑动.小明将金属棒a固定，闭合开关，金属棒b受到水平向右的磁场力作用.当用力拉着金属棒c水平向右运动时，则 （ B ）
A.金属棒a不受磁场力
B.电阻为R2的电阻器中没有电流流过
C.金属棒c中有电流流过
D.金属棒a受到水平向左的磁场力作用
【解析】闭合开关，金属棒a、b的电流方向、磁场方向相同，则受到的磁场力的方向相同，故AD不符合题意；当用力拉着金属棒c水平向右运动时，金属棒c没有切割磁感线，不会产生感应电流，故金属棒c与电阻为R2的电阻器中没有电流流过，故B符合题意、C不符合题意.
二、非选择题：本题共8小题，共60分.按题目要求作答.
11.（11分）两辆小车分别绑上一块磁体，甲车右端紧靠乙车左端，松开时，甲、乙两车同时向相反方向运动，如图1所示.
（1）该现象说明：同名磁极相互 排斥 （选填“吸引”或“排斥”），物体间力的作用是 相互的 .
（2）磁体间的作用是通过 磁场 发生的.图2是某一磁体周围的部分磁感线，磁感线 不是 （选填“是”或“不是”）客观存在的.若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 Q （选填“P”或“Q”）处.
（3）根据图3中磁感线的分布情况，标出条形磁体两端的磁极和静止小磁针的N极.
（4）图4甲为一款磁悬浮音箱，音箱底部有一块强磁体E，圆柱状底座内部有一个电磁铁F，音箱会悬浮在空中，其工作原理图如图乙所示.请在图乙上按要求作图：①画出缺失的导线，使滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁的磁性增强；②在括号内标注强磁体E下端的磁性.
12.（6分）（1）图甲是小明探究通电螺线管外部磁场方向的实验.为使该通电螺线管的磁场增强，可以采取的措施是 增大电流 .如图乙所示，在通电螺线管周围a、b、c三个位置画出的小磁针指向不正确的是 c （填字母）.
（2）小王利用如图丙所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件.
①实验中，AB棒的材料可以选择 铝 （选填“塑料”“铁”或“铝”）；
②AB棒静止，当蹄形磁体竖直向上运动时，灵敏电流计的指针 不会 （选填“会”或“不会”）偏转；
③让AB棒向右缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转的角度较小；快速运动时，指针偏转的角度较大.这说明感应电流的大小与 导体切割磁感线的速度 有关.
13.（5分）小明设计了如图所示电路，利用电磁铁、电压表和毫安表研究巨磁电阻（GMR）的性质.
（1）断开S1，闭合S2，电压表示数为3.0 V，毫安表示数为6.0 mA，此时巨磁电阻的电阻为 500 Ω.
（2）闭合S1、S2，将电阻为R1的滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，电磁铁产生的磁场变 强 （选填“强”或“弱”），发现电压表的示数变小，这说明巨磁电阻的电阻随磁场的增强而 减小 （选填“增大”或“减小”）.
（3）将电阻为R1的滑动变阻器的滑片P移到某一位置，记录电压表的示数为1.5 V，再将电源E1反向连接，电压表的示数不变，这是为了研究磁场的 方向 （选填“强弱”或“方向”）对巨磁电阻的影响.对比第（1）问中的数据，巨磁电阻所在电路总功率的变化量为27 mW，则此时巨磁电阻的功率为 18 mW.
14.（7分）如图甲所示，使线圈位于两磁极间.
（1）通电后，图甲中导线ab的电流方向是 由a到b （选填“由a到b”或“由b到a”）.图甲中导线ab受磁场力的方向向上，用箭头标示出图丙中的导线ab、cd所受磁场力的方向.
（2）线圈转过图乙所示位置后，用 改变电流方向 的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈.
（3）若把图甲中的电源换为电阻器，快速转动线圈，电阻器发热，此过程中机械能转化为 电 能再转化为 内 能，可利用该工作原理制造 发电机 （选填“电动机”或“发电机”）.
15.（9分）汽车启动时，蓄电池向启动电动机M供电，设M两端的电压为U，通过M的电流为I，测得U－t和I－t图像如图甲所示.
（1）求0.5 s到1 s内，电动机M所消耗的电能；
解：（1）由题图甲可知，0.5 s到1 s内，电动机M两端的电压为10 V，通过电动机M的电流为200 A，电动机M所消耗的电能W＝UIt＝10 V×200 A× （1 s－0.5 s）＝1 000 J
答：（1）0.5 s到1 s内，电动机M所消耗的电能为1 000 J；
（2）如图乙所示，M仅通过导线a、b接入电路，若导线a的电阻为0.001 Ω，通过M的电流为200 A，持续2 s，求此过程中导线a产生的热量；
解：（2）此过程中导线a产生的热量Q＝I2Rt'＝（200 A）2×0.001 Ω×2 s＝80 J
答：（2）此过程中导线a产生的热量为80 J.
（3）一般采用电磁继电器控制M的通断电，设计的模拟电路如图丙所示，触点A与B接触时M通电，请用笔画线完成电路的连接.
16.（11分）图甲是某款无接触式的热风干手器，手伸向出风口时可吹出温度为35～45 ℃的热风，内部电路如图乙所示，控制电路中R为光敏电阻.已知该款干手器工作电路的额定功率为1 100 W，加热电阻丝的电阻为48.4 Ω，请你综合应用所学知识解答下列问题.
（1）电磁继电器主要是利用了电流的 磁 效应；手伸入舱内时，光敏电阻的电阻R 减小 （选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作.
（2）该款无接触式的热风干手器正常工作时，电动机的额定功率为多少瓦？
解：（2）已知该款干手器工作电路的额定功率为1 100 W，加热电阻丝的电阻为48.4 Ω，干手器正常工作时，加热电阻丝的功率
P加热＝＝＝1 000 W
该款无接触式的热风干手器正常工作时，电动机的额定功率
P机＝P－P加热＝1 100 W－1 000 W＝100 W
答：（2）该款无接触式的热风干手器正常工作时，电动机的额定功率为100 W；
（3）在额定电压下正常工作时，烘干一次手用时10.5 s，如果此过程中消粍的电能全部转化为内能，被0.55 kg的水吸收，可使水温升高多少摄氏度？[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
解：（3）在额定电压下正常工作时，烘干一次手用时10.5 s，消耗的电能
W＝Pt＝1 100 W×10.5 s＝11 550 J
如果此过程中消粍的电能全部转化为内能，被0.55 kg的水吸收，可使水温升高
Δt＝＝＝＝5 ℃
答：（3）可使水温升高5 ℃.
17.（4分）电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美.
（1）如图1所示，小明利用干电池、导线和小磁针进行实验，通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位.实验表明通电导体周围存在 磁场 .
（2）小明提出问题：将通电的导线放入磁场中会不会受到力的作用呢？他用图2所示的装置进行探究.闭合开关后，发现导线向左运动；若改变导线中电流的方向，则导线运动的方向 改变 （选填“不变”或“改变”）.运用此原理可制成 电动机 （选填“电动机”或“发电机”）.
（3）如图3所示，若将电源换接上灵敏电流计，就可以探究磁生电现象，该实验进一步揭示了电和磁之间的联系.实验中，在电路闭合时将导体AB向右移动一段距离后松开手，发现导体AB左右摆动，此时灵敏电流计的指针 左右摆动 （选填“左右摆动”“偏向一边”或“静止不动”）.
18.（7分）小明用自己安装好的直流电动机模型（图甲）来研究电动机的工作过程.
（1）电动机的工作原理是磁场对 通电导体 有力的作用；图乙是直流电动机工作原理图，其中C、D叫作 换向器 ，线圈左右两边框的受力方向相反，其原因是 电流 方向相反.
（2）小明将直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，闭合开关后电动机却不能转动；他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动；刚开始不转的原因可能是 C （填字母）.
A.蹄形磁体磁性太弱 B.电源电压太低
C.线圈刚好处于平衡位置 D.线圈中的电流太小
（3）小明按图丙电路将电动机模型连入电路，闭合开关，电动机正常转动，小明记下了电流表和电压表的示数；实验过程中，由于弧形铁片螺丝松动，电动机线圈被弧形铁片卡住了，小明惊奇地发现，电动机线圈被卡住后，电流表和电压表的示数都发生了变化，小明赶紧记下了两表的示数（如表所示）并断开了开关.为什么电动机线圈被卡住后电流会变大呢？小明经过反复思考，终于明白了其中的道理，原来线圈不转时只有线圈电阻阻碍电流，而线圈电阻比较小，因此电流较大；当通电线圈在磁场中转动时，线圈同时也会在磁场中做 切割磁感线 运动，产生感应电流，根据实验数据可以判断，感应电流的方向应该与原来线圈中的电流方向 相反 ；在实际生活中，如果电动机转轴被卡住而不转动时，电能将全部转化为 内 能，很容易烧坏电动机线圈.
电动机状态 电压U/V 电流I/A
正常转动 2.2 0.18
被卡住不转 2.0 0.33第二十章 电与磁 检测卷
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求.
1.如图是我国早期的指南针——司南.东汉学者王充在论衡中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”.司南是把天然磁石琢磨成勺子的形状，放在一个水平光滑的“地盘”上制成的，静止时它的长柄指向南方.下列说法正确的是 （ ）
A.司南的长柄是磁石的北极
B.“其柢指南”是由于受到地磁场的作用
C.地磁场的磁感线是真实存在的
D.地理的两极和地磁场的两极完全重合
2.如图是广泛地应用于生产、生活的干簧管，它利用永磁体对簧片的磁化作用工作，当磁体靠近干簧管时，AB接触；当取走磁体时，AB分离.下列关于干簧管说法正确的是 （ ）
A.制作干簧管的金属簧片用铜质材料比铁质材料效果更好
B.簧片被磁化后 A端是N极、B端是S极
C.图中两个簧片被磁化，两触点为异名磁极，移走磁体后磁性会消失
D.干簧管是根据同名磁极相互排斥的原理制成的
3.如图所示，闭合开关S1、S2，两个通电螺线管的相互作用情况以及 A、B端的极性分别是 （ ）
A.相斥，A端为N极，B端为N极
B.相斥，A端为S极，B端为S极
C.相吸，A端为S极，B端为N极
D.相吸，A端为N极，B端为S极
4.如图是小明为蔬菜大棚设计的温度自动报警器，它运用了许多物理知识.以下说法中不正确的是 （ ）
A.温度计中的水银是导体
B.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C.报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应
D.若要提高报警温度，可以增大控制电路的电源电压
5.如图是汽车启动的模拟电路，旋转钥匙接通a、b间电路，电动机M启动.下列说法中 （ ）
①E端为通电螺线管的N极
②电动机启动说明通电螺线管产生磁性
③电阻为R的滑动变阻器的滑片左移时通电螺线管磁性减弱
④通电螺线管两端电压等于电动机两端电压
A.只有①②正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有③④正确
6.如图所示的实验中，闭合开关后，关于导线所受磁场力的说法正确的是 （ ）
A. ab和cd所受力的方向相同
B.cd和a'b'所受力的方向相反
C. ab和a'b'所受力的方向相反
D.cd和c'd'所受力的方向相同
7.放在通电螺线管旁边的通电导线受力情况如图所示（“”表示电流方向垂直纸面向外，“”表示电流方向垂直纸面向里）.则下列选项中，通电导线受力情况正确的是 （ ）
8.如图是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体.将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了.关于此电动机模型下列说法正确的是 （ ）
A.利用电磁感应原理工作
B.将机械能转化为电能
C.线圈在转动时，始终受到磁场作用力
D.改变线圈中电流方向可改变转动方向
9.对于如图所示的四个装置，下列说法正确的是 （ ）
甲 乙 丙 丁
A.图甲，导体在磁场静止时，产生感应电流
B.图乙，通电后，磁针转动，说明电和磁之间没有联系
C.图丙，实验现象说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
D.图丁，闭合开关后，可将电能转化为机械能
10.如图所示，水平放置的光滑金属导轨分别接入电路并置于磁场中（“×”表示磁场方向垂直于纸面向内），三根相同的金属棒a、b、c和导轨紧密接触且可以自由滑动.小明将金属棒a固定，闭合开关，金属棒b受到水平向右的磁场力作用.当用力拉着金属棒c水平向右运动时，则 （ ）
A.金属棒a不受磁场力
B.电阻为R2的电阻器中没有电流流过
C.金属棒c中有电流流过
D.金属棒a受到水平向左的磁场力作用
二、非选择题：本题共8小题，共60分.按题目要求作答.
11.（11分）两辆小车分别绑上一块磁体，甲车右端紧靠乙车左端，松开时，甲、乙两车同时向相反方向运动，如图1所示.
（1）该现象说明：同名磁极相互 （选填“吸引”或“排斥”），物体间力的作用是 .
（2）磁体间的作用是通过 发生的.图2是某一磁体周围的部分磁感线，磁感线 （选填“是”或“不是”）客观存在的.若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 （选填“P”或“Q”）处.
（3）根据图3中磁感线的分布情况，标出条形磁体两端的磁极和静止小磁针的N极.
（4）图4甲为一款磁悬浮音箱，音箱底部有一块强磁体E，圆柱状底座内部有一个电磁铁F，音箱会悬浮在空中，其工作原理图如图乙所示.请在图乙上按要求作图：①画出缺失的导线，使滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁的磁性增强；②在括号内标注强磁体E下端的磁性.
12.（6分）（1）图甲是小明探究通电螺线管外部磁场方向的实验.为使该通电螺线管的磁场增强，可以采取的措施是 .如图乙所示，在通电螺线管周围a、b、c三个位置画出的小磁针指向不正确的是 （填字母）.
（2）小王利用如图丙所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件.
①实验中，AB棒的材料可以选择 （选填“塑料”“铁”或“铝”）；
②AB棒静止，当蹄形磁体竖直向上运动时，灵敏电流计的指针 （选填“会”或“不会”）偏转；
③让AB棒向右缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转的角度较小；快速运动时，指针偏转的角度较大.这说明感应电流的大小与 有关.
13.（5分）小明设计了如图所示电路，利用电磁铁、电压表和毫安表研究巨磁电阻（GMR）的性质.
（1）断开S1，闭合S2，电压表示数为3.0 V，毫安表示数为6.0 mA，此时巨磁电阻的电阻为 Ω.
（2）闭合S1、S2，将电阻为R1的滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，电磁铁产生的磁场变 （选填“强”或“弱”），发现电压表的示数变小，这说明巨磁电阻的电阻随磁场的增强而 （选填“增大”或“减小”）.
（3）将电阻为R1的滑动变阻器的滑片P移到某一位置，记录电压表的示数为1.5 V，再将电源E1反向连接，电压表的示数不变，这是为了研究磁场的 （选填“强弱”或“方向”）对巨磁电阻的影响.对比第（1）问中的数据，巨磁电阻所在电路总功率的变化量为27 mW，则此时巨磁电阻的功率为 mW.
14.（7分）如图甲所示，使线圈位于两磁极间.
（1）通电后，图甲中导线ab的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”）.图甲中导线ab受磁场力的方向向上，用箭头标示出图丙中的导线ab、cd所受磁场力的方向.
（2）线圈转过图乙所示位置后，用 的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈.
（3）若把图甲中的电源换为电阻器，快速转动线圈，电阻器发热，此过程中机械能转化为 能再转化为 能，可利用该工作原理制造 （选填“电动机”或“发电机”）.
15.（9分）汽车启动时，蓄电池向启动电动机M供电，设M两端的电压为U，通过M的电流为I，测得U－t和I－t图像如图甲所示.
（1）求0.5 s到1 s内，电动机M所消耗的电能；
（2）如图乙所示，M仅通过导线a、b接入电路，若导线a的电阻为0.001 Ω，通过M的电流为200 A，持续2 s，求此过程中导线a产生的热量；
（3）一般采用电磁继电器控制M的通断电，设计的模拟电路如图丙所示，触点A与B接触时M通电，请用笔画线完成电路的连接.
16.（11分）图甲是某款无接触式的热风干手器，手伸向出风口时可吹出温度为35～45 ℃的热风，内部电路如图乙所示，控制电路中R为光敏电阻.已知该款干手器工作电路的额定功率为1 100 W，加热电阻丝的电阻为48.4 Ω，请你综合应用所学知识解答下列问题.
（1）电磁继电器主要是利用了电流的 效应；手伸入舱内时，光敏电阻的电阻R （选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作.
（2）该款无接触式的热风干手器正常工作时，电动机的额定功率为多少瓦？
（3）在额定电压下正常工作时，烘干一次手用时10.5 s，如果此过程中消粍的电能全部转化为内能，被0.55 kg的水吸收，可使水温升高多少摄氏度？[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
17.（4分）电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美.
（1）如图1所示，小明利用干电池、导线和小磁针进行实验，通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位.实验表明通电导体周围存在 .
（2）小明提出问题：将通电的导线放入磁场中会不会受到力的作用呢？他用图2所示的装置进行探究.闭合开关后，发现导线向左运动；若改变导线中电流的方向，则导线运动的方向 （选填“不变”或“改变”）.运用此原理可制成 （选填“电动机”或“发电机”）.
（3）如图3所示，若将电源换接上灵敏电流计，就可以探究磁生电现象，该实验进一步揭示了电和磁之间的联系.实验中，在电路闭合时将导体AB向右移动一段距离后松开手，发现导体AB左右摆动，此时灵敏电流计的指针 （选填“左右摆动”“偏向一边”或“静止不动”）.
18.（7分）小明用自己安装好的直流电动机模型（图甲）来研究电动机的工作过程.
（1）电动机的工作原理是磁场对 有力的作用；图乙是直流电动机工作原理图，其中C、D叫作 ，线圈左右两边框的受力方向相反，其原因是 方向相反.
（2）小明将直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，闭合开关后电动机却不能转动；他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动；刚开始不转的原因可能是 （填字母）.
A.蹄形磁体磁性太弱 B.电源电压太低
C.线圈刚好处于平衡位置 D.线圈中的电流太小
（3）小明按图丙电路将电动机模型连入电路，闭合开关，电动机正常转动，小明记下了电流表和电压表的示数；实验过程中，由于弧形铁片螺丝松动，电动机线圈被弧形铁片卡住了，小明惊奇地发现，电动机线圈被卡住后，电流表和电压表的示数都发生了变化，小明赶紧记下了两表的示数（如表所示）并断开了开关.为什么电动机线圈被卡住后电流会变大呢？小明经过反复思考，终于明白了其中的道理，原来线圈不转时只有线圈电阻阻碍电流，而线圈电阻比较小，因此电流较大；当通电线圈在磁场中转动时，线圈同时也会在磁场中做 运动，产生感应电流，根据实验数据可以判断，感应电流的方向应该与原来线圈中的电流方向 ；在实际生活中，如果电动机转轴被卡住而不转动时，电能将全部转化为 能，很容易烧坏电动机线圈.
电动机状态 电压U/V 电流I/A
正常转动 2.2 0.18
被卡住不转 2.0 0.33
