第十七讲 电与磁
A层·练基础
1.(2025云南一模)关于磁场,下列说法正确的是( )
A.磁场虽看不见摸不着,但它却是客观存在的特殊物质
B.磁感线是磁场中真实存在的曲线
C.磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的
D.磁感线总是从N极出发回到S极
2.(2025云南二模)如图所示四个装置图可以演示不同的电磁现象,下列表述正确的是( )
A.图甲的实验演示磁场对通电导线的作用,根据该现象制成了电动机
B.图乙的实验演示电磁感应现象,它的原理跟扬声器的原理相同
C.图丙的实验演示电流的磁效应,根据该原理制成了发电机
D.图丁的实验能探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
3.(2025昆明西山区校级二模)物理学研究成果的应用,深刻地影响着人们的生产生活,对社会发展起到巨大的推动作用。如图是电动垂直起降航空器,又称“空中出租车”,是一种能够垂直起降并依靠电力驱动的飞行器,核心模组100%国产化,它的动力装置主要是电动机。下列设备与电动机工作原理相同的是( )
A.动圈式话筒 B.电热水壶
C.扬声器 D.电磁起重机
4.如图所示,在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置,以下说法正确的是( )
A.接电源,和发电机的原理相同
B.接电流表,和电动机的原理相同
C.接电源,可将电能转化为机械能
D.接电流表,移动直导线电流表指针一定偏转
5.(多选)(2025昆明模拟)如图甲所示,小明家有一款磁悬浮音箱,音箱底部有一块磁体,圆柱状底座内部有电磁铁。他发现这个底座内电路与图乙所示电路原理相同。闭合开关,音箱悬浮空中,下列判断正确的是( )
A.底座通电后能产生磁场,A端应该是N极
B.通电后电磁铁的周围,磁感线的方向是从S极到N极
C.底座通电后能产生磁场,与电动机的工作原理相同
D.闭合开关S,保持其他条件不变,将电磁铁的线圈匝数增加,音箱悬浮的高度会增加
6.如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,用棉线将一段导体ab悬挂起来,放置于蹄形磁体的磁场中,再用导线把导体ab、开关和电流表连接起来,闭合开关组成闭合电路。实验中若导体ab不动,只让磁体向右运动,电流表指针 (选填“不”或“发生”)偏转;若将图中的电流表换成 ,则可探究磁场对通电导体的作用。
7.(2025昆明五华区校级模拟)如图所示是一种水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时, 灯亮;控制电路的电源右端为正极时,电磁铁的上端为 极(一般的水都能导电)。
8.法拉第发现“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生感应电流”的现象。能产生这一现象的实验装置是图 (选填“甲”或“乙”)。丙图是电动机的工作原理,该电动机工作时的能量转化是 (选填“机械能转化为电能”或“电能转化为机械能”)。
9.(1)如图所示,请标出电源的正、负极和磁感线的方向。
(2)如图所示,请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向,在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。
10.(2025曲靖麒麟区统测)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,观察铁屑的排列情况可知通电螺线管外部磁场跟 磁体的磁场相似;只利用铁屑的排列 (选填“能”或“不能”)判断磁场方向。
(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,根据 可知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 极指向
极。
(3)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。
B层·提能力
11.在“自制指南针”实践活动中,将磁化的缝衣针放在漂浮于水面的树叶上,多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,如图所示。下列说法正确的是( )
A.磁化的缝衣针周围存在磁感线
B.缝衣针的“N”极应标注在树叶尖端一侧
C.树叶尖端指向地磁北极
D.磁化的缝衣针只有一个磁极
12.(2025年昆明西山区一模)阅读短文,回答问题。
手机无线充电技术其实很简单,基本原理就是物理课上学过的“电生磁、磁生电”。以手机为例,给充电器中缠绕在铁芯上的线圈通电,产生磁场。这个过程将电能转化为电磁能,而电磁场能够在空间传播。同时,手机中也有一个相应的接收线圈,这个接收线圈接收到充电器发出的磁场后,产生感应电流,这样就可以给手机充电了。需要注意的是,能实现无线充电的关键在于充电器线圈中的电流必须是不断变化的,形成不断变化的磁场这样通过手机接收线圈的磁场才能发生变化,从而产生感应电流。
电动汽车是指主要使用铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等可充电电池为动力的汽车。由于其驾驶舒适,零排放,逐渐被人们认可。也有一部分人觉得它单次行驶里程短(续航里程短),充电桩不够普及,而且单次充电时间较长,对电动汽车并不认可。于是科技工作者想到了无线充电技术,一是在停车场地面下方安装充电线圈,汽车底盘上安装接收线圈,就像手机无线充电那样充电;二是在特定路段地面下方安装充电线圈,汽车上安装接收线圈(如图所示),实现边旅行边充电,从而实现无限续航。
(1)手机电池充电时,电池相当于电路基本组成中的 (选填“用电器”或“电源”)。
(2)手机无线充电时,若手机与充电底座没有紧密贴合,则手机 (选填“能”或“不能”)进行充电。
(3)文中“汽车底盘上安装的接收线圈”与下列实验中工作原理相同的是 (选填字母)。
(4)文中提到的电动汽车实现无限续航的办法是 。
13.(2025昆明五华区校级模拟)学校的魔方兴趣小组有一款奇异的魔方,如图甲所示,在魔方的内部,嵌入了金属丝,当转动带有磁性的小方块时可以产生电能,可通过USB端口给移动设备充电,为了弄清这款魔方的工作原理,同学们找来了如图乙所示的实验装置进行探究。
(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,电流表指针没有偏转,说明电路中 (选填“有”或“没有”)电流产生。
序号 磁体摆 放方向 ab运动方向 电流表指针 偏转情况
1 N极在上 S极在下 水平向左运动 偏转
2 水平向右运动 偏转
3 竖直向上运动 不偏转
4 竖直向下运动 不偏转
(2)小芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,此时电流表指针发生了偏转,他们继续探究,并把观察到的现象记录在表中;随后,兴趣小组的同学们还探究了N极在下,S极在上的情况,并发现了类似的现象,通过进一步探究得出:当闭合电路中的部分导体在磁场中做 运动时,电路中能产生电流,与这个过程中能量转化相同的装置是 (选填“电动机”或“发电机”)。
(3)他们联想到魔方中是磁性小方块围绕金属丝转动而产生电流,是磁体围绕着导体运动,而不是导体在磁场中运动,于是他们闭合电路后将磁体进行了如下图四个方向的运动,其中能够产生电流的是
图。
C层·培素养
14.(多选)(2025昭通校级模拟)小明为抽屉设计了一个简易防盗报警器,并将它安装在抽屉内。报警器原理图如图,光敏电阻的阻值随光照射强度的增大而变小。下列说法正确的是( )
A.根据控制电路,可判断螺线管的上端为S极
B.拉开抽屉时,R0两端电压变大
C.合上抽屉时,电磁铁磁性增强
D.减小R0的电阻,电铃更容易响起第十七讲 电与磁
A层·练基础
1.(2025云南一模)关于磁场,下列说法正确的是(A)
A.磁场虽看不见摸不着,但它却是客观存在的特殊物质
B.磁感线是磁场中真实存在的曲线
C.磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的
D.磁感线总是从N极出发回到S极
2.(2025云南二模)如图所示四个装置图可以演示不同的电磁现象,下列表述正确的是(A)
A.图甲的实验演示磁场对通电导线的作用,根据该现象制成了电动机
B.图乙的实验演示电磁感应现象,它的原理跟扬声器的原理相同
C.图丙的实验演示电流的磁效应,根据该原理制成了发电机
D.图丁的实验能探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
3.(2025昆明西山区校级二模)物理学研究成果的应用,深刻地影响着人们的生产生活,对社会发展起到巨大的推动作用。如图是电动垂直起降航空器,又称“空中出租车”,是一种能够垂直起降并依靠电力驱动的飞行器,核心模组100%国产化,它的动力装置主要是电动机。下列设备与电动机工作原理相同的是(C)
A.动圈式话筒 B.电热水壶
C.扬声器 D.电磁起重机
4.如图所示,在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置,以下说法正确的是(C)
A.接电源,和发电机的原理相同
B.接电流表,和电动机的原理相同
C.接电源,可将电能转化为机械能
D.接电流表,移动直导线电流表指针一定偏转
5.(多选)(2025昆明模拟)如图甲所示,小明家有一款磁悬浮音箱,音箱底部有一块磁体,圆柱状底座内部有电磁铁。他发现这个底座内电路与图乙所示电路原理相同。闭合开关,音箱悬浮空中,下列判断正确的是(AD)
A.底座通电后能产生磁场,A端应该是N极
B.通电后电磁铁的周围,磁感线的方向是从S极到N极
C.底座通电后能产生磁场,与电动机的工作原理相同
D.闭合开关S,保持其他条件不变,将电磁铁的线圈匝数增加,音箱悬浮的高度会增加
6.如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,用棉线将一段导体ab悬挂起来,放置于蹄形磁体的磁场中,再用导线把导体ab、开关和电流表连接起来,闭合开关组成闭合电路。实验中若导体ab不动,只让磁体向右运动,电流表指针 发生 (选填“不”或“发生”)偏转;若将图中的电流表换成 电源 ,则可探究磁场对通电导体的作用。
7.(2025昆明五华区校级模拟)如图所示是一种水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时, 红 灯亮;控制电路的电源右端为正极时,电磁铁的上端为 S 极(一般的水都能导电)。
8.法拉第发现“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生感应电流”的现象。能产生这一现象的实验装置是图 乙 (选填“甲”或“乙”)。丙图是电动机的工作原理,该电动机工作时的能量转化是 电能转化为机械能 (选填“机械能转化为电能”或“电能转化为机械能”)。
9.(1)如图所示,请标出电源的正、负极和磁感线的方向。
答案:如图所示
(2)如图所示,请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向,在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。
答案:如图所示
10.(2025曲靖麒麟区统测)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,观察铁屑的排列情况可知通电螺线管外部磁场跟 条形 磁体的磁场相似;只利用铁屑的排列 不能 (选填“能”或“不能”)判断磁场方向。
(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,根据 异名磁极相互吸引 可知此时通电螺线管的左端是 S 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。
(3)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 电流方向 有关。
B层·提能力
11.在“自制指南针”实践活动中,将磁化的缝衣针放在漂浮于水面的树叶上,多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,如图所示。下列说法正确的是(C)
A.磁化的缝衣针周围存在磁感线
B.缝衣针的“N”极应标注在树叶尖端一侧
C.树叶尖端指向地磁北极
D.磁化的缝衣针只有一个磁极
12.(2025年昆明西山区一模)阅读短文,回答问题。
手机无线充电技术其实很简单,基本原理就是物理课上学过的“电生磁、磁生电”。以手机为例,给充电器中缠绕在铁芯上的线圈通电,产生磁场。这个过程将电能转化为电磁能,而电磁场能够在空间传播。同时,手机中也有一个相应的接收线圈,这个接收线圈接收到充电器发出的磁场后,产生感应电流,这样就可以给手机充电了。需要注意的是,能实现无线充电的关键在于充电器线圈中的电流必须是不断变化的,形成不断变化的磁场这样通过手机接收线圈的磁场才能发生变化,从而产生感应电流。
电动汽车是指主要使用铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等可充电电池为动力的汽车。由于其驾驶舒适,零排放,逐渐被人们认可。也有一部分人觉得它单次行驶里程短(续航里程短),充电桩不够普及,而且单次充电时间较长,对电动汽车并不认可。于是科技工作者想到了无线充电技术,一是在停车场地面下方安装充电线圈,汽车底盘上安装接收线圈,就像手机无线充电那样充电;二是在特定路段地面下方安装充电线圈,汽车上安装接收线圈(如图所示),实现边旅行边充电,从而实现无限续航。
(1)手机电池充电时,电池相当于电路基本组成中的 用电器 (选填“用电器”或“电源”)。
(2)手机无线充电时,若手机与充电底座没有紧密贴合,则手机 能 (选填“能”或“不能”)进行充电。
(3)文中“汽车底盘上安装的接收线圈”与下列实验中工作原理相同的是 B (选填字母)。
(4)文中提到的电动汽车实现无限续航的办法是 在特定路段地面下方安装充电线圈,汽车上安装接收线圈,实现边旅行边充电,从而实现无限续航 。
13.(2025昆明五华区校级模拟)学校的魔方兴趣小组有一款奇异的魔方,如图甲所示,在魔方的内部,嵌入了金属丝,当转动带有磁性的小方块时可以产生电能,可通过USB端口给移动设备充电,为了弄清这款魔方的工作原理,同学们找来了如图乙所示的实验装置进行探究。
(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,电流表指针没有偏转,说明电路中 没有 (选填“有”或“没有”)电流产生。
序号 磁体摆 放方向 ab运动方向 电流表指针 偏转情况
1 N极在上 S极在下 水平向左运动 偏转
2 水平向右运动 偏转
3 竖直向上运动 不偏转
4 竖直向下运动 不偏转
(2)小芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,此时电流表指针发生了偏转,他们继续探究,并把观察到的现象记录在表中;随后,兴趣小组的同学们还探究了N极在下,S极在上的情况,并发现了类似的现象,通过进一步探究得出:当闭合电路中的部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动时,电路中能产生电流,与这个过程中能量转化相同的装置是 发电机 (选填“电动机”或“发电机”)。
(3)他们联想到魔方中是磁性小方块围绕金属丝转动而产生电流,是磁体围绕着导体运动,而不是导体在磁场中运动,于是他们闭合电路后将磁体进行了如下图四个方向的运动,其中能够产生电流的是
AC 图。
C层·培素养
14.(多选)(2025昭通校级模拟)小明为抽屉设计了一个简易防盗报警器,并将它安装在抽屉内。报警器原理图如图,光敏电阻的阻值随光照射强度的增大而变小。下列说法正确的是(BD)
A.根据控制电路,可判断螺线管的上端为S极
B.拉开抽屉时,R0两端电压变大
C.合上抽屉时,电磁铁磁性增强
D.减小R0的电阻,电铃更容易响起
