第十六章电和磁重难点突破
重难点1 磁体、磁极与磁场
1.(2025·贵州中考)如图所示,为判断一根铁棒是否有磁性,用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验,当出现以下哪一现象,便能证明铁棒有磁性 ( )
A.将铁棒一端靠近小磁针 N极,N极被排斥
B.将铁棒一端靠近小磁针 N极,N极被吸引
C.将铁棒两端分别靠近小磁针 N 极,N极均被吸引
D.将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极,两极均被吸引
2.(2025·苏州星海实验中学月考)司南是古代用于辨别方向的一种仪器.如图所示,用天然磁铁矿石琢成一个勺子形状的东西放在一个光滑的盘上,盘上刻着方位,静止时勺子的长柄指向南方,是因为受到 的作用;司南的勺柄 是 (填“N”或“S”)极,司南下方的金属盘需要用 (填“铜”或“铁”)来制作,并且打磨光滑,这样是为了 .
3.如图所示,是两个磁极靠近时磁感线的分布情况,根据图中标示的 N 极,在括号内标出静止小磁针的 N、S极并标出A 点磁感线的方向.
重难点2 电流的磁效应
4.(2025·成都中考)如图是探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图.对该实验的操作和分析,下列说法正确的是 ( )
A.闭合开关前,小磁针的 S 极指向地理的北极
B.闭合开关小磁针静止时,S极的指向为该点的磁场方向
C.改变图中螺线管电流方向,小磁针 N极所指方向水平向右
D.若没有小磁针,通电螺线管周围就没有磁场
5.按如图所示电路进行实验,每次总观察到电磁铁A 吸引大头针的数目比电磁铁 B多.此现象说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是( )
A.电流大小 B.线圈匝数
C.电流方向 D.电磁铁方向
6.如图所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁针,静止时,小磁针 极指南;当导线与电池触接时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在 ;断开电路,小磁针 (填“会”或“不会”)回到原来位置.
7.(2025·泰州海陵区一模)如图是小红利用光敏电阻R 和电磁继电器等元件设计的“智能照明灯”电路,A点应接家庭电路的 线.闭合开关S 后电磁铁的上端为 (填“N”或“S”)极.设计要求是:天暗时灯L自动点亮,天亮时自动熄灭,则R 的阻值随光照强度的增加而 (填“增大”或“减小”).
8.小磁针在电磁铁磁场的作用下静止在如图所示的位置,请标出:
(1)电磁铁左端的磁极(用“N”或“S”表示);
(2)图中磁感线的方向;
(3)螺线管的右端导线连接电源的极性(用“+”或“-”表示).
重难点3 磁场对电流的作用
9.新趋势 跨学科实践(2025·南京金陵中学零模)如图所示,某同学自制了一个扬声器,将线圈紧密粘贴在纸杯底部,在线圈上方放置一个强磁体,在线圈中通入交变电流后,纸杯振动发声.下列说法正确的是 ( )
A.该扬声器与电磁继电器的工作原理相同
B.磁场对线圈的力的方向随电流方向的改变而改变
C.线圈带动纸杯振动是电磁感应现象
D.线圈中的电流不会产生磁场
10.(2025·扬州仪征市一模)如图,移动变阻器R 的滑片向 移,导线AB 受力摆动幅度就增大,说明磁场对通电导体的作用力大小与 有关;移动变阻器 R 的滑片向 移,导线 AB受力摆动幅度也增大.
重难点4 电磁感应
11.(2024·常州金坛区一模)如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置.下列说法中 ( )
①闭合开关,导体 ab 在磁场中上下运动会产生感应电流
②闭合开关,导体 ab左右运动过程中电能转化为机械能
③利用该实验的原理可以制成发电机
④将电流计换成电源,可以研究通电导线在磁场中的受力情况
A.只有①②正确 B.只有①③正确
C.只有③④正确 D.只有②④正确
12.如图所示,a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分.它在磁场中按箭头方向运动时,导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是 ( )
A.①和② B.①和③
C.②和④ D.③和④
13.物理小组的同学将两台相同的手摇发电机A、B用导线连接起来,如图所示,当用力摇动手摇发电机A 的手柄时,发现 B 的手柄也随着转动起来.在此过程中,将机械能转化为电能的装置是 (填“A”或“B”),生活中应用这一原理工作的还有 (填“扬声器”或“动圈式话筒”).
B常考题演练
1.(2025·泸州中考)如图所示为学校地理教研组新到的一个磁悬浮地球仪.底座隔空托起地球仪与下列哪个实验原理相同 ( )
2.将一根光滑的圆木杆竖直固定在水平放置的木板上,杆上套有三个相同的磁环(磁极已标出),磁环内径略大于圆木杆的直径.在磁极间相互作用和重力的作用下,三个磁环在下列四幅图中所示位置可能处于静止状态的是
( )
3.如图甲所示,金属导体棒静置于条形磁体N极上方,当通向右的电流时,导体棒将垂直纸面向外运动.现调换磁体磁极,并给导体棒重新通电,已知其中自由电子向右定向移动,如图乙所示,则导体棒将 ( )
A.垂直纸面向外运动 B.垂直纸面向里运动
C.向上运动 D.向下运动
4.(2025·自贡中考)图甲为某无人机内发动机限速的简化电路,当飞行速度达到350 km/h时,衔铁 B 刚好被吸下,油门 C 的喷油量减小,无人机速度不再增大.已知电源电压为12 V,定值电阻 R 为25 Ω,电磁铁线圈电阻不计,图乙为电阻 R 的阻值随飞行速度变化的关系图.下列说法正确的是 ( )
A.电磁铁下端的极性为S极
B.当飞行速度增大对,电压表的示数减小
C.当飞行速度达到210 km/h时,电压表的示数为7.5 V
D.若以 350 km/h 的速度飞行1 min,电阻 R产生的热量是54 J
5.如图所示为一块磁石及其周围的磁感线分布.该磁石的D 端为磁体的 极.若用细线将其悬挂,使其在水平面内可以自由旋转,则磁石静止时,D端指向地理位置的 方.
6.新趋势 开放性设问如图甲、乙所示,有两根外形完全相同的铁棒,一根有磁性,另一根没磁性,现要判断出哪根有磁性,哪根没有磁性,不借助其他器材,接下来的操作是: ,若出现 的现象,则说明乙铁棒有磁性,甲铁棒没有磁性.
7.如图所示,闭合回路的 ab部分在一磁场 B 中,cd 部分在另一磁场 B 中,当电路中通有顺时针方向的电流时,ab受的安培力方向水平向左;cd由于安培力作用可能水平向 运动;螺线管上方的检测小磁针的N极应指向 侧.
8.地球周围存在着磁场,如图所示,图中实线部分(不包括地球轮廓)为地磁场的磁感线分布情况,请在图中用箭头标出地磁场的磁感线方向.
9.(2024·苏州中考)在图中标出电源和螺线管上方的极性.
10.如图,条形磁体静止在水平桌面上。闭合开关,滑片向右移动时,条形磁体向左运动.请作出条形磁体受到的滑动摩擦力示意图,并画出滑动变阻器的滑片,将滑动变阻器连入电路,在括号内标出电源的极性.(左边为滑动变阻器)
11.利用如图所示的装置进行电与磁的相关实验.
(1)利用该装置探究“磁场对电流的作用”:
①应将开关与接线柱 (填“2”或“3”)接通, (填“电磁起重机”或“电动机”)是利用此原理工作的.
②为使导体ab运动加快,可将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)移或改用磁场更 的磁体.
(2)将开关反方向闭合,利用该装置探究“产生感应电流的条件”:
①让导体 ab在图示位置沿竖直方向上下运动,灵敏电流计指针 (填“会”或“不会”)发生偏转.
②保持磁体不动,若导体 ab水平向右运动,灵敏电流计指针向左偏转;若要使灵敏电流计的指针向右偏转,可以 (填“A”或“B”).
A.对调磁体的磁极,导体 ab向左运动
B.磁体不动,将导体ab向左运动
③此时,电路中的 相当于电源.
12.(2025·盐城东台市一模)如图为小明设计的西瓜大棚自动加热模拟电路,包括控制电路和工作电路两部分,通过电磁继电器实现加热状态和保温状态的挡位变换,以维持棚内温度不变. R 、R 为电热丝,R 为滑动变阻器,R为热敏电阻(置于棚内),其电阻随温度升高而减小.已知工作电路连接家庭电路,加热功率为880 W,保温功率为44 W,R 的阻值为55Ω.求:
(1)工作电路保温状态时的电流;
(2)工作电路加热状态工作10 min 消耗的电能;
(3)R 的电阻,并补全工作电路.(只需设计一种方案)
【A重难点突破】
1. A
2.地磁场S 铜防止被磁化、减小摩擦力
3.如图所示
4. C 5. B
6. S 磁场 会 7.火 N 减小
8.如图所示
9. B
10.右磁场的强弱左
11. C12. D
13. A 动圈式话筒解析:用力摇动手摇发电机 A 的手柄时,A中的线圈做切割磁感线运动,将机械能转化为电能,而 B的手柄也转动起来,是因为 B 中的线圈有电流通过,通电导体在磁场中受到力的作用而转动,这个过程是将电能转化为机械能.摇动A 的手柄发电,应用了电磁感应原理.动圈式话筒是线圈在磁场中运动产生感应电流而工作,即利用电磁感应工作.
【B常考题演练】
1. C 2. A 3. A
4. C解析:A.由图甲可知,电流从电磁铁的上端流入,由安培定则可知电磁铁的下端是 N 极,上端是 S 极,故A 错误;B.由图甲可知,R和R 串联,电压表测量R 两端的电压,由图乙可知,R的阻值随飞行速度的增大而减小,当飞行速度增大时,R的阻值减小,根据串联分压特点可知 R 两端的电压减小,电源电压不变,根据串联电路电压的特点可知R 两端的电压增大,即电压表的示数增大,故B错误;C.当飞行速度达到210km/h时,从图中可知R=15Ω,电路中的电流 电压表的示数为 故C 正确;D.若以350 km/h的速度飞行,由图乙可知,R'=5Ω,电路中的电流 若以 350 km/h 的速度飞行1m in,电阻R产生的热量 48 J,故 D 错误.故选 C.
5. S 南
6.用甲铁棒的一端去接触乙铁棒的中间部分 甲、乙不能互相吸引
7.左 左
解析:导体 cd中的电流方向是从c到d,相比导线 ab,电流与磁场方向同时改变,则可以确定其受力方向向左,进而可以确定其运动方向向左;电流从螺线管的左端流入,右端流出,结合螺线管的绕向,利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极,左端为S极;在磁力的作用下,当螺线管外部的小磁针静止时,小磁针的N极一定靠近螺线管的S极,即小磁针的 N极指向左.
8.如图所示
9.如图所示
10.如图所示
11. (1)①3 电动机 ②右 强 (2)①不会 ②B ③导体 ab解析:(1)①利用该装置探究磁场对电流的作用,必须要有电源,使导体 ab通电,应将开关与接线柱3接通,电动机是根据磁场对通电导体有力的作用这一原理制成的.
②要使导体 ab 运动加快,可以增大电路中的电流,将滑动变阻器的滑片向右移动,变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大;也可以换用磁场更强的磁体.
(2)①让导体 ab在图示位置沿竖直方向上下运动,导体没有切割磁感线,不会产生感应电流,灵敏电流计指针不会发生偏转.
②保持磁体不动,若导体 ab 水平向右运动,灵敏电流计指针向左偏转;若要使灵敏电流计的指针向右偏转,可以将磁体的磁极对调或导体 ab 向左运动,两者不能同时发生,故 B符合题意.
③产生感应电流的导体 ab 将机械能转化为电能,相当于电源.
12. (1)0.2 A (2)5.28×10 J (3)1045Ω 如图所示
解析:(1)已知工作电路连接家庭电路,保温功率为44 W,工作电路保温状态时的电流
(2)工作电路加热状态工作10 min 消耗的电能W=P加热t=880 W×10×60s=5.28×10 J.
(3)若加热时 R 单独工作,加热功率为
符合题意,即加热时只有 R 接入电路;保温时 R 与 R 串联.
保温时总电阻 则 R =1 100Ω-55Ω=1045 Ω.
补全工作电路:工作电路中,加热时继电器触点使 R 单独接入火线与零线之间;保温时,R 与R 串联接入,即继电器另一触点连接R ,使两者串联,如答案图所示.