【中考易错集训】易错专练19:电与磁(原卷版+解析版)

文档属性

名称 【中考易错集训】易错专练19:电与磁(原卷版+解析版)
格式 zip
文件大小 4.1MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2019-04-11 13:57:06

文档简介

易错专练19:电与磁
易错点一:不理解磁性与磁体间的相互作用规律,误认为两相互吸引的钢棒一定是异名磁极
典例1:(2017秋?宁江区期末)一根锯条的A端靠近磁针的N极时,磁铁N极被吸引过来,则(  )
A.锯条一定具有磁性,并且锯条A端为N极 B.锯条一定没有磁性
C.锯条可能有磁性,也可能没有磁性 D.锯条一定具有磁性,并且锯条A端为S极
【错解】选D,理由:两相互吸引的钢棒一定是异名磁极.
【析错】(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。(2)排斥的只有同名磁极;吸引的可能是异名磁极,也可能是磁体吸引磁性材料.
【正解】选C,理由:铁棒AB的A端靠近小磁针N极时发现小磁针被吸引,铁棒可能是磁体,铁棒和磁针的接触端是异名磁极相互吸引。铁棒也可能不具有磁性,被磁体吸引造成的。故选C。
针对训练1:(2019春?乳源县校级月考)如图所示的三个钢块两两吸引或排斥的情况,正确的判断是(  )
A.都是磁体 B.只有两个磁性 C.可能都是磁体,也可能只有两个磁性 D.都不是磁体。
易错点二:不理解地磁场,误认为地面上小磁针静止后北极的指向是指向地磁场的北极。
典例2: (2018?绵阳)指南针是我国四大发明之一,《论衡》记载:司南之杓,投之于地,其柢指南。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是(  )
A.地理南极,地磁北极 B.地理南极,地磁南极
C.地理北极,地磁北极 D.地理北极,地磁南极
【错解】选A,理由:小磁针静止后北极的指向是指向地磁场的北极.
【析错】(1)地球本身是一个巨大的磁体,地球周围的磁场叫做地磁场; (2)指南针是根据地磁场的作用工作的,地磁的南极在地理的北极附近,而地磁的北极在地理的南极附近,再根据磁极间的作用规律,可判断指南针的指向。
【正解】选A,理由:地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,即其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,其静止时其勺柄指向南方,即指南的南极用S表示;地理上的南极是地磁的北极,故长柄所指方向是地磁北极,地理南极。故BCD错误、A正确。故选A。
针对训练2:(2018秋?海淀区期末)司南(早期的指南针)是我国古代四大发明之一,东汉学者王充在《论衡》中记载:司南之杓(sháo),投之于地,其柢指南。说的是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄(柢)指向南方,如图所示。关于这一现象,下列说法中正确的是(  )
A.司南只有一个磁极 B.司南的长柄端指向地磁场的南极
C.地磁场的北极在地理的北极附近 D.司南的长柄端指南是由于受到地磁场的作用
易错点三:不理解电铃的工作原理,。
典例3:(2018?武汉模拟)如图是直流电铃的原理图。下列关于电铃工作时说法正确的是(  )?
A.电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性且A端为N极
B.如果改变通过电磁铁电流的方向,电铃就不响了
C.电铃是利用电磁感应的原理制成的
D.小锤击打铃碗时,蹄形电磁铁仍具有磁性
【错解】选C,理由:电铃是利用电磁感应的原理制成的.
【析错】(1)电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性,电铃就是利用电磁铁的这个特性工作的;(2)通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,把小锤下方的衔铁吸过来,使小锤打击铃碗发出声音,同时电路断开,电磁铁失去了磁性,小锤又被弹性片弹回,电路闭合,不断重复,电铃便发出连续击打声。
【正解】选A,理由:A.电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性,根据图中的电流方向和安培定则可知,A端为N极,故A正确;B.如果改变通过电磁铁电流的方向,电磁铁的磁极会发生变化,通电时电磁铁仍然会吸引衔铁,电铃仍然会响,故B错误;C.电铃是利用电流的磁效应来工作的,故C错误;D.小锤击打铃碗时,弹性片与螺钉是分离的,电路处于断路状态,蹄形电磁铁不具有磁性,故D错误。故选A。
针对训练3:(2018春?揭东区校级期中)如图是直流电铃的工作原理图。下列说法正确的是(  )
A.铃声可以在真空中传播 B.绕制电磁铁线圈时,线圈的匝数越少,磁性越强
C.变阻器滑片向右移时,电磁铁的磁性增强 D.铃声是由铃碗的振动产生的
易错点四:将电动机、发电机的工作原理、工作过程混淆。
典例4:(2018?东营)电动汽车越来越多地进入普通家庭,电动汽车的核心部件是电动机,下面图中能正确反映电动机工作原理的是(  )
A. B. C. D.
【错解】选B,理由:B装置是电动机。
【析错】电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的。发电机的工作原理是电磁感应,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
【正解】选D, A、图中没有电源,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针会发生偏转,说明会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,故A不符合题意;B、图中是奥斯特实验的装置图,说明了通电导体周围存在磁场,故B不符合题意;C、图为电磁铁的原理图,是探究磁性强弱与线圈匝数的关系,是根据电流的磁效应制成的,故C不符合题意;D、当闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故D符合题意。故选D。
针对训练4:(2018?岚山区模拟)如图所示电与磁的实验装置中,属于发电机原理的是(  )
A. B. C. D.
易错点五:将电生磁、磁生电、磁场对电流的作用中有关知识点混淆。
典例5:(2018?温州)如图所示的小制作中,装置A中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动,引起灯泡发光,装置A的工作原理是(  )
A.通电线圈周围存在磁场 B.电磁感应
C.通电线圈能在磁场中转动 D.磁极间相互作用
【错解】选D,理由:A利用了磁极间相互作用。
【析错】当闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时,电路中可以产生感应电流,这就是电磁感应现象。
【正解】选B,理由:装置A中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动,相当于线圈在磁场中转动切割磁感线,会产生感应电流,引起灯泡发光,是利用电磁感应现象的原理工作的,故B正确。故选B。
针对训练5:(2019?锡山区一模)刷卡机已经普遍应用于银行、商场等,当银行卡有磁条的一侧经过刷卡机的卡槽时,刷卡机的检测感应器(相当于线圈)就会产生感应电流。如图中与此原理相同的是(  )
A. B. C.D.
通电导体周围有磁场
1.教材实验原理图
2.实验结论
电流周围有磁场,磁场的方向与电流的方向有关。
3.实验拓展
(1)拓展:小磁针指示南北方向,故通电导线也要南北方向架设,小磁针放在导线下靠近导线。
(2拓展:用小磁针的转动显示电流周围存在磁场用了转换法。
典例6:(2019春?铁力市校级月考)如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行放置。 (1)当开关闭合时,导线下方的小磁针会发生偏转,说明通电导体周围存在着________。 (2)这是丹麦著名物理学家________发现电流的________(选填“热”、“磁”或“化学”)效应。 (3)实验中小磁针的作用有①________;②________。 (4)移去小磁针,上述结论是否成立?________(选填“成立”或“不成立”)。
【解析】(1)实验中,开关闭合时,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场。(2)这是著名的奥斯特实验,丹麦著名物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。(3)在本实验中,小磁铁的作用有两个:①可以检验磁场的存在;②还可以判断磁场的方向。(4)小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转,故小磁针可以检测磁场的存在,但如果移去小磁针,其磁场依然是存在的,所以上述结论仍然成立。 【答案】(1)磁场;(2)奥斯特;磁;(3)①检验磁场的存在;②判断磁场的方向;(4)成立。
探究通电螺线管的磁场
1.教材实验原理图
2.实验结论
电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关;线圈匝数一定时,电流越大电磁铁的磁性越强;电流一定时,匝数越多电磁铁的磁性越强。
3.实验拓展
拓展(1):实验中滑动变阻器的作用:一是保护电路;二是改变电磁铁中电流的大小。
拓展(2):物理方法的应用:一是转换法:实验中运用电磁铁吸引大头针的数目多少显示电磁铁的磁性强弱,用了转换法。二是控制变量法:在探究线圈匝数对磁性的影响时,要控制电流和铁芯相同;在探究线铁芯对磁性的影响时,要控制电流和线圈匝数相同;在探究电流对磁性的影响时,要控制线圈匝数和铁芯相同;
典例7:(2019春?成都月考)如图所示为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关。
实验一:小明同学使用两个相同的大铁钉绕成电磁铁A和B,还找来一些大头针进行实验电路设计如图1所示。 实验二:小丽同学使用大铁钉绕成电磁铁C,还找来一块已调零的电流表和一些大头针进行实验,电路设计如图2所示。 实验步骤:根据图2所示连接电路。 闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,记录电流表的示数和电磁铁吸引大头针的个数。调节滑动变阻器的滑片位置改变电路中的电流大小,记录电流表的示数和电磁铁吸引大头针的个数,根据以上两个实验来回答以下问题: (1)实验中通过观察________来判断电磁铁磁性的强弱。 (2)实验一研究的问题是电磁铁的磁性强弱与________是否有关,得出的结论是:________________________。 (3)实验二在探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验中,自变量是________,控制的变量是________。
【解析】(1)磁性的强弱可借助观察电磁铁能够吸起的大头针的数量来判断,属于转换法的应用;(2)读图1可知,两只电磁铁是串联在电路中的,所以流经它们的电流是相同时,同时还可以看到,它们线圈的匝数是不同的,因此,本实验研究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系。通过分析现象可得出的结论是:在电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强。(3)实验二中,电流的大小改变,线圈的匝数不变,故自变量是电流的大小,控制的变量是线圈的匝数。
【答案】(1)电磁铁吸引大头针的数量多少;(2)线圈匝数;在电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强;(3)电流大小;线圈匝数。
探究电动机的工作原理
1.教材实验原理图
2.实验结论
(1)通电导体在磁场受力而运动,运动方向与电流的方向和磁感线的方向有关;
(2)在磁场方向相同时,电流的方向相反,通电导体所受磁场力的方向将相反;在电流方向相同时,磁场的方向相反,通电导体所受磁场力的方向将相反。
(3)电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的。
3.实验拓展
(1)拓展1:通电导体不能与磁场方向平行放置,这样通电导体不受磁场力。
(2)拓展2:科学方法的应用:控制变量法:。
典例8:(2019春?东莞市月考)如图是探究“磁场对通电导体的作用”的实验装置,把导体ab放在磁场中,并将导体ab用软导线接入电路中,闭合开关后,观察到导体ab因受到磁场的作用力面向右运动。
(1)如架只将电源的正、负极对调,则导体ab的受力方向向________(选填“左”或“右”)这一现象说明________________; (2)生活中的________(选填“电动机”或“发电机”)是利用这一原理工作的。 (3)如果将图中的电源换成小量程电流表还可以探究________。
【解析】(1)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向有关,如图实验,保持磁场方向不变,如果只将电源正负极对调位置,导体中电流方向相反,则金属棒ab受力方向与原来相反,即向左运动;这一现象说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关;(2)上述实验中将电能转化为机械能,在生活中的实际应用是电动机;(3)实验中将电源换成小量程电流表,若导体ab左右运动时,导体切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这种现象是电磁感应,其中磁体和导体相当于电源。
【答案】(1)左;通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关;(2)电动机;(3)电磁感应现象。
探究发电机的工作原理
1.教材实验原理图
2.实验结论
闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象; 3.实验拓展
(1)拓展1:切割是指导体在磁场中运动时与磁感线有一定的角度,不能平行;当导体不动磁体运动时,由运动的相对性知,导体也是切割磁感线的。
(2)拓展2:要使实验现象明显的措施:一是要尽可能用磁性强的蹄形磁体;二是可用导线制成的多匝线圈代替单根导线;三是切割磁感线时垂直切速度尽量大。
(3)拓展3:实验方法:控制变量法:探究电流方向与磁场方向关系时,保持导体运动方向不变,改变磁场方向;探究电流方向与导体运动方向关系时,保持磁场方向不变,改变导体运动方向。转换法:电路中产生感应电流较小,且看不见摸不着,通过灵敏电流计指针的偏转来判定电流的有无。 (4)拓展4:电磁感应现象中是把机械能转化为电能;
典例9:(2018秋?东港区校级期末)为了探究导体在磁场中怎样运动,才能产生电流,采用了图中的实验装置:
(1)用细线将悬挂的导体ab放入蹄形磁体中,闭合开关,电流计指针不会偏转,让导体ab在蹄形磁体中左右运动,电流计指针________偏转;断开开关,让导体ab在蹄形磁体中左右运动,电流计指针________偏转。(选填“会”或“不会”) (2)用细线将悬挂的导体ab放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体ab在蹄形磁体中竖直上下运动,电流计指针________偏转;让导体ab在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针________偏转。(选填“会”或“不会”) (3)综合(1)(2)可知,导体ab在磁场中运动产生感应电流的条件是:导体ab必须是________电路的一部分,且一定要做________运动。 (4)在探究过程中,闭合开关:①让导体ab在蹄形磁体中向左运动,电流计指针向右偏转;②让导体ab在蹄形磁体中向右运动,电流计指针向左偏转; ③断开开关,将图中的蹄形磁体的N、S极对调,再闭合开关,让导体ab在蹄形磁体中向左运动,电流计指针向左偏转。 通过①和②说明感应电流的方向与________方向有关; 通过①和③说明感应电流的方向与________方向有关。
【解析】(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,导体没有切割磁感线,电流计指针不偏转;让导体在蹄形磁体中左右运动,导体切割磁感线,有感应电流产生,电流计指针会偏转;断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,虽然导体切割磁感线,但由于开关断开,电路没有电流,电流计指针不会偏转;(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,导体没有切割磁感线,没有感应电流产生,电流计指针不会偏转;闭合开关,让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,导体做切割磁感线运动,有感应电流产生,电流计指针会偏转;(3)综合(1)(2)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是闭合电路的一部分,且一定要做切割磁感线的运动;(4)①和②中磁场方向相同,导体的运动方向不同,电流计指针偏转方向不同,说明感应电流的方向与导体运动的方向有关;①和③中导体运动的方向相同,磁场方向不同,电流计指针偏转方向不同,说明感应电流的方向与磁场方向有关。 【答案】(1)会;不会;(2)不会;会;(3)闭合;切割磁感线;(4)导体运动;磁场。
强化训练:
1.(2018?丰台区二模)将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上,如图所示中能够表示其静止时的示意图是(  )
A. B. C. D.
2.(2018?拱墅区二模)如图所示的四个实验中,能确定钢棒具有磁性的实验有(  )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
3.(2018?莲都区模拟)在研究“磁极间的相互作用规律”时,实验小组的同学分别设计了如下四个方案,其中最合理的是(  )
A.两人各拿一块条形磁铁,并将各自的一个磁极相互靠近
B.将放在粗糙木板上的两块条形磁铁的磁极相互靠近
C.用条形磁铁的一个磁极靠近另一块用细线悬挂并静止的条形磁铁中间
D.用条形磁铁的一个磁极分别靠近另一块用细线悬挂并静止的条形磁铁的两端
4.(2018?黄陂区模拟)底部有磁体的地球仪悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的是(  )
A.地球仪悬浮时,它的重力和底座对它的斥力是一对相互作用力
B.这种装置是根据异名磁极相互排斥的原理来工作的
C.换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中,地球仪受到的磁力大小不变
D.换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中,且距离不变,改变电磁铁线圈中的电流大小就可以了
5.(2019?泰安模拟)小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验,用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验,下列说法正确的是(  )
A.电风扇发电的原理是电磁感应
B.小灯泡发光是把光能转化为电能
C.电风扇发电过程是把电能转化为机械能
D.电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
6.(2019?安徽模拟)下列说法中正确的是(  )
A.磁场是由磁感线组成的
B.导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
C.利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
D.将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点,小磁针静止时,小磁针S极所指的方向就是P点的磁场方向
7.(2019?临沂模拟)关于磁感线,下列说法中正确的是(  )
A.磁感线是磁场中确实存在的
B.磁感线上某一点的磁场方向,就是小磁针在该处静止时北极的指向
C.磁体周围的磁感线都是从南极出来回到北极
D.磁体周围的磁感线分布的形状是可以任意画的
8.(2018?上海模拟)以下正确的图是(通电螺线管的磁极方向和NS极)(  )
A. B. C. D.
9.(2019?益阳模拟)如图所示的装置中,当开关 S 闭合后,下列判断正确的是(  )
A.通电螺线管外 A 点的磁场方向向左 B.通电螺线管的左端为 S 极
C.向左移动滑片 P,通电螺线管的磁性减弱 D.小磁针静止后,其 N 极的指向沿水平向左
10.(2019?大祥区模拟)如图所示,开关S断开时,小磁针静止在左图所示的位置;开关S闭合时,小磁针静止在右图所示的位置。由此可知(  )
A.b端是电磁铁N极,d端是电源负极 B.b端是电磁铁N极,d端是电源正极
C.a端是电磁铁N极,c端是电源负极 D.a端是电磁铁N极,c端是电源正极
11.(2019?莱芜模拟)如图所示,在电磁铁的上方用弹簧悬挂着一个铁块,开关S闭合后,当滑片P从a端向b端滑动过程中,会出现的现象是(  )
A.电流表示数变大,弹簧长度变长 B.电流表示数变大,弹簧长度变短
C.电流表示数变小,弹簧长度变长 D.电流表示数变小,弹簧长度变短
12.(2019?益阳模拟)图是温度自动报警器的原理示意图,当水银温度计内的水银柱上升至与其上端的金属丝相接触时,出现的情况是(  )
A.红灯亮 B.绿灯亮 C.红、绿灯同时亮 D.红、绿灯都不亮
13.(2018?武昌区一模)如图甲所示是我国自行车开发的中低速磁悬浮列车,图乙是其工作原理示意图关于磁悬浮列车下列说法正确的是(  )
A.该磁悬浮列车的原理是运用磁铁同名磁极相互排斥
B.列车高速行驶时,车窗受到向内的压力差
C.车厢线圈通电后电源上端是正极
D.车厢满载乘客和空载时受到的磁力相等
14.(2018?南岸区校级模拟)关于如图所示的电和磁的知识,下列描述正确的是(  )
A.甲图是电风扇的工作原理图
B.乙图中磁铁可以吸引所有金属
C.丙图中电铃是利用电流的磁效应工作
D.丁图中摩擦后的梳子能吸引小纸屑是因为同种电荷相互吸引
15.(2018?常熟市二模)小华在综合实践中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,则小华应将(  )
A.左转轴下半侧、右转轴上下侧绝缘漆刮掉 B.左右转轴绝缘漆全部刮掉
C.电池的正、负极对调一下 D.在线圈正上方增加磁体 S 极
16.(2019?烟台模拟)如图所示,能反映电动机工作原理的是(  )
A.B.C.D.
17.(2019?苏州模拟)如图所示,用来研究通电导线在磁场中受到力的作用的实验装置是(  )
A.B.C.D.
18.(2018?德州二模)如图所示,动圈式扬声器主要由线圈、永磁体、锥形纸盆组成。当线圈中有电流通过时,处在磁场中的线圈会受到力的作用而带动纸盆振动产生声音,如图所示的实验中,与动圈式扬声器工作原理相同的是(  )
A. B. C. D.
19.(2018?花都区一模)图为探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置,ab是一根直铜棒,通过导线接在能正常工作的电流表的两接线柱上。闭合开关后,把ab迅速向右运动,并未发现电流表指针偏转。如果具体原因是产生的电流过小,则接下来应该进行的操作是(  )
A.应把铜棒改为向左运动 B.应把铜棒改为上下运动
C.应把电流表换成灵敏检流计 D.应将电流表改接“0~3A”的量程
20.(2019?长沙模拟)无线充电是一种增加手机续航时间的方式,如图甲所示,其技术的原理是:电流流过送电线圈产生磁场,受电线圈靠近该磁场时就会产生电流,给智能手机充电,如图乙所示。受电线圈处用到了下图中哪个实验的原理(  )
A. B.
C. D.
21.(2019?广东模拟)如图所示的装置中,能说明发电机工作原理的是(  )
A. B. C. D.
22.(2018?武汉模拟)如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流”的实验装置,闭合开关后,钢棒ab、电流表、开关组成闭合电路,小明将实验中观察到得现象记录在下表中。下列分析中正确的是(  )
次数
开关
磁场方向
导体ab的运动方向
电流表指针的偏转方向
1
断开
上N下S
向右运动
不偏转
2
闭合
上N下S
向右运动
向左偏转
3
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
4
闭合
上N下S
向上运动
不偏转
5
闭合
上S下N
向下运动
不偏转
6
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
7
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
A.闭合电路中的部分导体在磁场里运动时,导体中就会产生感应电流
B.在磁场方向一定时,感应电流的方向与导体运动方向有关
C.干电池中就有这套装置供电
D.这是安培的发现
23.(2019?锡山区一模)磁带和磁卡则是利用了它们能够被________的原理制成的;“司南之杓,投之于地,其柢指南”,其原因是司南受到________的作用。
24.(2019?黄石模拟)如图甲所示,一个条形磁铁摔成两段,取右边的一段靠近小磁针,小磁针静止时的指向如图乙所示,则右边这处裂纹的磁极是________极;如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起(如图甲),这两段会相互________(选填吸引、排斥);这说明磁极间的相互作用是:________________。
25.(2019?江西模拟)如图小磁针发生偏转,说明螺线管周围存在磁场,对小磁针有力的作用,图中螺线管左端为________极,电源左端为________极。
26.(2019?云南模拟)如图,闭合开关S,烧杯中水面上浮着一个空心小铁块,将盛水的容器放在电磁铁上方,此时电磁铁B端为________极,要使空心小铁块慢慢浸入水中,则滑动变阻器的滑片P应向________(选填“左”或“右”)端移动。
【解析】由图知,电流从A端流入,B端流出,根据安培定则可知,B端为N极,右端为S极;要使小铁块慢慢浸入水中,小铁块受螺线管的吸引力会增强,当滑片向左滑动时,变阻器的阻值变小,电流变大,电磁铁磁性增强。
【答案】N;左。
27.(2019?云南模拟)如图是小明自制的简易电动机,一枚干电池竖直放置(正极朝上),电池的负极上放有一块圆形的可以导电的小磁体,将一个小金属线圈套在电池上,要使线圈转动起来,除了让线圈平衡在电池正极这个支点之外,还必须保证线圈中有________通过,同时应将线圈放置在磁场中。该简易电动机正常转动时,主要将电能转化为________能。
1.(2019?武冈市模拟)请在如图所示中画出两磁极间磁感线的分布并标明方向。
2.(2019?长春模拟)标出图中磁体的N、S极。
3.(2018?靖远县校级二模)在图中,标出两个磁极的名称及磁感线的方向。
4.(2019?张家界模拟)在图中用箭头标出磁感线的方向和电源的正、负极。
5.(2019?郴州模拟)如图是一通电螺旋管,请在括号里标出静止小磁针的“N”或“S”极。
6.(2019?东营模拟)请在如图所示的螺线管上画出导线的环绕方向,要求当S闭合且变阻器滑片向左移动时弹簧伸长。
7.(2018?立山区二模)如图所示是小梦从市场上买来的磁铁魔术玩具,它呈橄榄球形。两个橄榄球形磁铁抛起来后,在空中就会相互吸引、碰撞,发出类似蛇叫的清脆响声,故又名“响尾蛇蛋”。小梦想知道这个磁铁的磁极在哪儿呢?请你设计实验帮助小梦解决问题。
(1)写出你选用的实验器材:________。
(2)简述实验过程:________________。
(3)根据实验现象说明判断磁极的方法:________________。
8.(2019?湖南模拟)小明在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中,设计了如图1所示电路。实验时:
(1)可通过观察________判断通电螺线管的磁极。
(2)小明猜想:通电螺线管的磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中,他将开关S从l换到2上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引大头针的数目,此时调节滑动变阻器是为了________,来探究通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数的关系。
9.(2018?霞山区模拟)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱,当滑动变阻器滑片向左移动时,电路中的电流________(填“增大”、“不变”或“减小”),电磁铁吸引大头针的个数增多,说明电流越________,电磁铁磁性越强。
(2)根据图示的情景可知,电磁铁甲的上端是________极;电磁铁________(填“甲”或“乙”)的磁性较强,说明电流一定时,线圈匝数________,电磁铁磁性越强;实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是大头针被磁化,________。
(3)该实验用了控制变量法和________法。
10.(2018?淮阴区校级模拟)小丽利用如图所示的装置进行电磁学实验。
①在图甲所示的实验中,闭合开关前,可观察到磁场中的金属棒ab静止在水平导轨上。
②闭合开关后,可观察到磁场中的金属棒ab在水平导轨上向左运动。
③若只对调电源正负极接线,再闭合开关,可以观察到磁场中金属棒ab会在水平轨道上向右运动。
(1)通过比较①②可得:________对通电导体有力的作用。
(2)通过比较②③可得:通电导体在磁场中受力的方向与________有关。
(3)物理课后,小丽制作了如图乙所示的“神奇转框”,金属框的上部中央位置与电池正极相连,下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧,于是金属框就可以绕电池转动起来。柱形物的材料应具有较好的导电性和________性。
11.(2018?姜堰区二模)利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。
(1)应在M、N之间接入________(选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”),装置中的导体棒应选用轻质的________(选填“铁棒”或“铝棒”);
(2)在正确完成(1)的操作后,闭在合开关,发现导体棒AB在磁场力作用下向左运动,若要使导体棒AB在磁场力作用下向右运动,你采取的方法是________;
(3)如图乙中,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,则ab段导线所受磁场力的方向是________,这两个力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力,理由是________;
(4)小明自制了一个电动机,将线圈漆包线两端的漆全部刮去后,用导电支架托住,放入磁场中(如图丙所示)。闭合开关,发现线圈不能持续转动,只能在平衡位置附近摆动。线圈处于平衡位置时,线圈平面与磁感线________(选填“平行”或“垂直”);为了使线圈能持续转动,正确的刮漆方法应该是________________。
12.(2018?锦江区模拟)探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中,小明做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)如图甲所示,导体ab向右运动,电流计指针不发生偏转,这是因为________;
(2)如图乙所示,导体ab在蹄形磁体中竖直上下运动,电流计指针________(选填“偏转”或“不偏转”);
(3)如图丙所示,导体水平左右运动电流计指针发生偏转,说明电路中有________产生;
(4)由大量实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是________电路的一部分,且一定要做切割磁感线的运动;
(5)产生感应电流时,________相当于电源;
(6)在这个实验中________能转化为了电能。
易错专练19:电与磁
易错点一:不理解磁性与磁体间的相互作用规律,误认为两相互吸引的钢棒一定是异名磁极
典例1:(2017秋?宁江区期末)一根锯条的A端靠近磁针的N极时,磁铁N极被吸引过来,则(  )
A.锯条一定具有磁性,并且锯条A端为N极 B.锯条一定没有磁性
C.锯条可能有磁性,也可能没有磁性 D.锯条一定具有磁性,并且锯条A端为S极
【错解】选D,理由:两相互吸引的钢棒一定是异名磁极.
【析错】(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。(2)排斥的只有同名磁极;吸引的可能是异名磁极,也可能是磁体吸引磁性材料.
【正解】选C,理由:铁棒AB的A端靠近小磁针N极时发现小磁针被吸引,铁棒可能是磁体,铁棒和磁针的接触端是异名磁极相互吸引。铁棒也可能不具有磁性,被磁体吸引造成的。故选C。
针对训练1:(2019春?乳源县校级月考)如图所示的三个钢块两两吸引或排斥的情况,正确的判断是(  )
A.都是磁体 B.只有两个磁性 C.可能都是磁体,也可能只有两个磁性 D.都不是磁体。
【解析】由图知,钢块B、C相互排斥,由同名磁极相互排斥知,B、C一定有磁性,即B、C相对的磁极为同名磁极;而B吸引A,则A有两种情况:①由异名磁极相互吸引,则A与B相对的磁极为异名,A有磁性;②由于磁体能吸引钢块,由于B有磁性,故A可能为不带磁性的钢块。可见B、C必然有磁性,但是A可能有磁性,也可能没有磁性。故选C。
【答案】C
易错点二:不理解地磁场,误认为地面上小磁针静止后北极的指向是指向地磁场的北极。
典例2: (2018?绵阳)指南针是我国四大发明之一,《论衡》记载:司南之杓,投之于地,其柢指南。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是(  )
A.地理南极,地磁北极 B.地理南极,地磁南极
C.地理北极,地磁北极 D.地理北极,地磁南极
【错解】选A,理由:小磁针静止后北极的指向是指向地磁场的北极.
【析错】(1)地球本身是一个巨大的磁体,地球周围的磁场叫做地磁场; (2)指南针是根据地磁场的作用工作的,地磁的南极在地理的北极附近,而地磁的北极在地理的南极附近,再根据磁极间的作用规律,可判断指南针的指向。
【正解】选A,理由:地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,即其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,其静止时其勺柄指向南方,即指南的南极用S表示;地理上的南极是地磁的北极,故长柄所指方向是地磁北极,地理南极。故BCD错误、A正确。故选A。
针对训练2:(2018秋?海淀区期末)司南(早期的指南针)是我国古代四大发明之一,东汉学者王充在《论衡》中记载:司南之杓(sháo),投之于地,其柢指南。说的是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄(柢)指向南方,如图所示。关于这一现象,下列说法中正确的是(  )
A.司南只有一个磁极 B.司南的长柄端指向地磁场的南极
C.地磁场的北极在地理的北极附近 D.司南的长柄端指南是由于受到地磁场的作用
【解析】A、任何磁体都有两个磁极,司南也有两个磁极,故A错误;B、静止时司南的长柄指向南方(指向地磁北极),故B错误;C、地磁的南极在地理的北极附近,而地磁的北极在地理的南极附近,故C错误;D、地球是一个大磁体,其周围存在地磁场,司南的长柄端指南是由于受到地磁场的作用,故D正确。故选D。
【答案】D
易错点三:不理解电铃的工作原理,。
典例3:(2018?武汉模拟)如图是直流电铃的原理图。下列关于电铃工作时说法正确的是(  )?
A.电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性且A端为N极
B.如果改变通过电磁铁电流的方向,电铃就不响了
C.电铃是利用电磁感应的原理制成的
D.小锤击打铃碗时,蹄形电磁铁仍具有磁性
【错解】选C,理由:电铃是利用电磁感应的原理制成的.
【析错】(1)电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性,电铃就是利用电磁铁的这个特性工作的;(2)通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,把小锤下方的衔铁吸过来,使小锤打击铃碗发出声音,同时电路断开,电磁铁失去了磁性,小锤又被弹性片弹回,电路闭合,不断重复,电铃便发出连续击打声。
【正解】选A,理由:A.电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性,根据图中的电流方向和安培定则可知,A端为N极,故A正确;B.如果改变通过电磁铁电流的方向,电磁铁的磁极会发生变化,通电时电磁铁仍然会吸引衔铁,电铃仍然会响,故B错误;C.电铃是利用电流的磁效应来工作的,故C错误;D.小锤击打铃碗时,弹性片与螺钉是分离的,电路处于断路状态,蹄形电磁铁不具有磁性,故D错误。故选A。
针对训练3:(2018春?揭东区校级期中)如图是直流电铃的工作原理图。下列说法正确的是(  )
A.铃声可以在真空中传播 B.绕制电磁铁线圈时,线圈的匝数越少,磁性越强
C.变阻器滑片向右移时,电磁铁的磁性增强 D.铃声是由铃碗的振动产生的
【解析】A、声音的传播需要介质,真空不能传声,故A错误;B、当通过电磁铁的电流一定时,电磁铁线圈的匝数越少,磁性越弱,故B错误。C、滑动变阻器的滑片向右滑动时,接入电路中的电阻增大,电流减小,电磁铁的磁性减弱,故C错误;D、当闭合开关铃碗振动,铃声响起,铃声是由铃碗的振动产生的,故D正确。故选D。
【答案】D
易错点四:将电动机、发电机的工作原理、工作过程混淆。
典例4:(2018?东营)电动汽车越来越多地进入普通家庭,电动汽车的核心部件是电动机,下面图中能正确反映电动机工作原理的是(  )
A. B. C. D.
【错解】选B,理由:B装置是电动机。
【析错】电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的。发电机的工作原理是电磁感应,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
【正解】选D, A、图中没有电源,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针会发生偏转,说明会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,故A不符合题意;B、图中是奥斯特实验的装置图,说明了通电导体周围存在磁场,故B不符合题意;C、图为电磁铁的原理图,是探究磁性强弱与线圈匝数的关系,是根据电流的磁效应制成的,故C不符合题意;D、当闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故D符合题意。故选D。
针对训练4:(2018?岚山区模拟)如图所示电与磁的实验装置中,属于发电机原理的是(  )
A. B. C. D.
【解析】发电机的工作原理是电磁感应,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。A、在该闭合电路中没有电源,当金属棒向右运动时,其恰好切割磁感线运动,于是灵敏电流计中就会有电流通过,故这就是电磁感应现象,故A符合题意;B、该实验是著名的奥斯特实验,该实验说明了通电导线周围存在着磁场,故B不符合题意;C、该电路中有电源,即通电后,磁场中的金属棒会受力运动,故是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的,故C不符合题意;D、该装置中有电流通过时,磁场中的线圈会转动,故是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的,故D不符合题意;故选A。
【答案】A
易错点五:将电生磁、磁生电、磁场对电流的作用中有关知识点混淆。
典例5:(2018?温州)如图所示的小制作中,装置A中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动,引起灯泡发光,装置A的工作原理是(  )
A.通电线圈周围存在磁场 B.电磁感应
C.通电线圈能在磁场中转动 D.磁极间相互作用
【错解】选D,理由:A利用了磁极间相互作用。
【析错】当闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时,电路中可以产生感应电流,这就是电磁感应现象。
【正解】选B,理由:装置A中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动,相当于线圈在磁场中转动切割磁感线,会产生感应电流,引起灯泡发光,是利用电磁感应现象的原理工作的,故B正确。故选B。
针对训练5:(2019?锡山区一模)刷卡机已经普遍应用于银行、商场等,当银行卡有磁条的一侧经过刷卡机的卡槽时,刷卡机的检测感应器(相当于线圈)就会产生感应电流。如图中与此原理相同的是(  )
A. B. C.D.
【解析】刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象;A、如图电路中有电源,是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,故A错误;B、如图电路中有电源,是电动机测 原理图,是根据通电导体在磁场中受力而运动制成的,故B错误;C、如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应选项。故C正确;D、图中有电源,是电磁铁的原理图,是根据电流的磁效应制成的,故D错误。故选C。
【答案】C
通电导体周围有磁场
1.教材实验原理图
2.实验结论
电流周围有磁场,磁场的方向与电流的方向有关。
3.实验拓展
(1)拓展:小磁针指示南北方向,故通电导线也要南北方向架设,小磁针放在导线下靠近导线。
(2拓展:用小磁针的转动显示电流周围存在磁场用了转换法。
典例6:(2019春?铁力市校级月考)如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行放置。 (1)当开关闭合时,导线下方的小磁针会发生偏转,说明通电导体周围存在着________。 (2)这是丹麦著名物理学家________发现电流的________(选填“热”、“磁”或“化学”)效应。 (3)实验中小磁针的作用有①________;②________。 (4)移去小磁针,上述结论是否成立?________(选填“成立”或“不成立”)。
【解析】(1)实验中,开关闭合时,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场。(2)这是著名的奥斯特实验,丹麦著名物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。(3)在本实验中,小磁铁的作用有两个:①可以检验磁场的存在;②还可以判断磁场的方向。(4)小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转,故小磁针可以检测磁场的存在,但如果移去小磁针,其磁场依然是存在的,所以上述结论仍然成立。 【答案】(1)磁场;(2)奥斯特;磁;(3)①检验磁场的存在;②判断磁场的方向;(4)成立。
探究通电螺线管的磁场
1.教材实验原理图
2.实验结论
电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关;线圈匝数一定时,电流越大电磁铁的磁性越强;电流一定时,匝数越多电磁铁的磁性越强。
3.实验拓展
拓展(1):实验中滑动变阻器的作用:一是保护电路;二是改变电磁铁中电流的大小。
拓展(2):物理方法的应用:一是转换法:实验中运用电磁铁吸引大头针的数目多少显示电磁铁的磁性强弱,用了转换法。二是控制变量法:在探究线圈匝数对磁性的影响时,要控制电流和铁芯相同;在探究线铁芯对磁性的影响时,要控制电流和线圈匝数相同;在探究电流对磁性的影响时,要控制线圈匝数和铁芯相同;
典例7:(2019春?成都月考)如图所示为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关。
实验一:小明同学使用两个相同的大铁钉绕成电磁铁A和B,还找来一些大头针进行实验电路设计如图1所示。 实验二:小丽同学使用大铁钉绕成电磁铁C,还找来一块已调零的电流表和一些大头针进行实验,电路设计如图2所示。 实验步骤:根据图2所示连接电路。 闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,记录电流表的示数和电磁铁吸引大头针的个数。调节滑动变阻器的滑片位置改变电路中的电流大小,记录电流表的示数和电磁铁吸引大头针的个数,根据以上两个实验来回答以下问题: (1)实验中通过观察________来判断电磁铁磁性的强弱。 (2)实验一研究的问题是电磁铁的磁性强弱与________是否有关,得出的结论是:________________________。 (3)实验二在探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验中,自变量是________,控制的变量是________。
【解析】(1)磁性的强弱可借助观察电磁铁能够吸起的大头针的数量来判断,属于转换法的应用;(2)读图1可知,两只电磁铁是串联在电路中的,所以流经它们的电流是相同时,同时还可以看到,它们线圈的匝数是不同的,因此,本实验研究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系。通过分析现象可得出的结论是:在电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强。(3)实验二中,电流的大小改变,线圈的匝数不变,故自变量是电流的大小,控制的变量是线圈的匝数。
【答案】(1)电磁铁吸引大头针的数量多少;(2)线圈匝数;在电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强;(3)电流大小;线圈匝数。
探究电动机的工作原理
1.教材实验原理图
2.实验结论
(1)通电导体在磁场受力而运动,运动方向与电流的方向和磁感线的方向有关;
(2)在磁场方向相同时,电流的方向相反,通电导体所受磁场力的方向将相反;在电流方向相同时,磁场的方向相反,通电导体所受磁场力的方向将相反。
(3)电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的。
3.实验拓展
(1)拓展1:通电导体不能与磁场方向平行放置,这样通电导体不受磁场力。
(2)拓展2:科学方法的应用:控制变量法:。
典例8:(2019春?东莞市月考)如图是探究“磁场对通电导体的作用”的实验装置,把导体ab放在磁场中,并将导体ab用软导线接入电路中,闭合开关后,观察到导体ab因受到磁场的作用力面向右运动。
(1)如架只将电源的正、负极对调,则导体ab的受力方向向________(选填“左”或“右”)这一现象说明________________; (2)生活中的________(选填“电动机”或“发电机”)是利用这一原理工作的。 (3)如果将图中的电源换成小量程电流表还可以探究________。
【解析】(1)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向有关,如图实验,保持磁场方向不变,如果只将电源正负极对调位置,导体中电流方向相反,则金属棒ab受力方向与原来相反,即向左运动;这一现象说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关;(2)上述实验中将电能转化为机械能,在生活中的实际应用是电动机;(3)实验中将电源换成小量程电流表,若导体ab左右运动时,导体切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这种现象是电磁感应,其中磁体和导体相当于电源。
【答案】(1)左;通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关;(2)电动机;(3)电磁感应现象。
探究发电机的工作原理
1.教材实验原理图
2.实验结论
闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象; 3.实验拓展
(1)拓展1:切割是指导体在磁场中运动时与磁感线有一定的角度,不能平行;当导体不动磁体运动时,由运动的相对性知,导体也是切割磁感线的。
(2)拓展2:要使实验现象明显的措施:一是要尽可能用磁性强的蹄形磁体;二是可用导线制成的多匝线圈代替单根导线;三是切割磁感线时垂直切速度尽量大。
(3)拓展3:实验方法:控制变量法:探究电流方向与磁场方向关系时,保持导体运动方向不变,改变磁场方向;探究电流方向与导体运动方向关系时,保持磁场方向不变,改变导体运动方向。转换法:电路中产生感应电流较小,且看不见摸不着,通过灵敏电流计指针的偏转来判定电流的有无。 (4)拓展4:电磁感应现象中是把机械能转化为电能;
典例9:(2018秋?东港区校级期末)为了探究导体在磁场中怎样运动,才能产生电流,采用了图中的实验装置:
(1)用细线将悬挂的导体ab放入蹄形磁体中,闭合开关,电流计指针不会偏转,让导体ab在蹄形磁体中左右运动,电流计指针________偏转;断开开关,让导体ab在蹄形磁体中左右运动,电流计指针________偏转。(选填“会”或“不会”) (2)用细线将悬挂的导体ab放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体ab在蹄形磁体中竖直上下运动,电流计指针________偏转;让导体ab在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针________偏转。(选填“会”或“不会”) (3)综合(1)(2)可知,导体ab在磁场中运动产生感应电流的条件是:导体ab必须是________电路的一部分,且一定要做________运动。 (4)在探究过程中,闭合开关:①让导体ab在蹄形磁体中向左运动,电流计指针向右偏转;②让导体ab在蹄形磁体中向右运动,电流计指针向左偏转; ③断开开关,将图中的蹄形磁体的N、S极对调,再闭合开关,让导体ab在蹄形磁体中向左运动,电流计指针向左偏转。 通过①和②说明感应电流的方向与________方向有关; 通过①和③说明感应电流的方向与________方向有关。
【解析】(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,导体没有切割磁感线,电流计指针不偏转;让导体在蹄形磁体中左右运动,导体切割磁感线,有感应电流产生,电流计指针会偏转;断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,虽然导体切割磁感线,但由于开关断开,电路没有电流,电流计指针不会偏转;(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,导体没有切割磁感线,没有感应电流产生,电流计指针不会偏转;闭合开关,让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,导体做切割磁感线运动,有感应电流产生,电流计指针会偏转;(3)综合(1)(2)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是闭合电路的一部分,且一定要做切割磁感线的运动;(4)①和②中磁场方向相同,导体的运动方向不同,电流计指针偏转方向不同,说明感应电流的方向与导体运动的方向有关;①和③中导体运动的方向相同,磁场方向不同,电流计指针偏转方向不同,说明感应电流的方向与磁场方向有关。 【答案】(1)会;不会;(2)不会;会;(3)闭合;切割磁感线;(4)导体运动;磁场。
强化训练:
1.(2018?丰台区二模)将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上,如图所示中能够表示其静止时的示意图是(  )
A. B. C. D.
【解析】地磁北极在地理的南极附近,地磁南极在地理的北极附近;指南针静止时N极指向为磁场的方向,因此在赤道上的指南针静止时,其N极指向地磁南极,也就是地理北极。只有C正确。故选C。
【答案】C
2.(2018?拱墅区二模)如图所示的四个实验中,能确定钢棒具有磁性的实验有(  )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【解析】①小磁针本身是由磁性的,如果钢棒没有磁性,小磁针照样会和它相互吸引发生偏转,故①不合题意;②只有磁体悬挂起来后才有指南北的性质,因此钢棒肯定有磁性,故②符合题意;③螺线管通电后会产生磁场,中间的钢棒被磁化后可以吸引铁屑,因此钢棒不一定有磁性,故③不合题意;④钢棒向下运动相当于钢棒不动外面的导线运动,只有钢棒有磁场,才会产生感生电流,因此钢棒肯定有磁性,故④符合题意。故选D。
【答案】D
3.(2018?莲都区模拟)在研究“磁极间的相互作用规律”时,实验小组的同学分别设计了如下四个方案,其中最合理的是(  )
A.两人各拿一块条形磁铁,并将各自的一个磁极相互靠近
B.将放在粗糙木板上的两块条形磁铁的磁极相互靠近
C.用条形磁铁的一个磁极靠近另一块用细线悬挂并静止的条形磁铁中间
D.用条形磁铁的一个磁极分别靠近另一块用细线悬挂并静止的条形磁铁的两端
【解析】A、当两人各拿一个磁体时,由于外力的作用,在主观感觉上容易产生误判,故A不是最佳方案;B、若两个磁体的磁性都不是很强时,放在粗糙的桌面上实验现象就不是很明显,故B不是最佳方案;C、条形磁铁的中间磁性最弱,两端的磁性最强,故要验证磁极间的相互作用规律应该让两极去靠近,故C不是最佳方案;D、当用条形磁铁的一个磁极靠近另一块用细线悬挂并静止的条形磁铁的两端时,若是同名则相互排斥,而且观察到另一磁体会旋转,直到异名相互吸引,现象较明显,故D较合理。故选D。
【答案】D
4.(2018?黄陂区模拟)底部有磁体的地球仪悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的是(  )
A.地球仪悬浮时,它的重力和底座对它的斥力是一对相互作用力
B.这种装置是根据异名磁极相互排斥的原理来工作的
C.换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中,地球仪受到的磁力大小不变
D.换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中,且距离不变,改变电磁铁线圈中的电流大小就可以了
【解析】A、地球仪悬浮时,它的重力和底座对它的斥力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故A错误;B、这种装置是根据同名磁极相互排斥的原理来工作的,故B错误;C、换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中,质量较大,重力较大,重力和磁力是一对平衡力,大小相等,故地球仪受到的磁力变大,故C错误;D、换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中,且距离不变,改变电磁铁线圈中的电流大小就可以改变磁力的大小,故改变电磁铁线圈中的电流大小就可以了,故D正确。故选D。
【答案】D
5.(2019?泰安模拟)小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验,用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验,下列说法正确的是(  )
A.电风扇发电的原理是电磁感应
B.小灯泡发光是把光能转化为电能
C.电风扇发电过程是把电能转化为机械能
D.电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
【解析】A、此时能产生电,所以此时电风扇发电的原理是电磁感应现象,故A正确;B、小灯泡发光是把电能转化为光能,故B错误;C、电风扇发电过程是把机械能转化为电能,故C错误;D、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的,而电风扇发电是利用电磁感应现象的原理,故D错误;故选A。
【答案】A
6.(2019?安徽模拟)下列说法中正确的是(  )
A.磁场是由磁感线组成的
B.导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
C.利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
D.将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点,小磁针静止时,小磁针S极所指的方向就是P点的磁场方向
【解析】A、磁感线是科学家为了研究起来形象、直观,是通过想象而描绘出来的,所以不是真实存在的,故A错误;B、导体中的负电荷的定向移动,形成电流,且电流周围存在磁场,故导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场,故B正确;C、利用铁屑检验磁体周围磁场分布情况,并判断不出磁场的方向,方向是人为规定的,故C错误;D、将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点,小磁针静止时N极所指的方向就是P点磁场的方向,故D错误;故选B。
【答案】B
7.(2019?临沂模拟)关于磁感线,下列说法中正确的是(  )
A.磁感线是磁场中确实存在的
B.磁感线上某一点的磁场方向,就是小磁针在该处静止时北极的指向
C.磁体周围的磁感线都是从南极出来回到北极
D.磁体周围的磁感线分布的形状是可以任意画的
【解析】A、磁感线是为了描述磁场而引入的,它并不客观存在,故A错误。B、磁感线上某一点的磁场方向,就是小磁针在该处静止时北极的指向,故正确;C、在磁体的周围,磁感线从磁体的N极出发回到S极。故错误;D、磁体周围的磁感线分布的形状不是任意画的,其总体的趋势是从N极出发回到S极的,故错误;故选B。
【答案】B
8.(2018?上海模拟)以下正确的图是(通电螺线管的磁极方向和NS极)(  )
A. B. C. D.
【解析】在磁体的外部,磁感线总是从磁体的N极出来回到S极;A、图中的磁感线是从磁体的S极出来回到N极,故A错误;B、图中的磁感线是从磁体的N极出来回到S极,故B正确;C、图中的磁感线是从磁体的S极出来回到N极,故C错误;D、图中左侧N极的磁感线是回到N极,故D错误;故选B。
【答案】B
9.(2019?益阳模拟)如图所示的装置中,当开关 S 闭合后,下列判断正确的是(  )
A.通电螺线管外 A 点的磁场方向向左 B.通电螺线管的左端为 S 极
C.向左移动滑片 P,通电螺线管的磁性减弱 D.小磁针静止后,其 N 极的指向沿水平向左
【解析】AB、由于右端是电源的正极,所以电流从右端流入,故据安培定则可知,该螺线管的左端是N极,右端是S极,所以磁感线的方向应该从左向右,故通电螺线管外A点的磁场方向向右,故AB错误;C、滑片向左移动,接入电路的电阻变小,故电路的电流变大,磁性变强,故C错误;D、据上面的分析可知,该螺线管的右端是S极,所以小磁针的左端应该是N极,故N极的指向沿水平向左,故D正确;故选D。
【答案】D
10.(2019?大祥区模拟)如图所示,开关S断开时,小磁针静止在左图所示的位置;开关S闭合时,小磁针静止在右图所示的位置。由此可知(  )
A.b端是电磁铁N极,d端是电源负极 B.b端是电磁铁N极,d端是电源正极
C.a端是电磁铁N极,c端是电源负极 D.a端是电磁铁N极,c端是电源正极
【解析】通电后小磁针N极指向右侧,则由磁极间的相互作用可知螺线管a端为S极,b侧为N极;由右手螺旋定则可知电流由螺线管的左侧流入,即电源c端为正极,d端是负极。故选A。
【答案】A
11.(2019?莱芜模拟)如图所示,在电磁铁的上方用弹簧悬挂着一个铁块,开关S闭合后,当滑片P从a端向b端滑动过程中,会出现的现象是(  )
A.电流表示数变大,弹簧长度变长 B.电流表示数变大,弹簧长度变短
C.电流表示数变小,弹簧长度变长 D.电流表示数变小,弹簧长度变短
【解析】当S闭合后,当滑片P由a端向b端滑动过程中,滑动变阻器的阻值变大,由欧姆定律可知,此时通过电流表的电流和螺线管的电流都会变小,所以电流表示数变小,通电螺线管的磁性减弱;因通电螺线管的磁性变弱,则螺线管对铁块的吸引力减小,弹簧的长度会变短,故D正确。故选D。
【答案】D
12.(2019?益阳模拟)图是温度自动报警器的原理示意图,当水银温度计内的水银柱上升至与其上端的金属丝相接触时,出现的情况是(  )
A.红灯亮 B.绿灯亮 C.红、绿灯同时亮 D.红、绿灯都不亮
【解析】读图可知,当水银温度计内的水银柱上升至与其上端的金属丝相接触时,控制电路接通,电磁铁获得磁性,吸引衔铁,使触点与上面断开,与下面连通,此时绿灯灭、红灯亮。故选A。
【答案】A
13.(2018?武昌区一模)如图甲所示是我国自行车开发的中低速磁悬浮列车,图乙是其工作原理示意图关于磁悬浮列车下列说法正确的是(  )
A.该磁悬浮列车的原理是运用磁铁同名磁极相互排斥
B.列车高速行驶时,车窗受到向内的压力差
C.车厢线圈通电后电源上端是正极
D.车厢满载乘客和空载时受到的磁力相等
【解析】A、磁悬浮列车的工作原理是:同名磁极相互排斥或异名磁极相互吸引,本题中是T形轨道,利用的是异名磁极相互吸引的原理,故A错误;B、高速运行的列车必须关紧门窗,此时车窗玻璃外空气流动速度大,压强小,因此受到空气对它的压力差指向车外,故B错误;C、磁悬浮列车的工作原理是:同名磁极相互排斥或异名磁极相互吸引,本题中是T形轨道,利用的是异名磁极相互吸引的原理,条形磁铁的下端是N极,由此确定车厢线圈的上端为S极,根据安培定则可知,电源上端为正极,故C正确;D、高速运行时,导轨钢板对列车的磁力和列车重力相等,故满载乘客和空载时磁力不同,故D错误;故选C。
【答案】C
14.(2018?南岸区校级模拟)关于如图所示的电和磁的知识,下列描述正确的是(  )
A.甲图是电风扇的工作原理图
B.乙图中磁铁可以吸引所有金属
C.丙图中电铃是利用电流的磁效应工作
D.丁图中摩擦后的梳子能吸引小纸屑是因为同种电荷相互吸引
【解析】A、电风扇中有电动机,电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,图甲是电磁感应现象,故A错误;B、磁体能吸引铁、钴、镍等金属,不能吸引所有金属,故B错误;C、电铃中电磁铁,是利用电流的磁效应工作的,故C正确;D、摩擦后的梳子带了电,能吸引轻小物体,故D错误。故选C。
【答案】C
15.(2018?常熟市二模)小华在综合实践中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,则小华应将(  )
A.左转轴下半侧、右转轴上下侧绝缘漆刮掉 B.左右转轴绝缘漆全部刮掉
C.电池的正、负极对调一下 D.在线圈正上方增加磁体 S 极
【解析】AB、将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用为转动,另一个半周没有电流通过,不受磁场力的作用,利用惯性转动,这样才能使线圈在磁场中持续转动下去,如果两端的漆皮都刮掉,线圈每转过半圈,受力方向发生变化,会来回摆动,故需要将右转轴上下侧的绝缘漆都刮掉,左转轴下侧的绝缘漆刮掉,故A正确,B错误;C、将电池的正、负极对调一下,只能改变受力的方向,不能是线圈持续转动,故C错误;D、在线圈正上方增加磁体 S 极,使线圈受力增大,不能改变线圈的转动方向,故D错误。故选A。
【答案】A
16.(2019?烟台模拟)如图所示,能反映电动机工作原理的是(  )
A.B.C.D.
【解析】A、如图是奥斯特实验,反映通电导体周围存在磁场,不符合题意;B、通电导体在磁场中受力运动,是电动机的工作原理,符合题意;AD、电路中都没有电源,是电磁感应现象,选项D是发电机的工作原理图,选项C反映电磁感应,都不符合题意。故选B。
【答案】B
17.(2019?苏州模拟)如图所示,用来研究通电导线在磁场中受到力的作用的实验装置是(  )
A.B.C.D.
【解析】A、当将导体棒放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,故说明通电直导体周围存在磁场,故A错误;B、当开关闭合时,放在磁场中的导体会在磁场力的作用下运动起来,故探究的是磁场对电流作用力,故B正确;C、这是发电机的原理模型图,当线圈转动时,产生感应电流,说明电磁感应现象,故C错误;D、是发电机的原理模型图,当风扇转动时,产生感应电流,说明电磁感应现象,故D错误;故选B。
【答案】B
18.(2018?德州二模)如图所示,动圈式扬声器主要由线圈、永磁体、锥形纸盆组成。当线圈中有电流通过时,处在磁场中的线圈会受到力的作用而带动纸盆振动产生声音,如图所示的实验中,与动圈式扬声器工作原理相同的是(  )
A. B. C. D.
【解析】A、该图是奥斯特实验,即通电导体周围存在磁场;故A不合题意;B、该图是电磁感应原理,即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动,产生电流的现象;故B不合题意;C、该图是探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系;故C不合题意;D、该图是电动机的原理图,即通电导体在磁场中受力运动;故D符合题意。故选D。
【答案】D
19.(2018?花都区一模)图为探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置,ab是一根直铜棒,通过导线接在能正常工作的电流表的两接线柱上。闭合开关后,把ab迅速向右运动,并未发现电流表指针偏转。如果具体原因是产生的电流过小,则接下来应该进行的操作是(  )
A.应把铜棒改为向左运动 B.应把铜棒改为上下运动
C.应把电流表换成灵敏检流计 D.应将电流表改接“0~3A”的量程
【解析】A、闭合开关后,铜棒向右运动可以切割磁感线,但电流表指针未明显偏转,铜棒改为向左运动,只是改变了感应电流的方向,而不会改变电流的大小,所以电流表仍然偏转不明显,故A错误;B、导体改为上下运动,导体不切割磁感线,不会产生感应电流,故B错误;CD、实验的过程是正确的,只有一根导体在切割磁感线运动,产生的电流很小,使电流表指针偏转幅度很小,将常用电流表换成灵敏电流表后会很容易观察到,若换成电流表的较大量程,更不容易观察,故C正确,D错误。故选C。
【答案】C
20.(2019?长沙模拟)无线充电是一种增加手机续航时间的方式,如图甲所示,其技术的原理是:电流流过送电线圈产生磁场,受电线圈靠近该磁场时就会产生电流,给智能手机充电,如图乙所示。受电线圈处用到了下图中哪个实验的原理(  )
A. B.
C. D.
【解析】从题意中知道,手机背面的线圈,能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电,是利用电磁感应原理工作的;A、图中是奥斯特实验,说明通电直导线周围存在磁场,是电流的磁效应,故A不符合题意;A、此图是电磁继电器的原理图,是利用电流的磁效应制成的,故B不符合题意;C、图中是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流,是电磁感应现象,故C符合题意;D、图中给线圈通电,线圈会转动,说明通电导体受到磁场力的作用,故D不符合题意.故选C。
【答案】C
21.(2019?广东模拟)如图所示的装置中,能说明发电机工作原理的是(  )
A. B. C. D.
【解析】A、两根被丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥或两根被毛皮摩擦过的橡胶棒之间相互排斥;因此我们作出初步的结论:同种电荷相互排斥,不合题意;B、开关闭合后,在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,是发电机的制作原理,符合题意;C、是奥斯特实验,小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场,不是发电机的制作原理,不符合题意;D、开关闭合后,电路中有电流,通电导体受到磁场力的作用发生运动;是电动机的制作原理,不符合题意;故选B。
【答案】B
22.(2018?武汉模拟)如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流”的实验装置,闭合开关后,钢棒ab、电流表、开关组成闭合电路,小明将实验中观察到得现象记录在下表中。下列分析中正确的是(  )
次数
开关
磁场方向
导体ab的运动方向
电流表指针的偏转方向
1
断开
上N下S
向右运动
不偏转
2
闭合
上N下S
向右运动
向左偏转
3
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
4
闭合
上N下S
向上运动
不偏转
5
闭合
上S下N
向下运动
不偏转
6
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
7
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
A.闭合电路中的部分导体在磁场里运动时,导体中就会产生感应电流
B.在磁场方向一定时,感应电流的方向与导体运动方向有关
C.干电池中就有这套装置供电
D.这是安培的发现
【解析】A、产生感应电流的条件是闭合电路中导体做切割磁感线运动,若顺着磁感线运动,不会产生感应电流,故A错误;B、感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关,在磁场方向一定时,感应电流的方向与导体运动方向有关,故B正确;C、电磁感应现象中能量是由机械能转化成电能,而干电池是把化学能转化为电能的装置,故C错误;D、电磁感应现象是由法拉第最早发现的,故D错误。故选B。
【答案】B
23.(2019?锡山区一模)磁带和磁卡则是利用了它们能够被________的原理制成的;“司南之杓,投之于地,其柢指南”,其原因是司南受到________的作用。
【解析】而磁带和磁卡则是利用了它们能够被磁化的原理制成的;地球本身就是一个巨大的磁体,司南实际就是一个小磁体,故在地磁场的作用下,静止时总是一端指南,一端指北,其原因是受到了地磁场的作用;
【答案】磁化;地磁场。
24.(2019?黄石模拟)如图甲所示,一个条形磁铁摔成两段,取右边的一段靠近小磁针,小磁针静止时的指向如图乙所示,则右边这处裂纹的磁极是________极;如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起(如图甲),这两段会相互________(选填吸引、排斥);这说明磁极间的相互作用是:________________。
【解析】如图乙,由于异名磁极相互吸引,所以右边裂纹的磁极是N极。如图甲,如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起,由于左边裂纹的磁极是S极、右边裂纹的磁极是N极,所以这两段会相互吸引;
可见,磁极间的相互作用是:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
【答案】N;吸引;同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
25.(2019?江西模拟)如图小磁针发生偏转,说明螺线管周围存在磁场,对小磁针有力的作用,图中螺线管左端为________极,电源左端为________极。
【解析】由图知,小磁针的N极与螺线管的左端相互排斥,所以螺线管左端为N极;利用安培定则可判定,电流从螺线管的右端流入,则电源右端为正极、左端为负极。
【答案】N;负。
26.(2019?云南模拟)如图,闭合开关S,烧杯中水面上浮着一个空心小铁块,将盛水的容器放在电磁铁上方,此时电磁铁B端为________极,要使空心小铁块慢慢浸入水中,则滑动变阻器的滑片P应向________(选填“左”或“右”)端移动。
【解析】由图知,电流从A端流入,B端流出,根据安培定则可知,B端为N极,右端为S极;要使小铁块慢慢浸入水中,小铁块受螺线管的吸引力会增强,当滑片向左滑动时,变阻器的阻值变小,电流变大,电磁铁磁性增强。
【答案】N;左。
27.(2019?云南模拟)如图是小明自制的简易电动机,一枚干电池竖直放置(正极朝上),电池的负极上放有一块圆形的可以导电的小磁体,将一个小金属线圈套在电池上,要使线圈转动起来,除了让线圈平衡在电池正极这个支点之外,还必须保证线圈中有________通过,同时应将线圈放置在磁场中。该简易电动机正常转动时,主要将电能转化为________能。
【解析】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,所以,要使图中线圈转动起来,除了让线圈平衡在电池正极这个支点之外,还必须保证线圈中有电流,线圈放置在磁场中;电动机工作时消耗电能,得到机械能,即将电能转化为机械能。
【答案】电流;机械。
1.(2019?武冈市模拟)请在如图所示中画出两磁极间磁感线的分布并标明方向。
【解析】根据磁感线在磁体的周围是从N极出来,回到S极可知,图中左是S极,右侧是N极,所以磁感线的方向指向左。如图所示:
【答案】见解析
2.(2019?长春模拟)标出图中磁体的N、S极。
【解析】由于异名磁极相互吸引,所以当小磁针自由静止时,与小磁针N极靠近的一定是磁体的S极,与小磁针S极靠近的一定是磁体的N极,所以磁体的右端为N极,左边为S极,如图所示:
【答案】见解析
3.(2018?靖远县校级二模)在图中,标出两个磁极的名称及磁感线的方向。
【解析】图中小磁针静止时N极朝上,所以小磁针附近的磁感线方向朝上;
由于在磁体外部的磁感线是从N极出发回到S极,所以图中的磁感线都是回到S极,则左边磁体的右端应为S极,右边磁体的左端也为S极,如下图:
【答案】见解析
4.(2019?张家界模拟)在图中用箭头标出磁感线的方向和电源的正、负极。
【解析】①由图可知,小磁针静止时的左端为N极,根据异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,则通电螺线管的右端为S极,左端为N极。
②因为在磁体外部,磁感线总是从N极发出,回到S极,所以磁感线的方向是指向右的。
③根据安培定则,伸出右手使大拇指指示螺线管的右端N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流从螺线管的右端流入,则电源的右端为正极,左端为负极。
如图所示:
【答案】见解析
5.(2019?郴州模拟)如图是一通电螺旋管,请在括号里标出静止小磁针的“N”或“S”极。
【解析】①由图知,电流从螺线管右端流入、左端流出;根据安培定则,右手握住螺旋管,四指指向电流的方向,则大拇指指向螺线管的右端为N极,左端为S极;②已知通电螺线管的右端为N极,根据异名磁极相互吸引、同名磁极相互排斥,则小磁针的右端为S极,左端为N极,如图所示:
【答案】见解析
6.(2019?东营模拟)请在如图所示的螺线管上画出导线的环绕方向,要求当S闭合且变阻器滑片向左移动时弹簧伸长。
【解析】要使闭合开关后弹簧伸长,应使两磁铁相互吸引;则由磁极间的相互作用可知,电磁铁上端应为N极;则由右手螺旋定则可知,电流应由上端流入;
故答案如图示:
【答案】见解析
7.(2018?立山区二模)如图所示是小梦从市场上买来的磁铁魔术玩具,它呈橄榄球形。两个橄榄球形磁铁抛起来后,在空中就会相互吸引、碰撞,发出类似蛇叫的清脆响声,故又名“响尾蛇蛋”。小梦想知道这个磁铁的磁极在哪儿呢?请你设计实验帮助小梦解决问题。
(1)写出你选用的实验器材:________。
(2)简述实验过程:________________。
(3)根据实验现象说明判断磁极的方法:________________。
【解析】(1)选用的实验器材:橄榄球形磁铁,一盒大头针;(2)因为磁体上不同部位的磁性强弱是不同,两端较强,中间较弱,所以把橄榄球形磁铁放在大头针盒里翻转几下,拿出来观察,吸引大头针个数最多的两个部位就是该橄榄球形磁铁的磁极。
【答案】(1)橄榄球形磁铁,一盒大头针;(2)实验过程及现象:把橄榄球形磁铁放在大头针盒里翻转几下,拿出来观察;(3)吸引大头针个数最多的两个部位就是该橄榄球形磁铁的磁极。
8.(2019?湖南模拟)小明在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中,设计了如图1所示电路。实验时:
(1)可通过观察________判断通电螺线管的磁极。
(2)小明猜想:通电螺线管的磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中,他将开关S从l换到2上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引大头针的数目,此时调节滑动变阻器是为了________,来探究通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数的关系。
【解析】(1)由图甲可知,在螺线周围有两个小磁针,我们可以通过观察小磁针N极的指向来判断螺线管的极性;(2)实验中,他将开关S从l换到2上时,连入电路的线圈匝数发生了变化,为了保证电流不变,应调节变阻器的滑片P,控制两次实验的电流大小不变,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
【答案】(1)小磁针静止时N极的指向;(2)控制两次实验的电流大小不变。
9.(2018?霞山区模拟)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱,当滑动变阻器滑片向左移动时,电路中的电流________(填“增大”、“不变”或“减小”),电磁铁吸引大头针的个数增多,说明电流越________,电磁铁磁性越强。
(2)根据图示的情景可知,电磁铁甲的上端是________极;电磁铁________(填“甲”或“乙”)的磁性较强,说明电流一定时,线圈匝数________,电磁铁磁性越强;实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是大头针被磁化,________。
(3)该实验用了控制变量法和________法。
【解析】(1)由图可知:甲乙串联,乙的匝数比甲的多,当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,由欧姆定律,电路中的电流增大,电磁铁吸引大头针的个数增多,说明电流越大,电磁铁磁性越强。(2)甲的线圈上的电流方向向左,根据安培定则可知:甲的上端为 S,下端为 N;乙吸引的大头针数多,说明乙的磁性强,这说明:在电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强;大头针被磁化,同一端的磁性相同,互相排斥,所以下端分散的;(3)该实验用了控制变量法和转换法。
【答案】(1)增大;大;(2)S;乙;越多;同名磁极相互排斥;(3)转换法。
10.(2018?淮阴区校级模拟)小丽利用如图所示的装置进行电磁学实验。
①在图甲所示的实验中,闭合开关前,可观察到磁场中的金属棒ab静止在水平导轨上。
②闭合开关后,可观察到磁场中的金属棒ab在水平导轨上向左运动。
③若只对调电源正负极接线,再闭合开关,可以观察到磁场中金属棒ab会在水平轨道上向右运动。
(1)通过比较①②可得:________对通电导体有力的作用。
(2)通过比较②③可得:通电导体在磁场中受力的方向与________有关。
(3)物理课后,小丽制作了如图乙所示的“神奇转框”,金属框的上部中央位置与电池正极相连,下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧,于是金属框就可以绕电池转动起来。柱形物的材料应具有较好的导电性和________性。
【解析】(1)比较①②,当闭合开关后,可以观察到磁场中的金属棒ab在导轨上向左运动,这说明通电导体在磁场中受到力的作用,即磁场对电流有力的作用;(2)通过比较②③可得:只对调电源正负极接线,金属棒ab会向右运动,这说明通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关;(3)据题意可知,若使得线框转动,即必须有电流,且有磁场,所以对于柱形体来说,必须有磁性,为磁体,且必须具有导电性,还得是导体。
【答案】(1)磁场;(2)电流方向;(3)磁。
11.(2018?姜堰区二模)利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。
(1)应在M、N之间接入________(选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”),装置中的导体棒应选用轻质的________(选填“铁棒”或“铝棒”);
(2)在正确完成(1)的操作后,闭在合开关,发现导体棒AB在磁场力作用下向左运动,若要使导体棒AB在磁场力作用下向右运动,你采取的方法是________;
(3)如图乙中,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,则ab段导线所受磁场力的方向是________,这两个力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力,理由是________;
(4)小明自制了一个电动机,将线圈漆包线两端的漆全部刮去后,用导电支架托住,放入磁场中(如图丙所示)。闭合开关,发现线圈不能持续转动,只能在平衡位置附近摆动。线圈处于平衡位置时,线圈平面与磁感线________(选填“平行”或“垂直”);为了使线圈能持续转动,正确的刮漆方法应该是________________。
【解析】(1)利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,即必须有电源,所以在ab间应接电源;利用该原理制成了电动机;探究磁场对电流作用时,因为磁体能够吸引磁性材料,因此通电导体不能为磁性材料,故不能选择铁棒进行实验,而是铝棒;(2)通电导体在磁场受力而转动,转动方向改变与电流的方向和磁感线的方向有关,故若要使导体棒AB在磁场力作用下向右运动,可以改变电流的方向或改变磁场的方向;(3)在乙图中,通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上,这两个力不是一对平衡力,这是因为这两个力不作用在一条直线上。(4)当通电线圈所在平面与磁感线垂直时,此时线圈处于平衡位置;为了使线圈能持续转动,正确的刮漆方法应该是将线圈两端的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮上半周或下半周;按这种方法刮漆,线圈转到平衡位置时,线圈中没有电流,线圈由于惯性能够按原方向持续转动,所以此这一部位就相当于直流电动机中的换向器,当通电线圈所在平面与磁感线垂直时,它能自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。
【答案】(1)电源;铝棒;(2)改变电流的方向;改变磁场的方向;(3)竖直向上;不是;两个力的方向不在同一直线;(4)垂直;将线圈两端的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮上半周或下半周。
12.(2018?锦江区模拟)探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中,小明做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)如图甲所示,导体ab向右运动,电流计指针不发生偏转,这是因为________;
(2)如图乙所示,导体ab在蹄形磁体中竖直上下运动,电流计指针________(选填“偏转”或“不偏转”);
(3)如图丙所示,导体水平左右运动电流计指针发生偏转,说明电路中有________产生;
(4)由大量实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是________电路的一部分,且一定要做切割磁感线的运动;
(5)产生感应电流时,________相当于电源;
(6)在这个实验中________能转化为了电能。
【解析】(1)如图甲所示,导体ab向右运动,电流计指针不偏转,因为开关没有闭合;(2)导体竖直向下运动,如图乙所示,电流计指针不发生偏转,因为导体没有作切割磁感线运动;
(3)导体水平向左运动,如图丙所示,电流计指针偏转,电路中有电流产生;(4)由大量实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是闭合电路的一部分,且一定要做切割磁感线运动;(5)产生感应电流时,做切割磁感线运动的导体ab相当于电源;(6)此实验中消耗了机械能,获得了电能,是将机械能转化为电能的过程。
【答案】(1)开关没有闭合;(2)不偏转;(3)电流;(4)闭合;(5)导体ab;(6)机械。
同课章节目录