1.2 电生磁（同步基础练习）（含解析）

1.2 电生磁
一、单选题
1．世界上第一个发现通电导体周围存在磁场的物理学家是（　　）
A．帕斯卡 B．奥斯特 C．欧姆 D．伏特
2．如图为一款无线充电式悬浮UFO音箱。使用时底座内的送电线圈产生交变磁场，使音箱内的受电线圈感应到电磁信号，产生感应电流给音箱充电，音箱悬起并开始播放音乐，下面关于这款音箱的表述正确的是（　　）
A．工作时底座的上部和音箱上端一定是同名磁极
B．送电线圈通电时产生磁场，说明电流具有磁效应
C．受电线圈工作利用的是通电导体在磁场受力转动
D．扬声器的工作原理与发电机的工作原理相同
3．关于如图所示的几种电现象及磁现象的说法中，不正确的是（　　）
A．甲图：电饭煲的是三角插头，便于金属外壳与零线相连
B．乙图：同名磁极都是S级的磁感线分布示意图
C．丙图：说明了通电导体的周围存在着磁场
D．丁图：用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球
4．我国新型反潜巡逻机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在，下图中与磁异探测器工作原理相同的是（ ）
A．甲图中电磁铁通电，衔铁被吸引
B．乙图中电流通过，小磁针偏转
C．丙图闭合开关，导体小棒运动
D．丁图左右摆动导体ab，电流计指针偏转
5．如图所示，下列四种情况中磁体的磁极（小磁针的黑端为N极）正确的是：
A． B． C． D．
6．下列有关现象说法中，错误的是（　　）
A．磁感线是闭合曲线，磁体外部和内部的磁感线都是从N极出发回到S极
B．通电螺线管的极性与螺线管中电流方向有关，可用安培定则判定
C．产生感应电流的条件是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
D．光纤通信是利用光波在光导纤维中不断反射来传递信息的
7．如图所示，下列关于物理实验表述正确的是
A．图甲实验揭示了电流的周围存在磁场．应用电磁铁
B．图乙实验揭示了通电导体在磁场中受力运动．应用发电机
C．图丙实验是电磁感应现象．应用是电动机
D．图丁实验电源的左端是正极．小磁针A端是S极
8．在竖直放置的圆形通电线圈中的圆心位置放一个能自由转动的小磁针，如图，当通以图中所示方向的电流时，小磁针的N极将（　　）
A．静止不动，指向不变
B．180?
C．90?
D．80?
9．如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是（　　）
A．通电螺线管的左端为N极
B．小磁针S极指向左
C．A点磁场的方向水平向右
D．小磁针继续静止不动
二、多选题
10．关于图所示的四个实验，下列说法中正确的是（　　）
A．甲实验说明电流周围存在磁场，磁场方向可由小磁针静止时N极指向来判断
B．乙实验研究的是通电导体在磁场中受力而运动，发电机是依据此原理制成的
C．丙实验利用的是电磁感应现象，揺动手柄，线圈在转动过程中机械能主要转化为电能
D．丁实验中只改变电流方向，小磁针静止时N极指向不同，说明通电螺线管外部磁场方向与螺线管中电流方向有关
三、填空题
11．根据图中的电流方向，可知通电螺线管的______端是N极，图中小磁针涂黑的一端为它的______极。
12．巨磁电阻（GMR）在磁场中，电阻会随着磁场的增大而急剧减小，用GMR组成的电路图如图所示，S1、S2闭合后，使滑片向左滑动过程中(电源电压恒定)，下列说法正确的是 （______）
A．电磁铁右端为N极
B．滑片P向左滑动过程中，电磁铁的磁性减弱
C．滑片P向左滑动过程中，指示灯变亮
D．滑片P向左滑动过程中，指示灯变暗
选择理由：______。
13．在一块有机玻璃板上，安装一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通过铁屑的分布说明通电螺线管周围______（选填“磁场”或“磁感线”）的分布情况。如果小磁针黑色端是N极，则通电螺线管的右端是______（选填“N”或“S”）极。
14．如图器材可以完成“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验，小磁针黑色一端是N极。在实验的过程中， 改变电流方向，通电螺线管的N、S 极___________（选填“改变”或“不改变”）；改变电流大小，通电螺线管的 N、S 极___________，（选填“改变”或“不改变”）。
15．如图所示，是某实验小组探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的实验电路。图中电磁铁A的上端应是__________极；对比图中探究的实验现象，得出的电磁铁磁性特点是：____________________。
四、作图题
16．根据小磁针的指向在括号里标出电源的正负极，并标出磁感线的方向。
五、综合题
17．（1）根据图中通电螺线管，在磁感线上标出方向，并标出电源的右侧小磁针的N、S极．
（_____________）
（2）如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂.请在图中作出F2的力臂L2及力F1.
（____________）
（3）图中被测物体的外直径是_____cm．

18．测得某熔断开关S在不同电流下的熔断时间如下表，将电磁铁开关和S接入电路，如图所示．当I＞4A时，电磁铁能在0.1s内吸动衔铁，使电路断开，衔铁无法自动恢复至图示位置；当1A＜I≤4A时，电磁铁无法吸动衔铁，S发热熔断，使电路断开（熔断时间为S开始通电到它熔断的时间）．
（1）S的电阻为1Ω，当I=2A，通电时间为_______s时S熔断，此过程中S产生的热量是_______J．
（2）当I=5A时，通电0.1s，S能否熔断？_______．
（3）若电路中电流方向与图中所示相反，电磁铁吸引还是排斥衔铁？_______．
19．阅读短文，回答问题
双触点干簧管
双触点干簧管是一种磁控开关，结构如图所示，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体，并装有A、B和C三块簧片，其中B和C是用铁或镍等材料制成，A是用铜或铝等非磁性材料制成，A的端点与C的端点是固定端点，B的端点是自由端点，正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触，当绕在干簧管上的线圈通电时，如图所示，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，当吸引力大于B的弹力时，B与A的端点分开，并与C的端点接触.而当B与C的吸引力减小到一定程度时，B在弹力的作用下与C的端点分开，重新恢复与A的端点接触.
请问答下列问题：
（1）在如图中，若要使螺线管的右端为N极，则电源左端是 ________ 极.
（2）簧片A、B和C所对应的材料可能是________.（填写序号）
①铜、铁、铁 ②铜、铝、铁 ③铁、铁、铜 ④ 镍、铁、铝
（3）如图所示，请将电路连接完整，要求闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电.____
参考答案
1．B
奥斯特在1820年一次实验中发现了通电导体周围存在磁场，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2．B
A．若底座上部和音箱上端是同名磁极，则音箱的下端与底座上部是异名磁极，会相互吸引，音箱不会悬浮在空中，故A错误；
B．送电线圈通过一定频率的交流电，线圈的周围形成交变的磁场，原理是奥斯特发现的电流产生磁场，故B正确；
C．受电线圈感应发电线圈的电磁信号从而产生电流给电池充电，是利用电磁感应原理工作的，故C错误；
D．发电机的制作原理是电磁感应，而扬声器的工作原理是磁场对电流有力的作用，故D错误。
故选B。
3．A
A．电饭煲的是三角插头，便于金属外壳与地线相连，故A错误，符合题意；
B．同名磁极都是S级的磁感线分布示意图正确，故B正确，不符合题意；
C．小磁针发生偏转，说明了通电导体的周围存在着磁场，故C正确，不符合题意；
D．当用带正电的玻璃棒靠近验电器时，由于原来玻璃棒带正电，即缺少电子，而验电器原来不带电，故其相对于玻璃棒来说多电子，所以验电器上的一部分电子会转移到玻璃棒上，进而使得验电器由于缺少电子而带上正电性，即验电器的两个金属箔都带上正电荷，据同种电荷相互排斥的特点可知，此时验电器的金属箔张开，故D正确，不符合题意。
故选A。
4．D
A．图甲是电磁继电器，磁铁通电后具有磁性，衔铁被吸引，是利用电流的磁效应工作的，故A不符合题意；
B．图乙实验是奥斯特实验，小磁针偏转，说明通电导线的周围存在磁场，说明电流的磁效应，故B不符合题意；
C．如图丙闭合开关后，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理，故C不符合题意；
D．磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，说明有感应电流产生，其工作原理是电磁感应现象，图丁是闭合电路的一部分导体ab左右摆动时，在磁场中做切割磁感线运动，能产生感应电流，属于电磁感应现象，故D符合题意。
故选D。
5．C
AB中小磁针的N、S极错误；CD没有小磁针，没法看啊，试题错误；
6．A
A．磁感线是闭合曲线，磁体外部的磁感线是从N极出发回到S极，磁体内部的磁感线是从S极出发回到N极，A项错误，故A项符合题意；
B．通电螺线管的极性与螺线管中电流方向有关，可用安培定则判定，B项正确，故B项不符合题意；
C．产生感应电流的条件是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，C项正确，故C项不符合题意；
D．光纤通信是利用光波在光导纤维中不断反射来传递信息的，D项正确，故D项不符合题意。
故选A。
7．A
A．该装置是奥斯特实验，是用来研究通电导线周围是否有磁场的实验装置，揭示了电流的周围存在磁场，应用为电磁铁；
B．图乙实验揭示了通电导体在磁场中受力运动，应用是电动机；
C．图丙实验是电磁感应现象，应用是发电机；
D．由右手定则可知图丁实验电源的右端是正极，由同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥可知，小磁针A端是S极．
8．C
根据右手螺旋定则，电流的方向即四指的指向，可得出N极的方向即为垂直于纸面向外，故小磁针的N极向外，故C正确，符合题意，ABD错误，不符合题意。
故选C。
B
A．闭合开关后，电流由螺线管的左侧流入、右侧流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，则通电螺线管的右端为N极、左端为S极，故A错误；
C．在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外A点的磁场方向向左，故C错误；
BD．通电螺线管的右端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近螺线管的右端，即小磁针的S极指向左，故D错误、B正确。
故选B。
10．ACD
A．该实验是奥斯特实验，即说明通电导线周围存在着磁场，且磁场的方向与电流的方向有关，磁场方向可由小磁针静止时N极指向来判断，故A正确；
B．图中实验研究的是通电导体在磁场中受力而运动，电动机是依据此原理制成的，故B错误；
C．甲装置中没有电源，即线圈转动时，电路中就会产生感应电流，即电磁感应现象，该过程是将机械能转化为电能的过程，故C正确；
D．实验中只改变电流方向，小磁针静止时N极指向不同，表面磁场的方向发生了变化，这说明通电螺线管外部磁场方向与螺线管中电流方向有关，故D正确。
故选ACD。
11．左 N
[1]根据安培定则，用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极，按图中电流方向，大拇指指向左端，所以左端为N极。
[2]同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，图中小磁针白色的一端靠近N极，所以白色的一端为S极，则小磁针涂黑的一端为它的N极。
12．C
A．闭合开关S1，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，由安培定则可知，螺线管左端的磁极为N极，右端是S极，故A错误；
BCD．滑片向左滑动，变阻器连入电路的电阻减小，通过电磁铁的电流增大，因而磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，右边电路中电流增大，灯泡变亮，故C正确，BC错误。
故选C。
13．磁场 N
[1]通电螺线管周围存在磁场，在板面上均匀撒满铁屑，铁屑在磁场中会受到磁力的作用，通过铁屑的分布说明通电螺线管周围的磁场分布情况，通电螺线管周围的磁场分布和条形磁铁类似。
[2]同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以如果小磁针黑色端是N极，那么通电螺线管的左端是S极，右端是N极。
14．改变 不改变
[1]螺线管的极性取决于线圈的绕向及电流方向，即改变任何一个因素，磁极的方向都会改变，但两个因素都改变，磁极的方向不变，因此在实验的过程中，改变电流方向，通电螺线管的N、S极改变。
[2]磁极的方向与线圈的匝数、电流的大小及有无铁芯无关，故改变电流大小，通电螺线管的N、S极不改变。
15．北 在电流一定时，电磁铁线圈匝数越多，磁性越强
（1）用右手握着螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁A的上端为N极，即北极；
（2）图中电流相同、铁芯相同、线圈匝数不同、吸引铁钉的数目不同、磁性强弱不同、因此可得出结论：电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关，在其他条件相同时，线圈匝数越多，磁性越强，吸引的铁钉越多。
16．
根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可以判断电磁铁的右端是S极，左端是N极，根据磁体周围的磁感线都是从N极出来回到S极，因为电磁铁的左端是N极，根据安培定则，可以判断电流从电磁铁的右端进入，从左端流出，可以判断电源的右端是正极，左端是负极。如图所示：
17． 1.70
（1）电流从螺线管的左端流入右端流出，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极．磁感线的方向是：在磁体的外部从N极出发，回到S极．由于螺线管的左端为S极，由此可以确定磁感线的方向是向左的．根据异名磁极相互吸引可以确定与螺线管右端N极靠近的是小磁针的S极，则小磁针的左端为S极，右端为N极．如图所示：
（2）从支点O到F2作用线的距离，即为L2，过L1的上端作L1的垂线，交杠杆于一点，即为F1的作用点，F1的方向向上，如图所示：
（3）刻度尺是从10.00cm这个整刻线开始测起的，分度值是1mm，物体的外直径等于11.70cm-10.00cm=1.70cm．
18．40 160 不能 吸引
解(1)有表格可以看出：当I＝2A，通电时间为40s时S熔断，又R＝1Ω，所以此过程中S产生的热量是Q＝I2Rt＝J；（2）当I＝5A时，通电0.1s，S不会熔断，因为当I>4A时，电磁铁能在0.1s内吸动衔铁，使电路断开．（3）因为衔铁没有磁性，所以无论电路中电流方向如何，电磁铁都会吸引衔铁．
19．负 1
（1）若要使螺线管的右端为N极，根据安培定则，电流从螺线管的右端进入，左端流出，所以电源左端是负极．
（2）由题，A、B和C三块簧片，其中B和C是用铁或镍等材料制成，A是用铜或铝等非磁性材料制成，所以簧片A、B和C所对应的材料可能是铜、铁、铁，答案为①；
（3）当开关S闭合后，电路接通红灯亮，故红灯与螺线管相连且与簧片A组成一条支路；通电后螺线管产生磁性，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，把簧片吸下来，绿灯电路接通灯亮．所以绿灯与C相连．这样交替进行．如图所示：