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第十六章电磁转换
命题点1磁体磁场
一、选择题
1. (2019聊城)关于磁场和磁感线，以下说法错误
．．的是()
A. 磁体周围存在着磁感线
B. 磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C. 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的
D. 磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
2. (2019长沙改编)指南针是我国古代的四大发明之一，有关指南针和地磁场的说法正确的是()
A. 指南针静止时指示南北方向，是因为指南针受到地磁场的作用
B. 指南针静止时南极指向地理北极
C. 地磁场的两极与地理两极完全重合
D. 如果地磁场消失，指南针还能指示南北方向
3. 如图所示，下列关于磁现象的分析中，说法错误
．．的是()
第3题图
A. 甲图中，在条形磁铁周围撒上铁屑后轻敲玻璃板，能观察到条形磁铁的磁感线
B. 乙图中，地面附近能自由转动的小磁针静止时，N极指向地理北极附近
C. 丙图中，小磁针N极的受力方向，与通电螺线管在该点的磁感线切线方向相同
D. 丁图中，U形磁铁靠近磁极处的磁感线分布比较密，说明靠近磁极处的磁场比较强
4. (2019烟台)甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，根据如图所示的小磁针静止时的指向，可以判断()
第4题图
A. 甲是N极，乙是S极
B. 甲、乙都是N极
C. 甲、乙都是S极
D. 甲是S极，乙是N极
5. (全国视野创新题推荐·2019台州)能写红黑双色的磁画板截面如图所示，按下写字笔黑色按钮写出黑色的字，按下红色按钮写出红色的字，刷子左右移动则字消失．下列说法正确的是()
第5题图
A. 刷子可以用铁制作
B. 写黑字时笔尖为S极
C. 写红字时笔尖为N极
D. 写字的原理是同名磁极相互排斥
二、填空与作图题
6. (2019北京)在条形磁铁四周放置的小磁针静止时的指向如图所示，图中小磁针涂黑的一端为它的N极，由此可以判断出条形磁铁的A端是________(选填“N”或“S”)极．
第6题图
7. 如图所示是悬浮地球仪，球体和底座都是用磁性材料制成的，它能够悬浮于空中静止或旋转．地球仪能悬浮在空中静止，是利用了同名磁极相互______的原理，此时它受到的磁极间的斥力和________是一对平衡力．
第7题图
8. (2019昆明)请在图中将小磁针的北极涂黑，并以“N”表示．
第8题图
9. (2018苏州)在图中标出小磁针静止时的N极和A点处的磁感线方向．
第9题图
10. 如图所示，请在图中标出图示蹄形磁铁的N、S极和磁感线方向．
第10题图
参考答案及解析
命题点1磁体磁场
1. A 【解析】磁体周围存在磁场，磁感线是为了研究方便，人为假设存在的，A错误，符合题意；其余选项均正确，不符合题意．故选A.
2. A
3. A
4. B【解析】小磁针的S极指向两个条形磁铁甲、乙两个磁极的中间，根据“异名磁极相互吸引”可知这两个磁极都是N极；而且由于磁体周围的磁感线总是从磁体的N极出发回到S极，根据图中的磁感线方向也可以判断出甲、乙两个磁极都是N极，A、C、D错误的，故选B.
5. A【解析】由图可知磁铁的S极为黑色，即写黑字时写字笔的笔尖应为N极，同理写红字时写字笔的笔尖应为S极，写字的原理是异名磁极相互吸引，B、C、D错误；磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，用铁做刷子，移动时可以将磁铁吸引下来，故磁画板上的字会消失，所以可以用铁制作刷子，A正确．故选A.
6. N【解析】磁场中的磁感线方向从磁体的N极出发回到S极，小磁针静止时N极所指的方向与该处磁感线的方向相同．由图可以看出小磁针的N极总是从A端指向B端的，因此，条形磁铁的A端为N极，B端为S极．
7. 排斥自身重力
8. 如答图所示
第8题答图
【解析】地磁南极在地理北极附近，所以上端为地磁南极，下端为地磁北极，由磁极间的相互作用规律可知，小磁针静止时，上端为N极，下端为S极，如答图所示．
9. 如答图所示
第9题答图
10. 如答图所示
第10题答图
第十六章电磁转换
命题点2电流的磁场安培定则
一、选择题
1. (2019梧州)如图所示是奥斯特实验的示意图，下列分析正确的是()
第1题图
A. 通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用
B. 通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
C. 移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D. 小磁针的指向决定了通电导线周围磁场的方向
2. (2019武汉)如图所示，在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中，开关闭合后，下列说法正确的是()
第2题图
A. 小磁针甲静止时N极指向右端，小磁针乙静止时N极指向左端
B. 小磁针甲静止时N极指向左端，小磁针乙静止时N极指向右端
C. 小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端
D. 小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端
3. (全国视野创新题推荐·2019舟山)小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图)．接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动．为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行
．．．的是()
第3题图
A. 改变磁铁的磁极
B. 改变电流的大小
C. 改变磁铁磁性强弱
D. 改变线圈的匝数
4. (2019丹东)如图所示的电路，下列说法正确的是()
第4题图
A. 当开关S拨到a时，电磁铁的左边为S极
B. 当开关S拨到a时，小磁针静止时B端为N极
C. 当开关S拨到a时，滑动变阻器的滑片向右移动时，电磁铁的磁性增强
D. 当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性增强
5. (2019湖州)一条形磁铁放在水平面上，处于静止状态，电磁铁置于条形磁铁附近并正对(如图所示)．下列叙述中，正确的是()
第5题图
A. 闭合开关前，电磁铁与条形磁铁间没有力的作用
B. 闭合开关后，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
C. 闭合开关后，滑片P向a移动时电磁铁与条形磁铁间的作用力增大
D. 闭合开关后，滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
二、填空与作图题
6. (2019长春)如图所示，闭合开关S，小磁针静止时N极指向________(选填“左”或“右”)．向左移动滑动变阻器的滑片，螺线管的磁性________(选填“增强”或“减弱”)．
第6题图
7. (全国视野创新题推荐·2019遵义)如图所示，斜面顶端固定着一个电磁铁，闭合开关时，其右端为________极；在其右端放置一个铁质小车，发现电磁铁的吸引力不足以吸住小车，为了能吸住小车，可将滑动变阻器的滑片向________(选填“a”或“b”)端移动．
第7题图
8. 如图所示，是汽车启动原理图，汽车启动时，需将钥匙A插入仪表板上的钥匙孔并旋转(相当于闭合开关)，电流通过电磁铁的线圈产生________，将衔铁吸合，使触点接触，电动机开始工作；图中电磁铁的下端为________(选填“N”或“S”)极，图中B是________(填简单机械的名称)，电动机是利用______________________原理制成的．
第8题图
9. (2019葫芦岛)如图是自动扶梯的原理图．当电梯上无人时，压敏电阻R的阻值较大，电磁铁的磁性________(选填“较强”或“较弱”)，电磁继电器的动触点与________(选填“上面”或“下面”)的静触点接触，电梯运行速度缓慢．当人走上电梯时，电磁继电器的动触点与另一个静触点接触，电梯运行速度变快．图中画出了某一时刻线圈中的电流方向，可以判断电磁铁的上端是________(选填“N”或“S”)极．
第9题图
10. (2019无锡)请在图中的括号中标出通电螺线管右端磁极的极性．
第10题图
11. (2019百色)如图所示为一个通电螺线管，请根据其两端磁极用箭头分别在A点标出电流的方向和在B点标出磁感线的方向．
第11题图
12. (2019镇江)如图所示，小磁针处于静止状态，请在两虚线框内分别标出电源和螺线管的极性．
第12题图
13. (2019乐山)如图所示，在螺线管上方用弹簧悬挂一根条形磁铁．闭合开关S后，弹簧的伸长量减小，请在图中括号内分别标出螺线管A的N、S极和电源的＋、－极．
第13题图
14. 根据图中给出的条件画出螺线管上线圈的绕法．
第14题图
15. 请你用笔画线代替导线将实物图补充完整，并标出通电螺线管的N极，要求当滑动变阻器的滑片向A端滑动时，通电螺线管的磁性减弱．
第15题图
三、实验与探究题
16. 为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明所在实验小组在实验中观察到下列四种情况：
第16题图
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它的____________．
(2)通过比较甲、乙两种情况，可以得出____________________________________________．
(3)通过比较________两种情况，可以得出通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强．
(4)通过比较图丁中两个电磁铁下端吸引大头针的数目得出外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强的结论是否准确：________，还应补充的条件是____________________________________．
(5)某同学将图丁中左侧的铁钉去掉，比较两个电磁铁吸引大头针的数目探究电磁铁的磁性强弱是否与铁芯的有无有关．请你对他的方案进行评价：________________________________________________________________________
________________________________．
(6)图乙中电磁铁的上端为________极，被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，原因是____________________________．
参考答案及解析
命题点2电流的磁场安培定则
1. A 【解析】将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明了通电导线周围存在磁场，该磁场对小磁针有力的作用，该磁场与小磁针的有无无关，移走小磁针后，通电导线周围磁场仍然存在，A正确，C错误；通电导线周围磁场方向是由电流的方向决定的，
B、D错误．故选A.
2. B【解析】由图可知，闭合开关，电流从左端流向右端，则螺线管中电流应该是从左后方流入，右前方流出，根据安培定则可知，螺线管右端应为N极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则甲小磁针N将沿顺时针方向偏转，N极指向左侧；小磁针乙S极向螺线管靠近，N极指向右侧，A、C、D错误，B正确．故选B.
3. A【解析】纸盆振动的幅度与所受力的大小有关，线圈吸引或排斥磁铁的力与线圈中的电流和磁铁磁性有关，故为改变纸盆振动幅度可改变电流大小、线圈匝数或者磁铁磁性强弱；而改变磁铁的磁极只能改变线圈对磁铁是吸引还是排斥，并不能改变振动幅度，故选A.
4. B
5. C【解析】磁块具有吸引铁、钴、镍的性质，所以闭合开关前，电磁铁与条形磁铁有力的作用，A错误；根据图示，闭合开关后，根据右手定则，靠近N极的电磁铁的一端是S 极，即根据异名磁极相互吸引，条形磁铁被吸引，有向左运动的趋势，因此条形磁铁受到的摩擦力向右，B错误；闭合开关后，滑片P向a端移动过程中，滑动变阻器接入电路部分电阻减小，此时电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，吸引条形磁铁的磁力增大，C正确；由于条形磁铁始终处于静止状态，因此受到桌面的静摩擦力随磁力的增大而增大，D错误．故选C.
6. 左增强【解析】由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向左端，则通电螺线管的左端为N极；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近螺线管的左端，则小磁针的N极指向左；滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻减小，电流增大，螺线管的磁性增强．
7. S a【解析】电磁铁上的电流从左端进入，根据安培定则可知左端为N极，右端为S 极；吸引力不足，应该增强磁性，所以要增大电流，即应将滑片向a端移动．
8. 磁场S杠杆磁场对电流有力的作用
9. 较弱上面N【解析】控制电路中R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，当电梯上无人时，压力小，R的阻值大，控制电路中电流较小，电磁铁的磁性减弱，弹簧将衔铁拉起，与上面触点接触，电动机转速减缓；已知线圈中的电流方向，根据安培定则知电磁铁的上端为N极．
第10题答图
11. 如答图所示
第11题答图
12. 如答图所示
第12题答图
【解析】小磁针静止时右端为N极，由磁极间的相互作用规律可知，螺线管的右端为S极，左端为N极，由安培定则可以确定电流从螺线管的左端流入，右端流出，由此可知，电源的左端为正极，右端为负极，如答图所示．
13. 如答图所示
第13题答图
【解析】闭合开关S后，弹簧的伸长量减小，说明螺线管A与磁铁排斥，则螺线管的上端是N极，根据安培定则可以判断出电源的右端是负极．如答图所示．
14. 如答图所示
第14题答图
第15题答图
16. (1)磁性强弱(2)电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性(3)乙、丙(4)不准确在电流一定时(5)虽然通过两个电磁铁的电流相同，但两者线圈匝数不一样，不能比较铁芯的有无对电磁铁磁性的影响(6)N大头针被磁化，同名磁极相互排斥
第十六章电磁转换
命题点3电动机与发电机
1. (2019扬州)如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是()
第1题图
A. 改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
B. 电动机通电后不转，一定是电路断路
C. 电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D. 线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
2. (全国视野创新题推荐·2019长沙)物理兴趣小组在老师的指导下做了一个有趣的“摇绳发电”实验．如图，他们用一根导线做成跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，发现灵敏电流计的指针左右摆动，这说明导线中产生了________，摇绳发电将________能转化为电能．
第2题图
3. (2018鞍山)如图甲所示的是扬声器的示意图，当线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流时，纸盆就会发出声音，这是利用了____________________________的原理；图乙是探究________现象的装置，利用此原理人们发明了________．
第3题图
4. (全国视野创新题推荐·2019株洲)图甲为一台简易电动机．由一节旧电池、小块铷磁铁和线框组成．铷磁铁吸在电池下端，线框由裸铜导线绕制；图乙为电动机工作原理图．箭头表示磁感线方向．根据图乙可知，磁铁上端为________(选填“N”或“S”)极；已知磁场对线框左边的作用力垂直于纸面向里，则线框右边受到的磁场力垂直于纸面________(选填“向外”或“向里”)．线框在转动过程中将________能转化为________能．
第4题图
5. 滑板车是青少年喜爱的一种运动产品，依靠使用者蹬踏地面前进，小明滑滑板车时发现，滑得越快，轮子发光越亮，滑板车是如何发电的呢？
第5题图
小明用绝缘的细线将一根导体棒AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，再将导体棒AB、电流计及开关用导线连接在一起(如图所示)．
(1)闭合开关，让导体棒AB保持静止，电路中________(选填“有”或“无”)感应电流产生，因为________________________________．
(2)小明继续探究，让导体棒AB在磁场中运动，并把观察到的现象记录如下：
序号磁体摆放
方向
AB运动方向
电流计指针偏转
情况
1
N极在上竖直上下运动不偏转
2 水平向左运动向右偏转
3 水平向右运动向左偏转
4
N极在下竖直上下运动不偏转
5 水平向左运动向左偏转
6 水平向右运动向右偏转
比较第2、3次实验现象发现，产生感应电流的方向跟________________有关；比较第3次和第________次实验现象发现，产生的电流的方向还跟磁场方向有关．
(3)小明继续探究时发现：导体在磁场中切割磁感线运动的速度越大，电流计指针摆动的幅度越大；然后，他又保持导体运动的速度不变，换用磁性更强的磁铁来做实验，发现磁性越强，电流计指针摆动的幅度越大．从小明的实验中你能得出的结论是：感应电流的大小跟导体在磁场中切割磁感线运动的________、磁场________有关.
(4)小明在实验中除了用到了控制变量法以外，他还用到了________．
参考答案及解析
命题点3电动机与发电机
1. A【解析】线圈转动的方向与电流方向和磁场方向有关，改变磁场方向，线圈转动方向改变，A正确；电动机通电后不转，可能是电流太小、磁铁的磁性太弱、线圈刚好处于平衡位置、断路等等，B错误；电动机工作时，有一部分电能转化为内能，C错误；线圈连续转动是靠换向器来实现的，D错误．故选A.
2. 感应电流机械
3. 通电导体在磁场中受到力的作用电磁感应发电机(或动圈式话筒)【解析】本题考查电与磁的相关知识．线圈中通入电流，纸盆就会发出声音，这是利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理；图乙中，当导体棒AB做切割磁感线的运动时，电路中就会产生感应电流，该实验是探究电磁感应现象的，用此原理，人们发明了发电机和动圈式话筒．
4. N向外电机械【解析】磁体周围磁感线都是从N极发出，回到S极，根据磁感线箭头方向可知磁铁上端为N极；通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关，线框左右两边的电流方向均向下，而左右两边的磁场方向相反，因此线框左右两边的受力方向相反；线框在转动过程中将电能转化为机械能．
5. (1)无导体棒没有做切割磁感线运动(2)导体的运动方向6(3)速度强弱(4)转换法
【解析】(1)当导体棒AB静止悬挂时，闭合开关，此时导体棒没有做切割磁感线运动，灵敏电流计指针不偏转，说明电路中无电流产生；(2)比较第2、3次实验发现，磁场方向相同，导体棒运动的方向不同，产生感应电流的方向不同，即产生的感应电流的方向跟导体运动方向有关；比较第3、6次实验发现，导体运动的方向相同，磁场方向不同，产生感应电流的方向不同，即产生感应电流的方向还跟磁场方向有关；(3)导体在磁场中做切割磁感线运动
的速度越大，电流计指针摆动的幅度越大；保持导体棒运动的速度不变，而换用磁性更强的磁铁来做实验，发现磁性越强，电流计指针摆动的幅度越大．说明感应电流的大小跟导体棒在磁场中切割磁感线运动的速度、磁场强弱有关；(4)感应电流的大小用灵敏电流计指针的偏转幅度来表示，这是运用了转换法．。