初中物理电与磁的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)
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初中物理电与磁的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)
一、电与磁选择题
1.下列作图中,错误的是()
A. 凹透镜对光的作用
B. 平面镜成
像 C. 动力F1的力臂 D. 通电螺线管的磁场
【答案】 C
【解析】【解答】解:
A、平行于主光轴的入射光线经凹透镜后,折射光线的反向延长线经过焦点,故A正确;
B、此图描述了平面镜成像的规律,物像对称,故B正确;
C、力臂应该是支点到力作用线的垂线段,如图,故C错误;
D、通电螺线管的外部磁场,磁感线从N极到S极,D正确.
故选C.
【分析】A、平行于主光轴的入射光线经凹透镜后,折射光线的反向延长线经过焦点.
B、根据平面镜成像的特点(物像对称)判断.
C、根据力臂的画法进行分析,力臂是支点到力作用线的垂线段.
D、根据右手螺旋定则先判断出螺线管的N、S极.
2.以下探究实验装置中,不能完成探究内容的是()
A. 磁极间相互作用规律
B. 通电直导线周围存在磁场
C. 磁性强弱与电流大小的关系
D. 产生感应电流的条件
【答案】C
【解析】【解答】解:A、如图,据小磁针偏转的情况可以判断磁极间的作用规律,A选项能探究,故不符合题意;
B、如图,该实验装置是奥斯特实验装置图,可探究通电导线周围存在着磁场,B选项能探究,但不符合题意;
C、如图,该实验电路中电流大小不能改变,所以不能研究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系.故符合题意;
D、如图,此时电路是闭合,导体在磁场中做切割磁感线运动时,能产生感应电流,D能探究,故不符合题意.
故选C.
【分析】(1)磁极间的作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
(2)据奥斯特实验可知,通电导线周围存在着磁场;
(3)电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关;
(4)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,该现象叫电磁感应现象.
3.关于电和磁,下列说法正确的是()
A. 电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用
B. 奥斯特发现了电磁感应现象
C. 指南针指南北是因为地球周围存在磁场,地磁场的南极在地理的南极附近
D. 导体在磁场中运动就一定会产生感应电流
【答案】 A
【解析】【解答】解:A、电动机是利用了通电导体在磁场中会受到磁场对它的力的作用,A符合题意;
B、奥斯特发现了电流磁效应,说明通电导线周围存在磁场,B不符合题意;
C、指南针能指南北就是因为受到地磁场的作用,地磁场的南极在地理的北极附近,C不符合题意;
D、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,才会产生感应电流,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】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.
奥斯特实验证实了通电导体周围有磁场,即电流的磁效应.
指南针能指南北就是因为受到地磁场的作用;地球周围存在磁场,地磁场的南极在地理的北极附近.
产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动.
4.某同学学习磁现象后,画出了以下四幅图,其中正确的是()
A.
B.
C.
D.
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、已知磁铁右端为N极,左端为S极,在磁体外部,磁感线的方向从N极指向S极,而图中是从S极指向N极,A不符合题意;
B、已知两磁铁都为N极,磁感线的方向从N极指向S极,B不符合题意;
C、右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向左端为N极,C符合题意;
D、右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向右端为N极,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在磁体外部,磁感线的方向从N极指向S极.
利用安培定则判断螺线管的磁极.
5.关于图中所示的通电螺线管,下列说法正确的是()
A. 通电螺线管的右端是S极
B. 只对调电源正负极,通电螺线管的磁场方向不发生改变
C. 通电螺线管的外部磁感线是从S极发出回到N极的
D. 当滑动变阻器的滑片向右移动时,通电螺线管的磁性增强
【答案】D
【解析】【解答】解:A、由于电源右端为正极、左端为负极,由安培定则可知,用右手握住通电螺线管,让大拇指指向右侧,故通电螺线管的右端是N极;故A错误;
B、改变电源的正负极后,螺线管中的电流方向发生了改变,通电螺线管的磁场方向发生改变,故B错误;
C、通电螺线管的外部磁感线是从N极发出回到S极的,故C错误;
D、滑动变阻器P向右移动时,接入电路中的电阻变小,电流变大,通电螺线管的磁性将增强.故D正确.
故选D.
【分析】(1)由螺线管的N、S极,据安培定则可判断出电流方向,而电流在电源外部从正极出来,回到负极,据此回答.(2)通电螺线管周围磁场的方向与电流方向和线圈的绕向这两个因素有关,若只改变其中的一个,磁场方向发生改变;若两个因素同时改变,磁场方向不变.(3)通电螺线管的外部磁感线是从N极发出回到S极的;(4)通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关,电流越大,磁性越强.
6.如图所示,处于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁,左侧有一螺线管,闭合开关S,下列判断正确的是()
A. 小车受到电磁铁斥力作用,向右运动
B. 小车受到电磁铁引力作用,向左运动
C. 只将滑片P向右移动,电磁铁磁性增强
D. 只将电源正负极交换,电磁铁磁性减弱
【答案】B
【解析】【解答】解:AB、电流从电源的正极流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端是N极,右端为S极,小车上的磁铁左端为N极,异名磁极相互吸引,小车受到了一个向左的吸引力,小车就会向左运动.故A错误,B正确;
C、滑片P向右移动,连入电路的电阻增大,电源电压不变,电流减小.在线圈匝数和铁芯不变时,电流减小,电磁铁的磁性减弱.故C错误;
D、把电源的正负极对调,将电源的正负极对调,可以改变电磁铁的极性,但不能改变磁性强弱,故D错误.
故选B.
【分析】(1)先根据安培定则(用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极)判断出通电螺线管的南北极,然后根据磁极间的相互作用(同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引)判断出小车的受力方向,从而得出小车的运动方向.(2)电磁铁磁性强弱的影响因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯.电流越大,匝数越多,有铁芯时电磁铁的磁性越强.
7.对于图中所示的四幅图,以下说法正确的是()
A. 甲图中通电导线周围存在着磁场,如果将小磁针移走,该磁场将消失
B. 乙图中闭合开关,通电螺线管右端为N极
C. 丙图中闭合开关,保持电流方向不变,对调磁体的N、S极,导体的运动方向不变
D. 丁图中绝缘体接触验电器金属球后验电器的金属箔张开一定角度,说明该棒带正电
【答案】 B
【解析】【解答】解:
A、通电导线周围存在磁场,将小磁针移走,磁场仍存在,故A错误;
B、根据图中电源的正极在右侧,可知螺线管中电流方向是由右侧进入左侧流出,故利用安培定则可知通电螺线管的右端为N极,故B正确;
C、通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与磁场方向和电流方向有关,电流方向不变,对调磁体的N、S极即改变了磁场方向,导体棒摆动方向将改变,故C错误;
D、丁图中绝缘棒接触验电器后,验电器的金属箔张开一定角度,是因为箔片带上了同种电荷,可能是正电,也可能是负电,故D错误.
故选B.
【分析】(1)通电导线的周围存在磁场,但磁场看不见、摸不着,可以通过小磁针的偏转说明磁场的存在;
(2)安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极;
(3)通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与磁场方向和电流方向有关,当其中一个方向变化时,受力方向变化,但当两个方向同时变化时,受力方向不变;
(4)验电器是利用了同种电荷相互排斥的原理制成的.
8.下列对有关物理学家及其所做的实验表述不正确的是()
A. 托里拆利实验精确地测出大气压的数值
B. 奥斯特实验证明了电流周围存在磁场
C. 法拉第通过实验研究了磁场对通电导线的作用
D. 焦耳最先准确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、1643年,意大利科学家托里拆利实验第一次精确地测出大气压的数值,p0=1.013×105Pa,故A正确;
B、奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应,是第一个发现电现象与磁现象之间有联系的人,故B正确;
C、法拉第通过实验研究了电磁感应现象,从而使人类进入了电气化时代,故C不正确;
D、在大量实验的基础上,英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系,即发现了焦耳定律,故D正确.
故选:C.
【分析】(1)世界上第一个准确测出大气压数值的科学家是托里拆利;(2)奥斯特发现了电流的磁效应;(3)法拉第发现了电磁感应现象;(4)英国物理学家焦耳通过一系列实验发现了焦耳定律.
本题考查我们对一些重要的科学家及其贡献的了解和掌握,属于物理学常识,平时要注意物理学常识知识的积累.
9.如图是水位自动报警器的原理示意图,下图四个实验能反映其自动报警原理的是()
A. B. C. D.
【答案】 D
【解析】【解答】解:当水位达到金属块A时,控制电路接通。
电路中有了电流,电磁铁有磁性,向下吸引衔铁,使动触点与绿灯所在电路的静触点分开,绿灯灭。
与红灯所在电路的静触点接通,导致了红灯所在的电路接通,红灯亮;由此可见:水位自动报警器的原理是通过电磁铁控制工作电路的。
A、条形磁铁的周围存在磁场,A不符合题意;
B、是电动机的原理,B不符合题意;
C、电磁感应现象,是发动机的原理,C不符合题意;
D、是电磁铁的原理,能反映其自动报警原理,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合电磁铁继电器工作原理和过程分析解答即可.
10.手机无线充电方便了人们的生活,其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案。
如图所示,它的原理是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,通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流,从而将能量从发射端转移到接收端。
下列选项中和受电线圈工作原理相同的是()
A. 扬声器
B. 电磁继电器
C. 动圈式话筒
D. 电动机
【答案】C
【解析】【解答】A、扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,A不符合题意;
B、电磁继电器利用的是电流的磁效应,B不符合题意;
C、动圈式话筒是利用电磁感应原理将声音信号转化为电信号的装置,C符合题意;
D、电动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据题中解释,电磁感应无线充电利用了电磁感应发电的原理,动圈式话筒也利用了电磁感应原理工作.
11.关于如图四幅图的说法正确的是()
A. 甲图的实验说明磁场能产生电流
B. 乙图的实验所揭示的原理可制成电动机
C. 丙图所示装置把机械能转化为电能
D. 丁图中麦克风应用了电磁感应现象
【答案】 D
【解析】【解答】A、图甲是奥斯特实验,通电后小磁针偏转,说明了通电导线周围存在磁场;A不符合题意.
B、图乙是电磁感应实验,根据此原理可以制成发电机;B不符合题意.
C、图丙是磁场对电流的作用实验,通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动,把电能转化为机械能,C不符合题意.
D、图丁是动感线圈式话筒,当人对话筒说话时,引起膜片的振动,膜片的振动会引起线圈的运动,切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流,从而在扬声器产生与说话者相同的声音.动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的;D符合题意.
故答案为:D.
【分析】本题是电磁的综合题,主要是电磁感应,磁场对电流的作用,电流的磁效应等.
12.关于电磁现象,下列说法正确的是()
A. 通电导线周围一定存在磁场
B. 磁场是由疏密不同的磁感线组成的
C. 改变电流大小,可以改变电动机转动的方向
D. 任何导体在磁场中运动时,都能产生感应电流
【答案】 A
【解析】【解答】解:
A、据奥斯特实验可知,通电导线周围一定存在磁场,故A正确;
B、磁场是看不到的物质,而磁感线是为描述磁场分布而引入的,磁感线实际上是不存在的,故B错误;
C、改变电流的方向可以改变线圈受力的方向,即可以改变电动机转动的方向;而改变电流大小,并不能改变电动机转动的方向,故C错误;
D、导体在磁场中如果沿磁场方向运动是不会产生感应电流的,且选项没说明电路是否闭合,故D错误.
故选A.
【分析】(1)奥斯特实验说明了通电导线周围存在着磁场;(2)磁体周围存在磁场,为了描述磁场的分布物理学上引入了磁感线,实际上磁感线是不存在的;(3)改变电流的方向可以改变线圈受力的方向;(4)产生感应电流的条件:闭合回路中的导体切割磁感线.
13.以下是对电与磁部分四幅图的分析,其中错误的是()
A. 如图装置闭合电路后磁针会偏转,说明电流能产生磁场
B. 如图装置说明通电导线在磁场中受到力的作用
C. 如图装置所揭示的原理可制造发电机
D. 图中动圈式话筒应用了磁场对电流的作用
【答案】 D
【解析】【解答】A、这是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场(即电流能产生磁场),A不符合题意。
B、如图装置,开关闭合后导体会在磁场中运动,说明通电导线在磁场中受到力的作用,B 不符合题意。
C、图中无电源,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,电流计的指针发生偏转,根据这个原理可制成发电机,C不符合题意。
D、动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】在电和磁这一部分中,学到了很多电学设备,每个设备的制成原理是经常考查的知识点.一般来说,有电磁铁的仪器是电流的磁效应原理,发电机和动圈式话筒是电磁感应现象原理,电动机和扬声器是通电导体在磁场中受力原理.
14.如图是关于电磁现象的四个实验,下列说法正确的是()
A. 图甲是研究发电机工作原理的实验装置
B. 图乙实验说明通电导体周围存在磁场
C. 图丙是探究磁铁磁性强弱的实验装置
D. 图丁是探究电磁感应现象的实验装置【答案】D
【解析】【解答】解:A、图中有电池,是电动机原理图,故A错误;
B、图中有学生电源,这是磁场对电流的作用实验,结论是通电导体在磁场中受力,故B 错误;
C、是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故C错误;
D、图中没有电池,是电磁感应现象实验,故D正确.
故选:D.
【分析】根据对电与磁几个重要实验装置图的认识来判断:
(1)发电机原理图描述了线圈给外界的用电器供电;电动机原理图描述了电源给线圈供电;
(2)电磁感应现象装置图没有电池;磁场对电流的作用装置图有电池.
15.下列对有关物理学家及其所做的实验表述不正确的是()
A. 托里拆利实验精确地测出大气压的数值
B. 奥斯特实验证明了电流周围存在磁场
C. 法拉第通过实验研究了磁场对通电导线的作用
D. 焦耳最先准确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、1643年,意大利科学家托里拆利实验第一次精确地测出大气压的数值,p0=1.013×105Pa,故A正确;
B、奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应,是第一个发现电现象与磁现象之间有联系的人,故B正确;
C、法拉第通过实验研究了电磁感应现象,从而使人类进入了电气化时代,故C不正确;
D、在大量实验的基础上,英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系,即发现了焦耳定律,故D正确.
故选:C.
【分析】(1)世界上第一个准确测出大气压数值的科学家是托里拆利;(2)奥斯特发现了电流的磁效应;(3)法拉第发现了电磁感应现象;(4)英国物理学家焦耳通过一系列
实验发现了焦耳定律.
本题考查我们对一些重要的科学家及其贡献的了解和掌握,属于物理学常识,平时要注意物理学常识知识的积累.
16.图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。
当它在磁场中按箭头方向运动时,能产生感应电流的是()
A. B. C. D.
【答案】 C
【解析】【解答】解:磁极间的磁感线是从N极指向S极,由图可知,C中导体做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,C符合题意;
ABD中的导体运动时,导体运动方向与磁感线方向平行,都不会切割磁感线,所以不会产生感应电流,ABD不符合题意;
故答案为:C。
【分析】产生感生电流的条件:①电路必须闭合;②只是电路的一部分导体在磁场中;
③这部分导体做切割磁感线运动.
17.如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景,当探测线圈靠近金属物体时,在金属物体中就会产生电流,如果能检测出这种变化,就可以判定探测线圈下面有金属物体了.图中能反映出金属探测器工作原理的是()
A. B.
C. D.
【答案】 B
【解析】【解答】解:当线圈靠近金属物体时,在金属物体中产生电流,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,故在金属中会产生电流,故探测器应采用了电磁感应原理;
A选项为探究电流的周围存在磁场的实验;B选项为探究电磁感应现象的实验;C为电流的磁效应实验;D为探究通电导体在磁场中受力的实验;
故选B.
【分析】由题意可知,探测器是将线圈靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而产生了电流,则分析各实验现象可知能产生电流的选项.
18.关于电磁现象,下列说法中正确的是()
A. 电动机的原理是电磁感应现象
B. 金属导体中的自由电子在做定向移动时,在周围空间一定会产生磁场
C. 验电器的工作原理是异种电荷相互吸引
D. 导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中一定产生感应电流
【答案】B
【解析】【解答】解:
A、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,发电机是利用电磁感性现象的原理工作的,故A错误;
B、导体中的自由电子在做定向移动时,会形成电流,此时电流周围一定会产生磁场,故B 正确;
C、验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的,故C错误;
D、闭合电路的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,若电路不闭合,则不会产生感应电流,故D错误.
故选B.
【分析】(1)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,发电机是利用电磁感性现象的原理工作的.(2)电流周围会产生磁场,磁场方向与电流方向有关;(3)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;(4)产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动.
19.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁与条形磁铁处于同一水平线放置,且左端固定,当开关S闭合,电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时,条形磁铁始终保持
静止,则在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力()
A. 方向向右,逐渐减小
B. 方向向右,逐渐增大
C. 方向向左,逐渐减小
D. 方向向左,逐渐增大
【答案】A
【解析】【解答】解:由安培定则得,电磁铁右端为N极,则与条形磁铁的异名极相对,相互吸引,则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力,因条形磁铁始终保持静止,所以它受到
的吸引力和桌面给它的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的;当滑片逐渐向下移动时,连入电路的电阻逐渐增大,由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变小,则磁场逐渐变弱,条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变小,因条形磁铁受的是平衡力,故摩擦力的大小也会逐渐减小.
故选A.
【分析】由安培定则可判断电磁铁的极性,由磁极间的相互作用可判断条形磁铁受力方向;由滑片的移动可知接入电阻的变化及电流的变化,则可知磁性强弱的变化,从而求得磁铁受力大小的变化.
20.关于如图所示的电和磁知识,下列描述错误的是()
A. 电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的
B. 有金属外壳的家用电器外壳不接地会有安全患
C. 梳头后的塑料梳子能吸引小纸屑是因为梳子具有磁性
D. 磁悬浮列车是利用电流的磁效应来工作的
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的,故A 正确;
B、有金属外壳的家用电器使用的三孔插座,避免金属外壳带电接触后发生触电事故,故B 正确;
C、塑料梳子和头发摩擦,塑料梳子因摩擦而带电,吸引碎纸屑;属于摩擦起电现象;故C 错误;
D、磁悬浮列车是利用电流的磁效应来工作的,故D正确.
故选C.
【分析】(1)明确通电导线在磁场中受力的作用后,可以使导线在磁场中产生运动;(2)有金属外壳的家用电器使用的插座;(3)两种不同物质组成的物体相互摩擦后,物
体能吸引轻小物体的现象是摩擦起电;(4)磁悬浮列车是利用电流的磁效应来工作.。