(物理)初中物理电与磁专项小结(含答案解析)
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(物理)初中物理电与磁专项小结(含答案解析)
一、选择题
1.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.
2.下列作图中,错误的是()
A. 动力F1的力臂
B. 静止物体的受力分析
C. 平面镜成像
D. 磁体的磁场
【答案】 A
【解析】【解答】解:
A、反向延长得出力F1的作用线,从支点作作用线的垂线,得垂足,支点到垂足的距离为动力臂L1,如图所示,故A错.
B、静止在斜面上的物体受到重力(竖直向下)、支持力(垂直斜面向上)和摩擦力(沿斜面向上)的作用,三力的作用点画在物体的重心,故B正确;
C、物体成的像为虚像,用虚线画出,物像关于平面镜对称,故C正确;
D、在磁体外部,磁感线从N极出,回到S极,故D正确.
故选A.
【分析】(1)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;(2)静止在斜面上的物体受到重力、支持力和摩擦力的作用;(3)平面镜成像的特点:物体成的像为虚像,物像关于平面镜对称;(4)在磁体外部,磁感线从N极出,回到S极.本题考查了力臂的画法、力的示意图的画法、平面镜成像的画法以及磁感线的方向,属于基础题目.
3.导线a是闭合电路的一部分,a在磁场中按图中v的方向运动时,能产生感应电滋的是()(a在A、B选项中与磁感线平行,在C、D选项中垂直于纸面)
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】 D
【解析】【解答】在电磁感应现象中,金属棒要切割磁感线需要两个条件:①金属棒与磁感线方向之间的夹角不能为0;②金属棒的运动方向与磁感线之间的夹角不能为0.
A.导线a与磁感线的夹角为0,且运动方向与磁感线夹角为0,不能产生电流,故A不合题意;
B.导线a与磁感线的夹角为0,但运动方向与磁感线夹角不为0,也不能产生电流,故B 不合题意;
C.导线a与磁感线的夹角不为0,但运动方向与磁感线夹角为0,也不能产生电流,故C 不合题意;
D.导线a与磁感线的夹角不为0,且运动方向与磁感线夹角不为0,能产生电流,故D符合题意。
故选D。
【分析】产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②做切割磁感线运动,据此判断。
4.如图所示,是某保密室的防盗报警电路,当有人闯入保密室时会使开关S闭合.下列说法正确的是()
A. 电磁继电器与发电机工作原理相同
B. 电磁继电器与电动机工作原理相同
C. 电磁铁工作时,上端为S极
D. 当有人闯入保密室时,b灯亮
【答案】D
【解析】【解答】解:
AB、电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动工作的,故AB错误;
C、根据安培定则可知,电磁铁工作时,上端为N极,故C错误;
D、当有人闯入保密室时会使开关S闭合,电磁铁有磁性,吸引衔铁,电灯b所在电路接通,b灯亮,故D正确.
故选D.
【分析】(1)电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动;(2)根据安培定则判断电磁铁的NS 极;(3)电磁继电器的工作原理,当控制电路接通时,电磁铁有磁性,衔铁被吸下;当控制电路断开时,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,结合实际情况进行分析.
5.如图所示,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管.闭合开关,待弹簧测力计示数稳定后,将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中,下列说法正确的是()
A. 电压表示数变大,电流表示数也变大
B. 电压表示数变小,电流表示数也变小
C. 螺线管上端是N极,弹簧测力计示数变小
D. 螺线管上端是S极,弹簧测力计示数变大
【答案】 C
【解析】【解答】解:(1)由图可知电流由螺线管的下方流入,则由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极,下端为S极;则螺线管与磁铁为同名磁极,相互排斥;
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻变小,则由欧姆定律可知电路中电流增大,即电流表的示数变大;
因为串联电路中,电阻越大,分得的电压越大,因此滑动变阻器两端电压减小,即电压表示数减小;故AB错误;
(2)由于通过电路的电流变大,则螺线管的磁性增大,螺线管与磁铁之间的斥力增大,因此弹簧测力计示数变小.故C正确,D错误.
故选C.
【分析】解答此题从以下知识点入手:
(1)影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯.线圈的匝数一定,电流越大磁性越强;
(2)运用安培定则判断通电螺线管的极性;
(3)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
(4)当变阻器R的滑片缓慢向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律和串联电路电压的特点可知电路电流表和电压表示数的变化.
6.如图所示,电磁铁上方附近有一点A,小磁针置于电磁铁的右方附近。
闭合开关S,下列判断正确的是()
A. 电磁铁的左端为N极
B. 电磁铁上方A点的磁场方向向右
C. 小磁针静止后,其N极的指向向右
D. 向左移动滑片P,电磁铁的磁性减弱【答案】 C
【解析】【解答】A、由安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向右端,则通电螺线管的右端为N极,A不符合题意;
B、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,B 不符合题意;
C、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,则小磁计的S极向左转动,小磁针会逆时针旋转,故小磁针静止时,其N极的指向向右,C符合题意;
D、向左移动滑片P,连入电路的电阻减小,电流增大,电磁铁的磁性增强,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】电磁铁的特点:①磁性的有无可由电流的通断来控制;②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节;③磁极可由电流方向来改变.
7.如图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合回路的一部分.它在下图所示各磁场中水平运动时,哪种情况不会产生感应电流()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】解:磁极间的磁感线是从N极指向S极,由图可知,ACD中的导体运动时都会切割磁感线,所以会产生感应电流;
只有B没有切割磁感线,所以不会产生感应电流;
故选B.
【分析】能否产生感应电流,就要看图示的情景能否满足①闭合电路;②导体切割磁感线运动这两个条件.
8.下列实验中,能说明电动机工作原理的是()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】电动机利用磁场对电流的作用力工作。
A图,研究影响电磁铁磁性强弱的因素,A不符合题意;
B图,放在磁场中的导体,通过电流时,受到磁场力而运动,电动机就是利用的此原理,B 符合题意;
C图,为奥斯特实验,研究电流的磁效应,C不符合题意;
D图,导体切割磁感线运动时,产生电流,即电磁感应现象,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】电磁铁的特点:①磁性的有无可由电流的通断来控制;②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节;③磁极可由电流方向来改变.
磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用是制成电动机.
发电机的原理是根据电磁感应现象(电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流)制成的.
9.对下列实验描述正确的是()
A. 甲:验电器的两片金属箔带同种电荷,由于互相排斥而张开
B. 乙:通电导线在磁场中受到力的作用,这是发电机的原理
C. 丙:奥斯特实验说明磁能生电
D. 丁:闭合开关,只要金属棒运动,电路中就有感应电流产生
【答案】 A
【解析】【解答】解:A、甲图是验电器,验电器的两片金属箔带同种电荷,由于互相排斥而张开,故A正确;
B、乙图说明通电导线在磁场中受到力的作用,这是电动机的原理,故B错误;
C、奥斯特实验说明电能产生磁场,故C错误;
D、丁图中,闭合开关,金属棒做切割磁感线运动,电路中就有感应电流产生,故D错误;
故选A.
【分析】(1)验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的;(2)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)奥斯特实验说明电能产生磁场;(4)据电磁感应现象的原理分析即可判断;
10.如图所示,是某保密室的防盗报警电路,当有人闯入保密室时会使开关S闭合.下列说法正确的是()
A. 电磁继电器与发电机工作原理相同
B. 电磁继电器与电动机工作原理相同
C. 电磁铁工作时,上端为S极
D. 当有人闯入保密室时,b灯亮
【答案】D
【解析】【解答】解:
AB、电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动工作的,故AB错误;
C、根据安培定则可知,电磁铁工作时,上端为N极,故C错误;
D、当有人闯入保密室时会使开关S闭合,电磁铁有磁性,吸引衔铁,电灯b所在电路接通,b灯亮,故D正确.
故选D.
【分析】(1)电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动;(2)根据安培定则判断电磁铁的NS 极;(3)电磁继电器的工作原理,当控制电路接通时,电磁铁有磁性,衔铁被吸下;当控制电路断开时,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,结合实际情况进行分析.
11.下列各图中小磁针静止时的指向(涂黑端为N极)或磁感线方向的标示,正确的是()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【解答】磁体外部的磁感线方向总是从磁体的N极出发回到S极 . 小磁针静止时N极的指向与该处磁感线的切线方向一致,可以判断A和D都错;通电螺线管的磁极用右手螺线管定则判断 .
故答案为:C .
【分析】小磁针静止时N极的指向与该处磁感线的切线方向一致;通电螺线管的磁极用右手螺线管定则判断 .
12.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,关于它们下列说法中正确的是()
A. 光电池和VCD光碟都应用了磁性材料
B. 核能是可再生能源
C. 光导纤维是利用超声波来传递信息的
D. 雷达是利用电磁波来进行定位和导航的【答案】D
【解析】【解答】A、光电池利用的是光电效应,没有用到磁性材料;VCD光碟用激光在盘上烧刻出一道道的凹痕,凹进去的地方对光的反射和凸的地方对光的反射是不一样的,利用的也是光电效应,没有用到磁性材料,所以A是错误的;
B、核能是不可再生能源,所以B是错误的;
C、光导纤维是利用激光来传递信息的,所以C是错误的;
D、雷达是利用电磁波来进行定位和导航的,所以D是正确的.
故选D.
【分析】A、录音带、录像带都是利用磁性材料来工作的,干电池和VCD光盘不是;
B、核能不能短期内从自然界得到补充,是不可再生能源;
C、光导纤维是利用频率比较高的激光来传递信息的;
D、雷达就是利用电磁波来工作的.这是一道学科综合题,考查了磁性材料、不可再生能源、光纤通信、雷达.
13.如图是一种手压式环保节能手电筒的结构示意图。
使用时,迅速按压手柄多次,闭合开关灯泡就能发光。
这种不需要干电池的手电筒的工作原理是()
A. 电磁感应现象
B. 电流的磁效应
C. 磁极间的相互作用
D. 通电线圈在磁场里受力转动
【答案】A
【解析】【解答】分析题中所给的图,按压手柄,会带动齿轮旋转,齿轮再带动线圈转动,线圈的转动切割了磁铁周围的磁感线,从而产生感应电流,供给灯泡发光,所以这种手电筒的工作原理是电磁感应现象,A符合题意.
故答案为:A.
【分析】发电的过程是电磁感应原理,是闭合电路的一部分切割磁感线时产生电流的.
14.如图所示的几种电、磁现象中不正确的是()
A. B. C. D.
【答案】 D
【解析】【解答】解:A、在磁体的外部,磁感线从磁体的北极出来,回到南极;所以A 正确.
B、通电导体周围存在的磁场,而且磁场的方向与电流的方向有关,故将一小磁针放在通电导体周围时,小磁针会发生偏转,而且偏转方向的方向与电流的方向有关,故B正确.
C、由于带电体上带的是正电荷,当与金属球靠近时,会发生电荷的转移,故与金属球相连的箔片也会带上正电荷;再根据同种电荷相互排斥的原理可以判断箔片将会张开,故C也正确.
D、只有导体做切割磁感线运动时,才会产生感应电流,而图中导体运动时没有切割磁感线,所以不能产生感应电流,使电表偏转;故D错误.
故选D.
【分析】A、需要掌握磁感线的方向,知道在磁体的外部,磁感线从磁体的北极出来回到南极;
B、根据电流的磁效应:通电导体周围存在的磁场,而且磁场的方向与电流的方向有关即可来判断B选项的正误;
C、根据验电器的工作原理:同种电荷相互排斥即可判定C选项的正误;
D、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;据此即可判断D的正误.
15.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法中不正确的是()
A. 磁卡和VCD光碟都采用了磁性材料
B. 光纤通信是利用激光在光导纤维中传播
C. LED灯采用的是半导体材料
D. 超导材料可用来做电动机的线圈
【答案】A
【解析】【解答】磁卡、录音带、录像带是利用磁性材料工作,VCD光碟是利用光电效应工作,A符合题意;光纤通信是利用激光在光导纤维中传播信息的,B不符合题意;LED灯采用的是发光二极管,发光二极管是半导体材料,C不符合题意;超导材料可用与磁悬浮列车、超导输电等,用超导材料做电动机的线圈能减少热量损耗,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】磁卡利用了磁性材料,光碟不是磁性材料.
16.下面列举了四位科学家和他们的重要成果,其中描述错误的是()
A. 牛顿﹣﹣牛顿第一定律
B. 沈括﹣﹣最早记述了磁偏角
C. 奥斯特﹣﹣电磁感应现象
D. 伽利略﹣﹣研究发现运动不需要力来维持【答案】 C
【解析】【解答】A、牛顿发现了牛顿第一定律,A不符合题意;
B、沈括最早记述了磁偏角,B不符合题意;
C、奥斯特发现了电流的磁效应,电磁感应现象是法拉第发现的,C符合题意.
D、伽利略﹣﹣研究发现运动不需要力来维持,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】根据对物理规律、现象及科学家主要贡献的认识和了解分析解答即可.
17.如图所示的四个实验,反映电动机基本原理的是()
A. B.
C. D.
【答案】 D
【解析】【解答】电动机的工作原理是电流在磁场中受力的作用而运动,D图有电源,有磁场,导体在磁场中受力运动,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】磁场对通电导体的作用是电动机的工作原理。
18.下列设备中,工作原理与如图所示的实验原理相同的是()
A. 电动机
B. 发电机
C. 电磁铁
D. 电磁继电器【答案】A
【解析】【解答】解:A、由图可知,电路中有电源,是电动机的工作原理图,其原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故A符合题意.
B、发电机的原理图中没有电源,发电机是根据电磁感应原理制成的,故B不符合题意;CD、电磁铁、电磁继电器都是利用电流的磁效应制成的,故CD不符合题意.
故选A.
【分析】图中有电源,是电动机工作原理的示意图,其原理是通电导体在磁场中受到力的作用;再结合发电机、电磁铁、电磁继电器的工作原理可解答此题.
19.对图中各图所示情况的判断,正确的是()
A. 图(a)中q1q2两绝缘小球带同种电荷
B. 图(b)中导线a端接电源正极
C. 图(c)中不计摩擦、轮重及绳重,匀速拉绳的力F大小为80N
D. 图(d)表示物体以5m/s的速度匀速运动
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、两带电小球相互吸引,故只能为同种电荷,故A错误;
B、小磁针N极指向电磁铁,故小磁针所在位置磁感线向里,故电磁铁的下方为S极,由右手螺旋定则可知,电流应由b流入,故b为电源正极,故B错误;
C、由滑轮组中有三股绳与动滑轮相连,故拉力应为重力的,即拉力为 =80N,故C 正确;
D、图象为S﹣t图象,故图象中每一点表示在某一时刻物体的位置,图象表示物体的距离没有发生变化,故物体应处于静止状态,故D错误;
故选C.
【分析】解答本题应掌握:(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;(2)由小磁针的指向可知磁感线方向,由磁感线的特点可知电磁铁的磁极方向,再由右手螺旋定则可求得电流方向及电源的正负极;(3)分析滑轮组可知,本滑轮为省力滑轮,由绳的纸绕法可知拉力和物体重力的关系.(4)首先应明确是何种图象,再由坐标的含义得出图象的意义.
20.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.。