电与磁总复习经典例题、习题(word)
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电与磁总复习经典例题、习题(word)
一、电与磁选择题
1.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.
2.奥斯特发现了电流的磁效应,首次揭开了电与磁的联系;法拉第发现了电磁感应现象进一步揭示了电与磁的联系,开辟了人类的电气化时代.下列有关电磁现象的说法正确的是()
A. 通电导体周围一定存在磁场
B. 导体在磁场中运动一定产生感应电流
C. 电磁波在真空中无法传播
D. 通电导体受到磁场的作用力与磁场方向无关
【答案】A
【解析】【分析】(1)奥斯特实验证明了通电导体周围存在磁场,其磁场方向和电流方向有关;
(2)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时,导体中才会有感应电流;
(3)电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播;
(4)通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向和磁场方向有关.
【解答】A、奥斯特实验证明了:通电导体周围一定存在磁场,故A正确;
B、闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会有感应电流.故B 错误;
C、电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故C错误;
D、通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向和磁场方向有关.故D错误.
故选A.
【点评】此题考查的知识点比较多,有奥斯特实验、电磁感应现象、电磁波的传播和通电导体在磁场中的受力等问题,难度不大,是中考的常见题型.
3.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.
4.有一小磁针静止在通电螺线管上方,如图所示,则通电螺线管()
A. 左侧为N极,a端为正极
B. 左侧为S极,a端为正极
C. 左侧为N极,b端为正极
D. 左侧为S极,b端为正极
【答案】 C
【解析】【解答】解:由于小磁针静止时,其左端为S极,右端为N极,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的右端为S极,左端为N极。
根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向。
利用安培定则可以确定电流是从螺线管的右端流入左端流出。
由于电流是从电源的正极流出,经过外电路回到电源负极。
所以可以确定电源的右端为正极,左端为负极。
故答案为:C。
【分析】根据磁极间的作用规律可知螺线管的磁极,再利用安培定则可知电流方向.
5.如图所示,闭合开关,导体M就会运动起来,下列说法正确的是()
A. 发电机是利用这一原理工作的
B. 在此过程中,机械能转化为电能
C. 此实验说明磁场对通电导体有力的作用
D. 同时改变电流方向和磁场方向,可以改变导体M的运动方向
【答案】 C
【解析】【解答】当闭合开关时,导体中有电流通过,导线会动,说明通电导体在磁场中受力的作用,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】通电导体在磁场中受力的作用而运动。
6.图为某品牌共享电单车,其涉及到的物理知识正确的是()
A. 没有网络传递信息,是无法实现手机扫二维码开锁的
B. 车座成马鞍型,增大了人与车座的受力面积,压强增大
C. 车胎上有凹凸不平的花纹,可以减小与地面的摩擦力
D. 后轮上的电动机,利用电磁感应原理将电能转化为机械能
【答案】 A
【解析】【解答】A. 手机扫二维码开锁时,通过电磁波及网络传递信息,当服务器接收到付费后,才会开解,所以没有网络传递信息,是无法实现手机扫二维码开锁的,A符合题意;
B. 车座成马鞍型,增大了人与车座的受力面积,减小压强,B不符合题意;
C. 车胎上有凹凸不平的花纹,是用增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦力,C不符合题意;
D. 后轮上的电动机,利用通电导线在磁场受力的原理将电能转化为机械能,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】共享单车传递信息利用了电磁波,增大受力面积可以减小压强,增加粗糙程度可以增大摩擦力,电磁感应是将机械能转化为电能.
7.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.
8.关于下列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发电机
C. 丙图是演示电磁感应现象的实验装置
D. 丁图中麦克风应用了磁场对电流的作用【答案】 B
【解析】【解答】解: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;所以A说法错误,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;所以B说法正确,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;所以C 说法错误,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;所以D说法错误,不符合题意.
故选B
【分析】A、认识奥斯特实验,知道奥斯特实验证实了通电直导线周围存在磁场.即电流的磁效应.
B、掌握电磁感应现象及实验,知道在此实验中让闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流.根据这个原理制成了发电机.
C、掌握磁场对电流的作用实验,知道在此实验中,通电导体在磁场中受到力的作用.
D、要解决此题,需要知道动感线圈式话筒是根据电磁感应现象工作的
9.如图所示,两辆相同的小车上分别固定一块磁体和一个铁块,将它们靠近到一定距离后由静止释放,两小车同时运动下列说法正确的是()
A. 两小车相互远离
B. 小车运动起来是因为小车有惯性
C. 磁体对铁块有作用力,同时铁块对磁体也有作用力
D. 磁体对铁块的作用力和铁块受到的重力是一对平衡力
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、因为磁体对铁块具有吸引力,所以将它们靠近到一定距离后由静止释放,两小车将靠近,A不符合题意;
B、力是改变物体运动状态的原因,小车运动起来是因为磁体和铁块之间彼此产生了力的作用,带动小车运动,B不符合题意;
C、物体间力的作用是相互的,所以磁体对铁块有作用力,同时铁块对磁体也有作用力,C 符合题意;
D、磁体对铁块的作用力和铁块受到的重力不在一条直线上,方向不相反,大小也不一定相等,不是一对平衡力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】磁体对铁块具有吸引力.
力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因.
二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零.
物体间力的作用是相互的. (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力).
10.如图所示,闭合开关S后,放在光滑水平面上与弹簧相连的条形磁铁向左滑动,则下列说法正确的是()
A. 电磁铁的A端为N极,电源左端为“+”极
B. 减少电磁铁的线圈匝数,弹簧将变长
C. 当滑动变阻器的滑片P向左移动时,弹簧将变长
D. 若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁的铁芯,弹簧将变长
【答案】A
【解析】【解答】A.由图知道,闭合开关S后,放在光滑水平面上与弹簧相连的条形磁铁
向左滑动,即条形磁体与螺线管相互吸引,所以电磁铁的A端为N极,B端是S极,由安培定则知道,电流从左端流入,所以电源的左端为“+”极,A符合题意;
B.当减少电磁铁的线圈匝数时,电磁铁的磁性减弱,与弹簧相连的条形磁体的吸引力变小,所以弹簧将变短,B不符合题意;
C.若滑片向左滑动,接入电路的电阻变大,则电流变小,电磁铁的磁性变弱,吸引力变小,所以弹簧变短,C不符合题意;
D.若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁铁芯,则磁性变弱,吸引力变小,弹簧会变短,D不符合题意,
故答案为:A。
【分析】安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极).再结合磁极间的相互作用进行判断.
11.在图中的自动控制电路中,当控制电路的开关S闭合时,工作电路的情况是()
A. 灯不亮,电铃响
B. 灯不量,电铃不响
C. 灯亮,电铃不响
D. 灯亮,电铃响
【答案】 A
【解析】【解答】解:当控制电路的开关S闭合时,控制电路中有电流,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,动触头和下面电路接通,电铃工作,和上面的电路断开,所以电灯不亮。
故答案为:A
【分析】结合电磁继电器的工作原理分析解答即可.
12.发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代,制造电动机所依据的原理是()A. 电磁感应现象 B. 电流的周围存在着磁场
C. 磁场间的相互作用
D. 通电导体在磁场中受到力的作用
【答案】D
【解析】【解答】解:电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理来工作的.
故选D.
【分析】电动机的工作原理:通电导体在磁场中受到力的作用.发电机的工作原理:电磁感应现象.
13.在图中的自动控制电路中,当控制电路的开关S闭合时,工作电路的情况是()
A. 灯不亮,电铃响
B. 灯不量,电铃不响
C. 灯亮,电铃不响
D. 灯亮,电铃响
【答案】 A
【解析】【解答】解:当控制电路的开关S闭合时,控制电路中有电流,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,动触头和下面电路接通,电铃工作,和上面的电路断开,所以电灯不亮。
故答案为:A
【分析】结合电磁继电器的工作原理分析解答即可.
14.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.
15.电磁炮是一种先进的动能杀伤武器,它是利用磁场对通电导体作用的原理,对金属炮弹进行加速,具有速度快、命中率高等待点。
下图中与此工作原理相同的是()
A. B.
C. D.
【答案】 D
【解析】【解答】解:A、图中实验装置,无电源,研究电磁感应现象,A不符合题意;
B、图中实验为电流的磁效应,B不符合题意;
C、图中的实验时探究带电体的性质,C不符合题意;
D、图中实验装置,有电源,研究通电导体在磁场中受力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】电流存在着三种效应:
(1)电流流过导体时导体发热,这种现象是电流的热效应.
(2)电流流过导体时导体周围产生磁场,这种现象是电流的磁效应.
(3)电流流过导体时导体发生化学变化,这种现象是电流的化学效应.
16.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,且磁场越强电阻越小,图中是说明巨磁电阻特性原理的示意图,图中GMR是巨磁电阻,如果闭合S1、S2,滑片P向左移动时,电表的变化情况是()
A. 表和表示数均变小
B. 表和表示数均变大
C. 表示数变小,表示数变大
D. 表示数变大,表示数变小
【答案】D
【解析】【解答】闭合S1、S2,滑片P向左移动时,电路中的电阻变小,电流变大,通电螺线管的磁性变强,所以巨磁电阻的阻值变小,根据串联电路的电压规律可知,其两端的电压变小即电压表的示数变小,根据欧姆定律可知电路中电流变大,即电流表的示数变大,D符合题意,ABC不符合题意.
故答案为:D.
【分析】根据滑动变阻器的在的变化分析电路中电流的变化,电流的变化影响磁性强弱变化,从而电路中的电流和电压和变化.
17.如图为实验室常用电流表的内部结构图.多匝金属线圈悬置在磁体的两极间,线圈与一根指针相连.当线圈中有电流通过时,它受力转动带动指针偏转,便可显示出电流的大小.下列与此工作原理相同的电器设备是()
A. 电烙铁
B. 电铃
C. 发电机
D. 电动机【答案】D
【解析】【解答】解:通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理:通电线圈在磁场中受力而转动,并且电流越大,线圈受到的力越大,其转动的幅度越大.因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小.
A、电烙铁是利用电流的热效应制成的,与电流表的工作原理无关.故A错误.
B、电铃是利用电流的磁效应制成的,与电流表的制成原理无关.故B错误.
C、发电机是利用电磁感应现象制成的,与电流表的制成原理无关.故C错误.
D、电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的.故D正确.
故选D.
【分析】首先利用图示的装置分析出其制成原理,然后再逐个分析选择项中的各电学元件的制成原理,分别与前面分析的结论对应即可得到答案.
18.如图所示,关于甲、乙、丙、丁四幅实验装置图说法如下
①甲实验说明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
②乙实验说明磁场能产生电流③丙实验说明同名磁极相吸,异名磁极相斥
④丁实验说明通电直导线在磁场中受到力其中正确的是()
A. ①和②
B. ②和③
C. ③和④
D. ④和①
【答案】D
【解析】
【分析】学习磁现象要掌握常见的实验装置图,本题根据对实验装置图的认识来判断.【解答】甲是电磁感应现象实验装置,是发电机的原理;正确;
乙是奥斯特实验装置,说明通电导线的周围存在磁场;错误;
丙是磁极间的相互作用规律实验;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;错误;
丁,此装置有电源,是研究通电导体在磁场中受力的实验;正确.
故选D.
【点评】学习磁现象一章要掌握常见实验原理图,认识实验装置图,知道说明的原理和生活中的应用.
19.如图所示为科研人员研制的“发电鞋”,鞋的内部安装了磁铁和线圈,当人体带动磁铁运动时,磁铁产生的磁场通过线圈,从而产生感应电流。
当人以5km/h的速度行走时,其发电的功率约为0.4W。
下列说法正确的是()
A. 发电鞋工作时将电能转化为机械能
B. 发电鞋是利用电磁感应原理工作的
C. 发电鞋是利用电流磁效应原理工作的
D. 在人以5km/h的速度行走1h的过程中,发电鞋可以产生约0.4J的电能
【答案】B
【解析】【解答】由题意可知,发电鞋工作时将机械能转化为电能,A不符合题意;发电鞋的原理是电磁感应现象,B符合题意,C不符合题意;发电鞋1h内产生的电能为W=Pt=0.4W×3600s=1440J,D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】发电机工作时将机械能转化为电能,工作原理是电磁感应现象.
20.下列四幅图中,解释不合理的是()
A. 甲图,说明电流的周围存在磁场
B. 乙图,闭合开关后,小磁针N极将顺时针偏转
C. 丙图,发电机应用了磁场对电流的作用
D. 丁图,说明电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
【答案】C
【解析】【解答】解:
A、该实验是奥斯特实验:当导线中通过电流时,小磁针发生偏转,实验现象表明电流周围存在磁场,即电生磁,这个现象叫做电流的磁效应,选项A正确;
B、闭合开关,通电螺线管中的电流方向由右侧流入,根据安培定则可知,螺线管的右端是N极,左端为S极,则小磁针N极将顺时针偏转,选项B正确;
C、线圈在磁场中转动切割磁感线,从而产生感应电流,知识发电机的原理,选项C错误;
D、由图可知,两个电磁铁是串联的,则通过两个电磁铁的电流相同.在电流相同的情况下,匝数多的电磁铁吸引的大头针数目多,表明线圈匝数越多,磁性越强,选项D正确.故选:C.
【分析】甲图:小磁针会发生偏转是受到了磁场的作用,而磁场是由电流产生的;
乙图:根据右手螺旋定则先判断出通电螺线管的N极,然后根据磁感线方向判断出小磁针N极的指向;
丙图:发电机应用了电磁感应原理;
丁图:电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少有关:当电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强.
21.关于电磁现象,下列说法正确的是()
A. 磁场是由磁感线组成的
B. 磁场对放入其中的导体一定有力的作用
C. 电动机工作时可将机械能转化为电能
D. 发电机是利用电磁感应原理制成的
【答案】D
【解析】【解答】解:A、磁场是存在与磁体周围的一种物质,磁感线是一种理想化的物理模型,实际上不存在,磁场不是由磁感线组成的,故A错误;
B、磁场对其中的磁体一定有力的作用;但磁场对其中的通电导体不一定有力的作用,即电流方向与磁场的方向平行时无作用力,故B错误;
C、电动机是将电能转化为机械能,故C错误;
D、发电机是将机械能转化为电能,是利用电磁感应原理制成的,故D正确.
故选D.
【分析】(1)磁场是存在于磁体周围的一种物质,可以用磁感线描述磁场的强弱与方向;(2)磁场对其中的磁体一定有力的作用;但磁场对其中的通电导体不一定有力的作用,即
电流方向与磁场的方向平行,无作用力.(3)电动机是将电能转化为机械能;(4)发电机是将机械能转化为电能,原理是电磁感应.
22.如图所示的几个实验装置中,与动圈式话筒工作原理相同的是()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】【解答】动圈式话筒是利用电磁感应工作的。
A项、B项都是电流的磁效应,C项是磁场对通电导线的作用力,D项是电磁感应实验,
故答案为:D。
【分析】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.
23.如图所示,是一种自行车前轮的结构图,行驶中,磁铁靠近传感器时磁场能使其中的带电粒子发生偏转(即相当于通电导体在磁场中受力运动),产生一种信号,信号传入速度计能测出自行车行驶的速度和里程。
下列能说明其原理的是图()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】根据题意知道,讲述的是磁场对电流作用;A图是演示电流的磁效应的实验装置,A不符合题意;
B图是演示磁场对电流作用的实验装置,通电导体在磁场中受力运动是电动机的原理,B 符合题意;
C图是研究电磁感应现象的实验装置,是发电机的原理,C不符合题意;
D图中的电磁继电器是利用电磁铁来控制电路的,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】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.
24.KTV丰富了人们的业余文化生活,唱歌时用的麦克风(动圈式话筒)如图所示,它的工作原理是:对着话简说话时,话简将声音转变为随声音变化的电流,然后经扬声器(喇叭)还原为声音。
麦克风工作原理与下列装置的工作原理相同的是()
A. B. C. D.
【答案】 C
【解析】【解答】对着话筒说话时,话筒将声音转变为随声音变化的电流,即将声能转化为电能,是电磁感应现象;电磁感应现象是发电机的原理,C图符合题意,A、B、D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、通电是电磁铁有磁性,断电时无磁性;B、奥斯特实验说明电流的周围有磁场;C、电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流的现象;D、磁场对通电导体由力的作用。
25.我们在学习物理的过程中会采用很多研究方法.在探究“空气能传声”时,逐渐将真空罩内的空气抽出,根据听到罩内的闹钟的声音逐渐变弱,得到“真空不能传声”的探究结论.以下物理问题所采用的研究方法与探究“真空不能传声”相同的是()
A. 用磁感线描述磁场
B. 探究推断物体不受力时的运动。