电与磁专项小结(含答案解析)
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电与磁专项小结(含答案解析)
一、选择题
1.如图所示,小磁针静止在螺线管附近,闭合开关S后,下列判断正确的是()
A. 通电螺线管的左端为N极
B. 小磁针一直保持静止
C. 小磁计的S极向右转动
D. 通电螺线管外A点的磁场方向向左
【答案】D
【解析】【解答】解: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,故A错误;
BC、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,故小磁针不会静止,故BC错误;
D、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D正确;
故选D.
【分析】(1)根据线圈的绕法和电流的方向,可以确定螺线管的NS极;(2)据磁感线的方向分析判断即可解决;(3)据磁体间的相互作用分析小磁针的运动方向.
2.如图所示的四个装置,关于它们的说法正确的是()
A. 图a可用来演示电流的磁效应
B. 图b可用来演示电磁感应现象
C. 图c可用来演示磁场对电流的作用
D. 图d可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
【答案】 C
【解析】【解答】A、该图中没有电源,即电磁感应现象,此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,是发电机的工作原理,A不符合题意;
B、该图为奥斯特实验,说明通电导线周围存在着磁场,可用来演示电流的磁效应,B不符合题意;
C、该图中有电源,即闭合开关后,磁场中的金属棒就会在磁场中运动,即说明通电直导线在磁场中受到力,C符合题意;
D、该图说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数的多少有关,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】探究通电导体在磁场中受力的作用的装置中,有电源,磁体、导线等,当导线中电流相等时,可以探究电磁铁的磁性和线圈匝数的关系.
3.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
【答案】 A
【解析】【解答】解:A、磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线,磁感线不是真实存在的,A错误,符合题意;
B、磁极间的相互作用是通过磁场发生的,B不符合题意;
C、磁体外部的磁感线是从它的北极出来,回到它的南极,C不符合题意;
D、磁场中的小磁针静止时,北极所指的方向跟该点的磁场方向一致,为该点的磁场方向,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】磁体周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的.
磁场的方向:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向.
磁感线:描述磁场的强弱和方向而假想的曲线.磁体周围的磁感线是从它北极出来,回到南极.(磁感线是不存在的,用虚线表示,且不相交)
磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同.
4.在昼夜明灯的地下停车场,驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停.如图是小吴设计的自动控制电路图,将光控开关(遮光时开关闭合)装在每个车位地面中央,红绿灯装在车位入口上方.当车位未停车时绿灯亮,当车位已停车时红灯亮,则图中L1、L2()
A. 都是红灯
B. 都是绿灯
C. 分别是红灯、绿灯
D. 分别是绿灯、红灯
【答案】 D
【解析】【解答】解:由题当车位已停车时,光控开关被遮光而闭合,由图可知,此时左侧控制电路连通,电磁继电器中的电磁铁产生磁性,吸下衔铁,L2灯泡电路被接通,所以L2为红灯;
当车位未停车时,光控开关有光照而断开,电磁铁中无磁性,弹簧将衔铁拉起,L1电路接通而发光,所以L1为绿灯.故ABC错误,D正确.
故选D
【分析】根据光控开关的作用,分析左侧控制电路的通断,再分析两灯的工作状态即可解题.
5.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.
6.下列关于电和磁的说法正确的()
A. 最早发现电流周围存在磁场的科学家是法拉第
B. 磁体外部的磁感线总是从S极出发,回到N极
C. 电动机是利用电磁感应现象制成的
D. 发电机是利用电磁感应现象制成的
【答案】D
【解析】【解答】解:A、最早发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特,故A错误;
B、磁体外部磁感线从N极出来回到S极,故B错误;
C、电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成,故C错误;
D、发电机是根据电磁感应原理制成的,故D正确;
故选D
【分析】根据对电与磁的基础知识、结合电与磁重要试验的理解对下面的各个选项依次判断即可
7.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。
8.下面所做探究活动与得出结论相匹配的是()
A. 活动:用铁屑探究磁体周围的磁场→结论:磁感线是真实存在的
B. 活动:观察惯性现象→结论:一切物体都受到惯性力的作用
C. 活动:马德堡半球实验→结论:大气压真实存在且很大
D. 活动:探究带电体间的相互作用→结论:同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
【答案】C
【解析】【解答】解:A、磁感线是理想化的物理模型,磁感线实际上并不存在,A不符合题意;
B、惯性是物体的一种固有属性,它不是力,不能说受到惯性力的作用,B不符合题意;
C、马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在。
C符合题意;
D、电荷间相互作用的规律是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】磁感线是研究磁场时假想的线,惯性是性质不是力,马德堡半球实验最早证明大气压的存在,电荷间的规律是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
9.如图所示,下列描述正确的是()
A. 甲图:利用灵敏电流计可以准确测量电流值
B. 乙图:同名磁极相互吸引
C. 丙图:比较两次实验得出压力的作用效果与受力面积的关系
D. 丁图:用吸管像两乒乓球中间吹气,乒乓球靠拢
【答案】D
【解析】【解答】解:A、甲图灵敏电流计没有刻度值,利用灵敏电流计可以大致反映电流的大小,故A错误;
B、图中是两个N极相互靠近,利用同名磁极相互排斥,故B错误;
C、丙图压力和受力面积都不同,不能比较两次实验得出压力的作用效果与受力面积的关系,故C错误;
D、用吸管像两乒乓球中间吹气,中间空气流速大,压强小,两边流速小,压强大,压着乒乓球向中间靠拢,故D正确.
故选D.
【分析】(1)利用灵敏电流计可以大致反映感应电流的大小;(2)同名磁极相互排斥;(3)压力的作用效果与压力大小和受力面积有关;(4)流速越大的地方,压强越小.
10.指南针是我国四大发明之一,关于指南针,下列说法正确的是()
A. 指南针可以仅具有一个磁极
B. 指南针的指向不会受附近磁铁块的干扰
C. 指南针能够指南北,说明地球具有磁场
D. 指南针所指的南北方向与地理的两极是重合的
【答案】 C
【解析】【解答】A、指南针是一个磁体,磁体都有两个磁极,故A错误;
B、指南针的周围有其他磁体时,两个磁场相互作用会产生磁力,而使指南针不一定指向南北方向,故B错误;
C、指南针能够指南北,说明地球具有磁场,故C正确;
D、磁偏角说明地理南北极与地磁南北极并不重合,故D错误.
故选:C
【分析】地球是一个大磁体,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,由于受到地磁场的作用,放入地磁场的磁体都受到地磁场的作用.
11.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.
12.一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间,刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示.现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间,a、b为螺线管与电源的接口.某同学进行了如下四次操作:
①a接正极b接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
②b接正极a接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
③a接正极b接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
④b接正极a接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是()
A. ①和③
B. ②和④
C. ①和④
D. ②和③
【答案】D
【解析】【解答】解:①若乙图中a接正极b接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为
S极,与甲图的磁场方向相反,线圈中通与图甲电流方向相同的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反;②若乙b接正极a接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为N极,与甲图的磁场方向相同,线圈中通与图甲电流方向相同的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;③若乙a接正极b接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为S极,与甲图的磁场方向相反,线圈中通与图甲电流方向相反的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;④若乙b接正极a接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为N极,与甲图的磁场方向相同,线圈中通与图甲电流方向相反的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反;
综合分析②③,故D正确.
故选D.
【分析】(1)根据安培定则判断通电螺线管的磁极;(2)磁场对电流(通电导体)有力的作用,据此制成了电动机;(3)通电导体受力的方向与电流的方向和磁感线的方向有关.
13.长沙“橘洲音乐节”在洋湖湿地公园开唱,“情歌王子”张信哲的倾情演唱,引发现场数千观众大合唱.下列说法正确的是()
A. 歌声不需要介质就能够传入现场观众耳朵
B. 歌声以电磁波的方式传播
C. 歌手所用的麦克风工作原理是电磁感应现象
D. 现场观众根据响度来识别不同的伴奏乐器
【答案】C
【解析】【解答】解:A、在演唱会上,歌声通过空气传入现场观众的耳朵,故A错误;
B、歌声以声波的方式传播,故B错误;
C、麦克风(动圈式话筒)工作时,即人说话的声音使得线圈在磁场中运动,结果是产生电流,利用电磁感应现象原理,故C正确;
D、现场观众根据音色来识别不同的伴奏乐器,而不是通过响度,故D错误.
故选C.
【分析】(1)声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以传声;(2)声音以声波传播;(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这就是电磁感应现象;(4)不同发声体发出声音的音色不同,据此可辨别不同的乐器.
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.如图所示的实验装置中,下列说法正确的是()
A. 甲图说明电流对磁场有力的作用
B. 发电机是利用乙图原理制成的
C. 丙图说明异名磁极相互排斥
D. 丁图可以探究磁性强弱与电流大小的关系【答案】D
【解析】【解答】A、此图是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,A不合题意;
B、该图有电源,说明通电导线在磁场中受力的作用,电动机就有利用该原理制成的,B不合题意;
C、丙图说明异名磁极相互吸引,C不合题意;
D、此图中有滑动变阻器,即可用改变电流,所以丁图可以探究磁性强弱与电流大小的关系,D符合题意 .
故答案为:D.
【分析】A、通电直通电直导线可以使附近的小磁针发生偏转,说明通电导线周围有磁场;
B、通电导线在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理;
C、此装置可研究磁极间的相互作用,图中的异名磁极相互靠近,说明异名磁极相互吸引;
D、图中的滑动变阻器可改变电流的大小,可通过电磁铁吸引的铁屑多少判断磁性的大小 . 16.下列说法中,正确的是()
A. 只要导体在磁场中运动,就会产生感应电流
B. 电动机是利用电磁感应现象制成的
C. 发电机是把电能转化成机械能的机器
D. 电流周围存在着磁场。
【答案】 D
【解析】A闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生感应电流,A选项错误。
B电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用制成的,B选项错误
C中发电机是把机械能转化为电能,C选项错误;
D电流周围存在磁场,D选项正确。
故选D.
17.如图所示,甲、乙、丙、丁是四幅实验图,下列说法正确的是()
A. 甲实验说明同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
B. 乙实验说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流
C. 丙实验说明利用磁场可以产生电流
D. 丁实验说明机械能可以转化为电能
【答案】B
【解析】【解答】解:
A、两磁铁悬挂起来,当同名磁极相对时,相互排斥;当异名磁极相对时,相互吸引,故A 不正确;
B、导线与灵敏电流计相连,闭合电路时,当导体在磁场中做切割磁感线的运动时,灵敏电流计发生偏转,说明了电磁感线现象,故B正确;
C、导线内通以电流后,放在其周围的小磁针会发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,故C不正确;
D、导体棒与电源相连,当通以电流时由于受磁场力的作用,导体棒会发生运动,故说明通电导体在磁场中受磁场力的作用,是电能转化为机械能,故D不正确.
故选B.
【分析】由实验的装置及实验现象可知实验的原理及意义.
18.下列教材中的探究实验,不需要控制电流一定的是()
A. 探究导体电阻与长度的关系
B. 探究通电导体产生的热量与电阻的关系
C. 探究电功与电压的关系
D. 探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系【答案】A
【解析】【解答】解:A、电阻与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,与电流大小无关,探究与长度的关系,不用控制电流一定,A正确;
B、由Q=I2Rt可知,通电导体产生的热量与电路中的电流、导体的电阻和通电时间有关,要探究热量与电阻的关系,需控制电流和通电时间一定,B错误;
C、由W=UIt可知,要探究电功与电压的关系,需使电流和通电时间一定,C错误;
D、电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,要探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,需控制电路中的电流相同,D错误.
故选A.
【分析】若所探究的物理量与电流及其他因素有关,探究过程中需控制电流一定,根据各项分析即可得出结论.
19.甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极,根据下图所示的小磁针静止时的指向,可以判断()
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
【答案】 B
【解析】【解答】解:由磁感线可知两磁极相互排斥,且磁感线均指由磁铁向外,故两磁极均为N极,小磁针所在处磁场向上,故小磁针S极在上、N极在下。
故答案为:B。
【分析】磁体周围的磁感线是从它北极出来,回到南极.(磁感线是不存在的,用虚线表示,且不相交)
20.如图所示的装置中,当闭合开关、导体ab中有电流通过时,导体ab就会运动起来,关于这一现象的说法,正确的是()
A. 此现象说明磁可以生电
B. 导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关
C. 发电机是利用这一现象来工作的
D. 在该现象中,机械能转化为电能
【答案】 B
【解析】【解答】A、当闭合开关、导体ab中有电流通过时,导体ab就会运动起来,此现象说明电能生磁,A不合题意;
B、当电流方向和磁场方向有一个方向发生改变时,导体ab的运动方向就发生改变,说明导体ab运动方向与两者方向有关,B符合题意;
C、力是改变运动状态的原因,物体运动说明它受到了力,而这力只能是磁场提供,因为导体棒受到力的作用,我们可以让线圈不停地转下去,这就是电动机原理,C不合题意;
D、在该现象中是电能转化为机械能,D不合题意.
故答案为:B .
【分析】图中的现象说明了通电导体可在磁场中受力运动,导体运动的方向与磁场方向和导体中的电流方向有关,此原理是电动机的原理,而发电机是利用电磁感应现象制成的;在此过程中消耗了电能获得了机械能 .。