(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.如图所示电路中,闭合开关,向某一方向移动滑动变阻器的滑片时,弹簧测力计的示数增大,则()
A. 螺线管上端是S极,滑片P向左移动
B. 螺线管上端是S极,滑片P向右移动
C. 螺线管上端是N极,滑片P向左移动
D. 螺线管上端是N极,滑片P向右移动【答案】C
【解析】【解答】解:(1)由图可知,开关闭合后,由安培定则可知,螺线管上端是N 极,
滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,则电路中的电流变大,通电螺线管的磁性变强.
(2)通电螺线管的磁性变强,对铁块的吸引力变大,弹簧测力计的示数就变大.
故选项ABD错误,C正确.
故选C.
【分析】(1)影响通电螺线管磁性强弱的因素有:电流的大小、线圈的匝数,线圈的匝数一定,电流越大,磁性越强;
(2)电磁铁对铁块的吸引力变大时,弹簧测力计的示数变大,吸引了变小时,弹簧测力计的示数变小.
2.刷卡机已经普遍应用于银行、商场等,当银行卡有磁条的一侧经过刷卡机的卡槽时,刷卡机的检测感应器(相当于线圈)就会产生感应电流。
下图中与此原理相同的是()
A. B.
C. D.
【答案】 C
【解析】【解答】解:刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象;
A、如图电路中有电源,是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,A不符合题意;
B、如图电路中有电源,是电动机测原理图,是根据通电导体在磁场中受力而运动制成的,B不符合题意;
C、如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应选项。
C符合题意;
D、图中有电源,是电磁铁的原理图,是根据电流的磁效应制成的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当导线切割磁感线时,导体中会产生感应电流,这是电磁感应现象.
3.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.
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.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.
6.下列描述正确的是()
A. 静止时在水平面上的小车受力图
B. 匀速直线运动的路程与时间的关系
C. 条形磁铁的磁场分布
D. 电流表的读数为2.7A
【答案】 A
【解析】【解答】解:A、小车静止,在竖直方向上受:向下的重力和向上的支持力,它们是一对平衡力,故A正确;
B、匀速直线运动的s﹣t图象应该是一条经过原点的直线,而图中是一条平行横轴的直线,故B错误;
C、在磁体外部,磁感线的方向总是从N极出发流向S极,故条形磁铁的右端应为S极,左端应为N极,故C错误;
D、由图可知,接线柱接的是0~0.6A,则分度值为0.02A,则由指针位置可知电流表的读数为0.54A,故D错误.
故选A.
【分析】A、对小车进行受力分析,在水平地面上静止的小车,处于平衡状态,受平衡力作用;
B、匀速直线运动的s﹣t图象是一条经过原点的直线;
C、根据磁体外部磁感线的方向分析;
D、根据电流变所选量程,确定分度值,然后再读数.
7.如图所示是发电机线圈在磁场中转动一圈的过程中经过的四个位置,电路中有感应电流的是()
A. 甲和乙
B. 丙和丁
C. 甲和丙
D. 乙和丁【答案】 D
【解析】【解答】甲图和丙图中,线圈与磁感线垂直时,不切割磁感线,不能产生感应电流,ABC不符合题意;
乙图中a导线向下切割磁感线,而丁图a导线向上切割磁感线,两图中a导线切割磁感线的方向相反,所以感应电流的方向相反,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】本题考查的是感应电流产生的条件、影响感应电流方向的因素。
解答这类题目的思路是先明确产生感应电路的条件:①闭合电路的一部分导体;②导体切割磁感线运动这两个条件。
8.如图,表示导线中的电流方向垂直于纸面向里,⊙表示导线中的电流方向垂直于纸面向外,F是磁场对通电导线的作用力.下列哪个选项中,磁场对通电导线的作用力与图中F的方向相同()
A. B.
C. D.
【答案】 B
【解析】【解答】A.线圈上电流方向向上,右手握住螺线管,四指指尖向上,大拇指指向左端,因此左端是N极,右端是S极,磁感线向左;导线中电流向里,左手手心向右,伸直的四指指尖向里,大拇指向上,因此导线受到向上的力,故A错误;
B.与A中相比,就是导线中电流方向相反,因此导线受到力的方向也相反,即向下,故B 正确;
C.与B中相比,就是线圈上电流方向相反,因此导线受力的方向相反,即向上,故C错误;
D.电路中没有电源,电磁铁就没有磁场,因此导线不会受力,故D错误。
故选B。
【分析】(1)在磁体外部,磁感线总是从N极到S极;
(2)使用安培定则判断通电螺线管的磁极,使用左手定则判断通电导线在磁场中的受力方向。
9.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
10.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
11.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 .
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.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.
14.下列作图中,正确的是()
A. 通电螺线管的极性
B. 磁极间的磁感线
C. 动力F1的力臂
D. 上浮小球受到的力
【答案】 D
【解析】【解答】解:A、由图可知,电流从左端流入,右端流出,利用安培定则可知,电磁铁的左端应为N极,右端为S极,故A错误;
B、在磁体外部,磁感线的特点是由N极指向S极,故B错误;
C、力臂应该是从支点到力的作用线(力F所在直线)的垂直距离,如下图所示,故C错误;
D、由物体的浮沉条件可知,上浮的小球受到的浮力大于重力,故D正确.
故D.
【分析】(1)对电磁铁,利用安培定则来判断通电螺线管的极性.(2)在磁体外部,磁感线的特点是由N极指向S极.(3)力臂是支点到力的作用线的距离,力臂与力的作用线垂直.(4)物体的浮沉条件:浮力大于重力物体上浮.
15.为了防止考生作弊,中考监考人员往往会利用手持式金属探测器对考生进行检查,如图所示,当靠近金属物体时,在金属导体中就会产生感应电流,探测器发出警报.下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:A、此图是研究通电导体的周围有磁场的实验,故A不符合题意;
B、此图是研究电磁感应现象的实验,故B符合题意;
C、此图是研究通电通电螺线管周围磁场的实验,故C不符合题意;
D、此图是研究磁场对通电导体有力的作用的实验,故D不符合题意。
故选B。
【分析】分清研究通电导体的周围有磁场的实验、电磁感应现象的实验、通电通电螺线管周围磁场的实验、磁场对通电导体有力的作用的实验及各个实验所研究的问题、原理。
16.科学家发明了一种给手机充电的摇椅,这种摇椅将摇晃产生的电量供给手机. 下列实验与给手机充电的摇椅工作原理相同的是()
A. B. C. D.
【答案】 D
【解析】【解答】AB、这两幅图分别是奥斯特实验和电铃,说明电流周围存在磁场;
C、图中的实验说明了通电导体在磁场中受力的作用,是电动机的原理;
D、图中是探究电磁感应现象的实验,是发电机的原理,与给手机充电的摇椅工作原理相同 .
故答案为:D.
【分析】摇椅能给手机充电,即整个过程的能量转化是机械能转化为电能,说明给手机充电的摇椅与发电机的原理相同,即是电磁感应现象 .
17.如图为实验室电流表的内内部结构图.多匝金属线圈悬置在磁体的两极间,线圈同时与一根指针和一只弹簧相连.当给线圈通电时,线圈转动带动指针偏转,使弹簧形变,便可显示出电流的大小.关于该现象,下列说法中正确的是()
A. 该电流表是利用电磁感应原理工作的
B. 电磁铁的原理与该电流表的工作原理相同
C. 线圈中有电流通过时,把机械能转化为电能
D. 线圈中电流越大,弹簧的弹性势能越大
【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.
A、该电流表的原理是利用通电导线在磁场中受力的作用,故A错误;
B、电磁铁的原理是电能产生磁,与该现象无关,故B错误;
C、当线圈中有电流通过时,其在磁场中会受到力的作用,所以是将电能转化为机械能的过程,故C错误;
D、线圈中电流越大,偏转角度越大,即弹簧的形变程度最大,所以弹簧的弹性势能越大,故D正确;
故选D.
【分析】(1)首先利用图示的装置分析出其制成原理,即通电线圈在磁场中受力转动,线圈的转动可以带动指针的偏转;(2)物体所具有弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关;
18.对下列实验装置的说法中,正确的是()
A. 图甲可用来演示通电导体在磁场中的受力情况
B. 图乙可用来演示发电机的工作原理
C. 图丙可用来演示电磁铁磁性的强弱与电流大小的有关
D. 图丁可用来演示电动机的工作原理
【答案】D
【解析】【解答】解: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,故A错误;
B、该图为奥斯特实验,说明通电导线周围存在着磁场,故B错误;
C、该图说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数的多少有关,故C错误;
D、该图中有电源,即闭合开关后,磁场中的金属棒ab就会运动,即说明通电直导线在磁场中受到力,故D正确;
故选D.
【分析】分析四个选项中的图,结合所对应的知识逐个判断即可.
19.如图所示,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中,下列说法正确的是()
A. 电流表示数变小
B. 电磁铁的磁性减弱
C. 电路总电阻变小
D. 弹簧测力计示数变大
【答案】 D
【解析】【解答】根据电路图,滑片向右滑动时,电阻减小,C不符合题意;则电流表示数变大,A不符合题意;电流变大时,电磁铁的磁性增强,B不符合题意;磁性增强的电磁铁对铁球的吸引力变大,弹簧测力计示数变大,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据滑片的移动分析电阻变化、电流变化,电磁铁的磁性和电流有关,根据磁性的变化分析测力计拉力的变化。
20.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.。