电与磁.docx
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电与磁
电与磁
一、电与磁选择题
1.如图1是我国具有世界先进水平的反潜巡逻机,机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过的海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在,下列四幅图中,所涉及的物理原理与磁异探测器相同的是( )
A. 甲图可探究磁场对通电导体产生力的作用
B. 乙图可探究电流周围存在磁场
C. 丙图可探究磁能生电 D. 丁图利用超声波的反射制成声呐可确定潜艇的位置
【答案】C
【解析】【解答】解:
由题可知,磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,说明有感应电流产生,即磁异探测器所涉及的物理原理为电磁感应现象;
A、图甲可探究磁场对通电导体产生力的作用,是电动机的原理,故A不合题意;
B、图乙的实验是探究通电螺线管周围存在磁场,运用了电流的磁效应,故B不合题意;
C、图丙中,开关闭合后,在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,表示磁能生电.故C符合题意;
D、图丁是利用回声定位确定物体的位置,故D不合题意.
故选C.
【分析】磁异探测器最终将信号转换为变化的电流,因此是一个发电机,分析下面四幅图,找出发电机的原理即可.
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.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.
4.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.
5.下列由学校生活联想到的物理知识中,错误的是( )
A. 做操时排直队伍,利用了光沿直线传播原理
B. 电风扇转动,利用了电磁感应原理
C. 用力踢球,脚感到痛,是因为物体间力的作用是相互的
D. 湿衣服放在通风处干得快,是通过加快表面上的空气流速来加快蒸发的
【答案】B
【解析】【解答】解:
A、做操时排直队伍,利用了光沿直线传播原理,故A正确,不合题意;
B、电风扇转动,利用了通电导线在磁场中受力转动的原理,故B错误,符合题意;
C、用力踢球,脚感到痛,是因为物体间力的作用是相互的,故C正确,不合题意;
D、湿衣服放在通风处干得快,是通过加快液面上的空气流速来加快蒸发的,故D正确,不合题意.
故选B.
【分析】
(1)光在均匀介质中直线传播;
(2)电动机是利用了通电导线在磁场中受力转动的原理;
(3)物体间力的作用是相互的;
(4)影响蒸发的因素有温度、液体表面积、液体表面上方的空气流动.
6.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.
7.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.
8.一根条形磁铁,从中间断开分成两段,则每段( )
A. 只有一个磁极
B. 没有磁极
C. 有两个同名磁极
D. 有两个异名磁极
【答案】D
【解析】【解答】将条形磁铁从中间断开,它将变成两个磁体,每个磁体都有两个磁极,即分别是N极和S极;D符合题意.
故答案为:
D.
【分析】任何磁体都有南极和北极,由此分析分析解答即可.
9.关于电磁现象,下列说法正确的是( )
A. 铜制品很容易被磁化
B. 电磁继电器中的铁芯,可以用永磁体代替
C. 发电机正常工作时,是将电能转化为机械能
D. 直流电动机的转向器,由两个彼此绝缘的金属半圆环组成
【答案】D
【解析】【解答】解:
A、铜制品不是磁性材料,不容易被磁化,而铁、钴、镍等制品很容易被磁化,故A错误;
B、电磁继电器中的磁体,必须用铁芯,通过电流的通断控制磁性的有无,不能用永磁体,故B错误;
C、发电机正常工作时,是将机械能转化为电能,故C错误;
D、直流电动机的换向器是由两个彼此绝缘的金属半圆环组成的,故D正确.
故选:
D.
【分析】
(1)铁钴镍等磁性材料容易被磁化;
(2)电磁铁是利用电流的磁效应制成的,电流的通断可以控制磁性的有无;
电磁铁有电流有磁性,无电流时无磁性.铁芯需用软磁性材料制成,因为软磁性材料的磁性不能保留下来;(3)发电机是根据电磁感应现象工作的,工作过程中将机械能转化为电能;(4)换向器是由两个彼此绝缘的铜制半环组成的.
10.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.
11.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.
12.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.
13.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.
14.下列说法不正确的是( )
A. 光导纤维是用次声波来传递信息
B. 核电站利用核能发电,核能是新能源
C. 电视广播、移动通信是用电磁波传递信号
D. 电磁继电器是通过控制低压电路的通断间接控制高压工作电路的通断
【答案】A
【解析】【解答】解:
A、光导纤维是利用激光来传递信息的,故A错误;
B、核电站利用核能发电,核能是一种新能源,故B正确;
C、电视广播和移动通信都是用电磁波中的微波来传递信号的,因为微波传递信息量大.故C正确;
D、电磁继电器是通过控制低压电路的通断间接控制高压工作电路通断,实质是一个开关,故D正确;
故选A.
【分析】
(1)光导纤维是利用频率比较高的激光来传递信息的.
(2)将原子核裂变释放的核能转变为电能的系统和设备,通常称为核电站,核电站是一种高能量、少耗料的电站,核燃料裂变过程释放出来的能量,经过反应堆内循环的冷却剂,把能量带出并传输到锅炉产生蒸汽用以驱动涡轮机并带动发电机发电;核能是一种新能源.(3)电视广播和移动通信都是利用电磁波中的微波来传递信息的,因为微波传递信息量大.(4)使用电磁继电器可以实现低压弱电流控制高压强电流,还可以实现远距离控制及自动控制,它的实质是开关.
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.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.
17.信用卡刷卡时其磁条经过刷卡机的缝隙线圈出会产生感应电流。
以下设备与信用卡刷卡时工作原理相同的是( )
A. 排气扇
B. 电烤炉
C. 电动机
D. 发电机
【答案】D
【解析】【解答】解:
A、排气扇主要结构是一个电动机,是根据通电导体在磁场中受力而转动工作的,不符合题意。
B、电烤炉是根据电流的热效应工作的,不符合题意。
C、电动机根据通电导体在磁场中受力而转动工作的,不符合题意。
D、发电机是根据电磁感应原理工作的,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.
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.如图所示的电器中,利用电流的磁效应原理工作的是( )
A. 电饭锅
B. 电风扇
C. 电磁继电器
D. 动圈式话筒
【答案】C
【解析】【解答】A.电饭锅通电产生热量,是电流热效应,A不符合题意;
B.电风扇通电,电动机把电能转化为机械能,B不符合题意;
C.电磁继电器通电后具有磁性,是电流的磁效应,C符合题意;
D.动圈式话筒是把机械能转化为电能,D不符合题意。
故答案为:
C.
【分析】导体通电后产生热是电流的热效应,导体通电后产生磁性,是电流的磁效应,
20.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.
21.如图所示,在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中,开关闭合后,下列说法正确的是( )
A. 小磁针甲静止时N极指向右端,小磁针乙静止时N极指向左端
B. 小磁针甲静止时N极指向左端,小磁针乙静止时N极指向右端
C. 小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端
D. 小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端
【答案】B
【解析】【解答】解:
由电源的正负极可知,电流从螺线管的左后方流入,右前方流出,由右手螺旋定则可知,螺线管右端应为N极,左端为S极;因同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,所以小磁针甲静止时N极指向左端,S极指向右,小磁针乙静止时N极指向右端,S极指向左,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:
B。
【分析】利用安培定则判断螺线管的磁极,再利用磁极间的相互作用判断小磁针的指向.
22.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.
23.下列对电磁实验现象相应的解释正确的是( )
A. 甲图中,闭合开关,小磁针的N极向左偏转
B. 乙图中,线圈匝数多的电磁铁,磁性强
C. 丙图中,该装置用来研究电磁感应现象
D. 丁图中,磁铁放在水平面上,导体ab竖直向上运动,电流表指针一定会偏转
【答案】B
【解析】【解答】A.甲图中,线圈上电流从上到下,根据安培定则可知,螺线管的右端是N极,左端是S