走進(jìn)重高物理培優(yōu)10電與磁

走進(jìn)重高物理培優(yōu)10--電與磁說(shuō)明：本專題包含電與磁說(shuō)明：本專題包含電與磁6個(gè)?？键c(diǎn)，包含近幾年中考真題與模擬題，通常以計(jì)算、解答或試驗(yàn)探究題消滅。電與磁是物理電學(xué)比較重要的學(xué)問(wèn)點(diǎn)，尤其在綜合題需加強(qiáng)練習(xí)。思維導(dǎo)圖名目：考點(diǎn)一、磁現(xiàn)象存在的理解考點(diǎn)二、奧斯特試驗(yàn)〔通電導(dǎo)線〕磁場(chǎng)探究考點(diǎn)三、通電螺線管的磁場(chǎng)與方向，力的作用考點(diǎn)四、探究電磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)弱的影響因素考點(diǎn)五、電生磁、磁生電現(xiàn)象〔電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)〕考點(diǎn)六、電磁繼電器的應(yīng)用考點(diǎn)一、磁現(xiàn)象存在的理解1．如圖是我國(guó)早期的指南針——司南，它是把自然磁石磨成勺子的外形，放在水平光滑的“地盤(pán)”上制成的。東漢學(xué)者王充在《論衡》中記載說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是(A)①司南指南北是由于它受到地磁場(chǎng)的作用 ②司南長(zhǎng)柄指的是地磁場(chǎng)的北極③地磁場(chǎng)的南極在地球地理的南極四周 ④司南長(zhǎng)柄一端是磁石的北極A．只有①②正確 B．只有①④正確 C．只有②③正確 D．只有③④正確2．磁鐵的一極在一根縫衣針上沿同一方向摩擦幾次，如圖，則摩擦后的縫衣針〔B〕可以磁化，且磁化后ASC．可以磁化，但不能確定A

可以磁化，且磁化后AND．不能被磁化，所以不會(huì)消滅磁極3．(2023·山西)小明把帶鐵芯的螺線管、電源、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)組成電路，固定在泡沬板上，讓它漂移在水面，制作指南針。如以下圖，該指南針的南極(S)應(yīng)標(biāo)在泡沬板的(D)A．a(chǎn)處 B．b處 C．c處 D．d處4．[杭州中考]一根條形磁體斷裂成三段(如以下圖)，以下現(xiàn)象與相關(guān)的說(shuō)法，正確的選項(xiàng)是(A)【解析】A端為S極，與小磁針的NNNCS；閉合電路的EF段導(dǎo)體穿過(guò)CD之間時(shí)，做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。5．(2023·鈕寫(xiě)出紅色的字，刷子左右移動(dòng)則字消逝。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(A)A．刷子可以用鐵制作B．寫(xiě)黑字時(shí)筆尖為S極C．寫(xiě)紅字時(shí)筆尖為ND．寫(xiě)字的原理是同名磁極相互排斥6狀態(tài)時(shí)，它們之間的距離為h，如以下圖。再往乙的正上方套入丙磁環(huán)，當(dāng)丙懸空并靜止后，甲、乙之間1的距離變?yōu)閔hhhh之間的2 3 1 2 3大小關(guān)系滿足(B)A．h＞h h＞h B．h＞h h＜h C．h＜h h＝h D．h＜h h＜h1 2 2 3 1 2 2 3 1 2 2 3 1 2 2 37．在物理學(xué)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度(用字母B表示，國(guó)際單位是特斯拉，符號(hào)是T)表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感應(yīng)強(qiáng)B越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)；磁感線形象、直觀地描述磁場(chǎng)，磁感線越密，磁場(chǎng)越強(qiáng)。圖甲為某磁極四周磁感線的方向和分布的示意圖。由圖可知，該磁極N 極，假設(shè)在1處放置一個(gè)小磁針，當(dāng)小磁針靜止時(shí)，其指向應(yīng)是圖乙中的 A 。丙 丁比照該磁敏電阻的R－B特性曲線(如圖丁)可以測(cè)量圖甲磁場(chǎng)中各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。①將該磁敏電阻R1R的電路，所供給的試驗(yàn)器材如圖丙所示，其中磁敏電阻所處的磁場(chǎng)未畫(huà)出。請(qǐng)你將該試驗(yàn)電路連接完整。②正確接線后，測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示。該磁敏電阻的測(cè)量值為 500 Ω。③依據(jù)該磁敏電阻的R－B特性曲線可知，1處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 1.0 T。④在試驗(yàn)過(guò)程中，僅將磁敏電阻從1處移至2處，其他條件不變，那么電流表的示數(shù) 增大 ，電壓表的示 減 均選填“增大“減小”或“不變。在上述電路中，將該磁敏電阻從待測(cè)磁場(chǎng)中移出，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電流表的示數(shù)10.0mA5.50V?！敬鸢浮?2)①如答圖所示。由圖可知，移出磁場(chǎng)時(shí)，磁敏電阻為R＝100Ω，依據(jù)歐姆定律，電路中總電阻R

5.50V＝ ＝550Ω，總 10.0mA則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R＝R－R＝550Ω－100Ω＝450Ω。滑 總考點(diǎn)二、奧斯特試驗(yàn)〔通電導(dǎo)線〕磁場(chǎng)探究1指向的水平直導(dǎo)線，并在導(dǎo)線中通以如以下圖的電流I，從上往下看(D)A．小磁針將逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng) B．小磁針將順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)C．小磁針將不停地?fù)u擺 D．小磁針將不動(dòng)2．(2023·貴陽(yáng))如以下圖是探究“通電直導(dǎo)線四周是否存在磁場(chǎng)”試驗(yàn)裝置的一局部，置于水平桌面的小磁針上方有一根與之平行的直導(dǎo)線。關(guān)于這個(gè)試驗(yàn)以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(C)A．首次通過(guò)本試驗(yàn)揭開(kāi)電與磁關(guān)系的科學(xué)家是法拉第B．當(dāng)直導(dǎo)線通電時(shí)，小磁針會(huì)離開(kāi)支架懸浮起來(lái)C．小磁針用于檢驗(yàn)通電直導(dǎo)線四周是否存在磁場(chǎng)D．轉(zhuǎn)變直導(dǎo)線中電流方向，小磁針N3．[2023·是很多電子定向運(yùn)動(dòng)形成的電子流。則通過(guò)這束電子流的運(yùn)動(dòng)方向推斷電流及四周的磁場(chǎng)方向是(A)【解析】電子帶負(fù)電，電子向上運(yùn)動(dòng)則電流方向向下。再依據(jù)安培定則(右手螺旋定則)可推斷通電導(dǎo)體周?chē)拇艌?chǎng)方向。4．如以下圖一圓環(huán)形導(dǎo)線的中心放置一個(gè)小磁針，通入如以下圖電流時(shí)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是(A)A．小磁針的NB．小磁針的NC．小磁針保持不動(dòng)D．小磁針的N5．依據(jù)通電螺線管四周存在磁場(chǎng)(如以下圖)的試驗(yàn)事實(shí)，某同學(xué)對(duì)地磁場(chǎng)產(chǎn)生的緣由提出了一個(gè)假說(shuō)：地磁場(chǎng)是由繞地球的環(huán)形電流引起的。圖中符合他的假說(shuō)的模型是(A)考點(diǎn)三、通電螺線管的磁場(chǎng)與方向，力的作用1．(2023·三明)如圖，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑片P向b端移動(dòng)時(shí)，以下有關(guān)電磁鐵的磁性強(qiáng)弱和條形磁體對(duì)水平地面壓力大小變化推斷正確的選項(xiàng)是(A)A．磁性減弱，壓力減小B．磁性減弱，壓力增大C．磁性增加，壓力減小D．磁性增加，壓力增大2．如以下圖，盛水的燒杯放在電磁鐵上方，當(dāng)電磁鐵的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，空心小鐵球自由地浮在水面上，小磁針指向如以下圖，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(C)A．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，小磁針N極向上偏轉(zhuǎn)，S極向下偏轉(zhuǎn)B．開(kāi)關(guān)閉合、滑動(dòng)變阻器的滑片向下移動(dòng)時(shí)，電磁鐵磁性減弱C．當(dāng)電路中電流減小時(shí)，空心小鐵球所受的浮力減小D．無(wú)論開(kāi)關(guān)斷開(kāi)還是閉合，浮在水面上的空心小鐵球所受的浮力不變3．如以下圖為一臺(tái)非鐵質(zhì)物質(zhì)制成的天平。ABB示方向的電流a端接電源正極，b端接電源負(fù)極，調(diào)整線圈中電流的大小，使鐵塊A在此過(guò)程中〔A〕電磁鐵B的上端為S電磁鐵B的上端為S電磁鐵B的上端為N電磁鐵B的上端為N4．(2023·線管磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)。閉合開(kāi)關(guān)后，覺(jué)察螺線管能夠吸引一些鐵釘，要使它能吸引更多鐵釘?shù)霓k法是(A)A．在紙筒中插入一根鐵芯B．削減線圈匝數(shù)C．使滑動(dòng)觸頭PD．將電源正負(fù)極互換5．如以下圖，一根條形磁體，左端為S極，右端為N極。另用彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一鐵球，將彈簧測(cè)力計(jì)自左向右沿水平方向移動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化規(guī)律是(D)【解析】本身不帶磁性的鐵球能被磁體吸引。條形磁體兩端磁性最強(qiáng)，中間磁性最弱。6圖乙所示的蹄形螺線管間，a、b為螺線管與電源的接口。某同學(xué)進(jìn)展了如下四次操作：①a接正極b接負(fù)極，線圈中通與圖甲電流方向一樣的電流②b接正極a接負(fù)極，線圈中通與圖甲電流方向一樣的電流③a接正極b接負(fù)極，線圈中通與圖甲電流方向相反的電流④b接正極a接負(fù)極，線圈中通與圖甲電流方向相反的電流線圈剛通電時(shí)扭轉(zhuǎn)方向與圖甲所示的扭轉(zhuǎn)方向一樣的是(D)A．①和③B．②和④C．①和④D．②和③7．[2023·孝感]如以下圖，條形磁鐵放在粗糙程度一樣的水平桌面上靜止后，閉合開(kāi)關(guān)S，滑片P向下移動(dòng)。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(多項(xiàng)選擇)(AD)通電螺線管的右端為N滑片P向下移動(dòng)過(guò)程中，通電螺線管的磁性變?nèi)趸琍向下移動(dòng)過(guò)程中，條形磁鐵所受摩擦力始終不變滑片P向下移動(dòng)過(guò)程中，條形磁鐵可能靜止，也可能向左運(yùn)動(dòng)【解析】由圖可知，閉合開(kāi)關(guān)S，電流從螺線管右側(cè)流入；依據(jù)安培定則，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，則大拇指指向螺線管的右側(cè)，即螺絲管的右端為N極；當(dāng)滑片P向下移動(dòng)時(shí)，變阻器連入電路的電阻漸漸變小，由歐姆定律可知線圈中電流漸漸變大，則通電螺線管的磁性漸漸變強(qiáng)，條形磁鐵受到電磁鐵的吸引力漸漸變大，則條形磁鐵可能靜止，也可能向左運(yùn)動(dòng)；當(dāng)條形磁鐵靜止時(shí)，靜摩擦力和吸引力平衡，吸引力增大時(shí)，靜摩擦力也隨著增大；當(dāng)條形磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)，因壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，則條形磁鐵所受滑動(dòng)摩擦力的大小不變；所以，條形磁鐵所受摩擦力不是始終不變。8．(2023·臨沂)小磁針靜止時(shí)的指向如以下圖，由此可知(B)A．a(chǎn)端是通電螺線管的Nc端是電源正極B．a(chǎn)端是通電螺線管的Nc端是電源負(fù)極C．b端是通電螺線管的Nd端是電源正極D．b端是通電螺線管的Nd端是電源負(fù)極9．[2023·瀘州]如以下圖，電磁鐵上方四周有一點(diǎn)A，小磁針置于電磁鐵的右方四周。閉合開(kāi)關(guān)S，以下推斷正確的選項(xiàng)是(C)A．電磁鐵的左端為N極 B．電磁鐵上方A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向向右C．小磁針靜止后，其N極的指向向右 D．向左移動(dòng)滑片P，電磁鐵的磁性減弱NNSA點(diǎn)的磁場(chǎng)方向向左；通電螺線管的右端是N極，依據(jù)異名磁極相互吸引可知，小磁針的S極應(yīng)指向螺線管的右端，故小磁針靜止時(shí)，其N極的指向向右；向左移動(dòng)滑片P，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻減小，電流增大，電磁鐵的磁性增加。10．(2023·)。以下表達(dá)中，正確的選項(xiàng)是(C)A．閉合開(kāi)關(guān)前，電磁鐵與條形磁鐵間沒(méi)有力的作用B．閉合開(kāi)關(guān)后，條形磁鐵受到桌面對(duì)左的摩擦力C．閉合開(kāi)關(guān)后，滑片Pa移動(dòng)時(shí)電磁鐵與條形磁鐵間的作用力增大D．閉合開(kāi)關(guān)后，滑片Pa移動(dòng)過(guò)程中，假設(shè)條形磁鐵始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則它受到桌面的摩擦力大小保持不變11．(2023·威海)如以下圖，GMR是一個(gè)巨磁電阻，其阻值隨磁場(chǎng)的增加而急劇減小，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S、1SD)2電磁鐵的右端為N小磁針將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)當(dāng)P當(dāng)P12．(2023·邵陽(yáng))在一次物理試驗(yàn)中，小于同學(xué)連接了如以下圖的電路，電磁鐵的B端有一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針，閉合開(kāi)關(guān)后，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是(C)電磁鐵的A端為N小磁針靜止時(shí)，N極水平指向左C．利用這一現(xiàn)象所提示的原理可制成的設(shè)備是發(fā)電機(jī)D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片P向右端移動(dòng)，電磁鐵磁性增加13．(2023·黃石)釀酒坊里的發(fā)酵罐配有笨重的密封罩，為了便利操作，設(shè)計(jì)了一個(gè)杠桿和電磁鐵組合系統(tǒng)來(lái)升降密封罩，如以下圖。電磁鐵的工作原理是電流的磁效應(yīng)，該現(xiàn)象最早是奧斯特(填“法拉第“奧斯特”或“安培”)覺(jué)察的。裝置通電后，電磁鐵上端為 (填“N”或“S”)極。假設(shè)密封罩被提起并懸掛于空中，不計(jì)銜鐵、杠桿的質(zhì)量，左側(cè)電磁吸力應(yīng) (填“大于“等于”或“小于”)密封罩的重力，假設(shè)提不起，則應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片向 (填“左”或“右”)滑動(dòng)?！敬鸢浮繆W斯特N大于左14．(2023·廣州)測(cè)得某熔斷開(kāi)關(guān)S在不同電流下的熔斷時(shí)間如表。將電磁鐵開(kāi)關(guān)和S接入電路，如以下圖I>4A0.1s內(nèi)吸動(dòng)銜鐵，使電路斷開(kāi)，銜鐵無(wú)法自動(dòng)恢復(fù)至圖示位置；當(dāng)1A<I≤4ASS(1)S的電阻為1Ω，當(dāng)I＝2A，通電時(shí)間為 s時(shí)S熔斷，此過(guò)程中S產(chǎn)生的熱量是 (2)當(dāng)I＝5A時(shí)，通電0.1s，S能否熔斷？ 。假設(shè)電路中電流方向與圖中相反，電磁鐵吸引還是排斥銜鐵？ ?！敬鸢浮?1)40160(2)否(3)吸引15．[2023·棗莊]在探究“通電螺線管的外部磁場(chǎng)”的試驗(yàn)中，小明在螺線管四周擺放了一些小磁針。通電后小磁針靜止時(shí)的分布如圖甲所示，由此可看出通電螺線管外部的磁場(chǎng)與 條形磁體 的磁場(chǎng)相像。小明轉(zhuǎn)變通電螺線管中的電流方向，覺(jué)察小磁針指向轉(zhuǎn)動(dòng)180°，南北極發(fā)生了對(duì)調(diào)，由此可知：通電螺線管外部的磁場(chǎng)方向與螺線管中 電流 方向 有關(guān)。S接SabP，再次觀看電流表的示數(shù)及吸引大頭針的數(shù)目，此時(shí)調(diào)整滑動(dòng)變阻器是為了把握兩次試驗(yàn)的電流大小不變，來(lái)探究通電螺線管磁場(chǎng)強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系?！窘馕觥?1(2)試驗(yàn)中，他將開(kāi)關(guān)S從a換到b再次觀看電流表示數(shù)及吸引的大頭針數(shù)目，這樣才能探究出通電螺線管磁場(chǎng)強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系。考點(diǎn)四、探究電磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)弱的影響因素1．進(jìn)一步探究：科學(xué)家安培覺(jué)察，兩根平行導(dǎo)線通電后有如圖中甲所示的現(xiàn)象(圖中實(shí)線、虛線分別表示通電前、后的狀況)?？梢?jiàn)，平行通電導(dǎo)線之間有力的作用。而且，當(dāng)通入的電流方向一樣時(shí)，導(dǎo)線相互吸引。klII平行通電導(dǎo)線之間相互作用力的大小可以用安培定律F＝ 12來(lái)描述。其中，I、I分別為兩根導(dǎo)r 1 2線中通入的電流，l為導(dǎo)線的長(zhǎng)度，r為導(dǎo)線之間的距離，k為比例系數(shù)。某次試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：試驗(yàn)次數(shù)試驗(yàn)次數(shù)l/mI/A1I/A2r/mF/N110.20.20.10.8×10－720.50.20.20.10.4×10－731.50.40.30.21.8×10－7請(qǐng)將表格填寫(xiě)完整。比例系數(shù)k＝2×10－7 N/A2。對(duì)于位置固定、長(zhǎng)度確定的兩根平行導(dǎo)線，假設(shè)保F大小不變，兩根導(dǎo)線中的電流大小關(guān)系可以用如圖乙所示的圖像中的圖線b來(lái)表示。2．為驗(yàn)證奧斯特試驗(yàn)，小明從試驗(yàn)室借了一枚小磁針?；丶液?，他把小磁針?lè)旁谧郎?，覺(jué)察小磁針靜止時(shí)總是指向南北方向，這是由于小磁針受到地磁場(chǎng)的作用，小磁針指南的一端是S極(選填“S”或“N”)。接著他把通電的臺(tái)燈(220V60W)上的導(dǎo)線移到小磁針的正上方，沿南北方向靠近小磁針?lè)胖?如圖甲所示)，結(jié)果覺(jué)察小磁針并未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。帶著疑問(wèn)，小明與同學(xué)爭(zhēng)論小磁針不偏轉(zhuǎn)的緣由，共有兩種猜測(cè)。猜測(cè)一：可能是臺(tái)燈有兩根導(dǎo)線，其中的電流方向相反，產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消。猜測(cè)二：可能是臺(tái)燈導(dǎo)線中的電流小，產(chǎn)生的磁場(chǎng)太弱，缺乏以使小磁針偏轉(zhuǎn)。(3V)和一段電阻絲(12Ω)串聯(lián)，閉合開(kāi)關(guān)后覺(jué)察小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。①電阻絲中的電流小于是錯(cuò)誤的。②該試驗(yàn)中用小磁針的偏轉(zhuǎn)來(lái)說(shuō)明通電導(dǎo)線四周存在磁場(chǎng)，這是承受了哪種物理思想方法？轉(zhuǎn)換法。③為了能夠做出與①中同樣的推斷，除了用圖乙的探究方法外，我們還可以承受怎樣的試驗(yàn)方法？請(qǐng)簡(jiǎn)述你的做法。把臺(tái)燈換成電功率大的電爐進(jìn)展試驗(yàn)，觀看小磁針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。3．小明同學(xué)提出了“感應(yīng)電流的大小可能與導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)”的猜測(cè)。試驗(yàn)的主要步驟(已作簡(jiǎn)化)如下：連接電路，使導(dǎo)體慢速和快速做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，觀看電流大小。試驗(yàn)結(jié)果：快速切割時(shí)電流表讀數(shù)大，慢速切割時(shí)電流表讀數(shù)小。試驗(yàn)結(jié)論：感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)。芳芳同學(xué)思考：線圈的一邊在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)與單根導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小可能不一樣。于是她做了如下試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證：a25圈的漆包線圈的一條邊框較快地做切割磁感線運(yùn)動(dòng)；b．然后用單根導(dǎo)線以一樣的速度做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。你認(rèn)為兩次靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)程度(A )A.a較大 B.b較大 C.一樣大 D.無(wú)法確定試驗(yàn)過(guò)程中小明與芳芳又用線圈和條形磁鐵來(lái)做試驗(yàn)(如以下圖)，覺(jué)察靈敏電流針指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。你認(rèn)為在此試驗(yàn)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小跟什么因素有關(guān)？請(qǐng)你總結(jié)一下：①磁性強(qiáng)弱； ②線圈匝數(shù)。請(qǐng)用學(xué)過(guò)的學(xué)問(wèn)分析：當(dāng)把條形磁鐵往上拔出時(shí)，靈敏電流針的指針(C)不會(huì)偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)且方向與插入時(shí)一樣偏轉(zhuǎn)且方向與插入時(shí)相反【解析】影響感應(yīng)電流大小的因素有：①導(dǎo)體切割磁感線的速度；②切割磁感線的線圈匝數(shù)；③磁場(chǎng)的強(qiáng)弱；④導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度。線圈與磁體的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，如以下圖，線圈不動(dòng)而磁體運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁感線也被切割從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。磁場(chǎng)方向不變時(shí)，感應(yīng)電流方向隨相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向反向而反向。考點(diǎn)五、電生磁、磁生電現(xiàn)象〔電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)〕1．[2023·淄博]如圖是探究“通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力”的試驗(yàn)裝置。瞬間接通電路，原來(lái)靜止的導(dǎo)線ab向右運(yùn)動(dòng)。要使導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng)，可行的措施是(A)A．將磁體的N、SB．增大電源電壓C．換用磁性更強(qiáng)的磁體D．將磁體的N、S【解析】通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向與磁場(chǎng)方向和電流方向兩個(gè)因素有關(guān)；將磁體的磁極對(duì)調(diào)，磁場(chǎng)方會(huì)轉(zhuǎn)變受力大小，但不能轉(zhuǎn)變導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向；將磁體的N、S極對(duì)調(diào)，同時(shí)轉(zhuǎn)變電流的方向，不會(huì)轉(zhuǎn)變導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向。2．[聊城中考]如圖為直流電動(dòng)機(jī)的根本構(gòu)造示意圖。以下相關(guān)的分析中正確的選項(xiàng)是(D)A．電動(dòng)機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理工作的B．電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠電磁繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)的D．僅轉(zhuǎn)變磁感線的方向可以轉(zhuǎn)變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向【解析】電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈能在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的；電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，消耗的電能大局部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能但也有少量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠換向器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。3．[2023·濱州]對(duì)以下四幅圖的表述正確的選項(xiàng)是(A)A．甲圖中，閉合開(kāi)關(guān)，小磁針靜止時(shí)N極指向右側(cè)B．乙圖中，閉合開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) 變小C．丙圖是發(fā)電機(jī)的工作原理圖D．丁圖是電動(dòng)機(jī)的工作原理圖【解析】甲圖：由安培定則可知，螺線管的右端為NSN圖中，閉合開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器滑片P向右側(cè)滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，電流變大，電磁鐵磁性變強(qiáng)，但不知電流的方向，無(wú)法判定螺線管的極性，故無(wú)法判定測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化；丙圖中有電源，假設(shè)閉合開(kāi)關(guān)，磁場(chǎng)中的導(dǎo)體會(huì)受力運(yùn)動(dòng)，即說(shuō)明通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用，是電動(dòng)機(jī)的原理圖；丁圖4．[2023·4個(gè)試驗(yàn)所提示的原理能直接推動(dòng)發(fā)電機(jī)制造的是(B)【解析】A試驗(yàn)提示通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用，與電動(dòng)機(jī)制造有關(guān)；B試驗(yàn)提示電磁感應(yīng)原理，直接推動(dòng)發(fā)電機(jī)的制造；C試驗(yàn)是奧斯特試驗(yàn)，說(shuō)明通電導(dǎo)體四周存在磁場(chǎng)；D試驗(yàn)說(shuō)明通電線圈能產(chǎn)生磁場(chǎng)，也能探究通電線圈磁場(chǎng)強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)。5．(2023·廣州)如以下圖，通電導(dǎo)線a、b固定不動(dòng)，左磁體對(duì)a的作用力為Fa，右磁體對(duì)b的作用力Fb，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(A)6．(2023·以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(C)A．燈絲中電流方向保持不變B．試驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明電能夠生磁C．該現(xiàn)象屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象D．此裝置與電動(dòng)機(jī)原理一樣7．(2023·畢節(jié))關(guān)于如圖甲、乙所示的試驗(yàn)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是(A)A．甲試驗(yàn)可以爭(zhēng)論通電導(dǎo)體四周存在磁場(chǎng)B．甲試驗(yàn)可以爭(zhēng)論電磁感應(yīng)現(xiàn)象C．乙試驗(yàn)可以爭(zhēng)論通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力狀況D．乙試驗(yàn)的過(guò)程中，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能8．(2023·宿遷)如以下圖，干電池底部吸有強(qiáng)磁鐵(可導(dǎo)電)，在干電池的正極上支有一“門(mén)”字形導(dǎo)線B側(cè)和套在強(qiáng)磁鐵上導(dǎo)電圓環(huán)CCC轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中與強(qiáng)磁鐵接觸良好。導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源(B)只有線框A側(cè)受到磁場(chǎng)對(duì)電流的作用只有線框B側(cè)受到磁場(chǎng)對(duì)電流的作用線框AB線框AB9．[濰坊中考]同學(xué)們?cè)谥谱麟妱?dòng)機(jī)模型時(shí)，把一段粗漆包線燒成約3cm×2cm的矩形線圈，漆包線在線圈的兩端各伸出約3cm兩個(gè)支架分別與電池的兩極相連。把線圈放在支架上，線圈下放一塊強(qiáng)磁鐵，如以下圖。給線圈通電并用手輕推一下，線圈就會(huì)不停地轉(zhuǎn)下去。在漆包線兩端用小刀刮去引線的漆皮，刮線的要求是B(填字母)。A．兩端全刮掉B．一端全部刮掉，另一端只刮半周線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中 電 能轉(zhuǎn)化為 機(jī)械(或動(dòng)) 能。小華組裝好試驗(yàn)裝置，接通電源后，覺(jué)察線圈不能轉(zhuǎn)動(dòng)，寫(xiě)出一條可能造成該現(xiàn)象的緣由： 電源電壓較低(或線圈正好處于平衡位置等) 。【解析】(1)在漆包線兩端用小刀刮去引線的漆皮時(shí)，一端全部刮掉，另一端只刮半周，這樣做相當(dāng)于“換(3電源電壓偏低等?？键c(diǎn)六、電磁繼電器的應(yīng)用1．[2023·濰坊改編]如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的汽車(chē)啟動(dòng)電路。旋轉(zhuǎn)鑰匙接通a、b間電路，電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(C)A．F端為螺線管的NB．R的滑片左移時(shí)螺線管磁性減弱C．電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)說(shuō)明螺線管產(chǎn)生磁性D．螺線管兩端電壓大于電動(dòng)機(jī)兩端電壓【解析】依據(jù)安培定則可知，F(xiàn)端為螺線管的S極；R的滑片左移時(shí)，接入電路的電阻減小，電流變大，螺線管磁性增加；銜鐵向下移動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，說(shuō)明螺線管產(chǎn)生了磁性；螺線管的電路中電源只有一節(jié)干電池，電動(dòng)機(jī)的電源是兩節(jié)干電池，故螺線管兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓。2．(2023·COCO鈴發(fā)聲報(bào)警。圖中氣敏電阻R1

阻值隨CO濃度的增大而減小。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(C)電鈴應(yīng)接在A和C之間當(dāng)CO用久后，電源電壓U1

會(huì)減小，報(bào)警時(shí)CO最小濃度比設(shè)定值高為使該檢測(cè)電路在CO濃度更低時(shí)報(bào)警，可將R2

把握電路的滑片向下移3．[2023·杭州江干區(qū)三模]有一種電加熱恒溫箱，工作原理如圖甲所示，把握電路由電壓U＝9V的電1源、電磁繼電器(線圈電阻不計(jì))、滑動(dòng)變阻器R2

和熱敏電阻R1

組成，圖乙是熱敏電阻R1

阻值隨溫度變化的U＝220VR＝44Ω的電熱絲組成。通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得當(dāng)電磁繼電器線圈的2 0電流到達(dá)60mA時(shí)，電磁繼電器的銜鐵被吸下來(lái)停頓加熱，實(shí)現(xiàn)溫控。求：請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，依據(jù)題意將圖中的工作電路連接完整。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2

接入電路中的電阻為50Ω時(shí)，可使恒溫箱的溫度保持為多少攝氏度？【答案】(1)如答圖所示。U 9V(2)當(dāng)電磁繼電器線圈的電流到達(dá)60mA時(shí)設(shè)此時(shí)熱敏電阻的阻值為R則R＝1－R＝ －50Ω100x x I 2 60mAΩ，100Ω5050℃。4．(2023·為工作電路和把握電路兩局部(如圖乙所示)。閉合總開(kāi)關(guān)S，當(dāng)足浴盆有水注入到確定量時(shí)壓控開(kāi)關(guān)S、S1 2就會(huì)自動(dòng)閉合，此時(shí)R、R會(huì)同時(shí)工作，加熱至40℃時(shí)，把握電路中的電磁鐵會(huì)將銜塊吸合，自動(dòng)進(jìn)入保1 2溫模式。圖乙的工作電路中處于保溫狀態(tài)時(shí)工作的電阻是 壓控開(kāi)關(guān)S1的作用是防止 ，到達(dá)保護(hù)電路的目的。1006Rx

為熱敏電阻，阻值隨溫度變化關(guān)系可由圖丙中的某條曲線表示。當(dāng)線圈中的電流大于或等于20毫安時(shí)，把握電路中繼電器的銜鐵被吸合，則Rx

阻值隨溫度變化的曲線為圖丙中的 。求R2

的阻值。在一次使用過(guò)程中，加熱時(shí)間為520分鐘，則整個(gè)過(guò)程中消耗了多少電能？【答案】(1)R1

足浴盆中沒(méi)水時(shí)電路處于工作狀態(tài)(2)D(3)P＝P－P＝2100W－100W＝2023WR

2 〔220〕2＝＝ ＝24.2Ω2 加熱 保溫

2 P 2023W(4)W＝P×t＝2100W×5×60s＝6.3×105JW＝P×t＝100W×20×60s＝1.2×105J加熱 加熱 加熱 保溫 保溫 保溫W＝W＋W＝6.3×105J＋1.2×105J＝7.5×105J總 加熱 保溫5．[2023·寧波]為響應(yīng)寧波市政府提出的“創(chuàng)立海綿型城市”的號(hào)召，小科設(shè)計(jì)了如以下圖的市政自動(dòng)12V100Ah的蓄電池供電，蓄電池用“發(fā)電玻璃”制成的太陽(yáng)能電板充電。R0

為定值電阻，RABO與圓柱形浮體相連，AB∶BO＝4∶1，壓敏電阻的阻值隨壓力變化的關(guān)系如下表。(壓板、杠桿和硬質(zhì)連桿的質(zhì)量及電磁鐵線圈電阻無(wú)視不計(jì)，所用綠燈、紅燈及排水泵的額定電壓均為220V)壓敏電阻受到的壓力壓敏電阻受到的壓力F(N)60120180240300360420480…壓敏電阻壓敏電阻R阻值(Ω)500360260180120806555…當(dāng)水位在安全位置以下時(shí)綠燈亮，排水泵不工作；當(dāng)水位到達(dá)安全位置上限時(shí)紅燈亮，同時(shí)排水泵正常工作。請(qǐng)按要求完成圖中工作電路的連接。185h”面積至少為1.3m2。(太陽(yáng)能輻射到每平方米地面上的平均功率按1000W計(jì)算，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確到0.1m2)依據(jù)設(shè)計(jì)要求，當(dāng)水位上升到浮體剛好全部浸入水中時(shí)，壓敏電阻受到的壓力為360N，通過(guò)電磁鐵2線圈的電流為100m5線圈中電流為30mA，排水泵停頓工作，則小科應(yīng)選擇重力為多大的浮體？【答案】(1)如答圖所示。

ABO仍處于水平位置，(3)當(dāng)浮體剛好全部浸入水中時(shí)，壓敏電阻受到的壓力FB

360N，查表可知R＝80Ω，＝R U＝12V＝120Ω，R＝R－R＝120Ω－8