專題17 電與磁-5年（2018-2022）中考1年模擬物理分項匯編（北京專用）（解析版）

專題17電與磁1、（2022·北京·T10）如圖所示的實驗中能說明發(fā)電機工作原理的是（）A.磁極間有相互作用B.通電導(dǎo)線周圍存在磁場C.通電導(dǎo)體在磁場中受力D.電磁感應(yīng)現(xiàn)象【答案】D【解析】A．磁極之間的相互作用是同極相互排斥，異極相互吸引，并不能說明發(fā)電機的工作原理，故A不符合題意；B．通電導(dǎo)體周圍存在磁場是奧斯特實驗，并不能說明發(fā)電機的工作原理，故B不符合題意；C．通電導(dǎo)體在磁場中受力是電動機的工作原理，故C不符合題意；D．電磁感應(yīng)現(xiàn)象是發(fā)電機的工作原理。故D符合題意。故選D。2、（2021·北京·T10）在探究通電螺線管的磁場特點時，通電螺線管在某狀態(tài)下的兩個實驗現(xiàn)象如圖所示，其中小磁針（黑色一端為N極）靜止時的指向情況如圖甲所示。鐵屑靜止時的分布情況如圖乙所示。圖中能正確用磁感線描述這兩個實驗現(xiàn)象的是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】通電螺線管的外部磁場和條形磁體的磁場相似，由甲圖中小磁針的分布情況可以判斷該通電螺線管的左側(cè)為S極，右側(cè)為N極。我們規(guī)定小磁針靜止時的N極指向為該點的磁場方向，所以在磁體外部，磁感線總是從N極出發(fā)回到S極。而在磁體內(nèi)部，磁感線的分布和磁體的N、S極一致，由此判斷，A、B、D不符合題意；C符合題意。故選C。3、（2021·北京·T14）勤思考、愛交流的小琴對電磁的知識進行了總結(jié)，并與小文進行交流。小文認為小琴的結(jié)論有的正確、有的錯誤。小琴總結(jié)的下列結(jié)論中正確的是（）A．導(dǎo)體中的負電荷在做定向移動時一定產(chǎn)生磁場B．改變磁場的方向，通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向就發(fā)生改變C．閉合回路的導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生感應(yīng)電流D．指南針在地磁場中靜止時，指南針的N極受到地磁場的作用力【答案】AD【解析】A．導(dǎo)體中的負電荷在做定向移動時能產(chǎn)生電流，電流周圍一定有磁場，故A正確；B．保持電流方向不變，改變磁場的方向，通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向就發(fā)生改變，故B錯誤；C．閉合回路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；D．磁體在磁場中會受到力的作用，指南針在地磁場中靜止時，指南針的N極受到地磁場的作用力，故D正確。故選AD。4、（2020·北京·T18）某同學(xué)研究磁體周圍的磁場情況，將一根條形磁體放在水平桌面上，在它周圍放置一些小磁針，小磁針的指向情況如圖甲所示；將小磁針拿掉之后，在條形磁體上面放一塊有機玻璃，玻璃上均勻撒一層鐵屑，輕輕敲打玻璃，可以看到鐵屑的分布情況如圖乙所示；根據(jù)甲圖和乙圖所示的實驗現(xiàn)象，用磁感線描述條形磁體周圍的磁場情況如圖丙所示。下列說法正確的是（）A.圖甲所示的實驗，研究的是條形磁體周圍的磁場方向特點B.圖乙所示的實驗，研究的是條形磁體周圍的磁場分布特點C.圖丙所示的條形磁體周圍的磁感線，是人們?yōu)榱嗣枋龃艌鼋⒌奈锢砟Ｐ虳.由圖丙可知，條形磁體周圍的磁場是由磁感線組成的【答案】ABC【解析】A．圖甲中，條形磁體周圍不同位置上放一些小磁針，小磁針N極所指的方向不同，可以研究條形磁體周圍的磁場方向特點，故A正確；B．圖乙中，利用撒在磁體周圍的鐵屑可以判斷該磁體周圍磁場的分布，故B正確；C．圖丙中條形磁體周圍的磁感線，是人們利用建模的方法畫出來的并不真實存在的曲線，故C正確；D．磁場是一種物質(zhì)，為了描述磁場的分布引入了磁感線，磁感線其實不存在，故D錯誤。故選ABC。5、（2019·北京·T18）某同學(xué)研究電流產(chǎn)生的磁場，閉合開關(guān)前，小磁針的指向如圖甲所示；閉合開關(guān)，小磁針的偏轉(zhuǎn)情況如圖乙中箭頭所示；只改變電流方向，再次進行實驗，小磁針的偏轉(zhuǎn)情況如圖丙中箭頭所示．下列結(jié)論中合理的是A.由甲、乙兩圖可得電流可以產(chǎn)生磁場B.由甲、乙兩圖可得電流產(chǎn)生的磁場的方向與電流方向有關(guān)C.由乙、丙兩圖可得電流產(chǎn)生的磁場的強弱與電流大小有關(guān)D.由乙、丙兩圖可得電流產(chǎn)生的磁場的方向與電流方向有關(guān)【答案】AD【解析】AB．圖甲沒有閉合開關(guān)，圖乙是閉合開關(guān)后，小磁針順時針偏轉(zhuǎn)，因此由甲、乙兩圖可得電流可以產(chǎn)生磁場，但不能得出電流產(chǎn)生的磁場的方向與電流方向有關(guān)，故A正確，B錯誤；CD．乙、丙兩圖中電源電壓相同，電源正負極對調(diào)了，電流方向改變了，乙圖小磁針順時針偏轉(zhuǎn)，甲圖小磁針逆時針偏轉(zhuǎn)，因此由乙、丙兩圖可得電流產(chǎn)生的磁場的方向與電流方向有關(guān)，但不能得出電流產(chǎn)生的磁場的方向與電流大小有關(guān)，故D正確，C錯誤．6、（2018·北京·T13）在如圖所示實驗中，將小鐵球從斜面頂端由靜止釋放，觀察到它在水平桌面上運動的軌跡如圖甲中虛線OA所示．在OA方向的側(cè)旁放一磁鐵，再次將小鐵球從斜面頂端由靜止釋放，觀察到它在水平桌面上運動的軌跡如圖乙中虛線OB所示．由上述實驗現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是（）A.小鐵球在桌面上繼續(xù)運動是由于受到向前的作用力B.磁鐵對小鐵球沒有作用力C.力可以改變小鐵球的運動方向D.力可以使小鐵球發(fā)生形變【答案】C【解析】A.小鐵球在桌面上繼續(xù)運動是因為小球具有慣性，故A錯誤；B.磁鐵能夠吸引鐵質(zhì)物品，所以磁鐵對小鐵球有吸引力，故B錯誤；C.在磁鐵對小鐵球的吸引力作用下，小球改變了運動方向，故可以說明力可以改變小鐵球的運動方向，C正確；D.小鐵球的運動方向發(fā)生了改變，但沒有發(fā)生形變，所以不能說明力可以使小鐵球發(fā)生形變，故D錯誤；故選C．點睛：重點是牢記力的兩個作用效果，即力可以改變物體的形狀；力可以改變物體的運動狀態(tài)．7、（2018·北京·T19）如圖展示了我國古代勞動人民的智慧成果，對其中所涉及的物理知識，下列說法中正確的是（）A.司南利用地磁場對磁體有力的作用來指示南北B.戥子利用杠桿平衡來稱量質(zhì)量C.篆刻刀的刀口做得很鋒利，是為了減小壓強D.正在發(fā)聲的編鐘一定在振動【答案】ABD【解析】A.指南針只所以會指南，是因為受到地磁場的作用，所以司南利用地磁場對磁體有力的作用來指示南北，說法正確，故A正確；B.戥子以及生活中使用的桿秤都是利用杠桿平衡條件來稱量質(zhì)量的，故B正確；C.篆刻刀的刀口做得很鋒利，是在壓力一定時，通過減小受力面積來增大壓強的，故C錯誤；D.聲音由振動產(chǎn)生，所以正在發(fā)聲的編鐘一定在振動，故D正確；故選ABD．點睛：要牢記地球是一個大磁體，指南針只所以會指南，就是因為受到地磁場的作用，且要注意了解地磁場的分布情況，地磁的南北極與地理的南北極相反，且不重合，有一個小的偏角，稱為磁偏角．8、（2018·北京·T20）下列說法中正確的是（）A.電流周圍存在磁場B.磁感線是真實存在的C.電動機能夠把電能轉(zhuǎn)化為機械能D.只要導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，就會產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】AC【解析】A.電流具有磁效應(yīng)，即電流周圍存在磁場，故A正確；B.磁感線是為了形象的描述磁場的分布特征而引入的，磁感線描述磁場是模型法的應(yīng)用，磁感線并不是真實存在的，故B錯誤；C.電動機利用磁場對電流的作用力工作，能夠把電能轉(zhuǎn)化為機械能，故C正確；D.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，才會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯誤；故選AC．點睛：牢記產(chǎn)生感應(yīng)電流應(yīng)具備三個條件，一、閉合回路，即必須是通路，二、一部分導(dǎo)體，三、切割磁感線運動．9、（2022·北京·T17）根據(jù)圖中的電流方向，可知通電螺線管的___________端是N極?！敬鸢浮緼【解析】電流從螺線管的左端流入，根據(jù)安培定則可知，螺線管的A端為N極。10、（2020·北京·T22）根據(jù)圖中的電流方向，可知通電螺線管的______端是N極?！敬鸢浮緼【解析】用右手握住螺線管，四指的方向和電流方向相同，那么大拇指所指的A端即為螺線管的N極。11、（2019·北京·T23）在條形磁鐵四周放置的小磁針靜止時的指向如圖所示，圖中小磁針涂黑的一端為它的N極，由此可以判斷出條形磁鐵的A端是________（選填“N”或“S”）極【答案】N【解析】小磁針靜止時北極(小磁針涂黑端)，所指的方向為磁場的方向，根據(jù)磁感線方向的規(guī)定，從北極出來回到南極，讀圖可以看出，左側(cè)A端條形磁鐵N極．12、（2018·北京·T24）根據(jù)如圖所示的電流方向，判斷通電螺線管的A端是____極．（選填“N”或“S”）【答案】【解析】根據(jù)安培定則進行判斷．右手握住螺線管，四指彎曲指向電流的方向，則大母指的指向即為螺線管的磁場方向，即大母指所指的左端為N極．所以A端為N極，B端為S極．點睛：安培定則應(yīng)用時，要注意四指彎曲指向電流的方向，千萬不要理解成線圈的繞向，有同學(xué)容易在這點混淆，有個簡單的方法，即使用右手螺旋定則前先把電流方向標在線圈上．一、多選題1．（2022·北京市朝陽區(qū)陳經(jīng)綸中學(xué)分校實驗學(xué)校三模）關(guān)于電磁現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜止時N極指向地理的南方B．金屬導(dǎo)體中的自由電子做定向移動時，導(dǎo)體周圍一定會產(chǎn)生磁場C．導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，導(dǎo)體中一定會產(chǎn)生電流D．發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，可以將機械能轉(zhuǎn)化為電能【答案】BD【解析】A．可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜止時N極指向地磁南極，即地理北方，故A錯誤；B．金屬導(dǎo)體中的自由電子做定向移動時，會形成電流，則導(dǎo)體周圍一定會產(chǎn)生磁場，故B正確；C．導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，只有當(dāng)電路閉合時，導(dǎo)體中才會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；D．發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，線圈做切割磁感線運動，將機械能轉(zhuǎn)化為電能，故D正確。故選BD。2．（2022·北京昌平·二模）下列說法中正確的是（）A．金屬導(dǎo)體中的負電荷在做定向移動時一定產(chǎn)生磁場B．通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場的方向與通過該導(dǎo)體的電流方向有關(guān)C．閉合回路的導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生感應(yīng)電流D．負電荷定向移動的方向就是電流的方向【答案】AB【解析】A．導(dǎo)體中的負電荷在做定向移動時會產(chǎn)生電流，電流的周圍存在磁場，故A正確；B．奧斯特實驗說明了通電導(dǎo)體周圍存在磁場，該實驗還表明電流方向改變時，其磁場方向也隨之改變，所以，通電導(dǎo)體產(chǎn)生磁場的方向與通過該導(dǎo)體的電流方向有關(guān)，故B正確；C．導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：閉合電路的一部分導(dǎo)體、在磁場中做切割磁感線運動，缺一不可；所以導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，不一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；D．物理學(xué)上把正電荷的定向移動的方向規(guī)定為電流的方向，負電荷的定向移動方向與電流的方向相反，故D錯誤。故選AB。3．（2022·北京東城·二模）關(guān)于圖所示的四個電磁實驗，下列說法中正確的是（）A．實驗甲：斷開開關(guān)S時，小磁針指向如圖甲所示，閉合開關(guān)S，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，表明通電導(dǎo)線周圍存在磁場B．實驗乙：閉合開關(guān)S，改變滑動變阻器接入電路的阻值，電磁鐵的磁性強弱會改變C．實驗丙：閉合開關(guān)S，導(dǎo)體ab在磁場中水平向左運動，ab中會產(chǎn)生感應(yīng)電流D．實驗丁：閉合開關(guān)S，導(dǎo)體ab在磁場中運動，發(fā)電機是根據(jù)這一原理制成的【答案】ABC【解析】A．實驗甲，閉合開關(guān)S，通電導(dǎo)線周圍存在磁場，小磁針受到磁場的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)，表明通電導(dǎo)線的周圍存在磁場，故A正確；B．實驗乙，閉合開關(guān)S，改變滑動變阻器接入電路的阻值，改變電路中電流大小即電磁鐵的磁性強弱會改變，故B正確；C．實驗丙，閉合開關(guān)后，導(dǎo)體ab在磁場中水平向左運動，做切割磁感線運動，電路中就會有感應(yīng)電流，故C正確；D．實驗丁，開關(guān)S閉合，導(dǎo)體在磁場中運動，其工作原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力而運動，電動機是利用這一原理制成的，故D錯誤。故選ABC。4．（2022·北京西城·二模）關(guān)于電磁現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A．指南針能指南是由于地磁場對指南針磁極有力的作用B．導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中一定產(chǎn)生電流C．磁場中某點的磁場方向是由放在該點的小磁針北極決定的D．通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的過程中，電能轉(zhuǎn)化為機械能【答案】AD【解析】A．指南針屬于磁體，有南北兩個磁極，放入地磁場中會受到磁力的作用而指示南北方向，故A正確；B．閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，才能產(chǎn)生感應(yīng)電流，,故B錯誤；C．磁場中某點的磁場方向是一定的，可以由放在該點的小磁針北極的指向來判斷，但磁場方向不是由小磁針決定的，故C錯誤；D．通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的過程中，消耗電能轉(zhuǎn)化為線圈的機械能，故D正確。故選AD。5．（2022·北京市第二中學(xué)通州校區(qū)一模）關(guān)于電磁現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A．通電導(dǎo)體的周圍存在磁場B．改變電磁鐵線圈的匝數(shù)，電磁鐵的磁性強弱就會改變C．磁場中，自由旋轉(zhuǎn)的小磁針靜止時N極的指向為該點的磁場方向D．一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】AC【解析】A．奧斯特實驗向人們揭示了電流具有磁效應(yīng)，通電導(dǎo)體周圍存在磁場，故A正確；B．電磁鐵的磁性強弱受線圈匝數(shù)，電流大小，是否插入鐵芯等因素有關(guān)，若在改變電磁鐵線圈匝數(shù)的同時也改變了電流大小，則電磁鐵的磁性強弱可能不變，故B錯誤；C．物理學(xué)中把磁場中自由小磁針靜止時北極所指方向規(guī)定為該點的磁場方向，故C正確；D．一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，電路如果沒有閉合，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯誤。故選AC。二、單選題6．（2022·北京·101中學(xué)二模）勤思考、愛交流的小琴對電磁的知識進行了總結(jié)，并與小文進行交流，小文認為小琴總結(jié)的結(jié)論有的正確，有的錯誤。小琴總結(jié)的下列結(jié)論中正確的是（）A．導(dǎo)體中的自由電子定向移動時一定產(chǎn)生磁場B．改變電流的方向，通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向就發(fā)生改變C．磁場中某點的磁場方向是由放在該點的小磁針決定的D．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與磁場的方向有關(guān)【答案】ABD【解析】A．導(dǎo)體中的自由電子定向移動時形成電流，導(dǎo)體中有電流，電流周圍一定產(chǎn)生磁場，故A正確；B．通電導(dǎo)線在磁場中受力與磁場方向和電流方向都有關(guān)系；當(dāng)改變電流的方向時，通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向就發(fā)生改變，故B正確；C．放在磁場中的小磁針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向，但是磁場中某點的磁場方向由磁場本身決定，與該點是否放小磁針無關(guān)，故C錯誤；D．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與磁場的方向和導(dǎo)體切割磁感線時的運動方向有關(guān)，當(dāng)改變磁場的方向或改變導(dǎo)體切割磁感線方向時，感應(yīng)電流的方向改變，故D正確。故選ABD。7．（2022·北京東城·二模）將一個能水平自由轉(zhuǎn)動的小磁針放在水平桌面上，我們可以發(fā)現(xiàn)，靜止時它的兩極分別指向地理的南北方向，下列說法正確的是（）A．靜止時小磁針的N極指向地理的北方B．靜止時小磁針的N極指向地磁的北極C．地球周圍存在著磁場，地磁場的形狀跟蹄形磁體的磁場相似D．小磁針在地磁場中靜止時，只有小磁針的N極受到地磁場的作用力【答案】A【解析】ABD．地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近，靜止時的小磁針受到地磁場的作用，小磁針的N極應(yīng)指向地理北極，故A正確、BD錯誤；C．地球可以看做是一個巨大的磁體，地磁場與條形磁鐵的磁場相似，故C錯誤。故選A。8．（2022·北京平谷·二模）如圖是奧斯特實驗的示意圖，當(dāng)開關(guān)閉合時，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，下列說法正確的是（）A．這一現(xiàn)象說明通電導(dǎo)線周圍的空間中產(chǎn)生了磁場B．發(fā)生偏轉(zhuǎn)的小磁針對通電導(dǎo)線沒有力的作用C．通電導(dǎo)線周圍磁場方向由小磁針的指向決定D．移去小磁針后的通電導(dǎo)線周圍不存在磁場【答案】A【解析】A．導(dǎo)體通電后，導(dǎo)體旁邊的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明通電導(dǎo)線周圍的空間中產(chǎn)生了磁場，故A正確；B．力的作用是相互的，發(fā)生偏轉(zhuǎn)的小磁針受到通電導(dǎo)線磁力的作用，小磁針也對通電導(dǎo)體有磁力的作用，故B錯誤；CD．通電導(dǎo)線周圍磁場方向與電流的方向有關(guān)，并不是由小磁針的指向決定的，即使移去小磁針，通電導(dǎo)線周圍的磁場也不會消失，故CD錯誤。故選A。9．（2022·北京石景山·一模）某型號計步器內(nèi)部有一段塑料管，管中密封一小塊磁體，管外纏繞著線圈，當(dāng)塑料管運動時，磁體在管中往復(fù)運動，線圈中產(chǎn)生電流，計步器通過線圈中的電流情況計得運動的步數(shù)。圖中與此計步器工作原理相同的是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】塑料管運動時，磁體在管中往復(fù)運動，線圈中產(chǎn)生電流，即計步器的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。A．圖為奧斯特實驗裝置，說明電流周圍存在磁場，故A不符合題意；B．圖中演示電磁鐵的磁性有無，通過電路中電流有無來控制，電路中有電流時，則電磁鐵具有磁性，電路中沒有電流時，電磁鐵沒有磁性，故B不符合題意；C．圖中當(dāng)閉合回路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故C符合題意D．圖中電路有電源，為電動機原理圖，利用了通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用而運動，故D不符合題意。故選C。三、綜合題10．（2022·北京市第五中學(xué)分校模擬預(yù)測）請閱讀《風(fēng)能及其利用》回答問題。風(fēng)能及其利用風(fēng)具有能量嗎？“八月秋高風(fēng)怒號，卷我屋上三重茅?！焙芫靡郧拔覀兊淖嫦染陀迷娋涿枋隽孙L(fēng)可以推動物體，具有對外做功的本領(lǐng)。風(fēng)能是空氣流動產(chǎn)生的動能。動能是人類很早就認識的一種能量形式。我國風(fēng)能資源豐富，立軸大風(fēng)車及其驅(qū)動的龍骨水車（廣泛應(yīng)用不晚于12世紀）是體型巨大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的風(fēng)力提水機械，曾應(yīng)用于農(nóng)田灌溉和制鹽生產(chǎn)（圖2為現(xiàn)代仿制立軸大風(fēng)車及龍骨水車）。立軸大風(fēng)車最為特別之處在于風(fēng)帆的自動調(diào)節(jié)功能，它巧妙地借助了中國式船帆的結(jié)構(gòu)與操控方式，當(dāng)風(fēng)帆轉(zhuǎn)到順風(fēng)一邊，它自動與風(fēng)向垂直，受風(fēng)面積最大；當(dāng)風(fēng)帆轉(zhuǎn)到逆風(fēng)一邊時，就自動與風(fēng)向平行，所受阻力最小。風(fēng)帆升起后，不論風(fēng)向如何，風(fēng)車可以接受360度任何方向的來風(fēng)，使風(fēng)吹動風(fēng)帆轉(zhuǎn)動起來，進一步驅(qū)動龍骨水車向上提水，操控運行便捷，靈活。風(fēng)能是可再生、無污染的清潔能源。在當(dāng)今能源短缺情況下，開發(fā)風(fēng)力發(fā)電滿足能源需求得到重視（圖3為風(fēng)力發(fā)電機）。風(fēng)力發(fā)電是通過一定的裝置，將風(fēng)能轉(zhuǎn)變成機械能，再將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。如圖3所示為某風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)示意圖，它的原理是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車的旋轉(zhuǎn)器（葉片）旋轉(zhuǎn)，再通過增速機將旋轉(zhuǎn)速度提升到發(fā)電機的額定轉(zhuǎn)速，又通過調(diào)速機構(gòu)使其轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，然后連接到發(fā)電機上發(fā)電，發(fā)電機利用電磁鐵將動能轉(zhuǎn)化為電能。依據(jù)目前的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，大約3m/s的微風(fēng)速度即開始發(fā)電。太小的風(fēng)速不能利用，風(fēng)力機能正常工作的風(fēng)速一般為3～22m/s，超風(fēng)速時，風(fēng)力機自動閉鎖。據(jù)測定，一臺55kW的風(fēng)力發(fā)電機組，當(dāng)風(fēng)速為9.5m/s時，機組的輸出功率為55kW；風(fēng)速為8m/s時，功率為38kW；風(fēng)速為6m/s時，功率只有16kW；風(fēng)速為5m/s時，功率僅為9.5kW。我國的風(fēng)力資源極為豐富，許多地區(qū)的平均風(fēng)速都在3m/s以上，特別是東北、西北、西南地區(qū)和沿海島嶼，平均風(fēng)速更大，適宜發(fā)展風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)點很多：清潔，環(huán)境效益好；可再生，永不枯竭；基建周期短；裝機規(guī)模靈活。但也有一些不可回避的問題，如噪聲大，占用土地多，不穩(wěn)定不可控，影響鳥類生存等。

（1）立軸風(fēng)車及其驅(qū)動的龍骨水車風(fēng)力提水機械工作過程中，風(fēng)吹動風(fēng)帆轉(zhuǎn)動起來，進一步驅(qū)動龍骨水車向上提水，該過程中，風(fēng)能轉(zhuǎn)化成了水的______；（2）風(fēng)力發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)，即：閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，小型風(fēng)力發(fā)電機的磁場是由永磁體提供的，而大型風(fēng)力發(fā)電機中的磁場則是由______提供的；（3）一臺55kW的風(fēng)力發(fā)電機組在風(fēng)速為6m/s下工作時，1小時輸出的電能能使額定功率為40W的白熾燈正常工作______h；（4）在我們國家現(xiàn)代化建設(shè)進程中，為何要大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電？請簡述之______。【答案】

重力勢能

電磁鐵

1375

見解析【解析】（1）[1]風(fēng)吹動風(fēng)帆轉(zhuǎn)動起來，風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為風(fēng)帆的動能，進一步驅(qū)動龍骨水車向上提水，水被提到高處后，風(fēng)帆的動能轉(zhuǎn)化為水的重力勢能。（2）[2]由材料可知，大型風(fēng)力發(fā)電機中的磁場則是由電磁鐵提供的。（3）[3]1小時輸出的電能W電=Pt=55kW×1h=55kW·h能使額定功率為40W的白熾燈正常工作時間（4）[4]風(fēng)力發(fā)電，清潔，環(huán)境效益好，可再生，永不枯竭，基建周期短，裝機規(guī)模靈活。11．（2022·北京東城·一模）請閱讀《超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)》并回答題超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體雖然能夠?qū)щ?，但都具有一定的電阻，而有一類?dǎo)體的電阻為零，我們稱之為超導(dǎo)體。因為沒有電阻，所以電流通過超導(dǎo)體不會產(chǎn)熱，電能損失很小，具有很大的應(yīng)用前景。1911年，荷蘭科學(xué)家昂內(nèi)斯研究低溫下各種金屬電阻變化時，首先在水銀中發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)現(xiàn)象，他通過靈敏的電壓表測量樣品，發(fā)現(xiàn)水銀的電阻在4.2K的溫度左右陡然下降到零，靈敏的電壓表沒有示數(shù)就可以判定所測量的導(dǎo)體電阻為零嗎？會不會存在一種可能是導(dǎo)體的電阻太小，測量工具精度不夠而無法測出呢？這當(dāng)然是可能的，這個問題也無法只通過升級更精密的測量工具來解決。為了解決這個難題，昂內(nèi)斯團隊通過不懈努力，終于設(shè)計出了一套能夠精確驗證超導(dǎo)體電阻是否為零的裝置：將一根磁針放置在裝置中間，磁針靜止時兩極分別指向南北方向，在磁針的正西方不遠處放置超導(dǎo)體制成的線圈，在磁針正東方相同距離放置一個和超導(dǎo)體線圈相同的銅線圈，如圖所示。實驗時，用永磁體在超導(dǎo)體線圈中感應(yīng)出電流，將永磁體移出后，在銅線圈中通入相同的恒定電流，然后觀察磁針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。如果超導(dǎo)體電阻確實為零，則超導(dǎo)線圈中的電流不會隨時間衰減，磁針兩側(cè)的線圈中的電流均不變，所產(chǎn)生的磁場也不會發(fā)生變化，因此磁針也不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。昂內(nèi)斯團隊經(jīng)過幾個小時的觀察，磁針指向確實完全沒有任何變化。通過這個巧妙的實驗，昂內(nèi)斯團隊嚴格的證實了超導(dǎo)體的電阻確實為零。由于對低溫物理所作出的突出貢獻，卡末林·昂內(nèi)斯被授予1913年的諾貝爾物理學(xué)獎。請根據(jù)上述材料，回答下列問題：（1）在實驗中，能夠使超導(dǎo)線圈中產(chǎn)生電流的原理是___________（填寫正確選項前的字母）A．通電導(dǎo)體周圍存在磁場

B．通電導(dǎo)體在磁場中

C．電磁感應(yīng)（2）物理實驗中，常常將不易測量（或觀察）的物理量（或現(xiàn)象）轉(zhuǎn)換為其他物理量（或現(xiàn)象）進行觀測。昂內(nèi)斯團隊的實驗將“超導(dǎo)體電阻的變化情況”經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換最終轉(zhuǎn)換為“小磁針的偏轉(zhuǎn)情況”。請將該轉(zhuǎn)換過程中，所涉及到的相關(guān)變化關(guān)系補充完整：①超導(dǎo)體的電阻變化→②___________→③___________→④小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。（3）超導(dǎo)體具有很大的應(yīng)用前景，請你列舉一實例。()【答案】

C

超導(dǎo)線圈中的電流變化

電流所產(chǎn)生的磁場變化

遠程輸電【解析】（1）[1]A．奧斯特第一個發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體周圍存在磁場，揭示了電與磁之間的聯(lián)系，故A不符合題意；B．通電導(dǎo)體在磁場中會受力轉(zhuǎn)動，利用這個原理制成了電動機，故B不符合題意；C．閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，故C符合題意。故選C。（2）[2][3]實驗時，用永磁體在超導(dǎo)體線圈中感應(yīng)出電流，將永磁體移出后，在銅線圈中通入相同的恒定電流，如果超導(dǎo)體電阻確實為零，則超導(dǎo)線圈中的電流不會隨時間衰減，磁針兩側(cè)的線圈中的電流均不變，所產(chǎn)生的磁場也不會發(fā)生變化，因此磁針也不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。通過實驗操作可知，將超導(dǎo)體的電阻變化轉(zhuǎn)換為超導(dǎo)體線圈中感應(yīng)出電流，再把超導(dǎo)體線圈中感應(yīng)出電流轉(zhuǎn)換為電流所產(chǎn)生的磁場變化，最后再轉(zhuǎn)換為小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。（3）[4]超導(dǎo)材料的特點是，在溫度很低時電阻為零，當(dāng)電阻為零時，用超導(dǎo)材料傳輸電能可以減少電能損耗，故可以應(yīng)用于遠距離輸電。四、實驗題12．（2022·北京·清華附中三模）如圖所示的是四個常見的電磁實驗，A中導(dǎo)體棒向右運動時，靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，如果對調(diào)磁體的N、S磁極位置，導(dǎo)體棒仍然向右運動，則靈敏電流計指針將向______偏轉(zhuǎn)；B中閉合開關(guān)以后，電磁繼電器正常工作，則此時電動機和電熱器兩個用電器中，______能夠工作；C中通電導(dǎo)線下方的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電流對小磁針的作用力是通過______施加的；D中所示是兩個磁體的磁極靠近時相互遠離的現(xiàn)象，這說明同名磁極______?！敬鸢浮?/p>

左

電動機

磁場

排斥【解析】[1]感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運動的方向和磁場的方向有關(guān)，如果對調(diào)磁體的N、S磁極位置，磁場方向改變，導(dǎo)體運動的方向不變，則感應(yīng)電流的方向發(fā)生改變，則靈敏電流計指針將向左偏轉(zhuǎn)。[2]B中閉合開關(guān)以后，電磁繼電器正常工作，具有磁性，銜鐵會被吸下，電動機能夠工作。[3]C中通電導(dǎo)線下方的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是因為通電導(dǎo)體周圍存在磁場，磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體的力的作用，所以電流對小磁針的作用力是通過磁場施加的。[4]D中所示是兩個磁體的磁極靠近時相互遠離的現(xiàn)象，兩個相互靠近的磁極相同，相互排斥，這說明同名磁極相互排斥。13．（2022·北京平谷·二模）在“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件”的實驗中，某同學(xué)組裝了如圖所示電路，閉合開關(guān)后，進行了實驗操作，請回答下列問題：（1）保持金屬棒AB靜止，當(dāng)蹄形磁鐵豎直向上運動時，靈敏電流計的指針將____________（選填“會”或“不會”）偏轉(zhuǎn)；（2）保持蹄形磁鐵靜止，使金屬棒AB由靜止向右水平運動時，靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使金屬棒AB加快向右水平運動時，指針偏轉(zhuǎn)的角度增大，針對以上實驗現(xiàn)象，請你提出一個可探究的科學(xué)問題：____________?！敬鸢浮?/p>

不會

見解析【解析】（1）[1]保持金屬棒AB靜止，當(dāng)蹄形磁鐵豎直向上運動時，此時導(dǎo)體棒相對于蹄形磁鐵向下運動，金屬棒未做切割磁感線運動，電路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故靈敏電流計的指針將不會偏轉(zhuǎn)。（2）[2]由題意可知，當(dāng)金屬棒運動加快時，電流計指針偏轉(zhuǎn)的角度增大，說明電路中的感應(yīng)電流變大，可知感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線的速度有關(guān)，故提出的可探究的科學(xué)問題是：感應(yīng)電流的大小與金屬棒切割磁感線的速度有什么關(guān)系？14．（2022·北京順義·二模）在探究通電螺線管外部的磁場分布時，在螺線管周圍放一些小磁針，通電后，小磁針（黑色一端為N極）的指向如圖甲所示。（1）只改變螺線管中的電流方向，觀察到的現(xiàn)象是_______，說明_______；（2）根據(jù)圖乙所示的電流方向，可判斷通電螺線管的左端是_______（選填“N”或“S”）極。【答案】

小磁針的方向發(fā)生變化

見解析

N【解析】（1）[1][2]改變電流方向，小磁針的方向也發(fā)生了變化，說明通電導(dǎo)體周圍的磁場方向與電流方向有關(guān)。（2）[3]由圖可知，電流從螺線管的左端流入，右端流出，根據(jù)右手螺旋定則可知，通電螺線管的左端是N極，右端為S極。15．（2022·北京順義·二模）利用如圖所示的裝置進行如下操作。①閉合開關(guān)，使金屬棒AB水平向左運動，觀察到靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)；②閉合開關(guān)，使金屬棒AB水平向右運動，觀察到靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn)；（1）由此可以得出的結(jié)論是_______；（2）閉合開關(guān)，AB水平左右運動產(chǎn)生電流的現(xiàn)象是_______（選填“電動機”或“發(fā)電機”）的工作原理。【答案】

磁場方向不變，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體棒的運動方向有關(guān)

發(fā)電機【解析】（1）[1]由題意可知，閉合開關(guān)后，兩次實驗磁場方向不變，金屬棒AB水平向左運動，觀察到靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)；金屬棒AB水平向右運動，觀察到靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn)；所以可以得到的結(jié)論是磁場方向不變，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體棒的運動方向有關(guān)。（2）[2]由圖可知，圖中沒有電源，靈敏電流計用來判斷感應(yīng)電流的方向，所以此裝置是探究電磁感應(yīng)的實驗裝置；電動機的原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力轉(zhuǎn)動，發(fā)電機的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，所以閉合開關(guān)，AB水平左右運動產(chǎn)生電流的現(xiàn)象是發(fā)電機的工作原理。16．（2022·北京朝陽·二模）如圖所示，在蹄形磁體的磁場中放置一根導(dǎo)線，導(dǎo)線兩端通過開關(guān)與靈敏電流表連接。（1）開關(guān)閉合后，當(dāng)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，導(dǎo)線可能是__________。A．沿水平方向左右運動

B．沿豎直方向上下運動（2）通過大量實驗，總結(jié)得出：當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做__________運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流?！敬鸢浮?/p>

A

切割磁感線【解析】（1）[1]A．導(dǎo)線沿水平方向左右運動，導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線運動，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A符合題意；B．導(dǎo)線沿豎直方向上下運動，導(dǎo)線在磁場中沒有做切割磁感線運動，電路中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B不符合題意。故選A。（2）[2]由實驗現(xiàn)象可知，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。17．（2022·北京房山·二模）在探究通電螺線管外部磁場特點時，實驗現(xiàn)象如圖所示。（1）由圖甲中鐵屑的排列情況可初步推斷：通電螺線管外部的磁場分布與______磁體的磁場相似。（2）利用如圖乙所示裝置進行實驗，改變通電螺線管中的電流方向，發(fā)現(xiàn)磁場的方向發(fā)生了改變。由此可知通電螺線管的磁極與______有關(guān)?！敬鸢浮?/p>

條形

通電螺線管中的電流方向【解析】（1）[1]從鐵屑的分布情況可知，通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣，通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個磁極。（2）[2]改變通電螺線管中的電流方向，小磁針的N極指向發(fā)生改變，說明磁場的方向發(fā)生了改變，由此可知通電螺線管的磁極與通電螺線管中的電流方向有關(guān)。五、填空題18．（2022·北京·101中學(xué)二模）如圖所示，請根據(jù)通電螺線管中的電流方向，判斷通電螺線管的左端是___________極?！敬鸢浮縉【解析】如圖，電流從螺線管右端流入，左端流出；根據(jù)安培定則，用右手握住螺線管，四指的的環(huán)繞方向為螺線管中電流的方向，大拇指指向的一端就是螺線管的N極，即左端為螺線管的N極。19．（2022·北京市第三十五中學(xué)三模）在條形磁鐵附近放置的小磁針，靜止時的指向如圖所示，圖中小磁針涂顏色的一端為N極，由此可以判斷出條形磁鐵的B端為___________（選填“N”或“S”）極?！敬鸢浮縉【解析】由圖知，小磁針靜止時N極指向條形磁鐵的A端，因異名磁極相互吸引，故可知條形磁鐵的A端為S極，B端為N極。20．（2022·北京豐臺·二模）如圖所示，中國科技館“探索與發(fā)現(xiàn)A廳”中有一個展品叫“磁棒過線圈”。如圖所示，磁棒靜止在線圈中時，電路中沒有電流，靈敏電流計的指針指在中間零刻度線位置。若讓磁棒在線圈中向上運動時，靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)：若讓磁棒在線圈中向下運動時，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)。請你根據(jù)上述實驗步驟及現(xiàn)象。提出一個可探究的問題：___________。【答案】感應(yīng)電流的方向與磁棒在線圈中運動的方向是否有關(guān)【解析】由題意可知，將磁棒從線圈中向上取出時，電流表（靈敏電流計）指針向左偏轉(zhuǎn)；當(dāng)把磁棒向下插入線圈中時，電流表（靈敏電流計）指針向右偏轉(zhuǎn)；因為切割磁感線的方向發(fā)生了變化，所以電流方向發(fā)生變化，則靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變；所以探究的問題是感應(yīng)電流的方向與磁棒在線圈中的運動方向是否有關(guān)。21．（2022·北京石景山·二模）根據(jù)圖中所給電流方向，判斷通電螺線管的B端是___________極?！敬鸢浮縉【解析】用右手握住螺線管，四指彎向電流方向，大拇指所指的B端即為螺線管的N極。22．（2022·北京石景山·二模）如圖所示是科技館中的一個展品叫“磁棒過線圈”，該裝置可以演示感應(yīng)電流的產(chǎn)生。當(dāng)把磁棒向下插入線圈時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)；當(dāng)把磁棒從線圈中向上取出時，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。請結(jié)合上述操作，提出一個可探究的科學(xué)問題：___________。【答案】感應(yīng)電流的方向與線圈切割磁感線的方向是否有關(guān)【解析】由題意可知，當(dāng)將磁棒從線圈中向上取出時，電流表計指針向左偏轉(zhuǎn)；當(dāng)把磁棒向下插入線圈中時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)；線圈切割磁感線的方向發(fā)生變化時，電流計指針偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生了改變，說明電流方向發(fā)生了變化；所以可以探究的問題是，感應(yīng)電流的方向與線圈切割磁感線的方向是否有關(guān)。23．（2022·北京西城·二模）如圖所示，根據(jù)通電螺線管附近小磁針N、S極的指向，判斷通電螺線管的______端是N極，電源右端為______極?！敬鸢浮?/p>

左

正【解析】[1]通電螺線管相當(dāng)于條形磁鐵，根據(jù)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引可知通電螺線管的