專題24 電和磁（解析版）

專題24電和磁【思維導(dǎo)圖】【知識(shí)點(diǎn)回顧】一、磁場(chǎng)eq\a\vs4\al(考點(diǎn)1知道磁性的概念)1．具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)稱為________。2．具有磁性的物體叫________。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)2描述磁體周圍存在著磁場(chǎng))1．磁體周圍存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)是一種看不見，而又摸不著的________。2．基本性質(zhì)：它對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生________。磁體間的相互作用就是通過________發(fā)生的。3．方向：磁場(chǎng)具有________。將一個(gè)小磁針放入磁場(chǎng)中任何一點(diǎn)，小磁針________所指的方向就是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)3能根據(jù)磁感線識(shí)別磁體的極性)1．磁體中各部分磁性強(qiáng)弱不同，兩端磁性最強(qiáng)稱為磁極。磁極分為________極和________極。2．磁極相互作用的規(guī)律：同名磁極________，異名磁極________。3．條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線：在磁鐵外部，________。4．磁感線的________表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線的切線方向表示磁場(chǎng)的方向。注意：磁場(chǎng)是一種實(shí)際存在的物質(zhì)，而磁感線是人為________的，實(shí)際并不存在。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)4繪制條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍的磁感線)考點(diǎn)5繪制通電直導(dǎo)線周圍的磁感線描述通電直導(dǎo)線周圍存在著磁場(chǎng)及磁場(chǎng)的分布規(guī)律1．奧斯特實(shí)驗(yàn)________表明電流周圍存在磁場(chǎng)。2．通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)是以導(dǎo)線上各點(diǎn)為中心的同心圓。越靠近導(dǎo)線，磁感線越________。磁場(chǎng)方向隨著________的改變而改變?？键c(diǎn)6繪制通電螺線管周圍的磁感線描述通電螺線管周圍存在著磁場(chǎng)及磁場(chǎng)的分布規(guī)律通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)相似。其兩端的極性跟________有關(guān)，電流方向與磁極間的關(guān)系可由________來判斷。考點(diǎn)7知道通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力方向與磁場(chǎng)方向、電流方向有關(guān)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，受力的方向跟____________和____________有關(guān)。如果這兩者其中之一的方向改變，則力的方向____________，如果這兩者的方向同時(shí)改變，則力的方向____________。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)8概述電磁鐵的特點(diǎn)及作用)1．定義：內(nèi)部帶________的通電螺線管。2．原理：當(dāng)在通電螺線管內(nèi)部插入鐵芯后，鐵芯被通電螺線管的磁場(chǎng)________。磁化后的鐵芯也變成了一個(gè)磁體，這樣由于兩個(gè)磁場(chǎng)互相疊加，從而使螺線管的磁性大大增強(qiáng)。3．優(yōu)點(diǎn)：磁性有無由________來控制，磁極方向由________來控制，磁性強(qiáng)弱由________、________來控制。4．應(yīng)用：電話、電磁繼電器等。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象eq\a\vs4\al(考點(diǎn)9描述電磁感應(yīng)現(xiàn)象)1．閉合電路的________導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做________磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2．如果電路沒閉合，則沒有________，僅有________。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)10說明產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件)1．電路必須是________的。2．導(dǎo)體必須做________的運(yùn)動(dòng)?？键c(diǎn)11知道感應(yīng)電流的方向跟磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)感應(yīng)電流的方向與________和________有關(guān)。三、電磁知識(shí)在技術(shù)中的應(yīng)用eq\a\vs4\al(考點(diǎn)12舉例說出電磁知識(shí)在技術(shù)中的應(yīng)用)1．發(fā)電機(jī)是利用________制成的。能量轉(zhuǎn)化：________。2．電動(dòng)機(jī)是利用________的原理制成的。能量轉(zhuǎn)化：____________。3．電磁起重機(jī)、電磁繼電器及磁懸浮列車都是根據(jù)電磁鐵的原理制成的。4．磁帶、磁卡等是利用磁性材料的磁化來記錄信息的產(chǎn)品。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)13列舉在自然界或生命活動(dòng)中的電現(xiàn)象)1．自然界有一些發(fā)電的動(dòng)物，如電鰻。2．人體電流：人在肌肉運(yùn)動(dòng)及神經(jīng)傳導(dǎo)信息至大腦時(shí)會(huì)產(chǎn)生極微弱的電流。人體內(nèi)的心臟在每一次周期性的跳動(dòng)中，心臟內(nèi)某些部位間的電壓發(fā)生有規(guī)律的變化。這種生物電通過心臟周圍的導(dǎo)電組織和體液，反映到身體各部位，使身體各部位間電壓隨心臟的跳動(dòng)發(fā)生有規(guī)律的變化。大腦皮層中神經(jīng)元的生物電活動(dòng)表現(xiàn)為大腦皮層具有規(guī)律性的電壓改變。3．靜電：冬天脫毛衣時(shí)有時(shí)會(huì)有火花，這是毛衣與皮膚摩擦產(chǎn)生了________。人體靜電的電壓最大可達(dá)2萬伏左右，但由于電流小，沒有危險(xiǎn)。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)14根據(jù)具體要求繪制簡(jiǎn)單的電磁控制電路)電磁繼電器是用電磁鐵控制的自動(dòng)開關(guān)，使用電磁繼電器可以用低電壓、弱電流控制高電壓、強(qiáng)電流。考點(diǎn)11.磁性2.磁體考點(diǎn)21.特殊物質(zhì)2.磁力的作用磁場(chǎng)3.方向性北極考點(diǎn)31.NS2.互相排斥互相吸引3.磁感線從N極出來，進(jìn)入S極4.疏密假想考點(diǎn)51.奧斯特實(shí)驗(yàn)2.密集電流方向考點(diǎn)6電流方向安培定則考點(diǎn)7磁場(chǎng)方向電流方向改變不變考點(diǎn)81.鐵芯2.磁化3.通斷電電流方向電流大小線圈匝數(shù)考點(diǎn)91.一部分切割2.感應(yīng)電流感應(yīng)電壓考點(diǎn)101.閉合2.切割磁感線考點(diǎn)11導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向磁場(chǎng)方向考點(diǎn)121.電磁感應(yīng)原理機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能2．通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能考點(diǎn)133.靜電【例題精析】（2022?杭州）如圖所示，粗糙的水平桌面上有兩塊相同的條形磁體甲和乙，它們之間有相互作用力且保持靜止。對(duì)圖示甲、乙兩塊條形磁體受到摩擦力的方向分析正確的是（）A．甲一定水平向左，乙一定水平向右 B．甲水平向右，乙無法確定 C．甲水平向左，乙無法確定 D．甲、乙均無法確定【解答】解：甲、乙處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡；若甲、乙相鄰的磁極為同名磁極，同名磁極相互排斥，所以甲有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，甲受到的摩擦力的方向是水平向右的；乙有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，乙受到的摩擦力的方向是水平向左的；若甲、乙相鄰的磁極為異名磁極，異名磁極相互吸引，所以甲有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，甲受到的摩擦力的方向是水平向左的；乙有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，乙受到的摩擦力的方向是水平向右的；由于不知道甲、乙的極性，所以甲、乙受到的摩擦力的方向無法確定。故選：D。（2022?寧波）如圖所示為課本中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：“把一段通電導(dǎo)線彎成圓環(huán)，形成環(huán)形電流，讓圓環(huán)導(dǎo)線穿過一塊與圓環(huán)平面垂直的平板。利用鐵粉觀察它周圍的磁場(chǎng)分布?！比绻麑?dǎo)線內(nèi)電流方向如箭頭所示，當(dāng)置于平板上A點(diǎn)的磁針（黑色端為N極）靜止時(shí)，下列圖中磁針指向正確的是（）A． B． C． D．【解答】解：伸出右手，大拇指指向電流的方向，四指的環(huán)繞方向?yàn)榇艌?chǎng)的方向，故導(dǎo)體正下方為N極，上方為S極；在磁體的內(nèi)部，磁感線是從S極到N極，小磁針N極的指向與磁感線方向相同，所以小磁針的下端為N極，上端為S極，故A正確。故選：A。（2022?金華）司南是我國(guó)早期的指南針。小科將條形磁體置于塑料勺內(nèi)，在勺下墊泡沫，一起置于裝水的紙盤中，漂浮在水面上，能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而得到一個(gè)仿制“司南”（如圖所示）。下列說法正確的是（）A．“司南”靜止時(shí)勺柄指南，標(biāo)為N極 B．“司南”能指南北是受地磁場(chǎng)的作用 C．“司南”的紙盤換成鐵盤后也能正常使用 D．“司南”勺柄的指向與勺內(nèi)磁體的磁極方向無關(guān)【解答】解：A、“司南”靜止時(shí)勺柄指南，就是南極，為S極，故A錯(cuò)誤；B、“司南”能指南北是因?yàn)槭艿降卮艌?chǎng)的作用，故B正確；C、“司南”實(shí)質(zhì)上是一個(gè)條形磁體，對(duì)鐵磁性物質(zhì)具有吸引作用，如果將紙盤換做鐵盤，則會(huì)由于鐵盤的吸引作用而無法指南北，故C錯(cuò)誤；D、“司南”勺柄的為S極，與地磁場(chǎng)的N極相互吸引，因此才具有指南北的性質(zhì)，故D錯(cuò)誤。故選：B。（2022?溫州）如圖是某同學(xué)發(fā)明的“鐵皮自動(dòng)分開裝置”。將強(qiáng)磁鐵靠近一疊鐵皮，被磁化后的鐵皮會(huì)自動(dòng)分開。鐵皮分開的原因是（）A．同名磁極相互吸引 B．異名磁極相互吸引 C．同名磁極相互排斥 D．異名磁極相互排斥【解答】解：被磁化后的鐵皮會(huì)自動(dòng)分開，說明磁化后的鐵皮相互排斥，根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知，此時(shí)兩鐵皮分開的原因是同名磁極相互排斥，故C正確。故選：C。（2022?麗水）按如圖電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每次總觀察到電磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目比電磁鐵B多。此現(xiàn)象說明影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的一個(gè)因素是（）A．電流大小 B．線圈匝數(shù) C．電流方向 D．電磁鐵極性【解答】解：由圖知，A、B兩電磁鐵串聯(lián)，所以通過A、B兩電磁鐵的電流相等；A的線圈匝數(shù)明顯比B的線圈匝數(shù)多，實(shí)驗(yàn)觀察到電磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目比乙多；所以此實(shí)驗(yàn)說明電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)有關(guān)。故選：B。（2022?臺(tái)州）鋁箔輕巧，導(dǎo)電性好，能做許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1：“鋁箔小火箭”將鋁箔卷成筒狀，上端封閉并裝入一截火柴頭，下端開口并裝上尾翼，制成小火箭。將小火箭套在發(fā)射架上，加熱其上端，如圖甲所示。稍后小火箭就會(huì)射到空中。（1）小火箭與發(fā)射架不能套得太緊，否則會(huì)因摩擦力太大，難以起飛。（2）火柴頭燃盡后，空中的小火箭還能繼續(xù)上升，這是因?yàn)樾』鸺哂袘T性。實(shí)驗(yàn)2：“鋁箔秋千”折一個(gè)U形鋁箔框，其兩端通過回形針與干電池兩端相連，置于磁鐵上方，如圖乙所示。通電時(shí)，鋁箔框就會(huì)朝一個(gè)方向擺動(dòng)。（3）通電擺動(dòng)時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能。（4）若要改變鋁箔框通電時(shí)的擺動(dòng)方向，請(qǐng)寫出一種方法：改變電流的方向（或磁場(chǎng)的方向）?！窘獯稹拷猓簩?shí)驗(yàn)：“鋁箔小火箭”（1）小火箭與發(fā)射架不能套得太緊，小火箭與發(fā)射架壓力變大，受到的摩擦力也變大；（2）火柴頭燃盡后，小火箭具有慣性，所以空中的小火箭還能繼續(xù)上升；實(shí)驗(yàn)2：“鋁箔秋千”（3）鋁箔框通電后擺動(dòng)是因?yàn)橥婁X箔框在磁場(chǎng)中受力的作用，此過程將此過程將電能轉(zhuǎn)化機(jī)械能和內(nèi)能；（4）因?yàn)橥妼?dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的方向與電流的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)，所以要改變鋁箔框通電時(shí)的擺動(dòng)方向，可以改變電流的方向或磁場(chǎng)的方向。故答案為：（1）摩擦；（2）慣性；（3）機(jī)械；（4）改變電流的方向（或磁場(chǎng)的方向）。（2022?紹興）如圖是手機(jī)無線充電的原理簡(jiǎn)化圖。當(dāng)充電器線圈接通電源之后，該線圈就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，當(dāng)手機(jī)放在充電器上的時(shí)候，手機(jī)中的線圈就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，實(shí)現(xiàn)無線充電。（1）手機(jī)線圈中產(chǎn)生電流是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（2）當(dāng)充電器線圈中某一時(shí)刻的電流方向如圖所示，則圖中B點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是向上（選填“向上”或“向下”）。（3）與傳統(tǒng)方式相比，請(qǐng)你對(duì)這種充電方式進(jìn)行評(píng)價(jià)：優(yōu)點(diǎn)：使用方便、兼容性強(qiáng)、可以一對(duì)多進(jìn)行充電；缺點(diǎn)：充電效率較低、電磁輻射較大?！窘獯稹拷猓海?）電磁感應(yīng)現(xiàn)象：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電流。所以手機(jī)線圈中產(chǎn)生電流是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（2）電流從上往下看是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，利用右手螺旋定則判斷B點(diǎn)磁場(chǎng)方向是向上；（3）和傳統(tǒng)充電相比，無線充電不需要數(shù)據(jù)線，避免了多種充電接口，所以充電方便、可以兼容多種充電接口的手機(jī)充電、可以一對(duì)多進(jìn)行充電；缺點(diǎn)：電磁輻射較大、充電效率低。故答案為：（1）電磁感應(yīng)；（2）向上；（3）優(yōu)點(diǎn)：無線充電不需要數(shù)據(jù)線，避免了多種充電接口，所以充電方便、可以兼容多種充電接口的手機(jī)充電、可以一對(duì)多進(jìn)行充電；缺點(diǎn)：充電效率較低、電磁輻射較大。（2022?浙江）1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特通過實(shí)驗(yàn)首次證實(shí)電和磁之間的聯(lián)系。小舟用圖甲所示裝置來模仿該實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)中得到通電直導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)的結(jié)論，那么他觀察到的現(xiàn)象是小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。（2）早先電話聽筒的結(jié)構(gòu)如圖乙所示，當(dāng)變化的電流通過線圈時(shí)，電磁鐵的磁性強(qiáng)弱發(fā)生變化，對(duì)薄鐵片產(chǎn)生變化的吸引力，從而使薄鐵片振動(dòng)不同而發(fā)出不同的聲音，這樣就可以聽到對(duì)方的講話了?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，通電導(dǎo)線的周圍產(chǎn)生了磁場(chǎng)，則導(dǎo)線下方的小磁針在磁場(chǎng)的作用下會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；（2）電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電流的大小有關(guān)，當(dāng)變化的電流通過線圈時(shí)，電磁鐵的磁性強(qiáng)弱發(fā)生變化，對(duì)薄鐵片產(chǎn)生變化的吸引力，從而使薄鐵片振動(dòng)不同而發(fā)出不同的聲音，這樣就可以聽到對(duì)方的講話了。故答案為：（1）小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；（2）磁性。（2022?湖州）學(xué)習(xí)了“電生磁”的知識(shí)后，小柯在家里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)器材主要有：全新干電池若干節(jié)、鐵釘3枚、大頭針若干、長(zhǎng)導(dǎo)線1根。實(shí)驗(yàn)過程：①用細(xì)線把3枚鐵釘捆綁在一起，再用長(zhǎng)導(dǎo)線纏繞鐵釘6圈，連接在1節(jié)全新干電池兩端（如圖所示），制成簡(jiǎn)易的電磁鐵。用電磁鐵尖端去靠近大頭針，觀察吸引大頭針的數(shù)目（通電時(shí)間不超過10秒鐘，下同）。②將電磁鐵連接在2節(jié)串聯(lián)的全新干電池兩端，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。③將電磁鐵連接在3節(jié)串聯(lián)的全新干電池兩端，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。④增加電磁鐵的線圈匝數(shù)至9匝，連接在1節(jié)全新干電池兩端，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。⑤增加電磁鐵的線圈匝數(shù)至12匝，連接在1節(jié)全新干電池兩端，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。（1）1節(jié)全新干電池的電壓是1.5伏。（2）小柯的實(shí)驗(yàn)想要探究的問題是：電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電磁鐵兩端的電壓和線圈的匝數(shù)之間的關(guān)系。（3）本實(shí)驗(yàn)用電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目來比較電磁鐵的磁性強(qiáng)弱，此科學(xué)方法屬于轉(zhuǎn)換法（選填“類比法”或“轉(zhuǎn)換法”）。（4）請(qǐng)幫助小柯設(shè)計(jì)用于記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格。【解答】解：（1）1節(jié)全新干電池的電壓為1.5V；（2）由實(shí)驗(yàn)過程可知，小柯在實(shí)驗(yàn)中改變了電磁鐵兩端的電壓和線圈的匝數(shù)，因此小柯的實(shí)驗(yàn)想要探究的問題是電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電磁鐵兩端的電壓和線圈的匝數(shù)之間的關(guān)系；（3）通過電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目可以間接知道電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，此科學(xué)方法屬于轉(zhuǎn)換法；（4）小柯在實(shí)驗(yàn)中改變了電磁鐵兩端的電壓和線圈的匝數(shù)，觀察電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目，因此需要記錄電磁鐵兩端電壓、線圈的匝數(shù)和吸引大頭針的數(shù)目，設(shè)計(jì)表格如下表：線圈匝數(shù)/圈6912實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345電壓U/V1.53.04.51.51.5吸引大頭針的數(shù)目/枚故答案為：（1）1.5；（2）電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電磁鐵兩端的電壓和線圈的匝數(shù)之間的關(guān)系；（3）轉(zhuǎn)換法；（4）如上表所示。（2022?湖州）我國(guó)現(xiàn)在倡導(dǎo)綠色、環(huán)保、低碳的生產(chǎn)和生活方式。湖州長(zhǎng)興弁山風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)是浙江省首個(gè)低風(fēng)速區(qū)域風(fēng)電項(xiàng)目，已并網(wǎng)發(fā)電，一年可發(fā)電約5000萬千瓦時(shí)。（1）圖1裝置可以演示風(fēng)力發(fā)電機(jī)原理的是B（選填“A”或“B”）。（2）已知火力發(fā)電時(shí)，發(fā)1度電需煤400克，弁山風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的投入使用，每年可節(jié)省煤約多少噸？（3）現(xiàn)代人居家裝修普遍采用無主燈風(fēng)格，如圖2所示。小明家今年裝修新房，家庭電路中總共安裝了20只規(guī)格為“220V10W”的燈泡，若這20只燈泡全部正常工作（其他用電器不工作），求家庭電路中的總電流。【解答】解：（1）A圖：電路在有電源，有磁場(chǎng)，是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)，是電動(dòng)機(jī)的原理；B圖：靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)說明電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，產(chǎn)生感應(yīng)電流，必須是閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，故可以演示風(fēng)力發(fā)電機(jī)原理的是B；（2）發(fā)1度電需煤400g，需要煤的質(zhì)量：m＝W總×400g/kW?h＝5×107kW?h×400g/kW?h＝2×1010g＝2×107kg＝2×104t；（3）用電器的總功率為：P總＝20×10W＝200W，這20只燈泡全部正常工作（其他用電器不工作），則電路中的總電流為：I總=P答：（1）B；（2）每年可節(jié)省煤約2×104t；（3）家庭電路中的總電流為0.9A。【習(xí)題鞏固】一．選擇題（共14小題）1．（2022?拱墅區(qū)一模）如圖為一外形為正方體的強(qiáng)磁鐵。為探究該磁鐵的磁極分布，下列提出猜想不合理的是（）A．磁極可能是左右分布 B．磁極可能是中間S極兩端N極分布 C．磁極可能是上下分布 D．磁極可能是對(duì)角分布【解答】解：任何一個(gè)磁體都有兩個(gè)磁極，沒有一個(gè)磁極的磁體；A、A的左端是S極，右端是N極，符合此題具有兩個(gè)磁極的要求，可以探究磁鐵的磁極分布，故A猜想合理；B、B的左端是N極，右端是N極，磁鐵兩端只有一個(gè)磁極，不符合磁體的要求，不能探究磁鐵的磁極分布，故B猜想不合理：C、C的上端是S極，下端是N極，符合此題具有兩個(gè)磁極的要求，可以探究磁鐵的磁極分布，故C猜想合理；D、D的左前端是S極，右后端是N極，符合此題具有兩個(gè)磁極的要求，可以探究磁鐵的磁極分布，故D猜想合理。故選：B。2．（2022?上城區(qū)一模）小徐為栽種蔬菜的大棚設(shè)計(jì)了溫度自動(dòng)報(bào)警器，電路如圖所示。下列對(duì)此設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)合理的是（）A．改變控制電路的電源正負(fù)極，不影響報(bào)警器工作 B．若要提高報(bào)警溫度，可以增大控制電路的電源電壓 C．控制電路中的水銀可以換成蒸餾水 D．工作電路中的銜鐵可以用銅代替【解答】解：A、報(bào)警器中的控制電路的電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)后會(huì)影響電磁鐵的極性，不會(huì)影響自動(dòng)報(bào)警器工作，故A正確；B、適當(dāng)增大電源電壓可增大電磁鐵的磁性，但卻無法提高報(bào)警的溫度，故B錯(cuò)誤；C、蒸餾水不是導(dǎo)體，控制電路中的水銀不可以換成蒸餾水，否則電路為斷路，故C錯(cuò)誤；D、銅不能被磁體吸引，不能做電磁繼電器工作電路中的銜鐵，故D錯(cuò)誤。故選：A。3．（2022?金東區(qū)二模）如圖是一種名為“鐵釘橋”的游戲，它是利用左右兩塊同一電路的電磁鐵將數(shù)枚細(xì)鐵釘搭建而成，下列說法正確的是（）A．“鐵釘橋”利用了異名磁極相互吸引 B．被磁化后的“鐵釘橋”中間磁性最強(qiáng) C．電磁鐵斷電后“鐵釘橋”也不會(huì)倒塌 D．改變電流方向會(huì)導(dǎo)致“鐵釘橋”倒塌【解答】解：A、同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。圖中，左右兩塊電磁鐵將數(shù)枚原本沒有磁性的細(xì)鐵釘磁化后相互吸引，故A正確；B、被磁化后的“鐵釘橋”兩端最強(qiáng)，中間磁性最弱，故B錯(cuò)誤；CD、電磁鐵的磁性與線圈的匝數(shù)、電流大小有關(guān)。若增加電磁鐵中電流的大小，磁性增強(qiáng)，則會(huì)搭建起由等量的粗鐵釘（長(zhǎng)度、密度等與細(xì)鐵釘一致）組成的“鐵釘橋”，斷電后沒有磁性；改變電流方向會(huì)導(dǎo)致“鐵釘橋”極性改變，磁性不變，不會(huì)倒塌，故CD錯(cuò)誤。故選：A。4．（2022?桐廬縣一模）科學(xué)需要實(shí)驗(yàn)探究。如圖，在靜止指向南北方向的小磁針上方平行地放一根直導(dǎo)線。閉合開關(guān)，原來靜止的小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，原來靜止的直導(dǎo)線仍然未動(dòng)。下列分析正確的是（）A．小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，說明通電直導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng) B．小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，說明通電直導(dǎo)線周圍存在磁感線 C．直導(dǎo)線仍然未動(dòng)，此時(shí)偏轉(zhuǎn)的小磁針對(duì)直導(dǎo)線沒有力的作用 D．改變電池正負(fù)極，原來靜止的小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變【解答】解：AB、當(dāng)直導(dǎo)線通電時(shí)，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，該實(shí)驗(yàn)說明電流周圍存在磁場(chǎng)；磁感線實(shí)際不存在，是為了描述磁場(chǎng)的分布假想的曲線，故A正確，B錯(cuò)誤；C、直導(dǎo)線仍然未動(dòng)，直導(dǎo)線對(duì)小磁針有力的作用，由于物體間力的作用是相互的，偏轉(zhuǎn)的小磁針對(duì)直導(dǎo)線也有力的作用，故C錯(cuò)誤；D、磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)，改變電池正負(fù)極，電流的方向改變，磁場(chǎng)的方向改變，原來靜止的小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變，故D錯(cuò)誤。故選：A。5．（2022?拱墅區(qū)校級(jí)一模）如圖所示，是電磁繼電器的應(yīng)用，通過低壓電路控制高壓的電路，下列有關(guān)說法不正確的是（）A．此裝置利用了電流的磁效應(yīng) B．正常情況下當(dāng)控制電路開關(guān)閉合時(shí)，綠燈亮電動(dòng)機(jī)工作 C．若閉合控制電路開關(guān)仍是紅燈亮，應(yīng)將支點(diǎn)O向右移 D．若改變低壓電源的正負(fù)極，工作電路的工作情況不變【解答】解：A、電磁繼電器的核心部件是電磁鐵，電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)無磁性，運(yùn)用的是電流的磁效應(yīng)，故A正確；B、正常情況下當(dāng)控制電路開關(guān)閉合時(shí)，電磁鐵具有磁性，吸下銜鐵，使得綠燈和電動(dòng)機(jī)的電路接通，綠燈亮、電動(dòng)機(jī)工作，故B正確；C、若閉合控制電路開關(guān)仍是紅燈亮，這說明彈簧的拉力與拉力的力臂的乘積大于吸合力與吸合力與其力臂的乘積，要使銜鐵被吸下，應(yīng)在彈簧拉力不變的情況下，應(yīng)該減小彈簧拉力的力臂，所以支點(diǎn)應(yīng)該向左移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、若改變低壓電源的正負(fù)極，由于電磁鐵磁性的大小與電流的方向無關(guān)，所以工作電路的工作情況不變，故D正確。故選C。6．（2022?臨安區(qū)一模）如圖所示，條形磁鐵置于水平桌面上，電磁鐵水平放置且左端固定，電路中滑動(dòng)變阻器的滑片P逐漸向左移動(dòng)，條形磁鐵從靜止到開始運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法中正確的是（）A．電磁鐵右端是N極 B．靜止時(shí)，條形磁鐵受到的摩擦力方向向左，大小不變 C．運(yùn)動(dòng)時(shí)，條形磁鐵受到的摩擦力方向向左，逐漸變大 D．條形磁鐵受到兩對(duì)平衡力的作用【解答】解：A、由圖可知，螺線管中的電流方向是從右端流入左端流出，結(jié)合螺線管的繞向，由安培定則可知，螺線管左端為N極，右端為S極；故A錯(cuò)誤；BC、根據(jù)磁極間作用規(guī)律可知，條形磁鐵左端要受到電磁鐵對(duì)它一個(gè)向右的排斥力；條形磁鐵在向右排斥力的作用下仍處于平衡狀態(tài)，說明其在水平方向上受到平衡力的作用，由此可知，桌面對(duì)條形磁鐵有一個(gè)向左的摩擦力來平衡排斥力；當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，電源電壓不變，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流增大，所以電磁鐵的磁性增強(qiáng)，電磁鐵對(duì)條形磁鐵的排斥力增大；由于條形磁鐵仍然靜止，摩擦力始終等于電磁鐵的排斥力，所以摩擦力也隨之增大；運(yùn)動(dòng)時(shí)，條形磁鐵對(duì)水平面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，受到的摩擦力不變，方向向左，故BC錯(cuò)誤；D、條形磁鐵在水平方向上受到排斥力和摩擦力的作用，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力；在豎直方向上受到重力和支持力的作用，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，故受到兩對(duì)平衡力的作用，故D正確。故選：D。7．（2022?鹿城區(qū)一模）某小組探究“導(dǎo)體在磁場(chǎng)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”，下列四種情況中（箭頭表示導(dǎo)體ab的移動(dòng)方向），靈敏電流計(jì)指針會(huì)偏轉(zhuǎn)的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、電路是閉合的，導(dǎo)體豎直上下運(yùn)動(dòng)，盡管導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，但導(dǎo)體沒有做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；BD、電路是斷開的，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故BD錯(cuò)誤；C、電路是閉合的，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中有感應(yīng)電流，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C正確。故選：C。8．（2022?杭州模擬）如圖，電磁鐵的左下方有條形磁鐵，在彈簧測(cè)力計(jì)作用下向右沿水平方向緩慢移動(dòng)。閉合開關(guān)，當(dāng)條形磁鐵從電磁鐵的左下方運(yùn)動(dòng)到正下方過程中，下列判斷正確的是（）A．電磁鐵的下端為S極 B．滑片逐漸向下移動(dòng)時(shí)，電磁鐵的磁性逐漸減弱 C．若只改變電源正負(fù)極，彈簧秤的拉力會(huì)逐漸變大 D．條形磁鐵對(duì)地面的摩擦力逐漸減小【解答】解：A、電流從電磁鐵的上端流入、下端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的下端是N極，故A錯(cuò)誤；B、若滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸向下滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，電流減小，則電磁鐵的磁性減弱，故B正確；C、若只改變電源正負(fù)極，電流的方向發(fā)生了變化，電磁鐵的磁性也會(huì)發(fā)生變化，電磁鐵的下端為S極，異名磁極相互吸引，使得條形磁鐵對(duì)地面的壓力減小，接觸面的粗糙程度不變，摩擦力會(huì)變小，所以彈簧秤的拉力會(huì)逐漸變小，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)條形磁鐵從電磁鐵的左下方運(yùn)動(dòng)到正下方過程中，同名磁極相互排斥，所以條形磁鐵對(duì)地面的摩擦力逐漸變大，故D錯(cuò)誤。故選：B。9．（2022?蘭溪市校級(jí)模擬）一條形磁鐵放在水平桌面上，并受到水平向右的拉力F，電磁鐵置于條形磁鐵附近并正對(duì)（如圖所示）。若條形磁鐵始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列敘述中，正確的是（）A．閉合開關(guān)前，電磁鐵與條形磁鐵間沒有力的作用 B．閉合開關(guān)前，條形磁鐵受到桌面向左的摩擦力，且大小與拉力F相等 C．閉合開關(guān)后，滑片P向a移動(dòng)時(shí)條形磁鐵一定受到桌面向左的摩擦力 D．閉合開關(guān)后，滑片P向a移動(dòng)時(shí)電磁鐵與條形磁鐵間的作用力增大【解答】解：A、閉合開關(guān)前，雖然電磁鐵沒有磁性，但是條形磁鐵對(duì)電磁鐵內(nèi)置的鐵芯也有吸引力，故A錯(cuò)誤；B、閉合開關(guān)前，條形磁鐵處于平衡狀態(tài)，水平方向上受力平衡，受到電磁鐵的吸引力、拉力與摩擦力的共同作用，摩擦力與拉力不相等，故B錯(cuò)誤；C、閉合開關(guān)后，電磁鐵有磁性，根據(jù)圖中的電流方向結(jié)合安培定則可知，電磁鐵的左端是N極、右端是S極，因異名磁極相互吸引，由于不知道吸引力與F的大小關(guān)系，無法判定摩擦力的方向，故C錯(cuò)誤；D、閉合開關(guān)后，滑片P向a移動(dòng)過程中，變阻器接入電路的阻值變小，根據(jù)歐姆定律可知，通過電磁鐵的電流變大，磁性增強(qiáng)，對(duì)條形磁鐵的吸引力變大，故D正確。故選：D。10．（2022?下城區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，電磁鐵的右下方有一鐵塊，在彈簧測(cè)力計(jì)作用下向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在鐵塊從電磁鐵的右下方運(yùn)動(dòng)到正下方的過程中，滑片P逐漸向a端滑動(dòng)，下列判斷正確的是（）A．電磁鐵的磁性逐漸減弱 B．電磁鐵的上端為N極 C．鐵塊對(duì)地面的壓強(qiáng)逐漸變大 D．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸減少【解答】解：A、由圖可知，當(dāng)滑片逐漸向a滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，根據(jù)歐姆定律I=UB、電流從電磁鐵的下端流入，上端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的下端為N極，上端為S極，故B錯(cuò)誤；CD、鐵塊從電磁鐵右下方逐漸向電磁鐵下方移動(dòng)，同時(shí)滑片逐漸向上滑動(dòng)，電磁鐵的磁性逐漸增強(qiáng)，鐵塊受到的吸引力在逐漸變大，所以鐵塊對(duì)地面的壓力在逐漸減小，由于接觸面的粗糙程度不變，所以滑動(dòng)摩擦力變小，拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等，所以拉力變小，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變?。桓鶕?jù)p=F故選：D。11．（2022?蕭山區(qū)模擬）某同學(xué)研究磁體周圍的磁場(chǎng)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(jī)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，用磁感線描述條形磁體周圍的磁場(chǎng)情況如圖丙所示。下列說法不正確的是（）A．圖甲所示的實(shí)驗(yàn)，研究的是條形磁體周圍的磁場(chǎng)方向特點(diǎn) B．圖乙所示的實(shí)驗(yàn)，研究的是條形磁體周圍的磁場(chǎng)分布特點(diǎn) 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?chǎng)建立的物理模型 D．由圖丙可知，條形磁體周圍的磁場(chǎng)是由磁感線組成的【解答】解：A、圖中，小磁針放在條形磁體的周圍，條形磁體的周圍存在磁場(chǎng)，小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)榇艌?chǎng)的方向，故A正確；B、磁體周圍始終存在磁場(chǎng)，借助細(xì)鐵屑可以顯示磁體周圍的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)，故B正確；CD、磁感線是人們利用建模的方法畫出來的，并不真實(shí)存在的曲線，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：D。12．（2022?寧波模擬）想利用細(xì)鐵屑和小磁針來顯示通電螺線管外部的磁場(chǎng)，下列方法錯(cuò)誤的是（）A．用細(xì)鐵屑的疏密來顯示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱 B．用小磁針的偏轉(zhuǎn)來顯示磁場(chǎng)的存在 C．用細(xì)鐵屑的分布來顯示磁場(chǎng)的分布 D．用小磁針S極的指向來顯示磁場(chǎng)的方向【解答】解：AC、在研究磁場(chǎng)時(shí)，通過在磁體周圍撒鐵屑看鐵屑分布來反映磁場(chǎng)的分布，鐵屑越密集的地方，磁場(chǎng)越強(qiáng)，所以細(xì)鐵屑的疏密能顯示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，故AC正確；BD、磁場(chǎng)不能直接觀察，通過觀察小磁針來判斷磁場(chǎng)的有無和方向，小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí)，N極的指向?yàn)榇艌?chǎng)的方向，故B正確，D錯(cuò)誤。故選：D。13．（2022?拱墅區(qū)校級(jí)三模）人工心臟泵能短時(shí)間代替心臟工作，其結(jié)構(gòu)如圖所示。線圈AB固定在活塞的柄上，泵室通過單向閥門與血管相通。閥門S1只能向泵室外側(cè)開啟；閥門S2只能向泵室內(nèi)側(cè)開啟。關(guān)于人工心臟泵，下列說法正確的是（）A．電流從線圈A端流入時(shí)，血液流入泵室 B．電流從A端流入時(shí)，活塞向右移動(dòng) C．線圈AB中應(yīng)通入大小方向都不變的直流電 D．人工心臟泵跳動(dòng)的頻率由線圈中電流的大小決定【解答】解：AB、電流從線圈A端流入過程中，根據(jù)安培定則，螺線管左端為S極，此時(shí)異名磁極相互吸引，活塞左移，S1關(guān)閉，S2打開，血液從S2流入，故A正確，B錯(cuò)誤；C、線圈AB中若通入直流電，根據(jù)圖結(jié)合題意可知，活塞只能向一個(gè)方向移動(dòng)，完不成泵血任務(wù)，因此要使該裝置能維持人體血液循環(huán)，線圈間所接電源應(yīng)為交流電，即：活塞可以左右移動(dòng)，血液既能流回心臟也能從心臟輸出去，故C錯(cuò)誤；D．圖中的線圈移動(dòng)快慢與交流電的頻率有關(guān)，交流電電流方向改變的快慢影響跳動(dòng)次數(shù)，與電流大小無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選：A。14．（2022?杭州二模）要求設(shè)計(jì)一個(gè)電磁限流器，當(dāng)電路中電流過大時(shí)，它能切斷電路，并需手動(dòng)閉合。興趣小組設(shè)計(jì)了兩個(gè)電磁限流器，示意圖如下，其中的C、D為動(dòng)觸點(diǎn)。下列說法中正確的是（）A．甲能滿足設(shè)計(jì)要求，乙不能滿足設(shè)計(jì)要求 B．乙能滿足設(shè)計(jì)要求，甲不能滿足設(shè)計(jì)要求 C．甲和乙都能滿足設(shè)計(jì)要求 D．當(dāng)電路中電流過大時(shí)，彈簧1和彈簧2都變短【解答】解：在甲圖中，當(dāng)電路中電流過大時(shí)，電磁鐵A的磁性增強(qiáng)，對(duì)銜鐵B的吸引力增大，使銜鐵B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)失去對(duì)閘刀S的制動(dòng)作用，彈簧1把閘刀S拉起后，彈簧1縮短，切斷電流，保護(hù)電路。在乙圖中，電流過大時(shí)，電磁鐵吸合銜鐵，也能切斷電路，此時(shí)彈簧2伸長(zhǎng)，但切斷電路之后，電磁鐵沒有了磁性，在彈簧拉力的作用下，開關(guān)又自動(dòng)閉合；而甲圖不能自動(dòng)閉合，只有當(dāng)檢修完后，排除故障，需手動(dòng)閉合；所以，甲能滿足設(shè)計(jì)要求，乙不能滿足設(shè)計(jì)要求。故選：A。二．填空題（共4小題）15．（2022?臨安區(qū)一模）電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用而制成的，而通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向與磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān)。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)是將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。【解答】解：（1）通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力方向只與電流的方向、磁場(chǎng)的方向有關(guān)；（2）電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，消耗電能，產(chǎn)生機(jī)械能，故是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。故答案為：磁場(chǎng)方向；電流方向；電；機(jī)械。16．（2022?普陀區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，用細(xì)線懸掛的磁體AB，磁極未知，當(dāng)閉合電路開關(guān)S后，磁體的B端與通電螺線管左端相互排斥，則A端是磁體的S極，斷開開關(guān)S，磁體靜止時(shí)，B端會(huì)指向地理的北方。（選填“北方”或“南方”）【解答】解：當(dāng)閉合電路并關(guān)S后，電流從螺線管右端流入，左端流出，根據(jù)安培定則可知，螺線管左端為N極；由于磁體的B端與通電螺線管左端相互排斥，根據(jù)同名磁極相互排斥可知，B端是磁體的N極，A端是磁體的S極；由于地磁的N極在地理的南極附近，地磁的S極在地理的北極附近，且磁體受地磁場(chǎng)的影響，所以磁體靜止時(shí)，B端（N極）會(huì)指向地理的北方，A端會(huì)指向地理的南方。故答案為：S；北方。17．（2022?寧波一模）如圖所示是小科設(shè)計(jì)的一種限流器原理圖，當(dāng)電流超過限制電流時(shí)，銜鐵N被電磁鐵M吸引過去，輕質(zhì)的金屬桿OA在彈簧拉力作用下繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，電路斷開，會(huì)自動(dòng)切斷電路。（1）電流低于限制電流時(shí)，銜鐵N對(duì)金屬桿OA向下的力為F1，彈簧對(duì)金屬桿OA向上的拉