专题20 电与磁
【2022年】
一、单选题
1．（2022·重庆）有关电和磁的知识，下列说法正确的是（ ）
A．电动机工作将机械能转化为电能 B．摩擦起电的实质是创造了电荷
C．通电导体的周围真实存在磁感线 D．同名磁极相排斥，异名磁极相吸引
【答案】D
【解析】
A．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，所以电动机工作将电能转化为机械能，故A错误；
B．摩擦起电的实质并不是是创造了电荷，而是电荷发生了转移，束缚电子弱的失去电子，束缚电子能力强的得到电子，这样就发生了电荷的转移，故B错误；
C．磁感线是为了形象描述磁场而人为引入的，实际上磁感线并不存在，故C错误；
D．根据磁极间的相互作用规律可知，同名磁极相排斥，异名磁极相吸引，故D正确。
故选D。
2．（2022·四川成都）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，利用此原理，人们制造了（ ）
A．电磁铁 B．电热器 C．电动机 D．发电机
【答案】D
【解析】
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，即电磁感应现象。
A．电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故A不符合题意；
B．电热器是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意；
C．电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，故C不符合题意；
D．发电机的工作原理是电磁感应现象，故D符合题意。
故选D。
3．（2022·四川遂宁）风能作为一种清洁的新能源，越来越受到世界各国的重视。风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。下列选项中与风力发电机原理相同的是（ ）
A．
【答案】C
【解析】
风力发电，消耗风能，产生电能，是将风能转化为电能的过程，所以，原理是电磁感应。
A．图中是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意；
B．图中是利用电磁继电器进行控制的电路，电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，电铃就是利用电磁铁的这个特性工作的，故B不符合题意；
C．当图中线圈在磁场中做切割磁感线运动时，灯泡会发光，这是电磁感应，与发电机的原理相同，故C符合题意；
D．图中开关闭合后，电路中有电流，通电导体受到磁场力的作用发生运动，即是电动机的制作原理，故D不符合题意。
故选C。
4．（2022·安徽）用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在坚直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（ ）
A．导体棒ab保持静止 B．导体棒ab向左运动
C．导体棒ab竖直向下运动 D．导体棒ab竖直向上运动
【答案】B
【解析】
A．导体棒ab保持静止，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，故A不符合题意；
B．导体棒ab向左运动，切割了磁感线会产生感应电流，故B符合题意；
C．导体棒ab竖直向下运动，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，故C不符合题意；
D．导体棒ab竖直向上运动，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，故D不符合题意。
故选B。
5．（2022·江苏扬州）下列四幅图中，能说明微型电扇工作原理的是（ ）
A．
C．
【答案】C
【解析】
微型电扇工作原理的是通电导体在磁场中受力的作用。
A．图中探究的是电磁感应现象，即闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的现象，故A不符合题意；
BD．图中是电流磁效应现象，即通电螺线管的周围存在着磁场，故BD不符合题意；
C．图中是电动机的工作原理图，即通电导体在磁场中受力的作用，故C符合题意。
故选C。
6．（2022·山东临沂）我市今年投入运营的第二批“沂蒙红”新能源公交车的动力装置是电动机。下列选项，能说明其工作原理的是（ ）
A．
【答案】B
【解析】
电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用。
A．图中是奥斯特实验原理图，探究电流的磁效应现象，故A不符合题意；
B．图中是电动机的工作原理图，即通电导体在磁场中受力作用，故B符合题意；
C．图中使发电机的工作原理图，探究的是电磁感应现象，故C不符合题意；
D．图中是通电线圈切割磁感线产生感应电流的现象，是电磁感应现象，故D不符合题意。
故选B。
7．（2022·广东广州）放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑，则S极被涂黑的小磁针是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】A
【解析】
由于磁场方向的规定，小磁针静止时N极所指向的方向为磁感线的方向。
假设条形磁体左侧是N极，则磁感线由左端出发指向右侧，由图知道，甲丙的左侧是N极，乙丁的右侧是N极，由图知道，假设不符合题意；
假设条形磁体右侧是N极，则磁感线由右端出发指向左侧，由图知道，甲丙的右侧是N极，乙丁的左侧是N极，由图知道，假设符合题意，且被涂黑S极的小磁针是甲，故A符合题意。
故选A。
8．（2022·湖南长沙）我国的白鹤滩水电站拥有全球单机容量最大的水轮发电机组。下列四个装置能反映发电机基本原理的是（ ）
A．
【答案】D
【解析】
发电机基本原理是电磁感应现象。
A．图中为奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图为研究通电螺线管磁性的实验，故B不符合题意；
C．通电后导体ab运动，表明通电导体在磁场中受到力的作用，这是电动机的原理，故C不符合题意；
D．导体ab在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这是电磁感应现象，故D符合题意。
故选D。
9．（2022·山西）创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，RN为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，R0为定值电阻。闭合开关S1、S2，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是（ ）
A．水位上升时，电磁铁磁性变弱 B．水位上升时，通过R0电流变小
C．水位下降时，R0的电功率变大 D．水位下降时，RN的阻值会变大
【答案】D
【解析】
AB．水位上升时，向池中注水，触点接触，当注满水时，触点分离，说明RN电阻逐渐减小，电流变大，磁性变强，将衔铁吸引到下面，故AB错误；
CD．水位下降时，需要注水，触点接触，电磁铁磁性减弱，故RN的阻值会变大，电流变小，根据P=I2R可知，R0的电功率变小，故C错误，D正确。
故选D。
10．（2022·山西）人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断正确的是（ ）
A．鱼形铁不能被磁体吸引 B．指南鱼周围存在磁感线
C．指南鱼鱼头应标注“N” D．指南鱼的腹部磁性最强
【答案】C
【解析】
A．铁片烧红后，达到特定温度，蘸水淬火后，在地磁场作用下，内部的分子排列有方向性，获得磁性，即磁化，鱼形铁被磁化后能被磁体吸引，故A错误；
B．磁体周围存在磁场，故指南鱼被磁化后周围存在磁场；磁感线是为了形象描述磁场而画的一些线，磁感线实际并不存在，故B错误；
C．将做好的指南鱼放入水盆中，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，指南鱼的N极指向地磁场的南极，即地理的北极，即指南鱼鱼头应标注“N”，故C正确；
D．磁体的磁极磁性最强，指南鱼的鱼头与鱼尾磁性最强，故D错误。
故选C。
11．（2022·福建）电流的磁效应被发现后，科学家笃信自然力的统一，以逆向的思想，开始在磁生电的研究中进行艰辛的探索。下列科学家与其重要发现对应正确的是（ ）
A．法拉第——电磁感应现象 B．奥斯特——电流的热效应
C．安培——通电导体周围存在磁场 D．焦耳——磁场对通电导体的作用
【答案】A
【解析】
A．1831年，一位叫迈克尔·法拉第的科学家发现了磁与电之间的相互联系和转化关系。闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中就会产生感应电流。这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应，故A正确；
B．焦耳发现了通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应，故B错误；
C．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即通电导线周围存在磁场，故C错误；
D．安培发现了磁场对通电导体的作用，故D错误。
故选A。
二、实验题
12．（2022·河北）图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，小明通过观察___________来判断电路中是否产生感应电流；
（2）小明进行了如图所示的5次操作，其中能产生感应电流的是___________（选填所有符合要求的操作序号）；
（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施：___________；
（4）利用“磁生电”工作的装置有___________（选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。
【答案】 灵敏电流计的指针是否偏转 ①③④ 将导体AB换成多匝线圈 动圈式话筒
【解析】
（1）[1]感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流。
（2）[2]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，①导体棒AB水平向右运动，导体棒AB做切割磁感线运动，产生感应电流；③导体棒AB斜向上运动，导体棒AB做切割磁感线运动，产生感应电流；④磁体水平向左运动，导体棒AB切割磁感线，产生感应电流。②导体棒AB竖直运动，没有切割磁感线运动，不产生感应电流；⑤磁体竖直向上运动，磁感线没有被导体切割，不产生感应电流。所以①③④可以产生感应电流。
（3）[3]电流的大小应与切割磁感线的速度、磁场强度、线圈匝数有关；将导体AB换成多匝线圈（或换磁性更强的磁体，增大导体AB切割磁感线的运动速度）。
（4）[4]扬声器是把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理；电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应；动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应原理。
三、作图题
13．（2022·重庆）如图，S闭合后，螺线管的磁感线分布如带箭头的虚线所示。请在答图中虚线框内标出电源的“+”或“-”极。
【答案】
【解析】
由螺线管的磁感线分布可知，通电螺线管的右端是N极，左端是S极。根据安培定则可知，图中螺线管前方的电流方向是向下的，因此电流从螺线管的右端流入，左端流出。电源右端为正极，左端为负极。如图所示：
14．（2022·广东）如图所示，画出通电螺线管中的电流方向和它外部磁感线a的方向。
【答案】
【解析】
由图可知，电流从正极出发，回到负极，根据安培定则可知，右手握住通电螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向，即通电螺线管的右端为N极，磁感线由N极出发，回到S极，如图所示：
四、填空题
15．（2022·重庆）英国物理学家___________发现了电磁感应现象才有了发电设备供动车运行，动车停靠的站台设置有安全黄线，是避免因气体流速越大的地方压强越___________带来的安全隐患。
【答案】 法拉第 小
【解析】
[1]1831年英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，进一步揭示了电和磁之间的联系。根据这个发现，后来发明了发电机，这个重要现象的发现使人类对电能的大规模获得和利用成为可能。
[2]流体的压强跟流速有关，流速越快的地方，压强越小。
16．（2022·安徽）将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其
【答案】B
【解析】
小磁针左端为N极，根据磁极间的相互作用可知，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故该螺线管右端为S极，螺线管的左端为N极，根据安培定则，右手大拇指的方向为N极的指向，四指的方向即为电流的方向，故电流从B端流入。
17．（2022·江苏苏州）图所示，在探究产生感应电流条件的实验中，把马蹄型磁铁竖直放置在水平桌面上。闭合开关，当导体AB___________（竖直/水平）运动时，回路中有感应电流；当磁铁沿平行于AB的方向运动时，回路中___________感应电流。
【答案】 竖直 无
【解析】
[1][2]产生感应电流的条件是导体在磁场中做切割磁感线运动，蹄形磁铁按图示方向放置时，导体只有在竖直运动时才能够产生感应电流，沿平行于AB方向运动时不会产生感应电流。
18．（2022·天津）如图所示，通电螺线管的a端相当于条形磁体的______极；若螺线管中的电流增大，它的磁性会______。
【答案】 N（北） 增强
【解析】
[1]由图可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，则大拇指所指的那一端即为N（北）极，所以通电螺旋管的a端相当于条形磁体的N（北）极。
[2]通电螺线管的磁性大小与电流的大小有关，当其它条件不变时，电流越大，它的磁性越强。
19．（2022·河南）在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中：
（1）在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需轻敲纸板，观察到铁屑排列成图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与___________磁体的磁场相似；
（2）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法：___________；
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的___________有关。
【答案】 条形 见解析
方向
【解析】
（1）[1]通过实验，画出通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极。
（2）[2]在地磁场的作用下，小磁针静止时，指向北方的一端即为磁体的N极，另外一端即为S极。
（3）[3]如果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向对调，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
20．（2022·河南）物理学的每一次重大发现，都为人类的文明和发展做出了杰出贡献。牛顿用光的色散实验证明了白光是由_______混合而成的，揭开了光的颜色之谜。法拉第经过十年的不懈探索发现了________现象，开辟了人类大规模使用电能的新时代。
【答案】 七色光 电磁感应
【解析】
[1]英国物理学家牛顿1666年让光通过三棱镜，揭开了光的颜色之谜，这就是光的色散现象。由于不同颜色的光的波长不同，通过三棱镜的折射程度不同，所以白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。该实验说明：太阳光是白光，它是由七色光混合而成的。
[2]经过10年坚持不懈地努力，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，发电机就是利用这一原理制成的。
【2021年】
一、多选题
1．（2021·北京）勤思考、爱交流的小琴对电磁的知识进行了总结，并与小文进行交流。小文认为小琴的结论有的正确、有的错误。小琴总结的下列结论中正确的是（ ）
A．导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
B．改变磁场的方向，通电导线在磁场中的受力方向就发生改变
C．闭合回路的导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流
D．指南针在地磁场中静止时，指南针的N极受到地磁场的作用力
【答案】AD
【解析】
A．导体中的负电荷在做定向移动时能产生电流，电流周围一定有磁场，故A正确；
B．保持电流方向不变，改变磁场的方向，通电导线在磁场中的受力方向就发生改变，故B错误；
C．闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流，故C错误；
D．磁体在磁场中会受到力的作用，指南针在地磁场中静止时，指南针的N极受到地磁场的作用力，故D正确。
故选AD。
二、单选题
2．（2021·安徽）图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（ ）
A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B．线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcda流过线圈
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
【答案】D
【解析】
通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，其中之一发生改变，则受力方向发生改变。
A．根据题意知道，此时dc边受到磁场的作用力向下，由于ab边中电流方向与dc中电流方向相反，而磁场方向相同，所以ab边受到磁场的作用力与dc边受到磁场的作用力相反，即ab边受到磁场的作用力向上，故A错误；
B．由图知道，线圈由图示位置转过180o时，电流沿abcd流过线圈，故B错误；
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边中电流的方向反向，则受力方向改变，即dc边受到磁场的作用力向上，故C错误；
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边中电流的方向反向，则受力方向改变，即ab边受到磁场的作用力向下，故D正确。
故选D。
3．（2021·）在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（ ）
A．
【答案】C
【解析】
通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似，由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极。我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，所以在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部，磁感线的分布和磁体的N、S极一致，由此判断，A、B、D不符合题意；C符合题意。
故选C。
4．（2021·重庆）三峡水电站是世界上规模最大的水电站之一，发电机组是水电站的核心部分，四个装置中符合发电机工作原理的是（ ）
A．
D．
【答案】B
【解析】
发电机是利用电磁感应现象的原理工作的。
A．图中有电源，导体通电后，会受力运动，是电动机的原理图，说明通电导线在磁场中受力的作用，故A不符合题意；
B．图中没有电源，当磁场中的金属棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，故电磁感应现象，该现象就是发电机的原理，故B符合题意；
C．该图是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，与发电机无关，故C不符合题意；
D．司南是天然的磁体，由于受地磁场的影响，磁体具有指南北的性质，故D不符合题意。
故选B。
5．（2021·福建）跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，据动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则（ ）
A．向任意方向摇绳均可产生电流 B．电流方向与绳子运动方向无关
C．此过程中机械能转化为电能 D．跳绳发电属于电流的磁效应
【答案】C
【解析】
AB．地球是个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极的地理南极附近，所以磁感线大致南北方向，所以两位同学站在东西方向，摇动铜线跳绳切割磁感线运动，铜线跳绳才能切割磁感线运动，才有电流，电流方向与绳子运动方向有关，故AB不符合题意；
C．此过程中要切割磁感线产生电流，是机械能转化为电能，故C符合题意；
D．跳绳发电属于电磁感应现象，故D不符合题意。
故选C。
6．（2021·广东广州）如图甲，磁场对导体的力F竖直向上，用Fab，Fcd，Fa'b'，Fc′d′分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力，则（ ）
A．Fab竖直向下，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向上，Fcd竖直向下
C．Fa′b′竖直向上，Fc′d′竖直向下 D．Fa′b′竖直向下，Fc′d′竖直向上
【答案】D
【解析】
AB．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，已知甲图中磁场对导体的力F竖直向上，乙图中磁场方向与甲图一致，而导体ab电流方向与甲图相反，所以Fab方向竖直向下，导体cd电流方向与甲图一致，所以Fcd方向竖直向上，故AB错误；
CD．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，甲图中磁场对导体的力F竖直向上，图丙磁场方向与图甲相反，导体a′b′电流方向与图甲相同，所以Fa′b′竖直向下，导体c′d′电流方向与图甲相反，所以Fc′d′竖直向上，故C错误，D正确。
故选D
7．（2021·海南）经过不懈探索，在1831年发现电磁感应现象的物理学家是（ ）
A．法拉第 B．牛顿 C．安培 D．欧姆
【答案】A
【解析】
电磁感应现象是英国物理学家法拉第发现的，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
8．（2021·河北）图所示是探究电磁感应的实验装置，关于电磁感应现象，下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特发现了电磁感应现象
B．利用电磁感应现象制作了电动机
C．导线在磁场中沿不同方向运动，导线中都会有感应电流产生
D．如果磁感线和切割磁感线方向都变得相反，导线中感应电流的方向不发生改变
【答案】D
【解析】
A．法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；
B．利用电磁感应现象制作了发电机，故B错误；
C．导线在磁场中沿与磁感线平行的方向运动，导线中不会有感应电流产生，故C错误；
D．如果磁感线和切割磁感线方向都变得相反，由右手定则得，导线中感应电流的方向不发生改变，故D正确。
故选D。
9．（2021·天津）利用图所示实验揭示的原理，可制成（ ）
A．发电机 B．电动机 C．电磁铁 D．电磁继电器
【答案】A
【解析】
分析图可知，图中将闭合回路的一部分导线放在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这就是电磁感应现象，该过程将机械能转化为电能，人们利用这个原理制成了发电机，故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
10．（2021·天津）如图中展示了我国古代劳动人民的智慧成果，对其所涉及的物理知识表述正确的是（ ）
A．
C．
【答案】C
【解析】
A．日晷影子成因是光的直线传播，故A错误；
B．地球的周围存在磁场，故司南能够指南北是由于受到了地磁场的作用，故B错误；
C．紫砂壶的壶嘴和壶身上端开口、底部连通，构成了连通器，故C正确；
D．水车利用了水的机械能，故D错误。
故选C。
11．（2021·江苏常州）电动汽车刹车时，汽车电动机“变身”为发电机，将汽车动能转化为电能，简称动能回收系统。下列实验中与动能回收系统原理相同的是（ ）
A．
【答案】D
【解析】
汽车电动机“变身”为发电机，是电磁感应现象，机械能转化电能。
A．该实验能探究地磁场的存在以及地磁场的方向，与发电机无关，故A不符合题意；
B．该实验探究的是电流的磁效应，与发电机无关，故B不符合题意；
C．该实验表明通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理，故C不符合题意；
D．该实验是机械能转化为电能，电磁感应现象，是发电机的工作原理，故D符合题意。
故选D。
12．（2021·山东济南）如图所示是生活中常见的动圈式话筒。对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也一起振动，线圈在磁场中的运动能产生随着声音变化而变化的电流。动圈式话筒的工作原理是下列四幅图中的（ ）
A．
【答案】D
【解析】
动圈式话筒工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。
A．此装置中有电源，即通电后，小磁针会偏转，说明通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故A不符合题意；
B．该装置是研究电磁铁的磁性强弱的影响因素，利用电流的磁效应，故B不符合题意；
C．该装置是研究磁场对通电导体的作用，故C不符合题意；
D．此图中没有电源，当部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，即电磁感应现象，故D符合题意。
故选D。
13．（2021·山东威海）含有金属线圈的门禁卡靠近周围有磁场的读卡器，就会在门禁卡工作电路中产生电流。下列选项中与这一工作原理相同的是（ ）
A．
【答案】D
【解析】
含有金属线圈的门禁卡靠近周围有磁场的读卡器，就会在门禁卡工作电路中产生电流，门禁卡切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象。
A．A图是通电导线的周围存在磁场，是奥斯特实验的原理图，故A不符合题意；
B．B图是通电导线在磁场中受力的作用，与电动机的工作原理图相同，故B不符合题意；
C．C图是通电线圈在磁场中受力的作用，与电动机的工作原理图相同，故C不符合题意；
D．D图是闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象，故D符合题意。
故选D。
三、实验题
14．（2021·河南）小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V，定值电阻R为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度E的单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在一定关系，部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。试问：
光照强度E/lx | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |
光敏电阻R/Ω | 120 | 60 | 40 | 30 | 24 |
（1）随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值______（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性______（选填“增强”或“减弱”），当光照强度减小到一定值时，衔铁会被______（选填“吸下”或“释放”），照明系统启动。
（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？( )
（3）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？( )此时光照强度为多少？( )
【答案】 增大 减弱 释放 0.4A 100Ω 1.2lx
【解析】
（1）[1]由表格信息可知，关照强度由5.0lx减小到1.0lx时，光敏电阻的阻值从24Ω增大到120Ω，说明随着光照强度的减小，光敏电阻的阻值增大。
[2][3]影响电磁铁磁性的因素有：电流大小和线圈匝数。由题意可知，光敏电阻阻值变大时，电路中的电流变小，在线圈匝数不变时，磁性减弱。当光照强度减小到一定值时，衔铁会被释放，此时工作电路接通，照明系统启动。
（2）[4]由工作电路电路图可知，俩个同规格的灯泡并联在220V电压上，则电路中的总电流为
（3）[5][6]照明系统恰好启动时，通过线圈的电流为0.02A，则此时控制电路的总电阻为
则
由表格信息可知，光敏电阻的阻值和光照强度的乘积是一个定值，即120Ω·lx。所以光敏电阻的阻值和光照强度成反比，则当光敏电阻阻值为100Ω时，光照强度为
15．（2021·江苏淮安）如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
（1）实验中，AB棒的材料可能是______ （填“塑料”或“铝”）；
（2）我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断______；
（3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：
次数 | AB棒在磁场中的运动情况 | 是否有感应电流 |
1 | 静止 | 无 |
2 | 沿磁场方向运动（不切割磁感线运动） | 无 |
3 | 切割磁感线运动 | 有 |
根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为电能；
（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与______的关系；
（5）若将此装置中灵敏电流计换成______，可进一步探究电动机的工作原理。
【答案】 铝 电流的方向 切割磁感线 磁感线的方向 电源
【解析】
（1）[1]探究感应电流产生的条件，电路需要形成闭合回路，AB应为导体，则可能是铝。
（2）[2]可以通过灵敏电流计的正反偏转来判断电流的方向。
（3）[3]由表格可知，当AB棒在磁场中静止或沿磁场方向运动（不切割磁感线运动）时，没有感应电流，当AB棒在磁场中切割磁感线运动时，产生感应电流，则总结可得：电路中产生感应电流的条件是，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为电能。
（4）[4]AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，则磁感线方向发生改变，可用于探究感应电流方向与磁感线方向的关系。
（5）[5]将灵敏电流计换成电源，则可观察到通电导体在磁场中受力运动，则可用于探究电动机的工作原理。
四、作图题
16．（2021·福建）如图，当闭合开关S后，用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引，请在图中虚线上标出磁感线的方向，并在括号内标出条形磁体左端的极性。
【答案】
【解析】
根据安培定则可知，电流从电磁铁右侧流入，螺线管左侧N极，右侧S极，磁感线从N极出发，回到S极，所以磁感线方向向右，条形磁体与通电螺线管相互吸引，所以条形磁体左端N极，如下图所示
17．（2021·山东日照）将通电螺线管和条形磁铁如图放置，开关闭合时，请在左侧小虚线框内标明通电螺线管左端的磁极，在中间大虚线框内画出磁感线的分布情况（三条即可）。
【答案】
【解析】
由图可得，通电螺线管表面的电流方向为下往上，根据右手螺旋定则得，通电螺线管左端的磁极N极，右端为S极端，磁场外部磁感线方向为N极流向S极，如下图所示：
18．（2021·山东威海）请在下图中画出1条能够描述通电螺线管外部磁场的磁感线。
【答案】
【解析】
由图示知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，据安培定则知，螺线管的右端为N极，而螺线管外部磁感线从N极出来回到S极，所以作图如下：
五、填空题
19．（2021·安徽）小林将导线绕在一根铁钉上，制成电磁铁，与电池接通后，如图所示，铁钉的尖端为______ （选填“N” 或“S”）极。
【答案】N
【解析】
由图可知，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，由安培定则可知电磁铁的右端是N极，左端是S极，铁钉的尖端为N极。
20．（2021·重庆）如图所示，开关闭合后，闭合电路的一部分导体ab左右运动时电流计指针发生摆动，这是_______现象，利用这个原理可以制成_______（选填“发电机”或“电动机”）。
【答案】 电磁感应 发电机
【解析】
[1][2]导体ab左右运动时，导体切割磁感线运动，所以导体中有感应电流，电流计指针左右摆动，这种现象是电磁感应，利用这个原理可以制作发电机。
【2020年】
一、单选题
1．（2020·海南）如图所示甲､乙､丙､丁四个探究实验。探究电流的磁效应与电流的磁场分布的实验是（ ）
A．甲与乙 B．乙与丙 C．丙与丁 D．丁与甲
【答案】B
【解析】
甲图是验证磁体两磁极间的相互作用；乙图是奥斯特实验装置图，即验证电流的磁效应；丙图是验证电流磁场的分布情况；丁图是电磁感应原理图。故ACD均不符合题意，B符合题意。
故选B。
2．（2020·广东）关于如图所示的实验装置，表述错误的是（）
A．该装置可用来研究电磁感应现象
B．该装置能将电能转化为机械能
C．该装置可用来研究磁场对通电导体的作用
D．该装置揭示的原理可应用于电动机
【答案】A
【解析】
通电导体在磁场中会受到力的作用，这一现象是电动机的原理；在这一过程中，电能转化为机械能。
A．图中不是电磁感应的研究装置，因此不能研究电磁感应现象，故A错误，符合题意；
B．该装置实验过程中使电能转化为机械能，故B正确，不符合题意；
C．图中的装置可以研究磁场对通电导体的作用力，故C正确，不符合题意；
D．通电导体在磁场中受力是电动机的原理，故D正确，不符合题意。
故选A。
3．（2020·重庆）电让我们的生生活丰富多彩，关于图所示情景说法正确的是（ ）
A．甲图中的通电电螺线管，它的B端是螺线管的S极
B．乙图中的手摇发电机，工作时把电能转化好机械能
C．丙图中的插座，孔1没有连接火线或零线，完全无用
D．丁图中的测电笔，在使用时手应接触测电笔尾部的金属体
【答案】D
【解析】
A．由图甲可知，电流从螺线管的左侧流入、右侧流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，则大拇指指向B端，所以通电螺线管的B端是N极，故A错误；
B．手摇发电机工作时，消耗机械能，得到了电能，即工作时把机械能转化为电能，故B错误；
C．图丙中，插座的1孔应接地线，使用电器的金属外壳与大地相连，若用电器的外壳万一漏电，电流会通过地线导入大地，可防止触电事故的发生，故C错误；
D．测电笔在使用时，手应接触测电笔尾部的金属体，使导线、人体、大地之间形成通路，这样才能正确辨别火线和零线，故D正确。
故选D。
4．（2020·重庆）下列说法中，正确的是（ ）
A．长期不使用的电视机，不用切断电源
B．发现有人触电，应立即断开电源总开关
C．小磁针的N极和磁铁的S极相互排斥
D．通电螺线管两端的极性跟电流方向无关
【答案】B
【解析】
A．期不使用的电视机，要切断电源，可以节约电能，养成节能的习惯，故A错误；
B．发现有人触电时，不要直接去救援，因为人体是导体，如果接触触电人，救援人员可能直接或间接接触火线，发生触电事故，所以一定先切断电源，故B正确；
C．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故小磁针的N极和磁铁的S极接近时，会相互吸引，故C错误；
D．由安培定则可知：右手握住导线，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是通电螺线管的N极；故通电螺线管两端的极性跟电流方向有关，故D错误。
故选B。
5．（2020·安徽）物理学习过程中，对物理知识的正确认识是非常重要的。以下说法正确的是
A．物体的运动速度越大，惯性越大
B．磁场和磁感线都是真实存在的
C．电动机工作时消耗的电能主要转化成机械能
D．热机工作的实质是把机械能转化为内能
【答案】C
【解析】
A．惯性大小的唯一量度是质量，与物体的运动速度没有关系，故A错误；
B．磁体周围存在磁场，为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念，可形象地表示磁场的性质，故B错误；
C．电动机将电能转化为机械能的装置，即消耗电能产生机械能的装置，故C正确；
D．热机工作的实质是把内能转化为机械能，故D错误。
故选C。
二、多选题
6．（2020·河南）在科学晚会上，小明所在的科技小组示了一个“隔板推物”的节日，其原理如图所示：甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路，用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动，对于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A．甲线图相当于电源，乙线圈相当于用电器
B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能
D．乙线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力
【答案】AD
【解析】
A．由题意知，甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产生，相当于电源；乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力，相当于用电器，故A正确；
B．推动甲线圈摆动时，是把机械能转化为电能，故B错误；
C．乙线圈随之摆动时把电能转化为机械能；故C错误；
D．乙线圈相当于电动机，乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力。故D正确。
故选AD。
7．（2020·河北）关于电与磁，下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场
B．磁场看不见、摸不着，但它是客观存在的
C．改变通过电磁铁的电流方向可以改变电磁铁磁性的强弱
D．闭合电路的部分导体在磁场中运动时，电路中就会产生感应电流
【答案】AB
【解析】
A．奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场，故A正确；
B．磁场虽然看不见，摸不得，但是它是客观存在的，故B正确；
C．改变通过电磁铁的电流方向可以改变电磁铁的磁极，但不能改变电磁铁磁性的强弱，故C错误；
D．闭合电路的部分导体只有在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会产生感应电流，故D错误。
故选AB。
8．（2020·北京）某同学研究磁体周围的磁场情况，将一根条形磁体放在水平桌面上，在它周围放置一些小磁针，小磁针的指向情况如图甲所示；将小磁针拿掉之后，在条形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑的分布情况如图乙所示；根据甲图和乙图所示的实验现象，用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．图甲所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场方向特点
B．图乙所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场分布特点
C．图丙所示的条形磁体周围的磁感线，是人们为了描述磁场建立的物理模型
D．由图丙可知，条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
【答案】ABC
【解析】
A．图甲中，条形磁体周围不同位置上放一些小磁针，小磁针N极所指的方向不同，可以研究条形磁体周围的磁场方向特点，故A正确；
B．图乙中，利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围磁场的分布，故B正确；
C．图丙中条形磁体周围的磁感线，是人们利用建模的方法画出来的并不真实存在的曲线，故C正确；
D．磁场是一种物质，为了描述磁场的分布引入了磁感线，磁感线其实不存在，故D错误。
故选ABC。
三、实验题
9．（2020·安徽）在探究“什么情况下磁可以生电"的实验中，实验装置如图所示。
(1)实验现象∶①保持蹄形磁体位置不动，让导线AB在磁场中静止、竖直向上或向下运动，电流表的指针均不发生偏转；②导线AB向左或向右运动，电流表的指针发生偏转；③保持导线AB不动，让蹄形磁体向左或向右运动，电流表的指针发生偏转。
实验结论∶闭合电路的一部分 导体在磁场中做________运动时，导体中就会产生感应电流。
(2)实验现象∶①保持磁场方向不变，导线AB向右运动时，电流表指针向左偏转；导线AB向左运动时，电流表指针向右偏转。②对调磁体两极的位置，使磁场方向发生改变，导线AB向右运动时，电流表指针向右偏转；导线AB向左运动时，电流表指针向左偏转。
实验结论∶感应电流的方向与________有关。
【答案】 切割磁感线 导体切割磁感线方向和磁场方向
【解析】
(1)[1]由实验①知导线AB在磁场中静止、竖直向上或向下运动，电流表的指针均不发生偏转，说明导线AB的运动方向与磁感线平行时，导体中不产生感应电流；由实验②③知当导线AB向左或向右运动，或者保持导线AB不动，让蹄形磁体向左或向右运动，电流表的指针发生偏转，说明导线AB的运动方向与磁感线垂直时，即闭合电路的一部分 导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。
(2)[2]由题意知当导线AB运动方向改变，或磁场方向改变，电流表指针的偏转方向改变，说明感应电流的方向与导体切割磁感线方向和磁场方向有关。
四、作图题
10．（2020·广东深圳）为了探究“外形相同的电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数的关系”，某同学设计了如图所示的电路。要求滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电路中的电流增大。请在图中用笔画线代替导线，将电路连接完整。
______
【答案】
【解析】
探究“外形相同的电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数的关系”时，滑动变阻器与两个电磁铁串联接入电路中；滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电路中的电流增大，则滑动变阻器连入电路的电阻减小，则滑动变阻器接的是A接线柱，如图所示：
11．（2020·广东）如图所示，请按小磁针的指向，标出螺线管中的电流方向，并在括号中标明螺线管右端的极性。
【答案】
【解析】
图中可知，小磁针的左端为N极，右端是S极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端是N极，右端是S极；
根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指向螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流由螺线管的左端流入，右侧流出，如图所示：
12．（2020·福建）通电螺线管的N、S极以及外部的一条磁感线如图。在图中标出磁感线的方向，并在括号中标出电源的正、负极。
【答案】
【解析】
磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，由安培定则可知电流从螺线管的下端流入，电源的下端是正极，如图所示：
五、填空题
13．（2020·天津）图中，静止在通电螺线管周围的小磁针，其中指向错误的是______（填标号）｡
【答案】①
【解析】
由图示知，电流从通电螺线管的右边流入，据安培定则知，通电螺线管的N极在左端，而名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以①号小磁针的N极应指向左边。
14．（2020·上海）家庭电路中， 电饭煲与空调是______的（选填“串联”或“并联”）；发电站通过______输电线路将电能输送至远方的变电站（选填“高压”或“低压”）；将根导线置于静止的小磁针上方，当导线通电时小磁针发生偏转，此现象表明电流周围存在______。
【答案】 并联 高压 磁场
【解析】
[1]在家庭电路中，电饭煲与空调之间工作相互不影响，是以并联的方式连接。
[2]在输送功率一定时，电压越高，电流越小，输送过程中能量损失越小，所以从发电站到用电区采用高压输电。
[3]在静止的小磁针上方，放一根导线，给导线通电时磁针将偏转，说明了通电导体周围存在磁场。
15．（2020·河南）我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中明确指出，指南针所指的方向“常微偏东，不全南也”。人们把指南针指南的磁极叫______极，地磁场的______极在地理的南极附近。
【答案】 南 北
【解析】
[1]人们把指南针指南的磁极叫南极。
[2]地磁场的北极在地理的南极附近。
16．（2020·福建）《论衡》中记载：“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的______（选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的______（选填“南”或“北”）极。
【答案】 S 北
【解析】
[1][2]司南放在地上，它的握柄静止时指向S极，地磁场的南北极与地理南北极相反，所以握柄静止时指向地磁场的北极。
17．（2020·北京）根据图中的电流方向，可知通电螺线管的 ______ 端是N极。
【答案】A
【解析】
用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么大拇指所指的A端即为螺线管的N极。
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