电流的磁效应、电磁感应和磁场对电流的作用的应用与区别预测题(含解析)
电流的磁效应、电磁感应和磁场对电流的作用是电与磁的主要内容,区分它们的应用是电与磁的重点。该部分内容在中考中多以选择题、填空题和实验题出现。但不是中考中的压轴题。
1.微型电扇通电工作时,它是电动机.如图所示,在微型电扇的插头处连接小灯泡,用手快速拨动风扇叶片时,小灯泡发光,此时微型电扇变成了发电机.关于电动机和发电机的工作原理,下列说法中正确的是( )
A.电动机的工作原理是电磁感应
B.电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用
C.发电机的工作原理是电流的磁效应
D.发电机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用
【答案】B
考点:电动机原理;发电机原理。
2.如图所示,当闭合开关S,且将滑动变阻器的滑片P向左移动时,电磁铁( )
A.b端是N极,磁性减弱 B.a端是S极,磁性增强
C.a端是N极,磁性增强 D.b端是S极,磁性减弱
【答案】C
【解析】
试题分析:根据题意当滑片向左移动时,滑动变阻器中接入电阻变小,则电流变大,故电磁铁的磁性增强;再根据右手定则知道,用右手握住螺线管,让四指的方向和电流的方向相同,那么,大拇指所指的一端为通电螺线管的北极.即a端为N极,b端为S极,故选C。
考点:影响通电螺线管磁性的因素 右手定则
3.
8
科学家经过长期研究,发现了电和磁有密切的联系,其中两项重要的科学探究如图甲、乙所示.下列关于这两项科学探究的说法正确的是
A.甲图中导体棒ab沿水平方向快速运动时,灵敏电流表指针将会发生偏转
B.甲图实验中将电能转化为导体棒ab的机械能
C.乙图中闭合开关后,仅将蹄形磁体磁极上下对调,导体棒ab受力方向不变
D.乙图实验中将导体棒ab的势能转化为动能
【答案】A
考点:电磁感应现象,磁场对通电导线的作用
4.如图所示为条形磁铁和电磁铁,虚线表示磁感线,则甲、乙、丙、丁的极性依次是( )
A.N、N、S、N
B.S、N、S、S
C.S、S、N、N
D.N、S、N、N
【答案】B
【解析】
试题分析:根据安培定则可以确定电磁铁的磁极,利用右手握住电磁铁,四个手指指向电流方向,大拇指指向左侧,所以乙为N极。根据甲、乙间的磁感线的开关,可以知道它们是异名磁极,甲为S极;丙丁为同名磁极,丁为S极。
考点:安培定则
5.陈华在课外活动实验中,用导线绕成一个线圈自制成一个电磁铁,实验中,他希望获得更强的磁性,设计了以下几种方案,不可能实现的是( )
A.增加电路中电池的节数
B.增加线圈匝数
8
C.将电源的正、负极对调
D.在线圈中插入一根铁钉
【答案】C
【解析】
试题分析:电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数、电流的大小、是否有铁芯等有关。增加电池节数,可以增大电磁铁两端的电压,使电流增大,磁性增强。增加线圈匝数及加铁钉(铁芯)也能增强磁性。改变电源的正、负极只是改变了电路中电流的方向,改变电磁铁的磁极。
考点:影响电磁铁的磁性强弱
6.如图所示,电与磁的联系,可以用实验甲、乙、丙所证实,在这三个实验中:(1)甲实验表明了___________________________________(2)乙实验证实______________________________,它在技术上的应用是_____________(3)丙实验证实了_________________________,它在技术上的应用是_______________
【答案】(1)通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应;(2)通电导体在磁场中受力运动;电动机;(3)电磁感应;发电机。
【解析】
试题分析:科学证明电和磁之间的联系非常紧密,奥斯特发现了电流的磁效应,从而证明电能生磁的现象,图中甲实验就是历史上奥斯特做的著名的电流的磁效应实验;乙实验装置有电源、磁场、导线,闭合开关,通电导体在磁场中受力运动,利用此原理人们制作了电动机;丙图中,有磁场和电流计,电流计是检验有无电流的装置,所以该实验是证实电磁感应的装置;人们利用磁现象制作了发电机。
考点:电磁联系
7.无锡城市发展迅速,目前地铁1、2号均已全线开通。小霖去乘坐地铁时发现“聪明的电梯”(如图甲),小霖根据网络搜索的如有乙图所示的简易控制电路,R是一个压敏电阻,其电阻阻值随压力的增大而减小。分析:当人走下电梯后,电磁铁的磁性变 (选填:“强”或“弱”),电动机的转速变 (选填:“大”或“小”)。
8
【答案】弱、小
【解析】
试题分析:由于压敏电阻阻值随压力的增大而减小,由图分析可知,当人走下电梯时,压力减小,这时压敏电阻的阻值增大,电路中的电流减小了,电磁铁的磁性减弱,触头接触1端,由于电动机和电阻的串联使得电动机的转速变慢。
考点:电路的实际应用
8.如图所示,质量、形状相同的铝线框A和塑料线框B从同一高度自由下落并经过某一磁场区(“×”代表磁感线垂直于纸面向里).若不计空气阻力,两线框落地时具有的动能分别为EA和EB,则EA和EB的大小关系是________.
【答案】EA<EB
【解析】
试题分析:金属框由静止自由下落到地面的过程中,金属框通过磁场会产生感应电流,有一部分能量转化为电能,所以在此过程中金属框的重力势能转化为动能和电能;塑料框由静止自由下落到地面的过程中,塑料框通过磁场不会产生感应电流,所以重力势能全部转化为动能;又因为金属框和塑料框质量相等,在最高点时,重力势能相等,所以EA<EB.
考点:电与磁
9.如图所示,它是________的简单装置示意图,是利用________现象工作的,工作过程中是把________能转化为________能.实际的该装置是由________和________组成的.
8
【答案】交流发电机 电磁感应 机械 电 定子 转子
【解析】
试题分析:由图可知,该装置无电源,故是发电机的原理图,工作原理是电磁感应,在工作过程中将机械能转化为电能,实际的发电机由转子和定子组成.
考点:电与磁
10.如图所示,是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过 来实现;要判断电磁铁的磁性强弱,可观察___________________ 来确定。
(2)下表是该组同学所做实验的记录:
电磁铁(线圈)
50匝
100匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流 / A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目 / (枚)
5
8
10
7
11
14
①比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是:电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的 ;
②比较实验中的1和4(或2和5或3和6),可得出的结论是:电磁铁线圈中的电流一定时, ;
(3)在与同学们交流讨论时,另一组的一个同学提出一个问题:“当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关?”
①你对此猜想是: ;
②现有大小不同的两根铁芯,利用本题电路说出你验证猜想的方法。
8
【答案】(1)移动滑动变阻器滑片;吸引铁钉的数目;(2)①电流越大电磁铁的磁性越强;②线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强;(3)有关,在同一螺线管中分别插入细的和粗的铁芯 观察吸引铁钉的数目
【解析】
试题分析:(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过移动滑动变阻器滑片来实现;要判断电磁铁的磁性强弱,可观察吸引铁钉的数目来确定。
(2)①比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是:电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越大电磁铁的磁性越强;
②比较实验中的1和4(或2和5或3和6),可得出的结论是:电磁铁线圈中的电流一定时,线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强;
(3)当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关,在同一螺线管中分别插入细的和粗的铁芯 观察吸引铁钉的数目。
考点:探究电磁铁磁性强弱因素
11.晓晓实验组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中,设计了如图所示电路。实验时,
(1)可通过观察_________________判断通电螺线管的磁极。
(2)如图所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态,观察可知通电螺线管的外部磁场与____________的磁场相似。
(3)晓晓猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中,他将开关S从l换到2上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,此时调节滑动变阻器是为了______________________________,来研究通电螺线管磁场强弱与____________________的关系。
【答案】(1)小磁针静止时N极(或S极)的指向 (2)条形磁体 (3)控制两次实验的电流大小不变 线圈匝数
【解析】
试题分析:磁场是看不见的,要研究磁体周围的磁场,需要用到转化的方法,把磁场的分布转化为磁场对周围磁体的作用。在螺线管周围放一些小磁针,就可以大致地看出磁场的分布情况。通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似,它也有N、S极。通电螺线管的磁场强弱与线圈的匝数及线圈中电流的大小有关,在探究这两个因素对磁场强弱的影响时,要采用控制变量的方法。当改变接入电路中线圈匝数时,线圈的电阻发生了变化,电路中的电流也发生变化,通过滑片P的移动,可以控制电路中的电流相等。
考点:通电螺线管的磁场
12.用如图所示的装置进行如下实验:闭合开关,让导体ab作左右运动,电流表的指针 ;闭合开关,让导体ab作竖直上下运动,电流表的指针 ;断开开关,再让导体ab作左右运动,电流表指针
8
.(选填“偏转”或“不偏转”)根据这些现象,可以得到产生感应电流的条件是: .
【答案】(4分,每空1分)偏转;不偏转;不偏转;闭合电路一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,可产生感应电流.
【解析】
试题分析:闭合开关,让导体ab作左右运动,导体切割磁感线,有感应电流产生,电流表的指针偏转;闭合开关,让导体ab作竖直上下运动,导体不切割磁感线,没有感应电流产生,电流表的指针不偏转;断开开关,再让导体ab作左右运动,电路没有闭合,电流表指针不偏转.根据这些现象,可以得到产生感应电流的条件是:闭合电路一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,可产生感应电流.
考点:电磁感应现象
13.为了探究电动机为什么会转动,小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机(如图所示)。他用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连,用漆包线绕一个矩形线网,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去半周漆皮。将线圈放在支架上,磁体放在线圈下方,闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来。
(1)要想改变线圈的转动方向,小明可采用的措施是:________、________;(写出两点)
(2)开关闭合后,如果电动机不转,可能的原因是:________、________;(写出两点)
(3)小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置,他还需要的主要器材是:________。并在虚线框内画出实验电路图。(电动机用符号表示)
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【答案】(1)改变磁场的方向 改变电流的方向 (2)磁场 太弱 线圈处于平衡位置 (3)滑动变阻器 电路图如图所示
【解析】(1)导体在磁场中的受力方向决定于磁场方向、电流方向两个因素。如果只有其中一个因素发生改变,则线圈的受力方向改变;如果两个因素同时改变,则线圈的受力方向不改变。(2)本实验中的简易电动机通电后不转,原因可能有磁场太弱、电流太小、线圈刚开始处于平衡位置等因素。
(3)要想改变电动机的转速,可以通过改变电路中的电流大小来改变线圈的受力大小,从而改变线圈的转动速度,因此在电路中可以串联一个滑动变阻器。
14.图11
根据如图所示永磁体的磁极和通电螺线管间磁感线分布,在图中标出通电螺线管的磁极、磁感线的方向和电源的正负极。
N
【答案】
【解析】
8
考点:基本磁场;右手螺旋定则
8