四川省各地市2022年中考物理真题分项汇编-27电磁学(电和磁)
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一、多选题
1.(2022·四川宜宾·统考中考真题)法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔发现了巨磁电(GMR)效应,荣获2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应即磁场越强电阻越小,如图,是探究巨磁电阻(GMR)特性原理示意图。电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,在保证各元件安全的情况下,当滑片P向左端移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电磁铁磁性增强 B.巨磁电阻阻值变大
C.电流表示数变大 D.电压表示数变大
2.(2022·四川泸州·中考真题)以下关于电与磁的描述中,说法正确的是( )
A.图甲中多个大功率用电器同时使用容易引起火灾
B.图乙中开关、保险盒的连接符合安全用电原则
C.图丙可探究影响通电导体在磁场中受力方向的因素
D.图丁中的装置可用来探究电动机的工作原理
二、单选题
3.(2022·四川资阳·统考中考真题)下列是教材中涉及电与磁的探究实验或实验结论的情景示意图。其中实验原理或结果与电动机工作原理相同的是( )
A.奥斯特实验
B.安培定则
C.通电导线在磁场中受力
D.探究电磁感应现象
4.(2022·四川巴中·中考真题)中国“探月工程”总设计师巴中籍院士吴伟仁是我们学习的榜样。如果请你协助吴院士设计一辆在月球上使用的月球车,但月球上没有大气,你准备用以下哪个作动力装置( )
A.柴油机 B.汽油机
C.空气喷气发动机 D.电动机
5.(2022·四川巴中·中考真题)如图所示四个装置,下列有关说法正确的是( )
A.图甲所示与电动机工作原理相同
B.图乙中的电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的
C.图丙所示与发电机工作原理相同
D.图丁中小磁针发生偏转,这是电磁感应现象
6.(2022·四川攀枝花·统考中考真题)下列描述的物理情景中,与电动机原理相同的是( )
A. B.
C. D.
7.(2022·四川广元·统考中考真题)小张学习了“电与磁”知识后,设计了如图所示的装置:用导线将磁场中的金属杆ab、cd和光滑金属导轨连接成闭合回路。以下说法正确的是( )
A.当左右移动cd时,ab不会运动
B.当左右移动ab时,cd会运动
C.当上下移动右侧磁体时,ab会运动
D.当左右移动cd时,右侧装置工作原理与电动机原理相同
8.(2022·四川广安·统考中考真题)物理学是认识世界、改变世界、服务人类的应用型科学,下图与磁悬浮列车的磁悬浮原理相同的是( )
A. B.
C. D.
9.(2022·四川眉山·统考中考真题)家庭生活中使用的电风扇、空调和电吹风等用电器的电动机均为其主要元件之一,下列四个实验应用了电动机工作原理的是( )
A. B. C. D.
10.(2022·四川凉山·统考中考真题)为减少碳排放,建设绿色家园,近几年西昌大力发展电动公交车,以取代部分燃油车。关于电动车和燃油车,下列说法错误的是( )
A.电动车电动机工作时利用了磁场对电流的作用
B.电动车充电时将电能转化为化学能
C.电动车电动机将电能全部转化为机械能
D.电动车对环境的噪声污染比燃油车小
11.(2022·四川乐山·统考中考真题)下列说法正确的是( )
A.图①电磁起重机通入的电流越小磁性越强
B.图②发电机的工作原理是电生磁
C.图③电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力
D.图④法拉第发现了电流具有磁效应
12.(2022·四川达州·统考中考真题)学习物理对开发大脑有特殊功能,通过物理学习,我们养成了观察、思考和质疑的习惯,下列有关生活中的物理知识说法正确的是( )
A.电动机是依据电磁感应来工作的
B.九年级物理课本长约8cm
C.V·A是电功的单位
D.家庭电路中,控制各灯具的开关都装在相线上,确保断开开关时灯具上不带电
13.(2022·四川泸州·中考真题)下面是小钱同学在学习物理过程中所整理的相关笔记,其中错误的是( )
A.摩擦起电的过程就是电子转移的过程 B.指南针指南北,是因为地磁场的作用
C.超导材料可用来制作电饭锅的发热体 D.病毒、原子、电子三者中电子尺度最小
14.(2022·四川南充·统考中考真题)电和磁的关系可以理解为“电生磁”或“磁生电”,下列几个装置都与这一关系有关,其中正确的说法是( )
A.图甲,当电磁继电器线圈通以额定电流时,接线柱AB接通
B.图乙,绕在铁钉上的线圈通电电流越大,能吸引的回形针数量越多
C.图丙,动圈式话筒的工作原理与电动机的工作原理相同
D.图丁,扬声器是利用电磁感应的原理工作的
15.(2022·四川德阳·统考中考真题)历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1862年,有位科学家通过大量实验探究得出了导体中电流跟电压、电阻的关系,这位科学家是( )
A.焦耳 B.欧姆 C.牛顿 D.法拉第
16.(2022·四川成都·统考中考真题)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
17.(2022·四川遂宁·统考中考真题)勤劳的中华民族创造了灿烂的华夏文明,在众多领域取得了举世瞩目的成就,推动了人类社会的进步。下列关于我国科学技术的成就和应用描述完全正确的有( )
①四大发明中的“指南针”——司南能指示南北方向是受地磁场的作用
②1293年,郭守敬在通惠河上建造了船闸,这一创举利用了连通器原理
③战国时期的天平——木衡和铜环权利用了杠杆原理
④“玉兔2号”月球车在月球背面留下属于中国的第一道印记,说明力可以改变物体的形状
⑤“华龙一号”核反应堆利用核聚变进行发电,所用核燃料属于可再生能源
⑥“复兴号”动车组刷新了中国速度,动车组速度越快,它的惯性越大
A.①②③④ B.①②③⑤ C.③④⑤⑥ D.②③④⑥
18.(2022·四川遂宁·统考中考真题)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. B.
C. D.
19.(2022·四川自贡·统考中考真题)在如图所示的实验装置中,能够用来研究产生感应电流的条件的是( )
A. B.
C. D.
20.(2022·四川自贡·统考中考真题)下列四个图中,磁感线方向标注错误的是( )
A. B.
C. D.
21.(2022·四川凉山·统考中考真题)图中a表示垂直于纸面的一条导线,它是闭合电路的一部分,当它在磁场中按箭头方向运动是,不能产生感应电流的情况是( )
A. B. C. D.
三、填空题
22.(2022·四川宜宾·统考中考真题)如图,甲、乙两个相同的装置分别由U型磁铁、导体棒和支架构成,导体棒ab和cd由导线连接。闭合开关并向右移动ab,cd也会随之向右移动,其中甲装置相当于______,乙装置相当于______。(选填“电动机”或“发电机”)
23.(2022·四川内江·统考中考真题)要改变通电导线在磁场中的受力方向,可以通过改变电流方向或改变______方向来实现;发电机的出现是人类历史上一次重大革命,发电机是利用______现象制成的。
24.(2022·四川达州·统考中考真题)如图所示,电源电压恒为10V,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,直流电动机M的额定电压为6V,线圈电阻为2Ω。当闭合开关S,滑片P移到中点时,电动机刚好正常工作,电动机主要将电能转化为______,此时电路中的电流为______A,整个电路通电100秒产生的内能为______J。
25.(2022·四川达州·统考中考真题)如图所示,开关S闭合,根据通电螺线管周围的磁感线分布判断直流电源的左端为___________(选填“正极”或“负极”),弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中,弹簧测力计示数___________(选填“先变小后变大”“一直不变”或“先变大后变小”)。
26.(2022·四川泸州·中考真题)小吴通过观察小区门口的车辆出入自动控制闸,发现当车牌被识别系统识别后,指示灯亮,栏杆抬起,车辆通行,于是他设计了如图所示的模拟装置,电源电压恒定,指示灯L标有“3V 1.8W”字样,电磁铁的线圈阻值不计,当车牌识别成功,相当于将图中开关S闭合,当滑动变阻器接入电阻为10Ω时,指示灯L刚好正常发光,铁柱被电磁铁向下吸引抬起栏杆,此时电磁铁的上端为___________(选填“N”或“S”)极,电源电压为___________V,若电源电压降低,闭合开关,电磁铁磁性减弱,栏杆不能自动抬起,除了更换电源外,请你再写出一种能使栏杆自动抬起的方法:___________。
27.(2022·四川成都·统考中考真题)为实现节能和智能控制,空调内部用到了传感器和电磁继电器,下图是启动或停止空调压缩机的电路示意图,电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的___________(选填“用电器”、“电源”或“开关”),夏天,空调制冷,房间温度降低,热敏元件的电阻增大,控制电路的电流减小,电磁铁的磁性___________,低于设定温度时,工作电路就断开,停止制冷。
四、作图题
28.(2022·四川资阳·统考中考真题)如图所示,螺线管与电源、开关S组成闭合回路。在螺线管下方的地面上放有一条形磁体,开关S闭合瞬间,该条形磁体突然向上运动。请在图中标出电源左端的极性、闭合开关后通电螺线管中的电流方向、螺线管下端的磁极极性和螺线管左侧P点磁感线的方向。
29.(2022·四川广元·统考中考真题)在图中相应的括号中,标出永磁体的“N”或“S”极和电源的“+”或“-”极。
30.(2022·四川内江·统考中考真题)如图是两个磁极靠近时磁感线的分布情况,根据图中标示的极,在括号内标出磁极(或);并标出图中静止小磁针的极;再在a点用箭头标出磁感线方向。
31.(2022·四川凉山·统考中考真题)如图所示,根据磁体及周围磁场分布情况,在图中标出通电螺线管的N极及电源的正极。
32.(2022·四川乐山·统考中考真题)如图所示,按照小磁针N极所示方向标出通电螺线管磁感线方向和电源的“+”、“-”极。
33.(2022·四川南充·统考中考真题)如图所示,请按小磁针的指向在括号中用“S”或“N”标出通电螺线管的南北极,用“+”或“-”标出电源的正负极。
34.(2022·四川德阳·统考中考真题)图中所示通电螺线管的左端为S极,请在图中的a或b附近标出电源的“+”极,在图中的c或d附近标出小磁针的“N”极。
五、实验题
35.(2022·四川攀枝花·统考中考真题)法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧变化的现象,这一发现大大提高了磁电之间信号转换的灵敏度,从而引发了现代硬盘生产的一场革命。实验小组设计了如图所示的电路,来探究某GMR的阻值与磁场的关系。
(1)闭合开关S1,电磁铁的左边是______(选填“N”或“S”)极。滑动变阻器R1的滑片向右端滑动,电磁铁的磁性______(选填“增强”或“减弱”);
(2)断开开关S1,闭合开关S2,无论怎样移动滑动变阻器R2的滑片,电流表指针几乎不偏转,电压表有示数但不变。请分析电路故障______;
(3)排除电路故障后,闭合开关S1、S2,保持R2滑片位置不变,将滑动变阻器R1的滑片向左端滑动,观察到电流表示数增大,电压表示数______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)分析上述实验现象可知:该GMR的阻值随其周围磁场的增强而______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
36.(2022·四川成都·统考中考真题)小郑使用电流表测量小灯泡的电流,连接的实验电路如图甲所示。
(1)如果不能估计电流大小,他应把导线a接到电流表标有___________(选填“-”、“0.6”或“3”)的接线柱上,通过开关来试触并观察;
(2)闭合开关后,他观察到小灯泡正常发光,而电流表指针偏转角度很小,对于该现象,下列分析合理的是___________。
A.可能某处导线断了 B.可能电流表烧坏
C.电流表的量程过大 D.电源的电压过低
(3)某次测量中,小郑不小心将电流表的正、负接线柱接反了,造成表的指针反向偏转,为弄清原因,他查看了说明书,表头结构示意图如图乙,他作出如下分析:当反接时,电流方向改变,磁场对通电线圈的作用力方向改变,带动指针反偏,你认为小郑的上述分析_______(选填“有”或“没有”)道理。
参考答案:
1.AC
【详解】由图知,右侧电路中巨磁电阻GMP与定值电阻R串联,电流表测电路中的电流,电压表测巨磁电阻的电压,闭合开关S1、S2,滑片P向左移动时,变阻器连入电路中的电阻变小,根据欧姆定律可知,左侧电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强(周围的磁场增强),由题意可知巨磁电阻的阻值变小,根据串联电路的电阻关系可知,右侧电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,电流表示数变大,根据可知,定值电阻R的电压变大,根据串联电路电压的规律,巨磁电阻的电压变小,即电压表示数变小。故AC正确,BD错误。
故选AC。
2.AC
【详解】A.图甲中多个大功率用电器同时使用,总功率较大,根据
可得总电流较大,根据焦耳定律
可知产生热量较多,容易引起火灾,故A正确;
B.图乙中保险盒应接在火线上,开关应该接在火线上,因此不符合安全用电原则,故B错误;
C.通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关,图丙装置可以通过改变磁场方向或电流方向,观察导体棒移动方向来探究影响通电导体在磁场中受力方向的因素,故C正确;
D.图丁中的装置可用来探究电磁感应原理,是发电机的工作原理,故D错误。
故选AC。
3.C
【详解】电动机是根据通电导体在磁场中受到力运动的原理工作的;
A.这是奥斯特实验,表明通电导线周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图中螺线管中电流方向是由左侧进入、右侧流出,利用安培定则可知通电螺线管的右端为N极,故B不符合题意;
C.图中有电源,通电导体在磁场中受力而运动,是电动机的原理图,故C符合题意;
D.图中没有电源,是探究电磁感应现象的实验,是发电机的原理图,故D不符合题意。
故选C。
4.D
【详解】ABC.因为月球上没有大气,所以柴油机、汽油机和空气喷气发动机不能正常工作,故ABC不符合题意;
D.电动机正常工作时不需要大气,只要有充足的电能即可正常工作,故D符合题意。
故选D。
5.B
【详解】A.图甲实验装置中,导体在磁场中做切割磁感线的运动,从而产生感应电流,与发电机的工作原理相同,故A错误;
B.图乙装置中,当左侧电路通电时,通电螺旋管中会产生磁场,将衔铁吸下,让电铃工作,这是利用电流的磁效应来工作的,故B正确;
C.图丙装置中连接有电源,闭合开关后,通电导体在磁场中运动,说明磁场对通电导体有力的作用,与电动机的工作原理相同,故C错误;
D.图丁中,通电导体附近的磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,故D错误。
故选B。
6.B
【详解】电动机原理是通电导体在磁场中受到力的作用;
A.图中没有电源,开关闭合时,导体棒在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,这是电磁感应原理,故A不符合题意;
B.图中有电源,是通电导体在磁场中受到力的作用,与电动机的原理相同,故B符合题意;
C.图中是奥斯特实验,是通电导体周围存在磁场,与电动机原理不同,故C不符合题意;
D.图中是异名磁极相互排斥,与电动机原理不同,故D不符合题意。
故选B。
7.B
【详解】A.由题意可知,金属杆ab、cd和光滑金属导轨连接成闭合回路,当左右移动cd时,金属杆cd在做切割磁感线的运动,此时电路中产生感应电流,带电金属杆ab在磁场中受力运动,故A错误;
B.当左右移动ab时,此时电路中产生感应电流,带电金属杆cd在磁场中做运动,故B正确;
C.当上下移动右侧磁体时,相当于金属杆cd没有在磁场中做切割磁感线的运动,闭合电路中没有感应电流,金属杆ab不会运动,故C错误;
D.当左右移动cd时,金属杆cd在磁场中做切割磁感线的运动,此时电路中产生感应电流,这与发电机的工作原理相同,故D错误。
故选B。
8.D
【详解】磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理。
A.如图是探究电磁感应现象的原理图,该实验装置是用于研究感应电流的实验,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流,将机械能转化为电能;发电机就是应用了这一原理,故A不符合题意;
B.如图实验装置是用来研究通电导线在磁场中受力的作用的实验,而动圈式话筒是利用电磁感应现象的原理制成的,故B不符合题意;
C.如图说明地球是一个磁体,地磁场的磁极和地理的磁极不重合,故C不符合题意;
D.如图是两个N极互相靠近时,由于相互排斥而远离,磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理工作的,故D符合题意。
故选D。
9.A
【详解】A.如图所示,是通电导线在磁场中受到了力的作用,是将电能转换为机械能,电动机就是利用这一原理制成的,故A符合题意;
B.其原理是通电导线周围存在磁场,磁场的强弱与线圈的匝数有关,故B不符合题意;
C.是闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流,是发电机的原理,故C不符合题意;
D.是奥斯特实验,是通电导线周围存在磁场,故D不符合题意。
故选A。
10.C
【详解】A.电动车的主要部件是电动机,它的制作原理是磁场对电流有力的作用,故A正确,不符合题意;
B.给电动机充电时,蓄电池相当于用电器,这一过程是将电能转化为化学能,故B正确,不符合题意;
C.电动车使用时,电动机将电能转化为机械能和内能,故C错误,符合题意;
D.电动车对环境的噪声污染比燃油车小,故D正确,不符合题意。
故选C。
11.C
【详解】A. 电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强,所以图①电磁起重机通入的电流越小磁性越弱,故A错误;
B. 图②发电机的工作原理是磁生电,即电磁感应现象,故B错误;
C. 通电导线在磁场中受力的作用,由此发明了电动机,故C正确;
D.奥斯特发现了电流具有磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,故D错误。
故选C。
12.D
【详解】A.电动机是依据磁场对通电导体有力的作用来工作的,其将电能转化为机械能;电磁感应是指部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生电流的现象,是发电机的工作原理,其将机械能转化为电能,故A错误;
B.九年级物理课本长约25cm,故B错误;
C.电功是指电流所做的功,单位焦耳(J),根据电功公式可推导其单位也可以是V·A·s,选项中V·A是应是电功率的单位,故C错误;
D.家庭电路中,开关应与控制用电器串联,且必须安装在火线(相线)和用电器之间,从而能够确保断开开关时用电器上不带电,防止发生触电事故,故D正确。
故选D。
13.C
【详解】A.摩擦起电的过程并不是创造了电荷,实质是电子的转移的过程,故A正确,不符合题意;
B.地球是一个磁体,周围存在着磁场,指南针指南北,就是在地磁场的作用下指示南北的,故B正确,不符合题意;
C.超导材料电阻为零,不可用来制作电饭锅的发热体,故C错误,符合题意;
D.病毒的直径约为100nm,原子的直径约为10nm,电子的直径约为1×10-6nm,故空间尺度最大的是新冠病毒,最小的是电子,故D正确,不符合题意。
故选C。
14.B
【详解】A.图甲,当电磁继电器线圈通以额定电流时,电磁铁产生磁性,将衔铁向下吸,动触点B与静触点C接通,故A错误;
B .电磁铁磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,图乙中,当线圈电流越大时,电磁铁产生的磁性越强,则能吸引的回形针数量就越多,故B正确;
C.动圈式话筒工作时,声音的振动带动线圈在磁场中做切割磁感线的运动,在线圈中产生与声音变化一致的感应电流,动圈式话筒工作利用了电磁感应原理,与发电机的工作原理相同,故C错误;
D.图丁中,扬声器中通入交变电流,通电的线圈在磁场中受力而带动纸盆振动发出声音,因此扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用而工作的,故D错误。
故选B。
15.B
【详解】A.焦耳最早发现了电流产生的热量与电流、电阻及通电时间之间的关系,提出了焦耳定律,故A不符合题意;
B.通过导体的电流与导体两端电压成正比,与导体的电阻成反比,这一规律最早由德国科学家欧姆总结得出,这就是著名的欧姆定律,故B符合题意;
C.牛顿发现了著名的万有引力定律、运动三大定律和光的色散现象,故C不符合题意;
D.1831年,英国物理学家法拉第历经10年的探索,终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律。法拉第的发现进一步揭示了电与磁的联系,故D不符合题意。
故选B。
16.D
【详解】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。
17.A
【详解】①地球的周围存在磁场,司南能指示南北方向是受地磁场的作用。故①正确;
②船闸上方开口,下方连通,符合连通器的定义。因此1293年,郭守敬在通惠河上建造了船闸,这一创举利用了连通器原理。故②正确;
③战国时期的天平——木衡和铜环权可绕一固定点旋转,两侧分别放“权”(相当于砝码或秤锤)、“重”(被称量的重物),使其保持平衡,称量出物体的“重”,利用了杠杆原理。故③正确;
④“玉兔2号”月球车在月球背面移动时,对月壤有压力的作用,月壤受到力的作用发生了形状变化,留下属于中国的第一道印记,说明力可以改变物体的形状。故④正确;
⑤“华龙一号”核反应堆利用核裂变进行发电,所用核燃料不能重复使用,属于不可再生能源。故⑤错误;
⑥惯性是物体的一种属性,只与物体的质量有关。因此“复兴号”动车组刷新了中国速度,动车组速度越快,它的质量未变,惯性不变。故⑥错误。
综上,故A正确,BCD错误。
故选A。
18.C
【详解】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。
19.A
【详解】A.闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象,根据电磁感应现象制成发电机,故A 符合题意;
B.如图是奥斯特实验,证明通电导体周围存在磁场,故B不符合题意;
C.如图,电路中有电源,通电导体在磁场中受力运动,根据这个原理制成电动机,故C不符合题意;
D.如图,通过电磁铁的电流相同,电磁铁匝数不同,该实验是探究电磁铁的磁性与匝数的关系的,故D不符合题意。
故选A。
20.A
【详解】A.用右手握住螺线管,让四指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的N极(在螺线管的外部,磁感线从N极发出回到S极)。本选项中,四指向螺线管中电流的反方向,故A错误,A符合题意;
B.磁感线都是从N极发出回到S极,故B正确,B不符合题意;
C.磁感线都是从N极发出,故C正确,C不符合题意;
D.地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,磁感线从地磁北极发出回到地磁南极,故D正确,D不符合题意。
故选A。
21.D
【详解】试题分析:由A图知导体是闭合电路中的导体,导体斜着做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故A正确;由B图知导体是闭合电路中的导体,导体做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故B正确;由C图知导体是闭合电路中的导体,并且导体做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故C正确;由D图知导体是闭合电路中的导体,且导体的运动方向与磁感线平行,即没有做切割磁感线运动,所以不会产生感应电流,故D错误,故选D.
考点:产生感应电流的条件
22. 发电机 电动机
【详解】[1][2]闭合开关,导体ab和cd组成一个闭合电路,闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动,闭合电路中有了感应电流,这种现象是电磁感应现象,发电机是利用电磁感应现象工作的,所以甲装置相当于发电机,此过程中机械能转化为电能;电路中有了感应电流之后,感应电流经过导体cd,导体cd成为通电导体在磁场中受力而运动,这是电动机的工作原理,所以乙装置相当于电动机。
23. 磁场 电磁感应
【详解】[1]通电导线在磁场中的受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,故改变改变电流方向或改变磁场的方向可以改变通电导线在磁场中的受力的方向。
[2]发电机是利用电磁感应原理制成的,即闭合电路的部分导体在切割磁感线时会产生感应电流。
24. 机械能 0.4 192/1.92×102
【详解】[1]电动机工作时,电动机的转子转动,动能增加,即机械能增加,同时电流流过线圈产生热量,线圈的内能增加,但电动机主要将电能转化为机械能。
[2]由题意可知,电源电压为U=10V,电动机线圈电阻为r=2Ω,闭合开关S,滑片P移到中点时,电动机刚好正常工作,则此时电动机两端电压为UM=6V,滑动变阻器接入电路中的电阻为R=10Ω,电路中滑动变阻器和电动机串联,由串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和得,滑动变阻器两端电压为
由欧姆定律可知,此时电路中电流为
故此时电路中的电流为0.4A。
[3]电路为串联电路,则电路的总电阻为
整个电路通电t=100s产生的内能等于电路中电阻产生的热量,由焦耳定律可得,电路产生的热量为
故整个电路通电100秒产生的内能为192J。
25. 负极 一直不变
【详解】[1]由图中可知,磁感线从通电螺线管的左端出发,回到右端,故可知通电螺线管的左端为N极,故由安培定则可知,电流从通电螺线管的右端流入,则直流电源的左端为负极。
[2]因电磁铁对铜块没有磁力的作用,故弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中,由二力平衡可得,弹簧测力计对铜块的拉力始终等于铜块的重力不变,故弹簧测力计的示数一直不变。
26. N 9 将滑动变阻器的滑片向上移动
【详解】[1]由图中可知,闭合开关后,电流从通电螺线管的上端流入,根据导线的缠绕方式,由安培定则可知,此时电磁铁的上端为N极。
[2]由电路图可知,滑动变阻器与指示灯串联,当滑动变阻器接入电路中的阻值为R滑=10Ω时,指示灯L刚好正常发光,由题意可知,指示灯L的额定电压为U=3V,额定功率为P=1.8W,故由P=UI可得,此时电路中的电流为
由欧姆定律可得,此时滑动变阻器两端电压为
U滑=IR滑=0.6A×10Ω=6V
由串联电路的电压规律可得,电源电压为
U源=U+U滑=3V+6V=9V
[3]若电源电压降低,闭合开关,电路中电流减小,,电磁铁磁性减弱,使得栏杆不能自动抬起,若要使栏杆抬起,应增大电路中电流,则应减小电路中的电阻,故可减小滑动变阻器接入电路中的阻值,即可以将滑动变阻器的滑片向上移动。
27. 开关 减弱
【详解】[1]电磁继电器是利用电磁铁控制衔铁的吸下或弹起从而控制工作电路的通断,相当于开关。
[2]电磁铁的磁性与通过电磁铁的电流大小有关,当控制电路的电流减小时,电磁铁的磁性将会减弱。
28.
【详解】根据磁极间的相互作用规律,开关S闭合瞬间,该条形磁体突然向上运动说明通电螺线管下端与条形磁体的上端是异名磁极,条形磁体的上端是S极,故通电螺线管下端是极,由安培定则可判断电流从螺线管上端流进,下端流出,故电源左端为负极,由磁体外部的磁感线从极出发回到S极可判断点方向。如图所示:
29.
【详解】由图知,磁感线的方向从左指向右,由于磁感线从“N”极发出进入“S”极,所以永磁体的右端为N极,左端为“S”极,根据异名磁极相互吸引可知,电磁铁的左端为S极,右端是N极;根据安培定则,用右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极,则四指所指的方向为电流的方向,则电流从电磁铁的右端流入,从左端流出,所以电源的右端为正极,左端为负极。如图所示
30.
【详解】由图可知,磁极的左端为N极,根据异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,则另一个磁极的右端为S极,且小磁针的右端为N极,因为在磁体外部磁感线总是从磁体的N极出来回到S极,所以磁感线的方向为从N极指向S极,如下图所示:
31.
【详解】螺线管外部磁场方向由N极指向S极,由图可知螺线管左侧为S极,右侧是N极,由右手螺旋定则可知,螺线管正面电流方向向下,背面电流方向向上,可知电源正极在左侧,如图所示:
32.
【详解】小磁针的左端为N极,根据异名磁极相互吸引,通电螺线管的右端为S极,左端为N极,根据在通电螺线管的外部,磁感线是从N极发出回到S极的,据此标出通电螺线管磁感线方向;由安培定则知,电流从通电螺线管的右端流入,故电源的右端为“+”极,左端为“-”极,如下所示:
33.
【详解】根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知,通电螺旋管的右侧为S极,左侧为N极,根据右手螺旋定则可知,电源的右侧为正极,左侧为负极,作图如下:
34.
【详解】已知螺线管左端为S极,则右端为N极,由安培定则可知,用右手握住螺线管,大拇指指向右侧,四指环绕的方向就是螺线管中电流的方向,由此可知电流从螺线管左端流入,右端流出,即a端为电源的正极;由异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥可知,小磁针的d端为N极,如图
35. S 减弱 与电压表并联的支路断路 减小 减小
【详解】(1)[1]由电路图知,电源的左侧为正极,闭合开关S1,电流从螺线管的左端流入,根据右手螺旋定则知电磁铁的左边是S极。
[2]由电路图知,滑动变阻器R1的左下端接入电路,滑片向右端滑动,接入电路中电阻变大,根据得,电路中电流变小,所以电磁铁的磁性减弱。
(2)[3]断开开关S1,闭合开关S2,巨磁电阻和滑动变阻器串联,电压表并联在巨磁电阻两端,无论怎样移动滑动变阻器R2的滑片,电流表指针几乎不偏转,电压表有示数但不变,说明巨磁电阻断路。
(3)[4]排除电路故障后,闭合开关S1、S2,保持R2滑片位置不变,将滑动变阻器R1的滑片向左端滑动,滑动变阻器R1接入电路中电阻变大,根据欧姆定律知,左侧电路中电流变大,电磁铁的磁性增强。观察到右侧电路中,电流表示数增大,保持R2滑片位置不变,即R2的阻值不变,根据得,R2的两端电压变大,再根据串联电路分压原理,所以电压表示数减小。
(4)[5]分析上述实验现象可知:该GMR的阻值随其周围磁场的增强时,电流表示数增大,电源电压不变,根据得,电路中电阻变小,而R2的阻值不变,根据串联电路中电阻关系知,该GMR的阻值减小。
36. 3 C 有
【详解】(1)[1]如果不能估计电流大小,为了不损坏电流表,应先选择电流表的大量程进行试触,即把导线a接到电流表标有3的接线柱上,通过开关来试触并观察。
(2)[2]闭合开关后,小灯泡正常发光,则说明电路处于通路状态,而电流表指针偏转角度很小,则原因可能是电流表的量程过大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[3]通电导线在磁场中的受力方向与磁场和电流的方向均有关,当反接时,磁场的方向不变,而电流的方向相反,故此时通电线圈在磁场中的受力方向相反,带动指针反偏,故小郑的上述分析有道理。
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