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电与磁练习题
电与磁练习题
一、电与磁选择题
1.下列关于磁现象说法中正确的是( )
A. 磁感线越密集的地方磁场越弱 B. 发电机是利用电磁感应原理工作的
C. 地磁场的N极在地球的北极附近
D. 电磁铁磁性的强弱不能通过调节电流的大小来控制
【答案】B
【解析】【解答】解:
A、磁场中的磁感线密集的地方说明该处磁场强,磁感线稀疏的地方磁场弱,故A错误;
B、发电机即通过线圈在磁场中做切割磁感线的运动,此时电路中会产生电流,是电磁感应现象,故B正确;
C、地磁N极在地理南极附近,地磁S极在地理北极附近.故C错误;
D、电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小有关,所以电磁铁的磁性强弱可以通过改变电流大小来控制,故D错误.
故选B.
【分析】
(1)在磁场中磁感线的疏密来表示磁场的强弱.
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这叫电磁感应现象,其前提条件是施加运动,结果是产生电流.
(3)地球本身是一个巨大的磁体,地磁两极和地理两极不重合.
(4)电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关.
2.导线a是闭合电路的一部分,a在磁场中按图中v的方向运动时,能产生感应电滋的是( )(a在A、B选项中与磁感线平行,在C、D选项中垂直于纸面)
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】D
【解析】【解答】在电磁感应现象中,金属棒要切割磁感线需要两个条件:
①金属棒与磁感线方向之间的夹角不能为0;②金属棒的运动方向与磁感线之间的夹角不能为0.
A.导线a与磁感线的夹角为0,且运动方向与磁感线夹角为0,不能产生电流,故A不合题意;
B.导线a与磁感线的夹角为0,但运动方向与磁感线夹角不为0,也不能产生电流,故B不合题意;
C.导线a与磁感线的夹角不为0,但运动方向与磁感线夹角为0,也不能产生电流,故C不合题意;
D.导线a与磁感线的夹角不为0,且运动方向与磁感线夹角不为0,能产生电流,故D符合题意。
故选D。
【分析】产生感应电流的条件:
①闭合电路的部分导体;②做切割磁感线运动,据此判断。
3.探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,按图所示电路进行实验,观察到电磁铁甲吸引大头针的数目比电磁铁乙多,此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是( )
A. 线圈的匝数 B. 电流的大小 C. 电流的方向 D. 电磁铁的极性
【答案】A
【解析】【解答】解:
由图知,甲、乙两线圈串联,所以通过甲、乙两线圈的电流相等;甲的线圈匝数明显比乙的线圈匝数多,实验观察到电磁铁甲吸引大头针的数目比乙多;所以此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关.
故选A.
【分析】要解决此题,需要掌握电磁铁磁性强弱的因素.知道电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关;同时要掌握串联电路中的电流特点,知道串联电路中电流相等.掌握转化法在此实验中的应用.
4.我国航母舰机起飞将采用自行研制的电磁弹射器,电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车的导体有强电流通过时,就可以受到强大的推力,下列各图中与弹射车工作原理一致的是( )
A.
电风扇
B.
手播发电机
C.
电热水壶
D.
电磁起重机
【答案】A
【解析】【解答】由题意知弹射车的工作原理:
磁场对电流有力的作用。
A、电风扇的原理:
磁场对电流有力的作用,A符合题意;
B、手播发电机的原理:
电磁感应现象,B不符合题意;
C、电热水壶的原理:
电流的热效应,C不符合题意;
D、电磁起重机的原理:
电流的磁效应D,不符合题意。
故答案为:
A。
【分析】先判断弹射车的工作原理,再逐项分析各个选项中的工作原理进行分析判断。
5.下列对有关物理学家及其所做的实验表述不正确的是( )
A. 托里拆利实验精确地测出大气压的数值
B. 奥斯特实验证明了电流周围存在磁场
C. 法拉第通过实验研究了磁场对通电导线的作用
D. 焦耳最先准确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系
【答案】C
【解析】【解答】解:
A、1643年,意大利科学家托里拆利实验第一次精确地测出大气压的数值,p0=1.013×105Pa,故A正确;
B、奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应,是第一个发现电现象与磁现象之间有联系的人,故B正确;
C、法拉第通过实验研究了电磁感应现象,从而使人类进入了电气化时代,故C不正确;
D、在大量实验的基础上,英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系,即发现了焦耳定律,故D正确.
故选:
C.
【分析】
(1)世界上第一个准确测出大气压数值的科学家是托里拆利;
(2)奥斯特发现了电流的磁效应;(3)法拉第发现了电磁感应现象;(4)英国物理学家焦耳通过一系列实验发现了焦耳定律.
本题考查我们对一些重要的科学家及其贡献的了解和掌握,属于物理学常识,平时要注意物理学常识知识的积累.
6.如图所示的四个实验,反映电动机基本原理的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】【解答】电动机的工作原理是电流在磁场中受力的作用而运动,D图有电源,有磁场,导体在磁场中受力运动,D符合题意。
故答案为:
D.
【分析】磁场对通电导体的作用是电动机的工作原理。
7.下列实验中,能说明电动机工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】【解答】电动机利用磁场对电流的作用力工作。
A图,研究影响电磁铁磁性强弱的因素,A不符合题意;
B图,放在磁场中的导体,通过电流时,受到磁场力而运动,电动机就是利用的此原理,B符合题意;
C图,为奥斯特实验,研究电流的磁效应,C不符合题意;
D图,导体切割磁感线运动时,产生电流,即电磁感应现象,D不符合题意;
故答案为:
B。
【分析】电磁铁的特点:
①磁性的有无可由电流的通断来控制;②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节;③磁极可由电流方向来改变.
磁场对电流的作用:
通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用是制成电动机.
发电机的原理是根据电磁感应现象(电磁感应:
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流)制成的.
8.如图所示,是某保密室的防盗报警电路,当有人闯入保密室时会使开关S闭合.下列说法正确的是( )
A. 电磁继电器与发电机工作原理相同
B. 电磁继电器与电动机工作原理相同
C. 电磁铁工作时,上端为S极
D. 当有人闯入保密室时,b灯亮
【答案】D
【解析】【解答】解:
AB、电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动工作的,故AB错误;
C、根据安培定则可知,电磁铁工作时,上端为N极,故C错误;
D、当有人闯入保密室时会使开关S闭合,电磁铁有磁性,吸引衔铁,电灯b所在电路接通,b灯亮,故D正确.
故选D.
【分析】
(1)电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动;
(2)根据安培定则判断电磁铁的NS极;(3)电磁继电器的工作原理,当控制电路接通时,电磁铁有磁性,衔铁被吸下;当控制电路断开时,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,结合实际情况进行分析.
9.如图所示的四个装置,关于它们的说法正确的是( )
A. 图a可用来演示电流的磁效应
B. 图b可用来演示电磁感应现象
C. 图c可用来演示磁场对电流的作用
D. 图d可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
【答案】C
【解析】【解答】A、该图中没有电源,即电磁感应现象,此实验说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,是发电机的工作原理,A不符合题意;
B、该图为奥斯特实验,说明通电导线周围存在着磁场,可用来演示电流的磁效应,B不符合题意;
C、该图中有电源,即闭合开关后,磁场中的金属棒就会在磁场中运动,即说明通电直导线在磁场中受到力,C符合题意;
D、该图说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数的多少有关,D不符合题意;
故答案为:
C。
【分析】探究通电导体在磁场中受力的作用的装置中,有电源,磁体、导线等,当导线中电流相等时,可以探究电磁铁的磁性和线圈匝数的关系.
10.如图所示,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管.闭合开关,待弹簧测力计示数稳定后,将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变大,电流表示数也变大
B. 电压表示数变小,电流表示数也变小
C. 螺线管上端是N极,弹簧测力计示数变小
D. 螺线管上端是S极,弹簧测力计示数变大
【答案】C
【解析】【解答】解:
(1)由图可知电流由螺线管的下方流入,则由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极,下端为S极;则螺线管与磁铁为同名磁极,相互排斥;
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻变小,则由欧姆定律可知电路中电流增大,即电流表的示数变大;
因为串联电路中,电阻越大,分得的电压越大,因此滑动变阻器两端电压减小,即电压表示数减小;故AB错误;
(2)由于通过电路的电流变大,则螺线管的磁性增大,螺线管与磁铁之间的斥力增大,因此弹簧测力计示数变小.故C正确,D错误.
故选C.
【分析】解答此题从以下知识点入手:
(1)影响电磁铁磁性强弱的因素有:
电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯.线圈的匝数一定,电流越大磁性越强;
(2)运用安培定则判断通电螺线管的极性;
(3)磁极间的相互作用:
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
(4)当变阻器R的滑片缓慢向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律和串联电路电压的特点可知电路电流表和电压表示数的变化.
11.如图所示的装置中,当闭合开关、导体ab中有电流通过时,导体ab就会运动起来,关于这一现象的说法,正确的是( )
A. 此现象说明磁可以生电
B. 导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关
C. 发电机是利用这一现象来工作的
D. 在该现象中,机械能转化为电能
【答案】B
【解析】【解答】A、当闭合开关、导体ab中有电流通过时,导体ab就会运动起来,此现象说明电能生磁,A不合题意;
B、当电流方向和磁场方向有一个方向发生改变时,导体ab的运动方向就发生改变,说明导体ab运动方向与两者方向有关,B符合题意;
C、力是改变运动状态的原因,物体运动说明它受到了力,而这力只能是磁场提供,因为导体棒受到力的作用,我们可以让线圈不停地转下去,这就是电动机原理,C不合题意;
D、在该现象中是电能转化为机械能,D不合题意.
故答案为:
B.
【分析】图中的现象说明了通电导体可在磁场中受力运动,导体运动的方向与磁场方向和导体中的电流方向有关,此原理是电动机的原理,而发电机是利用电磁感应现象制成的;在此过程中消耗了电能获得了机械能.
12.“发电鞋”是一种新型科研产品,其内部安装有磁铁和线圈,当人行走时带动磁铁运动,线圈中就产生了感应电流,“发电鞋”的工作原理( )。
A. 电磁感应
B. 电流的磁效应
C. 电流的热效应
D. 磁场对电流的作用
【答案】A
【解析】【解答】“发电鞋”内部安装有磁铁和线圈,当人行走时带动磁铁运动,线圈做切割磁感线运动,线圈中就产生了感应电流,所以“发电鞋”的工作原理是电磁感应现象。
故答案为:
A。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象。
13.如图所示,下列关于物理实验表述正确的是( )
A. 图甲实验揭示了电流的周围存在磁场。
应用电磁铁
B. 图乙实验揭示了通电导体在磁场中受力运动。
应用发电机
C. 图丙实验是电磁感应现象。
应用是电动机
D. 图丁实验电源的左端是正极。
小磁针A端是S极
【答案】A
【解析】【解答】A.该装置是奥斯特实验,是用来研究通电导线周围是否有磁场的实验装置,揭示了电流的周围存在磁场,应用为电磁铁;B.图乙实验揭示了通电导体在磁场中受力运动,应用是电动机;C.图丙实验是电磁感应现象,应用是发电机;D.由右手定则可知图丁实验电源的右端是正极,由同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥可知,小磁针A端是S极。
故答案为:
A
【分析】在电和磁这一部分中,学到了很多电学设备,每个设备的制成原理是经常考查的知识点,一般来说,有电磁铁的仪器是电流的磁效应原理,发电机和动圈式话筒是电磁感应现象原理,电动机和扬声器是通电导体在磁场中受力原理.
14.如图所示,下列实验操作符合实验目的是( )
A. 甲图中,研究杠杆的平衡时,通过改变动力(臂)和阻力(臂)多次测量,是为了减小实验误差
B. 乙图中,为了探究电流与电阻的关系,电阻R由10Ω换为20Ω后将变阻器的P点向左移动
C. 丙图中,为了使烧瓶内刚停止沸腾的水再次沸腾,向外拉活塞,降低气压,降低沸点
D. 丁图中,为了探究导体AB在磁场中切割磁感线运动产生的感应电流方向是否与磁场方向有关,可更换磁性更强的磁铁
【答案】C
【解析】【解答】解:
A、甲图中,研究杠杆的平衡时,通过改变动力(臂)和阻力(臂)多次测量,是为了分析出杠杆平衡条件,所以A错误;
B、探究电流与电阻的关系,需保持电阻两端的电压不变,电阻R由10Ω换为20Ω后,电压表的示数将变大,所以需将滑动变阻器的滑片向右滑动,增大变阻器的电阻,减小R两端的电压,所以B错误;
C、向外拉活塞,降低气压,降低了水的沸点,可以使试管内刚停止沸腾的水再次沸腾,所以C正确;
D、为了探究通电导体在磁场中受到力的方向是否与磁场方向有关,应调换磁体的N、S极,所以D错误.
故选C.
【分析】
(1)在探究杠杆平衡条件时,多次测量是为了得到广泛的结论,避免结论的偶然性;
(2)在探究电路和电阻的关系时,需保持电压不变,根据串分压的知识进行分析;(3)掌握沸点与气压之间的关系,沸点随气压的增大而升高;(4)导体在磁场中受到力的方向与导体中的磁场方向和电流方向有关.
15.如图所示,下列说法中错误的是( )
A.
验电器检验物体是否带电
B.
小磁针转动,说明通电导线周围存在磁场
C.
该实验能说明发电机的工作原理
D.
该实验用来研究电磁感应现象
【答案】D
【解析】【解答】A.验电器是用来检验物体是否带电的仪器,A不符合题意;
B.该装置是奥斯特实验,即此时小磁针转动,说明电流能产生磁场,B不符合题意;
C.该装置中没有电源,所以开关闭合后,AB左右运动,会产生电流,故是电磁感应现象,发电机就是利用该原理制成的,C不符合题意;
D.该装置中有电源,开关闭合后,金属棒AB会受力运动,故是电动机原理,D符合题意;
故答案为:
D
【分析】据题目中的四个图,结合验电器的作用、磁场的特点、发电机的原理和电动机的原理等知识分析判断即可。
16.对下列实验装置的说法中,正确的是( )
A. 图甲可用来演示通电导体在磁场中的受力情况 B. 图乙可用来演示发电机的工作原理
C. 图丙可用来演示电磁铁磁性的强弱与电流大小的有关
D. 图丁可用来演示电动机的工作原理
【答案】D
【解析】【解答】解:
A、该图中没有电源,即电磁感应现象,此实验说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,故A错误;
B、该图为奥斯特实验,说明通电导线周围存在着磁场,故B错误;
C、该图说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数的多少有关,故C错误;
D、该图中有电源,即闭合开关后,磁场中的金属棒ab就会运动,即说明通电直导线在磁场中受到力,故D正确;
故选D.
【分析】分析四个选项中的图,结合所对应的知识逐个判断即可.
17.下面列举了四位科学家和他们的重要成果,其中描述错误的是( )
A. 牛顿﹣﹣牛顿第一定律
B. 沈括﹣﹣最早记述了磁偏角
C. 奥斯特﹣﹣电磁感应现象
D. 伽利略﹣﹣研究发现运动不需要力来维持
【答案】C
【解析】【解答】A、牛顿发现了牛顿第一定律,A不符合题意;
B、沈括最早记述了磁偏角,B不符合题意;
C、奥斯特发现了电流的磁效应,电磁感应现象是法拉第发现的,C符合题意.
D、伽利略﹣﹣研究发现运动不需要力来维持,D不符合题意.
故答案为:
C.
【分析】根据对物理规律、现象及科学家主要贡献的认识和了解分析解答即可.
18.下列各图中小磁针静止时的指向(涂黑端为N极)或磁感线方向的标示,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】【解答】磁体外部的磁感线方向总是从磁体的N极出发回到S极.小磁针静止时N极的指向与该处磁感线的切线方向一致,可以判断A和D都错;通电螺线管的磁极用右手螺线管定则判断.
故答案为:
C.
【分析】小磁针静止时N极的指向与该处磁感线的切线方向一致;通电螺线管的磁极用右手螺线管定则判断.
19.下列说法中,正确的是( )
A. 只要导体在磁场中运动,就会产生感应电流
B. 电动机是利用电磁感应现象制成的
C. 发电机是把电能转化成机械能的机器
D. 电流周围存在着磁场。
【答案】D
【解析】A闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生感应电流,A选项错误。
B电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用制成的,B选项错误
C中发电机是把机械能转化为电能,C选项错误;
D电流周围存在磁场,D选项正确。
故选D.
20.下列教材中的探究实验,不需要控制电流一定的是( )
A. 探究导体电阻与长度的关系
B. 探究通电导体产生的热量与电阻的关系
C. 探究电功与电压的关系
D. 探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
【答案】A
【解析】【解答】解:
A、电阻与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,与电流大小无关,探究与长度的关系,不用控制电流一定,A正确;
B、由Q=I2Rt可知,通电导体产生的热量与电路中的电流、导体的电阻和通电时间有关,要探究热量与电阻的关系,需控制电流和通电时间一定,B错误;
C、由W=UIt可知,要探究电功与电压的关系,需使电流和通电时间一定,C错误;
D、电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,要探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,需控制电路中的电流相同,D错误.
故选A.
【分析】若所探究的物理量与电流及其他因素有关,探究过程中需控制电流一定,根据各项分析即可得出结论.
21.甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极,根据下图所示的小磁针静止时的指向,可以判断( )
A. 甲是N极,乙是S极
B. 甲、乙都是N极
C. 甲、乙都是S极
D. 甲是S极,乙是N极
【答案】B
【解析】【解答】解:
由磁感线可知两磁极相互排斥,且磁感线均指由磁铁向外,故两磁极均为N极,小磁针所在处磁场向上,故小磁针S极在上、N极在下。
故答案为:
B。
【分析】磁体周围的磁感线是从它北极出来,回到南极.(磁感线是不存在的,用虚线表示,且不相交)
22.关于电磁现象,下列说法正确的是( )
A. 通电导线周围一定存在磁场
B. 磁场是由疏密不同的磁感线组成的
C. 改变电流大小,可以改变电动机转动的方向
D. 任何导体在磁场中运动时,都能产生感应电流
【答案】A
【解析】【解答】解:
A、据奥斯特实验可知,通电导线周围一定存在磁场,故A正确;
B、磁场是看不到的物质,而磁感线是为描述磁场分布而引入的,磁感线实际上是不存在的,故B错误;
C、改变电流的方向可以改变线圈受力的方向,即可以改变电动机转动的方向;而改变电流大小,并不能改变电动机转动的方向,故C错误;
D、导体在磁场中如果沿磁场方向运动是不会产生感应电流的,且选项没说明电路是否闭合,故D错误.
故选A.
【分析】
(1)奥斯特实验说明了通电导线周围存在着磁场;
(2)磁体周围存在磁场,为了描述磁场的分布物理学上引入了磁感线,实际上磁感线是不存在的;(3)改变电流的方向可以改变线圈受力的方向;(4)产生感应电流的条件:
闭合回路中的导体切割磁感线.
23.如图所示的四个实验,反映电动机基本原理的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】【解答】电动机的工作原理是电流在磁场中受力的作用而运动,D图有电源,有磁场,导体在磁场中受力运动,D符合题意。
故答案为:
D.
【分析】磁场对通电导体的作用是电动机的工作原理。
24.我们在学习物理的过程中会采用很多研究方法.在探究“空气能传声”时,逐渐将真空罩内的空气抽出,根据听到罩内的闹钟的声音逐渐变弱,得到“真空不能传声”的探究结论.以下物理问题所采用的研究方法与探究“真空不能传声”相同的是( )
A. 用磁感线描述磁场
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