1、1.2 电生磁电生磁 一、单选题一、单选题 1图中为关于电和磁的实验，下列叙述不正确的是（ ） A图甲实验说明电流周围存在磁场 B图乙实验演示的是电动机的工作原理 C图丙实验说明磁场对电流有力的作用 D图丁实验演示的是异名磁极相互吸引 2下列有关磁现象的说法正确的是（ ） A发现电流磁效应的科学家是法拉第 B钢、铁、铜都可以被磁化吸引铁屑 C磁场是真实存在的，磁感线不是真实存在的 D静止在磁场中的小磁针南极所指的方向为该点的磁场方向 3 物理学是认识世界的科学， 对社会进步起到重要作用。 下列相关说法错误的是 （ ） A奥斯特发现了通电导线周围有磁场 B牛顿通过实验直接得出牛顿第一定律 C欧姆
2、发现了电流跟电压、电阻的定量关系 D伯努利发现了流体压强与流速的关系 42019 年 6 月 6 日，南宁轨道交通 3 号线全线开通试运营，持有南宁市民卡的乘客将 市民卡近检验口， 机器感应电路中就会产生电流， 使站口打开， 乘客就可以进站或出站。 图中与此过程原理相同的是（ ） A B C D 5如图是关于电磁现象的四个实验，下列说法正确的是（ ） A图 A 是研究发电机工作原理的实验装置 B图 B 实验说明通电的导体周围存在磁场 C图 C 是探究电磁感应现象的实验装置 D图 D 是探究电磁铁磁性强弱与电流关系的实验装置 6下列实验中，相关现象说法正确的是（ ） A通电导线周围存在磁场，将小
3、磁针移走，该磁场消失 B闭合开关，通电螺线管右端为 N 极 C闭合开关，导体 ab 向右运动的过程中，电能转化为机械能 D该装置可以研究通电导体在磁场中的受力情况 二、多选题二、多选题 7如图所示的四个实验，对实验现象的理解或者解释正确的是 A甲图中悬挂起来保持静止状态的条形磁铁指向南北，是因为地磁场对磁铁有作用力 B乙图中只根据通电螺线管周围的铁粉分布规律，可以判断出通电螺线管两端的极性 C丙图中只根据条形磁铁周围的铁粉分布规律，可以了解磁铁周围磁场强弱分布规律 D丁图中闭合开关小磁针发生偏转，可以说明电流周围存在磁场 8如图甲所示的干簧管是一种磁控元件。在尚未操作时，密封于玻璃管中的一对可
4、磁 化的弹性簧片并未接触，当外加的磁场使两片簧片端点的位置产生不同的极性时，两片 簧片将互相吸合。将干簧管接入如图乙所示的电路中，当开关 S 闭合时，线圈产生的磁 场使干簧管簧片被磁化吸合，电路工作。下列说法正确的是 A开关 S 闭合后，线圈 A 端为 S 极 B开关 S 闭合后，簧片具有弹性势能 C干簧管利用了磁场对电流的作用 D当永久磁铁靠近且使两片簧片产生不同的极性时，簧片也会吸合 9某饮水机具有恒温功能，其内部简化电路如图所示（R1、R2均为加热电阻） ，闭合 S， 当温控区温度达到 60时， 通过温度传感器与电磁铁共同作用， 能使饮水机进入保温状 态，下列说法正确的是（ ） A电磁铁
5、上端为 N 极 B闭合开关后，若温控区低于 60，电磁铁衔铁应与a触点接触 C已知R1：R21：2，则加热状态和保温状态的电功率为 3：1 D温度传感器的阻值随温度的升高而增大 10巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现 象如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中的 GMR 是巨磁电阻在电源电压 U 不 超过指示灯额定电压的条件下，闭合开关 S1、S2，则（ ） A电磁铁 A 端是 N 极 B电磁铁产生的磁感线不管外部还是内部都是从 N 极出发回到 S 极 C向左滑动滑片 P，指示灯会变亮 D向右滑动滑片 P，GMR 两端的电压减小 三、填空题三、填空题 1
6、1如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一个条形磁铁，开关闭合后，当滑片 P 从a 端向b端滑动的过程中，电流表示数将_（选填“变大” “变小”或“不变” ） ， 弹簧将_（选填“伸长”或“缩短” ） 。 12闭合开关 S 后，小磁针静止时的指向如图所示，b端为_ 极；当滑动变阻器的 滑片 P 向B端移动时，电磁铁的磁性_ 。 13 如图所示， 条形磁铁在水平推力F的作用下， 做匀速直线运动过程中， 闭合开关 S， 条形磁铁向右减速运动。则a端为电源的_（填“正极”或“负极” ） ，将滑 动变阻器的滑片向左移动，欲保持条形磁铁匀速直线运动，F应_（选填“变 大” 、 “不变”或“变小” ） 。 四
7、、作图题四、作图题 14如图所示的电路连接正确，当开关闭合时，通电螺线管旁边的小磁针按如图中箭头 所指的方向偏转。请在图中标出电源的正、负极，画出螺线管的绕线。 五、实验题五、实验题 15在探究通电螺线管外部磁场的实验中，采用了如图甲所示的实验装置； (1)当闭合开关 S 后，小磁针_（选填“会”或“不会” ）发生偏转，说明通电螺线管 与小磁针之间是通过_发生力的作用的； (2)用铁屑来做实验，得到了如图乙所示的情形，通电螺线管外部的磁场与_磁 铁的磁场分布相似。为描述磁场而引入的磁感线_（选填“是”或 “不是” ） 真实存在的； (3)闭合开关 S，通电螺线管周围的小磁针的 N 极指向如图丙
8、所示，由图可知在通电螺 线管外部，磁感线是从_极出发，最后回到 _极。 16探究通电导线之间的相互作用：科学家安培发现，两根平行导线通电后有如图所 示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况） 可见，平行通电导线之间有 力的作用而且，当通入的电流方向相反时，导线相互_（选填“吸引” 、 “排 斥” ） ； （1）安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小与两根导线中的电流I1、I2，导 线的长度l，导线之间的距离r有关，其中F与l的关系如图所示，其它有关实验数据 如下： 实验次数 l/m I1/A I2/A r/m F/N 1 1 0.2 0.2 0.1 1.010 7 2 1 0.1
9、0.2 0.1 0.510 7 3 1 0.2 0.4 0.1 2.010 7 4 1.5 0.2 0.4 0.2 1.510 7 5 1.5 0.4 0.2 0.1 3.010 7 （2）通过实验数据可得，两平行导线间的相互作用力F的表达式为F=k_（其 中k为常数） ，k =_（数值和单位） （3）两根长度是 2m、间距是 0.2m 的直导线，一根导线中的电流是 0.4A，要产生 5.0 10 -7 N 的作用力，则另一根导线中的电流是_A 17探究磁体与通电螺线管周围的磁场 （1）小明用小磁针探究磁体周围磁场如图所示，实验时将小磁针先后放在条形磁体周 围不同位置处，记录小磁针在各处静止时
10、 N 极的指向。通过实验可知，磁场具有方向， 磁场中各点的磁场方向一般_（选填“相同”或“不同” ） 。 （2）小红用铁屑探究磁体周围的磁场如图所示 将玻璃板平放在磁体上，并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，观察铁 屑的分布情况。 轻敲玻璃板的目的是_， 铁屑在磁场中被_成一个个小磁针， 从而在磁场中有序地排列起来。 再在玻璃板上放一些小磁针，记录这些小磁针静止时 N 极的指向。 人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象 地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作_。 （3）小林用如图装置探究通电螺线管外部磁场的方向，实验时接通电路，将小磁针放 在螺线管周
11、围的不同位置如图，记录通电螺线管周围各点的磁场方向，并画出了通电螺 线管外部的磁感线。 为了探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系，接下来的操作是_，再 重复上述步骤； 比较所画的两幅磁感线，可以看出，通电螺线管外部的磁场与_周围的磁场相 似，且通电螺线管外部磁场方向与_方向有关，它的极性可以用_定则来判 断； 实验中小磁针的作用是_ 。 参考答案参考答案 1B A图甲实验是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故 A 正确，不符合题意； B图乙实验演示的是发电机的工作原理，故 B 错误，符合题意； C图丙是电动机原理实验，说明磁场对通电导体有力的作用，故 C 正确，不符合题意； D图丁实验中
12、两磁体异名磁极相互吸引，故 D 正确，不符合题意。 故选 B。 2C A奥斯特是第一个发现电流磁效应的科学家，初步揭示了电与磁之间的关系；法拉第 进一步揭示了电与磁之间的关系，故 A 错误； B只有具有磁性的物质才能被磁化，铜没有磁性不能被磁化，也就不能吸引铁屑，故 B 错误； C磁场是真实存在的，磁感线是为了更好的描述磁场引入的虚拟的东西，不是真实存 在的，故 C 正确； D把小磁针静止时 N 极所指的方向规定为该点磁场的方向，小磁针静止时 S 极所指的 方向与该点磁场的方向相反，故 D 错误。 故选 C。 3B A奥斯特发现了电流的磁效应，即电流周围存在磁场，故 A 正确，不符合题意； B
13、牛顿在总结伽利略等科学家研究成果的基础上总结出了牛顿第一定律，故 B 错误， 符合题意； C欧姆发现了同一段导体中的电流跟电压和电阻之间的定量关系，得出了欧姆定律， 故 C 正确，不符合题意； D1738 年伯努利发现了流体压强与流速有关，故 D 正确，不符合题意。 故选 B。 4D 乘客将市民卡近检验口，做切割磁感线运动，机器感应电路中就会产生电流，使站口打 开，乘客就可以进站或出站，是利用了电磁感应现象。 AA 中探究的是磁性强弱受什么因素影响的实验原理图，利用的是电流的磁效应，故 A 不符合题意； BB 中是奥斯特实验，揭示了电与磁之间的关系，是电流的磁效应，故 B 不符合题意； CC
14、中探究的是通电导体在磁场中的受力运动情况，与电磁感应现象无关，故 C 不符合 题意； DD 中导体在闭合电路中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，该现象为电磁感应 现象，故 D 符合题意。 故选 D。 5D A图 A 中有电源，是电动机原理图，不是研究发电机工作原理的实验装置，故 A 错误； B图 B 中有学生电源，这是磁场对电流的作用实验，结论是通电导体在磁场中受力， 故 B 错误； C图 C 是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，不是探究电磁感应现象的实验装 置，故 C 错误； D 图 D 中滑动变阻器连入电路中的电阻值不同， 电路中电流大小不同， 线圈匝数相同， 故是探究电磁铁磁性强
15、弱与电流关系的实验装置，故 D 正确。 故选 D。 6D A通电导线周围存在磁场，将小磁针移走，磁场仍存在，故 A 错误； B由图知，电源的正极在右侧，则螺线管中电流方向是由右侧流入、左侧流出，利用 安培定则可知通电螺线管的右端为 S 极，故 B 错误； C闭合开关，导体 ab 向右运动的过程中，导体棒切割磁感线，会产生感应电流，机械 能转化为电能，故 C 错误； D通电后，导体在磁场中受到力的作用，该装置可以探究通电导体在磁场中受到力的 作用，故 D 正确。 故选 D。 7ACD A悬挂起来保持静止状态的条形磁铁指向南北，是因为受到地磁场的作用力，故 A 正 确； B只根据通电螺线管周围的铁
16、粉分布规律，不能判断出通电螺线管两端的极性，故 B 错误； C根据条形磁铁周围的铁粉分布规律，可以了解磁铁周围磁场分布情况，铁粉分布疏 密规律反映磁场强弱分布规律，故 C 正确； D闭合开关小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁场力的作用，因此可以说明电流周围 存在磁场，故 D 正确。 8BD A、根据安培定则可知，开关 S 闭合后，线圈 A 端为 N 极，故 A 错误； B、由题可知，开关 S 闭合后，线圈产生的磁场使干簧管簧片被磁化吸合，两簧片接触， 簧片发生弹性形变，具有弹性势能，故 B 正确； C、干簧管是利用了电流的磁效应把两个干簧片磁化成异名磁极，异名磁极相互吸引， 故 C 错误； D、
17、当永久磁铁靠近且使两片簧片产生不同的极性时，异名磁极相互吸引，所以簧片也 会吸合，故 D 正确 故选 BD 9CD A由右手安培定则可以判断电磁铁上端为 S 极故 A 错误； B衔铁与a接触时R1、R2串联，与 b 接触史，只有R1接入电路；根据公式 2 U P R 可 知，电阻越小，功率越大，所以与b接触时，是加热状态，若温控区低于 60，电磁铁 衔铁应与b触点接触，故 B 错误； C加热时 2 1 U P R 加热 ，保温时 2 12 + U P R R 保温 ，所以加热与保温状态的功率之比为 12 1 3 1 RR R ，故 C 正确； D由题意分析可知，当温度升高到 60时保温，衔铁应
18、该向上与a接触，所以此时控 制电路中电流应该变小，磁性变弱，由此说明温控电阻的阻值随温度的升高而增大，故 D 正确。 故选 CD。 10AC A. 利用安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁的 左端A为N极、右端B为S极故A正确；B. 在磁体外部，磁感线是从N极出发回到S 极；故B错误；C. 由图可知，滑动变阻器的滑片 P 向左滑动过程中接入电路中电阻变 小，由 I=UR 可知，电路中的电流变大，此时电磁铁的磁性变强；由右图可知，巨磁电 阻和灯泡串联，因电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小，所以，此时巨磁电阻的阻值 会变小，电路中的总电阻变小，由 I U R 可知，电
19、路中的电流变大，通过灯泡的电流变 大，灯泡变亮；故 C 正确；D. 向右滑动滑片 P，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则电 路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路电流减小，因此电磁铁磁性减弱，周围磁场减 弱，GMB 的阻值变大则 GMR 两端的电压增大，故 D 错误故选 AC. 点睛：根据巨磁电阻的阻值与磁场强度的关系，能够确定电路中电流的变化，进而知道 灯泡的亮度变化 11变大 缩短 当滑片 P 从a端向b端滑动，滑动变阻器接入电路阻值减小，电路总电阻减小，电源电 压不变，则电路中电流变大，所以电磁铁磁性增强。螺线管中电流从下端流入、上端流 出，根据安培定则可知，电磁铁上端为 N 极，则条形磁体
20、与电磁铁之间为排斥作用。电 磁铁磁性增强，则排斥力增大，所以条形磁体上移，弹簧缩短。 12S 减弱 （1）利用安培定则可以确定，通电螺线管的右端为 N 极，根据磁极间的作用规律可以 确定，当小磁针静止时，相互靠近的一定是异名磁极。故小磁针的b端为 S 极。 （2）当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路中的电流减小，根据 电磁铁磁性强弱的决定因素可知，在线圈匝数、铁芯都不变的情况下，电流越小，磁性 越弱。 13负极 变大 （1）条形磁铁在水平推力F的作用下，做匀速直线运动，这说明它受到的摩擦力与水 平推力二力平衡，闭合开关 S，条形磁铁向右减速运动，说明它受到了一个向左的力， 根据
21、同名磁极互相排斥可知，电磁铁的左端是 N 极，再根据安培定则可知，电流从电磁 铁的右端流入，左端流出，所以a端为电源的负极。 （1）将滑动变阻器的滑片向左移动，变阻器接入电路的电阻变小，电源电压不变，那 么电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁对条形磁铁向左的力增大，欲保持条形磁铁匀 速直线运动，根据力的平衡可知，F应变大。 14 小磁针的左端为 N 极,所以与螺线管右端靠近的螺线管的右端为 S 极,则其左端为 N 极; 电流表上面的接线柱为正接线柱,根据电流表的使用规则可以知道,电流从电流表的正 接线柱流入,所以电源的右端为正极,电流从螺线管的右端流入左端流出; 根据螺线管的左端为 N 极,电流
22、从右端流入,利用安培定则可以确定螺线管的绕向. 答案如下图所示: 15会 磁场 条形 不是 N S (1)1由图甲可知，电源左端为正极，右端为负极，根据安培定则可以判断通电螺丝管 右端为 N 极，左端为 S 极。根据异名磁极相吸引可知小磁针会发生偏转。 2通电螺线管和小磁针之间的作用是通过磁场发生的。 (2)3由图乙可知，通电螺丝管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似。 4磁感线是人们为了直观形象地描述磁场的方向和分布情况而引入的带方向的曲线， 它并不是客观存在的。 (3)56在图丙中，根据安培定则可知，通过螺线管的左端为 S 极，右端为 N 极，根 据周围小磁针 N 极指向与该点磁感线方向一致可知
23、：在通电螺线管外部，磁感线是从北 极发出，最后回到南极。 16排斥 1 2 lI I Fk r 7 2.5N/10A 2 （ ） 0.5 【详解】 1由图虚线导线与实线对比可知，当通入的电流方向相反时，导线相互排斥； (2)23观察(1)表格中数据，由实验 1、2、3 可知作用力F与电流I1、I2成正比，由 实验 1、2、5 可知作用力F与l成正比，由 4、5 可知作用力F与r成反比，则综合可 知作用力F的表达式为： 1 2 lI I Fk r 将第一次实验数据代入求解k，则k为： 1 2 7 7 N 0.1m 2.5N/ A 1m 0.2A 0.2 1.0 10 A 10 Fr k lI I
24、 2 （ ） (3)4由(2)中分析表达式可得，另一根中电流为： 2 1 7 7 5.0N 0.2m 0.5A 2.5N/ A 1 2m 0.410A 0Fr I klI 2 （ ） 17 不同 减小摩擦力的影响 磁化 磁感线 对调电源正负极 条形磁体 电流 安培 显示磁场（方向） （1）磁场是有方向的，在磁场的不同位置，其磁场方向一般不同 （2）轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响，铁屑在磁场中会被磁体磁化， 成为一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来 人为了形象地描述磁场，人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的存在以及磁场的强弱， 这样的曲线叫做磁感线； （3）为了探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系，应改变电路中的电流方 向，可以通过对调电源正负极来改变电流方向； 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 体的两个极通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关，极性跟电流方向的关 系可以用安培定则来判定：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇 指所指的那端就是螺线管的 N 极 本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示通过导体周围的磁场 故答案为： （1）不同； （2）减小摩擦力的影响； 磁化；磁感线； （3）对调电源正负极； 条形磁体；电流；安培；显示磁场