一、电与磁选择题
1.下列设备中,工作原理与如图所示的实验原理相同的是( )
A. 电动机 B. 发电机 C. 电磁铁 D. 电磁继电器 【答案】A
【解析】【解答】解:A、由图可知,电路中有电源,是电动机的工作原理图,其原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故A符合题意.
B、发电机的原理图中没有电源,发电机是根据电磁感应原理制成的,故B不符合题意; CD、电磁铁、电磁继电器都是利用电流的磁效应制成的,故CD不符合题意. 故选A.
【分析】图中有电源,是电动机工作原理的示意图,其原理是通电导体在磁场中受到力的作用;再结合发电机、电磁铁、电磁继电器的工作原理可解答此题.
2.图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中涉及的物理知识,说法错误的是( )
A. 孔明灯在上升过程中,只受浮力 B. 紫砂壶属于连通器
C. 司南能够指南北是利用了磁体受地磁场的作用 D. 正在发声的编钟在振动 【答案】 A
【解析】【解答】解:A、孔明灯在上升过程中,不但受到浮力而且受到重力的作用,A不符合题意;
B、紫砂壶的壶嘴和壶身上端开口,底部相互连通,是利用连通器的原理,B符合题意; C、司南指示南北方向是因为受到了地磁场的作用,C符合题意; D、一切发声的物体都在振动,所以正在发声的编钟在振动,D符合题意。 故答案为:A。
【分析】物体在上升过程中,不但受到浮力而且受到重力的作用.
连通器的定义是上端开口、底部相连通的容器,认清连通器的结构特点,生活中应用连通器的还有:乳牛自动喂水器、自来水的水塔和水龙头、过桥涵洞、洗手盆的回水弯等等. 地磁的北极在地理位置的南极附近;而地磁的南极则在地理位置的北极附近.(地磁的南北
极与地理的南北极并不重合,它们的交角称磁偏角,这是我国学者:沈括最早记述这一现象.)
一切发声的物体都在振动.
3
.
下
列
说
法
中
不
正
确
的
是
(
)
A. 甲图中,当接通电源时金属杆由静止开始向左运动,若磁场方向保持不变,改变电流方向,金属杆依然由静止开始向左运动
B. 乙图是电动机的工作原理图,此装置使电能转化为机械能
C. 丙图中,当磁体不动、导体棒向右运动,与导体棒不动、磁体向右运动产生的感应电流方向相反
D. 丁图是发电机的工作原理图,此装置使机械能转化为电能 【答案】A
【解析】【解答】解:AB、图AB有电源,是电动机的工作原理图,是根据通电导体在磁场中受到力的作用,受力的方向与磁场方向和电流方向有关,若磁场方向保持不变,改变电流方向,金属杆由静止开始向右运动,此装置使电能转化为机械能,故A错误,B正确; C、感应电流的方向与导体运动方向和磁感方向有关,如果只改变一个因素,则感应电流的方向改变,当导体棒不动、磁体向右运动,相当于磁体不动,导体棒向左运动,故当磁体不动、导体棒向右运动,与导体棒不动、磁体向右运动产生的感应电流方向相反,故C正确;
D、丁图没有电源,是发电机的工作原理图,此装置使机械能转化为电能,故D正确. 故选A.
【分析】(1)通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与两个因素有关:一个是磁场方向,另一个是电流方向.如果只改变一个因素,则导体受力方向改变,如果同时改变两个因素,则导体受力方向不变.(2)电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用,此装置使电能转化为机械能;(3)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,感应电流的方向与导体运动方向、磁感线方向有关. 发电机就是根据电磁感应原理制成的,此装置将机械能转化为电能.
4.下列设备中,利用电磁感应原理工作的是()
A. 发电机 B. 电风扇 C. 电热饮水机 D. 白炽灯 【答案】 A
【解析】【分析】要解答本题需掌握:①发电机是利用电磁感应现象工作的. ②电风扇的结构和电动机的原理.
③电热饮水机把电能转化为内能,而白炽灯是把电能转化为内能和光能,它们主要是利用电流的热效应工作的.
【解答】电磁感应现象最重要的应用是发电机;而电风扇的主要部件是电动机,电动机的原理是利用通电导体在磁场中受力运动;
电热饮水机和白炽灯主要是利用电流的热效应工作的.故B、C、D不符合题意. 故选A.
5.如图所示的用电器中,利用电动机工作的是( )
A. 电扇 B.
电灯
C.
【答案】A
电热水壶 D.
电饭锅
【解析】【解答】解:A、电风扇核心部件是电动机,工作时主要把电能转化为机械能,是利用通电导体在磁场中受力运动制成的,故A正确;
B、电灯工作时,主要把电能转化为内能,使灯丝温度升高达到白炽状态而发光,是利用电流的热效应工作的,故B错误;
CD、电热水壶、电饭锅工作时,都把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故CD错误. 故选A.
【分析】电动机是利用通电导体在磁场中受力运动制成的,在选项中找出反映这个原理的即可.
6.下列关于电和磁的说法正确的( )
A. 最早发现电流周围存在磁场的科学家是法拉第 B. 磁体外部的磁感线总是从S极出发,回到N极
C. 电动机是利用电磁感应现象制成的 D. 发电机是利用电磁感应现象制成的 【答案】D
【解析】【解答】解:A、最早发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特,故A错误; B、磁体外部磁感线从N极出来回到S极,故B错误;
C、电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成,故C错误; D、发电机是根据电磁感应原理制成的,故D正确; 故选D
【分析】根据对电与磁的基础知识、结合电与磁重要试验的理解对下面的各个选项依次判断即可
7.发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代,制造电动机所依据的原理是( ) A. 电磁感应现象 B. 电流的周围存在着磁场 C. 磁场间的相互作用 D. 通电导体在磁场中受到力的作用 【答案】D
【解析】【解答】解:电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理来工作的. 故选D.
【分析】电动机的工作原理:通电导体在磁场中受到力的作用.发电机的工作原理:电磁感应现象.
8.信用卡刷卡时其磁条经过刷卡机的缝隙线圈出会产生感应电流。以下设备与信用卡刷卡时工作原理相同的是( )
A. 排气扇 B. 电烤炉 C. 电动机 D. 发电机 【答案】 D
【解析】【解答】解:A、排气扇主要结构是一个电动机,是根据通电导体在磁场中受力而转动工作的,不符合题意。
B、电烤炉是根据电流的热效应工作的,不符合题意。
C、电动机根据通电导体在磁场中受力而转动工作的,不符合题意。 D、发电机是根据电磁感应原理工作的,符合题意。 故答案为:D。
【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.
9.关于电磁现象,下列说法正确的是( )
A. 磁场是由磁感线组成的 B. 磁场对放入其中的导体一定有力的作用 C. 电动机工作时可将机械能转化为电能 D. 发电机是利用电磁感应原理制成的 【答案】D
【解析】【解答】解:A、磁场是存在与磁体周围的一种物质,磁感线是一种理想化的物理模型,实际上不存在,磁场不是由磁感线组成的,故A错误;
B、磁场对其中的磁体一定有力的作用;但磁场对其中的通电导体不一定有力的作用,即电流方向与磁场的方向平行时无作用力,故B错误; C、电动机是将电能转化为机械能,故C错误;
D、发电机是将机械能转化为电能,是利用电磁感应原理制成的,故D正确. 故选D.
【分析】(1)磁场是存在于磁体周围的一种物质,可以用磁感线描述磁场的强弱与方向;(2)磁场对其中的磁体一定有力的作用;但磁场对其中的通电导体不一定有力的作用,即
电流方向与磁场的方向平行,无作用力.(3)电动机是将电能转化为机械能;(4)发电机是将机械能转化为电能,原理是电磁感应.
10.首先发现电流磁效应的科学家是( )
A. 麦克斯韦 B. 赫兹 C. 奥斯特 D. 法拉第 【答案】 C
【解析】【分析】导体中有电流通过时,在导体周围就会产生磁场,磁场方向与电流方向有关.
【解答】1820年,奥斯特意外地发现载流导线的电流会作用于磁针,使磁针改变方向,也就是通电导体周围产生磁场. 故选C.
【点评】多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的,所以考试中也时有涉
及,在学习中应注意.
11.下列说法正确的有( )
①太空中至少需要3颗地球同步卫星才能实现全球卫星通信 ②微波炉是应用电流的热效应来工作的
③与煤炭、石油、天然气等能源相比,风能、水能、太阳能具有清洁环保的优点 ④能量的转移与转化具有方向性,因此要注意节约能源
⑤随着科学技术的快速发展,我国已建立了利用核聚变能量发电的核电站
⑥超导体材料应用在远距离输电上可有效节约能源;铜是磁性材料,可以被磁化. A. ①④⑥ B. ①③⑤ C. ①③④ D. ②③④ 【答案】C
【解析】【解答】解:由于超短波的性质更接近于光波,大致沿直线传播,不能沿地球表面绕射,同时在传输过程中信号存在衰减等.因此,人们用通信卫星作中继站.目前,用3颗同步卫星就可以覆盖全球,故①正确;
微波炉就是用微波来煮饭烧菜的.微波是一种电磁波,即微波炉是应用电磁波工作,故②错误;
与煤炭、石油、天然气等能源相比,风能、水能、太阳能是新型的无污染的能源,是取之不尽的能源,可直接利用且对环境的污染小,前景广阔,故③正确;
能量虽然守恒,但有些能量使用以后不可能再被利用,所以要节约资源,故④正确; 目前已建成的核电站的能量来自于重核的裂变,而不是轻核聚变,故⑤错误; 铜不是磁性材料,不可以被磁化,故⑥错误. 故选:C.
【分析】(1)电视发射塔发射的超短波要靠中继站来传播,由图知,人们用通信卫星作中继站,只要有三颗这样的卫星,就能将电视节目传播到全世界;(2)电流通过导体要发
热,这叫做电流的热效应,如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子;(3)风能、水能、太阳能具有清洁环保的优点;(4)能量虽然守恒,但有些能量使用以后不可能再被利用;(5)目前已建成的核电站的能量来自于重核的裂变;(6)能被磁化的物质必须是磁性材料,例如铁、钴、镍等物质.
12.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.
13.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.
14.图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。当它在磁场中按箭头方向运动时,能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
【答案】 C
【解析】【解答】解:磁极间的磁感线是从N极指向S极,由图可知,C中导体做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,C符合题意;
ABD中的导体运动时,导体运动方向与磁感线方向平行,都不会切割磁感线,所以不会产生感应电流,ABD不符合题意; 故答案为:C。
【分析】产生感生电流的条件:①电路必须闭合;②只是电路的一部分导体在磁场中;③这部分导体做切割磁感线运动.
15.如图是直流电铃的工作原理图.下列说法正确的是( )
A. 铃声可以在真空中传播 B. 铃声是由铃碗的振动产生的
C. 变阻器滑片向右移时,电磁铁的磁性增强 D. 绕制电磁铁线圈时,线圈的匝数越少,磁性越强 【答案】B
【解析】【解答】解:A、声音的传播需要介质,真空不能传声,故A错误; B、当闭合开关铁腕振动,铃声响起,铃声是由铃碗的振动产生的,故B正确;
C、滑动变阻器的滑片向右滑动时,接入电路中的电阻增大,电流减小,电磁铁的磁性减弱,故C错误;
D、当通过电磁铁的电流一定时,电磁铁线圈的匝数越少,磁性越弱,故D错误. 故选B.
【分析】(1)声音的传播靠介质;(2)声音是由物体的振动产生的;(3)改变电磁铁的磁性强弱,就要从改变电磁铁的线圈匝数或者改变通过电磁铁的电流大小入手.而电磁铁固定,则其匝数固定.只能从电流入手.改变滑动变阻器接入的阻值可以改变电路中的电流;(4)①影响电磁铁磁性强弱的因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯.有铁芯时,电流越大,匝数越多,磁性越强.
16.为了防止考生作弊,中考监考人员往往会利用手持式金属探测器对考生进行检查,如图所示,当靠近金属物体时,在金属导体中就会产生感应电流,探测器发出警报.下图中能反映出金属探测器工作原理的是
A. B. C. D.
【答案】 B
【解析】【解答】解:A、此图是研究通电导体的周围有磁场的实验,故A不符合题意;
B、此图是研究电磁感应现象的实验,故B符合题意;
C、此图是研究通电通电螺线管周围磁场的实验,故C不符合题意; D、此图是研究磁场对通电导体有力的作用的实验,故D不符合题意。 故选B。
【分析】分清研究通电导体的周围有磁场的实验、电磁感应现象的实验、通电通电螺线管周围磁场的实验、磁场对通电导体有力的作用的实验及各个实验所研究的问题、原理。
17.如图是一种手压式环保节能手电筒的结构示意图。使用时,迅速按压手柄多次,闭合开关灯泡就能发光。这种不需要干电池的手电筒的工作原理是( )
A. 电磁感应现象 B. 电流的磁效应 C. 磁极间的相互作用 D. 通电线圈在磁场里受力转动
【答案】A
【解析】【解答】分析题中所给的图,按压手柄,会带动齿轮旋转,齿轮再带动线圈转动,线圈的转动切割了磁铁周围的磁感线,从而产生感应电流,供给灯泡发光,所以这种手电筒的工作原理是电磁感应现象,A符合题意. 故答案为:A.
【分析】发电的过程是电磁感应原理,是闭合电路的一部分切割磁感线时产生电流的.
18.如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景,当探测线圈靠近金属物体时,在金属物体中就会产生电流,如果能检测出这种变化,就可以判定探测线圈下面有金属物体了.图中能反映出金属探测器工作原理的是( )
A. B.
C.
【答案】 B
D.
【解析】【解答】解:当线圈靠近金属物体时,在金属物体中产生电流,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,故在金属中会产生电流,故探测器应采用了电磁感应原理;
A选项为探究电流的周围存在磁场的实验;B选项为探究电磁感应现象的实验;C为电流的磁效应实验;D为探究通电导体在磁场中受力的实验; 故选B.
【分析】由题意可知,探测器是将线圈靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而产生了电流,则分析各实验现象可知能产生电流的选项.
19.关于电磁现象,下列说法中正确的是( ) A. 电动机的原理是电磁感应现象
B. 金属导体中的自由电子在做定向移动时,在周围空间一定会产生磁场 C. 验电器的工作原理是异种电荷相互吸引
D. 导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中一定产生感应电流 【答案】B
【解析】【解答】解:
A、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的,发电机是利用电磁感性现象的原理工作的,故A错误;
B、导体中的自由电子在做定向移动时,会形成电流,此时电流周围一定会产生磁场,故B正确;
C、验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的,故C错误;
D、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生感应电流,若电路不闭合,则不会产生感应电流,故D错误. 故选B.
【分析】(1)电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的,发电机是利用电磁感性现象的原理工作的.(2)电流周围会产生磁场,磁场方向与电流方向有关;(3)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;(4)产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动.
20.如图所示的环保型手电筒,筒内没有电池,使用时只要来回摇晃手电筒,使永磁体在线圈中来回运动,灯泡就能发光,下列几个实验与其原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【解答】解:
永磁体在线圈中来回运动,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,使小灯泡发光,所以手摇电筒的工作原理为电磁感应现象;
A、图中为奥斯特实验,说明了通电导体周围存在磁场,与手摇电筒的工作原理无关,故A错误.
B、此图的装置是通电螺线管,是用来研究通电螺线管周围的磁场,与手摇电筒的工作原理无关,故B错误.
C、图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,与手摇电筒的工作原理相符合,故C
正确.
C、此图反映了通电导体在磁场中受到力的作用,与手摇电筒的工作原理无关,故D错误. 故选C.
【分析】(1)手摇电筒是利用电磁感应现象制成的,磁铁在线圈中来回运动,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,使小灯泡发光.(2)逐个分析下面四个选择项中各个设备的制成原理,将两者对应即可得到答案.
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