1、专题58(综合测试)电与磁单元测试卷一、选择题1关于下列四幅图,说法正确的是A甲图是发电机的模型图,扬声器的原理与之相同B乙图是电动机的原理图,麦克风的原理与之相同C丙图说明磁能生电D丁图是发电机的模型图,其它条件不变,只将磁体南北极对调,流过灯泡的电流方向将改变【解析】、甲图属于通电导体在磁场中受力的作用,是电动机的模型图,电能转化为机械能,扬声器原理与之相同,故错误;、乙图属于通电导体在磁场中受力的作用,是电动机的实物连接图,电能转化为机械能,麦克风是把声信号转换成电信号,即把机械能转化为电能,故错误;、丙图是奥斯特发现了电流的磁效应的实验原理图,不能说明磁生电,故错误;、丁图是发电机的模
2、型图,发电机电流方向与磁场方向和导体运动方向有关,其它条件不变,只将磁体南北极对调,磁场方向改变,流过灯泡的电流方向将改变,故正确;故选:。2如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,开关闭合后,当滑片从端向端滑动过程中,会出现的现象是A电流表示数变小,弹簧长度变短,小灯泡亮度增强B电流表示数变小,弹簧长度变长,小灯泡亮度减弱C电流表示数变大,弹簧长度变长,小灯泡亮度减弱D电流表示数变大,弹簧长度变短,小灯泡亮度增强【解析】电流由下方流入,则由右手螺旋定则可知,螺线管上端为极;因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以,两磁铁同名相对,相互排斥;当滑片从端向端滑动过程中,滑动变阻器接入电阻
3、减小,电路中的总电阻减小,由可知,电路中电流变大,即电流表的示数变大,小灯泡亮度增强;此时条形磁铁受向上的力增强,弹簧长度变短,故错误、正确。故选:。3用如图所示的装置探究电磁感应现象,下列操作使电流表指针发生偏转的是A保持磁体和导体静止B保持磁体静止,导体竖直向上运动C保持导体静止,磁体水平向右运动D保持导体静止,磁体竖直向上运动【解析】、保持磁体和导体静止,导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流;故不符合题意;、保持磁体静止,导体竖直向上运动,导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流;故不符合题意;、保持导体静止,磁体水平向右运动,导体也做切割磁感线运动,会产生感应电流,能使电流表指
4、针发生偏转,故符合题意;、保持导体静止,磁体竖直向上运动,导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流;故不符合题意。故选:。4小明设计了一款“智能照明灯”,其电路的原理图如图所示,光线较暗时灯泡自动发光,光线较亮时灯泡自动熄灭,控制电路中,电源电压恒定,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小。以下说法正确的是A电磁铁的上端为极B当光照强度增强,控制电路的电流变小C当光照强度减弱,电磁铁的磁性增强D灯泡应设计在和两接线柱之间【解析】、由图可知,根据安培定则可知,电磁铁的上端为极,故错误;、当光照强度增强,光敏电阻的阻值减小,总电阻减小,根据欧姆定律可知,控制电路的电流变大,故错误;
5、、当光照强度减弱时,光敏电阻的阻值变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,控制电路的电流变小,电磁铁磁性大小与电流大小、线圈匝数有关,电流减小,则磁性变弱,故错误;、光线较暗时,光敏电阻的阻值大,则控制电路中的电流小,电磁铁的磁性弱,衔铁在弹簧的作用下被拉起,灯泡自动发光,说明灯泡在和两接线柱之间,故正确。故选:。5对下列四幅图解释正确的是()A图1中水平放置的指南针受地磁场影响,指针极总是指向地理南方B图2中通电螺线管右端为极C图3为电动机工作原理图D图4说明了电磁铁磁性强弱与电流大小有关【解析】、图1中水平放置的指南针受地磁场影响,指针极总是指向地理北方;故错误;、图2电流从电源正极流向负极,
6、所以电流从螺线管左端的后面上去,前面流下,根据右手螺旋定则可以确定,右端为极;故正确;、图3是电磁感应现象,是发电机的工作原理图;故错误;、图4中两电磁铁串联,电流相等,螺线管匝数不同,吸引铁钉的数量不同,说明了电磁铁磁性强弱与螺线管匝数有关;故错误。故选:。6小明设计了下列四个实验,来验证“条形磁铁的磁性两端强、中间弱”的特性。其中不能达到实验目的的是A甲实验中,将条形磁铁平移靠近三颗小铁球B乙实验中,将两根条形磁铁相互平移靠近C丙实验中,将条形磁铁沿水平方向从挂有铁块的弹簧测力计下方向右移动D丁实验中,将放在一堆大头针上的条形磁铁提起【解析】、甲实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球,小球会跑
7、到磁体的两极上,而中间部分没有,说明两端磁性强,中间弱,故不符合题意;、乙实验中的两根条形磁铁相互平移靠近,由于越来越近,磁体之间的引力越来越大,但是感觉不到中间磁力和两端磁力的差异,故符合题意;、丙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧测力计下向右移动,弹簧测力计的示数先变小后变大,说明两端磁性强,中间磁性弱,故不符合题意;、将丙实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起,磁体两端的大头针数目多,中间几乎没有,说明两端磁性强,中间磁性弱,故不符合题意。故选:。7小阳为了探究导体在磁场中产生感应电流的条件,如图所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线与开关和电流表组成了闭合回路。下列操作中可以使电流表指
8、针发生明显偏转的是A闭合开关即可B闭合开关后,使导线在磁场中向右运动C闭合开关后,使导线在磁场中竖直向上运动D闭合开关后,使磁体沿导线向前运动【解析】、电路闭合,导体不切割磁感线,不能产生电流,故错误;、闭合开关后,使导线在磁场中向右运动,导体切割磁感应线运动,灵敏电流表的指针发生偏转,能产生感应电流。故正确;、闭合开关后,使导线在磁场中竖直向上运动,使磁体沿导线向前运动,都没有做切割磁感线运动,不能产生感应电流;故错误;故选:。8关于磁场与地磁场,下列说法正确的是A磁感线是磁场中真实存在的一些曲线,可以用小铁屑显示出来B地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近C法拉第发现了电流的磁效应
9、D日常使用的盘是用磁性材料制成的【解析】、磁感线是为了研究起来形象、直观,是通过想象而画出来的,所以不是真实存在的,故错误;、地磁南北极与地理南北极相反,即地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,故正确;、奥斯特发现了电流的磁效应,家法拉第发现了电磁感应现象,故错误;、日常使用的盘是用半导体材料制成的,故错误。故选:。9对如图所示的下列四个实验装置的说法中,正确的是A图甲实验的过程中,机械能转化为电能B由图乙实验所揭示的原理可以制成电动机C图丙可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小有关D由图丁实验所揭示的原理可以制成发电机【解析】、图甲研究电磁感应现象,是发电机的制作原理,将机械能转化为了
10、电能,故正确;、图乙中放在小磁针上方的导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转,说明通电导体周围存在磁场;改变电流的方向,磁场方向改变,小磁针会反向偏转,故错误;、图丙中两电磁铁串联,通过的电流相等,但两电磁铁线圈的匝数不同,铁钉吸引大头针较多,表明电流相同时,线圈匝数越多电磁铁磁性越强,故错误;、图丁中开关闭合后,导体棒内通以电流,则导体在磁场力的作用下发生运动,故演示的为磁场对电流的作用,利用该原理制成了电动机,故错误。故选:。10在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小华用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量足够的大头针、铁钉及足够长的漆包线为主要器材,制作了简易电磁铁甲和乙,并将它们连成
11、如图所示的电路()A当滑片向右移动时,两电磁铁吸引的大头针的个数将增多B由安培定则可知,甲铁钉的下端为极C电炉子也属于电磁铁的应用D实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是同名磁极互相排斥【解析】、当滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值增大,电路中的电流变小,两电磁铁的磁性减弱,吸引大头针的个数减少;故错误;、根据安培定则,用右手握住甲铁钉,四指指向电流的方向,大拇指指向甲铁钉的下端为极,故错误;、电炉子工作时,电流通过电热丝做功,消耗的电能转化为内能,没有应用电磁铁,故错误;、实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是大头针被磁化后同名磁极互相排斥,故正确。故选:。11一电磁铁
12、与静止于粗糙水平桌面上的条形磁铁相邻,如图所示。开关闭合后,滑片向上滑动的过程中,条形磁铁始终保持静止。此过程中条形磁铁所受的摩擦力A减小,方向水平向右B减小,方向水平向左C增大,方向水平向右D增大,方向水平向左【解析】开关闭合后,由图中的电流方向和安培定则可知,电磁铁的左端为极,右端为极;则电磁铁与条形磁铁的异名磁极相对,会相互吸引,所以条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力;又因为条形磁铁始终保持静止,所以它受到的吸引力和桌面给它的摩擦力是一对平衡力,二力的大小相等、方向相反,则条形磁铁受到摩擦力的方向水平向右,故错误;当滑片逐渐向上移动时,变阻器连入电路的电阻逐渐变大,由欧姆定律可知线圈中电流逐
13、渐变小,则电磁铁的磁性逐渐变弱,条形磁铁受到电磁铁的排斥力逐渐变小,因条形磁铁受的是平衡力,则摩擦力的大小也会逐渐变小,故正确,错误。故选:。12小明设计了一种机动车闯红灯拍照装置,光控开关接收到红灯信号时闭合;压力开关受到机动车的压力时闭合;摄像系统电路接通时就会准确抓拍闯红灯的违法行为。下列判断正确的是A图中电磁继电器利用了电磁感应现象B设计不合理,这样可能会抓拍到非违法行为C光控开关和压力开关都闭合时就会抓拍违法行为D光控开关和压力开关并联也可以准确抓拍违法行为【解析】、电磁继电器利用了电流的磁效应,故错误;、分析题意可知,只有光控开关和压力开关都闭合时,电磁铁中有电流通过,产生磁性,电
14、磁铁会将衔铁吸下,使摄像系统所在的电路接通,摄像机会对违规车辆进行拍照,不会抓拍到非违法行为,故错误,正确;、由图可知,光控开关和压力开关是相互牵制,相互影响的,因此这两个开关只能串联,不能并联,若两个开关并联时,只要有一个开关闭合,摄像头就拍照,故错误。故选:。二、填空题13为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明用电池(电压一定)、长铁钉、滑动变阻器、数量较多的大头针以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验。他将导线绕在长铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过来显示电磁铁磁性的强弱,下面的实验也用这种方法的是。、认识电压时,我们可以用水压来类比、用光线来描述光通过的路径、用斜面小车研究阻
15、力对物体运动的影响、把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动【解析】磁性的强弱是直接看不出来的,由于电磁铁的磁性强弱不同,吸引的大头针的数目不同。通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱,这就是一种转换法。认识电压时,我们可以用水压来类比,这是类比法;用光线来描述光通过的路径,光线并不存在,只是为了便于研究光现象而做的物理模型,这是模型法;水平面越光滑,小车所受阻力越小,运动距离越远,如果小车不受力,小车将做匀速直线运动,本实验用到了实验推理的研究方法;把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动,把音叉的振动通过水花来体现,运用了转换法;故选:。故答案为
16、:吸引的大头针的数目;。14如图甲所示为一磁悬浮地球仪示意图,环形底座是一个空心的电磁铁,内部电路如图乙所示,塑料球体内置环形磁铁。底座一通电,塑料小球就悬浮起来。磁悬浮地球仪是利用的原理制成的。若地球仪的下方代表地球的南极,则图乙中端应连接电源的极。增大电磁铁中的电流,地球仪悬浮时受到的磁力将(选填“变大”“变小”或“不变”【解析】(1)磁悬浮地球仪之所以能悬浮在空中,是利用了同名磁极相互排斥的原理;(2)已知球体下方的磁极为南极,根据同名磁极相互排斥,则电磁铁上端为南极;由安培定则可知,电流从流入,流出,因此端应接电源负极;(3)增大电磁铁线圈中的电流,地球仪受到的磁力增大,地球仪与底座之
17、间距离变大,地球仪最后还是会处于静止状态,地球仪静止时受到重力和磁力的共同作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,因地球仪的重力不变,所以地球仪静止时受到的磁力不变。故答案为:同名磁极相互排斥;负;不变。15某物理兴趣小组进行“电与磁的关系”的实验探究,在水平桌面上按照如图所示装置进行实验,闭合开关,使铜棒在水平金属轨道上快速左右运动,观察到灵敏电流计的指针发生偏转,这一现象与(选填“电动机”或“发电机”的工作原理相同;若灵敏电流计指针向右偏转,小磁针端向通电螺线管偏转,则端是极。【解析】(1)由灵敏电流计的指针发生偏转可知,此时电路中有感应电流产生,所以这一现象与发电机的工作原理相同;(2)由
18、灵敏电流计的指针向右偏转可知,感应电流从其正接线柱流入,从而判断出通电螺线管中的电流方向,通过右手螺旋定则可判断出通电螺线管的右端是极,再根据异名磁极相互吸引可判断出小磁针的端是极。故答案为:发电机;。16如图,螺线管的上方放置一个小磁针,螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后,铁块静止不动,小磁针在磁场的作用下会发生转动,它的周围(填“有”或“无”磁感线,小磁针静止时左端为(填“”或“”极。当滑片向左滑动时,铁块受到的摩擦力的大小将(填“变大”、“变小”或“不变”。【解析】(1)磁感线一种理想化的物理模型,实际上并不存在,磁场不是由磁感线组成的。(2)根据螺线管中电流的方向和线圈的绕
19、向,利用安培定则用右手握住导线,让四指指向电流方向,则大拇指指向右端,即螺旋管的左端为极,右端为极,当小磁针静止时,根据磁极间的作用规律可知,相互靠近的一定是异名磁极,因此可以确定小磁针的左端为极,右端为极。(3)当滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的电流变小,通电螺线管的磁性变弱,对铁块的吸引力变小,故铁块受到的摩擦力将变小。故答案为:(1)无;(2);(3)变小。17如图所示的电路中,当开关拨到后,电磁铁左端为极,小磁针静止时,端是极;当开关由拨到,调节滑动变动器,使电流表的示数仍保持不变,则电磁铁的磁性(选填“增强”、“不变”或“减弱”。【解析】(1)伸出右手握住螺线管
20、,四指弯曲指示电流的方向,大拇指所指的方向即螺线管的左端为电磁铁的极,据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的作用可知,小磁针的端是极,端为极;(2)在此实验装置中,保持电流不变,将开关由换到,则减少了线圈的匝数,因此通电螺线管的磁性减弱。故答案为:;减弱。三、作图题18如图所示,在电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体,闭合开关,条形磁体静止后,滑片向右滑动时弹簧伸长。请用箭头标出磁感线的方向,并用“”“”在括号内标出电源正负极。【解析】(1)滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中的电阻变小,由欧姆定律,则电路中的电流变大,磁铁的磁性变强,此时弹簧伸长,根据异名磁极相互吸引可知,通电螺线管上端为极,下端
21、为极,磁体周围的磁感线都是从极出来,回到极,如下图所示:(2)右手握住螺线管,大拇指指向极,四指指向电流的方向,则电流从螺线管的上后端流出,下前端流入,则电源右端为负极,左端为正极,如下图所示:19将图中的电磁铁连入你设计的电路中,要求:电源电压恒定不变;电路能改变电磁铁磁性的强弱;闭合开关,小磁针受力静止时,其、极如图所示。【解析】根据图中小磁针静止时的、极指向,由磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的左端应为极,再由安培定则可知电流从螺线管的右边流入;通电螺线管的磁性强弱要发生变化,说明电路中的电流可以改变,则应在电路中串联滑动变阻器。电路如图:20给螺线管通电后,能自由转动的小磁针静止时
22、的指向如图所示。在图中标出电源的“”“”极、螺线管的极,并标出螺线管外磁感线的方向。【解析】由图可知,小磁针的左端是极,右端为极;由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的左端是极,右端是极。根据安培定则,伸出右手握住螺线管使大拇指指向通电螺线管的极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电源的右端为正极,左端是负极;在磁体的周围,磁感线从磁体的极出发回到极,所以图中磁感线的方向是向左的,如图所示:四、实验探究题21小明设计的“研究电磁铁磁性强弱”的实验电路图,如图所示。(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过中来实现;要判断电磁铁的磁性强弱,可观察来确定。(2)如表是小明所做实
23、验的记录:电磁铁(线圈)100匝50匝实验次数123456电流0.81.21.50.81.21.5吸引铁钉的最多数目枚581071114比较分析实验中的1、2、3(或4、5、,可得出的结论是:电磁铁线圈的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越大,。比较实验中的1和4或,可得出的结论是:电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数越大,。(3)小明换用一个较大的铁芯插入通电螺线管中,让电流和匝数都不变时,观察发现铁芯吸引铁钉的数目都增多了,由此可知:电磁铁的磁性强弱还与有关。【解析】(1)实验时,移动滑动变阻器的滑片,可以改变电路中的电流大小。电磁铁吸引铁钉越多,电磁铁的磁性越强。(2)实验中的1、2、3(
24、或4、5、,线圈的匝数相同,电流越大,电磁铁吸引铁钉越多,电磁铁磁性越强,所以在电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越大,磁性越强。实验中的1和4或2和5或3和6,电路大小相同,线圈匝数越大,电磁铁吸引铁钉越多,电磁铁磁性越强,所以在电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强。(3)小明换用一个较大的铁芯插入通电螺线管中,让电流和匝数都不变时,观察发现铁芯吸引铁钉的数目都增多了,这表明电磁铁的磁性增强了,由此可知:电磁铁的磁性强弱与铁芯的大小有关。故答案为:(1)移动滑动变阻器的滑片;吸引铁针的多少。(2)磁性越强;2和5或3和6;磁性越强;(3)铁芯的大小。22在探究产生感应电流
25、条件的实验中:(1)同学们按图所示接好导线,然后进行以下操作,请将电流表的指针会发生怎样的变化填到横线上:操作一:磁体不动,闭合开关,导体竖直上下运动。现象:电流计指针;操作二:磁体不动,打开开关,导体水平左右运动。现象:电流计指针;操作三:磁体不动,闭合开关,导体水平左右运动。现象:电流计指针;综合上面实验现象,可以得出产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做,电路中有感应电流产生。(2)想在此装置的基础上再探究磁场对通电导体的作用,必须要增加的一个器材是。【解析】(1)操作一:磁体不动,闭合开关,导体竖直上下运动,没有切割磁感线,故不会产生感应电流,电流计指针不动;操作二:磁体
26、不动,打开开关,导体水平左右运动,虽然导体可以切割磁感线,但是电路断开,电路中不会有电流,电流计指针不动;操作三:磁体不动,闭合开关,导体水平左右运动,电路中产生感应电流,电流计指针偏转;综合上面实验现象,可以得出产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中有感应电流产生;(2)想在此装置的基础上再探究磁场对通电导体的作用,导体中有电流,需要电源提供电压,故必须要增加的一个器材是电源。故答案为:(1)不动;不动;偏转;切割磁感线运动;(2)电源。23利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿(填“上下”或
27、“左右”方向运动时,灵敏电流计指针会发生偏转。(2)导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动,灵敏电流计指针(填“会”或“不会”发生偏转。(3)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做运动时,电路中就产生感应电流。(4)该实验在探究过程中,是将能转化成能,生活中的(填“发电机”或“电动机”是根据这一原理制成的。(5)进一步猜想,“感应电流的大小可能与导体运动速度有关”。保持磁场方向和导体运动方向一定,让导体以速度运动进行多次实验,实验测得的数据如表所示,分析数据可得出结论:。实验次数123456速度123456电流2.04.
28、05.58.39.212.8【解析】(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿左右方向运动时,导体切割磁感线,会产生感应电流,电流表指针会发生偏转。(2)导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动时,导体不切割磁感线,不会产生感应电流,电流表指针不会发生偏转。(3)断开开关,不是闭合电路,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,都不会产生感应电流,电流表指针都不发生偏转,由此小明得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流。(4)产生感应电流的过程中,消耗了机械能,转化为电能,人们利用电磁感应现象制成了发电机。(5)探究感应电流的大小与磁磁场的强弱和导体运动的速度有关时,需要控制磁场相同,移动速度不同;让导体以不同的速度移动,进行多次实验;根据表格中的数据可知,在磁场强度相同时,导体切割磁感线的速度越大,电流越大。故答案为:(1)左右;(2)不会;(3)切割磁感线;(4)机械;电;发电机;(5)不同;在磁场强度相同时,导体切割磁感线的速度越大,电流越大。