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    真題鞏固: 關(guān)于《電與磁》的要點(diǎn)詳析

    2023-12-31 00:00:00華慶富
    中學(xué)生報 2023年14期

    例1(2022·牡丹江)下列用磁感線描述的磁場方向不正確的是( " ")

    A. " " " " " " " " " " " " " " " " " B.

    C. " " " " " " " " " " " " " " " " " D.

    【解析】選項(xiàng)ABC對于磁體來說,磁感線從N極指向S極,故選項(xiàng)ABC正確;選項(xiàng)D根據(jù)安培定則,電流從螺線管的左端流入,伸出右手使大拇指指示螺線管的右端N極,故選項(xiàng)D錯誤。

    【答案】D。

    例2(2022·宜昌)關(guān)于如圖所示的實(shí)驗(yàn),下列說法中正確的是( " ")

    A.這是模擬法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的場景

    B.移走小磁針,電流的磁場消失

    C.根據(jù)這一現(xiàn)象的原理,制成了電磁鐵

    D.將導(dǎo)線斷開,小磁針N極將指向地磁場的北極

    【解析】選項(xiàng)A這是模擬奧斯特實(shí)驗(yàn)的場景,故選項(xiàng)A錯誤;選項(xiàng)B通電導(dǎo)線周圍存在著磁場,通過小磁針的偏轉(zhuǎn)來認(rèn)識電流的磁場,但即使移走小磁針,電流的磁場仍然存在,故選項(xiàng)B錯誤;選項(xiàng)C電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的,故選項(xiàng)C正確;選項(xiàng)D將圖中導(dǎo)線斷開,小磁針由于地磁場的緣故,即N極將指向地理的北極(地磁的南極),而不是地磁的北極,故選項(xiàng)D錯誤。

    【答案】C。

    例3(2022·常德)如圖所示是一種水位自動報警器的原理圖,當(dāng)水位達(dá)到金屬塊A時(日常生活用水是導(dǎo)電的),電路中( " ")

    A.綠燈亮 " " " " " " " " " " " B.紅燈亮

    C.紅燈、綠燈都亮 " " " "D.紅燈、綠燈都不亮

    【解析】圖中所示的水位自動報警器工作原理:當(dāng)水位到達(dá)A時,由于一般水具有導(dǎo)電性,那么電磁鐵所在電路被接通,電磁鐵向下吸引銜鐵,從而接通紅燈所在電路,此時紅燈亮,而綠燈不亮。

    【答案】B。

    例4(2022·濱州)閱讀短文判斷問題:為了解釋地球存在著磁場——地磁場,19世紀(jì)安培假設(shè):地球的磁場是由繞過地心軸線的環(huán)形電流引起的。①由于地球表面帶有某種電荷,隨地球一起自西向東轉(zhuǎn)動時,形成環(huán)形電流,如圖所示。環(huán)形電流可以形象地類似于通電螺線管中的電流。②環(huán)形電流的磁場也可以想象成類似于條形磁鐵的磁場。③若將地磁場的N極和S極相當(dāng)于通電螺線管的兩個磁極,則可以借助安培定則由兩極的磁性判斷環(huán)形電流的方向。根據(jù)以上描述下列判斷正確的是( " ")

    A.環(huán)形電流的方向是自西向東

    B.形成環(huán)形電流的電荷是正電荷

    C.形成環(huán)形電流的電荷,與用絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷相互吸引

    D.用實(shí)驗(yàn)室常用驗(yàn)電器能夠檢驗(yàn)出形成環(huán)形電流的電荷電性

    【解析】選項(xiàng)AB由于地磁的北極在地理的南極附近,按照安培的假設(shè),地球表面應(yīng)該帶有負(fù)電荷,理由是:由安培定則可知,環(huán)形電流的方向是自東向西,而地球的轉(zhuǎn)動方向是自西向東,電流方向與電荷的定向移動方向相反,該電荷是負(fù)電荷,故選項(xiàng)AB錯誤;選項(xiàng)C形成環(huán)形電流的電荷是負(fù)電荷,玻璃棒帶正電荷,異種電荷相互吸引,故選項(xiàng)C正確;選項(xiàng)D驗(yàn)電器能用來檢驗(yàn)物體是否帶電,但不能檢驗(yàn)出物體帶電的種類,故選項(xiàng)D錯誤。

    【答案】C。

    例5(2022·涼山州)圖中a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線,它是閉合電路的一部分,當(dāng)它在磁場中按箭頭方向運(yùn)動時,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況是( " ")

    A. " " " " " " " " B. " " " " " " " " C. " " " " " " " " D.

    【解析】由圖分析可知,選項(xiàng)A、B、C中的導(dǎo)體運(yùn)動時都會切割磁感線,所以會產(chǎn)生感應(yīng)電流;只有選項(xiàng)D沒有切割磁感線,所以不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

    【答案】D。

    例6(2022·湘西州)有一堆鐵粉和一堆鉛粉,用兩根完全相同的磁鐵分別插入其中,提起后情形如圖所示,則甲和乙中,屬于鉛粉的是________。

    【解析】鉛不是磁性材料,所以磁鐵不能吸引鉛粉,甲圖中的物質(zhì)能被磁鐵吸引,所以甲圖中的物質(zhì)是鐵粉;乙圖中的物質(zhì)磁鐵不吸引,故乙圖中的物質(zhì)為鉛粉。

    【答案】乙。

    例7(2022·桂林)在如圖所示的裝置中,閉合開關(guān)后,導(dǎo)體AB在磁場中沿________(選填“左右”或“上下”)方向運(yùn)動時,會產(chǎn)生感應(yīng)電流,這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。人們根據(jù)此現(xiàn)象發(fā)明了________機(jī)。

    【解析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩個必要條件:(1)閉合電路;(2)電路中一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動。圖中馬蹄形磁鐵在導(dǎo)體AB附近的磁感線是豎直的,如果導(dǎo)體AB上下方向運(yùn)動,不能切割磁感線;導(dǎo)體AB左右方向運(yùn)動,能切割磁感線;上述產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象,是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,它是發(fā)電機(jī)原理。

    【答案】左右;發(fā)電。

    例8(2022·浙江)1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特通過實(shí)驗(yàn)首次證實(shí)電和磁之間的聯(lián)系。小舟用圖甲所示裝置來模仿該實(shí)驗(yàn)。

    (1)實(shí)驗(yàn)中得到通電直導(dǎo)線周圍存在磁場的結(jié)論,那么他觀察到的現(xiàn)象是 ________。

    (2)早先電話聽筒的結(jié)構(gòu)如圖乙所示,當(dāng)變化的電流通過線圈時,電磁鐵的________強(qiáng)弱發(fā)生變化,對薄鐵片產(chǎn)生變化的吸引力,從而使薄鐵片振動不同而發(fā)出不同的聲音,這樣就可以聽到對方的講話了。

    甲 " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 乙

    【解析】(1)當(dāng)開關(guān)閉合時,通電導(dǎo)線的周圍產(chǎn)生了磁場,則導(dǎo)線下方的小磁針在磁場的作用下會發(fā)生偏轉(zhuǎn);(2)電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電流的大小有關(guān),當(dāng)變化的電流通過線圈時,電磁鐵的磁性強(qiáng)弱發(fā)生變化,對薄鐵片產(chǎn)生變化的吸引力,從而使薄鐵片振動不同而發(fā)出不同的聲音,這樣就可以聽到對方的講話了。

    【答案】(1)小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn);(2)磁性。

    例9(2022·濰坊)如圖所示,條形磁鐵靜止在水平桌面上,通電螺線管左端為N極,靠近條形磁鐵放置。請根據(jù)圖中所示情況:

    (1)將電源“+”“﹣”極填入括號中;

    (2)在已畫出的磁感線上用箭頭標(biāo)出其方向;

    (3)畫出條形磁鐵所受摩擦力的示意圖。

    【解析】(1)根據(jù)安培定則,可以判斷電磁鐵能看得到的電流向上流,所以電源右邊為電源“+”極,左邊為“﹣”極;(2)電磁鐵的磁場和條形磁鐵的磁場類似,在電磁鐵外部,磁感線從N極到S極;(3)根據(jù)磁極間的相互作用,電磁鐵排斥條形磁鐵,條形磁體相對桌面有向左相對運(yùn)動的趨勢,所以條形磁鐵的摩擦力向右。

    (1)(2)(3)如圖:

    例10(2022·隨州)如圖所示,一個通電螺線管,繞線未畫出,電源“+、﹣”極未標(biāo)出,為了防止短路,繞線具有一定的電阻。已知一個可自由轉(zhuǎn)動的小磁針放在螺線管的一端最終靜止時狀態(tài)如圖,圖中的“N”是小磁針的極性。要求:

    (1)畫出繞線(三匝即可),使它和電源形成閉合回路。

    (2)標(biāo)出電源“+、﹣”極。若有多種情況滿足“(1)(2)”的要求,考生只畫一種情況。

    (3)畫一條螺線管周圍的磁感線。

    【解析】小磁針N極向上,由磁極間的相互作用規(guī)律可知,通電螺線管的上端為N極;磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發(fā),回到S極;假設(shè)電源的上端為“+”極,根據(jù)安培定則,大拇指指向螺線管的N極,彎曲的四指指向電流方向,因此電流從上端流入,螺線管的繞線方向如右圖所示:

    或假設(shè)電源的下端為“+”極,根據(jù)安培定則,大拇指指向螺線管的N極,彎曲的四指指向電流方向,因此電流從下端流入,螺線管的繞線方向如右圖所示:

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