真題鞏固： 關(guān)于《電與磁》的要點(diǎn)詳析

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：