第12講電和磁1．磁場(1)磁性的概念：磁體能吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫作磁性，具有磁性的物體叫做磁體，磁體上磁性最強的部分叫做磁極。磁體的磁極有南極(S極)和北極(N極)。任何磁體都有兩極，即南極和北極。條形磁鐵的兩端就是它的兩個磁極。磁極間的相互作用規律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。eq\x(\x(特別關注))1)一個磁體有且只有兩個磁極。2)兩物體相互排斥可說明相對端一定為同名磁極，都有磁性；相互吸引則不能確定，可能為異名磁極，也可能一個有磁性，一個無磁性。3)磁化時相互接觸端或相互靠近端是異名磁極。（2）磁體的指向性：在水平面可以自由轉動的磁體，靜止后總是一個磁極指南，另一個磁極指北。我國最早的指南針——司南，就是根據磁體的指向性制成的。磁化：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程。能長期保持磁性的磁體，叫做永磁體。鐵棒被磁化后，磁性很容易消失，稱為軟磁體。鋼棒被磁化后，磁性能夠長期保存，稱為硬磁體。（3）磁場：磁體周圍存在磁場，磁場對放入其中的磁體產生磁力的作用，磁體間的相互作用是通過磁場而發生的。磁場的分布用磁感線表示。一些帶箭頭畫出來的可以方便形象地描述磁場存在的曲線叫做磁感線。磁感線上任意一點的切線方向表示該點的磁場方向。磁體周圍的磁感線從磁體的北極出來，回到磁體的南極。磁感線分布的疏密可以表示磁場的強弱，磁感線是一些閉合的曲線。任何兩條磁感線都不會相交。磁場方向、磁感線方向和小磁針靜止時北極的受力方向相同。eq\x(\x(特別關注))①磁場是真實存在的，而磁感線是一些假想的曲線，是形象地研究磁場的一種方法。磁感線是立體的，永不相交的閉合曲線。②磁感線上任何一點的切線方向都與置于該點的小磁針靜止時N極所指的方向一致.（4）地磁場：地球是一個巨大的磁體，地球周圍存在磁場。地磁場的N極在地球的南極附近，地磁場的S極在地球的北極附近。幾種磁體分布圖：地磁場:2．通電直導線、通電螺線管周圍的磁場電流的磁場是丹麥物理學家奧斯特發現的。直線電流的磁場是以導線上各點為圓心的同心圓，這些同心圓在與直導線垂直的平面上，距離通電直導線越近，磁場越強；通電螺線管周圍也存在磁場，通電螺線管外部的磁場大致相當于一根條形磁鐵的磁場。電流的磁場方向跟電流方向有關。奧期特實驗現象如下圖：通電螺線管和通電直導線的磁場方向都可以用右手螺旋定則(安培定則)判斷：用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中的電流方向，大拇指所指的那一端就是通電螺線管的北極。右手螺旋定則用來判斷直線電流的磁場時，讓大拇指指向電流方向，四指彎曲的方向就是直線電流產生的磁場方向。如下圖：【溫馨提示】使用安培定則的注意事項:(1)使用的是右手而不是左手;(2)用手握(掌心緊貼)螺線管;(3)四指彎向電流方向,通常是讓四指方向與明面電流方向相同(明面是指看得見的一面,背面是指看不見的朝里的一面)。記憶口訣:“左上右下”(“左、右”指磁極方向:“上、下”指電流方向)。具體地說就是對于水平放置的通電螺線管,如果正面電流方向向上,則螺線管的N極在左邊;如果正面電流方向向下,則螺線管的N極在右邊。如果螺線管不是水平放置,只需要旋轉試卷使其水平放置也可用此方法。3．電磁鐵(1)電磁鐵：內部帶有鐵芯的通電螺線管。電磁鐵利用電流周圍存在磁場和通電螺線管插入鐵芯后磁場大大增強的原理。電磁鐵通電時有磁性，斷電時沒有磁性。通電螺線管的磁性強弱與電流大小、線圈匝數，以及是否插入鐵芯有關。通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性越強；在電流一定時，電磁鐵線圈匝數越多，電磁鐵的磁性越強；插入鐵芯，磁性增強。電磁鐵在生活中的應用有電鈴、電磁繼電器和磁懸浮列車等。【溫馨提示】①電磁鐵的特點：可以通過電路通斷控制磁性的有無；可以通過改變電流的大小或線圈匝數的多少控制磁性的強弱；可以通過改變電流的方向來改變通電螺線管的極性。②電磁鐵的鐵芯用鐵而不用鋼制作的原因：鐵磁化后磁性容易消失，可方便地控制電磁鐵磁性的有無；鋼磁化后磁性不易消失，無法控制電磁鐵磁性的有無.eq\x(\x(特別關注))為了直觀地體現通電螺線管的磁性強弱，通常運用轉換法。可采用彈簧長度變化，吸引大頭針數目的多少、小磁針偏轉的快慢等方法比較磁性強弱。在實驗設計時，要注意控制實驗條件。(2)電磁繼電器。①電磁繼電器的主要部件：電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點(有動觸點和靜觸點)。②控制電路是由電磁繼電器中的磁鐵線圈、低壓電源、銜鐵和開關組成的。工作電路是由電磁繼電器中的觸點、高壓用電器和高壓電源組成的。③電磁繼電器的工作原理：電磁鐵通電時，把銜鐵吸下來，將工作電路觸點接通，工作電路閉合；電磁鐵斷電時，失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來，切斷工作電路。④電磁繼電器主要應用在低壓電路去控制高壓電路上，實現遠距離控制上，與其他元件配合實現溫度或光等自動控制上。電磁繼電器工作原理圖：4.電動機（1）通電導線在磁場中受到力的作用，力的方向跟電流的方向和磁感線的方向都有關系．當電流的方向和磁感線的方向任意一個反向時，通電導線受力的方向相反(選填“不變”或“相反”)；同時反向時，通電導線受力的方向不變(選填“不變”或“相反”)．（2）電動機1)基本構造：電動機由能夠轉動的線圈(轉子)和固定不動的磁體(定子)兩部分組成．2)工作原理：磁場對通電導線有力的作用．3)能量轉化：電動機工作過程中把電能轉化成機械能．4)換向器的作用：每當線圈剛轉過平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向，使線圈連續轉動．（3）揚聲器是把電信號變成聲信號的裝置，它是利用磁場對通電導線有力的作用的原理制成的．5．電磁感應現象(1)閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產生感應電流，這種現象稱為電磁感應現象。它是由英國物理學家法拉第發現的。產生感應電流的兩個條件：①閉合電路的一部分導體；②做切割磁感線運動。電磁感應現象是將機械能轉化為電能，應用舉例：發電機、話筒。(2)在電磁感應中產生的電流叫感應電流。感應電流的方向與導體運動方向(切割磁感線方向)和磁場方向有關。eq\x(\x(特別關注))1)產生感應電流的條件注意三點：一是“閉合電路”，電路必須是完整的回路，二是“一部分導體”，不是全部的導體都在參與運動，三是“切割磁感線運動”，導體的運動必須是切割磁感線的，正切、斜切都可以，但不能不切割。2)在磁場中做切割磁感線運動的導體相當于一個電源。(3)發電機是利用電磁感應現象制成的，它是將機械能轉化為電能的裝置。發電機可分為直流發電機和交流發電機。交流發電機主要由轉子和定子兩部分組成，另外還有滑環、電刷等；實際生活中使用的大型交流發電機采用線圈不動、磁場旋轉的方式來發電。周期性地改變方向的電流叫做交流電。我國交流電的周期是0.02秒，頻率是50赫茲。【溫馨提示】（1）三種電磁現象的比較電生磁磁場對電流的作用磁生電發現丹麥奧斯特英國法拉第實驗裝置圖結論通電導體周圍存在著磁場通電導體在磁場中受到力的作用(運動)產生感應電流能量轉化電能→機械能機械能→電能判斷方法有電源無電源應用通電螺線管、電磁鐵、電磁繼電器電動機、揚聲器發電機、動圈式話筒（2）直流電動機與交流發電機的比較直流電動機交流發電機構造相同均由磁體、線圈組成不同需要換向器(兩個銅質半環)，外電路中有電源用兩個銅環和電刷連接電路，外電路中無電源原理相同均受到磁場方向影響不同磁場對通電線圈的作用電磁感應現象用途相同兩者一起幫助人類利用水能、內能、核能等不同電能轉化為機械能機械能轉化為電能6．電磁知識在技術中的應用(1)通電導線在磁場中受到磁場力的作用，通電導線在磁場中的受力方向跟電流方向、磁場方向有關，改變電流方向或磁場方向，受力方向也隨之發生改變。(2)直流電動機是根據通電線圈在磁場中受力而轉動的原理制成的，它是將電能轉化為機械能的裝置，工作時，利用換向器在線圈通過平衡位置時自動改變線圈中的電流方向，使線圈沿原方向繼續轉動。直流電動機的轉動方向是由磁極位置和線圈中的電流方向共同決定的；轉動時，增大線圈中的電流可提高轉動速度。【溫馨提示】①發電機的換向器：當線圈剛轉過平衡位置時，就自動改變線圈中的.②我國電網以交流供電，電壓為220V，頻率為50Hz.(3)電磁起重機、電磁選礦機、電磁繼電器、信息的磁記錄、磁懸浮列車等都是利用電磁鐵工作的。磁帶、磁卡等是利用磁性材料記錄信息的產品。磁記錄技術提高了工作效率，給人們的生活帶來了很大的方便。【溫馨提示】①電磁繼電器是由電磁鐵控制的自動開關。整個電路分控制電路和工作電路。控制電路可以手動，或通過外界某因素的變化接通，如利用聲控、溫控、光控、水位上升接觸等，利用電磁繼電器接通工作電路，工作電路工作。②通過電磁繼電器可以實現由低電壓、弱電流控制高電壓、強電流，也可以實現對一些火災、水庫水位的自動報警。7.信息之路微波通信：靠微波中繼站轉接信號衛星通信：用通信衛星做微波中繼站的通信方式光纖通信：激光在光導纖維中傳播來傳遞信息的方式網絡通信：利用因特網實現資源共享和信息傳遞【溫馨提示】①用3顆同步衛星就可以實現全球通信.②目前使用最頻繁的網絡通信形式是電子郵件.【易錯點】1.認為相互吸引的鋼棒一定是異名磁極(錯,相互吸引的兩鋼棒也可能是一個有磁性,一個沒有磁性);2.對磁場和磁感線的理解錯誤(磁場是真實存在于磁體周圍的一種特殊物質,磁感線是為了形象描述磁場而假想的一種曲線,曲線的切線方向表示磁場的方向,曲線的疏密程度表示磁場的強弱);3.對安培定則的使用易錯(用右手,注意大拇指的指向和其余四指的彎曲方向);4.不能區分電動機和發電機的原理圖(有電源的是電動機,無電源的是發電機);5.不能從能量轉化上區分(機械能轉化為電能的是發電機,電能轉化為機械能的是電動機)。1．甲鐵棒能吸引小磁針，乙鐵棒能排斥小磁針，若甲、乙鐵棒相互靠近，則兩鐵棒(D)A．一定互相吸引B．一定互相排斥C．可能無磁力的作用D．可能互相吸引，也可能排斥【解析】小磁針本身具有磁性，能夠吸引沒有磁性的鐵棒，故鐵棒甲可能有磁性，也可能沒有磁性，只是在小磁針磁場作用下暫時被磁化。鐵棒乙能排斥小磁針，說明乙一定有磁性。若甲無磁性，當甲靠近乙時，甲、乙互相吸引；若甲有磁性，則甲、乙兩磁體都分別有北極和南極，當它們的同名磁極互相靠近時，互相排斥；當異名磁極互相靠近時，互相吸引，故D正確。2．指南針是我國古代四大發明之一。下列說法正確的是(A)A．指針是一個磁體B．指針折斷后只有一個磁極C．指針能吸引銅、鋁等物質D．指針指向不會受附近鐵塊的影響【解析】指南針是一個磁體，指南針是根據磁極間的相互作用規律工作的，故A正確。物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質，物體具有磁性。磁鐵具有兩個磁極。指南針的指向會受到附近鐵塊的干擾，是由于鐵塊被磁化后干擾了附近的地磁場。3．如圖所示，甲、乙兩小磁針在一根磁鐵附近，下列判斷正確的是(B)A．甲小磁針左端是S極，乙小磁針左端是N極B．甲小磁針左端是N極，乙小磁針左端也是N極C．甲小磁針左端是S極，乙小磁針左端也是S極D．甲小磁針左端是N極，乙小磁針左端是S極3題圖4題圖5題圖【解析】由于同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，可知條形磁體的a端與小磁針的N極吸引是S極，b端是N極；小磁針甲和乙的左端都指向條形磁體的a端即條形磁體的S極，所以均為N極。4．(中考·金華)甲、乙為不同條形磁鐵的兩個磁極，弧線是部分未標方向的磁感線，如圖所示。根據圖中小磁針靜止時的指向判斷甲、乙的磁極，下列描述正確的是(B)A．甲、乙都是N極B．甲、乙都是S極C．甲是N極，乙是S極D．甲是S極，乙是N極【解析】由磁感線分布可知兩磁極相互排斥，兩磁極為同名磁極，小磁針靜止時N極指向乙磁極，根據磁極間相互作用規律可知乙磁極為S極，故兩磁極均為S極。5．(中考·杭州)有外形相同的兩根鋼條M、N，按圖甲、圖乙兩種方式接觸時，它們之間都有較大吸引力。則下列推斷正確的是(D)A．M無磁性、N無磁性B．M無磁性、N有磁性C．M有磁性、N無磁性D．M有磁性、N有磁性【解析】由題意可知，圖甲、圖乙兩種方式接觸時，它們之間都有較大吸引力，因磁體的兩端磁性最強，中間最弱，幾乎沒有磁性，所以，在圖甲中，鋼條M的中間位置幾乎沒有磁性，N卻能吸引M，說明鋼條N具有磁性；同理，由圖乙可知，鋼條M也具有磁性，由選項可知，只有D正確。6．(中考?杭州）一根條形磁鐵斷裂成三段(如圖所示)，以下現象與相關的說法，正確的是(A)A.小磁針黑色的為N極B.兩者相互排斥C.兩端能吸引的大頭針數量差別很大D.閉合電路的EF段穿過CD之間時靈敏電流計一定沒有反應【解析】任意磁鐵均有兩個磁極，一個為N極另一個為S極，斷開后，每一段均有兩個磁極，所以A為S極，B為N極，C為S極，D為N極。A、A端為S極與小磁針的N極相互吸引，所以小磁針的黑色部分為N極，故A正確；B、利用安培定則確定螺線管的左端為N極，C為S極，所以兩者相互吸引，故B錯誤；C、同一塊磁體的磁極磁性相同，吸引大頭針的數量也相同，故C錯誤；D、閉合電路的EF段導體穿過CD之間時，切割了磁感線，產生感應電流，故D錯誤。7.（中考·廈門）宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也.”圖中符合上述說法的是(C)【點撥】（1）地磁場與條形磁鐵的磁場分布類似.小磁針相當于指南針，南極指南方；（2）磁感線是虛擬的，磁場是真實存在的.【解析】地磁場的南北極與地理南北極相反，且不重合。即：地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近。如圖：A、小磁針應該指向南北，圖中卻指向東西，故A錯誤；B、小磁針應該指向南北，圖中卻指向東西，故B錯誤；C、地磁南極在地理北極附近，所以小磁針S應該指向南方，略偏向東方，小磁針N應該指向北方，略偏向西方，故C正確；D、地磁南極在地理北極附近，所以小磁針S應該指向南方，略偏向東方，小磁針N應該指向北方，略偏向西方，故D錯誤。8．(中考·麗水)麗水處州府城一角的磨盤特別受小孩青睞。當人推著磨盤轉動時，磨盤上豎著的“麗水”兩字和其周圍墻壁上的燈同時亮起(如圖)。下列四幅圖中能反映其工作原理的是(B)ABCD【解析】當人推著磨盤轉動時，磨盤上豎著的“麗水”兩字和其周圍墻壁上的燈同時亮起，能產生電，所以其工作原理是電磁感應現象；A、該裝置是奧斯特實驗，說明通電導線周圍存在著磁場，不能反映題中“磨盤”的工作原理，故A不符合題意；B、該裝置沒有電源，金屬棒在磁場中做切割磁感線運動，電路中就會產生電流，這是電磁感應現象，能反映題中“磨盤”的工作原理，故B符合題意；C、該裝置是電磁鐵，即說明了電流具有磁效應，不能反映題中“磨盤”的工作原理，故C不符合題意；D、該裝置是電動機原理實驗，即說明通電導線在磁場中受力的作用，不能反映題中“磨盤”的工作原理，故D不符合題意。9．(中考·北京)在探究通電螺線管的磁場特點時，通電螺線管在某狀態下的兩個實驗現象如圖所示，其中小磁針(黑色一端為N極)靜止時的指向情況如圖甲所示。鐵屑靜止時的分布情況如圖乙所示。選項圖中能正確用磁感線描述這兩個實驗現象的是(C)A.B.C.D.【解析】根據異名磁極相互吸引可知，甲螺線管的左端為S極，右端為N極；通電螺線管周圍的磁場與條形磁體的磁場相似；在通電螺線管的外部，磁感線是從N極出來回到S極的，在螺線管的內部，磁感線是從S極到N極，磁感線是一條封閉的曲線，故C正確。10．月球上沒有大氣。適合在月球上使用的“月球車”的動力裝置是(B)A．汽油機B．電動機C．空氣噴氣發動機D．風力裝置【解析】月球上沒有空氣，是真空狀態。A、汽油機是將內能轉化為機械能的裝置，工作過程中需要吸入空氣，汽油機無法再月球上工作。不符合題意；B、電動機工作過程中將電能轉化為機械能，電能可以從太陽能獲得，所以電動機可以作為月球車的動力裝置。符合題意；C、空氣噴氣發動機靠空氣的反作用力獲得動力，在月球上無法獲得空氣的反作用力。不符合題意；D、月球上沒有空氣，所以沒有風，因此風力裝置無法使用。不符合題意。11．(中考·天津)利用如圖所示實驗揭示的原理，可制成(A)A．發電機B．電動機C．電磁鐵D．電磁繼電器11題圖12題圖13題圖【解析】由圖可知，當閉合電路中的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，會產生感應電流，這是電磁感應現象，發電機是利用該原理制成的；電動機根據通電導體在磁場中受力運動制造的；電磁繼電器的主要部件是電磁鐵，利用的是電流的磁效應，故A正確。12.（2020·常州）如圖所示，閉合開關S1、S2兩個通電螺線管的相互作用情況以及A、B端的極性分別是(A.相斥，??端為N極，??端為N極B.相斥，??端為S極，??端為S極C.相吸，??端為S極，??端為N極D.相吸，??端為N極，??端為S極【解析】兩個通電螺線管中的電流都是向下，根據安培定則可知，A端為S極，B端為N極，因此它們相互吸引，靠近的兩端是異名磁極，故C項正確。13.（中考·廣元）如圖所示，在電磁鐵正上方用彈簧掛著一條形磁鐵，開關閉合后，當滑片P從a端向b端滑動過程中，會出現的現象是(B)A.電流表示數變大，彈簧長度變長B.電流表示數變大，彈簧長度變短C.電流表示數變小，彈簧長度變短D.電流表示數變小，彈簧長度變長【解析】電流由下方流入，則由右手螺旋定則可知，螺線管上端為N極；因同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，兩磁鐵同名相對，故相互排斥；當滑片P從a端向b端滑動過程中，滑動變阻器接入電阻減小，由歐姆定律可得，電路中電流變大，則條形磁鐵受向上的力增強；條形磁鐵受重力、拉力及向上的磁場力，向下的重力與向上的彈簧的彈力及磁場力之和相等，因重力不變，磁場力增強，故彈簧的彈力減小，故彈簧長度變短。故B正確，ACD錯誤。14．如圖所示的小制作中，裝置A中有磁鐵和可轉動的線圈。當有風吹向風扇時扇葉轉動，引起燈泡發光。裝置A的工作原理是(B)A．通電線圈周圍存在磁場B．電磁感應C．通電線圈能在磁場中轉動D．磁極間相互作用14題圖15題圖16題圖【解析】裝置A中有磁鐵和可轉動的線圈，當有風吹向風扇時扇葉轉動，相當于線圈在磁場中轉動切割磁感線，會產生感應電流，引起燈泡發光，是利用電磁感應現象的原理工作的.15．(中考·湖州)如圖是動圈式話筒的部分結構。聲波使振膜左右振動，連接在振膜上的線圈也隨之一起振動，切割永磁體的磁感線產生電流，此過程中(A)A．利用了電磁感應原理B．利用了通電導體在磁場中受力的原理C．利用了電流的磁效應D．產生了直流電【解析】聲波使振膜左右振動，連接在振膜上的線圈也隨之一起振動，線圈做切割永磁體的磁感線運動，會產生電流，這是電磁感應現象；線圈來回振動時，切割磁感線的方向會發生變化，產生的感應電流的方向也會發生改變，產生的是交流電；故BCD錯誤，A正確。16．（中考?大連）如圖是研究電磁感應的實驗裝置。閉合開關后，導體棒ｚ保持靜止，下列措施中能使電路中產生感應電流的是(B)A．磁鐵保持靜止B．磁鐵豎直向上運動C．磁鐵沿導體棒ab水平運動D．磁鐵垂直導體棒ab水平運動【解析】A、磁鐵靜止，導體棒ab沒有做切割磁感線運動，不會產生感應電流，故A不合題意；B、磁鐵豎直向上運動，導體棒ab做切割磁感線運動，電路中有感應電流產生，故B符合題意；C、磁鐵沿導體棒ab水平運動，導體棒ab沒有做切割磁感線運動，不會產生感應電流，故C不合題意；D、磁鐵垂直導體棒ab水平運動，導體棒ab沒有做切割磁感線運動，不會產生感應電流，故D不合題意。17．(中考·河北)如圖所示是探究電磁感應的實驗裝置。關于電磁感應現象，下列說法正確的是(D)A．奧斯特發現了電磁感應現象B．利用電磁感應現象制作了電動機C．導線在磁場中沿不同方向運動，導線中都會有感應電流產生D．如果磁感線和切割磁感線方向都變得相反，導線中感應電流的方向不發生改變17題圖18題圖19題圖【解析】A、奧斯特發現了電流的磁效應，法拉第發現了電磁感應現象，故A錯誤；B、人們利用電磁感應現象制作了發電機，故B錯誤；C、導線在磁場中只有做切割磁感線運動時，導線才會有感應電流產生，故C錯誤；D、感應電流的方向與導體運動的方向和磁場的方向有關，如果磁感線和切割磁感線方向都變得相反，則導線中感應電流的方向不發生改變，故D正確。18．(中考·紹興)下列有關電鈴(如圖)說法正確的是(D)A．電鈴的工作原理是電磁感應B．小錘擊打到鈴碗時，電磁鐵仍具有磁性C．要使鈴聲響度大一些，可適當降低電壓D．滑動變阻器的滑片向左移動，電磁鐵的磁性增強【解析】A、電鈴內部有一個電磁鐵，則電鈴的工作原理是電流的磁效應，故A錯誤；B、開關閉合后，電磁鐵吸引銜鐵，小錘擊打到鈴碗，此時銜鐵與上面觸點分開，使電路斷開，則電磁鐵失去磁性，故B錯誤；C、要使鈴聲響度大一些，應使小錘敲擊鈴碗的力增大，電磁鐵的磁性應增強，在線圈匝數不變時，電路中電流應增大，所以應增加電源電壓，故C錯誤；D、由圖知，滑動變阻器的滑片向左移動時，電阻減小，則電路的電流增大，電磁鐵的磁性增強，故D正確。19．（中考?湖州）一條形磁鐵放在水平面上，處于靜止狀態，電磁鐵置于條形磁鐵附近并正對(如圖所示)。下列敘述中，正確的是(C)A．閉合開關前，電磁鐵與條形磁鐵間沒有力的作用B．閉合開關后，條形磁鐵受到桌面向左的摩擦力C．閉合開關后，滑片P向a移動時電磁鐵與條形磁鐵間的作用力增大D．閉合開關后，滑片P向a移動過程中，若條形磁鐵始終處于靜止狀態，則它受到桌面的摩擦力大小保持不變【解析】A、閉合開關前，雖然電磁鐵沒有磁性，但是電磁鐵中間是有鐵芯的，條形磁鐵對鐵芯是有吸引力作用的，故A錯誤。B、閉合開關后，電磁鐵有磁性，根據圖中的電流方向結合安培定則可知，電磁鐵的左端是N極、右端是S極，因異名磁極相互吸引，則電磁鐵對條形磁鐵有向左的吸引力作用，條形磁鐵有向左運動趨勢，所以條形磁鐵受到向右的靜摩擦力作用。故B錯誤。C和D、閉合開關后，滑片P向a移動時，變阻器接入電路的阻值變小，通過電磁鐵的電流增大，磁性增強，對條形磁鐵的吸引力增大，條形磁鐵始終處于靜止狀態，受到向左的吸引力和向右的靜摩擦力是平衡力，吸引力增大，則摩擦力也增大，故C正確，D錯誤。20．(中考·杭州)如圖所示，閉合電磁鐵開關S，條形磁鐵靜止在水平桌面上，下列判斷正確的是(A)A．條形磁鐵受到電磁鐵對其向左的作用力B．條形磁鐵受到桌面對其向左的摩擦力C．將滑動變阻器的滑片向右移動，條形磁鐵受到的摩擦力不變D．若只改變電源的正負極，條形磁鐵受到的摩擦力變大20題圖21題圖22題圖23題圖【解析】A、由安培定則得，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向電磁鐵右端為N極，左側為S極，同名磁極相互排斥，所以條形磁鐵受到電磁鐵對其向左的作用力，故A正確；B、條形磁鐵處于靜止狀態，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面對條形磁鐵的水平向右的摩擦力為一對平衡力，故B錯誤；C、將滑動變阻器的滑片向右移動，滑動變阻器接入電路的電阻變大，根據歐姆定律可知，電路中的電流變小，電磁鐵的磁性變弱，排斥力變小，摩擦力和排斥力是一對平衡力，大小相等，所以摩擦力變小，故C錯誤；D、若只改變電源的正負極，電流的方向改變，大小不變，則電磁鐵的磁性不變，條形磁體受到電磁鐵的吸引力大小等于原來的排斥力大小，此時吸引力與摩擦力是一對平衡力，大小相等，則摩擦力不變，故D錯誤。21．（中考?金華）在探究影響電磁鐵磁性強弱的因素時，小科設計了如圖所示的電路。下列相關說法不正確的是(A)A．電磁鐵A、B上方都是S極B．通過電磁鐵A和B的電流相等C．電磁鐵A的磁性強于電磁鐵B的磁性D．向右移動滑片P，電磁鐵A、B磁性都減弱【解析】A、由安培定則可知，電磁鐵A的上方為N極，B的上方為S極，故A錯誤；B、由圖可知，電磁鐵A和B串聯接入電路中，所以電流相等，故B正確；C、電磁鐵A和B的電流相同，由圖可知A的線圈匝數多于B的線圈匝數，故A的磁性強于B的磁性，故C正確；D、向右移動滑片P，滑動變阻器接入電路的電阻變大，根據歐姆定律可知，電流減小，電磁鐵A、B磁性都減弱，故D正確。22．(中考·山西)如圖所示的磁懸浮地球儀，在地球儀底端有一個磁鐵，在底座內部有一個金屬線圈，線圈通電后，地球儀可懸浮在空中。下列說法正確的是(D)A．地球儀周圍存在磁場，同時也存在磁感線B．地球儀周圍的磁場分布是均勻的C．地球儀周圍各點的磁場方向都相同D．地球儀是利用同名磁極相互排斥的原理懸浮的【解析】A、在地球儀底端有一個磁鐵，則地球儀周圍存在磁場，但不存在磁感線，磁感線是人們為了形象方便地描述磁場而假想的曲線，故A錯誤；B、磁鐵周圍的磁場分布是不均勻的，越靠近磁鐵的磁極，磁場越強，即地球儀周圍的磁場分布不是均勻的，故B錯誤；C、地球儀周圍的磁感線是從N極出來回到S極的，且磁場的分布是不均勻的，所以各點的磁場方向不一定相同，故C錯誤；D、磁懸浮地球儀之所以能懸浮在空中，是利用了同名磁極相互排斥的原理，故D正確。23.（中考·廣東）小明利用圖所示放置在水平桌面的實驗裝置做“探究什么情況下磁可以生電”的實驗，下列選項中能產生感應電流的是(C)A.蹄形磁體不動，銅棒ab豎直向上運動B.蹄形磁體不動，銅棒ab豎直向下運動C.銅棒ab不動，蹄形磁體水平向右運動D.將整個實驗裝置水平勻速移動【點撥】（1）發電機原理是電磁感應．要產生感應電流，必須滿足閉合電路的一部分導體和導體切割磁感線運動兩個條件；（2）電動機與發電機的區別：電動機是消耗電能的，電路中有電源；發電機是用來發電的，發電機本身是電源．【解析】AB、蹄形磁體不動，銅棒ab豎直向上或向下運動，沒有切割磁感線，不會產生感應電流，故AB錯誤；C、銅棒ab不動，蹄形磁體水平向右運動，導體做切割磁感線運動，會產生感應電流，故C正確；D、將整個實驗裝置水平勻速移動，沒有切割磁感線，不會產生感應電流，故D錯誤。24．(中考·福建)跳繩也可以“發電”。用一根帶有絕緣皮的長銅導線做跳繩，將它的兩端與固定在地面上的靈敏電流計相連，搖動跳繩時，發現靈敏電流計的指針左右擺動。則(C)A．向任意方向搖繩均可產生電流B．電流方向與繩子運動方向無關C．此過程中機械能轉化為電能D．跳繩發電屬于電流的磁效應【解析】A、用一根導帶有絕緣皮的長銅導線做跳繩，將跳繩的兩端與固定在地面上的靈敏電流計相連，搖動“跳繩”時，導體在地磁場做切割磁感線運動，電路中會產生感應電流，由于地磁場是南北方向的，因此搖繩時要盡量東西方向站立，這樣才會直接切割磁感線，故A錯誤；B、感應電流方向與繩子運動方向、磁場的方向有關，故B錯誤；CD、跳繩發電屬于電磁感應現象，根據此原理可制成發電機，在工作過程中將機械能轉化為電能，故C正確，D錯誤。25．(中考·安徽)如圖示為直流電動機的工作原理圖。線圈abcd處于向右的磁場中，兩個銅半環E和F跟線圈兩端相連，可隨線圈一起轉動，兩半環中間斷開，彼此絕緣；A和B是電刷，它們分別跟兩個半環接觸，使電源和線圈組成合閉電路，在圖示位置，電流沿dcba流過線圈，dc邊受到磁場的作用力向下，則(D)A．線圈在圖示位置時，ab邊受到磁場的作用力向下B．線圈由圖示位置轉過180°時，電流沿dcba流過線圈C．線圈由圖示位置轉過180°時，dc邊受到磁場的作用力向下D．線圈由圖示位置轉過180°時，ab邊受到磁場的作用力向下25題圖26題圖27題圖【解析】（1）圖示位置，電流沿dcba流過線圈，dc邊受到磁場的作用力向下，ab邊與dc邊中電流方向相反，磁場方向不變，所以ab邊受到磁場的作用力向上，故A錯誤；（2）線圈由圖示位置轉過180°時，ab轉到右側，dc轉到左側，線圈中電流沿abcd流過線圈，故B錯誤；磁場方向不變，此時dc邊電流方向與圖示中dc邊電流方向相反，所以dc邊受到磁場力方向向上，故C錯誤；ab邊電流方向與圖示中ab邊電流方向相反，所以ab邊受到磁場的作用力向下，故D正確。26．(中考·十堰)如圖所示，電磁鐵的右下方有一鐵塊，在彈簧測力計作用下向左做勻速直線運動，在鐵塊從電磁鐵的右下方運動到正下方的過程中，滑片P逐漸向a端滑動，下列判斷正確的是(B)A．電磁鐵的磁性逐漸減弱B．電磁鐵的上端為S極C．鐵塊對地面的壓強逐漸變大D．彈簧測力計的示數逐漸變大【解析】A、由圖可知，當滑片逐漸向a滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻變小，根據歐姆定律I=U/R可知電路中的電流增大，其他因素不變時，電磁鐵的磁性逐漸增強，故A錯誤；B、電流從電磁鐵的下端流入，上端流出，根據安培定則可知，電磁鐵的下端為N極，上端為S極，故B正確；CD、當鐵塊在電磁鐵右下方時，鐵塊對地面的壓力大小等于鐵塊的重力；當鐵塊逐漸向電磁鐵下方移動時，此時鐵塊會受到電磁鐵對它向上的吸引力，則此時鐵塊對地面的壓力等于重力減去吸引力，所以此時鐵塊對地面的壓力小于鐵塊的重力；同時滑片逐漸向上滑動，電磁鐵的磁性逐漸增強，鐵塊受到的吸引力在逐漸變大，所以鐵塊對地面的壓力在逐漸減小，由于接觸面的粗糙程度不變，所以滑動摩擦力變小，拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等，所以拉力變小，彈簧測力計示數變小；根據p=F/S可知：在受力面積一定時，鐵塊對地面的壓強在逐漸減小，故CD錯誤。27．(中考·江西)如圖所示是燃油汽車啟動裝置的電路簡圖。汽車啟動時，需將鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并旋轉，則下列分析正確的是(A)A．旋轉鑰匙相當于閉合開關B．電磁鐵是利用電流的熱效應來工作的C．電磁鐵通電后電磁鐵的上端為S極D．電動機工作時將電能全部轉化為機械能【解析】A、將鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并旋轉，汽車啟動，所以旋轉鑰匙相當于閉合開關，故A正確；B、電磁鐵是利用電流的磁效應來工作的，故B錯誤；C、讀圖可知，電流從電磁鐵的上端流入，用右手握住螺線管，使四指指向電流的方向，則大拇指所指的上端為螺線管的N極，故C錯誤；D、電動機能夠將電能大部分轉化為機械能，但也會產生一少部分內能，故D錯誤。28．(中考·濟寧)如圖是一種溫度自動報警器的原理圖，在水銀溫度計中封入一段金屬絲，金屬絲下端所指示的溫度為90℃。下列說法錯誤的是(D)A．報警器利用了水銀導電和熱脹冷縮的性質B．報警器利用了電磁鐵通電時有磁性，斷電時磁性消失的特點C．報警器中水銀溫度計和電磁鐵串聯在電路中D．溫度達到90℃時，報警器中的燈亮同時鈴響28題圖29題圖【解析】AB、當溫度升高到90℃時，水銀和金屬絲接通，由于水銀和金屬絲都是導體，所以控制電路接通，電磁鐵有磁性，電磁鐵吸引銜鐵，動觸頭和電鈴的電路接通，電鈴響，燈不亮，報警器是利用了水銀導電、水銀熱脹冷縮的性質、電磁鐵通電時有磁性，斷電時無磁性等特點，故A和B正確。C、報警器的電磁鐵和水銀溫度計依次連接在控制電路中，兩者是串聯的，故C正確。D、溫度達到90℃時，水銀和金屬絲接通，由于水銀和金屬絲都是導體，所以控制電路接通，電磁鐵有磁性，電磁鐵吸引銜鐵，動觸頭和電鈴的電路接通，電鈴響，燈不亮，故D錯誤。29.（中考·興安盟）如圖所示，將矩形銅線框ACDF上的B、E兩點接入電路并放入磁場中，AB、BC、ED和FE段都受到磁場的作用力，下列哪兩段線框在磁場中受力的方向相同(B)A.AB段與BC段B.AB段與ED段C.BC段與ED段D.ED段與FE段【解析】如圖磁場方向相同，若電流方向相同，則通電導體的受力方向相同，BAFE段和BCDE段并聯在電源上，所以AB中電流向下、EF中電流向上、CB中電流向上、DE中電流向下，AB和ED中電流方向相同，受到磁場作用力方向相同，EF和CB中電流方向相同，受到磁場作用力方向相同。30.（越秀模擬）如下圖所示，用“”表示導線中的電流方向垂直紙面向里．“⊙”表示導線中的電流方向垂直于紙面向外．若此時通電導線受到的力向上，則以下四個選項中，力的方向判斷錯誤的是(D)【解析】由圖可知，當磁感線方向向左時，導線中的電流方向垂直于紙面向里，導體的受力方向是向上的；A中磁感線方向向右時，導線中的電流方向垂直于紙面向里，導體的受力方向是向下的；故A正確；B中磁感線方向向右時，導線中的電流方向垂直于紙面向外，導體的受力方向是向上的；故B正確；C中磁感線方向向左時，導線中的電流方向垂直于紙面向里，導體的受力方向是向上的；故C正確；D中磁感線方向向左時，導線中的電流方向垂直于紙面向外，導體的受力方向是向下的；故D錯誤。31.（中考·鞍山）關于下列四幅圖片，說法正確的是(A)A.圖甲：說明通電導線周圍存在磁場B.圖乙：導體AB沿豎直方向上下運動時，電流表指針偏轉C.圖丙：閉合開關，蹄形磁體磁極上下對調后，導體AB的運動方向不發生改變D.圖丁：探究的是電磁鐵A、B的磁性強弱與電流大小的關系【解析】A、圖甲是奧斯特實驗，說明通電導線周圍存在磁場，故A正確；B、由圖乙知磁感線從N極出來，S極進去，當導體AB沿豎直方向上下運動時，導體AB運動方向與磁感線平行，沒有切割磁感線，回路沒有感應電流，電流表指針不發生偏轉，故B錯誤；C、通電導體在磁場中受到力的作用，受力方向與磁場方向和電流方向有關，蹄形磁體磁極上下對調后，導體運動方向發生改變，故C錯誤；D、由如丁可知，電磁鐵A、B串聯在回路中，具有相同的電流，但兩線圈匝數不同，根據控制變量法，可以探究的電磁鐵A、B的磁性強弱與線圈的匝數的關系，故D錯誤。32．(中考·深圳)旱冰鞋的四個輪子會發光，原理是滑動的時候正在做切割磁感線運動。下列選項中和輪子發光的原理相同的是(B)①②③④A．①通電導線在磁場受到了力的作用B．②動圈式話筒C．③電磁繼電器D．④奧斯特實驗【解析】觀察輪子部分構造可知，溜冰時磁環隨輪周轉動，相當于金屬線圈做切割磁感線運動，電路中產生感應電流，使二極管發光，屬于電磁感應現象；A、通電導線在磁場受到了力的作用，說明磁場對電流的作用；故不符合題意；B、動圈式話筒利用的是電磁感應原理，與輪子的發光原理相同；故符合題意；C、電磁繼電器是利用通電螺線管具有磁性，吸引銜鐵，使工作電路接通。它的實質是一個開關，故不符合題意。D、該實驗是奧斯特實驗，說明通電導體周圍存在磁場；故不符合題意。33．(中考·河北)2021年5月15日7時18分，我國自主研發的“天問一號”探測器穩穩著陸在火星上，使我國成為世界上第二個成功著陸火星的國家。地面控制中心通過發射________向“天問一號”傳達指令。指南針是我國古代四大發明之一。指南針能夠指南北，是因為指南針受到了_________的作用。【答案】電磁波，地磁場【解析】“天問一號”火星探測器著陸火星，進行火星探測，火星與地球之間相距遠，真空的環境目前采用電磁波的方式進行信息的傳輸。指南針指南北方向，是由于受地磁場的作用，依據同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，指南針的N極指向地磁的南極（即地理北方），指南針的S極指向地磁的北極（即地理的南方）。34.（中考·朝陽）如圖，螺線管的上方放置一個小磁針，螺線管左方的水平地面上放置一個鐵塊．閉合開關后，鐵塊靜止不動，小磁針在磁場的作用下會發生轉動，它的周圍_____（選填“有”或“無”）磁感線，小磁針靜止時左端為____（選填“S”或“N”）極．當滑片P向左滑動時，鐵塊受到的摩擦力的大小將_______（選填“變大”“變小”或“不變”）.34題圖35題圖36題圖【答案】（1）無；（2）S；（3）變小【解析】（1）磁感線一種理想化的物理模型，實際上并不存在，磁場不是由磁感線組成的。（2）根據螺線管中電流的方向和線圈的繞向，利用安培定則用右手握住導線，讓四指指向電流方向，則大拇指指向右端，即螺線管的左端為N極，右端為S極，當小磁針靜止時，根據磁極間的作用規律可知，相互靠近的一定是異名磁極，因此可以確定小磁針的左端為S極，右端為N極。（3）當滑片P向左滑動時，滑動變阻器接入電路的阻值變大，電路中的電流變小，通電螺線管的磁性變弱，對鐵塊的吸引力變小，故鐵塊受到的摩擦力將變小。35.（中考·黃石）釀酒坊里的發酵罐配有笨重的密封罩，為了方便操作，設計了一個杠桿和電磁鐵組合系統來升降密封罩，如圖所示。電磁鐵的工作原理是電流的磁效應，該現象最早是由（選填“法拉第”、“奧斯特”或“安培”）發現的。裝置通電后，電磁鐵上端為（選填“N”或“S”）極。若密封罩被提起并懸掛于空中，不計銜鐵、杠桿的質量，左側電磁吸力應（選填“大于”“等于”或“小于”）密封罩的重力，若提不起，則應將滑動變阻器滑片向（選填“左”或“右”）滑動。【答案】奧斯特；N；大于；左【解析】在通電導體放在小磁針上方時，小磁針會發生偏轉，即發現電流周圍存在磁場。電磁鐵的工作原理是電流的磁效應，該現象最早是奧斯特發現的；由圖看出，電流從電磁鐵上端流入，依據安培定則，四指順著電流方向，大拇指應向上握住電磁鐵，所以上端為N極。若密封罩被提起并懸掛于空中，不計銜鐵、杠桿的質量，由圖可知，銜鐵這段電磁吸力的力臂小于密封罩的重力的力臂，根據杠桿的平衡條件，左側電磁吸力應大于密封罩的重力；提不起，則應將滑動變阻器滑片向左移動，根據歐姆定律可知，電路中電流變大，銜鐵這段電磁吸力就會變大。36.（中考?長沙）小英看到某小區車庫積水造成大量財產損失的新聞后，設計了如圖所示的車庫積水自動報警器，圖中A、B位置可以安裝電鈴或LED燈，車庫沒有積水時，LED燈亮；車庫有積水時，左側控制電路接通，電磁鐵通電，具有_____性，把銜鐵吸下，電鈴發出聲音。電鈴應該安裝在圖中的____位置。【答案】磁；B【解析】車庫沒有積水時，電磁鐵不具有磁性，不會吸引銜鐵，LED燈亮，說明A為LED燈；車庫有積水時，左側控制電路接通，電磁鐵通電，電磁鐵會具有磁性，能吸引銜鐵，使得B的電路接通，電鈴發出聲音，所以電鈴應安裝在圖中的B位置。37．(中考·溫州)“地漏”(如圖甲)是連接排水管道與室內地面的接口。“磁懸浮地漏”相對于傳統地漏具有較多優點，如排水速度可隨積水深度自動調節、在不排水時能密封管道等。(1)若地漏不密封，排水管內臭氣會擴散到室內。從微觀角度解釋該現象：___________________。(2)磁懸浮地漏的工作原理如圖乙。①當密封蓋上方無水時，在磁體B作用下，磁體A將密封蓋頂起。若磁體A下端為N極，則磁體B上端為____極。②當密封蓋上方有水時，密封蓋下移，開始排水。積水越多，則排水口越大，其原因是_______________________________。【答案】臭氣分子在做不停息的無規則運動；N；積水越多，密封蓋受到的壓力越大，排水口下降越多。【解析】（1）擴散的微觀解釋原因為：臭氣分子在做不停息的無規則運動；（2）①磁體A需要受到磁體B向上的排斥力才能密封住排水口，根據物體間力的作用是相互的，磁體B受到向下的排斥力，根據同名磁極相互排斥，磁體A下端為N極，故B上端也為N極；②當沒有水時，磁體的排斥力將排水口密封住，當水越多，水對密封蓋的壓力越大，排水口下降越多，排水口越大，排水越容易。38.（中考?黃岡）如圖所示是某車間自動除塵裝置的簡化電路圖。空氣中塵埃量較少時，光源發出來的光被擋板擋住了。當空氣中塵埃量達到一定值時，由于塵埃的反射，部分光越過擋板射到光敏電阻上，光敏電阻的阻值________，電路中的電流增大，電磁鐵的磁性_______，在銜鐵的作用下，開啟自動除塵模式。若圖中a、b一個是除塵器，一個是指示燈，則____是除塵器。38題圖39題圖40題圖【答案】減小；增強；b【解析】當空氣中塵埃量達到一定值時，由于塵埃的反射，部分光越過擋板射到光敏電阻上時，電路中的電流增大，根據歐姆定律可知光敏電阻的阻值減小；當電路中的電流增大，電磁鐵的磁性增強，吸引銜鐵，使動觸點和下面的靜觸點接觸，開啟自動除塵模式，所以下面的b是除塵器，上面的a是指示燈。39．（中考?嘉興）如圖是一個溫度自動報警器的工作原理電路圖。當控制電路中有電流通過時，電磁鐵左端為_________極。在使用中發現，當溫度達到設定值時，電鈴沒有報警。經檢查，各元件完好、電路連接無誤，則可能是因為___________________________(任寫一種)導致工作電路沒有接通。【答案】S；控制電路電源電壓太小【解析】由安培定則可知，電磁鐵左端為S極；當溫度升高到設定值時，水銀柱與上方金屬絲連通，使左側形成通路，電磁鐵中有電流通過，電磁鐵吸引銜鐵，由于電磁鐵磁性的大小與電流大小和匝數多少有關，如果電源電壓，使得電流較小，磁性較小，則電磁鐵吸引不動銜鐵，工作電路不會工作。40．(中考·嘉興)電動機在現代生產、生活中有廣泛的應用。(1)如圖所示是電動機原理圖，將通電線圈abcd置于磁場中，線圈的ab、cd邊受到___________，使線圈轉動起來。(2)某電動車是利用電動機來驅動車輪轉動的，遇到障礙時，只要按下倒車開關就能改變線圈中_____________來實現倒車。【答案】（1）力的作用；（2）電流的方向【解析】（1）將通電線圈abcd置于磁場中，線圈的ab、cd在磁場中受到磁力的作用，ab、cd的受力方向相反，使得線圈轉動起來；（2）某電動車是利用電動機來驅動車輪轉動的，遇到障礙時，磁場的方向不變，只要按下倒車開關就能改變線圈中電流的方向，從而改變磁場力的方向，來實現倒車。41．(中考·南京)人工心臟泵可短時間代替心臟工作，如圖是該裝置的示意圖，磁體固定在左側，線圈AB固定在用軟鐵制成的活塞柄上(相當于一個電磁鐵)，活塞筒通過閥門與血管相通。閥門S1只能向外開啟，S2只能向內開啟。線圈中的電流從A流向B時，電磁鐵左端是______極，血液會_______(選填“流入”或“流出”)活塞筒，該裝置工作時，線圈AB中的電流方向__________(