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电与磁测试卷(含答案)

2021-11-27 来源:小奈知识网
电与磁测试卷(含答案)

一、选择题

1.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.

2.如图所示,闭合开关,导体M就会运动起来,下列说法正确的是( )

A. 发电机是利用这一原理工作的 B. 在此过程中,机械能转化为电能 C. 此实验说明磁场对通电导体有力的作用

D. 同时改变电流方向和磁场方向,可以改变导体M的运动方向 【答案】 C

【解析】【解答】当闭合开关时,导体中有电流通过,导线会动,说明通电导体在磁场中受力的作用,C符合题意。 故答案为:C.

【分析】通电导体在磁场中受力的作用而运动。

3.下图中是探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系的是( )

A. B. C. D.

【答案】D

【解析】【解答】解:

A、图中是奥斯特实验的装置,说明了电流周围存在磁场,故A不符合题意; B、图中没有电源,但有灵敏电流计,是探究电磁感应现象的装置,故B不符合题意; C、图中有电源,是研究磁场对电流作用的装置,故C不符合题意;

D、图中电磁铁和滑动变阻器串联,通过调节滑片改变电路中的电流,即研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,故D符合题意. 故选D.

【分析】(1)通电导线周围存在磁场,称为电流的磁效应;(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,这种现象叫做电磁感应,发电机就是利用这个原理制成的;(3)通电线圈在磁场中受力转动,电动机就是利用这个原理制成的;(4)电磁铁磁性强弱跟电磁铁电流的大小、线圈匝数多少、有关铁芯有关.

4.如图是“水位自动报警器”电路图,容器中装有盐水, 和 分别是“2.5V,0.3A”和“2.5V,0.5A”的灯泡,下列说法不正确的是( )

A. 液面上升到与金属块B接触时,电磁铁工作,说明盐水是导体 B. 液面上升,金属块A受到的液体压强变大 C. 工作1min电流做功45J

D. 若在电路中M点接入电铃,则电铃响说明水位到达警戒线 【答案】D

【解析】【解答】A.液面上升到与金属块B接触,电磁铁、U1、金属块A、金属块B构成了闭合回路,电磁铁工作,说明盐水可以允许电流通过,盐水是导体,A不符合题意; B.盐水密度不变,由公式p=ρgh知,当液面上升,盐水深度增加时,金属块A受到的液体压强变大,B不符合题意;

C、 工作1min电流做功W=UIt=2.5V×0.3A×60s=45J,C不符合题意;

D、由图知,如果将电铃接在M点,电铃与两只灯泡都是串联,所以无论水位是否达到警戒线,电铃能发生,D错误,符合题意. 故答案为:D

【分析】在液体密度一定时,液体压强随深度的增加而增大;利用公式W=UIt得到电流做的功;串联电路用电器工作过程中互相影响,并联电路用电器工作过程中互不影响.

5.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,且磁场越强电阻越小,图中是说明巨磁电阻特性原理的示意图,图中GMR是巨磁电阻,如果闭合S1、S2 , 滑片P向左移动时,电表的变化情况是( )

A. C.

表和

表示数均变小 B.

表示数变大 D.

表和

表示数均变大

表示数变小

表示数变小,

表示数变大,

【答案】D

【解析】【解答】闭合S1、S2 , 滑片P向左移动时,电路中的电阻变小,电流变大,通电螺线管的磁性变强,所以巨磁电阻的阻值变小,根据串联电路的电压规律可知,其两端的电压变小即电压表的示数变小,根据欧姆定律可知电路中电流变大,即电流表的示数变大,D符合题意,ABC不符合题意. 故答案为:D.

【分析】根据滑动变阻器的在的变化分析电路中电流的变化,电流的变化影响磁性强弱变化,从而电路中的电流和电压和变化.

6.手机无线充电方便了人们的生活,其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案。如图所示,它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电,线圈的周围形成交变的磁场,通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流,从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作原理相同的是( )

A. 扬声器 B. 电磁继电器 C. 动圈式话筒 D. 电动机 【答案】C

【解析】【解答】A、扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,A不符合题

意;

B、电磁继电器利用的是电流的磁效应,B不符合题意;

C、动圈式话筒是利用电磁感应原理将声音信号转化为电信号的装置,C符合题意; D、电动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,D不符合题意。 故答案为:C。

【分析】根据题中解释,电磁感应无线充电利用了电磁感应发电的原理,动圈式话筒也利用了电磁感应原理工作.

7.下列由学校生活联想到的物理知识中,错误的是( ) A. 做操时排直队伍,利用了光沿直线传播原理 B. 电风扇转动,利用了电磁感应原理

C. 用力踢球,脚感到痛,是因为物体间力的作用是相互的

D. 湿衣服放在通风处干得快,是通过加快表面上的空气流速来加快蒸发的 【答案】B

【解析】【解答】解:A、做操时排直队伍,利用了光沿直线传播原理,故A正确,不合题意;

B、电风扇转动,利用了通电导线在磁场中受力转动的原理,故B错误,符合题意; C、用力踢球,脚感到痛,是因为物体间力的作用是相互的,故C正确,不合题意; D、湿衣服放在通风处干得快,是通过加快液面上的空气流速来加快蒸发的,故D正确,不合题意. 故选B.

【分析】(1)光在均匀介质中直线传播;

(2)电动机是利用了通电导线在磁场中受力转动的原理; (3)物体间力的作用是相互的;

(4)影响蒸发的因素有温度、液体表面积、液体表面上方的空气流动.

8.关于下列四幅图的说法正确的是

A. 甲图的实验说明磁场能产生电流 B. 乙图的实验所揭示的原理可制成发电机 C. 丙图是演示电磁感应现象的实验装置 D. 丁图中麦克风应用了磁场对电流的作用 【答案】 B

【解析】【解答】解:A、图甲是奥斯特实验,通电后小磁针偏转,说明了通电导线周围存在磁场;所以A说法错误,不符合题意.

B、图乙是电磁感应实验,根据此原理可以制成发电机;所以B说法正确,符合题意. C、图丙是磁场对电流的作用实验,通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动;所以C说法错误,不符合题意.

D、图丁是动感线圈式话筒,当人对话筒说话时,引起膜片的振动,膜片的振动会引起线圈的运动,切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流,从而在扬声器产生与说话者相同的声音.动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的;所以D说法错误,不符合题意. 故选B

【分析】A、认识奥斯特实验,知道奥斯特实验证实了通电直导线周围存在磁场.即电流的磁效应.

B、掌握电磁感应现象及实验,知道在此实验中让闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流.根据这个原理制成了发电机.

C、掌握磁场对电流的作用实验,知道在此实验中,通电导体在磁场中受到力的作用. D、要解决此题,需要知道动感线圈式话筒是根据电磁感应现象工作的

9.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.

10.如图所示,闭合开关S后,放在光滑水平面上与弹簧相连的条形磁铁向左滑动,则下列说法正确的是( )

A. 电磁铁的A端为N极,电源左端为“+”极 B. 减少电磁铁的线圈匝数,弹簧将变长 C. 当滑动变阻器的滑片P向左移动时,弹簧将变长 D. 若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁的铁芯,弹簧将变长 【答案】A

【解析】【解答】A.由图知道,闭合开关S后,放在光滑水平面上与弹簧相连的条形磁铁向左滑动,即条形磁体与螺线管相互吸引,所以电磁铁的A端为N极,B端是S极,由安培定则知道,电流从左端流入,所以电源的左端为“+”极,A符合题意;

B.当减少电磁铁的线圈匝数时,电磁铁的磁性减弱,与弹簧相连的条形磁体的吸引力变小,所以弹簧将变短,B不符合题意;

C.若滑片向左滑动,接入电路的电阻变大,则电流变小,电磁铁的磁性变弱,吸引力变小,所以弹簧变短,C不符合题意;

D.若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁铁芯,则磁性变弱,吸引力变小,弹簧会变短,D不符合题意, 故答案为:A。

【分析】安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极).再结合磁极间的相互作用进行判断.

11.如图1是我国具有世界先进水平的反潜巡逻机,机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过的海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在,下列四幅图中,所涉及的物理原理与磁异探测器相同的是( )

A. 甲图可探究磁场对通电导体产生力的作用 B. 乙图可探究电流周围存在磁场 C. 丙图可探究磁能生电 D. 丁图利用超声波的反射制成声呐可确定潜艇的位置 【答案】C

【解析】【解答】解:

由题可知,磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,说明有感应电流产生,即磁异探测器所涉及的物理原理为电磁感应现象;

A、图甲可探究磁场对通电导体产生力的作用,是电动机的原理,故A不合题意; B、图乙的实验是探究通电螺线管周围存在磁场,运用了电流的磁效应,故B不合题意; C、图丙中,开关闭合后,在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,电流表指针发生

偏转,说明此时有感应电流产生,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,表示磁能生电.故C符合题意;

D、图丁是利用回声定位确定物体的位置,故D不合题意. 故选C.

【分析】磁异探测器最终将信号转换为变化的电流,因此是一个发电机,分析下面四幅图,找出发电机的原理即可.

12.下列作图中,正确的是( )

A. 通电螺线管的极性 B.

磁极间的磁感线

C.

【答案】 D

动力F1的力臂 D.

上浮小球受到的力

【解析】【解答】解:A、由图可知,电流从左端流入,右端流出,利用安培定则可知,电磁铁的左端应为N极,右端为S极,故A错误;

B、在磁体外部,磁感线的特点是由N极指向S极,故B错误;

C、力臂应该是从支点到力的作用线(力F所在直线)的垂直距离,如下图所示,故C错误;

D、由物体的浮沉条件可知,上浮的小球受到的浮力大于重力,故D正确. 故D.

【分析】(1)对电磁铁,利用安培定则来判断通电螺线管的极性.(2)在磁体外部,磁感线的特点是由N极指向S极.(3)力臂是支点到力的作用线的距离,力臂与力的作用线垂直.(4)物体的浮沉条件:浮力大于重力物体上浮.

13.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P从a端向b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 B. 电流表示数变小,弹簧长度变长 C. 电流表示数变大,弹簧长度变长 D. 电流表示数变大,弹簧长度变短 【答案】D

【解析】【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管上端磁极,则由磁极间的相互作用可知电磁铁与条形磁铁的作用;

根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化,由欧姆定律可得出电流的变化,进而可知通电螺线管磁场强弱的变化,则可知条形磁极的受力变化,由力的合成可知弹簧长度的变化.

【解答】电流由下方流入,则由右手螺旋定则可知,螺线管上端为N极; 因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,两磁铁同名相对,故相互排斥;

当滑片P从a端向b端滑动过程中,滑动变阻器接入电阻减小,由欧姆定律可得,电路中电流变大,则条形磁铁受向上的力增强;

条形磁铁受重力、拉力及向上的磁场力,向下的重力与向上的弹簧的弹力及磁场力之和相等,因重力不变,磁场力增强,故弹簧的弹力减小,故弹簧长度变短. 故选D.

【点评】本题巧妙地将力学问题及电磁场的知识相互联系,综合性考查了欧姆定律、影响通电螺线管磁性强弱的因素及弹簧的弹力,对学生的审题能力及分析能力要求较高,是道好题.

14.一根条形磁铁,从中间断开分成两段,则每段( )

A. 只有一个磁极 B. 没有磁极 C. 有两个同名磁极 D. 有两个异名磁极 【答案】 D

【解析】【解答】将条形磁铁从中间断开,它将变成两个磁体,每个磁体都有两个磁极,即分别是N极和S极;D符合题意. 故答案为:D.

【分析】任何磁体都有南极和北极,由此分析分析解答即可.

15.下列关于电与磁的说法中,错误的是( ) A. 磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的

B. 改变通电螺线管中电流的方向,可以改变通电螺线管的N、S极 C. 发电机是利用电磁感应原理制成的,工作时将机械能转化为电能 D. 只改变直流电动机的电流方向,直流电动机内线圈的转向会发生改变 【答案】A

【解析】【解答】解:A、磁场中某点的磁场方向是一定的,可以由放在该点的小磁针来判断,但不是由小磁针决定的.故A错误;

B、通过螺线管周围磁场方向和电流方向有关,改变电流方向会改变磁场方向.故B正确;

C、发电机是利用电磁感应原理制成的;发电机工作时消耗了机械能,得到了电能.是将机械能转化为电能的装置.故C正确;

D、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,所受力的方向与电流方向和磁场方向有关,故只改变直流电动机的电流方向,直流电动机内线圈的转向会改变.故D正确. 故选A.

【分析】①磁场是有方向的,人们规定,在磁场中的某一点,小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向;②通电螺线管周围存在磁场,磁场方向和电流方向有关;③发电机是利用电磁感应原理制成的,工作时机械能转化成电能;④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,所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关.

16.如图所示的实验装置图中,能够说明电动机工作原理的是( )

A. B. C. D.

【答案】A

【解析】【解答】A图中有电源,是通电导体在磁场中受力而发生运动,是电动机的原理,A符合题意;B图中无电源,是线圈切割磁感线运动而产生感应电流,是发电机的原理,B不符合题意;C图中说明了通电导线周围存在磁场,是电流的磁效应,C不符合题意;D图中是研究电磁铁的装置,是电流的磁效应,D不符合题意. 故答案为:A.

【分析】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用而运动.

17.如图所示为科研人员研制的“发电鞋”,鞋的内部安装了磁铁和线圈,当人体带动磁铁运动时,磁铁产生的磁场通过线圈,从而产生感应电流。当人以5km/h的速度行走时,其发电的功率约为0.4W。下列说法正确的是( )

A. 发电鞋工作时将电能转化为机械能 B. 发电鞋是利用电磁感应原理工作的 C. 发电鞋是利用电流磁效应原理工作的

D. 在人以5km/h的速度行走1h的过程中,发电鞋可以产生约0.4J的电能

【答案】B

【解析】【解答】由题意可知,发电鞋工作时将机械能转化为电能,A不符合题意;发电鞋的原理是电磁感应现象,B符合题意,C不符合题意;发电鞋1h内产生的电能为W=Pt=0.4W×3600s=1440J,D不符合题意; 故答案为:B.

【分析】发电机工作时将机械能转化为电能,工作原理是电磁感应现象.

18.下列教材中的探究实验,不需要控制电流一定的是( )

A. 探究导体电阻与长度的关系 B. 探究通电导体产生的热量与电阻的关系 C. 探究电功与电压的关系 D. 探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系 【答案】A

【解析】【解答】解:A、电阻与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,与电流大小无关,探究与长度的关系,不用控制电流一定,A正确;

B、由Q=I2Rt可知,通电导体产生的热量与电路中的电流、导体的电阻和通电时间有关,要探究热量与电阻的关系,需控制电流和通电时间一定,B错误;

C、由W=UIt可知,要探究电功与电压的关系,需使电流和通电时间一定,C错误; D、电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,要探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,需控制电路中的电流相同,D错误. 故选A.

【分析】若所探究的物理量与电流及其他因素有关,探究过程中需控制电流一定,根据各项分析即可得出结论.

19.如图是关于电磁现象的四个实验,下列说法正确的是( )

A. 图甲是研究发电机工作原理的实验装置 B. 图乙实验说明通电导体周围存在磁场 C. 图丙是探究磁铁磁性强弱的实验装置 D. 图丁是探究电磁感应现象的实验装置 【答案】D

【解析】【解答】解:A、图中有电池,是电动机原理图,故A错误;

B、图中有学生电源,这是磁场对电流的作用实验,结论是通电导体在磁场中受力,故B错误;

C、是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故C错误; D、图中没有电池,是电磁感应现象实验,故D正确. 故选:D.

【分析】根据对电与磁几个重要实验装置图的认识来判断:(1)发电机原理图描述了线圈

给外界的用电器供电;电动机原理图描述了电源给线圈供电;(2)电磁感应现象装置图没有电池;磁场对电流的作用装置图有电池.

20.下列作图中,错误的是( )

A. 凹透镜对光的作用 B. 平面镜成

像 C. 【答案】 C 【解析】【解答】解:

动力F1的力臂 D.

通电螺线管的磁场

A、平行于主光轴的入射光线经凹透镜后,折射光线的反向延长线经过焦点,故A正确; B、此图描述了平面镜成像的规律,物像对称,故B正确; C、力臂应该是支点到力作用线的垂线段,如图,故C错误;

D、通电螺线管的外部磁场,磁感线从N极到S极,D正确. 故选C.

【分析】A、平行于主光轴的入射光线经凹透镜后,折射光线的反向延长线经过焦点. B、根据平面镜成像的特点(物像对称)判断.

C、根据力臂的画法进行分析,力臂是支点到力作用线的垂线段. D、根据右手螺旋定则先判断出螺线管的N、S极.

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