6. 核心素养 物理观念「2025安徽合肥二模,★★☆」闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。如图甲所示,闭合开关,左右移动导体棒,灵敏电流计指针发生偏转。如图乙所示,将条形磁体插入线圈的过程中,灵敏电流计指针也发生偏转。下列说法正确的是(

A.图甲中,闭合开关,保持磁体不动,上下移动导体棒,灵敏电流计指针会发生偏转
B.图甲中,闭合开关,保持导体棒不动,左右移动磁体,灵敏电流计指针会发生偏转
C.图甲中,闭合开关,保持磁体不动,向左和向右移动导体棒时,灵敏电流计指针偏转的方向相同
D.图乙中,将条形磁体拔出线圈的过程中,灵敏电流计指针不会发生偏转
B
)A.图甲中,闭合开关,保持磁体不动,上下移动导体棒,灵敏电流计指针会发生偏转
B.图甲中,闭合开关,保持导体棒不动,左右移动磁体,灵敏电流计指针会发生偏转
C.图甲中,闭合开关,保持磁体不动,向左和向右移动导体棒时,灵敏电流计指针偏转的方向相同
D.图乙中,将条形磁体拔出线圈的过程中,灵敏电流计指针不会发生偏转
答案
6.B 图甲中,闭合开关,保持磁体不动,上下移动导体棒,没有做切割磁感线运动,电路中没有感应电流,灵敏电流计指针不会发生偏转,故A错误;图甲中,闭合开关,保持导体棒不动,左右移动磁体,相当于导体棒做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转,故B正确;感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向和磁场方向有关,图甲中,闭合开关,保持磁体不动,向左和向右移动导体棒时,灵敏电流计指针偏转的方向不同,故C错误;将条形磁体拔出线圈的过程中,会切割磁感线,灵敏电流计指针会发生偏转,故D错误。
解析
【分析】
本题考查电磁感应现象,需明确感应电流的产生条件:闭合电路的部分导体做切割磁感线运动;感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向、磁场方向有关。需逐个分析选项,判断是否满足感应电流产生的条件,以及电流方向的影响因素。
【解析】
选项A:图甲中,闭合开关,保持磁体不动,上下移动导体棒时,导体棒的运动方向与磁感线方向平行,未切割磁感线,电路中无感应电流,灵敏电流计指针不会偏转,A错误。
选项B:图甲中,闭合开关,保持导体棒不动,左右移动磁体时,导体棒相对于磁体做切割磁感线运动,闭合电路中产生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转,B正确。
选项C:感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。图甲中,保持磁体不动(磁场方向不变),向左和向右移动导体棒时,导体运动方向相反,感应电流方向相反,灵敏电流计指针偏转方向不同,C错误。
选项D:图乙中,将条形磁体拔出线圈的过程中,线圈相对于磁体做切割磁感线运动,闭合电路中产生感应电流,灵敏电流计指针会发生偏转,D错误。
【答案】
B
【知识点】
电磁感应现象;感应电流产生条件;感应电流方向
【点评】
本题通过两个典型电磁感应实验装置,考查感应电流的产生条件和方向影响因素,属于电磁感应基础应用类题目,需准确理解实验原理,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查电磁感应现象,需明确感应电流的产生条件:闭合电路的部分导体做切割磁感线运动;感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向、磁场方向有关。需逐个分析选项,判断是否满足感应电流产生的条件,以及电流方向的影响因素。
【解析】
选项A:图甲中,闭合开关,保持磁体不动,上下移动导体棒时,导体棒的运动方向与磁感线方向平行,未切割磁感线,电路中无感应电流,灵敏电流计指针不会偏转,A错误。
选项B:图甲中,闭合开关,保持导体棒不动,左右移动磁体时,导体棒相对于磁体做切割磁感线运动,闭合电路中产生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转,B正确。
选项C:感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。图甲中,保持磁体不动(磁场方向不变),向左和向右移动导体棒时,导体运动方向相反,感应电流方向相反,灵敏电流计指针偏转方向不同,C错误。
选项D:图乙中,将条形磁体拔出线圈的过程中,线圈相对于磁体做切割磁感线运动,闭合电路中产生感应电流,灵敏电流计指针会发生偏转,D错误。
【答案】
B
【知识点】
电磁感应现象;感应电流产生条件;感应电流方向
【点评】
本题通过两个典型电磁感应实验装置,考查感应电流的产生条件和方向影响因素,属于电磁感应基础应用类题目,需准确理解实验原理,难度适中。
【难度系数】
0.6
7. 跨学科实践 日常生活「2025广西钦州模拟,★☆」图甲所示是一种自行车上的装置,车前端的灯泡与该装置内部线圈相连。自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动,小轮带动内部的磁铁转动,灯泡便发光照明,图乙是其结构示意图。下列分析正确的是 (

A.该装置是一种发电机
B.该装置将电能转化为机械能
C.车轮与小轮间应尽量光滑
D.增大车轮转速灯泡亮度变小
A
)A.该装置是一种发电机
B.该装置将电能转化为机械能
C.车轮与小轮间应尽量光滑
D.增大车轮转速灯泡亮度变小
答案
7.A 由题意可知,磁铁在线圈内转动,相当于线圈做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,所以该装置是一种发电机,在该过程中将机械能转化为电能,转速越大,产生的电流越大,灯泡越亮,故A正确,B、D错误;小轮是靠车轮与小轮间的摩擦力而转动的,所以车轮与小轮间应尽量粗糙,故C错误。
解析
【分析】本题考查电磁感应的应用,需先明确装置的工作原理:磁铁转动时,线圈切割磁感线产生感应电流,属于发电机的工作原理。解题时需逐一分析每个选项,结合发电机的能量转化、感应电流与转速的关系,以及摩擦力的作用来判断对错。
【解析】
选项A:装置中磁铁在线圈内转动,线圈相当于在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,符合发电机的工作原理,因此该装置是发电机,A正确。
选项B:发电机的能量转化是将机械能转化为电能,电能转化为机械能是电动机的能量转化,B错误。
选项C:小轮依靠车轮与小轮间的摩擦力转动,若接触面光滑,摩擦力过小,小轮无法转动,装置不能工作,因此车轮与小轮间应尽量粗糙,C错误。
选项D:感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关,转速越大,切割磁感线的速度越快,感应电流越大,灯泡亮度越大,D错误。
【答案】A
【知识点】电磁感应、发电机原理、摩擦力
【点评】本题结合自行车的实际装置,考查电磁感应相关知识及摩擦力的应用,属于跨学科实践类题目,将物理知识与生活实际结合,难度适中,需要学生理解发电机的工作原理及能量转化,同时掌握摩擦力在实际中的作用。
【难度系数】0.5
【解析】
选项A:装置中磁铁在线圈内转动,线圈相当于在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,符合发电机的工作原理,因此该装置是发电机,A正确。
选项B:发电机的能量转化是将机械能转化为电能,电能转化为机械能是电动机的能量转化,B错误。
选项C:小轮依靠车轮与小轮间的摩擦力转动,若接触面光滑,摩擦力过小,小轮无法转动,装置不能工作,因此车轮与小轮间应尽量粗糙,C错误。
选项D:感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关,转速越大,切割磁感线的速度越快,感应电流越大,灯泡亮度越大,D错误。
【答案】A
【知识点】电磁感应、发电机原理、摩擦力
【点评】本题结合自行车的实际装置,考查电磁感应相关知识及摩擦力的应用,属于跨学科实践类题目,将物理知识与生活实际结合,难度适中,需要学生理解发电机的工作原理及能量转化,同时掌握摩擦力在实际中的作用。
【难度系数】0.5
8. 情境素材
安全与健康「2025山西长治月考,★★」小梦设计了一个电梯超载自动报警系统,其简化工作原理图如图所示,电梯厢底控制电路中装有力敏电阻$R_1$、滑动变阻器$R_2$。在工作电路中,K为动触点,A、B为静触点,当出现超载情况时,电铃将发出报警声,电梯停止运行。下列说法正确的是(

A.电梯未超载时动触点K与静触点A接触
B.力敏电阻$R_1$的阻值随压力的增大而增大
C.电磁铁未通电时,弹簧被拉长
D.若要使电梯设定的承载质量变大,变阻器$R_2$的滑片应向左移动
安全与健康「2025山西长治月考,★★」小梦设计了一个电梯超载自动报警系统,其简化工作原理图如图所示,电梯厢底控制电路中装有力敏电阻$R_1$、滑动变阻器$R_2$。在工作电路中,K为动触点,A、B为静触点,当出现超载情况时,电铃将发出报警声,电梯停止运行。下列说法正确的是(
A
)A.电梯未超载时动触点K与静触点A接触
B.力敏电阻$R_1$的阻值随压力的增大而增大
C.电磁铁未通电时,弹簧被拉长
D.若要使电梯设定的承载质量变大,变阻器$R_2$的滑片应向左移动
答案
8.A 电梯未超载时动触点K与静触点A接触,电动机工作,故A正确;电梯超载时衔铁被吸下,动触点K与静触点B接触,电铃报警,电动机所在电路断开,电梯停止运行,说明电磁铁的磁性增强,控制电路中的电流增大,由欧姆定律可知,该电路总电阻减小,力敏电阻的阻值减小,即力敏电阻的阻值随压力增大而减小,故B错误;由图可知,电磁铁未通电时,动触点K与静触点A接触,弹簧未被拉长,故C错误;衔铁刚被吸下时的电磁铁中的电流不变,控制电路的总电阻不变,将电梯设定的承载质量变大,则力敏电阻受到的压力变大,力敏电阻的阻值随压力的增大而减小,根据串联电路的电阻特点可知,需要增大滑动变阻器接入电路的阻值,滑片应向右滑动,故D错误。
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确电磁继电器的控制电路与工作电路的工作逻辑:控制电路由电磁铁、力敏电阻$R_1$、滑动变阻器$R_2$组成,工作电路由电动机M、电铃和触点K、A、B组成。电梯未超载时,控制电路电流小,电磁铁磁性弱,衔铁未被吸下,动触点K与静触点A接触,电动机工作;超载时,压力增大,控制电路电流变大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下,K与B接触,电铃报警,电动机断开。接下来结合欧姆定律、力敏电阻特性逐个分析选项。
【解析】
1. 选项A:电梯未超载时,控制电路电流小,电磁铁磁性弱,衔铁未被吸下,动触点K与静触点A接触,电动机所在电路接通,电梯运行,该说法正确。
2. 选项B:电梯超载时,电磁铁磁性增强,控制电路电流增大,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知,控制电路总电阻减小;滑动变阻器$R_2$阻值不变时,力敏电阻$R_1$的阻值随压力增大而减小,并非增大,该说法错误。
3. 选项C:电磁铁未通电时,衔铁在弹簧作用下保持初始位置,动触点K与A接触,弹簧未被拉长,该说法错误。
4. 选项D:要使电梯设定的承载质量变大,需更大压力时控制电路电流才达到吸合电流。此时力敏电阻$R_1$在更大压力下阻值更小,为保证吸合电流不变,需增大滑动变阻器$R_2$接入电路的阻值,滑片应向右移动,而非向左,该说法错误。
【答案】
A
【知识点】
电磁继电器、欧姆定律、力敏电阻特性
【点评】
本题结合电梯超载报警的实际情境,考查电磁继电器的工作原理,需区分控制电路与工作电路,结合欧姆定律分析元件变化,逻辑要求清晰,是中等难度的应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先明确电磁继电器的控制电路与工作电路的工作逻辑:控制电路由电磁铁、力敏电阻$R_1$、滑动变阻器$R_2$组成,工作电路由电动机M、电铃和触点K、A、B组成。电梯未超载时,控制电路电流小,电磁铁磁性弱,衔铁未被吸下,动触点K与静触点A接触,电动机工作;超载时,压力增大,控制电路电流变大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下,K与B接触,电铃报警,电动机断开。接下来结合欧姆定律、力敏电阻特性逐个分析选项。
【解析】
1. 选项A:电梯未超载时,控制电路电流小,电磁铁磁性弱,衔铁未被吸下,动触点K与静触点A接触,电动机所在电路接通,电梯运行,该说法正确。
2. 选项B:电梯超载时,电磁铁磁性增强,控制电路电流增大,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知,控制电路总电阻减小;滑动变阻器$R_2$阻值不变时,力敏电阻$R_1$的阻值随压力增大而减小,并非增大,该说法错误。
3. 选项C:电磁铁未通电时,衔铁在弹簧作用下保持初始位置,动触点K与A接触,弹簧未被拉长,该说法错误。
4. 选项D:要使电梯设定的承载质量变大,需更大压力时控制电路电流才达到吸合电流。此时力敏电阻$R_1$在更大压力下阻值更小,为保证吸合电流不变,需增大滑动变阻器$R_2$接入电路的阻值,滑片应向右移动,而非向左,该说法错误。
【答案】
A
【知识点】
电磁继电器、欧姆定律、力敏电阻特性
【点评】
本题结合电梯超载报警的实际情境,考查电磁继电器的工作原理,需区分控制电路与工作电路,结合欧姆定律分析元件变化,逻辑要求清晰,是中等难度的应用类题目。
【难度系数】
0.5
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