1.(科学推理)有外形相同的钢条A、B、C,按图中甲、乙、丙三种方式接触。甲、乙钢条间有较大的吸引力,丙中钢条间有较大的排斥力,则下列推断正确的是(

A.A可能无磁性、C可能无磁性
B.A可能有磁性、C一定有磁性
C.A可能有磁性、C可能无磁性
D.A一定有磁性、C一定有磁性
B
)A.A可能无磁性、C可能无磁性
B.A可能有磁性、C一定有磁性
C.A可能有磁性、C可能无磁性
D.A一定有磁性、C一定有磁性
答案
1.B
解析
【分析】
要解决本题,需利用磁体的核心性质:磁体可吸引铁磁性物质(如钢);同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,且排斥现象仅发生在两个磁体的同名磁极之间。首先分析丙图,B和C间有排斥力,说明二者均为磁体;再分析甲、乙图,A和B间有吸引力,结合B的磁性判断A的可能情况,最终匹配选项。
【解析】
1. 分析丙图:B和C之间有较大排斥力,根据磁极间的相互作用规律,只有同名磁极才会产生排斥力,因此B和C都一定是磁体,即C一定有磁性。
2. 分析甲、乙图:A和B之间有较大吸引力,已知B是磁体,磁体可以吸引没有磁性的钢条,也能与有磁性的钢条(异名磁极)相互吸引,因此A可能有磁性,也可能没有磁性。
3. 逐一判断选项:A选项中“C可能无磁性”错误;B选项“A可能有磁性、C一定有磁性”符合分析;C选项“C可能无磁性”错误;D选项“A一定有磁性”错误。
【答案】
B
【知识点】
磁体的性质、磁极间的相互作用
【点评】
本题考查磁体的基本性质,核心是区分“吸引”的两种情况:磁体吸引铁磁性物质(钢条),或异名磁极相互吸引;而“排斥”仅发生在两个磁体的同名磁极之间,需准确理解这一区别才能正确解题。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需利用磁体的核心性质:磁体可吸引铁磁性物质(如钢);同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,且排斥现象仅发生在两个磁体的同名磁极之间。首先分析丙图,B和C间有排斥力,说明二者均为磁体;再分析甲、乙图,A和B间有吸引力,结合B的磁性判断A的可能情况,最终匹配选项。
【解析】
1. 分析丙图:B和C之间有较大排斥力,根据磁极间的相互作用规律,只有同名磁极才会产生排斥力,因此B和C都一定是磁体,即C一定有磁性。
2. 分析甲、乙图:A和B之间有较大吸引力,已知B是磁体,磁体可以吸引没有磁性的钢条,也能与有磁性的钢条(异名磁极)相互吸引,因此A可能有磁性,也可能没有磁性。
3. 逐一判断选项:A选项中“C可能无磁性”错误;B选项“A可能有磁性、C一定有磁性”符合分析;C选项“C可能无磁性”错误;D选项“A一定有磁性”错误。
【答案】
B
【知识点】
磁体的性质、磁极间的相互作用
【点评】
本题考查磁体的基本性质,核心是区分“吸引”的两种情况:磁体吸引铁磁性物质(钢条),或异名磁极相互吸引;而“排斥”仅发生在两个磁体的同名磁极之间,需准确理解这一区别才能正确解题。
【难度系数】
0.5
2.通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止状态的小磁针,磁针指向如图所示,则螺线管的a接电源的

负
极;如果把通电螺线管用细线悬挂起来,则螺线管静止时Q端指向地理南
(填“南”或“北”)极附近。答案
2.负;南 【点拨】在磁体内部,磁感线由S极到N极,小磁针N极指示的方向与磁感线方向相同,因而螺线管的左侧为N极,根据右手螺旋定则可知,电流从b流入,则a接电源负极;把通电螺线管用细线悬挂起来,则螺线管静止时Q端是S极,指向地理南极附近。
解析
【分析】首先,小磁针静止时N极的指向与螺线管内部磁感线方向一致,据此确定螺线管的磁极;再利用安培定则(右手螺旋定则)判断电流方向,进而确定电源的正负极;最后根据螺线管的磁极与地磁场的关系,判断悬挂后Q端的指向。
【解析】1. 确定螺线管内部磁感线方向:小磁针静止时N极的指向为磁感线方向,题图中小磁针N极向左,故螺线管内部磁感线向左。2. 确定螺线管的磁极:磁体内部磁感线由S极指向N极,因此螺线管左端(P端)为N极,右端(Q端)为S极。3. 判断电源正负极:根据安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向N极(左端),四指弯曲方向为电流方向,结合线圈绕向可知,电流从螺线管的b端流入、a端流出,因此a接电源的负极。4. 判断螺线管悬挂后的指向:地球的地理南极附近是地磁北极,螺线管的Q端为S极,异名磁极相互吸引,故Q端指向地理南极附近。
【答案】负;南
【知识点】安培定则、磁感线、地磁场
【点评】本题考查电与磁的基础应用,核心是利用小磁针指向确定螺线管磁极,结合安培定则判断电流方向,理解螺线管磁极与地磁场的对应关系,属于基础题型,需掌握相关概念的应用。
【难度系数】0.5
【解析】1. 确定螺线管内部磁感线方向:小磁针静止时N极的指向为磁感线方向,题图中小磁针N极向左,故螺线管内部磁感线向左。2. 确定螺线管的磁极:磁体内部磁感线由S极指向N极,因此螺线管左端(P端)为N极,右端(Q端)为S极。3. 判断电源正负极:根据安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向N极(左端),四指弯曲方向为电流方向,结合线圈绕向可知,电流从螺线管的b端流入、a端流出,因此a接电源的负极。4. 判断螺线管悬挂后的指向:地球的地理南极附近是地磁北极,螺线管的Q端为S极,异名磁极相互吸引,故Q端指向地理南极附近。
【答案】负;南
【知识点】安培定则、磁感线、地磁场
【点评】本题考查电与磁的基础应用,核心是利用小磁针指向确定螺线管磁极,结合安培定则判断电流方向,理解螺线管磁极与地磁场的对应关系,属于基础题型,需掌握相关概念的应用。
【难度系数】0.5
3. ★★ 转向灯警示时要具备“一亮一暗”持续闪烁的功能;雾天湿度增加,能见度低。设计优化要求:雾天时仍能闪烁,需要“一亮”时灯发光比平时更亮,“一暗”时亮度无要求,从而提高警示功能。已知湿敏电阻R的阻值随湿度的增大而减小,线圈有电阻,衔铁电阻忽略不计,衔铁具有弹性。下列能实现设计功能的是

C
(填字母)。答案
3.C 【点拨】图A中,闭合开关,电磁铁具有磁性,能把衔铁吸下,有电流通过湿敏电阻,由于电磁铁始终具有磁性,灯不能闪烁,不符合设计要求。图B中,灯、电磁铁线圈与湿敏电阻串联,闭合开关,电磁铁具有磁性,能把衔铁吸下,此时电磁铁和R被短路,灯两端电压增大,则灯变亮;衔铁被吸下后电磁铁不具有磁性(没有电流通过电磁铁),则衔铁会恢复原状(向上弹起);然后循环往复,所以灯能闪烁,衔铁被吸下时,R被短路,则平时和雾天灯在“亮”的状态时一样亮,不符合设计要求;图C中,原理类似图B,只是衔铁吸下时,R未被短路。雾天时R的阻值减小,电路中的电流增大,则“亮”和“暗”发光比平时更亮;由此可知,C符合设计要求。
解析
【分析】
要解决此题,需明确两个设计要求:一是灯能持续“一亮一暗”闪烁;二是雾天(湿敏电阻R阻值随湿度增大而减小)时,灯“亮”的状态比平时更亮。需分析各选项中电磁铁、衔铁、湿敏电阻R的连接方式,判断是否满足上述要求:先看电磁铁能否控制衔铁通断以实现闪烁,再看亮灯时R是否接入电路,使雾天电流增大、灯更亮。
【解析】
选项A:闭合开关后,电磁铁始终有电流通过,磁性持续存在,衔铁被吸下后不再弹回,电路始终导通,灯无法闪烁,不符合要求。
选项B:灯、电磁铁线圈与R串联,闭合开关后,电磁铁有磁性吸下衔铁,此时电磁铁和R被短路,灯两端电压等于电源电压;衔铁弹回后,电路重新接通,循环实现闪烁。但亮灯时R被短路,无论雾天R阻值如何变化,灯的电压始终为电源电压,亮度不变,无法满足雾天“亮”时更亮的要求,不符合。
选项C:原理类似B,衔铁吸下时R未被短路,电路始终包含R。雾天湿度增大,R阻值减小,电路总电阻减小,根据欧姆定律,电路电流增大,灯的实际功率变大,“亮”时比平时更亮;同时电磁铁的磁性随电流变化,会使衔铁不断吸合、弹回,实现灯的持续闪烁,符合设计要求。
【答案】
C
【知识点】
电磁继电器、电路动态分析、欧姆定律
【点评】
本题结合电磁继电器工作原理与电路动态分析,需理解衔铁通断对电路的控制作用,以及湿敏电阻的特性,综合考查学生的电路分析能力,是中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
要解决此题,需明确两个设计要求:一是灯能持续“一亮一暗”闪烁;二是雾天(湿敏电阻R阻值随湿度增大而减小)时,灯“亮”的状态比平时更亮。需分析各选项中电磁铁、衔铁、湿敏电阻R的连接方式,判断是否满足上述要求:先看电磁铁能否控制衔铁通断以实现闪烁,再看亮灯时R是否接入电路,使雾天电流增大、灯更亮。
【解析】
选项A:闭合开关后,电磁铁始终有电流通过,磁性持续存在,衔铁被吸下后不再弹回,电路始终导通,灯无法闪烁,不符合要求。
选项B:灯、电磁铁线圈与R串联,闭合开关后,电磁铁有磁性吸下衔铁,此时电磁铁和R被短路,灯两端电压等于电源电压;衔铁弹回后,电路重新接通,循环实现闪烁。但亮灯时R被短路,无论雾天R阻值如何变化,灯的电压始终为电源电压,亮度不变,无法满足雾天“亮”时更亮的要求,不符合。
选项C:原理类似B,衔铁吸下时R未被短路,电路始终包含R。雾天湿度增大,R阻值减小,电路总电阻减小,根据欧姆定律,电路电流增大,灯的实际功率变大,“亮”时比平时更亮;同时电磁铁的磁性随电流变化,会使衔铁不断吸合、弹回,实现灯的持续闪烁,符合设计要求。
【答案】
C
【知识点】
电磁继电器、电路动态分析、欧姆定律
【点评】
本题结合电磁继电器工作原理与电路动态分析,需理解衔铁通断对电路的控制作用,以及湿敏电阻的特性,综合考查学生的电路分析能力,是中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
4.(科学推理)如图甲所示,“⊗”表示导线中的电流方向垂直于纸面向里,F是磁场对通电导线的作用力。则图乙的电路通电后,ab段受到的磁场力的方向
向下
,cd段受到的磁场力的方向向上
。(均填“向上”或“向下”)答案
4.向下;向上
解析
【分析】
要判断通电导体在磁场中受力的方向,需明确:通电导体受力方向与电流方向和磁场方向有关,当电流方向或磁场方向改变时,受力方向改变;若电流方向和磁场方向同时改变,受力方向与原来相同。先结合图甲明确受力规律,再分析图乙的磁场和电流方向,进而判断受力方向。
【解析】
1. 图甲中,磁场方向向右,电流向里,受力向下,这是判断的基础。
2. 图乙中,右侧为N极、左侧为S极,磁感线从N极指向S极,因此磁场方向向左,与甲图的磁场方向相反。
3. 对ab段:ab段的电流方向与甲图中导线的电流方向相反,磁场方向与甲图相反,电流和磁场同时反向,受力方向与甲图相同,故ab段受力方向向下。
4. 对cd段:cd段的电流方向与甲图中导线的电流方向相同,磁场方向与甲图相反,仅磁场反向,受力方向与甲图相反,故cd段受力方向向上。
【答案】
向下;向上
【知识点】
通电导体受力方向、磁场方向判断
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力方向的判断,核心是掌握受力方向与电流方向、磁场方向的关系,属于基础应用类题目,需准确分析各段的电流和磁场变化。
【难度系数】
0.5
要判断通电导体在磁场中受力的方向,需明确:通电导体受力方向与电流方向和磁场方向有关,当电流方向或磁场方向改变时,受力方向改变;若电流方向和磁场方向同时改变,受力方向与原来相同。先结合图甲明确受力规律,再分析图乙的磁场和电流方向,进而判断受力方向。
【解析】
1. 图甲中,磁场方向向右,电流向里,受力向下,这是判断的基础。
2. 图乙中,右侧为N极、左侧为S极,磁感线从N极指向S极,因此磁场方向向左,与甲图的磁场方向相反。
3. 对ab段:ab段的电流方向与甲图中导线的电流方向相反,磁场方向与甲图相反,电流和磁场同时反向,受力方向与甲图相同,故ab段受力方向向下。
4. 对cd段:cd段的电流方向与甲图中导线的电流方向相同,磁场方向与甲图相反,仅磁场反向,受力方向与甲图相反,故cd段受力方向向上。
【答案】
向下;向上
【知识点】
通电导体受力方向、磁场方向判断
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力方向的判断,核心是掌握受力方向与电流方向、磁场方向的关系,属于基础应用类题目,需准确分析各段的电流和磁场变化。
【难度系数】
0.5
5. 图中黑色圆点为闭合回路放在磁场中的线圈的一边的横截面,当它在磁场中旋转一周时,下列说法中正确的是(

A.线圈在位置①③时有感应电流
B.线圈在位置②④时有感应电流
C.图中感应电流的方向改变一次
D.线圈在所有位置时均有感应电流
A
)A.线圈在位置①③时有感应电流
B.线圈在位置②④时有感应电流
C.图中感应电流的方向改变一次
D.线圈在所有位置时均有感应电流
答案
5.A
解析
【分析】
要判断线圈旋转时是否产生感应电流,需依据感应电流的产生条件:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。首先明确磁场方向(从N极指向S极,即水平向右),再分析线圈各位置的运动方向与磁感线的关系:位置①时,导体运动方向向下,与磁感线垂直,切割磁感线;位置②时,导体运动方向向右,与磁感线平行,不切割;位置③时,导体运动方向向上,与磁感线垂直,切割磁感线;位置④时,导体运动方向向左,与磁感线平行,不切割。同时,感应电流方向随导体切割磁感线的运动方向改变,旋转一周时仅在①③位置切割磁感线。
【解析】
感应电流产生的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。本题中磁场方向由N极指向S极(水平向右),线圈旋转时:
1. 位置①:导体运动方向向下,与磁感线垂直,做切割磁感线运动,产生感应电流;
2. 位置②:导体运动方向向右,与磁感线平行,不切割磁感线,无感应电流;
3. 位置③:导体运动方向向上,与磁感线垂直,做切割磁感线运动,产生感应电流;
4. 位置④:导体运动方向向左,与磁感线平行,不切割磁感线,无感应电流;
由此可知,线圈仅在位置①③时有感应电流,故A正确;B、D错误;感应电流方向随导体切割磁感线的运动方向改变,旋转一周时切割磁感线的位置为①和③,电流方向改变两次,C错误。
【答案】
A
【知识点】
电磁感应、感应电流产生条件
【点评】
本题考查感应电流的产生条件,核心是判断导体是否切割磁感线,需明确磁场方向与导体运动方向的关系,属于电磁感应部分的基础题,需准确掌握相关知识点。
【难度系数】
0.5
要判断线圈旋转时是否产生感应电流,需依据感应电流的产生条件:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。首先明确磁场方向(从N极指向S极,即水平向右),再分析线圈各位置的运动方向与磁感线的关系:位置①时,导体运动方向向下,与磁感线垂直,切割磁感线;位置②时,导体运动方向向右,与磁感线平行,不切割;位置③时,导体运动方向向上,与磁感线垂直,切割磁感线;位置④时,导体运动方向向左,与磁感线平行,不切割。同时,感应电流方向随导体切割磁感线的运动方向改变,旋转一周时仅在①③位置切割磁感线。
【解析】
感应电流产生的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。本题中磁场方向由N极指向S极(水平向右),线圈旋转时:
1. 位置①:导体运动方向向下,与磁感线垂直,做切割磁感线运动,产生感应电流;
2. 位置②:导体运动方向向右,与磁感线平行,不切割磁感线,无感应电流;
3. 位置③:导体运动方向向上,与磁感线垂直,做切割磁感线运动,产生感应电流;
4. 位置④:导体运动方向向左,与磁感线平行,不切割磁感线,无感应电流;
由此可知,线圈仅在位置①③时有感应电流,故A正确;B、D错误;感应电流方向随导体切割磁感线的运动方向改变,旋转一周时切割磁感线的位置为①和③,电流方向改变两次,C错误。
【答案】
A
【知识点】
电磁感应、感应电流产生条件
【点评】
本题考查感应电流的产生条件,核心是判断导体是否切割磁感线,需明确磁场方向与导体运动方向的关系,属于电磁感应部分的基础题,需准确掌握相关知识点。
【难度系数】
0.5
6. ★★(小实验)小刚设计了一个如图所示的实验,A、B两线圈通过导线连接构成闭合回路,并将导线通过绝缘线悬挂起来,使磁体甲穿入线圈A中,手拿磁体乙靠近或远离线圈B时,线圈A会随之摆动。对于这一实验过程,下列说法正确的是(

A.线圈A相当于用电器,线圈B相当于电源
B.利用线圈A的摆动原理可以制成发电机
C.磁体乙靠近线圈B时,磁体乙上的电能转移到线圈B中
D.磁体乙靠近与远离线圈B时,线圈A的起始摆动方向相同
A
)A.线圈A相当于用电器,线圈B相当于电源
B.利用线圈A的摆动原理可以制成发电机
C.磁体乙靠近线圈B时,磁体乙上的电能转移到线圈B中
D.磁体乙靠近与远离线圈B时,线圈A的起始摆动方向相同
答案
6.A 【点拨】手拿磁体乙靠近或远离线圈B时,做切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产生,所以是机械能转化为电能,线圈B相当于电源;线圈B作为电源给线圈A提供电能,线圈A相当于通电导体在磁场中受力运动,线圈A相当于用电器,利用线圈A的摆动原理可以制成电动机,故A正确,B错误;电能是由机械能转化而来的,磁体乙上没有电能,故C错误;磁体乙靠近与远离线圈B时,感应电流的方向会发生改变,流过线圈A的电流方向改变,线圈A的受力方向改变,起始摆动方向不相同,故D错误。
解析
【分析】
要解决此题,需明确实验中的两个核心过程:①磁体乙靠近或远离线圈B时,线圈B与A组成闭合回路,磁体的运动使线圈B切割磁感线,产生感应电流,这是电磁感应现象,此时线圈B相当于电源,将机械能转化为电能;②线圈A中有感应电流通过,且线圈A处于磁体甲的磁场中,通电导体在磁场中会受到力的作用,导致A摆动,此过程线圈A相当于用电器。接下来逐一分析选项:
选项A:由上述分析,线圈B产生感应电流,是电源,线圈A消耗电能,相当于用电器,该说法正确;
选项B:发电机的原理是电磁感应(对应线圈B的过程),而线圈A摆动的原理是通电导体在磁场中受力,对应电动机,故该说法错误;
选项C:磁体乙靠近线圈B时,是机械能转化为电能,并非磁体乙的电能转移,磁体乙本身没有电能,该说法错误;
选项D:磁体乙靠近与远离线圈B时,线圈B中感应电流的方向会发生改变,导致流过线圈A的电流方向改变,而通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关,因此线圈A的受力方向改变,起始摆动方向不同,该说法错误。
【解析】
当磁体乙靠近或远离线圈B时,线圈B切割磁感线,闭合回路产生感应电流,属于电磁感应现象,此过程机械能转化为电能,线圈B相当于电源;线圈A中有电流通过,在磁体甲的磁场中受到力的作用而摆动,线圈A相当于用电器,其原理是通电导体在磁场中受力运动(对应电动机)。
对各选项分析如下:
A. 线圈B产生感应电流,为电源,线圈A消耗电能,相当于用电器,A正确;
B. 发电机利用电磁感应原理,而线圈A摆动是电动机的原理,B错误;
C. 此过程是机械能转化为电能,并非磁体乙的电能转移,C错误;
D. 磁体乙靠近和远离时,感应电流方向改变,线圈A受力方向改变,摆动方向不同,D错误。
【答案】
A
【知识点】
电磁感应现象、通电导体在磁场中受力、电源与用电器判断
【点评】
本题结合电磁感应和通电导体受力的知识点,考查对实验过程的理解,需区分电磁感应(发电机原理)和通电导体受力(电动机原理)的不同,同时明确感应电流方向与磁体运动方向的关系,是对电磁学核心知识点的综合应用。
【难度系数】
0.6
要解决此题,需明确实验中的两个核心过程:①磁体乙靠近或远离线圈B时,线圈B与A组成闭合回路,磁体的运动使线圈B切割磁感线,产生感应电流,这是电磁感应现象,此时线圈B相当于电源,将机械能转化为电能;②线圈A中有感应电流通过,且线圈A处于磁体甲的磁场中,通电导体在磁场中会受到力的作用,导致A摆动,此过程线圈A相当于用电器。接下来逐一分析选项:
选项A:由上述分析,线圈B产生感应电流,是电源,线圈A消耗电能,相当于用电器,该说法正确;
选项B:发电机的原理是电磁感应(对应线圈B的过程),而线圈A摆动的原理是通电导体在磁场中受力,对应电动机,故该说法错误;
选项C:磁体乙靠近线圈B时,是机械能转化为电能,并非磁体乙的电能转移,磁体乙本身没有电能,该说法错误;
选项D:磁体乙靠近与远离线圈B时,线圈B中感应电流的方向会发生改变,导致流过线圈A的电流方向改变,而通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关,因此线圈A的受力方向改变,起始摆动方向不同,该说法错误。
【解析】
当磁体乙靠近或远离线圈B时,线圈B切割磁感线,闭合回路产生感应电流,属于电磁感应现象,此过程机械能转化为电能,线圈B相当于电源;线圈A中有电流通过,在磁体甲的磁场中受到力的作用而摆动,线圈A相当于用电器,其原理是通电导体在磁场中受力运动(对应电动机)。
对各选项分析如下:
A. 线圈B产生感应电流,为电源,线圈A消耗电能,相当于用电器,A正确;
B. 发电机利用电磁感应原理,而线圈A摆动是电动机的原理,B错误;
C. 此过程是机械能转化为电能,并非磁体乙的电能转移,C错误;
D. 磁体乙靠近和远离时,感应电流方向改变,线圈A受力方向改变,摆动方向不同,D错误。
【答案】
A
【知识点】
电磁感应现象、通电导体在磁场中受力、电源与用电器判断
【点评】
本题结合电磁感应和通电导体受力的知识点,考查对实验过程的理解,需区分电磁感应(发电机原理)和通电导体受力(电动机原理)的不同,同时明确感应电流方向与磁体运动方向的关系,是对电磁学核心知识点的综合应用。
【难度系数】
0.6
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