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第二十章 电与磁
备考指南
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.磁现象、磁场
★★★
1.了解磁现象，知道磁极间的相互作用规律。
2.知道导体周围存在磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的，知道螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似，会判断通电螺线管的极性。
3.知道电磁铁的特性和工作原理，认识影响电磁铁磁性的因素，知道如何使用电磁继电器。
4.知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件。
5.了解通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向及磁场方向的关系。了解直流电动机结构和原理。
6.知道发电机的原理。
本章内容常考：磁场方向、地磁场磁场概念磁体(司南)的性质、电动机及发电机原理和能量转化、电磁感应(扬声器)，2021会出现电生磁、磁生电、发电机综合选择题，分值约4分。
2.电生磁
★★★
3.电磁铁、电磁继电器
★★★
4.电动机
★★★★
5.磁生电
★★★★
知识详单
知识点一：磁现象、磁场
1．磁体：物体能吸引铁、钴、镍等物质，我们就说该物体具有磁性，具有磁性的物体叫磁体。
2．磁极：磁体上磁性最强部分叫磁极，一个磁体有两个磁极，分别叫做北极(N极)和南极(S极)。
3．磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
4．磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化，磁化后磁性容易消失的物体叫软磁体，磁性能长久保持的物体叫硬磁体(永磁体)，消磁、退磁方法：高温加热、敲击。
5．磁场：磁体周围空间存在着磁场，其基本性质是对放入其中的磁体产生磁力(力)的作用，磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。
6．磁场方向：磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。同一磁铁的不同地方，磁场方向不同
7．磁感线：我们可以用光滑的曲线来方便形象地描述磁体周围的磁场分布情况，磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极，磁感线越密集的区域，磁性越强。
8．几种常见的磁感线的分布。
9．地磁场：地球本身是一个大磁体，其周围空间存在着地磁场，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理的南极附近。
10.注意：
（1）磁场看不见，摸不着，但我们可以通过它对其他物体的作用来认识，应用了转换法。
（2）用磁感线表示磁场分布，利用了模型法。
（3）磁感线的画法：
①画三至五条即可，且所画磁感线N极与S极对称，并在磁感线上用箭头标明方向。
②所画的磁感线不能相交，也不能相切。
11.注意：
(1)判断物体是否具有磁性的四种方法：①根据磁体的吸铁性判断；②根据磁体的指向性(指南北方向)判断；③根据磁体两端磁性最强中间最弱来判断；④根据磁极间的相互作用判断。
(2)一个磁体有且只有两个磁极。一个永磁体截成若干段，每一部分仍有两个磁极。
(3)物体与磁体相互排斥，则物体一定具有磁性；物体与磁体相互吸引，则物体不一定具有磁性。
知识点二：电生磁
1.电流磁效应：奥斯特实验表明通电导线周围存在着磁场，其方向与电流方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。
2.通电螺线管：通电螺线管外部的磁场同条形磁体相似，螺线管的极性跟螺线管中电流方向有关，可以用安培定则来判定二者的关系。
3.电磁铁：内部带铁芯的通电螺线管叫电磁铁，铁芯只能用软铁制成。电磁铁的工作原理：利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增加的原理工作的。
4.影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数多少、是否插入铁芯。
5.电磁铁的优点：磁性的有无可以由电流的通断来控制，磁性的强弱可以由电流大小或线圈匝数的多少来控制；磁极的方向可以由电流方向来控制。
6.电磁继电器：电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，它可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流，还可实现远距离操纵或自动控制等。
7.注意：电磁铁的铁芯用软铁而不用钢制作的原因：软铁磁化后磁性容易消失，可方便地控制电磁铁磁性的有无；钢磁化后磁性不易消失，无法控制电磁铁磁性的有无。
知识点三：磁场对电流的作用、电动机
1．磁场对电流的作用：通电导体在磁场中会受到力的作用，其受力方向与电流方向、磁场方向有关。
2．电动机的原理：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理工作的，它是将电能转化为机械能，为使线圈持续地转动下去，用换向器使线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向。它其实就是两个互相绝缘的铜制半环。
3．电动机的优点：构造简单，控制方便，体积小、效率高、无污染等。
4．扬声器：动圈式扬声器是通过通电线圈在磁场中运动实现将电信号转换成声信号的装置。
知识点四：磁生电
1.电磁感应：闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象，产生的感应电流方向与磁场方向、导体切割磁感线的运动方向有关。
2.发电机：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。动圈式话筒(麦克风)是通过电磁感应现象将声音变成电流。
3.交流电：周期性改变方向和大小的电流，电流1秒钟内周期性变化的次数叫做频率，我国交流电的频率是50Hz，周期是0.02s，电流方向每秒改变100次。
4.电动机与发电机的比较
直流电动机
交流发电机
原理
利用通电线圈在磁场中受到力的作用的原理制成的
利用电磁感应原理制成的
原理图
主要构造
直流电动机主要由磁体、线圈、换向器、电刷构成
交流发电机主要由转子和定子以及滑环、电刷构成
能量的转化
将电能转化为机械能
将机械能转化为电能
在电路中的作用
用电器
电源
电磁应用上
电生磁现象的应用
磁生电现象的应用
5.电磁现象的综合比较
项目
电生磁
磁生电
磁场对电流的作用
实物图
产生的结果
产生磁
产生感应电流
受力的作用(运动或转动)
判断方法
安培定则
右手定则
左手定则
影响因素
磁场方向与电流方向有关
电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关
受力方向与磁场方向和电流方向有关
导体中电流
由电源通电提供
因感应而生
由电源通电提供
能的转化
电能→磁能
机械能→电能
电能→机械能
应用
电磁铁、电磁继电器
发电机、话筒
电动机
6.注意：
①电生磁：无条件，只要有电流，在其周围就存在磁场；②磁生电：有条件，有外力的参与且做切割磁感线运动；③磁场对电流的作用：有条件，电流必须在磁场中且电流方向与磁场方向不平行；④机械能和电能的相互转化离不开磁场这个媒介物，即都是在磁场中完成的。
易错警示
易错点1　误认为两相互吸引的钢棒一定是异名磁极
4043680402590典例1：（2020秋?东湖区月考）如图是把A、B、C三块钢块悬挂起来，并让它们彼此靠近时的情况，则下列判断正确的是（　　）
A．若A、C靠近，可能会相互排斥
B．若A、C靠近，一定会相互吸引
C．因为A、B吸引，B、C相互排斥，所以只有B是磁体
D．因为A、B吸引，B、C相互排斥，所以A、B、C一定都是磁体
【错解】选D，理由：两相互吸引的钢棒一定是异名磁极.
【析错】磁体能够吸引铁、钴、镍等金属；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，据此结合题意解答。
【正解】选A，理由：由于B、C相互排斥，且同名磁极相互排斥，则B、C一定是磁体，且B的右端和C的左端是同名磁极。A、B相互吸引，则A可能是磁体且A的右端与B的右端是同名磁极，A也可能是没有磁性的钢块。A、C靠近时，若A是没有磁性的钢块，则A、C会相互吸引；若A是磁体，因A的右端与C的左端是同名磁极，此时A、C会相互排斥。
故BCD错误，A正确。故选：A。
易错点2　误认为地面上小磁针静止后北极的指向是指向地磁场的北极
3891280640715典例2： （2020?丰台区一模）我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。则下列说法中正确的是（　　）
A．地球是一个巨大的磁体
B．地磁场的N 极在地理的北极附近
C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D．磁感线是人们为了形象方便描述磁场所建立的模型
【错解】选B，理由：小磁针静止后北极的指向是指向地磁场的北极.
【析错】地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场，地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合，即：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。
【正解】选AD，理由：A、地球是一个巨大的天然磁体，故A正确；B、地球周围存在地磁场，地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地理北极附近，故B错误；C、由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线的方向，故只有赤道处地磁场的磁场方向才与地面平行，故C错误；D、磁感线是人们利用建模的方法画出来的并不真实存在的曲线，故D正确。故选：AD。
易错点3　不清楚电铃的工作原理
典例3：（2020?江州区一模）电磁铁在下列装置中应用不正确的是（　　）
A．电话的听筒中应用了电磁铁 B．电话的话筒中应用了电磁铁
C．电磁继电器中应用了电磁铁 D．电铃的工作中应用了电磁铁
【错解】选D，理由：电铃是利用电磁感应的原理制成的。
【析错】带有铁芯的通电螺线管就是电磁铁，电铃中铃锤的敲打、电话机听筒的膜片振动的原因、电磁继电器的自动控制都是利用电磁铁；只有电话话筒是利用电磁感应现象的原理工作的。
【正解】选B，理由：A、电话机的听筒由电磁铁、螺线管和薄铁片组成，它的作用是把按声音振动强弱而变化的电流还原成相应的声音。应用了电磁铁，故该选项不符合题意；
B、电话的话筒是利用电磁感应现象的原理制成的，即将声音的振动转化为变化的电流，故该选项符合题意；C、电磁继电器是通过控制电磁铁中电流有无来控制另外更大的电器的开关。应用了电磁铁，故该选项不符合题意；D、通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把小锤下方的弹性片吸过来，使小锤打击电铃发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声。应用了电磁铁，故该选项不符合题意。故选：B。
易错点4 易将电动机、发电机的工作原理、工作过程弄混淆。
典例4：（2020?东城区模拟）如图是学习电磁现象过程中做过的几个实验，其中能反映发电机工作原理的是（　　）
A．甲图是给带有铁芯的线圈通电，它能吸住铁片及重物
B．乙图中有电流通过在小磁针上方的直导线中时，小磁针发生偏转
C．丙图中闭合开关，铜棒ab中有电流通过时，它就会运动起来
D．丁图中闭合开关，使导体AB沿箭头所示方向左右摆动，电流表指针发生偏转
【错解】选C，理由：C装置是与发电机的工作原理相同，将机械能转化为电能。
【析错】闭合开关，铜棒ab中有电流通过时，它就会运动起来，即说明通电导线在磁场中受力的作用，即是电动机的制作原理。
【正解】选D。理由：A、给带有铁芯的线圈通电，它能吸住铁片及重物，该实验是利用了电流的磁效应，故该选项不符合题意；B、有电流通过在小磁针上方的直导线中时，小磁针发生偏转，即该现象说明了通电导线周围存在着磁场，故该选项不符合题意；C、闭合开关，铜棒ab中有电流通过时，它就会运动起来，即说明通电导线在磁场中受力的作用，即是电动机的制作原理，故该选项不符合题意；D、闭合开关，使导体AB沿箭头所示方向左右摆动，电流表指针发生偏转，此时由于导体AB的左右摆动而产生了感应电流，故该现象是电磁感应现象，发电机就是根据该原理制成的，故该选项正确。故选：D。
易错点5　易将电生磁、磁生电、磁场对电流的作用中有关知识点弄混淆。
right88265典例5：（2020?大连一模）如图是一种常用的动圈式话筒。当你对着话筒说话时，声音使与膜片相连的线圈振动。线圈在磁场中的这种振动，能产生随着声音变化而变化的 ，这是 现象。
【错解】电流，磁场对电流的作用，理由：动圈式话筒应用了磁场对电流的作用的原理。
【析错】动圈式话筒的工作原理是：电磁感应现象的应用。工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。
【正解】电流；电磁感应。理由：当你对着话筒说话或唱歌时，产生的声音引起膜片振动，线圈和膜片是连在一起的，连在膜片上的线圈就一起振动，线圈在磁场里的振动，会切割磁感线产生感应电流，这就是电信号。这种感应电流随着声音的变化而变化，经过放大后，这个记载声音信号的感应电流经放大后传给扬声器，就通过扬声器还原成声音。
故答案为：电流；电磁感应。
知识精讲
知识点一：磁场和磁感线
4015105793115 典例1：（2020?西城区二模）如图所示，是一个自制的小指南针。用硬纸板和大头针制作指南针的底座，使缝衣针磁化后，穿过按扣的两孔，放在底座的针尖上，当小指南针静止后，针尖指向北方。则下列说法中正确的是（　　）
A．针尖是指南针的S极
B．针尖指的是地磁场的北极
C．针尖能指北，是受到磁感线的作用
D．针尖所指方向，是该点地磁场的磁场方向
【考查方向】地磁场．
【名师点睛】①地球是一个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，由于受到地磁场的作用，放入地磁场的磁体都受到地磁场的作用；②放入磁场的小磁针，静止时N极所指方向为该点的磁场方向。
【答案】D
【解析】A、B、C、地球是一个大磁体，指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用；指南针静止时，指向南的一端是磁体的南（S）极；指向北的一端是磁体的北（N）极，针尖指北，所以针尖是N极，针尖所指是地磁南极。故A、B、C错误；D、针尖是指南针的N极，所以针尖所指方向，就是该点地磁场的磁场方向。故D正确。故选：D。
典例2：（2020?惠安县校级一模）根据图中放在磁场里的小磁针的指向（小磁针黑端为N极），各图中标出的磁感应线的方向和磁体名称完全正确的是（　　）
【考查方向】磁感线及其特点．
【名师点睛】①根据小磁针的指向，结合磁极间的相互作用规律判断磁铁的磁极。②在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极。
【答案】C
【解析】A、图中磁体的N、S极错误，故A错误；B、图中磁体的N、S极标错，磁感线应是从磁体的N极出来回到S极，故B错误；C、图中磁体的N、S极和磁感线方向正确，故C正确；D、图中磁体的N、S极错误，磁感线应是从磁体的N极出来回到S极，故D错误；故选：C。
知识点二：安培定则的应用
典例3：（2020?萧县一模）图中的两个线圈，套在一根光滑的玻璃管上。导线柔软，可自由滑动。开关S闭合后，则（　　）
3719830-1270A．两线圈左右分开
B．两线圈向中间靠拢
C．两线圈静止不动
D．两线圈先左右分开，然后向中间靠拢
【考查方向】磁极间的相互作用；安培定则及其应用．
【名师点睛】根据安培定则（右手螺旋定则）分别判断出两个线圈的磁极，再根据磁极间的相互作用就可以判断出线圈的运动情况。
【答案】A
【解析】根据安培定则判断，L线圈的左端为S极，右端为N极，P线圈的左端也是N极，右端也是S极，也就是说，中间靠近的位置，两线圈的极性相同，因为同名磁极互相排斥，则这两个线圈相互排斥而左右分开。故选：A。
典例4：（2020?沙坡头区一模）如图所示，小磁针静止时，标出电源的“+”极及小磁针39293800的N极。
【考查方向】磁极间的相互作用；磁感线及其特点；安培定则及其应用。
【名师点睛】根据磁感线的方向确定螺旋管的N、S极，然后根据磁体间的相互作用确定磁针的N、S极，再利用安培定则确定电源的正负极。
【答案】如图所示：
【解析】在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极出发，所以螺旋管的右端为N极，左端为S极，根据磁体间的相互作用可知，小磁针的右端为N极，左端为S极，根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则可以判断出电源的左端为正极，右端为负极，如图所示。
知识点三：探究影响电磁铁的磁性强弱的因素
right541655典例5：（2020?江夏区模拟）为了探究影响电磁铁磁性强弱的因素，某同学用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器向左移动时，电路中的电流 （选填“变大”“不变”或“变小”），电磁铁吸引大头针的个数 （选填“增多”“不变”或“减少”），说明电磁铁磁性 （选填“变强”“不变”或“变弱”）。
（2）根据图示的情景可知，电磁铁 （选填“甲”或“乙”）的磁性较强，电磁铁甲的上端是 极。
【考查方向】探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验．
【名师点睛】（1）分析滑动变阻器滑片向左移动时，电流的变化，得出电磁铁磁性的变化及吸引大头针个数的多少；（2）掌握右手螺旋定则的内容：四指绕向电流的方向，大拇指所指的方向即为螺线管的N极；根据电磁铁吸引大头针个数的多少判断电磁铁磁性的强弱。
【答案】（1）变大；增多；变强；（2）乙；S。
【解析】（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性变强，吸引大头针的个数增加；（2）由图知，乙吸引大头针的个数较多，说明乙的磁性较强；根据电流的流向结合右手螺旋定则可知，电磁铁甲的下端为N极、上端是S极。故答案为：（1）变大；增多；变强；（2）乙；S。
知识点四：电磁继电器
典例6：（2020?黄冈一模）在如图所示的电路中，有四个电磁继电器，相关参数标注在图上，其中电源电压1.5V且和一个1Ω的电阻串在一起（图中把它们画在一起），灯泡电阻8Ω，刚闭合开关后，下列说法错误的是（　　）
A．若滑片位于最左边，三个灯泡从左往右依次点亮
B．若滑片位于最左边，当最后一个继电器闭合后，三个灯泡从左往右依次熄灭
C．若滑片位于最右边，三个灯泡从左往右依次点亮
D．若滑片位于最右边，当最后一个继电器闭合后，三个灯泡从左往右依次熄灭
【考查方向】电磁继电器的组成、原理和特点．
【名师点睛】题是一个并联电路，甲电磁铁的工作电路是乙的控制电路，乙的工作电路是丙的控制电路，丙的工作电路是丁的控制电路，丁的工作电路又和甲的控制电路是并联的，从甲乙丙丁依次分析。
【答案】D
【解析】如图，当开关K闭合时，甲的控制电路电压是1.5V，电池电阻是1Ω，甲线圈的电阻是1Ω，所以总电阻为R甲=1Ω+1Ω=2Ω，所以甲控制电路电流：I甲=U甲R甲=1.5V1Ω+1Ω=0.75A，0.75A＞0.1A，所以甲的工作电路即乙的控制电路接通，乙电路中有电流，左边第一个灯发光。在乙控制电路中，乙控制电路电压是1.5V，电池电阻是1Ω，乙线圈的电阻是1Ω，左端第一个灯的电阻是8Ω，所以总电阻为R乙=1Ω+1Ω+8Ω=10Ω，所以乙控制电路电流：I乙==U乙R乙=1.5V10Ω=0.15A，0.15A＞0.1A，所以乙的工作电路即丙的控制电路接通，丙电路中有电流，中间灯发光。
在丙控制电路中，丙控制电路电压是1.5V，电池电阻是1Ω，丙线圈的电阻是1Ω，中间灯的电阻是8Ω，所以总电阻为R丙=1Ω+1Ω+8Ω=10Ω，所以丙控制电路电流：I丙=U丙R丙=1.5V10Ω=0.15A，0.15A＞0.1A，所以丙的工作电路即丁的控制电路接通，丁电路中有电流，最右面灯发光。在丁控制电路中，丁控制电路电压是1.5V，电池电阻是1Ω，丁线圈的电阻是1Ω，最右面灯的电阻是8Ω，所以总电阻为R丁=1Ω+1Ω+8Ω=10Ω，所以丁控制电路电流：I丁=U丁R丁=1.5V10Ω=0.15A，0.15A＞0.1A，所以丁的工作电路即戊电路接通，戊电路中有电流，戊电路和甲电路是并联的，当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器的电阻是1Ω，戊电路和甲电路并联，此时整个电路三个灯都能工作。当滑动变阻器的滑片在最左端时，滑动变阻器的电阻是0Ω，戊电路和甲电路并联，此时把甲电路短路，甲电路中无电流，灯泡从左到右依次熄灭。综合分析后，当滑动变阻器无论滑片在什么位置，灯泡都是从左到右依次点亮的，但是当滑动变阻器在最左端时，当最后一个继电器闭合时，点亮的灯又从左到右依次熄灭，当滑动变阻器在最右端时，当最后一个继电器闭合时，所有的灯依然发光。故选项D是错误的。
故选：D。
典例7：（2020?天津一模）如图所示是一种水位自动报警器的原理图，当水位到达金属块A时（一般的水能导电），电路中（　　）
A．红灯和绿灯都亮 B．红灯和绿灯都不亮
right-595630C．绿灯亮，红灯不亮 D．红灯亮，绿灯不亮
【考查方向】电磁继电器的组成、原理和特点．
【名师点睛】由题意可知，这一水位自动报警器的基本结构是一个电磁继电器，根据电磁继电器的基本工作原理，结合在此处的运用可描述其原理。
【答案】D。
【解析】图中所示的水位自动报警器工作原理：当水位到达A时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，电磁铁向下吸引衔铁，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮。
故选：D。
知识点五：三种电磁现象及辨析
right105410 典例8 （2020?天水）我国的新型航母将采用自行研制的电磁弹射器，小明猜想它的工作原理如图所示，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力，小明的猜想与下列实验原理相同的是（　　）
【考查方向】磁场对通电导线的作用．
【名师点睛】（根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答。
【答案】C
【解析】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。A、图中的实验说明条形磁铁对小磁针有力的作用，是磁体的基本性质，故A不符合题意；B、由图知，这是研究电磁铁磁性强弱的影响因素，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；C、图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器的工作原理相同，故C符合题意；D、图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流，这是电磁感应现象，故D不符合题意。故选：C。
典例9：（2020?鄂尔多斯）商场和超市出口处的报警器由检测天线、检测门、检测器构成。营业员在结账后，会将贴在商标上具有磁性的软标签消磁。若商品的软标签未经消磁而经过检测通道，检right0测天线便检测到商品上标签的磁性，从而将机械运动转化为电流，显示在仪表上。由此可见，报警器的原理与下列图中原理相同的是（　　）
【考查方向】磁现象、电生磁；电动机、磁生电．
【名师点睛】闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就有感应电流产生，该现象称为电磁感应现象，该过程中将机械能转化为电能；分析选项中各图的工作原理，找出与报警器工作原理相同的图即可。
【答案】D
【解析】根据题意“从而将机械运动转化为电流，显示在仪表上”可知，该过程是有感应电流产生，所以报警器的工作原理为电磁感应现象；A、该实验是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A不符合题意；B、图中导体通电后能在磁场中运动，将电能转化为机械能，反映了电动机的工作原理，故B不符合题意；C、该实验说明了同名磁极相互排斥，故C不符合题意；D、话筒中的线圈振动时会切割磁感线，有感应电流产生，是电磁感应现象，与报警器工作原理相同，故D符合题意；故选：D。
知识点六：电磁感应现象的探究及应用
right486410 典例10：（2020?呼和浩特）在历史的长河中，有相当长的一段时间里，人们认为电现象和磁现象是互不相关的。直到1820年，丹麦物理学家 （选填“安培”、“奥斯特”或“法拉第”）发现，电流周围存在磁场，成为世界上第一个发现电与磁联系的科学家。如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”的实验装置。闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表（实验中电流由左进入电流计，指针向左偏，电流由右进入电流计，指针向右偏）。
实验序号
磁场方向
导体棒ab运动方向
灵敏电流计指针偏转情况
1
向下
向上
不偏转
2
向下
不偏转
3
向左
向右偏
4
向右
向左偏
5
向上
向上
不偏转
6
向下
不偏转
7
向左
向左偏
8
向右
向右偏
（1）实验表明，闭合电路中的部分导体在磁场中做下列哪种运动时，电路中产生感应电流 。
A．平行磁感线运动 B．切割磁感线运动
（2）导体中产生的电流方向，与导体的运动方向，以及磁感线的方向都有关系，根据题给信息，分析判断下列方向关系正确的是 。
【考查方向】探究电磁感应现象的实验
【名师点睛】（1）产生感应电流时闭合电路中的部分导体在磁场里做什么变化，若运动，怎样运动；
（2）感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关，根据表格中的数据分析。
【答案】奥斯特；（1）B；（2）C
【解析】丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流的磁效应；（1）产生感应电流的条件是闭合电路中导体做切割磁感线运动，故选B；（2）根据实验3可知，当磁场的方向向下时，导体向左运动时，电流表指针向右偏转，说明电流是从b到a的，即电流垂直于纸面向外，故A错误；根据实验7可知，当磁场的方向向上时，导体向左运动时，电流表指针向左偏转，说明电流是从a到b的，即电流垂直于纸面向里，故B错误；
根据实验8可知，当磁场的方向向上时，导体向右运动时，电流表指针向右偏转，说明电流是从b到a的，即电流垂直于纸面向外，故C正确；故选C。
故答案为：奥斯特；（1）B；（2）C。
典例11：（2020?遂宁）对于下列四个实验的描述完全正确的有（　　）
①甲图实验现象说明了动圈式话筒的工作原理
②乙图实验探究的结论是：材料长度均相同的导体，粗导体的电阻大，细导体的电阻小
③丙图实验证明通电导体周围存在磁场
④丁图中开关闭合导体ab向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变
A．①② B．①②③ C．②③④ D．①③④
【考查方向】通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；探究电磁感应现象的实验；影响电阻大小的因素．
【名师点睛】（1）电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，电路中会产生感应电流；（2）导体的电阻与材料、长度、横截面积有关；（3）奥斯特实验说明电流磁效应，即电流能产生磁场;（4）研究磁场对电流的作用要先给导体通电，再将其放入磁场中，即说明通电导线在磁场中受力的作用，电动机就是利用该原理制成的。
【答案】D
【解析】①图中闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，动圈式话筒的工作原理就是电磁感应现象，故①正确；②乙图中，材料相同，长度相同，横截面积越大的导体的电阻越小，故②错误；③图中是奥斯特实验，该图中的实验现象说明通电导体周围存在着磁场，故③正确；④图中有电源，是演示磁场对电流作用的实验装置，导体受力的方向与电流方向和磁场方向有关，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变，故④正确。故选：D。
达标检测
第二十章 电与磁检测题
一．选择题（共30小题，满分60分，每小题2分）
right1422401．（2分）（2020?广西）图为磁悬浮地球仪。其环形底座内装有金属线圈，通电后相当于电磁铁。利用通电的金属线图产生磁场与球体中的磁体相互排斥，从而使地球仪悬浮在空中。环形底座的工作原理是（　　）
A．电磁感应 B．电流的磁效应
C．电流的热效应 D．磁场对电流的作用
2．（2分）（2020?淄博）两个磁极间的磁感线分布如图所示，小磁针在B点静止。则（　　）
323405571755A．甲、乙磁极均为S极
B．小磁针的上端是S极
C．A、B两点的磁场强弱相同
D．磁极周围的磁感线是真实存在的
right4946653．（2分）（2020?西藏）如图甲、乙分别是动圈式话筒的实物图和构造示意图，当你对着话筒说话时，声音使膜片振动与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈处在磁场中。把线圈两端的导线接入扩音机，就能通过扬声器听到你说话的声音。以下四幅图中，与动圈式话筒工作原理相同的是（　　）
A．B． C．D．
right755654．（2分）（2020?绵阳）绵阳市某初中学校的小明同学，在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验：把螺线管水平悬挂起来，闭合开关，发现螺线管缓慢转动后停了下来，改变螺线管B端的初始指向，重复操作，停止时B端的指向都相同。模拟实验装置如图所示，闭合开关，螺线管停下来后B端指向（　　）
A．东方 B．南方 C．西方 D．北方
5．（2分）（2020?莱芜区）如图所示的实验装置可以用来研究（　　）
3519805128270A．影响通电导线受到的磁场力大小的因素
B．影响通电导线受到的磁场力方向的因素
C．导线在磁场中怎样运动才能产生感应电流
4391660181610D．影响通电导线周围产生的磁场强弱的因素
6．（2分）（2020?济南）物理学原理在生产、生活中有着广泛的应用，很多机器、设备都是根据物理学原理制成的。利用如图所示实验的原理可以制成（　　）
A．发电机 B．电动机 C．内燃机 D．电磁铁
7．（2分）（2020?鞍山）如图所示的四个实验中，能够说明电动机工作原理的是（　　）

right768358．（2分）（2020?阜新）如图是一款小电风扇，图中能说明其工作原理的实验装置是（　　）
9．（2分）（2020?六盘水）铜质金属框在光滑水平面上以一定速度向右滑动，其右侧有一足够大的均匀磁场区域（磁感线方向垂直于纸面），如图所示。关于金属框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
right161925A．由于水平面光滑金属框能保持匀速直线运动状态
B．金属框由于被磁化而受到磁场对它水平向左的力
C．金属框一直在做切割磁感线运动而产生感应电流
D．金属框的运动体现力是改变物体运动状态的原因
10．（2分）（2020?广西）下列物理学家中，在世界上第一个发现电流的周围存在着磁场的是（　　）
A．法拉第 B．奥斯特 C．焦耳 D．欧姆
11．（2分）（2020?南宁）图所示是磁现象的四幅示意图，其中磁感线方向错误的是（　　）
A．B． C．D．
323405542545012．（2分）（2020?百色）用如图所示的装置探究电磁感应现象，下列操作使电流表指针发生偏转的是（　　）
A．保持磁体和导体AB静止
B．保持磁体静止，导体AB竖直向上运动
C．保持导体AB静止，磁体水平向右运动
D．保持导体AB静止，磁体竖直向上运动
13．（2分）（2020?内江）下列器件中，利用电磁感应现象来工作的是（　　）
279590590170
32893088265
A．麦克风 B．防汛报警器
27178086360
290068017780
C．电铃 D．电动机模型
14．（2分）（2020?葫芦岛）下列四幅图中的设备，与动圈式话筒工作原理相同的是（　　）

15．（2分）（2020?大连）如图所示，导体棒ab置于蹄形磁铁的磁场中，并垂直于金属导轨。闭合开关，导体棒向右运动。则下列措施中，能使导体棒向左运动的是（　　）
right-5080A．提高电源电压
B．换更粗的导体棒
C．将蹄形磁铁的N、S极对调
D．将蹄形磁铁的N、S极和电源正、负极的接线都对调
right61976016．（2分）（2020?宿迁）如图所示，当闭合开关的瞬间，导体棒AB水平向右运动；若同时对调电源与磁体的两极，再次闭合开关时，导体棒AB的运动方向是（　　）
A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向上 D．竖直向下
17．（2分）（2020?常州）如图所示，闭合开关S1、S2两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是（　　）
314833073025A．相斥，A端为N极，B端为N极
B．相斥，A端为S极，B端为S极
C．相吸，A端为S极，B端为N极
D．相吸，A端为N极，B端为S极
473900514351018．（2分）（2020?山西）如图所示，小明用漆包线、两节干电池、磁铁等器材，成功制作了一个小小电动机。他想改变电动机线圈转动的方向，下列方法可行的是（　　）
A．只增强磁铁的磁性 B．只增加线圈的匝数
C．只增大线圈中的电流 D．只将磁铁的磁极对调
390588524638019．（2分）（2020?镇江）如图所示，蹄形磁铁和铜棒均水平放置。现闭合开关，水平向左移动铜棒，电流表G的指针发生偏转，则（　　）
A．根据此现象的产生原理可制成电动机
B．此现象与奥斯特实验现象的产生原理相同
C．若将铜棒左右来回移动，可产生交变电流
D．仅将磁铁水平向右移动，G 的指针不偏转
20．（2分）（2020?南通）来回摇动某种发电的手电筒，电筒内的磁体就会在线圈里面来回运动，使灯泡发光。下图能反映其工作原理的是（　　）
A．B． C．D．
1765306483350021．（2分）（2020?海南）如图所示甲、乙、丙、丁四个探究实验。探究电流的磁效应与电流的磁场分布的实验是（　　）
A．甲与乙 B．乙与丙 C．丙与丁 D．丁与甲
22．（2分）（2020?长春）线上授课时，教师对着麦克风说话。声音使麦克风内膜片振动；引起磁场中与膜片相连的线圈振动，线圈中就会产生电流，下列装置的工作原理与麦克风相同的是（　　）
A．发电机 B．电冰箱 C．电视机 D．电饭锅
right7747023．（2分）（2020?益阳）如图所示，在通电螺线管周围a、b、c、d四个位置画出的小磁针指向正确的是（　　）
A．a、b B．b、c C．c、d D．a、d
24．（2分）（2020?青海）如图所示，闭合开关后，位于通电螺线管左右两侧的小磁针静止时其指向正确的是（　　）
A． B．
C． D．
25．（2分）（2020?泸州）公交IC卡是我市市民出行的好帮手。IC卡在刷卡机上刷过时，刷卡机的检测器就会产生感应电流，便可读出IC卡上的信息。下列图中各电器的工作原理与IC卡刷卡时原理相同的是（　　）

right57594526．（2分）（2020?大庆）波士顿大学的科学家设计了一种“波浪能量采集船”。如图所示，在船的两侧装有可触及水面的“工作臂”，“工作臂”的底端装有手掌状的、紧贴水面的浮标。当波浪使浮标上下浮动时，工作臂就前后移动，完成能量的采集，并把它们储存到船上的大容量电池中。下列选项中与“波浪能量采集船”能量采集原理相同的是（　　）

410591039624027．（2分）（2020?益阳）将如图甲所示的铜线框上方的尖端挂在电池的正极，并保持良好接触，下端的两个弧形导线头分别压在磁钢柱的前后两侧，且始终与磁钢柱接触良好，磁钢柱吸附在电池底部的负极上，制成如图乙所示的小玩具，铜线框由静止释放后会转动起来，关于该现象，下列说法正确的是（　　）
A．它的原理与发电机原理相同
B．若将磁体的磁极对调，铜线框中电流的方向会改变
C．若将磁体的磁极对调，铜线框的转动方向将会改变
D．若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良导线框不可能转动
right-3067050028．（2分）（2020?湘潭）小明设计了一款“智能照明灯”，其电路的原理图如图所示，光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭，控制电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。以下说法正确的是（　　）
A．电磁铁的上端为S极
B．当光照强度增强，控制电路的电流变小
C．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
D．灯泡应设计在A和B两接线柱之间
right28448029．（2分）（2020?湘潭）新型智能手机无线充电技术应用了电磁感应原理，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场（如图）就能产生电流，通过“磁生电”来实现充电。下列设备也是利用“磁生电”原理工作的是（　　）
A．电烙铁 B．电动机 C．发电机 D．电磁起重机
40151057493030．（2分）（2020?广州）矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同（　　）
A．ab段与bc段 B．ab段与ed段
C．ab段与fe段 D．fe段与ed段
二．填空题（共5小题，满分20分，每小题4分）
31．（4分）（2020?广西）某款新型魔方充电器，转动魔方就能产生电能，并储存于魔方内，它的工作原理跟　 　（选填“发电机”或“电动机”）相同，当魔方给移动设备充电时，它相当于电路中的　 　（选填“电源”成“用电器”）
414845525781032．（4分）（2020?烟台）如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是　 　极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的　 　（选填“发电机”或“电动机”），若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向　 　（选填“相同”或“相反”）。
right67310033．（4分）（2020?遵义）某物理兴趣小组进行“电与磁的关系”的实验探究，在水平桌面上按照如图所示装置进行实验，闭合开关，使铜棒在水平金属轨道上快速左右运动，观察到灵敏电流计的指针发生偏转，这一现象与　 　（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理相同；若灵敏电流计指针向右偏转，小磁针a端向通电螺线管偏转，则a端是　 　极。
right730250034．（4分）（2020?威海）地磁场使地球生命免受宇宙射线的危害。有关地磁场形成的原因有很多假说，其中一种认为，在高温高压环境下，地核物质中的部分带电粒子向外逃逸到地幔层，并随着地球自转形成电流，从而产生磁场，如图所示，这种现象叫做　 　，形成磁场的带电粒子是　 　（选填“质子”或“电子”）。
right7302535．（4分）（2020?沈阳）如图所示是一款儿童滑板车。当车轮转动时可自行发电，使车轮边缘的LED灯发光，其发电的原理与　 　（选填“动圈式话筒”或“电磁起重机”）相同。逐渐加快滑行速度，LED灯的亮度会　 　（选填“增强”、“减弱”或“不变）。
三．解答题（共3小题，满分12分，每小题4分）
272923036639536．（4分）（2020?广州）电磁铁通电后，小磁针N极转至图1所示位置，此时铁块在水平桌面上静止并受到电磁铁吸引。
（1）电磁铁甲端应为N极还是S极？
（2）以点表示铁块，在图2方框内画出铁块受到的摩擦力。
37．（4分）（2020?广州）如图所示a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，以下选项中能让a在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流的有　 　。
38．（4分）（2020?淮安）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中：
（1）小磁针的作用：　 　。
right474980（2）在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B处小磁针不偏转的可能原因：　 　
（3）将电池的正负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与　 　方向的关系。
（4）观察实验现象后，应立即断开开关，是为了　 　。
四．作图题（共2小题，满分8分，每小题4分）
39．（4分）（2020?鞍山）请根据图中磁感线的方向标出永磁体的N极，并在括号内标出电源右侧的极性（用“+”或“﹣”表示）。
40．（4分）（2020?葫芦岛）如图所示，闭合开关后，套在通电螺线管上的磁环会向右运动，已知磁环的左侧为N极。请在图中标出：
（1）通电螺线管左端的磁极（用“N”或“S”表示）。
（2）磁感线的方向。
（3）电源右端的极性（用“+”或“﹣”表示）。
第二十章 电与磁检测题
参考答案与试题解析
一．选择题（共30小题，满分60分，每小题2分）
1．【解答】利用通电的金属线圈产生磁场，是电流的磁效应，因为球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该悬浮地球仪是利用的同名磁极相互排斥的原理制成的，故A正确，BCD错误。
故选：B。
2．【解答】
A、由图可知，磁感线都是从甲乙出来的，所以甲乙都是N极，故A错误；
B、由图可知，小磁针附近的磁感线方向是向下的，所以小磁针的下端为N极，上端为S极，故B正确；
C、A、B两点靠近磁极的距离不同，所以磁场强弱是不相同的，故C错误；
D、为了描述磁场的性质，引入了磁感线，磁感线是不存在的，故D错误。
故选：B。
3．【解答】当你对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，而线圈处在磁场中，线圈振动时切割磁感线，能产生随着声音变化而变化的电流，感应电流经过放大后，通过扬声器还原成声音。话筒运用的是电磁感应的原理，即导体在闭合线圈中做切割磁感线运动，产生的感应电流；
A、该图中电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故A错误；
B、图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，故B正确；
C、闭合开关，通电导体在磁场中受到力的作用，导体会运动，故C错误；
D、该图是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故D错误；
故选：B。
4．【解答】电流从通电螺线管的左端进入，从右端流出，根据安培定则可以判断，通电螺线管的B端是N极，A端是S极，通电螺线管在地磁场作用下，N极指向地磁南极，即地理北方。
故选：D。
5．【解答】
由图可知，电路中有电源、磁体、开关、导体棒ab，闭合开关后，通电导体棒ab在磁场中会受到磁场力的作用而运动；实验中可以改变电流方向、磁场方向（调换电源正负极或磁极），可以探究影响通电导线受到的磁场力方向的因素，故B正确；
根据实验器材可知，无法改变磁场强弱、电流大小，所以无法探究影响通电导线受到的磁场力大小的因素，故A错误；
该实验与电磁感应现象无关；由于无法改变电流大小，也不能检测磁场的强弱，所以也不能探究影响通电导线周围产生的磁场强弱的因素，故CD错误；
故选：B。
6．【解答】该实验装置是研究通电导体在磁场中受力而运动，利用此原理制造了电动机，故B符合题意。
故选：B。
7．【解答】A、该图是磁极间相互作用规律的实验图，故A不符合题意；
B、是奥斯特实验图，小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场，故B不符合题意；
C、电路中有电流，通电线圈或导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的工作原理，故C符合题意；
D、是电磁感应的实验图，属于发电机的原理，故D不符合题意。
故选：C。
8．【解答】A、图A验证了通电导体周围存在磁场，这是奥斯特的实验，说明了电流的磁效应，故A错误；
B、图B通电螺线管周围存在磁场，说明了电流的磁效应，故B错误；
C、图C没有电池，验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流，是电磁感应现象实验，故C错误；
D、图D有电池，验证通电导体在磁场中受力的实验，利用此装置原理制造了电动机，故D正确。
故选：D。
9．【解答】如图甲，磁感线垂直纸面向外，当金属框刚进入磁场时，符合闭合电路一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，所以导体中产生感应电流，根据右手定则可以判断感应电流方向为ab，此时金属框有电流，根据左手定则，金属框受到向左的磁力作用，所以金属框进行向右减速运动；当金属框全部进入磁场中，整个金属框在磁场中做切割磁感线运动，金属框中没有感应电流，由于水平面是光滑的，所以金属框由于惯性继续向右做匀速直线运动；当金属框滑出磁场时，同理受到向左的磁力，金属框向右进行减速运动。
如图乙，磁感线垂直纸面向里，当金属框进入磁场时，符合闭合电路一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，所以导体中产生感应电流，根据右手定则可以判断感应电流方向为ba，此时金属框有电流，根据左手定则，金属框受到向左的磁力作用，所以金属框进行向右减速运动；当金属框全部进入磁场中，整个金属框在磁场中做切割磁感线运动，金属框中没有感应电流，由于水平面是光滑的，所以金属框由于惯性继续向右做匀速直线运动；当金属框滑出磁场时，同理受到向左的磁力，金属框向右进行减速运动。
A、由于水平面光滑金属框向右运动时，先减速直线运动进入磁场，完全进入磁场后匀速直线运动，最后减速直线运动离开磁场，故A选项错误。
B、铜不是磁性材料，不能被磁化的。金属框由于在进入和离开磁场时受到磁场对它水平向左的力，金属框在完全进入磁场时不受磁力作用，故B选项错误。
C、金属框在进入和离开磁场时产生感应电流，在完全进入磁场时没有感应电流，故C选项错误。
D、金属框受到磁力作用时改变运动状态，说明力是改变物体运动状态的原因，故D选项正确。
故选：D。
10．【解答】首先通过实验发现了电流周围空间存在磁场是奥斯特。
故选：B。
11．【解答】
ABC、在磁体的外部，磁感线从N极出发回到S极，故AB正确，C错误；
D、由图知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，根据安培定则可知，螺线管的右端为N极，左端为S极，且周围磁感线的方向正确，故D正确。
本题选错误的；
故选：C。
12．【解答】
A、保持磁体和导体AB静止，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；故A不符合题意；
B、保持磁体静止，导体AB竖直向上运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；故B不符合题意；
C、保持导体AB静止，磁体水平向右运动，导体也做切割磁感线运动，会产生感应电流，能使电流表指针发生偏转，故C符合题意；
D、保持导体AB静止，磁体竖直向上运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；故D不符合题意。
故选：C。
13．【解答】
A．麦克风话筒工作时，是人说话的声音使得线圈在磁场中运动，结果是产生电流，利用电磁感应现象原理，故A符合题意；
B．防汛报警器利用电磁继电器工作，利用了电流的磁效应，故B不符合题意；
C．电铃的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应工作的，故C不符合题意；
D．电动机利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，故D不符合题意。
故选：A。
14．【解答】当人对着动圈式话筒说话时，它会产生随人的声音变化而变化的电流，即：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时能够产生感应电流。
A、电铃中含有电磁铁，利用的是电流的磁效应，故A不符合题意；
B、电动平衡车的核心是电动机，是根据通电导体在磁场中受力而转动的原理制成的，故B不符合题意；
C、电磁起重机的核心元件是电磁铁，是根据电流的磁效应制成的，故C不符合题意；
D、手摇发电机是根据电磁感应现象制成的，故D符合题意。
故选：D。
15．【解答】闭合开关，导体棒向右运动，使导体棒向左运动，可以改变磁场的方向，也可以改变电流的方向，故C正确；电源电压、导体棒的粗细对受力方向无影响，所以AB错误；将蹄形磁铁的N、S极和电源正、负极的接线都对调，此时导体受力方向不变，故D错误。
故选：C。
16．【解答】通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关，同时对调电源与磁体的两极，即同时改变电流的方向和磁场的方向，则导体受力方向不变，还是水平向右运动。
故选：A。
17．【解答】两个通电螺线管中的电流都是向下，根据安培定则可知，A端为S极，B端为N极，因此它们相互靠近的两端是异名磁极相，相互吸引，故C项正确。
故选：C。
18．【解答】A、只增强磁铁的磁性可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，故A错误。
B、只增加线圈的匝数可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，故B错误。
C、只增大线圈中的电流可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，故C错误。
D、只将磁铁的磁极对调，改变了磁场方向，改变了转动方向，故D正确。
故选：D。
19．【解答】
A、由图可知，水平向左移动铜棒，电流表G的指针发生偏转，说明产生了电流，这是电磁感应现象，利用该现象制成了发电机，故A错误；
B、奥斯特实验说明电流的周围存在磁场，与电磁感应现象不同，故B错误；
C、若将铜棒左右来回移动，铜棒切割磁感线的方向不同，产生的电流的方向不同，所以可产生交变电流，故C正确；
D、仅将磁铁水平向右移动，铜棒做切割磁感线运动，会产生感应电流，G的指针偏转，故D错误。
故选：C。
20．【解答】来回摇动发光的手电筒，其发光原理是电磁感应现象。
A、如图是带电体接触验电器的金属球，验电器的箔片张开，利用的是同种电荷相互排斥。故A不符合题意；
B、图中是奥斯特实验，小磁针发生偏转说明通电导线周围有磁场，故B不符合题意；
C、图中，开关闭合后，在外力作用下使导体做切割磁感应线运动，电流表指针会发生偏转，产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，与该手电筒供电原理相同，故C符合题意；
D、图中，开关闭合后，电路中有电流通过，通电线圈受到磁场力的作用而转动，是电动机的原理，故D不符合题意。
故选：C。
21．【解答】甲图，两个磁体相互靠近时，异名磁极相互吸引。
乙图，闭合开关，导线中有电流，小磁针受到磁场作用，小磁针发生偏转，说明电流产生磁场，是电流的磁效应。
丙图，通电螺线管周围和内部都存在磁场，描绘了磁场的分布情况。
丁图，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流，是电磁感应。
综合分析，乙图能探究电流的磁效应，丙图能描绘电流的磁场分布。
故选：B。
22．【解答】
A、发电机的工作原理是电磁感应，是闭合电路的一部分线圈做切割磁感线运动产生感应电流，故A正确。
B、电冰箱主要部件是电动机，电动机是根据通电导体在磁场中受力而运动工作的，故B错误。
C、电视机是利用电的方法来传播光学信息的机器，故C错误。
D、电饭锅是电能转化为内能的装置，故D错误。
故选：A。
23．【解答】由图可知，螺线管中电流的方向是向上的，由安培定则判断出通电螺线管的左端为N极，右端为S极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，只有小磁针ab的指向正确。
故选：A。
24．【解答】
A、根据安培定则可知螺线管的右端为N极，左端为S极；异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为N极，右边小磁针的左端为S极，故A正确；
B、根据安培定则可知螺线管的右端为N极，左端为S极；异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为N极，右边小磁针的左端为S极，故B错误；
C、根据安培定则可知螺线管的右端为S极，左端为N极；异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为S极，右边小磁针的左端为N极，故C错误；
D、根据安培定则可知螺线管的右端为S极，左端为N极；异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为S极，右边小磁针的左端为N极，故D错误；
故选：A。
25．【解答】A、电风扇的主要部分是电动机，电动机工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故A错误。
B、电动机工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故B错误。
C、手摇发电机的工作原理是电磁感应，所以刷卡机和手摇发电机的工作原理相同，故C正确。
D、电磁铁的工作原理是电流周围产生磁场，故D错误。
故选：C。
26．【解答】A、电铃的主要部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故A错误。
B、动圈式话筒和发电机原理相同，都是根据电磁感应现象工作的，故B正确。
C、动圈式扬声器和电动机原理相同，工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故C错误。
D、电磁起重机的主要部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故D错误。
故选：B。
27．【解答】
A、铜线框由静止释放后，由于铜线中有电流通过，铜线在磁场中受到力的作用，会转动起来，和电动机的原理是相同的，故A错误；
B、电流是从电源的正极出来，经过导线后回到电源的负极，电流方向与磁场的方向无关，故B错误；
C、若将磁体的磁极对调，则导线在磁场中受到力的方向会发生改变，即铜线框的转动方向将会改变，故C正确；
D、若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良，但另一条导线仍然受到磁力的作用，仍然会转动，故D错误。
故选：C。
28．【解答】
A、由图可知，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故A错误；
B、当光照强度增强，光敏电阻的阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，控制电路的电流变大，故B错误；
C、当光照强度减弱时，光敏电阻的阻值变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，控制电路的电流变小，电磁铁磁性大小与电流大小、线圈匝数有关，电流减小，则磁性变弱，故C错误；
D、光线较暗时，光敏电阻的阻值大，则控制电路中的电流小，电磁铁的磁性弱，衔铁在弹簧的作用下被拉起，灯泡自动发光，说明灯泡在A和B两接线柱之间，故D正确。
故选：D。
29．【解答】
A、电流通过电烙铁时产生热量，所以电烙铁是根据电流的热效应来工作，故A错误。
B、电动机工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故B错误。
C、发电机的工作原理是电磁感应，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，发电机工作原理是磁生电，故C正确。
D、电磁起重机在有电流通过时产生磁场，工作原理是电流的磁效应，故D错误。
故选：C。
30．【解答】如图磁场方向相同，电流方向相同，通电导体的受力方向相同，
abfe段和bcde段并联的电源上，所以ab电流向下、ef电流向上、cb电流向上、de电流向下，
ab和ed电流方向相同，受到磁场作用力方向相同，
ef和cb电流方向相同，受到磁场作用力方向相同。
故选：B。
二．填空题（共5小题，满分20分，每小题4分）
31．【解答】转动魔方就能产生电能，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象，与发电机的工作原理相同。当魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。
故答案为：发电机；电源。
32．【解答】由图可知，电流是从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端是N极；
闭合开关，用手轻推一下线圈，通电的线圈在磁场中由于受到磁力的作用会持续转动，这就是简易的电动机的原理；
若只将电源的正负极互换，则电流的方向发生改变，磁极的方向也发生了改变，则受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同。
故答案为：N；电动机；相同。
33．【解答】（1）由灵敏电流计的指针发生偏转可知，此时电路中有感应电流产生，所以这一现象与发电机的工作原理相同；
（2）由灵敏电流计的指针向右偏转可知，感应电流从其正接线柱流入，从而判断出通电螺线管中的电流方向，通过右手螺旋定则可判断出通电螺线管的右端是S极，再根据异名磁极相互吸引可判断出小磁针的a端是N极。
故答案为：发电机；N。
34．【解答】由于地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近，地球绕地轴自西向东的旋转，故可以将地球看做一个绕地轴运动的环形电流形成的，这种现象是电流的磁效应；
根据安培定则可知右手的拇指指向南方，而弯曲的四指指向是从东向西，即大地环流的方向是自东向西，与地球自转的方向相反，而弯曲的四指的指向与负电荷运动的方向相反，由此可以推断地球表层存在着多余的电荷带负电﹣﹣﹣﹣即电子。
故答案为：电流的磁效应；电子。
35．【解答】（1）当车轮转动时可自行发电，使车轮边缘的LED灯发光，说明由于运动产生电流，是电磁感应现象，动圈式话筒是根据电磁感应现象工作的，电磁起重机是根据电流磁效应工作的。
（2）逐渐加快滑行速度，滑行越快机械能转化为的电能越多，LED灯的亮度会增强。
故答案为：动圈式话筒；增强。
三．解答题（共3小题，满分12分，每小题4分）
36．【解答】（1）根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可以判断电磁铁的右端是S极，左端是N极，如图1所示；
（2）电磁铁具有磁性，吸引铁块，铁块保持静止状态，但是有水平向右运动的趋势，根据静止的物体受到平衡力作用，所以铁块受到水平向左的摩擦力，如图2所示：
37．【解答】a属于闭合电路的一部分导体。
甲图，磁感线从左水平向右，a水平运动时，a的运动方向和磁感线方向平行，a中不会产生感应电流。
乙图，磁感线从右水平向左，a水平运动时，a的运动方向和磁感线方向平行，a中不会产生感应电流。
丙图，磁感线从上竖直向下，a水平运动时，a切割磁感线运动，a中产生感应电流。
丁图，磁感线从下竖直向上，a水平运动时，a切割磁感线运动，a中产生感应电流。
故甲和乙两图a中不会产生感应电流，丙和丁两图a中产生感应电流。
故答案为：丙和丁。
38．【解答】
（1）通电时螺线管周围存在磁场，小磁针在磁场中受到力的作用会发生偏转，所以小磁针能显示磁场的存在；当电流方向改变时，产生的磁场方向也改变，所以小磁针的偏转方向也改变，因此利用小磁针还可以判断磁场的方向；
（2）在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，A处的小磁针会指示磁场的方向；B处小磁针不偏转，可能原因是小磁针N极的指向与磁场方向相同；
（3）将电池的正负极对调，此时螺线管中电流的方向发生变化，磁场的方向发生变化，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系；
（4）螺线管是由导线绕成的，其电阻较小，根据欧姆定律可知，通过螺线管的电流较大，产生的热量较多，为了保护电路，观察实验现象后，应立即断开开关。
故答案为：（1）检验磁场的存在；（2）小磁针N极的指向与磁场方向相同；（3）电流；（4）保护电路，防止螺线管温度过高。
四．作图题（共2小题，满分8分，每小题4分）
39．【解答】图中磁感线从左向右，可以判断永磁体的右端为N极，电磁铁的左端为S极，右端是N极；
根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极，则四指所指的方向为电流的方向，则电流从电磁铁的右端流入，从左端流出，所以电源的右端为正极。如图所示：
40．【解答】
（1）（3）磁环的左侧为N极，闭合开关后，磁环会向右运动，说明磁环受到了排斥力的作用，即螺线管的右端为N极，左端为S极，根据安培定则可知，电源的左端为正极，右端为负极；
（2）磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的；如图所示：
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