专题十七 电与磁
命题点1 电磁基础知识(91考)
1. 新考法 传统文化(2023 贵州)北宋时期沈括在《梦溪笔谈》中记载：“以磁石磨针锋，则能指南”.这一现象可说明 ( )
A.地球存在磁场 B.针尖受到重力
C.针尖受到浮力 D.空气吸引针尖
2.(2023 常州)20世纪60年代，科学家发现趋磁细菌，将磁铁置于细菌附近，细菌向磁铁的N极运动，如图所示.由此可见，在海洋中，地磁场将驱使这种细菌运动的方向为 ( )
A.由南向北 B.由北向南 C.由西向东 D.由东向西
3.(2024云南)关于电与磁，下列说法正确的是 ( )
A.同名磁极靠近时会相互吸引
B.奥斯特实验证实了电流周围存在磁场
C.螺线管通电时，电流越大其磁性越弱
D.发电机工作时将电能转化为内能
4.(2023台州)模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物.下列磁感线模型正确的是 ( )
5.(2023温州)如图为某款玻璃清洁器，由两块各含磁铁的清洁片构成.使用时，两块清洁片总是隔着玻璃合在一起移动，这是因为 ( )
A.异名磁极相互排斥 B.异名磁极相互吸引
C.同名磁极相互排斥 D.同名磁极相互吸引
6.新考法 小制作(2024长沙黑白卷)如图所示，小明利用身边的器材自制了一个指南针.以硬纸板和大头针制作指南针的底座，缝衣针被磁化后，穿过按扣放在底座的针尖上，指南针静止后针尖指北.下列说法正确的是 ( )
A.针尖指北是由于地球周围磁感线的作用
B.静止时指南针的 N 极指向地理的南方
C.针尖所指方向是该点地磁场的磁场方向
D.针尖指的是地磁场的北极
7.(2024广西)在研究地磁场方向时，如图所示，发现司南的长柄静止时总是指向南方，则长柄相当于指南针的 极.我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极 (选填“重合”或“不重合”)的现象.
8.(2023广东省卷)如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针 极指南.当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在 ；断开电路，小磁针 (选填“会”或“不会”)回到原来位置.
命题点2 电磁现象辨识(69考)重难
9.(2024甘肃省卷)兰州马拉松已成为兰州的一张名片.比赛计时采用感应芯片，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈就会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时.下列器件中与此工作原理相同的是 ( )
A.发电机 B.电磁继电器 C.电风扇 D.电铃
10.(2024湖南省卷)下列生活中的设施设备工作原理主要应用了电磁感应的是 ( )
11.(2024河北)(多选)对如图所示的实验或装置，分析正确的是( )
A.甲：动圈式话筒的工作原理是“磁生电”
B.乙：只有铁屑分布较多的地方才有磁场
C.丙：接通电源，导体 ab会受到磁场的作用力
D.丁：根据电流方向，可判定螺线管的上端为N极
12.(2023江西)如图所示，卸下家用微型风扇的插头后，将两根导线分别与灵敏电流计连接起来，用力转动风扇叶子，看到灵敏电流计的指针偏转，这是 现象，此过程中机械能转化为 能.
命题点3 电流磁效应、电磁铁、电磁继电器(114考)
13.(2024江西)如图所示，通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示位置.请科学推断，最终决定通电螺线管极性的是 ( )
A.电源正负极的接法
B.螺线管导线的环绕方向
C.小磁针静止时N极的指向
D.螺线管中电流的方向
14.(2024山西)小明从电动玩具上拆下一块电池.为了确定该电池的正负极，他设计了以下四种方案，其中可行的是 ( )
15.(2024成都A卷)如图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图.闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示.下列说法正确的是 ( )
A.根据小磁针指向可以判定，通电螺线管的右端为S极
B.小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向
C.将小磁针移到其他位置，N极所指方向一定不变
D.本实验可以得出：通电螺线管的磁极与电流方向无关
16.(2024甘肃省卷)如图甲所示为磁悬浮地球仪，悬浮时球体只能沿着“地轴”转动，它的“南”“北”指向与地球实际方位一致；地球仪中有一个磁铁，它的磁场与地磁场分布特点一致；环形底座内有一电磁铁，其电路原理如图乙所示.地球仪工作时，球体悬浮于空气中，则图甲中球体上方是“地磁场”的 (选填“N”或“S”)极，图乙中A端应连接电源的 (选填“正”或“负”)极.
17.(2024湖北省卷)全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的，其构造示意图如图.当线圈通电后产生磁场，线圈上端为 极，对衔铁施加 (填方向)的力，使衔铁移动，阀孔打开，水流进洗衣机.
18.(2023济宁)现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环.如图所示，当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为 极，此时活塞将向 运动，促使血液流动.
19.(2024资阳)超市的智能扶手电梯很“聪明”.电梯上无乘客时，电动机转动变慢，使电梯运动变慢；电梯上有乘客时，电动机转动变快，使电梯运动变快.查阅资料后，了解到智能扶手电梯的工作原理如图所示.左边的控制电路是一个电磁继电器，其中R是阻值随压力变化而变化的压敏电阻(压力越大阻值越小).右边的工作电路由一个单刀双掷开关控制.电磁继电器主要是利用 (选填“电生磁”或“磁生电”)的原理工作.电梯上无乘客时，衔铁与接触点 (选填“1”或“2”)接触.电梯上有乘客时，衔铁与接触点 (选填“1”或“2”)接触，此时压敏电阻R 的阻值 (选填“大于”“小于”或“等于”)无乘客时的阻值.
20.(2024武汉)如图所示是一种温度自动控制装置的原理图.制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连.
(1)闭合开关S后，当温度达到 ℃时，发热电阻就停止加热.
(2)当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，则“电源1”的 端为正极.
(3)为增强电磁铁的磁性，下列措施一定可行的是 (填序号).
①增大“电源1”的电压 ②减小“电源2”的电压
③减少电磁铁线圈匝数 ④改变电磁铁中电流方向
命题点4 发电机与电动机(161考)
21.(2024扬州)如图所示为送餐机器人，下列图中能说明其内部电动机工作原理的是 ( )
22.(2024安徽)如图为动圈式话筒的简化示意图，磁铁固定在适当的位置，线圈与膜片相通，声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动，线圈中就产生电流，实现声信号到电信号的转变.其工作原理是 ( )
A.磁场对通电导线的作用 B.电流的热效应
C.电流的磁效应 D.电磁感应
23.(2024苏州)如图所示，在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置，以下正确的是 ( )
A.接电源，和发电机的原理相同
B.接电流表，和电动机的原理相同
C.接电源，可将电能转化为机械能
D.接电流表，移动直导线电流表指针一定偏转
24.(2024兰州)科技创新活动中，小雅的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣，其原理如图甲所示，a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两导体棒通过导线相连，构成了一个闭合回路，用手推动导体棒a左右摆动时，导体棒b会随之摆动.下列关于这一现象的说法中不正确的是 ( )
A.导体棒a左右摆动时，闭合回路中能够产生感应电流
B.导体棒a左右摆动时，实现了电能向机械能的转化
C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D.用手推动导体棒b左右摆动时，导体棒a也会随之摆动
25.(2024贵州)如图所示是银行卡信息读卡器，将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时，相当于磁体穿过闭合金属线圈，产生了 ，经读卡器处理，就能识别卡片信息.
26.(2024江西)在大力倡导节能环保、践行低碳生活的新时代，新能源汽车越来越普及.其中新能源电动汽车中的电动机利用通电线圈在 中受力转动，把 能转化为机械能，从而驱动汽车行驶.
27.(2024河南)我国大力发展水力发电.水能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源.水电站通过提高水位增加水的重力势能，水流下时重力势能转化为 能，使水轮机带动发电机发电，发电机是利用 原理发电的.
28.(2024福建)福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰.电磁弹射系统采用飞轮储能技术，即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转，把电能转化为飞轮的 能，这种能量转化方式与我们学过的 (选填“电动机”或“发电机”)相似.
29. 新考法 实验优化(2024成都A卷)小张利用如图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”，闭合开关后，经过多次尝试，他发现导线 ab在磁场中沿着竖直方向运动时，导体中产生感应电流.生产生活中的 (选填“电热毯”“发电机”或“电动机”)是利用该实验原理工作的.小张在实验中将导线 ab换成一个线圈，其目的是 .
命题点5 电磁作图(79考)
考向1 简单磁现象作图
30.(2023无锡)磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示，请在括号中标出磁体的磁极，并标出图中磁感线的方向.
考向2 通电螺线管作图
31.(2024重庆 A卷)在如图的虚线框中用箭头画出磁感线的方向.
32.(2024连云港)如图所示，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向.
33.(2024东营)闭合开关，通电螺线管附近小磁针的 N 极指向如图所示，请在图中括号内标出电源的“+”“-”极.
34.(2024眉山)探究“电磁铁的性质”实验时，铁钉A 端为N极，附近的小磁针处于静止，如图所示.请你在图中：
(1)标出B 点的电流方向；
(2)括号内标出小磁针右端的极性(用“N”或“S”表示).
命题点6 探究通电螺线管外部磁场的方向(12考)
35.(2024安徽)图甲所示为小明同学用铜导线穿过硬纸板绕制而成的螺线管.他先在水平放置的硬纸板上均匀地撒满铁屑，然后在螺线管中通以图乙所示的电流，轻敲纸板，观察到铁屑的排列情况如图丙所示.
(1)由图丙中的铁屑排列情况可以得出：通电螺线管外部的磁场与 (选填“条形”或“蹄形”)磁体的磁场相似.
(2)若将一小磁针放置在图丙中通电螺线管右端轴线上的A处，则小磁针静止时N极的指向水平向 (选填“左”或“右”).
(3)新考法实验优化(2024长沙黑白卷)另一同学在进行实验时，发现通电螺线管周围的磁场比较弱，实验现象不太明显，想要增强通电螺线管周围的磁场强度，在不更换螺线管的前提下，可行的操作是 (答出一个即可).
命题点7 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件(31考)
36.(2024北京)(1)为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，在如图甲所示的实验装置中，还需在导线夹a、b间接入的电路元件是 .
(2)某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关.闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向；仅将电源正负极对调后连入电路.如图丙所示，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向.小磁针涂黑的一端是N极，依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是 .
37.(2024陕西)如图甲，是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置.
实验 次数 导体 ab在磁场 中的运动情况 灵敏电流计指 针偏转情况
1 静止 不偏转
2 上下运动 不偏转
3 左右运动 偏转
(1)闭合开关后，观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况，将实验现象记录在表格中.分析实验现象可知：闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中会产生感应电流.产生感应电流时，导体 ab相当于电路中的 (填电路元件名称).
(2)若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体 ab运动方向不变，将 对调，观察灵敏电流计指针偏转情况.
(3)下列物品中，应用该实验结论工作的是 (填选项字母).
A.电风扇 B.手摇发电手电筒
(4) 新考法科学推理(2024成都黑白卷)如图乙所示，小明和小红把一条大约10m长的导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路，然后他们沿某一方向站立并像跳绳一样迅速摇动这条导线，发现灵敏电流计的指针摆动.则小明和小红是沿 (选填“东西”或“南北”)方向站立的.
(5) 新考法逆向思维小明又用图丙所示的装置进行实验，其中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向.使导体ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，如图丙所示；保持磁场方向不变，使导体 ab向右做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向左偏转，如图丁所示.小京探究的问题是
1. A 2. B 3. B 4. A 5. B
6. C 【解析】针尖指北是由于受到地磁场的作用，而不是磁感线的作用，A错误；地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，静止时的指南针受到地磁场的作用，指南针的N极应指向地理的北方，B错误；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，C正确；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，针尖指向北方，所以针尖是N极，针尖所指是地磁南极，D错误.故选 C.
7. S(或南) 不重合
易错点拨
本题易错点在于“司南的长柄静止时总是指向南方”中长柄所指的是地理的南极，而不是地磁的南极.
地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近.
8. S(或南) 磁场 会
9. A 【解析】由题意可知，当运动员佩戴感应芯片通过起点、终点磁场地带时，芯片里的线圈切割磁感线，线圈中就会产生感应电流，所以是电磁感应原理，是发电机的工作原理；电风扇的工作原理是通电导体在磁场中会受到力的作用，电磁继电器和电铃是利用电流的磁效应工作的，A符合题意，BCD 不符合题意.故选 A.
10. D 11. ACD
12.电磁感应 电
13. D 【解析】通电螺线管两端极性的决定因素是通电螺线管中电流的环绕方向，而不是通电螺线管导线的环绕方向和电源正、负极的接法，由题图可知，当两个通电螺线管中电流的环绕方向一致时，这两个通电螺线管两端的极性就相同；通电螺线管两端的极性决定了小磁针静止时N极的指向，所以D正确，ABC错误.故选 D.
14. C 【解析】试电笔只能判断火线与零线，而不能判断电源的正负极，A错误；灯泡发光与电流方向无关，因此不能通过灯泡发光情况判断电池的正负极，B错误；通电螺线管外的极性与通过螺线管的电流方向有关，因此可先通过小磁针的极性判断通电螺线管外的极性，然后再根据通电螺线管外的极性判断电流的方向，最终确定电池正负极，C正确；通过电磁铁吸引大头针的数量不能确定电流的方向，只能判断电流的大小，D错误.故选 C.
15. B 【解析】根据磁极间的相互作用，小磁针静止时 N极指向右侧，所以通电螺线管的右端为 N 极，A错误；物理学中规定，小磁针静止时 N极所指方向就是该点的磁场方向，B正确；移动小磁针，根据磁极间的相互作用可知小磁针的指向可能会发生改变，C错误；改变通电螺线管中的电流方向，小磁针向相反的方向偏转，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关，D错误.故选B.
16. S 负
17. S(或南) 向上
18. N 右
19.电生磁 1 2 小于 【解析】电磁继电器的主要原理是电流的磁效应，即电生磁；无人乘坐电梯时，电动机转速较慢，即电动机两端电压较小，电动机和定值电阻R 串联在电路中，说明衔铁和上面的接触点1接触；当有人乘坐电梯时，电动机转速较快，电动机两端电压较大，只有电动机接入电路，衔铁被电磁铁吸引，与接触点2接触，说明电磁铁的磁性较大，控制电路的电流较大，压敏电阻的阻值较小，即此时压敏电阻R的阻值小于无乘客时的阻值.
20. (1)90 (2)右 (3)①
21. A 22. D 23. C 24. B
25.感应电流
26.磁场 电
27.可再生 动 电磁感应
28.机械(或动) 电动机
29.发电机 使实验现象更明显
30.如答图所示
31.如答图所示
32.如答图所示
33.如答图所示
34.如答图所示
35. (1)条形 (2)左
(3)在通电螺线管中插入铁芯(或增大电源电压)
36.(1)灵敏电流计 (2)通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关
37. (1)切割磁感线 电源 (2)磁极 (3)B
(4)东西 (5)感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向是否有关
【解析】(4)由题意可知，灵敏电流计的指针摆动，说明产生了感应电流，则导线切割地磁场磁感线，地磁场磁感线是沿南北方向的，所以小明和小红是沿东西方向站立的；(5)导体向左切割磁感线，灵敏电流计指针向右偏转；导体向右切割磁感线，灵敏电流计指针向左偏转，因此该实验中探究的问题是感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向是否有关.
