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C
D
A
B
C
【分析】
要判断小磁针指向是否正确,需先确定各位置的磁场方向:
1. 对于条形磁体,磁感线从N极出发回到S极,小磁针静止时N极指向与磁场方向(磁感线方向)一致;
2. 对于通电螺线管,先用安培定则判断螺线管的磁极,再确定螺线管周围的磁感线方向,进而判断小磁针N极指向是否符合磁场方向。
我们逐个分析选项:
先看条形磁体的A、B选项:根据条形磁体磁感线方向,判断小磁针所在位置的磁场方向,对比小磁针N极指向是否一致;
再看通电螺线管的C、D选项:用安培定则(右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向螺线管N极)确定螺线管磁极,再确定上方磁感线方向,对比小磁针N极指向是否正确。
【解析】
1. 选项A:条形磁体左端为S极,右端为N极,磁感线从N极向外发散,小磁针所在位置的磁场方向斜向右上,小磁针N极指向右,与磁场方向一致,指向正确。
2. 选项B:条形磁体左端为N极,右端为S极,磁感线指向S极,小磁针所在位置的磁场方向斜向左上,小磁针N极指向左上方,与磁场方向一致,指向正确。
3. 选项C:根据安培定则,电流从电源正极流入螺线管左端,螺线管绕线为左端从上向下绕,右手握住螺线管,四指沿电流方向,大拇指指向左端,因此螺线管左端为N极,右端为S极。螺线管上方的磁感线方向是从N极(左)指向S极(右),小磁针N极应指向右,但图中小磁针N极指向左,与磁场方向相反,指向错误。
4. 选项D:根据安培定则,电流从电源正极流入螺线管左端,螺线管绕线为左端从下向上绕,右手握住螺线管,四指沿电流方向,大拇指指向右端,因此螺线管右端为N极,左端为S极。螺线管上方的磁感线方向是从N极(右)指向S极(左),小磁针N极指向左,与磁场方向一致,指向正确。
【答案】
C
【知识点】
磁场方向判断、安培定则、磁感线方向
【点评】
本题考查磁场方向与安培定则的应用,需要准确掌握条形磁体磁感线分布和安培定则的使用方法,注意电流方向与螺线管绕线的结合判断磁极,容易因绕线方向判断错误导致出错。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题为电磁学基础概念题,需结合感应电流产生条件、电动机与发电机的能量转化及直流电动机换向器的作用,对每个选项逐一分析判断:
1. 对于A选项,回忆感应电流产生的三个必要条件:闭合电路、一部分导体、做切割磁感线运动,三者缺一不可,据此判断A的正误;
2. 对于B选项,明确电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,据此分析其能量转化方向;
3. 对于C选项,发电机利用电磁感应现象工作,分析其能量转化形式;
4. 对于D选项,回忆直流电动机换向器的功能,判断该选项是否正确。
【解析】
A选项:产生感应电流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,若导体未构成闭合电路,或运动方向与磁感线平行(不切割磁感线),都无法产生感应电流,因此“导体在磁场中运动一定能产生感应电流”的说法错误。
B选项:电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作,工作过程中是将电能转化为机械能,而非机械能转化为电能,故B错误。
C选项:发电机的工作原理是电磁感应,工作时将机械能转化为电能,并非将存储的化学能转化为电能,故C错误。
D选项:直流电动机中的换向器,当线圈转过平衡位置时,能及时改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动下去,该说法正确。
【答案】
D
【知识点】
感应电流产生条件、电动机工作原理、发电机能量转化
【点评】
本题考查电磁学核心基础知识点,重点考查学生对感应电流产生条件、电动机与发电机能量转化及换向器作用的理解与区分,易出现概念混淆的错误,需准确牢记相关概念的细节。
【难度系数】
0.6
【分析】
这道题要求选出错误的说法,解题思路是逐个分析每个选项,结合磁现象的相关基础知识判断其正误:首先明确磁场与磁感线的本质区别,再回忆电磁铁的应用实例、电动机的能量转化情况,以及磁极间相互作用的原理,最终找出错误的选项。
【解析】
对各选项逐一分析:
A选项:磁场是真实存在的一种特殊物质,而磁感线是为了形象、直观地描述磁场的分布和方向,人为假想出来的曲线,并非真实存在,因此A说法错误;
B选项:扬声器利用电磁铁磁性变化带动纸盆振动发声,电磁继电器通过电磁铁通断电控制电路通断,电铃借助电磁铁的吸合与释放带动铃锤敲击电铃,三者都应用了电磁铁,B说法正确;
C选项:电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,工作过程中消耗电能,将其转化为机械能,C说法正确;
D选项:磁场是传递磁极间相互作用的物质,磁极间的相互作用是通过磁场来实现的,D说法正确。
综上,错误的说法是A选项。
【答案】
A
【知识点】
磁场与磁感线的区别,电磁铁的应用,电动机的能量转化
【点评】
本题考查电磁学的多个基础知识点,涵盖了磁场的本质、磁感线的特点、电磁铁的实际应用、电动机的能量转化等内容,重点考查学生对易混淆概念(如磁场与磁感线)的区分能力,以及对基础电磁学知识的掌握程度,属于基础题型。
【难度系数】
0.7
【分析】
这是一道选错题,解题思路是逐个分析每个选项对应的磁体和磁场相关知识点,判断其正误,最终找出错误的说法。首先回忆地磁场、磁化、磁体间相互作用原理、电流磁效应的相关知识:先看A选项,结合地磁与地理南北极的关系判断;B选项需明确只有磁性材料才能被磁化;C选项回忆磁体相互作用的媒介;D选项根据奥斯特实验的结论判断。
【解析】
A选项:地球本身是一个大磁体,地磁的南极位于地理北极附近,根据异名磁极相互吸引,小磁针静止时N极指向地理的北极附近,该说法正确。
B选项:能够被磁化的材料是铁、钴、镍等磁性材料,铜、铝等金属不属于磁性材料,无法被磁化,该说法错误。
C选项:磁场是磁体周围存在的一种特殊物质,磁体之间的相互作用力是通过磁场来传递的,该说法正确。
D选项:根据奥斯特实验可知,通电导体周围一定存在磁场,这是电流的磁效应,该说法正确。
综上,错误的说法是B选项。
【答案】
B
【知识点】
地磁场、磁化、电流的磁效应
【点评】
本题考查磁体和磁场的基础知识点,重点考查对概念的辨析,容易出错的是磁化的材料范围,需牢记只有铁、钴、镍等磁性材料才能被磁化,其余非磁性金属无法被磁化,整体侧重对基础知识的掌握。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先明确甲图的实验原理:甲图中通电直导线在磁场中运动,是因为通电导体在磁场中受到力的作用,这是电动机的工作原理。接下来需要逐一分析乙图中四个实验的原理,找到与甲图原理一致的选项:
1. 先回忆电与磁模块的核心原理:电流的磁效应(电生磁)、通电导体在磁场中受力运动(电能转化为机械能)、电磁感应(磁生电,机械能转化为电能);
2. 对每个选项对应的实验进行原理匹配,判断是否和甲图原理相同,原理相同的即为能解释甲图现象的选项。
【解析】
甲图的实验现象是通电导体在磁场中受到力的作用而运动,该原理是电动机的工作基础。
选项A:图①是探究电磁铁磁性强弱的实验,利用的是电流的磁效应(电流周围存在磁场),与甲图原理不同,无法解释甲图现象;
选项B:图②是奥斯特实验,证明电流周围存在磁场(电生磁),属于电流的磁效应,与甲图原理不同,无法解释;
选项C:图③中,闭合开关后,通电线圈在磁场中受力转动,其原理与甲图完全一致,都是通电导体在磁场中受到力的作用,能够解释甲图中直导线运动的原因;
选项D:图④中转动扇叶使发光二极管发光,是电磁感应现象(闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流),属于磁生电,与甲图原理不同,无法解释。
因此,能解释直导线运动原因的是选项C。
【答案】
$\boldsymbol{C}$
【知识点】
通电导体在磁场中受力运动;电流的磁效应;电磁感应
【点评】
本题重点考查电与磁模块中几个核心实验的原理区分,是电与磁部分的基础考点,也是易混淆点。解题的关键在于准确记忆每个实验的现象、原理及能量转化,避免将通电导体在磁场中受力运动与电磁感应现象混淆。
【难度系数】
0.6