2023届中考物理解答题专练：电生磁（含解析）

2023届中考物理解答题专练：电生磁
（共13题）
如图为上海市的磁浮列车。上海市正式开始磁浮列车的商业运营，全程 千米只需行驶 分钟，最高速度可达 千米/时。
(1) 查阅相关资料说明上海磁浮列车能“浮”起来的原理，并画出示意图。
(2) 请说明磁浮列车是如何获得磁性的。
(3) 请同学们到上海磁浮交通科技馆参观，了解磁浮技术和上海磁浮列车发展历史，谈谈自己的体会。
通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似。
(1) 如图甲中箭头表示电流方向，小磁针北极指向如图，则螺线管的上端是 极（选填“”或“”）。
(2) 螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，则其 端是 极。（选填“”或“”）。
按要求填空。
(1) 如图甲所示，电阻箱的示数是 。
(2) 如图乙所示的小磁针静止时 极所指方向，判断电源的 端是 极。（选填“正”或“负”）
请回答下列问题：
(1) 如图 所示，通电螺线管的上端为 极。（选填“”或“”）
(2) 如图 所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，可以看到，两个瓶中的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这属于 现象
如图所示， 、 两个相同的铁钉上绕有不同匝数的线圈，把它们接入电路中。
(1) 闭合开关，铁钉下端都吸引了大头针，这是因为线圈通电时，铁钉具有磁性，由安培定则可知： 的上端为它的 （填“”或“”）极。
(2) 铁钉能吸引更多的大头针，这是因为绕在它上面的线圈匝数较多，而线圈中的电流 （填“大于”“等于”或“小于”）绕在 铁钉上的线圈中的电流。
(3) 不改变线圈匝数，要想铁钉能吸引更多的大头针，可以将滑片 向 （填“左”或“右”）移。
在期末复习课上，同学们正在开展下面的主题讨论：
(1) 第一组同学正在讨论“逆向思维法”。逆向思维法是对研究的问题从相反方向思考，从而受到启发或得出结论。下列研究过程中，运用逆向思维法的是 （填编号，下同）。
①研究电流时，将其比作水流
②研究磁场时，引入磁感线来描述磁场
③研究电磁现象时，由“电生磁”想到磁能否生电
④研究电流时，设想自己就是电路中移动的电荷
(2) 第二组同学正在对部分电学知识进行归纳，其中有错误的是 。
①物理量及单位
②科学家及贡献
③测量仪器及用涂
④大小的决定因素
(3) 第三组同学正以“假如没有了 ”为主题展开讨论，几位同学提出了下列四个具有代表性的观点，其中合理的有 。
①假如没有了光的反射，我们将看不到任何不发光的物体
②假如磁体周围没有了磁场，世界上就再也不会有电流的发生
③假如导体没有了电阻，导线将无法导电
④假如没有了空气，光就无法传播
如图为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图。
(1) 当指针指示的数值增大时，表示通电螺线管的磁性增强，则螺线管 端为 极。
(2) 为了验证通电螺线管的磁性与线圈匝数有关，应将开关 从 点换到 点，并调节变阻器的滑片向 滑动，使电流表的示数不变。
请回答下列问题：
(1) 如图甲所示，温度计的示数为 。
(2) 如图乙所示，通电螺线管的上端为 极。
(3) 站在地上的人用如图丙所示滑轮组提升重物，请画出人向下拉绳时滑轮组的绕线 。
(4) 图丁所示， 是以 点为支点的杠杆， 是作用在杠杆 端的力，图中线段 与力 的作用线在一条直线上，且 、 。线段 表示力 的力臂。
小明设计的燃气灶熄火自动保护装置，当燃气灶发生意外熄火时，装置能利用电磁铁与衔铁 断开而自动切断气源（如图）。 为热敏电阻（阻值会随温度的变化而变化）， 为保护电阻。
(1) 闭合开关 ，电磁铁的 端的磁极为 极。
(2) 当燃气灶发生意外熄火时， 温度降低，其阻值随温度的降低而 。
“悬浮灯泡”能够悬浮发光，如图甲所示。图甲中的基座内有一个电磁铁，而悬浮的灯泡内部装有用闭合线圈连接的 灯和条形磁铁，其内部结构如图乙所示。
(1) 当基座内电路接通电源后，灯泡能悬浮在空中是因为灯泡受到的 力和重力是对平衡力；
(2) 乙图中的电源左端为 极；
(3) 若要使灯泡悬浮的高度增加，你可以采取的方法之一是： 。
请回答下列问题：
(1) 如图甲所示，电能表的示数是 。
(2) 如图乙所示，电阻箱的示数为 。
(3) 如图丙所示，螺线管的 、 接线柱接通电源后，在它附近自由静止的小磁针 极指向水平向右。则 端应接电源的 （选填“正”或“负”）极。
纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻 、滑动变阻器 串联接在电压为 的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流 大于或等于 时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值 ，与温度 的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为 。
(1) 图甲中应将 端与 端相连；
(2) 当开关 闭合时，电磁铁上端为 极；
(3) 若设置电池温度为 时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为 ；
(4) 该电路可设置启动制冷系统的最高温度是 ；
(5) 现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试。使电路能在 时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为 ，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。
第一步：断开开关， ；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；
第三步：断开开关， ，完成电路调试。
进一步探究：研究带电粒子的运动：
(1) 磁体周围存在磁场，磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号 表示，单位是特斯拉，符号是 可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小，磁感应强度小的地方，磁感线疏。条形磁体外部磁感线分布如图，则 、 两点磁感应强度较大的是 磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场。
(2) 回旋加速器的原理如图， 和 是两个中空的半径为 的半金属盒，被置于与盒面垂直的磁感应强度为 的匀强磁场中，它们接在电压一定的交流电源上，从 的圆心 处释放不同的带电粒子（初速度可以忽略，重力不计），粒子在两金属盒之间被不断加速，最终离开回旋加速器时，获得一定的最大动能，改变带电粒子的质量 、电荷量 、磁感应强度 、金属盒半径 ，带电粒子的最大动能 随之改变。数据如下：
i ，其中 （填上数值和单位）。
ii 对于同一带电粒子，在同一回旋加速器中，获得的最大动能与磁感应强度 的关系可用图线 表示。
(3) 两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压，两板之间就有了电场。已知 ，质量 、电荷量 的电子离开置于磁感应强度 、半径 的回旋加速器，恰好进入如图丙的电场，若将电子沿着平行于两板的中线方向入射到电场中，电子就会发生偏转。若两板间距为 ，板长为 ，所加的电压为 ，电子入射速度为 ，离开电场时偏移的距离为 ，且 ，则开电场时偏移的距离与两板间距，板长，电压，质量、电荷量、磁感应强度、金属盒半径之间的关系为 。
答案
一、综合应用题（共13题）
1. 【答案】
(1) 上海的磁浮列车是利用异名磁极互相吸引的原理“浮”起来的，如图所示。
(2) 磁浮列车是利用电流的磁场工作的。
(3) 略
2. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 已知小磁针北极向上，根据磁极间的相互作用可知，螺线管的 端是 极，则上端是 极。
(2) 根据安培定则，用右手握住单匝线圈，四指弯向电流的方向，大拇指指向单匝线圈的上端，所以上端为 极， 端是 极。
3. 【答案】
(1)
(2) 负
【解析】
(1) 电阻箱的读数方法是：各旋盘上对应指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起。就是接入电路的电阻值，也就是电阻箱的读数。由图可知该电阻箱示数为：，故读数为 。
(2) 由于小磁针 极所指方向为该处磁场方向，所以小磁针处的磁感线方向是从左向右，因为磁感线是从 极出发回到 极，所以可以推断出通电螺线管左侧为 极。结合安培定则：右手大拇指指向螺线管左侧，其余四指握住螺线管，四指方向就是电流方向，所以电流是从电源 端出发，回到 端，因为电源外部电流是从正极流向负极的，故 端是电源负极， 端是电源正极。
4. 【答案】
(1)
(2) 扩散
5. 【答案】
(1)
(2) 等于
(3) 左
【解析】
(1) 根据安培定则，用右手握住 铁钉，四指指向电流的方向，大拇指指向 铁钉的上端，则上端为 极。
(2) 、 两个相同的铁钉上绕有不同匝数的线圈，串联在电路中，串联电路中电流处处相等；绕在 铁钉上的线圈中的电流等于绕在 铁钉上的线圈中的电流。
(3) 当滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值减小，电路中的电流变大，两铁钉的磁性增强，吸引大头针的个数增加。
6. 【答案】
(1) ③
(2) ③④
(3) ①
【解析】
(1) ①研究电流时，将其比作水流，采用的是“类比法”；不符合题意；
②研究磁场时，引入磁感线来描述磁场，采用的是“模型法”；不符合题意；
③研究电磁现象时，由电生磁想到磁能否生电，采用的是“逆向思维法”；符合题意；
④研究电流时，设想自己就是电路中移动的电荷，采用的是“类比法”；不符合题意；
(2) ①电阻的单位是欧姆（），电压的单位是伏特（），故①选项正确；
②法拉第发现了电磁感应现象，奥斯特发现了电流的磁效应，故②选项正确；
③安培表测电流，伏特表测电压伏特表测电压故，故③选项不正确；
④电阻的大小只与导体材料、长度、横截面积、温度有关，而与电压、电流无关。电流的大小在电阻一定时与电压成正比，在电压一定时与电阻成反比，故④选项不正确。
(3) ①我们能看到不发光的物体是因为有光线射到物体上，物体将一部分光线反射进入我们的眼睛，假如没有了光的反射，我们将看不到任何不发光的物体，故①正确；
②发电机的原理是电磁感应，如果没有磁场，则发电机就发不出电来，但我们常用的电源除了发电机以外，还有干电池、太阳能电池等，它们并不是利用电磁感应来产生电流的，所以即使没有磁场，我们也可以利用其它电源产生电流；故说法错误；
③导体的电阻是导体对电流的阻碍作用。电阻越大，电流越小；电阻越小，电流越大，以此来看如果导体没有电阻，则导体的导电能力将是最好的，用没有电阻的导体导电，就再也不会有由于电阻而产生的电能损耗了；故说法错误；
④光的传播不需要介质，故假如没有了空气，光也能传播，故说法错误。
7. 【答案】
(1)
(2) 下
8. 【答案】
(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
(1) 此温度计的分度值为 ，数值向下增大，所以读数为 。
(2) 右手握住通电螺线管，四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的 极，据此判断通电螺线管下端为 极，则上端为 极。
(3) 人站在地面拉动绳子，因此绳子的拉动方向应向下，因此确定自由端的绳子，然后依次向内绕。
(4) 由图可知， 是从支点到力 作用线的距离，所以， 表示力 的力臂。
9. 【答案】
(1)
(2) 增大
【解析】
(1) 由图知，当开关 闭合后，电磁铁中的电流是从上端流入、下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为 极、上端（ 端）为 极。
(2) 当燃气灶发生意外熄火时（温度降低），释放衔铁，断开气源，说明电磁铁的磁性减弱，电流减小，由欧姆定律可知 的阻值增大，所以热敏电阻的阻值随温度的降低而增大。
10. 【答案】
(1) 磁
(2) 负
(3) 滑动变阻器滑片向左移动或增加线圈匝数。
【解析】
(1) 灯泡悬浮停在空中时，受到向上磁力与重力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上，这两个力是一对平衡力；
(2) 乙图中悬浮灯泡内条形磁铁的下端为 极，根据同名磁极相互排斥可知，灯要受到向上的磁力，所以通电螺线管上端应为 极，下端为 极，由安培定则可知，电源右端为正极，左端为负极；
(3) 要使灯泡悬浮的高度增加，就要增大其磁性，除调节滑动变阻器阻值外，还可以增加电磁铁线圈的匝数。
11. 【答案】
(1)
(2)
(3) 正
12. 【答案】
(1)
(2)
(3)
(4)
(5) 用电阻箱替换热敏电阻；用热敏电阻替换电阻箱
13. 【答案】
(1)
(2) i ；
ii b
(3)
【解析】
(1) 根据题意可以知道，磁感线密集的地方磁感应强度大，磁感线稀疏的地方磁感应强度小，由图甲所示可以知道， 处磁感线密度， 点磁感应强度较大。
(2) i 由表中 、 两组实验数据刻度值，在 、 、 相同的情况下，磁感应强度变为原来的 倍，动能变为原来的 倍，由此可以知道，动能与磁感应强度 的平方成正比，
由表中 、 两组实验数据可以知道，在 、 、 相同的情况下，电荷量变为原来的 倍，动能变为原来的 倍，由此可以知道，动能与电荷量 的平方成正比，
由表中 、 两组实验数据可以知道，在 、 、 相同的情况下，质量变为原来的 倍，动能变为原来的一半，由此可以知道，动能与质量 成反比，
由表中 、 两组实验数据可以知道， 、 相同，质量变为原来的一半，半径变为原来的 倍，动能变为原来的 倍，则动能与半径 的平方成正比，
由以上分析可以知道：，把第一组使用数据代入计算得出 ；
ii 对于同一带电粒子，在不同的同旋加速器中， 、 相同， 、 不同，由 可以知道，，由此可以知道， 与 成反比，由图丙所示图象可以知道，图线b正确；

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