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专题22 电磁转换（原卷版）
一、单选题
1.下列有关磁场的说法中，错误的是()
A. 磁体周围的空间存在着看不见、摸不着的磁场
B. 磁体间的相互作用是通过磁场发生的
C. 磁场是有方向的，在磁场中的不同位置，其磁场方向一般不同
D. 磁感线能形象的描述磁场，它和磁场都是真实存在的
2.自贡一学生利用手中的条形磁体做了以下实验，其中结论正确的是()
A. 同名磁极互吸引
B. 条形磁体能够吸引小铁钉
C. 将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时北极会指向地理南方
D. 条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就没有相互作用了
3.如图所示，木杆上套有四个磁环，其中a、b、c三个磁环都悬浮，若c磁环上
端为S极，则下端为N极的磁环是 ( )
A. a、c B. b、c C. a、b D. a、c、d
4.如图所示描述错误的是()
A. 条形磁体周围磁感线的分布
B. 奥斯特实验：通电直导线周围存在磁场C. 通电螺线管的磁场分布
D. 地磁场N极与地理北极基本一致
5.如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁
场越强电阻越小，闭合开关S 后，下列四种情况相比较，指示灯最亮的是()
2
A. S 断开，滑片P在图示位置
1
B. S 闭合，滑片P在图示位置
1
C. S 闭合，滑片P在滑动变阻器最右端
1
D. S 闭合，滑片P在滑动变阻器最左端
1
6.如图所示，×表示磁场方向垂直纸面向里，金属棒MN在水平导轨abcd上无摩
擦向右滑动时，金属棒MN中电流方向为从N流向M。则下列说法不正确的是
A. 增大MN的速度，通过R的电流会变大
B. 该图反映了电动机原理
C. MN左、右运动时，切割了磁感线
D. 若MN向左滑动，电阻R中电流方向为从c流向a
7.现在兴起的智能手机无线充电主要是运用电磁感应技术，当电源的电流通过
充电底座中的送电金属线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就
能接受磁场，产生电流，实现充电过程。以下设备也是利用“磁生电”工作的
是()A. 电磁起重机 B. 扬声器 C. 电烙铁 D. 动圈式话筒
8.如图甲为恒温箱控制电路，热敏电阻R 和加热电阻R (R 未画出)都处于恒温
1 3 3
箱内，R =22Ω.电源电压U=6V，继电器线圈的电阻不计．图乙为热敏电阻的
3
R -t图像，在50～150℃范围内热敏电阻的阻值与其温度的乘积为定值；R 是
1 2
可变电阻．当线圈中的电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合．此时
R =225Ω，恒温箱保持60℃恒温．下列说法正确的是
2
A. 恒温箱的加热器应接在CD端
B. 电阻R 的阻值应调为255Ω时，可使恒温箱内的温度保持100℃
2
C. 恒温箱60℃时热敏电阻R 的阻值是300Ω
1
D. 恒温箱的加热器加热12min，消耗的电能为0.5kW·h
9.如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形，图中小圆圈
代表导体的横截面，箭头表示导体的运动方向，下列说法正确的是()
A. 在a、b、c、d四个位置时，导体都有感应电流
B. 在a、c两个位置时，导体中没有感应电流
C. 在a、c两个位置时，导体中有感应电流且电流方向相同
D. 在b、d两个位置时，导体中没有感应电流10.如图所示，关于电磁现象，下列说法正确的是
A.甲图，把小磁针放在赤道附近，小磁针静止时N极指向地理南极附近
B. 乙图，通电线圈在磁场作用下转动，机械能转化为电能
C. 丙图，利用“电生磁”将铁钉磁化，铁钉上端为N极
D. 丁图，当用力让线圈发生转动时，电流表就有电流通过，工作原理是电磁感
应现象
二、多选题
11.油电混合动力汽车逐渐走进普通家庭，混动汽车搭载了传统的内燃机，高效
的电动机、发电机和蓄电池组。行驶过程中内燃机提供动力，同时可为蓄电池
充电，也可以由蓄电池和电动机提供动力。下列说法正确的是()
A. 内燃机是利用内能做功的机器
B. 发电机的工作原理是利用电流能产生磁场
C. 蓄电池组充电时实现了化学能转化为电能
D. 电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用
12.电动自行车有行驶工作、蓄电池充电两种状态，局部电路图如图所示，断开
S后，充电插口可以外接充电器对电池进行充电，电动自行车行驶过程中，其电
动机正常工作电压为48V，此时通过电动机线圈的电流为5A，电动机线圈的电
阻是0.5Ω。下列说法正确的是()
A. 对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的用电器
B. 电动自行车的电动机是把电能全部转化为机械能
C. 电动机正常工作1min，电流通过线圈所产生的热量为14400J
D. 电动机正常工作1min，消耗的电能为14400J
三、填空题13.《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”如图，司南即指南
针，“柢”即握柄，是磁体的S极，静止时指向地磁场的______(选填“南”或
“北”)极。指南针在通电螺线管附近发生偏转，是因为______产生了磁场。
14.英国物理学家法拉第发现了著名的______现象，从而实现了______向电能的
大规模转化，开辟了电气的时代。
15.人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左
侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁)，活塞筒通过阀
门与血管相通。阀门S 只能向外开启，S 只能向内开启。线圈中的电流从A流向
1 2
B时，电磁铁左端是______ 极，血液会______ (选填“流入”或“流出”)活塞
筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向______ (选填“需要”或“不需要”)
改变。
16.如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复
变化的电流通过时，音圈带动音膜______(选填“向左”“向右”或“左右往
复”)运动。音圈之所以运动，是由于磁场对______有力的作用，此现象中能量
转化情况是______。
17.如图所示，是小明为学校楼道口设计的智能照明电路，L为“220V，22W”
的照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭，控制电路电源为蓄电池，电源
由两节干电池串联而成，电压为2.8V，R 为阻值10Ω的定值电阻．R 为光敏电
1 2
阻，其阻值会随着光强的变化而变化。受控电路中导线a端应连接照明电路的
______线。电路中R 的阻值随光照强度的增大而______(选填“增大”、“不
2
变”或“减小”)，R 的电功率随之______(选填“增大”、“不变”或“减
1
小”)。为了节约能源，照明灯L要晚一些打开，需要______R 的阻值(选填“增
1大”或“减小”)。当电压表示数为2.1V时，光敏电阻的阻值为______Ω(电磁
铁A的线圈电阻忽略不计)，若控制电路的电源换成两节新干电池，照明灯L
______(选填“有”或“没有”)可能在白天发光，理由：______。
四、作图题
18.根据图中小磁针静止时的指向(黑色一端为小磁针的N极)。请标出图中给定
磁感线的方向，并在括号内标出电源的“+”、“-”。
19.随州市乡村振兴计划稳步推进，大棚蔬菜种植给农民带来可喜收入。刘大爷
家大棚温度监控电路如图所示，棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态，
绿灯亮；棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电磁铁通电工作，电
铃响、红灯亮。刘大爷在使用中发现电铃和红灯只要拆卸掉任意一个，另一个
也“没有电”。在图中画几匝电磁铁的绕线并将绿灯、红灯、电铃接入电路。
五、实验探究题
20.在物理学中，磁感应强度表示磁场强弱，用字母B表示，国际单位：特斯拉，
符号T。磁感应强度B越大表明磁场越强，B=0则表明没有磁场。有一种磁敏电
阻，它的阻值大小随磁场强弱的变化而变化，图(a)表示的是某磁敏电阻R的阻
值随磁感应强度B变化的图像。某实验小组用该磁敏电阻测量通电螺线管外部的磁感应强度，设计了图(b)所示的电路进行实验，电源电压U 、U 保持不变，
1 2
请作答下列问题：
(1)由图(a)可知磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B的增大而______。
(2)请用笔划线代替导线，根据图(b)中的乙电路图将图(c)中未完成的电路连接
完整(要求滑动变阻器滑片右移，电流表示数增大)；
(3)只闭合S ，通电螺线管的右端为______极；
1
(4)闭合S ，调节滑动变阻器R 的滑片P在某一位置不动后，再闭合S ，移动滑
1 1 2
动变阻器R 的滑片，电流表示数为0.06A时，电压表的示数为12V，此时该磁敏
2
电阻所在位置的磁感应强度为______T；若U =18V，则此时R 接入的阻值为
2 2
______Ω。
(5)闭合S 、S ，保持R 不变，将滑动变阻器R 的滑片P向右移动，那么电流表
1 2 2 1
的示数将______，电压表的示数将______。(两空均选填“增大”、“减小”或
“不变”)。
(6)若要增大通电螺线管左右两端的磁感应强度，在保持R 的滑片不动的情况下，
1
你的方法是______(填出一种方法即可)。
22.如图甲是某电热水器的电路图。其中U=3V，R 为可调电阻，R 为热敏电阻，
2 1
其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R 为电阻丝加热器，R 和R 均置于水箱
3 1 3
中，继电器线圈电阻忽略不计。当继电器线圈中电流达到0.04A时，继电器的
衔铁会被吸下。
(1)图甲中的电磁铁是根据电流的______效应做成的，线圈下端M的磁极是______极。当继电器线圈中的电流达到0.06A，指示灯______灯亮。
(2)热水器中水的温度升高时，热敏电阻的阻值R 将______(选填“变大”、
1
“变小”或“不变”)。
(3)如果电热水器储有40kg的水，加热器R 工作1小时产生了4.2×106J的热量，
3
其中有80%被水吸收，则水温升高了______℃。
(4)如果将热水器中的水温设置为80℃，R 的阻值应该调至______Ω。
2
六、计算题
23.为了比赛的公平公正，小芸为学校短跑比赛设计了一款防抢跑装置，该装置
安装在起跑线前，如图甲所示，图丙是其工作原理图：起跑发令枪发令前，开
关S 、S 、S 都闭合，K与A端相连，绿灯亮；发令枪扳机和开关S 相连动，扣
1 2 3 2
动扳机，枪响同时开关S 断开；当电流表示数小于或等于30mA时，在弹簧弹力
2
作用下，K与A端相连，绿灯亮，无人抢跑；当电流表示数大于30mA时，衔铁
被吸下，K与B端相连，红灯亮同时铃声响，有人抢跑。已知两电路电源电压均
为6V，保持不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图像如图乙所示，压
板重力不计，电磁铁线圈电阻不计。则：
(1)起跑发令枪发令前，开关S 、S 、S 都闭合，压力传感器R压板上无人(压力
1 2 3
F=0N)时，左端电路消耗的电功率为多少？
(2)比赛时，起跑发令枪发令前，抢跑同学踩在压板上的压力F为900N时，左端
电路电流表读数为多少？
(3)比赛时，枪声响起后，若某同学踩在压板上的力为1500N时，要使得红灯不
亮，电阻R 至少为多大？
024.电梯为居民出入带来很大的便利．小明家住某小区某栋6楼，放学后乘电梯
回家．小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，
其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当
电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作．当
电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，
电动机也不工作．在控制电路中，已知电源电压U=6V，保护电阻R =100Ω，
1
电阻式压力传感器(压敏电阻)R 的阻值随压力F大小变化如图乙所示．电梯自重
2
和电磁铁线圈的阻值都忽略不计．(g取10N/kg)
(1)在控制电路中，当压敏电阻 R 受到的压力F增大时，电磁铁的磁性
2
____________(选填“增强”、“减弱”或“不变”)．
(2)某次电梯正常运行时，测得通过电磁铁线圈的电流为10mA，则此时电梯载
重为多少？
(3)若电磁铁线圈电流达到20mA时，刚好接触静触点B，电铃发出警报声、当
该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？
七、综合题
悬浮在空中的灯泡
悬浮在空中的灯泡？真的不是photoshop处理过的图片吗？但你更想象不
到的是，这款灯泡可以持续使用长达22年之久。
把图甲所示的磁悬浮灯泡放在木质底座上，底座通电后会看到灯泡缓缓上升，
并稳稳地悬浮在空中。木质底座上还有一个按钮，按动按钮，我们观察到这个
灯泡亮了起来。灯泡和外部没有电线连接，灯泡中也没有电池，它的出现让人
惊艳且充满乐趣。灯泡是有一定重力的，它之所以能够悬浮起来，是因为受到
磁力的作用，如图乙所示。木质底座中有个电磁线圈，通电时使灯泡中的磁铁
受到了向上的磁力。灯泡向上远离灯座时，磁力也会变小，总能使灯泡在某一
高度悬停。
现在我们还有一个问题没有解决，那就是为什么灯泡会亮呢？灯泡里面有
一个用来产生电的线圈，叫受电线圈，为灯泡供电，从而使灯泡发光。它在变化的磁场中才能产生电流，磁场变化越快，产生的电流也越大。木质底座中还
有个送电线圈，送电线圈中通以变化的电流，就可以产生变化的磁场。
进一步研究发现，通过变化的磁场输送电能的效率除了与两个线圈的间距
有关外，还与送电线圈的电流频率有关。两个线圈间距越小，送电线圈电流频
率越高，输送的效率也越高。实际电路中常用22kHz的交流电，而不用容易得
到的50Hz的交流电。
阅读短文，回答问题：
(1)若底座中的电磁线圈中接入如图乙所示的电源，灯泡中磁铁的N极应在___(
选填“上”或“下”)端；若电磁铁线圈中的电流变大，灯泡悬停的位置将____
(选填“变高”、“变低”或“不变”)。
(2)灯泡悬停且发光时，送电线圈的作用是__________________________，灯泡
所在的电路中，起到电源作用的是_____________________。
(3)为了提高通过变化的磁场输送电能的效率，下列做法可行的是()
A.使电磁铁中电流变大，送电线圈中的电流频率变高
B.使电磁铁中电流变小，送电线圈中的电流频率变低
C.使电磁铁中电流变大，送电线圈中的电流频率变低
D.使电磁铁中电流变小，送电线圈中的电流频率变高
(4)从能量转化的角度考虑，灯泡的实际功率应_____(选填“大于”、“等于”
或“小于”)底座的供电功率。
