专项五电磁学
重难点17 电与磁
【知识梳理】
1.基本概念：
①磁极：磁体上磁性最强的地方。每个磁体都有两个磁极，静止时指北的叫北极（N）；指南的叫南极（S）。 ②磁场：在磁体周围存在着的一种特殊物质。磁体间的相互作用就是通过磁场来实现的。 ③磁感线：用一些带箭头的曲线来描述磁场的假想曲线。磁感线上任何一点的切线方向表示该点磁场的方向，曲线分布的疏密程度表示磁场的强弱。 ④磁化：使没有磁性的物体具有磁性的过程。
⑥电磁继电器：利用电磁铁控制工作电路通断的开关。由电磁铁、衔铁、、触点组成。
2.四个易混实验
通电螺线管的极性判别：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。
4.电磁铁的优点：①磁性的有无，可以通过电流的通断来控制；②磁性的强弱，可以通过电流的大小来控制；③磁体的极性，可以通过电流的方向来控制。
5.电磁继电器的工作原理：
控制电路中电源A闭合，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引下来，衔铁上的触点接通工作电路，电动机工作。电源A断开，电磁铁磁性消失，在弹簧的作用下，触点与工作电路脱离，电动机停止工作。电磁继电器在远程控制和自动控制中被广泛应用。
6.电磁波可以传播信息和能量，光是电磁波中的一小部分。波长（λ）、波速（c）、频率( f)的关系:c=λf.波速为定值，所以波长与频率成反比。
【解题思路】
电与磁的主要考点：
1.作图：做磁感线、判断螺线管极性、判断电源正负极。方法：磁感线的方向——在磁体外部，从N极指向S极。判断螺线管极性——安培右手螺线管定则（见知识回顾3）。判断电源正负极——假设法结合安培右手螺线管定则：假设从一端流入，运用安培右手螺线管定则判断，与题设符合就正确，不符合，则方向与此相反。
2.对四个实验的区别：详见上表。对电磁感应现象与磁场对电流作用的区分方法——有电源的是磁场对电流作用实验；有电流表的，无电源的是感应现象实验。
3.电磁感应的应用：除了发电机，还有动圈式话筒、变压器等。
4.探究实验：探究影响螺线管磁性强弱的因素
该实验运用了“控制变量法”和“转化法”：将人无法直接感知的磁性强弱，用吸引铁钉的数量多少来反映，
吸引的越多，表示磁性越强。这里引入滑动变阻器，可以方便改变电流，引入电流表，能更直观地显示电流大小对螺线管磁性强弱的影响。
【真题再现】
1.（2019山东聊城）关于磁场和磁感线，以下说法错误的是（）
A．磁体周围存在着磁感线
B．磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的
D．磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
【答案】D
暗访设备【简析】磁感线是为了形象、直观的描述磁场而引入的一种假想的曲线，不是真实存在的，A
错。磁极间的相互作用是通过磁场发生的，B正确。磁体外部的磁感线是从它的N极出来，回到它的S极，C正确。磁场中的小磁针静止时，北极所指的方向跟该点的磁场方向一致，为该点的磁场方向，D
正确。
2.（2019山东烟台）甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，根据图中所示的小磁针静止时的指向，可以判断（）
A.甲是N极，乙是S极多功能冷饮机
B.甲、乙都是N极
C.甲、乙都是S极
D.甲是S极，乙是N极
【答案】B
【简析】根据磁极间的相互作用规律：同名磁极相斥，异名磁极相吸，可知：因为小磁针静止时S向上，所以与其相近的甲乙为N极。根据甲、乙中的磁感线方向均向外，也可以判断出甲乙为N极。
3.（2019徐州）“北斗+5G”技术将用于助力北京打造智慧型冬奥会，这项技术主要利用（）
A.电磁波
B.超声波
C.次声波
D.红外线
【答案】A
电石发气量【简析】北斗系统主要靠电磁波传递信息。超声波和次声波都是声波，在太空的真空环境下，无法传播。红外线是不可见光波。
4.（2019山西）小明把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路，固定在泡沬板上，让它漂浮在
水面，制作指南针。如图所示，该指南针的南极（S）应标在泡沬板的（）
A．a处B．b处C．c处D．d处
【答案】D
【简析】根据安培右手螺线管定则，可以判断出通电螺线管的左端为N极，右端为S极，所以南极应该标在d 处。
5.（2019浙江宁波）在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路。下列相关说法错误的是（）
A．通过电磁铁A和B的电流相等
B．电磁铁A、B上方的磁极极性不同
C．电磁铁B的磁性强于电磁铁A的磁性
氟橡胶成分分析D．向右移动滑片P，电磁铁A、B的磁性都减弱
【答案】B
【简析】由图可知，电磁铁A和B串联在电路中，所以电流相等,A正确。根据安培右手螺线管定则可以判断A电磁铁的下端为N极，B电磁铁的下端也为N极，B错。从图中可以看出：B的线圈匝数多，当电流相同时，线圈匝数越多的电磁铁磁性越强强，C正确。向右移动滑片，电路电阻变大，电流变小。电磁铁的匝数、铁芯都没有变化，电流都变小，电磁铁磁性都变弱。D正确。
6.（2019昆明）如图是研究产生感应电流的实验，下列说法正确的是（）
A．只要导体AB在磁场中运动，电流表的指针就会发生偏转
B．对调两个磁极方向，电流表的指针偏转方向发生改变
C．改变导体AB切割磁感线的方向，电流表的指针偏转方向不发生改变
D．电磁感应是把电能转化成机械能
【答案】B
【简析】只有当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动，才会产生感应电流，电流表指针发生偏转，A错。感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，只改变其中一个，电流方向发生改变，若两个同时改变，则电流方向不变，所以对调两个磁极方向，电流表的指针偏转方向会发生改变，B正确，C错。电磁感应中将导体运动的机械能转化为电能，D错。
7.（2019宁夏）如图所示，下列关于物理实验表述正确的是（）
A．图甲实验揭示了电流的周围存在磁场。应用电磁铁
B．图乙实验揭示了通电导体在磁场中受力运动。应用发电机
C．图丙实验是电磁感应现象。应用是电动机光催化剂
D．图丁实验电源的左端是正极。小磁针A端是S极
【答案】A
【简析】甲图实际是“奥斯特”实验，它发现通电直导线周围存在着磁场，建立了电与磁之间的联系，为电磁铁的发明奠定了理论基础，A正确。乙图是验证磁场对电流的作用的实验，是电动机的工作原
理实验，B错。丙图是研究电磁感应实验装置，它是发电机工作原理实验，C错。丁图中螺线管左端为N极，根据安培右手螺线管定则和假设法可以判断出电流应该由右边流进去，左边流出来，所以电源的左端应该是负极，D错。
8.（2019湖南益阳）关于电磁波的相关知识，下列说法正确的是( )
A．红外线、紫外线不属于电磁波
B．将一根导线一端与干电池负极相连，另一端快速碰触正极，能产生电磁波
C．电磁波只能在空气中传播
D．声呐系统是利用电磁波来探测海洋深度的
【答案】B
【简析】红外线和紫外线都是光波，光波是电磁波的一部分，A错。电流的变化激发出电磁波，这里将一根导线一端与干电池负极相连，另一端快速碰触正极，快速使导线中的电流发生改变，能够产生电磁波，B正确。电磁波能够在空气和真空中传播，C错。声呐系统是应用声波在工作，不是利用电磁波，D错。
9.（2019湖北宜昌）下列有关说法错误的是（）
A．磁极间的相互作用是通过磁场发生的
B．电动机工作时将电能主要转化为机械能
C．5G时代的人和物连接、物和物连接是利用电磁波来传递信息的
D．核电站利用轴核聚变释放出核能发电
【答案】D
【简析】磁体周围空间存在磁场，磁极间的相互作用是通过磁场发生的，A正确。电动机工作过程中消耗电能，得到机械能，所以是将电能转化为机械能，B正确。电磁波可以传递信息，5G时代的人和物连接、物和物连接是利用电磁波来传递信息的，C正确。目前的核能发电都是利用铀原子核裂变的可控链式反应来发电的，D错。
10.（2019昆明）如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在纸筒上做成了一个螺线管，用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现螺线管能够吸引一些铁钉，要使它能吸引更多铁钉的办法是（）
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