第十六章第二节
电流的磁场
同步练习
1.
在光滑的玻璃棒上套有两个可自由移动的螺线管和,如图所示,当开关闭合时,、两螺线管将(
)
A.向左右分开
B.向中间靠拢
C.静止不动
D.先向左右分开,后向中间靠拢
2.
将图中通电螺线管中的铁芯抽去,可以看到的现象是(
)
A.悬挂磁铁的弹簧长度不变
B.悬挂磁铁的弹簧伸长
C.悬挂磁铁的弹簧缩短
D.悬挂磁铁的弹簧发生扭转
3.
在如图所示的实验装置中,当用酒精灯把玻璃球加热到红热状态时,发现小磁针的________极将向螺线管偏转;把电源的正负极调换后,小磁针的极指向________;如果想增大通电螺丝管的磁场,除了增大电流强度,还可以采取的方法是________(写出一种).
4.
如图所示为巨磁电阻特性原理示意图,图中是巨磁电阻(阻值随周围磁场强度的增强而减小),闭合开关和后,电磁铁右侧为________极(填“”或“”),当滑片向左移动时,小灯泡的亮度将________(填“变亮”“变暗”或“不变”).
5.
如图所示的电路中,电源的右端为________(选填“”或“”)极.
6.
某商场安装了如图所示的“聪明的扶梯”,有人或没有人时,扶梯运行的速度会发生变化,根据图片估测扶手带处距地面的高度约________(选填“”或“”),扶梯简易控制电路如图所示,是一个压敏电阻,其电阻阻值随压力的增大而减小,通电后电磁铁的上端为________极,当扶梯无人乘坐时,静触点与动触点________(选填“”或“”)接触,电动机的转速变小.
7.
如图所示,线圈和线圈绕在同一个铁芯上。当线圈中通入如图所示方向的电流时,则两个线圈将相互________(选填“吸引”或“排斥”).
8.
如图甲是一款“悬浮月球灯”,它能悬浮发光.球体内装有用闭合线圈连接的灯和永磁铁,底座内有一个电磁铁和无线充电模块,其简化电路如图乙所示.
(1)其无线输电的原理是:电流通过底座的线圈时产生磁场,球体内的线圈靠近该磁场时就会产生感应电流,从而使灯发光,这利用了________现象;
(2)当底座的电路接通电源后,月球灯能克服重力悬浮在空中是因为同名磁极________;
(3)若底座的线圈匝数增加,可支持的灯重________(选填“增大”“减小”或“不变”).
9.
如图所示,条形磁铁放在水平木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上.闭合开关,当滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时,条形磁铁仍保持静止,此时电磁铁的左端为________极,条形磁铁受到的摩擦力________(选填“变大”“变小”或“不变”).
10.
如图所示,通电螺线管的右端是________极,小磁针静止时右端是________极.
11.
阴雨天,空气潮湿,能见度低,路面湿滑,为保证旅客上下动车时的安全,需在车门旁开启警示灯.如图甲所示是某同学为动车设计的模拟电路,其中电磁铁的工作原理是电流的________效应.选择图乙中的________(选填“”或“”)为湿敏电阻.将它串联在图甲电路中的________(选填“”或“”)位置,闭合开关,警示灯能随湿度变化而自动调整亮度,且不断闪烁.
12.
一个空心小铁球漂浮在盛水的烧杯中,将烧杯置于铁棒的上方,绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路,开关闭合后,空心小铁球仍漂浮在水面上,此时端为电磁铁的________极,当滑片向左滑动,端磁性________(选填“增大”“减小”或“不变”,下同),空心小铁球所受浮力________.
13.
如图所示,闭合开关,发光二极光发光,永磁体静止在水平桌面上,此时永磁体受摩擦力方向为水平向________,若已知此时摩擦力大小为,则对调电源正负极,闭合开关后,永磁体受摩擦力大小为________.
14.
如图所示,当电源开关闭合后,发现小磁针的北极向________(选填“左”或“右”)偏转,同时发现可移动的、两螺线管相互________(选填“靠近”或“远离”).
15.
如图所示,小磁针在纸面内能自由转动.闭合开关后,小磁针将沿________方向转动(填“顺时针”或“逆时针”);当滑动变阻器的滑片向端移动时,通电螺线管的磁性将________(填“增大”或“减小”).
16.
螺线管通电后,两个磁极和小磁针指向如图所示,请在图中画出绕线方法.
17.
如图中,电路连接正确,通电后小磁针指向如图所示(涂黑端表示极).请在图中画出螺线管的绕法.
18.
如图中两个通电螺线管相互吸引,画出这两个螺线管的绕法.
19.
请根据图中磁针指向,标出电源的正负极,在图中标出电磁铁的磁极或,并在图中画出磁感线的方向.
20.
如图,闭合开关.小磁针静止在图中所示位置.随着滑动变阻器的滑片向左移动,弹簧长度逐渐变短.请在图中标出:
(1)条形磁铁右端的磁极;(2)电源下端的极性(用“”或“”表示)(3)磁感线的方向.
21.
在图中标出磁感线的方向及电源正负极.
?
22.
根据图中的已知信息,标出通电螺线管的极和电源的正负极.
23.
如图所示,在电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体,闭合开关,条形磁体静止后,滑片向右滑动时弹簧伸长.请用箭头标出磁感线的方向,并用“”“”在括号内标出电源正负极.
24.
磁体旁边有一静止的小磁针,画出小磁针所在位置的磁感线及方向,并标出电源负极.
25.
根据图中通电螺线管的、极,在导线中标出电流方向,并标出静止时小磁针极.
26.
标出图中磁感线的方向及小磁针静止时的极.
参考答案
一、
选择题
1.B
【解析】
由安培定则判断出两个通电螺线管的磁极的极性,再由磁极间的相互作用规律判断两个通电螺线管的关系.
【解答】
解:由安培定则知,开关闭合后,的右端是极,的左端是极,由异名磁极相互吸引知,要相互吸引,故的说法正确.故选.
2.C
【解析】
先根据右手螺旋定则即安培定则,判断出通电螺线管的上端是极还是极,这样就可以知道通电螺线管和磁铁之间是吸引的还是排斥的;
然后再根据影响电磁铁磁性强弱的因素判断当抽去铁芯之后,磁场是变强了还是变弱了,由此就可以判断出弹簧是伸长了、缩短了还是不变.
【解答】
解:由安培定则可以判断出,通电螺线管的上端是极,通电螺线管和磁铁之间是相互吸引的.当把铁芯抽去之后,根据影响电磁铁磁性强弱因素可知,电磁铁的磁性会变弱,则通电螺线管和磁铁之间的吸引力就会减小,那么悬挂磁铁的弹簧将会缩短.
故选.
3.,右,增加线圈匝数(或“在线圈中加铁芯”)
【解析】
利用右手安培定则可得螺线管的左端为通电螺线管产生的磁场的极,所以小磁针的极将向螺线管偏转;把电源的正负极调换后,通电螺线管的电流方向相反,则小磁针的极指向右;如果想增大通电螺丝管的磁场,除了增大电流强度,还可以采取的方法是增加线圈匝数(或“在线圈中加铁芯”).
【解答】
解:当用酒精灯把玻璃球加热到红热状态时,电路接通,利用右手安培定则可得螺线管的左端为通电螺线管产生的磁场的极,所以小磁针的极将向螺线管偏转;把电源的正负极调换后,通电螺线管的电流方向相反,则小磁针的极指向右;如果想增大通电螺丝管的磁场,除了增大电流强度,还可以采取的方法是增加线圈匝数(或“在线圈中加铁芯”).
4.,变亮
【解析】
(1)由安培定则可以判断出螺线管的极性。
(2)由左图可知,滑动变阻器的滑片向右滑动过程中接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,进一步根据影响电磁铁磁性大小的因素可知其磁场变化,据此可知右图巨磁电阻的变化,由此可知通过指示灯的电流变小,指示灯的实际功率变小,灯泡亮度变暗。
【解答】
解:闭合开关,电流从螺线管右端流入,由安培定则可知,电磁铁左侧为极,右侧为极,
由左图可知,向左滑动滑片时,变阻器接入电路中的电阻变小,由可知,左边电路中的电流变大,则电磁铁的磁性变强,由右图可知,巨磁电阻和指示灯串联,因为巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小,所以此时巨磁电阻的阻值会变小,右边电路中的总电阻变小,由可知,右边电路中的电流变大,通过指示灯的电流变大,指示灯的实际功率变大,所以指示灯变亮.
5.
【解析】
根据安培定则解答.
【解答】
解:根据磁感线方向可知,通电螺线管的左端为极,所以通电螺线管的右端为极,根据安培定则可知,电源的右端为正极.
6.?,,
【解析】
左侧为压敏电阻与电磁铁串联的控制电路,右侧为带动电梯运动的电动机工作电路,当衔铁与触点接触时,与电机串联,当衔铁与触点接触时,电阻断路,电动机两端电压增大。
【解答】
解:成年男性的身高约,图中扶手手扶处距地面的高度约等于人身高的一半,故填“”;
电磁铁中的电流为从下到上,根据安培定则可以判断出电磁铁的上端为极;
扶梯无人乘坐时,压力减小,则压敏电阻的阻值增大,左侧控制电路中的电流减小,电磁铁磁性变弱,则衔铁被拉起,与触点接触,此时电动机与电阻串联,通过电动机的电流减小,电动机的实际由压变小所以实际功率变小转速变慢.
7.排斥
【解析】
安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的极.
【解答】
解:由用右手握住线圈、,让四指指向线圈中电流的方向,则大拇指所指的那端就是线圈的极,所以线圈的右端为极、左端为极,线圈的左端为极、右端为极,根据磁极间的相互作用规律可知,线圈和会相互排斥.
8.(1)电磁感应
(2)相互排斥
(3)增大
【解析】
(1)根据磁生电属于电磁感应现象解答.
(2)根据磁极间的相互作用解答.
(3)根据当线圈中电流相同时,线圈匝数越多,磁性越强解答.
【解答】
解:(1)电流通过底座的线圈时产生磁场,球体内的线圈靠近该磁场时就会产生感应电流,属于磁生电,这是电磁感应现象.
(2)当底座的电路接通电源后,月球灯能克服重力悬浮在空中是因为同名磁极,相互排斥.
(3)根据影响电磁铁磁性强弱的因素,当线圈中电流相同时,线圈匝数越多,磁性越强,所以若底座的线圈匝数增加,可支持的灯重增大.
9.,变大
【解析】
本题考查了安培定则、滑动变阻器的使用、二力平衡等内容.
【解答】
解:由安培定则可知,螺线管左侧为极;
因异名磁极相互吸引,故条形磁铁所受磁场力向右,因条形磁铁处于平衡状态,即条形磁铁所受摩擦力应与引力大小相等方向相反,故摩擦力的方向水平向左;
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻变小,由欧姆定律得螺线管内的电流增大,则可知螺线管的磁性增强,条形磁铁所受到的吸引力增大,因条形磁铁仍处于平衡状态,所以条形磁铁所受摩擦力也增大.
10.,
【解析】
根据电流方向,利用安培定则可判断螺线管的极性,并根据磁极间的相互作用判断小磁针的极性.
【解答】
解:用右手握住螺线管,使四指指向电流的方向,则螺线管的左端为极,右端为极;
根据小磁针极所指的一端一定是通电螺母管的极,则小磁针的左端为极,右端为极.
11.磁,,
【解析】
(1)由图乙可知、的电阻与湿度的关系,根据题意可知,空气湿度较小时电磁铁不吸合、灯泡较暗,当空气湿度达到一定程度时,湿敏电阻的阻值减小,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸合,湿敏电阻被短路,电路为警示灯的简单电路,据此进行解答;
(2)由图乙可知,当空气温度处于时湿敏电阻的阻值,警示灯在闪烁过程较暗时,湿敏电阻与警示灯串联,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出此时警示灯两端的电压。
【解答】
解:电磁铁的工作原理是电流的磁效应,
由图乙可知,的电阻随湿度的增加而增加,的电阻随湿度的增加而减小,
由题意可知,空气湿度较小时,电磁铁不吸合,灯泡较暗,当空气湿度达到一定程度时,湿敏电阻的阻值减小,电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸合,湿敏电阻被短路,电路为警示灯的简单电路,灯泡变亮,由于电磁铁也被短路无磁性,电磁铁不吸合,据此可知警示灯能不断亮暗闪烁,所以应选图乙中的湿敏电阻,且串联在图甲电路中位置.
12.(南),增大,增大
【解析】
已知电流方向则由右手螺旋定则可知螺线管的磁极;当滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电阻变小,则由欧姆定律可知螺线管中磁性的变化;则由力的合成可知小铁球所受的浮力的变化。
【解答】
解:电流由流向,则由右手螺旋定则可知螺线管端为极,则端为极(南极);
当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则由欧姆定律可知电路中电流增大,则螺线管中的磁性增大,故小铁球所受磁力增大;小铁球受重力、磁力及浮力,因小球处于静止状态,故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力,因磁力增大,故浮力也将增大.
13.左,
【解析】
根据二极管发光判断线圈中电流方向,由右手螺旋定则判断电磁铁的极性,根据磁极间相互作用规律,判断永磁体的受力情况;对调电源正负极,根据二极管的单向导电性判断线圈中是否有电流,然后判断永磁体的受力情况.
【解答】
解:由二极管发光知电源正极在左边,由右手螺旋定则知电磁铁左边为极,永磁体受电磁铁向右的吸引力,故永磁体受摩擦力向左,对调电源正负极,因二极管具有单向导电性,线圈中没有电流,电磁铁没有磁性,永磁体不受电磁铁力的作用,故永磁体不受摩擦力.
14.左,靠近
【解析】
根据右手定则判断两个通电螺线管的极性;根据磁极间的相互作用判断小磁针的指向及两螺线管的运动情况.
【解答】
解:对于螺线管,根据右手定则,伸出右手四指弯曲指向电流的方向,则大拇指所指的方向为磁场的极,所以它的右端为极,左端为极;同样,对于螺线管,根据右手定则可判断出螺线管的右端为极,左端为极;所以两个螺线管相靠近的一端为异名磁极,相互吸引,故可移动的、两螺线管相互靠近.
由于通电螺线管相当于条形磁铁,周围存在着磁场,又螺线管的左端为,根据磁极间的相互作用,小磁针的极会向左偏转.
15.顺时针,增大
【解析】
由右手螺旋定则可得出螺线管的磁极,则由磁极间的相互作用可得出小磁针的转动方向;由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化,则由欧姆定律可得出线圈中电流的变化,则可知螺线管磁性的变化.
【解答】
解:由图可知电流由螺线管下方流入,则用右手握住螺线管,四指沿电流方向,则大拇指向上,故螺线管上方为极;
因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,则小磁针将向螺线管靠近,极远离螺线管,故小磁针将顺时针转动;
当滑动变阻器的滑片向端移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则由欧姆定律可得电路中电流增大,则通电螺线管的磁性增大;
故答案为:顺时针;增大.
16.解:如图:
【解析】
由右手螺旋定则判断出线圈的绕法.
【解答】
解:如图:
17.解:如图所示,小磁针的右端为极,根据磁极间的相互作用规律可知通电螺线管靠近小磁针极一端的极,则通电螺线管的右端为极.
再根据右手定则,伸出右手握住通电螺线管,使大拇指指示通电螺线管的极(右端),则四指弯曲的方向为电流的方向.又电流从电源的正极流出经滑动变阻器、电流表流入螺线管,即电流由螺线管的左端流入,右端流出,故螺线管的绕法如图所示:
【解析】
根据小磁针的指向结合异名磁极相互吸引可判断出通电螺线管的左端为极,右端为极;再根据右手定则,结合电流的方向画出螺线管的绕法.
【解答】
解:如图所示,小磁针的右端为极,根据磁极间的相互作用规律可知通电螺线管靠近小磁针极一端的极,则通电螺线管的右端为极.
再根据右手定则,伸出右手握住通电螺线管,使大拇指指示通电螺线管的极(右端),则四指弯曲的方向为电流的方向.又电流从电源的正极流出经滑动变阻器、电流表流入螺线管,即电流由螺线管的左端流入,右端流出,故螺线管的绕法如图所示:
18.【解析】
由两电磁铁相互关系可知两螺线管中磁极应同向,即绕向一致即可.
【解答】
解:要使两磁铁相互吸引,则两磁铁应为异名磁极相对,即两磁铁的极应都在各自的同一侧.如:极都在右侧,或极都在左侧.
19.解:由磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的右端应为极,再由右手螺旋定则得出线圈的绕法.根据图示的线圈绕向和电流从左端流入、右端流出,结合安培定则从而可以确定电磁铁的右端为极,左端为极.
【解析】
由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极,则由右手螺旋定则可知螺线管的绕法.
【解答】
解:由磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的右端应为极,再由右手螺旋定则得出线圈的绕法.根据图示的线圈绕向和电流从左端流入、右端流出,结合安培定则从而可以确定电磁铁的右端为极,左端为极.
四、
作图题
(本题共计
7
小题
,每题
15
分
,共计105分
)
20.如解答图所示.
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:如下图所示:
21.如解答图所示.
【解析】
解:如图所示:
【解答】
如解答图所示.
22.如解答图所示.
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:如图所示:
23.如解答图所示.
【解析】
(1)首先要明确电磁铁磁性强弱的影响因素:电流大小、线圈匝数的多少;
根据滑动变阻器的滑片向右移动时弹簧缩短,确定电磁铁磁性强弱的变化,根据磁体间的相互作用规律,从而可以判断出电磁铁的磁极极性,根据磁体周围的磁感线都是从极出来,回到极,进行判断;
(2)由安培定则可判断出图中电源的正负极;.
【解答】
解:动变阻器的滑片向右移动时,电路中的电阻变小,由欧姆定律,则电路中的电流变大,磁铁的磁性变强,此时弹簧伸长,根据异名磁极相互吸引可知,通电螺线管上端为极,下端为极,磁体周围的磁感线都是从极出来,回到极,如下图所示:
右手握住螺线管,大拇指指向极,四指指向电流的方向,则电流从螺线管的上后端流出,下前端流入,则电源右端为负极,左端为正极,如下图所示:
24.如解答图所示.
【解析】
先根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引确定右边磁体、极;
而磁体周围的磁感线是从极指向极,据此画出小磁针所在位置的磁感应线
由图可知通电螺线管右边磁极与右边磁体的端为同名磁极,可知通电螺线管的右端的极性,再根据安培定则确定电源正、负极。
【解答】
解:如图:
25.如解答图所示.
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:如图所示:
26.如解答图所示.
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:如图所示:
第3页
共6页
◎
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