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绝密★启用前
电与磁单元检测A卷
考试时间:100分钟;命题人:
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项:
答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一.选择题(共20小题,共40分)
1.如图所示,是固定房门的“门吸”。金属球能被磁铁吸引,是因为其制作材料可能含有( )
A.铜 B.铁 C.铝 D.锌
2.下列四幅图中,符合安全用电原则的是( )
A.用湿布擦拭工作的电视 B.发生触电事故时,先切断电源
C.使用绝缘层破损的导线 D.在输电线上晒衣服
3.学了电学知识后,大伟将房间里照明电灯的开关断开,从开关内引出两根电线接在一个插座上,然后将台灯的插头插入插座。此时台灯( )2-1-c-n-j-y
A.没有电流通过,不能工作
B.有电流通过,能正常工作
C.有电流通过,不能正常工作
D.有时能正常工作,有时不能正常工作
4.如图,电磁铁上方附近有一点A,小磁针置于电磁铁的右方附近。闭合开关S,下列判断正确的是( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.电磁铁的左端为N极
B.电磁铁上方A点的磁场方向向右
C.向左移动滑片P,电磁铁的磁性减弱
D.小磁针静止后,其N极的指向向右
5.如图所示是某同学探究“通电直导线周围是否存在磁场”的实验装置,通电后小磁针发生了偏转。关于这个实验,下列说法正确的是( )
A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B.小磁针的作用是检验通电直导线周围是否存在磁场
C.实验中直导线是沿东西方向放置的
D.把小磁针放在直导线的上方,通电后小磁针不发生偏转
6.下列有关磁现象说法中,错误的是( )
A.磁体外部磁感线是从磁体N极出发回到S极
B.通电螺线管的磁场极性与螺线管中电流方向有关,可用安培定则判定
C.通电直导线周围能激发电磁波,可以给我们传递信息
D.产生感应电流的条件是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
7.如图所示是课本中的四个实验,其中说明磁场对电流有力的作用的是( )
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
8.(2021秋 朝阳区期末)某同学按照如图甲所示连接好电路。闭合开关前,小磁针的指向如图甲所示;闭合开关,小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示;只改变电源的正负极,再次进行实验,小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列说法中正确的是( )
A.由甲、乙两图可得导体的周围一定存在着磁场
B.由甲、乙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关
C.由乙、丙两图可得电流的磁场强弱与电流大小有关
D.由乙、丙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关
9.声控开关在静音时处于断开状态,在接收到一定响度的声音时会自动闭合一段时间。某市地下通道两端的入口处,分别装个声控开关S1、S2来控制同一盏电灯,以确保行人不管从哪端进入,电灯都能接通电源发光。下列符合设计要求和安全要求的电路是( )
A.B.C.D.
10.如图所示,电磁铁左侧的C为条形磁铁,右侧的D为软铁棒,A、B是电源的两极。下列判断中正确的是( )
A.若A为电源正极,则C、D都被吸引
B.若B为电源正极,则C被吸引,D被排斥
C.若B为电源正极,则C、D都被排斥
D.若A为电源正极,则C被排斥,D被吸引
11.如图是“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”的实验装置,闭合开关后,则下列说法错误的是( )
A.甲电磁铁的磁性比乙强
B.向左移动滑片P,发现甲、乙吸引大头针的数量均变多
C.本实验过程中运用了控制变量法和转换法
D.乙电磁铁的上端为N极
12.无线充电技术应用了特斯拉线圈,如图,用一不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时,LED灯发光了,灯被点亮的现象可以用我们学过的哪一知识来解释( )
A.电流的磁效应 B.磁场对电流的作用
C.安培定则 D.电磁感应
13.一次家庭探究活动中,小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间,惊讶的发现了灯丝在晃动。关于这种现象,下列说法正确的是( )21世纪教育网版权所有
A.灯丝晃动是一种电磁感应现象
B.灯丝晃动是内能转化成了机械能
C.灯丝晃动是受到磁体的吸引作用
D.灯丝晃动是磁场对电流的作用
14.如图所示,盛水烧杯放置在电磁铁的A端上,烧杯中水面上漂浮着一个空心铁球。当电磁铁磁性的强弱发生改变时,烧杯中的空心铁球会上下浮动。现闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右滑动。针对这种情况,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁A端为S极,烧杯中水面上升
B.电磁铁A端为S极,烧杯中水面下降
C.电磁铁A端为N极,烧杯中水面上升
D.电磁铁A端为N极,烧杯中水面下降
15.(2021 金坛区模拟)如图所示家庭电路中的某一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:闭合S1,灯L1亮;断开S1,闭合S2,灯L2不亮;再用测电笔测a、b、c、d四个接线点,发现只有在c点氛管不发光。若电路中只有一处故障,则是( )
A.c、d两点间断路 B.灯L2所在支路断路
C.灯L2短路 D.c点左侧的零线断路
16.(2021秋 大兴区期末)将条形磁铁周围附近摆放几个可以自由转动的小磁针(涂黑的一端表示小磁针的N极),仅考虑小磁针跟磁铁之间的相互作用,图中能正确反映小磁针静止时跟磁铁之间相对位置关系的是( )
A.B.C.D.
17.(2021秋 西峡县期末)如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行,接通电路后,观察到小磁针偏转。下列说法中错误的是( )
A.导线若沿东西方向放置,磁针最容易发生偏转
B.改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变
C.实验中小磁针的作用是检测电流的磁场
D.实验中用到的一种重要科学研究方法是转换法
18.(2021秋 仓山区校级期末)如图是智能扶手电梯工作原理图,电梯上无乘客时运行慢,有乘客时运行快,两种情况下衔铁接触的触点不同,电路中压敏电阻的阻值随压力增大而减小,下列说法正确的是( )
A.R是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点1接触
B.R1是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点1接触
C.R是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点2接触
D.R1是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点2接触
19.(2021秋 九龙坡区期末)如今新能源电动汽车大大地方便了公众的绿色出行。新能源电动汽车的核心部件是电动机,如图所示中能说明电动机工作原理的实验装置是( )
A.B. C. D.
20.(2021秋 东台市期末)如图所示是某家庭电路,闭合开关S1、S2,灯泡L1正常发光、L2不亮。断开S1、保持S2闭合,用测电笔插入插座上孔氖管发光,插入插座下孔氖管发光。则故障可能是( )
A.ac间断路 B.bd间断路
C.灯泡L2断路 D.b点到零线之间断路
二.填空题(共8小题,共20分)
21.根据古文《论衡 是应篇》中的记载:“司南之杓(用途),投之于地。其柢(握柄)指南”。学术界于1947年想象出司南的模样如图甲所示。
(1)根据图乙分析,磁石的 (填图乙中字母)处为南极。
(2)把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后,放在粗糙的木盘上,使磁勺水平转动直至最终静止,但磁勺A端总不能正确指南。请提出改进本实验的措施: 。
(3)制作人员将磁勺靠近一电磁铁,闭合开关S,磁勺和电磁铁相互吸引后如图丙所示,由此判断H为电源的 极。
22.通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似,其磁极可以用安培定则判定。
(1)图中螺线管的A端是 极。
(2)螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成,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,因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示,则其B端是 极。
(3)地球周围存在的磁场,有学者认为,地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的,地球自转的方向自西向东,则形成圆形电流方向与地球自转方向 (选填“相同”或“相反”)。
23.(2021秋 张店区期末)如图是小美在淄博市科技馆完成的“铁钉桥”。左右两侧的桥墩是电磁铁,闭合开关,电磁铁通电有磁性,这时将小铁钉沿右侧桥墩依次连接起来,便可形成“天桥”。这是因为小铁钉和桥墩接触时被 ,有了磁性,所以将铁钉逐个连接时不会掉下来。21*cnjy*com
24.(2021秋 迁安市期末)我市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中,小磁针和螺线管放置于同一水平面内,螺线管为东西朝向,小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后,小磁针的N极指向右,如图所示,则电源A端为 (选填“正”或“负”)极。当开关S断开时,小磁针N极将 (选填“不”、“向北”或“向南”)偏转。
25.(2022春 丘北县校级期末)如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A,B,C和报警电路组成,其中,弹簧上的金属片B相当于 ,当把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A,C分开,这时灯 (选填“亮”或“不亮”),电铃 (选填“响”或“不响”)。
26.(2022 郑州模拟)如图所示,某综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd,用小刀刮去两端的漆皮,一端全部刮去,另一端只刮去半周。把线圈放在用硬金属丝做成的支架mn上,并按图示连接电路。闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈就开始转动。若将电源的正负极对调,则线圈的转动方向与原来 (选填“相同”或“相反”),原因是 ;若在开关和电源之间串联一个电阻,线圈的转速将 (选填“变快”、“不变”或“变慢”)。
27.如图所示,是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管,管外缠绕着线圈.戴着这种手环走路时,塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈中便会产生感应电流,此过程利用了 的原理,这一原理是科学家 发现的。
(2022 奉贤区一模)上海地区家庭照明电路的电压为 伏;电视机与空调之间是
的(选填“并联”或“串联”),关闭空调时通过电视机的电流将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
三.实验探究题(共3小题,共15分)
29.(2021秋 商河县期末)在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中:
①小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图(a)所示,放小磁针的目的是 ;
②闭合开关后观察到如图(b)所示的现象,说明通电螺线管周围存在 ;
③通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关,你怎样验证,方法是 。
30.(2021秋 广饶县期末)某实验小组用如图甲所示的装置探究感应电流产生条件。
(1)某同学闭合开关后进行了如下操作,其中能产生感应电流的是 (填写字母)。
A.导体ab不动,让磁体左右运动
B.磁体不动,让导体ab上下运动
(2)实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显,为了使指针偏转明显,下列措施中可行的是 (填字母)。
A.换用磁性更强的磁体,增加磁场的强度
B.将灵敏电流计换成电流表
(3)根据实验现象,初步得到电路中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 运动。
(4)如果将灵敏电流计换成 ,可进一步研究电动机工作原理。
(5)如图乙是手摇发电机的原理图,当线圈转动到图示位置时,线圈中 (填“有”或“无”)电流。
31.(2021秋 洛宁县期末)研究电动机的工作过程。
(1)电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。甲图中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,其原因是 。21·cn·jy·com
(2)乙图中的线圈所在的位置 (选填“是”或“不是”)平衡位置,图中C、D组成的装置叫 ,它的作用是在线圈 (选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。
(3)①小明将丙图中直流电动机模型接入电路,各部分连接完好,结果电动机却不能转动,他用手轻轻地碰了一下线圈后,直流电动机模型开始正常转动。模型刚开始不转的原因可能是
A.直流电动机的铜半环与电刷接触不良 B.电源电压太低
C.线圈刚好处于平衡位置 D.线圈中的电流太小
②调换器件 (填器件名称)的放置可方便改变电动机的转动方向。
四.简答(共3小题,共25分)
32.(2021 江阴市模拟)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R1=100Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
(1)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,电磁铁的磁性 (选填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(2)若小明的体重为400N,他站在静止的电梯上,脚与电梯地面的总接触面积为0.04m2,则此时小明对电梯地面的压强为多少?
(3)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?
(4)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 1 000kg的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载?(g取10N/kg)
33.(2021 大连模拟)有一种电加热恒温箱,工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1=9V的电源、电磁继电器(线圈电阻不计)、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成,图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图像;工作电路由电压为U2=220V的交流电源和电阻为R0=44Ω的电热丝组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时,电磁继电器的衔铁被吸下来。求:【版权所有:21教育】
(1)从电路安全来看, 端(选填“a”或“b”)接交流电源U2的零线;
(2)电磁铁上端是 极(选填“N”或“S”);
(3)要使恒温箱设定的温度值升高,应调节滑动变阻器R2的滑片,使其接入电路的阻值 (选填“变大”或“变小”);
(4)当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为 Ω时,恒温箱内的温度是50℃;
(5)电热丝R0正常工作100s产生的热量?
34.小菲同学学习了电和磁知识后,知道了奥斯特现象:通电直导线周围存在磁场(如图甲),且通电直导线周围的磁场分布符合右手定则,磁感线的分布是以导线为圆心的一组同心圆(如图乙)。
小菲同学在课后进行了以下探究:
提出问题:通电圆环(如图丙)内部的磁场如何分布呢?
猜想:可能也符合右手定则。
实验:她连接如图丁所示的电路(外部电路未画出)。
现象:位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
根据小菲同学的探究过程,回答下列问题:
(1)通电圆环内部的磁场分布是否符合右手定则? (选填“是”或“否”)。
(2)如图戊所示,如果把地球看成一个通电圆环,则赤道这一通电圆环的电流方向为 (选填“由西向东”或“由东向西”)
(3)小菲同学的探究实验中,体现了哪些学习科学的思想和方法?
A.控制变量法 B.转换法 C.等效替代法 D.逆向思维法。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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第 1 章 电与磁单元检测A卷答题卡
试卷类型:A
姓名:______________班级:______________
准考证号
一.选择题(共20小题)(请用2B铅笔填涂)
1.[A][B][C][D] 2.[A][B][C][D] 3.[A][B][C][D] 4.[A][B][C][D] 5.[A][B][C][D] 6.[A][B][C][D] 7.[A][B][C][D] 8.[A][B][C][D] 9.[A][B][C][D] 10.[A][B][C][D] 11.[A][B][C][D] 12.[A][B][C][D] 13.[A][B][C][D] 14.[A][B][C][D] 15.[A][B][C][D] 16.[A][B][C][D] 17.[A][B][C][D] 18.[A][B][C][D] 19.[A][B][C][D] 20.[A][B][C][D]
二.填空题(共8小题,共20分)(请在各试题的答题区内作答)
21. 24.
28.
三.实验探究题(共3小题,共15分)(请在各试题的答题区内作答)
29.答:
30.答:
31.答:
四.简答题(共3小题,共25分)(请在各试题的答题区内作答)
32.答:
33.答:
34.答:
条 码 粘 贴 处
(正面朝上贴在此虚线框内)
缺考标记
考生禁止填涂缺考标记 !只能由监考老师负责用黑色字迹的签字笔填涂。
注意事项
1、答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚。
2、请将准考证条码粘贴在右侧的[条码粘贴处]的方框内
3、选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写,字体工整
4、请按题号顺序在各题的答题区内作答,超出范围的答案无效,在草纸、试卷上作答无效。
5、保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、刮纸刀。
6、填涂样例 正确 [■] 错误 [--][√] [×]
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电与磁单元检测A卷
考试时间:100分钟;命题人:
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项:
答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一.选择题(共20小题,共40分)
1.如图所示,是固定房门的“门吸”。金属球能被磁铁吸引,是因为其制作材料可能含有( )
A.铜 B.铁 C.铝 D.锌
【解答】解:
上述物品中只有铁是磁性材料,能被磁铁吸引;铝、铜、锌不能被磁铁吸引。
故选:B。
2.下列四幅图中,符合安全用电原则的是( )
A.用湿布擦拭工作的电视 B.发生触电事故时,先切断电源
C.使用绝缘层破损的导线 D.在输电线上晒衣服
【解答】解:
A、湿抹布能导电,所以不能使用湿布擦拭工作的电视,以防引起触电,故A错误;
B、发生触电事故,切断电源是首先要做的,故B正确;
C、发现电线绝缘层破损后,导线外露,容易造成漏电,甚至出现触电事故,因此必须用绝缘胶布缠好,防止漏电,故C错误;21教育网
D、在输电线上晾衣服,可能引起触电,是非常危险的,故D错误。
故选:B。
3.学了电学知识后,大伟将房间里照明电灯的开关断开,从开关内引出两根电线接在一个插座上,然后将台灯的插头插入插座。此时台灯( )2-1-c-n-j-y
A.没有电流通过,不能工作
B.有电流通过,能正常工作
C.有电流通过,不能正常工作
D.有时能正常工作,有时不能正常工作
【解答】解:开关与电灯是串联的,当从开关内引出两根电线接在一个插座上,然后将台灯的插头插入插座,此时两盏灯串联接入电路中,此时台灯分得的电压小于正常的工作电压,虽然有电流通过,但不能正常工作,故C正确。21*cnjy*com
故选:C。
4.如图,电磁铁上方附近有一点A,小磁针置于电磁铁的右方附近。闭合开关S,下列判断正确的是( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.电磁铁的左端为N极
B.电磁铁上方A点的磁场方向向右
C.向左移动滑片P,电磁铁的磁性减弱
D.小磁针静止后,其N极的指向向右
【解答】解:A、由安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向右端,则通电螺线管的右端为N极,左端为S极,故A错误;21教育名师原创作品
B、在磁体的外部,磁感线从N极指向S极,所以通电螺线管外A点的磁场方向向左,故B错误;
C、向左移动滑片P,连入电路的电阻减小,电流增大,电磁铁的磁性增强,故C错误;
D、通电螺线管的右端是N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的S极应靠近螺线管的右端,则小磁计的S极向左转动,小磁针会逆时针旋转,故小磁针静止时,其N极的指向向右,故D正确;【来源:21·世纪·教育·网】
故选:D。
5.如图所示是某同学探究“通电直导线周围是否存在磁场”的实验装置,通电后小磁针发生了偏转。关于这个实验,下列说法正确的是( )
A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B.小磁针的作用是检验通电直导线周围是否存在磁场
C.实验中直导线是沿东西方向放置的
D.把小磁针放在直导线的上方,通电后小磁针不发生偏转
【解答】解:
A、首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特,故A错误;
B、小磁针偏转,说明通电导线周围存在磁场,所以小磁针的作用是检验通电直导线周围是否存在磁场,故B正确;
C、在该实验中为了避免地磁场对实验的影响,导线应沿南北方向放置(电流产生的磁场沿东西方向),小磁针才会偏转,故C错误;
D、把小磁针放在直导线的上方时,通电后小磁针仍然受磁场力的作用,会发生偏转,故D错误。
故选:B。
6.下列有关磁现象说法中,错误的是( )
A.磁体外部磁感线是从磁体N极出发回到S极
B.通电螺线管的磁场极性与螺线管中电流方向有关,可用安培定则判定
C.通电直导线周围能激发电磁波,可以给我们传递信息
D.产生感应电流的条件是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
【解答】解:A、在磁体外部磁感线是从N极出发回到S极;故A正确;
B、通电螺线管的磁场极性与螺线管中电流方向有关,可用安培定则判定,故B正确;
C、通电直导线周围能激发电磁场,故C错误;
D、电磁感应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时,电路中有感应电流产生,故D正确。www.21-cn-jy.com
故选:C。
7.如图所示是课本中的四个实验,其中说明磁场对电流有力的作用的是( )
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
【解答】解:
甲图当闭合开关后,放在磁场中的导体AB中有电流通过,且导体会动起来,说明磁场对通电导体有力的作用,符合题意
乙图当导体中有电流通过时,放在导体下方的小磁针发生了偏转,说明通电导线周围存在磁场,不符合题意;
丙图闭合开关后,原来静止在磁场中的导体运动起来,说明受到了磁场对电流有力的作用。故符合题意;
丁图该实验装置中没有电源,当放在磁场中的导体AB在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计的指针就会偏转,即产生了感应电流,这是电磁感应现象,不符合题意;
故选:A。
8.(2021秋 朝阳区期末)某同学按照如图甲所示连接好电路。闭合开关前,小磁针的指向如图甲所示;闭合开关,小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示;只改变电源的正负极,再次进行实验,小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列说法中正确的是( )
A.由甲、乙两图可得导体的周围一定存在着磁场
B.由甲、乙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关
C.由乙、丙两图可得电流的磁场强弱与电流大小有关
D.由乙、丙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关
【解答】解:AB、甲中开关是断开的,电路中无电流,乙中开关是闭合的,电路中有电流;前后两种情况下,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场;又没有改变导体中的电流方向,不能说明电流产生的磁场跟电流方向有关,故AB错误;
CD、乙、丙只是改变了电流方向,没有改变电流大小,不能说明磁场强弱跟电流大小有关;电流方向改变,小磁针的偏转方向发生了变化,这说明电流的磁场方向与电流方向有关,故C错误,D正确。
故选:D。
9.声控开关在静音时处于断开状态,在接收到一定响度的声音时会自动闭合一段时间。某市地下通道两端的入口处,分别装个声控开关S1、S2来控制同一盏电灯,以确保行人不管从哪端进入,电灯都能接通电源发光。下列符合设计要求和安全要求的电路是( )
A.B.C.D.
【解答】解:两个声控开关串联会相互影响,只有都闭合时灯才发光;两个声控开关并联会互不影响,可以独立控制灯的亮灭,根据“为确保行人不管从哪端进人,灯泡都能接通电源发光”,所以两开关应并联,且开关要控制火线。
A、图中两开关均控制零线,这样不安全,故A错误;
B、图中两开关均控制火线,且可以达到“行人不管从哪端进入,电灯都能接通电源发光”的目的,故B正确;
C、图中两开关均控制零线,这样不安全,故C错误;
D、图中两只开关串联,只有同时闭合时灯才会发光,故B错误;故D错误。
故选:B。
10.如图所示,电磁铁左侧的C为条形磁铁,右侧的D为软铁棒,A、B是电源的两极。下列判断中正确的是( )
A.若A为电源正极,则C、D都被吸引
B.若B为电源正极,则C被吸引,D被排斥
C.若B为电源正极,则C、D都被排斥
D.若A为电源正极,则C被排斥,D被吸引
【解答】解:(1)当电磁铁中有电流通过时,电磁铁有磁性,软铁棒D始终被吸引,不会被排斥,由此可以确定选择项BC错误。
(2)若A端为正极,则电流从螺线管的左端流入,右端流出,结合线圈绕向,利用安培定则可以确定螺线管的左端为S极,右端为N极。电磁铁的S极与条形磁体C的S极靠近,则C被排斥。故A错误,D正确。
故选:D。
11.如图是“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”的实验装置,闭合开关后,则下列说法错误的是( )
A.甲电磁铁的磁性比乙强
B.向左移动滑片P,发现甲、乙吸引大头针的数量均变多
C.本实验过程中运用了控制变量法和转换法
D.乙电磁铁的上端为N极
【解答】解:A、用如图所示的装置进行实验,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,电路中电流相同,发现电磁铁甲吸引大头针的数目比乙多,说明甲的磁性强,故A正确;
B、闭合开关后,向左调节滑动变阻器的滑片,电阻减小,电路中电流增大,电磁铁磁性增强,电磁铁甲、乙吸引大头针的数目增多,故B正确;
C、电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,故该实验中利用控制变量法;电磁铁吸引大头针的多少,说明的磁性的大小这是一种转换的方法,故C正确;
D、由安培定则可知,电磁铁上端为S极,下端为N极,故D错误;
故选:D。
12.无线充电技术应用了特斯拉线圈,如图,用一不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时,LED灯发光了,灯被点亮的现象可以用我们学过的哪一知识来解释( )
A.电流的磁效应 B.磁场对电流的作用
C.安培定则 D.电磁感应
【解答】解:用一不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时,LED灯发光了,这说明灯泡中产生了电流,故该现象为电磁感应现象。
故选:D。
13.一次家庭探究活动中,小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间,惊讶的发现了灯丝在晃动。关于这种现象,下列说法正确的是( )21世纪教育网版权所有
A.灯丝晃动是一种电磁感应现象
B.灯丝晃动是内能转化成了机械能
C.灯丝晃动是受到磁体的吸引作用
D.灯丝晃动是磁场对电流的作用
【解答】解:有电流通过的灯丝置于磁场中晃动,体现了通电导体在磁场中受到力的作用。在这个过程中,是电能转化为机械能。
综上分析
故选:D。
14.如图所示,盛水烧杯放置在电磁铁的A端上,烧杯中水面上漂浮着一个空心铁球。当电磁铁磁性的强弱发生改变时,烧杯中的空心铁球会上下浮动。现闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右滑动。针对这种情况,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁A端为S极,烧杯中水面上升
B.电磁铁A端为S极,烧杯中水面下降
C.电磁铁A端为N极,烧杯中水面上升
D.电磁铁A端为N极,烧杯中水面下降
【解答】解:电流由A流向B,则由右手螺旋定则可知螺线管B端为N极,则A端为S极(南极);
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则由欧姆定律可知电路中电流减小,则螺线管中的磁性减弱,故小铁球所受磁力减小;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,因磁力减小,故浮力也将减小,所以烧杯中水面下降。故B正确。
故选:B。
15.(2021 金坛区模拟)如图所示家庭电路中的某一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:闭合S1,灯L1亮;断开S1,闭合S2,灯L2不亮;再用测电笔测a、b、c、d四个接线点,发现只有在c点氛管不发光。若电路中只有一处故障,则是( )
A.c、d两点间断路 B.灯L2所在支路断路
C.灯L2短路 D.c点左侧的零线断路
【解答】解:
(1)闭合S1,灯L1亮,说明电路中有电流,电路为通路,则从保险丝→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线都没有断路;21cnjy.com
(2)断开S1,闭合S2,灯L2不亮,灯L2不亮的原因有两个:一个是断路、一个是短路,
若灯L2短路时,电路的电流会很大,将保险丝烧断,则试电笔接触a、b两个接线点时,氖管都不会发光,不符合题意;
若灯L2所在支路断路,则试电笔接触d点时氖管不发光,不符合题意;
若c、d两点间开路,灯泡L2与零线不能构成闭合电路,没有电流通过L2,灯泡L2不会发光,但d点会通过灯泡L2与火线间接相连,则试电笔接触d点时氖管会发光,符合题意;21·世纪*教育网
综上所述,A正确,BCD错误。
故选:A。
16.(2021秋 大兴区期末)将条形磁铁周围附近摆放几个可以自由转动的小磁针(涂黑的一端表示小磁针的N极),仅考虑小磁针跟磁铁之间的相互作用,图中能正确反映小磁针静止时跟磁铁之间相对位置关系的是( )
A.B.C.D.
【解答】解:根据磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故C正确,ABD错误。
故选:C。
17.(2021秋 西峡县期末)如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行,接通电路后,观察到小磁针偏转。下列说法中错误的是( )
A.导线若沿东西方向放置,磁针最容易发生偏转
B.改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变
C.实验中小磁针的作用是检测电流的磁场
D.实验中用到的一种重要科学研究方法是转换法
【解答】解:
A、在该实验中为了避免地磁场对实验的影响,导线应沿南北方向放置(电流产生的磁场沿东西方向),小磁针才会偏转,故A错误;
B、改变电流方向,小磁针的偏转方向也发生改变,这说明直导线周围的磁场方向与电流方向有关,故B正确;
C、小磁针受到磁力的作用能够发生偏转,则实验中小磁针的作用是检测电流的磁场,故C正确;
D、磁场看不见摸不着,但小磁针放入磁场后会受到磁力的作用而发生偏转,所以实验中借助小磁针感知磁场的存在,则采用的是转换法,故D正确;
故选:A。
18.(2021秋 仓山区校级期末)如图是智能扶手电梯工作原理图,电梯上无乘客时运行慢,有乘客时运行快,两种情况下衔铁接触的触点不同,电路中压敏电阻的阻值随压力增大而减小,下列说法正确的是( )
A.R是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点1接触
B.R1是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点1接触
C.R是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点2接触
D.R1是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点2接触
【解答】解:读图可知,当人未站在电梯上,电磁铁的磁性较弱,衔铁与触点1 接触,电动机与定值电阻R1串联,转速较慢;当人站上电梯,阻值减小时,电路中电流变大,电磁铁磁性增强,吸引衔铁,使触点与1断开,与2连接,电动机两端的电压增大,转速就会变快;由以上分析可知,电阻R为压敏电阻。
故选:A。
19.(2021秋 九龙坡区期末)如今新能源电动汽车大大地方便了公众的绿色出行。新能源电动汽车的核心部件是电动机,如图所示中能说明电动机工作原理的实验装置是( )
A.B. C. D.
【解答】解:电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的。
A、图中是奥斯特实验的装置图,说明了通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;
B、此图研究的是电磁铁的磁性强弱和线圈匝数的关系,是电流的磁效应,故B不符合题意;
C、此图研究的是电磁感应现象,是发电机的原理图,故C不符合题意;
D、当闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故D符合题意。
故选:D。
20.(2021秋 东台市期末)如图所示是某家庭电路,闭合开关S1、S2,灯泡L1正常发光、L2不亮。断开S1、保持S2闭合,用测电笔插入插座上孔氖管发光,插入插座下孔氖管发光。则故障可能是( )
A.ac间断路 B.bd间断路
C.灯泡L2断路 D.b点到零线之间断路
【解答】解:闭合开关S1、S2,灯泡L1正常发光、L2不亮,则灯泡L1所在电路正常,即b点到零线之间不会断路;
若灯泡L2断路,因并联电路各支路互不影响,所以不会影响插座(即用测电笔测试插座的上下两孔时,只有上孔能使氖管发光),故不可能是灯泡L2断路;
断开S1、保持S2闭合,用测电笔插入插座上孔时氖管发光,说明火线是完好的,故ac间没有断路;
而用测电笔插入插座下孔时氖管也发光,这说明插座的下孔与火线之间也是接通的,由于L2是完好的,则插座的下孔通过L2与火线相连,所以故障是bd间断路;
综上所述,B正确。
故选:B。
二.填空题(共8小题,共20分)
21.根据古文《论衡 是应篇》中的记载:“司南之杓(用途),投之于地。其柢(握柄)指南”。学术界于1947年想象出司南的模样如图甲所示。
(1)根据图乙分析,磁石的 (填图乙中字母)处为南极。
(2)把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后,放在粗糙的木盘上,使磁勺水平转动直至最终静止,但磁勺A端总不能正确指南。请提出改进本实验的措施: 。
(3)制作人员将磁勺靠近一电磁铁,闭合开关S,磁勺和电磁铁相互吸引后如图丙所示,由此判断H为电源的 极。
【解答】解:
(1)根据天然磁石的磁感线分布,可判断D端是S极;
(2)将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘,这样减小了接触面的粗糙程度,从而减小了摩擦力,故古代的磁勺有更好的指向效果,因此是磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果;
(3)因为异名磁极相互吸引,则与磁勺柄所靠近的下端是通电螺线管的N极,根据安培定则可知,电流从螺线管的上端流入,下端流出,再根据电流方向是从电源正极出发通过用电器回到负极,所以H端为电源的正极。
故答案为:(1)D;(2)将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘;(3)正。
22.通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似,其磁极可以用安培定则判定。
(1)图中螺线管的A端是 极。
(2)螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成,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,因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示,则其B端是 极。
(3)地球周围存在的磁场,有学者认为,地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的,地球自转的方向自西向东,则形成圆形电流方向与地球自转方向 (选填“相同”或“相反”)。
【解答】解:(1)根据安培定则,用右手握住螺线管,四指弯向电流的方向,拇指指向螺线管的A端,所以A端为N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,拇指指向单匝线圈的B端,所以B端为N极;
(3)由于地磁北极在地理南极附近,根据安培定则,拇指指向N极,四指的方向为电流的方向,所以电流自东向西,与地球自转的方向相反。
故答案为:(1)N;(2)N;(3)相反。
23.(2021秋 张店区期末)如图是小美在淄博市科技馆完成的“铁钉桥”。左右两侧的桥墩是电磁铁,闭合开关,电磁铁通电有磁性,这时将小铁钉沿右侧桥墩依次连接起来,便可形成“天桥”。这是因为小铁钉和桥墩接触时被 ,有了磁性,所以将铁钉逐个连接时不会掉下来。21*cnjy*com
【解答】解:左右两侧的桥墩是电磁铁,小铁钉和桥墩接触时被磁化,小铁钉有了磁性,所以将铁钉逐个连接时不会掉下来。2·1·c·n·j·y
24.(2021秋 迁安市期末)我市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中,小磁针和螺线管放置于同一水平面内,螺线管为东西朝向,小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后,小磁针的N极指向右,如图所示,则电源A端为 (选填“正”或“负”)极。当开关S断开时,小磁针N极将 (选填“不”、“向北”或“向南”)偏转。
【解答】解:(1)小磁针的右端是N极,根据异名磁极相互吸引可知,螺线管的左端为S极,右端为N极,根据安培定则判断电流从螺线管的左边进入,从右边流出,可以判断电源的A端是正极,B端是负极。
(2)当开关S断开时,通电螺线管无磁性,小磁针受地磁场的作用,一端指南,一端指北,指南的是S极,指北的是N极,故小磁针N极将向北偏转。
故答案为:正;向北。
25.(2022春 丘北县校级期末)如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A,B,C和报警电路组成,其中,弹簧上的金属片B相当于 ,当把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A,C分开,这时灯 (选填“亮”或“不亮”),电铃 (选填“响”或“不响”)。
【解答】解:当小偷把物品搬离展示台时,弹簧上的金属片B相当于开关,当金属片B在弹力作用下与金属片AC分开时,灯泡和电铃串联,此时灯亮铃响。
故答案为:开关;亮;响。
26.(2022 郑州模拟)如图所示,某综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd,用小刀刮去两端的漆皮,一端全部刮去,另一端只刮去半周。把线圈放在用硬金属丝做成的支架mn上,并按图示连接电路。闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈就开始转动。若将电源的正负极对调,则线圈的转动方向与原来 (选填“相同”或“相反”),原因是 ;若在开关和电源之间串联一个电阻,线圈的转速将 (选填“变快”、“不变”或“变慢”)。
【解答】解:由图可知,电流是从电磁铁的上端流入,下端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端是N极;
闭合开关,用手轻推一下线圈,通电的线圈在磁场中由于受到磁力的作用会持续转动,这就是简易的电动机的原理;若只将电源的正负极互换,则电流的方向发生改变,磁极的方向也发生了改变,则受到的磁场力的方向不改变,线圈转动方向会与原来的转动方向相同;
若在开关和电源之间串联一个电阻,闭合开关后,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小了,则线圈受到的磁场力将变小,转速将变慢。
故答案为:相同;电流的方向发生改变,磁极的方向也发生了改变;变慢。
27.如图所示,是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管,管外缠绕着线圈.戴着这种手环走路时,塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈中便会产生感应电流,此过程利用了 的原理,这一原理是科学家 发现的。
【解答】解:根据“运动手环”的特点可知,当塑料管运动时,磁铁在管中反向运动,切割线圈而产生电流.因此,运动手环的基本原理是电磁感应,产生电流的过程中将机械能转化为电能.这一原理是科学家法拉第发现的.
故答案为:电磁感应;法拉第.
(2022 奉贤区一模)上海地区家庭照明电路的电压为 伏;电视机与空调之间是
的(选填“并联”或“串联”),关闭空调时通过电视机的电流将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【解答】解:
上海市家庭照明电路的电压为220V;
电视机、空调能独立工作、互不影响,所以电视机与空调之间是并联连接的;
由于电视机和空调并联,是互不影响的,关闭空调时通过电视机的电流将不变。
故答案为:220;并联;不变。
三.实验探究题(共3小题,共15分)
29.(2021秋 商河县期末)在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中:
①小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图(a)所示,放小磁针的目的是 ;
②闭合开关后观察到如图(b)所示的现象,说明通电螺线管周围存在 ;
③通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关,你怎样验证,方法是 。
【解答】解:
(1)因为小磁针放入磁场中,小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同,所以实验中使用小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的方向;www-2-1-cnjy-com
(2)闭合开关后观察到小磁针按一定的规律发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场;
(3)通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关,验证方法是改变螺线管中电流方向,观察小磁针的指向变化情况。
故答案为:(1)确定通电螺线管周围磁场的方向;(2)磁场;(3)改变螺线管中的电流方向,观察小磁针的指向变化情况。
30.(2021秋 广饶县期末)某实验小组用如图甲所示的装置探究感应电流产生条件。
(1)某同学闭合开关后进行了如下操作,其中能产生感应电流的是 (填写字母)。
A.导体ab不动,让磁体左右运动
B.磁体不动,让导体ab上下运动
(2)实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显,为了使指针偏转明显,下列措施中可行的是 (填字母)。
A.换用磁性更强的磁体,增加磁场的强度
B.将灵敏电流计换成电流表
(3)根据实验现象,初步得到电路中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 运动。
(4)如果将灵敏电流计换成 ,可进一步研究电动机工作原理。
(5)如图乙是手摇发电机的原理图,当线圈转动到图示位置时,线圈中 (填“有”或“无”)电流。
【解答】解:
(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中才有感应电流产生;
A.只让导体AB在水平方向左右运动,导体AB切割磁感线运动,导体中有感应电流产生;
B.只让导体AB在竖直方向上下运动,导体AB没有切割磁感线运动,导体中没有感应电流产生;
故选A。
(2)电流表指针偏转不明显,是电流太弱,可能是磁场弱或导体(或磁铁)运动慢。可以更换磁性更强的磁体、快速移动导体(或磁体),A正确;
电流表量程更大,所以将灵敏电流计换成电流表不合理,B错误。
(3)根据实验现象,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。
(4)研究磁场对通电导体的作用,电路中一定有电源,所以把灵敏电流计换成电源,导体AB成为通电导体在蹄型磁体的磁场中受力的作用而运动。
(5)当线圈平面与磁感线垂直时,上下两边始终不切割磁感线,没有感应电流产生,线圈中没有感应电流。
故答案为:(1)A;(2)A;(3)切割磁感线;(4)电源;(4)无。
31.(2021秋 洛宁县期末)研究电动机的工作过程。
(1)电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。甲图中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,其原因是 。21·cn·jy·com
(2)乙图中的线圈所在的位置 (选填“是”或“不是”)平衡位置,图中C、D组成的装置叫 ,它的作用是在线圈 (选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。
(3)①小明将丙图中直流电动机模型接入电路,各部分连接完好,结果电动机却不能转动,他用手轻轻地碰了一下线圈后,直流电动机模型开始正常转动。模型刚开始不转的原因可能是
A.直流电动机的铜半环与电刷接触不良 B.电源电压太低
C.线圈刚好处于平衡位置 D.线圈中的电流太小
②调换器件 (填器件名称)的放置可方便改变电动机的转动方向。
【解答】解:(1)电动机的工作原理是磁场对通电线圈有力的作用。
线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关;甲图中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,是因为两侧的电流方向不同。【出处:21教育名师】
(2)乙图中的线圈所在的位置是平衡位置,线圈可以持续转动,是因为它加装了换向器,它能在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。
(3)①A.直流电动机的铜半环与电刷接触不良,形成开路,电路中没有电流,形不成通电导体,故电动机始终不会工作。不符合题意;
B、若是线圈两端的电压太低,即线圈中的电流很小,线圈所受的磁场力小于摩擦力时,即使我们轻推一下,电动机也不会转动,不符合题意;
C、平衡位置时电动机的转子和定子形成了开路,导体中没有电流通过,磁场对其没有作用力,电动机不会转动,但是用手轻轻地碰了一下线圈后,线圈越过平衡位置,继续转动;符合题意;
D、若是线圈中的电流太小,同样线圈所受的磁场力小于摩擦力时,即使我们轻推一下,电动机也不会转动,不符合题意;
②因为线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关,所以丙图所示的电动机模型中,调换器件①磁体的放置,即改变磁场的方向,可方便改变电动机的转动方向。
故答案为:(1)通电线圈;电流方向不同; (2)是;换向器;刚转过;(3)C;磁体。
四.简答(共3小题,共25分)
32.(2021 江阴市模拟)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R1=100Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
(1)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,电磁铁的磁性 (选填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(2)若小明的体重为400N,他站在静止的电梯上,脚与电梯地面的总接触面积为0.04m2,则此时小明对电梯地面的压强为多少?
(3)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?
(4)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 1 000kg的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载?(g取10N/kg)
【解答】解:(1)在控制电路中,当压敏电阻 R2受到的压力 F 增大时,其阻值减小,电路中的总电阻减小,由 I=知,电路中的电流变大,电流增大时电磁铁的磁性增强。
(2)小明对电梯地面的压力 F=G=400 N;
小明对电梯地面的压强p===1×104Pa;
(3)电路总电阻 R===600Ω;
根据串联电路电阻特点可知,此时压敏电阻的阻值 R2=R﹣R1=600Ω﹣100Ω=500Ω;
由图乙可知此时压敏电阻所受的压力为 F1=6×103 N,故此时电梯载重为 6×103 N;
(4)电梯厢内站立总质量为 1000kg 的乘客时,电梯受到的压力等于乘客的重力,
即 F2=G'=mg=1000 kg×10 N/kg=104 N;
由题图乙可知,当压力 F2=104 N 时,对应的压敏电阻阻值 R2'=100Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则控制电路中的电流;
I'===0.03A=30mA;
因 30 mA>20 mA,所以,此时电梯超载;
答:(1)增强;
(2)小明对电梯地面的压强为1×104Pa;
(3)电梯载重为6×103 N;
(4)电梯超载。
33.(2021 大连模拟)有一种电加热恒温箱,工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1=9V的电源、电磁继电器(线圈电阻不计)、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成,图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图像;工作电路由电压为U2=220V的交流电源和电阻为R0=44Ω的电热丝组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时,电磁继电器的衔铁被吸下来。求:【版权所有:21教育】
(1)从电路安全来看, 端(选填“a”或“b”)接交流电源U2的零线;
(2)电磁铁上端是 极(选填“N”或“S”);
(3)要使恒温箱设定的温度值升高,应调节滑动变阻器R2的滑片,使其接入电路的阻值 (选填“变大”或“变小”);
(4)当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为 Ω时,恒温箱内的温度是50℃;
(5)电热丝R0正常工作100s产生的热量?
【解答】解:(1)电磁继电器衔铁的触点相当于工作电路的开关,从电路安全来看,触点应接火线,所以b端应接交流电源U2的零线;
(2)图甲中,控制电路中电源左侧为正极,右侧为负极,根据电流流向,由安培定则可知,电磁继电器中电磁铁下端为N极,上端是S极;
(3)由图乙可知,恒温箱的温度越高,R1的阻值越小,
由题意可知,控制电路的电压一定,当电磁继电器线圈的电流达到60mA时,电磁继电器的衔铁被吸下来,工作电路停止加热,
由I=可知,控制电路停止加热时电路的总电阻一定,要使恒温箱设定的温度值升高,应增大R2的阻值,即R2接入电路的阻值变大;
(4)由图乙可知,恒温箱内的温度是50℃时,热敏电阻的阻值R1=100Ω,
由欧姆定律得,控制电路的总电阻:
R===150Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器R2接入电路中的电阻:
R2=R﹣R1=150Ω﹣100Ω=50Ω;
(5)电热丝R0正常工作100s产生的热量:
Q=W=t=×100s=1.1×105J。
故答案为:(1)b;(2)S;(3)变大;(4)50;(5)电热丝R0正常工作100s产生的热量1.1×105J。
34.小菲同学学习了电和磁知识后,知道了奥斯特现象:通电直导线周围存在磁场(如图甲),且通电直导线周围的磁场分布符合右手定则,磁感线的分布是以导线为圆心的一组同心圆(如图乙)。
小菲同学在课后进行了以下探究:
提出问题:通电圆环(如图丙)内部的磁场如何分布呢?
猜想:可能也符合右手定则。
实验:她连接如图丁所示的电路(外部电路未画出)。
现象:位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
根据小菲同学的探究过程,回答下列问题:
(1)通电圆环内部的磁场分布是否符合右手定则? (选填“是”或“否”)。
(2)如图戊所示,如果把地球看成一个通电圆环,则赤道这一通电圆环的电流方向为 (选填“由西向东”或“由东向西”)
(3)小菲同学的探究实验中,体现了哪些学习科学的思想和方法?
A.控制变量法 B.转换法 C.等效替代法 D.逆向思维法。
【解答】:(1)伸出右手,大拇指指向电流方向,四指的指向为磁场的方向,因此通电圆环内部的磁场分布符合右手定则;
(2)因此地磁场由南向北,根据右手定则可知,赤道这一通电圆环的电流方向为由东向西;
(3)小菲同学在该探究实验中,将地磁场转换为电流周围磁场来进行探究,体现了转换法的应用;同时根据磁场来确定电流方向体现了逆向思维法的应用。
故答案为:(1)是;(2)由东向西;(3)BD。
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