苏科版九年级下册 16.2 电流的磁场
一、单选题
1.小雨家的蔬菜批发部进了一批香蕉,需要在库房中保鲜一段时间,要求将温度控制在一定的范围内。小雨请教了物理老师后,设计了如图所示的温度自动报警器原理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下说法正确的是( )
A.温度升高至-4℃时,灯L亮报警
B.若将温度计上端的金属丝向下调整,则报警温度将升高
C.报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中
D.报警器利用了电磁铁通电时有磁性,断电时磁性消失的特点
2.下列有关电和磁的说法中,正确的是( )
A.磁体周围的磁感线是直实存在的
B.地理S、N极与地磁S、N完全重合
C.电磁铁磁性强弱只与电流大小有关
D.可自由转动小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向
3.竖直固定的薄石板右侧放置电磁铁,通电后,左侧小磁针N极转至如图甲所示位置,左侧换成铁块A,则A会靠着薄板悬空静止如图乙所示( )
A.甲图电磁铁左端为N极
B.乙图增大电流,A所受的摩擦力不变
C.乙图电流反向,电磁铁会排斥A
D.乙图电源断开,A会由于惯性会保持静止
4.如图甲所示为一保温箱温控电路,包括控制电路和加热电路两部分,控制电路电源电压为U,电磁铁线圈电阻忽略不计,电热丝和热敏电阻R均置于保温箱内,热敏电阻R的阻值随温度变化关系如图乙所示。保温箱温控电路工作原理是:当控制电路的电流小于0.012A时,电热丝通电加热;当电流大于0.02A时,电热丝停止加热。下列说法正确的是( )
A.电热丝应接在B、D两端
B.将滑动变阻器 适当调小一些,可以提高保温箱内的温度
C.若保温箱内的温度范围是,则需将调节为100Ω
D.若保温箱内的温度范围是,则控制电路电源电压U为11.3V
5.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
6.如图所示,闭合开关S,将滑片P缓慢向左移动的过程中,下列分析正确的是( )
A.电磁铁的磁性变弱 B.弹簧测力计示数将减小
C.电磁铁的上端是N 极 D.弹簧测力计示数将增大
7.图所示的是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝,金属丝下端所指示的温度为90℃,当温度达到90℃时,自动报警器报警。下列说法中正确的是( )
A.灯亮时表示报警器报警
B.温度达到85℃时,报警器中的灯亮同时铃响
C.报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中
D.报警器是利用电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点工作的
8.下列有关电和磁的四幅图,其中描述错误的是( )
A. 图是奥斯特实验,证实了磁能产生电
B. 图用细线将司南悬挂起来,司南静止时勺柄指南,勺柄是司南的南极
C.图所示通电螺线管周围的磁场和条形磁体的磁场相似
D.如是磁悬浮列车,其原理是同名磁极相互排斥
9.如图所示,置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线,在导线中通有电流的瞬间,小磁针发生转动。下列说法中正确的是( )
A.该实验现象说明电流周围存在磁场
B.该实验中小磁针主要用于检验通电导线周围磁场的强弱
C.若改变导线中的电流方向,小磁针的转动方向不会改变
D.若改变导线中的电流大小,小磁针的转动方向将会改变
10.如图所示是探究“影响电磁铁磁性强弱”的电路图,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的A端是N极
B.当滑片P向右移时,电磁铁的磁性减弱
C.小磁针静止时,上端是N极
D.该实验电路探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系
11.如图所示是一种水位自动报警器的原理图,有关该报警器工作情况,下列叙述中错误的是( )
A.该报警器红灯是报警灯,报警器工作时,必须依靠一般水的导电性,且水位必须到达A
B.该报警器的红、绿灯不会同时亮
C.当该报警器报警时,红、绿灯会同时亮
D.当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮
12.电磁铁的磁性强弱与下列哪些因素无关( )
A.通入电流的大小 B.通入电流的方向
C.电磁铁线圈的匝数 D.有无插入铁芯
13.绵阳市某初中学校的小明同学在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验:把螺线管水平悬挂起来,闭合开关,发现螺线管缓慢转动后停了下来,改变螺线管B端的初始指向,重复操作,停止时B端的指向都相同。模拟实验装置如图所示,闭合开关,螺线管停下来后B端指向
A.东方 B.南方 C.西方 D.北方
14.如图所示的磁悬浮地球仪,在地球仪底端有一个磁铁,在底座内部有一个金属线圈,线圈通电后,地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是( )
A.地球仪周围存在磁场,同时也存在磁感线
B.地球仪周围的磁场分布是均匀的
C.地球仪周围各点的磁场方向都相同
D.地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
15.如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件并进行以下对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
①探究电流与电阻的关系时是为了调节电阻两端电压成倍数变化
②用“伏安法”测电阻时是为了改变定值电阻两端电压,测量对应电流
③研究影响电阻大小因素时是为了更换不同电阻丝,保持电流不变,测量对应电压值
④研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时是为了更换匝数不同电磁铁,保持电流不变
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
二、填空题
16.全自动水位显示器是一个新颖的自动化显示、控制仪表,它是由一个温度显示和水位显示两部分组成。该显示器体积小、质量轻、可靠性好,抗震动和抗干扰性强。其中水位显示部分的原理如图所示,由图分析,当螺线管中插入了一根软铁棒,通电后磁性会更_______(选填“强”或“弱”);当水位到达金属块A时,_________(选填“红”或“绿”)灯亮。
17.如图所示,用细线将整个螺线管装置水平悬挂起来(螺线管可在水平内自由转动),将开关S闭合,待螺线管静止后其右端将指向___________(填“南”或“北”)方。
18.如图甲所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,金属箔片张开,则金属箔片和橡胶棒带__________(选填“同种”或“异种”)电荷。如图乙所示,根据图中的电流方向,可以判断通电螺线管左端的磁极是__________极。
19.人类社会的进步离不开物理学家们的杰出贡献。德国物理学家__________总结出导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系;丹麦物理学家奥斯特用实验证明了通电导线的周围存在__________,这一发现对物理学的发展有划时代的意义。
20.某同学用一个电磁铁和滑动变阻器串联接入电路中,如图所示,闭合开关S后,小磁针静止时左端应为 _____极。当滑动变阻器的滑片P向上移动时,电磁铁的磁性将 _____(选填“增强”“减弱”“不变”)。
三、综合题
21.珠海的春季,天气潮湿,需要除湿,如图1所示为某实验室的自动除湿器。除湿器内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成,简化后的电路图如图2所示。控制电路中的电源电压,调控电阻的阻值范围为,R为装在除湿器内的湿敏电阻,其阻值随相对湿度空气中含有水蒸气的百分比,单位为:变化的图像如图2所示,L为磁控开关,当湿敏电阻R的阻值发生变化时,控制电路中的电流随之发生变化,当电流大于或等于20mA时,L的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合,工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压为保护电阻,磁控开关L的线电阻不计。问:
(1)当S接通时,可判断出图2中线圈上端P的磁极是_____极;
(2)磁性弹片可能是下列哪些材料组成_____;
A.钴、锌 B.铁、铝 C.钴、镍 D.铁、钢
(3)开关S闭合后,磁控开关L的两个弹片在一定条件下相互吸合,涉及的知识有_____;
A.电流的磁效应 B.通电导体在磁场中受力的作用
C.磁化 D.磁极间相互作用
(4)由图3可知,湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而_____;在磁控开关L闭合条件不变的情况下,若要早点开始除湿,则应将控制电阻R0_____(两空均选:变大/变小)。
(5)因实验室内有较敏感的器件,要求相对湿度控制在以内,则调控电阻的阻值不能超过________;
22.如图甲,是学校饮水间安装的某款温热饮水机。该饮水机既能提供温度为100℃的开水,也能提供温度可直接饮用的温开水,该饮水机的相关参数见表;
温热饮水机型号 ×××
贮水箱容量
功率
电源
该饮水机内部结构如图乙所示。首次使用时,经紫外线灯照射的20℃冷水,从冷水进口A处流入,经热交换器进入贮水箱。水箱加满水开始加热,将水加热到100℃;
(1)若不考虑热损失,首次加热多长时间可以喝到开水?______
(2)首次加热后,热水器就能正常使用了。热水器正常使用时,通过加压使贮水箱中的开水进入热交换器内,20℃冷水则由进口阀门进入热交换器,通过热交换器热交换后,热水进入贮水箱会被继续加热至100℃,温水出口流出的就是40℃的温水了、如此正常工作,就可不断得到开水和温水了。若某学校学生1h所需的开水和温水的质量之比是,且饮水机的热效率为91%,则饮水机正常工作1h最多供应开水多少升?______
(3)如图丙所示为饮水机温控装置原理图,该装置控制水箱中电热丝工作,其中R为热敏电阻,为可调电阻。当线圈的电流大于或等于某一值时,继电器的衔铁被吸下,图丁为热敏电阻R-t图象;
①应该把贮水箱内的电热丝接在______(选填“A、B间”或“C、D间”);
②该饮水机从海拔高的区域移动到海拔低的区域使用,为了确保水能沸腾,可调电阻的阻值应______(选填“调大”、“不变”或“调小”)。
23.在探究“通电螺线管外部磁场的分布情况”时,毛毛按如图甲所示布置器材。
(1)实验中,毛毛把小磁针放到螺线管四周不同的位置,并在图甲中的"○"中记录小磁针_______(N/S)极的方向,这个方向就是该点的磁场方向。
(2)图乙中,磁感线分布越密集的位置,磁场越_______(强/弱),将图甲中的实验现象与图乙对比,发现通电螺线管外部的磁场跟_______形磁体周围的磁场相似。
(3)图丙中通电螺线管A端为_______(N/S)极,若把该通电螺线管水平自由悬挂起来,B端会指向地球的_______(南/北)方。
24.图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇(部分参数如表),具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两挡工作状态。
喷雾小风扇部分参数
输出电压 6V
喷雾功率 6W
出风功率 6W
电池容量 6000mA h
(1)图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图,当水箱内水位降低到金属探针 ______时,控制电路断开,______的磁性消失,衔铁在弹簧弹力作用下弹回,动触点与上面的静触点接通,______亮报警;
(2)小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是多少?______
(3)商家宣称此款小风扇充满电后,在喷雾状态下可持续工作5小时,通过计算判断他们的宣传与实际是否相符。______
25.阅读下列短文,回答问题。
压敏电阻器是一种具有非线性伏安特性的电阻器件,主要用于在电路承受过压时进行电压钳位,吸收多余的电流以保护敏感器件,其电阻体材料导电性能介于导体和绝缘体之间。如图甲所示,这是压敏电阻的阻值随压力F变化的关系图像,如图乙所示,这是用压敏电阻设计的一种“自动限重器”,该装置由控制电路和工作电路组成,其主要元件有电磁继电器、货物装载机实质是电动机、压敏电阻和定值电阻等。当货架承受的压力达到限定值,电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压,电磁继电器线圈的阻值,定值电阻。
(1)当货架没有装载货物时货架的质量忽略不计,压敏电阻的阻值为___________;随着货架装载货物质量的增大,压敏电阻的阻值将___________;
(2)电磁继电器中的电磁铁上端为___________选填“N”或“S”极;
(3)当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时衔铁被吸下,则货架能承受的最大压力为___________ N;
(4)为了调节货架能承受的最大压力,可将定值电阻替换为滑动变阻器,若需要控制货架能承受的最大压力为800N,则替换的滑动变阻器的最大阻值应不小于___________。
26.为实现自动控制,小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器,其电路图如图甲所示。控制电路中,电压U1=3V,定值电阻R0=50Ω,热敏电阻R阻值随温度变化的图象如图乙所示;工作电路中,电压U2=220V,R1=836Ω,R2=44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg,水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
(1)随着温度的升高,热敏电阻的阻值______(选填“增大”或“减小”),电磁铁的磁性______(选填“增强”或“减弱”),当温度增大到一定值时,衔铁会跳起;
(2)求衔铁刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流______;
(3)求工作电路在保温状态下的电功率______;
(4)当调奶器加满温度为25℃的水,加热元件工作500s后衔铁跳起,求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率______。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
AD.由图知道,温度达到8℃时,水银和金属丝接通,由于水银和金属丝都是导体,所以控制电路接通,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁,动触头和电铃的电路接通,电铃响,灯不亮,报警器是利用了水银导电、水银热胀冷缩的性质、电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性等特点,故A错误,D正确;
B.由图知道,若将温度计上端的金属丝向下调整,则报警温度将降低,故B错误;
C.由图知道,报警器的电磁铁和水银温度计依次连接在控制电路中,两者是串联的,故C错误。
故选D。
2.D
【详解】
A.磁感线是科学家为了形象的表示磁场,通过想象而描绘出来的线,所以不是真实存在的,故A错误;
B.地磁场的北极在地理南极附近,地磁场南极在地理北极附近,地磁场的两极与地理的两极相反,且与地球的两极并不完全重合,故B错误;
C.电磁铁产生磁场强弱的因素与电流大小和螺线管的线圈匝数多少有关,故C错误;
D..物理学规定:放在磁场中的小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向,因此可自由转动小磁针静止时N极所指的方向也为该点的磁场方向,故D正确。
故选D。
3.B
【详解】
A.由图可知,左侧小磁针N极被电磁铁的S极吸引,故电磁铁左端为S极,故A不符合题意;
B.A靠着薄板悬空静止,竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,且两个力大小相等,增大电流并不改变A的运动状态,所以摩擦力依然等于重力,即摩擦力大小不变。故B符合题意;
C.乙图铁片A被磁化,与电磁铁吸引,电流反向时,由于铁块是软磁体,所以电磁铁的仍会吸引A,故C不符合题意;
D.乙图电源断开,A会因为重力作用向下运动,不会保持静止,故D不符合题意。
故选B。
4.C
【详解】
A.当控制电路电流大时,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下来,B、D接电路,A、C断开,由题可知,当电流大于0.02A时,电热丝停止加热,电热丝应接在A、C两端,故A错误;
B.滑动变阻器调小些,要达到0.02A的电流时需要的热敏电阻的值更大,由乙图可知,热敏电阻的值越大,对应的温度越低,因此降低了保温箱内的温度,故B错误;
CD.若保温箱内温度为 ,当55℃时,应开始加热,由乙图可知,此时热敏电阻的值为900Ω,此时电路中的电流为0.012A,根据串联电路电压规律得
当65℃时,应停止加热,由乙图可知,此时热敏电阻的值为500Ω,此时电路中的电流为0.02A,根据串联电路电压规律得
联立两式解得
故C正确,D错误。
故选C。
5.A
【详解】
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,符合题意;
B.改变电流方向,通电导线产生的磁场方向也发生变化,因为磁场间的相互作用,则小磁针的偏转方向也发生改变,故B正确,不符合题意;
C.通过小磁针的偏转判断出小磁针受到磁力的作用(磁场间的相互作用),说明小磁针周围存在另一个磁场,故实验中小磁针的作用是检测电流的磁场,故C正确,不符合题意;
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,不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】
A.将滑片P缓慢向左移动的过程中,滑动变阻器的电阻变小,定值电阻阻值不变,根据公式得电路中的电流变大,所以电磁铁的磁性变强,故A错误;
C.有图可知,螺线管中电流的方向正面向左,根据安培定则,通电螺线管上端是S极下端是N极,故C错误;
BD.因为通电螺线管上端是S极,条形磁体上端也是S极,同名磁极相互排斥,又因为电路中的电流变大,所以电磁铁的磁性变强,所以通电螺管对条形磁体的排斥力变强,故弹簧测力计示数变小,故B正确,D错误。
故选B。
7.D
【详解】
A.如图,当温度达到90℃时,电磁继电器电路接通,电磁铁产生磁性,吸引衔铁向下运动,接通电铃,自动报警器报警,灯不亮,故A错误;
B.如图,当温度达到85℃时,电磁继电器电路断开,电磁铁失去磁性,衔铁在弹簧的拉力下向上运动,接通灯,灯亮,故B错误;
C.温度计在这里相当于一个开关,报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中,故C错误;
D.达到90℃或以上时,连通继电器电路,电磁铁有磁性,吸引衔铁向下运动;低于90℃时,断开继电器电路,电磁铁失去磁性,衔铁在弹簧的拉力下向上运动,故D正确。
故选D。
8.A
【详解】
A.图a是奥斯特实验,证实了电能产生磁,故A错误,A符合题意;
B.图b用细线将司南悬挂起来,司南静止时勺柄指南,指南为磁体的磁南极,勺柄是司南的南极,故B正确,B不符合题意;
C.图c所示通电螺线管周围的磁场和条形磁体的磁场相似,故C正确,C不符合题意;
D.如d是磁悬浮列车,其原理是同名磁极相互排斥,故D正确,D不符合题意。
故选A。
9.A
【详解】
给直导线通电后,本来静止于水平桌面并且指向与导线平行的小磁针会发生转动,说明通电导线周围存在磁场,而改变导线中电流方向,小磁针转动的方向也会改变,所以小磁针在此处的作用是检验通电导线周围是否存在磁场,及磁场方向是否与电流方向有关,但不能检验通电导线周围磁场的强弱,故A正确,BCD错误。
故选A。
10.C
【详解】
A.由图知,电流从螺线管的下端流入、上端流出,根据安培定则可知,电磁铁的A端是S极,B端是N极,故A错误;
B.当滑片P向右移时,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,故B错误;
C.由小磁针静止时N极与磁感线方向一致可知,小磁针静止时,上端是N极,下端是S极,故C正确;
D.由于实验中无法改变电磁铁线圈的匝数,所以无法探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系,故D错误。
故选C。
11.C
【详解】
A.由分析知:当水位到达A点,槽中的水应具有导电性,将电磁铁所在的电路接通,电磁铁具有磁性,将衔铁吸下;红灯所在的电路接通,报警器报警,红灯亮,故A正确,不符合题意;
B.当水位没有到达A时,电磁铁所在的电路不能接通,电磁铁不工作,只有绿灯亮;水位到达A后,电磁铁工作,红灯亮,故B正确,不符合题意;
C.当警报器报警时,电磁铁工作,吸引衔铁向下,从而接通红灯所在电路,断开绿灯所在电路,只有红灯亮,故C错误,符合题意;
D.由B知:当水位没有到达A时,电磁铁所在电路是开路,电磁铁不工作,只有绿灯亮,故D正确,不符合题意。
故选C。
12.B
【详解】
A.通入电流的大小越大,电磁铁的磁性越大,故A不符合题意;
B.通入电流的方向改变,电磁铁的磁场发生变化,磁性强弱不变,故B符合题意;
C.电磁铁线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强,故C不符合题意;
D.电磁铁插入铁芯时,磁性变强,故D不符合题意。
故选B。
13.D
【详解】
根据图示的螺线管线圈的绕向和螺线管中电流的方向,利用安培定则可以确定螺线管的B端为N极,A端为S极;在地磁场的作用下,螺线管将会发生转动,螺线管的S极(A)指向南,螺线管的N极(B端)指向北。
故选D。
14.D
【详解】
A.磁场真实存在,磁感线真实不存在,故A错误;
B.地球仪周围磁场强度不同,磁场不均匀,故B错误;
C.地球仪周围的磁场方向不同,故C错误;
D.地球仪可悬浮在空中是利用同名磁极相互排斥的原理,故D正确。
故选D。
15.D
【详解】
①探究电流与电阻的关系时滑动变阻器是为了保护电路和控制电阻两端的电压不变;
②用“伏安法”测电阻时,滑动变阻器是为了改变定值电阻两端电压,测量对应电流,进行多次实验测量求平均值,减小误差;
③研究影响电阻大小因素时滑动变阻器是是为了保护电路和更换不同电阻丝,保持电压不变,测量对应电流值,
④研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时要控制电路电流不变,为了让匝数不同电磁铁通过的电流相等,通过调节滑动变阻器保持电流不变,故ABC错误,D正确。
故选D。
16. 强 红
【详解】
[1]螺线管插入软铁棒之前,只有螺线管的磁场作用,当螺线管中插入软铁棒,软铁棒被磁化,此时软铁棒磁场和螺线管的磁场共同作用,使磁场大大增强。
[2]当水位到达金属块A时,左端的控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,动触点与下方静触点接触,使红灯电路接通,红灯亮。
17.北
【详解】
由图可知,螺线管中电流的方向是从左端流入,右端流出的,则根据安培定则可知,螺线管的右端为N极;将整个螺线管装置悬挂起来,待螺线管静止后其右端指向北方。
18. 同种 S
【详解】
[1]用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,接触验电器的金属球,两片金属箔片由于都得到电子,带上同种电荷而张开,所以金属箔片和橡胶棒带有同种电荷。
[2]电流从螺线管的左端流入,右端流出,根据螺线管的线圈绕向,再利用安培定则即可确定螺线管的左端为S极,右端为N极。
19. 欧姆 磁场
【详解】
[1]德国物理学家欧姆总结出了导体中的电流与电压和电阻之间的关系,为了纪念他,物理学中以他的名字命名为电阻的单位。
[2]丹麦物理学家奥斯特通过奥斯特实验发现了通电导线的周围存在磁场,这一发现对物理学的发展具有划时代的意义。
20. S##南 增强
【详解】
[1]如图,电流从电磁铁的右端流入,用右手握住螺线管,使四指指向电流的方向,则大拇指指向右端,所以电磁铁的左端是S极,右端为N极,由异名磁极相互吸引可知小磁针静止时左端应为S极。
[2]当滑动变阻器的滑片P向上移动时,连入电路的电阻变小,由欧姆定律可知通过电路中的电流增大,在螺线管的匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性将增强。
21. N C ACD 变小 变小 500
【详解】
(1)[1]当S接通时,由右手螺旋定则可判断出图2中线圈的上端P的磁极是N极。
(2)[2]磁性材料是指铁钴镍等物质,磁性弹片需要用磁性材料;
A.在钴、锌中锌不是磁性材料,故A不符合题意;
B.在铁、铝中铝不是磁性材料,故B不符合题意;
C.钴、镍都是磁性材料,故C符合题意;
D.铁、钢都是磁性材料,但钢是硬磁性材料,通电时有磁性,断电时磁性不会消失,不合适做磁性弹片,故D不符合题意。
故选A。
(3)[3] ACD.开关S闭合后,磁控开关L的两个弹片在电流的磁效应作用下被磁化成异名磁极,异名磁极相互吸引,同时说明了通电导体周围存在着磁场,故用到了电流的磁效应、磁化、磁极间相互作用,故ACD符合题意;
B.磁控开关L的两个弹片闭合前无电流通过,故B不符合题意。
故选ACD。
(4)[4]根据图3可知湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而变小。
[5]由图知,控制电阻与湿敏电阻R串联。若要早点开始除湿,即相对湿度减小,湿敏电阻阻值变大,由于衔铁被吸下的电流不变,根据知总电阻不变,所以需要减小控制电阻的阻值。
(5)[6]由图3可知,当相对湿度控制在时湿敏电阻R的阻值
已知当电流
时L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。由可得,电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以调控电阻的阻值
调控电阻的阻值为500Ω。
22. 44.8min 13 A、B间 调大
【详解】
(1)[1]水质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.024m3=24kg
水吸热为
不计热损失时,需要的加热时间
(2)[2]设开水的质量为m′,则温水的质量为5m′,由热平衡可得
即
解得m′=13kg,开水的体积为
(3)[3]温度升高时,热敏电阻R的阻值减小,控制电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下,此时饮水机应停止加热,所以应该把贮水箱内的电热丝接在A、B间。
[4]该饮水机从海拔高的区域移动到海拔低的区域使用,大气压增大,水沸点升高,需要多加热一会,而衔铁刚好吸下时控制电路中的电流不变,即要晚达到衔铁吸下电流,根据欧姆定律,需要增大可变电阻。
23. N 强 条 N 南
【详解】
(1)[1]磁场的方向就是小磁针静止时N极所指的方向。
(2)[2]磁感线是描述磁场强弱和方向的,磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁感线越密集的地方磁场越强。
[3]根据甲乙两图比较可知,通电螺线管外部的磁场跟条形磁体周围的磁场相似。
(3)[4]由丙图可知,闭合开关后螺线管正面电流的方向向上,根据安培定则可知,螺线管的A端为N极。
[5]自由转动的磁体在地磁场的作用下,静止时N极指向地理的北极,S极指向地理的南极,因为螺线管B端为S极,所以B端指向地球的南方。
24. 以下 电磁铁 红灯 3600J 不相符
【详解】
(1)[1][2][3]由图乙可知,当水箱内水位较低时,金属探针脱离水面,电路断路,电磁铁失去磁性,衔铁弹起,上触点与红灯所在电路的触点接触,红灯亮。
(2)[4]由图表可知,出风功率,小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能
(3)[5]电池的容量
风扇喷雾时的功率
在喷雾状态下的工作时间
由于,所以他们的宣传与实际不相符。
25. 240 减小 N 400 110
【详解】
(1)[1] 由图像甲可知,当货架没有装载货物时货架的质量忽略不计,即压力为零时压敏电阻的阻值为。
[2]由图像甲可知,随着货架装载货物质量的增大,即压力增大,压敏电阻的阻值将减小。
(2)[3] 由安培定则可知,电磁继电器中电磁铁上端为N极,下端是S极。
(3)[4] 因为和线圈电阻及定值电阻串联,电路中最大电流为
电路的总电阻为
R总=
压敏电阻的阻值为
R总-R-R2=200Ω-10Ω-30Ω=160Ω
由图甲知货架能承受的最大压力为400N。
(4)[5] 由图甲可知,时,,由得压敏电阻两端的电压为
由串联电路电压的规律知滑动变阻器和线圈两端的电压为
滑动变阻器与线圈的总电阻为
则滑动变阻器的最大阻值至少为
26. 增大 减弱 0.02A 55W 4.62×105J,84%
【详解】
解:(1)[1][2]由图可知,随着温度的升高,热敏电阻R阻值变大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱,当温度增大到一定值时,衔铁会跳起,与触点a连接。
(2)[3]图甲中,定值电阻R0和热敏电阻R串联,水温达到80℃时衔铁会跳起,由图乙可知,热敏电阻R=100Ω,通过电磁铁线圈的电流
(3)[4]衔铁跳起,与触点a连接,电阻R1和R2串联,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,处于保温状态,在保温状态下的电功率
(4)[5]水吸收的热量
Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-25℃)=4.62×105J
衔铁与触点b连接,只有电阻R2接入电路,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,恒温调奶器处于加热状态,500s内消耗的电能
恒温调奶器的加热效率
答案第1页,共2页
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