第十四章 磁现象 单元测试
一、选择题(每题4分,共40分)
1.关于磁体、磁场和磁感线,以下说法中正确的是 ( )
A.铁和铝都能被磁体吸引
B.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
C.磁感线是磁场中真实存在的曲线
D.磁感线从磁体的S极出来,回到磁体的N极
2.下列关于电磁现象的说法中错误的是 ( )
A.地球的地理两极和地磁两极并不完全重合的现象是我国宋代学者沈括最早发现的
B.我国最早的指南针——“司南”是把天然磁石磨成勺子形状,自然静止时它的勺柄指向北方
C.通电导体的周围存在磁场,这是奥斯特发现的“电流的磁效应”现象
D.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生电流,这是法拉第发现的“电磁感应”现象
3.是两磁极间磁感线的分布图,下列关于两个磁极的说法正确的是 ( )
A.左边是N极,右边是N极
B.左边是S极,右边是S极
C.左边是S极,右边是N极
D.左边是N极,右边是S极
4.在如图图所示的E、F、P、Q四点中,磁场最强的是 ( )
A.E点 B.F点 C.P点 D.Q点
5.在如图图所示的通电螺线管周围放着能够自由转动的小磁针a、b、c、d,这四个小磁针(涂黑端表示N极)静止时,磁极指向正确的是 ( )
A.磁针a B.磁针b
C.磁针c D.磁针d
6.如图图所示四个装置中工作原理与电动机相同的是 ( )
7.在如图图所示的实验装置中,用棉线将铜棒ab悬挂于磁体N、S极之间,铜棒的两端通过导线连接到灵敏电流计上,下列说法中正确的是 ( )
A.ab棒在图中位置水平左右运动时,会观察到灵敏电流计的指针发生偏转
B.ab棒在图中位置竖直上下运动时,会观察到灵敏电流计的指针发生偏转
C.该装置用来研究磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向的关系
D.该装置在实验中通过磁场对电流的作用,使电能转化为机械能
8.如图图所示是直流电动机的示意图,下列说法正确的是 ( )
A.只改变电流方向,不能改变线圈的转动方向
B.只改变磁场方向,不能改变线圈的转动方向
C.同时改变磁场方向和电流方向,不能改变线圈的转动方向
D.同时改变磁场方向和电流方向,可以改变线圈的转动方向
9.小罗把两个玩具电机用导线连接在一起(如图图所示),用力快速拨动甲电机的转叶,发现乙电机的转叶也缓慢转动起来。对这个现象分析正确的是 ( )
A.甲电机将电能转化为机械能 B.乙电机将机械能转化为电能
C.甲电机依据电磁感应来工作 D.两电机的工作原理是相同的
10.人工心脏泵可短时间代替心脏工作,其结构如图图所示,线圈AB固定在活塞的柄上,泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启;阀门S2只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时,以下说法正确的是 ( )
A.线圈AB中应通入方向周期性改变的电流
B.线圈AB中应通入方向不变的电流
C.电流从线圈B端流入过程,血液流入泵室
D.人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定
二、填空题(每空2分,共28分)
11.《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”如图图所示,“柢”即握柄,是磁体的
(选填“N”或“S”)极,静止时指向地磁场的 (选填“南”或“北”)极。
12.将一根导线平行置于静止的小磁针上方,当导线中通以电流时,小磁针发生偏转,这说明通电导体周围存在着 ;将电源的正、负极对调,再闭合开关,观察小磁针偏转方向的变化,可发现电流的磁场方向与 有关。
13.通电螺线管附近小磁针静止时,N极指向如图图所示,则螺线管的A端是 极,电源的D端是 极。
14.如图图所示是演示电与磁物理规律的三个实验装置,其中能反映发电机工作原理的是图 ,能反映电动机工作原理的是图 ,研究电流的磁效应的是图 。(均填字母)
15.如图图所示是智能扶手电梯工作原理图,其中R是压敏电阻,电磁铁的上端是 极。电梯上无乘客时,电磁铁磁性极弱,衔铁与触点1接触;当有乘客时,R的阻值减小,电磁铁的磁性变 (选填“强”或“弱”),使衔铁与触点2接触,通过电动机的电流变 (选填“大”或“小”),电动机转动变快,使电梯运动变快。
16.如图图所示,一轻杆左端挂一矩形塑料框A,右端挂一外形相同的金属框B,以O为支点在水平位置静止。现使此装置竖直匀速下降,其下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域(用“×”表示磁感线),当A、B框下端一同刚进入磁场时,发现杆沿逆时针方向转动,请你分析并推测此现象产生的原因: ; 若将磁场方向改为垂直纸面向外,重复上述操作,杆将沿 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
三、作图题(共12分)
17.(4分)请标出中小磁针静止时的N极。
18.(4分)如图图所示,当开关闭合后,弹簧测力计的示数变大。请标出磁体A的下端和通电螺线管B的上端的极性。
19.(4分)如图图所示,处于光滑水平面的小车上放有一条形磁体,左侧有一螺线管,当开关S闭合时,发现小车向右运动,请在图中标出电源的正、负极,通电螺线管的N、S极和A处磁感线的方向。
四、实验探究题(共20分)
20.(8分)在探究电和磁之间的关系时,小明用磁体、铜棒ab、灵敏电流计、导线组成如图图所示的实验装置。
(1)实验中发现,铜棒ab左右运动时,灵敏电流计的指针也来回摆动,这种现象叫 现象。人们根据这个原理制成了 (选填“电动机”或“发电机”),使机械能转化为电能。
(2)小刚用一节干电池替换了装置中的灵敏电流计,他们发现电路一接通,铜棒ab会向左摆动;若对调电池的正、负极,铜棒ab会向 摆动。这一现象说明了通电导体在磁场中受力的方向与 方向有关。
21.(12分)(1)如图图所示是电磁学中一个很重要的实验,从实验现象可知通电导体周围存在磁场,这种现象是1820年丹麦物理学家 发现的。
(2)把直导线弯曲成螺旋线圈,当通电的螺旋线圈中插入铁芯后磁性增强,此装置称为电磁铁。为探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关,小丽同学作出以下猜想:
猜想A:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强。
猜想B:外形相同的电磁铁,线圈的匝数越多,它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流合作设计了以下实验方案:
用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈,制成简单的电磁铁,进行如图图所示实验。
通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少,来判断其磁性强弱的不同。
①通过比较图 两种情况,可以验证猜想A是正确的。
②通过比较图丙中a、b两个电磁铁,发现猜想B不全面,应在前面补充: 。
(3)随着科学技术的发展,电磁铁在生产、生活中的应用十分广泛,如图图水位自动报警器,其工作原理如图图所示,当水位未达到金属块A时,工作电路的状态是 。
A.红、绿灯同时亮 B.红、绿灯都不亮
C.绿灯亮 D.红灯亮
答案
1.B
2.B
3.C
4.A
5.D
6.B
7.A
8.C
9.C 甲、乙两个电机构成一个闭合电路,当拨动甲电机转叶时,甲电机中的线圈在磁场中做切割磁感线运动,线圈中会产生感应电流,这就是电磁感应现象,此时甲电机相当于一个发电机,其原理是电磁感应,工作时将机械能转化为电能;甲线圈中产生的感应电流流到乙线圈中,乙中的磁体对线圈产生力的作用使线圈转动起来,此时乙电机相当于一个电动机,工作时将电能转化为机械能,其原理是通电导体在磁场中受力运动。
10.A 线圈AB中若通入直流电,根据图示可知,活塞只能向一个方向移动,完不成泵血任务,因此要使该装置能维持人体血液循环,线圈中应通入交流电,故A正确、B错误;电流从线圈B端流入过程中,根据安培定则,螺线管左端为N极,此时同名磁极相互排斥,活塞右移,S2关闭、S1打开,血液从泵室流出,故C错误;人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由交流电电流方向改变的快慢决定,与电流大小无关,故D错误。
11.S 北
12.磁场 电流方向
13.N 正
14.A C B
15.S 强 大
16.金属框B下端刚进入磁场时,做切割磁感线运动会产生感应电流,产生的感应电流周围存在磁场,该磁场与原本的磁场相互排斥,使金属框B受到向上的力 逆时针
17.如图图图所示
图S14-Z-1
18.如图图图所示
图S14-Z-2
19.如图图图所示
图S14-Z-3
20.(1)电磁感应 发电机 (2)右 电流
21.(1)奥斯特 (2)①甲、乙 ②电流相同时 (3)C