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[训练范围:第十六章 第一节~第二节 时间:40分钟 分值:100分]
一、选择题(每题4分,共32分)
1.某同学学习磁现象后,画出了如图所示的四幅图,其中正确的是 ( )
2.如图所示为套在木杆上的四个磁环,其中a、b、c三个磁环都悬浮,若c环上端为S极,则下端为N极的磁环是 ( )
A.a、c B.b、c C.a、b D.a、b、c
3.为了得出条形磁体的磁性两端强、中间弱的特性,某同学设计了如图所示的四个实验,其中不能达到目的的是 ( )
A.将甲实验中的条形磁体平移靠近三颗小铁球
B.将乙实验中的两根条形磁体相互平移靠近
C.将丙实验中的条形磁体从挂有铁块的弹簧测力计下向右移动
D.将丁实验中放在一堆铁屑上的条形磁体提起
4.下列说法中正确的是 ( )
A.磁体的磁性越强,能吸引的物质种类就越多
B.指南针能够指南北,是由于受到地磁场的作用
C.磁体之间的作用是通过磁场发生的,但磁场并不存在
D.能够自由转动的小磁针静止时,其N极指向地理南极附近
5.小明在科技馆参观了磁悬浮地球仪后,回家模仿制作了磁悬浮地球仪(如图所示),自制地球仪内有一磁体,底座内有一金属线圈(线圈电阻不计),R为保护电阻.若要让地球仪悬浮得更高,下列做法中正确的是 ( )
A.条形磁体的b端为N极,开关S2连到接线柱1上
B.条形磁体的b端为N极,开关S2连到接线柱2上
C.条形磁体的b端为S极,开关S2连到接线柱2上
D.条形磁体的b端为S极,开关S2连到接线柱1上
6.中小磁针北极指向正确的是 ( )
7.如图所示,开关闭合后,下列说法中正确的是 ( )
A.通电螺线管的下端是N极
B.小磁针将转动,静止后N极向下
C.小磁针将保持静止
D.滑动变阻器的滑片P向b端滑动时,通电螺线管的磁性增强
8.消防应急灯在没有停电时,灯是熄灭的;停电时,标有“36 V”字样的两盏灯就会正常发光.如图所示的电路中符合要求的是 ( )
二、填空题(每空3分,共30分)
9.地磁场的南极在地理 极附近,放在地面附近的小磁针静止时,其北极指向
方.
10.磁铁吸引大头针的过程,实质上是大头针先被 ,然后异名磁极相互 的过程.
11.如图所示,闭合开关S,螺线管A端的磁极为 极.若要使螺线管的磁性增强,请你写出一种方法: .
12.是一种安全门锁的工作原理示意图.保安室里的工作人员闭合开关S时,电磁铁产生 ,吸引铁质插销,同时弹簧被拉长,门锁打开;断开开关后,电磁铁所在电路切断,插销在弹簧 的作用下插入插槽,门锁关闭.
13.[2020·自贡]如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行,这样可以节约用电.图乙是其控制电路图,R是一个压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小.当所有人走下电梯后,图中电磁铁的磁性将 (选填“增强”“减弱”或“不变”),电动机的转速将
(选填“变大”“变小”或“不变”).
三、解答题(共38分)
14.(4分)在一个圆纸盒内有一个条形磁体,圆纸盒外放着一些小磁针,各个小磁针静止时的指向如图所示(涂黑端为N极),根据圆纸盒外小磁针的指向,请你在圆纸盒内画出条形磁体,并标出条形磁体的N、S极.
15.(4分)[2021·东营]如图所示,开关闭合的瞬间,位于螺线管右侧的小磁针顺时针旋转.请在图中合适的位置标出通电螺线管的“N”“S”极和电源的“+”“-”极.
16.(18分)如图所示是探究电与磁关系的实验装置.
(1)实验名称叫 .
(2)实验中,比较图甲、乙可知,通电时,小磁针 (选填“偏转”或“不偏转”),由此表明: .
(3)实验中,比较图甲、丙可知,导线中的电流方向改变,小磁针的偏转方向 (选填“改变”或“不变”).由此表明: .
(4)实验中的注意事项是 (写出一条即可).
17.(12分)小明设计了一种“自动限重器”,如图甲所示.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、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等.压敏电阻R1的阻值随压力F的变化关系如图图乙所示.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U=6 V,电磁继电器线圈的阻值R=10 Ω.请你解答下列问题:
(1)货物装载机应接在接线柱 (选填“AB”“BC”或“AC”)之间.
(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30 mA时,衔铁被吸下.若货架能承受的最大压力为800 N,则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为 Ω.
(4)若要提高货架能承受的最大压力,滑动变阻器R2接入电路的阻值应 (选填“调大”“调小”或“不变”).
答案
1.C 图A:已知磁体右端为N极,左端为S极,在磁体外部,磁感线的方向从N极指向S极,而图中是从S极指向N极,故A错误;图B:已知两磁极都为N极,而磁感线的方向从N极指向S极,故B错误;图C:用右手握住螺线管,四指弯向电流的方向,大拇指所指左端为N极,故C正确;图D:用右手握住螺线管,四指弯向电流的方向,大拇指所指右端为N极,故D错误.
2.A 此题考查磁体两端的磁极和磁极间的相互作用规律.根据磁极间的相互作用可得a、c的下端是N极.
3.B A选项中,将甲实验中的条形磁体平移靠近三颗小铁球,通过比较相同距离处,磁体两端对小铁球的吸引与磁体中部对小铁球的吸引,可以得出条形磁体的磁性两端强、中间弱的特性.B选项中,将乙实验中的两根条形磁体相互平移靠近,无法对磁体中部与两端的磁性进行比较.C选项中,将丙实验中的条形磁体从挂有铁块的弹簧测力计下向右移动,通过比较弹簧测力计在磁体两端与中部下方时的示数大小,可以得出条形磁体的磁性两端强、中间弱的特性.D选项中,将丁实验中放在一堆铁屑上的条形磁体提起,通过比较磁体两端与中部吸引铁屑的多少,可以得出条形磁体的磁性两端强、中间弱的特性.
4.B 磁体的磁性越强,表示其吸引磁性物质的能力越强,与能吸引的物质种类无关,故A错误;指南针由于受到地磁场的作用,所以能够指南北,故B正确;磁体之间的作用是通过磁场发生的,磁场是一种真实存在的物质,故C错误;地理两极和地磁场两极并不重合,地磁场的N极在地理的南极附近,磁体外部的磁感线是从N极出发回到S极的,故能够自由转动的小磁针静止时,其N极指向地理北极附近,故D错误.
5.C 由安培定则可知,螺线管的上端为S极;磁悬浮地球仪利用了同名磁极相互排斥的原理,所以球体中的磁体b端也为S极,故A、B错误;若要让地球仪悬浮得更高,排斥力越大,电磁铁的磁性越强,线圈的匝数越多,所以开关S2连到接线柱2上,故C正确,D错误.
6.C
7.C 根据安培定则可知,螺线管的上端为N极,故A错误.根据异名磁极相互吸引,小磁针的S极与螺线管的N极相互吸引,所以小磁针将保持静止,故B错误、C正确.当滑片P向b端滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电流变小,所以通电螺线管的磁性减弱,故D错误.
8.C
9.北 北 地球本身是一个巨大的磁体,地球周围的磁场叫地磁场;地磁场的北极在地理南极附近;地磁场的南极在地理北极附近.小磁针静止时北极指向北方.
10.磁化 吸引
11.N 增大电流(答案不唯一)
闭合开关,电流从右端流入,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的A端,则A端为N极.通电螺线管磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数及是否有铁芯插入有关;螺线管中的电流越大,螺线管线圈的匝数越多,有铁芯插入都可以使通电螺线管的磁性增强.
12.磁性 弹力 闭合开关后,电磁铁中有电流通过,电磁铁产生磁性,能吸引铁质插销使门锁打开,并且弹簧被拉长;断开开关后,电磁铁中无电流通过,电磁铁失去磁性,铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽,门锁关闭.
13.减弱 变小 当所有人走下电梯后,压力减小,则压敏电阻R的阻值增大,左侧控制电路中的电流减小,电磁铁的磁性变弱,则衔铁被拉起,与触点1接触,此时电动机与电阻R1串联,通过电动机的电流减小,电动机的转速变小.
14.如图图所示
15.如图图所示
已知开关闭合后,位于螺线管右侧的小磁针顺时针旋转,根据磁极间的相互作用可知,螺线管左端为N极,右端为S极,由右手螺旋定则可得,电流由右侧流入,故电源右侧为正极,左侧为负极.
16.(1)奥斯特实验
(2)偏转 通电导线周围存在磁场
(3)改变 通电导线周围的磁场方向与电流方向有关
(4)电路接通的时间不能太长
(1)这个实验的名称叫奥斯特实验.(2)实验中,比较图甲、乙可知,通电时,小磁针偏转;断电时,小磁针不偏转,由此表明:通电导线周围存在磁场.(3)实验中,比较图甲、丙可知,导线中的电流方向改变,小磁针的偏转方向改变.由此表明:通电导线周围的磁场方向与电流方向有关.(4)实验中需注意电路接通的时间不能太长,否则会由于长时间电流过大而损坏电源.
17.(1)AB (2)N (3)110 (4)调大
(1)根据图乙可知,当压力增大时,压敏电阻的阻值变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下,从而能断开AB所在的电路,所以货物装载机应接在接线柱AB之间.(2)由安培定则可知,电磁继电器中的电磁铁上端为N极,下端是S极.(3)因为R1和线圈电阻及变阻器R2串联,所以I1=I2=Imax=30 mA=0.03 A;由图乙可知,F=800 N时,R1=80 Ω,由I=得,U1=I1R1=0.03 A×80 Ω=2.4 V,U'=U-U1=6 V-2.4 V=3.6 V,则R'===120 Ω.滑动变阻器R2的最大阻值至少为120 Ω-10 Ω=110 Ω.
(4)要“提高货架能承受的最大压力”,同时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,所以衔铁刚被吸下时控制电路中的电流不变、总电阻不变,而压敏电阻受到的压力增大时其电阻会减小,根据电阻串联的特点可知,此时滑动变阻器R2接入电路的阻值应调大.