第3周校本作业（一）第1章 电与磁（1.1-1.3）综合练习（含解析）

八年级《科学》第3周校本作业（一）
一颗铁质的小螺丝掉入细小狭长的小洞中，使用下列方案不能取出小螺丝的是（）
　　A. B. C. D.
钢条AB的A端靠近小磁针北极，它们相互吸引；钢条B端靠近小磁针南极，它们也相互吸引，则 (　　)
　　A. 钢条一定有磁性，且A端为北极 B. 钢条一定有磁性，且A端为南极
　　C. 钢条一定无磁性 D. 钢条可能有磁性，也可能无磁性
一天，小明在炉子旁边，将手中的铁钩在炉子中烧得通红。他突然想到，如果将磁体放在火中烧，会有什么现象呢 是磁性变强，还是磁性变弱 小明猜想，可能会变强吧。那么究竟怎样呢 小明设计并做了如图所示的实验：将一条形磁体的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小磁钉。用酒精灯给磁体加热，经过一段时间后，当磁体被烧红时，小明发现小铁钉纷纷落下。小明就实验现象做了如下总结，其中不正确的是 ( )
　　A. 火烧磁体，磁体的磁性变弱 B. 这一实验可用于使原来有磁性的物体失去磁性
C. 小铁钉纷纷掉下，是因为受热膨胀 D. 这一问题的研究经历了提出问题—假设—实验验证的过程
如图所示是广泛应用于生产、生活的干簧管。下列关于干簧管说法正确的是 ( )
　　A. 制作干簧管的金属簧片属于磁性材料 B. 簧片被磁化后A端是N极
C. 簧片被磁化后B端是S极 D. 干簧管是根据同名磁极相互吸引的原理制成的
如图是奥斯特实验的示意图。下列有关奥斯特实验现象的分析，正确的是（）
　　A. 通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B. 发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C. 移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D. 通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路。下列相关说法不正确的是（）
　　A. 电磁铁A、B上方都是S极 B. 通过电磁铁A和B的电流相等
C. 电磁铁 A的磁性强于电磁铁B的磁性 D. 向右移动滑片P，电磁铁A、B磁性都减弱
要求设计一个电磁限流器，当电路中电流过大时，它能切断电路，并需手动闭合。设计了两个电磁限流器，如图，其中的C、D为动触点。下列说法中正确的是（）
　　A. 甲和乙都能满足设计要求 B. 甲能满足设计要求，乙不能满足设计要求
C. 当电路中电流过大时，弹簧1和弹簧2都变短 D. 乙能满足设计要求，甲不能满足设计要求
在探究“通电螺线管外部磁场分布”的实验中，开关断开时小磁针甲、乙的指向如图所示，当开关闭合时，通电螺线管有磁性，则下列说法正确的是( )
　　A. 小磁针甲偏转，小磁针乙不偏转
B. 小磁针乙偏转，小磁针甲不偏转
C. 小磁针甲、乙均偏转
D. 滑动变阻器滑片P从右向左滑动时，通电螺线管的磁性逐渐增强
福州科技馆展出的磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的，每个轮的边缘装有12个侧放的柱形磁体，如图所示。当推动A轮转动时，其他3个轮会随之转动，若A轮磁体外侧是N极，则C轮磁体外侧是__________极。如果A轮逆时针转动，C轮将__________（填“顺”或“逆”，下同）时针转动，D轮将__________时针转动。
如图所示，条形磁体放在水平桌面上，左端的S极正对着电磁铁。当电磁铁中的电流不断增大时，条形磁体向左加速运动。则电磁铁中的电流方向是______(填“从a到b”或“从b到a”)，条形磁体在运动过程中受到的摩擦力_______(填“变大”“不变”或“变小”)。
在物理学中，磁感强度(用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T)表示磁场的强弱，磁感强度B越大，磁场越强；磁感线能形象、直观地描述磁场，磁感线越密的地方，磁场越强。
　(1)图甲为某磁极附近磁感线方向的示意图。由图可知，该磁极为______极，若在2处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图乙中的_______；位置1处的磁感强度________(填“大于”“小于”或“等于”)位置2处的磁感强度。
　(2)如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，则这种电阻叫磁敏电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁感强度B变化的图像如图丙所示，根据图线可知，磁敏电阻的阻值随磁感强度的增大而________(填“增大”或“减小”)。
投入使用17年的长沙浏阳河大桥由于严重损坏被拆除重建。导致大桥损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载。新桥建设现已开始，为了能抓拍超载车辆，小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理。如图甲所示为该超载记录器原理图。Rx为压敏电阻，当车辆驶入被监测路段时，其阻值随它受到的压力变化而变化，变化关系如图乙所示。当电压表示数达到或超过4 V时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始工作，抓拍超载车辆。已知电源电压U＝10 V，电压表量程为0～5 V，线圈电阻R0＝5 Ω，保护电阻R1＝10 Ω，问：(g取10 N／kg)
　　(1)若某车的质量为15 t，静止时轮胎与路面接触的总面积为0.3 m2，则静止时该车对路面的压强为多少
　　(2)第(1)问中该车辆过桥时，电压表的示数是多少
　　(3)该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了磁体的磁性和磁化、磁性物质的应用，属简单的磁现象，难度不大。
磁体具有吸引磁性物质的性质，同时磁性物质可以被磁体磁化，从而获得磁性。
【解答】
A.图中磁体可以吸引小螺丝，可以取出，不合题意；
B.图中磁体可以吸引小螺丝，可以取出，不合题意；
C.图中铁棒可以被磁体磁化，从而具有磁性，能吸引小螺丝，可以取出，不合题意；
D.棒不是磁性物质，不能被磁化，无法吸引小螺丝，不能取出，符合题意。
故选D。

2.【答案】D
【解析】
【分析】
两个磁体的异名磁极之间可以相互吸引，磁体与其他磁性物质之间也可以相互吸引，因此，在判断磁性情况时应考虑周全。与小磁针的磁极相互吸引的可能是异名磁极，也可能是没有磁性的钢铁等物质，所以钢条存在两种可能性，即：有磁性和无磁性两种情况。
【解答】
解：将钢条的A端靠近小磁针的北极，它们相互吸引，可能是钢条没有磁性，也可能是钢条的S极，钢条B端靠近小磁针南极，它们也相互吸引，可能是钢条没有磁性，也可能是钢条的N极，因此，两种可能均存在，故D正确。
故选D。
3.【答案】C
【解析】
【分析】
此题是探究磁铁的磁性与温度的关系，考查了根据实验现象得出结论的能力及转换法在实验中的应用，同时考查了运用新知识解决问题的能力。
原来有磁性的物体，经过高温、剧烈震动等作用后可以失去磁性，即去磁。
【解答】
AC.小铁钉纷纷掉下，是由于火烧磁体，磁体的磁性变弱造成的，不是因为受热膨胀，A正确，C错误；
B.这一实验可用于使原来有磁性的物体失去磁性， B正确；
D.这一问题的研究经历了提出问题—假设—实验验证的过程， D正确。
故选C。
4.【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查对干簧管的理解，干簧管实际是一种继电器控制电路，其利用的不是电磁铁，而是一个永久磁铁对磁簧片的磁化作用，搞清这一原理，才能对其工作情况进行有针对性的分析。
【解答】
解：A.干簧管的金属簧片能被磁化，属于磁性材料，故A正确；
BC.簧片被磁化后，A端为S极，B端为N极，故BC错误；
D.干簧管是根据同名磁极相互排斥的原理制成的，故D错误。
故选A。
5.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查有关奥斯特实验的知识，奥斯特电流的磁效应实验时，将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，该实验证明了通电导体周围存在磁场。
【解答】
AD.通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的，故AD错误；
B.当将通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明了小磁针受到了力的作用，改变了运动状态，故B正确；
C.该磁场与小磁针的有无无关，故移走小磁针后，该结论仍成立，故C错误。
故选B。

6.【答案】A
【解析】
【分析】
（1）根据安培定则判定电磁铁的极性；
（2）串联电路中，各处的电流是相同的；
（3）（4）磁性的大小与电流和线圈的匝数有关。
【解答】
A.由安培定则可知，电磁铁A的上方为N极，B的上方为S极，故A错误；
B.由图可知，电磁铁A和B串联接入电路中，所以电流相等，故B正确；
C.电磁铁A和B的电流相同，由图可知A的线圈匝数多于B的线圈匝数，故A的磁性强于B的磁性，故C正确；
D.向右移动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电流减小，电磁铁A、B磁性都减弱，故D正确。
故选A。

7.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用。电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关，在图甲中，当电路由于电流过大而断电后，需要人工合闸才能通电。
电磁铁磁性的有无，可以通过通断电来控制，磁性强弱可以通过电流的大小来控制，电磁继电器当电流变小或断电时，又能把开关闭合，而不能在排除故障之前断电。
【解答】
（1）在甲图中，当电路中电流过大时，电磁铁A的磁性增强，对衔铁B的吸引力增大，使衔铁B逆时针旋转失去对闸刀S的制动作用，弹簧把闸刀S拉起，弹簧1缩短，切断电流，保护电路；
（2）在乙图中，电流过大时，也能切断电路，但切断电路之后，电磁铁没有了磁性，弹簧2伸长，在弹簧拉力的作用下，开关又自动闭合，而甲图不能自动闭合，只有当检修完后，排除故障，人工合闸，故B正确，ACD错误。
故选B。

8.【答案】B
【解析】
【分析】
本题主要考查的是利用右手定则判断通电螺线管周围磁场分布，关键是熟记右手定则并学会应用.
先利用右手定则判断通电螺线管两端的磁极，周围磁感线在通电螺线管内部由S指向N，在外部由N指向S，小磁针静止时N极指向与磁感线一致.
【解答】
ABC.右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端即右端是通电螺线管的N极，磁感线在通电螺线管在外部由N指向S，小磁针静止时N极指向与磁感线一致，故小磁针乙偏转，小磁针甲不偏转 只有D符合，故AC错误，B正确；
D.滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，由欧姆定律可知电流减小，故通电螺线管的磁性逐渐减弱， 故D错误。
故选B.

9.【答案】S；顺；逆
【解析】
【分析】
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】
如果A轮磁体外侧是N极，则与A轮相邻的C轮磁体外侧是S极，与C轮相邻的D轮和B轮磁体外侧是N极。磁动轮中各齿轮之间转动方向的关系与普通齿轮传动装置相同。如果A轮逆时针转动，C轮将顺时针转动，D轮和B轮将逆时针转动。
故答案为：S；顺；逆。

10.【答案】 b到a，不变。
【解析】
【分析】
此题将力学与电磁学知识巧妙地结合起来考查了右手螺旋定则、影响摩擦力大小的因素等，考查内容较多，但只要抓住影响摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度分析即可顺利求解。当电磁铁中的电流不断增大时，条形磁铁向左加速运动，说明条形磁铁受到了向左的吸引力，根据异名磁极相互吸引可知螺线管的磁极，由右手螺旋定则可知电流方向；影响摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度。
【解答】
当电磁铁中的电流不断增大时，条形磁铁向左加速运动，说明条形磁铁受到了向左的吸引力，根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的右端为N极，左端为S极；根据右手螺旋定则，右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的右端（N极），四指指向电流的方向，则电磁铁中的电流方向是从b到a；影响摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度，条形磁铁在运动过程中所受压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变，所以条形磁铁在运动过程中受到的摩擦力不变.
故答案为b到a；不变。
11.【答案】 （1）N；C；大于
（2）增大
【解析】
【分析】
（1）由磁感线的方向确定条形磁铁的磁极，由小磁针N极受力确定N极指向；磁感线的方向表示的是磁场的方向，磁感线的疏密程度表示的是磁场的强弱,
由此入手可以确定位置1处磁感应强度与位置2处的磁感应强度的强弱关系;
（2）由图象可知随B的变大，电阻逐渐变大.
【解答】
解：（1）由图甲可知，磁感线从下端发出，故该磁极为N极；
2处的磁场方向竖直向下，若在2处放置一个小磁针，
当小磁针静止时，其N极指向与磁场方向相同，故小磁针的N极向下，C图正确；
1处的磁感线比2处的磁感线更密，故1处的磁感应强度大于2处；
（2）由图可以看出，磁场增强时，磁敏电阻的阻值增大;
故答案为（1）N；丙；大于；（2）增大.
12.【答案】解：(1)静止时该车对路面的压力：F=G=15×103kg×10N／kg=1.5×105N；该车对路面的压强：.
(2)根据控制电路可知，三电阻串联，电压表测R1两端的电压，
由图乙可知，当压力为1.5×105N时，Rx=25Ω，此时电路中的电流：，
电压表的示数：U1＝IR1＝0.25A×10Ω=2.5V.
(3)当电压表的示数最大，即U1max＝5V时，
记录器所能记录的过桥车辆的质量最大，因串联电路各处的电流相等，
所以，即，
解得：，
由图乙可知，此时汽车对压敏电阻的压力：F′＝5.5×105N，
因汽车的压力和自身的重力相等．
所以该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量：
.
答：(1)静止时该车对路面的压强为5×105 Pa.
(2)电压表的示数是2.5 V.
(3)该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是55t.
【解析】本题考查压强的大小及其计算, 串联电路的电流规律, 串联电路的电压规律, 欧姆定律的应用.
（1）汽车对水平路面的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，然后根据p=Fs求出静止时该车对路面的压强；
（2）根据控制电路可知，三电阻串联，电压表测R1两端的电压，根据乙图象读出压敏电阻对应的阻值，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电压表的示数．
（3）当电压表的示数最大时记录器所能记录的过桥车辆的质量最大，根据串联电路各处的电流相等和欧姆定律得出等式即可求出此时压敏电阻的阻值，再由乙图象得出此时对地面的压力即为车的最大重力，利用G=mg求出该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量.