第1章 电与磁 专题强化练习（1.3-1.5，含答案）

1.3-1.5专题强化
、选择题（本题共14个小题；每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的）
一次科学探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶地发现灯丝在晃动。关于这种现象，下列说法正确的是( )
A． 灯丝晃动是一种电流的磁现象 B． 灯丝晃动时受力平衡
C. 灯丝晃动是受到磁体的吸引作用 D． 灯丝晃动是磁场对通电线圈的作用
小明将直流电动机模型接入电路，闭合开关后，发现电动机不工作。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，其原因可能（ ）
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
安装一台直流电动机模型，接人实验电路后能正常转动，如果分别做下述调整，其中能改变直流电动机转动方向的是( )(1)对调直流电动机的磁铁两极 (2)改变线圈中的电流方向(3)调节滑动变阻器，改变电流的大小(4)同时对调磁铁的两极和电源的正、负极
A． (1)(2) B． (1)(3) C． (2)(3) D． (1)(4)
如图所示的电路，提供足够数量的大头针，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，无法探究（　　）
A．电流的有无对电磁铁磁场有无的影响
B．电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C．电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
D．线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
在如图所示的电路中，当开关S闭合时，根据螺线管附近小磁针静止时的指向可知（　　）
A．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极 B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
C．a端是通电缧线管的N极，c端是电源负极 D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是（　　）
A．直流电动机的原理是电磁感应
B．电动机通电后不转，可能是线圈刚好处在平衡位置
C．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D．线圈刚转到平衡位置时，换向器自动改变电路中电流方向
如图所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形磁铁，螺线管中插有铁芯。现开关拨在触点②位置且电流表示数为。要使弹簧测力计的示数变小，下列操作方法能够实现的是（ ）
A．开关位置不动，将铁芯从螺线管中取出
B．开关位置不动，将滑片向端滑动
C．将开关拨到①位置，可通过调节仍使电流表示数为
D．将开关拨到③位置，可通过调节仍使电流表示数为
关于直流电动机的有关说法，错误的是（ ）
A． 直流电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理制成的
B. 直流电动机中换向器的作用是在线圈经过平衡位置时就能自动改变线圈中的电流方向
C. 直流电动机是把电能转化为机械能的装置
D. 以上三种说法都是错误的
电动机的工作原理是（ ）
A．电磁感应现象 B．电流的热效应 C．通电导体周围存在磁场 D．通电导体在磁场中受力
小明同学在《装配直流电动机模型》的实验中，接上蓄电池，发现电动机不转动，下列有关分析错误的是（ ）
A． 他忘了将磁铁装上
B. 换向器未装好，发现电刷没有接触铜环
C. 线圈静止在平衡位置
D. 蓄电池接反了
图甲所示为上海的磁悬浮列车示意图，图乙的A是安装在铁轨上的轨道线圈的电磁铁（线圈绕法没标出）；B是安装在车身上（紧靠铁轨下方）的电阻非常小的螺线管。B中电流方向如图乙所示，下列正确的是（　　）
A．该列车是利用同名磁极相互排斥的原理 B．该列车只能用直流电提供电源
C．该列车的线圈可以用超导材料 D．依据B的电流方向可知A的下端为北极
为了环境保护，国家鼓励发展新能源汽车，电动机是电动汽车的核心部件。图中能说明电动机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
如图是火警自动报警原理图。发生火灾时，将会发生下列变化，其变化顺序是（ ）
①温度升高使铜铁双层金属片向下弯曲，从而接通电磁铁电路　②接通触点使报警电路中有电流通过　③电磁铁具有磁性　④衔铁被吸下　⑤红灯亮、电铃响，发出警报
A． ①②③④⑤ B． ①③④②⑤ C． ①②④③⑤ D． ①④③②⑤
关于下列四个实验的认识中，正确的是（ ）
A．实验现象说明电流周围存在磁场
B．通电螺线管右端为S极
C．实验研究的是电流的磁效应
D．实验研究的是电磁感应现象
、填空题（30分）把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
风是一种潜力很大的新能源，地球上可用来发电的风力资源，几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一.因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源.某学校科技小组结合所学知识，对“风力发电”展开探究。
（1）科技小组探究“风力发电”，应选取下列相应的哪套装置________，原理是_____________________________；
（2）下列实验中可以让磁场产生电流，必须的操作是_______
A．实验时，开关要闭合，接通电路；
B．电路的一部分导体，在磁场中运动；
C．整个电路都在磁场中做切割磁感线运动；
D．电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动；
E．导体切割磁感线的速度必须要快；
（3）在探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制_________不变。
（4）风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机转化为________
小明在探究磁生电的实验中，将导线、电流表串成闭合电路，让其中一部分导体在磁场中做________磁感线运动时，导体中就产生电流。这种由于电磁感应现象而产生的电流叫做________ 电流。
如图所示，弹簧测力计甲、乙下分别挂一个条形磁铁和铁块，开关闭合后，当滑动变阻器的滑片向右端移动时，弹簧测力计甲的读数________，弹簧测力计乙的读数________
小亮自制了如图所示的装置，在有机玻璃管上饶着带有绝缘层的导线，线圈两端连接着小功率灯泡，管内放入条形磁铁，用橡皮塞堵住管口两端，当沿图中箭头方向来回摇动时，小灯泡就会发光。该装置发电的原理是________，线圈中的电流方向是________（选填“变化”或“不变”）的，在此过程中将________能转化为电能。
如图所示为张坤同学设计的电动机连接图，当电流由a点经电动机流向b点时，电动机正转。
(1)若要使电动机反转，当S1连接触点2时，S2应连接在触点______上；
(2)在小组讨论此连接方案时，大家发现此电路设计存在隐患，请你帮助他找出一条改进措施：______。
、实验题（16分）把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
如下图所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，小科同学实际探究时，在电路上连接了一个滑动变阻器，实验记录如下表：
（1）乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是________
（2）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与________有关，比较实验________说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（3）小科想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图丙中的________。
为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小科设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁A．B，并将甲、乙串联接入电路中，闭合开关S后，电磁铁吸引大头针情况如图所示。
（1）通过观察___________，来判断电磁铁磁性的强弱。
（2）通过比较图中A．B两电磁铁，初步得出结论：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强，发现该结论不全面，应补充___________。
（3）该装置___________（选填“可以”或“不可以”）探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。
（4）本实验需要进行多次实验，多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是___________。
A．伏安法测量定值电阻的阻值
B．探究并联电路电流规律
C．测量小石块的密度
、解答题（12分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。 有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
明乘电梯时，发现电梯超载会自动报警。如图甲所示。电源电压恒定不变，R0为定值电阻。用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示：
（1）图片中R0的作用是　 　。
（2）分析图乙I—F图象可知：压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，Rx的阻值　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)；当压力增大到一定程度时，触点K与　 　接触，电铃响，实现自动报警。
（3）某电梯超载报警的Rx—F图象如图丙所示，空载时电梯厢对Rx的压力F1等于电梯厢的重力，当压力F2＝1×104N时，电梯报警，则此电梯限载　 　人。(设每人质量约为50kg)
（4）下列与此实验研究方法相同的是_________。
A．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，控制导体电阻不变
B．用光线描述光的传播路径
C．用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱
D．2个5Ω的电阻串联，相当于1个10Ω的电阻
如图所示，某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件，实验时保持磁体位置不变。
（1）如图甲所示，电流计指针不偏转，这是因为导体 ab________。
（2）如图乙所示，电流计指针也不偏转，这是因为________。
（3）如图丙所示，电流计指针仍不偏转，这是因为导体 ab 虽有运动，但没有________。
（4）分析比较图中四个实验现象，可以初步得出产生感应电流的条件：________的部分导体，在磁场中做________运动。
1.3-1.5专题强化答案解析
、选择题（本题共14个小题；每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的）
D
C
A
B
A
B
【解】
A．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，不是电磁感应，故A错误；
B．电动机通电后不转，可能是线圈处于平衡位置，线圈中无电流，线圈不受力的作用，故B正确；
C．电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，但也有少部分转化为内能，故C错误；
D．换向器的作用是在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，故D错误。
故选B。
C
D
D
【解】
A中的电磁感应现象是发电机的原理；B中的电流的热效应是电热器的原理；C中的通电导体周围存在磁场电磁铁的原理；D中的通电导体的磁场中受力是电动机的工作原理，故D是正确的。
D
C
D
【解】
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．图中是研究电荷间的相互作用，故B不符合题意；
C．图中没有电源，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针会发生偏转，说明会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故C不符合题意；
D．由图可知，电路中有电源，是研究通电导体受到磁场力的作用发生运动的，能说明电动机工作原理，故D符合题意。
故选D。
B
A
【详解】
A．通电导体周围存在着磁场，是电流的磁效应。故A正确；
B． 根据图中电源的正极在左侧，可知螺线管中电流方向是由左侧进入右侧流出，故利用安培定则可知通电螺线管的右端为N极，故B错误；
C．闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中产生感应电流，是电磁感应现象，这是发电机的原理图，故C错误；
D．是探究通电导体在磁场中受力而运动，根据这个原理制成电动机。故D错误。
、填空题（30分）把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
B 电磁感应 AD 导体运动方向 电
【详解】
(1)A．通电导体在磁场中受力的作用而发生转动。
B．金属杆切割磁感线时，电路中产生感应电流，是电磁感应现象，此原理可以制成发电机。
C．导线通电后，其下方的小磁针受到磁场的作用力而发生偏转，说明电流能产生磁场，是电流的磁效应现象。
D．通电螺线管的磁性与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越强。
[1][2]探究“风力发电”，应选取B装置，原理是电磁感应现象。
(2)[3]根据产生感应电流的条件可知：要产生感应电流，导体必须是闭合电路的一部分，同时必须做切割磁感线运动。故选AD。
(3)[4]要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制导体运动方向不变。
(4)[5]风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机转化为电能。
切割；感应
变小；变大
电磁感应；变化；机械
3 电路中串联一个适当阻值的电阻
【解】
(1)[1]当电流由a点经电动机流向b点时，电动机正转，若要使电动机反转，可以通过改变电流的方向实现，当S1连接触点2时，S2应连接在触点3时，电流由b点流到a点，可以使电动机反转。
(2)[2]此电路当S1连接触点2时，S2应连接在触点4时，会造成短路，因此可以在电路中串联一个适当阻值的电阻。
、实验题（16分）把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
（1）防止电流过大，保护电路（2）磁场方向；2.4（3）灵敏电流表
吸引大头针的数目 电流大小相同时 可以 B
、解答题（12分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。 有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
（1）保护电路 （2）变小；B （3）12 （4）C
【解析】（1）根据图甲可知，定值电阻R0与压敏电阻R1，电磁铁串联。当压敏电阻上压力为零时，压敏电阻为零，如果没有R0，此时会发生短路，造成电路损坏，据此分析R0的作用。
（2）根据“电流与电阻的反比关系”判断Rx的阻值变化。当压力增大到移动程度时，电流增大到一定程度，电磁铁的磁力增大到一定程度，将衔铁吸下来，据此确定触点K与谁接通即可。
（3）压敏电阻受到的压力等于电梯的自重与人的重力之和，即F2=G电梯+nG人，据此计算电梯的限载人数。
（4）电梯超载看不到摸不着，将其转化为电铃发声，这种方法叫转换法，据此分析各个选项中使用的物理研究方法即可。
【解答】（1）图片中R0的作用是保护电路。
（2）分析图乙I—F图象可知：压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，Rx的阻值变小；当压力增大到一定程度时，触点K与B接触，电铃响，实现自动报警。
（3）根据图丙可知，电梯自重G电梯=4000N；当电梯超载时，压敏电阻受到的压力F2=1×104N，根据F2=G电梯+nG人得到：1×104N=4000N+n×（50kg×10N/kg）， 解得：n=12。
（4）A．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，控制导体电阻不变，使用了控制变量法，故A不合题意；
B.用光线描述光的传播路径，使用了模型法，故B不合题意；
C.用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱，使用了转换法，故C符合题意；
D.2个5Ω的电阻串联，相当于1个10Ω的电阻，使用了等效替代法，故D不合题意。
（1）静止未做切割磁感线运动（2）电路未闭合（3）竖直运动未做切割磁感线运动（4）闭合电路；切割磁感线
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