第1章 电与磁 专题二：作图和计算 同步练习（含答案）

专题二：作图和计算
１．请在图中将小磁针的北极涂黑，并以“Ｎ”表示。
２．在图中标出右边磁体的磁极和磁感线的方向。
３．给螺线管通电后，能自由转动的小磁针静止时的指向如图所示。在图中标出电源的“＋”“－”极、螺线管的 Ｎ 极，并标出螺线
管外磁感线的方向。
４．如图所示，固定的轻弹簧下端用细线竖直悬挂一条形磁体，当下方电路闭合通电后，发现弹簧长度缩短了，请在括号中标出螺线管下端的极性（Ｎ 或Ｓ）和电源上端的正、负极（＋或－）。
５．小金想设计一款温控自动报警器，在水银温度计里封入一段金属丝，当温度在正常范围内时，绿灯亮表示正常；当温度升高达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮表示警报。请你按照小明的设想，帮他连接好电路。
６．请将灯Ｌ１、Ｌ２连接在家庭电路中，要求两灯互不影响，每个开关只控制一盏灯。
７．兴趣小组同学为某水箱设计了一个自动注水系统，其电路设计如图所示。控制电路电源电压犝１＝１２伏，R０为定值电阻，R１为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻R１放置于水箱底部，其阻值随水位变化的关系如下表。当水箱水位下降到１米时，注水系统开始自动工作。当水箱水位上升到２米时，注水系统恰好停止工作。
（１）由表可知，压敏电阻R１所受压力越大，阻值越 。
（２）若衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作时，通过电磁铁线圈的电流I＝０．１安，试求定值电阻R０的阻值是多少？
８．如图甲为超载记录器原理图。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５伏时，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。已知电源电压犝＝１０伏，线圈电阻忽略不计，保护电阻R＝１５欧，求：
（１）若某车的总质量为１５吨，过桥时电压表的示数是多少？
（２）在保证不被该记录器抓拍的过桥车辆的最大质量是多少？（g取１０牛／千克）
９．物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度（用B表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是Ｔ），磁感应强度B越大，表明磁场越强；B＝０表明没有磁场。有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻。如图１所示是某磁敏电阻犚 的阻值随磁感应强度R变化的图象。为了研究某磁敏电阻R 的性质，设计了如图２所示的电路进行实验，请回答下列问题。
（１）当Ｓ１断开，Ｓ２ 闭合时，电压表示数为３伏，则此时电流表的示数为 安。
（２）只闭合Ｓ１，通电螺线管左端为 极；闭合Ｓ１ 和Ｓ２，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为０．０４安时，电压表的示数为６伏，由图象可得，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度 Ｔ。
（３）实验中将图２甲中电路电源的正、负极对调，发现图２乙电路中电压表和电流表的示数均不变，这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的 无关。
１０．触电会造成人员的伤亡，在电路中安装漏电保护器，可有效保护人身安全。某型号家用漏电保护器的工作原理是：将其安装在进户线上（如图甲），若检测到火线和零线之间电流差达到或超过３０ｍＡ时，即刻切断电路。
（１）漏电保护器 （填“能”或“不能”）代替家中如图乙所示的断路器。
（２）若发生如图丙的触电事故，漏电保护器能即刻触发切断电路，以保护人身安全。这种类型的触电属于 （填“高压”或“低压”）触电。
（３）若有一人触电，电阻约２ｋΩ，计算说明该型号的漏电保护器 能否起保护作用？
专题二：作图和计算
参考答案
７．（１）小 （２）R总 ＝U/I ＝１２伏/0.1 安＝１２０欧，由表可知，当 注水系统恰好停止工作时，R１＝６０欧，R０＝R总 －R１＝１２０欧－６０欧＝６０欧。
８．（１）F＝G＝１５×１０３ 千 克 ×１０牛／千克＝１．５×
１０５ 牛，由 图 乙 可 知：Rx ＝ ２５ 欧，I ＝ U/(R＋Rx)＝
１０伏/(１５欧＋２５欧)＝０．２５安，
U１＝IR＝０．２５安×１５欧＝３．７５伏。
（２）当电压表的示数最大即Uｍａｘ＝５伏时，记录器所能
记录的过桥车辆的质量最大，此时电路中的电流：I′＝
U/R＝１ ５伏/5欧＝１/３安，Rx＝Ux/I′＝(１０伏 １ －５伏)÷ １/３安＝１５欧。
由图象可知，此时汽车对压敏电阻的压力 F′＝３×１０５ 牛。
m最大 ＝G′/g ＝F′/g＝３×１０５ 牛 ÷１０牛／千克＝３×１０４ 千克＝３０吨。
９．（１）０．０３ （２）Ｓ ０．３ （３）方向
１０．（１）不能 （２）低压
（３）I＝U/R＝２２０伏/２０００欧＝０．１１安＞３０毫安，即电流差超过３０毫安，会立即切断电路，能起保护作用。