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浙教版科学八下阶段性测试(二) [范围:电与磁(1.4~1.5)]
一、选择题(每题4分,共40分)
1.如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.甲实验说明同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
B.乙实验说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流
C.丙实验说明利用磁场可以产生电流
D.丁实验说明机械能可以转化为电能
2.关于电动机,下面说法中正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应现象制成的
B.电动机的线圈只要有电流通过,线圈就会在磁场力作用下不断地运动
C.电动机只能使用直流电供电,电动机中的换向器能自动改变线圈中的电流方向
D.电动机的构造简单,效率高,广泛地应用在电车起重机、电风扇、电冰箱等电器中
3.如图所示,以下四种措施不能使电流计指针偏转的是( )
A.将条形磁铁向下插人线圈中
B.将条形磁铁从线圈中抽出
C.让条形磁铁静止在线圈中
D.条形磁铁静止而将线圈向上移动
4.我国“玉兔号”月球车已经在月球表面登陆,如果有一天你也能登上月球,你手边有一只灵敏电流计、一根10 m长的软导线及电源,若要探测月球表面附近是否有磁场,下列方案中合理的是( )
A.直接将电流计置于月球表面附近,若电流计的示数为零,则可判断月球表面无磁场
B.用长导线把电流计连成闭合回路,两人抓住一段直导线两端,使直导体在月球表面附近始终沿某一方向运动时,若电流计的示数为零,则可判断月球表面附近无磁场
C.用长导线把电流计连成闭合回路,两人像跳绳一样摇动导线,在月球表面附近沿各个方向运动时,若电流计的示数有时不为零,则可判断月球表面附近有磁场
D.将导线、电流计、电源连接成闭合回路,把导线绕成螺旋状,然后用铁钉接近,铁钉能被吸引,说明月球表面附近有磁场
5.如图所示,ab是放在U形磁铁中央的一段导体,且被两根细线悬挂着,ab两端连接着导线,在虚线框中接入元件甲可探究电磁感应现象,接入元件乙可探究磁场对电流的作用,则甲,乙( )
A.都是电流表 B.分别为电源和电流表
C.都是电源 D.分别为电流表和电源
6.一束带负电的电子流经过一暗盒附近,运动轨迹发生偏转,如图所示。则暗盒中可能存在的物体为( )
①磁铁②铅块③带正电荷的物体④带负电荷的物体
A.①③ B.②③ C.②④ D.只可能是③
7.直流电动机模型如图所示。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,发现电刷没有接触换向片
C.线圈静止在平衡位置
D.蓄电池接反了
8.某同学制作了如图所示的装置:风吹动时,风车带动磁体上方的线圈转动(线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉),灵敏电流计的指针会发生偏转,则下列说法正确的是( )
A.该装置是利用磁场对电流的作用原理工作的
B.该装置工作时线圈相当于电路中的用电器
C.该装置工作时线圈中产生的是交变电流
D.若图中电流计换成干电池,则无风吹时,线圈能持续转动
9.一种动圈式扬声器可以代替话简使用。如图所示,人对着扬声器的锥形纸盆说话,声音使纸盆振动,与纸盆相连的线圈也会随着振动(线圈放置在一个永久磁体的磁场中),这时线圈中就会产生随着声音变化的电流。下列各图中与其原理相同的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,闭合开关,先将导体ab水平用力向右移动,导体cd也随之运动起来,下列说法正确的是( )
A.实验装置中的甲装置产生的现象在生活中的应用是电动机
B.实验装置中的乙装置的原理是电磁感应现象
C.实验装置中的乙装置把机械能转化为电能
D.实验装置中的甲装置把机械能转化为电能
二、填空题(每空3分,共33分)
11.如图所示,用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒水平处于磁场中,当棒中通以由A→B方向的电流时,金属棒静止,橡皮筋都刚好处于松弛状态(导线对金属棒的作用力忽略不计),此时金属棒受到的磁场力方向为 。若要使橡皮筋处于拉伸状态,在不人为对棒施力,并且不改变磁场的条件下,小明提出可以断开电流或者 (填“增大”或“减小”)电流大小,除此以外,还可以用什么方法: 。
12.在安装直流电动机模型的实验中,小明将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示。
(1)小明闭合开关,发现线圈不转,他用手轻轻转了一下线圈,电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因可能是 (填字母)。
A.线圈处于平衡位置 B.电源正负极接反了 C.磁铁没有磁性
(2)若要电动机转速加快,小明应将滑动变阻器的滑片向 移动。
(3)接下来,小明把永磁体换成图乙所示的电磁铁,并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B相连,使电磁铁线圈与电动机模型线圈并联后,合用一个电源。当对调接在电源正、负极上的导线时,电动机线圈转动的方向会不会改变?
答: 。
(4)完成以上实验后,小明取下图甲中的电源换上小灯泡,在模型的转轴上绕上细线,如图丙所示,然后快速拉动细线,使线圈转动起来,结果小灯泡发光,此时这模型就相当于 机。
(5)小明借助如图丁所示的实验装置可以探究直流电动机的原理,导体棒ab应选用 (填“铜”“铁”或“塑料”)材料制成。
13.(2016八下·浙江期中)如图所示,通电螺线管的上方有一个静止的小磁针,轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面,由图可知通电螺线管的d端为 极,导线的a端应接电源的 极,闭合电路的这部分导体分别向“1”、“2”、“3”、“4”四个方向运动时,沿 方向运动能产生感应电流。
三、实验探究题(第(4)问9分,其余每空3分,共27分)
14.如图甲是探究电磁感应现象的装置。
(1)闭合开关,让导体AB沿水平方向左右运动,观察到灵敏电流计的指针偏转;若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动,则灵敏电流计的指针 (填“偏转”或“不偏转”)。
(2)利用图甲装置,探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系,观察到的实验现象记录如下表。
实验序号 磁场方向 导体切割磁感线方向 灵敏电流计指针偏转方向
① 向下 向右 向左
② 向上 向右 向右
③ 向下 向左, 向右
④ 向上 向左 向左
在上述四次实验中,比较
两次实验,可知感应电流方向与磁场方向有关;比较 两次实验,可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变。
(3)在探究中还发现,导体AB水平向左(或向右)缓慢运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较小;导体AB水平向左(或向右)快速运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较大。说明感应电流的大小与 有关。
(4)有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关。请写出简要做法及判断方法: 。
(5)如图乙是实验室用到的手摇发电机模型,将小电灯换成灵敏电流计,慢慢摇动手柄,观察到灵敏电流计的指针 (填“左右摆动”或“向一侧摆动”),这表明该发电机模型发出的电是 (填“交流电”或“直流电”)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场;电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】分析各个图片中包含的物理原理即可。
【解答】A.甲实验说明同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故A错误;
B.乙实验说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,故B正确;
C.丙实验说明通电导线周围存在磁场,故C错误;
D.丁实验中,通过电流的导体在磁场中受力运动,将电能转化为机械能,故D错误。
故选B。
2.【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据对电动机的工作原理、过程的认识判断。
【解答】A.电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,故A错误;
B.电动机的线圈只要有电流通过,线圈就会转动,但是不一定持续转动,因为到达一个特定位置后,线圈受到的电磁力方向与转动方向相反,故B错误;
C.交流电动机可以使用交流电供电,故C错误;
D.电动机的构造简单,效率高,广泛地应用在电车起重机、电风扇、电冰箱等电器中,故D正确。
故选D。
3.【答案】C
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】当电流表的指针摆动时,说明有电流产生,据此分析判断。
【解答】将条形磁铁向下插人线圈中,将条形磁铁从线圈中抽出,或条形磁铁静止而将线圈向上移动,都相当于线圈在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,故A、B、D不合题意;
让条形磁铁静止在线圈中,则线圈没有做切割磁感线运动,则不会产生感应电流,故C符合题意。
故选C。
4.【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,根据电磁感应的知识分析判断。
【解答】若要探测月球表面附近是否有磁场,可以这样做:用长导线把电流计连成闭合回路,两人像跳绳一样摇动导线,在月球表面附近沿各个方向运动时,若电流计的示数有时不为零,则可判断月球表面附近有磁场,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
5.【答案】D
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据对电磁感应和磁场对电流作用的实验的理解分析判断。
【解答】如果要探究电磁感应现象,那么就必须有一个可以判断电流产生的灵敏电流表,则此时虚线框内应为电流表。如果要探究磁场对电流的作用,那么需要导体ab中通过电流,那么虚线框内应该为电源。
故选D。
6.【答案】A
【知识点】电荷间的相互作用规律;磁场和磁感线
【解析】【分析】根据磁场对电流的作用和电荷之间的相互作用分析判断。
【解答】①通过电流的导体在磁场中会受到力的作用,从而运动起来,故①正确;
②铅块对电子流没有力的作用,则电子流会沿直线前进,故②错误;
③异种电荷相互吸引,故③正确;
④同种电荷相互排斥,则电子流会远离暗盒,故④错误。
那么正确的是①③。
故选A。
7.【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据直流电动机的工作原理和过程分析判断。
【解答】A.他忘了将磁铁装上,则通电线圈不会受到电磁力的作用,则不会转动起来,故A正确不合题意;
B.换向器未装好,发现电刷没有接触换向片,此时也没有电流经过线圈,自然线圈不会转动,故B正确不合题意;
C.线圈静止在平衡位置时,线圈两侧受到的电磁力方向相反,正好完全抵消,故C正确不合题意;
D.蓄电池接反了 ,则通过电器的电流方向相反,此时线圈受力方向相反,应该向相反方向转动,而不是不能转动,故D错误符合题意。
故选D。
8.【答案】C
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)根据电磁感应的知识判断;
(2)用电器消耗电能,而电源提供电能;
(3)电流方向不断发生改变的电流为交流电;
(4)分析线圈受到的电磁力是否能够始终沿一个方向即可。
【解答】A.线圈转动,在磁场中切割磁感线,灵敏电流计指针摆动说明有电流产生,这是电磁感应,故A错误;
B.此时线圈发电,向外提供电能,应该为电源,故B错误;
C.当线圈转动时,线圈产生的电流方向不断改变,因此为交流电,故C正确;
D.将电流计换成干电池后,无风吹时,当线圈到达一个特定位置后,它受到的磁力方向与转动方向相反,从而时线圈不能持续转动下去,故D错误。
故选C。
9.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“这时线圈中就会产生随着声音变化的电流”,说明这个装置的工作原理为电磁感应,据此分析判断。
【解答】A.当导线通过电流时,它会在磁场中受力而运动起来,这是电动机的工作原理,故A不合题意;
B.当线圈在磁场中做切割磁感线运动时,灯泡发光,这就是电磁感应现象,故B符合题意;
C.闭合开关后,缠绕线圈的铁钉能够吸引大头针,这就是电流的磁效应,故C不合题意;
D.当导线上有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,这说明通电导线周围存在磁场,故D不合题意。
故选B。
10.【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据电动机、发电机的工作原理和能量转化的知识判断。
【解答】根据图片可知,先将ab沿水平用力向右运动,此时它切割磁感线,会产生感应电流,则甲相当于一个发电机,将机械能转化为电能。而乙中的导体cd通过电流时,在磁场中会受力而运动起来,这时乙相当于一个电动机,将电能转化为机械能,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
11.【答案】竖直向上;减小;改变电流方向
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识分析磁场力的方向;
(2)根据影响通电导体受力大小的因素和影响通电导体受力方向的因素的知识分析解答。
【解答】(1)金属棒处于平衡状态,则它受到的重力和磁场力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。因为重力的方向竖直向下,所以磁场力的方向竖直向上。
(2)若要使橡皮筋处于拉伸状态,那么可以减小磁场力,即断开电流或则减小电流。也可以改变磁场力的方向,使其方向向下,方法为改变通过AB的电流方向。
12.【答案】(1)A
(2)左
(3)不会
(4)发电
(5)铜
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)在直流电动机中,当线圈处于平衡位置时,线圈两侧受到的电磁力方向相反,二者相互抵消,此时没有力作用在线圈上,线圈不能开始转动;
(2)通过电动机的电流越大,则线圈受到的电磁力越大,电动机转速越高,据此判断变阻器的滑片移动方向;
(3)电动机线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关;
(4)小灯泡发光,说明有感应电流产生,这其实是发电机的工作原理;
(5)在磁场中,通电导体受到的磁力大小与磁场强弱和电流大小有关,即通过导体的电流越大,导体受到的磁力越大。导体的电流越大,则导体的电阻越小,据此分析解答。
【解答】(1)小明闭合开关,发现线圈不转,他用手轻轻转了一下线圈,电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因可能是线圈处于平衡位置 ,故选A。
(2)若要电动机转速加快,必须减小变阻器接入的阻值,则小明应将滑动变阻器的滑片向左移动。
(3)当对调电源正负极后,则通过电磁铁的电流方向发生改变,那么电磁铁的磁场方向发生改变。此时通过电动机线圈的电流方向也发生改变,当两个因素都改变时,线圈的受力方向不变,即转动方向不会改变。
(4)如图丙所示,然后快速拉动细线,使线圈转动起来,结果小灯泡发光,此时这模型就相当于发电机。
(5)明借助如图丁所示的实验装置可以探究直流电动机的原理,导体棒ab应选用电阻最小的铜材料制成。
13.【答案】S;负;“1”和“3”
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【分析】(1)利用小磁针静止时的N、S极的方向确定了螺线管的N、S极,然后利用螺线管的绕向和磁极,根据安培定则再确定螺线管中电流方向,进一步确定电源的正负极;(2)产生感应电流同时具备三个条件:闭合电路、一部分导体、做切割磁感线运动.在解题过程中若要判定螺线管或磁体的NS极,一般有以下几种方法:①根据图示的磁感线方向来确定;②利用周围小磁针的NS极来确定;③利用和已知极性的磁体的相互作用情况来确定;④利用安培定则来确定.在此题中,就是利用小磁针的SN极来确定的螺线管的磁极;
本题同时考查了产生感应电流的条件.
【解答】解:由于小磁针静止时,其左端为S极,右端为N极,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的d端为S极,c端为N极;
根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向.利用安培定则可以确定电流是从螺线管的右端流入左端流出.由于电流是从电源的正极流出,经过外电路回到电源负极.所以可以确定b为电源的正极,a为负极;
由图分析可知,导体向“1”、“3”的方向运动时都会切割磁感线,所以会产生感应电流;导体向“2”、“4”的方向运动与磁感线方向一致,没有切割磁感线,所以不会产生感应电流.
故答案为:S;负;“1”和“3”.
14.【答案】(1)不偏转
(2)①②(或③④);①④(或②③)
(3)导体切割磁感线的快慢
(4)控制导体AB切割磁感线的情况相同,改变磁场的强弱,观察灵敏电流计指针的偏转角度。若灵敏电流计指针的偏转角度随磁场强弱的变化而变化,则感应电流的大小与磁场强弱有关;若灵敏电流计指针的偏转角度不随磁场强弱的变化而变化,则感应电流的大小与磁场强弱无关
(5)左右摆动;交流电
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)根据题干描述,分析哪个因素发生改变;
(4)探究感应电流大小与磁场强度是否有关时,应该控制其他因素相同,只改变磁场强度,据此设计实验;
(5)电流计的指针左右摆动,说明它受到的电磁力方向不断改变,也就是通过电流表的电流方向不断改变;电流方向不断发生改变的电流称为交流电。
【解答】(1)根据图甲可知,磁场方向沿竖直方向,当导体AB沿竖直方向上下运动时,此时导体的运动方向与磁场方向平行,没有切割磁感线,不会产生感应电流,则电流计的指针不偏转。
(2)探究感应电流方向与磁场方向有关时,需要控制切割磁感线的方向相同,而磁场方向不同,故选①②(或③④)。探究感应电流方向与切割磁感线的方向有关时,需要控制磁场方向相同,而改变切割磁感线方向,故选①④(或②③)。
(3)根据“缓慢”和“快速”可知,此时导体切割磁感线的速度大小不同,那么得到:感应电流大小与切割磁感线的快慢有关。
(4)有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关,简要做法及判断方法:控制导体AB切割磁感线的情况相同,改变磁场的强弱,观察灵敏电流计指针的偏转角度。若灵敏电流计指针的偏转角度随磁场强弱的变化而变化,则感应电流的大小与磁场强弱有关;若灵敏电流计指针的偏转角度不随磁场强弱的变化而变化,则感应电流的大小与磁场强弱无关。
(5)如图乙是实验室用到的手摇发电机模型,将小电灯换成灵敏电流计,慢慢摇动手柄,观察到灵敏电流计的指左右摆动,这表明该发电机模型发出的电是交流电。
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浙教版科学八下阶段性测试(二) [范围:电与磁(1.4~1.5)]
一、选择题(每题4分,共40分)
1.如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.甲实验说明同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
B.乙实验说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流
C.丙实验说明利用磁场可以产生电流
D.丁实验说明机械能可以转化为电能
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场;电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】分析各个图片中包含的物理原理即可。
【解答】A.甲实验说明同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故A错误;
B.乙实验说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,故B正确;
C.丙实验说明通电导线周围存在磁场,故C错误;
D.丁实验中,通过电流的导体在磁场中受力运动,将电能转化为机械能,故D错误。
故选B。
2.关于电动机,下面说法中正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应现象制成的
B.电动机的线圈只要有电流通过,线圈就会在磁场力作用下不断地运动
C.电动机只能使用直流电供电,电动机中的换向器能自动改变线圈中的电流方向
D.电动机的构造简单,效率高,广泛地应用在电车起重机、电风扇、电冰箱等电器中
【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据对电动机的工作原理、过程的认识判断。
【解答】A.电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,故A错误;
B.电动机的线圈只要有电流通过,线圈就会转动,但是不一定持续转动,因为到达一个特定位置后,线圈受到的电磁力方向与转动方向相反,故B错误;
C.交流电动机可以使用交流电供电,故C错误;
D.电动机的构造简单,效率高,广泛地应用在电车起重机、电风扇、电冰箱等电器中,故D正确。
故选D。
3.如图所示,以下四种措施不能使电流计指针偏转的是( )
A.将条形磁铁向下插人线圈中
B.将条形磁铁从线圈中抽出
C.让条形磁铁静止在线圈中
D.条形磁铁静止而将线圈向上移动
【答案】C
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】当电流表的指针摆动时,说明有电流产生,据此分析判断。
【解答】将条形磁铁向下插人线圈中,将条形磁铁从线圈中抽出,或条形磁铁静止而将线圈向上移动,都相当于线圈在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,故A、B、D不合题意;
让条形磁铁静止在线圈中,则线圈没有做切割磁感线运动,则不会产生感应电流,故C符合题意。
故选C。
4.我国“玉兔号”月球车已经在月球表面登陆,如果有一天你也能登上月球,你手边有一只灵敏电流计、一根10 m长的软导线及电源,若要探测月球表面附近是否有磁场,下列方案中合理的是( )
A.直接将电流计置于月球表面附近,若电流计的示数为零,则可判断月球表面无磁场
B.用长导线把电流计连成闭合回路,两人抓住一段直导线两端,使直导体在月球表面附近始终沿某一方向运动时,若电流计的示数为零,则可判断月球表面附近无磁场
C.用长导线把电流计连成闭合回路,两人像跳绳一样摇动导线,在月球表面附近沿各个方向运动时,若电流计的示数有时不为零,则可判断月球表面附近有磁场
D.将导线、电流计、电源连接成闭合回路,把导线绕成螺旋状,然后用铁钉接近,铁钉能被吸引,说明月球表面附近有磁场
【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,根据电磁感应的知识分析判断。
【解答】若要探测月球表面附近是否有磁场,可以这样做:用长导线把电流计连成闭合回路,两人像跳绳一样摇动导线,在月球表面附近沿各个方向运动时,若电流计的示数有时不为零,则可判断月球表面附近有磁场,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
5.如图所示,ab是放在U形磁铁中央的一段导体,且被两根细线悬挂着,ab两端连接着导线,在虚线框中接入元件甲可探究电磁感应现象,接入元件乙可探究磁场对电流的作用,则甲,乙( )
A.都是电流表 B.分别为电源和电流表
C.都是电源 D.分别为电流表和电源
【答案】D
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据对电磁感应和磁场对电流作用的实验的理解分析判断。
【解答】如果要探究电磁感应现象,那么就必须有一个可以判断电流产生的灵敏电流表,则此时虚线框内应为电流表。如果要探究磁场对电流的作用,那么需要导体ab中通过电流,那么虚线框内应该为电源。
故选D。
6.一束带负电的电子流经过一暗盒附近,运动轨迹发生偏转,如图所示。则暗盒中可能存在的物体为( )
①磁铁②铅块③带正电荷的物体④带负电荷的物体
A.①③ B.②③ C.②④ D.只可能是③
【答案】A
【知识点】电荷间的相互作用规律;磁场和磁感线
【解析】【分析】根据磁场对电流的作用和电荷之间的相互作用分析判断。
【解答】①通过电流的导体在磁场中会受到力的作用,从而运动起来,故①正确;
②铅块对电子流没有力的作用,则电子流会沿直线前进,故②错误;
③异种电荷相互吸引,故③正确;
④同种电荷相互排斥,则电子流会远离暗盒,故④错误。
那么正确的是①③。
故选A。
7.直流电动机模型如图所示。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,发现电刷没有接触换向片
C.线圈静止在平衡位置
D.蓄电池接反了
【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据直流电动机的工作原理和过程分析判断。
【解答】A.他忘了将磁铁装上,则通电线圈不会受到电磁力的作用,则不会转动起来,故A正确不合题意;
B.换向器未装好,发现电刷没有接触换向片,此时也没有电流经过线圈,自然线圈不会转动,故B正确不合题意;
C.线圈静止在平衡位置时,线圈两侧受到的电磁力方向相反,正好完全抵消,故C正确不合题意;
D.蓄电池接反了 ,则通过电器的电流方向相反,此时线圈受力方向相反,应该向相反方向转动,而不是不能转动,故D错误符合题意。
故选D。
8.某同学制作了如图所示的装置:风吹动时,风车带动磁体上方的线圈转动(线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉),灵敏电流计的指针会发生偏转,则下列说法正确的是( )
A.该装置是利用磁场对电流的作用原理工作的
B.该装置工作时线圈相当于电路中的用电器
C.该装置工作时线圈中产生的是交变电流
D.若图中电流计换成干电池,则无风吹时,线圈能持续转动
【答案】C
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)根据电磁感应的知识判断;
(2)用电器消耗电能,而电源提供电能;
(3)电流方向不断发生改变的电流为交流电;
(4)分析线圈受到的电磁力是否能够始终沿一个方向即可。
【解答】A.线圈转动,在磁场中切割磁感线,灵敏电流计指针摆动说明有电流产生,这是电磁感应,故A错误;
B.此时线圈发电,向外提供电能,应该为电源,故B错误;
C.当线圈转动时,线圈产生的电流方向不断改变,因此为交流电,故C正确;
D.将电流计换成干电池后,无风吹时,当线圈到达一个特定位置后,它受到的磁力方向与转动方向相反,从而时线圈不能持续转动下去,故D错误。
故选C。
9.一种动圈式扬声器可以代替话简使用。如图所示,人对着扬声器的锥形纸盆说话,声音使纸盆振动,与纸盆相连的线圈也会随着振动(线圈放置在一个永久磁体的磁场中),这时线圈中就会产生随着声音变化的电流。下列各图中与其原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“这时线圈中就会产生随着声音变化的电流”,说明这个装置的工作原理为电磁感应,据此分析判断。
【解答】A.当导线通过电流时,它会在磁场中受力而运动起来,这是电动机的工作原理,故A不合题意;
B.当线圈在磁场中做切割磁感线运动时,灯泡发光,这就是电磁感应现象,故B符合题意;
C.闭合开关后,缠绕线圈的铁钉能够吸引大头针,这就是电流的磁效应,故C不合题意;
D.当导线上有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,这说明通电导线周围存在磁场,故D不合题意。
故选B。
10.如图所示,闭合开关,先将导体ab水平用力向右移动,导体cd也随之运动起来,下列说法正确的是( )
A.实验装置中的甲装置产生的现象在生活中的应用是电动机
B.实验装置中的乙装置的原理是电磁感应现象
C.实验装置中的乙装置把机械能转化为电能
D.实验装置中的甲装置把机械能转化为电能
【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据电动机、发电机的工作原理和能量转化的知识判断。
【解答】根据图片可知,先将ab沿水平用力向右运动,此时它切割磁感线,会产生感应电流,则甲相当于一个发电机,将机械能转化为电能。而乙中的导体cd通过电流时,在磁场中会受力而运动起来,这时乙相当于一个电动机,将电能转化为机械能,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
二、填空题(每空3分,共33分)
11.如图所示,用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒水平处于磁场中,当棒中通以由A→B方向的电流时,金属棒静止,橡皮筋都刚好处于松弛状态(导线对金属棒的作用力忽略不计),此时金属棒受到的磁场力方向为 。若要使橡皮筋处于拉伸状态,在不人为对棒施力,并且不改变磁场的条件下,小明提出可以断开电流或者 (填“增大”或“减小”)电流大小,除此以外,还可以用什么方法: 。
【答案】竖直向上;减小;改变电流方向
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识分析磁场力的方向;
(2)根据影响通电导体受力大小的因素和影响通电导体受力方向的因素的知识分析解答。
【解答】(1)金属棒处于平衡状态,则它受到的重力和磁场力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。因为重力的方向竖直向下,所以磁场力的方向竖直向上。
(2)若要使橡皮筋处于拉伸状态,那么可以减小磁场力,即断开电流或则减小电流。也可以改变磁场力的方向,使其方向向下,方法为改变通过AB的电流方向。
12.在安装直流电动机模型的实验中,小明将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示。
(1)小明闭合开关,发现线圈不转,他用手轻轻转了一下线圈,电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因可能是 (填字母)。
A.线圈处于平衡位置 B.电源正负极接反了 C.磁铁没有磁性
(2)若要电动机转速加快,小明应将滑动变阻器的滑片向 移动。
(3)接下来,小明把永磁体换成图乙所示的电磁铁,并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B相连,使电磁铁线圈与电动机模型线圈并联后,合用一个电源。当对调接在电源正、负极上的导线时,电动机线圈转动的方向会不会改变?
答: 。
(4)完成以上实验后,小明取下图甲中的电源换上小灯泡,在模型的转轴上绕上细线,如图丙所示,然后快速拉动细线,使线圈转动起来,结果小灯泡发光,此时这模型就相当于 机。
(5)小明借助如图丁所示的实验装置可以探究直流电动机的原理,导体棒ab应选用 (填“铜”“铁”或“塑料”)材料制成。
【答案】(1)A
(2)左
(3)不会
(4)发电
(5)铜
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)在直流电动机中,当线圈处于平衡位置时,线圈两侧受到的电磁力方向相反,二者相互抵消,此时没有力作用在线圈上,线圈不能开始转动;
(2)通过电动机的电流越大,则线圈受到的电磁力越大,电动机转速越高,据此判断变阻器的滑片移动方向;
(3)电动机线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关;
(4)小灯泡发光,说明有感应电流产生,这其实是发电机的工作原理;
(5)在磁场中,通电导体受到的磁力大小与磁场强弱和电流大小有关,即通过导体的电流越大,导体受到的磁力越大。导体的电流越大,则导体的电阻越小,据此分析解答。
【解答】(1)小明闭合开关,发现线圈不转,他用手轻轻转了一下线圈,电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因可能是线圈处于平衡位置 ,故选A。
(2)若要电动机转速加快,必须减小变阻器接入的阻值,则小明应将滑动变阻器的滑片向左移动。
(3)当对调电源正负极后,则通过电磁铁的电流方向发生改变,那么电磁铁的磁场方向发生改变。此时通过电动机线圈的电流方向也发生改变,当两个因素都改变时,线圈的受力方向不变,即转动方向不会改变。
(4)如图丙所示,然后快速拉动细线,使线圈转动起来,结果小灯泡发光,此时这模型就相当于发电机。
(5)明借助如图丁所示的实验装置可以探究直流电动机的原理,导体棒ab应选用电阻最小的铜材料制成。
13.(2016八下·浙江期中)如图所示,通电螺线管的上方有一个静止的小磁针,轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面,由图可知通电螺线管的d端为 极,导线的a端应接电源的 极,闭合电路的这部分导体分别向“1”、“2”、“3”、“4”四个方向运动时,沿 方向运动能产生感应电流。
【答案】S;负;“1”和“3”
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【分析】(1)利用小磁针静止时的N、S极的方向确定了螺线管的N、S极,然后利用螺线管的绕向和磁极,根据安培定则再确定螺线管中电流方向,进一步确定电源的正负极;(2)产生感应电流同时具备三个条件:闭合电路、一部分导体、做切割磁感线运动.在解题过程中若要判定螺线管或磁体的NS极,一般有以下几种方法:①根据图示的磁感线方向来确定;②利用周围小磁针的NS极来确定;③利用和已知极性的磁体的相互作用情况来确定;④利用安培定则来确定.在此题中,就是利用小磁针的SN极来确定的螺线管的磁极;
本题同时考查了产生感应电流的条件.
【解答】解:由于小磁针静止时,其左端为S极,右端为N极,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的d端为S极,c端为N极;
根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向.利用安培定则可以确定电流是从螺线管的右端流入左端流出.由于电流是从电源的正极流出,经过外电路回到电源负极.所以可以确定b为电源的正极,a为负极;
由图分析可知,导体向“1”、“3”的方向运动时都会切割磁感线,所以会产生感应电流;导体向“2”、“4”的方向运动与磁感线方向一致,没有切割磁感线,所以不会产生感应电流.
故答案为:S;负;“1”和“3”.
三、实验探究题(第(4)问9分,其余每空3分,共27分)
14.如图甲是探究电磁感应现象的装置。
(1)闭合开关,让导体AB沿水平方向左右运动,观察到灵敏电流计的指针偏转;若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动,则灵敏电流计的指针 (填“偏转”或“不偏转”)。
(2)利用图甲装置,探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系,观察到的实验现象记录如下表。
实验序号 磁场方向 导体切割磁感线方向 灵敏电流计指针偏转方向
① 向下 向右 向左
② 向上 向右 向右
③ 向下 向左, 向右
④ 向上 向左 向左
在上述四次实验中,比较
两次实验,可知感应电流方向与磁场方向有关;比较 两次实验,可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变。
(3)在探究中还发现,导体AB水平向左(或向右)缓慢运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较小;导体AB水平向左(或向右)快速运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较大。说明感应电流的大小与 有关。
(4)有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关。请写出简要做法及判断方法: 。
(5)如图乙是实验室用到的手摇发电机模型,将小电灯换成灵敏电流计,慢慢摇动手柄,观察到灵敏电流计的指针 (填“左右摆动”或“向一侧摆动”),这表明该发电机模型发出的电是 (填“交流电”或“直流电”)。
【答案】(1)不偏转
(2)①②(或③④);①④(或②③)
(3)导体切割磁感线的快慢
(4)控制导体AB切割磁感线的情况相同,改变磁场的强弱,观察灵敏电流计指针的偏转角度。若灵敏电流计指针的偏转角度随磁场强弱的变化而变化,则感应电流的大小与磁场强弱有关;若灵敏电流计指针的偏转角度不随磁场强弱的变化而变化,则感应电流的大小与磁场强弱无关
(5)左右摆动;交流电
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)根据题干描述,分析哪个因素发生改变;
(4)探究感应电流大小与磁场强度是否有关时,应该控制其他因素相同,只改变磁场强度,据此设计实验;
(5)电流计的指针左右摆动,说明它受到的电磁力方向不断改变,也就是通过电流表的电流方向不断改变;电流方向不断发生改变的电流称为交流电。
【解答】(1)根据图甲可知,磁场方向沿竖直方向,当导体AB沿竖直方向上下运动时,此时导体的运动方向与磁场方向平行,没有切割磁感线,不会产生感应电流,则电流计的指针不偏转。
(2)探究感应电流方向与磁场方向有关时,需要控制切割磁感线的方向相同,而磁场方向不同,故选①②(或③④)。探究感应电流方向与切割磁感线的方向有关时,需要控制磁场方向相同,而改变切割磁感线方向,故选①④(或②③)。
(3)根据“缓慢”和“快速”可知,此时导体切割磁感线的速度大小不同,那么得到:感应电流大小与切割磁感线的快慢有关。
(4)有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关,简要做法及判断方法:控制导体AB切割磁感线的情况相同,改变磁场的强弱,观察灵敏电流计指针的偏转角度。若灵敏电流计指针的偏转角度随磁场强弱的变化而变化,则感应电流的大小与磁场强弱有关;若灵敏电流计指针的偏转角度不随磁场强弱的变化而变化,则感应电流的大小与磁场强弱无关。
(5)如图乙是实验室用到的手摇发电机模型,将小电灯换成灵敏电流计,慢慢摇动手柄,观察到灵敏电流计的指左右摆动,这表明该发电机模型发出的电是交流电。
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