沪科版物理九年级全册 第十七章 从指南针到磁浮列车 单元试卷

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名称 沪科版物理九年级全册 第十七章 从指南针到磁浮列车 单元试卷
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2018-11-28 15:32:43

文档简介

沪科版物理九年级全册 第十七章 从指南针到磁浮列车 单元试卷
一、单选题
1.转动指南针的罗盘时,罗盘内的小磁针将(  )
A.随罗盘一起转动 B.几乎在原位置不动
C.转动得比罗盘快一些 D.转动得比罗盘慢一些
2.如图所示,在磁场中,一通电导线AB被弹簧悬挂着,在水平位置上处于静止状态,当开关断开后,则(  )
A.弹簧的长度增大
B.弹簧的长度减小
C.弹簧的长度不变
D.弹簧受到一个扭力作用而转过一个角
3.(2017九上·巴中月考)塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”起,下列现象中“粘”的原因与其相同的是(  )
A.用硬纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后,纸片“粘”在杯口上
B.在干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上
C.电视里讲解棋类比赛时,棋子可以“粘”在竖直悬挂的棋盘上
D.寒冷的冬天,用湿手摸户外的金属单杠,手会被“粘”上
4.在一次物理探究活动中,小明把一个正在发光的白炽灯放到U形磁铁中间,如图所示,他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.灯丝晃动是一种电磁感应现象
B.灯丝晃动是内能转化成了机械能
C.灯丝晃动是由于磁场对通电灯丝产生力的作用
D.灯丝晃动是灯丝受到磁铁的吸引作用
5.如图的通电线圈置于磁场中,在某时刻线圈平面刚好与磁感线的方向相平行,则下列说法中正确的是(  )
A.ab段与cd段所受的磁场力大小相等,方向相反,线圈处于平衡状态
B.ab段与cd段所受的磁场力大小不相等,但方向相反,故线圈处于不平衡状态
C.ab段与cd段所受的磁场力大小不相等,方向也不相反,故线圈处于不平衡状态
D.ab段与cd段所受的磁场力大小相等,方向相反,但不在同一条直线上,故线圈处于不平衡状态
6.扬声器在播放音乐时(  )
A.通过线圈的电流方向不变
B.线圈是静止不动的
C.通过线圈的电流按一定规律变化
D.以上说法都不正确
7.图中的两个线圈,套在光滑的玻璃管上,导线柔软,可以自由滑动,开关S闭合后则(  )
A.两线圈左右分开
B.两线圈向中间靠拢
C.两线圈静止不动
D.两线圈先左右分开,然后向中间靠拢
8.开关S闭合后,小磁针静止时的指向如图所示,由此可知(  )
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
C.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
D.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
9.如图所示是学习电磁现象过程中做过的几个实验,其中能反映电动机工作原理的是(  )
A.线圈转动,电流表指针偏转
B.导体AB左右摆动,电流表指针偏转
C.线圈通电,吸住磁铁
D.闭合开关,导体ab运动起来
二、多选题
10.(2017·潍坊模拟)如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,弹簧测力计下端挂一条形磁铁,且与螺线管B在同一竖直线上,将开关S闭合,条形磁铁静止时,测力计的示数为F0,则(  )
A.在螺线管中插入铜棒后,测力计的示数增大
B.在螺线管中插入铁棒后,测力计的示数减小
C.只改变电流的方向,测力计的示数增大
D.只减小线圈的匝数,测力计的示数减小
11.关于电磁铁的特点,小明在笔记本中写出了以下几点,你认为错误的是(  )
A.电磁铁通电后有磁性,断电后无磁性
B.通入电磁铁的电流越大,它的磁性越弱
C.当通入电磁铁的电流方向改变后,电磁铁就会失去磁性
D.在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,磁性越强
12.关于磁感线,正确的说法是(  )
A.磁感线确实存在于磁场中
B.在磁体内磁感线是从S极到N极
C.将磁铁放在硬纸上,周围均匀地撒上铁粉,然后轻轻地敲打几下,我们就看到了磁铁周围的磁感线
D.磁感线密集的地方磁场强,磁感线稀疏的地方磁场弱,任何两条磁感线都不可能相交
三、填空题
13.如图所示,正方体磁体漂浮在通电导体的上方,关于这一现象表明:通电导体周围存在    ,正方体磁体此时受    (选填“平衡”或“非平衡”)力.
14.(2017·宝应模拟)医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”(血泵)的体外装置来代替心脏,以推动血液循环.如图是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动.活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启.线圈中的电流从B流向A时,螺线管的左边是   极,血液从   流入   .(后2空选填①、②、③).
四、简答题
15.与其他动力装置相比,电动机具有哪些明显的优点   ?
五、作图题
16.(2017·江阴模拟)如图所示,小磁针在条形磁体作用下处于静止状态,请标出小磁针的N极和A点处的磁场方向(用箭头表示)
六、实验题
17.如图是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图.它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制针式刻度板组成.通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱.在指针下方固定一物体A,当用导线a与接线柱2相连,闭合开关后,指针B发生偏转.
(1)指针下方的物体A应由_______材料制成;
A.铜 B.铝 C.塑料 D.铁
(2)当开关闭合后,电磁铁左端应为磁极的   极.
(3)实验发现:
①将滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,指针B偏转的角度将会   .
②将导线a由与接线柱2相连改为与接线柱1相连,闭合开关后,调整滑动变阻器的滑片P的位置,使电路中的   保持不变,可发现指针B偏转的角度将会   .
(4)经过对电磁铁的研究,可得出结论是:当线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性越   ;当通过电磁铁的电流一定时,电磁铁线圈匝数越多,磁性越   .
18.小明利用如图所示装置探究磁化过程,图中容器内装的是一些铁屑,架上所夹的是一根较长的软铁棒.
(1)比较甲、乙两图中的现象可知:当磁极靠近软铁棒时,软铁棒由于被   而显出   .
(2)小明从图乙中拿开条形磁铁,发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来,这说明软铁棒获得的磁性   (选填“能够”或“不能够”)保持.
(3)小明用形状完全相同的钢棒代替软铁棒重做上述实验,发现当条形磁铁拿开后,铁屑经过较长的时间后才掉下来,这说明钢保持磁性的能力比软铁   .
(4)小明用形状完全相同的铜棒重做上述实验,发现甲、乙两图实验过程中,铁屑均不能被吸引上来,这说明铜   (选填“是”或“不是”)磁性材料.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】磁现象
【解析】【解答】解:指南针原理是罗盘内的小磁针在地球的地磁场的作用下,小磁针的南极指向地理的南极,所以转动指南针的罗盘时小磁针仍在地磁场的作用下指向地理的南极,即几乎在原位置不动.
故选B.
【分析】由于地球本身是一个大磁体,所以指南针静止时,总是一个极指南,一个极指北.
2.【答案】C
【知识点】左手定则
【解析】【解答】解:磁感线由N极指向S极,磁场与电流在同一水平面内,根据图示由左手定则可知,
导线不受磁场力作用,在竖直方向上,弹簧的弹力与导线的重力是一对平衡力,
断开开关后,在竖直方向上导线受到的重力与弹簧的拉力不变,弹簧长度不变,
弹簧不会受到扭力作用而转过一个角,故ABD错误,C正确;
故选C.
【分析】左手定则:伸开左手,四指与大拇指垂直,在同一平面内,然磁感线穿过手心,四指方向与电流方向相同,大拇指所指方向是安培力的方向;根据图示由左手定则判断出磁场对电流的作用力方向,然后分析答题.
3.【答案】B
【知识点】熔化与熔化吸热特点;大气压强的存在;两种电荷;磁现象
【解析】【解答】用塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”起,是摩擦起电现象 .
A、用硬纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后,在大气压的作用下纸片“粘”在杯口上,A不合题意;
B、在干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上是摩擦起电现象,B符合题意;
C、电视里讲解棋类比赛用的棋子是一个小磁体,而棋盘是用磁性材料做的,所以棋子可以粘在竖直悬挂的棋盘上,C不合题意;
D、寒冷的冬天,用湿手摸户外的金属单杠,手会被“粘”上,发生了凝固,D不合题意 .
故答案为:B .
【分析】用塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”起,是摩擦起电现象 . 纸片“粘”在杯口上,利用了大气压强;化纤布料的衣服容易“粘”在身上是摩擦起电现象;物质由液态变为固态的现象是凝固现象;磁体与磁性材料相互吸引 .
4.【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理,有电流通过的灯丝置于磁场中时,灯丝在磁场中受到力的作用,而发生晃动,在这个过程中,是电能转化为机械能,ABD选项错误,C选项正确。
故答案为:C。
【分析】磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用是制成电动机.
5.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别;磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】由图可知,ab和cd是线圈的两条边,ab边电流方向向里,cd边电流方向向外,因为电流方向相反,所以ab边和cd边受力方向相反,并且不在同一条直线上,又因为电流大小相同,所以受力大小也是相等的,故这两个力不是一对平衡力,所以线圈处于不平衡状态。故选D
【分析】要解决此题,需要掌握二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上.要掌握通电导体在磁场中受力的大小和方向与电流的关系。
6.【答案】C
【知识点】扬声器和耳机的构造和原理
【解析】【解答】解:扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置.它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成.当线圈中通过变化的电流时,线圈受到磁铁的吸引而左右运动.由于通过线圈的电流是交变电流,它的方向不断变化,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音,所以扬声器在播放音乐时,通过线圈的电流是按一定规律变化的.
故选C.
【分析】解答本题要对扬声器的工作过程有清楚的了解.扬声器的线圈中通过携带声音信息、时刻变化的电流,使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场,线圈就不断地来回振动,纸盆也就振动起来,便发出了声音.
7.【答案】A
【知识点】安培定则
【解析】【解答】由右手定则,可判断出左边线圈的右端是N极,右边线圈的左端是N极,所以中间相接近的两端是内名磁极,由磁极间的相互作用可知,同名磁极相互排斥,所以两线圈左右分开.
故答案为:A。
【分析】利用安培定则及磁极间的相互作用解答即可.
8.【答案】B
【知识点】安培定则
【解析】【解答】由于小磁针静止时,其左端为N极,右端为S极,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的a端为S极,b端为N极。根据螺线管的极性和螺线管的线圈绕向,利用安培定则,伸出右手使大拇指指向螺线管的b端N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流从螺线管的右端流入,则电源的d端为正极,c端为负极,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】据磁极间的作用规律可以判断出电磁铁的N、S极,而后据安排定则判断出电流的方向,进而得出正确的选项即可.
9.【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,D符合;A、B是发电机的原理;C是电磁铁的工作原理。
故答案为:D
【分析】磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用是制成电动机.发电机的原理是根据电磁感应现象(电磁感应:闭合电路的一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,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流)制成的.
在电和磁这一部分中,学到了很多电学设备,每个设备的制成原理是经常考查的知识点。一般来说,有电磁铁的仪器是电流的磁效应原理,发电机和动圈式话筒是电磁感应现象原理,电动机和扬声器是通电导体在磁场中受力原理
10.【答案】B,C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】解:(1)当S闭合后,由电流的磁效应可知,通电螺线管将有磁性.根据安培定则可知,电磁铁的上端是N极.因为同名磁极相互排斥,所以当通电螺线管产生磁性时,会与条形磁铁相互排斥.在螺线管中插入铜棒后,铜不是磁化材料,不能被磁化,所以不能使电磁铁的磁性增强,则不能使斥力增大,故测力计的示数不变,故A错误;(2)当在螺线管中插入铁棒后,能使电磁铁的磁性增强,能使斥力增大,测力计的示数减小,故B正确;(3)只改变电流的方向,电磁铁的磁极对调,与磁体之间由斥力变为引力,所以测力计的示数增大,故C正确;(4)减小线圈匝数,电磁铁的磁性减弱,斥力减小,测力计的示数增大,故D错误.
故选BC.
【分析】先分析当开关闭合后,通过电流的磁效应判断螺线管有无磁性.然后根据电流方向,用右手螺旋定则判断出螺线管上端的极性.最后根据磁极间的相互作用规律判断弹簧测力计的示数是变大了还是变小了.
11.【答案】B,C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】解:
A、电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性,故A正确;
B、在线圈和铁芯一定时,电流越大,电磁铁磁性越强,故B错误;
C、当通入电磁铁的电流方向改变后,电磁铁的磁极改变,电磁铁仍然有磁性,故C错误;
D、在电流一定时,外形相同的螺线管即铁芯相同,线圈匝数越多,磁性越强,故D正确.
故选BC.
【分析】(1)电磁铁的优点:电磁铁磁性有无可以由电流的通断来控制;磁性强弱可由电流大小来控制;磁极可由电流方向来控制;
(2)电磁铁磁性强弱影响因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯.在电流和铁芯一定时,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强;在线圈和铁芯一定时,电流越大,电磁铁磁性越强;在线圈和电流一定时,有铁芯时电磁铁磁性越强.
12.【答案】B,D
【知识点】磁感线及其特点
【解析】【解答】A、磁感线是为了描述磁场而引入的,它并不客观存在,故A错误.
B、在磁体的内部,磁感线从磁体的S出发回到N极,故B正确.
C、在该实验中,我们看到的是铁粉形成的真是存在的曲线,借助于该实验,利用建模的思想想象出来磁感线,但这不是磁感线.故C错误.
D、磁感线最密集的地方,磁场的强度最强,反之磁场最弱.
若两条磁感线可以相交,则交点处就可以做出两个磁感线的方向,即该点磁场方向就会有两个,这与理论相矛盾,因此磁感线不能相交.故D正确.
故选BD.
【分析】(1)磁体的周围存在着看不见,摸不着但又客观存在的磁场,为了描述磁场,在实验的基础上,利用建模的方法想象出来的磁感线,磁感线并不客观存在.
(2)磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极.在磁体的内部,磁感线是从磁体的S极出发,回到N极.
(3)磁场中的一点,磁场方向只有一个,由此入手可以确定磁感线不能相交.
(4)磁场的强弱可以利用磁感线的疏密程度来描述.磁场越强,磁感线越密集.
13.【答案】磁场;平衡
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】正方体磁体漂浮在通电导体的上方是利用同名磁极相互排斥,故说明通电导体周围存在着磁场;由于正方体磁体静止,故此时该物体处于平衡状态,受到的力为平衡力;
故答案为:磁场;平衡.
【分析】根据电流能够产生磁场以及磁极间的相互作用规律解答.
14.【答案】N;②;①
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】解:
由右手螺旋定则可知,螺线管左端为N极,此时同名磁极相对,故活塞右移,使得阀门S2关闭,S1打开,则血液由②流向①.
故答案为:N; ②;①.
【分析】根据安培定则可知通电螺线管的极性;磁极间的相互作用可知活塞的移动方向.
15.【答案】电动机启动、停止和改变方向都很方便,且容易控制和操作;它结构简单,造价低,此外,它的效率较高,对环境几乎没有污染.
【知识点】实用电动机的构造、特点和应用
【解析】【解答】电动机启动、停止和改变方向都很方便,且容易控制和操作;它结构简单,造价低,此外,它的效率较高,对环境几乎没有污染。
【分析】结合电动机的有点解答即可.
16.【答案】解:如图所示:
【知识点】磁感线及其特点
【解析】【解答】解:条形磁体的左端为N极,右端为S极,则小磁针的左端为S极,右端为N极,在磁体外部磁感线从N极流向S极,故A点的磁场方向向左.如图所示:
【分析】根据条形磁体的NS极,利用同名磁极相互排斥原理确定小磁针的N、S极和磁场的方向.
17.【答案】(1)D
(2)S
(3)增大;电流;增大
(4)强;强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)电磁铁具有吸引铁质材料的特性,电磁铁吸引物体A使指针改变偏转角度,所以物体A应由铁质材料制成,故应选D.(2)伸出右手,用右手握住螺旋管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺旋管的N极.判断螺旋管的左端是S极;(3)①当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,滑动变阻器的阻值变小,电路中电流变大,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸引物体A偏转角度增大,所以指针B偏转的角度将会变大.②当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连,根据控制变量的思想,调整滑动变阻器的滑片P的位置,使电路中的电流保持不变,因为电磁铁线圈的匝数增多,所以电磁铁磁性增强,可发现指针B偏转的角度将会变大.(4)经过对电磁铁的研究,可得出结论是:当线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性增强;当通过电磁铁的电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性越强.故电磁铁磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关.
【分析】探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验,实验中应用了转换法(利用电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱);同时应用了控制变量法(要知道电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关,要研究电磁铁磁性与其中一个量的关系,需要控制另一个量).
18.【答案】(1)磁化;磁性
(2)不能够
(3)强
(4)不是
【知识点】磁现象;磁性材料
【解析】【解答】(1)由两图示情景可知:当磁极靠近软铁棒时,软铁棒由于被磁化而显出磁性.(2)拿开条形磁铁,发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来,这说明铁棒获得的磁性不能保持.(3)钢棒被磁化后,当条形磁铁拿开后,铁屑经过长时间后才掉下来,说明钢保持磁性的能力比较强.(4)用形状完全相同的铜棒重做上面的实验,发现甲乙两图实验过程中,铁屑均不能被吸引上来,这说明铜不是铁磁性物质.
【分析】本题考查了磁化、磁性的有关知识,能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性;具有磁性的物体叫磁体;原来没有磁性的物体靠近磁体(或与磁体摩擦)后具有磁性的现象是磁化;被磁化的物体磁性消失的越慢,说明该物质保持磁性的能力越强.
1 / 1沪科版物理九年级全册 第十七章 从指南针到磁浮列车 单元试卷
一、单选题
1.转动指南针的罗盘时,罗盘内的小磁针将(  )
A.随罗盘一起转动 B.几乎在原位置不动
C.转动得比罗盘快一些 D.转动得比罗盘慢一些
【答案】B
【知识点】磁现象
【解析】【解答】解:指南针原理是罗盘内的小磁针在地球的地磁场的作用下,小磁针的南极指向地理的南极,所以转动指南针的罗盘时小磁针仍在地磁场的作用下指向地理的南极,即几乎在原位置不动.
故选B.
【分析】由于地球本身是一个大磁体,所以指南针静止时,总是一个极指南,一个极指北.
2.如图所示,在磁场中,一通电导线AB被弹簧悬挂着,在水平位置上处于静止状态,当开关断开后,则(  )
A.弹簧的长度增大
B.弹簧的长度减小
C.弹簧的长度不变
D.弹簧受到一个扭力作用而转过一个角
【答案】C
【知识点】左手定则
【解析】【解答】解:磁感线由N极指向S极,磁场与电流在同一水平面内,根据图示由左手定则可知,
导线不受磁场力作用,在竖直方向上,弹簧的弹力与导线的重力是一对平衡力,
断开开关后,在竖直方向上导线受到的重力与弹簧的拉力不变,弹簧长度不变,
弹簧不会受到扭力作用而转过一个角,故ABD错误,C正确;
故选C.
【分析】左手定则:伸开左手,四指与大拇指垂直,在同一平面内,然磁感线穿过手心,四指方向与电流方向相同,大拇指所指方向是安培力的方向;根据图示由左手定则判断出磁场对电流的作用力方向,然后分析答题.
3.(2017九上·巴中月考)塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”起,下列现象中“粘”的原因与其相同的是(  )
A.用硬纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后,纸片“粘”在杯口上
B.在干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上
C.电视里讲解棋类比赛时,棋子可以“粘”在竖直悬挂的棋盘上
D.寒冷的冬天,用湿手摸户外的金属单杠,手会被“粘”上
【答案】B
【知识点】熔化与熔化吸热特点;大气压强的存在;两种电荷;磁现象
【解析】【解答】用塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”起,是摩擦起电现象 .
A、用硬纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后,在大气压的作用下纸片“粘”在杯口上,A不合题意;
B、在干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上是摩擦起电现象,B符合题意;
C、电视里讲解棋类比赛用的棋子是一个小磁体,而棋盘是用磁性材料做的,所以棋子可以粘在竖直悬挂的棋盘上,C不合题意;
D、寒冷的冬天,用湿手摸户外的金属单杠,手会被“粘”上,发生了凝固,D不合题意 .
故答案为:B .
【分析】用塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”起,是摩擦起电现象 . 纸片“粘”在杯口上,利用了大气压强;化纤布料的衣服容易“粘”在身上是摩擦起电现象;物质由液态变为固态的现象是凝固现象;磁体与磁性材料相互吸引 .
4.在一次物理探究活动中,小明把一个正在发光的白炽灯放到U形磁铁中间,如图所示,他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.灯丝晃动是一种电磁感应现象
B.灯丝晃动是内能转化成了机械能
C.灯丝晃动是由于磁场对通电灯丝产生力的作用
D.灯丝晃动是灯丝受到磁铁的吸引作用
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理,有电流通过的灯丝置于磁场中时,灯丝在磁场中受到力的作用,而发生晃动,在这个过程中,是电能转化为机械能,ABD选项错误,C选项正确。
故答案为:C。
【分析】磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用是制成电动机.
5.如图的通电线圈置于磁场中,在某时刻线圈平面刚好与磁感线的方向相平行,则下列说法中正确的是(  )
A.ab段与cd段所受的磁场力大小相等,方向相反,线圈处于平衡状态
B.ab段与cd段所受的磁场力大小不相等,但方向相反,故线圈处于不平衡状态
C.ab段与cd段所受的磁场力大小不相等,方向也不相反,故线圈处于不平衡状态
D.ab段与cd段所受的磁场力大小相等,方向相反,但不在同一条直线上,故线圈处于不平衡状态
【答案】D
【知识点】平衡力的辨别;磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】由图可知,ab和cd是线圈的两条边,ab边电流方向向里,cd边电流方向向外,因为电流方向相反,所以ab边和cd边受力方向相反,并且不在同一条直线上,又因为电流大小相同,所以受力大小也是相等的,故这两个力不是一对平衡力,所以线圈处于不平衡状态。故选D
【分析】要解决此题,需要掌握二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上.要掌握通电导体在磁场中受力的大小和方向与电流的关系。
6.扬声器在播放音乐时(  )
A.通过线圈的电流方向不变
B.线圈是静止不动的
C.通过线圈的电流按一定规律变化
D.以上说法都不正确
【答案】C
【知识点】扬声器和耳机的构造和原理
【解析】【解答】解:扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置.它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成.当线圈中通过变化的电流时,线圈受到磁铁的吸引而左右运动.由于通过线圈的电流是交变电流,它的方向不断变化,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音,所以扬声器在播放音乐时,通过线圈的电流是按一定规律变化的.
故选C.
【分析】解答本题要对扬声器的工作过程有清楚的了解.扬声器的线圈中通过携带声音信息、时刻变化的电流,使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场,线圈就不断地来回振动,纸盆也就振动起来,便发出了声音.
7.图中的两个线圈,套在光滑的玻璃管上,导线柔软,可以自由滑动,开关S闭合后则(  )
A.两线圈左右分开
B.两线圈向中间靠拢
C.两线圈静止不动
D.两线圈先左右分开,然后向中间靠拢
【答案】A
【知识点】安培定则
【解析】【解答】由右手定则,可判断出左边线圈的右端是N极,右边线圈的左端是N极,所以中间相接近的两端是内名磁极,由磁极间的相互作用可知,同名磁极相互排斥,所以两线圈左右分开.
故答案为:A。
【分析】利用安培定则及磁极间的相互作用解答即可.
8.开关S闭合后,小磁针静止时的指向如图所示,由此可知(  )
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
C.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
D.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
【答案】B
【知识点】安培定则
【解析】【解答】由于小磁针静止时,其左端为N极,右端为S极,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的a端为S极,b端为N极。根据螺线管的极性和螺线管的线圈绕向,利用安培定则,伸出右手使大拇指指向螺线管的b端N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流从螺线管的右端流入,则电源的d端为正极,c端为负极,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】据磁极间的作用规律可以判断出电磁铁的N、S极,而后据安排定则判断出电流的方向,进而得出正确的选项即可.
9.如图所示是学习电磁现象过程中做过的几个实验,其中能反映电动机工作原理的是(  )
A.线圈转动,电流表指针偏转
B.导体AB左右摆动,电流表指针偏转
C.线圈通电,吸住磁铁
D.闭合开关,导体ab运动起来
【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,D符合;A、B是发电机的原理;C是电磁铁的工作原理。
故答案为:D
【分析】磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用是制成电动机.发电机的原理是根据电磁感应现象(电磁感应:闭合电路的一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,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流)制成的.
在电和磁这一部分中,学到了很多电学设备,每个设备的制成原理是经常考查的知识点。一般来说,有电磁铁的仪器是电流的磁效应原理,发电机和动圈式话筒是电磁感应现象原理,电动机和扬声器是通电导体在磁场中受力原理
二、多选题
10.(2017·潍坊模拟)如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,弹簧测力计下端挂一条形磁铁,且与螺线管B在同一竖直线上,将开关S闭合,条形磁铁静止时,测力计的示数为F0,则(  )
A.在螺线管中插入铜棒后,测力计的示数增大
B.在螺线管中插入铁棒后,测力计的示数减小
C.只改变电流的方向,测力计的示数增大
D.只减小线圈的匝数,测力计的示数减小
【答案】B,C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】解:(1)当S闭合后,由电流的磁效应可知,通电螺线管将有磁性.根据安培定则可知,电磁铁的上端是N极.因为同名磁极相互排斥,所以当通电螺线管产生磁性时,会与条形磁铁相互排斥.在螺线管中插入铜棒后,铜不是磁化材料,不能被磁化,所以不能使电磁铁的磁性增强,则不能使斥力增大,故测力计的示数不变,故A错误;(2)当在螺线管中插入铁棒后,能使电磁铁的磁性增强,能使斥力增大,测力计的示数减小,故B正确;(3)只改变电流的方向,电磁铁的磁极对调,与磁体之间由斥力变为引力,所以测力计的示数增大,故C正确;(4)减小线圈匝数,电磁铁的磁性减弱,斥力减小,测力计的示数增大,故D错误.
故选BC.
【分析】先分析当开关闭合后,通过电流的磁效应判断螺线管有无磁性.然后根据电流方向,用右手螺旋定则判断出螺线管上端的极性.最后根据磁极间的相互作用规律判断弹簧测力计的示数是变大了还是变小了.
11.关于电磁铁的特点,小明在笔记本中写出了以下几点,你认为错误的是(  )
A.电磁铁通电后有磁性,断电后无磁性
B.通入电磁铁的电流越大,它的磁性越弱
C.当通入电磁铁的电流方向改变后,电磁铁就会失去磁性
D.在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,磁性越强
【答案】B,C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】解:
A、电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性,故A正确;
B、在线圈和铁芯一定时,电流越大,电磁铁磁性越强,故B错误;
C、当通入电磁铁的电流方向改变后,电磁铁的磁极改变,电磁铁仍然有磁性,故C错误;
D、在电流一定时,外形相同的螺线管即铁芯相同,线圈匝数越多,磁性越强,故D正确.
故选BC.
【分析】(1)电磁铁的优点:电磁铁磁性有无可以由电流的通断来控制;磁性强弱可由电流大小来控制;磁极可由电流方向来控制;
(2)电磁铁磁性强弱影响因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯.在电流和铁芯一定时,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强;在线圈和铁芯一定时,电流越大,电磁铁磁性越强;在线圈和电流一定时,有铁芯时电磁铁磁性越强.
12.关于磁感线,正确的说法是(  )
A.磁感线确实存在于磁场中
B.在磁体内磁感线是从S极到N极
C.将磁铁放在硬纸上,周围均匀地撒上铁粉,然后轻轻地敲打几下,我们就看到了磁铁周围的磁感线
D.磁感线密集的地方磁场强,磁感线稀疏的地方磁场弱,任何两条磁感线都不可能相交
【答案】B,D
【知识点】磁感线及其特点
【解析】【解答】A、磁感线是为了描述磁场而引入的,它并不客观存在,故A错误.
B、在磁体的内部,磁感线从磁体的S出发回到N极,故B正确.
C、在该实验中,我们看到的是铁粉形成的真是存在的曲线,借助于该实验,利用建模的思想想象出来磁感线,但这不是磁感线.故C错误.
D、磁感线最密集的地方,磁场的强度最强,反之磁场最弱.
若两条磁感线可以相交,则交点处就可以做出两个磁感线的方向,即该点磁场方向就会有两个,这与理论相矛盾,因此磁感线不能相交.故D正确.
故选BD.
【分析】(1)磁体的周围存在着看不见,摸不着但又客观存在的磁场,为了描述磁场,在实验的基础上,利用建模的方法想象出来的磁感线,磁感线并不客观存在.
(2)磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极.在磁体的内部,磁感线是从磁体的S极出发,回到N极.
(3)磁场中的一点,磁场方向只有一个,由此入手可以确定磁感线不能相交.
(4)磁场的强弱可以利用磁感线的疏密程度来描述.磁场越强,磁感线越密集.
三、填空题
13.如图所示,正方体磁体漂浮在通电导体的上方,关于这一现象表明:通电导体周围存在    ,正方体磁体此时受    (选填“平衡”或“非平衡”)力.
【答案】磁场;平衡
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】正方体磁体漂浮在通电导体的上方是利用同名磁极相互排斥,故说明通电导体周围存在着磁场;由于正方体磁体静止,故此时该物体处于平衡状态,受到的力为平衡力;
故答案为:磁场;平衡.
【分析】根据电流能够产生磁场以及磁极间的相互作用规律解答.
14.(2017·宝应模拟)医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”(血泵)的体外装置来代替心脏,以推动血液循环.如图是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动.活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启.线圈中的电流从B流向A时,螺线管的左边是   极,血液从   流入   .(后2空选填①、②、③).
【答案】N;②;①
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】解:
由右手螺旋定则可知,螺线管左端为N极,此时同名磁极相对,故活塞右移,使得阀门S2关闭,S1打开,则血液由②流向①.
故答案为:N; ②;①.
【分析】根据安培定则可知通电螺线管的极性;磁极间的相互作用可知活塞的移动方向.
四、简答题
15.与其他动力装置相比,电动机具有哪些明显的优点   ?
【答案】电动机启动、停止和改变方向都很方便,且容易控制和操作;它结构简单,造价低,此外,它的效率较高,对环境几乎没有污染.
【知识点】实用电动机的构造、特点和应用
【解析】【解答】电动机启动、停止和改变方向都很方便,且容易控制和操作;它结构简单,造价低,此外,它的效率较高,对环境几乎没有污染。
【分析】结合电动机的有点解答即可.
五、作图题
16.(2017·江阴模拟)如图所示,小磁针在条形磁体作用下处于静止状态,请标出小磁针的N极和A点处的磁场方向(用箭头表示)
【答案】解:如图所示:
【知识点】磁感线及其特点
【解析】【解答】解:条形磁体的左端为N极,右端为S极,则小磁针的左端为S极,右端为N极,在磁体外部磁感线从N极流向S极,故A点的磁场方向向左.如图所示:
【分析】根据条形磁体的NS极,利用同名磁极相互排斥原理确定小磁针的N、S极和磁场的方向.
六、实验题
17.如图是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图.它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制针式刻度板组成.通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱.在指针下方固定一物体A,当用导线a与接线柱2相连,闭合开关后,指针B发生偏转.
(1)指针下方的物体A应由_______材料制成;
A.铜 B.铝 C.塑料 D.铁
(2)当开关闭合后,电磁铁左端应为磁极的   极.
(3)实验发现:
①将滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,指针B偏转的角度将会   .
②将导线a由与接线柱2相连改为与接线柱1相连,闭合开关后,调整滑动变阻器的滑片P的位置,使电路中的   保持不变,可发现指针B偏转的角度将会   .
(4)经过对电磁铁的研究,可得出结论是:当线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性越   ;当通过电磁铁的电流一定时,电磁铁线圈匝数越多,磁性越   .
【答案】(1)D
(2)S
(3)增大;电流;增大
(4)强;强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)电磁铁具有吸引铁质材料的特性,电磁铁吸引物体A使指针改变偏转角度,所以物体A应由铁质材料制成,故应选D.(2)伸出右手,用右手握住螺旋管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺旋管的N极.判断螺旋管的左端是S极;(3)①当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,滑动变阻器的阻值变小,电路中电流变大,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸引物体A偏转角度增大,所以指针B偏转的角度将会变大.②当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连,根据控制变量的思想,调整滑动变阻器的滑片P的位置,使电路中的电流保持不变,因为电磁铁线圈的匝数增多,所以电磁铁磁性增强,可发现指针B偏转的角度将会变大.(4)经过对电磁铁的研究,可得出结论是:当线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性增强;当通过电磁铁的电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性越强.故电磁铁磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关.
【分析】探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验,实验中应用了转换法(利用电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱);同时应用了控制变量法(要知道电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关,要研究电磁铁磁性与其中一个量的关系,需要控制另一个量).
18.小明利用如图所示装置探究磁化过程,图中容器内装的是一些铁屑,架上所夹的是一根较长的软铁棒.
(1)比较甲、乙两图中的现象可知:当磁极靠近软铁棒时,软铁棒由于被   而显出   .
(2)小明从图乙中拿开条形磁铁,发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来,这说明软铁棒获得的磁性   (选填“能够”或“不能够”)保持.
(3)小明用形状完全相同的钢棒代替软铁棒重做上述实验,发现当条形磁铁拿开后,铁屑经过较长的时间后才掉下来,这说明钢保持磁性的能力比软铁   .
(4)小明用形状完全相同的铜棒重做上述实验,发现甲、乙两图实验过程中,铁屑均不能被吸引上来,这说明铜   (选填“是”或“不是”)磁性材料.
【答案】(1)磁化;磁性
(2)不能够
(3)强
(4)不是
【知识点】磁现象;磁性材料
【解析】【解答】(1)由两图示情景可知:当磁极靠近软铁棒时,软铁棒由于被磁化而显出磁性.(2)拿开条形磁铁,发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来,这说明铁棒获得的磁性不能保持.(3)钢棒被磁化后,当条形磁铁拿开后,铁屑经过长时间后才掉下来,说明钢保持磁性的能力比较强.(4)用形状完全相同的铜棒重做上面的实验,发现甲乙两图实验过程中,铁屑均不能被吸引上来,这说明铜不是铁磁性物质.
【分析】本题考查了磁化、磁性的有关知识,能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性;具有磁性的物体叫磁体;原来没有磁性的物体靠近磁体(或与磁体摩擦)后具有磁性的现象是磁化;被磁化的物体磁性消失的越慢,说明该物质保持磁性的能力越强.
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