浙教版八年级下册科学寒假预习精选题-第一单元-第2节电生磁

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名称 浙教版八年级下册科学寒假预习精选题-第一单元-第2节电生磁
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2024-01-10 11:24:23

文档简介

浙教版八年级下册科学寒假预习精选题-第一单元-第2节电生磁
一、单选题
1.(2022·婺城模拟)汽车启动器是一种螺线管,驾驶者转动钥匙发动汽车时,相当于给螺线管通电。为研究螺线管的性质,小科同学绘制了一张图,你认为需要修改的一处是(  )
A.电源正负极 B.小磁针指向
C.磁感线方向 D.螺线管的磁性
【答案】B
【知识点】磁场和磁感线;通电螺线管的磁场;右手螺旋定则
【解析】【分析】由安培定则可知通电螺线管周围的磁场分布与条形磁铁相似,四指与电流方向相同,大拇指的指向就是N极的指向。
【解答】根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可得,应调换小磁针N、S极的指向。
故答案为:B
2.如图所示是项目学习小组的同学设计的漂浮式指南针,铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了”盐水电池”,铜片是”盐水电池”的正极,锌片是负极。下列说法正确的是(  )
A.通电螺线管的A端为N极
B.通电螺线管静止时B端指向地理南方
C.增加线圈的匝数可以减小通电螺线管的磁性
D.通电螺线管外C点的磁场方向向左
【答案】D
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】AB.根据图片确定线圈上的电流方向,根据安培定则判断通电螺线管的极性;
C.根据影响通电螺线管磁场强弱的因素判断;
D.在磁体外部,磁感线总是从磁体的N极出来,回到S极,据此确定C点的磁场方向。
【解答】A.铜片是”盐水电池”的正极,锌片是负极,则螺线管中的电流是从右端流入的,根据安培定则可知,通电螺线管的B端为N极,A端为S极,故A错误。
B.静止时通电螺线管的B端指向地理北方,故B错误。
C.增加线圈的匝数可以增大通电螺线管的磁性,故C错误。
D.在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出发回到磁体的S极的,即C点的磁场方向是向左的,故D正确。
3.(2023九上·台州开学考)如图所示,电磁铁的右下方有一铁块,在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动,在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中,滑片P逐渐向a端滑动,下列判断正确的是(  )
A.电磁铁的磁性逐渐减弱 B.电磁铁的上端为S极
C.铁块对地面的压强逐渐变大 D.弹簧测力计的示数逐渐变大
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素;压强的大小及其计算;右手螺旋定则;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】电磁铁的磁性与电流大小,线圈匝数、有无铁芯有关。
【解答】A. 滑片P逐渐向a端滑动时,滑动变阻器的阻值在变小,电流变大,电磁铁的磁性增强,A错误
B. 根据右手定则,如下图所示
四指表示电流方向,大拇指指向为N极,由此可以判断出电磁铁的上端为S极,B正确
C. 电磁铁磁性增强,对铁块向上的吸引力增大,铁块对地面的压力减小,压强减小,C错误
D. 铁块对地面的压力减小,铁块受到的摩擦力减小,弹簧测力计示数减小,D错误
故答案为:B
4.(2023·江山模拟)小衢同学走到如图电动扶梯前,发现电梯上没有站人时运行较慢,当他站到电梯上时又快了很多。他了解到电梯是由电动机带动运转的,电梯的控制电路中安装了力敏电阻(力敏电阻由半导体材料制成,力敏电阻受到压力时,阻值会发生变化),控制电梯运动快慢的模拟电路如图所示。以下分析合理的是(  )
A.触点3与触点1接触时,电梯运行较快
B.力敏电阻由半导体材料制成,受压时阻值变小
C.电梯没有站人时,继电器的电磁铁磁性较强
D.电梯没有站人时,电动机不工作
【答案】B
【知识点】电路的动态分析;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】当电梯上站的人增多时,对力敏电阻的压力变大,力敏电阻的阻值变小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性变强,达到一定程度将衔铁吸下,使3与2接触,电动机电路的电流变大,转速加快;
当电梯上站的人减少时,对力敏电阻的压力变小,力敏电阻的阻值变大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变弱,达到一定程度,衔铁在左边弹簧的拉力作用下提起,使3与1接触,电动机和电阻R串联,使得电路的电流变小,转速变慢。
【解答】ACD.当电梯上没有站人时,对力敏电阻的压力变小,力敏电阻的阻值变大,电路中的电流变小,电动机两端的电压较小,电磁铁的磁性变弱,达到一定程度,衔铁在左边弹簧的拉力作用下提起,使3与1接触,电动机和电阻R串联,使得电路的电流变小,转速变慢,电动机的功率变小,但额定功率不变,故A、C、D错误;
B.力敏电阻受到压力时,阻值会发生变化,是由半导体材料制成,受压时其阻值变小,故B正确;
故答案为:B。
5.(2023八下·上虞期末)如图是一些研究电现象和磁现象的实验。下列关于这些实验的叙述正确的是(  )
A.图1中小磁针被铁棒吸引,说明铁棒本身具有磁性
B.图2中小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场
C.图3中条形磁铁静止时A端总是指向地理北方,说明A端是条形磁铁的南极
D.图4中铁钉B吸引的大头针比A多,说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
【答案】B
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法;通电直导线周围的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据物体有无磁性的判断方法分析;
(2)根据奥斯特实验的实验现象判断;
(3)当磁体自由转动并静止下来时,指南的一端为南极,指北的一端为北极;
(4)根据图片分析影响电磁铁磁场强弱的因素。
【解答】A.图1中小磁针被铁棒吸引,那么可能情况为:①铁棒有磁性,且和小磁针靠近的是异极;②铁棒没有磁性,而小磁针有磁性,因为所有的磁体都有吸引铁磁性物质的性质,故A错误;
B.图2中小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,故B正确;
C.图3中条形磁铁静止时A端总是指向地理北方,说明A端是条形磁铁的北极,故C错误;
D.图4中电磁铁串联,那么通过它们的电流相同,而铁钉B吸引的大头针比A多,说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关,故D错误。
故选B。
6.(2023八下·杭州期末)如图所示,一根弹簧下端连着一个条形磁铁,条形磁铁的下端为N极。条形磁铁下方有一电磁铁。闭合开关后(  )
A.电磁铁左侧小磁针的N极向上偏转
B.若去掉螺线管中的铁芯,弹簧的长度会变短
C.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,弹簧长度会变长
D.若调换电源的正负极,小磁针的指向会发生改变
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向;
B.首先分析去掉铁芯后电磁铁的磁场强弱变化,再确定条形磁体受到磁力的变化,最后确定弹簧长度的变化;
C.根据滑片移动确定电流大小变化,再确定电磁铁的磁场强弱变化,最后分析弹簧的长度变化;
D.电磁铁的磁极方向与电流方向有关,据此分析判断。
【解答】A.根据图片可知,线圈上电流方向向右。根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极。根据“异名磁极相互排斥”可知,小磁针的N极向下偏转,故A错误;
B.若去掉螺线管中的铁芯,电磁铁的磁场减弱,则条形磁铁受到的排斥力减小,则弹簧受到的拉力变大,即弹簧的长度变大,故B错误;
C.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,变阻器的阻值减小,则通过电磁铁的电流变大,那么电磁铁的磁场变强,那么条形磁铁受到的排斥力变大,则弹簧受到的拉力减小,即长度变小,故C错误;
D.若调换电源的正负极,则通过电磁铁的电流方向改变,那么电磁铁的磁场方向发生改变,则小磁针的指向会发生改变,故D正确。
故选D。
7.(2023八下·杭州期末)下列小磁针指向和磁感线作图中,错误的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.根据磁极之间的相互作用规律判断;
B.根据安培定则判断电磁铁的极性,再根据磁极之间的相互作用规律判断电磁铁的磁极方向;
CD.根据磁感线的环绕方向判断。
【解答】A.条形磁铁在左端为N极,根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的上端为S极,故A正确不合题意;
B.闭合开关后,线圈上电流方向向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则左端为电磁铁的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的左端为S极,故B错误符合题意;
CD.在磁体外部,磁感线总是从N极出来,然后回到S极,故C、D正确不合题意。
故选B。
8.(2023八下·椒江期末)如图装置中,当闭合开关,滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变大。下列分析正确的是(  )
A.电磁铁的上端为N极
B.电源左端为正极
C.断开开关,弹簧测力计的示数为零.
D.滑片P不动,若抽去铁芯,测力计示数将变大
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)首先根据变阻器的滑片移动确定电流的大小变化,进而确定电磁铁磁场的强弱变化。然后根据弹簧测力计示数增大确定二者之间存在排斥力还是吸引力,最后根据磁极之间的相互作用规律确定电磁铁的磁极方式。
(2)利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向,从而可以确定电源的正负极。
(3)注意分析条形磁铁不受吸引力时还受到重力作用;
(4)首先判断抽去铁芯后电磁铁磁性强弱的变化,再根据磁体间的相互作用规律确定弹簧测力计示数的变化。
【解答】A.滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器接入电路的电阻变小,则电路中的电流变大,电磁铁的磁性变强。弹簧测力计的示数变大,说明电磁铁对条形磁体产生吸引力。条形磁体的下端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,电磁铁的上端为S极,故A错误;
B.电磁铁的上端为S极,其下端为N极。右手握住螺线管,大拇指指向下端,此时弯曲的四指指尖向左,即线圈上电流方向向左,那么电流从电磁铁的上端流入、下端流出,所以电源左端为正极,右端为负极,故B正确。
C.断开开关,电路中没有电流,则电磁铁无磁性,即电磁铁对条形磁体既不吸引也不排斥,但条形磁体受重力,所以弹簧测力计有示数,故C错误。
D.滑片P不动,抽去铁芯后,电磁铁的磁性变弱,对条形磁体的吸引力变小,所以弹簧测力计的示数将变小,故D错误。
故选B。
9.(2023八下·椒江期末)如右图所示,一条向右水平射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流,根据这束电子流的运动方向,下列对电流方向及周围磁场方向推断正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】电流和电流的单位换算;通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】①正电荷定向移动的方向为电流方向,与电子定向移动的方向相反;
②根据安培定则判断电流周围磁场的方向。
【解答】根据图片可知,电子向右定向移动,而电流方向与电子定向移动的方向相反,那么电流方向水平向左。右手握住直导线,让大拇指的方向指向电流方向,此时弯曲的四指指尖所指的方向就是磁场的环绕方向,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
10.(2023八下·路桥期末)小柯用一根导线和一枚铁钉制作了如图所示的电磁铁。线圈通电后,钉尖处可以吸引回形针。关于此实验,下列说法正确的是(  )
A.铁钉吸引的回形针越多说明磁性越强
B.线圈通电后,钉帽一端为电磁铁的S极
C.改变线圈中的电流方向,则钉尖处不能吸引回形针
D.若电流大小不变,增大线圈匝数,钉尖处吸引回形针的数量不变
【答案】A
【知识点】电磁铁的构造和原理;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】
(1)由安培定则可判断电磁铁的极性;
(2)电磁铁是通电产生电磁的一种装置;
(3)电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关。
【解答】
A.磁性强弱可以通过铁钉吸引的回形针多少体现的,磁性越强,铁钉吸引的回形针越多,磁性越弱,铁钉吸引的回形针越少,故A正确;
B.由图可知,电流从钉尖一端流入,根据由安培定则可知,大拇指指向铁钉的另一端,则钉帽一端为电磁铁的N极,故B错误;
C.电磁铁通电时有磁性,切断电流后磁性消失,若改变线圈中的电流方向,则钉尖处仍然能吸引曲别针,故C错误;
C.若线圈匝数不变,增大电流,钉尖处吸引曲别针的数量会增加,故D错误。
故选A。
11.(2023八下·奉化期末)如图所示为通电螺线管磁感线分布图,根据图分析,可得出(  )
A.电流从a流入,从b流出
B.A处放入小磁针,静止时N极向左
C.C处磁场比B处强
D.通电螺线管的磁感线是真实存在的
【答案】B
【知识点】磁场和磁感线;通电螺线管的磁场;右手螺旋定则
【解析】【分析】通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场很相似。磁场方向可以用右手螺旋定则判断:拇指指向磁感线方向,四指弯曲表示电流方向。小磁针静止时N极所指方向与磁感线方向一致。
【解答】A、由图可见,左端为N极,根据右手螺旋定则,大拇指指向左边,那么四指沿着b向上弯曲,所以电流从b流入,从a流出,A错误;
B、小磁针静止时N极所指方向与磁感线方向一致,小磁针N极向左,B正确;
C、磁感线越密集的位置,磁性越强。B处磁感线比C处磁感线密集,所以B处比C处磁场强,C错误;D、磁感线是为了形象地描述磁体周围的磁场引入的模型,D错误;
故答案为:B
12.(2023八下·奉化期末)如图是我国新型反潜巡逻机,机尾的“棍子”叫作磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化成相应的变化电流。从而发现潜艇的存在。下列图中能解释磁异探测器工作原理的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验;电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】磁异探测器,能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化成相应的变化电流,说明有感应电流产生,因此是一个发电机。分析题中四图,找出与发电机原理相同的即可。
【解答】A、图示为通电导体在磁场中受力运动,是电动机原理,A不符合题意;
B、图示为电磁感应现象,是发电机原理,B符合题意;
C、图示为奥斯特实验,是电流的磁效应,C不符合题意;
D、图示研究电磁铁磁性强弱的影响因素,D不符合题意;
故答案为:B
13.(2023八下·富阳期末)如图所示,条形磁铁置于水平桌面上(黑色端为N极),电磁铁右端固定并保持水平,且与条形磁铁在同一平面和相同高度。当电路中开关S由断开到闭合时,条形磁铁一直保持静止,下列说法正确的是(  )
A.开关S闭合后,电磁铁左端是S极
B.开关S闭合后,条形磁铁受到摩擦力的方向向左
C.滑片P向右移动时,条形磁铁受到的摩擦力逐渐减小
D.开关S断开时,条形磁铁与电磁铁之间没有力的作用
【答案】C
【知识点】右手螺旋定则;影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、有无铁芯、电流大小有关,线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强;
电磁铁的南北极方向与电流方向与线圈绕法有关,可以通过右手定则判断,方法如下图
四指方向表示电流方向,大拇指方向表示磁场方法(N极指向)
【解答】A. 开关S闭合后,电路中电路方向如图,根据右手定则可以判断出电磁铁左端是N极,A错误
B. 电磁铁左端是N极,对条形磁铁产生向左的排斥力,条形磁体保持静止,根据二力平衡平衡力的方向相反,说明条形磁体受到向右的摩擦力,B错误
C. 滑片P向右移动时,滑动变阻器的阻值变大,电路中的电流减小,电磁铁磁性减弱,对条形磁体的排斥力减小,根据二力平衡平衡力大小相等,说明条形磁体受到的摩擦力叶减小,C正确
D. 开关S断开时,电路中没有电流,电磁铁没有磁性,但磁铁可以吸引铁钴镍,电磁铁中含有铁芯,因此条形磁铁与电磁铁之间存在引力,D错误
故答案为:D
14.(2020八下·奉化期末)关于如图所示的电路装置,下列说法正确的是(  )
A.当开关S闭合时,通电螺线管上端为S极
B.当开关S闭合时,弹簧测力计示数会变大
C.电流表示数变大时,弹簧测力计示数变小
D.若仅仅调换电源的正负极的接线,则弹簧测力计示数将保持不变
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断通电螺线管的极性;
(2)首先根据磁极之间的相互作用判断条形磁铁受到磁力的方向,然后根据二力平衡判断测力计的示数变化;
(3)当电流变大时,电磁铁的磁场增强,磁力增强,根据二力平衡的知识判断测力计示数的改变;
(4)电源的正负极调换后,通过电磁铁的电流方向会改变,据此判断条形磁铁受到磁力方向的改变,然后判断测力计的示数变化。
【解答】开关S闭合后,螺线管线圈上电流方向向右。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向右,此时大拇指指向上端,因此螺线管的上端为N极,故A错误;
根据“同名磁极相互排斥”可知,条形磁铁受到向上的排斥力。根据G=F+F排斥可知,测力计的示数会变小,故B错误;
当电流表的示数增大时,螺线管的磁场变强,条形磁铁受到的排斥力增大。根据G=F+F排斥可知,测力计的示数变小,故C正确;
调换电源的正负极后,通过螺线管的电流方向发生改变,那么它的上端变成S极,此时二者之间表现为引力。根据F=G+F吸引可知,此时测力计的示数会变大,故D错误。
故选C。
15.(2020八下·拱墅期末)如图所示,将条形磁快固定在静止的小车上,滑动变阻器的接口以不同方式接入电路。闭合开关S时,小车不动,将变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始运动,滑动变阻器的连入方式和小车运动方向相对应的正确选项是(  )
A.a接e、d接f小车向左运动 B.a接e、b接f小车向右运动
C.c接c、d接f小车向左运动 D.c接e、b接f小车向右运动
【答案】A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断通电螺线管的磁极,然后根据磁极之间的相互作用规律确定条形磁铁和螺线管之间的作用力方向,接下来根据小车运动状态的改变确定螺线管磁场强弱的改变,进而得到电流大小的改变,最后根据电阻的变化确定变阻器的接线情况。
【解答】螺线管线圈上电流方向向下;右手握住螺线管,弯曲的四指指向下端,此时大拇指指向左端,因此螺线管的左端为N极;根据“同名磁极相互排斥”可知,与固定在静止的小车上的条形磁铁相互排斥;
当变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,说明斥力增大,则此时电路中的电流变大,磁性增强,则变阻器接入的电阻变小,因此变阻器肯定使用的是滑片左端的部分,因此它左下角的a接线柱必选,上面的接线柱任选,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
16.(2020八下·镇海期末)为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关,某同学使用两个相同的大铁钉和相同的导线绕制成电磁铁进行实验,如图所示。则下列说法中错误的是(  )
A.若滑动变阻器的滑片向左移动,则能使电磁铁的磁性增强
B.实验中电磁铁的磁性强弱是用吸引大头针的数目多少来显示的
C.若要探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,只要用一次实验就有明显的实验现象
D.若要探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,只要用一次实验就有明显的实验现象
【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁场越强;
(2)电磁铁吸引的大头针越多,说明电磁铁的磁场越强;
(3)根据控制变量法的要求分析,是否能够通过一次实验可以做到改变电流大小而控制匝数相同;
(4)根据控制变量法的要求分析,是否能够通过一次实验可以做到线圈匝数而控制电流相同。
【解答】A.若滑动变阻器的滑片向左移动,那么变阻器的阻值变大,通过电磁铁的电流变大,则能使电磁铁的磁性增强,故A正确不合题意;
B.实验中电磁铁的磁性强弱是用吸引大头针的数目多少来显示的,故B正确不合题意;
C.若要探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,需要控制线圈匝数相同而改变电流大小。图片中两个匝数不同的电磁铁串联,通过它们的电流始终相等,因此无法通过一次实验完成,故C错误符合题意;
D.若要探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,需要控制电流相同而改变线圈匝数;实验中两个电磁铁线圈匝数不变,二者串联时电流相同,因此一次实验就可以得到目的,故D正确不合题意。
故选C。
17.(2020·绍兴)下列有关电铃(如图)说法正确的是(  )
A.电铃的工作原理是电磁感应
B.小锤击打到铃碗时,电磁铁仍具有磁性
C.要使铃声响度大一些,可适当降低电压
D.滑动变阻器的滑片向左移动,电磁铁的磁性增强
【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理;影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁感应
【解析】【分析】电铃是利用电磁铁的特性,通过电源开关的反复闭合装置来控制缠绕在主磁芯线圈中的电流通断形成主磁路对弹性悬浮磁芯的磁路吸合与分离交替变化,使连接在弹性悬浮磁芯上的电锤在铃体表面产生振动并发出声波的机器。
【解答】A、电铃的工作原理是电磁铁的原理;故A错误;
B、小锤击打铃碗时,电路断开,没有电流通过,所以电磁铁没有磁性;故B错误;
C、要使铃声响度大一些,即增大小锤到铃碗的距离,因此要增大电磁铁的磁性,可适当增大电压;故C错误;
D、由图可知,该电路是串联电路,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电阻减小,所以电磁铁的磁性增强;故D正确;
故答案为:D。
18.(2020九上·余杭开学考)小金做实验探究“通电螺线管外部的磁场分布”;①在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑;②通电后轻敲纸板,小磁针的指向和铁屑的排列情况如图所示;③改变螺线管中电流方向,小磁针的指向也改变。下列说法正确的是(  )
A.通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
B.步骤②中,螺线管的左端相当于条形磁铁的N极
C.通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流的方向无关
D.通过减小电流强度,可增强通电螺线管周围的磁场
【答案】A
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【分析】根据对通电螺线管磁场的认识分析判断。
【解答】A.根据图片可知,通电螺线管的两端磁场最强,而中间磁性最弱,这和条形磁体的磁场相似,故A正确;
B.左端小磁针的右端为N极,根据“异名磁极相互吸引”可知,通电螺线管的左端为S极,故B错误;
C.通电螺线管的磁场方向与电流方向有关,故C错误;
D.通过减小电流强度,可以减小通电螺线管的磁场强度,故D错误。
故选A。
19.(2020八下·青田期末)一根条形磁铁断裂成三段(如图所示),以下现象与相关的说法,正确的是(  )
A.小磁针黑色的为N级
B.两者相互排斥
C.两端能吸引的大头针数量差别很大
D.闭合电路中的EF段导体穿过CD之间时,灵敏电流计一定没有反应
【答案】A
【知识点】磁体、磁极、磁化;电磁感应;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)不分大小,只要是磁体都有两个磁极;
(2)根据原来磁极判断B、C的极性,再根据安培定则判断电磁铁左端的极性,最后根据磁极之间的相互作用判断二者之间的力;
(3)条形磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱;
(4)闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这就是电磁感应现象。
【解答】A.每个磁体都有两个磁极,条形磁体的左端为N,那么A端为S极;根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的黑色的为N极,故A正确;
B.磁铁摔断后仍然能够吸合在一起,因此相邻的两端肯定为异极,那么B端为N极,C端为S极。螺线管线圈上电流向上;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,因此左端为N极。根据异名磁极相互吸引可知,两者相互吸引,故B错误;
C.条形磁铁的两端磁性最强,中间磁性最弱,因此两端吸引的大头针的数量差别应该不大,故C错误;
D.当闭合电路的EF穿过CD之间时,满足电磁感应发生的条件,肯定会产生感应电流,那么灵敏电流计的指针一定摆动,故D错误。
故选A。
二、填空题
20.(2023八下·婺城期末)如图所示,用细线悬挂的磁体AB,磁极未知,当闭合电路开关S后,磁体的B端与通电螺线管左端相互吸引,则A端是磁体的   极,断开S,磁体静止时,B端会指向地理的   (填“北方”或“南方”)。
【答案】N;南方
【知识点】磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断螺线管的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律确定A端的磁极。
(2)当磁体自由转动静止下来时,指南的一端为南极,指北的一端为北极。
【解答】(1)根据图片可知,线圈上电流向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则电磁铁的左端为N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁体的B端为S极,A端为N极。
(2)B端为S极,则断开S,电磁铁失去磁场,那么磁体静止时B端指向地理的南方。
21.(2020八上·温州期中)如图所示是奥斯特实验的示意图.实验结论是:通电导线周围存在   ,支持此结论的现象是    如果移走小磁针,该结论   (选填“成立”或“不成立”)。

【答案】磁场;闭合开关,小磁针偏转;成立
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)在奥斯特实验中,当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转;当没有电流经过时,小磁针又恢复原来的指向,这充分说明通电导线周围存在磁场;
(2)磁场是客观存在的,而小磁针是用来直观的反映磁场的,因此无论有无小磁针,电流周围存在磁场的结论是肯定存在的。
【解答】(1)如图所示是奥斯特实验的示意图.实验结论是:通电导线周围存在磁场,支持此结论的现象是:闭合开关,小磁针偏转;
(2)如果移走小磁针,那么磁场仍然存在,即该结论成立。
22.(2020八下·奉化期末)科学家们已经发现了巨磁电阻(GMR)效应,它是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小,且磁场越强、电阻越小的现象。利用这一现象,可以用来探究磁体周围的磁场强弱。如图所示,将GMR放在螺线管的右端。闭合开关S1、S2电流表示数为I。保持GMR位置不变,将电源的正负极对调,则此时电流表的示数将   I;将GMR移至螺线管上方的中间位置, 电流表的示数将    I。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】等于;小于
【知识点】欧姆定律及其应用;通电螺线管的磁场
【解析】【分析】(1)巨磁电阻的阻值只会受到磁场强度的影响,不会受到磁场方向的影响,据此判断电流表示数的变化;
(2)螺线管的磁场与条形磁铁相似,两端磁性最强,中间磁性最弱,据此判断巨磁电阻的阻值变化,进而得到电流表的示数变化。
【解答】(1)保持GMR位置不变,将电源的正负极对调,只会改变磁场的方向,不会改变磁场的强弱,因此巨磁电阻的阻值不变,则此时电流表的示数将等于I;
(2)将GMR移至螺线管上方的中间位置,这个位置的磁场最弱,因此巨磁电阻的阻值增大,那么电流表的示数将小于I。
三、实验探究题
23.(2023八下·黄岩期末)早在19世纪,安培对于地磁场的形成提出如下假设:地球的磁场是由围绕地轴的环形电流I引起的(如图甲)。小黄学习了电和磁的知识后,知道了通电直导线周围的磁场分布符合安培定则,那么环形电流内部的磁场是否也符合如图乙所示的安培定则呢?他展开了以下探究。
[建立猜想]环形电流内部的磁场可能也符合安培定则。
[实验过程]连接如图丙所示的电路(外部电路未画出)。
[实验现象]位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
(1)小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是   。
(2)根据实验现象,小黄的结论   。
(3)根据安培提出的假设,则赤道这一通电圆环的电流方向为   。
【答案】(1)显示磁场的方向或者显示磁场的有无
(2)环形电流内部的磁场也符合安培定则
(3)B
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)本实验中小磁针的作用是为了确定磁场的方向。
(2)根据实验现象分析。
(3)根据安培定则确定环形电流的方向。
【解答】(1)小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是:显示磁场的方向或者显示磁场的有无。
(2)根据丙图可知,让弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向纸内,即磁场方向向纸内,则小磁针的N极转向纸内,因此小黄的结论:环形电流的磁场符合安培定则。
(3)根据安培提出的假设,环形电流的磁场符合安培定则,则赤道这一通电圆环的电流方向为B,因为只有B符合安培定则和地磁场的分布。
24.(2023八下·婺城期末)小科为验证“影响电磁铁磁性强弱的因素”,设计了如图实验,右侧底端固定有小磁铁的指针能绕转轴O转动。
实验1:将变阻器滑片P移至最上端,闭合开关S至a处,再将滑片P逐渐向下移动,观察指针示数的变化。
实验2:先将变滑片P移至最上端,闭合开关S至a处,记下指针示数和电流表示数;再闭合开关S到b处,调节滑动变阻器滑片P,使电流强度保持不变,指针示数比之前更偏右。
请回答:
(1)实验1的目的是研究电磁铁磁性强弱与   的关系,实验过程中指针向   (填“左”或“右”)偏转。
(2)实验2的目的是研究电磁铁磁性强弱与   的关系;根据实验数据可以得出的结论是
   。
【答案】(1)电流大小;右
(2)线圈匝数多少;当电流大小不变时,电磁铁线圈匝数越多,磁性越强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)①根据题目描述分析哪个因素发生改变,从而确定研究目的;
②根据电磁铁的磁场变化确定小磁体受到磁力的变化,进而确定指针的偏转角度变化。
(2)①根据题目描述分析哪个因素发生改变,从而确定研究目的。
②根据指针的示数变化确定电磁铁的磁场强弱变化,进而确定磁场强弱与线圈匝数的关系时。
【解答】(1)①根据“再将滑片P逐渐向下移动”可知,通过电磁铁的电流大小发生改变,那么实验1的目的是探究电磁铁磁场强弱与电流大小的关系。
②将滑片P逐渐向下移动时,变阻器的阻值减小,通过电磁铁的电流变大,那么磁场变强,于是小磁体受到的吸引力增大,于是指针向右偏转。
(2)①根据“再闭合开关S到b处”可知,电磁铁的线圈匝数增多,那么实验2的探究目的是研究电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系;
②指针示数比之前更偏右,说明电磁铁的磁场强度更大,那么得到结论:当电流大小不变时,电磁铁线圈匝数越多,磁性越强。
25.(2023八下·滨江期末)在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中,小明用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上,并保持它与软铁块P的距离不变。以下是他的部分实验步骤:
①断开开关S,按图组装实验电路,将滑动变阻器的滑片置于最右端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中;
②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,读出电流表的示数I和电子测力计的示数F,并将I、F的数据记录在表格中;
③仿照步骤②再进行两次实验。
实验次数 1 2 3
F0/N 0.9 0.9 0.9
I/A 0.34 0.40 0.44
F/N 0.84 0.82 0.81
(1)实验中小明是通过   来判定电磁铁磁性强弱的。
(2)闭合开关S后,电磁铁下端的磁极为   (选填“N”或“S”)极。
(3)由表中数据可以得出的实验结论是:   。
(4)本实验中,滑动变阻器除了保护电路的作用外,还起到   的作用。
【答案】(1)电子测力计示数
(2)N
(3)线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性越强
(4)改变电流大小
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)电磁铁的磁场越强,对下面软铁的吸引力越大,则软铁对电子测力计的压力越小,此时测力计的示数越小;
(2)根据安培定则判断电磁铁的磁极方向;
(3)根据电子测力计的示数判断磁场强弱,根据表格确定磁场强弱与电流大小的关系;
(4)滑动变阻器通过改变接入电路里电阻线的长度来改变阻值,从而改变电压和电流。
【解答】(1)实验中小明是通过电子测力计示数来判定电磁铁磁性强弱的。
(2)根据图片可知,线圈上电流方向向右。右手握住螺线管,完全的四指指尖向右,此时大拇指指向上面,则上端为电磁铁的N极,下端为电磁铁的S极。
(3)根据表格数据可知,当电流越大时,电子测力计的示数越小,那么得到结论:线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性越强。
(4)本实验中,滑动变阻器除了保护电路的作用外,还起到改变电流大小的作用。
26.(2023八下·武义期末)
(1)如图甲所示是电磁学中一个很重要的实验,从实验现象可知   ,这是1820年丹麦物理学家奥斯特发现的;
(2)把直导线弯曲成螺线形,当螺线形线圈插入   后磁性增强,此装置称为电磁铁。为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关,小丽同学做出以下猜想:
猜想I:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强。
猜想II:外形相同的电磁铁,线圈的匝数越多,它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流合作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50或100圈,绕制前在大铁钉表面裹一张纸片,纸片的作用是   。制成简单的电磁铁如图乙所示的三种情况。根据小丽的猜想和实验,完成下面填空:(通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断磁性强弱的不同)
①通过比较图   两种情况,可以验证猜想I是正确的;
②通过比较C图a、b两电磁铁能否研究猜想II,说明原因   。
【答案】(1)通电导体周围存在磁场
(2)铁芯;避免绝缘漆破损铁钉导电;AB;没有控制电流一样
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】奥斯特实验证明了:通电导体周围存在磁场,磁场的强弱和电流大小有关,磁场方向和电流方向有关。通电螺线管周围也存在磁场,电磁线圈的匝数越多,通过线圈的电流越大,线圈的磁性越强;插入铁芯,线圈的磁性大大增强。图中A与B对照,变量是电流大小,B的电流大于A,B吸引的大头针多于A,C中两个电磁铁是并联在电路中,电压相同,电流不同,a的匝数多于b,a吸引的大头针比b多。
【解答】(1)通电后小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场;
(2)电磁铁指带铁芯的通电螺线管,所以螺线形线圈插入铁芯后就称为电磁铁。 绕制前在大铁钉表面裹一张纸片,纸片是绝缘体,防止短路现象的发生;所以纸片作用是: 避免绝缘漆破损铁钉导电 。①要验证猜想l是正确的,根据控制变量法可知必须控制线圈的匝数相同,改变电流的大小,观察电磁铁吸引大头针数目的多少,符合此要求的只有A B两图;
②C图中甲、乙两磁铁并联,通过的电流不同,故不能研究猜想Ⅱ。
四、解答题
27.(2023八下·仙居期末)国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置,在意外熄火(如汤水溢出)时,装置能自动关闭气路。图甲为小科设计的模拟装置示意图,电源电压U=9伏,R0=80欧,闭合开关S,当电磁铁线圈中的电流达到一定值时,衔铁K被释放,从而关闭气路(未画出),启动保护。不计线圈电阻,热敏电阻R1的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示。请完成下列各题:
(1)电磁铁上端的磁极为   极。
(2)当温度降至80℃时,衔铁K被释放,启动保护,此时线圈中的电流多大?(请写出计算过程)
(3)现仅将R1更换为图线②所示的热敏电阻,若燃气灶熄火后,温度降至 ▲ 时才会启动保护。要使更换后的保护装置仍在80℃启动,则电阻R0阻值应该多大?
【答案】(1)S
(2)解:当温度为80℃,R1=100Ω
(3)解:60℃
当温度为80℃,R1=80Ω
∵R总=180Ω
∴R0=R总-R1=180Ω-80Ω=100Ω
【知识点】欧姆定律及其应用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(2)首先根据乙图确定温度为80℃时热敏电阻的阻值,再根据R总=R0+R1计算出总电阻,最后根据 计算线圈电阻。
(3)根据(2)中计算可知,当启动保护时,线圈中电流大小不变,那么电路的总电阻不变。根据图乙确定80℃时热敏电阻的阻值,然后根据R总=R0+R1计算此时电阻R0的阻值即可。
【解答】(1)根据甲图可知,线圈上电流方向左。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向左,此时大拇指指向下端,则下端为电磁铁的N极,上端为电磁铁的S极。
28.(2023八下·海曙期末)某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇(如图甲所示)。工作电路电源电压220V,控制电路电源电压3V,Rx为热敏电阻,其阻值随温度的变化如图乙所示。S为联动开关,当S拨向左侧时与a、b连接,控制电路为断开状态;当S拨向右侧时与b、c连接,控制电路为闭合状态(电磁铁线圈电阻忽略不计)。
[工作原理]
在开关S1闭合的前提下,当联动开关S拨向右侧时,若室温达到30℃,电磁继电器吸引衔铁,动触头上弹,工作电路接通,电风扇运转;当室温低于22℃,电磁继电器断开衔铁,动触头弹回,工作电路断开,电风扇停止运转;当未达到临界温度时,电风扇将保持原来工作状态。
(1)[产品制作]
根据电路图的工作原理,S1闭合,当联动开关S拨向   (选填“左”或“右”)侧时为温控模式。
(2)[产品测试]
温控模式下,当控制电路的电流为30mA时,试通过计算说明此时风扇是否处于运转状态。
(3)[产品评价]
项目小组制定了项目成果评价表,下表是部分指标的评价内容。请依据以下项目评价表,首先针对[指标1]来评价该作品的达成情况的等级,然后再筒要地说明你的评价理由。
指标内容 等级 优秀 良好 待改进
指标1 能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭 既能温度控制,又能人工控制 能温度控制,但不能人工控制 不能温度控制,但能人工控制
指标2 电风扇的风速是否可调 风速是可调且有对应的档位指示 风速是可调的但无对应的档位指示 风速不可调
(4)[产品迭代]
小曙提出对方案进行适当的升级改造,欲使电风扇运转的临界温度可根据使用者的需求进行个性化调节。为达成该设计的迭代升级,以下方案中可行的是________。
A.在控制电路中接一个滑动变阻器
B.电磁铁选用匝数可变的线圈
C.设置一个可改变电风扇风速的旋钮
D.改变工作电路中滑动变阻器的阻值
E.将控制电路的电源改成电压可调的电源
【答案】(1)右
(2)解:U拉=3V, I 拉=30mA=0.03A,RX=U控/I 控=3V/0.03A=100Ω。
此时100Ω 处于30Ω-300Ω之间,在温控状态下,如风扇原先处于运转状态,则此时风扇继续运转;如风扇原先处于停止状态,则此时风扇继续保持停止状态。
(3)针对指标一:这个作品为优秀。因为当S1闭合,S与a,b连接时,控制电路处于断开状态,此时为人为控制状态,通过手动通断St即可实现风扇的开关;当S1闭合,S与b,c连接时,控制电路处于闭合状态,此时风扇处于温控状态,通过温度对热敏电阻的影响,实现控制电路对衔铁的吸放,进而控制工作电路风扇的自动运转和停止。
(4)A;B;E
【知识点】欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据“在开关S1闭合的前提下,当联动开关S拨向右侧时,若室温达到30℃,电磁继电器吸引衔铁,动触头上弹,工作电路接通,电风扇运转;当室温低于22℃,电磁继电器断开衔铁,动触头弹回,工作电路断开,电风扇停止运转”分析解答;
(2)首先根据计算控制电路电流为30mA时温控电阻的阻值,然后根据乙图确定此时对应的温度,最后与温度变化范围进行比较即可。
(3)根据图片,分析能否通过开关的切换,使电风扇处于人工控制和温度控制两种状态,进而针对指标1评定等级。
(4)在控制电路部分,电磁铁的吸合还是断开,取决于电磁力的大小。当临界温度发生改变时,温控电阻的阻值肯定发生改变,但是电磁力大小不能改变,据此对各个选项进行判断即可。
【解答】(1)根据甲图可知,当开关S1闭合,联动开关S拨向右侧时,控制电路与温控电阻Rx相接,此时可以借助电磁铁控制电动机的工作,实现温控模式。
(4)电磁铁吸合时需要的电磁力大小应该是不变的。如果保持通过它的电流不变,那么总电阻就保持不变。当临界温度改变时,温控电阻的阻值发生改变,为了保持总电阻不变,此时可以连接一个滑动变阻器进行相应调节,故A符合题意;
当温度改变时,温控电阻的阻值改变,那么通过电磁铁的电流大小改变,此时电磁力发生改变。为了保持电磁力的大小不变,此时可以调节线圈匝数改变磁场强度,故B符合题意;
改变电风扇风速的旋钮对温度没有影响,故C不合题意;
工作电路中的变阻器不会影响到电磁铁的工作,故D不合题意;
当温度改变时,温控电阻阻值改变,跟机U=IR可知,当电流不变时,可以相应改变电源电压,故E符合题意。
故选ABE。
1 / 1浙教版八年级下册科学寒假预习精选题-第一单元-第2节电生磁
一、单选题
1.(2022·婺城模拟)汽车启动器是一种螺线管,驾驶者转动钥匙发动汽车时,相当于给螺线管通电。为研究螺线管的性质,小科同学绘制了一张图,你认为需要修改的一处是(  )
A.电源正负极 B.小磁针指向
C.磁感线方向 D.螺线管的磁性
2.如图所示是项目学习小组的同学设计的漂浮式指南针,铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了”盐水电池”,铜片是”盐水电池”的正极,锌片是负极。下列说法正确的是(  )
A.通电螺线管的A端为N极
B.通电螺线管静止时B端指向地理南方
C.增加线圈的匝数可以减小通电螺线管的磁性
D.通电螺线管外C点的磁场方向向左
3.(2023九上·台州开学考)如图所示,电磁铁的右下方有一铁块,在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动,在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中,滑片P逐渐向a端滑动,下列判断正确的是(  )
A.电磁铁的磁性逐渐减弱 B.电磁铁的上端为S极
C.铁块对地面的压强逐渐变大 D.弹簧测力计的示数逐渐变大
4.(2023·江山模拟)小衢同学走到如图电动扶梯前,发现电梯上没有站人时运行较慢,当他站到电梯上时又快了很多。他了解到电梯是由电动机带动运转的,电梯的控制电路中安装了力敏电阻(力敏电阻由半导体材料制成,力敏电阻受到压力时,阻值会发生变化),控制电梯运动快慢的模拟电路如图所示。以下分析合理的是(  )
A.触点3与触点1接触时,电梯运行较快
B.力敏电阻由半导体材料制成,受压时阻值变小
C.电梯没有站人时,继电器的电磁铁磁性较强
D.电梯没有站人时,电动机不工作
5.(2023八下·上虞期末)如图是一些研究电现象和磁现象的实验。下列关于这些实验的叙述正确的是(  )
A.图1中小磁针被铁棒吸引,说明铁棒本身具有磁性
B.图2中小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场
C.图3中条形磁铁静止时A端总是指向地理北方,说明A端是条形磁铁的南极
D.图4中铁钉B吸引的大头针比A多,说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
6.(2023八下·杭州期末)如图所示,一根弹簧下端连着一个条形磁铁,条形磁铁的下端为N极。条形磁铁下方有一电磁铁。闭合开关后(  )
A.电磁铁左侧小磁针的N极向上偏转
B.若去掉螺线管中的铁芯,弹簧的长度会变短
C.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,弹簧长度会变长
D.若调换电源的正负极,小磁针的指向会发生改变
7.(2023八下·杭州期末)下列小磁针指向和磁感线作图中,错误的是(  )
A. B.
C. D.
8.(2023八下·椒江期末)如图装置中,当闭合开关,滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变大。下列分析正确的是(  )
A.电磁铁的上端为N极
B.电源左端为正极
C.断开开关,弹簧测力计的示数为零.
D.滑片P不动,若抽去铁芯,测力计示数将变大
9.(2023八下·椒江期末)如右图所示,一条向右水平射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流,根据这束电子流的运动方向,下列对电流方向及周围磁场方向推断正确的是(  )
A. B.
C. D.
10.(2023八下·路桥期末)小柯用一根导线和一枚铁钉制作了如图所示的电磁铁。线圈通电后,钉尖处可以吸引回形针。关于此实验,下列说法正确的是(  )
A.铁钉吸引的回形针越多说明磁性越强
B.线圈通电后,钉帽一端为电磁铁的S极
C.改变线圈中的电流方向,则钉尖处不能吸引回形针
D.若电流大小不变,增大线圈匝数,钉尖处吸引回形针的数量不变
11.(2023八下·奉化期末)如图所示为通电螺线管磁感线分布图,根据图分析,可得出(  )
A.电流从a流入,从b流出
B.A处放入小磁针,静止时N极向左
C.C处磁场比B处强
D.通电螺线管的磁感线是真实存在的
12.(2023八下·奉化期末)如图是我国新型反潜巡逻机,机尾的“棍子”叫作磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化成相应的变化电流。从而发现潜艇的存在。下列图中能解释磁异探测器工作原理的是(  )
A. B.
C. D.
13.(2023八下·富阳期末)如图所示,条形磁铁置于水平桌面上(黑色端为N极),电磁铁右端固定并保持水平,且与条形磁铁在同一平面和相同高度。当电路中开关S由断开到闭合时,条形磁铁一直保持静止,下列说法正确的是(  )
A.开关S闭合后,电磁铁左端是S极
B.开关S闭合后,条形磁铁受到摩擦力的方向向左
C.滑片P向右移动时,条形磁铁受到的摩擦力逐渐减小
D.开关S断开时,条形磁铁与电磁铁之间没有力的作用
14.(2020八下·奉化期末)关于如图所示的电路装置,下列说法正确的是(  )
A.当开关S闭合时,通电螺线管上端为S极
B.当开关S闭合时,弹簧测力计示数会变大
C.电流表示数变大时,弹簧测力计示数变小
D.若仅仅调换电源的正负极的接线,则弹簧测力计示数将保持不变
15.(2020八下·拱墅期末)如图所示,将条形磁快固定在静止的小车上,滑动变阻器的接口以不同方式接入电路。闭合开关S时,小车不动,将变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始运动,滑动变阻器的连入方式和小车运动方向相对应的正确选项是(  )
A.a接e、d接f小车向左运动 B.a接e、b接f小车向右运动
C.c接c、d接f小车向左运动 D.c接e、b接f小车向右运动
16.(2020八下·镇海期末)为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关,某同学使用两个相同的大铁钉和相同的导线绕制成电磁铁进行实验,如图所示。则下列说法中错误的是(  )
A.若滑动变阻器的滑片向左移动,则能使电磁铁的磁性增强
B.实验中电磁铁的磁性强弱是用吸引大头针的数目多少来显示的
C.若要探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,只要用一次实验就有明显的实验现象
D.若要探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,只要用一次实验就有明显的实验现象
17.(2020·绍兴)下列有关电铃(如图)说法正确的是(  )
A.电铃的工作原理是电磁感应
B.小锤击打到铃碗时,电磁铁仍具有磁性
C.要使铃声响度大一些,可适当降低电压
D.滑动变阻器的滑片向左移动,电磁铁的磁性增强
18.(2020九上·余杭开学考)小金做实验探究“通电螺线管外部的磁场分布”;①在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑;②通电后轻敲纸板,小磁针的指向和铁屑的排列情况如图所示;③改变螺线管中电流方向,小磁针的指向也改变。下列说法正确的是(  )
A.通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
B.步骤②中,螺线管的左端相当于条形磁铁的N极
C.通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流的方向无关
D.通过减小电流强度,可增强通电螺线管周围的磁场
19.(2020八下·青田期末)一根条形磁铁断裂成三段(如图所示),以下现象与相关的说法,正确的是(  )
A.小磁针黑色的为N级
B.两者相互排斥
C.两端能吸引的大头针数量差别很大
D.闭合电路中的EF段导体穿过CD之间时,灵敏电流计一定没有反应
二、填空题
20.(2023八下·婺城期末)如图所示,用细线悬挂的磁体AB,磁极未知,当闭合电路开关S后,磁体的B端与通电螺线管左端相互吸引,则A端是磁体的   极,断开S,磁体静止时,B端会指向地理的   (填“北方”或“南方”)。
21.(2020八上·温州期中)如图所示是奥斯特实验的示意图.实验结论是:通电导线周围存在   ,支持此结论的现象是    如果移走小磁针,该结论   (选填“成立”或“不成立”)。

22.(2020八下·奉化期末)科学家们已经发现了巨磁电阻(GMR)效应,它是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小,且磁场越强、电阻越小的现象。利用这一现象,可以用来探究磁体周围的磁场强弱。如图所示,将GMR放在螺线管的右端。闭合开关S1、S2电流表示数为I。保持GMR位置不变,将电源的正负极对调,则此时电流表的示数将   I;将GMR移至螺线管上方的中间位置, 电流表的示数将    I。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
三、实验探究题
23.(2023八下·黄岩期末)早在19世纪,安培对于地磁场的形成提出如下假设:地球的磁场是由围绕地轴的环形电流I引起的(如图甲)。小黄学习了电和磁的知识后,知道了通电直导线周围的磁场分布符合安培定则,那么环形电流内部的磁场是否也符合如图乙所示的安培定则呢?他展开了以下探究。
[建立猜想]环形电流内部的磁场可能也符合安培定则。
[实验过程]连接如图丙所示的电路(外部电路未画出)。
[实验现象]位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
(1)小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是   。
(2)根据实验现象,小黄的结论   。
(3)根据安培提出的假设,则赤道这一通电圆环的电流方向为   。
24.(2023八下·婺城期末)小科为验证“影响电磁铁磁性强弱的因素”,设计了如图实验,右侧底端固定有小磁铁的指针能绕转轴O转动。
实验1:将变阻器滑片P移至最上端,闭合开关S至a处,再将滑片P逐渐向下移动,观察指针示数的变化。
实验2:先将变滑片P移至最上端,闭合开关S至a处,记下指针示数和电流表示数;再闭合开关S到b处,调节滑动变阻器滑片P,使电流强度保持不变,指针示数比之前更偏右。
请回答:
(1)实验1的目的是研究电磁铁磁性强弱与   的关系,实验过程中指针向   (填“左”或“右”)偏转。
(2)实验2的目的是研究电磁铁磁性强弱与   的关系;根据实验数据可以得出的结论是
   。
25.(2023八下·滨江期末)在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中,小明用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上,并保持它与软铁块P的距离不变。以下是他的部分实验步骤:
①断开开关S,按图组装实验电路,将滑动变阻器的滑片置于最右端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中;
②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,读出电流表的示数I和电子测力计的示数F,并将I、F的数据记录在表格中;
③仿照步骤②再进行两次实验。
实验次数 1 2 3
F0/N 0.9 0.9 0.9
I/A 0.34 0.40 0.44
F/N 0.84 0.82 0.81
(1)实验中小明是通过   来判定电磁铁磁性强弱的。
(2)闭合开关S后,电磁铁下端的磁极为   (选填“N”或“S”)极。
(3)由表中数据可以得出的实验结论是:   。
(4)本实验中,滑动变阻器除了保护电路的作用外,还起到   的作用。
26.(2023八下·武义期末)
(1)如图甲所示是电磁学中一个很重要的实验,从实验现象可知   ,这是1820年丹麦物理学家奥斯特发现的;
(2)把直导线弯曲成螺线形,当螺线形线圈插入   后磁性增强,此装置称为电磁铁。为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关,小丽同学做出以下猜想:
猜想I:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强。
猜想II:外形相同的电磁铁,线圈的匝数越多,它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流合作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50或100圈,绕制前在大铁钉表面裹一张纸片,纸片的作用是   。制成简单的电磁铁如图乙所示的三种情况。根据小丽的猜想和实验,完成下面填空:(通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断磁性强弱的不同)
①通过比较图   两种情况,可以验证猜想I是正确的;
②通过比较C图a、b两电磁铁能否研究猜想II,说明原因   。
四、解答题
27.(2023八下·仙居期末)国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置,在意外熄火(如汤水溢出)时,装置能自动关闭气路。图甲为小科设计的模拟装置示意图,电源电压U=9伏,R0=80欧,闭合开关S,当电磁铁线圈中的电流达到一定值时,衔铁K被释放,从而关闭气路(未画出),启动保护。不计线圈电阻,热敏电阻R1的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示。请完成下列各题:
(1)电磁铁上端的磁极为   极。
(2)当温度降至80℃时,衔铁K被释放,启动保护,此时线圈中的电流多大?(请写出计算过程)
(3)现仅将R1更换为图线②所示的热敏电阻,若燃气灶熄火后,温度降至 ▲ 时才会启动保护。要使更换后的保护装置仍在80℃启动,则电阻R0阻值应该多大?
28.(2023八下·海曙期末)某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇(如图甲所示)。工作电路电源电压220V,控制电路电源电压3V,Rx为热敏电阻,其阻值随温度的变化如图乙所示。S为联动开关,当S拨向左侧时与a、b连接,控制电路为断开状态;当S拨向右侧时与b、c连接,控制电路为闭合状态(电磁铁线圈电阻忽略不计)。
[工作原理]
在开关S1闭合的前提下,当联动开关S拨向右侧时,若室温达到30℃,电磁继电器吸引衔铁,动触头上弹,工作电路接通,电风扇运转;当室温低于22℃,电磁继电器断开衔铁,动触头弹回,工作电路断开,电风扇停止运转;当未达到临界温度时,电风扇将保持原来工作状态。
(1)[产品制作]
根据电路图的工作原理,S1闭合,当联动开关S拨向   (选填“左”或“右”)侧时为温控模式。
(2)[产品测试]
温控模式下,当控制电路的电流为30mA时,试通过计算说明此时风扇是否处于运转状态。
(3)[产品评价]
项目小组制定了项目成果评价表,下表是部分指标的评价内容。请依据以下项目评价表,首先针对[指标1]来评价该作品的达成情况的等级,然后再筒要地说明你的评价理由。
指标内容 等级 优秀 良好 待改进
指标1 能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭 既能温度控制,又能人工控制 能温度控制,但不能人工控制 不能温度控制,但能人工控制
指标2 电风扇的风速是否可调 风速是可调且有对应的档位指示 风速是可调的但无对应的档位指示 风速不可调
(4)[产品迭代]
小曙提出对方案进行适当的升级改造,欲使电风扇运转的临界温度可根据使用者的需求进行个性化调节。为达成该设计的迭代升级,以下方案中可行的是________。
A.在控制电路中接一个滑动变阻器
B.电磁铁选用匝数可变的线圈
C.设置一个可改变电风扇风速的旋钮
D.改变工作电路中滑动变阻器的阻值
E.将控制电路的电源改成电压可调的电源
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】磁场和磁感线;通电螺线管的磁场;右手螺旋定则
【解析】【分析】由安培定则可知通电螺线管周围的磁场分布与条形磁铁相似,四指与电流方向相同,大拇指的指向就是N极的指向。
【解答】根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可得,应调换小磁针N、S极的指向。
故答案为:B
2.【答案】D
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】AB.根据图片确定线圈上的电流方向,根据安培定则判断通电螺线管的极性;
C.根据影响通电螺线管磁场强弱的因素判断;
D.在磁体外部,磁感线总是从磁体的N极出来,回到S极,据此确定C点的磁场方向。
【解答】A.铜片是”盐水电池”的正极,锌片是负极,则螺线管中的电流是从右端流入的,根据安培定则可知,通电螺线管的B端为N极,A端为S极,故A错误。
B.静止时通电螺线管的B端指向地理北方,故B错误。
C.增加线圈的匝数可以增大通电螺线管的磁性,故C错误。
D.在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出发回到磁体的S极的,即C点的磁场方向是向左的,故D正确。
3.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素;压强的大小及其计算;右手螺旋定则;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】电磁铁的磁性与电流大小,线圈匝数、有无铁芯有关。
【解答】A. 滑片P逐渐向a端滑动时,滑动变阻器的阻值在变小,电流变大,电磁铁的磁性增强,A错误
B. 根据右手定则,如下图所示
四指表示电流方向,大拇指指向为N极,由此可以判断出电磁铁的上端为S极,B正确
C. 电磁铁磁性增强,对铁块向上的吸引力增大,铁块对地面的压力减小,压强减小,C错误
D. 铁块对地面的压力减小,铁块受到的摩擦力减小,弹簧测力计示数减小,D错误
故答案为:B
4.【答案】B
【知识点】电路的动态分析;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】当电梯上站的人增多时,对力敏电阻的压力变大,力敏电阻的阻值变小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性变强,达到一定程度将衔铁吸下,使3与2接触,电动机电路的电流变大,转速加快;
当电梯上站的人减少时,对力敏电阻的压力变小,力敏电阻的阻值变大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变弱,达到一定程度,衔铁在左边弹簧的拉力作用下提起,使3与1接触,电动机和电阻R串联,使得电路的电流变小,转速变慢。
【解答】ACD.当电梯上没有站人时,对力敏电阻的压力变小,力敏电阻的阻值变大,电路中的电流变小,电动机两端的电压较小,电磁铁的磁性变弱,达到一定程度,衔铁在左边弹簧的拉力作用下提起,使3与1接触,电动机和电阻R串联,使得电路的电流变小,转速变慢,电动机的功率变小,但额定功率不变,故A、C、D错误;
B.力敏电阻受到压力时,阻值会发生变化,是由半导体材料制成,受压时其阻值变小,故B正确;
故答案为:B。
5.【答案】B
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法;通电直导线周围的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据物体有无磁性的判断方法分析;
(2)根据奥斯特实验的实验现象判断;
(3)当磁体自由转动并静止下来时,指南的一端为南极,指北的一端为北极;
(4)根据图片分析影响电磁铁磁场强弱的因素。
【解答】A.图1中小磁针被铁棒吸引,那么可能情况为:①铁棒有磁性,且和小磁针靠近的是异极;②铁棒没有磁性,而小磁针有磁性,因为所有的磁体都有吸引铁磁性物质的性质,故A错误;
B.图2中小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,故B正确;
C.图3中条形磁铁静止时A端总是指向地理北方,说明A端是条形磁铁的北极,故C错误;
D.图4中电磁铁串联,那么通过它们的电流相同,而铁钉B吸引的大头针比A多,说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关,故D错误。
故选B。
6.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向;
B.首先分析去掉铁芯后电磁铁的磁场强弱变化,再确定条形磁体受到磁力的变化,最后确定弹簧长度的变化;
C.根据滑片移动确定电流大小变化,再确定电磁铁的磁场强弱变化,最后分析弹簧的长度变化;
D.电磁铁的磁极方向与电流方向有关,据此分析判断。
【解答】A.根据图片可知,线圈上电流方向向右。根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极。根据“异名磁极相互排斥”可知,小磁针的N极向下偏转,故A错误;
B.若去掉螺线管中的铁芯,电磁铁的磁场减弱,则条形磁铁受到的排斥力减小,则弹簧受到的拉力变大,即弹簧的长度变大,故B错误;
C.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,变阻器的阻值减小,则通过电磁铁的电流变大,那么电磁铁的磁场变强,那么条形磁铁受到的排斥力变大,则弹簧受到的拉力减小,即长度变小,故C错误;
D.若调换电源的正负极,则通过电磁铁的电流方向改变,那么电磁铁的磁场方向发生改变,则小磁针的指向会发生改变,故D正确。
故选D。
7.【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.根据磁极之间的相互作用规律判断;
B.根据安培定则判断电磁铁的极性,再根据磁极之间的相互作用规律判断电磁铁的磁极方向;
CD.根据磁感线的环绕方向判断。
【解答】A.条形磁铁在左端为N极,根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的上端为S极,故A正确不合题意;
B.闭合开关后,线圈上电流方向向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则左端为电磁铁的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的左端为S极,故B错误符合题意;
CD.在磁体外部,磁感线总是从N极出来,然后回到S极,故C、D正确不合题意。
故选B。
8.【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)首先根据变阻器的滑片移动确定电流的大小变化,进而确定电磁铁磁场的强弱变化。然后根据弹簧测力计示数增大确定二者之间存在排斥力还是吸引力,最后根据磁极之间的相互作用规律确定电磁铁的磁极方式。
(2)利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向,从而可以确定电源的正负极。
(3)注意分析条形磁铁不受吸引力时还受到重力作用;
(4)首先判断抽去铁芯后电磁铁磁性强弱的变化,再根据磁体间的相互作用规律确定弹簧测力计示数的变化。
【解答】A.滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器接入电路的电阻变小,则电路中的电流变大,电磁铁的磁性变强。弹簧测力计的示数变大,说明电磁铁对条形磁体产生吸引力。条形磁体的下端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,电磁铁的上端为S极,故A错误;
B.电磁铁的上端为S极,其下端为N极。右手握住螺线管,大拇指指向下端,此时弯曲的四指指尖向左,即线圈上电流方向向左,那么电流从电磁铁的上端流入、下端流出,所以电源左端为正极,右端为负极,故B正确。
C.断开开关,电路中没有电流,则电磁铁无磁性,即电磁铁对条形磁体既不吸引也不排斥,但条形磁体受重力,所以弹簧测力计有示数,故C错误。
D.滑片P不动,抽去铁芯后,电磁铁的磁性变弱,对条形磁体的吸引力变小,所以弹簧测力计的示数将变小,故D错误。
故选B。
9.【答案】A
【知识点】电流和电流的单位换算;通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】①正电荷定向移动的方向为电流方向,与电子定向移动的方向相反;
②根据安培定则判断电流周围磁场的方向。
【解答】根据图片可知,电子向右定向移动,而电流方向与电子定向移动的方向相反,那么电流方向水平向左。右手握住直导线,让大拇指的方向指向电流方向,此时弯曲的四指指尖所指的方向就是磁场的环绕方向,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
10.【答案】A
【知识点】电磁铁的构造和原理;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】
(1)由安培定则可判断电磁铁的极性;
(2)电磁铁是通电产生电磁的一种装置;
(3)电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关。
【解答】
A.磁性强弱可以通过铁钉吸引的回形针多少体现的,磁性越强,铁钉吸引的回形针越多,磁性越弱,铁钉吸引的回形针越少,故A正确;
B.由图可知,电流从钉尖一端流入,根据由安培定则可知,大拇指指向铁钉的另一端,则钉帽一端为电磁铁的N极,故B错误;
C.电磁铁通电时有磁性,切断电流后磁性消失,若改变线圈中的电流方向,则钉尖处仍然能吸引曲别针,故C错误;
C.若线圈匝数不变,增大电流,钉尖处吸引曲别针的数量会增加,故D错误。
故选A。
11.【答案】B
【知识点】磁场和磁感线;通电螺线管的磁场;右手螺旋定则
【解析】【分析】通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场很相似。磁场方向可以用右手螺旋定则判断:拇指指向磁感线方向,四指弯曲表示电流方向。小磁针静止时N极所指方向与磁感线方向一致。
【解答】A、由图可见,左端为N极,根据右手螺旋定则,大拇指指向左边,那么四指沿着b向上弯曲,所以电流从b流入,从a流出,A错误;
B、小磁针静止时N极所指方向与磁感线方向一致,小磁针N极向左,B正确;
C、磁感线越密集的位置,磁性越强。B处磁感线比C处磁感线密集,所以B处比C处磁场强,C错误;D、磁感线是为了形象地描述磁体周围的磁场引入的模型,D错误;
故答案为:B
12.【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验;电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】磁异探测器,能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化成相应的变化电流,说明有感应电流产生,因此是一个发电机。分析题中四图,找出与发电机原理相同的即可。
【解答】A、图示为通电导体在磁场中受力运动,是电动机原理,A不符合题意;
B、图示为电磁感应现象,是发电机原理,B符合题意;
C、图示为奥斯特实验,是电流的磁效应,C不符合题意;
D、图示研究电磁铁磁性强弱的影响因素,D不符合题意;
故答案为:B
13.【答案】C
【知识点】右手螺旋定则;影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、有无铁芯、电流大小有关,线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强;
电磁铁的南北极方向与电流方向与线圈绕法有关,可以通过右手定则判断,方法如下图
四指方向表示电流方向,大拇指方向表示磁场方法(N极指向)
【解答】A. 开关S闭合后,电路中电路方向如图,根据右手定则可以判断出电磁铁左端是N极,A错误
B. 电磁铁左端是N极,对条形磁铁产生向左的排斥力,条形磁体保持静止,根据二力平衡平衡力的方向相反,说明条形磁体受到向右的摩擦力,B错误
C. 滑片P向右移动时,滑动变阻器的阻值变大,电路中的电流减小,电磁铁磁性减弱,对条形磁体的排斥力减小,根据二力平衡平衡力大小相等,说明条形磁体受到的摩擦力叶减小,C正确
D. 开关S断开时,电路中没有电流,电磁铁没有磁性,但磁铁可以吸引铁钴镍,电磁铁中含有铁芯,因此条形磁铁与电磁铁之间存在引力,D错误
故答案为:D
14.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断通电螺线管的极性;
(2)首先根据磁极之间的相互作用判断条形磁铁受到磁力的方向,然后根据二力平衡判断测力计的示数变化;
(3)当电流变大时,电磁铁的磁场增强,磁力增强,根据二力平衡的知识判断测力计示数的改变;
(4)电源的正负极调换后,通过电磁铁的电流方向会改变,据此判断条形磁铁受到磁力方向的改变,然后判断测力计的示数变化。
【解答】开关S闭合后,螺线管线圈上电流方向向右。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向右,此时大拇指指向上端,因此螺线管的上端为N极,故A错误;
根据“同名磁极相互排斥”可知,条形磁铁受到向上的排斥力。根据G=F+F排斥可知,测力计的示数会变小,故B错误;
当电流表的示数增大时,螺线管的磁场变强,条形磁铁受到的排斥力增大。根据G=F+F排斥可知,测力计的示数变小,故C正确;
调换电源的正负极后,通过螺线管的电流方向发生改变,那么它的上端变成S极,此时二者之间表现为引力。根据F=G+F吸引可知,此时测力计的示数会变大,故D错误。
故选C。
15.【答案】A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断通电螺线管的磁极,然后根据磁极之间的相互作用规律确定条形磁铁和螺线管之间的作用力方向,接下来根据小车运动状态的改变确定螺线管磁场强弱的改变,进而得到电流大小的改变,最后根据电阻的变化确定变阻器的接线情况。
【解答】螺线管线圈上电流方向向下;右手握住螺线管,弯曲的四指指向下端,此时大拇指指向左端,因此螺线管的左端为N极;根据“同名磁极相互排斥”可知,与固定在静止的小车上的条形磁铁相互排斥;
当变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,说明斥力增大,则此时电路中的电流变大,磁性增强,则变阻器接入的电阻变小,因此变阻器肯定使用的是滑片左端的部分,因此它左下角的a接线柱必选,上面的接线柱任选,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
16.【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁场越强;
(2)电磁铁吸引的大头针越多,说明电磁铁的磁场越强;
(3)根据控制变量法的要求分析,是否能够通过一次实验可以做到改变电流大小而控制匝数相同;
(4)根据控制变量法的要求分析,是否能够通过一次实验可以做到线圈匝数而控制电流相同。
【解答】A.若滑动变阻器的滑片向左移动,那么变阻器的阻值变大,通过电磁铁的电流变大,则能使电磁铁的磁性增强,故A正确不合题意;
B.实验中电磁铁的磁性强弱是用吸引大头针的数目多少来显示的,故B正确不合题意;
C.若要探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,需要控制线圈匝数相同而改变电流大小。图片中两个匝数不同的电磁铁串联,通过它们的电流始终相等,因此无法通过一次实验完成,故C错误符合题意;
D.若要探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,需要控制电流相同而改变线圈匝数;实验中两个电磁铁线圈匝数不变,二者串联时电流相同,因此一次实验就可以得到目的,故D正确不合题意。
故选C。
17.【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理;影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁感应
【解析】【分析】电铃是利用电磁铁的特性,通过电源开关的反复闭合装置来控制缠绕在主磁芯线圈中的电流通断形成主磁路对弹性悬浮磁芯的磁路吸合与分离交替变化,使连接在弹性悬浮磁芯上的电锤在铃体表面产生振动并发出声波的机器。
【解答】A、电铃的工作原理是电磁铁的原理;故A错误;
B、小锤击打铃碗时,电路断开,没有电流通过,所以电磁铁没有磁性;故B错误;
C、要使铃声响度大一些,即增大小锤到铃碗的距离,因此要增大电磁铁的磁性,可适当增大电压;故C错误;
D、由图可知,该电路是串联电路,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电阻减小,所以电磁铁的磁性增强;故D正确;
故答案为:D。
18.【答案】A
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【分析】根据对通电螺线管磁场的认识分析判断。
【解答】A.根据图片可知,通电螺线管的两端磁场最强,而中间磁性最弱,这和条形磁体的磁场相似,故A正确;
B.左端小磁针的右端为N极,根据“异名磁极相互吸引”可知,通电螺线管的左端为S极,故B错误;
C.通电螺线管的磁场方向与电流方向有关,故C错误;
D.通过减小电流强度,可以减小通电螺线管的磁场强度,故D错误。
故选A。
19.【答案】A
【知识点】磁体、磁极、磁化;电磁感应;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)不分大小,只要是磁体都有两个磁极;
(2)根据原来磁极判断B、C的极性,再根据安培定则判断电磁铁左端的极性,最后根据磁极之间的相互作用判断二者之间的力;
(3)条形磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱;
(4)闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这就是电磁感应现象。
【解答】A.每个磁体都有两个磁极,条形磁体的左端为N,那么A端为S极;根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的黑色的为N极,故A正确;
B.磁铁摔断后仍然能够吸合在一起,因此相邻的两端肯定为异极,那么B端为N极,C端为S极。螺线管线圈上电流向上;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,因此左端为N极。根据异名磁极相互吸引可知,两者相互吸引,故B错误;
C.条形磁铁的两端磁性最强,中间磁性最弱,因此两端吸引的大头针的数量差别应该不大,故C错误;
D.当闭合电路的EF穿过CD之间时,满足电磁感应发生的条件,肯定会产生感应电流,那么灵敏电流计的指针一定摆动,故D错误。
故选A。
20.【答案】N;南方
【知识点】磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断螺线管的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律确定A端的磁极。
(2)当磁体自由转动静止下来时,指南的一端为南极,指北的一端为北极。
【解答】(1)根据图片可知,线圈上电流向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则电磁铁的左端为N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁体的B端为S极,A端为N极。
(2)B端为S极,则断开S,电磁铁失去磁场,那么磁体静止时B端指向地理的南方。
21.【答案】磁场;闭合开关,小磁针偏转;成立
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)在奥斯特实验中,当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转;当没有电流经过时,小磁针又恢复原来的指向,这充分说明通电导线周围存在磁场;
(2)磁场是客观存在的,而小磁针是用来直观的反映磁场的,因此无论有无小磁针,电流周围存在磁场的结论是肯定存在的。
【解答】(1)如图所示是奥斯特实验的示意图.实验结论是:通电导线周围存在磁场,支持此结论的现象是:闭合开关,小磁针偏转;
(2)如果移走小磁针,那么磁场仍然存在,即该结论成立。
22.【答案】等于;小于
【知识点】欧姆定律及其应用;通电螺线管的磁场
【解析】【分析】(1)巨磁电阻的阻值只会受到磁场强度的影响,不会受到磁场方向的影响,据此判断电流表示数的变化;
(2)螺线管的磁场与条形磁铁相似,两端磁性最强,中间磁性最弱,据此判断巨磁电阻的阻值变化,进而得到电流表的示数变化。
【解答】(1)保持GMR位置不变,将电源的正负极对调,只会改变磁场的方向,不会改变磁场的强弱,因此巨磁电阻的阻值不变,则此时电流表的示数将等于I;
(2)将GMR移至螺线管上方的中间位置,这个位置的磁场最弱,因此巨磁电阻的阻值增大,那么电流表的示数将小于I。
23.【答案】(1)显示磁场的方向或者显示磁场的有无
(2)环形电流内部的磁场也符合安培定则
(3)B
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)本实验中小磁针的作用是为了确定磁场的方向。
(2)根据实验现象分析。
(3)根据安培定则确定环形电流的方向。
【解答】(1)小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是:显示磁场的方向或者显示磁场的有无。
(2)根据丙图可知,让弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向纸内,即磁场方向向纸内,则小磁针的N极转向纸内,因此小黄的结论:环形电流的磁场符合安培定则。
(3)根据安培提出的假设,环形电流的磁场符合安培定则,则赤道这一通电圆环的电流方向为B,因为只有B符合安培定则和地磁场的分布。
24.【答案】(1)电流大小;右
(2)线圈匝数多少;当电流大小不变时,电磁铁线圈匝数越多,磁性越强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)①根据题目描述分析哪个因素发生改变,从而确定研究目的;
②根据电磁铁的磁场变化确定小磁体受到磁力的变化,进而确定指针的偏转角度变化。
(2)①根据题目描述分析哪个因素发生改变,从而确定研究目的。
②根据指针的示数变化确定电磁铁的磁场强弱变化,进而确定磁场强弱与线圈匝数的关系时。
【解答】(1)①根据“再将滑片P逐渐向下移动”可知,通过电磁铁的电流大小发生改变,那么实验1的目的是探究电磁铁磁场强弱与电流大小的关系。
②将滑片P逐渐向下移动时,变阻器的阻值减小,通过电磁铁的电流变大,那么磁场变强,于是小磁体受到的吸引力增大,于是指针向右偏转。
(2)①根据“再闭合开关S到b处”可知,电磁铁的线圈匝数增多,那么实验2的探究目的是研究电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系;
②指针示数比之前更偏右,说明电磁铁的磁场强度更大,那么得到结论:当电流大小不变时,电磁铁线圈匝数越多,磁性越强。
25.【答案】(1)电子测力计示数
(2)N
(3)线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性越强
(4)改变电流大小
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)电磁铁的磁场越强,对下面软铁的吸引力越大,则软铁对电子测力计的压力越小,此时测力计的示数越小;
(2)根据安培定则判断电磁铁的磁极方向;
(3)根据电子测力计的示数判断磁场强弱,根据表格确定磁场强弱与电流大小的关系;
(4)滑动变阻器通过改变接入电路里电阻线的长度来改变阻值,从而改变电压和电流。
【解答】(1)实验中小明是通过电子测力计示数来判定电磁铁磁性强弱的。
(2)根据图片可知,线圈上电流方向向右。右手握住螺线管,完全的四指指尖向右,此时大拇指指向上面,则上端为电磁铁的N极,下端为电磁铁的S极。
(3)根据表格数据可知,当电流越大时,电子测力计的示数越小,那么得到结论:线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性越强。
(4)本实验中,滑动变阻器除了保护电路的作用外,还起到改变电流大小的作用。
26.【答案】(1)通电导体周围存在磁场
(2)铁芯;避免绝缘漆破损铁钉导电;AB;没有控制电流一样
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】奥斯特实验证明了:通电导体周围存在磁场,磁场的强弱和电流大小有关,磁场方向和电流方向有关。通电螺线管周围也存在磁场,电磁线圈的匝数越多,通过线圈的电流越大,线圈的磁性越强;插入铁芯,线圈的磁性大大增强。图中A与B对照,变量是电流大小,B的电流大于A,B吸引的大头针多于A,C中两个电磁铁是并联在电路中,电压相同,电流不同,a的匝数多于b,a吸引的大头针比b多。
【解答】(1)通电后小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场;
(2)电磁铁指带铁芯的通电螺线管,所以螺线形线圈插入铁芯后就称为电磁铁。 绕制前在大铁钉表面裹一张纸片,纸片是绝缘体,防止短路现象的发生;所以纸片作用是: 避免绝缘漆破损铁钉导电 。①要验证猜想l是正确的,根据控制变量法可知必须控制线圈的匝数相同,改变电流的大小,观察电磁铁吸引大头针数目的多少,符合此要求的只有A B两图;
②C图中甲、乙两磁铁并联,通过的电流不同,故不能研究猜想Ⅱ。
27.【答案】(1)S
(2)解:当温度为80℃,R1=100Ω
(3)解:60℃
当温度为80℃,R1=80Ω
∵R总=180Ω
∴R0=R总-R1=180Ω-80Ω=100Ω
【知识点】欧姆定律及其应用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(2)首先根据乙图确定温度为80℃时热敏电阻的阻值,再根据R总=R0+R1计算出总电阻,最后根据 计算线圈电阻。
(3)根据(2)中计算可知,当启动保护时,线圈中电流大小不变,那么电路的总电阻不变。根据图乙确定80℃时热敏电阻的阻值,然后根据R总=R0+R1计算此时电阻R0的阻值即可。
【解答】(1)根据甲图可知,线圈上电流方向左。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向左,此时大拇指指向下端,则下端为电磁铁的N极,上端为电磁铁的S极。
28.【答案】(1)右
(2)解:U拉=3V, I 拉=30mA=0.03A,RX=U控/I 控=3V/0.03A=100Ω。
此时100Ω 处于30Ω-300Ω之间,在温控状态下,如风扇原先处于运转状态,则此时风扇继续运转;如风扇原先处于停止状态,则此时风扇继续保持停止状态。
(3)针对指标一:这个作品为优秀。因为当S1闭合,S与a,b连接时,控制电路处于断开状态,此时为人为控制状态,通过手动通断St即可实现风扇的开关;当S1闭合,S与b,c连接时,控制电路处于闭合状态,此时风扇处于温控状态,通过温度对热敏电阻的影响,实现控制电路对衔铁的吸放,进而控制工作电路风扇的自动运转和停止。
(4)A;B;E
【知识点】欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据“在开关S1闭合的前提下,当联动开关S拨向右侧时,若室温达到30℃,电磁继电器吸引衔铁,动触头上弹,工作电路接通,电风扇运转;当室温低于22℃,电磁继电器断开衔铁,动触头弹回,工作电路断开,电风扇停止运转”分析解答;
(2)首先根据计算控制电路电流为30mA时温控电阻的阻值,然后根据乙图确定此时对应的温度,最后与温度变化范围进行比较即可。
(3)根据图片,分析能否通过开关的切换,使电风扇处于人工控制和温度控制两种状态,进而针对指标1评定等级。
(4)在控制电路部分,电磁铁的吸合还是断开,取决于电磁力的大小。当临界温度发生改变时,温控电阻的阻值肯定发生改变,但是电磁力大小不能改变,据此对各个选项进行判断即可。
【解答】(1)根据甲图可知,当开关S1闭合,联动开关S拨向右侧时,控制电路与温控电阻Rx相接,此时可以借助电磁铁控制电动机的工作,实现温控模式。
(4)电磁铁吸合时需要的电磁力大小应该是不变的。如果保持通过它的电流不变,那么总电阻就保持不变。当临界温度改变时,温控电阻的阻值发生改变,为了保持总电阻不变,此时可以连接一个滑动变阻器进行相应调节,故A符合题意;
当温度改变时,温控电阻的阻值改变,那么通过电磁铁的电流大小改变,此时电磁力发生改变。为了保持电磁力的大小不变,此时可以调节线圈匝数改变磁场强度,故B符合题意;
改变电风扇风速的旋钮对温度没有影响,故C不合题意;
工作电路中的变阻器不会影响到电磁铁的工作,故D不合题意;
当温度改变时,温控电阻阻值改变,跟机U=IR可知,当电流不变时,可以相应改变电源电压,故E符合题意。
故选ABE。
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