16.2电流的磁场
一、单选题
1.如图为小晴同学设计的水位自动报警器模拟电路,A、B均为金属块,烧杯里装入的是自来水。小晴在实验中发现,当水位上升到使金属块A浸入时,绿灯熄灭而红灯也没有点亮(两灯的型号相同)。经检查各器材之间连接良好,造成该报警器不能正常报警的原因可能是( )
A.红灯灯丝断了 B.金属块A浸入水中太深
C.电源1的正负极装反了 D.电源2提供的电压过小
2.通电螺线管周围的磁感线如图所示,则下列说法正确的是( )
A.A端为电源的正极
B.通电螺线管左端为N极
C.小磁针左端为S极
D.改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场方向
3.一种自动水位显示器的原理图如图所示,对于该自动水位显示器说法正确的是( )
A.水位上升到B时,电磁铁断电,绿灯亮报警
B.水位上升到B时,电磁铁通电,红灯亮报警
C.水位下降到A时,电磁铁断电,红灯亮报警
D.水位下降到A时,电磁铁通电,绿灯亮报警
4.电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁质铁锅,从而形成无数个小涡流(即电流),加速锅底分子运动,使锅底自身发热达到加热食品的目的,它具有安全可靠、节能环保等优点,是现代家庭中的理想灶具,其工作原理如图所示。下列有关电磁炉的说法中正确的是( )
A.电磁炉功率大,使用时很耗电
B.电磁炉在使用中会产生烟尘和废气
C.普通铁锅普通砂锅均可在电磁炉上使用
D.电磁炉在使用中利用了电流的磁效应、热效应
5.如图所示,物理兴趣小组在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”时,利用了一个条形磁铁和一个右端固定在同一水平面上的电磁铁。当闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,条形磁铁始终保持静止,在此过程中条形磁铁所受摩擦力( )
A.方向水平向左,逐渐增大 B.方向水平向左,逐渐减小
C.方向水平向右,逐渐增大 D.方向水平向右,逐渐减小
6.很多商场都安装了自动扶梯,这种电梯没人和有人时运行的速度会发生变化,其简易电路如图所示,R是一个压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小.下列说法正确的是
A.控制电路中的电磁铁上端为N极
B.人走上电梯后,衔铁与触点2接触,电梯运行速度加快
C.人走下电梯后,电动机的额定功率变小,电动机转速变慢
D.人走下电梯后,电磁继电器控制电路中的电流增大
7.许多物理学家在科学发展中都做出了杰出的贡献,其中首先发现电流磁效应的是( )
A.安培 B.牛顿 C.焦耳 D.奥斯特
8.图甲是一种磁悬浮地球仪摆件,地球仪内部装有磁铁,底座内部装有如图乙所示的电磁铁。下列说法正确的是( )
A.电磁铁周围存在着磁场
B.地球仪利用异名磁极间相互排斥的原理工作
C.图乙中,利用安培定则可判断电磁铁上端是N极
D.图乙中,将电源正、负极对调后,电磁铁磁极方向不变
9.如图所示,M、N两个线圈套在一根光滑绝缘杆ab上,它们受力时都能自由移动.当闭合电键K后,M、N两线圈将
A.互相靠拢 B.互相离开 C.静止不动 D.先靠拢后分开
10.小华画了几种情景下的示意图,其中正确的是( )
A. 光从空气斜射入水中 B. 物体A的受力示意图
C. 力F的力臂L D. 小磁针N极指向
二、填空题
11.如图所示在通电螺线管周围放置的三个小磁针,等到磁针静止时其中右端是N极的是 (选填序号)。
12.如图所示,闭合开关S,通电螺线管右侧的小磁针静止时,小磁针的N极指向左,则电源的右端为 极,若使通电螺线管的磁性减弱,滑动变阻器的滑片P应向 端移动。
13.小华在家自制了一个通电螺线管如图所示。当他把这个螺线管通电并悬挂起来,发现螺线管的右端总是指向地理的 极;她尝试增加一节电池后,发现螺线管吸引的铁钉的数目会 。
14.如图所示,弹簧测力计的挂钩上提着一个条形磁铁,闭合开关S后,将滑片P向左端移动的过程中,弹簧测力计的示数将 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
15.将铁芯插入通电螺线管中,这样就构成了一个 .铁芯被 ,产生了磁场,于是通电螺线管周围既有电流产生的磁场,又有磁体产生的磁场,两个磁场共同作用,使电磁铁的磁性大大增强.
16.如图所示,是“奥斯特实验”的实物图。闭合开关,甲、乙小磁针都发生偏转,此现象表明: 可以改变物体的运动状态;以通电直导线为参照物,小磁针N极是 的(选填“运动”或“静止”);小磁针甲、乙偏转的方向不一致,表明:力的 会影响力的作用效果。
17.如图是一种水位自动报警器的原理示意图,当水位升高到金属块A处时,电磁铁 (填“有”或“没有”)磁性,此时 灯亮.
18.为减少小区车库积水造成大量财产损失,小明同学设计了如图所示的车库积水自动报警装置,此装置中用到了电磁继电器,它在右侧电路中起到 的作用。图中A、B位置可以安装电铃或灯。车库没有积水时,灯长亮;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁吸引衔铁,电铃发出声音。电铃应该安装在图中的 位置。
19.亮亮同学在新闻上看到“福建舰”上使用了电磁弹射装置,从网上查阅了某电磁弹射装置的原理;给线圈提供电流时产生磁场,炮弹(铁质)被磁化,受到强大的吸引力而加速运动,达到线圈中间时,迅速断电,炮弹飞出炮口(如下图)。当线圈通电时,炮弹头是 (选填“S”或“N”)极。断电后,炮弹还能继续飞行,是因为炮弹具有 。.
20.如图所示,闭合开关后,电磁铁附近的小磁针处于静止状态,则A端是电源的 极,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电磁铁的磁性将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
三、综合题
21.如图是某饮水器的原理图,饮水器的容器内有密封绝缘的电热丝R1和热敏电阻Rx,只要水面到达如图所示的位置,接触开关S1就会导通,继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路。
(1)已知电热丝R1的阻值为12.1Ω,求饮水器的正常加热功率 ;
(2)为了使继电器开关S2在饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路,Rx必须选用阻值随温度升高而 的热敏电阻.若想降低饮水器加热的最高温度,可将滑动变阻器R2的滑片向 调节;
(3)已知该饮水器容积为10L,当只有饮水器接入电路中时,它将水从20℃加热到100℃用时16min,同时通过电能表观察到饮水器消耗了1kW h的电能.试求该饮水器加热过程中的热效率 。
22.读数和作图
(1)如图所示,体温计的示数为 ℃;
(2)如图所示,请画出入射光线通过透镜后的折射光线 ;
(3)如图所示,根据图中通电螺线管的N极,请把小磁针的N极涂黑,并在括号内标出电源的正、负极 。
23.科技小组的同学利用电磁继电器设计了一套温度自动控制装置。如图甲所示,电磁铁线圈阻值忽略不计,R1为热敏电阻。压缩机(电动机)启动可以起到调节温度的作用,当温度升高到启动值时,控制电路中电流达到0.15A,衔铁吸下,压缩机启动工作;当温度降低到设定值后,工作电路断开,压缩机停止工作,如此进行间歇性循环工作。图乙为工作电路某30分钟内压缩机功率与时间的关系图。请你回答:
(1)控制电路中,闭合开关后,电磁铁上端为 极(选填“N”或“S”);
(2)压缩机刚启动工作时,控制电路消耗的电功率 ;
(3)压缩机刚启动工作时,控制电路中热敏电阻R1的阻值 ;
(4)图乙中30min内工作电路中压缩机消耗的总电能 。
参考答案:
1.A
2.B
3.B
4.D
5.D
6.B
7.D
8.A
9.A
10.D
11.①③
12. 正 左
13. 北 增多
14.变小
15. 电磁铁 磁化
16. 力 运动 方向
17. 有 红
18. 开关 B
19. S 惯性
20. 正 变小
21. 4000W 变大 右 93.3%
22. 38.4
23. S/南 0.45W 10Ω 3×105J