2025沪粤版九年级物理全一册单元测试卷（有解析）--第十六章单元测试卷
文档属性
| 名称 | 2025沪粤版九年级物理全一册单元测试卷（有解析）--第十六章单元测试卷 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 589.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 沪粤版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-06-10 15:54:11 | ||
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文档简介
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2025沪粤版九年级物理全一册
第十六章 电磁铁与自动控制
题号 一 二 三 四 五 总分
分值
一、填空题(每空2分,共30分)
1.如图所示,蹄形磁体周围没有铁屑处 (选填“有”或“没有”)磁场;人们为了形象直观地描述磁场而引入了 .
2.南宋民族英雄文天祥在《扬子江》一诗中写到“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”,这是因为磁针石受到 的作用,它的南极指向地理位置的 方附近.
3.如图所示,a处的磁场比b处的磁场 (选填“强”或“弱”),静止在a处的小磁针的北极指向 (选填“左”或“右”).
4.如图所示,在奥斯特实验中,导线通电时,导线附近的小磁针发生了 ,证实了电流周围存在 .
5.如图所示是一款磁悬浮地漏的结构图.当密封盖上方无水时,因为 磁极相互排斥,磁体A将密封盖顶起,防止臭气外漏.若磁体A下端为N极,则磁体B上端为 极.
6.如图所示,两线圈宽松地套在光滑的玻璃ab间,当S闭合时,两线圈将互相 (选填“吸引”“排斥”或“都不动”).
7.如图所示为电磁选矿机的示意图,上端为矿石漏斗,A为电磁铁,则铁矿石落在 (选填“左”或“右”)坑中,欲使所选铁矿石的含铁量增大,则电磁铁中的电流应该 (选填“增大”或“减小”)一些.
8.为实现节能和智能控制,空调内部用到了传感器和电磁继电器,如图是启动或停止空调压缩机的电路示意图.电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的 (选填“用电器”“电源”或“开关”).夏天,空调制冷,房间温度降低,热敏元件的电阻增大,控制电路的电流减小,电磁铁的磁性 ,低于设定温度时,工作电路就断开停止制冷.
二、选择题(每小题3分,共24分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)
9.假如你是一名航天员,驾驶飞船登上月球,想探测月球表面附近是否有磁场,下列工具中最理想的是 ( )
A.灵敏电流表 B.灵敏电压表 C.灵敏指南针 D.灵敏温度计
10.下列四个图中,磁感线方向标注错误的是 ( )
A. B. C. D.
11.下列说法正确的是 ( )
A.磁场是由疏密不同的磁感线组成的
B.磁极间的吸引力不是通过磁场发生的
C.磁感线上任意一点的磁场方向沿该点的切线方向
D.磁体外部周围的磁感线从磁体的S极出发,回到磁体的N极
12.在一次课外实验活动中,一颗铁质的小螺丝掉入细小狭长的小洞中.小科设计了以下四种方案,其中不能取出小螺丝的是 ( )
A B C D
13.通电导线周围存在磁场,小明经过实验探究,画出了通电直导线周围磁感线的分布图(如图所示),下列相关描述错误的是 ( )
A.小磁针b端为 N 极
B.通电直导线周围不同位置磁场强弱相同
C.增大直导线中的电流可使其周围磁场增强
D.改变直导线中电流的方向,小磁针N极的指向将会发生改变
14.如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁体,底座内装有电磁铁.给盆栽浇水后 ( )
A.盆栽受到的磁场力大小不变
B.底座对桌面的压强大小不变
C.要使盆栽与底座之间的距离不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向
D.要使盆栽与底座之间的距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流
15.(多选)如图所示是小威设计的线圈指南针,铜片和锌片分别与线圈两端相连,铜片和锌片放入食盐水中构成了化学电池,铜片为正极,锌片为负极,浮在液面上的线圈就能指示方向了.关于该装置的分析正确的是 ( )
A.线圈能够指示方向是因为存在地磁场
B.线圈右端为S极
C.线圈匝数越多,磁性越强
D.线圈的磁极方向与铜片和锌片的位置无关
16.(多选)如图所示,GMR是一个“巨磁电阻”,其阻值会随着它周围磁场的变化而急剧变化,且磁场越强阻值越小.闭合开关S2后,以下说法正确的是 ( )
A.S1断开时,指示灯最暗
B.S1闭合,滑片P在图示位置时,指示灯最暗
C.S1闭合,滑片P在滑动变阻器最右端时,指示灯最亮
D.S1闭合,滑片P在滑动变阻器最左端时,指示灯最亮
三、作图题(共8分)
17.(4分)请根据图中通电螺线管的磁极,在磁感线上标出磁场方向,并标出小磁针的N极以及电源的正、负极(用“+”“-”表示).
18.(4分)将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线框内完成),要求:(1)电路中的电磁铁磁性的强弱能改变;(2)开关闭合后,小磁针静止时如图所示.
四、实验探究题(共19分)
19.(10分)通电螺线管外部的磁场是怎样分布的 我们通过以下实验来进行探究:
(1)在硬纸板上放置一个螺线管,周围均匀地撒满铁屑,给螺线管通电后,铁屑被 .轻敲纸板,观察铁屑的排列情况如图甲所示,图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况,对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与 磁体相似.
甲 乙 丙 丁
(2)我们要判断通电螺线管外部的磁场方向,需要借助 .
(3)根据前面的实验结果,把通电螺线管看成一个磁体,它的两极如图丁所示,为了进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系,我们下一步要做的是 ,观察 .
20.(9分)在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成了简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路.
(1)当滑动变阻器的滑片P向左移动时,小明通过观察 ,即可判断出电磁铁的磁性正在增强;小明由这步操作可得出的结论为
.
(2)小明将滑片移动到某一位置后,他根据图示两电磁铁的情景,可得出的结论为
.
(3)两电磁铁所吸引的小铁钉下端分散的原因是 .
五、综合应用题(共19分)
21.(9分)阅读材料,回答下列问题.
电磁继电器与扫地机器人
某智能扫地机器人(如图甲)可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫,通过电动机产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒.图乙为其部分工作原理图,R为光敏电阻,其阻值随光照的增强而减小,下表为部分工作参数(注:电池总容量2.5 A·h是指机器人在额定电压下以2.5 A的电流可工作1 h).
甲 乙
额定电压 12 V 额定功率 30 W
电池总容量 2.5 A·h 工作噪声 <50 dB
(1)接通电源,机器人开始工作,当清扫到一定程度,地面灰尘减少时,照射到光敏电阻上的光照增强,通过电磁铁的电流将 (选填“变大”“不变”或“变小”),则电磁铁的磁性 (选填“增强”“不变”或“减弱”),B触头将与 (选填“A”或“C”)触头接触, 停止工作.
(2)充满电后电池储存的电能为 J,充满电后最多可供扫地机器人工作 h.
第十六章 电磁铁与自动控制
9 10 11 12 13 14 15 16
C A C D B D AC AD
1.有 磁感线
【解析】磁场是磁体周围真实存在的一种物质,分布在磁体周围的整个空间,故蹄形磁体周围没有铁屑处也有磁场.
2.地磁场 南
【解析】因地球周围有地磁场,所以放入其中的磁针石会受到地磁场的作用,它的南极指向地磁体的北极,即指向地球的南方附近.
3.弱 左
4.偏转 磁场
5.同名 N
【解析】由题图可知,两磁体之间的作用力是斥力,同名磁极相互排斥,所以,若磁体A下端为N极,则磁体B上端为N极.
6.排斥
【解析】由右手螺旋定则可知,a左侧为N极,右侧为S极;b的左侧为S极,右侧为N极;故两线圈为同名磁极相对,两线圈将相互排斥.
7.右 减小
【解析】电磁铁能吸引铁磁性物质,所以落入右坑中的是铁矿石,而非铁矿石在重力的作用下,落入左坑中;欲使所选铁矿石的含铁量增大,则应减小电磁铁中的电流,使其磁性减弱,使含铁量大的矿石可以落入右坑中.
8.开关 减弱
【解析】电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的一个开关,以实现自动控制或远距离控制;电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小、有无铁芯等因素有关,在其他条件不变时,控制电路中的电流减小,电磁铁的磁性会减弱.
9.C 要探测月球表面附近是否有磁场,可以使用一个灵敏指南针,拨动灵敏指南针,静止时若两极有固定的指向,则说明月球表面存在磁场,反之则说明月球表面没有磁场.
10.A 根据安培定则可知,题图A中的左端为N极,右端为S极,故A错误.
11.C 磁感线不是真实存在的曲线,是人们为了形象描述磁场而假想的曲线,A错误;磁极间的相互作用是通过磁场发生的,B错误;磁感线上任意一点的切线方向,就是该点的磁场方向,C正确;磁体外部的磁感线总是从N极出发,回到磁体的S极,D错误.
12.D 题图A、B中磁体可以吸引小螺丝,可以取出,故A、B不合题意;C图中铁棒可以被磁体磁化,从而具有磁性,能吸引小螺丝,可以取出,故C不合题意;D图铜棒不是磁性物质,不能被磁化,无法吸引小螺丝,不能取出,故D符合题意.
13.B 小磁针b端所指方向与磁感线方向一致,故b端为N极,故A说法正确;由通电直导线周围磁感线的分布图可知,离导线越近,磁感线越密,磁场越强,故B说法错误;通电直导线周围的磁场强弱,与电流的大小有关,电流越大,磁场越强,故C说法正确;通电直导线周围的磁场方向与电流方向有关,改变直导线中电流的方向,直导线周围的磁场方向发生改变,小磁针N极的指向将会发生改变,故D说法正确.
14.D 盆栽悬浮,所受磁场力F与自身重力G是一对平衡力,F=G.给盆栽浇水后,G增大,故盆栽受到的磁场力变大,A错误;浇水后,根据相互作用力可知,底座受到的磁场力增大,桌面受到的压力也增大,由于受力面积不变,故底座对桌面的压强增大,B错误;浇水后,盆栽与底座之间的距离会减小,要使距离保持不变,可通过适当增大电磁铁线圈内的电流来增强电磁铁的磁性,C错误,D正确.
15.AC 线圈能够指示方向是因为通电螺线管相当于一个磁体,受地磁场作用,可以指示方向,故A正确;铜片为正极,锌片为负极,根据右手螺旋定则可知线圈右端为N极,故B错误;电磁铁的磁性与线圈中电流的大小和线圈的匝数有关,匝数越多,磁性越强,故C正确;铜片为正极,锌片为负极,铜片和锌片的位置不同,电流方向不同,则线圈的磁极方向不同,故D错误.故选AC.
16.AD S1断开时,电磁铁无磁性,由题意可知GMR的阻值最大,由I=可知,右侧电路中的电流最小,由P=I2R可知,指示灯的实际功率最小,指示灯最暗,故A正确,B错误;S1闭合时,电磁铁有磁性,GMR的阻值减小,当滑片P在滑动变阻器最左端时,左侧电路中的电阻最小,由I=可知,左侧电路中的电流最大,电磁铁磁性最强,则GMR的阻值最小,右侧电路中的电流最大,由P=I2R可知,指示灯的实际功率最大,指示灯最亮,故C错误,D正确.故选AD.
17.如图所示.
18.如图所示.
【解析】改变线圈中的电流大小可以改变电磁铁磁性的强弱,因此电路中要有一个滑动变阻器.开关闭合后,要使小磁针静止时如题图所示,则电磁铁的左端应为N极,由右手螺旋定则可以判定,电流要从电磁铁的左端流入.
19.(每空2分)(1)磁化 条形 (2)小磁针 (3)改变电流方向(或调换电源正负极) 小磁针的指向
【解析】(2)要判断通电螺线管外部磁场的方向,可以借助于小磁针,小磁针N极所指的方向即为小磁针所在位置的磁场方向.
20.(除标注外,每空2分)(1)电磁铁下端吸引小铁钉的数量增多 在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强(3分) (2)在电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强
(3)小铁钉被磁化,同名磁极相互排斥
【解析】(1)磁体具有吸引铁、钴、镍等铁磁性物质的性质,我们称之为磁性,磁性越强,可以吸引的小铁钉的数量越多;对于某一电磁铁,其线圈匝数不变,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流增大,甲、乙两电磁铁吸引小铁钉的数量增多.(2)由题图可知,两电磁铁串联,通过二者的电流相等,且线圈匝数多的电磁铁吸引的小铁钉多,故可得出结论:在电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强.
21.(除标注外,每空1分)(1)变大(2分) 增强 C 电动机 (2)1.08×105(2分) 1(2分)
【解析】(1)照射到光敏电阻上的光照增强时,光敏电阻的阻值变小,控制电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,将衔铁吸下,B触头与静触头C接触,电动机停止工作.(2)充满电后电池储存的电能W=UIt=12 V×2.5 A×3 600 s=1.08×105 J,根据P=可得,能持续供机器人正常工作的时间t'===3 600 s=1 h.
22.(1)衔铁被吸下时,控制电路中的总电阻
R总===30 Ω (1分)
R=R总-R0=30 Ω-10 Ω=20 Ω (1分)
此时压敏电阻所承受的压力F=2×105 N (1分)
m====20 000 kg=20 t (1分)
(2)压敏电阻最大阻值为80 Ω
此时控制电路中的最大电阻R总max=R0+Rmax=10 Ω+80 Ω=90 Ω (2分)
控制电路中的最小电功率Pmin===0.4 W (2分)
Wmin=Pmint=0.4 W×60 s=24 J (2分)
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第十六章 电磁铁与自动控制
题号 一 二 三 四 五 总分
分值
一、填空题(每空2分,共30分)
1.如图所示,蹄形磁体周围没有铁屑处 (选填“有”或“没有”)磁场;人们为了形象直观地描述磁场而引入了 .
2.南宋民族英雄文天祥在《扬子江》一诗中写到“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”,这是因为磁针石受到 的作用,它的南极指向地理位置的 方附近.
3.如图所示,a处的磁场比b处的磁场 (选填“强”或“弱”),静止在a处的小磁针的北极指向 (选填“左”或“右”).
4.如图所示,在奥斯特实验中,导线通电时,导线附近的小磁针发生了 ,证实了电流周围存在 .
5.如图所示是一款磁悬浮地漏的结构图.当密封盖上方无水时,因为 磁极相互排斥,磁体A将密封盖顶起,防止臭气外漏.若磁体A下端为N极,则磁体B上端为 极.
6.如图所示,两线圈宽松地套在光滑的玻璃ab间,当S闭合时,两线圈将互相 (选填“吸引”“排斥”或“都不动”).
7.如图所示为电磁选矿机的示意图,上端为矿石漏斗,A为电磁铁,则铁矿石落在 (选填“左”或“右”)坑中,欲使所选铁矿石的含铁量增大,则电磁铁中的电流应该 (选填“增大”或“减小”)一些.
8.为实现节能和智能控制,空调内部用到了传感器和电磁继电器,如图是启动或停止空调压缩机的电路示意图.电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的 (选填“用电器”“电源”或“开关”).夏天,空调制冷,房间温度降低,热敏元件的电阻增大,控制电路的电流减小,电磁铁的磁性 ,低于设定温度时,工作电路就断开停止制冷.
二、选择题(每小题3分,共24分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)
9.假如你是一名航天员,驾驶飞船登上月球,想探测月球表面附近是否有磁场,下列工具中最理想的是 ( )
A.灵敏电流表 B.灵敏电压表 C.灵敏指南针 D.灵敏温度计
10.下列四个图中,磁感线方向标注错误的是 ( )
A. B. C. D.
11.下列说法正确的是 ( )
A.磁场是由疏密不同的磁感线组成的
B.磁极间的吸引力不是通过磁场发生的
C.磁感线上任意一点的磁场方向沿该点的切线方向
D.磁体外部周围的磁感线从磁体的S极出发,回到磁体的N极
12.在一次课外实验活动中,一颗铁质的小螺丝掉入细小狭长的小洞中.小科设计了以下四种方案,其中不能取出小螺丝的是 ( )
A B C D
13.通电导线周围存在磁场,小明经过实验探究,画出了通电直导线周围磁感线的分布图(如图所示),下列相关描述错误的是 ( )
A.小磁针b端为 N 极
B.通电直导线周围不同位置磁场强弱相同
C.增大直导线中的电流可使其周围磁场增强
D.改变直导线中电流的方向,小磁针N极的指向将会发生改变
14.如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁体,底座内装有电磁铁.给盆栽浇水后 ( )
A.盆栽受到的磁场力大小不变
B.底座对桌面的压强大小不变
C.要使盆栽与底座之间的距离不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向
D.要使盆栽与底座之间的距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流
15.(多选)如图所示是小威设计的线圈指南针,铜片和锌片分别与线圈两端相连,铜片和锌片放入食盐水中构成了化学电池,铜片为正极,锌片为负极,浮在液面上的线圈就能指示方向了.关于该装置的分析正确的是 ( )
A.线圈能够指示方向是因为存在地磁场
B.线圈右端为S极
C.线圈匝数越多,磁性越强
D.线圈的磁极方向与铜片和锌片的位置无关
16.(多选)如图所示,GMR是一个“巨磁电阻”,其阻值会随着它周围磁场的变化而急剧变化,且磁场越强阻值越小.闭合开关S2后,以下说法正确的是 ( )
A.S1断开时,指示灯最暗
B.S1闭合,滑片P在图示位置时,指示灯最暗
C.S1闭合,滑片P在滑动变阻器最右端时,指示灯最亮
D.S1闭合,滑片P在滑动变阻器最左端时,指示灯最亮
三、作图题(共8分)
17.(4分)请根据图中通电螺线管的磁极,在磁感线上标出磁场方向,并标出小磁针的N极以及电源的正、负极(用“+”“-”表示).
18.(4分)将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线框内完成),要求:(1)电路中的电磁铁磁性的强弱能改变;(2)开关闭合后,小磁针静止时如图所示.
四、实验探究题(共19分)
19.(10分)通电螺线管外部的磁场是怎样分布的 我们通过以下实验来进行探究:
(1)在硬纸板上放置一个螺线管,周围均匀地撒满铁屑,给螺线管通电后,铁屑被 .轻敲纸板,观察铁屑的排列情况如图甲所示,图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况,对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与 磁体相似.
甲 乙 丙 丁
(2)我们要判断通电螺线管外部的磁场方向,需要借助 .
(3)根据前面的实验结果,把通电螺线管看成一个磁体,它的两极如图丁所示,为了进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系,我们下一步要做的是 ,观察 .
20.(9分)在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成了简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路.
(1)当滑动变阻器的滑片P向左移动时,小明通过观察 ,即可判断出电磁铁的磁性正在增强;小明由这步操作可得出的结论为
.
(2)小明将滑片移动到某一位置后,他根据图示两电磁铁的情景,可得出的结论为
.
(3)两电磁铁所吸引的小铁钉下端分散的原因是 .
五、综合应用题(共19分)
21.(9分)阅读材料,回答下列问题.
电磁继电器与扫地机器人
某智能扫地机器人(如图甲)可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫,通过电动机产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒.图乙为其部分工作原理图,R为光敏电阻,其阻值随光照的增强而减小,下表为部分工作参数(注:电池总容量2.5 A·h是指机器人在额定电压下以2.5 A的电流可工作1 h).
甲 乙
额定电压 12 V 额定功率 30 W
电池总容量 2.5 A·h 工作噪声 <50 dB
(1)接通电源,机器人开始工作,当清扫到一定程度,地面灰尘减少时,照射到光敏电阻上的光照增强,通过电磁铁的电流将 (选填“变大”“不变”或“变小”),则电磁铁的磁性 (选填“增强”“不变”或“减弱”),B触头将与 (选填“A”或“C”)触头接触, 停止工作.
(2)充满电后电池储存的电能为 J,充满电后最多可供扫地机器人工作 h.
第十六章 电磁铁与自动控制
9 10 11 12 13 14 15 16
C A C D B D AC AD
1.有 磁感线
【解析】磁场是磁体周围真实存在的一种物质,分布在磁体周围的整个空间,故蹄形磁体周围没有铁屑处也有磁场.
2.地磁场 南
【解析】因地球周围有地磁场,所以放入其中的磁针石会受到地磁场的作用,它的南极指向地磁体的北极,即指向地球的南方附近.
3.弱 左
4.偏转 磁场
5.同名 N
【解析】由题图可知,两磁体之间的作用力是斥力,同名磁极相互排斥,所以,若磁体A下端为N极,则磁体B上端为N极.
6.排斥
【解析】由右手螺旋定则可知,a左侧为N极,右侧为S极;b的左侧为S极,右侧为N极;故两线圈为同名磁极相对,两线圈将相互排斥.
7.右 减小
【解析】电磁铁能吸引铁磁性物质,所以落入右坑中的是铁矿石,而非铁矿石在重力的作用下,落入左坑中;欲使所选铁矿石的含铁量增大,则应减小电磁铁中的电流,使其磁性减弱,使含铁量大的矿石可以落入右坑中.
8.开关 减弱
【解析】电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的一个开关,以实现自动控制或远距离控制;电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小、有无铁芯等因素有关,在其他条件不变时,控制电路中的电流减小,电磁铁的磁性会减弱.
9.C 要探测月球表面附近是否有磁场,可以使用一个灵敏指南针,拨动灵敏指南针,静止时若两极有固定的指向,则说明月球表面存在磁场,反之则说明月球表面没有磁场.
10.A 根据安培定则可知,题图A中的左端为N极,右端为S极,故A错误.
11.C 磁感线不是真实存在的曲线,是人们为了形象描述磁场而假想的曲线,A错误;磁极间的相互作用是通过磁场发生的,B错误;磁感线上任意一点的切线方向,就是该点的磁场方向,C正确;磁体外部的磁感线总是从N极出发,回到磁体的S极,D错误.
12.D 题图A、B中磁体可以吸引小螺丝,可以取出,故A、B不合题意;C图中铁棒可以被磁体磁化,从而具有磁性,能吸引小螺丝,可以取出,故C不合题意;D图铜棒不是磁性物质,不能被磁化,无法吸引小螺丝,不能取出,故D符合题意.
13.B 小磁针b端所指方向与磁感线方向一致,故b端为N极,故A说法正确;由通电直导线周围磁感线的分布图可知,离导线越近,磁感线越密,磁场越强,故B说法错误;通电直导线周围的磁场强弱,与电流的大小有关,电流越大,磁场越强,故C说法正确;通电直导线周围的磁场方向与电流方向有关,改变直导线中电流的方向,直导线周围的磁场方向发生改变,小磁针N极的指向将会发生改变,故D说法正确.
14.D 盆栽悬浮,所受磁场力F与自身重力G是一对平衡力,F=G.给盆栽浇水后,G增大,故盆栽受到的磁场力变大,A错误;浇水后,根据相互作用力可知,底座受到的磁场力增大,桌面受到的压力也增大,由于受力面积不变,故底座对桌面的压强增大,B错误;浇水后,盆栽与底座之间的距离会减小,要使距离保持不变,可通过适当增大电磁铁线圈内的电流来增强电磁铁的磁性,C错误,D正确.
15.AC 线圈能够指示方向是因为通电螺线管相当于一个磁体,受地磁场作用,可以指示方向,故A正确;铜片为正极,锌片为负极,根据右手螺旋定则可知线圈右端为N极,故B错误;电磁铁的磁性与线圈中电流的大小和线圈的匝数有关,匝数越多,磁性越强,故C正确;铜片为正极,锌片为负极,铜片和锌片的位置不同,电流方向不同,则线圈的磁极方向不同,故D错误.故选AC.
16.AD S1断开时,电磁铁无磁性,由题意可知GMR的阻值最大,由I=可知,右侧电路中的电流最小,由P=I2R可知,指示灯的实际功率最小,指示灯最暗,故A正确,B错误;S1闭合时,电磁铁有磁性,GMR的阻值减小,当滑片P在滑动变阻器最左端时,左侧电路中的电阻最小,由I=可知,左侧电路中的电流最大,电磁铁磁性最强,则GMR的阻值最小,右侧电路中的电流最大,由P=I2R可知,指示灯的实际功率最大,指示灯最亮,故C错误,D正确.故选AD.
17.如图所示.
18.如图所示.
【解析】改变线圈中的电流大小可以改变电磁铁磁性的强弱,因此电路中要有一个滑动变阻器.开关闭合后,要使小磁针静止时如题图所示,则电磁铁的左端应为N极,由右手螺旋定则可以判定,电流要从电磁铁的左端流入.
19.(每空2分)(1)磁化 条形 (2)小磁针 (3)改变电流方向(或调换电源正负极) 小磁针的指向
【解析】(2)要判断通电螺线管外部磁场的方向,可以借助于小磁针,小磁针N极所指的方向即为小磁针所在位置的磁场方向.
20.(除标注外,每空2分)(1)电磁铁下端吸引小铁钉的数量增多 在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强(3分) (2)在电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强
(3)小铁钉被磁化,同名磁极相互排斥
【解析】(1)磁体具有吸引铁、钴、镍等铁磁性物质的性质,我们称之为磁性,磁性越强,可以吸引的小铁钉的数量越多;对于某一电磁铁,其线圈匝数不变,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流增大,甲、乙两电磁铁吸引小铁钉的数量增多.(2)由题图可知,两电磁铁串联,通过二者的电流相等,且线圈匝数多的电磁铁吸引的小铁钉多,故可得出结论:在电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强.
21.(除标注外,每空1分)(1)变大(2分) 增强 C 电动机 (2)1.08×105(2分) 1(2分)
【解析】(1)照射到光敏电阻上的光照增强时,光敏电阻的阻值变小,控制电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,将衔铁吸下,B触头与静触头C接触,电动机停止工作.(2)充满电后电池储存的电能W=UIt=12 V×2.5 A×3 600 s=1.08×105 J,根据P=可得,能持续供机器人正常工作的时间t'===3 600 s=1 h.
22.(1)衔铁被吸下时,控制电路中的总电阻
R总===30 Ω (1分)
R=R总-R0=30 Ω-10 Ω=20 Ω (1分)
此时压敏电阻所承受的压力F=2×105 N (1分)
m====20 000 kg=20 t (1分)
(2)压敏电阻最大阻值为80 Ω
此时控制电路中的最大电阻R总max=R0+Rmax=10 Ω+80 Ω=90 Ω (2分)
控制电路中的最小电功率Pmin===0.4 W (2分)
Wmin=Pmint=0.4 W×60 s=24 J (2分)
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