第20章第2节电生磁 同步练习

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第二节电生磁
一、单选题
1．如图所示的现象中，下列说法中不正确的是（　　）
A．甲图中，跟头发摩擦过的塑料梳子能够吸起碎纸屑，是因为梳子带了电
B．乙图中，验电器的两个金属箔片会张开一定的角度，是因为带上了异种电荷
C．丙图中，在通电导线附近的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场
D．丁图中，悬挂的磁体发生转动，说明磁极间有相互作用
2．如图所示，条形磁铁量于水平桌面上，电磁铁水平放置且左端固定，当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向左移动，条形磁铁仍静止，下列说法中正确的是（　　）
A．电磁铁左端是S极
B．条形磁铁受到的摩擦力方向向右， 逐渐减小
C．条形磁铁受到的摩擦力方向向左， 逐渐增大
D．条形磁铁对通电螺线管没有产生力的作用
3．下列四种电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．电饭锅 B．电风扇
C．洗衣机 D．电视机
4．如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁水平放置且左端固定，当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向左移动，条形磁铁仍静止，下列说法中正确的是（　　）
A．电磁铁左端是S极
B．条形磁铁受到的摩擦力方向向右，逐渐减小
C．条形磁铁受到的摩擦力方向向左，逐渐增大
D．条形磁铁对通电螺线管没有产生力的作用
5．给螺线管按如图1、图2先后通电，图1中小磁针甲静止时指向如图所示，小明用笔画出其它位置小磁针静止时指向（N极涂黑），画法正确的是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
6．第一位揭示电与磁联系的物理学家是（　　）
A．法拉第 B．伽利略 C．奥斯特 D．牛顿
二、填空题
7．通电螺线管附近的小磁针静止时N极指向如图所示，则电源B端为　 　（选填“正”或“负”）极。
8．1879年10月，经过对1600多种材料进行几千次试验后，爱迪生制成了第一个可供实用的碳丝灯泡（灯丝由竹丝炭化后制成）．如图甲所示，当磁体的磁极靠近正确工作的碳丝灯泡时，灯丝上端被磁体吸引，这是因为　 　；要从图甲现象变为图乙中灯丝上端被排斥的现象，可以改变　 　方向．
9．根据图中通电螺线管中的电流方向，可以判断出通电螺线管的左端是　 　极．（填“N”或“S”）．
10． 如图甲所示为磁悬浮地球仪，悬浮时球体只能沿着“地轴”转动，它的“南”“北”指向与地球实际方位一致；地球仪中有一个磁铁，它的磁场与地磁场分布特点一致；环形底座内有一电磁铁，其电路原理如图乙所示。地球仪工作时，球体悬浮于空气中，则图甲中球体上方是“地磁场”的　 　极（选填“N”或“S”），图乙中A端应连接电源的　 　极（选填“正”或“负”）。
11．同名磁极相互排斥，异名磁极相互　 　.1820年，丹麦物理学家奥斯特用实验证实，通电导线周围存着　 　.1831年，英国物理学家法拉第发现利用磁场可以产生电流，根据这个发现，后来发明了　 　机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代．我国家庭电路中的电压是　 　 V．
12．如图所示的通电螺线管N极在　 　端．（选填“左”或“右”）
三、计算题
13．实践小组设计了有超载限制系统的提升重物的装置，示意图如图1所示，承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。在控制电路中，电源电压为12V，压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F变化的部分数据如图2所示。闭合开关S1和S，当力敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.03A，电磁铁将衔铁吸下，B、C两个触点断开，电动机停止工作。电磁铁线圈的电阻忽略不计。
（1）开关S1闭合时，电磁铁的上端为　 　（选填“N”或“S”）极；
（2）定值电阻R0阻值为多少？　 　
（3）当力敏电阻受到压力为1000N时，控制电路的总功率是多大？　 　
（4）若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施。　 　
14．根据所学知识完成题目：
（1）如图1所示，请画出通电螺线管的N、S极，并用箭头画出图中磁感线的方向．
（2）请在图2中连接家庭电路的电路图．要求：L1灯、L2灯并联，开关S控制两盏灯．
15．阅读短文，完成填空。
电磁继电器与扫地机器人
某智能扫地机器人（如图1）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图2为其部分工作原理图，控制电路电源电压U为4.5V，指示灯电阻为5Ω，定值电阻R0＝12Ω，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E（单位cd）的变化如图3所示。下表为其部分工作参数（注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积）
额定工作电压 12伏 额定功率 30瓦
电池总容量 2.5Ah（安时） 工作噪音 ＜50dB（分贝）
（1）图2中电磁铁根据电流的　 　效应做成；
（2）当清扫到一定程度，地面灰尘减少，使照射到光敏电阻上的光照强度增强，则电磁铁磁性　 　（选填“增强”、“不变”或“减弱”），B触头将与　 　（选填“A”或“C”）触头接触，此时工作电路中的电流为　 　A。
（3）检测发现该品牌扫地机器人在光照强度恰好为3cd时电动机开始工作，此时若测得R＝6Ω，则相当于电压表示数等于　 　V时，电动机开始工作。
（4）当剩余电量减为电池总容量的10%时，机器人会主动寻找充电器充电，充满电后电池储存的电能为　 　J；在充满电后到主动寻找充电器期间的电池总容量能够持续供应该机器人正常工作　 　小时。
四、综合题
16．按照题目的要求作图：
（1）胶棉拖把的主要结构如图甲所示，使用时先将棉头浸泡于水中吸水，再拉动拉手，使之绕O点转动，胶棉夹将棉头中多余水分挤出后便可清理地板．请在图乙的示意中画出：
①动力F1的力臂l1；②作用在B点的阻为F2．
（2）请在图丙中将灯泡和控制灯泡的开关正确连入家庭电路中．
（3）请在图丁中标出小磁针的N、S极及磁感线的方向．
五、科普阅读题
17．阅读短文，回答问题。
电动平衡车
电动平衡车，又称体感车（如图甲），是一种时尚代步工具，它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动左右两个电动机进行相应的调整，以保持系统的平衡。电动平衡车采用站立式驾驶方式，通过身体重心和操控杆控制车体运行，采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶。
（1）当人驾驶电动平衡车在水平路面上匀速直线运动时，下列说法中错误的是_____
A．平衡车轮胎上的花纹是为了增大摩擦
B．平衡车刹车时由于具有惯性不能立即停止下来
C．平衡车的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
D．人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对相互作用力
（2）已知平衡车自重12kg，最大载重90kg.质量48kg的小明驾驶电动平衡车时，若每只轮胎着地面积约25cm2，此时对水平地面的压强是　 　Pa。（g取10N/kg）
（3）如题图乙所示，科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路。电路中电源电压恒为6V，指示灯L1、L2的规格均为“6V 6W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，不考虑指示灯电阻随温度的变化，当单刀双掷开关S与“1”接通后，左转指示灯L1会亮暗交替闪烁。在上述过程中，左转指示灯L1两端实际电压UL随时间t变化规律如题图丙所示。
①当单刀双掷开关S与“2”接通时，电磁铁中有电流通过，右转指示灯L2发光　 　（选填“较亮”或“较暗”）；接着，衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电 阻R0被短路，右转指示灯L2发光　 　（选填“较亮”或“较暗”）。此时，由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，右转指示灯L2会亮暗交替闪烁。
②单刀双掷开关S与“1”接通，触点A与B分离时，电磁铁上端是　 　极，值电阻R0的阻值为　 　Ω。
③在单刀双掷开关S与“l”接通情况下，左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作10min，则整个电路消耗的电能为　 　J。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律；物体带电情况的判断；验电器的原理及使用；通电直导线周围的磁场
2．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；磁场；通电直导线周围的磁场
3．【答案】A
【知识点】电流的热效应；通电直导线周围的磁场
4．【答案】C
【知识点】力作用的相互性；二力平衡的条件及其应用；通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
5．【答案】D
【知识点】磁现象；通电螺线管的磁场
6．【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场；物理常识
7．【答案】正
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
8．【答案】通电导线在磁场中受力的作用；磁场
【知识点】通电直导线周围的磁场
9．【答案】N
【知识点】安培定则；通电螺线管的极性和电流方向的判断
10．【答案】S；负
【知识点】地磁场；通电螺线管的磁场；安培定则
11．【答案】吸引；磁场；发电；220
【知识点】磁现象；通电直导线周围的磁场
12．【答案】右
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
13．【答案】S；360Ω；0.3W；减小的阻值
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；通电螺线管的极性和电流方向的判断
14．【答案】（1）解：根据电源的正负极可以确定电流从螺线管的左端流入，右端流出；再根据螺线管的绕向，结合安培定则即可确定螺线管的左端为N极，右端为S极．在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发回到S极．由此可以确定磁感线的方向，如图所示．
（2）解：两盏灯是并联的，两盏灯有一个开关控制，开关接在干路上；火线首先过开关再入灯泡．如图所示
【知识点】家庭电路的连接；磁感线及其特点；安培定则
15．【答案】（1）磁
（2）增强；C；2.4
（3）3
（4）1.08×105；0.9
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算；通电直导线周围的磁场
16．【答案】（1）解：反向延长F1的作用线，标出从支点O到动力F1作用线的距离，即为动力臂L1
（2）解：如图所示：
（3）解：如图所示：
【知识点】力臂的画法；杠杆中最小力的问题；家庭电路的连接；通电螺线管的磁场
17．【答案】（1）C
（2）1.2×105
（3）较暗；较亮；N；24；1680
【知识点】平衡力的辨别；压强的大小及其计算；电功率的计算；通电螺线管的磁场
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