专题22电和磁
一、磁现象与磁场
1.如图甲所示,让小球从斜面上滚下,沿着它的运动方向放一个磁体,发现小球在桌面上运动速度变大;再次让小球从斜面上滚下,在它运动路径的侧旁放一个磁体,发现小球的运动方向发生了改变。则下列说法不正确的是( )
A.小球的运动快慢或方向发生改变说明小球的运动状态发生了改变
B.这两个实验说明物体之间不接触也可以有力的作用产生
C.虽然小球没有磁性,但小球对磁体仍然施加了力的作用
D.因为磁体运动状态没有改变,所以磁体没有受到力的作用
2.东汉时期的哲学家王充在《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥(dùnmóuduōgài)”。这个词的意思就是经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳(顿牟)能吸引(掇)芥菜子、干草等的微小屑末(芥)。这一记述说明( )
A.带电物体能吸引轻小物体
B.自然界存在正、负两种电荷
C.摩擦后的琥珀带有磁性吸引了芥菜子、干草等的微小屑末
D.摩擦后的琥珀与芥菜子、干草等的微小屑末带上了同种电荷
3.战国中期著名的纵横家鬼谷子曾说:“郑子取玉,必载司南,为其不惑也”,这是磁石及其特性的最早记载。如图是记载中的司南,有关说法正确的是( )
A.司南周围存在磁感线
B.司南周围各点的磁场方向都是相同的
C.司南可以吸引铁屑,利用了同名磁极相互吸引
D.司南可以指示方向是受到地磁场的作用
4.毛皮摩擦过的橡胶棒能“粘”纸屑,这是摩擦起电现象。下列现象中“粘”的原理与其相同的是( )
A.用塑料梳子梳头发时“粘”上头发
B.拔火罐时罐子“粘”在皮肤上
C.平滑的铅块紧压后会“粘”在一起
D.两块磁铁能够“粘”在一起
5.巴克球又名巴基球,是一种直径约5mm的强磁铁小球,可随意组合成各种形状,是锻炼抽象思维与放松解压很好的选择,下列关于巴克球的说法正确的是( )
A.巴克球周围存在磁场,不存在磁感线
B.巴克球对放入其磁场的导体一定有力的作用
C.巴克球周围的磁场分布是均匀的
D.抛向高空的巴克球能落回地面是因为受到地磁场的作用
6.关于磁现象,以下说法正确的是( )
A.所有金属都能够被磁体所磁化
B.磁体周围的磁感线从磁体的N极出发,回到磁体的S极
C.磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针的N极决定的
D.磁场中的磁感线是实际存在的曲线
7.如图所示,用钢棒去接近磁针时,下列说法正确的是( )
A.两者相互排斥,说明钢棒可能具有磁性,也可能不具有磁性
B.两者相互吸引,说明钢棒可能具有磁性,也可能不具有磁性
C.两者相互排斥,说明钢棒一定不具有磁性
D.两者相互吸引,说明钢棒一定具有磁性
8.郑和下西洋是我国航海史上浓墨重彩的一笔,其舰队采用的是水罗盘定向。水罗盘是指把磁针放在一个中间盛水、边上标有方向的盘子里,磁针浮在水面上自由旋转,静止时两端分别指向南、北,如图所示。使用过程中,磁针针尖由于受到 的作用指向南方,针尖相当于磁针的 极。
9.小志用图甲所示的天然磁石制作司南,该磁石的B端是 (选填“N”或“S”)极。他将该磁石的D端磨成勺柄,打磨成勺状指南针(即“司南”),再用细线将其悬挂,如图乙所示,司南静止时,勺柄指向地理的 (选填“北”或“南”)极。
10.中国古代四大发明之一的指南针利用了磁体的 具有指南北的特点。因为地球本身是一个巨大的天然磁体,指南针之所以能指南北,是因为受到 的作用。
二、电生磁
11.下图是通电螺线管的磁场或磁极,正确的是
A. B.
C. D.
12.由同种材料制成的AB和BC两段导体,长度相同,AB的横截面积比BC的小,将它们按照如图所示的方式串联接入电路中,不计温度的影响,下列判断正确的是( )
A.通过两段导体的电流:
B.通过两段导体的电流:
C.两段导体的电阻值:
D.两段导体两端的电压值:
13.如图所示的四个装置可以用来演示物理现象原理,下列表述正确的是
A.图a可用来演示电磁感应现象
B.图b可用来演示电动机原理
C.图c可用米演示发电机原理
D.图d可用米演示电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
14.图中关于电与磁的说法错误的是( )
A.甲:改变电路中电流的方向,小磁针偏转的方向也会相反
B.乙:接通电源后,当小锤击打铃碗时,电磁铁仍具有磁性
C.丙:开关闭合后,位于螺线管右侧的小磁针将逆时针旋转90°
D.丁:闭合开关后,吸起大头针的数目不同,说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关
15.如图所示是一个磁悬浮地球仪和一台电动转盘餐桌,请你根据所学物理知识完成下列问题:
(1)磁悬浮地球仪内部安装有一块强磁,底座上安装有电磁铁,只要底座上通上电源,地球仪就可以悬浮起来。你认为磁悬浮地球仪是利用电流 效应漂浮在半空中的;通电后地球仪底部磁极和底座上方磁极极性 ;
(2)电动转盘餐桌安装有一台直流电动机,电动机的工作原理是: ;如果放上菜肴前后转盘转速不变,放上转盘的菜肴越多,电动机的输出功率 。电动机工作时将 能转化 能。
16.某实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向,进行的实验操作如下:
(1)在嵌有螺线管的有机玻璃上均匀地放置小磁针,连接好电路后闭合开关,小磁针的分布如图乙所示,小磁针在 的作用下发生偏转,由图乙可知,通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场相似;
(2)根据通电螺线管旁边小磁针的指向可知此时通电螺线管的左端为 极;
(3)为了继续实验,接下来该实验小组的同学将电源的正负极对调,目的是 。
17. 通电螺线管周围的磁感线如图所示。电源的端是 极,小磁针的端是 极。
18.某物理兴趣小组的同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中:
(1)将许多小磁针放在通电螺线管周围的不同位置上,接通电路后观察小磁针静止时的指向如图甲所示(小磁针上涂黑的是N极),可初步判断:通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场相似。
(2)闭合开关后,观察到通电螺线管周围的小磁针发生偏转,说明此时通电螺线管周围存在 ;如果移走小磁针,该结论 (选填“成立”或“不成立”)。
(3)如图乙,对调电源正负极后重新实验,发现小磁针静止时N极指向与原来相反,说明通电螺线管的磁场方向与 有关;对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系,我们可以用 来判定。
(4)请写出一个增强通电螺线管磁场的方法: 。
19.小红设计的三个实验:
(1)图甲中在条形磁铁与回形针之间插入 (铁片/铝片)条形磁铁对悬在空中的回形针没有力的作用;
(2)乙图是研究短路引起熔丝熔断的实验,则应该将导线接在 两点间造成短路,引起熔丝熔断;
(3)丙图是为了研究温度对导体电阻的影响,设计实验电路:用酒精灯对电路中的一段灯丝(阻值约30Ω)加热,观察导体电阻的变化,该实验方案存在缺陷是 ,改进方案: ;
(4)如图丁在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中,在螺线管的两端各放一个小磁针,并在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑,放小磁针的目的是 ,闭合开关后为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况,接下来的操作是 ,这样做的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,使铁屑在磁场力的作用下动起来表明通电螺线管周围有磁场。
20.在探究“通电螺线管外部磁场情况”的实验中:
(1)在装有螺线管的硬纸板上 撒满铁屑,通电后铁屑分布无明显变化,这时需轻敲纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似;
(2)用小磁针探究磁场方向时,发现小磁针没有标N、S极,我们可以把能自由转动的小磁针远离螺线管,当它静止时指南的那端是小磁针的 极,这是利用了 磁场的作用;
(3)对调螺线管所接电源正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的磁场方向与螺线管中 有关;
(4)根据图中实验现象推断,通电螺线管内部也有磁场,依据是: ;
(5)实验中每一个小铁屑都相当于一枚小磁针,因为它们在磁场中已经被 ;
(6)总结出用右手判断通电螺线管的极性与线圈中电流方向之间规律的科学家是 。
三、电磁铁
21.在如图所示的实验中,当导线中有电流通过时,小磁针就会发生偏转。下列说法正确的是( )
A.这一现象说明所有物质周围都存在磁场
B.发生偏转的小磁针对通电导线没有力的作用
C.小磁针的指向决定了通电导线周围磁场的方向
D.改变导线中电流的方向,小磁针的偏转方向改变
22.对下列实验描述正确的是( )
A.甲:验电器的两片金属箔带同种电荷,由于互相排斥而张开
B.乙:通电导线在磁场中受到力的作用,这是发电机的原理
C.丙:奥斯特实验说明磁能生电
D.丁:闭合开关,只要金属棒运动,电路中就有感应电流产生
23.如图甲所示为某热敏电阻的图像,图乙为用该热敏电阻R和电磁继电器组成的某恒温箱的温控电路,电磁继电器线圈的电阻为10Ω,当线圈中的电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合。为电磁继电器线圈供电的电源电压为6V,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源,下列有关说法错误的是( )
A.当温度降低时,热敏电阻R的阻值增大
B.应该把恒温箱内的加热器接在C与D之间
C.要使恒温箱内的温度保持100℃,应将滑动变阻器接入电路的阻值调节为240Ω
D.为使恒温箱内的温度保持在更高的数值,滑动变阻器连入电路的阻值增大
24.如图所示,是我国自主研发制造时速可达620千米/小时的世界首台高温超导高速磁浮工程化样车,下列有关说法正确的是( )
A.超导体是一种电阻很大的材料
B.磁悬浮列车与轨道相分离,使得磁悬浮列车与轨道之间摩擦力几乎为零
C.磁悬浮列车通过异名磁极相互排斥将磁悬浮列车托举起来
D.利用超导材料可制成发热效率更高的电热器
25.小京用图所示的装置进行实验,闭合开关S后,观察到电流表有示数、电磁铁吸引起几枚大头针。若他想探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,下一步进行的操作是 ,再次闭合开关S后,应观察 和 。
26.探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验。如图是小明同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)绕在铁钉上做成了线圈有四个接线柱a、b、c、d的电磁铁,使用不同的接线柱,可改变电磁铁线圈的匝数,该同学将自制的电磁铁和相关实验器材组成了如图所示的实验电路。
(1)此实验中电磁铁磁性的强弱用吸引大头针多少来反映,这种实验方法叫做 法。下列研究问题的方法与此相同的是 ;
A.学习电压时,我们可以通过对比水压来认识它
B.学习电压表的使用时,对比找出电压表与电流表的异同点
C.研究电流与电压、电阻关系时,控制电阻不变,研究电流与电压关系
D.在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,通过观察被加热容器液面高度变化来比较电流通过电阻产生热量的多少
(2)固定连接电磁铁线圈的接线柱a,结合图示,当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁吸引大头针的个数 (选填“增加”或“减少”),说明 越大,电磁铁磁性越强;
(3)分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c,并调节滑动变阻器控制电流不变,可以发现接 柱时,大铁钉下方吸引大头针较多;
(4)大铁钉下方吸引的大头针的下端是彼此分开的,原因是 。
四、电动机
27.比亚迪汽车的绿色理念,得到越来越多志同道合的客户、同行、乃至国家的认同。下列辛高攀同学关于比亚迪汽车的说法符合实际的是( )
A.比亚迪汽车的内燃机启动不需要外力
B.比亚迪汽车的显示屏上可以通过触摸来操作,其触摸屏在触摸时相当于电路的开关
C.比亚迪汽车在充电桩上充电时,该汽车的电池相当于电路的电源
D.比亚迪汽车的左转向的前后两盏灯是同亮同灭,所以它们的连接方式是串联的
28.据有关媒体报道,在我国福建号航母上,首次采用电磁弹射器。它的弹射车与舰载机的前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通入强电流时,立即产生强大的推力,使舰载机快速起飞。那么,在下列四个实验中,与电磁弹射器的工作原理一致的是( )
A.图甲中,对着磁体旁的线圈说话,示波器上会显示对应的波形
B.图乙中,风车带动线圈在磁铁旁转动,闭合回路中会有电流产生
C.图丙中,闭合开关,金属棒ab会在蹄形磁铁中运动起来
D.图丁中,手持金属棒ab在蹄形磁铁中前后运动,闭合回路中会有电流产生
29.如图甲所示,将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方,当接通电源时小磁针偏转,表明 ;改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也随之改变,表明通电导体周围磁场的方向与 有关;如图乙所示,是“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置。当闭合开关S时,导线ab受到磁场力的作用而向左运动。现在,如果只将磁场方向变为与原来方向相反,那么导线ab将向 运动(选填“左”或“右”),人们根据这一原理发明了 (选填“发电机”或“电动机”)。
30.为了探究导体在磁场中怎样运动才能产生感应电流,采用了图示装置进行实验:
(1)将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针 (会/不会)偏转;
(2)将小量程电流表换成普通实验室电流表, (能/不能)观察到指针偏转;
(3)在这个实验中 能转化为了电能;
(4)如果将小量程电流表换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
31.石墨烯是一种高分子构成的片状结构材料,这种材料在一定条件下电阻可以降为零,它是由我国少年科学家曹原发现的,这一特点可以在生活中用于 (选填“电饭锅发热丝”、“电动机线圈”或“小灯泡的灯丝”)。
32.在“探究串联电路中电流、电压的特点”时,设计实验如下。
次数
1 0.18 0.18 0.18
2 0.32
0.32
3 0.50 0.50 0.50
探究一:串联电路中电流的特点:
(1)在连接实物电路时,开关应处于 状态;
(2)第2次实验中,B点的电流表示数如图乙所示,则电流为 A。
(3)实验数据记录如表,分析数据可得:串联电路中电流 。
探究二:串联电路中电压的特点:
(4)如图丙,测量灯泡两端的电压之后,只将A点的导线接到C点测两端的电压是否正确? ,理由是 。
(5)做实验时选用不同规格的小灯泡重复多次实验,这样做的目的是 。
五、磁生电
33.电动机是家用洗衣机的主要部件,图所示的四个实验装置中,能够反映电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
34.小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中灵敏电流计G的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反)。
(1)导体ab静止悬挂,闭合开关,灵敏电流计的指针不偏转,说明电路中 (有/无)电流产生。
(2)继续探究,记录观察到的现象如表:
序号 ab运动方向 电流计指针偏转情况
1 沿磁场方向运动 (不切割磁感线) 不偏转
2 水平向左 (切割磁感线) 向右偏转
3 水平向右 (切割磁感线) 向左偏转
①比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时电路中就会产生感应电流。
②比较2、3实验现象还发现,产生的感应电流的方向跟 有关。
(3)若在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动),则灵敏电流计的指针 (会/不会)偏转。
(4)如图所示的实验装置中,将电流表换成 进行接触,还可以探究电动机的工作原理。
35.完成填空:
(1)由实验可知,闭合电路中的部分导体在磁场中做 运动时,电路中产生感应电流;
(2)由此实验制成了 ,与此原理相同的是 。
36.如图所示是一款可自行发光的儿童滑板车.滑行过程中,车轮转动发电,使车轮边缘的LED灯发光,这是利用 原理制成的。逐渐加快滑行速度,LED灯的亮度会 (选填“增强”“减弱”或“不变”),制作LED灯的材料是 (选填“半导体”或“超导体”)材料。
37.如图所示,当开关S、S1闭合时,滑动变阻器的滑片P向右移动,灯泡L的亮度 (选填“变亮”“变暗”或“不变”);当开关S闭合、S1断开时,滑动变阻器的滑片P向右移动,电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”),灯泡的实际电功率 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
38.电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称、统一之美。
(1)如图1所示,小宇利用干电池、导线和小磁针进行实验;通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位。实验表明通电导体周围存在 ;
(2)小宇想:将通电的导线放入磁场中会不会受到力的作用呢?他用图2所示的装置进行探究,闭合开关后,发现导线向外运动,若小宇改变导线中电流的方向,测导线运动的方向 (选填“不变”或“改变”)。运用此原理制成 (选填“电动机”或“发电机”);
(3)若将图2的电源换接上灵敏电流计,就可以探究 现象,该实验进一步揭示了电和磁之间的联系。
39.某实验小组连接了如图所示的探究电磁感应现象的装置进行实验。
(1)闭合开关,让导体AB沿水平方向左右运动。观察到灵敏电流计的指针偏转;若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动,则灵敏电流计的指针 (选填“偏转”或“不偏转”);
(2)利用此装置,探究感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线方向之间的关系,观察到的实验现象记录如下:
实验序号 磁场方向 导体切割磁感线方向 灵敏电流计指
① 向下 向右 向左
② 向上 向右 向右
③ 向下 向左 向右
④ 向上 向左 向左
在上述四次实验中,比较 两次实验,可知感应电流方向与磁场方向有关;比较 两次实验,可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变;
(3)在探究中还发现,导体AB水平向左(或向右)缓慢运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较小;导体AB水平向左(或向右)快速运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较大。说明感应电流的大小与 有关;
(4)如果去掉灵敏电流计,接上一个电源,这个实验装置还可以探究什么实验?答: 。
答案解析部分
1.D
2.A
AB.《论衡 乱龙》一书中提到的“摩擦玳瑁能吸引草屑”等现象说明:带电体具有吸引轻小物体的性质,A符合题意,B不符合题意;
C.只有磁性材料才具有磁性,琥珀不是磁性材料,无法获得磁性,C不符合题意;
D.带电体能吸引轻小物体,琥珀被摩擦后带了电,轻小的干草不带电,所以琥珀能吸引干草,D不符合题意。
故答案为:A
自然界中存在两种电荷,一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,同时带电物体它也能吸引轻小物体,结合题目给出的小球之间的相互作用分析即可。
3.D
4.A
5.A
6.B
A、并不是所有的金属能够被磁体所磁化,铁、钴、 镍等物质容易被磁化,A错误
B、地球本身是一个巨大的磁体,指南针指南北是因 为受到地磁场的作用,B正确
C、磁场中某点的磁场方向与放在该点的小磁针N极指向一致,并不是由该点小磁针极决定的,C错误
D、磁场中的磁感线不是实际存在的曲线,D错误
选项ACD错误,答案选择B
铁、钴、镍等物质和它们的氧化物容易被磁化,其它的金属不能被磁化。指南针指南北是因为 受到地磁场的作用。 磁感线是为了研究磁场而假想出来的曲线,实际上不存在,但是磁场是客观存在的。
7.B
8.地磁场;S(或南)
根据题意可知,由于受到地磁场的作用,所以水罗盘在使用过程中,磁针针尖指向南方,这里的针尖相当于磁针的S(或南)极。
所有的磁体都有指南北的性质,是因为受到地磁场的作用。指南的一端为南极,指北的一端为北极。
9.N;南
图甲可知B端磁感线发出,为N级,D端磁感线回来,为S级。 该磁石的D端磨成勺柄,打磨成勺状指南针(即“司南”),再用细线将其悬挂,如图乙所示,司南静止时,勺柄指向地理的南极。
第一空填写:N;第二空填写:南
磁感线是闭合曲线,磁铁外部的磁感线是从N极出来,回到磁铁的S极,内部是从S极到N极,外部的磁感线为曲线,而内部的磁感线为直线。静止时N指向地磁南极,地理北极,S指向地磁北极,地理南极。地理南极与地磁南极正好相反,磁极间异名相吸,小磁针北极指向地磁场的南极,地磁场的南极指地理北极。
10.磁极;地磁场
指南针之所以能够指示南北方向,是因为地球是一个磁体,地球周围存在着磁场,指南针之所以能指南北,是磁极之间相互作用的结果。
磁体的磁场能指示南北,是受到地磁场的作用。
11.A
12.C
13.D
A.a图演示电流的磁效应,表述错误.
B.b图,演示电磁感应现象,表述错误.
C.c图,演示磁场对电流有力的作用,表述错误.
D.d图,演示电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关.表述正确.
故答案为:D。
奥斯特实验说明电流磁效应,即电流能产生磁场;电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线,电路中会产生感应电流;研究磁场对电流的作用要先给导体通电,再将其放入磁场中。根据不同实验的特点,对照各图进行判断即可;比较电磁铁磁性强弱一般用不同的电磁铁来吸引大头针的个数进行判断的。
14.B
15.磁;相同;通电导线在磁场中受力作用;增大;电;机械
16.磁场;条形;N;探究通电螺线管的磁场方向与电流方向的关系
17.负;N
由图知,磁感线回到螺线管的左端,说明左端是螺线管的S极,右端是螺线管的N极;根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的A端是南(S) 极;根据安培定则,用右手握住螺线管,使大拇指指向螺线管的N极,则四指环绕的方向是电流的方向,则直流电源的b端是正极、a端是负极。
在磁体的外部,磁感线都是从N极出发回到S极,据此确定螺线管的极性,再根据磁极间的相互作用判断小磁针的极性,最后根据安培定则判断电源的正负极。
18.条形;磁场;成立;电流方向;安培定则;增大通电螺线管中的电流
探究通电螺线管外部的磁场分布时,(1)根据图甲,小磁针分布在磁场外部,通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场相似。
(2)闭合开关后,观察到螺线管周围的小磁针发生偏转,此时通电螺线管周围存在磁场,小磁针由于受到磁场的力的作用而发生偏转,由于磁场看不见、摸不到,利用转换法,移走小磁针,通电螺线管周围的磁场仍存在,结论仍成立。
(3)对调电源正负极后,电流的方向改变,小磁针静止时N极指向与原来相反,说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。根据安培定则来判断通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系,右手的四指握住螺线管,大拇指指向N极方向,则四指的方向为电流的方向;右手的四指握住螺线管,四指所指的方向与电流的方向一致,则大拇指所指方向为通电螺线管的N极。
(4)增大通电螺线管中的电流,可以增强通电螺线管磁场。
(1)通电螺线管的磁场和条形磁体相似;
(2)通电螺线管周围存在磁场,移走小磁针,磁场仍存在;
(3)通电螺线管的磁场方向和电流方向有关;利用安培定则判断;
(4)电流越大,通电螺线管的磁性越强。
19.铁片;BD;无法看出电阻变化;在电路中添加电流表或灯泡;显示磁场的方向;轻敲有机玻璃板
20.均匀;条形;S;地;电流方向;内部铁屑通电后有规则排列;磁化;安培
(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后观察铁屑分布,发现无明显变化。
需轻敲纸板, 观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与 条形磁铁相似
(2)小磁针静止时指南的那端是小磁针的S极,这是利用了地磁场的作用。
(3)通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流方向有关。
(4)通电螺线管内部铁屑通电后有规则排列,所以 通电螺线管内部也有磁场 。
(5)实验中每一个小铁屑都相当于一枚小磁针,因为它们在磁场中已经被磁化。
(6)总结安培定则的科学家为安培
综上第1空、均匀;第2空、条形;第3空、S;第4空、地;第5空、电流方向;第6空、内部铁屑通电后有规则排列;第7空、磁化;第8空、安培
根据安培定则、地磁场、通电螺线管填空
安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极
地磁场和地理的磁极相反, 地磁场的北极在地理南极附近, 南极在地理北极附近,小磁针静止时指南的那端是小磁针的S极
通电螺线管:由通电线圈组成,相当于条形磁铁,磁性与电流、线圈匝数有关
21.D
22.A
解:A、甲图是验电器,验电器的两片金属箔带同种电荷,由于互相排斥而张开,故A正确;
B、乙图说明通电导线在磁场中受到力的作用,这是电动机的原理,故B错误;
C、奥斯特实验说明电能产生磁场,故C错误;
D、丁图中,闭合开关,金属棒做切割磁感线运动,电路中就有感应电流产生,故D错误;
故选A.
(1)验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的;(2)电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的;(3)奥斯特实验说明电能产生磁场;(4)据电磁感应现象的原理分析即可判断;
23.B
24.B
25.移动滑动变阻器滑片;电流表示数;电磁铁吸引大头针的个数
若想探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,需要控制线圈匝数不变,改变电流大小,因此下一步进行的操作是:移动滑动变阻器的滑片;通过观察电流表示数得知电流的变化,由于电磁铁的磁性强弱无法直接感知,可以通过观察电磁铁吸引大头针的数量来显示电磁铁的磁性强弱。
故答案为:移动滑动变阻器的滑片;电流表示数;电磁铁吸起大头针的数量。
要解决此题,需要掌握影响电磁铁磁性强弱的因素:电流大小和线圈匝数,知道电流越大,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强,同时要掌握控制变量法、转换法在实验过程中的应用。
26.转换;D;增加;电流;c;同名磁极相互排斥
27.B
28.C
解:由题意知,当弹射车内的导体通入强电流时,立即产生强大的推力,使舰载机快速起飞,运用了磁场对电流的作用;
A.对着磁铁旁线圈说话,示波器显示波形,声信号转化为电信号,是电磁感应的原理,故A错误;
B.风车带动线圈在磁铁旁转动,切割磁感线,闭合回路中有电流产生,是电磁感应,故B错误;
C.闭合开关,通电金属棒在磁铁中运动起来,符合通电导体在磁场中受到磁场力的作用,故C正确;
D.手持金属棒在磁铁中运动,闭合回路中有电流产生,是电磁感应,故D错误。
故答案为:C。
(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是该原理来工作的。
(2)通电导体在磁场中会受到力的作用,电动机就是利用该原理来工作的。
29.通电导体周围存在磁 场;电流方向;右;电动机
(1)如图甲所示,将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方,当接通电源时小磁针偏转,表明通电导体周围存在磁场 ;
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也随之改变,表明通电导体周围磁场的方向与电流方向有关;
(3)如图乙所示,是“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置。当闭合开关S时,导线ab受到磁场力的作用而向左运动。现在,如果只将磁场方向变为与原来方向相反,那么导线ab将向右运动;
(4)人们根据这一原理发明了电动机。
(1)根据奥斯特实验的本质解答;
(2)根据描述分析哪个因素发生改变即可;
(3)通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关;
(4)根据电动机的工作原理解答。
30.会;不能;机械;电源
31.电动机线圈
石墨烯在一定条件下电阻可以降为零,所以需要应用在电阻有负面影响的元件,电饭锅发热丝原理是电流的热效应,所以需要电阻。电动机是为了获得机械能,所以不需要产热,所以电阻为零,更能节省电能。小灯泡的灯丝是电流的热效应,所以需要电阻,故可以应用在电动机线圈。
石墨烯在一定条件下电阻可以降为零,所以需要应用在电阻有负面影响的元件。
32.断开;0.32;处处相等;错误;电压表正负接线柱接反了;使结论具有普遍性
33.B
34.无;切割磁感线;导体的运动方向;会;电源
35.(1)切割磁感线
(2)发电机;动圈式话筒
36.电磁感应;增强;半导体
37.变亮;变小;不变
38.磁场;改变;电动机;电磁感应
(1) 如图1所示, 通电后小磁针发生偏转,说明此时导体周围存在磁场,断电后小磁针复位,则表明通电导线的周围存在磁场。
(2)改变导线中电流的方向,导线向外运动,则说明导线运动的方向会改变,在这个过程中是将电能转化为机械能,应用此原理可制成电动机。
(3)由图2知,将电源换接上灵敏电流计,可以通过移动导体来观察灵敏电流计是否有偏转,来验证是否有电流产生,就可以探究电磁感应现象。
故答案为:磁场;改变;电动机;电磁感应。
通电导体周围存在磁场;通电导体在磁场中会受到力的作用;通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向与磁场方向和电流方向有关;闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应,发电机就是利用该原理制成的。
39.(1)不偏转
(2)1、2或3、4;1、3或2、4
(3)导体的运动快慢
(4)磁场对电流的作用
探究电磁感应现象的实验中,
(1)根据图示,导线沿竖直方向上下运动,导线没有切割磁感线,电路无电流,灵敏电流计指针不偏转;
(2) 根据实验数据,探究感应电流方向与磁场方向的关系时,需要保持导体切割磁感线的方向一致,改变磁场方向,比较1、2或3、4都可以,可知感应电流方向与磁场方向有关;在磁场方向和切割磁感线方向都改变时,感应电流方向不变,选择的实验是1、3或2、4两次实验,磁场方向和切割方向都不同,可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向,则感应电流方向不变;
(3)当导线切割磁感线的方向相同,切割速度不同时,灵敏电流计的指针偏转角度不同,速度越大, 偏转角度越大,说明感应电流的大小与导体的运动快慢有关;
(4)去掉灵敏电流计,接上电源,为导线提供电能,导线会在磁场中运动,可以探究的实验是:磁场对电流的作用。
(1)导体不能切割磁感线时,导体不能产生感应电流;
(2)探究感应电流方向和磁场方向的关系时,需要保持切割磁感线的方向相同;探究电流方向和切割磁感线的方向的关系时,需要保持磁场方向相同;
(3)感应电流的大小,和导线切割磁感线的速度有关;
(4)提供电源、磁场和导线时,可以探究磁场对电流的作用。