8.2磁场对电流的作用
一、单选题
1.下列关于物理知识的判断中,正确的是( )
A.照镜子时,人距离平面镜越近,人在平面镜中所成的像越大
B.飞机正常飞行时,机翼上方空气流速大,压强小
C.电动机的工作原理是电磁感应现象
D.干电池给灯泡供电时,是将干电池的电能转化为化学能
2.电动汽车是指以电能为动力源,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆,属于新能源汽车。电动汽车包括:纯电动汽车(BEV)、混合动力电动汽车(HEV)和燃料电池电动汽车(FCEV)。由于其对环境影响相对传统汽车较小,因而发展前景被广泛看好。下列能说明电动汽车电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
3.如今,刷卡机广泛应用于银行、超市。当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下,刷卡机的检测头就会产生感应电流,便可读出磁条上的信息。图中能反映刷卡机读出信息原理的是( )
A. B.
C. D.
4.如图是某小组自制的玩具电动机。关于电动机下列说法正确的是( )
A.电动机工作时不会将电能转化为内能
B.电动机工作时,将机械能转化为电能
C.仅调换磁铁两极,线圈转动方向不会改变
D.电动机工作原理是磁场对通电导体有力的作用
5.下列实验中,与动圈式话筒工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
6.借助如图所示的实验装置,小明探究“磁场对通电直导线的作用”.闭合开关S0,原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动.要使AB水平向左运动,下列措施中可行的是( )
A.将A、B两端对调 B.将滑动变阻器的滑片P向右移动
C.换用磁性更强的蹄形磁体 D.将蹄形磁体的N、S极对调
7.关于直流电动机,下列叙述正确的是( )
A.直流电动机正常工作时,是将电能转化为内能
B.直流电动机的工作原理是电磁感应
C.电源的正、负极和磁场的方向同时改变,直流电动机的转动方向也改变
D.直流电动机的换向器是由两个彼此绝缘的铜制半环组成的
8.如图是直流电流表的内部结构示意图,当电流通过线圈时,线圈在磁场中转动,带动指针偏转。下列说法中不正确的是( )
A.通电线圈由静止开始转动,是力改变了线圈的运动状态
B.通电线圈转动时,主要将电能转化为机械能
C.电流表中线圈转动与电磁铁工作的原理相同
D.电流方向不变时,将电流表内永磁体的N极与S极对调,指针转动方向会改变
9.如图,在注射疫苗时,学生只需刷身份证就可以提取个人信息。将身份证靠近机器,机器感应电路中就会产生电流,从而识别学生身份。选项图中与这一原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
10.以下是研究电和磁的四个实验装置图,下列有关从发现到发明的描述错误的是( )
A.甲图:发现通电导体周围存在磁场,发明了通电螺线管
B.乙图:发现插入铁芯的通电螺线管磁性更强,动圈式话筒
C.丙图:发现通电导体在磁场中受到力的作用,发明了电动机
D.丁图:发现闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时产生电流,发明了发电机
二、填空题
11.奥斯特实验说明 1821年,世界上第一台电动机雏形由英国物理学家法拉第完成,其工作原理是
12.科技的发展使智能机器人在生产、生活中得到广泛应用。某智能机器人由直流电动机提供动力,电动机的工作原理是 。
13.中国深圳大疆创新科技有限公司作为全球顶尖的无人机制造商,推出的精灵系列“四旋翼”无人机备受用户欢迎:
(1)“四旋翼”无人机的质量约为1360g,匀速运动过程中,一个旋翼产生的升力约 N;利用遥控器可以操控无人机,当无人机绕过障碍物的过程中,运动状态 (选填“发生”或“未发生”)改变。
(2)无人机旋翼是利用通电线圈在 中受力转动的原理工作的,增大线圈中的电流,旋翼的转速会 (选填“变快”或“变慢”)。
14.在科技活动中,小刚连接了如图所示的电路,当用外力使左侧的U形磁体沿箭头方向转动时,右侧的轻质金属棒ab先向左运动,随后又向右运动,金属棒ab由静止开始运动的原因是 。
15.2022年6月5日,神舟十四号载人飞船与空间站完成自主对接,为减小对接过程中的震动以保证安全,飞船内置了电磁阻尼器,它由磁铁和线圈构成(如图所示),当线圈水平向左运动时,线圈的ab边中会产生电流,同时ab边受到向右的阻力F,以阻止其靠近。
(1)线圈ab边中产生电流是因为其发生了 现象;
(2)若要改变阻力F的方向,可采取的措施有: 。(列举1点)
16.导线是闭合电路的一部分(图1中的“”为导线的剖面图),a在磁场中的运动轨迹如图1所示。请在图1中正确画出所给的磁感线的方向 ;a在磁场中沿 段(选填“”、“”或“”)运动不能产生感应电流,如果把图中N极和S极对调,a继续沿该段运动, (选填“能”或“不能”)产生感应电流。如图2所示,表示导线中的电流方向垂直于纸面向里,F是磁场对通电导线的作用力。则图3的电路通电后,ab段所受到的磁场力的方向 (选填“向上”或“向下”),cd段所受到的磁场力的方向 (选填“向上”或“向下”)。
三、实验探究题
17.小明对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,他在实验室找到一只可拆卸的电流表,进行了如下探究。
(1)打开外壳,观察电流表的内部结构,示意图如图所示。按照操作规范将电流表 联接入电路,通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动。这说明电流表指针偏转的原理是 ;
(2)若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流出,指针偏转方向会与(1)中的偏转方向 (选填“相同”或“相反”),因此使用电流表时不能把接线柱接反。
四、综合题
18.小明将线框放在磁场里,线圈1转动情况如图。
(1)线圈1、2转动方向 (填“相同”“相反”)。
(2)小明设计了一个电路,用电器有灯泡、电动机(符号“”)各一个,电动机在人的操作下既能正转,也能反转。闭合开关,电动机转动,灯亮;将电动机一端连线断开,闭合开关,灯亮。请在方框中完成这个电路的电路图。
五、科普阅读题
19.阅读短文,回答问题:
电磁炮
电磁炮是人们根据磁场对电流产生力的作用而研制出的一种高能武器,它通过一对金属轨道来加速具有传导性的射弹。射弹在轨道上滑行时会对轨道产生摩擦力,因此需要使用更为耐磨的材料制作电磁轨道。同时,推力对射弹做的功,部分转化为射弹的动能,部分转化为克服轨道摩擦产生的热量。电磁炮最典型特征是不必使用燃料推进,而且发射速度远比火力武器要快。
简易电磁炮工作原理如图甲所示,在相距L的两根水平轨道上放置一根质量为m,可左右自由移动的金属棒(模拟射弹)。导轨通电后电流沿其中一条导轨输入,经过金属棒,再由另一条导轨返回。每根通电轨道的周围都会产生如图所示的环形磁场,磁场会对通电金属棒产生磁场力F 的作用。若磁场强弱用B表示,通过金属棒的电流大小为I,此时磁场力F的大小用公式F=BIL计算,金属棒在磁场力的作用下运动,获得不断增大的动能,动能大小为。
(1)电磁炮对射弹加速推进的过程中将 能转化为机械能;
(2)下列材料中更适合用来制作电磁轨道的是 ;
A、陶瓷 B、铜 C、石墨 D、硅
(3)两根金属轨道中间A、B两点的磁场方向是 (选填“相同”或“相反”)的;
(4)若金属轨道中的电流大小I恒定不变,在磁场力的作用下射弹由静止开始在光滑的轨道上滑行,当滑行距离为s时射弹的速度大小为 ;(不考虑空气阻力的作用)
(5)若不计空气阻力,在光滑轨道中输入如乙图所示的电流,下列图像能够描述金属棒运动状态的是 。
A. B. C. D.
六、简答题
20.阳阳做了如图所示的一个实验,将一个两端开口的玻璃管的下端靠近乒乓球,管的上端用一个电吹风对着管口水平吹风,发现乒乓球沿着玻璃管向上运动,并从管口飞出,请回答下列问题:
(1)乒乓球沿着玻璃管向上运动,是利用了流体压强的什么特点?
(2)电吹风中的电动机工作时,主要的能量转化是什么?
(3)电吹风吹热风时,电热丝的发热原理是什么?
七、作图题
21.“通电导体在磁场中受到力的作用”,而这个力其实是导体内电荷运动时受到的力的宏观表现。如甲图所示,是一段通电导体在磁场中受到的力的示意图,则以下关于对带电粒子(乙为带正电的粒子,丙为带负电的粒子)在均匀磁场中运动,请在乙图和丙图中画出粒子所受的磁场力F乙与F丙(“”表示磁感线垂直纸面向里,“”表示磁感线垂直纸面向外)。
参考答案
1.B
2.D
3.C
4.D
5.D
6.D
7.D
8.C
9.D
10.B
11.电流周围存在磁场;通电导体在磁场中受到力的作用
12.通电线圈在磁场中受力转动
13.3.4;发生;磁场;变快
14.金属棒受到磁场对它的作用力
15.电磁感应;调换磁体的磁极方向
16.;AB;不能;向下;向上
17.串;通电线圈在磁场中受到力的作用;相反
18.相反;
19.电;B;相同;;C
20.(1)流体流速大的位置压强小;(2)电能转化为机械能;(3)电流的热效应
21.