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第13题 磁现象和电磁效应
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▲1.磁场
①知道磁性概念②描述磁体周围存在着磁场
③能根据磁感线识别磁体的极性④绘制条形磁铁、蹄形磁铁周围的磁感线
⑤绘制通电直导线、通电螺线管周围的磁感线
⑥描述通电直导线周围存在的磁场及磁场的分布规律
⑦描述通电螺线管周围存在的磁场及磁场的分布规律
⑧知道通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流方向有关
⑨概述电磁铁的特点及作用
▲2.电磁感应现象
①描述电磁感应现象②说明产生感应电流的条件
③知道感应电流方向跟磁场方向和导体运动方向有关
▲3.家庭电路
①列举常用电器(如电灯、电风扇、电吹风、电饭煲等)②描述家庭电路的组成
③使用测电笔辨认火线和零线④举例说出安全用电的常识
⑤说出电能表及熔断器(保险丝)的作用⑥树立安全用电的意识
▲4.电磁知识在技术中的应用
①举例说出电磁知识在技术中的应用②列举电磁学在发展中的典型事例
③认识电磁感应现象的发现对社会发展的作用④列举在自然界或生命活动中的电现象
⑤根据具体要求绘制简单的电磁控制电路
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1.(2017 赫山区校级自主招生)如图所示的磁场分布与实际相符的是( )
A. ( http: / / www.21cnjy.com )B. ( http: / / www.21cnjy.com ) C. ( http: / / www.21cnjy.com )D. ( http: / / www.21cnjy.com )
2.(2008 罗田县校级自主招生)在地球表面的某位置,发现能自由转动的小磁针静止时沿竖直方向,且s极向下,则该位置( )2·1·c·n·j·y
A.赤道附近 B.地理北极附近 C.地理南极附近 D.无法确定
3.关于磁感线的说法中正确的是( )
A.磁感线都有南北两极 B.磁感线是真实存在于磁场周围空间
C.磁感线可以相互交叉 D.磁感线是为了形象描述空间磁场而想象出来的线
4.(2017 海南)如图所示,图甲是课 ( http: / / www.21cnjy.com )本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图,小谦同学实际探究时,在电路上连接了一个滑动变阻器,实验记录如下表:21*教*育*名*师
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实验序号 磁场方向 ab中电流方向 ab运动方向
1 向下 无电流 静止不动
2 向下 由a向b 向左运动
3 向上 由a向b 向右运动
4 向下 由b向a 向右运动
(1)用笔画线代替导线,在乙图中将变阻器正确连入电路,小谦在电路中接入滑动变阻器的作用是 。
(2)比较实验2和3,说明通电导线在磁场中受力方向与 有关,比较实验 ,说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
(3)小谦通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到的科学方法是 。
(4)小谦想在甲图的基础上对实验进行改造, ( http: / / www.21cnjy.com )来探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,他要把图甲中的电源换成图丙中的 。
5.如图甲是某会议室空调的自动控制装置。R ( http: / / www.21cnjy.com )是热敏电阻,其阻值随温度的变化关系如图乙所示。已知继电器的线圈电阻R0为10欧,左边控制电路电源电压6V恒定不变。当电磁继电器线圈中的电流大于或等于40mA时,继电器的衔铁被吸合,右边空调电路工作;当电磁继电器线圈中的电流小于或等于20mA时,继电器的衔铁被释放,右边空调电路停止工作。
(1)会议室设定的空调启动温度是多少℃?
(2)当会议室的温度为19℃时,电流表示数为多少mA?
(3)为了给空调设定不同的启动温度,既能比现在设定的高一些,也能比现在设定的低一些,请你提出一种可行的、调节方便的措施。
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1.(2017 常德)在四幅图中,图文不相符的是( )
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A.电动机利用图示原理制成 B.通电导体周围有磁场
C.可探究电磁铁磁性强弱的影响因素 D.动圈式话筒利用电流的磁效应工作
2.(2017 十堰)下列各图中可以反映发电机工作原理的是( )
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. ( http: / / www.21cnjy.com ) C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D. ( http: / / www.21cnjy.com )
3.(2017 包头)下列说法正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应原理工作的
B.物体振动的频率越高,音调越高
C.沿粗糙斜面加速下滑的物体,势能减小,动能增大,机械能守恒
D.不受力的物体,一定处于静止状态
4.(2017 荆州)如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示,中国科技馆的“探索与发现A厅”中有一个“电磁感应摆”,甲、乙两线圈分别被悬挂在两个蹄形磁体的磁场中,两线圈通过导线连接在一起并构成一个闭合的回路,用手使甲线圈在磁场中摆动时,乙线圈也会随之摆动起来。关于此现象,下列说法正确的是( )21-cnjy*com
A.甲线圈摆动的过程中电能转化为机械能
B.根据乙线圈摆动的原理可以制成发电机
C.乙线圈能发生摆动是因为通电导体在磁场中受力
D.甲线圈相当于用电器,乙线圈相当于电源
5.(2017 天津)如图中磁体两极间磁感线的画法正确的是( )
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. ( http: / / www.21cnjy.com ) C. ( http: / / www.21cnjy.com )D. ( http: / / www.21cnjy.com )
6.(2017 泰安)如图是我国早期的 ( http: / / www.21cnjy.com )指南针﹣﹣司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。“柢”指的是司南长柄,下列说法中正确的是( )
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用
②司南长柄指的是地磁场的北极
③地磁场的南极在地球地理的南极附近
④司南长柄一端是磁石的北极。
A.只有①②正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有③④正确
7.(2017 烟台)在探究通电螺 ( http: / / www.21cnjy.com )线管的实验中,小明连接了如图所示的电路,通电螺线管M端放有一小磁针,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,下面说法正确的是( )
A.通电螺线管M端为S极
B.小磁针N极指向水平向右
C.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性增强
D.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性减弱
8.(2017 济南)如图所示是“探究产生感应电流的条件”的实验装置,要使灵敏电流计指针发生偏转,可以( )
A.断开开关,让导体ab向上运动 B.闭合开关,让导体ab向下运动
C.断开开关,让导体ab向左运动 D.闭合开关,让导体ab向右运动
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9.(2017 苏州)下列图示实验中,能用电磁感应现象原理解释的是( )
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A.水果电池 B.导线框绕底部有磁铁的电池转动
C.旋转电扇叶片让二极管发光 D.自制电磁铁吸起大头针
10.(2017 自贡)POS刷卡 ( http: / / www.21cnjy.com )机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示)。在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息。图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是( )21·世纪*教育网
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. ( http: / / www.21cnjy.com ) C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D. ( http: / / www.21cnjy.com )
11.如图所示是一种水位自动报警器的原理图, ( http: / / www.21cnjy.com )当水位低于金属块A时,灯 发光;当水位到达金属块A时,控制电路接通,这时电磁铁的上端是 极,灯 发光。
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第11题 第12题
12.如图所示,A 球为均 ( http: / / www.21cnjy.com )匀带正电的绝缘球体,当它绕着白己的轴做逆时针旋转(由上往 下看)时,则 A 球上方的小磁针的 N 级将 ,A 球左侧的小磁针的 N 级将 (均选填:“指向左”、“指向右”、“指向上方”、“指向下方”)。2-1-c-n-j-y
13.(2017 黄冈) ( http: / / www.21cnjy.com )如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方时,他根据 (选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”)的原理发电,这个过程 能转化为电能,产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)
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第13题 第14题
14.(2017 曲靖)小双想探究感应 ( http: / / www.21cnjy.com )电流的大小与什么因素有关?他设计了如图所示的装置进行实验。铁块上绕有导线,线框与灵敏电流计(G表示)相连(线框高度大于铁块高度,实验过程中线框不旋转)。
(1)当开关闭合时,电磁铁的A端是 极。
(2)让线框分别从h1和h2(h2大于 ( http: / / www.21cnjy.com )h1)竖直下落并穿入磁极A、B之间,G表指针对应的偏转角度分别为θ1和θ2(θ2大于θ1),这样做的目的是为了探究感应电流的大小与线框切割磁感线的 有关。
(3)把变阻器的滑片移至左端,线框从h1的高度下落,G表指针的偏转角为θ3,观察到θ3大于θ1,表明感应电流的大小还与磁场 有关。
(4)将电源的正、负极对调,让线框从h1的高度下落,G表的指针反转,此现象说明:感应电流的方向与磁感线的 有关。
15.(2017 河南模拟)电梯为 ( http: / / www.21cnjy.com )居民出入带来很大的便利,小明家住某小区某栋6楼,放学后乘电梯回家。小明查阅资料,了解到出于安全考 虑,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成:在工作电路中,当 电梯没有超载时,动触点 K 与静触点 A 接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,动触点 K 与静触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作。在 控制电路中,已知电源电压 U=6V,保护电阻 R1=100Ω,电 阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
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(1)在控制电路中,当压敏电阻 R2 受到的压力 F 增大时,电磁铁的磁性 (选填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(2)若小明的体重为400N,他站在静止的电梯上,脚与电 梯地面的总接触面积为0.04m2,则此时小明对电梯地面的压 强为多少?
(3)某次电梯正常运行时,测得通过电磁铁线圈的电流为10mA,则此时电梯载重为多少?
(4)若电磁铁线圈电流达到 20mA 时 ( http: / / www.21cnjy.com ),刚好接触静触点B,电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为 1 000kg 的乘 客时,试通过计算说明电梯是否超载?(g取10N/kg)
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1.(2018 长春模拟)下列说法正确的是( )
A.太空中的宇航员不具有惯性 B.密度越大的物体的质量也越大
C.磁体周围的磁场是真实存在的 D.做匀速直线运动的物体机械能保持不变
2.(2016秋 莒南县期末)图中的设备,没有应用磁性材料的是( )
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A.指南针 B.光盘 C.电话机 D.磁悬浮列车
3.(2018 陕西二模)如图所示电路可以探究巨磁电阻的特性:闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动,观察到指示灯变亮。那么( )
A.电磁铁右端为N极 B.电磁铁磁性减弱
C.巨磁电阻两端电压增大 D.巨磁电阻的阻值随磁场增强而变小
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4.(2018 静安区一模)下列关于磁感线描述中,正确的是( )
A.磁感线是为描述磁体而建立 B.磁感线是为描述磁场而建立
C.条形磁铁周围的磁感线分布均匀 D.U形磁铁周围的磁感线分布均匀
5.(2018 潮南区模拟)如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )为环保型手电筒,筒内没有电池,使用时只要来回摇动手电筒,使磁铁在线圈中来回运动,灯泡就能发光。这种手电筒电源的工作原理是( )
A.电磁感应现象 B.磁体有吸铁性
C.磁极间的相互柞用 D.电荷间的相互作用
6.(2018 宝应县一模)如图所示的几种器件,工作时应用了电磁感应现象的是( )
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A.电铃 B.电风扇 C.风力发电机 D.门吸
7.(2017 黄冈模拟)如图是某饮水 ( http: / / www.21cnjy.com )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,当水面到达如图所示的位置,接触开关S1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。以下关于该饮水器工作原理的说法中正确的是( )
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A.热水在加热过程中,继电器开关中电磁铁的右端为N极
B.当饮水器内的水加热至沸腾后,继电器线圈中的电流增大
C.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变小的热敏电阻
D.若想降低饮水器的最高温度,可将滑动变阻器R2的滑片向左调节
8.(2016 海宁市校级模拟 ( http: / / www.21cnjy.com ))小敏设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”,拍摄机动车闯红灯时的情景,如图甲。工作原理:当光控开关接收到某种颜色光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化规律如图乙所示,当电流变化到一定值时,继电器的衔铁就被吸下;光控开关未受到该种光照射时自动断开,衔铁没有被吸引,工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V,继电器线圈电阻10Ω,当控制电路中电流大于0.06A时,衔铁被吸引。下列说法中不正确的是( )
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A.要记录违规闯红灯的情景,光控开关应在接收到红光时,自动闭合
B.光控开关接收到绿光时,指示灯亮,电控照相机不工作
C.质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录
D.要使质量较小的车闯红灯也能被拍下,可以在控制电路中串联一个电阻
9.(2016 遵义模拟)贵广高速是西 ( http: / / www.21cnjy.com )南地区最便捷的铁路出海大通道,大大缩短西南与珠三角地区间的时空距离。列车到站前停止供电,电动机线圈随车轮转动,带动发电机发电,车速减到90km/h以下才进行机械刹车,下列说法正确的是( )www.21-cn-jy.com
A.列车减速发电是利用了电磁感应现象的原理
B.机械刹车是用增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力
C.人站在安全线以外是为防止列车运行时车体附近空气流速大压强大,把人“推”向列车
D.列车进站停止后,列车对轨道的压力和轨道对列车的支持力是一对平衡力
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第9题 第10题
10.(2017春 农安县校级月考)三根钢棒位置如图所示。已知B棒有磁性,那么( )
A.A棒有磁性,C棒没有 B.A棒一定没有磁性,而C棒有磁性
C.A棒可能有磁性,也可能没有磁性 D.C棒可能有磁性,也可能没有磁
11.(2018春 岳麓区校级月考)小铭在 ( http: / / www.21cnjy.com )超市看到,电梯上有人时运动得快,没人时运动得慢。如图是小铭上网搜索到的这种电梯的控制电路原理图(R 是一个压敏电阻),他进行了如下分析:通电后电磁铁的下端是 (选填“N”或“S”)极,当有人走上电梯后,压敏电阻阻值变小,电磁铁磁性增强,衔铁上的动触点与静触点 (选填“1”或“2”)接触。使得通过电动机的电流 (选填“变大”或“变小”),电动机转速变快,使电梯运动变快。
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12.(2017春 仙居县校 ( http: / / www.21cnjy.com )级月考)1820年,丹麦科学家 发现了电流的磁现象,英国物理学家 在1831年发现了磁生电的条件和规律: 的一部分导体在磁场中做运动时,导体中就会产生感应电流。感应电流的方向与 的方向和 的方向有关,由此开辟电气化的新纪元。
13.(2017春 安定区校级月考)如 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示,在条形磁铁插入线圈的过程中,电流计的指针将 ;当条形磁铁放在线圈中不动时,电流计的指针将 ;在条形磁铁从线圈里拉出的过程中,电流计的指针将 (以上三空选填“偏转”或“不偏转”);这是研究 的实验。
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14.(2017春 锦江区校级月考)如图 所示为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关。
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实验一:小明同学使用两个相同的大铁钉绕成电磁铁A 和B,还找来一些大头针进行实验,电路设计如图1 所示。
实验二:小丽同学使用大铁钉绕成电磁铁C,还找来一块已调零的电流表和一些大头针进行实验,电路设计如图2 所示。
实验步骤:根据图2 所示连接电路。
闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片到某一 ( http: / / www.21cnjy.com )位置,记录电流表的示数和电磁铁吸引大头针的个数。调节滑动变阻器的滑片位置改变电路中的电流大小,记录电流表的示数和电磁铁吸引大头针的个数。根据以上两个实验来回答以下问题:
(1)实验中通过观察 ,来判断电磁铁磁性的强弱。
(2)实验一研究的问题是电磁铁的磁性强弱与 是否有关。得出的结论是: 。
(3)实验二在探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验中,自变量是 ,控制的变量是 。
15.(2016 镇江模拟)如图1为一恒 ( http: / / www.21cnjy.com )温水箱电路结构示意图,包括控制电路和工作电路两部分,控制电路:电源电压恒为12V,R1为热敏电阻(置于水箱中),阻值随温度变化的关系如图2所示,R0为滑动变阻器,线圈电阻不计,线圈中电流大于0.2A时衔铁被吸下;工作电路:R2为电热器,上面标有“220V 1000W”的字样,L1、L2为红绿指示灯,其额定电压均为220V,加热时红灯正常发光,绿灯不亮,停止加热时绿灯正常发光,红灯不亮。
(1)按要求连接好工作电路;
(2)为了使水箱内温度保持在60℃(水温低于60℃时电热器工作,高于60℃时停止加热),滑动变阻器接入电路阻值应为多少?
(3)水箱内装有质量为6kg20℃的冷水,电热器正常工作20min后自动停止加热,求电热器的加热效率;
(4)为了使恒温水箱内设定的温度降低一些,请你想出两种办法?
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参考答案
【试题分类品鉴】
例1【所涉考点】磁场.
【解答】AB、磁体周围的磁感线是从磁体的N极出来回到S极,故AB错误;
C、由安培定则可知螺线管的右端为N极,左端为S极,磁感线在螺线管的外部是从N极到S极,故C错误;
D、由安培定则可知螺线管的左端为N极,右端为S极,磁感线在螺线管的外部是从N极到S极,在螺线管内部,磁感线从S极到N极,故D正确;
【答案】D。
例2【所涉考点】地磁场.
【解答】解:小磁针静止时沿竖直方向,且s极向下,说明该位置的磁感线向上,即在地磁北极附近,正好是地理的南极附近,所以选项C正确;
【答案】C。
例3【所涉考点】磁感线及其特点.
【解答】A、磁感线没有南北极,该选项说法不正确;
B、为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念,可形象地表示磁场的性质,磁感应线不是磁场中真实存在的线,该选项说法不正确;【21教育名师】
C、磁场中的一点,磁场方向只有一个,由此入手可以确定磁感线不能相交,该选项说法不正确;
D、磁感线是磁场中假想的曲线,该选项说法正确。
【答案】D。
例4【所涉考点】磁场对通电导线的作用
【解答】滑动变阻器按“一上一下”的接;接法如图所示:
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滑动变阻器起到保护电路的作用防止电源被短路;
(2)比较实验2和3,电流方相相同,磁场方向不同,导体运动的方向不同,说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关;【21·世纪·教育·网】
比较实验2、4,磁场方向相同,电流方向不同,导体运动方向不同,说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
(3)实验中通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到的科学方法是转换法;
(4)探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,需要用灵敏电流计代替电源来显示产生感应电流的方向。
【答案】(1)见上图;保护电路;(2)磁场方向;2、4;(3)转换法;(4)灵敏电流计。
例5【所涉考点】电磁继电器的组成、原理和特点;欧姆定律的应用
【解答】(1)当I=40mA=0.04A时,
由I= ( http: / / www.21cnjy.com )得:
电路总电阻:R总= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=150Ω,
热敏电阻的阻值:
R=R总﹣R0=150Ω﹣10Ω=140Ω,
由图象可知,此时的温度为t=10℃;
(2)由图象可知,t=19℃时,R′=190Ω,
R总′=R′+R0=190Ω+10Ω=200Ω,
电路中的电流:
I′= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.03A=30mA;
(3)控制电路的电源电压换高一些,再在电路上串联一个变阻器。
【答案】(1)会议室设定的空调启动温度是10℃;
(2)当会议室的温度为19℃时,电流表示数为30mA;
(3)控制电路的电源电压换高一些,再在电路上串联一个变阻器。
【随堂冲刺精练】
1.【考点】直流电动机的原理;通电直导线周围的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素;动圈式话筒的构造和原理.
【解答】解:
A.通电导体在磁场中受力,电能转化为机械能,是电动机的原理,故选项A正确;
B.奥斯特实验装置,说明了电流周围存在磁场,即电流的磁效应,故选项B正确;
C.该装置可探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,故选项C正确;
D.动圈式话筒是利用电磁感应现象的原理制成的,故选项D错误。
【答案】D。
2.【考点】发电机的构造和原理.【解答】解:A、当开关闭合时,磁场中的金属棒 ( http: / / www.21cnjy.com )中会有电流,故此时该金属棒会运动,即通电导线在磁场中受力的作用,故是电动机的原理,即该选项不符合题意;
B、当金属棒ab在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针就会发生偏转,故是电磁感应现象,即发电机的原理,即该选项符合题意;
C、当导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转,故说明通电导线周围存在着磁场,故该选项不符合题意;
D、该现象是电磁铁,该装置可以研究电磁铁磁性强弱的影响因素,故该选项不符合题意;
【答案】B。
3. 【考点】直流电动机的原理;力与运动的关系;频率及音调的关系;动能和势能的大小变化.
【解答】解:A、电动机的原理是“通电线圈在磁场中受力转动”,发电机是利用电磁感应原理工作的,故A错误;
B、物体的振动频率决定音调,频率越大,音调越高,故B正确;
C、物体匀速下滑:质量不变,速度不变 ( http: / / www.21cnjy.com ),所以动能不变;下滑高度减小,质量不变,所以重力势能减小;机械能=动能+势能,动能不变,势能减小,机械能减小,故C错误;
D、由牛顿第一定律可知,当物体不受任何外力时,物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,故D错误。
【答案】B。
4. 【考点】磁场对通电导线的作用;电磁感应.
【解答】解:
A、由题意知,甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产生,所以是机械能转化为电能,故A错误;
B、乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力,是电动机的原理,故B错误;
C、乙线圈能发生摆动是因为通电导体在磁场中受力,故C正确;
D、由前面分析可知,甲线圈中产生了感应电流,则甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器,故D错误。
【答案】C。
5.【考点】磁感线及其特点.
【解答】解:
A、磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极,故A正确;
B、磁体周围的磁感线从磁体的S极出来,回到磁体的N极,故B错误;
C、磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的N极,故C错误;
D、磁体周围的磁感线从磁体的S和N极出来,故D错误。
【答案】A。
6.【考点】地磁场.
【解答】解:
地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石 ( http: / / www.21cnjy.com )磨制成的勺子,即其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,其静止时其勺柄指向南方,即指南的南极用S表示;地理上的南极是地磁的北极,故①②正确,③④错误。21cnjy.com
【答案】A。
7. 【考点】通电直导线周围的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素.
【解答】解:
A、电流从螺线管左端流入,右端流出,据安培定则可知,此时电磁铁的M端是N极,N端是S极,故A错误;
B、据磁极间的作用规律可知,小磁针静止时,左端是N极,右端是S极,即小磁针N极指向水平向左。故B错误;21*cnjy*com
C、D、滑动变阻器的滑动片P向b端移动,电阻变大,电流变小,故电磁铁的磁性变弱。故C错误、D正确。
【答案】D。
8.【考点】产生感应电流的条件.
【解答】解:
产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,故应闭合开关;
图中磁感线的方向是竖直方向,所以导体应在水平方向上移动,才能产生感应电流,故D正确。
【答案】D。
9.【考点】电磁感应.
【解答】A、水果电池在电路中的作用相当于是电源,不能电磁感应现象解释,故A错误;
B、导线框绕底部有磁铁的电池转动的原理是电动机,利用通电导体在磁场中受力的原理,故B错误;
C、旋转电扇叶片,电风扇内部的线圈做切割磁感线运动,产生电流,使二极管发光,利用电磁感应现象原理,故C正确;【21教育】
D、电磁铁是利用电流的磁效应的原理工作的,故D错误。
【答案】C。
10.【考点】电磁感应.
【解答】解:POS刷卡机读出信息的原理就是电磁感应现象;
A、如图电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,故A错误。
B、如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象,故B正确。21·cn·jy·com
C、如图是奥斯特实验,反映了电流周围存在着磁场,故C错误。
D、如图是一个电磁铁,说明电能产生磁,故D错误。
【答案】B。
11.【考点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解答】
(1)读图可知,当水位低于金属块A时,控制电路不工作,电磁铁无磁性,触点开关与上端接触,灯L1接入电路,故灯L1发光;
(2)当水位达到金属块A时,控制电路接通 ( http: / / www.21cnjy.com ),电磁铁获得磁性,由图可知,电流从电磁铁的下端流向上端,右手握住螺线管,使四指指向电流的方向,拇指所指的下端为电磁铁的N极,则上端为S极,此时电磁铁吸引衔铁,使触点开关与下端接通,则灯L2发光。
【答案】L1;S;L2。
12.【考点】磁场.
【解答】解:均匀带正电的绝缘球体A ( http: / / www.21cnjy.com ),绕着白己的轴做逆时针旋转,形成逆时针方向的电流,由安培定则可知,电流产生的磁场方向竖直向上,则A球上方小磁针的N极将指向上方,A球左侧的小磁针N极将指向下方,即向下方。
【答案】指向上方;指向下方。
13.【考点】电磁感应;电源及其能量转化.
【解答】解:转动魔方时,闭合电路的导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,利用的是电磁感应现象;在发电的过程中,电能转化为机械能;
魔方给移动设备充电时,魔方提供电能,相当于电路中的电源。
【答案】电磁感应;机械能;电源。
14.【考点】探究电磁感应现象的实验.
【解答】解:
(1)由图可知,电流从左边电磁铁的左端流入,根据安培定则可知,电磁铁的A端为S极;
(2)感应电流的大小与切割磁感线的速 ( http: / / www.21cnjy.com )度有关;线框分别从h1和h2(h2大于h1)竖直下落并穿入磁极A、B之间,h2的高度高,下落的速度大,则感应电流越大,故θ2大于θ1,所以该实验是为了探究感应电流的大小与线框切割磁感线的速度有关;
(3)影响电磁铁磁性强弱的因素有电流,其他因素一定时,电流越大,磁场越强;
把变阻器的滑片移至左端,滑动变阻器接入 ( http: / / www.21cnjy.com )电路的电阻最小,电流最大,则电磁铁的磁性最强;在导体切割磁感线速度不变的情况下,观察到θ3大于θ1,说明产生的感应电流增大;故感应电流的大小与磁场强弱有关。
(4)将电源的正、负极对调, ( http: / / www.21cnjy.com )磁感线的方向发生了变化,让线框从h1的高度下落,G表的指针反转,这说明感应电流的方向发生了变化;故感应电流的方向与磁感线的方向有关。
【答案】(1)S;(2)速度;(3)强弱;(4)方向。
15.【考点】电磁继电器的组成、原理和特点;压强的大小及其计算;欧姆定律的应用.
【解答】解:(1)在控制电路中,当压敏电阻 R2受到的压力 F 增大时,其阻值减小,电路中的总电阻减小,由 I= ( http: / / www.21cnjy.com )知,电路中的电流变大,电流增大时电磁铁的磁性增强。
(2)小明对电梯地面的压力 F=G=400 N;
小明对电梯地面的压强p= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=1×104Pa;
(3)电路总电阻 R= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=600Ω;
根据串联电路电阻特点可知,此时压敏电阻的阻值 R2=R﹣R1=600Ω﹣100Ω=500Ω;
由图乙可知此时压敏电阻所受的压力为 F1=6×103 N,故此时电梯载重为 6×103 N;
(4)电梯厢内站立总质量为 1000kg 的乘客时,电梯受到的压力等于乘客的重力,
即 F2=G'=mg=1000 kg×10 N/kg=104 N;
由题图乙可知,当压力 F2=104 N 时,对应的压敏电阻阻值 R2'=100Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则控制电路中的电流;
I'= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.03A=30mA;
因 30 mA>20 mA,所以,此时电梯超载;
【答案】(1)增强;
(2)小明对电梯地面的压强为1×104Pa;
(3)电梯载重为6×103 N;
(4)电梯超载。
【速效提升突破】
1.【考点】磁场.
【解答】
A、一切物体都有惯性,因此太空中的宇航员在太空舱中仍然有惯性,故A错误;
B、由于物体的体积不确定,根据密度的变形公式m=ρV可知,密度越大的物体的质量不一定越大,故B错误;
C、磁场虽然看不到、摸不着,但客观存在于磁体周围空间,故C正确;
D、做匀速直线运动的物体动能不变,但重力势能不一定不变,如竖直向上做匀速直线运动,所以机械能不一定不变,故D错误。
【答案】C。
2. 【考点】磁性、磁体、磁极;C3:磁性材料.
【解答】解:A、指南针是应用磁性材料制成的磁针,是利用磁体的指向性工作的;
B、光盘是利用了光头读取碟片上刻录的信息信号工作的,故B符合题意;
C、电话机的听筒和扬声器是利用电流的磁效应工作的,所以它们构造中有磁体,应用了磁性材料;
D、磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用的原理工作,所以主要利用了软磁性材料制成。
【答案】B。
3. 【考点】电磁铁的其他应用.
【解答】解:
A、利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极,故A错误;
B、两开关都闭合时,滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器的阻值减小,由欧姆定律可知,电磁铁中的电流增大,则电磁铁的磁场增强,故B错误。
C、由于指示灯变亮,则说明指示灯所在电路电流变大,由U=IR可知灯泡两端电压变大,所以巨磁电阻两端的电压变小,故错误;
D、由B知电磁铁的磁场增强 ( http: / / www.21cnjy.com ),左边电路电流变大,所以巨磁电阻的阻值变小。所以据此巨磁电阻随磁场的增强而变小,反之巨磁电阻随磁场减弱而变大。故D正确。
【答案】D。
4.【考点】磁感线及其特点.【解答】解:磁感线是为了描述(或研究)磁场方便而建立的物理模型,在条形磁铁和U形磁铁的周围磁感线分布不均匀,在磁场强的地方磁感线密。
【答案】B。
5.【考点】电磁感应.
【解答】解:手电筒中没有电池,在晃动手电筒 ( http: / / www.21cnjy.com )时,手电筒中的永磁体在线圈中运动,运动是相对而言的,相对于永磁体而言,线圈在做切割磁感线运动,线圈中就会产生感应电流,电流通过灯泡时,小灯泡就会发光。
【答案】A。
6.【考点】电磁感应.
【解答】解:A、电铃中利用了电磁铁,电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故A错误;
B、电风扇的主要部件是电动机,电动机的原理是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的,故B错误;
C、发电机是根据电磁感应原理制成的,故C正确;
D、门吸是利用了永磁体来工作的,故D错误。
【答案】C。
7.【考点】通电螺线管的磁场;CP:电磁感应.
【解答】解:A、由安培定则可知,热水在加热过程中,继电器开关中电磁铁的右端为N极,故A正确;
B、继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热 ( http: / / www.21cnjy.com )至沸腾后能自动切断加热电路,此时电磁铁的磁性应该减小,衔铁会向右移动,磁性减小,则继电器线圈中的电流减小,故B错误;
C、饮水器内的水加热至沸腾后,磁性减小,电流减小,表明电磁铁电路中的电阻会变大,故Rx必须选用阻值随温度升高而变大的热敏电阻,故C错误;21教育网
D、想降低饮水器的最高温度,应增大R2的电阻,减小电路中的电流,故滑片应向右移动,故D错误。
【答案】A。
8.【考点】电磁继电器的组成、原理和特点.
【解答】解:A、B、因为电控照相机要自动记录 ( http: / / www.21cnjy.com )违规闯红灯的情景,所以光控开关应在接收到红光时,自动闭合;在接收到绿光时,光控开关断开,指示灯发光,电控照相机不工作,所以说法均正确;【21cnj*y.co*m】
C、根据欧姆定律I= ( http: / / www.21cnjy.com )得:电路中的总电阻R总= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=100Ω,
压敏电阻的阻值为:R=100Ω﹣10Ω=90Ω
查图可知,当R=90Ω时,压敏电阻所受的压力F=4000N,
根据G=mg得:m= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=400kg,
因此,只有质量大于400kg的车辆违规时才会被拍照记录,该说法正确;
D、分析图乙可知,当压力F越 ( http: / / www.21cnjy.com )小时,电阻R越大,如果再串联一个电阻,根据串联电路中的总电阻等于各串联电阻之和,则电路中的总电阻更大,电流会更小,达不到0.06A,电磁铁不能有效控制衔铁,则不能达到给违规车辆拍照的目的,因此该说法不正确,符合题意。
【答案】D。
9.【考点】电磁感应;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法;流体压强与流速的关系.
【解答】解:A、减速发电,即相当于一个发电机,所以是电磁感应现象,故A正确;
A、机械刹车是利用增加压力来增大摩擦力的;故B错误;
C、乘客离列车太近,列车开动时, ( http: / / www.21cnjy.com )使人和列车之间的空气流动速度快,压强变小,离站台远的地方气体相对流速较慢,压强较大,人在内外压强差的作用下,被强大的气流压向列车,从而造成危险,故C错误;21世纪教育网
D、静止于水平地面的列车所受的重力与地面对列车的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上,是一对平衡力,故D错误。
【答案】A。
10.【考点】物体是否具有磁性的判断方法.
【解答】解:根据三棒的平衡态进行受力分析可 ( http: / / www.21cnjy.com )知,已知B棒有磁性,AC棒都有水平向右的力,由图知可知BC之间存在斥力,C一定有磁性;AB之间相互吸引知A可能有磁性也可能无磁性,故C正确。
【答案】C。
11.【考点】电磁继电器的组成、原理和特点.
【解答】解:(1)读图可知,电流从电磁铁的上端流入,用右手握住螺线管,使四指指向电流的方向,则大拇指所指的下方为螺线管的N极;
(2)当有人走上电梯后,压敏电阻的阻值 ( http: / / www.21cnjy.com )减小,控制电路中电流增大,电磁铁磁性变强,则衔铁被吸下,动触点与静触点2接触,则电阻R1断路,电动机两端电压增大为电源电压,通过电动机的电流变大,电动机转速变快,使电梯运动变快。
【答案】N;2;变大。
12.【考点】电磁感应.【解答】解:(1)1820年,丹麦 ( http: / / www.21cnjy.com )科学家奥斯特在实验时,把通电直导线放在水平方向静止的小磁针的上方,小磁针发生偏转,说明受到磁力作用,实验表明电流周围存在磁场。
(2)英国物理学家法拉第在奥斯特 ( http: / / www.21cnjy.com )实验的启发下,在1831年发现了磁生电的条件和规律:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流;感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关,这种现象导致了发电机的发明,从而开辟了电气化的时代。
【答案】奥斯特;法拉第;闭合电路;磁场;切割磁感线。
13.【考点】电磁感应.
【解答】解:在条形磁铁插入线圈的过程中,线圈切割磁感线运动,故有感应电流产生,因此电流计的指针将偏转;
当条形磁铁放在线圈中不动时,线圈不切割磁感线,故没有感应电流产生,因此电流计的指针将不动;
在条形磁铁从线圈里拉出的过程中,线圈切割磁感线运动,故有感应电流产生,因此电流计的指针将偏转。
这就是研究电磁感应现象的实验装置。
【答案】偏转;不偏转;偏转;电磁感应现象。
14. 【考点】探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验.
【解答】(1)电磁铁磁性的强弱可借助观察电磁铁能够吸起的大头针的数量来判断,属于转换法的应用;
(2)读图1可知,两只电磁铁是串联在电 ( http: / / www.21cnjy.com )路中的,所以流经它们的电流是相同时,同时还可以看到,它们线圈的匝数是不同的,因此,本实验研究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系。通过分析现象可得出的结论是:在电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强。www-2-1-cnjy-com
(3)实验二中,电流的大小改变,线圈的匝数不变,故自变量是电流的大小,控制的变量是线圈的匝数。
【答案】(1)电磁铁吸引大头针的数量多少;
(2)线圈匝数;在电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强;
(3)电流大小;线圈匝数。
15.【考点】电磁继电器的组成、原理和特点;欧姆定律的应用.【解答】(1)当动触点与上方静触点接触时,电路为绿灯的基本电路;当动触点与下方静触点接触时,电路为R2与红灯的并联电路;如下图所示:
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)根据图2示可知,当温度为60℃时,热敏电阻R1的阻值为32Ω;
由I= ( http: / / www.21cnjy.com )可知,当电路电流为0.2A时,控制电路的总电阻:R= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=60Ω;
因为R1与R0串联,所以R0接入电路的阻值:R0=R﹣R1=60Ω﹣32Ω=28Ω;
(3)水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×6kg×(60℃﹣20℃)=1.008×106J;
电流做的功:W=Pt=1000W×20×60s=1.2×106J;
电热器的加热效率:η= ( http: / / www.21cnjy.com )×100%= ( http: / / www.21cnjy.com )×100%=84%;
(4)从图乙可知,要降低恒温箱的设定温度,就要减小热敏电阻R1的阻值;但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为0.2A,根据欧姆定律I= ( http: / / www.21cnjy.com )可知,应增大滑动变阻器R0接入电路的阻值或减小电源电压。
故方案一:将滑动变阻器R0接入电路的阻值调大一些;
方案二:换电源,降低电源电压。
【答案】(2)滑动变阻器接入电路阻值应为28Ω;
(3)电热器的加热效率为84%;
(4)方案一:将滑动变阻器R0接入电路的阻值调大一些;
方案二:换电源,降低电源电压。
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