17.2 电流的磁场 同步练习(基础+提升+综合)

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名称 17.2 电流的磁场 同步练习(基础+提升+综合)
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文件大小 1.6MB
资源类型 试卷
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2019-01-03 16:00:37

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沪科版物理九年级第十七章从指南针到磁浮列车第二节 电流的磁场
同步练习
1.世界上第一个发现电和磁之间联系的科学家是(  )
A.安培 B.法拉第 C.焦耳 D.奥斯特
2.小鹏在研究通电导体周围磁场的情况时,将能够自由转动的小磁针静置在水平桌面上,将一根直导线平行置于小磁针正上方。当直导线中的通电电流由P向Q时,小磁针在水平面内的转动方向如图所示,当改变直导线中的电流方向时,小磁针转动方向也发生了改变,下列说法错误的是(  )
A.历史上第一个发现这一现象的科学家是奥斯特
B.上述现象说明了电流有磁效应
C.上述现象说明电流的磁场方向与电流方向有关
D.只改变通过直导线的电流大小时,小磁针的转动方向也会改变
3.如图所示,是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是(  )
A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B.当直导线通电时,小磁针会离开支架悬浮起来
C.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D.改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向不变
4.小磁针静止时的指向如图所示,由此可知(  )
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
C.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
5.关于如图所示的电和磁的知识,下列描述正确的是(  )
A.甲图是电风扇的工作原理图
B.乙图中磁铁可以吸引所有金属
C.丙图中电铃是利用电流的磁效应工作
D.丁图中摩擦后的梳子能吸引小纸屑是因为同种电荷相互吸引
6.如图所示,小明自制了一个带有电磁铁的木船模型。将它放入水中漂浮,船头B指向东。闭合开关S,则小船将会在水平面内自由转动,当小船再次处于静止状态时,船头B指向(  )
A.东 B.北 C.西 D.南
7.根据图(乙)中通电螺线管上方小磁针的指向,标出电源的正极,并在螺线管的N极标出来。
8.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁的右端固定。闭合开关,电磁铁的左端是   极。当滑动变阻器滑片P向右移动时,电磁铁的磁性   (选填“增强”或“减弱”);当开关断开时,条形磁铁   (选填“受到”或“没受到”)电磁铁的吸引力。
9.如图所示是一个水位自动报警器的原理图。水位到达金属块B之后,   (选填“红”或“绿”)灯亮;当绿灯亮时电磁铁   (选填“有”或“无”)磁性。
10.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小雪制成由简易电磁铁甲、乙组成的电路,开关闭合,滑动变阻器的滑动触头移至滑动变阻器的中点附近时,电磁铁吸引大头针的情况如图所示,由此可以得出的实验结论是   ;在此基础上,小雪想让电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增多,应该进行的操作是   。
11.如图所示为某宾馆走廊照明灯的自动控制电路,走廊入口上方安装有光电传感器。开关S闭合,当人靠近到一定距离时,从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收,接收器中的光敏电阻R0阻值减小,使得控制电路中电流   ,同时电磁铁磁性   ,工作电路接通,灯泡发光。
 
12.某同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.若使电磁铁磁性增强,可向右移变阻器滑片
B.电磁铁B线圈匝数多,通过B的电流小
C.电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强
D.若将两电磁铁上部靠近,会相互吸引
13.如图所示的电路,闭合开关S,关于通电螺线管下列说法正确的是(  )
A.通电螺线管的右端是N极
B.只对调电源正负极,通电螺线管两端的极性不发生改变
C.通电螺线管外部的磁感线都是从N极出发回到S极的
D.当滑动变阻器的滑片向右移动时,通电螺线管的磁性增强
14.如图是说明巨磁电阻特性的原理示意图,其中GMR是巨磁电阻。实验发现,当开关S1、S2均闭合且滑片P向左滑动的过程中,指示灯明显变亮。则(  )
A.电磁铁的右端为N极
B.流过灯泡的电流减小
C.巨磁电阻的阻值随磁场的增强而增大
D.巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小
15.如图所示,闭合开关S后,小磁针静止时N极指向正确的是(  )
16.靠在一起的两个通电螺线管,如图所示,当按图中电流的方向通电后,两螺线管(  )
A.静止不动 B.互相排斥 C.互相吸引 D.不能确定
17.如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图,当电铃响时(  )
A.温度达到90℃,同时红灯亮
B.温度达到90℃,同时绿灯亮
C.温度低于90℃,同时绿灯亮
D.温度低于90℃,同时红灯亮
18.下水井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患。为提示路人注意安全,小明设计了如图所示的电路,电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都属于   (填“绝缘体”或“导体”)。当井盖丢失时,继电器的动触点与   (填“上”或“下”)静触点接触,灯泡发光报警:当电磁铁的线圈中有电流通过时,电磁铁的上端是   极。
19.如图所示,在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁,当开关S闭合,条形磁铁与电磁铁相互   (选填“吸引”或“排斥”),当滑片P从a端向b端滑动的过程中,电流表的示数会   (选填“增大”或“减小”),弹簧的长度会变   (选填“长”或“短”)。
20.如图所示,闭合开关S,发现弹簧缩短,小磁针旋转到图中所示位置静止,则电源的右端是   极,小磁针的上端是   极。
21.如图所示,将小磁针平行放在直导线下方,闭合开关会看到   ,实验说明   ,若把电源正负极对调,闭合开关会看到   。
22.如图所示,给直导线通电时,其下方的小磁针会发生   ;这说明通电导体周围存在着   。
23.如图所示的装置中,当开关S闭合后,下列判断正确的是(  )
A.通电螺线管外A点的磁场方向向左
B.通电螺线管的左端为S极
C.向左移动滑片P,通电螺线管的磁性增强
D.小磁针静止后,其N极的指向沿水平向右
24.如图所示,是某保密室的防盗报警电路,当有人闯入保密室时会使开关S闭合。下列说法正确的是(  )
A.电磁继电器与发电机工作原理相同
B.电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关
C.电磁铁工作时,上端为S极
D.当有人闯入保密室时,b灯亮
25.如图所示,当开关闭合时,下列说法正确的是(  )
A.螺线管上端N极,滑片P向右移,弹簧测力计示数减小
B.螺线管上端S极,滑片P向右移,弹簧测力计示数减小
C.螺线管上端N极,滑片P向左移,弹簧测力计示数减小
D.螺线管上端S极,滑片P向左移,弹簧测力计示数减小
26.世界上第一个发现了电与磁之间联系的实验是(  )
27.如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,L为“220V22W”的照明灯,天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻。R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的变化而变化。下列说法不正确的是(  )
A.受控电路中,导线a端应连接照明电路的火线
B.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小
C.如果提高控制电路电源电压,照明灯白天也可能发光
D.当光照强度增大时,控制电路总功率将增大
28.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(g取10N/kg)。下列说法中不正确的是(  )
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.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
D.质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录
29.如图所示,GMR是巨磁电阻,它的阻值随电磁铁磁性的增强而减小。下列判断正确的是(  )
A.开关S1闭合,滑片向右移动,电磁铁磁性增强
B.开关S1闭合,滑片移到某一位置,电磁铁左端为N极
C.开关S1和S2同时闭合,滑片向右移动,GMR的电阻变小
D.开关S1和S2同时闭合,滑片向左移动,指示灯变暗
30.通电螺线管内部放一个小磁针,小磁针静止时的指向如图所示,则正确的是(  )
A.a端为电源正极 B.b端为电源正极
C.c端为通电螺线管N极 D.d端为通电螺线管N极
31.如图所示,当闭合开关S,且将滑动变阻器滑片P向右移动时,图中的电磁铁a端是   极,磁性将   (选填“增强”或“减弱”)。
32.如图甲所示,闭合开关S,通电螺线管左端的磁极是   极;如图乙所示,温度计的示数是   ℃;如图丙所示,物块的体积是   ml。
33.根据如图中通电螺线管的S极,可以判断:静止的小磁针   端为N极,电源的   端为正极(以上两空均选填“左”或“右”)。
34.如图所示的是某工厂的水位自动报警装置示意图。其中A和B为两个金属块,电磁继电器上方悬挂有一个条形磁体。接通电源后,当水位未到达B时,条形磁体的N极指向地理   极;当水位到达B时,   灯亮;若控制电路中的电源左端为正极,则通电螺线管的上端为   极。
35.如图所示的电路,开关S接到a后,电磁铁左端为   极,小磁针静止时,右端是   极。将开关S由a换到b,调节滑动变阻器的滑片P,保持电流表的示数不变,电磁铁的磁性   (选填“增强”“减弱”或“不变”)。
36.如图所示,小磁针在纸面内能自由转动。闭合开关后,通电螺线管的上端为   极,则小磁针将沿   方向转动。(选填“顺时针”或“逆时针”)
37.如图所示是小明同学在研究通电螺线管极性时的情形,请标出开关闭合后通电螺线管的N极、螺线管内小磁针的N极和磁感线上A点的磁场方向。
38.如图所示,是课本中用小磁针(圆圈中是小磁针,图中未画出)来探究“通电螺线管的磁场方向”的实验图,请你根据线圈中电流的方向,判断通电螺线管的N、S极,并在图中标出其N、S极。
39.在图中,电路连接正确,通电后小磁针指向如图所示(涂黑端表示N极)。请在图中标出电源的“+”、“﹣”极,并画出螺线管的绕法。
40.如图所示,根据磁体静止时N极的指向,标出通电螺线管的N极和电源的正极。
沪科版物理九年级第十七章从指南针到磁浮列车第二节 电流的磁场 同步练习
参考答案与试题解析
故选:D。
【点评】对物理学中的著名实验和著名物理学家的贡献要有所了解。
2.【分析】当小磁针发生偏转时,说明了磁场的存在,当电流方向改变时,小磁针的偏转方向也改变,说明产生的磁场的方向也改变,由此分析解答。
【解答】解:
A、图中为奥斯特实验,历史上第一个发现这一现象的科学家是奥斯特,故A正确;
B、实验中,小磁针发生偏转,说明了磁场的存在,说明了电流有磁效应,故B正确;
C、由题知,改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,表明电流所产生磁场的方向与电流方向有关,故C正确;
D、只改变通过直导线的电流大小时,电流产生磁场的方向不变,则小磁针的转动方向不变,故D错误。
故选:D。
【点评】奥斯特实验操作简单,现象明显,但电流磁场的发现却有着非常重大的意义,值得我们记忆和掌握。
3.【分析】奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场;磁场的方向与电流的方向有关。
【解答】解:
A、首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特,故A错误;
B、当直导线通电时,导线的周围存在磁场,小磁针会发生偏转,不会悬浮起来,故B错误;
C、小磁针偏转,能说明通电导线周围存在磁场,故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场,故C正确;
D、磁场方向与电流方向有关,改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向改变,故错误。
故选:C。
【点评】本题考查了磁场的性质是对放在磁场中的磁体有力的作用,更加深入的研究了电流的磁效应,在物理学习中不能只注重了结论的学习,还要注意方法的学习。
4.【分析】据小磁针的NS极,据磁极间的作用规律可以判断出电磁铁的NS极,而后据安排定则判断出电流的方向,进而得出正确的选项即可。
【解答】解:据题目可知,小磁针左端是N极,右端是S极,所以电磁铁的左端,即a端为N即,右端为S极,据安培定则可知,电流从d端流出后进入电磁铁,故d端是电源的正极,c端是负极,故B正确。
故选:B。
【点评】该题考查了安培定则的应用、磁极间的作用规律的应用等知识点,是一道综合题。
5.【分析】(1)电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的;
(2)磁体能吸引铁、钴、镍等金属;
(3)电磁铁是利用电流的磁效应来工作的;
(4)带电体有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:
A、电风扇中有电动机,电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,图甲是电磁感应现象,故A错误;
B、磁体能吸引铁、钴、镍等金属,不能吸引所有金属,故B错误;
C、电铃中电磁铁,是利用电流的磁效应工作的,故C正确;
D、摩擦后的梳子带了电,能吸引轻小物体,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了电动机的工作原理、磁体的作用、电磁铁的应用、带电体的性质等知识点,难度不大。
6.【分析】由右手螺旋定则可知螺线管的磁极,螺线管处在地球的磁场中,因磁极间的相互作用可知小船静止时船头的指向。
【解答】解:
闭合开关S,由右手螺旋定则可知通电螺线管右侧为N极,左侧为S极;因地磁场沿南北方向,地球南极处为地磁场的N极,地球北极处为地磁场的S极;因同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,故船头B指向北方。
故选:B。
【点评】通过本题应掌握:(1)知道地球是个巨大的磁体,地磁南极在地理北极的附近,地磁北极在地理南极附近;
(2)右手螺旋定则内容为:右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指向的方向为磁感线N极方向。
7.【分析】根据小磁针的指向判断通电螺线管的磁极,根据右手螺旋定则判断电流的流向,确定电源的正负极。
【解答】解:根据小磁针的指向,结合磁极间的相互作用规律,靠近小磁针S极的一端﹣﹣通电螺线管的左端为N极。
根据右手螺旋定则,伸出右手使大拇指指向通电螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,即电流从螺线管的右端流入,所以,电源的右端为正极,左端为负极。
故答案为:
【点评】右手螺旋定则不但可以判出螺线管的磁极,也能根据磁极判出电流方向。
8.【分析】安培定则:用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极,由此判断电磁铁的极性;
由滑片的移动可知螺线管中电流的变化,由此判断其磁性强弱的变化;
电磁铁通电有磁性,断电无磁性。
【解答】解:
由图知,开关闭合后,电流从电磁铁左端流入,右端流出,由安培定则可判断其左端为N极,右端为S极;
滑片P向右移动时,变阻器连入电路的阻值增大,电路中电流减小,所以电磁铁的磁性减弱;
当开关断开时,电路中没有电流,电磁铁不产生磁场,条形磁铁不受磁场力的作用。
故答案为:N;减弱;没受到。
【点评】本题考查了安培定则的应用、电磁铁特点的认识和理解,掌握这些基础知识是关键。
9.【分析】由题意可知,这一水位自动报警器的基本结构是一个电磁继电器,根据电磁继电器的基本工作原理,结合在此处的运用可描述其原理。
【解答】解:图中所示的水位自动报警器工作原理:当水位到达A时,由于一般水具有导电性,那么电磁铁所在电路被接通,电磁铁具有磁性,向下吸引衔铁,从而接通红灯所在电路,此时红灯亮,而绿灯不亮;
当绿灯亮时,衔铁与绿灯的触点接触,说明电磁铁无磁性。
故答案为:红;无。
【点评】(1)本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用,电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关;
(2)在解答此类题目时,要从电磁铁通电有磁性,断电无磁性的原理进行分析。
10.【分析】根据电磁铁吸引大头针个数的多少判断电磁铁磁性的强弱;影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯。
【解答】解:由图可知,甲乙串联接入电路中,电流相同,通电时间相同,甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数,说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强;
雪想让电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增多,可以增大电路中的电流,故应向左移动滑动变阻器的滑片。
故答案为:电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强;向左移动滑动变阻器的滑片。
【点评】探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验,考查了影响电磁铁磁性强弱的因素,考查了滑动变阻器对电路电流的影响。
11.【分析】该自动控制电路的光敏电阻R0与定值电阻R串联,根据串联分压原理得出光敏电阻R0阻值减小时定值电阻电压变化和控制电路中电流变化,从而推出电磁铁磁性强弱变化;
电磁铁的上端的磁极可根据安培定则判断。电磁铁的下端是电流流进端,右手四指顺电流方向握住螺线管后,大拇指指向下端,为N极,则上端是S极。
【解答】解:由图可知,自动控制电路中光敏电阻R0与定值电阻R串联;
由题知,当人靠近到一定距离时,从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收,接收器中的光敏电阻R0阻值减小,控制电路的总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,控制电路中电流变大,即通过定值电阻R的电流变大,则电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下,路灯电路接通,路灯发光。
故答案为:变大;增强。
【点评】本题考查动态电路的分析和电磁继电器的使用,关键是由题明确电路的连接情况。
 
12.【分析】(1)影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小和线圈的匝数,电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
(2)串联电路中电流的特点,串联电路中电流处处相等。
(3)安培定则的内容:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
(4)电磁铁的磁性强弱是通过吸引大头针的多少来体现的,用到了转换法。
【解答】解:
A、变阻器的滑片向右滑动,变阻器接入电路的阻值增大,电路中的电流减小,所以电磁铁的磁性减弱,故A错误。
B、两电磁铁的线圈串联,故通过两线圈的电流相等,电流的大小与线圈的匝数无关,故B错误。
C、在实验中电磁铁的磁性强弱无法直接看出,通过吸引大头针的多少来进行判断,吸引的大头针越多,说明电磁铁的磁性越强,否则越弱,故C正确。
D、根据电流的流向和安培定则可知,A的上端为N极、下端为S极,B的上端为N极、下端为S极,所以将两电磁铁靠近,它们会相互排斥,故D错误。
故选:C。
【点评】此题是探究影响电磁铁磁性强弱的因素,主要考查了电磁铁磁极的判断,一定掌握右手螺旋定则的内容。同时考查了影响电磁铁磁性强弱的因素,注意转换法和控制变量法在此实验中的应用。
13.【分析】(1)由螺线管的N、S极,据安培定则可判断出电流方向,而电流在电源外部从正极出来,回到负极,据此回答。
(2)通电螺线管周围磁场的方向与电流方向和线圈的绕向这两个因素有关,若只改变其中的一个,磁场方向发生改变;若两个因素同时改变,磁场方向不变。
(3)通电螺线管的外部磁感线是从N极发出回到S极的;
(4)通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关,电流越大,磁性越强。
【解答】解:A、由于电源右端为正极、左端为负极,由安培定则可知,用右手握住通电螺线管,让大拇指指向右侧,故通电螺线管的右端是S极;故A错误;
B、改变电源的正负极后,螺线管中的电流方向发生了改变,通电螺线管的磁场方向发生改变,故B错误;
C、通电螺线管的外部磁感线是从N极发出回到S极的,故C正确;
D、滑动变阻器P向右移动时,接入电路中的电阻变大,电流变小,通电螺线管的磁性将减弱。故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查通电螺旋管的极性、欧姆定律的应用、磁性强弱的判断,要知道安培定则不但可以判出螺线管的磁极,也能根据磁极判出电流方向。
14.【分析】(1)根据安培定则判定电磁铁的极性;
(2)根据灯泡的亮度判定电流的大小;
(3)通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定滑片移动时,其磁性的变化。
【解答】解:
A、电磁铁中电流的方向是向上的,根据安培定则可知,电磁铁的右端为S极,故A错误;
B、当开关S1、S2均闭合且滑片P向左滑动的过程中,指示灯明显变亮,说明通过灯泡的电流变大,故B错误;
CD、灯泡的亮度变亮,说明电路中的电流增大,电源电压不变的情况下,说明电路中的总电阻在减小,由于小灯泡的电阻不变,所以巨磁电阻的阻值在减小。所以巨磁电阻的阻值随着磁场的增强在减小,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】在控制电路中,滑片的移动是分析的入手点;在工作电路中,灯泡的亮度是确定电路中电流变化的一个隐含条件。
15.【分析】用安培定则判断出通电螺线管的磁极,再由磁极间的相互作用规律判断小磁针静止时的磁极指向。
【解答】解:
A、右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的左端,即通电螺线管的左端为N极,右端为S极,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,小磁针的左端应为N极,右端应为S极,故A错误;
B、右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的右端,即通电螺线管的右端为N极,左端为S极,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,小磁针的右端应为N极,左端应为S极,故B错误;
C、右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的右端,即通电螺线管的右端为N极,左端为S极,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,小磁针的左端应为N极,右端应为S极,故C正确;
D、右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的左端,即通电螺线管的左端为N极,右端为S极,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,小磁针的左端应为S极,右端应为N极,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了磁极间的相互作用规律和安培定则,安培定则为考试中的重点及难点,应能做到熟练应用安培定则判断电流与磁极的关系。
16.【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管的磁极,则由磁极间的相互关系可得出两螺线管的移动情况。
【解答】解:
根据图中的电流方向结合右手螺旋定则可知,左侧螺线管的左端为N极,右端为S极;
同理可知,右侧螺线管的右端为N极,左端为S极,
所以,两螺线管互相靠近的一端为同名磁极,同名磁极互相排斥。
故选:B。
【点评】本题考查了磁极间的相互作用规律和右手螺旋定则的使用。利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性,也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法。
17.【分析】温度自动报警器的原理是当温度达到一定值时,温度计内液体上升,该液体必须是导体,这样控制电路会接通,电磁铁产生磁性,将衔铁吸引,将报警电路接通,电铃响,起到报警作用;
【解答】解:据图可知,该温度自动报警器的原理是:当温度达到90℃时,由于温度计内的液体是导体,这样控制电路会接通,电磁铁产生磁性,将衔铁吸引,将报警电路接通,电铃响,红灯亮,起到报警作用;温度低于90℃,由于弹簧的原因,绿灯亮。
故选:A。
【点评】此题主要考查了电磁继电器的工作原理、导体的概念和温度计的制作原理。电磁继电器的实质相当于工作电路中的开关。解决此类题目的关键是了解电磁继电器的构造,并搞清各部分的作用,同时要搞清控制电路和工作电路。
18.【分析】常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等;
当井盖丢失时,电磁铁中没有电流通过,继电器的动触点抬起,与上触点接触,灯泡发光而报警;
由线圈中的电流方向,根据安培定则判断出电磁铁的NS极。
【解答】解:电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都是用来导电的,都属于导体;
当井盖丢失时,当电磁铁的线圈中没有电流通过,继电器的动触点与上触点接触,灯泡发光报警;
由安培定则可判断出线圈的上端的极性是N极。
故答案为:导体;上;N。
【点评】本题既考查电磁继电器原理的分析,综合性比较强,解题时要仔细分析。
19.【分析】①先根据电流的方向,利用安培定则可判断螺线管的极性,再根据磁极间的相互作用可判断与条形磁体的作用力;
②根据滑动变阻器的变化,可判断电流大小的变化,知道电流越大,螺线管的磁性越强。
【解答】解:①读图可知,电流从螺线管的上端流入,下端流出,右手握住螺线管,使四指指向电流方向,则螺线管的上端为S极。根据同名磁极相互排斥可知,条形磁铁与电磁铁的相互作用为排斥;
②当滑片P从b端到a端的滑动过程中,变阻器的阻值变小,电路中的电流变大,因此,电磁铁的磁性变强,与条形磁铁的排斥力变大,故弹簧会变短一些。
故答案为:排斥;增大;短。
【点评】此题将通电螺线管的判断、磁极间的相互作用、电路的动态变化进行了有机的结合,难度虽然不大,但环环相扣,应细心作答,才不会颠倒出错。
20.【分析】根据开关S闭合,发现弹簧变短,由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极,利用安培定则可得出电源的正负极。由磁极间的相互作用可知小磁针的磁极。
【解答】解:由题知,开关闭合后,发现弹簧缩短,说明条形磁铁被排斥,因同名磁极相互排斥,所以螺线管的上端为N极,下端为S极;
由右手螺旋定则可知,电流由螺线管上方流入、下方流出,故电源的右端为正极,左侧为负极;因异名磁极相互吸引,所以小磁针的上端为N极;
故答案为:正;N;
【点评】安培定则共涉及三个方向:电流方向、磁场方向、线圈绕向,告诉其中的两个方向可以确定其中的另一个方向。
21.【分析】奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场;当电流方向改变时,产生的磁场方向也改变,所以小磁针的偏转方向也改变;通过小磁针的偏转可以检验磁场是否存在。
【解答】解:如图所示,将小磁针平行放在直导线下方,闭合开关,由于通电导线周围有磁场,该磁场会使得小磁针发生偏转,故会看到小磁针发生偏转;且磁场的方向与电流的方向有关,所以若把电源正负极对调,闭合开关会看到小磁针的偏转方向会改变;
故答案为:小磁针发生偏转;通电导线周围有磁场;小磁针的偏转方向会改变;
【点评】本题考查了磁场的性质是对放在磁场中的磁体有力的作用。更加深入的研究了电流的磁效应,在物理学习中不能只注重了结论的学习,还要注意过程的学习。
22.【分析】奥斯特实验:在静止的小磁针上方,放一根与磁针平行的导线,给导线通电时磁针将偏转,说明了通电导体周围存在磁场。
【解答】解:在静止的小磁针上方,放一根与磁针平行的导线,给导线通电时磁针将偏转,说明了通电导体周围存在磁场。这是由丹麦的物理学家奥斯特首先发现的。
故答案为:偏转;磁场。
【点评】电与磁之间的三个联系:通电导体的周围存在磁场、通电导体在磁场中受力和电磁感应现象,要求平时学习时注意区分三个相关实验的原理和应用。
23.【分析】(1)磁场中某点的磁场方向与该点的磁感线方向是一致的;
(2)据电流的方向,结合安培定则判断出该通电螺线管的NS极即可;
(3)通电螺线管的磁场的强弱与电流的强弱有关;
【解答】解:
AB、由于电源的右端是正极,所以电流从螺线管的右端流入,根据安培定则可知,该螺线管的左端是N极,右端是S极;因磁体外部的磁感线从N极指向S极,所以通电螺线管外A点的磁场方向向右,故AB错误;
C、滑片向左移动,变阻器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,通电螺线管的磁性变强,故C正确;
D、据上面的分析可知,该螺线管的右端是S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针静止时其左端应该是N极,所以其N极的指向沿水平向左,故D错误;
故选:C。
【点评】此题考查了磁极间的作用规律、安培定则、电路中的电流变化等知识点,是一道综合题。
24.【分析】(1)电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动;
(2)电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈的匝数多少有关;
(3)根据安培定则判断电磁铁的NS极;
(4)电磁继电器的工作原理,当控制电路接通时,电磁铁有磁性,衔铁被吸下;当控制电路断开时,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,结合实际情况进行分析。
【解答】解:A、电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动工作的,故A错误;
B、电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈的匝数多少有关,故B错误;
C、根据安培定则可知,电磁铁工作时,上端为N极,故C错误;
D、当有人闯入保密室时会使开关S闭合,电磁铁有磁性,吸引衔铁,电灯b所在电路接通,b灯亮,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查了电磁继电器、电动机、发电机的工作原理,关键是搞清电磁继电器的衔铁被吸下和拉起时工作电路的变化情况。
25.【分析】利用安培定则判断出通电螺线管的NS极,再根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的作用规律判断弹簧测力计示数的变化。
【解答】解:由图可知电流由螺线管的上方流入,则由右手螺旋定则可知螺线管下端为N极,上端为S极;
当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电阻变小,则由欧姆定律可知电路中电流变大,磁性增强;
因为螺线管上端与磁铁下端为异名名磁极磁极,相互吸引;故在滑片P向左移动的过程中,由于磁性增强,弹簧测力计的示数变大。
当滑片P向右移动的过程中,由于磁性减弱,弹簧测力计的示数变小,故B正确。
故选:B。
【点评】解本题的关键时抓住影响电磁铁磁性强弱的因素及根据运用安培定则判断通电螺线管的极性的方法。
26.【分析】丹麦物理学家奥斯特首先通过实验证明了通导线周围存在磁场。磁场方向和导体中的电流方向有关。
【解答】解:A、图是奥斯特实验装置图,说明了电流周围存在磁场,是世界上第一个发现了电与磁之间联系的实验,故A正确;
B、图是磁场对电流的作用,由此制成了电动机,故B错误;
C、图中是电磁感应装置图,说明了磁能生电,由此制成了发电机,故C错误;
D、图中没有电源是发电机的模型图,故D错误。
故选:A。
【点评】本题展现了四个电磁方面比较重要的插图,要明白每一个插图蕴含的物理意义。
27.【分析】(1)开关控制灯泡时,开关接在火线和灯泡之间,断开开关时,切断火线,更换灯泡更安全;
(2)天暗时自动点亮说明此时照明电路闭合,由图可知此时电磁铁磁性的变化,进一步判断控制电路电流的变化,根据欧姆定律判断电路中电阻的变化,即可判断光敏电阻阻值的变化。
(3)如果提高控制电路的电压,根据欧姆定律可知电路中的电流增大,达不到电磁铁的吸合电流时灯泡发光。
(4)据(2)的分析,结合公式P=UI即可判断。
【解答】解:A、开关控制灯泡时,开关接在火线上,所以受控电路中导线a端应连接照明电路的火线,故A正确;
B、天暗时自动电灯亮说明此时照明电路闭合即衔铁断开,由图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小,
根据R=可知电路中的电阻变大即此时光敏电阻的阻值变大,反之,天亮时光敏电阻的阻值变小,
所以他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小,故B正确;
C、如果提高控制电路的电压,由欧姆定律可知,电路中的电流增大,在白天时,电路的电流很大,动触点一定被吸下,照明灯L一定不发光,且到晚上时,由于电压高,电流大,也可能导致动触点被吸下,照明灯L也可能不发光,故C错误;
D、据(2)的分析可知,光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小,所以光照强度增加,光敏电阻的阻值会减小,所以电路的电流会变大,故据P=UI可知,该电路的电功率会变大,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电磁铁磁性与电流的关系、安全用电等知识,涉及的知识点较多,关键是会分析电路图结合所学知识进行解决实际问题。
28.【分析】(1)小敏设计的是“闯红灯违规模拟记录器”,肯定记录的是红灯亮时继续行驶的车辆,因此只有红光才能触发光控开关,绿光和黄光肯定不行;
(2)如上所述,绿灯亮肯定不能触发记录器;
(3)控制电路中,压敏电阻、电磁继电器串联;当电流不变时,如果电源电压不变,那么电阻也不能发生变化;据乙图可知,质量越小的车辆经过时压敏电阻的阻值越大,最后根据串联电路电阻的特点判断即可;
(4)首先计算出控制电流为0.06A时电路的总电阻,然后再根据R=R总﹣R线计算出这时压敏电阻的阻值,最后从乙图中找到对应的压力,根据m=计算出质量与400kg比较即可。
【解答】解:A.小敏设计的是“闯红灯违规模拟记录器”,肯定记录的是红灯亮时继续行驶的车辆,因此只有红光才能触发光控开关,故A不合题意;
B.绿灯亮时车辆正常工作,记录器不启动,故B不合题意;
C.车辆的质量越小,对地面的压力越小,光敏电阻阻值越大,这时控制电路的电流越小,电磁继电器吸引力越小,不能触发记录器工作;要达到原来电流,必须减小电阻,而串联会使电阻增大,故C符合题意;
D.当记录器工作时电流为0.06A,
这时总电阻为:R总==100Ω;
光敏电阻的阻值R=R总﹣R线=100Ω﹣10Ω=90Ω;
据乙图可知,当光敏电阻为90Ω时,压力为4000N;
这时车辆的质量m==400kg。
故D不合题意。
故选:C。
【点评】知道电磁继电器的工作原理,掌握欧姆定律在串并联电路中的应用是解题的关键。
29.【分析】(1)利用安培定则判断电磁铁的磁极;
(2)由滑动变阻器滑片的移动得知电路中电流的变化情况,通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定滑片移动时,其磁性强弱的变化;
(3)根据灯泡的亮度变化,能够确定电路中电流的变化,进而知道巨磁电阻的阻值与磁场强度的关系。
【解答】解:
A、开关S1闭合,当滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱,故A错误;
B、开关S1闭合,根据电流的流向和安培定则可知,电磁铁的左端为N极、右端为S极,故B正确;
C、开关S1和S2同时闭合,滑片向右移动,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,左侧电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱,由题意可知GMR的电阻变大,故C错误;
D、开关S1和S2同时闭合,滑片向左移动,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,左侧电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,由题意可知GMR的电阻变小,右侧电路中的电流变大,指示灯的实际功率变大,指示灯变亮,故D错误。
故选:B。
【点评】在控制电路中,滑片的移动是分析的入手点;在工作电路中,灯泡的亮度是确定电路中电流变化的一个隐含条件。
30.【分析】螺线管内部磁感线由S极指向N极,故由小磁针的指向可知螺线管的磁极,则由右手螺旋一则可判断出电源的正负极。
【解答】解:小磁针静止时N极向左,因螺线管内部磁感线是由S极指向N极的,故螺线管d端为S极,c端为N极;
则由右手螺旋定则可知,电流由b端流入螺线管,故b端为电源正极;故BC正确,AD错误。
故选:BC。
【点评】本题一定要明确螺体的磁感线方向内部和外部是不一样的;同时还应记住,小磁针N极所指的方向即为磁场的方向。
31.【分析】(1)根据安培定则判断出电磁铁的南北两极,依据滑动变阻器的方向,判断出连入电路中电阻的变化,推导出电路中电流的变化,再判断出电磁铁的磁性强弱;
(2)电磁铁的磁性强弱和线圈的匝数、电流大小有关。线圈匝数一定时,电流越大,磁性越强。
【解答】解:如图所示,当闭合开关S,电流从左边的导线流入电磁铁,根据安培定则可判断出b端为N极,a端为S极;同时滑动变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路中的电流变小,电磁铁磁性减弱。
故答案为:S;减弱。
【点评】本题是电学知识与磁现象的综合题,首先根据安培定则判断出通电螺线管的两极方向,滑动变阻器的移动可以改变电流的大小,电流增大时,电磁铁磁性增强,反之减弱。
32.【分析】(1)利用图示的线圈绕向和电流方向,根据安培定则即可确定螺线管的左端的极性。
(2)温度计的读数关键是区分零上多少摄氏度还是零下多少摄氏度,要点是看数值的变化情况,数值自下而上变大时是零上多少摄氏度,反之是零下多少摄氏度;
(3)根据放入物体前后量筒的读数,计算出物体的体积。
【解答】解:(1)由图甲可知,电流从螺线管的右端流入,左端流出,根据螺线管的线圈绕向,再利用安培定则即可确定螺线管的左端为N极,右端为S极。
(2)由图乙可知,数值自下而上是变小的,说明此时温度低于0℃,此时温度计示数为﹣8℃。
(3)图丙中,量筒的分度值为2ml,放入物体前液体的体积是28ml,放入物体后量筒的示数为36ml,则物体的体积是36ml﹣28ml=8ml。
故答案为:N;﹣8;8ml。
【点评】此题考查了安培定则的应用,温度计的读数和量筒的读数,题目的难度不大。
33.【分析】(1)同名磁极相斥,异名磁极相吸;
(2)据安培定则判断电流的方向进而得出电源的正负极;
【解答】解:图中螺线管的左端为S极,根据异名磁极相互吸引,可知小磁针的左端为N极,再利用安培定则,使拇指指向N极,其余四指环绕的方向就是导体中电流的方向,因此可判断出电源的“+”极在如图电源的左端。
故答案为:左;左。
【点评】能利用安培定则用来判断通电螺线管的极性和电流的方向是解决该题的关键。
34.【分析】(1)地球是一个巨大的磁场,在地球上的小磁针,没有其他磁场的干扰会在地磁场的作用下指示南北;
(2)当控制电路接通时,电磁铁产生磁性,衔铁被吸下时,L2灯电路接通。
(3)据安排定则判断该电磁铁的NS极;
【解答】解:地球是一个巨大的磁场,在地球上的小磁针,没有其他磁场的干扰会在地磁场的作用下指示南北,故此题中的条形此题在没有其它磁场的干扰下,会指示南北,即N极指北,S极指南;
据图可知,当水位到达B时,控制电路接通,电磁铁有磁性,衔铁就会在电磁力吸引的作用下使L2灯电路接通,L2灯亮。
若控制电路中的电源左端为正极,即电流从下端流入,所以据安培定则可知,该电磁铁的上端是N极,下端是S极;
故答案为:北; 红; N。
【点评】本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用,电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关,在解答此类题目时,要从电磁铁通电有磁性,断电无磁性的原理进行分析。
35.【分析】(1)根据安培定则判断电磁铁的极性,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引判断C端的极性;
(2)电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关:电流不变时,匝数越少,磁性越弱;匝数一定时,电流减小,磁场减弱。
【解答】解:(1)伸出右手握住螺线管,四指弯曲指示电流的方向,大拇指所指的方向即螺线管的左端为通电螺线管的N极,据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的道理可知,小磁针的右端是S极;
(2)在此实验装置中,保持电流不变,将开关S由a换到b,则减少了线圈的匝数,因此通电螺线管的磁性减弱。
故答案为:N;S;减弱。
【点评】本题考查了影响电磁铁磁性强弱的因素和根据安培定则判断通电螺线管的极性。有一定的综合性。
36.【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管的磁极,则由磁极间的相互作用可得出小磁针的转动方向;
【解答】解:由图可知电流由螺线管下方流入,则用右手握住螺线管,四指沿电流方向,则大拇指向上,故螺线管上方为N极;
因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,则小磁针S将向螺线管靠近,N极远离螺线管,故小磁针将顺时针转动;
故答案为:N;顺时针。
【点评】小磁针的偏转是由于受到了通电螺线管的磁极的作用,因此确定通电螺线管的磁极是解决此题的关键。
37.【分析】从电流的方向入手,利用右手螺旋定则判断出螺线管的极性,然后根据磁体外部磁感线总是从N极指向S极确定A点磁感线的方向,再利用内部磁感线方向确定小磁针的磁极。
【解答】解:由右手螺旋定则可得,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的右端为N极,
外部磁感线由N极指向S极,故A点磁感线向左,内部磁感线方向由S极指向N极,故小磁针右侧为N极,左侧为S极。故答案如图:
【点评】此题考查了磁极间的相互作用规律和安培定则的应用以及磁感线的特点。利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性,也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法;要注意外部磁感线由N极指向S极以及磁感线的特点。
38.【分析】已知线圈中电流的方向,根据安培定则确定螺线管的N、S极。
【解答】解:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极,即螺线管的右端为N极,左端为S极;如图所示:
【点评】对于一个通电螺线管,只要知道电流的方向、线圈的绕法、螺旋管的N、S极这三个因素中的任意两个,我们就可以据安培定则判断出另一个。
39.【分析】由磁极间的相互作用规律得出通电螺线管的右端为S极,左端为N极,由电流表的接线柱可知,电流方向,然后根据右手螺旋定则得出线圈的绕法和电源的极性。
【解答】解:已知小磁针右端为N极,由磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极,由电流表的接线柱可知,电流从螺线管的左端流入,即电源右端为正极,根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向N极,则线圈的绕法如图所示,
【点评】本题考查了磁极间的相互作用规律、右手螺旋定则、电流表的使用。利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性,也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法。
40.【分析】先根据磁感线的形状和磁极间的相互作用的规律判断出通电螺线管的N、S极,然后根据安培定则判定出螺线管中的电流方向,最后根据电流方向判定出电源的正、负极。