第一章电与磁(1.1-1.3)
姓名 班级 得分
一.选择题(共20小题,每题2分,共40分)
1.下列说法正确的是( )
A.磁场由无数条磁感线组成的,磁感线是真实存在的
B.在地磁场作用下能自由转动的小磁针,静止时N极指向北方
C.要使通电螺线管的磁性减弱,可以在螺线管中插入铁芯
D.奥斯特实验表明,铜导线可以被磁化
2.下列用电器中,不属于电磁铁的应用的是( )
A.电磁继电器 B.电炉子 C.电铃 D.电磁起重机
3.若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的,下图所示的四个示意图中,能合理描述这块大磁铁的是( )www.21-cn-jy.com
A. B. C. D.
4.要增强通电螺线管的磁性,下列的方法中可采用的是( )
A.改变电流方向 B.减少螺线管的匝数
C.在螺线管中插入铁芯 D.减小电流
5.如图所示,条形磁体周围的磁场,E、F、P,Q四点中,磁场最强的是( )
A.E点 B.F点 C.P点 D.Q点
6.下列四幅图中,说法不合理的是( )
A.甲图,通电前导线应该和小磁针垂直放置
B.乙图,闭合开关后,小磁针 N 极将顺时针偏转
C.丙图,发电机应用了电磁感应
D.丁图,说明电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
7.如图是一些研究电现象和磁现象的实验。下列关于这些实验的叙述正确的是( )
A.图1中小磁针被铁棒吸引,说明铁棒本身具有磁性
B.图2中小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场
C.图3中条形磁铁静止时A端总是指向北方,说明A端是条形磁铁的南极
D.图4中铁钉B吸引的大头针比A多,说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
8.小彤想研究条形磁铁的磁场分布情况,实验室有如下器材:①长度约15cm的条形磁铁②长度约2cm的小磁针③铁屑约10g④边长为25cm的硬纸板⑤边长为25cm的玻璃板,你认为合理的组合是( )21教育网
A.①②⑤ B.①③④ C.①②④ D.①③⑤
9.影响通电螺线管磁性强弱的因素最恰当的说法是( )
A.通过螺线管的电流大小和管内有无铁芯
B.螺线管两端的电压和通过它的电流大小
C.导线的粗细和螺线管的大小
D.电流大小、线圈匝数和有无铁芯
10.爱因斯坦曾说:在一个现代的物理学家看来,磁场和他坐的椅子一样实在。下图所表示的磁场与实际不相符的是( )21cnjy.com
A.同名磁极间的磁场 B.直线电流的磁场
C.通电螺线管的磁场 D.蹄形磁体的磁场
11.下列实验能使条形磁铁与通电螺线管相互吸引的是( )
A. B.
C. D.
12.如图所示,ab,cd为铁棒,当电键S闭合后,ab,cd就被磁化,磁化后的极性为( )
A.a端为N极,d端为N极B.a端为S极,d端为S极
C.b端为S极,d端为S极D.b端为N极,d端为N极
13.下列关于地磁场的说法正确的是( )
A.地球的地理两极与地磁场两极完全重合
B.能在水平面内自由转动的小磁针静止时,S极指向地理的北极
C.地球的地磁场南极位于地理南极附近
D.鸽子是利用地磁场进行导航的
14.一同学设计了一种判断电源“+”,“﹣”极的方法:在水平桌面上放一枚小磁针,在小磁针的西面放一个螺线管,如图所示,接通开关后,小磁铁的N极向东偏转,则下列判断中正确的是( )21·世纪*教育网
A.电源a端是正极,在电源内部电流由b流向a
B.电源a端是正极,在电源内部电流由流a向b
C.电源b端是正极,在电源内部电流由a流向b
D.电源b端是正极,在电源内部电流由b流向a
15.如图所示,在水平地面上的磁体上方,有挂在弹簧测力计上的小磁体(下部N极)。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动,挂在弹簧测力计上的小磁体下端,沿图示水平路线从A缓慢移到B.则图乙中能反映弹簧测力计示数F随位置变化的是( )
A.B.C.D.
16.探究“影响电磁铁磁性强弱”的因素时,按如图所示电路进行实验,每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数目均比B多,此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是( )
A.电流的方向 B.电流的大小
C.线圈的匝数 D.电磁铁的极性
17.在探究“通电螺线管外部磁场”的实验中,开关断开时小磁针甲、乙的指向如图所示,当开关闭合时,通电螺线管有磁性,则下列说法正确的是( )
A.小磁针甲偏转,乙不偏转
B.小磁针乙偏转,甲不偏转
C.小磁针甲、乙均发生偏转
D.当滑片p从右向左滑动时,通电螺线管和磁性逐渐增强
18.小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性,设计了如图所示的自动控制电路,要求光暗时灯亮,光亮时灯灭。在实际调试时,发现灯始终亮着,而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是( )
A.减少电磁铁线圈的匝数 B.抽出电磁铁中的铁芯 C.滑动变阻器滑片P向左移动 D.减少控制电路电源电压
19.有两根外形完全相同的钢棒a和b;按图甲放置,手拿住a时,b不会掉下来;按图乙放置,手拿住b时,a会掉下来。这说明( )21*cnjy*com
A.钢棒a具有磁性 B.钢棒b具有磁性
C.钢棒a和b都具有磁性 D.钢棒a和b都不具有磁性
20.如图所示,在该实验中若保持变阻器滑片的位置不变,通过甲、乙、丙吸引铁屑多少可以验证通电螺线管磁性强弱与( )有关。2·1·c·n·j·y
A.电流大小 B.电流方向
C.线圈匝数 D.电流大小、方向及线圈匝数
二.填空题(共9小题,每空2分,共40分)
21.“悬空的磁环”实验中,若所用的磁环都一样,中间的塑料管是光滑的。当甲、乙两个磁环处于静止状态时,它们之间的距离为h1,如图所示。再往乙的正上方套入丙磁环,当丙悬空并静止后,甲、乙之间的距离变为h2,乙、丙之间的距离为h3.已知磁环间的斥力随它们距离的减小而增大,则h1、h2、h3之间的大小关系应该满足:h1 h2,h3 h2. (填:“>”“=”“<”)【出处:21教育名师】
22.如图所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转,小明由此推测:若电子沿水平方向平行地飞过针上方时,小磁针也将发生偏转且小磁针的N极向纸外偏转。请你详细说出小明推测的依据是: 。
23.学习了电磁铁的相关知识后,小明同学设计了一个如图所示的线圈指南针,将它放入盛有食盐水的水槽中(铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池,铜片为正极,锌片为负极),浮在液面上的线圈因为受到 的作用能指向南北方向;若要改变线圈指南针的磁极,他可以进行的操作是 。
24.磁体间的相互作用是通过 而发生的。如图所示,将分别载有一根条形磁铁的两辆小车同时释放后,小车向相反方向运动,最后静止。此现象说明的物理知识有:同名磁极相互 。21·cn·jy·com
25.现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图所示,当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为 极,此时活塞将向 运动。若要维持电动泵的持续工作,ab间应该接入 ( 填“直流电”或“交流电”)。
26.如图所示,弹簧下悬挂一块条形磁体,磁体下方有一电磁铁,闭合开关后,为使弹簧伸长,滑动变阻器滑片P向 (“左”或“右”)端移动。21教育名师原创作品
27.如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,开关闭合后,当滑片P从a端向b端滑动过程中,会出现的现象是电流表示数 (填变大、变小、不变),弹簧长度 (填变长、变短、不变),灯泡亮度 (填变亮、变暗、不变)。
28.课外兴趣小组自制了一个“温度自动报警器”(原理如图所示)。使用时发现电磁铁磁性不够强,改进的办法有 (只需填出一种)。要使图中电磁铁通电时左端为N极,a点应接电源的 极。21世纪教育网版权所有
29.在“做”中“学”,是学习科学、体验科学很重要的途径今年温州某中学前段时间刚刚举行一场“快乐活动”进课堂活动。该校九(5)班的学生小超利用课余时间制作了一个玩偶(如图):将一个磁浮玩具稳定地“漂浮”起来,实现“漂浮”电路中的a点必须连接电源的 ;若要增加玩偶“漂浮”的高度,请你讲出一种具体的办法: 。
30.(1)如图所示 根据小磁针的方向,判断通电螺线管的极性及电源正负极。
(2)根据已知磁极的极性及磁感线分布情况,标出未知磁极的磁性及磁感线方向。
(3)根据电流的方向标出N,S极。
三.实验探究题(共2小题,每空2分,共20分)
31.为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验。
(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过 来显示电磁铁磁性的强弱,下面的实验也用这种方法的是 。www-2-1-cnjy-com
A.认识电压时,我们可以用水压来类比。
B.用光线来描述光通过的路径。
C.比较压力的作用效果的大小,可以通过使海绵形变的大小来比较。
D.用斜面小车研究阻力对物体运动的影响。
E.证明磁场的存在是通过小磁针的偏转来说明。
(2)连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到如图甲所示的情景:接着,移动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到图乙所示的情景,比较图甲和乙,可知 图中的电流较小,从而发现,通过电磁铁的电流越大,磁性越强。
(3)根据右手螺旋定则,可判断出铁钉的上端是电磁铁的 极。
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
32.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中:
(1)为使磁场加强,可以在螺线管中插入一根 棒。
(2)把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向。2-1-c-n-j-y
(3)根据图甲、乙、丙记录的小磁针指向,可以得出:通电螺线管外部的磁场与 磁铁的磁场相似。
(4)如果把通电螺线管看做一个磁体,通电螺线管极性跟电流方向之间的关系,可以用安培定则来表述,即用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流方向,则拇指所指的那端就是螺线管的 极。【来源:21cnj*y.co*m】
(5)如果丙和丁两个螺线管同时通电,则这两个螺线管之间会相互 (选填“吸引”或“排斥”)。
第一章电与磁1.1-1.3
姓名 班级 得分
一.选择题(共20小题,每题2分,共40分)
1.下列说法正确的是( )
A.磁场由无数条磁感线组成的,磁感线是真实存在的
B.在地磁场作用下能自由转动的小磁针,静止时N极指向北方
C.要使通电螺线管的磁性减弱,可以在螺线管中插入铁芯
D.奥斯特实验表明,铜导线可以被磁化
【解答】解:A、磁感线是假想的线,并不是实际存在的,故A错误;
B、地磁场的南北极与地理的南北极相反,所以小磁针静止时N极指向北方,故B正确;
C、在螺线管内插入铁芯,螺线管的磁性增强,故C错误;
D、奥斯特实验表明,通电导线周围存在磁场,故D错误。
故选:B。
2.下列用电器中,不属于电磁铁的应用的是( )
A.电磁继电器 B.电炉子 C.电铃 D.电磁起重机
【解答】解:
A、电磁继电器是通过控制电磁铁中电流有无来控制另外更大的电器的开关,应用了电磁铁,故A不合题意;
B、电炉子工作时,电流通过电热丝做功,消耗电能转换为内能,没有应用电磁铁,故B符合题意;
C、电铃通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,把小锤下方的弹性片吸过来,使小锤打击电铃发出声音,同时电路断开,电磁铁失去了磁性,小锤又被弹回,电路闭合,不断重复,电铃便发出连续击打声,应用了电磁铁,故C不合题意;
D、通电时,电磁铁有电流通过,电磁起重机产生了磁性,当电路断开时,电磁铁失去了磁性,应用了电磁铁,故D不合题意。21cnjy.com
故选:B。
3.若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的,下图所示的四个示意图中,能合理描述这块大磁铁的是( )www.21-cn-jy.com
A. B. C. D.
【解答】解:
地球是一个大磁体,地磁场的形状与条形磁铁相似,地磁场的南北极与地理南北极相反,并不完全重合会出现磁偏角,即地磁的北极在地理的南极附近,故A正确。
故选:A。
4.要增强通电螺线管的磁性,下列的方法中可采用的是( )
A.改变电流方向 B.减少螺线管的匝数
C.在螺线管中插入铁芯 D.减小电流
【解答】解:A、改变电流的方向,只能改变通电螺线管的磁极,不符合题意;
B、在相同条件下,减少螺线管的匝数,磁性减弱,不符合题意;
C、在相同条件下,插入铁芯,磁性增强,符合题意;
D、在相同条件下,减小电流,磁性减弱,不符合题意;
故选:C。
5.如图所示,条形磁体周围的磁场,E、F、P,Q四点中,磁场最强的是( )
A.E点 B.F点 C.P点 D.Q点
【解答】解:由图可知,P点处的磁感线最密集,所以P点处磁场最强。
故选:C。
6.下列四幅图中,说法不合理的是( )
A.甲图,通电前导线应该和小磁针垂直放置
B.乙图,闭合开关后,小磁针 N 极将顺时针偏转
C.丙图,发电机应用了电磁感应
D.丁图,说明电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
【解答】解:
A、为了避免地磁场对该实验的影响,该实验中导线应与小磁针平行放置效果最好,故A不合理;
B、由图知,闭合开关后,电流由螺线管的右侧流入,根据安培定则可知,螺线管的右端是N极、左端为S极,因异名磁极相互吸引,所以小磁针N极将顺时针偏转,故B合理;
C、线圈在磁场中转动切割磁感线,从而产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故C合理;
D、由图知,两个电磁铁是串联的,则通过两个电磁铁的电流相同;在电流相同的情况下,匝数多的电磁铁吸引的大头针数目多,表明线圈匝数越多,电磁铁磁性越强,故D合理。
故选:A。
7.如图是一些研究电现象和磁现象的实验。下列关于这些实验的叙述正确的是( )
A.图1中小磁针被铁棒吸引,说明铁棒本身具有磁性
B.图2中小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场
C.图3中条形磁铁静止时A端总是指向北方,说明A端是条形磁铁的南极
D.图4中铁钉B吸引的大头针比A多,说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
【解答】解:
A、图1中铁棒靠近小磁针,即使铁棒没有磁性,小磁针也会吸引铁棒,不能确定铁棒是否具有磁性,故A错误;21·世纪*教育网
B、图2是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,故B正确;
C、磁铁都具有指向性,图2中条形磁铁静止时A端总是指向北方,说明A端是条形磁铁的北极,故C错误;
D、从图可知,铁芯相同、电流相同,只有线圈的匝数不同,说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系的,故D错误。
故选:B。
8.小彤想研究条形磁铁的磁场分布情况,实验室有如下器材:①长度约15cm的条形磁铁②长度约2cm的小磁针③铁屑约10g④边长为25cm的硬纸板⑤边长为25cm的玻璃板,你认为合理的组合是( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.①②⑤ B.①③④ C.①②④ D.①③⑤
【解答】解:磁体不同部位磁性强弱不能直接观察,可以通过吸引磁性物质间接观察,小磁针的长度太小,不同部位磁性强弱差别不明显,所以需要选择长度约15cm的条形磁铁;
通过条形磁铁不同位置吸引铁屑多少显示磁性强弱,所以需要足够多的铁屑;
铁屑均匀洒在纸板或玻璃板上,条形磁铁放在细铁屑中间,敲击纸板和玻璃板,细铁屑可以显示磁铁周围的磁性强弱。但纸板与细铁屑间摩擦力太大,效果不明显,所以选择玻璃板。故选:D。
9.影响通电螺线管磁性强弱的因素最恰当的说法是( )
A.通过螺线管的电流大小和管内有无铁芯
B.螺线管两端的电压和通过它的电流大小
C.导线的粗细和螺线管的大小
D.电流大小、线圈匝数和有无铁芯
【解答】解:A、影响通电螺线管磁性强弱的还有线圈的匝数,由于A的这种说法不全面,故A不最恰当。
B、螺线管两端的电压决定了通过它的电流的大小。没有提到线圈匝数和有无铁芯,故B的说法也不全面。
C、导线的粗细和线圈的大小不是决定通电螺线管磁性强弱的直接因素,故C的说法也不恰当。
D、此选择项中将影响通电螺线管磁性强弱的三个因素:线圈匝数、电流大小、有无铁芯都包含在内。故D的说法最恰当。21*cnjy*com
故选:D。
10.爱因斯坦曾说:在一个现代的物理学家看来,磁场和他坐的椅子一样实在。下图所表示的磁场与实际不相符的是( )【版权所有:21教育】
A.同名磁极间的磁场 B.直线电流的磁场
C.通电螺线管的磁场 D.蹄形磁体的磁场
【解答】解:
A、由图知,两磁极都为N极,磁体的外部,磁感线从N极出发,故A正确;
B、由图知,直导线中电流向左,由安培定则可判断其周围磁感线为以导线为圆心,逆时针方向的同心圆,故B正确;
C、由图知,安培定则判断可知,通电螺线管的下端为N极,上端为S极,外部磁感线不符合磁感线从N极出发,到S极进入,故C错误;
D、由图知,蹄形磁铁上端N极,下端S极,磁感线符合从N极出发,到S极进入,故D正确。
故选:C。
11.下列实验能使条形磁铁与通电螺线管相互吸引的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、由安培定则可得,电磁铁的左端为N极,条形磁铁右侧为N极,则同名磁极相互排斥,故A错误;
B、由安培定则可得,电磁铁的左端为N极,条形磁铁右侧为S极,则异名磁极相互吸引,故B正确;
C、由安培定则可得,电磁铁的左端为S极,条形磁铁右侧为S极,则同名磁极相互排斥,故C错误;
D、由安培定则可得,电磁铁的左端为N极,条形磁铁右侧为N极,则同名磁极相互排斥,故D错误;
故选:B。
12.如图所示,ab,cd为铁棒,当电键S闭合后,ab,cd就被磁化,磁化后的极性为( )
A.a端为N极,d端为N极 B.a端为S极,d端为S极
C.b端为S极,d端为S极 D.b端为N极,d端为N极
【解答】解:由安培定则可得,电磁铁的右侧为N极,左端为S极;再根据磁化规律:靠近端异名,远离端同名,可确定a、d为S极,b、c端为N极。
故选:B。
13.下列关于地磁场的说法正确的是( )
A.地球的地理两极与地磁场两极完全重合
B.能在水平面内自由转动的小磁针静止时,S极指向地理的北极
C.地球的地磁场南极位于地理南极附近
D.鸽子是利用地磁场进行导航的
【解答】解:A、地磁的南极在地理北极附近,地磁的北极在地理南极附近,地理南北两极与地磁南北两极不是完全重合,存在着一个夹角,叫磁偏角,故A错误;
B、地理的北极在地磁场的南极附近,故小磁针自由静止时,小磁针的N极指向地理北极附近,故B错误;
C、地磁场的南极在地球的北极附近,故C错误;
D、鸽子是利用地磁场进行导航的,故D正确。
故选:D。
14.一同学设计了一种判断电源“+”,“﹣”极的方法:在水平桌面上放一枚小磁针,在小磁针的西面放一个螺线管,如图所示,接通开关后,小磁铁的N极向东偏转,则下列判断中正确的是( )
A.电源a端是正极,在电源内部电流由b流向a
B.电源a端是正极,在电源内部电流由流a向b
C.电源b端是正极,在电源内部电流由a流向b
D.电源b端是正极,在电源内部电流由b流向a
【解答】解:小磁针N极向东偏转,则由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知螺线管东侧为N极;
则用右手握住螺线管,大拇指指向N极,则四指的指向即为电流方向,即电源外部电流由b流向a,由于电源外部电流从正极流向负极,故电源b端为正极;而电源内部电流由负极流回到正极,故电源内部电流由a流向b。
故选:C。
15.如图所示,在水平地面上的磁体上方,有挂在弹簧测力计上的小磁体(下部N极)。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动,挂在弹簧测力计上的小磁体下端,沿图示水平路线从A缓慢移到B.则图乙中能反映弹簧测力计示数F随位置变化的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,且同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,当挂着的磁体向右移动时,相互吸引力逐渐减小,而过了大磁体中点后,相互排斥力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变小的。
故选:C。
16.探究“影响电磁铁磁性强弱”的因素时,按如图所示电路进行实验,每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数目均比B多,此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是( )
A.电流的方向 B.电流的大小
C.线圈的匝数 D.电磁铁的极性
【解答】解:因串联电路中各处的电流相等,
所以,图中电磁铁A和电磁铁B是串联,通过它们的电流相等,故B不正确;
因电磁铁A和电磁铁B线圈缠绕的方式相同,
所以,两者电流的方向相同,极性相同,故AD不正确,
电磁铁A和电磁铁B的匝数不同,吸引大头针的数目不同,说明影响电磁铁磁性强弱的因素是线圈的匝数,故C正确。
故选:C。
17.在探究“通电螺线管外部磁场”的实验中,开关断开时小磁针甲、乙的指向如图所示,当开关闭合时,通电螺线管有磁性,则下列说法正确的是( )
A.小磁针甲偏转,乙不偏转
B.小磁针乙偏转,甲不偏转
C.小磁针甲、乙均发生偏转
D.当滑片p从右向左滑动时,通电螺线管和磁性逐渐增强
【解答】解:(1)由图可知电流从左端流向右端,则螺线管中电流应该是从左前方流入,右后方流出,故由右手螺旋定则可知,螺线管右端应为N极;
因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,则甲小磁针S将向螺线管靠近,N极远离螺线管,故甲小磁针不转动;小磁针乙沿顺时针方向偏转,故AC错误;B正确。
(2)滑动变阻器滑片P从右向左滑动时,滑动变阻器接入电阻增大,则由欧姆定律可得电路中电流减小,则通电螺线管的磁性将减弱。故D错误。
故选:B。
18.小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性,设计了如图所示的自动控制电路,要求光暗时灯亮,光亮时灯灭。在实际调试时,发现灯始终亮着,而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是( )
A.减少电磁铁线圈的匝数
B.抽出电磁铁中的铁芯
C.滑动变阻器滑片P向左移动
D.减少控制电路电源电压
【解答】解:电磁继电器的主要部分是电磁铁,电磁铁的磁性强弱跟电流的大小、线圈的匝数的多少、是否有铁芯插入,要想在光亮时灯灭,一定要增大电磁铁的磁性。采取的方法是增大电流、增加线圈的匝数。
A、减少线圈的匝数减弱电磁铁的磁性。不符合题意。
B、抽出铁芯减弱电磁铁的磁性。不符合题意。
C、滑动变阻器滑片向左滑动电阻连入电路中的长度减小,电流增大,磁性增大。符合题意。
D、减小电源电压,电路中的电流减小,磁性减小。不符合题意。
故选:C。
19.有两根外形完全相同的钢棒a和b;按图甲放置,手拿住a时,b不会掉下来;按图乙放置,手拿住b时,a会掉下来。这说明( )2-1-c-n-j-y
A.钢棒a具有磁性B.钢棒b具有磁性
C.钢棒a和b都具有磁性D.钢棒a和b都不具有磁性
【解答】解:磁极的磁性最强,用手拿a时(甲图),b不会掉下来,说明a对b有较大的磁力,则钢棒a具有磁性;
因磁体中间部分几乎没有磁性,所以,用手拿b时(乙图),a会掉下来,说明钢棒b没有磁性,钢棒a具有磁性(只是中间部分的磁性很弱);
故选:A。
20.如图所示,在该实验中若保持变阻器滑片的位置不变,通过甲、乙、丙吸引铁屑多少可以验证通电螺线管磁性强弱与( )有关。21·cn·jy·com
A.电流大小 B.电流方向
C.线圈匝数 D.电流大小、方向及线圈匝数
【解答】解:图中甲、乙、丙三个电磁铁串联,通过线圈的电流相同,且滑片的位置不变,则电流不变;
甲电磁铁线圈的匝数多,吸引大头针的数量最多,表明它的磁性就越强;故通过甲、乙、丙吸引铁屑多少可以验证通电螺线管磁性强弱与线圈匝数有关。
故选:C。
二.填空题(共9小题,每空2分,共40分)
21.“悬空的磁环”实验中,若所用的磁环都一样,中间的塑料管是光滑的。当甲、乙两个磁环处于静止状态时,它们之间的距离为h1,如图所示。再往乙的正上方套入丙磁环,当丙悬空并静止后,甲、乙之间的距离变为h2,乙、丙之间的距离为h3.已知磁环间的斥力随它们距离的减小而增大,则h1、h2、h3之间的大小关系应该满足:h1 > h2,h3 > h2. (填:“>”“=”“<”)
【解答】解:设每个磁环的重力为G,
当甲乙两磁环处于静止状态时(如图1),因乙受力平衡,则甲乙之间的斥力大小为G,此时所对应的距离为h1;
当丙磁环套在乙上方,甲、乙、丙都处于静止状态时(如图2),因丙受力平衡,则乙丙之间斥力的大小为G,对应的距离为h3;把乙丙看作一个整体,因该整体静止,则甲乙之间斥力的大小为2G,对应的距离为h2;
已知磁环间的斥力随距离的减小而增大,且由前面分析可知,甲乙之间的斥力变大了(由G变为2G),所以甲乙间的距离变小了,即h1>h2;
由前面分析可知,乙丙之间斥力(大小为G)小于甲乙之间斥力(大小为2G),由磁环间的斥力随距离的减小而增大可知h3>h2。
故答案为:>;>。
22.如图所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转,小明由此推测:若电子沿水平方向平行地飞过针上方时,小磁针也将发生偏转且小磁针的N极向纸外偏转。请你详细说出小明推测的依据是: 电子的定向移动形成电流,电流周围存在磁场 。
【解答】解:当电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,由于电子发生定向移动而形成电流,又因为电流周围存在磁场,所以小磁针会发生偏转。
由图知,当电流向右时,小磁针的N极向纸内偏转,右图电子定向向右移动,而电流方向与电子定向移动方向相反,所以电流方向向左,因此小磁针受力方向与左图相反,即N极将向纸外偏转。
故答案为:电子的定向移动形成电流,电流周围存在磁场。
23.学习了电磁铁的相关知识后,小明同学设计了一个如图所示的线圈指南针,将它放入盛有食盐水的水槽中(铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池,铜片为正极,锌片为负极),浮在液面上的线圈因为受到 地磁场 的作用能指向南北方向;若要改变线圈指南针的磁极,他可以进行的操作是 交换铜片和锌片的位置 。
【解答】解:
(1)铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池,铜片为正极,锌片为负极,而与上面的线圈相连时,该线圈相当于一个通电螺线管,故其外部磁场与条形磁铁的外部磁场相类似,此时该线圈的右端是N极,左端是S极,故在地磁场的作用下,其会指示南北;
(2)通电螺线管的磁极与电流的方向和线圈的绕法有关,故交换铜片和锌片的位置,相当于改变了电流的方向,故该线圈的磁极方向会改变。
故答案为:地磁场;交换铜片和锌片的位置。
24.磁体间的相互作用是通过 磁场 而发生的。如图所示,将分别载有一根条形磁铁的两辆小车同时释放后,小车向相反方向运动,最后静止。此现象说明的物理知识有:同名磁极相互 排斥 。
【解答】解:(1)磁体的周围存在着磁场,磁体间的相互作用是通过磁场而发生的。
(2)图片中,两辆小车互相远离,说明受到了排斥力,由于两辆车上的N极与N极相互靠近,所以可以证明同名磁极相互排斥。
故答案为:磁场;排斥。
25.现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图所示,当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为 N 极,此时活塞将向 右 运动。若要维持电动泵的持续工作,ab间应该接入 交流电 ( 填“直流电”或“交流电”)。
【解答】解:当线圈中的电流从a流向b时,由安培定则可知,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,即左端为N极,右端是S极,根据磁极间相互作用的规律可知:此时活塞将向右运动。
若为直流电,根据甲图结合前面可知,血液只能流回心脏而不能把血液输出去,因此要使该装置能维持人体血液循环,线圈间所接电源应为交流电,即:活塞可以左右移动,血液既能流回心脏也能从心脏输出去。www-2-1-cnjy-com
故答案为:N;右;交流电。
26.如图所示,弹簧下悬挂一块条形磁体,磁体下方有一电磁铁,闭合开关后,为使弹簧伸长,滑动变阻器滑片P向 (“左”或“右”)端移动。
【解答】解:由图可知,电源的左侧为正极,右侧为负极,则电流从螺线管的上方流入、下方流出,根据安培定则可知螺线管下端为N极,上端为S极;所以,弹簧下悬挂的磁铁与螺线管间相互排斥(同名磁极相互排斥)。21教育网
为使弹簧伸长,则排斥力应减小,螺线管的磁性应减弱,即通过它的电流应减小,所以滑动变阻器接入电路的阻值应增大,其滑片P应向右移动;
故答案为:右。
27.如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,开关闭合后,当滑片P从a端向b端滑动过程中,会出现的现象是电流表示数 变大 (填变大、变小、不变),弹簧长度 变短 (填变长、变短、不变),灯泡亮度 变亮 (填变亮、变暗、不变)。
【解答】解:电流由下方流入,则由右手螺旋定则可知,螺线管上端为N极;
因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,两磁铁同名相对,故相互排斥;
当滑片P从a端向b端滑动过程中,滑动变阻器接入电阻减小,由欧姆定律可得,电路中电流变大,灯泡变亮,条形磁铁受向上的力增强;【来源:21·世纪·教育·网】
条形磁铁受重力、拉力及向上的磁场力,向下的重力与向上的弹簧的弹力及磁场力之和相等,因重力不变,磁场力增强,故弹簧的弹力减小,故弹簧长度变短。
故答案为:变大;变短;变亮。
28.课外兴趣小组自制了一个“温度自动报警器”(原理如图所示)。使用时发现电磁铁磁性不够强,改进的办法有 增大电源电压 (只需填出一种)。要使图中电磁铁通电时左端为N极,a点应接电源的 负 极。2·1·c·n·j·y
【解答】解:据图可知,该温度自动报警器”使用时发现电磁铁磁性不够强,可以增大电源电压、可以增大线圈的匝数均可;
确定电源的正负极要利用安培定则来确定,电磁铁的左端是N极和线圈的绕向,根据安培定则可以确定电流是从线圈的右端流入,左端流出。在电源外部,电流从电源正极流向电源负极。故知电源的右端为正极,左端为负极。
故答案为:增大电源电压;负。
29.在“做”中“学”,是学习科学、体验科学很重要的途径今年温州某中学前段时间刚刚举行一场“快乐活动”进课堂活动。该校九(5)班的学生小超利用课余时间制作了一个玩偶(如图):将一个磁浮玩具稳定地“漂浮”起来,实现“漂浮”电路中的a点必须连接电源的 正极 ;若要增加玩偶“漂浮”的高度,请你讲出一种具体的办法: 将滑片向上移动 。
【解答】解:由题意可知,磁浮玩具稳定地“漂浮”起来,其利用的工作原理是同名磁极互相排斥;
根据同名磁极相互排斥可知,图中电磁铁的上端应为N极,则由安培定则可知,电流从电磁铁的下端流入,上端流出,此时要想实现“漂浮”,电路中的a点必须连接电源的正极;若要增加玩偶“漂浮”的高度,可将滑片P向上 移动加以调节,使电路中的电阻变小,电流变大,电磁铁磁性增强。
故答案为:正极;将滑片向上移动。
30.(1)如图所示 根据小磁针的方向,判断通电螺线管的极性及电源正负极。
(2)根据已知磁极的极性及磁感线分布情况,标出未知磁极的磁性及磁感线方向。
(3)根据电流的方向标出N,S极。
【解答】解:(1)从图可知,小磁针的左端是N极,右端为S极;由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的右端是S极,左端是N极。
根据安培定则,伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流由螺线管的右端流入,即电源的左端为负极,右端是正极。如图所示:
(2)磁感线从磁体的N极出发,回到S极,根据右面磁体的左端为N极,可以确定磁感线的方向是向左的,由于磁感线向左进入了左面磁体的右端,所以该端为S极。答案如下图所示:
(3)根据安培定则反映的磁极和电流方向的关系,即可标出螺线管的磁极,如下图:
三.实验探究题(共2小题,每空2分,共20分)
31.为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验。
(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过 吸引大头针的多少 来显示电磁铁磁性的强弱,下面的实验也用这种方法的是 C、E 。
A.认识电压时,我们可以用水压来类比。
B.用光线来描述光通过的路径。
C.比较压力的作用效果的大小,可以通过使海绵形变的大小来比较。
D.用斜面小车研究阻力对物体运动的影响。
E.证明磁场的存在是通过小磁针的偏转来说明。
(2)连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到如图甲所示的情景:接着,移动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到图乙所示的情景,比较图甲和乙,可知 甲 图中的电流较小,从而发现,通过电磁铁的电流越大,磁性越强。
(3)根据右手螺旋定则,可判断出铁钉的上端是电磁铁的 N 极。
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 大头针被磁化,同名磁极相互排斥 。
【解答】解:(1)电磁铁磁性强弱是通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映的,电磁铁吸引的大头针越多,说明电磁铁的磁性越强;此实验运用的是转换法;
下面的实验中:A.认识电压时,我们可以用水压来类比,运用类比方法;
B.用光线来描述光通过的路径,运用理想模型法;
C.比较压力的作用效果的大小,可以通过使海绵形变的大小来比较,运用转换法;
D.水平面越光滑,小车所受阻力越小,运动距离越远,如果小车不受力,小车将做匀速直线运动;本实验用到了实验推理的研究方法;21世纪教育网版权所有
E.证明磁场的存在是通过小磁针的偏转来说明,运用转换法;
故C、E选项与此实验运用的方法相同;
(2)由图可知,甲和乙吸引的大头针数目不同,结合题意知线圈匝数相同,由于移动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到图乙所示的情景,比较图甲和乙,可知图甲中的电流较小,从而发现,通过电磁铁的电流越大,磁性越强。
(3)根据右手螺旋定则可知,铁钉的上端是电磁铁的N极;
(4)大头针被磁化,同一端的磁性相同,同名磁极互相排斥,所以下端分散。
故答案为:
(1)吸引大头针的多少;C、E;(2)甲;(3)N;(4)大头针被磁化,同名磁极相互排斥。
32.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中:
(1)为使磁场加强,可以在螺线管中插入一根 铁 棒。
(2)把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针 N 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向。
(3)根据图甲、乙、丙记录的小磁针指向,可以得出:通电螺线管外部的磁场与 条形 磁铁的磁场相似。
(4)如果把通电螺线管看做一个磁体,通电螺线管极性跟电流方向之间的关系,可以用安培定则来表述,即用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流方向,则拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。
(5)如果丙和丁两个螺线管同时通电,则这两个螺线管之间会相互 吸引 (选填“吸引”或“排斥”)。
【解答】解:(1)可以充当“芯”的材料是铁,通电螺线管中插入铁棒后,铁棒被通电螺线管的磁场磁化,磁化后的铁棒也变成了一个磁体,这样由于两个磁场互相叠加,从而使螺线管的磁性大大增强;
(2)小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向,故把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针N极的方向;
(3)通电螺线管外部磁感线也是从N极指向S极,故通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似;
(4)通电螺线管的磁场极性与电流方向之间的关系由右手螺旋定则来确定:用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟螺线管中电流的方向一致,那么,伸直的大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
(5)由图可知,丙和丁两个螺线管的绕线和电流方向均相同,根据右手螺旋定则可知,丙和丁螺线管的左端都为N极,则丙的右端为S极,两个螺线管之间的磁极为异名磁极,异名磁极互相吸引,所以这两个螺线管之间会相互吸引。
故答案为:(1)铁;(2)N;(3)条形;(4)N;(5)吸引。