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八下科学期末提高训练--电与磁综合练习
1．如图所示为我国新型反潜巡逻机。机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。下图能解释磁异探测器工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
2．在科学学习中，当我们需要研究看不见的现象或不易测量的科学量时，就必须设法寻找由该对象产生的各种可见的效应，由此来判定该对象的存在、大小等情况，下列研究中没有采用这种方法的是（ ）
A．图①以磁感线来描绘通电导线周围的磁场
B．图②用进入集气瓶中的水测量空气中氧气的含量
C．图③以α粒子反弹或偏转推测原子核的存在
D．图④以碘能使淀粉变蓝鉴定淀粉的存在
3．电吉它的发音是通过电磁拾音装置连接扬声器而实现的。拾音装置的基本结构如图所示，拨动金属弦相当于线圈在切割磁感线产生感应电流，则有（ ）
A．磁铁产生磁场使吉他金属弦磁化，a、b两侧均为S极
B．拨动金属弦就一定切割了磁感线
C．拨动金属弦的方向不同，线圈产生的感应电流方向不变
D．增加线圈匝数可以让用相同的力拨动金属弦产生的感应电流增大
4．为了得出条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性，某同学设计了以下四个实验，其中不能达到目的的是（ ）
A．将甲实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B．将乙实验中的两根条形磁铁相互平移靠近
C．将丙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧秤下向右移动
D．将丁实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起
5．在近代原子学说的发展过程中，有下列观点①物质都是由原子构成的；②原子是实心球体；③正电荷均匀分布在整个原子内。1911年卢瑟福用带正电的α粒子轰击原子，发现多数α粒子穿过后仍保持原来的运动方向，但有极少数α粒子发生了较大角度的偏转，如图所示。分析实验结果，可以否定上述观点中的（ ）
A．①②
B．②③
C．①③
D．①②③
6．小明制作了一个会“发光的二极管”，其电路简图如图所示。二极管具有单向导电性，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。演示时，左右动塑料管，这时会看见两只发光二极管交替发光。以下说法中，不正确的是（ ）
A．发生该现象的原理是电磁感应
B．二极管发光时，图中的条形磁体相当于电源
C．二极管交替发光说明线圈中产生了交流电
D．在该过程中，机械能转化成了电能
7．如图所示为直流电动机的工作原理，以下相关的分析中正确的是（ ）
A．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
B．电动机中的线圈转动是利用了惯性，所以线圈质量越大越好
C．电动机的线圈转动一周的过程中电流方向改变两次
D．电动机工作时，线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电
8．为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明提出了如下四个实验方案，其中可行的方案是（ ）
A．用一根细线将铁棒水平悬挂起来，多次使其自由转动，若静止时铁棒的两端总是分
别指向南北，则铁棒有磁性
B．将铁棒一端靠近小磁针，若相互吸引，则铁棒有磁性
C．将铁棒一端靠近大头针，若大头针被吸引，则铁棒有磁性
D．将铁棒一端靠近验电器，若验电器铝箔片没有张开，则铁棒没有磁性
9．如图为实验室常用的电压表内部结构示意图，线圈通过导线与接线柱相连。
（1）当线圈中有电流通过时，指针发生偏转，其原理是
。
（2）该电压表有两个量程，若使用小量程，则应把导线接在图中
两个接线柱上。（填字母）
10．如图是小明自制的简易电动机，干电池底部吸有可导电的强磁铁，在干电池的正极D上支有一“门”字形导线框，导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接，导线框和圆环C能一起绕干电池持续转动。
（1）要使线圈能转动起来，除导线框与正极D接触良好外，还必须保证圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好。这样做的目的是
。
（2）该简易电动机正常转动过程中，主要将电能转化为
能。
11．科学家猜测，某地的海龟在春季是利用地磁场向南返回出生地的，于是在某个春季开展了如下研究：先在一个无地磁场环境的实验室开展实验，发现海龟无固定游向；再把海龟置于模拟地磁场中（如图），图中1为磁体
极，按科学家猜测，海龟应向
（选填“左或“右”）游动。
第11题图
12．我国的磁悬浮列车和高铁技术都处于世界领先水平
（1）5月23日，时速可达600公里的高速磁悬浮列车试验样车在青岛下线，工作原理如图所示，车厢线圈通电后周围存在
，该列车运行时依据磁极间相互作用的原理是
。
（2）高铁采用了“再生制动”技术，即车到站前关闭电源，此时电机线圈随车轮在磁场中转动，车轮带动发电机发电，利用
的原理将车辆的机械能转化为电能。
13．小金设计了一种限流器的原理图，当电流超过限制时就自动切断电路。图中M为电磁铁，N为衔铁，A为金属杆。
（1）限流器的工作原理：电流超过限流值时，电磁铁M磁性
（选填“增强”或“减弱”），从而吸引衔铁N，金属杆OA在弹簧的作用下转动，自动切断电路；
（2）调试时，电路正常工作，其电流已大大超过限流值，限流器才切断电路。为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片P向
（选填“左”或“右”）移动。
14．小明在学习了磁场对通电导体有力的作用后，进一步查阅资料，了解到当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小、导体在磁场时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小、导体在磁场中的长度以及磁场强度有关。他设计了如图所示的装置，步骤如下：
①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
②给导体两端加电压U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α1；
③给导体两端加电压U2（U2＞U1），闭合电路，观察悬线偏转的角度α2；
④给导体两端加电压U3（U3＞U2），闭合电路，观察悬线偏转的角度α3；
⑤比较α1、α2、α3的大小关系是α3＞α2＞α1。
（1）本实验通过
来比较通电导体的作用力的大小。
（2）小明实验可获得的结论是：
。
（3）小明想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是他更换成另一根同材质同粗细的较长导体棒，保持其他不变，这样更改是否可行，判断并说明理由：
。
15．学习小组想探究“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”。
【实验目的】探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系
【实验器材】边长不同的矩形线圈2个、足够宽的U形磁铁、弹簧测力计、电源、导线、开关。
【实验步骤】（1）如图，用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G1，再将a放入磁场中。通电后，弹簧测力计示数变为F1．发现F1小于G1，则磁场对线圈a作用力的方向是
。
（2）换用矩形线圈b，重复步骤（1）中的实验，每次实验时AB边在磁场中的
相同。记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2．应比较
和
的关系，得出结论。
（3）某次实验时，发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大，你觉得可能的原因是；
16．将磁钢M固定在铁块C上。用手将一元硬币B1、B2叠在一起。竖立在磁钢上端。如图所示。将手指稍稍松开一小段距离。将观察到的现象是
，原因是
。
第16题图
17．小明同学在医院看到一个自动输液报警器，如图1所示。闭合开关，当输液报警器处输液管中有药液流过，绿灯亮，无药液流过，喇叭报警。小明运用自己所学知识和所查找的资料自己设计一个类似的自动输液报警器，如图2所示。
资料1：光敏电阻阻值随光照变化的关系如图3。
资料2：当输液管内有药水时，LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，如图2；当输液管内无药水时，LED灯发出的光仅有很少一部分照射到光敏电阻上。
资料3：图2中U1＝12伏，喇叭上标有“7V0.35W”，线圈的电阻忽略不计。
当输液报警器处输液管中没有药液流过时，控制电路线圈中的电流比有药液流经时要
（填“大”或“小”）。
（2）为了能使喇叭正常工作，定值电阻R的阻值应选多大？
（3）按图2正确安装自动输液报警器，调试时发现输液报警器处输液管中有无药液流过都会发出警报，请写出出现这种情况的一种可能的原因，并根据原因提出具体的改进措施。
18．利用电磁感应原理，同学们开展了一次有趣的跳绳活动：
如图，把一根大约10米长的软电线的两端连接到一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路。两个同学摇动电线，并不断改变摇动的方向和所摇动电线的长度，观察电流表指针的变化。
（1）开展这一活动时，同学们建立的假设有：①地球是个大磁体，如果闭合电路一部分导体切割地磁场，就会产生感应电流；②
。
（2）活动中，同学们应观察电流表指针的哪些变化？
（3）活动中，同学们发现摇动电线越快，指针变化就越快。请对此现象作出合理解释
。
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精品试卷·第
2
页
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参考答案与试题解析
1．如图所示为我国新型反潜巡逻机。机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。下图能解释磁异探测器工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：A、闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，产生感应电流，为电磁感应现象，故A符合题意；B、任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场，吸引铁屑，为电流的磁效应，故B不符合题意；C、图示为通电导体在磁场中受力，是电动机的原理，故C不符合题意；D、图示为奥斯特实验，是电流的磁效应装置，故D不符合题意。故选：A
在科学学习中，当我们需要研究看不见的现象或不易测量的科学量时，就必须设法寻找由该对象产生的各种可见的效应，由此来判定该对象的存在、大小等情况，下列研究中没有采用这种方法的是（ ）
A．图①以磁感线来描绘通电导线周围的磁场
B．图②用进入集气瓶中的水测量空气中氧气的含量
C．图③以α粒子反弹或偏转推测原子核的存在
D．图④以碘能使淀粉变蓝鉴定淀粉的存在
【解答】解：A、磁场不能直接观察，用实际不存在的磁感线描述磁场的分布和方向，具有直观形象的特点，采用的是模型法。故A符合题意；B、空气中氧气的含量不能直接比较，利用进入集气瓶中的水测量空气中氧气的含量，采用的是转换法。故B不符合题意；C、原子内部结构难以直接观察，利用α粒子反弹或偏转推测原子核的存在，采用的是转换法。故C不符合题意；D、物体中是否含有淀粉不一定能直接观察，利用碘能使淀粉变蓝鉴定淀粉的存在，采用的是转换法。故D不符合题意。故选：A
3．电吉它的发音是通过电磁拾音装置连接扬声器而实现的。拾音装置的基本结构如图所示，拨动金属弦相当于线圈在切割磁感线产生感应电流，则有（ ）
A．磁铁产生磁场使吉他金属弦磁化，a、b两侧均为S极
B．拨动金属弦就一定切割了磁感线
C．拨动金属弦的方向不同，线圈产生的感应电流方向不变
D．增加线圈匝数可以让用相同的力拨动金属弦产生的感应电流增大
【解答】解：A、磁铁产生磁场使吉他金属弦磁化，被磁化的金属弦有两个极，a、b中一侧为N极，另一侧为S极，故A错误；B、拨动金属弦，弦在上下运动时，不会切割磁感线，故B错误；C、拨动金属弦的方向不同，线圈产生的感应电流方向也会不同，弦切割磁感线方向不同，故C错误；D、感应电流的大小与运动速度、线圈匝数和磁场强度有关，增加线圈匝数可以让用相同的力拨动金属弦产生的感应电流增大，故D正确。故选：D
4．为了得出条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性，某同学设计了以下四个实验，其中不能达到目的的是（ ）
A．将甲实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B．将乙实验中的两根条形磁铁相互平移靠近
C．将丙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧秤下向右移动
D．将丁实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起
【解答】解：A、将甲实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球，可以发现条形磁铁的两端对小铁球的作用大，中间对小铁球的作用小。可以判断条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性。不符合题意。B、将乙实验中的两根条形磁铁相互平移靠近，由于两个条形磁铁的两端磁性最强，条形磁铁在两端的磁力作用下整个条形磁铁一起对另一条形磁铁进行作用。不能分辨条形磁铁哪个部位磁性最强。符合题意。C、将丙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧秤下向右移动，会发现条形磁铁两端对铁块的作用比中间对铁块的作用大，可以判断条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性。不符合题意。D、将丁实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起，会发现条形磁铁的两端比中间吸引大头针多，可以判断条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性。不符合题意。故选：B
5．在近代原子学说的发展过程中，有下列观点①物质都是由原子构成的；②原子是实心球体；③正电荷均匀分布在整个原子内。1911年卢瑟福用带正电的α粒子轰击原子，发现多数α粒子穿过后仍保持原来的运动方向，但有极少数α粒子发生了较大角度的偏转，如图所示。分析实验结果，可以否定上述观点中的（ ）
A．①②
B．②③
C．①③
D．①②③
【解答】解：用带正电的α粒子轰击原子，发现多数α粒子穿过后仍保持原来的运动方向，说明带正电的原子核周围有较大的空间，因此原子不是实心球体，故②符合题意；极少数粒子发生了较大角度的偏转，说明正电荷分布在原子核上，较大空间内是没有带正电的粒子的，故③符合题意；该实验与物质是由原子构成的没有任何关系，故①不符合题意。故选：B
6．小明制作了一个会“发光的二极管”，其电路简图如图所示。二极管具有单向导电性，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。演示时，左右动塑料管，这时会看见两只发光二极管交替发光。以下说法中，不正确的是（ ）
A．发生该现象的原理是电磁感应
B．二极管发光时，图中的条形磁体相当于电源
C．二极管交替发光说明线圈中产生了交流电
D．在该过程中，机械能转化成了电能
【解答】解：A、D、左右摇动塑料管时，塑料管中的磁铁来回运动，使线圈相对于磁铁做切割磁感线运动产生感应电流，所以发光二极管轮流发光是根据电磁感应原理工作的，发电机也是根据这一原理工作的，这一过程将机械能转化为电能。故AD正确；B、二极管发光时，图中的条形磁体和线圈相当于电源，条形磁铁在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，只有条形磁铁不是电源。故B错误；C、二极管具有单向导电性，两个二极管交替发光，说明电路中的电流方向是交替变化的，所以是交流电。故C正确。故选：B
7．如图所示为直流电动机的工作原理，以下相关的分析中正确的是（ ）
A．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
B．电动机中的线圈转动是利用了惯性，所以线圈质量越大越好
C．电动机的线圈转动一周的过程中电流方向改变两次
D．电动机工作时，线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电
【解答】解：A、电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，但也有少部分转化为内能，故A错误；B、电动机中的线圈转动是利用了惯性，但线圈的质量不能太大，太大启动时也困难，故B错误；C、电动机工作过程中，线圈中的电流方向周期性变化，转一周电流方向改变2次，故C正确；D、电动机工作过程中，线圈在磁场中切割磁感线，因此在线圈中也产生感应电流，线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电。故D错误。故选：C
8．为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明提出了如下四个实验方案，其中可行的方案是（ ）
A．用一根细线将铁棒水平悬挂起来，多次使其自由转动，若静止时铁棒的两端总是分
别指向南北，则铁棒有磁性
B．将铁棒一端靠近小磁针，若相互吸引，则铁棒有磁性
C．将铁棒一端靠近大头针，若大头针被吸引，则铁棒有磁性
D．将铁棒一端靠近验电器，若验电器铝箔片没有张开，则铁棒没有磁性
【解答】解：A、具有磁体由于受到地磁场的作用，当其自由静止时，要指向南北方向，即磁体的指向性，故A方法可行；B、将铁棒一端靠近小磁针，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，故B方法不可行；C、铁棒能够吸引大头针，说明了铁棒具有磁体才具有的性质：能够吸引铁钴镍等物质，即铁棒有磁性，故C方法可行；D、验电器可以检验物体是否带电，但不能判断物体是否具有磁性，故D方法不可行。故选：AC。
9．如图为实验室常用的电压表内部结构示意图，线圈通过导线与接线柱相连。
（1）当线圈中有电流通过时，指针发生偏转，其原理是 通电导体在磁场中会受力的作用 。
（2）该电压表有两个量程，若使用小量程，则应把导线接在图中 A、B 两个接线柱上。（填字母）
【解答】解：（1）当线圈中有电流通过时，指针因受磁场的力的作用而发生偏转，所以其原理是：通电导体在磁场中会受力的作用；（2）电压表有两个量程，指针指在电压表同一位置时，所以测得电压不同，但指针偏转角度相同，即该线圈受到磁场力的作用相等，而磁场没有发生改变，说明通过的电流相同，由I＝知，所测电压小时，电路电阻较小，所测电压大时，电路电阻较大，由图可知，若使用小量程，应把导线接在图中A、B两个接线柱上。
故答案为：（1）通电导体在磁场中会受力的作用；（2）A、B。
10．如图是小明自制的简易电动机，干电池底部吸有可导电的强磁铁，在干电池的正极D上支有一“门”字形导线框，导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接，导线框和圆环C能一起绕干电池持续转动。
（1）要使线圈能转动起来，除导线框与正极D接触良好外，还必须保证圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好。这样做的目的是 使干电池的正极D、导线框B侧以及套在强磁铁上导电圆环C成为闭合电路 。
（2）该简易电动机正常转动过程中，主要将电能转化为 机械 能。
【解答】解：（1）干电池底部吸有强磁铁，周围存在磁场，导线框B上端与正极D相连，下端与套在强磁铁上导电圆环C连接，使得右端成为闭合电路，则线框B侧有电流通过（即线框B侧是通电导体），所以线框B侧受到磁场对电流的作用力而运动；（2）自制的简易电动机是根据通电导体在磁场中受力而转动的原理制成的，工作时将电能转化为机械能。
故答案为：（1）使干电池的正极D、导线框B侧以及套在强磁铁上导电圆环C成为闭合电路；
（2）机械。
11．科学家猜测，某地的海龟在春季是利用地磁场向南返回出生地的，于是在某个春季开展了如下研究：先在一个无地磁场环境的实验室开展实验，发现海龟无固定游向；再把海龟置于模拟地磁场中（如图），图中1为磁体
N 极，按科学家猜测，海龟应向 左 （选填“左或“右”）游动。
【解答】解：读图可知，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的右端为N极，则图中1为磁体N极，图中的2为螺线管的S极；由于N极是指向地理的南极，海龟春季利用地磁场返南，地磁北极在地理的南极的附近，海龟朝地磁的N极运动，所以向左运动；
故答案为：N；左。
12．我国的磁悬浮列车和高铁技术都处于世界领先水平
（1）5月23日，时速可达600公里的高速磁悬浮列车试验样车在青岛下线，工作原理如图所示，车厢线圈通电后周围存在磁场，该列车运行时依据磁极间相互作用的原理是异名磁极相互吸引。
（2）高铁采用了“再生制动”技术，即车到站前关闭电源，此时电机线圈随车轮在磁场中转动，车轮带动发电机发电，利用电磁感应的原理将车辆的机械能转化为电能。
【解答】解：（1）磁悬浮列车也是一种高速列车，它的核心部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应制成的，即通电线圈周围存在磁场；磁悬浮列车是在车厢和铁轨上分别安放磁体，由于它们的异名磁极相互吸引，从而使得接触面彼此分离，达到了减小车轮与轨道之间摩擦力的目的；
（2）电机线圈转动中由于切割磁感线而在线圈中产生了感应电流，这种原理叫电磁感应，将列车的机械能（动能）转化为了电能。
故答案为：（1）磁场；异名磁极相互吸引；（2）电磁感应。
13．小金设计了一种限流器的原理图，当电流超过限制时就自动切断电路。图中M为电磁铁，N为衔铁，A为金属杆。
（1）限流器的工作原理：电流超过限流值时，电磁铁M磁性 增强 （选填“增强”或“减弱”），从而吸引衔铁N，金属杆OA在弹簧的作用下转动，自动切断电路；
（2）调试时，电路正常工作，其电流已大大超过限流值，限流器才切断电路。为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片P向 左 （选填“左”或“右”）移动。
【解答】解：（1）读图可知，当电流超过限制电流时，电磁铁M的磁性变强，从而吸引衔铁N，金属杆OA在弹簧的作用下绕O点转动，自动切断电路。从而达到限流的目的。（2）整个装置是一个限流装置，由电磁铁和滑动变阻器这两条支路组成；若增大变阻器电阻，变阻器与电磁铁支路并联的总电阻增大，这样干路电流变小，同时并联部分的电压变大，电磁铁支路的电阻不变，由欧姆定律可知电磁铁支路的电流适当变大，电磁铁磁性适当增强，能避免电流已超过限流值，限流器才切断电路，所以应该是增大滑动变阻器的电阻，则向左移动滑片。
故答案为：（1）增强；（2）左；
14．小明在学习了磁场对通电导体有力的作用后，进一步查阅资料，了解到当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小、导体在磁场时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小、导体在磁场中的长度以及磁场强度有关。他设计了如图所示的装置，步骤如下：
①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
②给导体两端加电压U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α1；
③给导体两端加电压U2（U2＞U1），闭合电路，观察悬线偏转的角度α2；
④给导体两端加电压U3（U3＞U2），闭合电路，观察悬线偏转的角度α3；
⑤比较α1、α2、α3的大小关系是α3＞α2＞α1。
（1）本实验通过 比较悬线偏转的角度大小 来比较通电导体的作用力的大小。
（2）小明实验可获得的结论是：磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小有关。
（3）小明想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是他更换成另一根同材质同粗细的较长导体棒，保持其他不变，这样更改是否可行，判断并说明理由：没有控制电流的大小不变。
【解答】解：（1）由题意可知，磁场给通电导体的作用力越大，则悬线偏转的角度大小就越大，所以通过比较悬线偏转的角度大小可以知道磁场给通电导体的作用力的大小；（2）由实验步骤可知，当电路中电压越大时，导体中的电流越大，悬线偏转的角度大小越大，所以可获得的结论是磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小有关；（3）在实验中，如果导体棒的长度改变了，则其电阻会随之改变，导体棒中的电流也会随之改变，这样不符合控制变量法的要求，因此，他这样做存在的问题是没有控制电流的大小不变。
故答案为：（1）比较悬线偏转的角度大小；（2）磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小有关；（3）没有控制电流的大小不变。
15．学习小组想探究“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”。
【实验目的】探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系
【实验器材】边长不同的矩形线圈2个、足够宽的U形磁铁、弹簧测力计、电源、导线、开关。
【实验步骤】（1）如图，用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G1，再将a放入磁场中。通电后，弹簧测力计示数变为F1．发现F1小于G1，则磁场对线圈a作用力的方向是 竖直向上 。
（2）换用矩形线圈b，重复步骤（1）中的实验，每次实验时AB边在磁场中的 位置 相同。记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2．应比较 G1﹣F1 和 G2﹣F2 的关系，得出结论。
（3）某次实验时，发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大，你觉得可能的原因是；磁场方向发生改变或电流方向发生改变
【解答】解：（1）用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G1，再将a放入磁场中，通电后，弹簧测力计示数变为F1．发现F1小于G1，则可判断磁场对线圈a有一竖直向上的力F，此时的磁场力F＝G1﹣F1；（2）探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系，则保证线圈在磁场中的位置不变，改变线圈的长度，换用矩形线圈b，记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2，此时的磁场力F′＝G2﹣F2；比较G1﹣F1与G2﹣F2的大小关系，得出结论。（3）通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关系。当电流方向和磁场方向有一个改变时，通电导线的受力方向将会发生改变，使得弹簧测力计的示数等于线圈重力与磁场力之和，故示数比该矩形线圈的重力大；故答案为：（1）竖直向上；（2）位置；G1﹣F1；G2﹣F2；（3）磁场方向发生改变或电流方向发生改变。
16．将磁钢M固定在铁块C上。用手将一元硬币B1、B2叠在一起。竖立在磁钢上端。如图所示。将手指稍稍松开一小段距离。将观察到的现象是 两枚硬币分开 ，原因是 每个硬币被磁化为一个磁体，磁体的同名磁极靠在一起，相互排斥 。
【解答】解：当两硬币都放在磁体的N极上时，会被磁体磁化，具有相同的磁极。由于同名磁极相互排斥，因此它们会相互分开；
故答案为：两枚硬币分开；每个硬币被磁化为一个磁体，磁体的同名磁极靠在一起，相互排斥。
17．小明同学在医院看到一个自动输液报警器，如图1所示。闭合开关，当输液报警器处输液管中有药液流过，绿灯亮，无药液流过，喇叭报警。小明运用自己所学知识和所查找的资料自己设计一个类似的自动输液报警器，如图2所示。
资料1：光敏电阻阻值随光照变化的关系如图3。
资料2：当输液管内有药水时，LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，如图2；当输液管内无药水时，LED灯发出的光仅有很少一部分照射到光敏电阻上。
资料3：图2中U1＝12伏，喇叭上标有“7V0.35W”，线圈的电阻忽略不计。
（1）当输液报警器处输液管中没有药液流过时，控制电路线圈中的电流比有药液流经时要 小 （填“大”或“小”）。
（2）为了能使喇叭正常工作，定值电阻R的阻值应选多大？
（3）按图2正确安装自动输液报警器，调试时发现输液报警器处输液管中有无药液流过都会发出警报，请写出出现这种情况的一种可能的原因，并根据原因提出具体的改进措施。
【解答】解：（1）当输液报警器处输液管中没有药液流过时，LED灯发出的光仅有很少一部分照射到光敏电阻上，则此时光敏电阻受到的光照强度减弱，由图3可知，光敏电阻的阻值变大，控制电路的总电阻变大，由I＝可知，控制电路的电流减小，即控制电路线圈中的电流比有药液流经时要小；（2）喇叭正常工作时，喇叭和定值电阻串联，此时喇叭两端的电压U喇叭＝7V，功率P喇叭＝0.35W，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI可得，电路中的电流：I＝＝＝0.05A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，定值电阻R两端的电压：UR＝U1﹣U喇叭＝12V﹣7V＝5V，则定值电阻的阻值：R＝＝＝100Ω；
（3）调试时发现输液报警器处输液管中有无药液流过都会发出警报，说明有药液时电磁铁的磁性太弱（导致衔铁被弹簧拉上去），原因可能是控制电路电源的电压U2太小，可能是电磁铁线圈的匝数太少，可能是定值电阻R0的阻值太大等，改进措施有：更换电压更大的控制电路电源，增加电磁铁线圈的匝数，换用阻值更小的定值电阻R0等。
答：（1）小；（2）为了能使喇叭正常工作，定值电阻R的阻值应选100Ω；
（3）原因：电磁铁线圈的匝数太少；改进措施：增加电磁铁线圈的匝数（合理即可）。
18．利用电磁感应原理，同学们开展了一次有趣的跳绳活动：
如图，把一根大约10米长的软电线的两端连接到一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路。两个同学摇动电线，并不断改变摇动的方向和所摇动电线的长度，观察电流表指针的变化。
（1）开展这一活动时，同学们建立的假设有：①地球是个大磁体，如果闭合电路一部分导体切割地磁场，就会产生感应电流；② 产生感应电流的方向、大小与站立的方向有关 。
（2）活动中，同学们应观察电流表指针的哪些变化？应观察电流表指针的偏转方向和偏转大小
（3）活动中，同学们发现摇动电线越快，指针变化就越快。请对此现象作出合理解释 摇动电线越快，导体切割磁感线方向变化越快，产生的感应电流方向变化越快，指针变化就越快 。
【解答】解：（1）由于地球的周围存在磁场，且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极，所以当两个同学朝东西方向站立，并迅速摇动电线时，导线就会做切割磁感线运动，灵敏电流表的读数最大，所以假设②为产生感应电流的方向、大小与站立的方向有关；（2）产生感应电流的大小与磁场的强弱、摇绳的快慢有关；方向与导体运动的方向、磁场方向有关，所以活动中，同学们应观察电流表指针的偏转方向和偏转大小；（3）摇动电线越快，导体切割磁感线方向变化越快，产生的感应电流方向变化越快，指针变化就越快。
故答案为：（1）产生感应电流的方向、大小与站立的方向有关；（2）应观察电流表指针的偏转方向和偏转大小；（3）摇动电线越快，导体切割磁感线方向变化越快，产生的感应电流方向变化越快，指针变化就越快。241
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精品试卷·第
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