第一章 电与磁
—、选择题
1.两根外形完全相同的钢棒,一根具有磁性,另一根不具有磁性。将两根钢棒互相接
触若干次,便可以辨别出哪一根有磁性,哪一根无磁性,做出以上判断需要将两根钢棒接触
的最少次数是( )
A.1 次 B.2 次 C.3 次 D.4 次
2.关于磁感线的概念,下列说法中正确的是( )
A.磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线
B.磁感线总是从磁体的 N 极指向磁体的 S 极
C.磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致
D.两个磁场叠加的区域,磁感线就有可能相交
3.物理实验都需要有一定的控制条件。奥斯特做电流磁效应实验时,就应排除地磁场
对实验的影响。下列关于奥斯特实验的说法中,正确的是( )
A.该实验必须在地球赤道上进行 B.通电直导线必须竖直放置
C.通电直导线应该水平东西方向放置 D.通电直导线可以水平南北方向放置
4.如图 1-5-10 所示,A 为电磁铁,B 为铁芯,C 为套在铁芯 B 上的绝缘磁环。现将
A、B、C 放置在天平的左盘上。当 A 中通有电流 I 时,C 悬停在空中,天平保持平衡。当增
大 A 中电流时,绝缘磁环 C 将向上运动。在绝缘磁环 C 上升到最高点的过程中,若不考虑摩
擦及空气阻力,则下列描述正确的是( )
A.天平仍保持平衡 B.天平左盘先下降后上升
C.天平左盘先上升后下降 D.天平左盘一直下降至最低点
5.如图 1-5-11 所示,电流从 A 点分两路通过对称的半圆支路汇合于 B 点,在圆环中
心 O 处的磁感应强度为( )A.最大,垂直纸面向外 B.最大,垂直纸面向里 C.零 D.无法确定
6.—条形磁体静止在斜面上,固定在磁体中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面
向里的恒定电流,如图 1-5-12 所示。若将磁体的 N 极位置与 S 极位置对调后,仍放在斜
面上原来的位置,则磁体对斜面的压力 F 和摩擦力 f 的变化情况分别是( )
A.F 增大,f 减小 B.F 减小,f 增大
C.F 与 f 都增大 D.F 与 f 都减小
7.如图 1-5-13 所示,矩形线圈在电磁铁两极之间,线圈两端的半圆铜环分别和两个
电刷接触,电刷和电磁铁线圈串联,现在 P、Q 之间接一个直流电源,使线圈 abcd 绕 OO′
轴转动,则线圈的转动方向是( )
A.P 接正、Q 接负时,顺时针方向转动;P 接负、Q 接正时,逆时针方向转动
B.P 接正、Q 接负时,逆时针方向转动;P 接负、Q 接正时,顺时针方向转动
C.不论 P、Q 接正还是接负,线圈都是逆时针方向转动
D.不论 P、Q 接正还是接负,线圈都是顺时针方向转动
8.直流电动机工作时,通电线圈在磁场中能连续转动是由于( )
A.靠换向器不断改变线圈中的电流方向 B.全靠线圈转动的惯性
C.靠磁场方向不断改变 D.通电线圈在磁场中任何时候都受力
9.磁带录音机既可以录音,也可以放音,其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。
录音时,磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化,这样便将声音信号
转化为磁信号记录在磁带上;放音时,再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理,下列各种说法中正确的是( )
A.录音的基本原理是电磁感应,放音的基本原理是电流的磁效应
B.录音的基本原理是电流的磁效应,放音的基本原理是电磁感应
C.录音和放音的基本原理都是电流的磁效应
D.录音和放音的基本原理都是电磁感应
10.如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻 R 和 r,导体棒 PQ 与三条导
线接触良好。匀强磁场的方向垂直纸面向里,导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时,
下列说法正确的是( )
A.流过 R 的电流为由 d 到 c,流过 r 的电流为由 b 到 a
B.流过 R 的电流为由 c 到 d,流过 r 的电流为由 b 到 a
C.流过 R 的电流为由 d 到 c,流过 r 的电流为由 a 到 b
D.流过 R 的电流为由 c 到 d,流过 r 的电流为由 a 到 b
二、填空题
11.如图所示,物体 A 通过一弹簧挂在天花板下,在条形磁体逐渐靠近 A 的过程中,若
物体 A 是铁块,则弹簧长度将 ,A 受重力将 。
12.如图所示,要使磁铁 M 的磁性最强,应将滑动变阻器滑片 P 移至 端,同时将
开关接到 位置。
13.如图所示,通电导体 A 在两个电磁铁之间,由于受安培力作用而沿安培力方向以速
度 v 向上运动,电磁铁 a 端应接电源 极,c 端应接电源 极。14.如图所示,把轻质的环形导线用绝缘细绳挂在条形磁体 S 极的附近,使磁体和圆环
处于同一平面。当环内通电时,环将 (选填“会”或“不会”)转动,环将 (选填“靠
近”或“离开”)磁铁。
15.如图所示,原来静止的圆形线圈通以顺时针方向的电流 I,在其直径 AB 上靠近 B
点放置一根垂直于线圈平面的固定不动的长直导线,并通以电流 I′,方向如图所示。线圈
上 A 点处受到的安培力的大小为 ,而圆形线圈将 。
16.如图所示,在蹄形磁铁磁极间有一可绕 OO′轴自由转动的闭合线圈 abcd。当磁铁
绕 OO′轴沿图示方向转动时,线圈中感应电流的方向为 ,如果沿 OO′轴向下看,线
圈 abcd 会发生 现象。
17.1831 年,英国著名物理学家 发现了电磁感应现象,导致了 的产
生,从而开辟了人类电的时代。
18.如图所示,两金属棒 ab 和 cd 连成一回路,分别放在两个方向相反的匀强磁场中。
现要使 cd 向右运动,那么 cd 中电流方向 (选填“c →d”或“d→c”),ab 应
运动(选填“向上”或“向下”)。
19.如图所示是发电机工作原理图,放在水平方向磁场中的矩形线圈顺时针方向转动,
当转动到甲图位置时,由于线框 磁感线,因而电路中 ,当转到乙、丁两图的位置时,由于 ab 边切割磁感线的方向 ,因而外电路中的电流方向 。
20.传感器担负着信息的采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受
到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)。例如热敏传感器,主
要是应用了半导体材料制成的热敏电阻,热敏电阻随温度变化的图线如甲所示, 图乙是由
热敏电阻 R1 作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问:
(1)为了使温度过高时报警器铃响,c 应接在 (选填“a”或“b”)。
(2)若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器滑片 P 点向 (选填“左”或“右”)
移动。
(3)如果在调试报警器达最低报警温度时,无论如何调节滑动变阻器滑片 P 都不能使报
警器工作,且电路连接完好,各电路元件都能处于工作状态,则造成工作电路实际不能工作
的原因可能是 。
三、计算说理题
21.如图所示,平行轨道 MN 和 PQ 上有一辆平板小车,车上有一个通电线框,图中虚线
框 A、B、C、D、E 等是磁场区域,内有垂直纸面向里或向外的磁场。
(1)要使小车在图示位置时受到向右的推力,此时部分磁场的方向如何?
(2)小车经过 B、C 位置时,B、C 两处磁场方向应如何?怎样改变磁场方向才能使小车
始终受到向右的推力?
(3)从这个模型可以联想到什么实际应用?
22.如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R 是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻 R0=15 Ω,左边电源电压为 6 V
恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于 15 mA 时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调
电路正常工作。
温度 t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻 R/Ω 550 500 445 415 385 355 325 295 265
(1)请简要说明该自动控制装置的工作原理。
(2)计算说明该空调的启动温度是多少?
(3)为了节省电能,将空调启动温度设定为 25 ℃,控制电路中需要再串联多大的电阻?
(4)改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度,除此之外,请你再提出一种
方便可行的调节方案。
23.请根据通电螺线管的 N、S 极画出导体棒 ab 的运动方向和小磁针的 N、S 极。参考答案
—、选择题
1.A 2.C 3.D 4.B 5.C 6.C 7.D 8.A 9.B 10.B
二、填空题
11.变长;不变
12. b; c
13.正;负
14.会;靠近
15. 0;以直径 AB 为轴转动
16. adcba;顺时针方向转动
17.法拉第;发电机
18.d→c;向上
19.不切割;无电流;相反;相反
20. (1) a (2)左 (3)电源提供的电流太小,以致电磁铁的磁性太弱、弹簧的劲度
系数太大等
三、计算说理题
21. (1)A 中磁场垂直纸面向里,B 中磁场垂直纸面向外。(2) B 中磁场垂直纸面向里,C
中磁场垂直纸面向外;小车达到的每个位置,左边磁场垂直纸面向里,右边磁场垂直纸面向
外,小车就可始终受到向右的推力。(3)磁悬浮列车;磁场力可作为列车前进动力。
22. (1)随室内温度的升高,热敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,当电流达到
15 mA 时,衔铁被吸合,右侧空调电路连通,空调开始工作,当温度下降时,控制电路电阻
增大,电流减小,减小到一定值,使空调电路断开,这样就实现了自动控制。(2)该空调的
启动温度是 20 ℃。(3)将空调启动温度设定为 25 ℃时,控制电路中需要再串联 30 Ω的电
阻。(4)可以将左边电源改为可调压电源。
23.答案如图所示