电与磁
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.水平放置的一根条形磁铁N极吸着一枚较重的铁钉,若用另一根同样的条形磁铁的S极与原来磁铁的N极靠拢并接触时,如图所示,可能出现的现象是( )
A.将铁钉吸的更牢
B.铁钉落下
C.铁钉尖端将被吸向右端磁铁
D.铁钉尖端将被吸向左端磁铁
2.下列四幅图中能说明电动机工作原理的是( )
3.用磁铁的一极在一根缝衣针上沿同一方向摩擦几次,则摩擦后的缝衣针( )
A.可以磁化,且磁化后左端为S极 B.可以磁化,且磁化后左端为N极
C.可以磁化,但不能确定左端的磁极 D.不能被磁化,所以不会出现磁极
4.关于电和磁的现象与发现这一现象的科学家对应正确的一组是( )
A.电流的磁效应——安培 B.电流热效应——奥斯特
C.电磁感应——法拉第 D.最早发现地磁偏角——焦耳
5.如图所示,是电磁现象的四幅实验装置图,下列分析中不正确的是( )
A.图甲装置是研究电磁感应现象 B.图乙装置是研究磁场对电流的作用
C.图丙装置是研究电流周围存在着磁场 D.图丁装置是电动机的结构原理图
6.(绵阳中考)奥斯特通过实验证实了电流的周围存在磁场.如图所示,闭合开关S后,位于螺线管右侧的小磁针和位于螺线管正上方的小磁针N极指向将分别是( )
A.向右,向左 B.向左,向左 C.向左,向右 D.向右,向右
7.如图所示为科研人员研制的“发电鞋”,鞋的内部安装了磁铁和线圈.当人体带动磁铁运动时,磁铁产生的磁场通过线圈,从而产生感应电流.当人以5 km/h的速度行走时,其发电的功率约为0.4 W.下列说法正确的是( )
A.发电鞋工作时将电能转化为机械能
B.发电鞋是利用电磁感应原理工作的
C.发电鞋是利用电流磁效应原理工作的
D.在人以5 km/h的速度行走1 h的过程中,发电鞋可以产生约0.4 J的电能
8.如图所示为一种温度自动报警器原理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,当温度升高至( )
A.74 ℃时,电灯亮报警 B.66 ℃时,电灯亮报警
C.66 ℃时,电铃报警 D.74 ℃时,电铃报警
9.(广州中考)巨磁电阻(GMR)在磁场中,电阻会随着磁场的增大而急剧减小,用GMR组成的电路图如图所示,S断开,A2有示数,电源电压恒定,则( )
A.S闭合时,A2示数减小 B.S闭合时,A2示数不变
C.A1示数减小时,A2示数不变 D.A1示数增大时,A2示数增大
10.(雅安中考)如图所示的四个装置,关于它们的说法中错误的是( )
A.图a可用来演示电磁感应现象 B.图b可用来演示电流的磁效应
C.图c中螺线管的右端是N极 D.图d可用来演示发电机的工作原理
二、填空题(每空2分,共28分)
11.中国古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形,鱼的腹部略下凹,像一只小船,将小船放在磁体周围使之________后,浮在水面,就制成了能够指南北方向的“指南鱼”.如果“指南鱼”静止时它的“鱼头”总是指向南方,说明“鱼头”是磁体的________极.它是利用人造磁体受________场的磁力作用而指南或北的.
12.福州科技馆展出的磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的,每个轮的边缘装有12个侧放的柱形磁体,如图所示.当推动A轮转动时,其他3个轮会随之转动.若A轮磁体外侧是N极,则C轮磁体外侧是________极.如果A轮顺时针转动,C轮将________时针转动,D轮将________时针转动.(填“顺”或“逆”)
13.必要时,可用扬声器代替话筒,如图所示,人对着扬声器锥形纸盆说话,声音使与纸盆相连的线圈在磁场中________,从而产生随着声音的变化而变化的电流,这种产生电流的现象在物理学上称为________现象.当纸盆向左运动的瞬间,产生的感应电流的方向如图所示,若纸盆向右运动,所产生的感应电流方向与图中所标示的电流方向________(填“相反”“相同”或“可能相同,也可能相反”).
14.(山西中考)如图所示,开关S闭合,通电螺线管的左端是________极,要使它的磁性增强,可将滑片P向________端移动.
15.磁悬浮列车利用____________________的原理使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道约1 cm处腾空行驶.当列车运行在曲线或坡道上时控制系统通过改变导向电磁铁中的________达到控制运行的目的.“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同,只是把电动机的“转子”安装在列车上,将电动机的“定子”安装在轨道上.当向轨道这个“定子”输电时,通过____________________________作用使列车就像电动机的“转子”一样被推动着向前运动.
三、作图题(每题3分,共6分)
16.(云南中考)请在图中标出通电螺线管和小磁针的N极.
17.如图是“自动水位显示器”的电路图.当水位未到达金属块B时,绿灯亮;当水位到达B时,红灯亮.请根据以上要求,用笔画线代替导线,完成工作电路的连接.
四、实验探究题(第18题8分,第19题12分,第20题8分,共28分)
18.为了探究电动机为什么会转动,小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机(如图).他用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去半周漆皮,将线圈放在支架上,磁体放在线圈下方闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来.
(1)要想改变线圈的转动方向,小明可采用的措施是:______________________________、______________________________.(写出两点)
(2)开关闭合后,如果电动机不转,可能的原因是:____________________________、__________________________________.(写出两点)
(3)小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置,他还需要的主要器材是__________,并在实线框内画出实验电路图.(电动机用符号表示)
K
19.(云南模拟)在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,连接了如图所示的实验装置.
(1)闭合开关.让导体ab沿水平方向左右运动,观察到灵敏电流计的指针偏转;若让导体ab由图示位置沿竖直方向上下运动,则灵敏电流计的指针________(填“偏转”或“不偏转”).说明产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体在磁场中________________________________________________________________________.
(2)利用此装置.探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系,观察到的实验现象记录如下:
实验序号
磁场方向
导体切割磁感线方向
灵敏电流计指针偏转方向
①
向下
向右
向左
②
向上
向右
向右
③
向下
向左
向右
④
向上
向左
向左
在上述四次实验中,比较______________两次实验,可知感应电流方向与磁场方向有关;比较______________两次实验,可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变.
(3)在探究中还发现,导体ab水平同左(或向右)缓慢运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较小;导体ab水平向左(或向右)快速运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较大.说明感应电流的大小与____________________有关.
(4)生产生活中此原理重要的应用是________.(填选项)
A.电动机 B.发电机 C.电磁起重机 D.电铃
20.某兴趣小组在研究扬声器结构时,发现扬声器中有一个环形磁体,他们不知道环形磁体的磁极分布情况,于是几位同学提出了以下三种猜想:
猜想1:磁极呈横向分布(例如图甲,左侧为N极,右侧为S极).
猜想2:磁极呈轴向分布(例如图乙,上面为N极,下面为S极).
猜想3:磁极呈上中下分布(例如图丙,上下面为N极,中部为S极).
(1)根据所学知识,他们经过讨论,断定猜想3是错误的.你认为他们判断的依据是________________________________________________________________________.
(2)为了验证其他猜想,他们用细线将环形磁体水平悬挂起来(如图丁所示),结果观察到磁体在任意位置都能保持静止.这说明猜想________是错误的.
(3)请设计一个简单实验,验证剩下的一个猜想是否正确,简述你的实验方案.
主要器材:________________;
简要做法:________________________________________________________________________;
如何判断:________________________________________________________________________.
五、计算题(8分)
21.如图所示为一恒温箱温控电路,包括工作电路和控制电路两部分.R为热敏电阻(置于恒温箱内),阻值随温度变化的关系如图所示.恒温箱温控电路工作原理是:加热过程中,恒温箱温度升高到一定值时,控制电路中电流会达到一定值,继电器的衔铁被吸合,工作电路停止加热.
(1)图中所示状态,电路处于加热还是未加热?
(2)恒温箱的温度为100 ℃时,继电器线圈中的电流达到20 mA,衔铁被吸合,此时热敏电阻R消耗的功率是多少?
(3)电阻R′有什么作用?
参考答案
1.B 2.A 3.C 4.C 5.D 6.A 7.B 8.D 9.D 10.D 11.磁化 南 地磁 12.S 逆 顺 13.振动 电磁感应 相反 14.S 左 15.同名磁极互相排斥 电流 磁场对通电导体有力的(或通电线圈受到磁场力)
16. 17.
18.(1)改变磁场的方向 改变电流的方向 (2)磁场太弱 线圈处于平衡位置 (3)滑动变阻器
19.(1)不偏转 做切割磁感线运动 (2)1、2(或3、4) 1、4(或2、3) (3)导体切割磁感线的速度 (4)B
20.(1)一个磁体只可能有两个磁极 (2)1 (3)小磁针 将小磁针置于磁环周围不同处 多次观察小磁针稳定后两极的指向情况,从而判断出磁环磁极的位置
21.(1)加热;(2)恒温箱的温度为100 ℃时,R=50 Ω,P=I2R=(0.02 A)2×50 Ω=0.000 4 A2×50 Ω=0.02 W;(3)①保护电路,②调节温控箱的控制温度.