第十四章 电磁现象测评
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.一个铁钉的一端吸引小磁针的一端,则( )
A.铁钉一定有磁性
B.铁钉一定没有磁性
C.铁钉可能有磁性,也可能没有磁性
D.以上说法都对
2.下图中能正确表示条形磁铁磁场的磁感线的是( )
3.磁浮列车是现代高科技的应用,下列说法中不正确的是( )
A.通过列车底部下方与轨道间的磁极间相互作用,使列车悬浮
B.为产生极强的磁场使列车悬浮,制作电磁铁的线圈宜选用超导材料
C.由于列车在悬浮状态下行驶,因而一定做匀速直线运动
D.列车悬浮行驶时,车体与轨道间阻力小、无震动,运行平稳
4.下面是演示电磁学原理及其应用的示意图,以下说法正确的是( )
A.利用甲实验的原理可制成丙装置
B.利用乙实验的原理可制成丁装置
C.丙装置可将内能转化为电能
D.丁装置可将机械能转化为电能
5.如图所示,下列情况正确的是( )
8
6.下图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受到机动车的压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确的是( )
A.机动车只要驶过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍摄
B.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄
C.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄
D.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
7.关于磁场的知识,以下说法正确的是( )
A.任何物体在磁体或电流的作用下都会获得磁性
B.磁感线是磁体发出的实际曲线
C.奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场
D.地球的南北极与地磁场的南北极是重合的
8.
在如图所示的电路中,闭合开关S后,a、b、c、d四个小磁针中,N极指向上方的是( )
A.a和b B.a和c
C.c和d D.b和c
9.
右图表示闭合电路的一部分导体在两异名磁极之间的运动。导体垂直于纸面,小圆圈表示导体横截面,a、b、c、d表示导体运动过程中的四个不同位置,箭头表示导体在相应位置时的运动方向。则关于导体中的感应电流方向,下述结论正确的是( )
A.在位置a和b时方向相同
B.在位置a和c时方向相反
C.在位置b和d时方向相反
8
D.在位置a和c时方向相同
10.如图所示,磁感线竖直向下,AB棒运动,电流表指针偏转,则( )
A.AB棒可能是竖直向下运动的
B.AB棒可能是水平向左运动的
C.开关断开,电流表指针也会偏转
D.实验说明电路有电流不一定需要电源
二、填空题(每空2分,共30分)
11.右图是汽车启动装置电路简图,当钥匙插入钥匙孔并转动时,电磁铁得到磁性,此时电磁铁上端为 极,触点B与C (选填“接通”或“断开”),汽车启动。
12.
如图所示,当导线AB中有 时,导线下方的小磁针会发生偏转,它表明 ,这个现象是 物理学家 首先发现的,实验表明,改变导线中的电流方向,小磁针的偏转方向 ,这说明
。
13.2017年5月5日,国产大型客机C919首飞成功。
(1)由于地磁场的存在,C919在升空过程中,机翼会做切割 运动,从而在机翼两端产生感应电压。
(2)当它在高空巡航时,需要将机外气压较低的空气压入舱内,这一过程中,空气被压缩后内能 ,温度 。
8
14.用如图所示的实验装置探究产生感应电流的条件。
(1)实验中,通过观察 来判断电路中是否有感应电流。
(2)闭合开关,若导体ab不动,左右移动磁铁,电路中 (选填“有”或“无”)感应电流。
(3)在仪器和电路连接都完好的情况下,某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施:
。
(4)该实验的结论是闭合电路的一部分导体,在磁场中做 磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
三、作图题(15题3分,16题3分,17题5分,共11分)
15.将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线框内完成)。要求:电源电压恒定不变;电路能改变电磁铁磁性的强弱;闭合开关S,小磁针受力静止时,其N、S极如图所示。
16.在图中,根据通电螺线管的N、S极,标出磁感线方向以及小磁针的N、S极和电源的正、负极。
17.电路元件如图所示,请按要求设计一个电路:用一个开关S控制A、B两台电动机,开关S接通时,B工作;开关S断开时,A工作。
四、实验题(18题9分,19题10分,20题10分,共29分)
18.图甲是法拉第发明的能够产生持续电流的机器——发电机,金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的,金属圆盘在磁极间不断转动,每根导线都在做切割磁感线运动,从而产生持续的电流。某校探究小组仿制了这个发电机装置(如图乙),对影响电流大小的因素进行如下探究:
8
(1)当圆盘转速增大时,电流表指针偏转增大,电流大小跟 有关。
(2)保持圆盘转速不变,换用一个半径更大的金属圆盘,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小还跟 有关。
(3)保持圆盘转速不变,换用 ,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小跟磁场强弱有关。
19.图中容器内装的是一些铁屑,架上所夹的是一根较长的软铁棒。
(1)比较甲、乙两图中的现象可知:当磁极靠近软铁棒时,软铁棒由于被 而显出 。
(2)小明从图乙中拿开条形磁铁,发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来,这说明软铁棒获得的磁性 (选填“能够”或“不能够”)保持。
(3)小明用形状完全相同的钢棒代替软铁棒重做上述实验,发现当条形磁铁拿开后,铁屑经过较长的时间后才掉下来,这说明钢保持磁性的能力比软铁棒 。
(4)小明用形状完全相同的铜棒重做上述实验,发现甲、乙两图实验过程中,铁屑均不能被吸引上来,这说明铜 (选填“是”或“不是”)磁性材料。
20.右图是某学习小组设计的研究电磁铁磁性强弱的实验电路图。
(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过 来实现;要判断电磁铁的磁性强弱,可观察 来确定。
(2)下表是该组同学所做的实验记录:
电磁铁(线圈)
50匝
100匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
8
吸引铁钉的
最多数目/枚
5
8
10
7
11
14
①比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是电磁铁的线圈匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流 。
②比较实验中的1和4(或2和5或3和6),可得出的结论是电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数 。
参考答案
第十四章测评
1.C 小磁针是磁体,若铁钉没有磁性,它也可以被磁针吸引;若铁钉有磁性,且铁钉的这一端与小磁针的一端是异名磁极时,铁钉也可被吸引。故选C。
2.C 磁感线是有方向的闭合曲线,磁体周围的磁感线都是从N极出来,回到S极。
3.C 磁浮列车的基本原理就是磁极间相互作用的规律。在轨道和列车底部之间产生极强的磁场,使列车悬浮,大大减小运行阻力和车身振动,运行平稳,列车可以做加速、减速或匀速运动。
4.D
5.C A中由安培定则判定,线圈上方为N极,由磁极间的相互作用规律可知,A错误;B中由安培定则判定,相互靠近的为同名N极,故B错误;D中由安培定则判定,右方为N极,左方为S极,在磁体内部磁感线从S极出发,回到N极,故D错误。
6.B 光控开关和压力开关都闭合时,电磁铁中有电流通过,产生磁性,电磁铁会将衔铁吸下,使摄像系统所在的电路接通,摄像机会对违规车辆进行拍照,故A、C错误,B正确;光控开关和压力开关是相互牵制,相互影响,因此这两个开关只能串联,不能并联,故D错误。
7.C 磁性材料在磁体或电流的作用下会获得磁性,磁感线不是磁体发出的实际曲线,地球的南北极与地磁场的南北极并不重合。
8.D 由安培定则可判断,两个电磁铁的上端均为N极,根据磁极间的相互作用原理可知,上方为N极的有b和c。
9.B 磁场方向竖直向上,在位置b与d时,导体运动方向与磁感线平行,所以导体在此时没有切割磁感线,导体中无感应电流;在a、c位置时,导体垂直切割磁感线且运动方向相反,故感应电流方向相反。
10.B 闭合电路中部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,这个现象为电磁感应现象。A项不是切割磁感线运动,C项开关断开,不是闭合电路,D项电路中AB棒部分相当于电源。
8
11.解析: 由安培定则可以判断,当钥匙插入钥匙孔并转动时,电磁铁的上端为N极,电磁铁有了磁性,吸引衔铁,触点B与C接通,汽车启动。
答案: N 接通
12.解析: 当AB中有电流通过时,导线周围会产生磁场,在磁场作用下,小磁针会发生偏转,磁场的方向与电流方向有关,电流方向改变,磁场方向也改变。
答案: 电流通过 通电导线周围存在磁场 丹麦 奥斯特 发生改变 电流产生的磁场方向跟电流的方向有关
13.解析: (1)C919在升空过程中,机翼会做切割磁感线运动,从而在机翼内产生电流,机翼两端就会产生感应电压;(2)压缩机对空气做功,空气的温度升高,内能增加。
答案: (1)磁感线 (2)增大 升高
14.解析: (1)在本实验中可以通过观察电流表(或电流计)指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流;(2)闭合开关,左右移动电磁铁,闭合电路的部分导体ab会做切割磁感线的运动,所以有感应电流产生;(3)将导体ab换成多匝线圈或使用磁性更强的磁铁或增大导体ab切割磁感线的运动速度等措施都可以使实验现象更明显;(4)此实验可得出的结论:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
答案: (1)电流表指针是否偏转 (2)有 (3)将导体ab换成多匝线圈(或使用磁性更强的磁铁或增大导体ab切割磁感线的运动速度) (4)切割
15.解析: 在线圈匝数一定的条件下,电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关,要改变电磁铁磁性的强弱,可通过改变电路中电流的大小来实现,而要改变电流的大小,可通过滑动变阻器来实现;由磁极间的相互作用可知,电磁铁的左端是N极、右端是S极,用安培定则判定知,电磁铁线圈正面电流向上,由此可完成电路的设计。
答案: 如图所示
16.解析: 已知螺线管左端为S极,右端为N极,由右手螺旋定则可知电流由左侧流入,故电源左侧为正极;外部磁感线由N极指向S极,则磁感线方向向左,由磁极间的相互作用可知小磁针的右端为N极,左端为S极。
答案: 如图所示
8
17.解析: 本题中的A、B两台电动机必须并联在电路中,在电磁铁没有磁性时,a触点接动触点,所以a触点应与电动机A串联;当电磁铁有磁性时,b触点接动触点,这时电动机B工作,所以b触点应与电动机B串联。
答案: 如图所示
18.解析: 转速增大时,电流表指针偏转增大,说明产生的电流大小与转速有关;半径增大,电流表指针偏转变大,说明电流的大小与切割磁感线的导体的长度有关;要证明电流大小跟磁场强弱有关,必须更换磁铁,从而改变磁性的强弱。
答案: (1)圆盘转速 (2)切割磁感线的导线长度 (3)一个磁性更强的磁铁
19.解析: 软铁棒在图甲中不能吸引铁屑表明它不显示磁性,当磁极靠近时,软铁棒能够吸引铁屑表明此时它显示磁性,比较分析可知,软铁棒的磁性是由于被磁化而显现出来的;当磁铁拿开后,铁屑掉下,不再被吸引,表明软铁棒由于磁化而显示的磁性不能保持;相比之下,钢棒也能被磁化,且能较长时间保持磁性,而铜棒则不能被磁化,即铜不是磁性材料。
答案: (1)磁化 磁性 (2)不能够 (3)强 (4)不是
20.答案: (1)改变滑动变阻器滑片位置 电磁铁吸引铁钉数目的多少
(2)①越大,电磁铁的磁性越强 ②越多,电磁铁的磁性越强
8
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