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电磁转换
考点一 电磁作图
典例1 (2022·泰州)如图甲所示,请根据磁感线的方向,标出小磁针静止时的N极和电源的正极.
解析:因为通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体周围的磁场分布相似,所以由图甲中磁感线的方向可知,通电螺线管的左端为N极,右端为S极,小磁针处的磁场方向水平向左;因为小磁针在磁场中静止时N极的指向与该处的磁场方向一致,所以图甲中小磁针的左端为N极.据安培定则可知,图甲中螺线管正面导线中的电流方向向上;因为电源外部的电流是从正极流向负极的,所以图甲中电源的右端为正极.
答案:如图乙所示
1. (2022·常州)条形磁体的磁感线如图所示,小磁针处于静止状态.请在图中标出:① 磁感线在A点处的磁场方向;② 小磁针的N极.
如图所示
[解析]在磁体外部,磁感线是从N极出发,回到S极,故条形磁体的磁感线由左侧指向右侧,A点处的磁场方向指向S极;小磁针处于静止状态,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理,小磁针的左端为S极,右端为N极.
考点二 电磁综合
典例2 下列图中与磁现象有关的四个实验,其对应的判断正确的是( )
A. 图甲说明磁体周围不同点的磁场
方向都不同
B. 图乙是电磁感应现象
C. 图丙说明电流具有磁效应
D. 图丁说明磁场对电流有力的作用
解析:图甲中条形磁体周围不同点的磁场方向一般不同,但有时不同点的磁场方向相同,如靠近条形磁体水平轴线的左、右两点和靠近条形磁体竖直轴线的上、下两点的磁场方向就相同,A错;图乙中的开关闭合后,电磁铁能吸引大头针,说明电流具有磁效应,B错;图丙中转动扇叶,线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,使二极管发光,这是电磁感应现象,C错;图丁中的通电直导线在磁场中受力运动,说明磁场对电流有力的作用,D对.
答案:D
2. (2023·齐齐哈尔)下列有关电与磁的描述,正确的是 ( )
A. 图甲:根据安培定则,大拇指所指的那端
为通电螺线管的S极
B. 图乙:电磁继电器就是用永磁体控制工
作电路的一种开关
C. 图丙:通电线圈在磁场中受力转动,是电
动机的工作原理
D. 图丁:导体AB左右往复运动过程中,产生的感应电流方向不变
C
[解析]图甲:根据图示可知,电流从螺线管的左端流入,根据安培定则可知,大拇指所指的那端为通电螺线管的N极,故A错误;图乙:当给线圈中通以电流后,对衔铁产生吸引力,将动触点与下面的静触点接通;当断开电流后,吸引力消失,动触点与上面的静触点接通,所以电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关,故B错误;图丙:当给线圈中通以电流时,线圈会在磁场中运动,即通电线圈在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理,故C正确;图丁:导体左右往复运动,磁场的方向不变,导体运动方向改变,则感应电流方向也随之不断变化,即产生方向不断变化的电流,称为交流电,故D错误.
考点三 物理综合
典例3 (2022·无锡)家用餐具消毒柜是对家庭餐具进行消毒、烘干的健康生活器具.某品牌消毒柜的电路原理图如图甲所示,下表中记录了它的部分参数.消毒电路由S1、紫外线灯管L、发热管R1、温控开关K组成,K开始时处于闭合状态,当柜内温度超过120℃时断开,当温度降到120℃以下时自动闭合,烘干电路由S2、发热管R2、电磁继电器开关组成,其中R2正常工作时的功率为烘干功率,烘干时,当电磁铁线圈中的电流达到0.02A时,衔铁被吸起,触点D、E分离;当电磁铁线圈中的电流减小到0.01A时,衔铁被释放,触点D、E重新接触,使烘干温度维持在55~85℃.控制电路电压U=6V,R3是定值
电阻,RT是热敏电阻,其温度与消毒柜内温度相同,阻值随温度的升高而减小,电磁铁线圈的电阻忽略不计.
某次使用时,将餐具放入消毒柜内,关闭好柜门,将插头插入家庭电路的插座中,电压为220V.闭合开关S、S1,对餐具消毒15min;断开开关S1,闭合S、S2、S3,再烘干60min.
额定电压 220V
紫外线灯管功率 20W
烘干功率 500W
烘干温度 55~85℃
(1) 若为该消毒柜写一份使用时的安全注意事项,则其中错误的是 (填字母).
A. 禁止用潮湿的手进行操作
B. 消毒柜的金属外壳不需要接地
C. 消毒时切勿将塑料等不耐高温的餐具靠近R1
D. 严禁在无保护条件下,直视正在工作的紫外线灯管
(2) 烘干期间,当消毒柜内温度为55℃时,控制电路中RT的阻值为500Ω.则当消毒柜内温度为85℃时,RT的阻值为多少?
(3) 若本次消毒、烘干电路实际消耗的电能为0.125kW·h.其中,消毒时,L和R1同时正常工作时通过消毒电路的总电流为1A;烘干时,R2的实际工作时间为总烘干时间的20%,则R1= Ω,R1的实际工作时间为 min.
解析:(1) 使用消