内容正文:
专题训练 电磁综合问题
类型一 电磁联系的综合
1. (2023·扬州)国产新型电动汽车具有各种“超能力”.其“动力系统”是由四个独立驱动电机构成的;“能量回收系统”可以将车辆制动时的部分能量转化为电能,储存在蓄电池中.下列说法正确的是( B )
A. 驱动电机与发电机的原理相同
B. 四个独立驱动电机是并联的
C. 能量回收系统与电动机的原理相同
D. 能量回收时,蓄电池相当于电源
B
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2. (2023·南京建邺模拟)如图所示,甲、乙为两个相同的装置.闭合开关,向右移动导体ab,导体cd随之运动.下列判断正确的是( D )
A. 甲装置相当于电动机
B. 乙装置的工作原理为电磁感应
C. 若竖直向上移动ab,cd一定会运动
D. 同时对调两磁体的磁极,闭合开关,向右移动ab,cd运动方向不变
D
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类型二 力、电、磁综合
3. (2023·苏州姑苏模拟)如图所示,闭合开关后,条形磁体静止在水平桌面上.下列判断正确的是( B )
A. 条形磁体受到电磁铁对其水平向右的作用力
B. 条形磁体受到桌面对其水平向右的摩擦力
C. 将滑动变阻器的滑片向右移动,条形磁体受到的摩擦力不变
D. 若只改变电源的正、负极,则条形磁体受到的摩擦力变大
B
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4. 电梯为居民出入带来了很大的便利,小明家住某小区6楼,放学后,他乘电梯回家.已知小明的重力为500N,电梯在20s内能将小明提升到6楼(每层楼高3m).小明查阅资料了解到,出于安全考虑,电梯都设有超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,其电路由工作电路和控制电路组成.在工作电路中,当电梯没有超载时,触点K与触点A接触,闭合开关S1,电动机正常工作;当电梯超载时,触点K与触点B接触,电铃发出报警铃声,闭合开关S1,电动机不工作.在控制电路中,已知电源电压U=6V,保护电阻R1=100Ω,电阻式压力传感器(力敏电阻)R2的阻值随压力F的大小变化情况如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计.
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(1) 在控制电路中,当力敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,从而使电磁铁的磁性 增强 (增强/不变/减弱).
增强
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(2) 在小明放学乘电梯回家的过程中,电梯对小明做功的平均功率为多少?
解:(2) 375W
(3) 当电磁铁线圈中的电流达到20mA时,衔铁刚好被吸住,电铃发出警报声.当该电梯厢内站立了总质量为1000kg的乘客时,电梯是否超载?(g取10N/kg)
解:(3) 此时电梯超载
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类型三 热、电、磁的综合
5. (2023·南通期中)某电热水器的工作原理如图甲所示,用电磁继电器控制加热和保温状态的转换.R1、R2为电热丝,且R2=2R1,R0为热敏电阻(置于电热水器内),其阻值随温度的变化规律如图乙所示.电源E的电压为6V,当R0中的电流I≥20mA时,衔铁被吸下,电磁继电器线圈电阻不计,下列说法正确的是( D )
D
A. S1闭合,电热水器一定处于加热状态
B. 当水温设置为45℃时,R3=200Ω
C. 若要提高设置温度,则应左移R3滑片
D. P加热=3P保温
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6. (2022·泰州模拟)某兴趣小组利用电磁继电器为家用空调设计自动制冷控制装置,如图所示,U1恒为6V,电磁铁线圈A电阻R0的阻值为10Ω,热敏电阻R的阻值随温度变化关系如表所示.闭合S后,当控制电路线圈A中的电流等于或大于15mA时,衔铁B被吸合,受控电路的空调正常工作.
温度t/℃ 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 450 420 390 360 330 300
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(1) 空调刚启动工作时热敏电阻R的阻值是多大?此时温度是多少?
解:(1) 当控制电路的电流达到15mA时,衔铁被吸合,受控电路接通,空调开始工作,控制电路的总电阻R总===400Ω,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,R=R总-R0=400Ω-10Ω=390Ω,由表可知,此时温度为25℃
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(2) 为节省电能,可将空调启动温度设定为30℃,则控制电路中需再串联一个多大的电阻?
解:(2) 将空调启动温度设定为30℃时,空调启动的电流和电源电压不变,电路中的总电阻不变,查表可知,t=30℃时,R'=360Ω,需要串联的电阻值R1=R总-R0-R'=400Ω-10Ω-360Ω=30Ω
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(3) 为了方便给空调自由设定不同的启动温度,写出两种对控制电路进行改进的方案.
解:(3) 方案一:在控制电路里串联一个滑动变阻器;方案二:可以通过将控制电