内容正文:
16.3 探究电磁铁的磁性
知识点电磁铁
1.许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。关于电磁铁,下列说法正确的是( )
A.电磁铁是利用电流的热效应工作的
B.电磁铁中的铁芯,可以使用永磁体
C.电磁铁工作时不需要消耗电能
D.电磁铁的磁性强弱和磁极性质可以控制
2.小明把漆包铜线在铁棒上缠绕成线圈,用电池做电源,制成了电磁“金箍棒”,通电后可以吸起地上的铁钉。“金箍棒”实质上是一个__________,通电后铁棒被________,大大增强了铜线圈的磁性。断电后,“金箍棒”的磁性________,铁钉掉落。
知识点电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关
3.图1所示是小红模拟电磁起重机工作的实验装置。将漆包导线绕在铁钉上制成电磁铁并接入电路。若要增强闭合开关后电磁铁的磁性,下列方法不可行的是 ( )
图1
A.只增加通电线圈的匝数
B.只增加串联电池的节数
C.只将电池的正、负极对调
D.只向右移动滑动变阻器的滑片
4.(2022海南改编)某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B,B的铁钉上绕有更多匝数的线圈,实验装置如图2所示。
图2
(1)如图甲,闭合开关,电磁铁A的钉尖是________极(选填“N”或“S”);电磁铁A的铁钉下端吸引大头针的数量反映了电磁铁磁性的________。
(2)将滑动变阻器的滑片P向右移动,能吸引________(选填“更多”“更少”或“一样多”)的大头针,由此可以得出结论:在线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越________,电磁铁的磁性越强。
(3)如图乙所示,把电磁铁A和B串联,闭合开关,可以探究电磁铁的磁性强弱与____________的关系。
知识点电磁铁的应用
5.(2022青海)如图3所示,磁悬浮盆景的底端有磁体,底座内部有一个金属线圈。线圈通电后,周围产生__________(选填“磁场”或“磁感线”),这是电流的________效应。盆景能悬浮在空中,其原理是____________________。
图3
6.图4是空气开关的工作原理图,其中元件P是电磁铁,S是开关,Q可绕O点转动。当电流过大时,空气开关就会自动切断电路。关于此装置,下列说法正确的是 ( )
图4
A.元件Q可以用铜片制作
B.电流增大时,元件P的磁性增强
C.空气开关切断电路后,元件P有磁性
D.其他条件不变,元件P的线圈匝数越少,电路中允许通过的最大电流越小
7.图5所示的电路中,下列说法正确的是 ( )
图5
A.开关S拨到a时,小磁针静止时A端为N极
B.开关S拨到a时,滑动变阻器的滑片向右滑动时,电磁铁的磁性增强
C.开关S由a拨到b时,电磁铁的磁极发生改变
D.开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,使电流表的示数不变,则电磁铁的磁性减弱
8.目前,我国时速600公里高速磁悬浮列车的研制已取得重大技术突破,标志着我国磁悬浮技术已达到世界领先水平。图6为磁悬浮列车的原理图,下列说法正确的是 ( )
图6
A.列车悬浮的原理是同名磁极相互排斥
B.列车高速行驶时,车窗受到向内的压力
C.电源的上端为正极
D.车厢满载和空载时受到的磁力大小相等
9.如图7所示,条形磁铁置于水平面上,电磁铁右端固定并保持水平,开关闭合前后条形磁铁一直保持静止。下列说法中正确的是 ( )
图7
A.开关闭合前,条形磁铁不受磁力的作用
B.开关闭合后,电磁铁的左端是S极
C.开关闭合后,条形磁铁受到桌面对其向右的摩擦力
D.开关闭合后,向左移动滑动变阻器的滑片,条形磁铁受到的摩擦力变小
10.图8是某工厂为方便搬运笨重零件,设计的杠杆和电磁铁的组合装置。该装置通电后,电磁铁的上端为________(选填“N”或“S”)极;若杠杆左端受到的力为动力(不计衔铁、杠杆的质量),则此杠杆是一个________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;若提不起零件,则应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)滑动。
图8
11.(2022攀枝花)法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧变化的现象,这一发现大大提高了磁电之间信号转换的灵敏度,从而引发了现代硬盘生产的一场技术革命。实验小组设计了如图9所示的电路,来探究某GMR的阻值与磁场的关系。
图9
(1)闭合开关S1,电磁铁的左端是________(选填“N”或“S”)极。将R1的滑片向右端滑动时,电磁铁的磁性________(选填“增强”或“减弱”)。
(2)断开开关S1,闭合开关S2,无论怎样移动R2的滑片,电流表指针几乎不偏转,电压表有示数但不变。电路故障可能是_