内容正文:
第7章 磁与电 第8章 电磁相互作用及应用
一、选择题(18题为单项选择题,每题3分,910题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,部分选对得2分,有错选的得0分,共32分)
1.关于磁体、磁场和磁感线,以下说法中正确的是( B )
A.铁和铝都能够被磁体吸引
B.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
C.磁感线是磁场中真实存在的曲线
D.磁感线从磁体的S极出来,回到磁体的N极
2.小宇同学为了检验某根钢条是否具有磁性,他将钢条的A端靠近小磁针的N极,发现它们相互吸引;当将钢条的A端靠近小磁针的S极时,发现它们仍然相互吸引,则( D )
A.钢条A端为南极,另一端为北极
B.钢条A端为北极,另一端为南极
C.不能确定钢条是否具有磁性
D.钢条没有磁性
3.下列说法正确的是( C )
A.电磁铁的磁性强弱与电流方向、电流大小和线圈匝数都有关
B.法拉第最先发现电磁感应现象,电动机就是根据电磁感应现象制成的
C.磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用
D.在电磁感应现象中,电能转化为机械能
4.小明同学连接如图所示的电路研究电磁铁的磁性。为了让铁钉吸引大头针的数目增多,以下措施中可行的是
( B )
A.将滑片向左端滑动
B.将滑片向右端滑动
C.减少铁钉上线圈的匝数
D.去掉一节干电池
5.电子车票,也称“无纸化”车票,乘客网上购票后,直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。乘客通过“刷身份证”进站时,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份。下图中能说明这一原理的是( B )
6.如图所示,扬声器是把电信号转化为声信号的装置,工作时线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流。下列说法中正确的是( B )
.
A.扬声器工作过程利用的是电磁感应原理
B.扬声器是利用磁场对通电导体有力的作用原理
C.扬声器工作时将机械能转化为内能
D.改变线圈中电流的方向,线圈运动方向不变
7. 如图所示,“ ”表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中沿图示的方向运动时,哪种情况下不会产生感应电流( C )
8.一根条形磁铁左端为S极,右端为N极。下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像中正确的是( D )
9.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁在条形磁铁正左方水平放置,且左端固定在墙壁上。在开关S闭合、电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动的过程中,下列判断正确的是( BD )
A.电磁铁与条形磁铁间的排斥力逐渐减小
B.条形磁铁受到的摩擦力方向向右,且逐渐减小
C.电磁铁对墙壁的压力逐渐增大
D.条形磁铁受到的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力
10.为节约水资源,学校卫生间安装了红外线感应冲水器。主要结构如图所示,R的阻值受到光照强度的影响,电磁铁的铁芯2与水管的阀门相连,有人使用挡住光时,铁芯2被吸入线圈内,实现冲水。下列说法正确的是
( CD )
A.通电时,线圈A的左端为N极
B.把电源两极调换位置后,铁芯2将无法被吸入线圈A内
C.电阻R的阻值随光照强度的增大而增大
D.当R受到的光照强度减弱时,通过电源的电流增大
二、填空题(每空1分,共16分)
11.最先发现“电生磁”的物理学家是 奥斯特 , 最先发现“磁生电”的物理学家是 法拉第 。
12.如图是条形磁体周围铁屑的分布情况及小磁针的指向,图中各点小磁针有固定指向,说明磁体周围的磁场具有 方向 ;铁屑在磁场中被磁化成 磁体 ,从而在磁场中有序排列。
13.司南是我国古代四大发明之一。《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图所示,“柢”即握柄,是磁体的 S (选填“N”或“S”)极,静止时指向地磁场的 北 (选填“南”或“北”)极。
14.如图所示,给直导线通电时,其下方的小磁针发生偏转,这说明 通电导体周围存在磁场 ;要使实验效果更加明显,应使通电导线沿 南北 (选填“东西”或“南北”)方向放置。
15.如图所示是小华同学用微型电扇研究“电磁转换”的实验:
(1)小华将微型电扇的插头接入家庭电路,电扇旋转,如图甲所示。使微型电扇转动的工作原理是 通电导体在磁场中受力转动 ,工作过程中,电扇将电能主要转化为 机械 能。
(2)小华在微型电扇的插头处接一个小灯泡,用手旋转叶片,发现灯泡发光,如图乙所示。此时微型电扇如同一台 发电机 (选填“电动机”或“发电机”),其工作原理是 电磁感应 。
16.小金同学看到了一个悬浮地球仪摆件,于是利用手头材料制作了一个仿制品(如图),成功地将他的“地球仪”稳定地“漂浮”起来,实现“漂浮”的磁铁A端是 N (选填“N”或“S”)极;若要增加球体“漂浮”的高度,可将滑片P向 上 (选填“上”或“下”)移动加以调节。
17.根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器,其原理如图所示,通电后,当水位到达金属块A时,螺线管的上端是 S (选填“N”或“S”)极, 红 (选填“红”或“绿”)灯亮。
三、作图与计算题(共32分)
18.(4分)请根据磁感线的方向,在题图中标出蹄形磁铁A点的磁极名称与小磁针B点的磁极名称。
19.(4分)如图所示,根据小磁针静止时的指向,在通电螺线管的电路中标出螺线管的N极和电源的正极。
20.(12分)某电动玩具汽车部分参数如下表所示:
(1)电动机正常工作1分钟,消耗多少电能?
电动机线圈电阻 电池电压 额定电流
1 Ω 12 V 2 A
解:(1)电动机正常工作1分钟,消耗的电能:
W=UIt=12 V×2 A×60 s=1 440 J
(2)电动机正常工作时的机械功率是多少?
(2)电动机正常工作消耗的电功率:
P=UI=12 V×2 A=24 W
电动机线圈电阻正常工作时的热功率:
P热=I2R=(2 A)2×1 Ω=4 W
故电动机正常工作时的机械功率:
P机械=P-P热=24 W-4 W=20 W
21.(12分)下表是小冬家所在小区新建充电桩铭牌上的部分参数,充电桩把交流电转换为直流电给汽车充电。
×××落地式充电桩
额定输入电压:220 V交流 额定输出电压:500 V直流
额定输入电流:100 A交流 额定输出电流:40 A直流
防护等级:IPS4 使用环境:室外
(1)求输出的额定功率;
解:(1)充电桩额定输入功率:
P'=U'I'=220 V×100 A=22 000 W
充电桩额定输出功率:
P=UI=500 V×40 A=20 000 W=20 kW
(2)小冬家汽车电池的容量为80 kW·h,从完全没电到充电至70%的电量,在额定状态下需要多长时间?
(2)电池达到70%的电量:W=80 kW·h×70%=56 kW·h
则额定状态下需要时间:t===2.8 h
(3)为了安全,充电插头和插座间压力大于等于F0时,充电电路才能接通。其原理如图甲所示:电磁继电器线圈中电流I≥50 mA时,衔铁吸下,充电电路接通。电阻箱接入电路的电阻R=90 Ω,图乙是压敏电阻阻值随压力变化的关系图像,若电池电压U=
5 V,则F0为多大?
(3)当充电电路刚好接通时,控制电路U=5 V,
控制电路电流:I=50 mA=0.05 A
控制电路的电阻:R总===100 Ω
则压敏电阻的阻值:R0=R总-R=100 Ω-90 Ω=10 Ω
由图乙可知:F0=6 N
四、实验与探究题(共20分)
22.(8分)如图,在探究“产生感应电流的条件”实验中。
(1)实验中,观察 灵敏电流计的指针是否偏转 判断电路中是否有感应电流。
(2)闭合开关,若导体AB不动,左右移动磁体,电路中 有 (选填“有”或“无”)感应电流。
(3)该实验的结论是: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。
(4)如果将灵敏电流计换成 电源 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
23.(12分)用表面涂有绝缘漆的漆包线绕在铁钉上做成了线圈上有四个接线柱a、b、c、d的电磁铁,使用不同的接线柱,可改变电磁铁线圈的匝数。电磁铁和其他实验器材组成如图所示电路,用该电路来研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。请完成如下问题:
(1)实验中电磁铁磁性的强弱是用电磁铁吸引 大头针的数量 来反映的;按图中所示的连接,铁钉的下端应是电磁铁的 S 极。
(2)连接电磁铁线圈的接线柱a,闭合开关,调节滑动变阻器,可以探究电磁铁磁性强弱与 电流大小 是否有关;当变阻器滑片移至最右端时,电磁铁的磁性 最弱 (选填“最强”或“最弱”)。
(3)滑动变阻器滑片保持不动,导线夹子分别连接线圈的接线柱a、b、c、d,可以探究电磁铁磁性强弱与 线圈匝数 是否有关。当导线夹子连接接线柱 d 时,电磁铁的磁性最强。
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