内容正文:
第4讲 电与磁
【基础作业】
1.(2024·濮阳二模)物理学家为人类文明的发展做出了杰出贡献,英国物理学家 经过十年不懈的努力于1831年发现了 现象,为人类进入到电气化时代奠定了坚实的基础。
2.(2024·周口四模)《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 极;我国宋代学者 最早发现了地磁场的南北极与地理的南北极不完全重合。
3.甲、乙两图是电磁学部分的两个重要实验。甲图闭合开关后,会发现直导线在磁场中运动;乙图闭合开关后,如果用力推动直导线沿左右方向运动,会发现灵敏电流计指针也左右摆动。人们根据甲图的原理制成了 机,乙图中将 能转化为电能。
甲 乙
4.如图所示,放在磁铁中的线圈A和B,用导线构成闭合回路。当用力使线圈A向右运动时,发现悬挂着的线圈B也随着摆动,请详细叙述B线圈摆动的原因: 。
5.(2024·周口模拟)我国第三艘航母“福建舰”配备了电磁弹射车,当弹射车内的导体通过强大的电流时,战斗机就受到强大的电磁力而向前弹射飞出。下列与电磁弹射车工作原理相同的是 ( )
A.动圈式扬声器 B.动圈式话筒
C.电磁起重机 D.电铃
6.如图甲所示的是一种自行车上的装置,车前端的灯泡与该装置内部线圈相连,自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动,小轮带动内部的磁铁转动,灯泡便发光照明,图乙是其结构示意图。下列与其原理相同的是 ( )
A B
C D
7.图为一款“智能照明灯”的电路,其控制电路中,电源电压恒定,R1为可变电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。当电流到达某一值时,会将衔铁吸下,灯L天黑时自动发光,天亮时自动熄灭。下列说法正确的是 ( )
A.通电螺线管上方是 N级
B.R2阻值随光照强度的增大而增大
C.灯泡不亮时,控制电路中没有电流
D.继电器利用电流的磁效应工作
【素养作业】
8.(2024·周口模拟)小强想探究“磁铁的磁性强弱是否与温度有关”,她设计甲电路,将一条形磁铁的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉,用酒精灯给磁铁加热,经过一段时间后,当磁铁被烧红时,发现铁钉纷纷落下,则温度越高,磁性越 。根据这一结论,他设计了一个温度报警器,装置如图乙所示,图中的弹簧开关材质应该选用 (选填“铜”“铁”或“铝”)。
甲 乙
9.(2024·郑州二模)如图所示,完全相同的金属框A和B在同一水平高度处,金属框A下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域(用“×”表示磁感线)。现让它们由静止同时下落,不考虑空气阻力,先落地的是 (选填“金属框A”或“金属框B”),原因是 。
10.(2024·商丘模拟)某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板,当小朋友们在上面跳跃时,小灯泡便会一闪一闪,地板下方铺设的结构如图所示,当踩踏地板时,固定在地板下方的磁铁往复运动,使固定在地面上的弹簧线圈做 磁感线运动,闭合电路中产生 ,小灯泡发光。随着小朋友的上下往复运动时,线圈产生的电流是 (选填“交流电”或“直流电”)。
11.(2024·兰州)科技创新活动中,小雅的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两导体棒通过导线相连,构成了一个闭合回路,用手推动导体棒a左右摆动时,导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中不正确的是 ( )
甲
乙
A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中能够产生感应电流
B.导体棒a左右摆动时,实现了电能向机械能的转化
C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a也会随之摆动
12.(2024·信阳二模)(双选)如图所示的是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变,R1是力敏电阻,其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S,当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响。根据不同的路面,可以改变滑动变阻器滑片P的位置,来设定不同的限载质量。下列说法正确的是 ( )
A.电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体在磁场中受力
B.检测时,车的质量越大电磁铁的磁性越强
C.力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小
D.若要提高设定的限载质量,应将滑片P向右移动
13.(2024·南阳二模)在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中,小亮设计了如图所示的电路,导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。
(1)闭合开关前,导体棒ab静止,闭合开关后,导体棒ab向右运动,说明磁场对 有力的作用。
(2)断开开关,将图中磁铁的 N、S极对调,再闭合开关,会发现导体a、b的运动方向与对调前的运动方向 ,说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
(3)小亮通过科学猜想并进行实验验证,证明了通电导体在磁场中的受力方向还与 有关;
(4)试验时小亮应该选 (选填“铁棒”或“铜棒”)做材料制成导体棒ab。
14.(2024·郑州模拟)如图所示,小明在做“探究什么情况下磁可以生电”的实验,记录的实验现象如表所示。
实验
次数
开关
导体棒AB
运动方向
磁场
方向
灵敏电流计
指针偏转情况
①
断开
水平向右
向下
不偏转
②
闭合
水平向右
向下
向左偏转
③
闭合
竖直向下
向下
不偏转
④
闭合
水平向左
向下
向右偏转
⑤
闭合
水平向左
向上
向左偏转
(1)比较 (选填序号)两次实验可知,电路闭合是产生感应电流的一个条件。
(2)综合分析实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中 ,导体中就会产生感应电流。
(3)根据④⑤两次实验的现象,可知感应电流的方向与 有关。
(4)小明发现导体棒AB运动的速度和幅度都受到挂线的约束,若导体棒AB不动,想产生感应电流,则可行的操作是 。
【创新作业】
15.小华用如图所示的装置进行实验,其中导体ab的运动方向可以反映导体ab的受力方向。闭合开关,导体ab向右运动,如图甲所示;保持电流方向不变,改变磁场方向,闭合开关,导体ab向左运动,如图乙所示。小华探究的问题是: 。
甲 乙
【参考答案】
1.法拉第 电磁感应
2.S 沈括
3.电动 机械
4.在磁铁中的线圈A和B,用导线串联构成闭合回路,当用力使线圈A向右运动时,其做切割磁感线运动,由于电路是闭合的,故此时电路中会产生感应电流,线圈B中也有电流通过,根据通电导线在磁场中受力的作用的特点可知,线圈B将会受到磁场力而运动
5.A
6.D
7.D
8.弱 铁
9.金属框B 金属框B只受重力作用,金属框A受重力和磁场力两个力的作用
【解析】因为金属框A在下降过程中,当A的下边刚进入磁场到上边刚好进入磁场的过程中,金属框的下边做切割磁感线运动,将产生感应电流,而通电导体在磁场中要受到力的作用,产生一个竖直向上的磁力的作用,因此金属框A下落过程中,速度减小。而金属框B只受到重力的作用,加速下落。
10.切割 感应电流 交流电
11.B 【解析】导体棒a左右摆动的过程做切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产生,工作时将机械能转化为电能,故 A正确,B错误;左边作为电源给右边提供电能,右边导体棒b随之摆动相当于通电导体在磁场中受力运动,与图乙所示装置的原理相同,故C正确;用手推动导体棒b左右摆动的过程中,导体棒做切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产生,导体棒a也会随之摆动,故D正确。
12.BC 【解析】电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体的周围存在磁场,故 A错误;检测时,车的质量越大,对力敏电阻的压力越大,力敏电阻的阻值越小,电路中的电流越大,电磁铁的磁性越强,故B正确;力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小,故C正确;若要提高设定的限载质量,此时力敏电阻的阻值减小,电磁铁吸下衔铁时的电流不变,根据欧姆定律,应该增大滑动变阻器的电阻,应将滑片P向左移动,故D错误。
13.(1)通电导体
(2)相反
(3)电流的方向
(4)铜棒
14.(1)①②
(2)做切割磁感线运动
(3)磁场方向
(4)将蹄形磁铁左右快速移动
15.导体ab的受力方向与磁场方向是否有关
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