内容正文:
电磁转换——2024-2025学年江苏省扬州市部分学校九年级物理期末提优章节限时练习
一、单选题
1.如图所示的四个实验中,能说明发电机工作原理的是( )
A.甲图中,通电导线附近的小磁针发生偏转
B.乙图中,通电导体棒在磁场中由静止开始运动
C.丙图中,通电的螺线管可以吸引铁钉
D.丁图中,金属棒做切割磁感线运动时产生电流
2.在水平桌面上放置一条形磁体,磁体上盖有一薄玻璃板,在玻璃板上均匀地撒上一些细碎的铁屑,然后轻敲玻璃板,发现铁屑在玻璃板上有规律地排列,如图所示。则下列说法中正确的是( )
A.用碎纸屑代替铁屑重做实验,纸屑也能有规律地排列
B.用其他任何金属碎屑重做实验,金属屑都能有规律地排列
C.根据铁屑的排列规律,可以判断出条形磁体周围各位置的磁场方向
D.磁体两端附近聚集的铁屑较多而中间铁屑较少,是因为条形磁体两端的磁性较强
3.图中是小明制作的简单电动机模型,其线圈由漆包线绕成,将线圈一端的漆全部刮掉,一端只刮掉半周,在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中,闭合开关后,线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是( )
A.利用电磁感应原理工作 B.将机械能转化为电能
C.线圈在转动时,始终受到磁场作用力 D.改变线圈中电流方向可改变转动方向
4.第22届世界杯在炎热的卡塔尔进行,所有场地周边都配备有一种“ElPalm凉亭”,它装有风力涡轮机,其内部有磁铁,风进入装置带动线圈摆动可提供电能。下列实验能解释“EIPalm凉亭”发电原理的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示为动圈式话筒的构造示意图,话筒由线圈、永磁体、膜片等组成。当人对着话筒说话时,声波引起膜片振动,磁场中的线圈跟随着膜片一起运动。下列说法正确的是( )
A.话筒是依据电磁感应现象制成的 B.线圈中的电流方向一定是不变的
C.话筒的工作原理与电动机的工作原理相同 D.话筒在使用过程中,将电能转化为机械能
6.如图所示的是磁现象的四幅示意图,其中磁感线方向或小磁针静止时南北极的指向正确的是( )
A.B.C. D.
7.如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化;R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭、蜂鸣器报警。下列判断正确的是( )
A.R1的阻值随温度的升高而增大
B.温度升高过程中,电磁铁磁性减弱
C.若要调低报警温度,可将R2的阻值调小
D.若控制电路电源电压降低,报警温度将降低
8.人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,如图所示,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼,图中是它静止时的指向。下列判断不正确的是( )
A.鱼形铁能被磁体吸引 B.指南鱼鱼头应标注“N”
C.指南鱼周围存在磁感线 D.指南鱼的腹部磁性最弱
9.如图所示,甲、乙为两个相同的装置。闭合开关,向右移动导体棒ab,导体棒cd随之运动。下列判断正确的是( )
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.动圈式话筒与甲装置工作原理相同
10.小华在综合实践中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,则小华应将( )
A.只要是闭合回路,线圈就会连续转动
B.电池的正、负极对调一下
C.左侧转轴绝缘漆全部刮掉,右侧转轴绝缘漆只刮去上半部分
D.左、右转轴绝缘漆全部刮掉
11.手机的无线充电技术广为人知,其原理是在充电板和手机背盖上分别有两个线圈,充电板的线圈接通电源后,其线圈就会产生一个不断变化的磁场。手机放在充电板上充电时,背盖上的线圈感应到磁场的变化就会产生感应电流,这样就可以给手机电池进行充电,下列图片中和手机背盖上的线圈工作原理大致相同的是( )
A. B.
C. D.
12.如图-1所示是物理创新小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”,控制电路电源电压为6V,电磁继电器线圈电阻为10Ω,R为压敏电阻,其阻值大小随压力F的变化关系如图-2所示。当光控开关接收到绿光时断开,工作电路中指示灯亮,电控照相机不工作,当光控开关接收到红光时自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力增大到一定数值,控制电路中电流等于或大于0.06A时,电控照相机开始拍照,g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
A.若要使质量较小的车闯红灯也能被拍下,可以适当减小线圈的匝数
B.a处是指示灯,b处是电控照相机
C.当控制电路中电流等于0.06A时,闯红灯的车对压敏电阻的压力为12000N
D.当质量为1200kg的车闯红灯时,控制电路消耗的总功率为1.2W
13.电动机在生活中的应用越来越广泛,某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图甲所示,图乙是两种不同安装方式的电动机,每个电动机的两个铜半环E和F跟线圈两端相连,可随线圈一起转动,两半环中间断开,彼此绝缘;C和D是电刷,它们分别跟两个半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。下列分析正确的是( )
A.线圈连续转动是靠电流做功实现的
B.电动机通电后不转,一定是电路断路
C.线圈1、2中均产生感应电流,线圈1、2的转动方向相反
D.线圈1、2由图示位置转动180°后,垂直于磁铁外部磁感线的线圈的边的受力方向均发生改变
14.3D打印机是一种可快速成型的机器,通过逐层打印的方式来构造物体。添加打印丝材到打印头,加热至熔化后从喷头挤出细细的料丝,利用温度传感器可实现对打印喷头温度的精确测量。图甲为某3D打印机控制、工作电路原理图,工作电路中R是加热电阻;控制电路中,U1=9V,电磁铁的线圈电阻为40Ω,当电磁继电器线圈的电流达到100mA时,衔铁被吸下来。图乙为温度传感器R1的阻值随温度变化的图像。下列说法正确的是( )
A.电磁铁上端为N极
B.当R2接入电路中的阻值为20Ω时,喷头的温度最高可达160℃
C.添加的打印丝材温度要求较高时,可适当向右调节R2的滑片
D.当衔铁被吸下时,3D打印机开始熔化打印丝材
15.为防止电动车充电时起火引发事故,科技小组的同学设计了一个自动灭火报警模拟装置,如图甲所示。控制电路电源电压为10V,热敏电阻Rt的阻值随温度i变化的图像如图乙所示,电磁铁线圈的电阻为200Ω。工作时开关S1、S2闭合,当通过电磁铁线圈ab的电流大于或等于10mA衔铁被吸下,电铃报警同时电动水龙头喷水。下列有关说法正确的是( )
A.开关S1闭合时,电磁铁的上端为S极
B.若R接入电路的阻值为400Ω,则温度达到或超过60℃电铃报警
C.当温度为70℃时电铃恰好报警,此时滑动变阻器R的功率为0.04W
D.若控制电路电源电压降低,要保证报警条件不变,应将R的滑片向左移
16.如图所示,磁悬浮地球仪的球体悬浮在底座上方,球体内有一个磁铁,底座里有一个电磁铁。球体与底座之间是相互排斥的。有关此地球仪,下列说法正确的是( )
A.球体的重力和它对底座的斥力是一对平衡力
B.底座的重力和桌面对底座的支持力是一对平衡力
C.底座对桌面的压力和底座的重力大小相等
D.换用一个质量较大的球体仍然悬浮在空中,球体受到的斥力会变大
二、填空题
17.如图所示是一种水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时, 灯亮;控制电路的电源右端为正极时,电磁铁的上端为 极(一般的水都能导电)。
18.小宝同学利用电磁继电器设计了一个自动恒温加热鱼缸,如图所示,左侧的温度计是电接点水银温度计,右侧为一段软导线,B为一个小型电热器,当温度达到或超过 ℃时,电磁铁具有磁性,电热器B (填“开始工作”或“停止工作”),使用水银温度计是因为水银是 (填“导体”或“半导体”)。
19.小明做了如下实验
(1)将钢针靠近不具有磁性的铁屑,若能吸引铁屑,据此可鉴定钢针 (选填“一定”或“不一定”)具有磁性。
(2)如图,用细线将有磁性的钢针悬挂起来,使其在水平面内自由转动,静止时指向南北方向,指向南方的是钢针的 极。
20.小磁针两端的磁场最 (选填“强”或“弱”);如图所示,将一枚可以自由转动的小磁针放在水平桌面上,当导线与电池触接时,小磁针发生偏转,说明 周围存在磁场;断开电路后,当小磁针静止时,它的N极指 (选填“南”或“北”)。
21.某学校为了培养学生的科学素养,组织科技创新大赛,晓双在比赛中制作了水位自动报警器,原理图如图所示。则当水位达到金属块A时, (红/ 绿)灯亮起;若将电源1的正负极对调位置,该装置的水位报警亮灯情况 (不变/变化)
22.利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。
(1)应在从M、N之间接入 (选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”),装置中的导体棒应选用轻质的 (选填“铁棒”或“铝棒’);
(2)如图乙中,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的,通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,则ab段导线所受磁场力的方向是 。
23.科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)由图可知,两平行通电导线之间有力的作用.当通入的电流方向相同时,导线相互 ;当通入电流方向相反时,导线相互 ;
(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法是:用右手握导线,大拇指指向电流方向,则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向.根据这个方法,请你判定甲图中导线a在靠近导线b一侧产生的磁场方向为垂直于纸面 (选填“向里”或“向外”);
(3)由此可知:与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过 来实现的。
24.法国和德国两位科学家由于发现巨磁电阻(GMR)效应,获得了2007年诺贝尔物理学奖。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图,图中GMR是巨磁电阻。闭合,图中电磁铁右端为 极(填“N”“S”),再闭合并使滑片P向左滑动,此时电磁铁的磁性 (填“增强”“减弱”或“不变”),观察到指示灯亮度增大,说明巨磁电阻的阻值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
25.妈妈买了个带调温的养生壶,如图所示,R1、R2为加热电阻,电磁铁控制电路中的R3为热敏电阻,R4为定值电阻。若电水壶高温挡功率为1000W,低温挡功率为80W。当设置温度为50℃煲汤时,养生壶先使用加热挡工作,此时动触点D与 (上/下)方两个触点相接触。将水加热至100℃后切换成保温挡,水温逐渐降低到50℃时再次切换到加热挡将水温提高,如此往复,若控制电路的电源电压为8V,R3的阻值与温度成反比,继电器线圈电阻忽略不计。当电磁铁线圈电流大于等于0.02A时继电器吸合,则电阻R4的阻值为 Ω。
26.某变频空调电路原理示意图如图所示,电源电压U1不变,Rs为调控电阻,可通过遥控调节其阻值大小,Rt为热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化,L为磁控开关。闭合开关S,磁控开关L线圈的上端为 (选填“N”或“S”)极;当环境温度升高到设定值时,L的两个磁性弹片因磁力增大而相互吸合,工作电路的变频压缩机开始制冷工作,则热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而 (选填“增大”或“减小”);若要提高设定温度,应将调控电阻Rs的电阻调 。
三、作图题
27.如图所示,闭合开关后,条形磁铁受到地面的摩擦力向右,请标明电源右端的极性(用“+”或“-”表示)和电磁铁左端的磁极(用“N”或“S”表示)。
28.如图所示,闭合开关后,条形磁体向左偏.请在括号内标出;通电螺线管左侧的磁极及电源的左侧电极符号。
29.按要求完成下列作图,保留必要的作图痕迹。请在图中标出通电螺线管外部磁感线的方向及小磁针的N极。
30.光电管在各种自动化装置中有很多应用,街道路灯自动控制就是其应用之一,如图所示电路为其模拟电路,其中A为光电管,B为电磁继电器,C为照明电路,D为路灯,请连成正确的电路,达到日出路灯熄、日落路灯亮的效果。
( )
31.根据图中磁感线的分布标出电源的正极及磁感线A点的方向。
32.某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理如图所示。当室内温度低于25℃时温控开关闭合,绿灯不亮,加热电阻工作,温控开关断开,绿灯亮,表示温度已经达到25℃。请根据以上要求,用笔画线代替导线。
2
1
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
D
D
A
B
C
C
D
C
题号
11
12
13
14
15
16
答案
B
B
D
C
C
D
1.D
【详解】A.甲图中,通电导线周围存在磁场,通电导线附近的小磁针受磁场力发生偏转,这是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.乙图中,通电导体棒在磁场中受力运动,利用此原理制成了电动机,故B不符合题意;
C.丙图中,通电的螺线管可以吸引铁钉,这是电流的磁效应,故C不符合题意;
D.丁图中,金属棒做切割磁感线运动时产生电流,这是电磁感应现象,利用此原理制成了发电机,故D符合题意。
故选D。
2.D
【详解】AB.铁屑在玻璃板上有规律地排列,是因为铁是磁性材料,在磁场中受到磁场力的作用,而碎纸屑不是磁性材料,也不是所有的金属都是磁性材料,故用碎纸屑或其他非磁性材料的金属代替铁屑重做实验,不能有规律地排列,故AB错误;
C.根据铁屑的排列规律,可以判断出条形磁体周围磁场的大致分布以及磁性的强弱,但不能判断磁场方向,故C错误;
D.磁性越强的位置对铁屑的吸引力就越强,铁屑就越多,故磁体两端附近聚集的铁屑较多而中间铁屑较少,是因为条形磁体两端的磁性较强,故D正确。
故选D。
3.D
【详解】A.此实验利用通电线圈在磁场中受到力的作用,故A错误;
B.电动机消耗电能而转动起来,能量转化为电能转化为机械能,故B错误;
C.由于线圈中有一端的漆只刮掉半周,会出现电路中无电流状态,当线圈转到该位置处,由于线圈中无电流,所以不会受到磁场力的作用,故C错误;
D.因为电动机线圈转动的方向与磁场方向和电流方向有关,因此要改变电动机的转动方向有两种方法:可保持磁场方向不变,改变电流方向;②可保持电流方向不变,改变磁场方向,故D正确。
故选D 。
4.D
【详解】由题意可知,风力涡轮机是利用风力带动线圈切割磁感线,从而产生电流,与发电机原理相同;
A.该装置是奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,故A不符合题意;
B.电磁铁通电有磁性,说明电流的周围存在磁场,故B不符合题意;
C.图中有电源,是电动机工作原理,故C不符合题意;
D.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生电流,是发电机原理,故D符合题意。
故选D。
5.A
【详解】A.声波引起膜片振动,线圈和膜片是连在一起的,连在膜片上的线圈就一起振动,线圈在永久磁体的磁场里振动,切割磁感线产生感应电流,所以话筒是依据电磁感应现象制成的,故A正确;
B.线圈中的电流是交变电流,电流方向一直变化,故B错误;
C.话筒是依据电磁感应现象制成的,电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,故C错误;
D.话筒在使用过程中,通过线圈振动切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能,故D错误。
故选A。
6.B
【详解】AB.在磁体的外部,磁感线从N极出发回到S极,故A错误,B正确。
C.由图知,电流从螺线管的左端流入、右端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极,根据磁极间的作用,小磁针磁极标反了,故C错误;
D.由图知,条形磁体的右端为S极,左端为N极,由磁极间的相互作用规律知,小磁针静止时,左端应为S极,右端为N极,故D错误。
故选 B。
7.C
【详解】AB.当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭、蜂鸣器报警,表明此时继电器衔铁被吸引向下运动,即磁性增强,电路中电流变大,总电阻变小,故R1的阻值随温度的升高而减小。故AB错误;
C.由于报时线圈的磁性强度是相同的,如果电源电压不变,则总电阻不变,R1的阻值随温度的升高而减小,若要调低报警温度,R1变大,可将R2的阻值调小,故C正确;
D.若控制电路电源电压降低,则电路中电流变小,要保持原来的电流不变,总电阻应减小,R1的阻值随温度的升高而减小,报警温度将升高,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质,鱼形铁是用铁制成的,能被磁体吸引,故A正确,不符合题意;
B.地磁场的南极在地球的北极附近,地磁场的北极在地球的南极附近,如图所示,指南鱼鱼头指向北方,根据异名磁极相互吸引,指南鱼鱼头应标注“N”,故B正确,不符合题意;
C.指南鱼被磁化后,周围存在磁场,而磁感线实际不存在,是为了描述磁场的分布假想的曲线,故C错误,符合题意;
D.指南鱼是一个磁体,两个磁极位置的磁性最强,中间最弱,因此,指南鱼的腹部磁性最弱,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.D
【详解】A.向右移动导体棒ab,此时导体棒ab做切割磁感线运动,会产生感应电流,甲装置相当于电源,故A错误;
B.当导体棒ab产生感应电流后,导体棒cd上通有电流,此时通电导体在磁场中会受到力的作用,因此乙装置的工作原理为电动机原理:通电导线在磁场中受到力的作用,故B错误;
C.若竖直向上移动ab,此时导体棒ab不做切割磁感线运动,无法产生感应电流,因此cd不会运动,故C错误;
D.甲装置工作原理是电磁感应,动圈式话筒与之原理相同,故D正确。
故选D。
10.C
【详解】ABC.线圈之所以能转动,是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的,但是该线圈在转过平衡位置时,若不改变电流的反向,此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动,故为了使线圈持续转动,将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用惯性转动,这样就能使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,故AB不符合题意,C符合题意;
D.两端的漆皮都刮掉,线圈每转过半圈,受力方向发生变化,会来回摆动,不能使得线圈连续转动起来,故D不符合题意。
故选C。
11.B
【详解】手机背盖上的线圈会感应到充电板变化的磁场,从而产生电流给手机充电,产生电流是电磁感应现象,是闭合电路的部分导体切割磁感线时会产生感应电流。
A.图中有电源,其原理是通电导线在磁场中受到力的作用,故A不符合题意;
B.图中没有电源,是发电机原理,是闭合电路的部分导体切割磁感线时会产生感应电流,故B符合题意;
C.电铃的原理图,是电磁继电器,故C不符合题意;
D.图中是奥斯特实验,说明导体周围存在磁场,故D不符合题意。
故选B。
12.B
【详解】A.车的质量变小,力敏电阻所受的压力也变小,由图2知,其电阻变大,电路的电流会变小,若适当减小线圈的匝数,则电磁铁的磁性会更弱,衔铁更不易被吸下,车的质量较小闯红红灯更不易被拍下,故A错误;
B.由图1知,光控开关接收到绿光时断开,则控制电路处于断开状态,线圈无电流通过,衔铁向上接通a,此时工作电路指示灯亮,所以a为指示灯。光控开关接收到红灯时自动闭合,线圈中有电流通过,且电流等于或大于0.06A时,衔铁被吸下,接通b,控制电路中照相机开始工作,所以b是电控照相机,故B正确;
C.控制电路中的电流为0.06A时,电控照相机拍照,控制电路的总阻为
力敏电阻的阻值
R=R总-R0=100Ω-10Ω=90Ω
由图2知,力敏电阻所受压力为4000N,即闯红灯时,车对力敏压阻的压力为4000N,故C错误;
D.车的质量为1200kg时,其重力为
G=mg=1200kg×10N/kg=12000N
由图2知,当力敏电阻受到的压力为12000N时,其阻值为30Ω,电路的总阻值
R总1=R1+R0=30Ω+10Ω=40Ω
控制电路消耗的总功率为
故D错误。
故选B。
13.D
【详解】A.线圈在非平衡位置连续转动是靠电流做功实现的,在平衡位置连续转动是靠惯性实现的,故A错误;
B.电动机通电后不转,不一定是电路断路,可能是线圈恰好处在平衡位置,线圈受到的作用力不能使线圈产生转动效果,故B错误;
C.由图知,电流从线圈1的右侧流入、左侧流出,电流从线圈2左侧流入、右侧流出,且两图中磁场方向相反,根据影响磁场力方向的因素可知,电流方向和磁场方向都改变时,通电线圈在磁场中的受力方向不变,所以线圈1、2的转动方向相同,故C错误;
D.线圈1、2由图示位置转动180°后,垂直于磁铁外部磁感线的线圈的边边的电流方向均改变,故受力方向均改变,故D正确。
故选D。
14.C
【详解】A.由电路图可知电流从电磁铁的下端流入,根据安培定则可知,电磁铁的下端为N极,上端为S极,故A错误;
B.图甲控制电路中,U1=9V,两电阻与电磁铁的线圈串联,当衔铁被吸下来时,电路中的电流为100mA,即0.1A,由欧姆定律与电阻的串联规律可得
结合图乙,可知喷头的温度最高可达到170℃,故B错误;
C.添加的打印丝材温度要求较高时,根据图乙可知R1的阻值减小,若滑动变阻器的阻值不变,则在材料达到能熔化的温度之前电流就能达到100mA,衔铁就会被吸下来,工作电路被断开,停止加热,材料的温度达不到要求,所以若想衔铁在更高的温度下被吸下来,须增大电路的总电阻使电流减小,所以应增大变阻器连入电路的电阻,故C正确。
D、当衔铁被吸下时,工作电路被断开,加热电阻R停止加热,3D打印机不能熔化打印丝材,故D错误。
故C。
15.C
【详解】A.由安培定则可知,当开关S闭合时,电磁铁上端为N极、下端为S极,故A错误;
B.当R接入电路的阻值为400Ω,60℃时Rt的阻值为580Ω,此时控制电路中的电流为
衔铁不能被吸下,故B错误;
C.70℃时R的阻值为400Ω,电铃恰好报警,则控制电路中的电流为0.01A,由欧姆定律得,控制电路的总电阻为
则滑动变阻器的阻值为
此时滑动变阻器R的功率为
故C正确;
D.通过控制电路的吸合电流不变,控制电路电源电压降低,根据欧姆定律可知需减小电路总电阻,根据串联电路电阻规律可知需减小滑动变阻器接入电路的阻值,所以应将R的滑片向右移,故D错误。
故选C。
16.D
【详解】A.地球仪悬浮时,它的重力和底座对它的斥力作用在同一物体上,是一对平衡力,故A错误;
BC.对底座受力分析,底座受到竖直向下的重力和斥力、竖直向上的支持力,支持力等于重力加斥力,因为底座对桌面的压力和桌面对底座的支持力是一对相互作用力,大小相等,故压力也等于重力加斥力,故BC错误;
D.换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中,质量较大,重力较大,球体受到的重力和斥力是一对平衡力,大小相等,则地球仪受到的斥力变大,故D正确。
故选D。
17. 红 N
【详解】[1]当水位到达金属块时,左端的控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,使红灯电路接通,红灯亮。
[2]根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向(控制电路电源右端为正极,电流从电磁铁下端流入),则大拇指所指的那端(电磁铁上端)为N极。
18. 26 停止工作 导体
【详解】[1][2][3]温度计的分度值为1℃,导线的末端在26℃处,由于水银是导体,当温度升高到26℃时,控制电流接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,电路断开,加热器B停止工作;当温度下降低于26℃时,控制电流断开,电磁铁无磁性,衔铁被弹簧拉起,电路接通,电阻丝发热;所以该装置能使鱼缸中的水温大致保持在26℃,用水银温度计是因为水银是导体。
19.(1)一定
(2)S
【详解】(1)因为磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,钢针能吸引不具有磁性的铁屑,则钢针一定具有磁性。
(2)磁体由于受到地磁场的作用,当钢针在水平面内自由转动,静止时指向南北方向,指向南方的是钢针的S极。
20. 强 通电导线 北
【详解】[1]小磁针类似于条形磁体,两端的磁场最强。
[2]在实验中,当直导线接触电池通电时,可以看到小磁针发生偏转,即小磁针受到磁场力的作用,说明通电导线周围存在磁场。
[3]断开电路后,当小磁针静止时,在地磁场的作用下,它的N极指北。
21. 红 不变
【详解】[1]当水位达到金属块A时,左侧控制电路接通,电流通过,电磁铁有磁性,吸引衔铁向下,受控电路红灯亮。
[2]若将电源1的正负极对调位置,通电后,电磁铁依然有磁性,可以吸引衔铁向下,故该装置的水位报警工作情况不变。
22.(1) 电源 铝棒
(2)竖直向上
【详解】(1)[1]因为本实验要观察的是磁场对通电导线的作用,所以应在M、N之间接入电源,使电路中有电流通过。
[2]探究磁场对电流作用时,因为磁体能够吸引磁性材料,因此通电导体不能为磁性材料,铁为磁性材料,故不能选择铁棒进行实验,所以装置中的导体棒应选铝棒。
(2)如图乙中,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的,即磁场方向是相同的。通电导体在磁场中受到力的作用,受力的方向跟磁场方向和导体中电流方向有关,ab导线中电流方向和cd导线中电流方向相反,通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,则ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上。
23.(1) 吸引 排斥
(2)向里
(3)磁场
【详解】(1)[1][2]由图可知,当通入的电流方向相同时,导线靠拢,说明两导线相互吸引;当通入电流方向相反时,导线相互排斥。
(2)由题可知,用右手握导线,大拇指指向电流方向(向上),则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向(如解图所示),即:导线a左侧的磁场方向垂直于纸面向外,b处(a的右侧)的磁场方向垂直于纸面向里。
(3)与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过磁场来实现的。
24. S 增强 减小
【详解】[1]由图可知,电流从电磁铁的右侧流入,左端流出,根据安培定则可知,电磁铁的左端为N极,右端为S极。
[2]滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,所以电磁铁的磁性增强。
[3]指示灯的亮度明显变亮,表明右边电路中的电流增大,由欧姆定律可知,电路中GMR的阻值减小。
25. 上 800
【详解】[1]当S1闭合,动触点D与上方两个触点相接触时,R2被短路,此时工作电路电阻最小,由知,功率最大,电水壶处于加热状态;当S1闭合,动触点D与下方两个触点相接触时,R1和R2串联,此时工作电路电阻最大,功率最小,电水壶处于保温状态;当设置50℃煲汤时,养生壶先使用加热挡工作,由以上分析可知,此时动触点D应与上方两个触点相接触。
[2]电水壶处于加热状态时,动触点D与上方两个触点相接触,控制电路只有热敏电阻R3接入电路,此时线圈中的电流小于等于0.02A,已知控制电路的电源电压为8V,则热敏电阻R3的阻值为
当水加热至100℃后切换保温加热,衔铁被吸下,线圈中的电流等于0.02A,此时R3的阻值为400Ω;水温逐渐降低到50℃时,由于R3的阻值与温度成反比,则有
解得R3'=800Ω;此时控制电路R3与R4并联,要再次切换到加热挡,线圈中的电流应小于等于0.02A,即控制电路的总电阻应大于等于400Ω,当控制电路的总电阻等于400Ω时,根据并联电路的电阻关系知,电阻R4的阻值为800Ω。
26. N 减小 大
【详解】[1]根据安培定则(右手螺旋定则),用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。因此,在这个情况下,磁控开关L线圈的上端为N极。
[2]当环境温度升高到设定值时,L的两个磁性弹片因磁力增大而相互吸合,工作电路的变频压缩机开始制冷工作,这说明随着温度的升高,磁控开关L中的电流增大了,由于电源电压U1不变,根据欧姆定律,可以推断出电路中的总电阻必须减小了,而电路中的总电阻是由调控电阻Rs和热敏电阻Rt串联而成的,因此热敏电阻Rt的阻值必须减小了。
[3]设定温度的提高意味着在更高的环境温度下,磁控开关L的两个磁性弹片才会相互吸合。由于磁控开关L的磁力是由其中的电流产生的,而电流的大小又是由电路中的电阻决定的,因此我们可以通过改变调控电阻Rs的阻值来实现这一点。具体来说,当我们将调控电阻Rs的电阻调大时,电路中的总电阻就会增大,从而在相同的电源电压下,电路中的电流就会减小,这样,就需要在更高的环境温度下,热敏电阻Rt的阻值减小到足够小,才能使得电路中的电流增大到足以使磁控开关L的两个磁性弹片相互吸合。因此,若要提高设定温度,应将调控电阻Rs的电阻调大。
27.
【详解】闭合开关后,条形磁铁受到地面的摩擦力向右,说明条形磁体受到向左的排斥力的作用,由于同名磁极相互排斥,电磁铁的左端为N极,右端为S极;根据安培定则可知,电流从电磁铁的左端流入,右端流出,所以电源的左端为正极,右端为负极,如图
28.
【详解】通过细线悬挂起来的条形磁体向左偏,说明条形磁体N极与通电螺线管右端相互吸引,故通电螺线管右端为S极,左端为N极。根据安培定则可以判定,通电螺线管正面导线的电流方向是向上的,故电源左边为负极,右边是正极。答案如下:
29.
【详解】根据安培定则可判断出螺线管的左端为N极、右端为S极,磁感线在磁体外部是由N极指向S极的,所以方向向右;由磁极间的相互作用可知,小磁针的左端为N极、右端为S极;如图所示。
30.
【详解】为了使照明电路白天断开,就需要控制电路电流大,电磁铁吸引衔铁,路灯熄灭;夜间控制电路电流小,电磁铁磁性弱,不吸引衔铁,电磁继电器接通工作电路,路灯亮。控制电路中电流的变化要通过光电管电阻的变化来实现,所以要将光电管与电磁铁串联,通过继电器的控制电路来控制路灯电路的通断。如下图所示:
31.
【详解】由图可知,右边磁体的左端为S极,由同名磁极相排斥可知,通电螺线管的右端为S极,由安培定则可知,电流从通电螺线管的左端流入,从通电螺线管的右端流出,所以电源的左端为正极;由于规定磁感线从N极出发,回到S极,所以A点磁感线的方向沿磁感线向下,如下图所示:
32.
【详解】
根据题意可知,当室内温度低于25℃时温控开关闭合,加热电阻工作,动触点与下面的静触点接触;当室温高于25℃时,温控开关断开,加热电阻不工作,动触点与上面的静触点接触;加热电阻与绿灯工作时互不影响,如下所示:
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