内容正文:
第20章 电与磁
一、单选题
1.如图,下列有关磁现象的说法错误的是( )
A.如图甲,磁体周围的磁感线是真实存在的
B.如图乙,条形磁体两端磁性强、中间磁性弱
C.如图丙,地理的两极和地磁的两极并不重合
D.如图丁,司南静止时长柄指向南方是受地磁场的作用
2.如图所示的四个实验中,能确定钢棒具有磁性的是( )
①小磁针偏转 ②静止时始终南北指向
③能吸引更多的铁屑 ④电流表指针偏转
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
3.法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年诺贝尔物理学奖.如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图,实验发现,在闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程中,指示灯明显变暗,这说明( )
A.电磁铁的左端为N极
B.流过灯泡的电流增大
C.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小
D.巨磁电阻的阻值与磁场的强弱没有关系
4.在昼夜明灯的地下停车场.驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停。如图是小吴设计的自动控制电路图,将光控开关(遮光时开关闭合)装在每个车位地面中央,红绿灯装在车位入口上方。当车位未停车时光控开关断开绿灯亮,当车位已停车时光控开光接通红灯亮,则图L1、L2( )
A.都是红灯 B.都是绿灯
C.分别是红灯、绿灯 D.分别是绿灯、红灯
5.磁悬浮列车是现代高科技的应用,下列说法不正确的是( )
A.通过列车底部与上方轨道间的同名磁极相互排斥,使列车悬浮
B.为产生极强的磁性使列车悬浮,制作电磁铁的线圈宜选择超导材料
C.由于列车在悬浮状态下行驶,因而一定做匀速直线运动
D.列车悬浮行驶时,车体与轨道间无阻力、无震动,运动平稳
6.如图所示,N是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管。闭合开关S,待弹簧测力计示数稳定后,将变阻器尺的滑片缓慢向右滑动,在此过程中下列说法正确的是( )
A.V表示数变大,A表示数变大 B.V表示数变大,A表示数变小
C.弹簧测力计示数变小 D.弹簧测力计示数变大
7.法国科学家阿尔贝•费尔和德国彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖.如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图.实验发现,闭合S1、S2后,当滑片P向左滑动的过程中,指示灯明显变亮,则下列说法( )
A.电磁铁右端为N极
B.滑片P向右滑动过程中电磁铁的磁性增强
C.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大
D.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小
8.如题图所示,通电导线放置在磁场中,不能受到磁场作用力的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈,现在给它们通电,则下列说法正确的是( )
A.甲中线圈转动,乙中线圈不转动
B.乙中线圈转动,甲中线圈不转动
C.甲、乙中的线圈都会转动
D.甲、乙中的线圈都不会转动
10.如图的四个实验中,反映发电机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
11.研究发现人体内部存在磁场,而且人体内部的磁场与地磁场相比很弱,则人体内部的磁场的磁感线分布比地磁场的磁感线分布较 (填“疏”或“密”)。请你分析人体内部存在磁场的原因可能是: 。
12.如图所示,是一款磁吸式数据线,线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接,达到一线多头的使用效果。线体和充电头磁性吸附的原理是 名磁极相互吸引;指南针能够指南北,是因为指南针受到了 的作用。
13.如图所示,判断通电螺线管的磁极,则通电螺线管的左端是 极。
14.小磁针静止时能指南北,是因为受到了 的作用。把小磁针靠近一根悬吊着的小铁片时,发现二者相互吸引,则这个铁片 (选填“一定”或“可能”)具有磁性。
15.如图是小华设计的一种节能灯电梯工作原理图,R是一个力敏电阻,当电梯上无人时,压敏电阻受到的压力变小,阻值变大,电磁铁的磁性变 ,触电3与触点 (选填“1”或“2”)接触,电动机的转速变小,电梯变慢,从而达到节能目的.
16.如图所示,把金属箔卷成一个小细管,用柔软的导线把它水平地悬挂起来,再把一块条形磁铁放在金属薄管下面.当闭合开关时,发生的现象是 ;拿掉磁体,再闭合开关通电,发生的现象是 实验表明 .
17.如图为探究“磁生电”的实验装置。闭合开关,让悬着的导体AB左右运动时,会观察到电流表的指针 ,说明电路中有 产生。此现象说明机械能转化为 能。如果将此装置中的电流表换成 可探究磁场对通电导体的作用。
三、作图题
18.请依据小磁针的指向,标出螺线管中a处的电流方向,画出过b点的磁感线并标出磁感线方向。
四、计算题
19.小明在研究性学习活动中,查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表,并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中。“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁(线圈阻值R0 = 50Ω)、电源U1、开关等组成,当线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合,右边工作电路则断开;“工作电路”由工作电源U2(U2= 10V)、发热电阻R2(R2 = 5Ω)、导线等组成。问:
(1)工作电路工作时的电流为多大?电阻R2的发热功率为多大?
(2)若发热电阻R2需提供1.2×104J的热量,则工作电路要工作多长时间(不计热量的损失)?
(3)若恒温箱的温度最高不得超过50℃,则控制电路的电源电压U1最小值为多大?
五、实验探究题
20.物理学中常用磁感线来形象地描述磁场,用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉(符号是T),磁感应强度B越大表明磁场越强;B=0表明没有磁场。有一种电阻,它的大小随磁场强弱的变化而变化,这种电阻叫做磁敏电阻,如图所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象。为了研究某磁敏电阻R的性质,小刚设计了如图所示的电路进行实验,请解答下列问题:
(1)当S1断开,S2闭合时,电压表的示数为3V,则此时电流表的示数为 A
(2)只闭合S1,通电螺线管的左端是 极,闭合S1和S2,移动两个滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.04A时,电压表的示数为6V,由图像可知,此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为 T
(3)实验中,小刚将电路中的电源正负极对调,发现乙电路中电压表和电流表的示数不变,这表明,该磁敏电阻的阻值与磁场的 无关
(4)实验中小刚为了改变磁敏电阻阻值,需要通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度,若想让磁敏电阻R的阻值增大,应将滑动变阻器向 (选填“左”“右”)
答案解析部分
1.A
2.D
3.A
4.D
5.C
6.C
7.C
8.B
9.A
10.B
11.疏;人体内有电流
12.异;地磁场
13.N
14.地磁场;可能
15.弱;1
16.金属薄管运动;金属薄管静止;电流在磁场中受力的作用
17.发生偏转;电流;电;电源(或电池)
18.
19.(1)解:工作电路工作时的电流 ;
电阻R2的发热功率
答:工作电路工作时的电流为2A,电阻R2的发热功率为20W
(2)解:因为电阻消耗的电能等于电流通过电阻时产生的热量,即W2=P2t=Q,
所以,工作电路的工作时间
答:若发热电阻R2需提供1.2×104J的热量,则工作电路要工作600s
(3)解:由图可知,当电阻R1为50℃时,其阻值R1=250Ω,因为R1与R0串联,所以
总电阻R总=R1+R0=250Ω+50Ω=300Ω,
电路中最小电流I1=20mA=0.02A,
因此控制电路的电源电压U1最小值为U1=I1R总=0.02A×300Ω=6V
答:若恒温箱的温度最高不得超过50℃,则控制电路的电源电压U1最小值为6V
20.(1)0.03
(2)S;0.3
(3)方向
(4)左
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