内容正文:
第二十章 电与磁
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一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。
在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.据史料记载,秦始皇命人在阿房宫北阙门前修建了“磁石门”,
以防行刺者入宫。下列物体能被“磁石门”检查出的是( )
C
A.陶罐 B.木器 C.铁器 D.青铜器
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2
2.世界上最早记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”的是
( )
A
A.沈括 B.焦耳 C.安培 D.奥斯特
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3
3.图中磁感线方向正确的是( )
C
A. B. C. D.
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4
4.下列关于磁场和磁感线的说法正确的是( )
A
A.磁体周围存在着磁场
B.磁体周围存在着磁感线
C.磁感线就是磁场
D.磁感线总是从极出发回到 极
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5
5.如图是磁悬浮地球仪摆件,地球仪悬浮在空中是因为( )
A
第5题图
A.同名磁极相互排斥 B.同种电荷相互排斥
C.分子间存在斥力 D.受地磁场的作用
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6
第6题图
6.如图是一种佩戴在手腕上的“计步器”,内部
的基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁,
管外绕着线圈。运动时,磁铁在管中往复运动,
线圈输出不断变化的电流,实现计步。下列设
备与“计步器”产生电流的原理相同的是( )
A
A.发电机 B.电风扇 C.汽油机 D.电水壶
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7.如图闭合开关,且将滑动变阻器的滑片 向左移动时,电磁铁
( )
C
第7题图
A.端是极,磁性减弱 B.端是 极,磁性增强
C.端是极,磁性增强 D.端是 极,磁性减弱
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8
8. 年12月27日,中国海军076两栖攻击舰首舰“四川舰”在上
海下水,该型舰是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。电
磁弹射器的弹射车与舰载机连接,并处于强磁场中,当弹射车的
导体有强电流通过时,就可以受到磁场强大的作用力,使舰载机
获得较大起飞速度。下列实验中,与电磁弹射器原理相同的是
( )
B
A. B. C. D.
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9.如图模型可用于( )
A
第9题图
A.判断直线电流周围的磁场方向
B.判断直线电流周围是否有磁场
C.判断直线电流周围的磁场分布
D.判断磁性强弱与直线电流的关系
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10
第10题图
10.已知电磁铁的磁性随电流的增大而增强。如
图所示,电源电压保持不变,弹簧秤下挂着一块
铁。现在盛有硫酸铜溶液的烧杯中,逐渐滴入氢
氧化钡溶液,可发现弹簧测力计的示数( )
C
A.逐渐变小,最后趋于稳定
B.一直保持不变
C.先变小,后变大,最后趋于稳定
D.先变大,后变小,最后趋于稳定
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二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在
每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全
部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分)
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11.(多选)悬浮鼠标是由一个无线鼠标和一个鼠标垫组成,如图
所示,无线鼠标配有磁环,鼠标垫内部有磁性材料。待机时,无
线鼠标悬浮在空中,与鼠标垫的距离为 ;使用时手放在无线
鼠标上,该距离会缩短至 。下列说法正确的是 ( )
BC
第11题图
A.无线鼠标能够悬浮是因为异名磁极相互排斥
B.使用时无线鼠标与鼠标垫间的磁力大小比待机时大
C.无线鼠标与鼠标垫之间没有摩擦
D.使用时无线鼠标和鼠标垫之间的距离会缩短是因为
手给鼠标施加一个重力
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第12题图
12.(多选)车辆出入自动控制闸的电路如图
所示,栏杆可绕 点转动。当车牌被识别
系统识别后,开关 闭合。下列说法错误的
是( )
CD
A.闭合开关后,铁柱向下运动,栏杆被抬起
B.闭合开关后,电磁铁的上端为 极
C.若将滑片 向下移动,闭合开关后,灯泡变亮,栏杆更易抬起
D.端挂的铁柱可以用上端是极、下端是 极的条形磁体代替
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三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
13.(2分)电子门禁锁开门时只需要拿出门禁卡对着门禁锁轻轻
一贴,位于门禁锁内部的线圈中就会产生电流,接通电路打开门,
应用的是__________原理,最早发现这一现象的是英国物理学家
________。
电磁感应
法拉第
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第14题图
14.(2分)螺线管通电后,小磁针静止时的指向如
图所示,则通电螺线管右端为___极,电源的____端
为正极。
右
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第15题图
15.(2分)如图使线圈位于两磁极间,通电后,
对比线圈的边与 边,它们所处的磁场方向
______,电流方向______,所以它们受到的磁场
力方向相反,因而转动起来。
相同
相反
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16.(2分)如图所示,一个小型风力发电机上连接着灯泡,吹动
扇叶时,与之连接的灯泡发光,该发电过程中将______能转化为
电能,发电机中一定____(选填“有”或“没有”)磁体。
机械
有
第16题图
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第17题图
17.(2分)如图所示,和 是两根固定
且平行的光滑金属轨道,符号“×”代表垂直
金属导轨向下的磁场,现将铜棒和 垂
直静止放在导轨上,当拉动铜棒 向左运
动时,电路中____(选填“有”或“无”)感应
电流,铜棒 会______(选填“运动”或“静
止”)。
有
运动
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第18题图
18.(2分)如图所示是某种“闯红灯违
规证据采集器”的工作原理图。光控开
关接收到红光时会自动闭合,压敏电
阻受到车辆的压力时其阻值将变小,
电磁铁的磁性将变____,于是_______
______(选填“指示灯”或“电控照相
机”)开始工作。
强
电控照相机
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四、作图题(本大题共1小题,共6分)
19.(1)(3分)在图中,请根据静止小磁针的指向,标出磁体
的两个磁极的极性及磁感线方向。
答案:如图所示。
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(2)(3分)如图所示是小红制作的泡沫指南针,闭合开关后,
放在水面上,轻轻拨动塑料板,静止后,箭头总是指向南方。请
你在虚线框内画出电源的符号及通电螺线管外部的磁感线方向。
答案:如图所示。
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五、实验探究题(本大题共4小题,共25分)
20.(5分)在“探究通电螺线管外部磁场
的方向”的实验中:
(1)开关闭合前,小磁针均指南北,说
明地球周围存在______。
磁场
(2)开关闭合后,小磁针的指向如图所示,可知:通电螺线管
的左端为___极,电源的左端为____极。
负
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(3)将连接电源正、负极的导线对调,小磁针的指向也改变了,
说明通电螺线管的磁场方向与______方向有关。
(4)为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是_____
___________。(写出一条即可)
电流
增加线圈的匝数
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21.(6分)为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小明同
学找来一些大头针,然后用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在
大铁钉上绕若干匝,制成简单的电磁铁,图甲、乙、丙、丁为实
验中观察到的四种情况。
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(1)实验是通过观察电磁铁__________________来知道电磁铁
磁性强弱的。
(2)比较________两图可知:线圈匝数相同时,电流越大,电
磁铁的磁性越强。
吸引大头针的数量
乙、丙
(3)由图丁可知:当电流一定时,外形相同的电磁铁,_______
_______,电磁铁的磁性越强。图丁中,铁钉下面的大头针分散
的原因是__________________。
线圈匝数越多
同名磁极相互排斥
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(4)下列用电器中,不属于电磁铁的应用的是___。(填序号)
C
A.电铃 B.电磁继电器 C.电炉子 D.电磁起重机
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22.(7分)老师带领同学们在探究“磁场对通电直
导线的作用”活动中,按照如图组装好了实验器材。
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(1)连接好电路,开关未闭合时无论如何调节滑动变阻器的滑
片,导体棒 不动;闭合开关并将滑动变阻器的滑片移动到适当
位置,看到导体棒 向左运动。为使实验现象更明显,有同学把
导体棒换为轻质塑料棒,实验______(选填“能”或“不能”)成功,
塑料棒是________(选填“导体”或“绝缘体”),上述实验现象说
明磁场对__________有力的作用,________(选填“发电机”“电
动机”或“电磁铁”)就是根据该原理制成的。
不能
绝缘体
通电导体
电动机
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(2)将滑动变阻器的滑片向右端移动一定距离,发现导体棒
向左运动的现象缓慢且不明显,这说明此现象中产生力的大小与
__________有关。
电流大小
(3)若要使导体棒向右运动,可采取的方法(写出一种)
______________________________________。
改变磁场方向(或改变导体中电流方向)
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(4)若想用上述器材探究发电机的工作原理,闭合开关前,应
将电路中的电源换成____________(选填“小灯泡”“电压表”或“灵
敏电流计”),再闭合开关,让导体棒 做左右切割磁感线运动,
观察实验现象。
灵敏电流计
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23.(7分)如图甲所示是“探究什么
情况下磁可以生电”的实验装置,蹄
形磁体放置在水平桌面上。
(1)闭合开关后,导体 静止或沿
闭合
切割磁感线
机械
电
竖直方向上下运动时,灵敏电流表指针不偏转。当导体 沿水平
方向运动时,灵敏电流表指针发生偏转,由此得出结论:______
电路的一部分导体在磁场中做____________运动时,电路中就产
生感应电流。此过程是将______能转化为____能。
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(2)实验时,发现灵敏电流表指针偏转幅度较小,为使灵敏电流
表指针偏转幅度变大,你的操作是__________。(写出一条即可)
增强磁场
(3)将灵敏电流表和开关用导线替代,如图乙所示。当导体
沿水平方向向右运动时,发现放置在导线下方的小磁针发生偏转,
这说明________________________。如果要改变小磁针偏转的方
向,你的操作是__________________________。
通电导体的周围存在磁场
导体沿水平方向向左运动
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六、综合应用题(本大题共2小题,共19分。解答时要求写
出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最
后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出
数值和单位)
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24.(9分)喜欢创造发明的小榕设计了一个自动控温的保温箱,
其工作原理电路图如图所示。电源电压恒为 ,控制电路中电
磁铁线圈电阻忽略不计,定值电阻 ,加热电路中电阻
。 为热敏电阻,其阻值随温度变化情况如表所示。闭
合开关后,当箱内温度达时,衔铁被吸下,电阻 停止工
作;当箱内温度低于 时,电磁铁磁性减弱,在弹簧作用下,
、两触点接触,电阻 又开始工作。求:
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温度/ 24 26 28 30 32 34 36 38
热敏电阻 180 160 140 120 100 80 60 40
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(1)电阻工作 产生的热量是多少?
解:根据电路图可知,电阻工作时,和
串联后,再与并联接入电路中, 两端的电压
为电源电压,消耗的电能全部用来产生热量,所以电阻 工作
产生的热量为:
; …………(2分)
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(2)电磁铁吸住衔铁的最小电流是多少?
解:根据题意可知,当箱内温度低于时,、 两触点接触,
根据表格中的数据可知,此时的阻值为 ;该支路的总
电阻为: ;…………
(2分)
电磁铁吸住衔铁的最小电流为:
;…………(2分)
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(3)若将电流表改成温度表,其刻度是否均匀,请通过分析计
算说明理由。
解:根据欧姆定律可知,电流表的示数为:
, ………… (2分)
电源电压不变, 的阻值是变化的,电流与总电阻成反比,所
以将电流表改成温度表,其刻度是不均匀的。…………(1分)
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25.(10分)项目化学习小组设计了一款电热水器,电路原理如
图甲所示。它可以设定不同的出水温度。控制电路中的直流电源
转换器能将交流电转换成的直流电,是电热水器。
是热敏电阻,其阻值与温度的关系如图乙。电磁铁线圈电阻忽略
不计, 是滑动变阻器,当电磁继电器线圈中的电流小于等于
时,衔铁片会弹起,触点分离,热水器停止加热。
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(1)请根据要求,在图甲中将热水器 接入电路。
解:答案:如图所示。
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(2)如果设定出水温度为 ,则滑动变阻器的阻值要调到多大?
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解:控制电路中,两电阻串联接入电路,电磁继电器线圈中的电
流小于等于 时,衔铁片会弹起,触点分离,热水器停止加
热,…………(2分)
根据欧姆定律可得此时电路的总电阻:
,…………(2分)
由图乙可知温度为时,热敏电阻的阻值为 ,串联电路
总电阻等于各部分电阻之和,此时滑动变阻器接入电路的电阻:
;…………(2分)
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(3)夏天,为了节约用电,使出水温度降低到 ,请写出一
种可行的方法。
解:由图乙可知出水温度降低到 时,热敏电阻接入电路的
阻值变小,根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变小,因热水
器停止加热时,通过控制电路的电流不变,根据欧姆定律可知电
源电压应降低,所以可适当减小电源电压。…………(4分)
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$$