内容正文:
第二十章电与磁
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A. 动圈式话筒工作的原理与发电机工作原理是不同的
B.扬声器是将声信号转换成电信号的一种装置
C.录音机的磁带录音时,利用的主要原理是电流的磁效应
D.我国供生产和生活用的交变电流,频率是50Hz,电流方向1s内变化50次
2.安检时使用的一种金属探测仪如图所示,金属探测仪靠近金属物体时,会产生感应电流,发出报警信号。下列物体工作原理与其相同的是( )
A.电熨斗 B.电铃 C.动圈式话筒 D.柴油机
3.放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示,三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑,则S极被涂黑的小磁针是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
4.如图所示,与其他三幅图工作原理不同的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示是为了规范共享单车定点停放而设计的模拟电路图。若共享单车停放在禁停区域、只有指示灯红灯亮;若共享单车停放在规范区域,只有指示灯绿灯亮。下列说法正确的是( )
A.在禁停区,S1闭合,电磁铁有磁性
B.在禁停区,S1闭合,衔铁被吸下
C.在规范区,S2闭合,电磁铁上端是N极
D.在规范区,S2闭合,衔铁被吸下
6.如图所示,关于磁现象,下列说法正确的是( )
A.图甲:司南能指示南北是由于地磁场的作用
B.图乙:接通电路小磁针偏转说明磁体周围存在磁场
C.图丙:闭合开关导体棒ab运动,这是发电机的工作原理
D.图丁:导体ab竖直向上运动时,灵敏电流表指针偏转
7.一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止.某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场,磁感线如图所示,则小磁针在磁场出现后( )
A.两极所受的力是平衡力,所以不会发生转动
B.两极所受的力方向相反,所以会持续转动
C.只有N极受力,会发生转动,最终静止时N极所指方向水平向右
D.两极所受的力方向相反,会发生转动,最终静止时N极所指方向水平向右
8.如图所示的电动平衡车是一种被广大青少年所喜爱的新型交通工具。下列四个选项中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图(导线电阻不计),由图可知以下说法中正确的是( )
A.当开关S接a点时,仪表指针向右偏转
B.若将电源正负极对调,仪表指针偏转方向不变
C.保持滑片P的位置不变,开关S由a点换到b点,仪表示数变小
D.当开关S接a点,滑片P向上移动时,仪表示数变小
10.同学们用手摇发电机让小灯泡发光,发现摇得快电灯就亮。反之,电灯就暗。根据这一现象,下列科学问题中最有探究价值且易于探究的是( )
A.与发电机相连的灯泡亮度为什么有时亮有时暗
B.与发电机相连的灯泡的亮度与哪些因素有关系
C.发电机产生感应电流的大小与哪些因素有关系
D.发电机产生感应电流大小与转子转速有何关系
二、填空题
11.如图所示为两个磁极间的磁感线。请在图中标出磁极的名称,并画出A点小磁针静止时北极所指的方向(用箭头表示即可)。
12.某研究小组在学习有关磁体知识的过程中,将一块磁体吸附在水平的铁棒上,如图甲所示;然后用蜡烛对磁体加热,如图乙所示;加热一段时间后,磁体掉落,如图丙所示。请根据以上现象,提出一个可探究的科学问题:
13. 如图甲,“司南”是我国早期的指南针,在 的作用下,静止时其长柄指南,为人们指明方向;如图乙,“日晷”利用指针影子的位置来测量时间,影子是由于光的 形成的。
14.中国深圳大疆创新科技有限公司作为全球顶尖的无人机制造商,推出的精灵系列“四旋 翼”无人机备受用户欢迎。它采用4个电动机带动螺旋桨转动,对下方空气施力的同时获得升力,下表是该无人机的部分参数:
电源额定
电压
电池容量
电动机工作
电压
每个电动机
额定功率
电动机数量
整机质量
15V
5000mA•h
12V
50W
4
2kg
(1)无人机绕过障碍物的过程中,其运动状态 (选填“发生”或“未发生”)改变。如图乙是无人机竖直向上运动的v﹣t图像,由图像可知,在0~5s内,无人机受到的升力 (填“大于”“等于”或“小于”)重力;在5~10s内,无人机受到的升力等于 N。该无人机通过螺旋桨转动获得升力,运用的原理是物体间力的作用是 的。
(2)无人机旋翼是利用通电线圈在 中受力转动的原理工作的,增大线圈中的电流,旋翼的转速会 (选填“变快”或“变慢”)。
(3)电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变,通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,每一个电动机连接一个电调,那么电动机和电调的连接方式是 (选填“并联”或“串联”),若电源电压全部加在某一电动机和电调的两端,则电动机和电调的电压之比为 。
15.如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R是电阻箱,它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天灯熄,夜晚灯亮,则给路灯供电的电源应接在 (ab/bc)两端;如果将电阻箱R的阻值调小,则路灯比原来 (早/迟)一些亮。如果控制电路的电压因使用过长而降低,会导致路灯比原来 (早/迟)一些亮。
16.心脏病是威胁人类生命健康的“头号杀手”。目前医学可以在人体心脏因病损时移植人工心脏替代心脏,从而延续患者生命。如图所示是人工心脏的原理图,泵室通过单向阀门与血管相通。当电流从线圈A端流入时,活塞向 (选填“左”或“右”)移动,人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈AB中电流的 (选填“方向改变”或“大小”) 决定。
三、作图题
17.如图所示,小磁针静止在通电螺线管右侧,请标出通电螺线管的N极、磁感线方向和小磁针的N极.
四、综合题
18.物理兴趣小组设计了机动车闯红灯抓拍电路如图甲所示。其中光敏开关S当红灯亮时闭合,绿灯亮时断开,R1为定值电阻,R为压敏电阻且放在地面上,电路其他部分放置在高杆上,当红灯亮时,如果有车辆闯红灯,则会从压敏电阻R上通过,当电流达到某一值时,电磁铁将衔铁吸下,相机启动装置启动,相机拍照,在控制电路中,选用的电源电压为12V,压敏电阻R的阻值随压力变化的对应关系如图乙所示。请回答下列问题:
(1)当红灯亮时,若有车经过,压敏电阻R阻值 ,通过通电螺线管的电流 (两空均选填“增大”或“减小”);开关S闭合后,电磁铁上端是 极。
(2)该小组经过测试,发现当控制电路电流达到0.1A时,电磁铁可将衔铁吸下来,若要使该拍照装置能在通过的车辆质量大于或等于400kg时启动,选用的定值电阻R1是 Ω。
(3)每天违规的人很少,因压敏电阻阻值变化引起的控制电路消耗的电功率的变化忽略不计。若每天红灯亮5h,控制电路每天消耗 J的电能。
(4)若要使该拍照装置在通过的车辆质量大于或等于550kg时才启动,定值电阻R1的阻值应该 (选填“增大”或“减小”)。
五、简答题
19.如图所示,一个由三根光滑的金属杆组成的金属框竖直放置,在金属框的中间有一均匀磁场区域(图中“×”表示垂直于竖直面向内的磁感线)。重均为G的金属杆ab和塑料杆cd从虚线A位置,由静止沿着金属导轨自由竖直向下运动出磁场范围,在运动过程中均与两轨道接触良好,当ab和cd刚好离开磁场范围的时候,谁的速度更大?为什么?(忽略空气阻力)
六、实验探究题
20.通过实验探究磁体周围的磁场特点。
(1)如图甲所示,在玻璃板上均匀撒上一层铁屑,再将玻璃板放在条形磁铁上方,然后轻敲玻璃板,观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被 成一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来;
(2)如图乙所示,再在玻璃板上放一些小磁针,小磁针静止时黑色一端表示磁体的N极,由此判断条形磁体右端的磁极为 极;
(3)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后轻敲纸板,观察到铁屑排列成如图丙所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似;
(4)对调螺线管所接电源的正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 有关。
七、科普阅读题
21.阅读短文,回答问题:
感温电饭锅
电饭锅是生活中常见的用电器,它是利用感温磁钢(软磁体)的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的,这样可以限制煮饭过程中的最高温度.感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化,其特性曲线如图甲所示.
磁钢限温器结构如图乙所示,它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成.感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑.感温磁钢与受热面固定在一起,受热面直接把热量传递给锅底.煮饭时用手按按钮开关,通过杠杆AOC使永磁体和感温磁钢吸合,在吸力作用下永磁体不会落下,金属触点闭合,电路接通,加热元件开始发热.当饭煮熟后,温度继续上升,当升高到某一温度时,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,加热元件停止发热,同时按钮开关跳起.
(1)与铜导线相比,制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是电阻较 ,熔点较 .
(2)在磁钢限温器工作过程中,感温磁钢的磁性急剧减弱是在_____;
A.刚刚按下按钮开关时 B.按钮开关跳起前瞬间
(3)感温磁钢与永磁体吸合时,利用了异名磁极相互 的磁力;永磁体刚落下时,感温磁钢的温度为 ℃;永磁体下落过程中,感温磁钢对永磁体 (选填“有”或“没有”)磁力的作用.
参考答案
1.C
2.C
3.A
4.B
5.D
6.A
7.D
8.D
9.D
10.D
11.
12.磁体磁性强弱与温度的关系
13.地磁场;直线传播
14.(1)发生;大于;20;相互
(2)磁场;变快
(3)串联;4:1
15.a、b;迟;早
16.左;方向改变
17.
18.减小;增大;S;100;25920J;增大
19.cd的速度大。根据题意,ab和cd的质量相等,在A处静止时两杆的机械能是相等的。在ab经过磁场区域的过程中,要做切割磁感线运动,产生感应电流,使得ab的部分机械能转化成电能,导致ab的机械能减小;而cd杆在下滑并经过磁场的过程中,由于没有摩擦力,没有能量的损耗,其机械能守恒,所以离开磁场时,ab比cd的机械能小,因为两杆质量相等,离开磁场时高度相同,所以ab的动能比cd的动能小,质量相同的情况下,cd的速度更大。
20.(1)磁化
(2)N
(3)条形
(4)方向
21.(1)大;高
(2)B
(3)吸引;103;有
学科网(北京)股份有限公司
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