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第十四章电与磁
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示的是直流电铃的原理图。开关断开时,弹性片的一端与螺钉接触。开关闭合,电磁铁吸引衔铁,小锤敲击铃碗发声,同时弹性片与螺钉分离导致断电,电磁铁失去磁性,弹性片与螺钉接触,电路再次接通,如此往复。下列说法正确的是( )
A.电路接通时,电磁铁右侧上端为N极
B.电路接通时,电磁铁周围产生磁感线
C.若只更换电压较小的电源,电铃可能无法正常工作
D.若只对调电源的正负极,电铃可能无法正常工作
2.关于地磁场,下列说法正确的是( )
A.与地球其他地方相比,地球南北极附近的地磁场最弱
B.我国四大发明之一的指南针是利用地磁场来辨别方向的
C.用磁感线描绘地磁场时,没有绘出的地方就没有地磁场
D.地球的磁极在地理的南北极附近,地磁南极在地理南极附近
3.如图所示,小明同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中,使用两个相同的A、B大铁钉绕制成电磁铁进行实验,下列说法正确的是( )
A.电磁铁A、B的上端均为S极
B.滑片P向右滑动的过程中电磁铁的磁性逐渐增强
C.电磁铁能吸引大头针数目越少说明它的磁性越强
D.该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系
4.小明同学利用如图所示的实验装置探究“感应电流的产生条件”,保持线圈位置不动,将条形磁铁水平向右快速插入线圈中时,观察到灵敏电流表的指针向右偏转。下列分析判断正确的是( )
A.该装置相当于电动机模型
B.条形磁铁与线圈保持相对静止也可观察到灵敏电流表指针偏转
C.该装置中条形磁铁相当于电源
D.若将条形磁铁从线圈中向左拔出,灵敏电流表指针将向左偏转
5.小明用一节五号电池给扬声器通电,她将
A.听不到声音 B.听到一声响声
C.听到扬声器不断发出声音 D.看到纸盆不断往复运动
6.学习了动圈式扬声器后,我们知道它主要由永磁体、线圈和锥形纸盆等组成。如图所示,若在两端接入灵敏电流计或交流电,则下列说法正确的是( )
A.接入灵敏电流计,反复轻按纸盆,可模拟发电机,使纸盆运动会在线圈中产生电流
B.多次按压纸盆,纸盆往复运动,产生的是直流电
C.接入交流电,线圈带动纸盆振动,可模拟电动机,这利用了电磁感应原理
D.扬声器播放音乐时,线圈运动情况只与电流方向有关
7.新材料的发展给人类的生活和社会发展带来了巨大的影响,以下关于新材料的说法正确的是( )
A.采用超导材料可以制作电烤箱,优点是没有电阻,可以不必考虑散热问题
B.纳米材料正广泛应用于生产生活中,
C.利用半导体材料可以制作二极管、三极管
D.软磁性材料可以做成永磁体,还可以用来记录信息
8.科技馆内有一款电磁跷跷板,如图所示,当跷跷板上下跷动时,磁铁由于重力,会在线圈中左右滑动,两个二极管交替发光,下列设备的工作原理与其相同的是( )
A.电风扇 B.动圈式话筒 C.电磁铁 D.电铃
9.现有下列各物体:(1)录像机用的录像带;(2)计算机用的存储软盘;(3)VCD播放用的光盘;(4)录音机用的录音带.其中利用磁性材料记录信息的是( )
A.(1)(2)(3) B.(2)(3)(4) C.(1)(2)(4) D.(1)(3)(4)
10.关于磁体和磁场,下列说法正确的是( )
A.磁体周围存在磁场,磁场是真实存在的
B.磁体周围的磁感线是真实存在的
C.磁体的磁场方向是从北极指向南极
D.磁体周围不存在磁场
二、多选题
11.商场内的一种智能电动扶梯如图甲所示,无乘客乘坐电梯时,电动机低速运转,电梯以较小的速度上升;当有乘客乘坐电梯时,电动机高速运转,电梯以较大的速度上升。该电动扶梯内部电路如图乙所示,其中M为带动电梯运转的电动机,R1为定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,电源两端的电压均保持不变。下列关于这个电路的说法正确的是( )
A.电磁继电器的作用相当于一个开关
B.若电源左端为正极,则电磁铁上端是S极
C.当无乘客站在电梯上时,R的阻值变小,电路中电流变大
D.当电梯上有乘客时,电磁铁磁性增强,吸引衔铁与触点2接触
12.如图所示是发电机模型,图中标有“红”、“绿”字样的是发光二极管。当线圈匀速转动时,下列说法正确的是( )
A.线圈转动过程中,两个二极管交替发光 B.线圈转至某位置时,两个二极管都不发光
C.线圈转动过程中,线圈中的电流大小不变 D.该装置中的线圈和磁体部分在电路中相当于用电器
13.关于下列四个实验的说法正确的是( )
A.图甲说明通电导线的周围有磁场
B.图乙中,闭合开关后,小磁针N极将顺时针偏转
C.图丙反映的是电动机的工作原理
D.图丁说明在其他条件相同时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强
14.如图所示,a、b分别为电流表两接线柱,c、d分别为电源两极。闭合开关后,把小磁针放在甲端的左侧附近静止时N极指向通电螺线管甲端,则以下判断正确的是( )
A.螺线管甲端为N极,另一端为S极
B.螺线管的极性与电流环绕方向有关
C.若d为正极,则a为“-”接线柱
D.螺线管的极性跟电源c、d正负极无关
15.根据图中磁感线的方向和小磁针的指向判断,下列四幅图片正确的是( )
A. B. C. D.
三、填空题
16.电磁继电器
(1)实质:继电器是利用一个回路中的 控制另一个回路通断的装置。
(2)工作原理:利用 电压、 电流电路的通断,来间接地控制 电压、 电流电路的通断。
17.如图是由电磁铁P等构成的空气开关的原理图,电磁铁P的右端 极,当电路由于 或使用的用电器总功率过大等原因导致电流过大时,电磁铁的磁性增强,吸引衔铁Q的力变大,使衔铁转动,闸刀S在弹力的作用下自动开启,切断电路,起到保险作用。
18.如图1所示的比亚迪汉EV电动汽车采用了“制动能量回收”技术,在汽车减速或制动时,电源自动停止供电,由于惯性带动转子转动产生电流,最终将电能储存在电池中,图2中的 (选填“甲”或“乙”)装置可演示这一工作原理;在电动汽车正常行驶时,增大通过电机的 ,使汽车加速前进。刹车时,刹车片紧压正在转动的刹车盘,刹车盘受到的摩擦力 (选填“增大”“不变”或“减小”)。当车门关到与门框距离较近时,车门就会被自动“吸”上,这是因为在车门框上装有电磁铁,电磁铁是利用了电流的 效应。
19.如图-1,是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V,R0为电阻箱,RK的阻值与烟雾浓度K的关系如图-2所示。当电磁铁线圈中的电流I≥0.03A时,衔铁被吸下,电风扇转动,开始排气。
(1)电磁铁工作时,利用了通电导体周围存在 ,其上端为 极。
(2)当烟雾浓度升高时,控制电路中线圈的电流 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)控制电路的电源电压低于3V时,若保持空气质量的标准不变,R0的阻值应 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
20.如图甲所示,桌面上放有一定量的铁屑,现将两个完全相同的条形磁体A和B放置在靠近铁屑的上方并吸附一定量的铁屑。如图乙所示,将一个长度略大于两个磁体间距的软铁棒轻轻搁在两个磁体上,软铁棒被 ,相当于与条形磁体A、B形成了一个大磁体,则被吸附的铁屑会 (选填“增多”“减少”或“不变”)。
四、实验题
21.有一种翻页笔的USB迷你接收器可以吸在翻页笔底部,便携防丢,如图所示。经研究发现翻页笔底部装有小磁铁,那么USB迷你接收器是否具有磁性呢?请你选用合适的材设计实验进行探究并完成下列问题。
(1)实验器材: ;
(2)实验过程可能产生的现象及结论 。
五、综合题
22.阅读材料,回答问题
手机无线充电
生活中常见的手机无线充电主要方式为电磁感应充电,原理如图甲所示,交变电流通过无线充电板(送电线圈)产生磁场,手机(受电线圈)放在无线充电板上就能充电,并将电能储存到手机的锂电池内。这种无线充电的主要优势是在近距离时效率可达90%,现在很多手机都搭配了超级无线快充功能,在快充过程中的不同阶段中充电功率会根据电池的电量进行调整。我国某品牌智能手机A使用标称电压3V,容量4000mA·h的电池(此电池在放电电压3V、电流为4000毫安情况下能维持1小时完全放电),采用超级快充技术,不到10min就可把电池的电量充达一半,极大的方便了人们使用。
虽然电磁感应式无线充电具有便捷、高效等优点,但充电效率也受到多种因素影响。系统的发热程度、环境干扰物、线圈材料的电阻、对齐相对位置等都会影响能量传输的效率。例如,环境温度过高会使线圈电阻增大,影响能量传输降低充电效率;周围金属物体可能会干扰磁场分布,降低充电效率;只有当线圈对齐时才能实现高效率的充电。
(1)手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生感应电流,该过程与 (选填“发电机”或“电动机”)工作原理相似;
(2)给电池充电过程中,将 能转化为化学能,电池相当于 (选填“用电器”或“电源”);
(3)以下______是正确的充电方式并能提高充电的效率;
A.在高温环境下充电 B.将手机与充电底座紧密对齐放置
C.在充电底座周围放置金属装饰物 D.随意摆放手机进行充电
(4)用标有“输出10V 6A”字样的充电器给智能手机A电池充电,设充电器工作时输出功率保持不变,充电效率为80%,请计算说明,选用该充电器将手机A电池从零到充满电需要多长时间。
23.图1是某恒温箱的电路原理图。工作电路电压为220V,电热丝R0的阻值为88Ω;控制电路电源电压为8V,线圈的电阻R1为10Ω,调温电阻R2最大阻值为120Ω;热敏电阻R3的阻值随温度t变化的关系如图2所示。R0和R3均置于恒温箱中,当继电器线圈中的电流达到50mA时,继电器的衔铁会被吸下。求:
(1)S闭合时,电磁铁上端是 极(用字母表示),当恒温箱中温度升高时,线圈中的电流将变 ;
(2)恒温箱中温度保持为40℃,此时R2的阻值为 Ω;
(3)R0工作时,功率为多少 瓦?5min消耗的电能为多少 焦?
24.小军在学习了电磁继电器后,决定为刚出生的妹妹设计一款温奶报警器,他的设想是:加热奶液的过程中,当奶液温度上升到设定温度时,报警器就会自动报警。
(1)他准备利用教科书上的电路图进行设计,电路图如图甲所示,在水银温度计中封入一段金属丝,有关该电路图的相关说法不合理的是( )
A.当温度升高时,温度计的水银柱将下降
B.控制电路的电源正负极互换后也可以正常工作
C.两个电路中可各增加一个变阻器来保护电路
D.该电路的工作原理:当温度达到金属丝下端所指的温度时,控制电路接通将衔铁吸引过来,同时受控电路接通使电铃发出报警信号
(2)聪明的小军联想到热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化,于是尝试用热敏电阻替代温度计,改进并设计了如图乙所示的电路,小军认为电路中热敏电阻的阻值应随着温度的升高而增大,你认为是否合理?答: ;
(3)器材准备完毕,按照图乙连接电路,将热敏电阻放入到42℃的奶液中并充分接触后,要使在该温度下报警器报警,需要做的初步调试工作是: ;
(4)关于探究过程的反思,下列说法中不合理的是( )
A.图甲进行操作时,两个电路不能离得太远
B.图乙要提高报警器的温度,可以适当减小变阻器接入电路的阻值
C.图乙要求报警时,报警器响,灯亮,灯可以与报警器并联
D.图乙为保证测温的方便,应该使热敏电阻两端的导线尽量长一些
《第十四章电与磁》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
D
B
A
C
B
C
A
题号
11
12
13
14
15
答案
AD
AB
ABD
BD
ABC
1.C
【详解】A.由图可知,电流从电磁铁右侧上端流入,根据安培定则可知,电磁铁右侧下端为N极,上端为S极,故A错误;
B.电路接通时,电磁铁周围产生磁场,磁场客观存在的,而磁感线不存在,故B错误;
C.若只更换电压较小的电源,电路中的电流会减小,电磁铁的磁性减弱,可能衔铁吸不下来,故电铃可能无法正常工作,故C正确;
D.若只对调电源的正负极,磁性不变,只是电流方向发生变化,不会影响电铃的正常工作,故D错误。
故选C。
2.B
【详解】AD.地磁的南北极在地理的南北极附近,地磁南极在地理的北极附近,地磁场南北极磁性最强,地球南北极在地磁南北极附近,地磁场不是最弱,赤道地磁场最弱,故AD错误;
B.我国四大发明之一的指南针之所以能够指方向就是因为受到了地磁场的作用,故B正确;
C.用磁感线描绘地磁场时,没有绘出的地方也有地磁场,故C错误。
故选B。
3.D
【详解】A.根据安培定则,电磁铁A的上端为S极,B的上端为N极,故A错误;
B.滑片P向右滑动的过程中变阻器阻值变大,电路中电流变小,所以电磁铁的磁性逐渐减弱,故B错误;
C.根据转换法,电磁铁能吸引大头针数目越少,说明它的磁性越弱,故C错误;
D.A、B两个电磁铁串联,电流相同,匝数不同,该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】A.保持线圈位置不动,将条形磁铁水平向右快速插入线圈中时,线圈在磁场中切割磁感线,观察到灵敏电流表的指针向右偏转,说明产生了感应电流,这是电磁感应现象,该原理应用于发电机,所以该装置相当于发电机模型,故A错误;
B.条形磁铁与线圈保持相对静止时,线圈没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,灵敏电流表指针不会偏转,故B错误;
C.该装置中,线圈切割磁感线产生感应电流,为电路提供电能,所以线圈相当于电源,条形磁铁没有连入电路中去,不是电源,故C错误;
D.若将条形磁铁从线圈中向左拔出,线圈切割磁感线的方向与插入时相反,而磁场方向不变,则产生的感应电流方向与插入时相反,所以灵敏电流表的指针将向左偏转,故D正确。
故选D。
5.B
【分析】(1)通电线圈在磁场中要受到力的作用,受力方向与电流方向和磁感线方向有关,当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反;若电流的方向和磁场的方向都没有改变,通电导线受力的方向也将不变;(2)声音是由振动产生的,振动停止,发声也会停止.
【详解】用一节五号电池给扬声器通电时,由于电池所提供的电流是直流电,所以当给线圈通电时,通电线圈就会在磁场中受到力的作用,即此时线圈会振动,从而产生一声响声,但由于该电流的强弱和方向不发生改变,所以通电线圈不会再受到相反的力的作用而振动,故不能再产生声音.故选B.
6.A
【详解】AB.若在两端接入灵敏电流计,反复轻按纸盆,带动线圈磁做切割磁感线运动,就会在线圈中产生感应电流,这就是发电机,纸盆往复运动,产生的电流方向发生变化,产生的是交流电,故A正确,B错误;
C.接入交流电,线圈带动纸盆振动,可模拟电动机,这利用了磁场对通电导体的作用,故C错误;
D.扬声器播放音乐时,线圈运动情况与电流方向有关,还与磁场方向有关,故D错误。
故选A。
7.C
【详解】A.超导材料的电阻为零,根据,它不能产生热量,不能制成电烤箱,故A错误。
B.纳米材料正广泛应用于生产生活中,,故B错误。
C.半导体具有单向导电性,利用半导体材料可以制作二极管、三极管,故C正确。
D.软磁性材料磁性会消失,不可以做成永磁体,故D错误。
故选C。
8.B
【详解】电磁跷跷板中,磁铁在线圈中滑动,线圈切割磁感线产生感应电流,使二极管发光,利用的是电磁感应原理。
A.电风扇主要利用通电导体在磁场中受力运动,故A错误;
B.动圈式话筒是声音使膜片振动,带动线圈切割磁感线产生感应电流,利用电磁感应原理,故B正确;
C.电磁铁利用电流的磁效应,故C错误;
D.电铃利用电流的磁效应,故D错误。
故选B。
9.C
【详解】录像机用的录像带,计算机用的存储软盘,录音机用的录音带中,这些都用到磁性材料,VCD播放用的光盘没有用到磁性材料,光盘上刻录的是数据信息.故A、B、D错误.
所以C选项是正确的.
10.A
【详解】A.磁体周围存在磁场,磁场虽然看不见,摸不着,但是它是客观存在的,故A正确;
B.磁体周围的磁感线不是真实存在的,是为了描述磁场而引进的模型,故B错误;
C.磁体的外部,磁场方向是从北极指向南极,磁体内部,磁场方向是从南极指向北极,故C错误;
D.磁体周围存在磁场,故D错误;
故选A。
11.AD
【详解】A.电磁继电器是利用低电压、弱电流,控制高电压、强电流的装置,实质相当于一个开关,故A正确;
B.若电源左端为正极,电流从电磁铁的下端内侧进入,根据安培定则可以判断电磁铁的下端是S极,上端是N极,故B错误;
C.当无乘客站在电梯上时,压敏电阻受到的压力小,其阻值变大。根据可知,在控制电路中电源电压不变,总电阻变大,电路中电流变小,故C错误;
D.当有人乘坐电梯时,压敏电阻受到的压力大,其阻值变小,根据可知,在控制电路中电源电压不变,总电阻变小,电路中电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引衔铁与触点2接触,故D正确。
故选AD。
12.AB
【详解】A.发电机通过线圈在磁场中匀速转动切割磁感线,产生感应电流。由于线圈转动方向周期性变化,感应电流的方向也会周期性变化,即产生交流电。发光二极管(LED)具有单向导电性,即电流只能从正极流向负极时才能发光。若电流方向反向,二极管截止,不发光。线圈转动时,感应电流方向交替变化。当电流方向与某一二极管的正向导通方向一致时,该二极管发光;另一二极管因反向截止不发光。当电流方向反向时,之前发光的二极管截止,另一二极管导通发光。因此,两个二极管会交替发光,故A正确;
B.当线圈平面与磁感线方向垂直(处于中性面)时,线圈边的运动方向与磁感线平行,不切割磁感线,感应电流为零。此时两个二极管均无电流通过,都不发光。故B正确;
C.线圈匀速转动时,切割磁感线的速度大小不变,但方向周期性变化。感应电流的大小随时间规律性变化,因此电流大小是变化的,故C错误;
D.发电机中,线圈和磁体通过相对运动产生感应电流,为电路提供电能,因此它们相当于电源,故D错误。
故选AB。
13.ABD
【详解】A.图甲是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故A正确;
B.由安培定则可知,图乙中螺线管的左端为S极,右端为N极,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,闭合开关后,小磁针N极将顺时针偏转,故B正确;
C.图丙中,当导体棒做切割磁感线运动时,会有感应电流产生,是探究电磁感应现象的装置,反映的是发电机的工作原理,故C错误;
D.图丁中,两个电磁铁串联,通过它们的电流相等,两个电磁铁的线圈匝数不同,电磁铁的线圈匝数越多,吸引的大头针越多,即磁性越强,故D正确。
故选ABD。
14.BD
【详解】A.由磁极间的作用规律可知,靠近小磁针N极的螺线管甲端为S极,另一端为N极,故A错误;
BD.由安培定则可知,螺线管的极性与电流环绕方向有关,与电源正负极无关,图中无绕线方法,正负极不同,绕法不同,电流方向也能保持一致,故BD正确;
C.若d端为正极,则电流从电流表a端流入,故a为“+”接线柱,故C错误。
故选 BD。
15.ABC
【详解】A.由右手螺旋定则可知,螺线管右侧为N极,则由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,小磁针右侧为S极,左侧为N极,故A正确;
B.由右手螺旋定则可知,螺线管左侧为N极,则由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,小磁针右侧为N极,左侧为S极,故B正确;
C.因磁铁外部磁感线的方向为由N极指向S极,图中两S极相对,故两边磁铁的磁感线都应为指向磁铁,故C正确;
D.条形磁铁外部的磁感线由N极指向S极,而图中磁感线画成了由S极指向N极,故D错误;
故选 ABC。
16.(1)电流
(2) 低 弱 高 强
【详解】(1)电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关,它的工作原理是电流的磁效应;也可以说继电器是利用一个回路中的电流控制另一个回路通断的装置。
(2)[1][2][3][4]电磁继电器相当于一个开关,可以利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路的通断。
17. S/南 短路
【详解】[1]由右手定则用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极),可知电磁铁P的右端S(南极)极。
[2]电路中电流过大的原因有:短路或使用的用电器总功率过大。
18. 乙 电流 增大 磁
【详解】[1]“制动能量回收”技术的工作原理是电磁感应现象,图2中的甲图是利用通电导线在磁场中受力的作用工作的,图乙是闭合电路中的部分导线切割磁感线产生感应电流,是电磁感应现象,故乙装置可演示“制动能量回收”技术的工作原理。
[2]在电动汽车正常行驶时,增大通过电机的电流,可以增大通电线圈受到的力,使汽车加速前进。
[3]刹车时,刹车片紧压正在转动的刹车盘,接触面粗糙程度不变,压力变大,刹车盘受到的摩擦力增大。
[4]电磁铁的工作原理是电流的磁效应,即通电导线的周围存在磁场。
19.(1) 磁场 S
(2)变大
(3)减小
【详解】(1)[1][2]电磁铁通电后具有磁性,断电后磁性消失,电磁铁工作时,利用了电流的磁效应,即通电导体周围存在磁场;电流从上端流入,下端流出,根据安培定则可知,电磁铁的下端为N极,上端为S极。
(2)控制电路中,电阻Rk与R0串联。由图2可知,当烟雾浓度升高时,电阻Rk的阻值减小,根据串联电路电阻关系可知,R0不变的情况下,总电阻变小,根据可知,电压不变时,控制电路中线圈的电流变大。
(3)若保持空气质量的标准不变,电阻Rk接入阻值不变;而电磁铁线圈中的控制电流不变,根据可知,当电源电压低于3V时,Rk+R0之和变小,而Rk阻值不变,所以R0的阻值应减小。
20. 磁化 减少
【详解】[1]软铁棒本身不显磁性,通过接触A、B两个条形磁体的方式而获得磁性,该过程叫磁化。
[2]软铁棒被磁化后,相当于与条形磁体A、B形成一个大条形磁体,由于条形磁体两端磁性最强,中间磁性最弱,因此被吸附的铁屑会减少。
21.(1)大头针
(2)见详解
【详解】(1)若想探究USB迷你接收器是否有磁性,可以让USB迷你接收器吸引含铁的物质,所以实验器材选取生活中容易获得的大头针。
(2)用USB迷你接收器靠近大头针,若大头针被吸引,则USB迷你接收器有磁性;若大头针没有被吸引,则USB迷你接收器无磁性。
22.(1)发电机
(2) 电 用电器
(3)B
(4)900s
【详解】(1)手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生感应电流,这属于磁生电,是电磁感应现象,所以该过程与发电机工作原理相似。
(2)[1][2]给电池充电过程中,将电能转化为化学能储存在电池内,因为消耗了电能,所以电池相当于用电器。
(3)A.由所给材料可知,无线充电时环境温度过高会使线圈电阻增大,影响能量传输降低充电效率,故A不符合题意;
B.将手机与充电底座紧密对齐放置,就可以对齐线圈位置,符合高效率充电的条件,故B符合题意;
C.在充电底座周围放置金属装饰物,金属物体会干扰磁场分布,降低充电效率,故C不符合题意;
D.无线充电时,高效充电要求必须对齐线圈位置,则随意摆放手机不能实现高效率的充电,故D不符合题意。
故选B。
(4)已知手机A使用标称电压3V,容量4000mA·h的电池,则其完全放电电流为
完全放电时间为
所以手机A充满电时储存的电能为
已知充电器充电效率为80%,故将手机A充满电所消耗的总电能为
因为用标有“输出10V 6A”字样的充电器充电,且充电时输出功率保持不变,所以用该充电器将手机A电池从零到充满电所需总时间为
23.(1) N 大
(2)30
(3) 550W 1.65×105J
【详解】(1)[1]根据安培定则,用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。 由图可知,控制电路中电源的正极在上端,电流从电磁铁的上端流入,下端流出,所以电磁铁上端是N极。
[2]由图1知,控制电路为串联电路。由图2可知,恒温箱中温度升高时,热敏电阻R3的阻值会减小,由串联电路的电阻关系可知,电路的总电阻变小,根据欧姆定律,在电源电压不变时,电路中的电流会增大。
(2)由图2可知,当恒温箱中温度保持为40℃时,热敏电阻R3的阻值为120Ω。 控制电路的总电阻为
调温电阻R2的阻值为R2 =R总−R1−R3=160Ω−10Ω−120Ω=30Ω
(3)[1][2]R0工作时的功率为
R0工作5min消耗的电能为W=Pt=550W×5×60s=1.65×105J
24.(1)A
(2)不合理
(3)将变阻器调到最大阻值处,闭合开关S1、S2,逐渐减小变阻器接入电路的阻值,直到警报器恰好发出警报
(4)B
【详解】(1)A.水银温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的,所以当温度升高时,温度计的水银柱将上升,故A错误,符合题意;
B.由题意可知,电路原理是当温度达到金属丝下端所指温度时,控制电路接通将衔铁吸引过来,同时受控电路接通使电铃发出报警信号,所以控制电路的电源两极互换后也可以正常工作,故B正确,不符合题意;
C.为了保护电路,两个电路中可以各增加一个变阻器,故C正确,不符合题意;
D.由题意得,当温度达到设定温度时,温度计内水银上升,水银与金属丝接触,因为水银是导体,控制电路会接通,电磁铁产生磁性,将衔铁吸引,将报警电路接通,电铃响,起到报警作用,故D正确,不符合题意。
故选A。
(2)要想报警器响起,则图乙左边电路中的电流应增大,使电磁铁的磁性增强,将衔铁吸引过来,即温度升高时,热敏电阻的阻值减小,电路中的电流增大,从而达到报警的效果,因此电路中热敏电阻的阻值应随着温度的升高而减小,故小军的想法不合理。
(3)要使在该温度下报警器报警,初步调试的操作应该为:将变阻器调到最大阻值处,闭合开关S1、S2,逐渐减小变阻器接入电路的阻值,直到警报器恰好发出警报。
(4)A.图甲进行操作时,若离得太远,控制电路中电磁铁产生的磁场作用较小,会造成受控电路不能接通,所以两个电路不能离得太远,故A正确,不符合题意;
B.图乙要提高报警器的温度,即要使乙装置推迟报警,可以适当增大变阻器接入电路的阻值,故B错误,符合题意;
C.图乙中,如果灯与报警器并联,到达设定温度时,报警器响,灯亮,故C正确,不符合题意;
D.图乙中,为保证测温的方便,应该使热敏电阻两端的导线尽量长一些,以方便放入奶液中,故D正确,不符合题意。
故选B。
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