第16章 电和磁(单元练习卷)-2025-2026学年九年级物理下册同步知识解读与专题训练(苏科版)
2026-01-15
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2份
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32页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十六章 电和磁 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.71 MB |
| 发布时间 | 2026-01-15 |
| 更新时间 | 2026-01-21 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55973933.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第十六章 《电和磁》单元练习卷(原卷版)
注意事项:
1.测试范围:苏科版2024: 九年级下册第16章。
2.考试时间:90分钟 试卷满分:100分。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列关于磁现象的说法,正确的是( )
A.电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数、电流的大小都有关
B.通电线圈在磁场中受力转动的过程中,机械能转化为电能
C.改变电磁铁中电流的大小可以改变电磁铁的南、北极
D.北京地区地面附近能自由转动的小磁针静止时,N极指向地磁场北极附近
2.如图所示是2025年儋州马拉松情景。比赛中,运动员佩戴的感应芯片经过磁场区域时,线圈产生电流并发送信息,实现自动计时。其工作原理与下列相同的是( )
A.手摇发电机 B.电铃 C.电磁起重机 D.扬声器
3.关于换向器,以下说法中错误的是( )
A.直流电动机中的换向器是由两个彼此绝缘的半圆金属环制成的
B.当直流电动机的线圈刚过平衡位置时,换向器能立即改变线圈中的电流方向
C.线圈在磁场内每转动一周,换向器就将线圈中的电流方向改变2次
D.直流电动机的换向器是将线圈中的直流电变成外电路的交流电
4.如图所示是一款破壁机,通电后可以带动刀片转动粉碎食物,破壁机的工作原理与下列实验装置原理相同的是( )
A. B.
C. D.
5.关于磁场和磁感线,下列说法正确的是( )
A.图甲:磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针的N极决定的
B.图乙:磁体周围的磁场是由磁感线组成的
C.图丙:条形磁体周围的磁感线是人们为了描述磁场而建立的物理模型
D.图乙中用木屑代替铁屑进行实验,也可以研究磁体周围磁场的情况
6.如图所示的电路中,根据小磁针静止时的指向可知( )
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
C.a端是通电螺线管的S极,c端是电源负极
D.通电螺线管内部无磁场,无法判断电源正负极
7.周末,科技小组同学在“自制指南针”活动中,小凡用条形磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.树叶的质量约为
B.树叶所受的浮力方向是竖直向上
C.缝衣针对树叶的压力和树叶对缝衣针的支持力是一对平衡力
D.树叶的尖端总是指向南方是由于重力的作用
8.关于磁场和磁感线,以下说法正确的是( )
A.磁体周围存在磁感线
B.地磁场的极在地理北极附近
C.鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极
D.利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
9.如图所示的装置中,线圈abcd的ab、cd边分别与金属圆环A、B固定,电刷E、F分别与金属圆环A、B接触,电流计的指针偏转方向可以反映电流的方向。闭合开关后,线圈顺时针转动到图中位置时,电流计指针往左偏。则( )
A.当线圈abcd转过90°后,电流计指针往右偏
B.当线圈abcd转过180°后,电流计指针往右偏
C.当线圈abcd在图中位置逆时针转动,则电流计指针往左偏
D.当线圈abcd从图中位置逆时针转过180°,则电流计指针往右偏
10.一次科技活动中,青青同学制作了一个小玩具,如图所示。导体AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中,拉动AB向左移动时,发现CD也向左移动,对此现象下列说法正确的是( )
A.此实验右侧装置用到了电磁感应原理
B.在此实验中,左侧装置相当于发电机,右侧装置相当于电动机
C.若将左侧实验装置中的磁体的N、S极倒置,拉动AB向左移动时,发现CD向左移动
D.若将右侧实验装置中的磁体的N、S极倒置,拉动AB向左移动时,发现CD向左移动
11.图甲是一种汽车尾气排放检测电路,当尾气浓度高于某一设定值时,电铃报警;气敏电阻R1的阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示,下列分析正确的是( )
A.电磁铁通电后,线圈上端为N极
B.R1的阻值随尾气浓度的增大而增大
C.检测时保持R2滑片位置不变,当尾气浓度变大时,R1两端电压变大
D.为使尾气浓度更低时报警,应将R2滑片适当上移
12.海鲜保存常要求温度低于—18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图一1所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V且保持不变,电磁铁线圈的电阻忽略不计,图—2为热敏电阻R的阻值随温度变化的图像。冷库温度等于或高于—18℃时,工作电路报警。下列说法正确的是
A.控制电路开关闭合后,电磁铁的上端是N极
B.工作电路报警时,衔铁被吸下,灯亮铃不响
C.冷库温度为—18℃时,控制电路中的电流为0.05A
D.若控制电路电源电压降低,报警温度将升高
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共20分)
13.油电混合动力汽车在减速制动时,可以将电动机作为发电机使用。发电机的工作原理是 ,它能将汽车的一部分机械能转化为电能储存起来。这种能量转化能够 (选填“提高”或“降低”)汽车能量的损耗。
14.图中画出了两个磁极间的磁感线,这两个磁极都是 (选填“N”或“S”)极;图中点的小磁针静止时N极所指的方向是向 (选填“上”或“下”)的。
15.下图是一种动圈式扬声器的内部结构示意图。当线圈中有电流通过时,通电线圈在 中受到力的作用而运动;由于通过线圈的交变电流方向不断变化,线圈就不断来回运动,带动纸盆振动发声。若将线圈两端连接干电池,则该扬声器 (选填“会”或“不会”)持续发声。
16.如图是启动或停止空调压缩机的电路示意图。电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的 (选填“用电器”“电源”或“开关”)。夏天,空调制冷,房间温度降低,热敏元件的电阻增大,电磁铁的磁性 (选填“增强”或“减弱”),低于设定温度时,工作电路就断开,停止制冷。
17.如图甲所示,是一种“磁悬浮地漏”。如图乙所示,当密封盖上方无水时,在磁体B作用下,磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N极,则磁体B上端为 极,这是利用了 的原理来工作的。
18.嘉宾戴着“运动手环”运动时,手环中小磁体在管内反复运动,线圈中便会产生电流,通过传感器实现运动追踪,该过程中 转化为电能,这与 (选填“乙”或“丙”)工作原理相似。
19.小明连接了如图所示的电路,电磁铁A端放有一小磁针,闭合开关,小磁针 极指向螺线管的A端,向右移动滑动变阻器的滑片,电磁铁磁性 (选填“增强”、“减弱”或“不变”)。
20.水平桌面上放置有通电螺线管和小磁针,小磁针静止时的N极指向如图所示,则螺线管的右端为 极;将小磁针的支架沿着图中轨迹缓慢移到Q处,下列符合小磁针a端旋转情况的是 。
A.B.C. D.
21.如图所示,图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“○”表示图甲中的导线(观察的视线沿导线由b往a看),在磁场中分别转动到1、2、3、4位置,则从1位置转到4位置的过程中,发电机产生的电流方向 (选填“会变化”或“不变”)。在1位置时,电路中 (选填“会”或“不会”)产生感应电流。
22.电动机的工作原理 ,有一个额定电压为6V的电动机通电后,当其正常转动时,测得其工作电流为0.6A,若用手捏着转头不让其转动,测得其电流为2A,则该电动机正常转动时的机械效率为 。
三.解答题(本题共8小题,共56分)
23.根据图中磁感线分布情况,标出条形磁体左端的磁极和静止小磁针的N极。
24.如图所示,闭合开关S,请在图中标出A点磁感线方向并填写螺线管左端的极性。
25.图甲是晓丽收到的爸爸给她的生日礼物——磁悬浮陀螺仪,为研究其原理,晓丽把其拆解后了解到,它由电磁底座和陀螺两部分组成,它的悬浮原理如图乙、请你帮她标出陀螺下端的磁极,并标出A点处的磁感线方向。
26.小林学习电磁学知识时,做了以下实验。
(一)在一个圆纸盒里放一个条形磁铁,在圆纸盒外放一些小磁针,各小磁针静止时N极指向如图中箭头所示,则条形磁铁是沿 (选填“”或“”)方向放置的, (用字母表示)端为条形磁铁的N极,条形磁铁对小磁针有力的作用是通过磁场产生的。
(二)小林想到地球是一个巨大的磁体,于是他和同学利用一根长导线等器材形成闭合电路,两名同学摇动导线,就能利用地磁场将我们日常运动的能量转化为可利用的电能。
(1)考虑到产生的电流较小,在如图甲所示的实验装置中,需在导线夹间接入的电路元件是 。
(2)实验中发现,当顺时针摇导线转动一周的过程中,电表指针先向右偏转后向左偏转,这是因为感应电流的方向与 有关。
(3)与本实验原理相同的是 (选填“电动机”或“发电机”)。
(4)通过多次实验,他们可以发现按照图乙选项 (选填“A”或“B”)的方向站立转动导线更容易产生感应电流。
(5)小林和同学发现,两位摇绳的同学拉动导线上下抖动时,产生感应电流的大小和转动导线时不同,请你依据此现象猜想,感应电流的大小与 有关。
27.在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中通过观察 来判断电磁铁磁性的强弱,运用的物理方法是 。下面的实验也用到了这种科学探究方法的是 (填字母);
A.认识电压时,用水压来类比
B.用光线来描述光通过的路径
C.把敲响的音叉接触水面,通过观察有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动
(2)闭合开关S,将滑动变阻器滑片向左移动,电磁铁甲、乙吸引大头针的数量 (选填“增多”或“减少”),说明电流越 ,电磁铁磁性越强;
(3)根据图示的情境可知,电磁铁 (选填“甲”或“乙”)的磁性更强,这说明电流一定时, ,电磁铁磁性越强;
(4)请你判断出电磁铁乙的上端是 极;
(5)电磁铁甲、乙吸引的大头针下端分散的原因是 ;
(6)小明将电磁铁甲、乙串联的目的是 ;
(7)电磁铁在生产、生活中应用广泛,请写出其中一个应用: 。
28.如图所示,使线圈位于磁体两磁极间的磁场中。
(1)使线圈静止在图乙位置上,闭合开关,发现线圈并没有运动,这是因为这个位置是线圈的平衡位置,此时线圈上下两个边所受的力大小 (选填“相等”或“不相等”);
(2)使线圈静止在图甲位置上,闭合开关,线圈受力沿顺时针方向转动,并由于 而越过平衡位置,但不能继续转下去,最后要返回平衡位置;
(3)使线圈静止在图丙的位置上,这是线圈冲过平衡位置以后所到达的地方,闭合开关,线圈沿逆时针方向转动。由此我们可以分析出线圈不能连续转动的原因是 ;
(4)生活中的电动机都能连续转动且具有平稳的动力,实际的电动机是通过 来实现这一目的,它的作用是 (填字母)。
A.改变磁感线的方向 B.改变线圈的转动方向
C.改变线圈中的电流方向 D.使线圈中的电流方向和转动方向同时改变
29.小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。
(1)在螺线管四周不同的位置放置能自由转动的小磁针,小磁针静置后,闭合开关,发现小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围存在 ;
①小磁针静止时的指向如图所示,根据磁现象知识可知,通电螺线管左端为 极。
②通过观察图中小磁针静止时的状态可知通电螺线管外部的磁场与 形磁体的磁场相似。
(2)将电源正负极对调,闭合开关,发现小磁针偏转方向与原来相反,说明通电螺线管外部磁场方向与 方向有关。
(3)根据题中信息判断a端应接电源的 极;小明将一铁芯插入螺线管中,其磁场强度会变 ;实验中,通电螺线管外部某点磁场方向可以用该点小磁针静止时 极所指方向表示。
30.请阅读《最强“弹弓”——电磁发射系统》并回答下题。
最强“弹弓”——电磁发射系统
如图甲所示,分别将两块软铁朝强磁体(导体)吸在干电池的两极,将该电池从铜线圈的一端放入,会观察到电池从另一端快速“弹出”(如图乙所示)。这是因为电池放入线圈后,其两极所吸的强磁体与线圈接触,使其间的线圈中有较大的电流通过,通电线圈与磁体之间存在相互作用力,将电池“弹出”,电磁发射系统的原理与以上实验的原理相似。
电磁发射系统适宜短行程发射大载荷,在军事、民用和工业领域具有广泛的应用前景。如图丙所示是一种电磁发射系统的基本原理,当电流通过飞行体时,飞行体会在磁场中受力而向前飞出,进而带动与之连接的载荷高速飞出。通过调节电流的大小,可以方便地控制发射的力度和速度,从而实现对各类型载荷的有效弹射。
电磁发射系统中的技术难关之一是解决轨道烧蚀问题,如某次电磁发射实验中,在发射的时候有几十万安培的电流会经铜导轨从飞行体的一端流入另一端,这时飞行体受力向前运动,最终以几千米每秒的速度飞出。实验后观察到电流在导轨上形成了长度大于一厘米的烧蚀坑,严重影响后续的使用。因此,电磁发射系统的导轨必须能承受强大的电流,发射过程中复杂的机械、电气和热作用及强大的侧向力,对导轨材料的耐瞬间高温、高硬度等特性提出了极为苛刻的要求。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)以下应用中,与电磁发射过程的能量转化相同的是______(选填选项前的字母,正确选项只有一个)。
A.发电机 B.电动机 C.汽油机
(2)导轨的材料应具有的特性是______(选填选项前的字母,正确选项多于一个)。
A.导电性弱 B.耐高温 C.硬度大
(3)“电流在导轨上形成了长度大于一厘米的烧蚀坑”,请写出这一过程中,电流产生巨大热量的依据 。
(4)小明尝试模拟电磁发射系统,他将待发射的金属棒放置在磁场中的两平行铜导轨上,给导轨通电,就有电流通过金属棒,使金属棒在磁场中受力而弹出。如果要增大金属棒弹出的速度,可行的方案是 (写出一条即可)。
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第十六章 《电和磁》单元练习卷(解析版)
注意事项:
1.测试范围:苏科版2024: 九年级下册第16章。
2.考试时间:90分钟 试卷满分:100分。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列关于磁现象的说法,正确的是( )
A.电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数、电流的大小都有关
B.通电线圈在磁场中受力转动的过程中,机械能转化为电能
C.改变电磁铁中电流的大小可以改变电磁铁的南、北极
D.北京地区地面附近能自由转动的小磁针静止时,N极指向地磁场北极附近
【答案】A
【详解】A.电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关。线圈匝数越多、电流越大,电磁铁磁性越强,故A正确;
B.通电线圈在磁场力的作用下转动,将电能转化为线圈的机械能,故B错误;
C.改变电磁铁中电流的大小可以改变电磁铁磁性的强弱,不能改变南、北极,故C错误;
D.北京地区地面附近能自由转动的小磁针静止时,N极指向地磁的南极,在地理北极附近,故D错误。
故选A。
2.如图所示是2025年儋州马拉松情景。比赛中,运动员佩戴的感应芯片经过磁场区域时,线圈产生电流并发送信息,实现自动计时。其工作原理与下列相同的是( )
A.手摇发电机 B.电铃
C.电磁起重机 D.扬声器
【答案】A
【详解】感应芯片的工作原理是电磁感应,即导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,将机械能转化为电能。
A.手摇发电机的工作原理是电磁感应,通过摇动手柄使线圈切割磁感线,产生电流,与感应芯片原理相同,故A 符合题意;
B.电铃的工作原理是电流的磁效应,与感应芯片原理不同,故 B不符合题意;
C.电磁起重机的工作原理是电流的磁效应,与感应芯片原理不同,故 C不符合题意;
D.扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,与感应芯片原理不同,故 D不符合题意。
故选A。
3.关于换向器,以下说法中错误的是( )
A.直流电动机中的换向器是由两个彼此绝缘的半圆金属环制成的
B.当直流电动机的线圈刚过平衡位置时,换向器能立即改变线圈中的电流方向
C.线圈在磁场内每转动一周,换向器就将线圈中的电流方向改变2次
D.直流电动机的换向器是将线圈中的直流电变成外电路的交流电
【答案】D
【详解】A.直流电动机中的换向器是由两个彼此绝缘的半圆金属环组成,用来改变线圈中的电流方向,故A正确,不符合题意;
B.当直流电动机的线圈刚过平衡位置时,换向器能及时改变线圈中的电流方向,使线圈受到持续的动力作用而持续转动,故B正确,不符合题意;
C.线圈在磁场内每转动一周,会两次经过平衡位置,每经过一次平衡位置,换向器就改变一次线圈中的电流方向,所以转动一周,换向器将线圈中的电流方向改变2次,故C正确,不符合题意;
D.直流电动机的换向器的作用是改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动,外电路始终为直流电,并非将线圈中的直流电变成外电路的交流电,故D错误,符合题意。
故选D。
4.如图所示是一款破壁机,通电后可以带动刀片转动粉碎食物,破壁机的工作原理与下列实验装置原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】破壁机内部有一个电动机,其工作原理是利用通电线圈在磁场中受力而转动。
A.图中有电源,是电动机的原理图,是根据通电导体在磁场中受到力的作用,故A符合题意;
B.图为奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,故B不符合题意;
C.图中实验说明电磁铁磁性的大小与线圈匝数有关,故C不符合题意;
D.地球周围存在磁场,使得磁体静止时指向南北,故D不符合题意。
故选A。
5.关于磁场和磁感线,下列说法正确的是( )
A.图甲:磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针的N极决定的
B.图乙:磁体周围的磁场是由磁感线组成的
C.图丙:条形磁体周围的磁感线是人们为了描述磁场而建立的物理模型
D.图乙中用木屑代替铁屑进行实验,也可以研究磁体周围磁场的情况
【答案】C
【详解】A.磁场中某点的磁场方向是确定的,可由放在该点的小磁针来判断,但不是由小磁针的N极决定的,故A错误;
B.磁感线是为了描述磁场的性质而引入的,不是磁体周围真实存在的物质,故B错误;
C.条形磁体周围的磁感线是人们为了描述磁场而建立的物理模型,故C正确;
D.木屑不是磁性材料,不能被磁体吸引,所以图乙中用木屑代替铁屑进行实验,不可以研究磁体周围磁场的情况,故D错误。
故选C。
6.如图所示的电路中,根据小磁针静止时的指向可知( )
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
C.a端是通电螺线管的S极,c端是电源负极
D.通电螺线管内部无磁场,无法判断电源正负极
【答案】A
【详解】如图,小磁针在通电螺线管内部,通电螺线管内部的磁场方向从S极回到N极,而磁场的方向与小磁针静止时N极的指向相同,故a端是通电螺线管的N极,由安培定则可知,电流从通电螺线管的左端流入,由右端流出,电流从电源的正极流出,回到电源的负极,故c是电源的正极,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.周末,科技小组同学在“自制指南针”活动中,小凡用条形磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.树叶的质量约为
B.树叶所受的浮力方向是竖直向上
C.缝衣针对树叶的压力和树叶对缝衣针的支持力是一对平衡力
D.树叶的尖端总是指向南方是由于重力的作用
【答案】B
【详解】A.一片树叶的质量很小,通常远小于50g,50g大约是一个鸡蛋的质量,所以这个估测是不合理的。故A错误;
B.根据浮力的定义,浸在液体或气体中的物体所受的浮力方向总是竖直向上的。树叶漂浮在水面上,受到水竖直向上的浮力。故B正确;
C.缝衣针对树叶的压力和树叶对缝衣针的支持力,这两个力分别作用在树叶和缝衣针两个不同的物体上,是一对相互作用力,而不是一对平衡力。平衡力必须作用在同一个物体上。故C错误;
D.缝衣针被磁化后,相当于一个小磁针。地球是一个巨大的磁体,磁化后的缝衣针在地球磁场的作用下,静止时其S极会指向地理南极附近。因此,树叶的尖端总是指向南方是由于地磁场的作用,而不是重力的作用。重力的方向是竖直向下的。故D错误。
故选B。
8.关于磁场和磁感线,以下说法正确的是( )
A.磁体周围存在磁感线
B.地磁场的极在地理北极附近
C.鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极
D.利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
【答案】B
【详解】A.磁场是真实存在的,而磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线,并不是真实存在于磁体周围的,故A错误;
B.地球本身是一个大磁体,周围存在地磁场,地磁的两极与地理的两极相反,地磁场的S极在地理的北极附近,故B正确;
C.任何磁体都有两个磁极,即N极和S极,鱼形铁被磁化后制成的指南鱼也有两个磁极,而不是只有一个磁极,故C错误;
D.利用撒在磁体周围的铁屑可以显示磁感线的分布情况,但不能判断该磁体周围各点的磁场方向,小磁针静止时N极所指的方向才是该点的磁场方向,故D错误。
故选B。
9.如图所示的装置中,线圈abcd的ab、cd边分别与金属圆环A、B固定,电刷E、F分别与金属圆环A、B接触,电流计的指针偏转方向可以反映电流的方向。闭合开关后,线圈顺时针转动到图中位置时,电流计指针往左偏。则( )
A.当线圈abcd转过90°后,电流计指针往右偏
B.当线圈abcd转过180°后,电流计指针往右偏
C.当线圈abcd在图中位置逆时针转动,则电流计指针往左偏
D.当线圈abcd从图中位置逆时针转过180°,则电流计指针往右偏
【答案】B
【详解】A.线圈顺时针转动到图中位置时,ab边向上切割磁感线,cd边向下切割磁感线,线圈中产生感应电流,线圈转过 90° 后, ab 、cd边不切割磁感线,无感应电流,指针不偏转,故A 错误;
B.线圈转过 180 ° 后, ab 、cd边切割磁感线的方向反向,感应电流方向改变,指针往右偏,故B 正确;
C.当线圈abcd在图中位置逆时针转动, ab 、cd边切割磁感线方向反向,感应电流方向改变,指针应往右偏,故C错误;
D.线圈逆时针转过 180 ° ,则ab边仍向上切割磁感线,cd边仍向下切割磁感线,感应电流方向与原方向一致,指针往左偏,故D错误。
故选 B。
10.一次科技活动中,青青同学制作了一个小玩具,如图所示。导体AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中,拉动AB向左移动时,发现CD也向左移动,对此现象下列说法正确的是( )
A.此实验右侧装置用到了电磁感应原理
B.在此实验中,左侧装置相当于发电机,右侧装置相当于电动机
C.若将左侧实验装置中的磁体的N、S极倒置,拉动AB向左移动时,发现CD向左移动
D.若将右侧实验装置中的磁体的N、S极倒置,拉动AB向左移动时,发现CD向左移动
【答案】B
【详解】AB.拉动AB向左移动时,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,则此装置的左侧应用的原理是电磁感应,相当于发电机,同时CD中有电流通过,通电导体CD在磁场中受力向左运动,则此装置的右侧相当于电动机,故A错误,B正确;
C.若将左侧实验装置中的磁体的N、S极倒置,磁场方向不变,拉动AB向左移动时,产生的感应电流方向改变,通过CD的电流方向发生改变,根据左手定则(伸开左手,让磁感线垂直穿过手心,让四指指向电流的方向; 此时,大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中受力的方向。)判断CD受力方向改变,CD向右移动,故C错误;
D.拉动AB向左移动时,磁场的方向不变,产生的感应电流方向不变,将右侧实验装置中的磁体的N、S极倒置,通过CD的电流方向不变,磁场方向改变,则根据左手定则可得CD受力方向改变,CD向右移动,故D错误。
故选B。
11.图甲是一种汽车尾气排放检测电路,当尾气浓度高于某一设定值时,电铃报警;气敏电阻R1的阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示,下列分析正确的是( )
A.电磁铁通电后,线圈上端为N极
B.R1的阻值随尾气浓度的增大而增大
C.检测时保持R2滑片位置不变,当尾气浓度变大时,R1两端电压变大
D.为使尾气浓度更低时报警,应将R2滑片适当上移
【答案】D
【详解】A.根据安培定则,用右手握住电磁铁的线圈,让四指指向电流的流动方向,大拇指所指的一端就是电磁铁的N极。观察图甲中电路的电流方向,可判断电磁铁通电后,线圈下端为N极,上端为S极,故A错误;
B.分析图乙中气敏电阻R1的阻值与尾气浓度的关系曲线可知,R1的阻值随尾气浓度的增大而减小,故B错误;
C.检测时保持R2滑片位置不变,当尾气浓度变大时, R1的阻值减小。由于R1与R2串联在电路中,根据串联电路的分压规律(电阻越大,分得的电压越大;电阻越小,分得的电压越小),R1两端的电压会变小,故C错误;
D.若要使尾气浓度更低时报警,意味着当R1的阻值更大时,电磁铁能产生足够的磁性吸下衔铁,使电铃报警。根据欧姆定律,在电源电压不变的情况下,要增大电路中的电流,需减小电路的总电阻。因此,应将R2的滑片适当上移,减小R2的阻值,从而增大电路电流,使电磁铁在R1较大时能吸下衔铁,故D正确。
故选D。
12.海鲜保存常要求温度低于—18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图一1所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V且保持不变,电磁铁线圈的电阻忽略不计,图—2为热敏电阻R的阻值随温度变化的图像。冷库温度等于或高于—18℃时,工作电路报警。下列说法正确的是( )
A.控制电路开关闭合后,电磁铁的上端是N极
B.工作电路报警时,衔铁被吸下,灯亮铃不响
C.冷库温度为—18℃时,控制电路中的电流为0.05A
D.若控制电路电源电压降低,报警温度将升高
【答案】D
【详解】A.根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流方向,控制电路电流从电磁铁下端流入、上端流出,故电磁铁上端是S 极,故A错误;
B.工作电路报警时,电磁铁吸下衔铁,此时电铃所在电路接通、灯泡所在电路断开,应是 “铃响灯不亮”,故B错误;
C.由图-2可知,温度为—18℃时,热敏电阻R=100Ω ,控制电路电流
故C错误;
D.若控制电路电源电压降低,要使电磁铁磁性足够吸下衔铁,由C可知,电流不低于0.03A,则热敏电阻R需小于100Ω,由图-2可知,报警温度升高,故D正确。
故选D。
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共20分)
13.油电混合动力汽车在减速制动时,可以将电动机作为发电机使用。发电机的工作原理是 ,它能将汽车的一部分机械能转化为电能储存起来。这种能量转化能够 (选填“提高”或“降低”)汽车能量的损耗。
【答案】 电磁感应现象 降低
【详解】[1][2]电动机通电可以作为动力带动其他设备转动,由其他设备带动转动时可以作为发电机,而发电机的工作原理是电磁感应现象;油电混合动力汽车在减速制动时,可以将电动机作为发电机使用,从而将汽车的一部分机械能转化为电能,实现部分能量回收,这种能量转化能够降低汽车能量损耗。
14.图中画出了两个磁极间的磁感线,这两个磁极都是 (选填“N”或“S”)极;图中点的小磁针静止时N极所指的方向是向 (选填“上”或“下”)的。
【答案】 S 上
【详解】[1]磁体外部的磁感线方向总是从N极出发回到S极,由图可知,两个磁极都是S极。
[2]磁场中的小磁针静止时N极所指的方向与所在位置磁感线方向相同,B点磁感线方向向上,故图中B点的小磁针静止时北极所指的方向向上。
15.下图是一种动圈式扬声器的内部结构示意图。当线圈中有电流通过时,通电线圈在 中受到力的作用而运动;由于通过线圈的交变电流方向不断变化,线圈就不断来回运动,带动纸盆振动发声。若将线圈两端连接干电池,则该扬声器 (选填“会”或“不会”)持续发声。
【答案】 磁场 不会
【详解】[1]由图知线圈安装在永磁体的磁场中,当线圈中有电流通过时,通电线圈在磁场中受到力的作用,因而运动。
[2]要使扬声器持续发声,应该使通过线圈的交变电流方向不断变化,线圈才能不断来回运动,带动纸盆振动。若将线圈两端连接干电池,线圈只能单方向运动,故该扬声器不会持续发声。
16.如图是启动或停止空调压缩机的电路示意图。电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的 (选填“用电器”“电源”或“开关”)。夏天,空调制冷,房间温度降低,热敏元件的电阻增大,电磁铁的磁性 (选填“增强”或“减弱”),低于设定温度时,工作电路就断开,停止制冷。
【答案】 开关 减弱
【详解】[1]电磁继电器的主要组成部分是电磁铁,它是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。
[2]根据题意可知,房间温度降低,热敏元件的电阻增大,电路中总电阻增大,电源电压一定,由欧姆定律可知电路中电流变小,电磁铁磁性减弱,当温度低于设定值时,衔铁在弹簧的作用下抬起,压缩机停止工作。
17.如图甲所示,是一种“磁悬浮地漏”。如图乙所示,当密封盖上方无水时,在磁体B作用下,磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N极,则磁体B上端为 极,这是利用了 的原理来工作的。
【答案】 N/北 同名磁极相互排斥
【详解】[1][2]当“磁悬浮地漏”密封盖上方无水时,在磁体B作用下,磁体A将密封盖顶起,即A与B之间相斥,故若磁体A下端为N极,则磁体B上端为N极,这是利用了同名磁极相互排斥的原理来工作的。
18.嘉宾戴着“运动手环”运动时,手环中小磁体在管内反复运动,线圈中便会产生电流,通过传感器实现运动追踪,该过程中 转化为电能,这与 (选填“乙”或“丙”)工作原理相似。
【答案】 机械能 丙
【详解】[1]手环中小磁体在管内反复运动,则小磁体具有机械能,线圈中便会产生电流,即有电能产生,所以该过程中机械能转化为电能。
[2]手环中发生的是电磁感应现象,是发电机的工作原理,图乙中,通电导体在磁场中受到力的作用,与电动机的工作原理相似;图丙中,闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,是电磁感应现象,与发电机的工作原理相似。因此这与丙工作原理相似。
19.小明连接了如图所示的电路,电磁铁A端放有一小磁针,闭合开关,小磁针 极指向螺线管的A端,向右移动滑动变阻器的滑片,电磁铁磁性 (选填“增强”、“减弱”或“不变”)。
【答案】 南/S 减弱
【详解】[1]根据右手螺旋定则,从图中电流方向(左端电流向上、右端电流向下),用右手握住螺线管,四指沿电流方向弯曲,大拇指会指向螺线管的左端,因此左端是N极,根据异名磁极相互吸引的特点电磁铁A端吸引小磁针的南极,即小磁针南极(S极)指向螺线管A端。
[2]向右移动滑动变阻器的滑片,接入电路电阻变大,电路中电流变小,而电磁铁的磁性强弱与电流大小有关(匝数不变时,电流越小,磁性越弱),因此磁性减弱。
20.水平桌面上放置有通电螺线管和小磁针,小磁针静止时的N极指向如图所示,则螺线管的右端为 极;将小磁针的支架沿着图中轨迹缓慢移到Q处,下列符合小磁针a端旋转情况的是 。
A.B.C. D.
【答案】 N D
【详解】[1][2]小磁针静止时N极指向右,左端是S,与螺线管的右端吸引,根据异名磁极相互吸引,则螺线管的右端为N极,将小磁针沿着图中轨迹缓慢移到Q处,a端始终与螺线管右端吸引,故开始向下,后来向上,始终逆时针转动,最终a仍在直线左侧。
故选D。
21.如图所示,图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“○”表示图甲中的导线(观察的视线沿导线由b往a看),在磁场中分别转动到1、2、3、4位置,则从1位置转到4位置的过程中,发电机产生的电流方向 (选填“会变化”或“不变”)。在1位置时,电路中 (选填“会”或“不会”)产生感应电流。
【答案】 会变化 不会
【详解】[1][2]乙图中磁感线方向水平向右,在位置1时导体的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,不会产生感应电流;在位置2、3、4时导体会切割磁感线,能产生感应电流;由于切割磁感线的方向不同,故发电机产生的电流方向会变化。
22.电动机的工作原理 ,有一个额定电压为6V的电动机通电后,当其正常转动时,测得其工作电流为0.6A,若用手捏着转头不让其转动,测得其电流为2A,则该电动机正常转动时的机械效率为 。
【答案】 磁场对电流的作用 70%
【详解】[1]电动机是将电能转化为机械能的机械,工作原理是通电导线在磁场中受力运动,即磁场对电流的作用。
[2]当用手捏着转头不让其转动时,电动机相当于纯电阻用电器,根据欧姆定律,可得电动机的电阻
电动机正常转动时总功率
计算电动机正常转动时的发热功率
则电动机正常转动的机械功率
机械效率
三.解答题(本题共8小题,共56分)
23.根据图中磁感线分布情况,标出条形磁体左端的磁极和静止小磁针的N极。
【答案】
【详解】根据磁感线的分布规律:磁感线从磁体的N极出发,回到S极。从图中能看到磁感线从条形磁体的左端出发,因此条形磁体左端为N极(北极);根据磁极间的相互作用规律(异名磁极相互吸引),小磁针靠近条形磁体N极的一端为S极,所以小磁针的左端是N极,右端是S极。如图所示:
24.如图所示,闭合开关S,请在图中标出A点磁感线方向并填写螺线管左端的极性。
【答案】
【详解】电流从通电螺线管的右端流入,左端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极;在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,所以A点磁感线方向向左,作图如下:
25.图甲是晓丽收到的爸爸给她的生日礼物——磁悬浮陀螺仪,为研究其原理,晓丽把其拆解后了解到,它由电磁底座和陀螺两部分组成,它的悬浮原理如图乙、请你帮她标出陀螺下端的磁极,并标出A点处的磁感线方向。
【答案】
【详解】根据安培定则(右手螺旋定则),用右手握住螺线管,四指指向电流方向(电源正极→螺线管→电源负极),大拇指指向螺线管的N极,所以螺线管的上端为N极,磁悬浮陀螺仪的原理是同名磁极相互排斥,则陀螺下端为N极;磁感线在螺线管外部的方向是从N极指向S极,因此A点处的磁感线方向向下(沿螺线管外侧指向S极),如图所示:
26.小林学习电磁学知识时,做了以下实验。
(一)在一个圆纸盒里放一个条形磁铁,在圆纸盒外放一些小磁针,各小磁针静止时N极指向如图中箭头所示,则条形磁铁是沿 (选填“”或“”)方向放置的, (用字母表示)端为条形磁铁的N极,条形磁铁对小磁针有力的作用是通过磁场产生的。
(二)小林想到地球是一个巨大的磁体,于是他和同学利用一根长导线等器材形成闭合电路,两名同学摇动导线,就能利用地磁场将我们日常运动的能量转化为可利用的电能。
(1)考虑到产生的电流较小,在如图甲所示的实验装置中,需在导线夹间接入的电路元件是 。
(2)实验中发现,当顺时针摇导线转动一周的过程中,电表指针先向右偏转后向左偏转,这是因为感应电流的方向与 有关。
(3)与本实验原理相同的是 (选填“电动机”或“发电机”)。
(4)通过多次实验,他们可以发现按照图乙选项 (选填“A”或“B”)的方向站立转动导线更容易产生感应电流。
(5)小林和同学发现,两位摇绳的同学拉动导线上下抖动时,产生感应电流的大小和转动导线时不同,请你依据此现象猜想,感应电流的大小与 有关。
【答案】 BD D 灵敏电流计 切割磁感线运动方向 发电机 A 切割磁感线运动速度
【详解】[1]磁体外部的磁感线总是从N极出来返回S极。图中小磁针的指向表明磁感线是从D端出来返回B端,所以条形磁铁应沿着BD方向放置。
[2]磁感线从D端出来,所以D端为条形磁铁的N极。
[3]利用地磁场探究电磁感应现象,产生的感应电流较小,需在导线夹之间接入灵敏电流计。
[4]当顺时针摇导线转动一周的过程中,电流表指针先向右偏转,后向左偏转,这是因为感应电流的方向发生改变,感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关。
[5]本实验的原理是闭合电路一部分导体在磁场中切割磁感线运动。这是电磁感应原理,这与发电机的原理相同。
[6]因为地磁场的方向是南北方向的,实验时,两个人应该像图A一样,沿东西方向站立,这样摇动电线时,电线才能切割磁感线,产生感应电流。如果按照图B方向站立,摇动导线时不容易切割磁感线,不容易产生感应电流。
[7]上下抖动与转动导线时,导线切割磁感线的速度不同,导致感应电流大小不同。说明感应电流的大小与导线切割磁感线运动速度有关。
27.在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中通过观察 来判断电磁铁磁性的强弱,运用的物理方法是 。下面的实验也用到了这种科学探究方法的是 (填字母);
A.认识电压时,用水压来类比
B.用光线来描述光通过的路径
C.把敲响的音叉接触水面,通过观察有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动
(2)闭合开关S,将滑动变阻器滑片向左移动,电磁铁甲、乙吸引大头针的数量 (选填“增多”或“减少”),说明电流越 ,电磁铁磁性越强;
(3)根据图示的情境可知,电磁铁 (选填“甲”或“乙”)的磁性更强,这说明电流一定时, ,电磁铁磁性越强;
(4)请你判断出电磁铁乙的上端是 极;
(5)电磁铁甲、乙吸引的大头针下端分散的原因是 ;
(6)小明将电磁铁甲、乙串联的目的是 ;
(7)电磁铁在生产、生活中应用广泛,请写出其中一个应用: 。
【答案】(1) 电磁铁吸引大头针数量的多少 转换法 C
(2) 增多 大
(3) 甲 线圈匝数越多
(4)N
(5)见详解
(6)控制线圈中的电流相等
(7)电磁起重机
【详解】(1)[1][2]磁性的强弱是直接看不出来的,可以通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱,电磁铁吸引的大头针个数越多,说明其磁性越强,使用了转换法。
[3]A.认识电压时,我们可以用水压来类比电压,运用了类比法,故A不符合题意;
B.用光线来描述光通过的路径,运用了模型法,故B不符合题意;
C.音叉的振动不易直接观察,让敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动,运用了转换法,故C符合题意。
故选C。
(2)[1][2]由图可知,滑动变阻器与电磁铁甲和乙串联,当滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路阻值变小,电路中的总阻值变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加,说明电流越大,电磁铁磁性越强。
(3)[1][2]根据图示的情境可知,电磁铁甲、乙与滑动变阻器串联,通过电磁铁甲、乙的电流相等,电磁铁甲的线圈匝数多,电磁铁甲吸引的大头针数量多,则甲的磁性强,说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(4)电流从乙电磁铁的上导线流入,根据安培定则,可判断出乙电磁铁的上端是N极。
(5)电磁铁吸引大头针,大头针被磁化,下端分散是因为同名磁极相互排斥。
(6)图中甲、乙电磁铁的线圈匝数不同,将电磁铁甲、乙串联,可以控制电流相同,从而探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系。
(7)电磁铁在生产、生活中应用:电磁起重机、电动机、扬声器、磁悬浮列车等等。
28.如图所示,使线圈位于磁体两磁极间的磁场中。
(1)使线圈静止在图乙位置上,闭合开关,发现线圈并没有运动,这是因为这个位置是线圈的平衡位置,此时线圈上下两个边所受的力大小 (选填“相等”或“不相等”);
(2)使线圈静止在图甲位置上,闭合开关,线圈受力沿顺时针方向转动,并由于 而越过平衡位置,但不能继续转下去,最后要返回平衡位置;
(3)使线圈静止在图丙的位置上,这是线圈冲过平衡位置以后所到达的地方,闭合开关,线圈沿逆时针方向转动。由此我们可以分析出线圈不能连续转动的原因是 ;
(4)生活中的电动机都能连续转动且具有平稳的动力,实际的电动机是通过 来实现这一目的,它的作用是 (填字母)。
A.改变磁感线的方向 B.改变线圈的转动方向
C.改变线圈中的电流方向 D.使线圈中的电流方向和转动方向同时改变
【答案】(1)相等
(2)惯性
(3)越过平衡位置后,受到的力会阻碍线圈的转动
(4) 换向器 C
【详解】(1)由图乙知,线圈处于平衡位置,受力平衡,由二力平衡可知,此时线圈上下两个边所受的力大小相等。
(2)由图甲知,线圈受力沿顺时针方向转动,转到平衡位置时,线圈不会立即停下来,会转过平衡位置,这是由于线圈自身具有惯性。
(3)由图丙知,线圈各边受力的方向不变,冲过平衡位置以后线圈受到的力会使其逆时针转动返回平衡位置,与原顺时针方向相反,故可分析出越过了平衡位置以后线圈不能连续转动,是因为受到的力阻碍线圈继续转动。
(4)[1]实际的电动机中,是在线圈刚转过平衡位置时改变线圈中电流的方向,改变线圈受力情况,使线圈持续转动,换向器可以起到这个作用,所以实际的电动机是通过安装换向器来实现持续转动的。
[2]根据通电导线在磁场中的受力作用,换向器通过改变线圈中电流的方向,改变线圈受力的方向,使线圈继续保持原转动方向不变。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
29.小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。
(1)在螺线管四周不同的位置放置能自由转动的小磁针,小磁针静置后,闭合开关,发现小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围存在 ;
①小磁针静止时的指向如图所示,根据磁现象知识可知,通电螺线管左端为 极。
②通过观察图中小磁针静止时的状态可知通电螺线管外部的磁场与 形磁体的磁场相似。
(2)将电源正负极对调,闭合开关,发现小磁针偏转方向与原来相反,说明通电螺线管外部磁场方向与 方向有关。
(3)根据题中信息判断a端应接电源的 极;小明将一铁芯插入螺线管中,其磁场强度会变 ;实验中,通电螺线管外部某点磁场方向可以用该点小磁针静止时 极所指方向表示。
【答案】(1) 磁场 N 条
(2)电流
(3) 正 强 N
【详解】(1)[1]小磁针原指示地磁场的南北,通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有磁场,对小磁针有磁力的作用。
[2]由图可知,通电螺线管左端的小磁针N极指外,小磁针静止时N极的指向为磁场方向,说明通电螺线管左端的磁场方向向外,则通电螺线管的左端为N极。
[3]由图所示的铁屑分布情况可知,通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围磁场的分布情况相似。
(2)对调电源正负极,电路中电流方向改变,小磁针静止时N极所指方向也改变,说明通电螺线管外部的极性与电流的方向有关。
(3)[1]如图所示,根据小磁针静止时的N极指向,可判断通电螺线管左端为N极,根据安培定则,可判断电流从a流出,从b流回,因此a端应接电源的正极。
[2]在螺线管中插入一根铁芯,铁芯会被磁化,与通电螺线管的磁场叠加,其磁场会变强。
[3]物理学中规定,小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向。所以,实验中,通电螺线管外部某点磁场方向可以用该点小磁针静止时N极所指方向表示。
30.请阅读《最强“弹弓”——电磁发射系统》并回答下题。
最强“弹弓”——电磁发射系统
如图甲所示,分别将两块软铁朝强磁体(导体)吸在干电池的两极,将该电池从铜线圈的一端放入,会观察到电池从另一端快速“弹出”(如图乙所示)。这是因为电池放入线圈后,其两极所吸的强磁体与线圈接触,使其间的线圈中有较大的电流通过,通电线圈与磁体之间存在相互作用力,将电池“弹出”,电磁发射系统的原理与以上实验的原理相似。
电磁发射系统适宜短行程发射大载荷,在军事、民用和工业领域具有广泛的应用前景。如图丙所示是一种电磁发射系统的基本原理,当电流通过飞行体时,飞行体会在磁场中受力而向前飞出,进而带动与之连接的载荷高速飞出。通过调节电流的大小,可以方便地控制发射的力度和速度,从而实现对各类型载荷的有效弹射。
电磁发射系统中的技术难关之一是解决轨道烧蚀问题,如某次电磁发射实验中,在发射的时候有几十万安培的电流会经铜导轨从飞行体的一端流入另一端,这时飞行体受力向前运动,最终以几千米每秒的速度飞出。实验后观察到电流在导轨上形成了长度大于一厘米的烧蚀坑,严重影响后续的使用。因此,电磁发射系统的导轨必须能承受强大的电流,发射过程中复杂的机械、电气和热作用及强大的侧向力,对导轨材料的耐瞬间高温、高硬度等特性提出了极为苛刻的要求。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)以下应用中,与电磁发射过程的能量转化相同的是______(选填选项前的字母,正确选项只有一个)。
A.发电机 B.电动机 C.汽油机
(2)导轨的材料应具有的特性是______(选填选项前的字母,正确选项多于一个)。
A.导电性弱 B.耐高温 C.硬度大
(3)“电流在导轨上形成了长度大于一厘米的烧蚀坑”,请写出这一过程中,电流产生巨大热量的依据 。
(4)小明尝试模拟电磁发射系统,他将待发射的金属棒放置在磁场中的两平行铜导轨上,给导轨通电,就有电流通过金属棒,使金属棒在磁场中受力而弹出。如果要增大金属棒弹出的速度,可行的方案是 (写出一条即可)。
【答案】(1)B
(2)BC
(3)焦耳定律
(4)增大电流/增强磁场
【详解】(1)电磁发射系统的原理是通电导体在磁场中受力运动,能量转化为电能→机械能。电动机的工作原理与之一致;发电机利用电磁感应(机械能→电能),汽油机利用内能→机械能,故选B。
(2)题干明确提到导轨材料需“耐瞬间高温、高硬度”,因此B(耐高温)、C(硬度大)符合要求;导电性弱会阻碍电流通过,不符合电磁发射的需求,故选BC。
(3)电流通过导体产生热量的规律由焦耳定律揭示,即电流产生的热量Q与电流I的平方、导体电阻R、通电时间t成正比,公式,这是电流形成烧蚀坑的依据。
(4)通电导体在磁场中受力的大小与电流大小、磁场强弱有关。增大电流(如换用更大电压的电源)、增强磁场(如换用更强的磁体)等,均可增大金属棒的受力,从而提高弹出速度。
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