内容正文:
20.2电生磁
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.闭合开关后,小磁针静止时指向如图所示。则下列说法中正确的是( )
A.电源的左端为负极
B.通电螺线管的左端为S极
C.R的滑片不能置于最右端
D.电流表的左端为“-”接线柱
2.及时对所学知识进行梳理,是一种优秀的习惯。下面表格中的相关知识,完全正确的一组是( )
A.仪器与原理
实验室温度计
液体的热胀冷缩
验电器
异种电荷相互吸引
B.科学家与贡献
欧姆
欧姆定律
奥斯特
判断通电螺线管磁极方向
C.电磁学知识与运用
磁悬浮列车
磁极间相互作用
电炉子
电流的热效应
D.能源与材料及其特点
铅锑合金作为保险丝材料
铅锑合金熔点高
火箭用液氢做燃料
液氢的热值高
3.下列是同学们所画的示意图,其中正确的是(不计滑轮重及摩擦)( )
A.岸上的人看到水中鱼的光路
B.家庭电路的连接
C.
D.通电螺线管的磁极
4.闭合开关后,通电螺线管内的小磁针静止后停在图示位置,则( )
A.电源A端为负极,B端为正极,线圈右端为S极,左端为N极
B.电源A端为负极,B端为正极,线圈右端为N极,左端为S极
C.电源A端为正极,B端为负极,线圈右端为S极,左端为N极
D.电源A端为正极,B端为负极,线圈右端为N极,左端为S极
5.小玲用铁屑、小磁针、条形磁体、蹄形磁铁、通电螺线管进行探究,实验现象如图所示,下列说法正确的是( )
A.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的相似
B.通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的相似
C.每个磁体周围的铁屑都是磁感线
D.丙图中通电螺线管的右端为S极
6.图甲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的关系如图乙所示。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。( )
A.电磁铁的上端为N极
B.RK的阻值随烟雾浓度升高而增大
C.当烟雾浓度升高时,控制电路中线圈的电流变小
D.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的阻值应减小
7.如图所示,将一根通电直导线放在静止的小磁针正上方,且与小磁针平行。闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.如果将导线沿东西方向放置,小磁针最容易发生偏转
B.实验中使用小磁针的作用是检测电流的周围是否有磁场
C.将小磁针移至直导线上方,通电后小磁针不会发生偏转
D.实验中改变电源的正、负极,小磁针的偏转方向不会发生改变
8.发明世界上首个能够连续供电电源的科学家( )
A.安培 B.库仑 C.伏打 D.欧姆
9.在物理学的发展过程中,许多物理学家都作出了杰出贡献。下列叙述符合物理史实的是( )
A.瓦特——首先测出大气压值 B.钱学森——奠基中国航天导弹事业
C.欧姆——发明往复式蒸汽机 D.安培——发现电流的热效应
10.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
二、填空题
11.一个空心小铁球放在盛水的烧杯中置于铁棒AB的上方,绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路。开关S闭合后,空心小铁球仍漂浮在水面上,此时A端为电磁铁的 极,当滑片P向右滑动,空心小铁球再次静止时小铁球受到的浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.图甲所示的是我国古代四大发明之一的指南针(司南)。司南能指南北,是因为受到 的作用。闭合开关S,螺线管通电后小磁针静止时如图乙所示,此时小磁针的右端为 (选填“N”或“S”)极。
13.如图甲所示,司南能指向南北方向,是因为地球的周围存在 (选填“磁场”或“磁感线”)。如图乙所示,在弹簧下端挂一个条形磁体,磁体下端为N极,其正下方有一电磁铁,当闭合开关S时,电磁铁的上端为 极,弹簧长度会 (选填“伸长”“缩短”或“不变”)。
14.如图所示是奥斯特探究通电导线周围是否有磁场的实物图,当导线接通电流后,小磁针按照如图所示的顺时针方向转动,改变电源的正负极,导线通电之后,小磁针将按照 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
15.(1)如图所示,物体A的长度是 cm。
(2)如图所示,温度计的示数为 ℃。
(3)根据图中电源的正、负极可判断:通电螺线管左端为 极。
三、实验题
16.(1)如图甲所示,体温计的示数为 ℃。
(2)如图乙所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触原来不带电的验电器的金属球,两片金属箔张开一定角度,由此得知橡胶棒是带电的。验电器的金属箔能够张开,是由于 。
(3)如图丙所示,根据图中电源的正、负极可判断:通电螺线管左端为 极。
四、综合题
17.
(1)如图甲所示,被测物体A的长度为 cm。
(2)如图乙所示,温度计的示数是 ℃。
(3)如图丙所示,可判断通电螺线管的左端是 极(选填“N”或“S”)。
(4)小兰测量石块的密度时,先将石块放在调好的天平上测量其质量,天平平衡后,右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,则石块的质量为 g。再将石块用细线系好放入盛有50mL水的量筒中,量筒中水面升高到如图乙所示的位置,则该石块密度为 kg/m3。
18.通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似,如图1所示。
(1)螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成,通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场叠加而成,现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图2所示,则其B端是 极(选填“N”或“S”)。
(2)地球周围存在磁场,则图3中地球上方为地磁 极(选填“N”或“S”)。
(3)有学者认为,地磁场是由于地球带电自转形成环形电流引起的,结合图1和图2分析推断:地球的环形电流方向与地球自转方向 (选填“相同”或“相反”)。物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,那么地球带 (选填“正”或“负”)电。
19.小明为家里设计了自动加湿装置,其简化电路如图甲。该自动加湿装置由控制电路和工作电路两部分组成,控制电路的电源电压U为6V,电阻的阻值为,控制电路中湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙。当线圈中的电流减小至时,衔铁被松开,加湿器开始工作;已知加湿器上标有“220V 66W”字样,线圈电阻不计。问:
(1)电磁铁的工作原理是 ,其上端为 极。
(2)加湿器正常工作时的电流有多大?
(3)它能使小屋内空气湿度H最低控制为多大?
(4)要求当湿度H达到80%时,才将衔铁吸下停止加湿,则此时控制电路中的电流为多大?
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《20.2电生磁》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
A
B
A
D
B
C
B
D
1.D
【详解】AB.已知小磁针静止时N极水平向左,根据磁极间的相互作用可知,通电螺线管的左端为N极、右端为S极;根据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入、右端流出,所以电源左端为正极,右端为负极,故AB错误;
C.R的滑片置于最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中电流最小,不会对电路安全有影响,故C错误;
D.电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出,所以电流表的右端为“+”接线柱,左端为“-”接线柱,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】A.实验室温度计的原理是液体的热胀冷缩,这一描述正确。验电器的工作原理是同种电荷相互排斥并非异种电荷相互吸引,因此“异种电荷相互吸引”的说法错误,故A不符合题意;
B.欧姆的主要贡献是总结出欧姆定律,这一描述正确。奥斯特的贡献是发现了电流的磁效应,而判断通电螺线管磁极方向的方法是安培定则,因此“奥斯特判断通电螺线管磁极方向”的说法错误,故B不符合题意;
C.磁悬浮列车利用磁极间的相互作用实现悬浮,这一描述正确。电炉子是利用电流的热效应工作的,这一描述正确,故C符合题意;
D.铅锑合金作为保险丝材料,是因为它的熔点低,便于在电流过大时自动熔断,因此“铅锑合金熔点高”的说法错误。火箭用液氢做燃料,其特点是热值高,这一描述正确,故D不符合题意。
故选C。
3.A
【详解】A.从岸上看水中物体,水中物体反射的光斜射到水面时,光发生折射远离法线后进入眼睛,逆着折射光线看上去,看到的是位置变高了的鱼的虚像,故A正确;
B.图中三孔插座接法正确,电灯的开关连接在了电灯与零线之间,接法错误,故B错误;
C.图中滑轮组中,两边的滑轮为定滑轮,中间的动滑轮绕2段绳,不计滑轮重及摩擦,拉力,故C错误;
D.图中电流从螺线管的左端流入,根据安培定则可知:通电螺线管的右端是N极,左端是S极,故D错误。
故选A。
4.B
【详解】闭合开关后,螺线管内的小磁针静止后N极指向螺线管的右端,所以螺线管内部的磁场方向是由左端指向右端,即螺线管的右端为N极,左端为S极;根据安培定则可以判断出电流从右边导线流入,左边导线流出,即B端为电源正极,A端为电源负极,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.A
【详解】A.从图乙(条形磁体)和图丙(通电螺线管)可以看出,通电螺线管外部的磁场分布和条形磁体外部磁场分布类似,都有两个磁极,磁感线形状相似,故A正确;
B.对比图甲(蹄形磁体)和图丙(通电螺线管),蹄形磁体磁场分布和通电螺线管外部磁场分布不同,蹄形磁体磁场集中在两极之间区域,通电螺线管磁场类似条形磁体,并非与蹄形磁体相似,故B错误;
C.磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线,铁屑是用来显示磁场分布的,铁屑不是磁感线,故C错误;
D.根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,图丙中通电螺线管的右端为N极,不是S极,故D错误。
故选A。
6.D
【详解】A.由图甲可知,电流从电磁铁线圈的上端流入,下端流出。根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。所以电磁铁的下端为N极,上端为S极,故A不符合题意;
B.由图乙可知,RK的阻值随烟雾浓度K的升高而减小,故B不符合题意;
C.控制电路中RK与R0串联,当烟雾浓度升高时, RK的阻值减小,R0的阻值不变,根据电阻串联的特点可知电路总电阻变小。 电源电压不变,根据欧姆定律可知控制电路中线圈的电流变大,故C不符合题意;
D.若保持空气质量的标准不变,即刚好把衔铁吸下时RK的阻值不变,电磁铁线圈中的电流不变。 根据,当电源电压低于3V时,要保持电流不变,则应变小,因为RK阻值不变,所以R0的阻值应减小,故D符合题意。
故选D。
7.B
【详解】A.如果将导线沿东西方向放置,小磁针处的磁场沿南北方向,而小磁针自由静止时即指向南北方向,这样操作小磁针最不容易发生偏转,故A错误;
B.磁场看不见,不方便观察其是否存在,实验中使用小磁针的作用是检测电流的周围是否有磁场,采用了转换法,故B正确;
C.将小磁针移至直导线上方,通电后小磁针仍会发生偏转,且偏转的方向与原来不同,故C错误;
D.实验中改变电源的正、负极,电流方向改变,小磁针的偏转方向会发生改变,故D错误。
故选B。
8.C
【详解】A.安培发现了安培定则,故A不符合题意;
B.库仑主要贡献有扭秤实验、库仑定律等,故B不符合题意;
C.伏打发明世界上首个能够连续供电电源,促使电学研究有一个巨大的进展,故C符合题意;
D.欧姆发现了著名的欧姆定律,故D不符合题意。
故选C。
9.B
【详解】A.瓦特以改进蒸汽机而闻名,首先测出大气压值的是托里拆利,故A不符合题意;
B.钱学森是中国航天事业的奠基人,对中国导弹和航天事业有杰出贡献,故B符合题意;
C.欧姆发现欧姆定律而闻名,瓦特发明蒸汽机,故C不符合题意;
D.安培发现安培定则,焦耳发现了电流热效应,即焦耳定律,故D不符合题意。
故选B。
10.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。
11. S 变小
【详解】[1]电流由A流向B,则由安培定则可知螺线管B端为N极,则A端为S极(南极)。
[2]当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则由欧姆定律可知电路中电流减小,则螺线管中的磁性减弱,故小铁球所受磁力减弱;小铁球受重力、磁力及浮力,因小球处于静止状态,故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力,因磁力减小,故浮力也将变小。
12. 地磁场 N
【详解】[1]地磁场对放入其中的磁体产生力的作用,指南针本身有磁性,放入地磁场中,受到地磁场的作用,总是指南北方向。
[2]从图乙可知,电流从右端流入,根据安培定则,伸出右手握住螺线管,四指指向电流方向,则大拇指指示的为通电螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,通电螺线管的右端是S极,左端是N极;如乙图所示,该小磁针位于通电螺线管的外部,由同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知,小磁针的右端是N极,左端为S极。
13. 磁场 N 缩短
【详解】[1]司南能够指示南北方,是因为地球周围存在地磁场,司南在地磁场中受到力的作用而指向南北方。
[2][3]开关闭合,电流从螺线管下方流入,根据安培定则可以判断电螺线管的上端为N极,由于同名磁极相互排斥,可知弹簧长度会缩短。
14.逆时针
【详解】奥斯特实验表明,通电导线周围存在磁场,磁场的方向与电流的方向有关,当改变电源的正负极时,电流的方向发生改变,那么通电导线周围磁场的方向也会改变,原来小磁针按顺时针方向转动,现在磁场方向改变,小磁针受到的磁场力方向也改变,所以小磁针将按照逆时针方向转动。
15.(1)2.95
(2)-21
(3)S
【详解】(1)由图可知,刻度尺的分度值为0.1cm,物体A的左端与2.00cm对齐,右端约在4.95cm处,因此物体A的长度为
(2)由图可知,温度计的分度值为1℃,刻度越往上越小,因此是零下,所以温度计的示数为-21℃。
(3)根据安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指方向是螺线管的N极,由图可知,电流由螺线管的左端流入,右端流出,因此通电螺线管右端为N极,左端为S极。
16.(1)36.5
(2)见解析
(3)S
【详解】(1)观察可知,体温计的分度值为 0.1℃,液柱最末端在 36℃右侧5小格处,示数为36.5℃。
(2)用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,当接触验电器上端的金属球时,橡胶棒上的电子会转移到金属球上,金属箔因与金属球连接,所以金属箔上也会带有多余的电子,故两片金属箔都带上负电荷,由于同种电荷相互排斥而张开。
(3)由图可知电流从螺线管的左端流入,右端流出。根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向电流方向,大拇指所指方向是螺线管的N极,所以螺线管左端为S极。
17.(1)
(2)
(3)N
(4)
【详解】(1)由图可知,刻度尺的分度值为0.1cm,物体左端与1.00cm刻线对齐,右端与2.40cm刻线对齐,所以物体的长度为
(2)如图乙所示,温度计的分度值为1℃,刻度值从上到下逐渐变大,说明温度为零下,则温度计的示数是。
(3)根据电源的正负极可知,通电螺线管正面的电流向上,由安培定则可知,用右手握住螺线管,伸开大拇指,四指弯曲方向为电流方向,大拇指指向N极,因此可判断通电螺线管的左端是N极。
(4)[1]由图甲可知,砝码的总质量为20g,天平标尺的分度值为0.2g,游码左端对应的刻度为4g,则石块的质量为
[2]由图乙可知,量筒的分度值为2mL,水和石块的总体积为
石块的体积为
石块的密度为
18.(1)S
(2)S
(3) 相反 负
【详解】(1)根据安培定则,用右手握住单匝线圈,四指弯向电流的方向,大拇指指向单匝线圈的上端,所以上端为N极,B端是S极。
(2)由于地磁N极在地理南极附近,地磁S极在地理北极附近,所以图3中地球上方为地磁S极。
(3)[1]由于地磁北极在地理南极附近,根据安培定则,拇指指向N极,四指的方向为电流的方向,所以电流自东向西,与地球自转的方向相反。
[2]物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向,电流自东向西,与地球自转的方向相反,所以地球带负电。
19.(1) 电流的磁效应 N
(2)0.3A
(3)60%
(4)0.06A
【详解】(1)[1]电磁铁的工作原理是基于电流的磁效应:当电流通过电磁铁的线圈时,会在导线周围产生磁场,从而让整个装置像磁铁一样具有磁性。
[2]磁场方向可用安培定则判断。电流在电磁铁的前面靠近衔铁的位置从左侧流入,右侧流出,根据安培定则可以判断上端是N极。
(2)已知加湿器上标有“220V 66W”字样,加湿器正常工作时的电流为
(3)当线圈中的电流减小至时,衔铁被松开,加湿器开始工作,此时控制电路的总电阻为
此时湿敏电阻的阻值为
根据图乙可知此时对应的湿度为。
(4)当湿度H达到时,此时对应的湿敏电阻的阻值为,此时有
控制电路中的电流为
学科网(北京)股份有限公司
$