南京市南京市第一中学 物理电与磁单元测试与练习(word解析版)
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《电与磁》单元练习一、填空题(每空2分,共30分)1. 南宋民族英雄文天祥(江西吉安人),在《扬子江》一诗中著下“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”的诗句•这里磁针石的南极指向地理位置的__________ 方,是因为它受到__________ 场的作用.2. 由于电动机具有结构简单,操作方便、效率高、无污染等优点,因此许多家电中都有电动机,例如___ ,电动机工作时主要将电能转化为 ___________ 能。
3. 如图9-1所示的实验中,闭合开关后,导体棒ab向右运动,这说明________________ 对通电导体有力的作用;若要使ab向左运动,你的方法是4. 在研究影响电磁铁磁性强弱因素的过程中,小丽使用一个线圈匝数为120匝的电磁铁,改变通过线圈的电流得到一组实验数据,如下表所示。
请你根据表中数据,归纳出电磁5. 小明的奶奶•事已高,行动不便,为方便护理,小明制作了一个由电磁继电器、白炽灯、电铃、干电池和按钮开关组成的“呼叫器”。
当奶奶按下床头的按钮开关时,灯亮,铃响;则电铃与电源串联后应接在图9-2中的 ______ 两点之间,按钮开关与电源串联后应接在两点之间。
6. 如图9-3所示,合上开关后,发现铁钉旁边的小磁针静止时S极指向铁钉A端.则A端是磁场的_________ 极,电源的D接线柱是_________ 极.7. 在学习电和磁的知识中用到的两个重要实验装置如图9-4所示,甲是研究在磁场中转动的线圈产生电流的情况,这种现象是_________________ 现象;乙是研究通电线圈在磁场中受力转动的现象,_______________ 机就是根据这一原理制成的。
&如图9-5甲所示,把一条形磁铁插入闭合线圈或从闭合线圈中拔出,线圈中会产生感应电流•若将该条形磁铁换成一通电螺线管,如图9-5乙所示,把这个通电螺线管插入闭合线圈或从线圈中拔出,闭合线圈中___________铁吸引大头针的个数与电流的关系是_电流/ A电磁铁吸引大头针的个数/个0.2 0.41 50.6210.8 I45 62图9-1 图9-2图9-417.如图9-9所示,甲是铜片,乙是小磁铁。
【专项习题】南京物理电与磁专项测试题(解析版)一、选择题1.如图所示,甲、乙、丙、丁是四幅实验图,下列说法正确的是()A. 甲实验说明同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥B. 乙实验说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流C. 丙实验说明利用磁场可以产生电流D. 丁实验说明机械能可以转化为电能【答案】B【解析】【解答】解:A、两磁铁悬挂起来,当同名磁极相对时,相互排斥;当异名磁极相对时,相互吸引,故A 不正确;B、导线与灵敏电流计相连,闭合电路时,当导体在磁场中做切割磁感线的运动时,灵敏电流计发生偏转,说明了电磁感线现象,故B正确;C、导线内通以电流后,放在其周围的小磁针会发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,故C不正确;D、导体棒与电源相连,当通以电流时由于受磁场力的作用,导体棒会发生运动,故说明通电导体在磁场中受磁场力的作用,是电能转化为机械能,故D不正确.故选B.【分析】由实验的装置及实验现象可知实验的原理及意义.2.关于图中所示的通电螺线管,下列说法正确的是()A. 通电螺线管的右端是S极B. 只对调电源正负极,通电螺线管的磁场方向不发生改变C. 通电螺线管的外部磁感线是从S极发出回到N极的D. 当滑动变阻器的滑片向右移动时,通电螺线管的磁性增强【答案】D【解析】【解答】解:A、由于电源右端为正极、左端为负极,由安培定则可知,用右手握住通电螺线管,让大拇指指向右侧,故通电螺线管的右端是N极;故A错误;B、改变电源的正负极后,螺线管中的电流方向发生了改变,通电螺线管的磁场方向发生改变,故B错误;C、通电螺线管的外部磁感线是从N极发出回到S极的,故C错误;D、滑动变阻器P向右移动时,接入电路中的电阻变小,电流变大,通电螺线管的磁性将增强.故D正确.故选D.【分析】(1)由螺线管的N、S极,据安培定则可判断出电流方向,而电流在电源外部从正极出来,回到负极,据此回答.(2)通电螺线管周围磁场的方向与电流方向和线圈的绕向这两个因素有关,若只改变其中的一个,磁场方向发生改变;若两个因素同时改变,磁场方向不变.(3)通电螺线管的外部磁感线是从N极发出回到S极的;(4)通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关,电流越大,磁性越强.3.下列现象中,电能转化为机械能的是()A. 磁场对电流作用B. 通电导体具有磁性C. 把声信息转换成电信息D. 电磁感应现象【答案】 A【解析】【解答】A.磁场对电流有力的作用,即通有电流的导体在磁场中受力运动,因此将电能转化为机械能,故A符合题意;B.通电导体有磁性,这是电流的磁效应,将电能转化为磁能,故B不合题意;C.把声信息转化为电信息,是将机械能转化为电能,故C不合题意;D.电磁感应现象将机械能转化为电能,故D不合题意。
电与磁单元综合测试(Word版含答案)一、三物理电与磁易错压轴题(难)1.某同学猜想电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
在探究“电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关”时,使用的器材有:学生电源、电磁铁、电流表、滑动变阻器、开关、软铁块P、铁架台、电子秤、导线若干。
某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上,并保持它与软铁块P的距离不变:(1)实验时,他_______开关S,组装实验电路如图所示,请将滑动变阻器连入电路中,要求:滑片向左滑动时电路中电流变大;(2)本实验中根据______________比较电磁铁磁性强弱;(3)请设计出记录实验数据的表格,表中要有必要的信息。
(_________)【答案】断开,电子秤的示数实验次数电流I/A电子秤的示数/g123……【解析】【分析】【详解】(1)[1]在连接电路时,开关S应处于断开状态。
由题意知,电路中变阻器调节电路的电流,所以各元件串联;而滑片向左滑动时电路中电流变大,即滑片向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变小,所以变阻器下边的接线柱应接左边的;电路所用电源为学生电源,则电流表应用大量程0~3A,故电路连接如下:(2)[2]实验根据电子秤的示数来比较电磁铁磁性强弱。
因为当开关闭合时,电路中有电流通过,电磁铁有磁性,对放在电子秤上的软铁块P有吸引力。
当电流越大时,电磁铁的磁性就越强,对软铁块的吸引力就越大,那么软铁块对电子秤的作用力就越小,则电子秤的示数就越小。
(3)[3]实验探究的是“电磁铁磁性强弱与电流大小的关系”,所以在实验时需记录电流的大小,而磁性的强弱是通过电子秤的示数来反映的,所以还需要记录电子秤的示数。
故实验表格如下:实验次数电流I/A电子秤的示数/g123……2.如图所示为某学习小组同学设计的研究电磁铁的实验电路图.(1)当闭合开关S时,小磁针将向________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动.(2)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过________________________来实现;要判断电磁铁磁性强弱,可观察__________________来确定.(3)下表是该组同学所做实验的记录:①比较实验1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流________,磁性越强;②比较实验1和4(或“2和5”或“3和6”),可得出的结论是电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数越多,磁性________.(4)在与同学们交流讨论时,另一组的一个同学提出了一个问题:“当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关?”①你对此的猜想:____________________________;②现有两根大小不同的铁芯,利用本题电路说出验证你猜想的方法:___________.【答案】顺时针调节滑动变阻器吸引铁钉的个数越大越强当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关分别把两个相同的线圈串联接入电路中,插入不同大小的铁芯,观察吸引铁钉的个数,进行比较【解析】(1)开关闭合后,由安培定则可知螺线管上方为N极,故小磁针S极会向下转动,N极向上转动,小磁针顺时针转动;(2)实验时,移动滑动变阻器的滑片,改变连入电路中的电阻,从而改变电路中的电流大小;电磁铁磁性越强,吸引大头针的数目越多,要判断电磁铁磁性强弱,可观察吸引大头针的多少;(3)①比较实验中的1、2、3(或4、5、6)可以看出,在线圈的匝数相同时,当电流增加时,吸引铁钉的个数也增加,说明在线圈的匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性越强;②比较实验中的1和4(或2和5或3和6)可以得出通过电磁铁的电流相同时,线圈匝数50匝的吸引5枚铁钉,线圈匝数为100匝的吸引铁钉7枚,说明在通过电磁铁的电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强.(4)①电磁铁的磁性强弱可能跟铁芯大小有关.探究电磁铁磁性强弱跟铁芯大小关系时,控制电流和线圈匝数不变,改变铁芯大小.②验证方案:保证两次电路中的线圈匝数和电流相同,让两次插入的铁芯的大小不一样,看吸引的铁钉数目的多少,如果两次吸引的数目不一样,则说明磁性的强弱与铁芯的大小有关.故答案为(1)顺时针;(2)调节滑动变阻器,吸引大头针的多少;(3)①越大;②越强;(4)①当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱可能与线圈内的铁芯大小有关;②分别把两个相同的线圈串联接入电路中,插入不同大小的铁芯,观察吸引铁钉的个数,进行比较.3.课堂上,老师做了如图甲所示的演示实验,给直导线(铝棒)通电,观察到直导线运动起来。
最新电与磁单元检测(附答案)(word)一、电与磁选择题1.如图所示,闭合开关S,弹簧测力计的示数增大.下列分析正确的是A. c端是S极,a是电源的正极B. c端是N极,a是电源的负极C. 若滑动变阻器的滑片向右滑动,弹簧测力计示数增大D. 若将电源正负极接线的位置对调,弹簧测力计示数增大【答案】B【解析】【解答】解:A、闭合开关S,弹簧测力计的示数增大,由于此题下端为S极,并且弹簧测力计的示数变大,因为异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,所以电磁铁的上端为N极.故A错误;B、由上述可知因为电磁铁的上端为N极,下端为S极,由安培定则可知,电流从电磁铁的上端流入,故电源b端为正极,a端为负极.故B正确;C、若滑动变阻器的滑片向右滑动,滑动变阻器的电阻增大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变小,对上方的磁体的吸引力变小,所以弹簧测力计示数变小,故C错误;D、若将电源正负极接线的位置对调,电磁铁的磁性强弱不变,极性相反,则c端变为S 极,与磁体相互排斥,故弹簧测力计的示数变小.故D错误.故选B【分析】首先要明确电磁铁磁性强弱的影响因素:有无铁芯、电流大小、线圈匝数的多少.①首先由弹簧测力计示数变化确定电磁铁磁性强弱的变化,进而确定电流变化,判断出滑动变阻器的滑片移动,电路中电阻的变化,知道磁体的下端为S极和弹簧测力计的示数增大,根据磁体间的相互作用规律,从而可以判断出电磁铁的磁极极性.②知道电磁铁的磁极极性,可利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向,从而可以确定电源的正负极.③根据滑动变阻器滑片的移动引起电流的变化,再判断出电磁铁磁性强弱的变化,可从而以确定弹簧测力计示数的变化.④磁感线方向不影响电磁铁磁性强弱的变化,但是电磁铁的极性相反,利用磁极之间作用规律,从而确定弹簧测力计示数的变化2.奥斯特发现了电流的磁效应,首次揭开了电与磁的联系;法拉第发现了电磁感应现象进一步揭示了电与磁的联系,开辟了人类的电气化时代.下列有关电磁现象的说法正确的是A. 通电导体周围一定存在磁场B. 导体在磁场中运动一定产生感应电流C. 电磁波在真空中无法传播D. 通电导体受到磁场的作用力与磁场方向无关【答案】A【解析】【分析】(1)奥斯特实验证明了通电导体周围存在磁场,其磁场方向和电流方向有关;(2)产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会有感应电流;(3)电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播;(4)通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向和磁场方向有关.【解答】A、奥斯特实验证明了:通电导体周围一定存在磁场,故A正确;B、闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会有感应电流.故B 错误;C、电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故C错误;D、通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向和磁场方向有关.故D错误.故选A.【点评】此题考查的知识点比较多,有奥斯特实验、电磁感应现象、电磁波的传播和通电导体在磁场中的受力等问题,难度不大,是中考的常见题型.3.导线a是闭合电路的一部分,a在磁场中按图中v的方向运动时,能产生感应电滋的是()(a在A、B选项中与磁感线平行,在C、D选项中垂直于纸面)A. AB. BC. CD. D【答案】 D【解析】【解答】在电磁感应现象中,金属棒要切割磁感线需要两个条件:①金属棒与磁感线方向之间的夹角不能为0;②金属棒的运动方向与磁感线之间的夹角不能为0.A.导线a与磁感线的夹角为0,且运动方向与磁感线夹角为0,不能产生电流,故A不合题意;B.导线a与磁感线的夹角为0,但运动方向与磁感线夹角不为0,也不能产生电流,故B 不合题意;C.导线a与磁感线的夹角不为0,但运动方向与磁感线夹角为0,也不能产生电流,故C 不合题意;D.导线a与磁感线的夹角不为0,且运动方向与磁感线夹角不为0,能产生电流,故D符故选D。
一、选择题1.用国际单位制基本单位的符号来表示各物理量的单位,下列说法正确的是( ) A .功的单位是2kg m /s ⋅B .磁通量的单位是1N m A -⋅⋅C .电压的单位是212kg m C s --⋅⋅⋅D .磁感应强度的单位是12kg A s --⋅⋅ 2.磁通量可以形象地理解为“穿过磁场中某一面积的磁感线的条数”,如图所示的磁场中S 1、S 2、S 3为三个面积相同并且相互平行的线圈,穿过S 1、S 2、S 3的磁通量分别是φ1、φ2、φ3并且都不为零,那么磁通量最大的是( )A .φ1B .φ2C .φ3D .φ1、φ2、φ3一样大3.如图所示,光滑的水平桌面上平行放置三根长直导线a 、b 、c ,导线中分别通有大小为a I 、b I 和c I 恒定电流,已知通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度kl B r =,其中I 表示电流大小,r 表示该点到导线的距离,k 为常数,导线a 、b 之间的距离小于b 、c 之间的距离,在安培力作用下,三根导线均处于静止状态,则下列说法正确的是( )A .三根导线中电流方向均相同B .导线a 中的电流一定与导线c 中的电流反向C .三根导线中电流大小关系为b a c I I I <<D .三根导线中电流大小关系为a b c I I I <<4.关于磁通量的概念,以下说法中正确的是( )A .磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大B .磁感应强度越大,线圈面积越大,则穿过闭合回路的磁通量也越大C .磁通量发生变化,一定是磁场发生变化引起的D .穿过线圈的磁通量为零,但磁感应强度不一定为零5.下列图像中,小磁针静止时的方向正确的是( )A.B.C.D.6.电磁波谱家族有众多的成员。
关于电磁波的应用,下列说法不正确的是()A.电磁炉是利用电磁波来工作的B.微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的C.雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的D.夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的7.关于静电场电场线和磁感线说法正确的是()A.法拉第最早用电场线和磁感线来清晰的描述电场和磁场B.电场线和磁感线都是客观存在的C.不画电场线(磁感线)的地方,一定没有电场(磁场)D.电场线和磁感线都是不闭合的曲线8.如图所示,a、b、c三个环水平套在条形磁铁外面,其中a和b两环大小相同,c环最大,a环位于N极处,b和c两环位于条形磁铁中部,则穿过三个环的磁通量的大小是()A.c环最大,a与b环相同B.三个环相同C.b环比c环大D.a环一定比c环大9.下列说法中,正确的是()A.变化的磁场一定产生变化的电场B.LC振荡回路电容C增加时,振荡频率增加C.机械波既能在空气中传播,也能在液体和固体中传播D.在一个周期内,介质中的振动质点通过的路程为一个波长10.如图,在直角三角形ACD区域的C、D两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线,导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流,∠A=90︒,∠C=30︒,E是CD边的中点,此时E点的磁感应强度大小为B,若仅将D处的导线平移至A处,则E点的磁感应强度()A.大小仍为B,方向垂直于AC向上B.大小为32B,方向垂直于AC向下C.大小为3B,方向垂直于AC向上D.大小为3B,方向垂直于AC向下11.如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流. a、0、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是()A.O点处的磁感应强度为零B.a 、c两点处的磁感应强度的方向相同C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相反D.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反12.如图所示,矩形闭合线圈abcd竖直放置,OO′为它的对称轴,直导线AB与OO′平行,且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直.当AB中的电流I逐渐增大时,下列关于线圈中感应电流的说法中正确的是:( )A.有感应电流,方向为abcdaB.有感应电流,方向为adcbaC.有感应电流,方向不能确定D.没有感应电流13.指南针是我国古代四大发明之一,东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具,指南针能指示南北方向是由于()A.指南针的两个磁极相互吸引B.指南针的两个磁极相互排斥C.指南针能吸引铁、钴、镍等物质D.地磁场对指南针的作用14.下列哪项科技的应用与电磁感应原理相关()A.速度选择器B.位移传感器C.回旋加速器D.电视显像管15.三根通电长直导线a、b、c平行且垂直纸面放置,其横截面如图所示,a、b、c恰好位于直角三角形的三个顶点,∠c=90︒,∠a=37︒。
九年级下册物理电与磁单元测试题(Word版含解析)一、三物理电与磁易错压轴题(难)1.某同学猜想电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
在探究“电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关”时,使用的器材有:学生电源、电磁铁、电流表、滑动变阻器、开关、软铁块P、铁架台、电子秤、导线若干。
某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上,并保持它与软铁块P的距离不变:(1)实验时,他_______开关S,组装实验电路如图所示,请将滑动变阻器连入电路中,要求:滑片向左滑动时电路中电流变大;(2)本实验中根据______________比较电磁铁磁性强弱;(3)请设计出记录实验数据的表格,表中要有必要的信息。
(_________)【答案】断开,电子秤的示数实验次数电流I/A电子秤的示数/g123……【解析】【分析】【详解】(1)[1]在连接电路时,开关S应处于断开状态。
由题意知,电路中变阻器调节电路的电流,所以各元件串联;而滑片向左滑动时电路中电流变大,即滑片向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变小,所以变阻器下边的接线柱应接左边的;电路所用电源为学生电源,则电流表应用大量程0~3A,故电路连接如下:(2)[2]实验根据电子秤的示数来比较电磁铁磁性强弱。
因为当开关闭合时,电路中有电流通过,电磁铁有磁性,对放在电子秤上的软铁块P有吸引力。
当电流越大时,电磁铁的磁性就越强,对软铁块的吸引力就越大,那么软铁块对电子秤的作用力就越小,则电子秤的示数就越小。
(3)[3]实验探究的是“电磁铁磁性强弱与电流大小的关系”,所以在实验时需记录电流的大小,而磁性的强弱是通过电子秤的示数来反映的,所以还需要记录电子秤的示数。
故实验表格如下:实验次数电流I/A电子秤的示数/g123……2.如图所示装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右运动,发现导体棒cd也随之运动.此装置中:(1)甲部分发生的是________现象,人们根据这一原理发明了________.(2)有一种“车窗爆破器”,陆续安装BRT公交车的窗玻璃上,其原理是:当爆破器中的线圈有电流通过时,爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力,上述过程产生的能量转化是电能转化为机械能,图中____(甲/乙)部分产生的能量转化,与这一过程是相同的.【答案】电磁感应发电机乙【解析】(1)如图甲,用外力使导体棒ab水平向右运动时,切割磁感线运动,产生了电流,所以甲部分发生的是电磁感应现象,人们根据这一原理发明了发电机,使电能的大量使用成为可能;(2)有一种“车窗爆破器”,陆续安装BRT公交车的窗玻璃上,其原理是:当爆破器中的线圈有电流通过时,爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力,上述过程产生的能量转化是电能转化为机械能;图中乙部分,电流通过导体时,受到磁场力的作用而运动,所以乙部分的能量转化与这一过程是相同的.人们利用这一原理发明的电动机,为人们生产活动提供动力.点睛:注意区分研究电磁感应和磁场对通电导线作用力的两个装置,从能的转化看,两者是相反的,即电磁感应现象中将机械能转化为电能,而磁场对通电导线的作用力,将电能转化为机械能.3.如图所示是老师设计的一个实验装置,用来探究“影响电磁铁磁性强弱因素”,它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管(线圈电阻忽略不计)和自制的针式刻度板组成,通过观察指针偏转角度的大小,来判断电磁铁磁性的强弱.用竹片削制的指针下方加装固定一物体E,导线 a 与接线柱 2 相连.(1)为了使指针在受磁场力的作用在能绕 O 点转动,需在 E 处加装铁块,加装物体后,为了确保指针能正确指示且具有一定的灵敏度,老师在 O 点转轴处涂抹润滑油,目的是_____,使指针转动更灵活.(2)按如图所示连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片 P 到某一位置,记下此时指针偏转的角度,保持滑片 P 位置不变,导线 a 改为与接线柱 1 相连,可以探究电磁铁磁性强弱与_____的关系;保持接线方式不变,移动变阻器滑片 P,可以探究电磁铁磁性强弱与另外一个因素的关系.(3)当滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,指针偏转的角度将会______(选填“增大”或“减小”).(4)细心观察的小锋同学发现在实验过程中该自制装置的指针均向右偏转,只是偏转角度不同,该同学向老师提出能否让指针向左偏转,老师马上将一块小磁铁换装在如图 E 处,且让磁铁的右端为_____极,闭合开关后,同学们发现指针果然向左偏转.(5)你认为该装置中指针的偏转角度大小可能还与哪些因素有关?______(只写出一个即可)【答案】减小摩擦线圈匝数减小 N 铁芯大小【解析】【分析】(1)根据减小摩擦的方法解答;(2)根据1、2位置比较接入电路线圈匝数多少可知答案;(3)当滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,电阻变大,电流变小,磁场减弱;(4)首先判断电磁铁的N、S极,然后利用电磁铁与所放磁铁的磁极相互作用做出判断;(5)该装置中指针的偏转角度大小要受磁力大小、竹片削制的指针质量、电磁铁距离指针的距离等因素影响.【详解】(1)在O点转轴处涂抹润滑油可以使接触面变光滑,从而减小了摩擦;(2)保持滑片P位置不变,忽略线圈电阻,则电流不变,导线a改为与接线柱1相连,增加了线圈匝数,因此可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系;保持接线方式不变,移动变阻器滑片P,改变电流大小,可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系.(3)当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,接入电路电阻增大,电流减小,磁性减弱,所以指针偏转的角度将会减小;(4)由图中通电线圈电流流入方向,利用右手螺旋定则可以判断出通电线圈左端为N极,右端为S极,在E处放小磁铁让磁铁的右端为N极、左端为S极时,则通电线圈右端S极与小磁铁左端为S极就会相互排斥,指针就会向左偏转;(5)该装置中指针的偏转角度大小要受磁力大小、竹片削制的指针质量、电磁铁距离指针的距离等因素影响;所以指针的偏转角度大小还与铁芯大小有关,也与竹片削制的指针质量有关.4.如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置.(1)闭合开关后,当导体ab向左或向右运动时,电流表指针偏转,当导体ab向上或向下运动时,电流表指针不偏转,说明闭合电路中的部分导体在磁场中做运动时导体中会产生感应电流.(2)在此实验过程中,是能转化为能.(3)实验中发现,当导体ab向左运动时,电流表指针向右偏转,当导体ab向右运动时,电流表指针向左偏转,说明.(4)小明猜想“感应电流大小可能与导体运动速度大小有关”,他验证猜想的过程是:让导体在第一次实验中运动较慢,在第二次实验中运动,观察两次实验中的,然后进行分析与判断.【答案】(1)切割磁感线;(2)机械;电;(3)感应电流的方向跟导体运动方向有关;(4)较快;电流表的指针偏转情况.【解析】试题分析:(1)导体ab向上或向下运动时,没有切割磁感线,所以电流表不偏转,而左右运动时,切割磁感线,所以电流表偏转,则产生感应电流的条件是闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时导体中会产生感应电流;(2)在实验过程中,机械能转化成电能;(3)导体切割磁感线的方向不同,电流表指针的偏转方向不同,这说明感应电流方向与导体运动方向有关;(4)若探究感应电流的大小与导体运动速度的关系,要使导体一次运动较慢,一次运动较快,观察电流表指针偏转的角度是否相同.【考点定位】电磁感应5.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。
南京市南京市第一中学物理电流和电路单元测试与练习(word解析版)一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)1.图甲是安装在木板正面的部分电路,其中a、b、c、d是穿越木板的接线柱,两个灯座的两端分别接在两个接线柱上,安装两个相同的小灯泡L1、L2木板背面的部分接线柱之间有导线相连着,从而使木板正背两面的电路组成一个完整的电路。
闭合开关通电后,两灯都能正常发光。
(1)小明说出了判断两灯是串联还是并联的正确方法:用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,则说明两灯的连接方式是______________,否则是____________;(2)小丽在电源和开关之间串联接入电流表,闭合开关,两灯亮,电流表示数如图乙所示,可初步判断通过灯L1的电流可能是_________,也可能是_____________。
【答案】并联串联 0.3A 0.15A(顺序可调换)【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,说明两灯泡互不影响,能独立工作,两灯泡是并联关系,否则是串联。
(2)[3][4]电流表示数如图乙所示,电流表的量程是0.6A,每一个小格的示数是0.02A,电流表的读数为0.3A;如果两灯串联,则可判断出通过灯L1的电流是0.3A;如果两灯并联,则通过每一只灯泡的电流为总电流的一半,所以通过灯泡L1的电流也可能是0.15A。
2.小敏和小英通过实验探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”.她们连接的电路如图所示.(1)当小敏用开关“试触”时,发现电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏,两灯均不发光.由此可知,她们连接的电路发生了________故障;若闭合开关S,可能造成的后果是________.(2)小英只改接了电路中的一根导线,电路便连接正确了,请你在图中画出她的改法.(在错接的导线上画×,然后画出正确的接线)(___________)(3)她们利用改正后的电路进行实验:闭合开关S后,读出两块电流表的示数,得出的初步结论是:________.【答案】短路电流表A2被烧坏在并联电路中,干路电流大于支路电流【解析】【分析】【详解】(1)电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏,两灯均不发光,由此可知电路发生了短路故障,若闭合开关S,由于电路发生短路,电路中电流过大,可能造成的后果是电流表A2被烧坏.(2)改正电路如图:(3)利用改正后的电路进行实验,闭合开关S后,读出两块电流表的示数,得出的初步结论是:在并联电路中,干路电流大于支路电流.【点睛】电路中发生短路的危害,可能烧毁电流表或电源,为避免短路发生,可采用试触法.3.在探究电路的实验中,用铜导线按如图甲连接好元件,闭合开关后,两表示数如图。
【专项习题】南京电与磁测试卷(解析版)一、选择题1.如图1是我国具有世界先进水平的反潜巡逻机,机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过的海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在,下列四幅图中,所涉及的物理原理与磁异探测器相同的是()A. 甲图可探究磁场对通电导体产生力的作用B. 乙图可探究电流周围存在磁场C. 丙图可探究磁能生电D. 丁图利用超声波的反射制成声呐可确定潜艇的位置【答案】C【解析】【解答】解:由题可知,磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,说明有感应电流产生,即磁异探测器所涉及的物理原理为电磁感应现象;A、图甲可探究磁场对通电导体产生力的作用,是电动机的原理,故A不合题意;B、图乙的实验是探究通电螺线管周围存在磁场,运用了电流的磁效应,故B不合题意;C、图丙中,开关闭合后,在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,表示磁能生电.故C符合题意;D、图丁是利用回声定位确定物体的位置,故D不合题意.故选C.【分析】磁异探测器最终将信号转换为变化的电流,因此是一个发电机,分析下面四幅图,找出发电机的原理即可.2.下列四种磁体中产生的磁场,其磁场分布与其他三种磁体的磁场分布不同的是()A. 条形磁铁 B. 地磁场 C. 通电直导线 D. 通电螺线管【答案】C【解析】【解答】解:条形磁铁的中间没有磁性,但在两端磁性最强;地磁场和通电螺线管的磁场特点与条形磁铁磁体的磁场相似;通电直导线磁场的分布就是以通电直导线为圆心的一个个同心圆,越靠近通电直导线,磁性越强,磁场分布就越密.所以通电直导线磁场分布与其他三种磁体的磁场分布不同.故选C.【分析】根据条形磁铁的磁场特点、地磁场的磁场特点、通电直导线的磁场特点和通电螺线管的磁场特点进行比较,得出答案.3.关于电磁现象,下列说法正确的是()A. 磁场是由磁感线组成的B. 磁场对放入其中的导体一定有力的作用C. 电动机工作时可将机械能转化为电能D. 发电机是利用电磁感应原理制成的【答案】D【解析】【解答】解:A、磁场是存在与磁体周围的一种物质,磁感线是一种理想化的物理模型,实际上不存在,磁场不是由磁感线组成的,故A错误;B、磁场对其中的磁体一定有力的作用;但磁场对其中的通电导体不一定有力的作用,即电流方向与磁场的方向平行时无作用力,故B错误;C、电动机是将电能转化为机械能,故C错误;D、发电机是将机械能转化为电能,是利用电磁感应原理制成的,故D正确.故选D.【分析】(1)磁场是存在于磁体周围的一种物质,可以用磁感线描述磁场的强弱与方向;(2)磁场对其中的磁体一定有力的作用;但磁场对其中的通电导体不一定有力的作用,即电流方向与磁场的方向平行,无作用力.(3)电动机是将电能转化为机械能;(4)发电机是将机械能转化为电能,原理是电磁感应.4.导线a是闭合电路的一部分,a在磁场中按图中v的方向运动时,能产生感应电滋的是()(a在A、B选项中与磁感线平行,在C、D选项中垂直于纸面)A. AB. BC. CD. D【答案】 D【解析】【解答】在电磁感应现象中,金属棒要切割磁感线需要两个条件:①金属棒与磁感线方向之间的夹角不能为0;②金属棒的运动方向与磁感线之间的夹角不能为0.A.导线a与磁感线的夹角为0,且运动方向与磁感线夹角为0,不能产生电流,故A不合题意;B.导线a与磁感线的夹角为0,但运动方向与磁感线夹角不为0,也不能产生电流,故B 不合题意;C.导线a与磁感线的夹角不为0,但运动方向与磁感线夹角为0,也不能产生电流,故C 不合题意;D.导线a与磁感线的夹角不为0,且运动方向与磁感线夹角不为0,能产生电流,故D符合题意。
南京市南京市行知实验中学物理电与磁单元测试卷(word版,含解析)一、三物理电与磁易错压轴题(难)1.学习“电磁感应”时,老师演示了发电机模型的实验(如图),摇动把手,使线圈快速转动,小灯泡就亮了。
小刚想到:产生电流的条件可能与线圈在磁场中的运动有关。
他和同学们开始了探究:(1)小刚将一根导体棒的两端用细导线悬挂起来,并与灵敏电流计、开关串联组成闭合电路,将导体棒放在蹄形磁体的磁场中(如图甲)。
小红提醒他,先把开关_______才能进行实验。
正确操作后,小刚完成了几次实验,将磁极位置、导体棒的运动方向和产生电流的情况记录如图乙,其中a表示垂直于纸面方向的导体棒;(2)小刚据此得出“只要导体棒在磁场中运动,闭合电路中就会产生电流”的结论,小红认为还应让导体棒做垂直于纸面向里、向外和________方向的运动,才能使探究更充分;(3)随着导体棒的运动,灵敏电流计的指针会发生左右偏转,于是他们对“产生电流的方向与哪些因素有关”作了如下的猜想:猜想1:产生电流的方向与磁场方向有关;猜想2:产生电流的方向与导体运动方向有关;为验证猜想,同学们进行了相应的实验,将现象记录在如下的表格中实验序号磁极位置导体棒运动情况电流计指针偏转情况1上N下S水平向右运动向右偏转2上S下N水平向右运动向左偏转3水平向左运动向右偏转分析第1、2两次实验发现,产生电流的方向跟________有关;第3次实验中磁体上方为_____(选填“N”、“S”)极,和其他实验对照验证了猜想2;(4)老师肯定了他们的探究,又介绍了科学家科拉顿的相关研究,1825年他用如图丙所示的实验装置,在两个房间中进行实验:①实验中用______________的现象来判断电路中是否产生了电流;②将导线、小磁针与磁铁、线圈分别置于两个房间,是为了________________;③科拉顿将磁铁插进线圈里,然后迅速奔向另一个房间,没有观察到产生电流的现象;他再回到放着磁铁和线圈的房间里,把磁铁从线圈中抽了出来,又跑到磁针和导线所在的房间,还是没有观察到现象。
电与磁单元检测(附答案)(word)一、电与磁选择题1.首先发现电流磁效应的科学家是()A. 麦克斯韦B. 赫兹C. 奥斯特D. 法拉第【答案】 C【解析】【分析】导体中有电流通过时,在导体周围就会产生磁场,磁场方向与电流方向有关.【解答】1820年,奥斯特意外地发现载流导线的电流会作用于磁针,使磁针改变方向,也就是通电导体周围产生磁场.故选C.【点评】多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的,所以考试中也时有涉及,在学习中应注意.2.图为某品牌共享电单车,其涉及到的物理知识正确的是()A. 没有网络传递信息,是无法实现手机扫二维码开锁的B. 车座成马鞍型,增大了人与车座的受力面积,压强增大C. 车胎上有凹凸不平的花纹,可以减小与地面的摩擦力D. 后轮上的电动机,利用电磁感应原理将电能转化为机械能【答案】 A【解析】【解答】A. 手机扫二维码开锁时,通过电磁波及网络传递信息,当服务器接收到付费后,才会开解,所以没有网络传递信息,是无法实现手机扫二维码开锁的,A符合题意;B. 车座成马鞍型,增大了人与车座的受力面积,减小压强,B不符合题意;C. 车胎上有凹凸不平的花纹,是用增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦力,C不符合题意;D. 后轮上的电动机,利用通电导线在磁场受力的原理将电能转化为机械能,D不符合题意;故答案为:A。
【分析】共享单车传递信息利用了电磁波,增大受力面积可以减小压强,增加粗糙程度可以增大摩擦力,电磁感应是将机械能转化为电能.3.如图所示的四个装置,关于它们的说法正确的是()A. 图a可用来演示电流的磁效应B. 图b可用来演示电磁感应现象C. 图c可用来演示磁场对电流的作用D. 图d可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系【答案】 C【解析】【解答】A、该图中没有电源,即电磁感应现象,此实验说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,是发电机的工作原理,A不符合题意;B、该图为奥斯特实验,说明通电导线周围存在着磁场,可用来演示电流的磁效应,B不符合题意;C、该图中有电源,即闭合开关后,磁场中的金属棒就会在磁场中运动,即说明通电直导线在磁场中受到力,C符合题意;D、该图说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数的多少有关,D不符合题意;故答案为:C。
电与磁单元练习(Word版含答案)一、三物理电与磁易错压轴题(难)1.两个电磁铁A和B都用粗细相同的漆包线绕制而成,其外形及所用的铁芯都相同,但线圈面数不同(外观上看不出)要比较哪个电磁铁的线匝数多,小明用相同的恒压电源、滑动变阻器、导线、开关,并提供足够多的大头针,连接电路进行了图两个实验。
(1)关于小明的实验:①磁性较强的电磁铁是______ (选填“A”或“B”)。
依据是_____ ;②该实验,无法比较哪个电磁铁的线圆匝数更多,原因是______;(2)利用上述器材设计实验,要求能比较哪个电磁铁的线圈匝数更多(可增加一个器材,或不增加器材):①步骤(可用文字或画图表述)______;②结论分析:______。
【答案】A 吸引大头针的数量较多不能确保流过两个电磁铁的电流相同见解析吸引大头针数量较多的电磁铁,线圈匝数较多【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]由图可知电磁铁A吸引的的大头针数量比电磁铁B多,可判断电磁铁A的磁性较强。
[3]影响电磁铁磁性强弱的因素有线圈匝数、电流大小,该实验中无法通过电磁铁磁性强弱来判断谁的线圈匝数多,谁的少,原因在于无法确保流过两个电磁铁的电流相同。
(2)[4]步骤:将电磁铁A、B串联在一个电路中,通过它们的电流相等,是电磁铁A、B上的线圈匝数不同。
[5]结论分析:在电磁铁通过电流相同时,线圈匝数较多的电磁铁,吸引大头针数量较多;线圈匝数较少的吸引大头针数量较少;可判断:吸引大头针数量较多的电磁铁,线圈匝数较多。
2.如图是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图(A为指针下方固定的铁块;线圈电阻忽略不计)。
小明通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。
开始时导线a与接线柱1相连,闭合开关,指针B绕固定点O点发生偏转。
(1)实验前,应将导线b与滑动变阻器的__________(选填“c”或“d”)接线柱连接。
(2)闭合开关,电磁铁的左端为__________极;使滑片P向左移动时,指针的偏转角度变大,说明电磁铁磁性强弱与__________有关。
南京物理电与磁单元复习练习(Word版含答案)一、三物理电与磁易错压轴题(难)1.小明学会了测小灯泡的功率后,在老师的启发下,进一步思考:电流一定时,小灯泡功率跟电阻有什么关系呢?于是他利用如图所示的电路,选用分别标有“1.5 V 0.25 A”“2.5 V 0.3 A”和“3.8 V 0.3 A”字样的小灯泡L1、L2、L3,测出它们在电流相同时的电阻和功率,来探究小灯泡功率与电阻的关系.(1)他将灯L1接入图甲电路,请你用笔画线代替导线,帮他将实物电路连接完整.______(2)闭合开关后,他调节滑动变阻器的滑片P,使通过灯L1的电流为0.2 A,再测出L1两端的电压,此时电压表示数如图乙所示,然后计算出此时灯L1的电阻为______Ω,实际功率是____ W.(3)换上灯L2,闭合开关,为保持电流为0.2 A不变,应将滑片P向________(选填“左”或“右”)端移动;再测出L2两端的电压,算出L2的电阻和功率.换上灯L3,做第三次实验,并将实验数据记录在下表中.(4)请根据实验数据,在图丙中作出小灯泡功率与电阻关系的图象.______(5)分析图象可得结论:在电流一定时,小灯泡的实际功率与电阻成________关系.(6)小波认为:为了控制实验条件,小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器,这样的操作不够简便.对此你可以如何改进?____.【答案】答案见解析 4 0.16 左答案见解析正比将L1、L2、L3串联在同一电路中,使电流不变【解析】【分析】【详解】(1)如图(2)电压表使用的0~3V,分度值为0.1V,电压为0.8V,电流为0.2A,所以L1电阻为R1=UI=0.840.2VA=Ω,实际功率P实=UI=0.16W;(3) 换上灯L2,电阻增大,总电阻增大,电路电流减小,电流表的示数将变小;要使电路电流增大到0.2A,要减小电路总电阻,滑动变阻器的滑片向左端移动;(4)(5)分析图像可知图线是一条过原点的直线,可知,电流一定时,功率和电阻成正比.(6)实验目的是小灯泡功率与电阻的关系,根据控制变量法,要保证电流不变,则可以将L1、L2、L3串联在同一电路中,分别测各自两端电压即可.【点睛】本题题干很长,给学生的心理压力很大,并且本题涉及到的知识点多,而且和数学联系起来,增大了试题的难度,并且用实验探究功率和电阻关系的题目比较少见,学生不熟悉,更增大了习题的难度.2.如图是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图(A为指针下方固定的铁块;线圈电阻忽略不计)。
【物理】南京市中考物理电与磁检测试题(含答案解析)一、选择题1.以下是对电与磁部分四幅图的分析,其中错误的是()A. 如图装置闭合电路后磁针会偏转,说明电流能产生磁场B. 如图装置说明通电导线在磁场中受到力的作用C. 如图装置所揭示的原理可制造发电机D. 图中动圈式话筒应用了磁场对电流的作用【答案】 D【解析】【解答】A、这是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场(即电流能产生磁场),A不符合题意。
B、如图装置,开关闭合后导体会在磁场中运动,说明通电导线在磁场中受到力的作用,B 不符合题意。
C、图中无电源,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,电流计的指针发生偏转,根据这个原理可制成发电机,C不符合题意。
D、动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】在电和磁这一部分中,学到了很多电学设备,每个设备的制成原理是经常考查的知识点.一般来说,有电磁铁的仪器是电流的磁效应原理,发电机和动圈式话筒是电磁感应现象原理,电动机和扬声器是通电导体在磁场中受力原理.2.如图所示,通电导线a、b固定不动,左磁体对a的作用力为F a,右磁体对b的作用力为F b,下列说法正确的是()A. B.C. D.【答案】 A【解析】【解答】A、B通电导线a、b所处的磁场方向相同,但电流方向相反,其受力方向相反,A符合题意,B不符合题意;C、通电导线a、b所处的磁场方向相反,且电流方向相反,其受力方向相同,C不符合题意;D、通电导线a、b所处的磁场方向相同,但电流方向相反,其受力方向相反,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】通电导体在磁场中受力的作用,所受力的方向与磁场方向、电流方向有关。
3.如图所示,是某保密室的防盗报警电路,当有人闯入保密室时会使开关S闭合.下列说法正确的是()A. 电磁继电器与发电机工作原理相同B. 电磁继电器与电动机工作原理相同C. 电磁铁工作时,上端为S极D. 当有人闯入保密室时,b灯亮【答案】D【解析】【解答】解:AB、电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动工作的,故AB错误;C、根据安培定则可知,电磁铁工作时,上端为N极,故C错误;D、当有人闯入保密室时会使开关S闭合,电磁铁有磁性,吸引衔铁,电灯b所在电路接通,b灯亮,故D正确.故选D.【分析】(1)电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动;(2)根据安培定则判断电磁铁的NS极;(3)电磁继电器的工作原理,当控制电路接通时,电磁铁有磁性,衔铁被吸下;当控制电路断开时,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,结合实际情况进行分析.4.如图所示,在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中,开关闭合后,下列说法正确的是()A. 小磁针甲静止时N极指向右端,小磁针乙静止时N极指向左端B. 小磁针甲静止时N极指向左端,小磁针乙静止时N极指向右端C. 小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端D. 小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端【答案】 B【解析】【解答】解:由电源的正负极可知,电流从螺线管的左后方流入,右前方流出,由右手螺旋定则可知,螺线管右端应为N极,左端为S极;因同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,所以小磁针甲静止时N极指向左端,S极指向右,小磁针乙静止时N极指向右端,S极指向左,B符合题意,ACD不符合题意。
江苏南京市第一中学(高中)物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图所示,三根相互平行的固定长直导线1L 、2L 和3L 垂直纸面如图放置,与坐标原点分别位于边长为a 的正方形的四个点上, 1L 与2L 中的电流均为I ,方向均垂直于纸面向外, 3L 中的电流为2I ,方向垂直纸面向里(已知电流为I 的长直导线产生的磁场中,距导线r 处的磁感应强度kI B r(其中k 为常数).某时刻有一质子(电量为e )正好沿与x 轴正方向成45°斜向上经过原点O ,速度大小为v ,则质子此时所受磁场力为( )A .方向垂直纸面向里,大小为23kIve B .方向垂直纸面向外,大小为32kIve C .方向垂直纸面向里,大小为32kIve a D .方向垂直纸面向外,大小为232kIve a【答案】B【解析】【详解】 根据安培定则,作出三根导线分别在O 点的磁场方向,如图:由题意知,L 1在O 点产生的磁感应强度大小为B 1= kIa,L 2在O 点产生的磁感应强度大小为B2=2kIa,L3在O点产生的磁感应强度大小为B3=2kIa,先将B2正交分解,则沿x轴负方向的分量为B2x=2kIasin45°=2kIa,同理沿y轴负方向的分量为B2y=2kIasin45°=2kIa,故x轴方向的合磁感应强度为B x=B1+B2x=32kIa,y轴方向的合磁感应强度为B y=B3−B2y=32kIa,故最终的合磁感应强度的大小为22322x ykIB B Ba+==,方向为tanα=yxBB=1,则α=45°,如图:故某时刻有一质子(电量为e)正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O,由左手定则可知,洛伦兹力的方向为垂直纸面向外,大小为f=eBv=322kIvea,故B正确; 故选B.【点睛】磁感应强度为矢量,合成时要用平行四边形定则,因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提.2.如图甲,一电流强度为I的通电直导线在其中垂线上A点处的磁感应强度B∝,式中r 是A点到直导线的距离.在图乙中是一电流强度为I的通电圆环,O是圆环的圆心,圆环的半径为R,B是圆环轴线上的一点,OB间的距离是r0,请你猜测B点处的磁感应强度是( )A.22R IBr∝B.()3222IBR r∝+C .()232220R IB R r∝+D .()2032220r I B R r ∝+【答案】C【解析】因一电流强度为I 的通电直导线在其中垂线上A 点处的磁感应强度B ∝ Ir,设比例系数为k ,得:B=K I r ,其中 I r的单位A/m ;220R I r 的单位为A ,当r 0为零时,O 点的磁场强度变为无穷大了,不符合实际,选项A 错误.()32220IR r + 的单位为A/m 3,单位不相符,选项B 错误,()232220R IRr +的单位为A/m ,单位相符;当r 0为零时,也符合实际,选项C 正确.()2032220r I R r + 的单位为A/m ,单位相符;但当r 0为零时,O 点的磁场强度变为零了,不符合实际,选项D 错误;故选C .点睛:本题关键是结合量纲和特殊值进行判断,是解决物理问题的常见方法,同时要注意排除法的应用,有时能事半功倍.3.如图所示,匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁感线平行,能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种( )A .线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动B .线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动C .线圈绕着与磁场平行的直径ab 旋转D .线圈绕着与磁场垂直的直径cd 旋转【答案】D【解析】【分析】【详解】A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故A错误.B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故B错误.C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故C错误.D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时,磁通量从无到有发生变化,线圈中有感应电流产生;故D正确.故选D.【点睛】感应电流产生的条件有两个:一是线圈要闭合;二是磁通量发生变化.4.在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.下列表述符合物理学史实的是()A.法拉第首先引入电场线和磁感线,极大地促进了人类对电磁现象的研究B.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证C.牛顿利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点D.胡克认为弹簧的弹力与弹簧的长度成正比【答案】A【解析】【详解】A、法拉第首先引入电场线和磁感线,极大地促进了他对电磁现象的研究,故A正确;B、伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比,而不是直接用实验验证这个结论.故B错误.C、伽利略利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点,故C错误;D、胡克认为弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,故D错误.故选A.【点睛】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.5.正三角形ABC在纸面内,在顶点B、C处分别有垂直纸面的长直导线,通有方向如图所示、大小相等的电流,正方形abcd也在纸面内,A点为正方形对角线的交点,ac连线与BC平行,要使A点处的磁感应强度为零,可行的措施是A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里【答案】A【解析】【详解】由图可知,B导线中方向向里,C导线中方向向外,根据安培定则知两导线在a点处的磁'=.如图所示:感应强度方向夹角为120°,合磁感应强度B B要使A点处的磁感应强度为零,则:A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外,根据安培定则可知a 在A点产生的磁场方向向上,A点处的磁感应强度可能为零,故A正确;B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里,根据安培定则可知b 在A点产生的磁场方向向左,A点处的磁感应强度不可能为零,故B错误;C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向外,根据安培定则可知c 在A点产生的磁场方向向下,A点处的磁感应强度不可能为零,故C错误;D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线,电流方向垂直纸面向里,根据安培定则可知b 在A点产生的磁场方向向右,A点处的磁感应强度不可能为零,故D错误。
南京一中实验学校物理电与磁单元综合测试(Word版含答案)一、三物理电与磁易错压轴题(难)1.两个电磁铁A和B都用粗细相同的漆包线绕制而成,其外形及所用的铁芯都相同,但线圈面数不同(外观上看不出)要比较哪个电磁铁的线匝数多,小明用相同的恒压电源、滑动变阻器、导线、开关,并提供足够多的大头针,连接电路进行了图两个实验。
(1)关于小明的实验:①磁性较强的电磁铁是______ (选填“A”或“B”)。
依据是_____ ;②该实验,无法比较哪个电磁铁的线圆匝数更多,原因是______;(2)利用上述器材设计实验,要求能比较哪个电磁铁的线圈匝数更多(可增加一个器材,或不增加器材):①步骤(可用文字或画图表述)______;②结论分析:______。
【答案】A 吸引大头针的数量较多不能确保流过两个电磁铁的电流相同见解析吸引大头针数量较多的电磁铁,线圈匝数较多【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]由图可知电磁铁A吸引的的大头针数量比电磁铁B多,可判断电磁铁A的磁性较强。
[3]影响电磁铁磁性强弱的因素有线圈匝数、电流大小,该实验中无法通过电磁铁磁性强弱来判断谁的线圈匝数多,谁的少,原因在于无法确保流过两个电磁铁的电流相同。
(2)[4]步骤:将电磁铁A、B串联在一个电路中,通过它们的电流相等,是电磁铁A、B上的线圈匝数不同。
[5]结论分析:在电磁铁通过电流相同时,线圈匝数较多的电磁铁,吸引大头针数量较多;线圈匝数较少的吸引大头针数量较少;可判断:吸引大头针数量较多的电磁铁,线圈匝数较多。
2.李明用天然磁石仿制图甲所示的勺状的指南针﹣﹣司南.(1)他用的材料是图乙所示的天然磁石,该磁石的D端为________(选填“北极”或“南极”).(2)他用该磁石的D端磨成勺柄,打磨成勺状指南针(即“司南”),再用细线将其悬挂,如图丙所示,司南静止时,勺柄指向地球的________(3)将该司南悬挂在电磁铁正上方,闭合开关S,司南静止时的指向如图丁所示,则电磁铁左端是_____(选填“北极”或“南极”)极,则电源M端是________(选填“正极”或“负极”).(4)为增强司南的磁性,可用图丁所示装置,通过________(填字母序号),来增强电磁铁对司南磁化的效果.A.改变电源的正负极 B.让司南垂直放置在AB中点的正上方 C.增加电源的电压.【答案】南极南极北极负极 C【解析】【分析】【详解】(1)人们规定磁场的方向由北极出发到南极,由图可知,在磁体外部磁感线由B端到D 端,因此,磁石的D端为该磁体S极,即南极;(2)地磁的北极在地理的南极附近,由于异名磁极相互吸引,因此,司南静止时,勺柄指向地球的南极;(3)因为异名磁极相互吸引,所以通电螺线管的左端是N极;再用安培定则,右手大母指向左握住螺线管,可判断通电螺线管中的电流方向为:右端电流向上,左端向下;再根据电流方向是从电源正极出发通过用电器回到负极,所以电源左端,即M端为电源的负极;(4)为了增强司南的磁化效果,可以增加电源电压,使线圈中电流增大,则线圈磁性增强,磁化效果更好.故选C.【点睛】牢记磁场方向的规定,即磁体周围的磁感线,都是从磁体的N极出发,回到S极;磁极间的作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,再结合安培定则判断电源的正负极3.某次旅游,密闭大巴内坐满了游客,司机忘了打开换气设备,时间一久,车内二氧化碳浓度上升,令人头晕脑胀.为此,小明设计了车载自动换气设备(一)小明找来二氧化碳气敏电阻R x,其电阻值与空气中二氧化碳浓度关系如表格所示,其中二氧化碳浓度为0时,R x阻值模糊不清,他对该电阻阻值进行测量氧气浓度/%0510********R x/Ω28221713108小明把空气通过氢氧化钠溶液,得到二氧化碳浓度为0的空气,并收集于集气瓶中,再将R x置于其中(1)图甲电源电压恒为6V,请以笔画导线完成电路图剩余部分的连接.要求,滑片P向B 端移动时,电压表、电流表的示数都变大.(___)(2)开关S闭合前,滑片P应移至_____(选填“A”或“B”)端.(3)闭合开关S,发现电流表无示数,电压表有示数.电路某一故障可能为_____.A、S断路B、R'断路C、R x短路D、R x断路(4)排除故障后,移动滑片P,电压表、电流表示数如图乙所示,二氧化碳为0时,R x的阻值为_____Ω(5)请在丙图中画出R x阻值与空气中二氧化碳浓度的关系图象.(___)(二)小明利用电磁继电器设计车载自动换气设备,如图丁所示,控制电路,恒为6V的蓄电池,开关S,定值电阻R0,二氧化碳气敏电阻R x,电磁继电器的线圈电阻不计,线圈电流大0.1A时衔铁被吸下,线圈电流小于0.1A衔铁被弹回,受控电路包括,恒为24V的蓄电池,额定电压均为24V的绿灯、红灯、换气扇.(6)请以笔画线完成电路连接,要求:闭合开关S,周围空气中二氧化碳浓度小于8%时,绿灯亮;大于8%时,红灯亮且换气扇正常工作.(___)(7)定值电阻R0的阻值应为_____Ω.【答案】A D3535【解析】【分析】(1)由图乙确定两表的量程,根据要求滑片P向B端移动时,电压表、电流表的示数变大确定变阻器的连接与电压表的连接;(2)为保护电路,开关S闭合前,滑片P应移至阻值最大处;(3)若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电阻断路了;(4)分别图中电压表大量程和电流表小量程读数,根据欧姆定律求电阻;(5)根据描点作图;(6)将控制电路串联起来;根据电流大于0.1A,电磁铁将衔铁吸下,红灯亮且换气扇正常工作,同时绿灯断开不亮;当电流小于0.1A,绿灯亮:故红灯亮与换气扇并联,根据衔铁吸下时与下触点接触,电流小于0.1A时与上触点接触,按要求连接工作电路;(7)由图2可知,当周围空气中二氧化碳浓度为8%时,气敏电阻大小为R′X=25欧姆,根据欧姆定律和电阻的串联求出定值电阻的大小.【详解】(1)用伏安法测电阻大小,电流表要串联在电路中,由图乙可知,电压表选用大量程,电流表选用小量程,因要求滑片P向B端移动时,电流表的示数变大,则电路中的电阻变小,即滑动变阻器连入电路中的电阻变小,故滑片以右电阻丝连入电路中,根据欧姆定律的变形公式U=IR,待测电阻的电压变大,由串联电路的电压规律,电压表示数变小,故电压表并联在待测电阻的两端,如下图1所示:(2)开关S闭合前,滑片P应移至阴性阻值最大处,即A端;(3)闭合开关S,发现电流表无示数,电压表有示数.电路某一故障可能为R x断路,选D;(4)图中电压表选用大量程,分度值为0.5V,示数为为3.5V;电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.1A,由欧姆定律,待测电阻:R X=3.5=350.1U VI A=Ω;(5)由表中数据,在坐标系中确定对应的点,用平滑的曲线连接起来,如下图2所示所示:(6)闭合开关S,因周围空气中二氧化碳浓度越大,气敏电阻越小,当大于8%时,电阻小于某一值,电流大于0.1A,电磁铁将衔铁吸下,红灯亮且换气扇正常工作,同时绿灯断开不亮;当周围空气中二氧化碳浓度小于8%时,电阻大于某一值,电流小于0.1A,绿灯亮;将控制电路与电源串联起来;电流小于0.1A时,上触点与衔铁接触,绿灯与电源连接,绿灯亮;电流流大于电0.1A时,磁铁将衔铁吸下,下触点与衔铁接触,上触点与衔铁分离,红灯与换气扇并联,红灯亮且换气扇正常工作,绿灯断路;电路连接如下所示:(7)由图2可知,当周围空气中二氧化碳浓度为8%时,气敏电阻大小为R′X=25欧姆,电路中电流I=0.1A,根据欧姆定律和电阻的串联规律,R0=UI﹣R′X=60.1VA﹣25Ω=35Ω;【点睛】本题考查测电阻的电路连接、注意事项、故障分析、电表读数、电阻计算,同时也考查了电磁继电器的运用及电路的连接,并汲及运用图象解决问题的思想,综合性强,难度较大.4.课堂上,老师做了如图甲所示的演示实验,给直导线(铝棒)通电,观察到直导线运动起来。
一、选择题1.通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事实,是常用的物理方法。
下列根据现象所做出的推测,符合事实的是()A.街边的路灯同时亮、灭推测路灯一定是串联的B.把两个小球轻放在玻璃板上后,两小球相互靠近推测两个小球一定带异种电荷C.小磁针放在磁体附近,发生了偏转推测磁体周围一定有磁场D.用手摇动发电机,看到与它相连的小灯泡发了光推测只要导体在磁场中运动,就会产生感应电流C解析:CA.街边的路灯的工作互不影响,坏了一盏不影响其他路灯的工作,路灯是并联工作的,故A不符合题意;B.两个小球相互靠近可能是带异种电荷,也可能是一个小球带电,一个不带电,故B不符合题意;C.小磁针受到磁场力的作用会发生偏转,可以推出磁体周围有磁场,故C符合题意;D.导体在磁场中做切割磁感线的运动时,才能产生感应电流,故D不符合题意。
故选C。
2.电让我们的生生活丰富多彩,关于图所示情景说法正确的是()A.甲图中的通电电螺线管,它的B端是螺线管的S极B.乙图中的手摇发电机,工作时把电能转化好机械能C.丙图中的插座,孔1没有连接火线或零线,完全无用D.丁图中的测电笔,在使用时手应接触测电笔尾部的金属体D解析:DA.由图甲可知,电流从螺线管的左侧流入、右侧流出,根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,则大拇指指向B端,所以通电螺线管的B端是N极,故A错误;B.手摇发电机工作时,消耗机械能,得到了电能,即工作时把机械能转化为电能,故B 错误;C.图丙中,插座的1孔应接地线,使用电器的金属外壳与大地相连,若用电器的外壳万一漏电,电流会通过地线导入大地,可防止触电事故的发生,故C错误;D.测电笔在使用时,手应接触测电笔尾部的金属体,使导线、人体、大地之间形成通路,这样才能正确辨别火线和零线,故D正确。
故选D。
3.下列说法不正确的是()A.蓄电池放电时,将化学能转化为电能,是电源B.蓄电池充电时,将电能转化为化学能,相当于用电器C.简单电路中电流方向是从电源的正极流向电源的负极D.电动机是将电能主要转化为机械能的用电器C解析:CAB.蓄电池充电时,将电能转化为化学能,所以相当于用电器,蓄电池放电,将化学能转化为电能,所以相当于电源,故AB正确,不符合题意;C.在电源外部,电路中电流方向是从电源的正极流出,经过用电器流向电源的负极,在电源内部,电流方向是从电源的负极流向正极,故C错误,符合题意;D.电动机是用电器,工作时将电能主要转化为机械能,故D正确,不符合题意。
一、选择题1.以下说法正确的是()A.正常人体温度约为36.5度B.密度与该物体的形状、体积、质量、温度无关C.向水里加入食盐后混合物密度变小D.玻璃在某些条件下可以变成导体2.如图所示,干燥的天气里,用塑料梳子梳头,头发会随着梳子飘起来,而且会变得蓬松。
下列说法正确的是()A.梳子梳头后,梳子带电而头发不带电B.梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷C.头发变得蓬松是因为带上同种电荷而互相排斥D.头发变得蓬松是因为带上异种电荷而互相吸引3.在探究电路的电流规律实验时用了图中的某个电路,L1和L2规格相同,L3与L1规格不同,电流表的读数分别为A1为0.3A,A2为0.15A,A3为0.45A。
测量时的电路图应是()A.B.C.D.4.如图所示,实验室里常用验电器来检验物体是否带电。
用带电体接触验电器的金属球时,金属箔片因带电而张开一定角度,则这两个金属箔片一定带()A.异种电荷B.同种电荷C.正电荷D.负电荷5.将电阻R1、R2同时接入电路中,用电流表测得电路各处电流都相等,则两电阻()A.一定串联B.一定并联C.可能串联,也可能并联D.以上说法都不正确6.如图所示是一个有盖的木盒,电路的部分连接情况隐藏在盒内。
闭合开关时,两只灯泡都亮了,断开开关时,两只灯泡都熄灭。
现在有以下4种操作:(1)拧下灯泡L1;(2)拆除导线a;(3)拧下灯泡L2;(4)拆除导线b。
其中2种操作均可判断灯泡连接方式的为()A.(1)(2)B.(1)(3)C.(2)(3)D.(2)(4)7.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,正常工作一段时间后,发现其中一个电压表示数变大,则()A.1L可能变亮B.1L可能熄灭C.2L可能断路D.2L可能短路8.关于电流的说法,正确的是()A.只有正电荷定向移动才能形成电流B.正、负电荷同时向相反方向定向运动不形成电流C.金属导体中,自由电子定向移动的方向就是电流的方向D.正电荷定向移动的方向规定为电流的方向9.关于静电现象,下列说法正确的是()A.运送燃油的卡车后常拖一根接地的铁链,这是为了好看B.用带正电的小球甲靠近小球乙,若相互吸引,则乙球一定带负电C.用塑料梳子梳干燥的头发,会越梳越蓬松D.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,是因为摩擦创造了负电荷10.下列说法正确的是()A.橡胶棒不易导电,因为它缺少电荷B.铜导线导电过程中,自由电子定向移动的方向不是电流的方向C.三个轻质小球靠近后如图甲所示,则a、b一定带同种电荷,b、c一定带异种电荷D.如图乙所示,将带正电的玻璃棒接触验电器的金属球,正电荷会从玻璃棒传递到金属箔11.分别将下列物体接在如图所示电路的A、B两点间,闭合开关,能使灯泡发光的是()A.干木条B.铅笔芯C.塑料棒D.陶瓷棒12.如图所示,下列解释正确的是()A.用橡胶棒接触金属球,金属箔一定带正电B.如图是汽油机的吸气冲程,将汽油和空气的混合物吸入气缸C.说明分子在做永不停息的无规则运动D.水蒸气冲开橡胶塞,将机械能转化为内能二、填空题13.串联和并联是用电器之间最常见的两种连接方式。
南京市南京市第一中学初三九年级物理电与磁汇编一、电与磁压轴实验培优题1.归纳式探究—.研究电磁感应现象中的感应电流:磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0.则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0和时间t0的关系数据如下表:次数R0/Ωr/m B0/T T0/s I/A1100.1 1.00.15π×l0-22200.1 1.00.1 2.5π×l0-2 3200.2 1.00.110π×l0-2 4100.10.30.1 1.5π×l0-2 5200.10.10.050.5π×l0-2(1)I=_____k,其中k=________(填上数值和单位)(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1时间内通过R1的电流I 与R0的关系可以用图象中的图线____表示.2.研究电动机的工作过程.(1) 电动机的工作原理是磁场对______有力的作用.甲图中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,其原因是______.线圈从图示位置再转动______度后线圈将恰好达到平衡位置,并最终停在该位置.(2) 乙图中的线圈可以持续转动,是因为它加装了______,该装置能在线圈______(选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向.(3) ①丙图所示的电动机模型中,调换器件______(填图中的序号)的放置可方便改变电动机的转动方向.②通电后电动机模型不转动,若是接触不良,可以把铜片(电刷)再弯曲一下,以增加它的______(填物质的物理属性).3.如图甲,将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来.(1)闭合开关,电动机转动,这是利用通电线圈在___里受力转动的原理工作的;如果想改变电动机的转动方向,我们可以采取的措施是______________.(2)刚闭合开关时,小电灯发出明亮的光,但随着电动机转得越来越快,小电灯的亮度逐渐减弱;当转速正常时,小电灯的亮度稳定不变,此时用手指轻轻捏住电动机的转轴,使电动机的转速减慢,你猜想这时小电灯的亮度将_____(选填“变亮”“变暗”或“不变”),理由是_______.(3)如果将小电灯换成灵敏电流表,电路连接如图乙,当用手快速转动电动机转轴时,发现灵敏电流表指针偏转,这是_______现象,它在生活中的应用有________(举出一例即可).4.为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小丽同学作出以下猜想:猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性猜想B:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强猜想C:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案:用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁.图上所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况.根据小丽的猜想和实验,完成下面填空:(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它______的不同.(2)通过比较_____________两种情况,可以验证猜想A是正确的.(3)通过比较_____________两种情况,可以验证猜想B是正确的.(4)通过比较d中甲、乙两电磁铁,发现猜想C不全面,应补充_______.5.小明在探究“磁体间相互作用规律”时发现:磁体间的距离不同,作用力大小也不同。
一、选择题1.钢条AB的A端靠近小磁针北极,它们相互吸引;钢条B端靠近小磁针南极,它们也相互吸引,则()A.钢条一定有磁性,且 A 端为北极B.钢条一定有磁性,且 A 端为南极C.钢条一定无磁性D.钢条可能有磁性,也可能无磁性2.小罗把两个玩具电机用导线连接在一起(如图),用力快速拨动甲电机的转叶,发现乙电机的转叶也缓慢转动起来。
对这个现象分析正确的是()A.“甲电机”将电能转化为机械能B.“乙电机”将机械能转化为电能C.“甲电机”依据电磁感应来工作D.两电机的工作原理是相同的3.如图所示,磁体中直导线a按箭头方向运动时,磁体中直导线b会受磁场力的作用向左运动,下列操作中,可使右侧磁体中直导线b向右运动的是()A.B.C.D.4.下列生活、生产实例与所包含物理知识的说法中,正确的是()A.吸排油烟机是利用电磁感应现象制成的B.我们看到水面树木的倒影是因为发生了光的折射C.放在桌面上的书处于静止状态,是因为桌面对书的支持力和书对桌面的压力相互平衡D.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的响度5.如图所示,能反映电动机工作原理的是A.B.C.D.6.中华民族有着悠久的文明历史,我国古代人对自然现象进行观察和研究留下了许多史料记载,下列是有关记载和相应物理本质的解释,其中错误的是A.“湖光映彩霞”──光的反射现象B.“潭清疑水浅”──光的折射现象C.“司南之杓,投之于地,其抵指南”──地球周围存在磁场D.“山顶有泉,煮米不成饭”──山顶气压较低,泉水的沸点较高,水不容易沸腾7.如图所示,在竖直放置的矩形通电线框中,悬挂一个能自由转动的小磁针.当通以图中所示方向的电流时,小磁针N极将()A.转动90°,垂直指向纸里B.转动90°,垂直指向纸外C.转动180°,指向左边D.静止不动,指向不变8.如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,L为“220V22W”的照明灯,天暗时自动发光,天亮时自动熄灭.控制电路中,电源由两节干电池串联而成.R1为定值电阻.R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的变化而变化.下列说法不正确的是A.受控电路中,导线a端接照明电路的火线B.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小C.如果提高控制电路电源电压,照明灯白天也可能发光D.当光照强度增大时,控制电路总功率将增大9.在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,小科设计了如图所示的电路,下列相关说法不正确的是()A.电磁铁A、B上方都是S极B.通过电磁铁A和B的电流相等C.电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性D.向右移动滑片P,电磁铁A、B磁性都减弱10.如图是汽车启动装置电路简图,当钥匙插入钥匙孔并转动时,下列说法中正确的是()A.电磁铁上端为S极,触点B与C断开,汽车启动 B.电磁铁上端为S极,触点B与C 接通,汽车启动C.电磁铁上端为N极,触点B与C断开,汽车启动 D.电磁铁上端为N极,触点B与C接通,汽车启动11.我国航母舰载机将采用自行研制的电磁弹射器,电磁弹射器与舰载机前轮连接,并处于强磁场中。
南京市南京市第一中学物理电与磁单元测试与练习(word解析版)一、三物理电与磁易错压轴题(难)1.小明学会了测小灯泡的功率后,在老师的启发下,进一步思考:电流一定时,小灯泡功率跟电阻有什么关系呢?于是他利用如图所示的电路,选用分别标有“1.5 V 0.25 A”“2.5 V 0.3 A”和“3.8 V 0.3 A”字样的小灯泡L1、L2、L3,测出它们在电流相同时的电阻和功率,来探究小灯泡功率与电阻的关系.(1)他将灯L1接入图甲电路,请你用笔画线代替导线,帮他将实物电路连接完整.______(2)闭合开关后,他调节滑动变阻器的滑片P,使通过灯L1的电流为0.2 A,再测出L1两端的电压,此时电压表示数如图乙所示,然后计算出此时灯L1的电阻为______Ω,实际功率是____ W.(3)换上灯L2,闭合开关,为保持电流为0.2 A不变,应将滑片P向________(选填“左”或“右”)端移动;再测出L2两端的电压,算出L2的电阻和功率.换上灯L3,做第三次实验,并将实验数据记录在下表中.(4)请根据实验数据,在图丙中作出小灯泡功率与电阻关系的图象.______(5)分析图象可得结论:在电流一定时,小灯泡的实际功率与电阻成________关系.(6)小波认为:为了控制实验条件,小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器,这样的操作不够简便.对此你可以如何改进?____.【答案】答案见解析 4 0.16 左答案见解析正比将L1、L2、L3串联在同一电路中,使电流不变【解析】【分析】【详解】(1)如图(2)电压表使用的0~3V,分度值为0.1V,电压为0.8V,电流为0.2A,所以L1电阻为R1=UI=0.840.2VA=Ω,实际功率P实=UI=0.16W;(3) 换上灯L2,电阻增大,总电阻增大,电路电流减小,电流表的示数将变小;要使电路电流增大到0.2A,要减小电路总电阻,滑动变阻器的滑片向左端移动;(4)(5)分析图像可知图线是一条过原点的直线,可知,电流一定时,功率和电阻成正比.(6)实验目的是小灯泡功率与电阻的关系,根据控制变量法,要保证电流不变,则可以将L1、L2、L3串联在同一电路中,分别测各自两端电压即可.【点睛】本题题干很长,给学生的心理压力很大,并且本题涉及到的知识点多,而且和数学联系起来,增大了试题的难度,并且用实验探究功率和电阻关系的题目比较少见,学生不熟悉,更增大了习题的难度.2.学习“电磁感应”时,老师演示了发电机模型的实验(如图),摇动把手,使线圈快速转动,小灯泡就亮了。
小刚想到:产生电流的条件可能与线圈在磁场中的运动有关。
他和同学们开始了探究:(1)小刚将一根导体棒的两端用细导线悬挂起来,并与灵敏电流计、开关串联组成闭合电路,将导体棒放在蹄形磁体的磁场中(如图甲)。
小红提醒他,先把开关_______才能进行实验。
正确操作后,小刚完成了几次实验,将磁极位置、导体棒的运动方向和产生电流的情况记录如图乙,其中a表示垂直于纸面方向的导体棒;(2)小刚据此得出“只要导体棒在磁场中运动,闭合电路中就会产生电流”的结论,小红认为还应让导体棒做垂直于纸面向里、向外和________方向的运动,才能使探究更充分;(3)随着导体棒的运动,灵敏电流计的指针会发生左右偏转,于是他们对“产生电流的方向与哪些因素有关”作了如下的猜想:猜想1:产生电流的方向与磁场方向有关;猜想2:产生电流的方向与导体运动方向有关;为验证猜想,同学们进行了相应的实验,将现象记录在如下的表格中实验序号磁极位置导体棒运动情况电流计指针偏转情况1上N下S水平向右运动向右偏转2上S下N水平向右运动向左偏转3水平向左运动向右偏转分析第1、2两次实验发现,产生电流的方向跟________有关;第3次实验中磁体上方为_____(选填“N”、“S”)极,和其他实验对照验证了猜想2;(4)老师肯定了他们的探究,又介绍了科学家科拉顿的相关研究,1825年他用如图丙所示的实验装置,在两个房间中进行实验:①实验中用______________的现象来判断电路中是否产生了电流;②将导线、小磁针与磁铁、线圈分别置于两个房间,是为了________________;③科拉顿将磁铁插进线圈里,然后迅速奔向另一个房间,没有观察到产生电流的现象;他再回到放着磁铁和线圈的房间里,把磁铁从线圈中抽了出来,又跑到磁针和导线所在的房间,还是没有观察到现象。
科拉顿失去了发现电磁感应现象的机会,被后人评价为“跑失良机”。
他没能观察到产生感应电流现象的根本原因是:______________。
【答案】闭合向上、向下磁场方向 S 电流的磁效应避免磁铁的磁场对小磁针产生影响没在磁铁做切割磁感线运动时,及时观察实验现象【解析】【分析】【详解】(1)[1]进行实验时,应先闭合开关,才能得到闭合电路。
(2)[2]在图乙中,导体棒在磁场中作水平向左和斜向上的运动,那么还应让导体棒做垂直于纸面向里、向外和向上、向下方向的运动,因为应让导体棒向各个方向移动,才能对照比较出哪个方向会产生感应电流。
(3)[3]从表格的1、2两次数据知,导体棒运动的方向相同,但所处的磁场的方向相反,而产生的电流的方向也相反,说明产生的电流的方向与磁场的方向有关。
[4]从表格知,第3次实验导体棒运动的方向与上面两次都不相同,要想探究产生电流的方向与导体运动方向有关,那么应保持所处的磁场的方向相同,而1、3两次产生电流的方向相同的,不能对照验证猜想2,所以应选择2、3两次实验,那么此次实验中磁体的上方是S极。
(4)①[5]实验中用电流的磁效应现象来判断电路中是否产生电流,因为通电导体周围存在着磁场,如果有电流产生,那么导线周围就有磁场,静止的小磁针就会转动。
②[6]将导线、小磁针与磁铁、线圈分别置于两个房间,是为了避免磁铁的磁场对小磁针产生影响。
③[7]科拉顿没能观察到电流的原因是:感应电流产生的条件是,闭合电路的部分导体在作切割磁感线运动时,才会产生感应电流。
而磁铁在插入或抽出线圈时,才满足感应电流产生的条件,可是这时科拉顿尚未来得及跑到另一房间,所以错过了发现的机会。
3.在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中,小明用导线在固定的接线柱MN下悬挂一根轻质的铝棒ab,然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里,如图甲所示。
(1)小明闭合开关,看到铝棒稳定时如图乙所示;在探究导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的关系时,小明先仅对调磁极位置,闭合开关,观察到铝棒ab稳定时如丙所示,由此可知通电导线在磁场中受力的方向与____________方向有关。
然后小明保持图甲中的磁极位置不动,将铝棒ab两端对调后接入电路,发现铝棒ab的摆动方向依然如图乙所示,由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。
你认为小明的做法对吗?____为什么?_________。
(2)小明进一步猜想:在同一磁场中,磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关呢?为此小明决定在图丙所示的实验基础上,在电路中串入电流表,并通过将铝棒ab换成长短、粗细均相同但电阻更大的铁棒和电阻更小的铜棒来改变电路中的电流,进行对比实验。
① 实验过程中,小明应根据______(选填“电流表的示数”或“导线摆动角度”)来推断通电导线在磁场中的受力大小。
② 闭合开关,小明发现铁棒稳定时的位置都如图丁所示,与丙图实验现象相比,小明感到非常困惑。
请你指出小明实验设计中存在的问题并提出改进方法。
存在问题:_____________。
改进方法:_________________。
(3)若想利用小明的实验装置继续探究电磁感应现象,我们只需将图甲中的__________(选填“开关”、“铝棒ab” 或“电源”)替换成_____________即可。
【答案】磁场不对因为将铝棒ab两端对调后接入电路,电流方向还是不变导线摆动角度铁棒在磁场中会受到磁铁的吸引力把丁图的铁棒换成与丙图相同的铜棒电源灵敏电流表【解析】【详解】(1)[1]仅对调磁极位置,由此可知通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向有关;[2][3]小明的做法不对;因为将铝棒ab两端对调后接入电路,电流方向还是不变,那么受力方向也不变,电流方向实际上是没有变化的;(2)[4]为了探究磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关,需改变电流的大小,观察金属棒的受力大小,应根据导线摆动角度来推断通电导线在磁场中的受力大小;[5][6]由于铁棒比铝棒电阻大,根据UIR可知,在电源电压不变时,通过铁棒的电流较小,当磁场强度相同时,电流越小,导体受到的磁场力越小,因此铁棒比铝棒摆动的幅度小;所以实验中存在的问题是:铁棒在磁场中会受到磁铁的吸引力;改进方法是:把丁图的铁棒换成与丙图相同的铜棒;(3)[7][8]探究电磁感应现象,即磁生电,只需将图甲中的电源替换成灵敏电流表即可,这电流表能显示是否有电流产生。
4.如图所示电路,是某学校楼道自动控制照明系统,R3是一光敏电阻,其阻值随“光照度E“的增大而减小,且成反比,其具体关系如下表所示(光照度E的单位是:勒克斯,符号Lx:光越强,光照度越大),光照度E/L x0.51 1.52 2.53光敏电用R3阻值/Ω603020151210(1)根据表格中数据写出光敏电阻的阻值R3与光照度E的函数关系式_________________;(2)当线圈中电流减小至10mA时,电磁继电器衔铁被弹簧拉起,启动照明系统,利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0 Lx时,照明系统内照明灯自动工作。
若已知控制电路电源电压U v,电磁继电器线圈电阻为R1Ω.滑动变阻器最大阻值为R2Ω。
闭合开关,把滑片移到b端,则可得到照明系统启动时的光照度E0=______________。
【答案】330LxΩRE⋅=1230100U R R--【解析】【详解】(1)[1]由表格数据可知,光照度与光敏电阻R3阻值的乘积相等,E×R3=0.5lx×60Ω=30lx•Ω即:330LxΩRE⋅=;(2)[2]闭合开关S,将滑片P移至b端,变阻器接入电路中的电阻最大,由题可知,当线圈中电流减小至I0=10mA=0.01A时,电磁继电器衔铁被弹簧拉起,启动照明系统,所以,电路中的总电阻:=100Ω0.01AU UR UI==总;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R3的阻值:R3=R总-R1-R2=100U-R1-R2,根据第一步的结果可知:3123030=100ER U R R=--。
5.利用如图所示的实验装置探究电动机的工作原理,请你完成下列问题.(1)通电后图甲中ab段导线受磁场力的方向竖直向上,请在图丙中作出ab段导线所受到的磁场力F′的示意图;(_____)(2)当线圈转过图乙所示位置时,通过改变_____的办法使线圈靠磁场力的作用可以继续顺时针转动至少半周;(3)生产实际中,为使直流电动机的转子能持续不停地转动,在此结构的基础上主要是通过加装_____来实现的(填直流电动机的结构名称).【答案】电流方向换向器【解析】【分析】电动机的原理是:通电导线在磁场中受力的作用,其所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,即只要改变一个量,其所受力的方向就会改变一次;直流电动机工作时,为了让线圈持续的转动下去,即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向,即改变线圈所受力的反向,使线圈持续的转动下去.【详解】(1)由于电流从电源的正极出发,故此时图1中ab的电流方向是由a到b;在图丙中,由于电流的方向和磁场的方向均没有改变,故此时线圈所受力的方向仍不变,即力的方向仍是向上的,如图所示:(2)据图乙能看出,再向下转动,磁场力会阻碍线圈运动,故此时必须改变线圈中的受力方向,所以可以通过改变线圈中的电流方向使得线圈持续顺时针转动至少半圈;(3)直流电动机的线圈可以持续转动,是因为它加装了换向器,换向器能在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向.6.如图所示是小华实验小组探究电磁感应现象的实验装置.(1)保持ab棒不动,闭合电路,检流计的指针不动,说明这时导线中________(选填“有“或“无”)电流.(2)当αb棒水平运动时,可以观察到电流表指针发生偏转,如果它的偏转的方向向左,若将ab棒看成是一个电源,则________端为正极.(3)保持电路闭合,当ab棒向左运动和向右运动时,检流计的指针会向左和向右偏转,表明导线中的感应电流方向与________有关.(4)将U形磁铁反转对调磁极,闭合电路,当ab棒向左运动和向右运动时,检流计的指针会向右和向左偏转,表明导线中的感应电流方向与________有关.(5)实验中小华同学为了使检流计指针明显偏转,你认为他可能会采取哪些措施?(写出一条即可)________.【答案】无b切割磁感线运动方向磁场方向换用磁性更强的磁体【解析】【详解】(1)闭合电路,若保持ab棒不动,即不做切割磁感线运动,故电路中没有感应电流;(2)在正常情况下,电流表的指针向右偏,而在这里发现电流表的指针向左偏转,故表明与电流表正接线柱相连的是电源的负极;与电流表负接线柱相连的是电源的正极,故此时b端相当于电源的正极;(3)保持电路闭合,当ab棒向左运动和向右运动时,检流计的指针会向左和向右偏转,表明导线中的感应电流方向与切割磁感线运动方向有关;(4)将U形磁铁反转对调磁极,闭合电路,当ab棒向左运动和向右运动时,检流计的指针会向右和向左偏转,表明导线中的感应电流方向与磁场方向有关.(5)使检流计指针明显偏转,即使得电路中的电流增大,故可以换用磁性更强的磁体,也可以加快导体的运动速度等均可;7.迈克尔·法拉第(Michael Faraday,1791年9月22日~1867年8月25日),英国物理学家、化学家,也是著名的自学成才的科学家,出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭,仅上过小学。