郑州外国语中学物理电与磁单元培优测试卷

郑州外国语中学物理电与磁单元培优测试卷

一、三物理电与磁易错压轴题（难）

1．科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况).

(1)由如图可知两平行通电导线之间有力的作用.当通入的电流方向相同时,导线相互_____;当通入电流方向相反时,导线相互________ .

(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法是:用右手握导线,大拇指指向电流方向,则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向.根据这个方法,请你判定甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面_____ (选填“向里”或“向外”).

(3)上述现象的原因是:通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有_____的作用.当导线a 中的电流方向改变时,其磁场的方向也发生改变,导线b受力方向随之改变.

(4)由此可知:与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过_______来实现的.【答案】吸引排斥向里力磁场

【解析】

【分析】

【详解】

(1)如图两平行通电导线通入的电流方向相同时,导线相互吸引；

当通入电流方向相反时,导线相互排斥；

(2)根据题意介绍的方法，甲图中用右手握导线a,大拇指指向上方,四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向.在导线右侧磁场垂直于纸面向里，即甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面向里；

(3)据此可以判断题所述现象的原因，即通电导线a产生磁场对通电导线b有磁场力的作用；根据上述方法判断可知，导线a中的电流方向改变时,其磁场的方向也发生改变,则导线b的受力方向也改变；

(4)上述特点分析可得，电流之间的相互作用力也是通过磁场发生的，与磁体之间的相互作用是相同的．

2．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)在实验时，通过______反映电磁铁的磁性强弱。

(2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________(选填“增加”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，________(选填“甲”或“乙”)的磁性强，说明电流一定时，____________，电磁铁磁性越强。

(4)根据右手螺旋定则，可判断出电磁铁乙的上端为________极。

(5)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是________________________________________。

(6)电磁铁在生产、生活中应用广泛，请写出其中的一个应用：____________。

【答案】吸引大头针数目的多少增加大甲线圈匝数越多S(南) 大头针被磁化，同名磁极相互排斥电磁起重机(或扬声器、磁悬浮列车等)

【解析】

【详解】

(1)在实验时，通过吸引大头针数目的多少反映电磁铁的磁性强弱，利用转换法。

(2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性变强，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)根据图示的情境可知，电磁铁甲吸引大头针的个数多，因此甲的磁性强，根据图示可知，电流相同，甲线圈匝数多，因此说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。

(4)根据右手螺旋定则，可判断出电磁铁乙的上端为S(南)极。

(5)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是：大头针被磁化，同名磁极相互排斥。

(6)电磁铁在生产、生活中应用广泛，包括电磁起重机(或扬声器、磁悬浮列车等)。

3．瑞瑞同学有-辆玩具电动车，在行驶的过程中，车上的小动物可以自由旋转，这种功能是由两个电动机带动的，如图所示是该玩具电动车的简化电路图．目前该车某一处出现了故障：通电后玩具电动车只能行驶，上面的动物不能旋转．对此，瑞瑞同学提出了猜想：

[猜想与假设]

(1)可能是旋转开关有故障；(2)可能是旋转定时器有故障；(3)可能是________有故障．瑞瑞同学利用一只电压表来判断故障的位置．

[进行实验]

（1）将玩具电动车装上四只新干电池，闭合旋转开关和旋转定时器；

（2）将电压表一端接在d点不动，另一端依次接在a点、b点和c点，观察电压表示数．

[分析与论证]

（1）如果另一端接在点时电压表有示数，接在点时无示数，说明旋转开关________（选填“断路”、“短路”或“正常”）；

（2）如果另一端分别接在、点时，电压表都有示数，然后改接到点，发现电压表仍然有示数，且，说明________和________正常，________有故障．

[交流评估]

瑞瑞将他的检修方法与小明和小华进行了交流．

（1）小明说，在[进行实验]的第（2）步，只用一根导线连接、，就可以判断旋转电动机是否断路，方法是：如果旋转电动机________，就表明它是好的．

（2）小华说，在[进行实验]的（2）第步，也可以用电流表检测旋转开关和旋转定时器是否损坏，方法是：将电流表接、，如果旋转电动机仍不转，表明旋转开关可能是

________（好的/坏的）；再将电流表接、，判断旋转定时器的好坏；但绝对不能将电流表接到、之间，否则有可能________．

【答案】旋转电动机断路旋转开关旋转定时器旋转电动机转动好的短路

【解析】

【分析】

（1）由题知，通电后玩具电动车只能行驶，而上面的动物不能旋转，说明行驶电动机所在的支路没有问题，问题在旋转电动机所在的支路。

（2）将电压表一端接在d点不动，如果另一端接在a点时电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源的正负极之间是通路；接在b点时无示数，说明ab之间有开路，据此判断；将电压表一端接在d点不动，如果另一端接在a、b点时，电压表都有示数，然后改接到c点，发现电压表仍然有示数，且，说明电压表的正负接线柱与电源的正负极之间是通路、cd之间有故障，据此判断。

【详解】

将电压表一端接在d点不动，如果另一端接在a点时电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源的正负极之间是通路；接在b点时无示数，说明旋转开关开路；如果另一端接在a、b点时，电压表都有示数，然后改接到c点，发现电压表仍然有示数，且

，说明另一端接c点时，电压表的正负接线柱与电源的正负极之间是通路，cd之间有故障，即旋转电动机有故障。

故答案为：(1). 旋转电动机 (2). 断路 (3). 旋转开关 (4). 旋转定时器 (5). 旋转电动机 (6). 转动 (7). 好的 (8). 短路

【点睛】

本题考查了学生利用电压表判断电路故障的分析能力，平时做实验时试一试，多积累这方面的经验。

4．为了探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽作出以下猜想：

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。