北京铁路第三中学物理电与磁综合测试卷(word含答案)
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一、初二物理质量与密度实验易错压轴题(难)1.小明和小华想探究一角硬币是由什么金属制成的,决定利用实验室器材测量一角硬币材料的密度。
(1)小明选取了5枚相同的硬币,采用如图所示的方法测得硬币的直径为__________cm,再将5枚相同的一角硬币紧叠在一起用刻度尺测出总厚度,计算出硬币的总体积。
然后,用天平测出这5枚硬币的总质量m,最后根据密度公式mVρ=计算出硬币材料的密度,小明测得硬币的密度比真实值_______(选填“大”或“小”),简述理由_______________;(2)小华的测量步骤是:a.在圆柱形玻璃筒内加入适量的水,塑料碗漂浮在水面上,测出筒内水面的高度1h;b.将5枚相同的硬币放入塑料碗中,碗漂浮在水面上,测出筒内水面的高度2h;c.将5枚相同的硬币放入玻璃筒内的水中,碗漂浮在水面上,测出筒内水面的高度3h;①硬币密度的表达式为ρ=________________(已知水的密度为ρ水,用所测量的符号表示);②若将测量步骤b和c对调(即将沾有水的硬币放入塑料碗中),测得硬币的密度为ρ',则ρ'__________ρ(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】1.95 小所测体积偏大2131--h hh hρ水等于【解析】【分析】【详解】(1)[1]从图中可以看到,0到7.80cm这段距离有4个直径,所以硬币的直径是7.80cm1.95cm4d==[2][3]因为硬币的表面凹凸不平,它们重叠时有空隙,则所测的体积会偏大,根据密度公式mVρ=可知,密度将会偏小。
(2)[4]由题意可知,只把塑料碗放进去时,碗受到的重力和浮力平衡,即11G F gVρ==碗浮水排当在塑料碗中加硬币后,可得到22G F gV ρ==碗和硬币浮水排两式相减可得()()212121----5G G F F g V V gS h h G ρρ====碗碗和硬币浮浮水水硬币排排那么一个硬币的质量是()21-5G S h h m gρ==硬币水硬币从题中条件还可以知道,1个硬币的体积是()31-5h h S V =硬币硬币密度是2131--m h h V h h ρρ==硬币硬币水硬币[5]先进行步骤c ,这时水面是h 3,硬币取出后,硬币上带有一部分水,玻璃筒内的水面会下降一点,小于h 1,带有水的硬币放在碗中时,这部分水的重力会让玻璃筒内的水面重新恢复为h 2,那么通过公式计算出的硬币质量是正确的;先进行步骤a ,再进行步骤c ,则通过公式计算出的硬币体积也是正确的;根据m Vρ=可知,测得硬币的密度'ρρ=。
2024北京重点校初三(上)期末物理汇编电与磁章节综合一、多选题1.(2024北京朝阳初三上期末)对于磁场、磁感线的认识与研究,下列表述正确的是()A.在磁体周围的空间中真实存在着磁场B.用磁感线可以形象地描述磁场的分布情况C.在磁体周围撒铁屑可以判断该磁体周围的磁场方向D.用能自由转动的小磁针可以判断磁场中某点的磁场方向二、单选题2.(2024北京朝阳初三上期末)如图所示,把条形磁体A 悬挂起来,用条形磁体B 靠近它,发现条形磁体 A 被推开。
这是由于()A.同名磁极相互吸引B.同名磁极相互排斥C.异名磁极相互吸引D.异名磁极相互排斥3.(2024北京朝阳初三上期末)如图所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab,导线ab两端通过开关与灵敏电流计连接。
开关闭合后,下列对实验现象的判断正确的是()A.导线ab 会运动起来B.灵敏电流计的指针会发生偏转C.若导线ab沿磁感线方向运动,则灵敏电流计指针可以偏转D.若导线ab做切割磁感线运动,则灵敏电流计指针可以偏转三、实验题4.(2024北京朝阳初三上期末)为了研究通电导线在磁场中受力方向的情况,小阳利用如图所示的装置进行实验。
接通电源,观察通电导线ab的运动方向。
把电源的正负极对调后接入电路,观察通电导线ab的运动方向。
(1)小阳探究的问题是:通电导线在磁场中受力的方向跟的方向是否有关。
(2)通电导线在磁场中受力的方向还与有关,为了验证这个观点,接下来的实验操作是。
四、填空题5.(2024北京朝阳初三上期末)根据图中的电流方向,可知通电螺线管的端是N极。
参考答案1.ABD【详解】A.磁场虽然看不见摸不到,但是它是磁体周围真实存在的物质,故A正确;B.因为磁场是确实存在的,但是磁场是看不见摸不到的,故用磁感线来形象的表示磁场,磁感线越密的地方磁场越强,磁感线越疏的地方磁场越弱,故B正确;C.利用碎铁屑,可以判断磁体周围磁场分布情况,但不能判断磁场的方向,故C错误;D.磁感线上任一点的切线方向与放在该点小磁针静止时北极指的方向一致,故D正确。
北京市顺义区第三中学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.小刚学习了电磁铁的知识后,想知道电磁铁周围的磁场强弱与通入电磁铁的电流大小和距电磁铁的距离是否有关。
查阅资料知道,磁场强弱即磁感应强度(用B表示)的单位是T(特斯拉)。
图甲和图乙中电源电压均为6 V且恒定不变,图乙中R是磁敏电阻,其阻值随磁感应强度B的变化关系如图丙所示。
(1)由图丙可知,磁感应强度越大,R阻值越_____;小刚设计的图甲、乙组成的实验装置是通过________来判断R所处位置的磁感应强度。
(2)利用图甲、乙装置,保持_________相同时,闭合S1、S2后移动滑动变阻器的滑片,发现滑片P向左滑动时,灵敏电流计的示数不断变小,说明R所处位置的磁感应强度不断________(选填“增大”或“减小”)。
(3)当闭合S1、S2,保持滑片位置不变,沿电磁铁轴线方向移动R,测出R距离电磁铁的距离L和灵敏电流计的示数I,结合图丙计算出磁感应强度B的数值如下表.L/cm12345I/mA1015203050B/T0.680.6___0.360.14①当L=3 cm时,将此时磁感应强度B数值填在上表中对应位置。
②分析以上数据可以得出,通入电磁铁的电流一定时,距电磁铁越远,磁感应强度B越______.③综合(2)和(3)的实验结论可知,电磁铁周围的磁感应强度B与通入电磁铁的电流大小和距电磁铁的距离________(选填“有关”或“无关”)。
【答案】大灵敏电流计示数R距电磁铁的距离增大0.5小有关【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图丙可知,磁感应强度越大,R阻值越大。
[2]图乙中R 是磁敏电阻,其阻值随磁感应强度B 的变化而变化,磁敏电阻的变化引起电路中电流的变化,实验中根据灵敏电流计示数判断R 所处位置的磁感应强度的强弱。
(2)[3]研究电磁铁周围的磁场强弱与通入电磁铁的电流大小是否有关,控制磁敏电阻R 到电磁铁的距离。
北京铁路第三中学高二物理月考试卷含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1. (多选)关于磁场和磁感线的描述,下列说法中正确的是()A.磁感线可以形象地描述各点磁场的方向.B.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的.C.磁感线是磁场中客观存在的线.D.磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止参考答案:AB2. 水平放置的平行板,上板带负电,下板带正电,间距离为d。
一个带正电的液滴带电量为q,质量为m,从上板边缘射入电场,沿直线从下板边缘射出,下列说法中错误的是()A、液滴做的是匀速直线运动B、液滴做的是匀减直线运动C、两板的电势差大小为m g d/qD、液滴的电势能增加了m g d参考答案:B3. (单选)如图所示为电场中的一条电场线,A、B为其上的两点,以下说法正确的是A.EA与EB一定不等,与一定不等B.EA与EB可能相等,与可能相等C.EA与EB一定不等,与可能相等D.EA与EB可能相等,与一定不等参考答案:D4. (单选)一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V。
若把此灯泡接到输出电压为18 V 的电源两端,则灯泡消耗的电功率( )A.等于36 W B.小于36 W,大于9 W C.等于9 W D.小于9 W参考答案:B5. (单选题)如下说法中正确的是A、正电荷由电势低处移到电势高处,电场力作正功B、负电荷沿电场线移动,电势能减小C、正电荷放于电势越低处,电势能越小D、负电荷放于电场线越密处,电势能越小参考答案:C二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. 卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,在这种环境中无法用天平称量物体的质量。
于是某同学在这种环境设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动。
设航天器中具有基本测量工具(弹簧秤、秒表、刻度尺)。
(1)物体与桌面间没有摩擦力,原因是;(2)实验时需要测量的物理量是;(3)待测质量的表达式为m= 。
电与磁测试题及答案(word)一、电与磁选择题1.发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代,制造电动机所依据的原理是()A. 电磁感应现象B. 电流的周围存在着磁场C. 磁场间的相互作用D. 通电导体在磁场中受到力的作用【答案】D【解析】【解答】解:电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理来工作的.故选D.【分析】电动机的工作原理:通电导体在磁场中受到力的作用.发电机的工作原理:电磁感应现象.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.以下探究实验装置中,不能完成探究内容的是()A. 磁极间相互作用规律B. 通电直导线周围存在磁场C. 磁性强弱与电流大小的关系D. 产生感应电流的条件【答案】C【解析】【解答】解:A、如图,据小磁针偏转的情况可以判断磁极间的作用规律,A选项能探究,故不符合题意;B、如图,该实验装置是奥斯特实验装置图,可探究通电导线周围存在着磁场,B选项能探究,但不符合题意;C、如图,该实验电路中电流大小不能改变,所以不能研究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系.故符合题意;D、如图,此时电路是闭合,导体在磁场中做切割磁感线运动时,能产生感应电流,D能探究,故不符合题意.故选C.【分析】(1)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;(2)据奥斯特实验可知,通电导线周围存在着磁场;(3)电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关;(4)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,该现象叫电磁感应现象.4.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。
一、选择题1.下列说法中正确的是()A.电荷在某处不受电场力的作用,则该处的电场强度不一定为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用,则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处,它所受到的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱2.关于磁感应强度,下列说法正确的是()A.一小段通电导线放在磁感应强度不为零的位置,那么它受到的磁场力可能为零B.通电导线所受的磁场力为零,该处的磁感应强度也一定为零C.放置在磁场中1m长的通电导线,通过1A的电流,受到的磁场力为1N,则该处的磁感应强度就是1TD.磁场中某处的磁感应强度的方向跟电流在该处受到的磁场力F的方向相同3.如图所示,一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动,则此正电子的运动()A.不产生磁场B.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向里C.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向外D.只在圆周内侧产生磁场4.磁铁的磁性变弱,需要充磁.充磁的方式有两种:图甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中;图乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间,a、b和c、d接直流电源。
下列接线正确的是()A.a接电源正极,b接电源负极;c接电源正极,d接电源负极B.a接电源正极,b接电源负极;c接电源负极,d接电源正极C.a接电源负极,b接电源正极;c接电源正极,d接电源负极D.a接电源负极,b接电源正极;c接电源负极,d接电源正极5.奥斯特深信电和磁有某种联系为了研究这种联系,有一次他拿一根细铂丝接到电源上,在它的延长线附近放一枚磁针,试图用铂丝来吸引磁针.结果铂丝变灼热,甚至发光了,磁针却纹丝不动.你认为,在这次实验中奥斯特应该如何改进A.将电源的正负极对换B.将铂丝南北放置在小磁针上方C.把小磁针放置在金属网罩内D.将铂丝东西放置在小磁针下方6.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7.有一小段通电导线,长为1cm,导线中电流为5A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度B一定是()A.B=2T B.B≤2TC.B≥2T D.以上情况都有可能8.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 3,方向垂直于AC向下C.大小为32B,方向垂直于AC向上D3,方向垂直于AC向下9.人们的现代生活越来越离不开电磁波,我国自主建立的北斗导航系统所使用的电磁波频率约为1561MHz;家用微波炉所使用的电磁波频率约为2450MHz;家用Wi-Fi所使用的电磁波频率约为5725MHz。
一、选择题1.两个完全相同的灵敏电流计改装成两个不同量程的电压表1V 、2V ,如将两表串联起来后去测某一线路的电压,则两只表( )A .读数相同B .指针偏转的角度相同C .量程大的电压表角度大D .量程大的电压表读数小2.一根粗细均匀的金属丝,当其两端所加电压为U 时,通过其中的电流为I 。
现将金属丝均匀地拉长为原长的3倍,在其两端电压为3U 的情况下,通过的电流为( ) A .I B .3I C .13I D .19I 3.国际单位制中电压的单位符号是V ,如果用国际单位制基本单位的符号来表示,正确的是( )A .A Ω⋅B .1JC -⋅ C .213kg m A s --⋅⋅⋅D .13kg m A s --⋅⋅⋅ 4.一电流表的满偏电流为1mA ,内阻为300Ω要把它改装成一个量程为0~0.6A 的电流表,则应在电流表旁( )A .并联一个阻值约为60Ω的电阻B .并联一个阻值约为0.5Ω的电阻C .串联一个阻值约为60Ω的电阻D .串联一个阻值约为0.5Ω的电阻,5.如图所示,R 1=2Ω,R 2=10Ω,R 3=10Ω,A 、B 两端接在电压恒定的电源上,则( )A .S 闭合时,R 1与R 2的电压之比为1:5B .S 闭合时通过R 1与R 2的电流之比为1:2C .S 断开与闭合两情况下,电阻R 1两端的电压之比为2:1D .S 断开与闭合两情况下,电阻R 2两端的电压之比为7:66.有A 、B 两个电阻,它们的伏安特性曲线如图所示,从图线可以判断( )A .电阻A 的阻值大于电阻BB .电阻A 的阻值小于电阻BC .两电阻并联时,流过电阻A 的电流强度较小D .两电阻串联时,流过电阻A 的电流强度较大7.由相同材料制成的两根长度相同、粗细均匀的电阻丝a 、b ,它们的伏安特性曲线如图所示,下列说法正确的是( )A .图线表示电阻丝的阻值与电压成正比B .两电阻丝都是非线性元件C .a 电阻丝的阻值小于b 电阻丝D .a 电阻丝的横截面积小于b 电阻丝 8.如图所示电路将两个相同的电流计分别改装成A 1(03A )和A 2(00.6A )的电流表,把两个改装后的电流表并联接入电路中测量电流,则下列说法中正确的是( )A .A 1的读数为0.6A 时, A 2的读数为0.6AB .A 1的读数为1A 时,A 2的读数为0.2AC .A 1的指针偏转角度大于A 2的指针偏转角度D .A 1的指针偏转角度小于A 2的指针偏转角度9.如图所示,电路中的电阻110ΩR =,2120ΩR =,340ΩR =,则( )A .当ab 端开路时,cd 之间的等效电阻是30ΩB .当cd 端开路时,ab 之间的等效电阻是50ΩC .当ab 端短路时,cd 之间的等效电阻是160ΩD .当cd 端短路时,ab 之间的等效电阻是8Ω10.如图所示,有ABC 三个接线柱,AC 间电压10V ,将四个相同的定值电阻通过若干导线混联后接到AB 或BC 之间,使AB 间电压6V ,BC 间电压4V ,则AB 间的阻值( )A .无法达到题目要求B .有一种可能C .有两种可能D .有三种可能11.电流表的内阻是200Ωg R =,满刻度电流值是500μA =g I ,现欲把这个电流表改装成量程为1.0V 的电压表,正确的方法是( )A .应串联一个0.1Ω的电阻B .应并联一个0.1Ω的电阻C .应串联一个1800Ω的电阻D .应并联一个1800Ω的电阻12.一粗细均匀的铜丝,截面积为S ,电阻为R 。
一、选择题1.(0分)[ID:129173]电视机的室外天线能把电信号接收下来,原因是()A.天线处于变化的电磁场中,产生的电流输送给LC回路B.天线只处于变化的电场中,产生的电流输送给LC回路C.天线只是有选择地接收某电台信号,而其他电台信号不接收D.天线将电磁波传输到电视机内2.(0分)[ID:129162]火星探测器从火星向地球发回成功着陆的信号,用来携带该信号的电磁波属于()A.X射线B.无线电波C.红外线D.紫外线3.(0分)[ID:129160]微波炉是通过微波加热食物的。
所谓的微波是指频率在300MHz~3000GHz之间的电磁波。
若某微波的频率为1500MHz,电磁波在真空中的速度8c=⨯,则该微波的波长为()310m/sA.0.002m B.0.02m C.0.2m D.2m4.(0分)[ID:129159]如图所示是一个水平放置的圆环形玻璃小槽,槽内光滑,槽宽度和深度处处相同。
现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中,让它受绝缘棒打击后获得一初速度v0。
与此同时,有一变化的磁场垂直穿过圆环形玻璃小槽外径所对应的圆面积,磁感应强度B的大小跟时间成正比,方向竖直向下。
设小球在运动过程中所带电荷量不变,那么()A.小球受到的向心力大小不变B.小球受到的向心力大小不断增加C.洛伦兹力对小球做了功D.小球受到的洛伦兹力大小与时间成正比5.(0分)[ID:129148]如图所示,LC振荡电路的L不变,C可调,要使振荡的频率从700Hz 变为1400Hz,则可以采用的办法有()A.把电容增大到原来的4倍B.把电容增大到原来的2倍C .把电容减小到原来的12D .把电容减小到原来的146.(0分)[ID :129146]为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C 置于储罐中,电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连,如图所示。
当开关从a 拨到b 时,由L 与C 构成的回路中产生周期为2T LC π=的振荡电流。
北京铁路第三中学物理电流和电路综合测试卷(word含答案)一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)1.小明利用如图所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系“.(1)探究串联电路中电流的关系.①用笔画线代替导线将开关S3连入电路中________.(要求:只闭合开关S3后,R1、R2以及电流表串联;导线不许交叉)②小明将S3闭合后,发现电流表均无示数.于是他用一只电压表对电路故障(电路中只有一处故障)进行了检测,将电压表接在R1两端时,电压表与电流表均无示数;接在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数.电路中的故障是________.小明排除故障后继续实验,读出了电路中各电流表的示数,得到了串联电路中电流的关系是:串联电路中各处电流相等.(2)完成上述实验后,小明继续探究并联电路中电流的关系.①各开关的连接情况是________(填写各开关断开或闭合).②分析实验中各电流表的读数(如图所示),可知并联电路中电流的关系是________:.③电阻R1:R2=________.(3)为了验证结论的普遍性,你可以采用的方法是:________.(拓展)在电源电压不变的情况下,小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率之比P最大:P最小=________.【答案】R2断路闭合S1、S2断开S3并联电路干路电流等于各支路电流的和1:2改变电源电压9:2【解析】【分析】(1)按从电源正极依次连接,一条路径将所有用电器连接起来;(2)闭合开关后,电流表无示数,说明电路故障为断路;电压表的示数接近电源电压,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连;(3)通过开关的断开与闭合判断出并联电路;(4)根据实验数据得到并联电路电流的规律;(5)多次测量找普遍规律,可以改变电源电压;(6)根据电功率的公式算出两次电功率的比值。
【详解】(1)①按从电源正极依次把各个元件连接起来,组成了一条电流的路径,电路连接如图所示:②闭合开关后,电流表无示数,说明电路故障为断路;将电压表接在R1两端时,电压表与电流表均无示数;接在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数,说明与电压表并联的R2断路;(2)①闭合开关S1、S2,断开开关S3,电路有两条路径,组成并联电路;②由实物图可知电流表选用0-3A的量程,I1=2.4A,I2=1.6A,I3=0.8A,则I1=I2+I3即并联电路干路电流等于各支路电流的和;③并联电路中各个支路的电压相等,在电压相等的情况下电流和电阻成反比,即R1:R2=I3:I2=0.8A:1.6A=1:2;(3)为了验证结论的普遍性,应多次测量,可以采用的方法是:改变电源电压;在电源电压不变的情况下,并联时的总电阻最大,串联时的总电阻最小,根据可知并联时总功率最大,串联时总功率最小,最大功率和最小功率之比。
北京铁路第三中学物理电与磁综合测试卷(word含答案)一、三物理电与磁易错压轴题(难)1.小刚学习了电磁铁的知识后,想知道电磁铁周围的磁场强弱与通入电磁铁的电流大小和距电磁铁的距离是否有关。
查阅资料知道,磁场强弱即磁感应强度(用B表示)的单位是T(特斯拉)。
图甲和图乙中电源电压均为6 V且恒定不变,图乙中R是磁敏电阻,其阻值随磁感应强度B的变化关系如图丙所示。
(1)由图丙可知,磁感应强度越大,R阻值越_____;小刚设计的图甲、乙组成的实验装置是通过________来判断R所处位置的磁感应强度。
(2)利用图甲、乙装置,保持_________相同时,闭合S1、S2后移动滑动变阻器的滑片,发现滑片P向左滑动时,灵敏电流计的示数不断变小,说明R所处位置的磁感应强度不断________(选填“增大”或“减小”)。
(3)当闭合S1、S2,保持滑片位置不变,沿电磁铁轴线方向移动R,测出R距离电磁铁的距离L和灵敏电流计的示数I,结合图丙计算出磁感应强度B的数值如下表.L/cm12345I/mA1015203050B/T0.680.6___0.360.14①当L=3 cm时,将此时磁感应强度B数值填在上表中对应位置。
②分析以上数据可以得出,通入电磁铁的电流一定时,距电磁铁越远,磁感应强度B越______.③综合(2)和(3)的实验结论可知,电磁铁周围的磁感应强度B与通入电磁铁的电流大小和距电磁铁的距离________(选填“有关”或“无关”)。
【答案】大灵敏电流计示数R距电磁铁的距离增大0.5小有关【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图丙可知,磁感应强度越大,R阻值越大。
[2]图乙中R 是磁敏电阻,其阻值随磁感应强度B 的变化而变化,磁敏电阻的变化引起电路中电流的变化,实验中根据灵敏电流计示数判断R 所处位置的磁感应强度的强弱。
(2)[3]研究电磁铁周围的磁场强弱与通入电磁铁的电流大小是否有关,控制磁敏电阻R 到电磁铁的距离。
[4]灵敏电流计的示数不断变小,说明图乙电路中的电流不断减小,磁敏电阻的阻值不断增大,R 所处位置的磁感应强度不断增大。
(3) ①[5]由表可知当电流为15mA 时,磁感应强度B 为0.6T ,由图丙可知当磁感应强度B 为0.6T 时,磁敏电阻的阻值为400Ω,由欧姆定律可知,此时,磁敏电阻两端的电压为31510A 4006V U IR -==⨯⨯Ω=则电源电压为6V 。
当电流为20mA 时,磁敏电阻此时的电阻为-36V =3002010AU R I '==Ω'⨯ 由图丙可知电阻为300Ω时,磁感应强度B 为0.5T 。
②[6]由表中数据可以得出,通入电磁铁的电流一定时,距电磁铁越远,磁感应强度B 越小。
③[7]由(2)可知电磁铁周围的磁感应强度B 与通入电磁铁的电流大小有关;由(3)可知电磁铁周围的磁感应强度B 与距电磁铁的距离有关。
综合上述实验结论可知,电磁铁周围的磁感应强度B 与通入电磁铁的电流大小和到电磁铁的距离有关。
2.两个电磁铁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【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。
3.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。
(3)断开开关,将导线a与接线柱1相连改为与接线柱2相连,保持滑动变阻器的滑片P 的位置不变,再闭合开关,此时指针偏转角度__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)下图所示的装置中应用电磁铁工作的是__________。
(选填序号)【答案】c N 电流大小变小④【解析】(1)[1]实验前,应将导线b与滑动变阻器的c接线柱连接,这样变阻器的电阻才能进行调节;(2)[2]从图中可以看到,电流从电磁铁的右端流入,左端流出,根据安培定则可知电磁铁的左端为N极;[3]滑片P向左移动时,电路中的总电阻变小,电路的电流变大,而指针的偏转角度也变大,说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关;(3)[4]由于线圈的匝数变少,电流强度不变,那么电磁铁磁性变弱,则指针偏转角度减小;(4)[5]手摇发电机是产生电流,利用电磁感应原理工作的;自制电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的;动圈式话筒是利用电磁感应工作的;电铃通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,小锤下方的弹性片被吸过来,小锤打击电铃发出声音,同时电路断开,电磁铁失去磁性,小锤又被弹回,电路闭合,不断重复,电铃会发出连续打击声,这是应用了电磁铁;故选④。
4.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。
5.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.6.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.7.如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型,他们用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮,将线圈放在支架上,蹄形磁体放在线圈周围.(1)直流电动机的工作原理是利用________ 有力的作用.(2)按他们这种方法刮漆,线圈在刚转过平衡位置时________ (选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”),目的是使线圈能够________(3)可以通过改变________ 方向,改变线圈的转动方向(填一种方法).(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,发现线圈只抖动了一下,并不转动,原因可能是________ ,这时可进行的有效尝试是________【答案】磁场对通电导体切断线圈中的电流持续转动电流(或磁场)磁场太弱换用较强的磁场(后两空合理即可).【解析】(1)直流电动机的工作原理是利用磁场对通电导体有力的作用;(2)按他们这种方法刮漆,线圈在刚转过平衡位置时,没有刮漆的地方与支架连接不能导电,即切断线圈中的电流,目的是使线圈能够依靠惯性继续转动;(3)改变线圈的转动方向的方法有两种:一是改变线圈中的电流方向,可以将电源正负极对调;二是改变磁场方向,可以将磁体两极对调;(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,发现线圈只抖动了一下,并不转动,原因可能是磁场太弱,解决的方法是换用磁性更强的磁体;也可能因为电源电压低,可以换用电压更高的电源解决。