海南文昌中学物理电与磁易错题(Word版 含答案)

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海南文昌中学物理电与磁易错题(Word版 含答案) 一、三物理 电与磁 易错压轴题(难) 1.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。

2.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”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)实验中是通过观察_____________________来比较电磁铁磁性强弱。这种研究方法称为___________。 (2)把甲、乙两个电磁铁串联,目的是____________相同,以探究电磁铁磁性强弱与____________的关系。

(3)由现象可得结论:电流一定时,________________,电磁铁磁性越强。 (4)若要使电磁铁甲、乙吸引大头针数目变多,最简单易行的办法是_________ 【答案】电磁铁吸引大头针的数量 转换法 控制电流 线圈匝数 线圈匝数越多 将变阻器滑片P向左移动

【解析】 【详解】 (1)[1]磁性的强弱是无法直接观察的.题中就是利用电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁

性强弱的不同的; [2]这是转换的方法;

(2)[3]串联电流相等,所以串联的目的是控制电流相同;

[4] 根据图示可知,电磁铁甲吸引的大头针数目多,说明甲的磁性强;两电磁铁串联,电流

相同,甲乙线圈匝数不同,所以探究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系; (3)[5] 由现象可得结论:电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强;

(4)[6]磁场变强,吸引大头针的数量就多了,所以最简单的方法是向左移动滑动变阻器滑

片,使电路中电流变强,磁场就变强了。

3.某学校课外科技兴趣小组在物理老师的指导下设计了一个实验装置如图所示,用来探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,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. 制定计划与设计实验 (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___________(选填“铜块”、“铝块”或“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)按图所示连接好电路,闭合开关.调节变阻器滑片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

___________的关系;

进行实验与收集证据 (3)保持滑片P位置不变,导线a改为与接线柱1相连时,闭合开关后,指针偏转的角度将会___________;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”、“不变”或“减小”); 评估交流 (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的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. (6)你认为该装置中指针的偏转角度大小可能还与___________有关(写出一个即可). 【答案】铁块 减小摩擦 线圈匝数 电流大小 增大 减小 N 铁芯大小;通电螺线管(或电磁铁)与指针间的距离;指针质量(或重).

【解析】 (1)磁铁可以吸引铁块,不吸引铜、铝物质,故需要加装铁块;在O点转轴处涂抹润滑油可以使接触面变光滑,减小了摩擦; (2)①保持滑片P位置不变,也就是电流不变,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; ②保持接线方式不变,也就是线圈匝数不变,移动变阻器滑片P,可以改变电流,因此可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系; (3)①保持滑片P位置不变,即电流不变,导线a改为与接线柱1相连时,线圈匝数增多闭合开关后,电磁铁磁性增强,指针偏转的角度将会增大;②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出放小磁铁让磁铁的右端为N极、左端为S极时,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,所以可以改变铁芯的大小来改变磁性,也可以改变竹片削制的指针质 量,这样摆动起来更轻松. 4.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