电磁练习-实验.doc

电 磁 练 习 - 实验题1、很长一段时间里，人们认为电现象和磁现象是互不相关的， 但也有人注意到电和磁之间有很多相似之处，他们相信二者之间存在着某种内在的联系。许多科学家为寻找这种联系进行了不懈的努力。（1）1820年4月，丹麦物理学家 发现了“电生磁”现象；1831年，英国科学家 又发现了电磁感应现象，实现了“磁生电”。这两个重要的发现，揭示了电和磁之间确实存在不可分割的联系。（2）你一定也发现了电和磁之间存在很多相似之处，下表将电现象和磁现象的某些相似点作出对比，请仿照示例完成该表。电现象磁现象示例电荷有正、负两种磁体有南、北两极带电体能够吸引轻小物体同名磁极相互排斥带电体周围存在磁场结合上表，对比“电生磁”、“磁生电”两个实验的物理内涵，不难发现电和磁之间呈现出一种有趣而优美的对称关系，这种对称关系促使人们进一步认识到，各种自然现象之间是相互联系的。（1）我们知道，一块磁体无论被分割得多么小，总是有南极和北极。是否存在只有一个磁极的粒子磁单极子？1931年，英国物理学家迪拉克在他建立的“电和磁完全对称的理论”中就预言了磁单极子的存在。请猜想迪拉克预言所依据的事实是什么？（2）实际上，迪拉克是运用类比的方法为科学研究提出了一个新的课题，直到现在，寻找磁单极子的工作仍在进行之中。类比是一种重要的思维方法，它将看似无关的两个事物或现象联系起来，根据二者之间在某些方面的相同或相似，推出它们在其他方面也可能相同或相似。回顾你的物理学习历程，列举一个由类比的方法打开思路并获得成功的学习案例，具体说明你的学习过程。2、小芳在做探究感应电流方向与哪些因素有关时，猜想金属棒在磁场中运动产生的感应电流的方向可能与磁场的方向有关，也可能与金属棒的运动方向有关。 她设计了如下实验，装置如图 使金属棒向石运动，看到电流表指针向左偏 把磁铁南、北极上下对调，金属棒变为向左运动，看到电流表指针仍向左偏根据以上现象，小芳得出感应电流的方向与磁场的方向、棒的运动方向无关的结论你认为她的结论正确吗？若认为正确请说明现由若有错，分析小芳得出错误结论的原因3、小明和同学们在参观某水库时，对水库的水位自动报警器(如图所示)很感兴趣，进行了热烈的讨论。请你参与他们的讨论，回答下列问题：(1)A、B都是碳棒，若水位由甲处升到乙处，碳棒B受到水的浮力将_? (选填“变大”、“变小”或“不变”)；(2)由于水库中的水是导体，当水位到达乙位置时，“控制电路接通，电磁铁C产生磁性， 吸下衔铁D，此时“工作电路”中_灯会发光，发出警示；(3)若该灯发光时两端的电压是220伏，通过的电流是02安，则该灯消耗的电功率是多少_瓦?NSSNNSNS 第135题图4、图所示的实验表明： ， 。甲乙5、为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明以电 池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验.(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过 来显示电磁铁磁性的强弱。(2)连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到图甲所示的情景；接着，移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图乙所示的情景. 比较图甲和乙，可知_图中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越 （填“大”或“小”)磁性越强。6、图18是小明设计的“探究电磁铁”的实验装置图。（1）说出小明的实验方案所能够说明的问题；（2）为了探究“电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系”，小明利用两个相同规格的大铁钉和漆包线，自制了两个匝数不同的线圈（图19），并备用了适量的大头针。请你帮助小明设计实验方案（在方框内画出实验电路图，简要写出探究过程和方法）。7、小张同学在做“制作、研究电磁铁”的实验中，猜想电磁铁的磁性强弱应该与电流大小有关，还与线圈的匝数有关.为此他用铁钉和漆包线绕制成匝数不同的甲、乙两个电磁铁，并找来了相关的实验器材,如图所示.请你将图中器材连成一个电路，使该电路既能用来做探究磁性强弱与匝数多少有关，又能用来探究与电流大小有关的实验.研究磁性强弱跟线圈的匝数关系时，闭合开关S后，通过观察比较 得出结论； 在的基础上，再研究磁性强弱跟线圈中的电流关系时，只需移动变阻器滑片的位置， 通过观察比较 得出结论；实验中小张采用的研究方法是 .8、图12所示，某同学在水平桌面上做“测试磁铁不同部位磁性强弱的实验。他在磁铁上选择了A、B、C、D、E五个被测部位，测A部位磁性强弱时，将磁铁的A部位与纸上的某条线对齐，推曲别针向A部位移近，当曲别针离A部位约4.5行时，刚好被吸动，他记下了行数，用以表示A部位的磁性的强度。 依据现有器材，请简要说明该同学测B部位磁性强度的方法。 请你在下记录表左侧第一列的两个空格内分别填入适当的项目名称。9、小莉拿出一条形磁铁，它上面标注的“N”、“S”极已看不清了，让你帮她判断。请说出你判断的方法。10、磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具，是高新技术的产物上海磁悬浮列车示范运营线项目于2006年4月26日正式通过国家竣工验收正线 全长约30km，设计最高运行时速430kmh，单向运行时间7min20s(1)上海磁悬浮列车的结构如图甲所示要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是_ 极若列车总质量是20t，磁悬浮列车行驶时，强大的磁力使列车上升10mm，那么上升过程中磁力对列车做功_J(g取10Nkg)(2)如果列车在单向运行过程中，只停靠一站，那么，停靠时间约为_s(设磁悬浮列车全程均以360kmh的速度行驶)(3)图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上(紧靠铁轨上方)的电阻非常小的螺线管B中电流方向如图乙所示，请在图中标出通电螺线管的N极，螺线管B与电磁铁A之间相互_ (选填“排斥”或“吸引”)，从而使列车悬浮在铁轨上方11、小文同学学习了有关物理知识后，设想制作一个电 动充气泵，她画出了如图15所示的结构示意图，图中E为电流大小和方向都不断变化的交流电（1）你认为小文的设想运用了哪些物理知识？（至少写出3个） ； ； （2）若电流从电源的a端流入时，小磁铁向下运动，则此时电磁铁的上端为 极，小磁铁的下端为 极12、小明在研究性学习活动中，查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表，并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中。温度/3040506070热敏电阻阻值/350300250210175SR1R0R2U1U2工作电路控制电路 “控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁（线圈阻值R0 = 50）、电源U1、开关等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电路则断开；“工作电路”由工作电源U2（U2 = 10V）、发热电阻R2（R2 = 5）、导线等组成。问：工作电路工作时的电流为多大？电阻R2的发热功率为多大？若发热电阻R2需提供1.2104J的热量，则工作电路要工作多长时间（不计热量的损失）？若恒温箱的温度最高不得超过50，则控制电路的电源电压U1最小值为多大？13、如图是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。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。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。用笔画线代替导线将实物图连接完整；指针下方的物体A应由（ ）材料制成； A、铜 B、铁 C、铝 D、塑料当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的 极；实验发现：当滑动变阻器的滑片P向 滑动时（填“左”或“右”），指针B偏转的角度将会 （填“变大”或“变小”）；保持滑片P位置不变，当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会 （填“变大”或“变小”）；A12左BPa经过对电磁铁的研究，可得出结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性 ；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越 ，磁性越 。14、如图所示，为中国月球探测工程的形象标志假设你是一名航天员，驾驶飞船登上月球(1)如果你手边有一只灵敏电流表、一根直导体和导线若干，想探测月球表面附近是否有磁 场，下列方案中合理的是答：()A直接将电流表置于月球表面附近，若电流表的示数为零，则可判断月球表面无磁场B.用导线将电流表、直导体连接起来，使直导体在月球表面附近沿某一方向 运动时，若电流表的示数为零，则可判断月球表面附近无磁场C用导线将电流表、直导体连成闭合回路，使直导体在月球表面附近沿某一方向运动时， 若电流表的示数为零，则可判断月球表面无磁场 D.用导线将电流表、直导体连成闭合回路，使直导体在月球表面附近沿各个方向运动时，若发现电流表的示数有时不为零，则可判断月球表面附近有磁场15、小阳在“研究电磁铁”的实验中，选择了如图17所示的实验器材，其中A、B、C是由相同的漆包线缠绕在铁钉上制成的电磁铁，A、B电磁铁横截面积相同，B、C线圈匝数相同。小阳进行了如下操作：（1）她将电磁铁A接入电路a、b间，改变电磁铁线圈中的电流，通过观察电磁铁 来判断电磁铁的磁性强弱，从而研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。（2）小阳猜想电磁铁磁性强弱可能还与电磁铁横截面积有关，依据所给的实验器材，她应选择 两个电磁铁进行实验。请你帮她设计实验进行论证。写出实验步骤。分析与论证可能观察到的现象。16、小张同学在参加学校“研究性学习活动小组”时，选