进阶中考2020——实验专练(磁场对电流的作用)物理拓展练习

1、实验专练(磁场对电流的作用)物理拓展练习1探究电磁现象根据图甲可知，磁场的方向与有关。根据图乙可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做运动时，导体中产生感应电流，据此现象发明了N 、 S 极，导如图丙所示，闭合开关，保持电流方向不变，对调磁体的体棒的受力方向选填“改变”或“不变”) 。如图丁所示，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电磁铁吸引大头针的个选填“增多”或“减少”)法结论通电导体在磁场中受到力的作用，这个过程中将 能转化为能，据此原理制成了 ；通电导体在磁场中的受力方向与 和有关 .问题 讨 论上述实验中如果把电源去掉，接入一个灵敏电流计可以探究什么情况下 磁能产生电，应闭合开关后让导体 AB

2、 运动，可以观察到电流计的指针偏转 .根据这一现象可制成 .3归纳式和演绎式探究通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与电流方向和磁场方向有关 .在磁场中受力的大小与什么因素有关？小宇和同学们做了实验，数据记录如下表：磁体电流 I /A长度 L /m力 F / 10 3N甲0.11.01.0甲0.30.51.5甲0.12.02.0乙0.20.54.0乙0.21.08.0乙0.11.56.0（ 1）分析表中数据，可以看出通电导体在磁场中受到力F B ；其中 B 的值不同磁体一般是 的.因此我们可以用这个值来表示磁场的磁感应强度，在国际单位制中，磁感应强度 B 的单位是特斯拉，简称特，符号是T.（

3、 2）请你计算一下，磁体甲的磁感应强度大小是 .（3）如图，长为 L 、质量为 m 的均匀金属棒 ab 的两端用两个完全相同的弹簧悬挂成水平 状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场（强弱和方向处处相同）中.弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与电源相连，电路总电阻为R.当电源电压为 U 时，弹簧恰好不伸长 .证明：匀强磁场的磁感应强度B 的大小是 B mgRUL4探究电磁感应现象：5完成下面探究报告器材阻器蹄形磁铁，电源，导线，开关，直装置图导线 AB ，滑动变过程1把一根直导线 AB 放在蹄形磁体的 中。接通电路， 观察到直导线 起来。2把电源的正负极对调后接入电路， 使通过导线 AB

4、的电流方向与原 来方向 ，观察到导线运动方向 。3保持导线 AB 中的电流方向不变，把蹄形磁体上下磁极对调一下， 使磁场方向与原来相反，观察到导线运动方向 方法1通过导线 AB 的运动说明通电导体在磁场中受到力的作用， 这是运用了研究方法中的 法。2研究通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关时， 保持电流方 向不变，这是运用了研究方法中的 法。6闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这种现象叫.原因是这部分导体两端会产生电压 .电压的大小与导体棒长度 L 、导体棒速度 v 以及磁感应强度 B （表示磁场的强弱）有关，其关系数据如下表所示磁感应强度B/T导体棒长度

5、L/m导体棒运动速度v/ m?s-1电压 U/V0.10.10.11 10 30.20.10.12 10 30.10.10.22 10 30.20.20.14 10 3（1）U k .（2）通电导线在磁场中受到力的作用，这个力叫安培力，当导体棒与磁场垂直时，安培力 的大小 F 安=BIL，I 为流过导体的电流 .如图，两根足够长的水平平行导轨 M 、N 间距为 L ， 空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B，导体棒 CD 与导轨接触紧 密，两导轨左侧电阻大小为 R（导体棒和导轨的电阻不计） ，当导体棒以速度 v 沿着导轨运动时，其所受安培力大小 F 安 =3）如图中若用水平向

6、右、大小为 F拉=21N 的力拉着导体棒沿着导轨运动，导体棒长度L 0.2m （此时导体棒受到的安培力水平向左） ，磁感应强度 B 1T ，导轨左侧电阻R 0.1，不计摩擦，导体棒能达到的最大速度为 .7探究影响通电导线在磁场中受力方向的因素实验装置如图是演示“通电导线在磁场中受到力”的实验装置实验方法本实验是根据闭合开关后，放在磁场里的导线ab 的来确定磁场对通电导线产生了力的作用；根据导线ab 的来确定磁场对通电导线的力的方向。结论这一实验的结论是： 通电导线在磁场中受力的方向与 方向和方向有关。讨论力是有大小的， 如果还想进一步探究“磁场对通电导线作用力的大 小与说明因素有关？”请提出一

7、条你的猜想，并写出你猜想的依 据。猜想：磁场对通电导线作用力的大小与 有关。 依据：8组装直流电动机后，接通电源，若出现下表左边的现象，请分析原因，然后将右边的故障现象填在括号内（填序号） .（ 1）转动较慢，显得很吃力 . A摩擦阻力太大（ 2）刚接通电源时，电动机不转，但用B换向器与电刷接触不良手轻轻拨动一下线圈，电动机就能顺利C启动前线圈刚好处于平衡位置转动起来 .（ 3）电动机不转， 将电刷与换向器之间 的压力调大些，电动机才能转动起来9探究“影响电动机转动的因素”电路图猜想电动机转动的速度与电流的大小有关； 电动机转动的方向 与电流的方向、磁场的方向有关 .进行实验（ 1）连接电路，

8、闭合开关，观察电动机转子转动的情况.若电路连接良好，但开始时，电动机不转动，则应当（ 2）通过改变 ，改变电动机电流方向，并观察到电动机反向转动 .（ 3）保持电流的方向不变，将 ，观察到电动机反向转动 .（ 4）移动滑动变阻器的滑片， 使它接入电路的电阻增大， 观察到电动机的转速将 .分析论证得出实验结论：.答案1探究电磁现象根据图甲可知，磁场的方向与 有关。根据图乙可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中产生感应电流，据此现象发明了 。结 如图丙所示，闭合开关，保持电流方向不变，对调磁体的N 、S 极，导论 体棒的受力方向 （选填“改变”或“不变”） 。如图丁所示，当滑动变阻器

9、的滑片向右移动时，电磁铁吸引大头针的个数（选填“增多”或“减少”）答案】电流方向 切割磁感线 发电机 改变 减少2通电导体在磁场中受力、受力的方向与电流及磁场方向的关系、能量的转化：器电源、蹄形磁铁、 、导线、开关、导体 AB材过 程 与 方 法把电源的正、负极对调后接入电路，使通过导体 AB 的电流方向与原来方向 ，观察到导体运动方向与原来 ；保持导体 AB 中的电流方向不变， 把蹄形磁铁 N、S 极对调一下， 使磁 场方向与原来相反，观察到导体运动方向与原来 .结论通电导体在磁场中受到力的作用，这个过程中将能转化为有关 .能，据此原理制成了 通电导体在磁场中的受力方向与_；和_问上述实验中

10、如果把电源去掉，接入一个灵敏电流计可以探究什么情况下题磁能产生电，应闭合开关后让导体AB 运动，可以观察到电流计讨的指针偏转 .根据这一现象可制成论【答案】滑动变阻器 相反 相反 相反 电 机械 电动机 电流方向磁场方向 左右 发电机 3归纳式和演绎式探究通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与电流方向和磁场方向 有关 .在磁场中受力的大小与什么因素有关？小宇和同学们做了实验，数据记录如下表：磁体电流 I /A长度 L /m力F / 10 3N甲0.11.01.0甲0.30.51.5甲0.12.02.0乙0.20.54.0乙0.21.08.0乙0.11.56.0（ 1）分析表中数据，可以看出通

11、电导体在磁场中受到力F B ；其中 B的值不同磁体一般是 的.因此我们可以用这个值来表示磁场的磁感应强度，在国际单位制中，磁感应强度 B 的单位是特斯拉，简称特，符号是T.（ 2）请你计算一下，磁体甲的磁感应强度大小是 .（3）如图，长为 L 、质量为 m的均匀金属棒 ab的两端用两个完全相同的弹簧悬挂成水平 状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场（强弱和方向处处相同）中 .弹簧上端固定，下端与金 属棒绝缘，金属棒通过开关与电源相连，电路总电阻为R.当电源电压为 U 时，弹簧恰好不伸长 .证明：匀强磁场的磁感应强度B 的大小是 B mgRUL答案】 IL 不同 1 10 2T 见解析4探究电磁感应现

12、象：【答案】逆向思维 切割磁感线 机械 电动机5完成下面探究报告蹄形磁铁，电源，导线，开关，直器材导线 AB ，滑动变装置图阻器过程1把一根直导线 AB 放在蹄形磁体的 中。接通电路， 观察到直导线 起来。2把电源的正负极对调后接入电路， 使通过导线 AB 的电流方向与原 来方向 ，观察到导线运动方向 。3保持导线 AB 中的电流方向不变，把蹄形磁体上下磁极对调一下， 使磁场方向与原来相反，观察到导线运动方向 方法1通过导线 AB 的运动说明通电导体在磁场中受到力的作用， 这是运用了研究方法中的 法。2研究通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关时， 保持电流方 向不变，这是运用了研究方法中的

13、 法。【答案】磁场 运动 相反 与原来相反 与原来相反 转换 控制变量6闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这种现象叫.原因是这部分导体两端会产生电压 .电压的大小与导体棒长度 L 、导体棒速度 v 以及磁感应强度 B （表示磁场的强弱）有关，其关系数据如下表所示磁感应强度B/T导体棒长度L/m导体棒运动速度v/ m?s-1电压 U/V0.10.10.11 10 30.20.10.12 10 30.10.10.22 10 30.20.20.14 10 3（1）U k .（2）通电导线在磁场中受到力的作用，这个力叫安培力，当导体棒与磁场垂直时，安培力 的大小 F

14、安=BIL，I 为流过导体的电流 .如图，两根足够长的水平平行导轨 M 、N 间距为 L ， 空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B，导体棒 CD 与导轨接触紧 密，两导轨左侧电阻大小为 R（导体棒和导轨的电阻不计） ，当导体棒以速度 v 沿着导轨运动时，其所受安培力大小 F 安 =3）如图中若用水平向右、大小为 F拉=21N 的力拉着导体棒沿着导轨运动，导体棒长度L 0.2m （此时导体棒受到的安培力水平向左） ，磁感应强度 B 1T ，导轨左侧电阻R 0.1，不计摩擦，导体棒能达到的最大速度为 .答案】电磁感应现象BLvB2L2v52.5m/s7探究影响通电导线在磁场中受

15、力方向的因素实验装置如图是演示“通电导线在磁场中受到力”的实验装置实验方法本实验是根据闭合开关后，放在磁场里的导线ab 的来确定磁场对通电导线产生了力的作用；根据导线ab 的来确定磁场对通电导线的力的方向。结论这一实验的结论是： 通电导线在磁场中受力的方向与 方向和方向有关。讨论力是有大小的， 如果还想进一步探究“磁场对通电导线作用力的大 小与说明因素有关？”请提出一条你的猜想，并写出你猜想的依 据。猜想：磁场对通电导线作用力的大小与 有关。 依据：电路【答案】 运动状态 运动方向 磁场 电流 电流大小 磁场强度相同时， 电流越大，通电导线的运动速度就越大 8组装直流电动机后，接通电源，若出现下表左边的现象，请分析原因，然后将右边的故答案】 用手拨动一下转轴电源正、 负极 磁极对调减慢 电动机转动的速度障现象填在括号内（填序号）（ 1）转动较慢，显得很吃力 .A摩擦阻力太大B换向器与电刷接触不良C启动前线圈刚好处于平衡位置（2）刚接通电源时，电动机不转，但用手轻轻拨动一下线圈，电动机就能顺利转动起来 .（ 3）电动机不转， 将电刷与换向器之间 的压力调大些，电动机才能转动起来答案】 A C B9探究“影响电动机转动的因素”电路图猜想电动机转