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文档简介
1.2电生磁1.2电生磁一、选择题1.已知,电磁铁的磁性随电流的增大而增强。如图,电源电压保持不变,弹簧秤下挂着一块铁。现在盛有硫酸铜溶液的烧杯中,逐渐滴入氢氧化钡溶液可发现弹簧秤的示数(
)
A.
逐渐变小,最后趋于稳定
B.
一直保持不变
C.
先变小,后变大,最后趋于稳定
D.
先变大,后变小,最后趋于稳定2.连接如图所示电路,提供足够数量的大头针,只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置,无法探究的是()A.电流的有无对电磁铁磁场有无的影响B.电流方向对电磁铁磁场方向的影响C.电流大小对电磁铁磁场强弱的影响D.线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响3.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁右端同定并保持水平,且与条形磁铁在同一平面和相同高度。当电路中开关S由断开到闭合时,条形磁铁一直保持静止,下列说法正确的是(
)A.
开关S闭合后,电磁铁左端是S极
B.
开关S闭合后,条形磁铁受到摩擦力的方向向左
C.
滑片P向右移动时,条形磁铁受到的摩擦力逐渐减小
D.
开关S断开时,条形磁铁与电磁铁之间没有力的作用4.如图所示,弹簧下吊一块软铁,下端有一个带铁芯的螺线管,R是滑动变阻器,如果将滑片P向右端移动或者抽出铁芯,弹簧长度的变化应分别是()A.伸长、伸长B.缩短、缩短C.伸长、缩短 D.缩短、伸长5.图中的两个线圈,套在一根光滑的玻璃管上。导线柔软,可自由滑动。开关S闭合后,则(
)A.
两线圈左右分开
B.
两线圈向中间靠拢
C.
两线圈静止不动
D.
两线圈先左右分开,然后向中间靠拢6.下列四种情况下,磁体的磁极(小磁针的黑端为N极)标注正确的是(
)A.
B.
C.
D.
7.如图所示,在水平放置的光滑绝缘杆ab上,挂有两个相同的金属环M和N。当两环均通以图示的相同方向的电流时,分析下列说法,说法正确的是(
)A.
静止不动
B.
两环互相靠近
C.
两环互相远离
D.
两环同时向左运动8.如图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是(
)A.
电磁铁的上端为S极
B.
电源左端为“+”极
C.
断开开关,弹簧测力计的示数为零
D.
若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁铁芯,弹簧测力计的示数增大9.在制造精密电阻时,常常采用双线绕法。即把电阻丝从螺线管一端绕到另一端,再从另一端绕回来。如果电流方向如图所示,那么螺线管()A.比用单线绕法磁性强一倍 B.左、右两端都没有磁极C.左端为S极。右端为N极 D.左端为N极,右端为S极10.如图所示,为使滑动变阻器的滑片P向右移动时,通电螺线管对条形磁铁的斥力变大,则电源和变阻器接入电路的方式可以是(
)A.
G接F,E接B,D接H
B.
G接F,E接A,D接H
C.
G接E,F接B,D接H
D.
G接E,F接A,D接H11.在如图所示的电路中,根据小磁针静止时的指向可知()A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源的正极B.b端是通电螺线管的N极,d端是电源的正极C.a端是通电螺线管的N极,c端是电源的负极D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源的负极12.通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示,小磁针处于静止。则(
)A.
小磁针的b端为N极
B.
通电螺线管左端为N极
C.
电源“+”极为c端
D.
电源“+”极为d端13.一条形磁铁放在水平桌面上,处于静止状态,电磁铁置于条形磁铁附近并正对(如图所示)。下列叙述中,正确的是()A.闭合开关前,电磁铁与条形磁铁间没有力的作用B.闭合开关后,条形磁铁受到桌面向右的摩擦力C.闭合开关后,滑片P向a移动时,电磁铁与条形磁铁间的作用力减小D.闭合开关后,滑片P向b移动过程中,若条形磁铁始终处于静止状态,则它受到桌面的摩擦力变大14.如图所示,盛水的烧杯放在电磁铁上方,当电磁铁的开关断开时,空心小铁球自由地浮在水面上,小磁针指向如图所示,以下说法正确的是()A.开关闭合时,小磁针N极向上偏转,S极向下偏转B.开关闭合后,滑动变阻器的滑片向下移动时,电磁铁磁性减弱C.当电路中电流减小时,空心小铁球所受的浮力减小D.无论开关断开还是闭合,浮在水面上的空心小铁球所受的浮力不变二、填空题15.酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封装置,为了方便操作,小明设计了用一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩,如图所示,电磁铁的工作原理是;装置通电后,电磁铁上端为(填“N”或“S")极。16.如图为电磁铁通电后周围小磁针自由静止时的示意图。则小磁针a的右端为
极,小磁针b的右端为
极。17.手术时,经常用到一种仪器—心肺机。心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图所示,将线圈ab缠绕并固定在活塞一端,利用与固定磁铁之间的相对运动,带动电动泵中的活塞,抽送血液。图中阀门S1只能向外自由开启,反向则封闭管路,此时处于送血状态;阀门S2只能向内自由开启,反向则封闭管路,此时处于抽血状态。请思考电动泵的工作过程。当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为
极,活塞处于
状态(选填“抽血”或“送血”)18.如图甲所示,水平桌面上,两块相同的条形磁铁在水平推力F1的作用下做匀速直线运动。(1)取走其中一块后,磁铁在水平推力F2的作用下仍做匀速直线运动。如图乙所示,则F2________F1(选填“>”“=”或“<”)。(2)如图丙所示,磁铁在F2的作用下,匀速直线运动过程中,若闭合开关S,则磁铁运动速度将________(选填“变大”或“变小”)。当推力F2变为F3时,磁体又开始做匀速直线运动。此时,将滑动变阻器的滑片向左移动,欲保持磁铁匀速直线运动,F3应________(选填“变大”“变小”或“不变”)。三、实验探究题19.某科学兴趣小组按如图所示电路探究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”,记录数据如表。实验次数123电流(安)吸引大头针数目(枚)无铁芯(50匝线圈)000有铁芯(50匝线圈)358(1)通过本实验可探究影响通电螺线管磁性强弱的因素有。(2)实验中发现无铁芯的通电螺线管没有吸引起大头针,那么通电螺线管到底有没有磁性呢?小组同学通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是:。(列举1种)(3)小组同学提出一个新问题:通电螺线管的磁性强弱与线圈内的铁芯大小是否有关?于是进行了如下实验:①按电路图接好电路,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,插入大铁芯,记录被吸引的大头针数目。②取下大铁芯,再更换为小铁芯,改变滑动变阻器的滑片位置,记录被吸引的大头针数目。③两者进行比较。该实验存在明显不足,请指出不足之处:。20.小强同学受奥斯特实验的启发,产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下:⑴如图所示连接好电路,放上能够自由转动的小磁针,调节(填“直导线”或“小磁针”)的位置,使小磁针静止时与直导线(填“垂直”或“平行”)。⑵闭合开关后,该电路是(填“通路”“断路”或“短路”)状态,这样做的目的是增大,从而可增强电流的磁场。⑶闭合开关,当直导线通电时小磁针发生偏转;断电后,小磁针转回到原来指南北的方向。⑷使通电电流的方向反向后,小磁针也发生偏转,其N极所指方向与(3)时(填“相同”“相反”或“不偏转"),通过这些现象你能总结出什么规律:①;②。21.丹麦科学家奧斯特发现电流的周围存在磁场(图1),法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图2所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。(1)如图1,通电前静止的小磁针南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线,使通电时小磁针会发生明显的偏转,直导线所指的方向应为________(选填“东西方向”、“南北方向”或“任意方向")。(2)图2的实验表明平行通电导线之间有力的作用,若此时改变其中一根导线的电流方向,会产生的实验现象是________。(3)安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流I1,I2,导线之间的距离r有关,有关实验数据如下:实验次数I1/AI2/Ar/mF/N1×10-72×10-73×10-74×10-7分析表格实验数据,可获得的结论是________。答案及解析一、选择题【解析】硫酸铜与氢氧化钡反应,生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,这段过程中溶液中离子浓度减小,导电能力减小。当二者完全反应后,随着氢氧化钡溶液的滴入,离子浓度增大,导电能力增强。当溶液达到饱和后,离子浓度不变,则导电能力不变。据此可知,电流先变小、后变大,最后趋于不变,则弹簧测力计的示数先变小、后变大,最后趋于不变,故C正确,而A、B、D错误。故选C。2.B【解析】分析各个选项中实验所需的实验器材,需要的实验电路,然后与图片进行比较即可。
A.断开开关,无电流;闭合开关,有电流,通过能够吸引大头针判断是否有磁场,则可以探究电流的有无对电磁铁的磁场的影响,故A不合题意;
B.探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响时,需要改变电路中的电流方向,而这个电路无法实现,故B符合题意;
C.探究电流大小对磁场强弱的影响时,需要控制线圈匝数相同而改变电流,只需观察同一个电磁铁,然后调节变阻器的阻值即可,故C不合题意;
D.探究线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响时,需要控制电流相同而改变线圈匝数,题目中两个电磁铁线圈匝数不同,二者串联即通过电流相等,故D不合题意。3.C【解析】A.开关S闭合后,电磁铁线圈上电流向上,右手握住螺线管,四指向上,大拇指指向左边,那么电磁铁的左端是N极,故A错误;
B.因为条形磁铁的右端是N极,所以条形磁铁受到向左的斥力;因为摩擦力和斥力平衡,所以条形磁铁受到摩擦力的方向向右,故B错误;
C.当滑片向右移动时,变阻器的阻值变大,电流变小,电磁铁的磁力变小,那么条形磁铁受到的摩擦力减小,故C正确;
D.当S断开时,电磁铁没有磁场,但是条形磁铁会吸引电磁铁的铁芯,故D错误。故选C。4.C【解析】首先分析电磁铁磁场强度的变化,然后确定铁块受到磁力的大小变化,最后根据F=G+F吸引确定弹簧受到拉力的变化,最后确定弹簧长度的变化。
【解答】根据图片可知,如果将滑片P向右移动,那么变阻器的阻值减小,而通过电磁铁的电流增大,则电磁铁的磁场增强,铁块受到的吸引力增大。根据F=G+F吸引可知,弹簧受到的拉力增大,则长度变大。
如果抽出铁芯,那么电磁铁的磁场变弱,铁块受到的吸引力减小。根据F=G+F吸引可知,弹簧受到的拉力减小,则长度变小。故C正确,而A、B、D错误。5.A【解析】由安培定则可知,L螺线管右端为N极,P螺线管的左端也为N极,由同名磁极相互排斥可知,两个线圈左右分开。6.C“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的左端为N极,那么左边的磁极应该为S极,故A错误;
“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的下端为S极,那么磁铁下面的磁极应该为N极,故B错误;
C.线圈上电流方向向左;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向左,此时大拇指指向下端,则电磁铁的下端为N极,故C正确;
“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的N极应该逆时针旋转,故D错误。故选C。7.B【解析】金属环M;线圈上电流方向向上;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,那么左端为N极,右端为S极;
金属环N:同理,左端为N极,右端为S极。
根据“同名磁极相互吸引”可知,M、N相互吸引。故选B。8.D【解析】A.当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流增大,电磁铁磁性增强;因为弹簧测力计的示数减少,所以电磁铁的上端与永磁铁下端为同极,即电磁铁的上端是N极,故A错误;
B.根据安培定则,右手大拇指向上,握住螺线管,这时可知螺线管上电流方向从左到右,因此电源左端是负极,故B错误;
C.弹簧测力计的示数等于永磁铁的重力与电磁铁的排斥力的差,即:F=G−F排斥;断开开关,排斥力为0,因此弹簧测力计的示数会增大,故C错误;9.B【解析】根据图片可知,当导线从左向右绕时,与导线从右向左绕时,导线上的电流方向相反。根据安培定则可知,两个线圈产生的磁场方向相反,大小相等,因此相互抵消,即左右两端都没有磁极,故B正确,而A、C、D错误。10.A【解析】因同名磁极相互排斥,则可知螺线管左侧为S极,右侧为N极,则由右手螺旋定则可知电流由右侧流入。故H应接电源正极,G接电源负极,故C错误。
因滑片右移时要求磁极增强,则应使电流增大,即滑动变阻器的接入电阻减小,故滑动变阻器应接入PB部分。故滑动变阻器只能接B接线柱;故B、D错误。
而A中电流由E接B,经滑动变阻器进入H,即电流由右侧流入,经G流出进入电源负极,故A符合题意。故答案为:A11.A【解析】根据小磁针的指向确定通电螺线管的极性,根据安培定则判断电源的正负极。
在螺线管内部,磁感线从S指向N极。根据图片可知,小磁针在磁铁内部,此时小磁针的N极指向a端,即磁感线从b指向a,那么a为螺线管的N极,b为螺线管的S极。
右手握住螺线管,大拇指指向a端,此时弯曲的四指指尖向上,则线圈上电流方向向上,即电流从c端流出,d端流入,那么c端为电源的正极,d端为电源的负极。12.C【解析】磁感线总是从磁体的N极出来,然后回到S极,因此通电螺线管的左端为S极,而右端为N极,故B错误;
根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的a端为N极,b端为S极,故A错误;
用右手握住螺线管,大拇指指向右端,此时弯曲的四指指尖向下,那么线圈上电流方向向下,则电流从左端流入,右端流出,因此电源的c端为“+”极,d端为“-”极,故C正确,D错误。故选C。13.B【解析】(1)根据磁体的性质判断;
(2)首先根据安培定则判断电磁铁的磁极方向,然后根据磁极之间的相互作用规律分析条形磁体受到磁力的方向,最后根据二力平衡的知识判断受到摩擦力的方向。
(3)首先分析电阻变化,再确定电流变化,接下来分析电磁铁磁场强度变化,最终确定条形磁体受到磁力的变化。
(4)分析电流变化,确定电磁铁磁场强度变化,进而判断条形磁铁受到磁力的变化,最后根据二力平衡确定它受到摩擦力的变化。
【解答】A.闭合开关前,电磁铁没有磁性,但是条形磁体有磁性,二者也会先后吸引,故A错误;
B.闭合开关后,根据安培定则可知,电磁铁的左端为N极,右端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁体受到水平向左的吸引力。由于条形磁体处于静止状态,所以它受到的摩擦力与吸引力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。因为吸引力水平向左,所以摩擦力水平向右,故B正确;
C.闭合开关后,滑片P向a移动时,变阻器的阻值减小,通过电磁铁的电流变大,电磁铁磁场变强,而它与条形磁体之间的作用力增大,故C错误;
D.闭合开关后,滑片P向b移动过程中,变阻器阻值变大,通过电磁铁的电流变小,则电磁铁磁场变弱,则条形磁体受到的磁力变弱。条形磁铁始终处于静止状态,则它受到的摩擦力与磁力相等,因此摩擦力也变小,故D错误。
14.C【解析】(1)根据安培定则判断电磁铁的磁极方向,根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的指向;
(2)电磁铁的磁场强弱与电流大小有关,即电流越大,磁场越强;
(3)(4)对铁球进行受力分析,根据二力平衡的知识判断浮力的变化。
【解答】A.开关闭合时,线圈上的电流向右。右手握住螺线管,弯曲的四指指向右边,此时大拇指指向上端,则上端为电磁铁的N极,下端为S极。根据“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”可知,小磁针的S极向上偏转,故A错误;
B.开关闭合后,滑动变阻器的滑片向下移动时,它的阻值减小,而通过它的电流增大,则电磁铁磁性变强,故B错误;
D.当开关断开时,小球只受重力和浮力,根据漂浮条件可知,此时浮力等于重力。当闭合开关后,电磁铁对小球产生向下的吸引力,此时F浮力=G+F吸引,则小球受到的浮力增大,故D错误;
C.当闭合开关后,电磁铁对小球产生向下的吸引力,此时F浮力=G+F吸引。当电流减小时,电磁铁的磁场变弱,小球受到的吸引力减小,则小球受到的浮力减小,故C正确。二、填空题15.电流的磁效应;N【解析】(1)根据电磁铁的工作原理解答;
(2)根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】(1)电磁铁的工作原理为电流的磁效应。
(2)线圈上电流方向向右。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向右,此时大拇指指向上端,则电磁铁的上端为N极。16.N;S【解析】(1)根据图片可知,线圈上电流方向向下;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则电磁铁的右端为N极,左端为S极;
(2)电磁铁的左端为S极,根据“异名磁极相互吸引”可知,a的右端为N极;
电磁铁的右端为N极,根据“异名磁极相互吸引”可知,b的右端为S极。17.N;送血【解析】由右手螺旋定则可知,螺线管左端为N极,此时同名磁极相对,故活塞右移,S2关闭,S1打开,处于送血状态。18.(1)<(2)变小;变大【解析】(1)甲图和乙图中,条形磁铁都做匀速直线运动,根据二力平衡的条件可知,它们受到的推力都等于受到的摩擦力。取走其中一块磁铁后,磁铁对水平桌面的压力减小,因此磁铁受到的滑动摩擦力减小,那么磁铁受到的推力减小,即F2<F1;
(2)根据丙图可知,螺线管上电流从上倒下;用右手握住螺线管,弯曲的四指指尖朝下,此时大拇指指向右端,那么右端为N极,左端为S极。根据“同名磁极相互排斥”可知,条形磁铁受到排斥力。由于排斥力的方向向左,与运动方向相反,所以磁铁做减速运动,即运动速度将变小。当滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,那么条形磁铁受到的排斥力增大。根据二力平衡的知识可知,只有F3变大,才能保持磁铁匀速直线运动。三、实验探究题19.(1)电流大小,有无铁芯(2)把小磁针放到螺线管的下端,断电时,小磁针一端指南一端指北,闭合开关,如果小磁针发生偏转,说明有磁性(3)改变滑动变阻器的滑片位置【解析】(1)根据表格数据,分析影响通电螺线管磁性强弱的可能因素;
(2)没有吸引大头针,可能是螺线管产生的磁场太弱,可以借助阻力非常小的小磁针进行验证。只需比较通断电时小磁针指向是否改变即可。
(3)探究通电螺线管的磁场强弱与铁芯大小的关系时,必须控制通过电路的电流大小相同。实验中,改变了滑动变阻器的滑片位置,从而改变了电阻,导致电流发生改变,据此分析解答。【解答】(1)根据表格可知,变化的因素有两个:电流大小和有无铁芯,因此:通过本实验可探究影响通电螺线管磁性强弱的因素有:电流大小和有无铁芯。
(2)小组同学通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是:把小磁针放到螺线管的下端,断电时,小磁针一端指南一端指北,闭合开关,如果小磁针发生偏转,说明有磁性。
(3)该实验存在明显不足,请指出不足之处:改变滑动变阻器的滑片位置。20.直导线;平行;短路;电流;相反;通电导线周围
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