1、第二十章电与磁第二十章电与磁 一、单选题一、单选题 1小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有( ) 磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在 磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线 磁感线是由铁屑组成的 地磁场的磁感线是从地球南极附近出发回到北极附近 A B C D 2如图所示的磁悬浮地球仪，在地球仪底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是（ ） A地球仪周围存在磁场，同时也存在磁感线 B地球仪周围的磁场分布是均匀的 C地球仪周围各点的磁场方向都相同 D地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的 3 （2022
2、河南新乡 九年级期末）如图所示甲乙丙丁四个探究实验。探究电流的磁效应与电流的磁场分布的实验是（ ） A甲与乙 B乙与丙 C丙与丁 D丁与甲 4 （2022 河南南阳 九年级期末）如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行，接通电路后，观察到小磁针偏转。下列说法中错误的是（ ） A导线若沿东西方向放置，磁针最容易发生偏转 B改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变 C实验中小磁针的作用是检测电流的磁场 D实验中用到的一种重要科学研究方法是转换法 5 （2022 河南驻马店 九年级期末）如图是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位升高到金属块 A 时（ ） A红灯灭、绿灯
3、亮 B红灯亮、绿灯灭 C红灯亮、绿灯亮 D红灯灭、绿灯灭 6 （2022 河南驻马店 九年级期末）我国的新型航母将采用自行研制的电磁弹射器小明猜想它的工作原理如图所示，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力小明的猜想与下列实验原理相同的是 A B C D 7 （2022 河南平顶山 九年级期末）下列说法正确的是 A图甲中磁铁静止时 A 端总是指向地理北方，则 A 端是磁铁的北极 B图乙为动圈式话筒的结构示意图，它的工作原理是磁场对电流的作用 C图丙为水位自动报警器，当水位上升到金属块 A 时，红灯不亮绿灯亮 D图丁所示的现象中，同时工
4、作的用电器过多不会使家庭电路电流过大 8 （2022 河南濮阳 九年级期末）图是一种手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。图中能反映这一过程工作原理的是（ ） ABC D 二、多选题二、多选题 9 （2022 河南新乡 九年级期末）关于“磁场和磁感线”，下列说法正确的是（ ） A磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在 B磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线 C磁感线是铁屑组成的 D将能自由转动的小磁针放在磁场中的 P 点，小磁针静止时 N 极所指的方向就是 P 点磁场的方向 10 （2022 河南周口 九年级期末）如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车
5、启动时，需将钥匙插入仪表盘上的钥匙孔并旋转，则下列分析正确的是（ ） A旋转钥匙相当于闭合开关 B电磁铁是利用电流的热效应来工作的 C电磁铁通电后电磁铁的上端为 N 极 D电动机工作时将电能全部转化为机械能 三、填空题三、填空题 11 （2022 河南平顶山 九年级期末） 论衡中记载：“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的_（选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的_（选填“南”或“北”）极。 12 （2022 河南漯河 九年级期末）如图所示，给直导线通电时，其下方的小磁针发生偏转，这说明_；要减少地磁场对实验的影响，应使通电导线沿_（选填“东西”或“南北”）方向
6、放置。实验时通过导线的电流应_（选填“大些”或“小些”） 。 13 （2022 河南许昌 九年级期末）通电线圈相当于一匝通电螺线管，其两侧的磁极与线圈中电流方向的关系可用安培定则判定。如图所示，将两个线圈挂在水平固定的光滑细杆 MN 上，给两个线圈通以图示方向的电流，两个线圈_（选填“靠近”或“远离”） ；左侧线圈的右端为_极。 14 （2022 河南周口 九年级期末）如图所示的电路，开关 S 接到 a 后，电磁铁左端为_极，小磁针静止时，A 端是_极；将开关 S 由 a 拨到 b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性_（选填“增强”、“不变”或“减弱”） 15 （2022 河南新
7、乡 九年级期末）如图所示是某同学设计的水位自动报警装置，当水位上升到与金属片 A接触时，控制电路接通，此时，工作电路中的 _（选填“灯亮”或“铃响”） ，通电螺线管上方为_（选填“N”或“S”）极。 16 （2022 河南南阳 九年级期末）我们实验室使用的电压表和电流表都属于“磁电式电表”，这类电表中有电流通过时，它的指针就会发生偏转，据此你可以推测，电表内除了导线和指针外，一定还有 _，你推测依据的物理原理是 _ 。 17 （2022 河南洛阳 九年级期末）如图所示，AB 和 CD 是两根固定且平行的水平金属导轨，符号“”表示垂直于纸面指向纸而里的磁场的磁感线。现将铜棒 EF 和 GH 垂直
8、放在金属导轨上，当拉动 GH 使其向左或向右移动时，发现 EF 也向左或向右移动。则 GH 棒上发生的能量的转化是_；请解释发生上述现象的原因_。 18 （2022 河南商丘 九年级期末）如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒 ab 水平向右移动，发现导体棒 cd 也随之运动起来，在此实验中实验装置中的甲部分，应用的物理原理是_；实验装置中的乙部分，在 cd 棒运动过程中，是将电能转化成_能；此装置中乙部分产生的现象，与生活中_（填“电动机”或“发电机”）的工作原理是相似的。 四、作图题四、作图题 19（2022 河南周口 九年级期末） 将图中的电磁铁连入你设计的电路中 （在方框内添加电源和
9、滑动变阻器） ，使得小磁针静止时如图所示，且向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变弱 ( ) 20 （2022 河南驻马店 九年级期末）将通电螺线管和条形磁铁如图放置，开关闭合时，请在左侧小虚线框内标明通电螺线管左端的磁极，在中间大虚线框内画出磁感线的分布情况（三条即可） 。 21 （2022 河南濮阳 九年级期末）如图，请根据小避针静止时 N 极的指向标出螺线管的 N、S 极、图中的两条磁感线方向和电源正负极。 22 （2022 河南南阳 九年级期末）如图所示是一电磁铁和条形磁铁相互作用时的磁场分布，请根据图中静止的小磁针的 N、S 极标出条形磁铁左端的磁极、电源的正极（电源的正极用“+”
10、表示）和 A 点磁感应线的方向。 23 （2022 河南许昌 九年级期末）如图，请根据通电螺线管附近静止小磁针的指向，用箭头在 A点标出磁感线方向，在 B点标出电流方向。 24 （2022 河南平顶山 九年级期末）熊欣同学荡秋千时发现：由于阻力的作用秋千的机械能不断衰减，很容易停下来。于是他设计了一款电磁秋千（如图所示） ，脚踏板是一个永磁体。当秋千向 AB棒（插有铁芯的瓷管）靠近时，通过遥控器使单刀双掷开关接通“靠近”触点；当秋千远离 AB 棒运动时开关接通“远离”触点。电路使 AB 螺线管（未画出）具有相应磁性以免秋千振荡幅度减小。请标出开关接通“靠近”触点时 B 端的极性，并画一条此时螺
11、线管周围的磁感线以及 AB螺线管的绕法。 五、实验题五、实验题 25 （2022 河南驻马店 九年级期末）电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。 （1）如图 1 所示，小雨利用干电池、导线和小磁针进行实验； 通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明_； 若把图甲中的小磁针换成直导线并通电。 推测： 两条通电导线之间_ （填“有”或“没有”） 相互作用力，依据是_ （填字母） ； A电磁感应现象 B磁场对电流的作用 （2）小雨又将直导线绕成螺线管形状，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，如图 2 所示。 实验
12、结果表明：通电螺线管外部的磁场与_的磁场一样； （3）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁。下列设备中没有用到电磁铁的是_（填字母） 。 A大型发电机 B电磁起重机 C电炉 26 （2022 河南许昌 九年级期末）为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，某物理兴趣小组利用干电池、开关、滑动变阻器、铁钉、铁架台、适量的大头针和足够长涂有绝缘漆的导线为主要器材，进行如下实验。 （1）同学们用导线紧密绕在铁钉上，制成如图 1 所示简易的电磁铁，该实验是通过观察_来显示电磁铁磁性强弱的。利用这种研究方法研究的实验还有_； （2）连接好电路，闭合开关，观察到如图 1 所示的现象，接着，把滑动变阻器的滑片向右滑
13、动，观察到铁钉吸起大头针的数量_（填“增多”、“减少”或“不变”） ，说明在线圈匝数相同情况下，电流越大，电磁铁的磁性_（填“越强”、“越弱”或“不变”） ； （3）小组同学又自制了两个分别编有 100 匝和 50 匝的电磁铁甲、乙，连接了如图 2 所示的电路，则电磁铁乙的上端为 _极，设计这个实验，是研究在_相同时，电磁铁磁性强弱与_的关系。 27 （2022 河南南阳 九年级期末）在探究“电动机为什么会转动”的实验中： 我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，由于通电导体周围也存在磁场，磁体会对通电导体产生力的作用吗？ （1） 如图所示， 将一根导体 ab
14、置于蹄形磁体的两极之间， 未闭合开关时导体静止， 闭合开关后， 导体_，说明磁场对_导体有力的作用； （2）断开开关，将图中磁体的 N 和 S 极对调，再闭合开关，会发现导体 ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与_有关； （3）断开开关，将图中电源的正负极对调，再闭合开关，会发现导体 ab 的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与_有关； （4）如果同时改变磁场方向和电流方向，_（选填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。 （5）在这个实验中_能转化为_能。 28 （2022 河南新乡 九年级期末）小亮探究导体在
15、磁场中运动时产生感应电流的条件，如图所示，实验时控制磁场方向相同，改变导体 ab 的运动方向，请你帮他解决实验中遇到的问题： （1）导体水平左右运动，如图甲所示，灵敏电流计指针_（选填“偏转”或“不偏转”） ； （2）导体竖直上下运动，如图乙所示，灵敏电流计指针_（选填“偏转”或“不偏转”） ； （3）导体水平左右运动，如图丙所示，灵敏电流计指针_（ 选填“向一边偏转”或“左右偏转”） ，说明电路中有电流产生； （4）如果想把该实验装置改装成探究磁场对电流作用的装置，需对器材做的改进是将灵敏电流计换作_。 六、计算题六、计算题 29 （2022 河南平顶山 九年级期末）如图甲所示，是一种电加热
16、恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压 U0=220V 的电源和阻值为 R0=88 的电热丝组成。控制电路是由电压 U1=7.5V 的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计） 、电阻箱 R1（可取值范围为 0120）和热敏电阻 Rt组成的，热敏电阻 Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到 50mA 时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热。 （1）由乙图可知热敏电阻 Rt的阻值随温度的升高怎样变化？ （2）求工作电路中电热丝 R0工作时的电流和工作 5min 产生的热量。 （3）如果恒温箱的温度设定为 60则电阻箱 R1应取多大阻值。 （4）该恒温箱可设定的最高温度
17、是多少。 30 （2022 河南驻马店 九年级期末）小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻 R 等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图所示他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压 U 就越大，二者的关系如图所示闭合开关 S，当继电器线圈中电流大于或等于 20mA 时，衔铁被吸合已知传感器的输出电压 U 即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为 20 (1)车辆不超载时，工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载请你判断灯_(选填“L1”或“L2”)是红灯 (2)某水平公路桥禁止质量大于或等于 20t 的车辆通行， 要用小强设计的装置为此桥报
18、警， R 的阻值应调节为多少?(g 取 10N/kg) (3)在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少? (4)请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害 31 （2022 河南濮阳 九年级期末）2021 年 12 月 9 日，三位航天员在我国自己的空间站为我们上了一堂生动的太空课，叶光富老师让我们亲眼目睹了心肌细胞跳动有力，心肌细胞需要在恒温箱中培养，如图甲所示为一恒温箱温控电路，控制电路电源电压为 24V，电热丝和热敏电阻 R 均置于恒温箱内，热敏电阻 R 的阻值随温度变化关系如图乙所示。恒温箱温控电路工作原理是：当电流小于 0.6A 时，电热丝通电加热；当电流大于 0.8A
19、时，电热丝停止加热。 （1）则加热电路电源应接在_（选填“a、b”“c、d”或“e、f”）两端； （2）当滑动变阻器 R =20 时，通过计算说明恒温箱内的温控范围；( ) （3）当温度为 30，R =25 时，滑动变阻器工作 1min 产生的热量。( ) 七、综合题七、综合题 32 （2022 河南漯河 九年级期末）磁流体是一种新型的功能材料，当周围存在磁场时，磁流体就会“变身”成磁感线的形状， 如图甲是在一杯水中放置一些磁流体， 在杯子左、 右两侧分别放置螺线管 B 和永磁体 A，给螺线管 B 通电后靠近杯子，出现了如图甲所示的情景，图乙为其简化图，请在图乙中画出： （1）电源右端的极性；
20、 （2）永磁体 A 右端的磁极； （3）磁流体所模拟出的磁感线的方向。 33 （2022 河南许昌 九年级期末）豆浆是中国人喜爱的一种饮品，又是老少皆宜的营养食品，妈妈在市场买了一台豆浆机， 豆浆机主要由电动机和电热管组成。 爱观察的果果同学注意到豆浆机的铭牌如下表所示，如图是用豆浆机在额定电压下，做一次豆浆过程中，电热管和电动机的 Pt图像。 牌豆浆机 容量 2L 额定电压 220V 电动机额定功率 150W 电热管额定功率 1100W 频率 50Hz （1）豆浆机中的电热管利用的是电流的_效应，电动机是利用_的原理工作的； （2）电热管正常工作时，电路中的电流多少；( ) （3）豆浆机正常
21、工作，做一次豆浆，若电热管所消耗的电能全部用来烧水，可以使体积 2L、初温为 20的水温度升高多少？( ) 水1.0 103kg/m3，c水4.2 103J/（kg）（计算结果保留整数，1 标准大气压下） 34 （2022 河南许昌 九年级期末）央视网消息：2021 年 9 月 11 日凌晨，辽宁大连市普兰店区一住户家中液化气罐泄漏并引发爆燃。 事故导致 8 人死亡，另有 5 人受伤在医院救治。 若燃气灶安装熄火自动保护装置，在意外熄火（如汤水撒出）时，装置能自动关闭气路，或许能减少火灾的发生。图甲为小华设计的模拟装置示意图，电源电压 U=6V，定值电阻 R0=200，当电磁铁线圈中的电流 I
22、0.02A 时，衔铁 K 被释放从而关闭气路（未画出）启动保护，反之打开气路，线圈电阻不计，热敏电阻 Rt的阻值与温度的关系如图乙中图线所示，闭合开关 S，则： （1）电磁铁下端为 _（选填“N”或“S”）极，停止加热（意外熄火）后，随着 Rt温度降低，线圈中电流将变 _（选填“大”或“小”） 。 （2）当温度为 20时，电路中的总功率是多少 W？( ) （3）装置启动保护时，Rt的最高温度是多少？( ) （4）若仅将 Rt更换为图线所示的热敏电阻（两只热敏电阻的吸、放热本领相同） ，小华发现装置启动保护的灵敏度会 _。 参考答案参考答案 1A 【详解】磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它
23、的存在，这是典型的转换法，故符合题意；磁感线是不存在的，是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线，故不符合题意； 磁感线是不存在的，磁感线是铁屑组成的说法错误，故不符合题意；地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，故地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近，故符合题意；综上所述选项 A 符合题意 2D 【详解】A磁场真实存在，磁感线真实不存在，故 A 错误； B地球仪周围磁场强度不同，磁场不均匀，故 B 错误； C地球仪周围的磁场方向不同，故 C 错误； D地球仪可悬浮在空中是利用同名磁极相互排斥的原理，故 D 正确。 故选 D。 3B 【详解】甲图是
24、验证磁体两磁极间的相互作用；乙图是奥斯特实验装置图，即验证电流的磁效应；丙图是验证电流磁场的分布情况；丁图是电磁感应原理图。故 ACD 均不符合题意，B 符合题意。 故选 B。 4A 【详解】A在该实验中为了避免地磁场对实验的影响，导线应沿南北方向放置（电流产生的磁场沿东西方向） ，小磁针才会偏转，故 A 错误，符合题意； B改变电流方向，通电导线产生的磁场方向也发生变化，因为磁场间的相互作用，则小磁针的偏转方向也发生改变，故 B 正确，不符合题意； C通过小磁针的偏转判断出小磁针受到磁力的作用（磁场间的相互作用） ，说明小磁针周围存在另一个磁场，故实验中小磁针的作用是检测电流的磁场，故 C
25、正确，不符合题意； D磁场看不见摸不着，但小磁针放入磁场后会受到磁力的作用而发生偏转，所以实验中借助小磁针感知磁场的存在，则采用的是转换法，故 D 正确，不符合题意。 故选 A。 5B 【详解】水位升高到 A 时，控制电路接通，电磁铁具有磁性，向下吸引衔铁，动触点与上面的静触点分离，与下面的静触点接通，绿灯灭，红灯亮B 是正确的 6C 【详解】由题意知道，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，所以，小明的猜想，电磁弹射器的工作原理是磁场对通电导线的力的作用 A图中的实验说明条形磁铁对小磁针有力的作用，故 A 不符合题意； B由图知道
26、，这是研究电磁铁磁性强弱的影响因素，利用的是电流的磁效应，故 B 不符合题意； C图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器的工作原理相同，故 C 符合题意； D 图中没有电源， 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时， 产生感应电流， 这是电磁感应现象，故 D 不符合题意 7A 【详解】A. 图甲中磁铁静止时 A 端总是指向地理北方，则 A 端是磁铁的 N 极即北极，而 S 极指南，故 A正确； B. 图乙为动圈式话筒的结构示意图，它的工作原理是电磁感应，故 B 错误； C. 图丙为水位自动报警器，当水位上升到金属块 A 时，控制电路接通，电磁铁将衔铁吸下，动触点与红灯接
27、通，红灯亮，绿灯不亮，故 C 错误； D. 图丁所示的现象中，同时工作的用电器过多，干路通过的电流会过大，导线会过热，甚至引起火灾，故D 错误； 故选 A 点睛：注意区分电磁感应和磁场对通电导线作用力的两个原理，容易混淆，从能的转化看，两者是相反的，即电磁感应现象中将机械能转化为电能，而磁场对通电导线的作用力，将电能转化为机械能 8B 【详解】 A 手压电筒， 按压手柄， 塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转， 使灯泡发光， 是电磁感应现象，A 图中，通电导线周围小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，不可以反映手压电筒工作原理，故 A不符合题意； BB 图中，导体棒在磁场中做切割磁感线运动，
28、电表指针发生偏转，是电磁感应现象，可以反映手压电筒工作原理，故 B 符合题意； CC 图中，闭合开关后，导体棒运动，说明通电导线在磁场中会受到力的作用，不可以反映手压电筒工作原理，故 C 不符合题意； DD 图中，套有线圈的铁钉可以吸引大头针，说明电流的磁效应，不可以反映手压电筒工作原理，故 D不符合题意。 故选 B。 9AD 【详解】A磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，故 A 正确； B磁感线是不存在的，是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线，故 B 错误； C磁感线是不存在的，磁感线是铁屑组成的说法错误，故 C 错误； D将能自由转动的小磁针放在磁场中的 P
29、 点，小磁针静止时 N 极所指的方向就是 P 点磁场的方向，故 D正确。 故选 AD。 【点睛】(1)据课本可知，磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法； (2)磁感线是不存在的，是为了研究方便假象的一些有方向的曲线； (3)磁感线是不存在的； (4)小磁针静止时 N 极所指的方向就是该点磁场的方向。 10AC 【详解】A将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，汽车启动，所以旋转钥匙相当于闭合开关，故 A 正确； B电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故 B 错误； C读图可知，电流从电磁铁的上端流入，用右手握住电磁铁，使弯曲的四指指向电流的方向，则大拇指所指的上端为电磁铁的
30、 N 极，故 C 正确； D电动机能够将电能大部分转化为机械能，但也会产生一少部分内能，故 D 错误。 故选 AC。 11 S 北 【详解】12司南放在地上，它的握柄静止时指向 S 极，地磁场的南北极与地理南北极相反，所以握柄静止时指向地磁场的北极。 12 通电导体周围存在磁场 南北 大些 【详解】1给直导线通电时，小磁针发生偏转，是因为通电导体周围存在磁场，小磁针受到这个磁场的作用而发生偏转。 2由于存在地磁场，小磁针自然放置时会南北指向，那么通电导线应沿南北方向放置，产生的磁场方向与地磁场方向不同，则小磁针的转动便不是地磁场引起的。 3实验时， 通过导线的电流应大些， 则产生的磁场更强，
31、对小磁针的作用力更大， 则小磁针的偏转更明显。 13 远离 S 【详解】12由图知，两个线圈中的电流方向相反，用右手握住线圈，让四指指向线圈中电流的方向，则大拇指所指的那端就是线圈的 N 极，所以左侧线圈的右端为 S 极，右侧线圈的左端为 S 极，根据磁极间的相互作用规律可知，线圈会相互排斥，两个线圈将远离。 14 S S 减弱 【详解】如图所示的电路，开关 S 接到 a 后，根据安培定则判断，右手握住螺线管，四指弯曲指向电流的方向，则大母指的指向即为螺线管的磁场方向，即大母指所指的右端为 N 极，则电磁铁左端为 S 极； 小磁针静止时，根据同名磁极排斥、异名磁极吸引的规律可知，A 端应是 S
32、 极； 将开关 S 由 a 拨到 b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，即电流不变，而线圈的匝数减少了，所以电磁铁的磁性会减弱 点睛：右手螺旋定则应用时，要注意四指弯曲指向电流的方向，千万不要理解成线圈的绕向，有同学容易在这点混淆，有个简单的方法，即使用右手螺旋定则前先把电流方向标在线圈上 15 铃响 S 【详解】1由图可知，当水位上升到与金属片 A 接触时，控制电路接通，此时，电磁铁吸引衔铁落下，工作电路中电铃被接通，电铃响。 2根据安培定则可知，通电路线管的下端为 N 极，则上端为 S 极。 16 磁体 通电导线在磁场中受力的作用 【详解】12电压表是一种磁电式仪表，当表内有电流通过时，它
33、的指针会发生偏转，说明肯定是受到了力的作用，并且是受电流的影响产生了这个力，我们会想到通电导体在磁场中会受到力的作用，所以这些仪表里还一定有磁体。 17 机械能转化为电能 EF 导体，有电流通过，通电导体在磁场中受力，会运动。 【详解】1因为 GH 运动，在磁场中切割磁感线，在 GH 中会产生感应电流，故发生的能量转化是把机械能转化为电能。 2拉动 GH 使其向左或向右移动时，GH 在磁场中切割磁感线，会产生感应电流，可以把 GH 当作电源，把电流提供给 EF， 这时 EF 相当于通电导体放入磁场中， 通电导体在磁场中受力， 所以也会向左或向右运动。 18 电磁感应 机械 电动机 【详解】1闭
34、合开关，导体 ab 和 cd 组成一个闭合电路，闭合电路的一部分导体 ab 在磁场中进行切割磁感线运动，闭合电路中有了感应电流，这种现象是电磁感应现象。 23电路中有了感应电流之后，感应电流经过导体 cd，导体 cd 成为通电导体在磁场中受力而运动，这是生活中电动机的工作原理，在 cd 棒运动过程中，是将电能转化成机械能。 19 【详解】小磁针静止时左端为 S 极、右端为 N 极，根据磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左端是N 极，右端是 S 极如图；根据安培定则可以判断电流从左端进入通电螺线管，则可知电源左端为正极、右端为负极；当电流越小时，电磁铁的磁性越弱，要想电磁铁的磁性变弱，应减小
35、电路中的电流，由欧姆定律可知，应增大电路中的电阻，则向右移动滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻应变长，故连接如图所示 20 【详解】由图可得，通电螺线管表面的电流方向为下往上，根据右手螺旋定则得，通电螺线管左端的磁极 N极，右端为 S 极端，磁场外部磁感线方向为 N 极流向 S 极，如下图所示： 21 【详解】 小磁针的右端为 N 极， 自由静止时靠近螺线管的左端， 所以螺线管的右端为 S 极， 左端为 N 极，在磁体的周围，磁感线从磁体的 N 极流出回到 S 极，所以磁感线的方向是向右的。 利用螺线管的左端为 N 极和线圈的绕向，根据安培定则可以确定电流从螺线管的左端流入右端流出，从
36、而可以确定电源的右端为正极，左端为负极。 答案如下图所示： 22 【详解】根据图中静止的小磁针的 N、S 极，由磁极间的相互作用可知，条形磁铁左端为 N 极；由磁感线的形状可知，通电螺线管的右端和条形磁铁左端为同名磁极，所以通电螺线管的右端为 N 极，结合安培定则可知，电流从电源的左端流出，所以电源的左端为正极；根据以上分析，结合磁感线分布的特点得出 A点的磁感线方向为向下，如下图所示： 23 【详解】小磁针的左端为 N 极，则是 S 极靠近螺线管左端，根据磁极间相互作用规律可知，螺线管的左端为 N 极。由于磁体外部磁感线是从 N 极出发回到 S 极，故 A 点的磁感线方向是从左向右；根据安培
37、定则，用右手大拇指指向螺线管左端（N 极） ，四指弯曲方向为电流方向，则螺线管中电流是从右端流入、左端流出，故 B 点电流方向是向下。如图： 24 【详解】开关接通“靠近”触点时,电流从 A端接线柱流进，秋千的右侧 N 极和螺线管的左侧相互吸引，故螺线管的 A 端为 S 极，B端为 N 极，根据右手定则判断出螺线管的绕线方式。在磁体外部，磁感线总是从 N极到 S 极。如图所示： 25 通电导线周围存在磁场 有 B 条形磁体 C 【详解】 （1）1通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明表明通电导线周围存在磁场。 23由于通电导线周围有磁场，磁场对电流有力的作用，故若把图甲中的小磁针换成
38、直导线并通电，两条通电导线之间有相互作用力。故选 B。 （2）4通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，画出通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极。 （3）5电炉是完全的发热装置，而发电机和电磁起重机均需要电磁铁产生磁性进行工作。 故选 C。 26 吸引大头针的多少 压力作用效果与那些因素有关 增多 越强 S 电流 线圈匝数 【详解】 （1）12电磁铁磁性强弱是通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映的，电磁铁吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强；此实验运用的是转换法；在探究压力作用效果与那些因
39、素有关实验中，比较压力的作用效果的大小，通过比较海绵形变的大小来比较压力的作用效果，也运用了转换法。 （2） 34当滑片右移时， 电路中电流增大， 则吸引大头针的数目增多， 说明通电螺线管的磁性与电流有关，电流越大，通电螺线管的磁性越强。 （3） 5由图可知， 电流从乙电磁铁的下端进入， 上端流出， 根据安培定则可以判断乙电磁铁的下端是 N 极，上端是 S 极。 67由实验装置可知，两电磁铁的电流相同，线圈匝数不同，故该装置是研究电流相同时，电磁铁磁性与线圈匝数的关系。 27 运动起来 通电 磁场方向 电流方向 不能 电 机械 【详解】 （1）12将一根导体 ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合
40、开关前，电路中没有电流，导体静止不动，闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用。 （2）3断开开关，将图中磁铁的 N、S 极对调，磁场方向改变，再闭合开关，电流方向不变，会发现导体ab 的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。 （3）4断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，导体中电流方向改变，磁场方向不变，会发现导体 ab 的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关。 （4）5如果同时改变磁场方向和电流方向，通电导体在磁场中受力方向不变，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关，
41、因为有两个变量。 （5）67电动机工作的过程中，会消耗电能，将电能转化为导体 ab的机械能。 28 不偏转 不偏转 左右偏转 电源 【详解】 （1）1导体在磁场中运动时产生感应电流的条件是闭合电路中的部分导体切割磁感线。图甲中，开关断开，电路断路，导体水平左右运动切割磁感线，但电路中不会产生感应电流，电流计指针不偏转。 （2）2图乙中，开关闭合，电路连通，导体竖直上下运动，没有切割磁感线，电路中没有感应电流产生，电流计指针不偏转。 （3）3如图丙，电路闭合，导体水平左右运动切割磁感线，所以会有感应电流产生。感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关，导体水平左右运动切割磁感线时，切割磁感线的方向
42、不断改变，所以感应电流的方向也不断改变，因此灵敏电流计指针左右偏转。 （4）4要把该实验装置改装成探究磁场对电流作用的装置，则电路中需要有电源，需对器材做的改进是将电流计换做电源。 29 （1）随着温度的升高热敏电阻 Rt的阻值逐渐减小； （2）2.5A；1.65 105J； （3）60； （4）180 【详解】 （1）观察乙图坐标轴可知，随着温度的升高热敏电阻 Rt的阻值逐渐减小。 （2）工作电路中电热丝 R0工作时的电流为 000220V=2.5A88UIR 工作 5min 产生的热量为 22500(2.5A)885 60s=1.65 10 JQI R t （3）衔铁被吸下时控制电路总电阻
43、为 117.5V=1500.05AURI总 由乙图可知当温度为 60时，热敏电阻 Rt的阻值为 90，则可求此时电阻箱 R1阻值为 R1=R总-Rt=150-90=60 （4）设定温度越高则热敏电阻 Rt的阻值越小，总阻值须达到 150 衔铁才会被吸下，则当滑动变阻器取得最大值为 120 时，热敏电阻 Rt的阻值最小为 Rtmin=150-120=30 对应乙图可知，可测量最高温度为 180。 答： （1）随着温度的升高热敏电阻 Rt的阻值逐渐减小； （2）电热丝 R0工作时的电流为 2.5A，工作 5min 产生的热量为 1.65 105J； （3）如果恒温箱的温度设定为 60则电阻箱 R1
44、应取 60； （4）该恒温箱可设定的最高温度是 180。 30 （1）2L （2）502030R （3）50.8 10 N（4）超载即压力大，压强大，易于压坏路面， 【分析】 （1）分析超载和不超载时，衔铁的位置及两盏灯的亮暗情况得出结论 （2）车对水平地面的压力等于它的重力，由图象求出压力传感器的阻值，然后由串联电路特点与欧姆定律求出 R 阻值 （3）当 R 为零时，由欧姆定律求出线圈两端电压，然后由图象求出此时压力传感器受到的压力，即车轮的最小重力 （4）可从惯性、压强两方面分析超载的危害 【详解】 （1）由图示可知，车辆不超载时，控制电路中电流较小，电磁铁磁性较弱，衔铁被弹簧拉起，L1亮
45、；车辆超载时，控制电路中电流增大，衔铁被吸下，衔铁接下端，L2亮，由题意知，L2是红灯 （2）车对水平地面的压力： F=G=mg=20 103kg 10N/kg=2 105N， 由图象可知，此时的输出电压 U=1V， 由欧姆定律可知电路总电阻： R总=UI=1V0.02A=50， 电阻 R 的阻值： R=R总R线圈=5020=30； （3）当 R=0，输出电压最小， 由欧姆定律可知输出最小电压： U0=IR线圈=0.02A20=0.4V， 由图象可知，此时压力传感器受到的压力： F=0.8105N=8 104N； 通过车辆的最小重力为 8 104N； （4）超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑
46、行距离大，容易出交通事故；超载的汽车质量大，对地面的压强大，易损坏路面； 答： （1）L2； （2）R 的阻值应调节为 30； （3）在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为 8 104N； （4）超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑行距离大，容易出交通事故 31 a、b 2050 540J 【详解】解： （1）由图可知，加热电路的通断依靠电磁继电器实现的，当电流小于 0.6A 时，电磁铁磁性很弱，不足以将衔铁吸下，此时动触点将加热丝的电路接通，若在 a、b 处接电源，加热电热丝通电加热；当电流大于 0.8A 时，电磁铁磁性增强，将衔铁吸下，加热丝电路切断，电热丝停止加热。若电源接
47、c、d 则电热丝一直通电加热；若电源接 e、f 则电热丝与电源不通。综上可得，应将电源接在 a、b 两端。 （2）滑动变阻器 R=20，电流 I1=0.6A 时，由UIR可知电路的总电阻 124V400.6AURI控制总 此时热敏电阻的阻值 R1=R总-R=40-20=20 由图像知， 热敏电阻的阻值为20时， 对应的温度为20， 即温度为20时， 电热丝通电加热； 当电流I2=0.8A时，由UIR可知电路的总电阻 224V300.8AURI控制总 此时热敏电阻的阻值 R1=R总-R=30-20=10 由图像知，热敏电阻的阻值为 10 时，对应的温度为 50，即温度为 50时，电热丝停止加热。
48、所以恒温箱内的温控范围为 2050。 （3）根据图乙知，当温度为 30时，热敏电阻 R 的阻值为 15，由串联电路电阻的规律和欧姆定律知，此时电路的电流为 3124V0.6A1525UIRR控制 滑动变阻器工作 1min 产生的热量为 Q=(I3)2Rt=(0.6A)22560s=540J 答： （1）加热电路电源应接在 a、b 两端； （2）当滑动变阻器 R=20 时，恒温箱内的温控范围为 2050； （3）当温度为 30，R=25 时，滑动变阻器工作 1min 产生的热量为 540J。 32 【详解】 （1）螺线管的右侧为 N 极，根据安培定则可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，故电源
49、右端为正极； （2） （3）磁感线是从磁体的 N 极出来回到磁体的 S 极的，故永磁体 A 的左端为 S 极，右端为 N 极。如图所示 33 热 见解析 5A 80 【详解】 （1）1电热管工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的。 2电动机的原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而转动。 （2）3由表知，电热管的额定功率为 1100W，由根据 PUI 知豆浆机正常加热时通过电热管的电流 1100W =5A220VPIU热 （3）4由上图可知，加热的功率为 1100W，对应的加热时间 4min22min10min600sRt 电动机工作时间 M2min4min6min360st 由WPt可
50、得，加热消耗的电能 51100W600s6.6 10 JRR RWP t 电动机工作消耗的电能 4MM M150W 360s5.4 10 JWP t 豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能 545M6.6 105.4 107.14 10 JRWWWJJ 若电热管所消耗的电能全部用来烧水，即 57.14 10 JQW 吸 根据密度公式mV知水的质量为 33331.0 10 kg/m2 10 m2kgmV 水 水升高的温度为 537.14 10 J=854.2 10 J/(kg) 2kgQtc m 吸水 水的末温度为 0 2085105ttt = 由于在标准大气压下水的沸点为 100，所以水升高的
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