华师大版八年级下册第5章 电与磁2 电流的磁效应一课一练
展开5.2 电流的磁效应
一、单选题
1.如图所示,在电磁继电器的低压控制电路上安装一个温度热敏元件,当温度降低时,低压控制电路断开;温度升高时,低压控制电路接通。在工作电路上安装一台空调器,若将该装置安在一个房间里,下列说法中正确的是( )
A. 此空调工作时可使室内温度一直降低
B. 此空调工作时可使室内温度升高
C. 此装置可使室内温度保持不变
D. 此装置可使室内温度在一定范围内浮动
题1图 题2图
2.如图所示,A为弹簧测力计,B为条形磁铁,C为螺线管。闭合S时电流表箱和弹簧测力计都有示数,再闭合S1时,则( )
A. 电流表的示数变大,弹簧测力计的示数变大
B. 电流表的示数变大,弹簧测力计的示数减小
C. 电流表的示数减小,弹簧测力计的示数减小
D. 电流表的示数减小,弹簧测力计的示数变大
3.为了判断一段导线中是否有电流通过,手边若有下列几组器材,其中最适用的是( )
A. 被磁化的缝衣针及细棉线 B. U形磁铁及细棉线
C. 带电的小纸球及细棉线 D. 小灯泡及导线
4.小明设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图如图所示,表中是他所做实验的记录。下列结论不正确的是( )
电磁铁线圈匝数
100匝
50匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流(A)
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目(枚)
7
11
14
5
8
10
A. 比较1、4两次实验可知:线圈中的电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
B. 比较1、3、5三次实验可知:线圈匝数一定时,线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强
C. 比较1、2、3(或4、5、6)三次实验可知:线圈匝数一定时,线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强
D. 电磁铁的磁性越强,吸引铁钉的数目越多
5.如图所示,将条形磁铁固定在静止的小车上,电路连接完整后,闭合开关S时,小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某一位置时,小车开始向左运动。则下列变阻器接入电路的方式正确的是( )
A. a接e、d接f B. a接e、b接f C. c接e、d接 D. c接e、b接f
6.如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小,下列说法正确的是( )
A. 电铃应接在A和C之间
B. 当CO浓度升高,电磁铁磁性减弱
C. 用久后,电源电压U1会减小,报警时CO最小浓度比设定值高
D. 为使该检测电路在CO浓度更低时报警,可将R2的滑片向下移
7.如图所示,条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后,闭合开关S,滑片P向下移动。下列说法正确的是( )
A. 通电螺线管的右端为S极
B. 滑片P向下移动过程中,通电螺线管的磁性变弱
C. 滑片P向下移动过程中,条形磁铁所受摩擦力一直不变
D. 滑片P向下移动过程中,条形磁铁可能静止,也可能向左运动
8.如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小,当闭合开关S1、S2时,下列说法正确的是( )
A. 电磁铁的右端为N极
B. 小磁针将顺时针旋转
C. 当P向左滑动时,电磁铁的磁性增强,指示灯变暗
D. 当P向右滑动时,电磁铁的磁性减小,电压表的示数减小
题8图 题9图
9.如图中的开关由触点a到触点b时,电磁铁的磁性强弱及A端的极性变化情况是( )
A. 增强,由南极变为北极 B. 减弱,由南极变为北极
C. 减弱,由北极变为南极 D. 增强,由北极变为南极
10.在科学晚会上,小科所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目, 其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动乙线圈摆动时,甲线圈会随之摆动。对于这个过程,下列说法正确的是( )
A. 甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器
B. 推动乙线圈摆动时电能转化为机械能
C. 甲线圈随之摆动时机械能转化为电能
D. 甲线圈摆动是因为通电导体在磁场中受力运动
题10图 题11图
11.我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。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,舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列设备用电器工作原理一致的是( )
A. 电铃 B. 发电机 C. 电风扇 D. 电磁铁
12.如图所示,干电池底部吸有强磁铁(可导电),在干电池的正极上支有一“门”字形导线框,导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接,导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动,圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好。导线框转动的动力来源( )
A. 只有线框A侧受到磁场对电流的作用
B. 只有线框B侧受到磁场对电流的作用
C. 线框A侧、B侧都受到磁场对电流的作用
D. 线框A侧、B侧都不受到磁场对电流的作用,是受到的其他外力
题12图 题13图
13.小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭,如下图所示。接通信号源后,电流的方向不断改变,导致线圈的磁极不断变化,线圈通过吸引或排斥磁铁,带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度,下列方法不可行的是( )
A. 改变磁铁的磁极 B. 改变电流的大小
C. 改变磁铁磁性强弱 D. 改变线圈的匝数
14.在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直铜导线。当直导线通电时,小磁针会发生转动、该实验能说明( )
A. 铜能吸引磁铁 B. 通电导线周围存在磁场
C. 小磁针偏转方向与电流大小有关 D. 磁能生电
15.下列图示实验,有关结论的判断和应用不正确的是( )
A. 图甲说明螺线管周围存在磁场,该方法可以用来制造电磁铁
B. 图乙说明通电导体在磁场中受力运动,该原理可用来制造电磁继电器
C. 图丙说明切割磁感线能产生感应电流,该原理可以用来制造发电机
D. 图丁说明软铁棒能被磁化,该方式可以制造永磁体
16.为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关,某同学使用两个相同的大铁钉和相同的导线绕制成电磁铁进行实验,如图所示。则下列说法中错误的是( )
A. 若滑动变阻器的滑片向左移动,则能使电磁铁的磁性增强
B. 实验中电磁铁的磁性强弱是用吸引大头针的数目多少来显示的
C. 若要探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,只要用一次实验就有明显的实验现象
D. 若要探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,只要用一次实验就有明显的实验现象
17.如图甲所示为某同学设计的太阳能路灯的电路原理图。它能实现白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电;夜晚光线弱时,蓄电池为电灯供电的作用。电路中的R为光敏电阻,其电阻大小与光照强度关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 白天蓄电池相当于电源 B. 甲是太阳能电池板,乙是路灯
C. 电磁铁上端为N极,下端为S极 D. 光线较强时,电磁铁磁性较大
18.某探究小组观察到学校楼道里的消防应急灯,平时灯是熄的,一旦停电,两盏标有“36V”的灯泡就会正常发光。下图是四位同学设计的模拟电路,其中可以起到消防应急灯作用的电路是( )
A. B. C. D.
19.在做探究“通电螺线管外部的磁场分布”实验时,小毛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。通电后轻敲纸板,小磁针的指向和铁屑的排列情况如图所示。当改变螺线管中电流方向时,小磁针的指向会改变。下列说法中正确的是( )
A. 通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似
B. 通电时,螺线管的左端相当于条形磁铁的N极
C. 通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流的方向无关
D. 通过减少电流强度,可增强通电螺线管周围的磁场
题19图 题20图
20.如图是某种磁悬浮灯泡的示意图。在磁悬浮灯泡的内部装有一块永磁体,在灯泡上方的展柜中安装有电磁铁。给电磁铁通电,在控制电路的调节下,能使灯泡静止悬浮在空中。关于灯泡受力情况,下列说法中正确的是( )
A. 灯泡受到的磁力方向竖直向下
B. 灯泡受到的重力方向竖直向上
C. 增大通过电磁铁的电流,可使灯泡受到的磁力变大
D. 灯泡能静止悬浮在空中是因为灯泡受到的磁力大于它受到的重力
二、填空题
21.电磁铁与永磁体相比,其优点是:磁性的有无可以通过________来实现;磁性的强弱可以通过________来控制;磁极的极性可以通过________来改变。
22.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”)。
23.如图所示,在直导线下方放置一枚小磁针,当导线中有电流通过时,磁针发生偏转,表明通电导线周围存在磁场;如果导线下方不放小磁针,当导线中有电流通过时,则该通电导线周围________(选填“存在”或“不存在”)磁场。
题23图 题24图
24.将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极,将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上(如图所示),导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。
(1)如果将磁铁的N、S极对调,导线框将________。
(2)通电时间稍长,干电池会明显发热,原因是________。
25.随着科技进步,我们的生活变得越来越便利,现在很多小区用自动控制闸取代了传统门卫。小科观察了小区入口的车辆出入自动控制闸,发现当车牌被识别系统识别后,绿灯亮,栏杆抬起,车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路,车牌识别成功相当于图中开关S 闭合。
(1)已知该电路电源电压为 9 伏,指示灯 L 工作时的阻值为 10 欧,滑动变阻器接入电路的阻值为 20 欧,线圈阻值不计。闭合开关后,线圈吸住铁柱时,指示灯的功率为 ________瓦。
(2)若栏杆 AB 长度不变,使固定点O 向右移动,若车牌识别成功后仍要使栏杆正常抬起, 可以将滑动变阻器的滑片向________移动。
26.如图所示是奥斯特实验的示意图。闭合开关后进行实验得出的结论是:通电导线周围存在磁场,支持该结论的实验操作和现象是________。如果此时移走小磁针,该结论________(选填“成立”或“不成立”)。
27. 科学家们已经发现了巨磁电阻(GMR)效应,它是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小,且磁场越强、电阻越小的现象。利用这一现象,可以用来探宄磁体周围的磁场强弱。如图所示,将GMR放在螺线管的右端。闭合开关S1、S2电流表示数为I。保持GMR位置不变,将电源的正负极对调,则此时电流表的示数将________I;将GMR移至螺线管上方的中间位置, 电流表的示数将 ________I。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
题27图 题28图
28.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)当滑动变阻器滑片向左移动时,电流 ________(填“增加”或“减少”),电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 ________(填“增加”或“减少”)。
(2)很多科学实验会用到“转化法”,该实验通过________来反应电磁铁磁性的强弱的。
(3)根据右手螺旋定则,可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的________极。
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是________ 。
29.科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)由图可知,两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时,导线相互________;当通入电流方向相反时,导线相互________。
(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法是:用右手握导线,大拇指指向电流方向,则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向。根据这个方法,请你判定甲图中导线a在靠近导线b一侧产生的磁场方向为垂直于纸面________。(填“向里”或“向外”)
(3)由此可知:与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过 ________来实现的。
30.【探究名称】温度对磁铁的磁性强弱有无影响?
【提出问题】小明在家用如图所示的电热壶烧开水时,发现壶中的水烧开后,开关按钮会自动跳起断电。开关为什么能自动跳起呢?带着这个问题,小明上网查阅了有关资料。得知这是一个磁吸开关,给水加热前开关按钮被磁铁吸住。当水烧开时,磁铁的磁性减弱,开关跳起。
【提出猜想】小明猜想,温度对磁铁的磁性有影响,而且温度越________,磁性越________。
【设计实验】为了验证以上猜想是否正确,小明进行了如下实验:
①用一块强磁铁的一个磁极,分别在三根同样的铁钉上从钉头向下的同一方向划过100次,使铁钉________;
②把铁钉A放入塑料薄膜袋内,将其放入一堆铁屑中,慢慢提起塑料袋,将其放在一张白纸上。从袋中取出铁钉,把落在纸上的铁屑收集起来,用天平称出铁屑的质量m1;
③把铁钉B放入盛有开水的烧杯中,一段时间后,取出铁钉重复②步骤,用天平称出铁屑的质量m2;
④把铁钉C放入盛有冰水的烧杯中,一段时间后,取出铁钉重复②步骤,用天平称出铁屑的质量m3;
⑤比较m1、m2、m3的大小关系,可知温度对磁性强弱有无影响。
【交流与评估】本次探究活动中应用了控制变量法,其中改变的因素为________,控制不变的因素主要有:________;________。
答案部分
一、单选题
1. D 2. A 3. A 4. B 5. A
6. C 7. D 8. D 9. B 10. D
11. C 12. B 13. A 14. B 15. B
16. C 17. D 18. B 19. A 20. C
二、填空题
21. 电路的通断(或电流的有无);电流的大小;电流的方向
22. (1)<
(2)变小;变大
23. 存在
24. (1)反转
(2)用导线将电源的正负极相连,会造成电源短路,电流很大,根据Q=I2Rt,通电时间长,就会产生较多的热量,干电池会明显发热。
25. (1)0.9
(2)上
26. 闭合开关,小磁针偏转,断开开关,小磁针又回复原来位置;成立
27. 等于;小于
28. (1)增加;增加
(2)吸引大头针的数目
(3)S
(4)大头针下端被磁化成同名磁极,同名磁极互相排斥
29. (1)吸引;排斥
(2)向里
(3)磁场
30. 高(或低);弱(或强);磁化;温度;相同的铁钉;被磁化后的磁性强弱相同
解析部分
一、单选题
1. D
【解析】当温度升高到一定程度时时,低压控制电路接通,电磁铁产生磁性,将衔铁吸下来,接通空调所在的电路,此时空调工作,室内温度下降。当温度降低到一定程度时,低压控制电路断开,电磁铁没有磁性,衔铁弹开,断开空调所在的电路,此时空调停止工作,温度不再下降,因此该装置可以使室内温度在一定范围内浮动,故D正确,而A、B、C错误。
2. A
【解析】(1)开关S1闭合前,只有电阻R1自己工作,电流表测通过R1的电流。开关S1闭合后,两个电阻并联,电流表测总电流,根据I总=I1+I2可知,电流表的示数变大。
(2)螺线管上电流方向想右;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖朝向右,此时大拇指指向上端,那么螺线管的上端为N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁受到向下的吸引力。根据二力平衡的条件得到,弹簧测力计的示数F=F吸引+G。通过电磁铁的电流增大,那么电磁铁的吸引力增大,则弹簧测力计的示数变大。
3. A
【解析】判断一段导线中是否有电流通过,可用细棉线把被磁化的缝衣针从中间吊起来,靠近导线。若靠近时缝衣针不再指南北,则说明导线中有电流,因为通电导线周围有磁场,故A正确,而B、C、D错误。
4. B
【解析】A.1、4两次实验中,电流大小相同而线圈匝数不变,因此得到:线圈中的电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强,故A正确不合题意;
B.1、3、5中,线圈匝数和电流都不等,没有控制变量,故B错误符合题意;
C.实验1、2、3(或4、5、6)中,线圈匝数相同而电流大小不同,那么得到:线圈匝数一定时,线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强,故C正确不合题意;
D.电磁铁的磁性越强,吸引铁钉的数目越多,故D正确不合题意。
5. A
【解析】小车开始向左运动,说明螺线管磁场变强,即通过螺线管的电流变大,那么变阻器的阻值变小,使用的电阻变短。当滑片向左移动时,滑片左边的部分变短,而右边的部分变长,因此变阻器使用左边的部分,也就是左下角的e接线柱必选,上面的c或d任选一个,故A正确,而B、C、D错误。
6. C
【解析】当CO浓度超过设定值时,R1阻值减小,控制电路中电流增大,电磁铁磁性增强,将衔铁吸下来,B和D所在的电路被接通,因此电铃应接在B和D之间,故A错误;
当CO浓度升高时,R1阻值减小,那么总电阻变小,而总电流增大,所以电磁铁的磁性增强,故B错误;
电源电压U1减小,报警时控制电路中的电流与原来相等,则电路中的总电阻需减小,R2阻值不变,根据R总=R1+R2可知,则R1阻值比设定值更小,此时CO的最小浓度比设定值高,故C正确;
若使检测电路在CO浓度更低时报警,则报警时R1阻值比原设定值大,为保证报警时控制电路中的电流与原来相等,则需要减小R2的阻值,可将R2滑片向上移,故D错误
7. D
【解析】螺线管上电流向下,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,那么螺线管的右端为N极,故A错误;
滑片P向下移动的过程中,变阻器的阻值减小,通过螺线管的电流变大,那么它的磁性变强,故B错误;
条形磁铁处于平衡状态,那么它受到的摩擦力与电磁力相互平衡。滑片P向下移动的过程中,电磁铁的磁性变强,那么电磁力变大,因此条形磁铁受到的摩擦力变大,故C错误;
滑片P向下移动的过程中,电磁铁的磁性变强,那么电磁力变大,如果电磁力小于条形磁铁的最大静摩擦力,那么它始终处于静止状态;如果电磁力大于它的最大静摩擦力,根据“异名磁极相互吸引”可知,它可能向左运动,故D正确。
8. D
【解析】A.线圈上电流从下到上;用右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上下,此时大拇指指向左端,那么左端为N极,故A错误;
B.电磁铁左端为N极,右端为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S极向左转,N极向右转,也就是小磁针逆时针方向旋转,故B错误;
C.当P向左滑动时,变阻器阻值变小,通过电磁铁的电流增大,那么电磁铁的磁性增强,巨磁电阻的阻值减小,所以指示灯的亮度变大,故C错误;
D.当滑片P向右滑动时,变阻器的阻值变大,通过电磁铁的电流变小,那么电磁铁的磁性变弱,电阻变大,通过指示灯的电流变小,根据U=IR可知,电压表的示数减小,故D正确
9. B
【解析】如图中的开关由触点a到触点b时,电流方向发生改变,根据右手螺旋定则可知,原来电磁铁的A端为S极,B端为N极,现在A端为N极,左端为S极。
触点接a时,只有电磁铁;接b时,定值电阻R与电磁铁串联,电阻变大,电流变小,那么磁场变弱,故B正确,而A、C、D错误。
10. D
【解析】A.用手推动乙线圈时,线圈切割磁感线产生感应电流,相当于电源;电流经过甲线圈,它在磁场中受力运动,相当于电动机(用电器),故A错误;
B.推动乙线圈时机械能转化为电能,故B错误;
C.甲线圈摆动将电能转化为机械能,故C错误;
D.甲线圈摆动是因为通电导体在磁场中受力运动,故D正确。
11. C
【解析】A.电铃的工作原理是电流的磁效应,主要结构为电磁铁,故A不合题意;
B.发电机的工作原理是电磁感应,故B不合题意;
C.电风扇的主要结构为电动机,利用通电导体在磁场中受力运动,故C符合题意;
D.电磁铁的工作原理为通电导线周围存在磁场,故D不合题意。
12. B
【解析】强磁铁会产生一个磁场,线框B与电池的正负两极相连,有电流经过,因此它会受到磁场对电流力的作用;而线框A下面与电池负极是断开的,没有电流经过,因此不会受到磁场对电流力的作用,故B正确,而A、C、D错误。
13. A
【解析】A.改变磁铁的磁极,只能改变磁场的方向,不能改变线圈受到磁力的大小,故A错误符合题意;
B.改变电流的大小,可以改变线圈产生磁场的强弱,从而改变线圈受到磁力的大小,故B正确不合题意;
C.改变磁场的强弱,可以改变线圈受到磁力的大小,故C正确不合题意;
D.改变线圈的匝数,可以改变线圈产生磁场的强弱,从而改变线圈受到磁力的大小,故D正确不合题意。
14. B
【解析】当铜导线中没有电流经过时,小磁针与导线平行。当有电流经过时,小磁针发生转动,说明它受到了磁力,即通电导线周围存在磁场,故B正确,而A、C、D错误。
15. B
【解析】A.图甲说明螺线管周围存在磁场,该方法可以用来制造电磁铁,故A正确不合题意;
B.图乙说明通电导体在磁场中受力运动,该原理可用来制造电动机,故B错误符合题意;
C.图丙说明切割磁感线能产生感应电流,该原理可以用来制造发电机,故C正确不合题意;
D.图丁说明软铁棒能被磁化,该方式可以制造永磁体,故D正确不合题意。
16. C
【解析】A.若滑动变阻器的滑片向左移动,那么变阻器的阻值变大,通过电磁铁的电流变大,则能使电磁铁的磁性增强,故A正确不合题意;
B.实验中电磁铁的磁性强弱是用吸引大头针的数目多少来显示的,故B正确不合题意;
C.若要探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,需要控制线圈匝数相同而改变电流大小。图片中两个匝数不同的电磁铁串联,通过它们的电流始终相等,因此无法通过一次实验完成,故C错误符合题意;
D.若要探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,需要控制电流相同而改变线圈匝数;实验中两个电磁铁线圈匝数不变,二者串联时电流相同,因此一次实验就可以得到目的,故D正确不合题意。
17. D
【解析】A.白天蓄电池靠太阳能电池板充电,并不为路灯提供电能,所以不是电源,故A错误;
B.白天时,光照强度增大,光敏电阻R的阻值减小,控制电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,将衔铁吸下来与乙所在的电路接通,此时为充电状态,因此乙为电池板,而甲为路灯,故B错误;
C.电磁铁线圈上电流方向向左,用右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向左,那么大拇指向下,因此电磁铁的下端为N极,上端为S极,故C错误;
D.根据B中分析可知,光线较强时,电磁铁磁性较大,故D正确
18. B
【解析】A.当220V的电路有电时,电磁铁将衔铁吸下来,两个灯泡与36V的电路接通,那么两个灯泡是发光的,与题目要求不同,故A错误;
B.当220V的电路没电时,电磁铁将没有磁场,衔铁在上面接通36V电路,两个灯泡发光;当220V电路有电时,电磁铁有磁场,将衔铁吸下来,切断两个灯泡与36V电源之间的联系,那么两个灯泡熄灭,符合题目要求,故B正确;
C.当220V的电路没电时,电磁铁将没有磁场,衔铁在上面接通36V电路,两个灯泡发光,与题目要求不符,故C错误;
D.220V电路没电时,衔铁在上,接通上面灯泡与36V电源,此时它发光,而下面的灯泡没有发光,与题目要求不符,故D错误。
19. A
【解析】A.根据图片可知,通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似,故A正确;
B.通电时,左边小磁针的右端为N极,根据“异名磁极相互吸引”可知,螺线管的左端相当于条形磁铁的S极,故B错误;
C.根据安培定则可知,通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流的方向有关,故C错误;
D.通过减少电流强度,可减弱通电螺线管周围的磁场,故D错误。
20. C
【解析】地面附近,任何物体受到的重力方向都是竖直向下的,故B错误;
灯泡悬空静止,处于平衡状态,那么它受到的重力和磁力相互平衡。根据二力平衡的知识可知,磁力等于重力,故D错误;
根据二力平衡的知识可知,磁力的方向与重力方向相反,即竖直向上,故A错误;
增大通过电磁铁的电流,可以增强电磁铁的磁场,使灯泡受到的磁力增大,故C正确。
二、填空题
21. 电路的通断(或电流的有无);电流的大小;电流的方向
【解析】电磁铁与永磁体相比,其优点是:磁性的有无可以通过电路的通断(或电流的有无)来实现;磁性的强弱可以通过电流的大小来控制;磁极的极性可以通过电流的方向来改变。
22. (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
23. 存在
【解析】无论导线下方是否放小磁针,电流周围的磁场始终存在。小磁针的作用就是通过自身的偏转证明磁场的存在,因此如果导线下方不放小磁针,当导线中有电流通过时,则该通电导线周围存在磁场。
24. (1)反转
(2)用导线将电源的正负极相连,会造成电源短路,电流很大,根据Q=I2Rt,通电时间长,就会产生较多的热量,干电池会明显发热。
【解析】(1)如果将磁铁的N、S极对调,那么磁场方向会与原来相反,则线圈的受力方向与原来相反,即导线框将反转。
(2)通电时间稍长,干电池会明显发热,原因是:用导线将电源的正负极相连,会造成电源短路,电流很大,根据Q=I2Rt,通电时间长,就会产生较多的热量,干电池会明显发热。
25. (1)0.9
(2)上
【解析】(1)根据图片可知,灯泡L与变阻器串联。
此时通过灯泡的电流I总=U总RL+R变=9V10Ω+20Ω=0.3A;
此时指示灯的功率为:PL=IL2RL=(0.3A)2×10Ω=0.9W。
(2)栏杆就是一个杠杆,它的自重为阻力,阻力臂为AO;B点受到向下的电磁力为动力,动力臂为OB。当固定点O向右移动时,阻力臂增大,动力臂减小,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,B点的电磁力要增大,那么通过电磁铁的电流要增大,变阻器的阻值要减小,因此滑片向上移动。
26. 闭合开关,小磁针偏转,断开开关,小磁针又回复原来位置;成立
【解析】(1)如图所示是奥斯特实验的示意图,闭合开关后进行实验得出的结论是:通电导线周围存在磁场,支持该结论的实验操作和现象是:闭合开关,小磁针偏转,断开开关,小磁针又回复原来位置。
(2)如果此时移走小磁针,电流产生的磁场仍然存在,因此该结论仍然成立。
27. 等于;小于
【解析】(1)保持GMR位置不变,将电源的正负极对调,只会改变磁场的方向,不会改变磁场的强弱,因此巨磁电阻的阻值不变,则此时电流表的示数将等于I;
(2)将GMR移至螺线管上方的中间位置,这个位置的磁场最弱,因此巨磁电阻的阻值增大,那么电流表的示数将小于I。
28. (1)增加;增加
(2)吸引大头针的数目
(3)S
(4)大头针下端被磁化成同名磁极,同名磁极互相排斥
【解析】(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,变阻器接入电路的电阻变小,电流增加,电磁铁的磁性变强,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加。
(2)很多科学实验会用到“转化法”,该实验通过吸引大头针的数目来反应电磁铁磁性的强弱的。
(3)乙铁钉上线圈电流方向向左;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,因此乙铁钉的下端为N极,上端为S极。
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是:大头针下端被磁化成同名磁极,同名磁极互相排斥
29. (1)吸引;排斥
(2)向里
(3)磁场
【解析】(1)根据图片可知,两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时,导线相互吸引;当通入电流方向相反时,导线相互排斥。
(2)根据甲图可知,电流方向向上;用右手握住a导线,大拇指指向上面,此时在靠近导线b的一侧,弯曲的四指指尖垂直纸面向内,因此这一侧的磁场方向垂直与纸面向里。
(3)由此可知:与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过磁场来实现的。
30. 高(或低);弱(或强);磁化;温度;相同的铁钉;被磁化后的磁性强弱相同
【解析】【提出猜想】小明猜想,温度对磁铁的磁性有影响,而且温度越高(低),磁性越弱(强)。
【设计实验】①用一块强磁铁的一个磁极,分别在三根同样的铁钉上从钉头向下的同一方向划过100次,使铁钉磁化。
【交流与评估】本实验探究的是温度是否会对磁场强弱产生影响,所以改变的因素是温度。根据“用一块强磁铁的一个磁极,分别在三根同样的铁钉上从钉头向下的同一方向划过100次”可知,其中控制不变的因素有:相同的铁钉和被磁化后的磁场强弱相同。
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