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第20章 电与磁(高频考点精讲)-最新中考物理一轮复习高频考点精讲与易错题精练(全国通用)
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第20章 电与磁(高频考点精讲)
考点01 磁现象 磁场
【高频考点精讲】
一、磁体
1、磁性:物理学中把物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,叫做磁性。
2、磁体:具有磁性的物体叫磁体。
3、磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极(条形磁体两端最强,中间最弱)。
(1)水平面自由转动的磁体静止时,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N)。
(2)磁极总是成对出现,不存在单个磁极的磁体。
4、磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
5、磁化:物体在磁体或电流的作用下获得磁性的现象,叫做磁化。
二、磁场
1、磁场:磁体周围存在的着一种看不见、摸不着的物质,能使磁针偏转,叫磁场。
(1)磁场看不见、摸不着,但是客观存在的。
(2)磁体间的相互作用是通过磁场发生的。
2、磁场性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用。
3、磁场方向:磁场中某点小磁针的N极指向为该点的磁场方向,小磁针的N极在该点的受力方向与该点的磁场方向一致,S极在该点的受力方向与该点的磁场方向相反。
4、磁感线:在磁场中画出的带箭头的描述磁场的曲线。磁感线上任何一点的磁场方向就是该点磁感线的切线方向。
5、磁感线方向:用磁感线描述磁场时,磁体外部磁感线是从N极出发,回到S极,内部从S极到N极。
6、关于磁感线的说明
(1)磁感线是为了形象直观地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的。但磁场是客观存在的。
(2)用磁感线描述磁场的方法叫做理想模型法。
(3)磁感线是封闭曲线。
(4)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁感线越密集的地方,磁场越强。
(5)磁体周围细铁屑的排列并不是磁感线。
7、地磁场
(1)在地球周围的空间里存在的磁场,地磁场形状和条形磁体磁场形状一样,地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近。
(2)磁偏角:由宋代沈括发现。
【热点题型精练】
1.如图是我国早期的指南针——司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。“柢”指的是司南长柄,下列说法中正确的是( )
A.司南的长柄是磁石的北极
B.司南长柄指的是地磁北极
C.地磁场的南极在地球地理的南极附近
D.司南指南北是其本身有这样的特性
解:地球本身是一个大磁体,地磁南(S)极在地理北极附近,地磁北(N)极在地理南极附近。司南是用天然磁石磨制成的勺子,其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,静止时长柄指向南方(指向地理南极),则司南长柄是磁石的南极;地理上的南极是在地磁场的北极附近,即司南长柄指的是地磁场的北极,故ACD错误,B正确。
答案:B。
2.如图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是( )
A. B. C. D.
解:A、图中磁体周围的磁感线从磁体的S极出来,回到磁体的N极,故A错误;
B、图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极,故B正确;
C、图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的N极,故C错误;
D、图中磁体周围的磁感线从磁体的S和N极出来,故D错误。
答案:B。
3.如图所示,甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极,弧线是部分未标方向的磁感线.根据图中小磁针静止时的指向,下列判断正确的是( )
A.甲、乙都是S极B.甲、乙都是N极
C.甲是N极,乙是S极D.甲是S极,乙是N极
解:由磁感线分布可知两磁极相互排斥,两磁极为同名磁极,小磁针静止时N极指向乙磁极,根据磁极间相互作用规律可知乙磁极为S极,故两磁极均为S极。
答案:A。
4.一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止。某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场,磁感线如图所示,则小磁针在磁场出现后( )
A.两极所受的力是平衡力,所以不会发生转动
B.两极所受的力方向相反,所以会持续转动
C.只有N极受力,会发生转动,最终静止时N极所指方向水平向右
D.两极所受的力方向相反,会发生转动,最终静止时N极所指方向水平向右
解:
某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场,小磁针将会受到磁场力的作用,且N极受力方向与磁场方向相同,水平向右;S极受力方向与磁场方向相反,水平向左。
所以小磁针会发生转动,最终小磁针在磁场中静止,N极指向水平向右。所以ABC错误,D正确。
答案:D。
5.如图所示,条形磁铁固定在水平地面上,用沿水平方向的拉力F把重为G的小铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极,对此过程中拉力F的大小,下列说法正确的是( )
A.始终不变B.由大变小
C.由小变大D.先变小再变大
解:当小铁块从磁铁一端匀速滑到另一端的过程中,因为条形磁体两端的磁性最强,中间的磁性最弱,因此磁铁对小铁块的吸引是先变小再变大。那么,小铁块对磁铁的压力相应的也是先减小再变大。而压力又影响到摩擦力的大小,所以摩擦力也是先变小再变大。又因为是匀速运动,拉力F和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以拉力F和摩擦力一样也是先减小后增大。
答案:D。
6.如图所示,一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了。实际上这张新钞票依然完好无损,这里应用了磁现象的有关知识。原来,这支笔的笔杆(纸币的下方)与笔头(纸币的上方)可以互相分离,笔杆与笔头相连的一端内部装有小磁铁,则笔头内的材料可能含有 铁 (选填“铜”、“铁”或“塑料”)。若想探究笔头内材料是否有磁性,现提供下列器材:①铝棒、②大头针、③碎纸屑,其中可用来完成探究任务的有 ② (填序号)。
解:
(1)笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁铁,笔头内的材料会被小磁铁吸引,说明该材料为磁性材料,可能含有铁;
(2)若想探究笔头内材料是否有磁性,可以用②大头针:将笔头靠近大头针,若出现相互吸引的情况,则说明笔头里面有磁体,具有磁性;可用来完成探究任务;
不能用:①铝棒和③碎纸屑,因为它们都属于非磁性材料,因此将笔头靠近铝棒或碎纸屑,不会出现相互吸引、相互排斥的情况,不能用来完成探究任务;所以可用来完成探究任务的有②,根据笔头能否吸引大头针的现象判断出笔头内的材料是否有磁性。
答案:铁;②。
7.干簧管是一种开关,其结构如图甲所示,其中磁簧片是一种有弹性、易被磁化的软铁材料,被固定于玻璃管内。将一个条形磁铁靠近并与干簧管平行放置时,干簧管的磁簧片触点就会闭合,电路接通,如图乙所示;当条形磁铁远离干簧管时,触点就会断开。干簧管的磁簧片被磁化后,触点部位闭合的原因是 异 名磁极相互 吸引 。
解:左侧磁簧片的最左端靠近条形磁铁的N极,所以磁化后该端为S极,则另一端为N极;同理可以确定右侧磁簧片的右端为N极,另一端为S极,所以两磁簧片中间靠近的部分因异名磁极相互吸引而触接;当条形磁铁移开时,磁性消失,磁簧片因弹性而断开。
答案:异;吸引。
8.如图所示的是用来描绘某﹣磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点可知,b点的磁场比a点的磁场 强 (选填“强”或“弱”);若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其S极指向 P 处(选填“P”或“Q”)。
解:从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏,故a点的磁场比b点的磁场弱,即b点的磁场比a点的磁场强。小磁针静止在b点时,其N极指向与该点磁感线的方向一致,故N极指向Q点,S极和N极的指向相反,所以S极指向P点。
答案:强;P;
9.小宇参加了学校“研究性学习小组”,探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。他做的实验如下:将一条形磁体的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉,用酒精灯给磁体加热,如图甲所示,经过一段时间后,当磁体被烧红时,发现铁钉纷纷落下。
(1)从小宇的实验可得出的初步结论是 温度越高,磁体的磁性越弱 。
(2)根据这一结论,小宇大胆设计了一个温度报警器,如图乙所示,请简述它的工作原理:当温度逐渐升高时,磁体的 磁性 减弱直至消失,无法 吸引 (选填“排斥”或“吸引”)弹簧开关,弹簧开关向下恢复原状,这样下面的电路就被接通,从而使电铃报警。
(3)根据这一现象,你认为生活中要保持磁体的磁性不减弱,应注意什么?答: 不让磁体靠近高温热源 。
解:(1)如图甲所示,开始时磁体的右端吸引了很多的铁钉,说明磁体的磁性很强,加热一段时间后,当磁铁被烧红时,发现铁钉纷纷落下,说明磁性减弱。实验表明温度影响磁体的磁性,温度越高,磁性越弱;
(2)如图乙所示,开始时磁体吸引弹簧开关,当温度逐渐升高时,磁铁的磁性减弱直至消失,无法吸引弹簧开关,弹簧开关向下恢复原状,这样下面的电路就被接通,从而使电铃报警;
(3)由于磁体的磁性会随温度升高而减弱,生活中要保持磁体的磁性不减弱,应避免磁体靠近高温热源。
答案:(1)温度越高,磁体的磁性越弱;(2)磁性;吸引;(3)不让磁体靠近高温热源。
考点02 电生磁
【高频考点精讲】
一、电流的磁效应
奥斯特实验说明:通电导线周围存在磁场,磁场方向跟电流的方向有关。这种现象称为电流的磁效应。
二、通电螺线管的磁场
1、通电螺线管外部磁场与条形磁体磁场相似。
2、通电螺线管两端的磁场方向跟电流方向有关,磁场方向与电流方向的关系可用安培定则判断。
三、安培定则及其应用
1、安培定则:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
2、通电螺线管比通电导线磁性强的原因:各圈导线产生的磁场叠加在一起。
3、应用:根据小磁针的指向,判断通电螺线管中电流方向。
【热点题型精练】
10.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
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;
B、改变电流方向,小磁针的偏转方向也发生改变,这说明直导线周围的磁场方向与电流方向有关,故B正确;
C、小磁针受到磁力的作用能够发生偏转,则实验中小磁针的作用是检测电流的磁场,故C正确;
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;
答案:A。
11.如图所示,用细线将螺线管沿东西方向水平悬挂起来,当给导线通电时发生的现象是( )
A.螺线管静止不动
B.螺线管转动,最后A端指向地理的北方
C.螺线管转动,最后A端指向地理的南方
D.螺线管转动,最后A端可能指向任何方向
解:
A、由图知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,根据安培定则,可以判断通电螺线管的B端是N极,A端是S极,通电螺线管受到地磁场的作用会发生转动,故A项错误。
BCD、通电螺线管受到地磁场的作用发生转动,A端是S极,A端要和地磁场的N极相吸引,且地磁场的N极在地理南极附近,所以最后螺线管的A端要指向地理的南方,故C正确,BD错误。
答案:C。
12.环形电流可以看作是一匝的通电螺线管,其两侧的磁极与线圈中电流方向的关系也符合右手螺旋定则,把两个单匝线圈A和B挂在水平光滑的固定绝缘细杆MN上,且平行靠近放置,当线圈通入如图所示大小相同、方向相反的电流时,则线圈A和B将( )
A.靠近B.距离不变C.远离D.无法确定
解:由图知,两个线圈A和B中的电流方向不同,用右手握住线圈A、B,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,所以线圈A的左端为N极、右端为S极,线圈B的左端为S极、右端为N极,根据磁极间的相互作用规律可知,线圈A和B会相互排斥,则它们将互相远离,距离变大。
答案:C。
13.一条形磁铁放在水平桌面上,处于静止状态,电磁铁(内置铁芯)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左的摩擦力
C.闭合开关后,滑片P向b移动时,条形磁铁受到的摩擦力将会变小
D.闭合开关后,滑片P向a移动的过程中,条形磁铁受到的摩擦力的方向将改变
解:
A、闭合开关前,虽然电磁铁没有磁性,但是条形磁铁对电磁铁内置的铁芯也有吸引力,故A错误。
B、闭合开关后,电磁铁有磁性,根据图中的电流方向结合安培定则可知,电磁铁的左端是N极、右端是S极,因异名磁极相互吸引,则电磁铁对条形磁铁有向左的吸引力,条形磁铁有向左的运动趋势,所以条形磁铁受到向右的静摩擦力作用,故B错误。
C、闭合开关后,滑片P向b移动时,变阻器接入电路的阻值变大,通过电磁铁的电流减小,磁性减弱,对条形磁铁的吸引力变小,条形磁铁仍然静止,条形磁铁受到的吸引力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力是变小的,故C正确;
D、闭合开关后,滑片P向a移动过程中,变阻器接入电路的阻值变小,通过电磁铁的电流变大,磁性增强,对条形磁铁的吸引力变大;若条形磁铁仍处于静止状态,其受力平衡,受到向左的吸引力和向右的静摩擦力;若吸引力变大时条形磁铁向左运动,则滑动摩擦力方向是向右的,即摩擦力的方向始终不变,故D错误。
答案:C。
14.如图所示,电磁铁P和Q通电后( )
A.P的右端是N极,Q的左端是S极,它们相互吸引
B.P的右端是S极,Q的左端是S极,它们相互排斥
C.P的右端是N极,Q的左端是N极,它们相互排斥
D.P的右端是S极,Q的左端是N极,它们相互吸引
解:
由右手安培定则可得螺线管P左侧为N极,右侧为S极;
螺线管Q左侧为S极,右侧为N极,即两磁铁同名磁极相对,相互排斥。
答案:B。
15.如图所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。小明由此推测:若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据是: 电子的定向移动形成电流,电流周围存在磁场 ,你认为磁针的N极会向 纸外 (选填“纸内”或“纸外”)偏转。
解:如图所示,奥斯特实验表明,当导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转。说明了电流周围存在磁场。
当电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,由于电子发生定向移动而形成电流,又因为电流周围存在磁场,所以小磁针会发生偏转。
由图知,当电流向右时,小磁针的N极向纸内偏转,右图电子定向向右移动,而电流方向与电子定向移动方向相反,所以电流方向向左。因此小磁针受力方向与左图相反。N极将向纸外偏转。
答案:电子的定向移动形成电流,电流周围存在磁场;纸外。
16.小明自制了一个带有电磁铁的木船模型(如图所示)。将它放入水中漂浮,船头指向东。闭合开关S,电磁铁的A端为 S 极;电磁铁由于受到 地磁场 的作用,船头会指向 北 。
解:由右手螺旋定则可知螺线管右侧为N极,左侧为S极;因地磁场沿南北方向,地球南极处为地磁场的N极,地球北极处为地磁场的S极;因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故船头指向北方。
答案:S;地磁场;北;
17.医生对病人进行脑部手术时,需要将体温降至合适的温度。准备手术之前,病人的心肺功能开始由心肺机取代,心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏搏动,推动血液循环,如图所示,将线圈a、b缠绕并固定在活塞一端,利用其与固定磁铁之间的相对运动,带动电动泵中的活塞,使血液定向流动;阀门K1、K2都只能单向开启,反向则封闭管路。当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为 N 极,活塞将向 右 运动,“动力泵”处于 送血 (填“抽血”或“送血”)状态。
解: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,K2关闭,K1打开,故处于送血状态。
答案:N;右;送血。
18.为了探究磁场,小华做了如下实验。
(1)探究磁体周围的磁场:
①在玻璃板上均匀撒上一层铁屑,再将玻璃板放在条形磁体上方,然后 轻敲 玻璃板,观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被 磁化 成一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来,如图甲所示;
②再在玻璃板上放一些小磁针,小磁针静止时的情况如图乙所示,黑色一端表示磁体的N极,某点小磁针 N 极所指的方向就是该点的 磁场 方向;
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场,物理学中把这样的曲线叫作 磁感线 。
(2)探究通电螺线管周围的磁场:
①把小磁针放在螺线管四周不同的位置,通电后发现小磁针的指向如图丙所示,说明通电螺线管周围的磁场跟 条形 磁体的磁场相似,图中 右 (选填“左”或“右”)端是螺线管的N极;
②对调电源的正负极重复上述实验,小磁针的指向与之前相反,说明通电螺线管的极性跟 电流方向 有关,断开开关后,小磁针静止时 S 极指向南方。
解:(1)①轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响;铁屑原来没有磁性,但在磁场的作用下能够获得磁性,说明铁屑被磁化了;
②在玻璃板上放一些小磁针,小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向;
③为了形象地描述磁场,人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的存在以及磁场的强弱,这样的曲线叫做磁感线;
(2)
①由图可看出,通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似;根据安培定则可知,螺线管的右端是N极;
②对调电源的正负极重复上述实验,电流的方向发生了变化,小磁针的指向与之前相反,说明通电螺线管的极性跟电流方向有关;断开开关后,在地磁场的作用下,小磁针静止时S极指向南方。
答案:(1)①轻敲;磁化;②N;磁场;③磁感线;(2)①条形;右;②电流方向;S。
考点03 电磁铁
【高频考点精讲】
一、电磁铁
1、定义:内部插入铁芯的通电螺线管。电磁铁的铁芯是软磁性材料。
2、工作原理:电流的磁效应。
3、通电螺线管插入铁芯后磁性加强的原因:铁芯被磁化,使磁性加强。
4、影响电磁铁磁性强弱的因素:
(1)电磁铁通电有磁性,断电无磁性;
(2)匝数一定,电流越大,电磁铁的磁性越强;
(3)电流一定,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强;
(4)插入铁芯电磁铁的磁性会更强。
5、探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验电路图:用吸引大头钉个数显示磁性强弱。(转换法)
电磁铁应用:电磁起重机、电磁继电器、电冰箱、吸尘器、电动机、发电机、洗衣机。
二、电磁继电器
1、概念:用低电压弱电流控制高电压强电流设备。
2、实质:一种由电磁铁控制的开关。
3、工作原理图:
【热点题型精练】
19.如图所示的四个装置中不属于电磁铁应用的是( )
A.悬浮地球仪B.电磁起重机
C.电铃D. 水位报警器
解:A、悬浮地球仪,因为球体与底座是相互分离的,所以球体与底座之间是相互排斥的,即该悬浮地球仪是利用的同名磁极相互排斥的原理制成的;没有用到电磁铁;
B、电磁起重机当通电时,电磁铁有磁性,会将铁等物质吸引;当断电时,电磁铁没有磁性,铁等物质会被放下;是应用了电磁铁;
C、电铃通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,把小锤下方的弹性片吸过来,使小锤打击电铃发出声音,同时电路断开,电磁铁失去了磁性,小锤又被弹回,电路闭合,不断重复,电铃便发出连续击打声。应用了电磁铁;
D、水位报警器的控制电路中,当水位达到A处,即可将控制电路接通,电磁铁由电流通过,将衔铁吸下接通红灯而报警,故应用了电磁铁。
答案:A。
20.如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁体,底座内装有电磁铁。给盆栽浇水前后( )
A.盆栽受到的磁力大小不变
B.底座对桌面的压强大小不变
C.要使盆栽与底座之间距离不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向
D.要使盆栽与底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流
解:A、该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥,当盆栽悬浮在空中静止不动时,受的力是平衡力,即盆栽的总重力和磁力大小相等,当浇水后重力变大,故磁力也变大,故A错误;
B、影响压强的因素是压力和受力面积,当浇水后重力变大,磁力也变大,对桌面的压力也变大,根据p=FS在压力变大,受力面积不变时,压强变大,故B错误;
C、要使盆栽与底座之间距离不变,需增大磁力,磁力的大小与电流的方向无关,故C错误;
D、要使盆栽与底座之间距离不变,需增大磁力,电磁铁磁性强弱与电流的大小有关,其他条件相同,电流越大,磁性越强,故要增大磁力需增大电流,故D正确。
答案:D。
21.如图是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是( )
A.电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性且A端为N极
B.电磁铁吸引衔铁,弹性片发生形变具有弹性势能
C.小锤击打铃碗发出声音,是由于铃碗发生了振动
D.小锤击打铃碗时,电磁铁仍具有磁性
解:A、电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性,根据安培定则判断出A端为N极,说法正确,不符合题意;
B、电磁铁向下吸引衔铁时,弹性片弯曲发生形变具有弹性势能,说法正确,不符合题意;
C、声音是由物体的振动产生的,小锤击打铃碗发出声音,是由于铃碗发生了振动,说法正确,不符合题意;
D、小锤击打铃碗时,弹性片和衔铁分离,电路断开,电磁铁没有磁性,说法错误,符合题意。
答案:D。
22.如图是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,L为“220V 22W”照明灯,天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻,R2为阻值会随着光照强度变化而变化的光敏电阻。下列说法中不正确的是( )
A.受控电路中导线a端应连接照明电路的火线
B.提高控制电路电源电压,L白天也可能发光
C.当光照强度增大时,控制电路总功率将增大
D.为了让灯在天更暗时才发光,可换用阻值更小的R1
解:
A、开关控制灯泡时,开关接在火线上,所以受控电路中导线a端应连接照明电路的火线,故A正确;
B、如果提高控制电路的电压,由欧姆定律可知,控制电路中的电流增大,在白天时,控制电路的电流很大,衔铁会被吸下,照明灯L不发光,且到晚上时,由于控制电路的电压高、电流大,也可能导致衔铁被吸下,照明灯L也可能不发光,故B错误;
C、当光照强度增大时,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,根据串联电路的电阻关系可知,控制电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据P=UI可知,控制电路的功率变大,故C正确;
D、由题知,照明灯在天暗时发光,说明此时照明电路闭合,即衔铁上动触点与静触点接触,由图可知此时衔铁应被释放,则电磁铁的磁性减弱,说明控制电路中的电流变小,根据I=UR可知控制电路中的电阻变大,即此时光敏电阻的阻值变大,反之,天亮时光敏电阻的阻值变小,所以,该光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小;电磁铁的吸合电流不变,控制电路电源电压不变,根据欧姆定律可知,衔铁被吸下时电路的总电阻不变,要在环境光线更弱时才启动节能灯照明,此时光敏电阻的阻值较大,则应换用阻值较小的R1,故D正确。
答案:B。
23.人工心脏泵能短时间代替心脏工作,其结构如图所示。线圈AB固定在活塞的柄上,泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启;阀门S2只能向泵室内侧开启。关于人工心脏泵,下列说法正确的是( )
A.电流从线圈A端流入时,血液流入泵室
B.电流从A端流入时,活塞向右移动
C.线圈AB中应通入大小方向都不变的直流电
D.人工心脏泵跳动的频率由线圈中电流的大小决定
解:
AB、电流从线圈A端流入过程中,根据安培定则,螺线管左端为S极,此时异名磁极相互吸引,活塞左移,S1关闭,S2打开,血液从S2流入,故A正确,B错误;
C、线圈AB中若通入直流电,根据图结合题意可知,活塞只能向一个方向移动,完不成泵血任务,因此要使该装置能维持人体血液循环,线圈间所接电源应为交流电,即:活塞可以左右移动,血液既能流回心脏也能从心脏输出去,故C错误;
D.图中的线圈移动快慢与交流电的频率有关,交流电电流方向改变的快慢影响跳动次数,与电流大小无关,故D错误。
答案:A。
24.如图螺线管的上方放置了一个小磁针,螺线管左方的水平地面上放置了一个铁块。闭合开关后,铁块静止不动,小磁针在磁场的作用下会发生转动,小磁针的周围 不存在 (选填“存在”或“不存在”)磁感线,当小磁针静止时它的右端为 N (选填“S”或“N”)极,当滑片P向左滑动时,铁块受到的摩擦力大小将 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
解:
(1)磁感线一种理想化的物理模型,实际上并不存在,磁场不是由磁感线组成的。
(2)电流从螺线管的左侧流入,右侧流出,根据安培定则可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,当小磁针静止时,根据磁极间的作用规律可知,相互靠近的一定是异名磁极,因此可以确定小磁针的左端为S极,右端为N极。
(3)当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的电流变小,通电螺线管的磁性变弱,对铁块的吸引力变小,依据二力平衡条件,故铁块受到的摩擦力将变小。
答案:不存在;N;变小。
25.如图所示的电路,开关S接到a后,电磁铁左端为 N 极,小磁针静止时,A端是 N 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 减弱 (选填“增强”、“不变”或“减弱”)。
解:(1)伸出右手握住螺线管,四指弯曲指示电流的方向,大拇指所指的方向即螺线管的左端为电磁铁的N极,据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的道理可知,小磁针的A端是N极;
(2)在此实验装置中,保持电流不变,将开关S由a换到b,则减少了线圈的匝数,因此通电螺线管的磁性减弱。
答案:N;N;减弱。
26.如图是由电磁铁P等构成的空气自动开关的原理图,当电路由于 短路 或使用的用电器总功率过大等原因导致电流过大时,电磁铁的磁性 增强 (选填:“增强”、“减弱”、“不变”),吸引衔铁Q的力 变大 (“变大”、“变小”、“不变”),使衔铁转动,闸刀S在弹力的作用下自动开启,切断电路,起到保险作用。
解:因为家庭电流中电流过大的原因有:短路或总功率过大;因此无论什么原因导致电流过大时,电磁铁的磁性都会增强,则吸引衔铁Q的力变大,使衔铁转动,闸刀S在弹力的作用下自动开启,切断电路,起到保险作用。
答案:短路;增强;变大。
27.磁感应强度B用来描述磁场的强弱,国际单位是特斯拉,符号是T。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关,小聪设计了如图1所示的电路,图甲中电源电压为6V,R为磁感应电阻,其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2所示。
(1)当只闭合S2时,通电螺线管的左端为 N 极;
(2)当闭合S1和S2,图1乙中滑动变阻器的滑片P向右移动时,小超发现图1甲中电流表的示数逐渐减小,说明磁敏电阻R的阻值变 大 ,电磁铁的磁感应强度变 大 ;
(3)闭合开关S1和S2,保持滑片P不动,沿电磁铁轴线向左移动磁感应电阻R,测出R离电磁铁左端的距离s与对应的电流表示数I,算出R处磁感应强度B的数值如表,请计算s=5cm时,B= 0.40 T;
(4)通过表格数据可以得出:磁感应电阻与电磁铁距离越远,磁感应强度越 小 。
解:
(1)根据右手螺旋定则可判断,通电螺线管的左端为N极;
(2)闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,变阻器接入电路的电阻变小,通过电路的电流变大,电磁铁的磁感应强度变大,图甲中电流表的示数逐渐减小,说明磁感应电阻R的电阻变大;
(3)s=5cm时,由表格数据可知此时电流表示数是30mA,
由欧姆定律可得,此时磁感应电阻的阻值:R=UI=6V30×10−3A=200Ω,由图2可知,对应的磁感应强度B=0.40T;
(4)综合以上实验数据,分析(3)中的表格数据可以得出:电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大,离电磁铁越远,磁感应强度越小。
答案:(1)N;(2)大;大;(3)0.40;(3)小。
考点04 电动机
【高频考点精讲】
一、磁场对通电导线的作用
1、实验装置
实验现象
把导线ab放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,原来静止的导线会在轨道上运动。
实验结论
通电导体在磁场里受到力的作用。
(2)力的作用方向与电流方向、磁场方向有关。
(3)当电流方向或磁场方向两者中的一个发生改变时,力的方向随之改变;当电流方向和磁感线方向同时发生改变时,力的方向不变。
二、电动机
1、工作原理:根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动制成。
2、能量转化:电能转化为机械能。
3、构成:由转子和定子两部分组成。
4、换向器作用:线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中电流的方向,使线圈连续转动。
5、改变电动机转动方向的方法
(1)改变电流方向。
(2)改变磁感线方向。
6、提高电动机转速的方法
(1)增加线圈匝数。
(2)增加磁体磁性。
(3)增大电流。
三、扬声器和耳机的构造和原理
1、构造如图所示:永久磁体、线圈、锥形纸盆。
2、工作原理:通电导体在磁场中受到力的作用。
3、工作过程:扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流,产生不同方向的磁场,通电线圈在力的作用下来回振动,纸盆随之振动起来,发出声音。
【热点题型精练】
28.如图所示的四种电器中,利用电动机原理工作的是( )
A.电炉 B.电风扇 C.电饭煲 D.电铃
解:
电风扇是利用通电导线在磁场中运动而使扇叶转动的;
电炉、电饭煲均为利用电流的热效应;
电铃是利用电流的磁效应。
答案:B。
29.如图是简易“电动火车”的示意图,把一个干电池两端吸有短小圆柱形强磁铁的“结合体”,放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内,干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法有:①线圈可以用漆包线绕成,确保各处绝缘;②强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触;③“结合体”受到磁场力的作用;④“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是( )
A.①②B.②③C.①③D.①④
解:
由图和题意可知,螺旋线圈和结合体构成一个闭合回路,强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触;当吸附着磁铁的电池进入线圈后,线圈中有电流通过,通电线圈会产生磁场,“结合体”在线圈所形成的磁场中会受到磁场力的作用,“结合体”与通电线圈之间相吸、相斥,这样“结合体”就会在螺旋线圈内运动,故②③正确。
答案:B。
30.如图是直流电动机的结构示意图,要改变直流电动机的转向,应采取的办法是( )
A.只改变线圈中的电流方向或磁场方向
B.同时改变线圈中的电流方向和磁场方向
C.适当改变线圈中的电流大小
D.适当升高或降低电源电压
解:A、当改变线圈中电流方向或改变磁场方向时,线圈中受力的方向将变化,则直流电机的转向将发生变化,故A正确;
B、若同时改变电流方向及磁场方向,线圈的受力方向是不变的,故B错误;
C、改变电流只会改变力的大小,不会改变力的方向,故不会改变电机的转向;故C错误;
D、升高或降低电源电压也只能改变力的大小,不能改变力的方向,故D错误;
答案:A。
31.矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示,ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力,下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同( )
A.ab段与bc段B.ab段与ed段C.ab段与fe段D.fe段与ed段
解:如图磁场方向相同,电流方向相同,通电导体的受力方向相同,
abfe段和bcde段并联的电源上,所以ab电流向下、ef电流向上、cb电流向上、de电流向下,
ab和ed电流方向相同,受到磁场作用力方向相同,
ef和cb电流方向相同,受到磁场作用力方向相同。
答案:B。
32.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,是受到的其它外力
解:
干电池底部吸有强磁铁,周围存在磁场,导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接,则线框B侧有电流通过(即线框B侧是通电导体),所以线框B侧受到磁场对电流的作用力而运动;而线框A侧没有通电,所以A侧没有受到磁场的作用力;故B正确,ACD错误。
答案:B。
33.如图所示是某公司最新推出的一款仿生四足机器狗。该机器狗的机身上拥有多个电动机,电动机的工作原理是 通电线圈在磁场中受力而转动 ,该机器狗身上还搭载了多个对光线、温度、声音等高度敏感的传感器,传感器是用 半导体 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成的。
解:机器狗身上有多个电动机,要消耗电能转化为机械能,所以电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
传感器的电阻会受到温度、光线和声音的变化而变化,所以它是由半导体做成的。
答案:通电线圈在磁场中受力而转动;半导体。
34.如图甲所示,“×”代表磁场方向垂直纸面向里,通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关,如果导体ab的电流方向向上,导体ab受到向左的力的作用,如果电流方向向下,导体ab受到向右的力;若磁场方向不变,一电子沿图乙所示的速度方向向上运动,该电子受到向 右 (选填“左”或“右”)的力。
解:
因电子带负电,则电流的方向与电子定向移动的方向相反;由图乙可知,电子向上运动,则形成电流的方向是向下的;与甲图右侧导体ab相比可知,磁场方向不变,电流方向也相同,所以它们受到磁场力的方向相同,即电子受到向右的力。
答案:右。
35.电磁炮是一种新型武器,电磁炮利用了通电导体在磁场中会受力运动的原理。如图是它的原理图,其中B端是螺线管的 S 极,电磁炮发射过程的能量转化与我们学过的 电动 机相同。
解:由图可知,电流从螺线管的左端流入,根据安培定则可知,B端是螺线管的S极;电磁炮的原理是:位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动,它与生活中电动机的原理是相同的。
答案:S;电动。
36.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 吸引 ;当通入电流方向相反时,导线相互 排斥 ;
(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在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面 向里 ;(填“向里”或“向外”)
(3)上述现象的原因是:通电导线a周围产生的磁场对通电导b有力的作用。当导线a中的电流方向改变时,其磁场的方向也发生改变,导线b受力方向随之改变;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。
解:(1)由图可知,当通入的电流方向相同时,导线靠拢,说明两导线相互吸引;
当通入电流方向相反时,导线远离,说明两导线相互排斥;
(2)用右手握导线,大拇指指向电流方向(向上),则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向,
a的左侧垂直于纸面向外,b处(a的右侧)垂直于纸面向里;
(3)通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有力的作用;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。
答案:(1)吸引;排斥;(2)向里;(3)磁场。
考点05 磁生电
【高频考点精讲】
一、电磁感应现象
实验装置
英国物理学家法拉第发现电磁感应现象。
2、内容:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
3、产生感应电流条件
(1)电路是闭合的。
(2)部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
4、导体中感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向有关。当导体的运动方向或磁场方向两者中的任何一个发生改变时,感应电流方向随之改变;当导体的运动方向和磁感线方向同时都发生改变时,感应电流方向不变。
二、发电机
工作原理:电磁感应现象。
能量转化:机械能转化为电能。
感应电流方向的影响因素:磁场方向、运动方向。
三、动圈式话筒的构造和原理
1、构造如图所示
2、工作原理:电磁感应现象。
3、工作过程:对着话筒说话时,产生的声音使膜片振动,与膜片相连的线圈跟着一起振动,线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生随着声音变化而变化的电流,经放大后,通过扬声器还原成声音。
【热点题型精练】
37.如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形,图中小圆圈代表导体的横截面,箭头表示导体的运动方向,下列说法正确的是( )
A.在a、b、c、d四个位置时,导体都有感应电流
B.在a、c两个位置时,导体中没有感应电流
C.在a、c 两个位置时,导体中有感应电流且电流方向相同
D.在b、d两个位置时,导体中没有感应电流
解:在电磁感应现象中,感应电流的方向与磁场方向和导体运动的方向有关。
在b位置和d位置中,导体上下运动,没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流;故A错误,D正确;
在a位置和c位置中,导体左右运动,做切割磁感线运动,会产生感应电流;两图中磁感线方向不变,导体运动方向相反,所以感应电流方向也相反;故BC错误;
答案:D。
38.如图,甲、乙两部分装置均由蹄形磁铁和导体棒组成,通过开关相连。闭合开关,用外力使导体PQ水平向右运动,发现导体棒MN也随之运动起来。则以下判断正确的是( )
A.甲、乙两部分的原理均跟发电机原理一样
B.甲、乙两部分的原理均跟电动机原理相似
C.甲部分与发电机原理一样,乙部分与电动机原理相似
D.甲部分与电动机原理相似,乙部分与发电机原理一样
解:闭合开关,导体PQ和MN组成一个闭合电路,闭合电路的一部分导体PQ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,这是发电机的原理;电路中有了感应电流之后,感应电流经过导体MN,导体MN在磁场中受力而运动,这是电动机的工作原理。
答案:C。
39.如图所示,学校的饭卡的内部其实是一组线圈与一个信息芯片相连,卡中没有电池。当饭卡接触感应器时,线圈给芯片供电使芯片工作,下列说法正确的是( )
A.线圈就是一个电磁铁
B.线圈相当于用电器
C.线圈给芯片供电的原理与发电机原理相同
D.线圈给芯片供电的原理是通电线圈在磁场里受力运动
解:当饭卡接触感应器时,线圈在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,线圈给芯片供电使芯片工作,这是电磁感应现象,线圈相当于电源,与发电机的原理是相同;故C正确,ABD错误。
答案:C。
40.如图所示是动圈式话筒的构造示意图,膜片和线圈相连,线圈处在永久磁体周围的磁场中。线圈两端的导线接入扬声器,当你对着话筒说话或唱歌时,声音使膜片和线圈一起振动,我们就能通过扬声器听到你的声音,下列说法正确的是( )
A.线圈的材料可以选用铁
B.动圈式话筒是把电信号转化成声信号
C.线圈中产生的电流的方向是变化的
D.动圈式话筒和电动机的工作原理相同
解:A.线圈的材料一般是铜制的,若选择铁,会被磁铁吸住,通电后的线圈即使在磁场中受到力的作用,也无法运动,导致不会发出声音,故A错误。B.动圈式话筒是将声信号转化成电信号的装置,故B错误。C.对着膜片说话或唱歌时,导线切割磁感线的方向不断变化,因而产生的电流方向也会不断变化,故C正确,符合题意。D.动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象,与发电机的工作原理相同,故D错误。答案:C。
41.小罗把两个玩具电机用导线连接在一起(如图),用力快速拨动甲电机的转叶,发现乙电机的转叶也缓慢转动起来。对这个现象分析正确的是( )
A.“甲电机”将电能转化为机械能
B.“乙电机”将机械能转化为电能
C.“甲电机”依据电磁感应来工作
D.两电机的工作原理是相同的
解:AC、用力快速拨动甲电机的转叶,发现乙电机的转叶也缓慢转动起来,甲电机相当于发电机,其工作原理是电磁感应现象,将机械能转化为电能;故A错误,C正确;
B、甲电机转动,带动乙电机也转动,乙电机相当于电动机,其工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,将电能转化为机械能;故B错误;
D、由以上分析可知,甲电机和乙电机的工作原理不同;故D错误。
答案:C。
42.如图所示的闭合电路中,铜棒ab静止。当蹄形磁铁竖直向上运动时,灵敏电流表的指针 不会 (选填“会”或“不会”)偏转;让铜棒ab水平向右缓慢运动时,灵敏电流表的指针偏转的角度较小;快速运动时,指针偏转的角度较大。这说明感应电流的大小与 导体切割磁感线的速度 有关。 动圈式话筒 (选填“动圈式话筒”或“动圈式扬声器”)是应用电磁感应原理制成的。
解:(1)让导体棒ab沿竖直方向上下运动时,导体的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,所以电路中没有感应电流产生;
(2)ab切割磁感线的速度慢时,电流计的指针偏转角度较小;当ab快速运动时,电流计的偏转角度变大,这说明电路中的电流变大,所以可以看出感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。
动圈式话筒就是因为声音的振动使话筒的膜片振动,带动线圈运动而切割磁感线,产生与振动相应的电流,然后再通过扬声器还原成声音。是根据电磁感应原理工作的。
动圈式扬声器是因为线圈中通过变化的电流,从而使它受磁场的力忽大忽小,所以引起膜片的振动,而产生声音,它是利用电流在磁场中受力的原理工作的。
答案:不会;导体切割磁感线的速度;动圈式话筒。
43.如图所示的电路中,当开关S闭合,将磁铁快速地插入线圈中时,灵敏电流计的指针发生偏转。当开关S闭合,磁铁静止在线圈中时,灵敏电流计的指针 不会 (填“会”或“不会”)发生偏转。
解:根据题意可知,当磁铁静止在线圈中时,磁场的强度没有发生变化,不会产生感应电流,灵敏电流计的指针不会发生偏转。
答案:不会。
44.如图所示,通电螺线管的上方有一个静止的小磁针,轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面,由图可知通电螺线管的d端为 S 极,导线的a端应接电源的 负 极,闭合电路的这部分导体分别向“1”、“2”、“3”、“4”四个方向运动时,沿 “1”和“3” 方向运动能产生感应电流。
解:
由于小磁针静止时,其左端为S极,右端为N极,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的d端为S极,c端为N极;
根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向。利用安培定则可以确定电流是从螺线管的右端流入左端流出。由于电流是从电源的正极流出,经过外电路回到电源负极。所以可以确定b为电源的正极,a为负极;
由图分析可知,导体向“1”、“3”的方向运动时都会切割磁感线,所以会产生感应电流;导体向“2”、“4”的方向运动与磁感线方向一致,没有切割磁感线,所以不会产生感应电流。
答案:S;负;“1”和“3”。
45.实验小组在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,连接了如图所示的实验装置。
(1)实验中是通过观察 灵敏电流计 来显示电路中是否有电流产生;
(2)保持装置不变,改变开关通断状态,让导体AB在磁场中沿不同方向运动,观察灵敏电流计指针的偏转情况,记录在下表中;
(3)闭合开关,保持导体AB和蹄形磁铁相对静止,灵敏电流计指针不偏转,说明电路中 没有 (选填“有”或“没有”)电流产生;
(4)分析实验1和4可知,要想产生电流的条件之一是开关必须 闭合 ;
(5)分析实验3和4可知,产生电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做 切割磁感线 运动;
(6)分析实验可知,闭合电路中的一部分导体在磁场中 做切割磁感线运动 时,导体中就产生电流,这种电流叫做 感应电流 ;
(7)实验时电路中产生的感应电流是将 机械 能转化为电能,此原理可用来制造 发电机 (选填“电动机”或“发电机”);
(8)如下图所示,a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,结合上述实验的结论,判断以下选项中能让a在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流的有 CD ;
(9)完成上述实验后,小红还想探究感应电流的方向与什么因素有关,于是继续进行了如下实验,并将实验现象填在下表中。比较第5、6(或7、8)次实验可以得出感应电流的方向与 切割磁感线方向 有关,通过比较第 5、7(或6、8) 次实验可以得出感应电流的方向还与磁场的方向有关。
解:(1)实验中,导体AB与灵敏电流计串联,灵敏电流计表是测量电流的器材,所以电路中有无电流产生可通过观察灵敏电流计指针是否偏转来确定;
(3)闭合开关,保持导体AB和蹄形磁铁相对静止,灵敏电流计指针不偏转,说明没有电流产生;
(4)实验1和4中,磁场方向相同,导体AB相对磁体是运动的,第1次实验中,开关断开,第4次实验中开关闭合,只有第4次灵敏电流计偏转,这说明要产生电流的条件之一是开关必须闭合,形成闭合回路;(5)实验3和4中,电路中开关保持闭合,磁场方向相同,导体上下运动时,导体没有做切割磁感线运动时,指针不偏转,无电流产生,导体左右运动时,导体做切割磁感线运动时,指针偏转,有电流产生,故电路中要产生电流,导体必须做切割磁感线运动;
(6)感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生的电流,叫做感应电流;
(7)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,将机械能转化为电能,发电机就是利用这个原理工作的;
(8)AB磁场方向是水平的,故没有切割磁感线,CD磁场方向是竖直的,这样导体水平运动时才做切割磁感线运动;故AB不符合题意,CD符合题意。故选CD;
(9)由5、6次实验知,在电路开关闭合、磁场方向相同时,导体切割磁感线的方向不同,灵敏电流计指针的偏转方向不同,说明感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关;要探究电流方向与磁场方向的关系,应让闭合电路的部分导体切割磁感线的方向相同,让磁场的方向不同,所以应比较5、7(6、8)次实验。
答案:(1)灵敏电流计;(3)没有;(4)闭合;(5)切割磁感线;(6)做切割磁感线运动时;感应电流;(7)机械;发电机;(8)CD;(9)做切割磁感线方向;5、7(6、8)。
s/cm
1
2
3
4
5
6
I/mA
10
12
15
20
30
46
B/T
0.68
0.65
0.6
0.51
0.20
实验次数
开关
磁场方向
导体AB运动情况
灵敏电流计的指针偏转情况
1
断开
上N下S
左右或上下运动
不偏转
2
闭合
上N下S
静止
不偏转
3
闭合
上N下S
上下运动
不偏转
4
闭合
上N下S
左右运动
偏转
实验次数
开关
磁场方向
导体AB运动情况
灵敏电流计的指针偏转情况
5
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
6
闭合
上N下S
向右运动
向左偏转
7
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
8
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
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