资源简介 初中科学保送生训练营讲义电学篇之电与磁近2年大同杯试题:(2012初)1.如图所示,两根平行放置的长直导线a和b通有大小相同、方向相同的电流,a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小可能变为( )A.F1 B.2F1-F2 C.2F1+F2 D.F2-2F1(2013复)2.如图所示,是一根长直密绕通电螺线管的剖面图,A、B分别是在螺线管轴线上的两点,A点在螺线管的端面处,B点在螺线管的内部,则B点的磁场 ( ) A.比A点磁场强 B.比A点磁场弱 C.与A点磁场大小相等 D.无法确定(2013复)3.A球为均匀带正电的绝缘球体,当它绕着自己的轴做逆时针旋转(由上往下看)时,则A球上方的小磁针的N极将______________,则A球左方的小磁针的N极将______________。(均选填“指向左”、“指向右”、“指向上方”、“指向下方”)一.选择题(共10小题)1.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁水平放置且左端固定,当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向左移动,条形磁铁仍静止,在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力( ) A.逐渐增大,方向向右B.逐渐减小,方向向右 C.逐渐增大,方向向左D.逐渐减小,方向向左2.在一个密闭的矩形盒子里放有2块条形磁铁,将一个小磁针放置到盒子的一端,当小磁针稳定不动时,盒子里条形磁铁的放置方式是( ) A.B.C.D.3.在一个黑色塑料盒内放一条条形磁铁,盒盖上标有8个数字,在盒外放有四个小磁针,受到盒内条形磁铁的影响,小磁针静止后指向如图所示(小磁针涂黑部分为N极),则盒内条形磁铁放置的位置是( ) A.N极靠近5,S极靠近1B.N极靠近1,S极靠近5 C.N极靠近3,S极靠近7D.N极靠近4,S极靠近84.如图所示,A、B为质量均为m的两条形磁铁,置于台秤的托盘上,忽略台秤与磁铁间的磁力作用.当平衡时B对A的弹力为F1,台秤的示数为F2,它们的大小关系是( ) A.F1=mg,F2=2mgB.F1>mg,F2=2mgC.F1>mg,F2=mgD.F1>mg,F2>2mg 5.如图所示,甲乙两线圈套在光滑的玻璃棒上,当S闭合时,两线圈将( ) A.互相吸引靠近B.互相排斥远离 C.先吸引靠近,后排斥远离D.既不排斥,又不吸引8.如图所示是一根锰铜丝制成的软质弹簧,B是水银槽,槽内盛有水银,A的上端通过接线柱与电源相连,A的下端恰好与水银表面接触,开关S闭合后发生的现象是( ) A.弹簧伸长变大,灯持续发光B.弹簧缩短,灯熄灭 C.弹簧上下振动,灯忽亮忽灭D.弹簧静止不动,灯持续发光9.历史上,安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性,他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流,分子电流会形成磁场,使分子相当于一个小磁体(如图所示).根据安培的这一假说,以下说法正确的是( ) A.这一假说能够说明磁可以生电 B.这一假说能够说明磁现象产生的本质 C.未磁化的物体,其微粒内部不含有这样的环形电流 D.磁化的物体,其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的 10.如图所示,ab为可以沿着光滑的金属轨道移动的导体,若使ab向左运动时,小磁针的N极会向左偏转,则下列说法中正确的是( ) A.若使ab向左运动时,螺线管的A端为N极 B.若使ab向右运动时,螺线管的A端为S极 C.若使ab向右运动时,小磁针的N极会向右偏转 D.若使ab向右运动时,小磁针的N极仍会向左偏转二.填空题(共1小题)11.某同学为了同时验证老师课堂上讲过的“电磁感应感应现象”,“通电导线周围存在磁场”,以及“通电导线在磁场中受力运动”几个实验,于是动手制作了如图所示的闭合线路,当他将图中导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时,电路中会相应的发生哪些物理现象:(写出3个现象)(1) _________ ;(2) _________ ;(3) _________ .三.解答题(共4小题)12.将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路,如图a所示,当闭合电键时,灯L1即刻点亮,随后熄灭;当断开电键时,灯会闪亮后熄灭.(1)此现象说明当闭合电键时,流过电磁铁的电流变化是 _________ ;当断开电键时,流过电磁铁的电流变化是 _________ .(2)在图b中,当电磁铁中无电流时,铁质弹簧片的可动端与右侧接线柱接通;当电磁铁中有电流时,在电磁铁的吸引下,铁质弹簧片的可动端与左侧接线柱接通.试用笔线代替导线,完成电路连线,使电路中的电键闭合后,灯L1、L2会交替发光.13.演绎式探究:现在,有﹣个半径为R的薄圆盘(厚度不计),在圆盘中均匀分布着电器为Q的电荷(图乙),圆盘绕中心轴每秒转动n圈,则整个圆盘在圆心O点的磁感应强度大小为多少?请你推导出其表达式.建议:你可以参考下面的思路解决这个问题.首先,将圆盘分割为100个宽度均为△r的同心细圆环,取其中一个圆环进行研究(图丙)若将这个圆环取出来,并将它展开,可以近似看作是一个宽度为△r的长方形(圈丁). 该长方形的面积为△S= _________ ,则圆环所带的电量为q= _________ .这样,该圆环在圆心0点的磁感应强度大小为△B= _________ .整个圆盘在O点的磁感应强度大小B为这100个圆环在O点的磁感应强度大小△B之和,也即:B= _________ .14.小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路,如图甲所示.如图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线.(1)电磁继电器中电磁铁上端是 _________ 极(N/S).(2)当温度较低时,电磁铁的磁性较 _________ ,触点开关 _________ (接通/断开).(3)电磁继电器的电源两端电压U=6V,电磁继电器线圈的电阻可不计,通过实验测得当电流为30mA时,电磁继电器的衔铁被吸合.若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时,恒温箱温度可达到 _________ ℃.当可变电阻器R2的电阻变大时,恒温箱设定的温度将变 _________ (高/低).(4)如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃~150℃,可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种,你选择 _________ .A.0~100Ω B. 0~200Ω C.0~1000Ω D. 0~1500Ω(5)小明设计的这个控制电路,使用起来有不足之处,请你指出: _________ .15.进一步探究:科学家安培发现,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可见,平行通电导线之间有力的作用.而且,当通入的电流方向相同时,导线相互 _________ .②平行通电导线之间相互作用力的大小可以用安培定律F=klI1I2/r来描述.其中,I1、I2分别为两根导线中通入的电流,l为导线的长度,r为导线之间的距离,k为比例系数.某次实验数据如下:实验次数l/mI1/AI2/Ar/mF/N110.20.20.10.8×10﹣720.20.20.10.4×10﹣731.50.40.21.8×10﹣7请将表格填写完整.比例系数k= _________ N/A2.对于位置固定、长度一定的两根平行导线,如果保持F大小不变,两根导线中的电流大小关系可以用图象中的图线 _________ 来表示.参考答案与试题解析 一.选择题(共10小题)1.分析:根据安培定则,知道电流方向判断磁极.从滑动变阻器的滑片移动,判断电路中的电流变化,从电流变化判断电磁铁的磁性变化.根据磁极间的作用判断条形磁铁的运动趋势,判断摩擦力的方向.根据条形磁铁处于静止状态,受到排斥力和摩擦力的作用,根据平衡力判断摩擦力大小的变化.解答:解:用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的N极,可以判断电磁铁的左端是N极,右端是S极.电磁铁的匝数和铁芯一定时,滑片逐渐向左移动,连入电路的电阻减小,电路电流增大,电磁铁的磁性增大.根据同名磁极相互排斥,条形磁铁有向右移动的趋势,条形磁铁受到向左的摩擦力作用.电路电流增大,电磁铁的磁性增强,对条形磁铁的排斥力增大,条形磁铁处于静止状态,摩擦力和排斥力是平衡力,摩擦力增大.故选C. 2.分析:根据磁极间的相互作用规律,得出上边的磁铁右边应是N极,下边的磁铁的右边应是S极.解答:解:小磁针静止时,小磁针的S极指向上方,N极指向下边,由异名磁极相互吸引知,上边的磁铁右边应是N极,下边的磁铁的右边应是S极.故选B.点评:本题考查了磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.3.分析:本题由条形磁铁的磁场分布及磁极间的相互作用进行分析判断.解答:解:条形磁铁的N极磁场向外,小磁针在此处时N极应向外;S极磁场向里,小磁针在上处N极应向里,磁体中间处磁感应与磁铁平行,小磁针的N极指向S极方向,由此可知,磁铁应沿15方向,5处为N极,1处为S极.故选A.4.分析:静止是物体受到平衡力的作用,对A物体进行受力分析,然后根据平衡力的条件判断B对A的弹力为F1与物体A的重力关系.物体AB放在台秤上,台秤的示数即台秤受到的压力,台秤盘是水平的,台秤盘受到的压力等于物体AB的重力.解答:解:如图,物体A处于静止状态,物体A受到重力mg、弹力F1、物体B对物体A的引力F引,物体A受到的弹力和引力、重力是平衡力,所以F1=F引+mg,所以F1>mg.物体AB放在水平的台秤盘上,台秤的示数是物体AB对水平盘的压力,水平盘受到的压力等于物体AB的重力2mg.故选B.点评:本题对物体A进行受力分析,根据平衡力条件判断弹力和重力的关系.物体放在水平面上物体对水平面的压力等于物体的重力.5.分析:由右手螺旋定则可知两线圈的磁极,则由磁极的相互作用可知两线圈的相互作用.解答:解:由右手螺旋定则可知,甲线圈左侧为N极;乙线圈右侧为N极,故两线圈相对的部分都是S极,因同名磁极相互排斥,故两线圈因互相排斥而远离.故选B.6.分析:由于阴极射线管是固定不动的,所以先据右手安培定则判断出当K极射出水平流向A的电子流时的磁场方向,而后再据左手定则判断导线所受力的方向即可.解答:解:由于K极射出水平流向A的电子流,即在该过程中电流的方向是由A向K,所以据右手定则即可判断出阴极管上方导线所在的磁场是垂直于纸面向里的,由于已知导线中电流的方向,所以再据左手定则,能判断出导线会受到向下的磁场力的作用.故选B.7.分析:当接通电源,地球仪就能飘浮在空中,此时它处于平衡状态,因为它受到的磁力和重力相互平衡.解答:解:当接通电源时,地球仪会受到向上的磁力,如果磁力的大小和重力的大小相等时,它们大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,所以地球仪会处于平衡状态;故选A.8.分析:这个软弹簧就相当于螺线管,当闭合开关时,螺线管的每相邻的两匝线圈的磁极刚好相反,即N极对S极,此时两磁极会互相吸引,由锰铜丝构成的螺线管会收缩而变短;电路断路;灯泡熄灭;磁性消失后弹簧又恢复原状.解答:解:开关闭合后电路接通,灯泡发光;由锰铜丝构成的螺线管两磁极会互相吸引,弹簧会收缩而变短;变短后电路断路;灯泡熄灭;依此规律反复,弹簧上下振动,灯泡灯忽亮忽灭.故选C.9.分析:安培所提出的“分子电流”的假说.安培认为,在原子、分子或分子团等物质微粒内部,存在着一种环形电流﹣﹣分子电流,分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体.未被磁化的物体,分子电流的方向非常紊乱,对外不显磁性;磁化时,分子电流的方向大致相同,于是对外界显示出磁性.解答:解:A、这一假说能够说明电可以生磁,故A错;B、安培提出的分子环形电流假说,解释了为什么磁体具有磁性,说明了磁现象产生的本质,故B正确;CD、安培认为,在原子、分子或分子团等物质微粒内部,存在着一种环形电流﹣﹣分子电流,分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体.未被磁化的物体,分子电流的方向非常紊乱,对外不显磁性;磁化时,分子电流的方向大致相同,于是对外界显出显示出磁性.故CD都错.故选B.10.分析:图中ab是在磁场中做切割磁感线运动,会在电路中产生感应电流,感应电流的方向又会影响到螺线管的极性,从而使小磁针发生不同的偏转.根据这一思路,结合两方面的知识进行判断.主要用到的知识有:当导体做切割磁感线运动的方向改变时,感应电流的方向会改变;安培定则:用右手握住螺线管,使四指环绕的方向与电流方向相同,大拇指所指的一端为螺线管的N极;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.解答:解:根据题意“若使ab向左运动时,小磁针的N极会向左偏转”进行推理可知,小磁针N极向左偏,说明螺线管A端为S极,右端为N极,再根据安培定则判断可知,电流在电路中整体按顺时针流动.如果切割磁感线方向改变,电流的流动方向也会相应改变.A、ab向左运动时,电流在电路中整体按顺时针流动,由安培定则得,螺线B端为N极,故说法错误;B、ab向右运动时,电流在电路中整体按逆时针流动,由安培定则得,螺线A端为N极,故说法错误;C、ab向右运动时,电流在电路中整体按逆时针流动,由安培定则得,螺线A端为N极,同名磁极相互排斥,所以小磁针的N极会向右偏转,故说法正确;D、根据C中的分析,小磁针的N极会向右偏转,而不会向左偏,故说法错误.故选C.二.填空题(共1小题)11.分析:(1)电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流;(2)奥斯特实验:电流通过直导线时,导体周围会产生磁场,小磁针发生偏转;(3)通电螺线管:螺线管中有电流通过时,会产生磁场,能够吸引铁块;(4)磁场对电流的作用:通电线圈在磁场中受力转动,据此制成了电动机.解答:解:本图包含了四个重要的电磁实验,有电磁感应、电磁铁、奥斯特实验、电动机原理实验.导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时,产生电流,电流的磁效应使电磁铁吸引铁块,导线EF下面的小磁针因导线产生磁场而偏转,通电线圈abcd在磁场中受力转动.故答案为:(1)铁块受吸引向下移动;(2)abcd线圈在磁场中转动;(3)小磁针发生偏转.三.解答题(共4小题)12.分析:(1)电磁铁的线圈是一个储能元件,它可以将电能暂时以磁的形式储存,然后释放,从这一角度就不难理解为什么在开关通断时,电灯会发生的变化了;(2)分析图中电磁铁的工作过程可知,电磁铁与两只电灯是共用同一个电源的,同时两只灯要求交替发光,同时受触点开关的控制,据此来完成电路图的连接.解答:解:(1)因为电磁铁的线圈是一个储能元件,当闭合开关时,灯L1即刻点亮,随后熄灭,说明在总电流不变的情况下,电磁铁中的电流逐渐增大,从而使流经灯泡的电流减小而熄灭;当断开开关时,灯会闪亮后熄灭,说明电磁铁在断电后释放了其储存的电能,使灯闪亮,流过电磁铁的电流是逐渐减小的.故答案为:逐渐增大;逐渐减小.(2)由题意分析可得,当闭合开关时,铁质弹簧片的可动端先与右侧接线柱接通,此时灯L1与电磁铁组成并联电路,L1发光,电磁铁有磁性;同时电磁铁吸铁质弹簧片的可动端与左侧接线柱接通,灯L1断路,灯L2接通,电磁铁又失去磁性.在弹簧片的作用下再次与右侧触点接通,如果反复,从而实现开关闭合后,灯L1、L2会交替发光.如图所示:13.分析:(1)根据磁感应强度表达式可以判断,圆环转得越快,圆心磁场的强弱.(2)由圆的周长公式求出圆环的边长,然后由长方形的面积公式求出长方形的面积;求出圆上单位面积所带的电荷量,然后求出圆环所带的电荷量;根据磁感应强度公式求出圆环在圆心处产生的磁感应强度;最后求出各圆环在圆心所产生的磁感应强度的和,即整个圆盘在圆心处产生的磁感应强度.解答:解:(1)由磁感应强度公式B=可知,在电量q和半径r不变时,圆环转动越快,即n越大时,B越大,即圆心O点的磁场越强.(2)半径为r的圆的周长c=2πr,则长方形的面积△S=c△r=2πr△r;圆盘上单位面积所带的电荷量ρ==,圆环所带的电量q=ρ△S=×2πr△r=;该圆环在圆心0点的磁感应强度大小:△B==×=,整个圆盘在O点的磁感应强度:B=△B1+△B2+△B3+△B4+…△B99+△B100=(△r1+△r2+△r3+△r4+…△r99+△r100)=×R=.故答案为:(1)强;(2)2πr△r;;;.14.分析:(1)根据螺线管的线圈绕向和电流方向,利用安培定则可以确定螺线管的NS极.(2)温度较低,决定了热敏电阻的阻值较大,控制电路中的电流较小,电磁铁的磁性较弱,结合图示的工作电路的连接情况,即可确定工作电路的工作状态.(3)根据电源电压、R2接入电路中的电阻和控制电路中的临界电流,求得热敏电阻的阻值,然后利用该阻值结合图象可以得到此时的恒温箱的温度值.恒温箱内的温度如何变化,取决于加热丝的工作时间的长短,工作时间是由电磁铁磁性的强弱来决定的,而电磁铁的磁性强弱又是由控制电路中的电流来决定的.由此入手分析即可解决此题.(4)根据要求的温度范围,结合R1的阻值随温度变化的关系可以确定R1的阻值变化范围;利用电路的总电阻,结合串联电路电阻的特点,可以求得对应的滑动变阻器R2的变化范围,由此即可确定选用哪个滑动变阻器.(5)从温度到达临界值时会出现的实际情况入手分析找出其问题所在.解答:解:(1)电流从电磁铁的下端流入上端流出,结合图示的线圈绕向利用安培定则可以确定电磁铁的上端为S极,下端为N极.(2)温度较低时,由R1的阻值随温度变化的关系曲线可知,热敏电阻的阻值较大,控制电路中的电流较小,电磁铁的磁性较弱,此时的衔铁不会被吸下来,根据图示的工作电路可知,加热丝所在的电路接通.(3)U源=6V I=30mA=0.03A,电路的总电阻:R总===200Ω,此时R1=热敏电阻的阻值:R1=R总﹣R2=200Ω﹣150Ω=50Ω,由图象知,热敏电阻的阻值为50Ω时,对应的温度为90℃.当可变电阻器R2的电阻变大时,在热敏电阻阻值不变的情况下,电路中的电流会减小,此时电磁铁的磁性会减弱,所以衔铁不会被吸下来,工作电路继续工作,恒温箱内的温度持续升高,热敏电阻的阻值会继续降低,控制电路中的电流会增大,直到电流到达临界值时,电磁铁切断工作电路.(4)由第三问的分析可知:当设定温度最低为90℃,根据热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线可知,此时热敏电阻的阻值最大为50Ω,因为控制电路的U源=6V不变,I=0.03A不变,极控制电路的总电阻200Ω保持不变,所以此时要求R2的阻值为150Ω,且此时为最小值;当设定温度为150℃时,根据热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线可知,此时热敏电阻的阻值最小为30Ω,因为控制电路的总电阻为200Ω不变,所以此时要求R2的阻值为170Ω,且为最大值.综上分析,当恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃~150℃时,滑动变阻器的阻值变化范围为150Ω~170Ω,故选B.(5)小明设计的这个电路,从理论上讲控制的只是一个固定的温度值,这样使用时,就会出现恒温箱内温度在某一固定值附近时,电磁继电器频繁通断的现象,这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的.故答案为:(1)S; (2)弱; 接通; (3)90; 高; (4)B;(5)小明设计的这个电路,从理论上讲控制的只是一个固定的温度值,这样使用时,就会出现恒温箱内温度在某一固定值附近时,电磁继电器频繁通断的现象,这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的15.分析:仔细观察两根平行导线通电前后它们之间的距离可分析出导线相互作用规律;从实验数据中找出安培定律F=kLI1I2/r中的测量值,通过数学运算来得出的结论;要用图象中的图线表示两根导线中的电流大小关系,应先分析得出两根导线中电流的数学关系式.解答:解:(1)由图可知:左边的平行通电导线在当通入方向相同的电流时,它们之间的距离变小,表明它们导线相互吸引;(2)由安培定律F=可得:k=;由表格的第1次中的数据代入得:得:k===2×10﹣7;∴则第2次数据中l===0.5m; 第3次数据中I2===0.3m;对于位置固定、长度一定的两根平行导线,如果保持F大小不变,则I1I2==定值;∴两根导线中的电流大小关系是成反比的,图象中的图线b来表示.故答案为:(1)吸引;(2)0.5;0.3;2×10﹣7;b.实验次数l/mI1 /AI2 /Ar/mF/N110.20.20.10.8×10﹣720.50.20.20.10.4×10﹣731.50.40.30.21.8×10﹣7点评:本题考查了学生对用安培定律中导线之间相互作用力、电流的大小、导线之间的距离等因素的关系了解和掌握,属于中考常见题型.课件9张PPT。1qq:34996339宁波北仑:小小虫http://www.21cnjy.com/21世纪教育网微课初中科学保送生训练营之电与磁电与磁磁现象电生磁奥斯特实验通电螺线管的磁场磁感线电磁铁地磁场电磁感应(法拉第)磁生电发电机交流电知识的结构简单磁现象磁场磁场对电流的作用磁场对电流的作用电动机安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。安培定则一安培定则二右手定则:确定在外磁场中运动的导线内感应电流方向的定则,又称发电机定则。也是感应电流方向和导体运动方向、磁力线方向之间的关系判定法则。做握手状适用于发电机手心为磁场方向,大拇指为物体运动方向,手指为电流方向,确定导体切割磁感线运动时在导体中产生的动生电动势方向的定则。右手定则的内容是:伸开右手,使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,则其余四指指向动生电动势的方向。动生电动势的方向与产生的感应电流的方向相同。左手定则:判断通电导体在磁场中受到力的方向。左手平展,让磁感线穿过手心,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,手心面向N极(叉进点出),四指指向电流所指方向,则大拇指的方向就是导体受力的方向。9qq交流群:108444073宁波北仑:小小虫http://www.21cnjy.com/21世纪教育网微课谢谢观看 敬请指教初中科学保送生训练营 展开更多...... 收起↑ 资源列表 保送生训练营之电与磁专项训练.doc 初中科学保送生训练营之电与磁.mp4 初中科学保送生训练营之电与磁.ppt