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专题小卷(十五)
(范围:磁场、电生磁、电动机、磁生电、家庭电路)
一、选择题(本大题有15小题,每小题3分,共45分)
1.为了形象地描述磁体周围的磁场分布,英国物理学家法拉第引入了磁感线模型。下列磁体周围磁感线画法正确的是 ( )
　　　　　　　　　　　　
2.下图所示为“儿童安全插座”,它具有保护门双层互锁功能,能有效防止触电事故的发生。下列说法错误的是 ( )
A.“儿童安全插座”的白色保护门属于绝缘体
B.“儿童安全插座”与家庭电路中其他用电器并联
C.用测电笔笔尖插入L孔,正常情况下测电笔氖管会发光
D.若“儿童安全插座”发生短路,则家庭电路的空气开关不会“跳闸”
3.“珍惜生命,安全用电”是公民日常生活中必备的安全意识。关于安全用电,下列说法正确的是 ( )
A.有人触电后应立即用手去把人拉开
B.低于220 V的电压对人体都是安全的
C.家用电器工作时起火,可以用水直接灭火
D.手机充电结束,应及时从插座拔下充电器
4.磁体周围的磁场看不见、摸不着。能证明磁体周围存在磁场的证据是 ( )
A.磁体周围有能被看到的磁感线
B.磁场不停地向周围空间辐射能量
C.磁场对小磁针产生磁力作用
D.手能感受到磁感线穿过手心
5.如图所示,内有线圈和磁体的“手摇手电筒”摇一摇灯泡就能发光。这是( )
A.电磁感应现象
B.电生磁现象
C.电流的热效应
D.磁化现象
6.利用下图装置可以探究通电直导线周围的磁场分布,通电后多次敲击塑料板,将观察到铁粉的分布情况是(图中的虚线表示铁粉) ( )
7.如图所示,小磁针静止时指向南北,当导线A端与电池“+”极连通瞬间,小磁针发生偏转,此现象说明 ( )
A.小磁针被磁化
B.小磁针磁性消失
C.地磁场方向改变
D.电流周围存在磁场
8.某汽车启动电动机的电路如图所示。当启动器开关闭合时,有微弱电流通过器件X,接着有强电流通过电动机,并将电动机启动。器件X可能是 ( )
A.灵敏电流计
B.发电机
C.电磁铁
D.电磁继电器
9.下图所示是一种3D打印机上的直流直线电机,其工作时通电线圈在磁场中受到力的作用发生运动。下图能反映其工作原理的是 ( )
10.一款磁吸式数据线如图所示,含有磁体的线体可以和具有磁性的不同型号充电头吸附对接,达到“一线多头”的使用效果。下列说法正确的是 ( )
A.含有磁体的线体可以吸附任何金属
B.磁性充电头周围存在磁感线
C.充电头吸附对接是受到地磁场的作用
D.线体和充电头吸附是因为异名磁极相互吸引
11.下图所示是探究通电螺线管磁场特点时得到的小磁针指向情况和铁屑分布规律。下列选项中能正确用磁感线描述实验现象的是 ( )
12.某实验装置如图所示,闭合开关后,导体棒AB受到力的作用发生运动,然后改变电流方向或磁场方向重复实验,则下列叙述错误的是 ( )
A.在上述实验现象中,是机械能转化为电能
B.同时改变电流方向和磁场方向,导体棒AB的受力方向不变
C.向左调节滑动变阻器的滑片,导体棒AB的运动方向不会改变
D.尽量选择质量小且表面光滑的导体进行实验
13.某家庭电路的部分电路如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.控制照明灯的开关应接在图中的a处
B.保险丝熔断后,可以用漏电保护器代替
C.用电器的电功率越大,电能表转盘转圈越多
D.使用测电笔检测时手必须接触笔尾金属体
14.探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置如图所示。闭合开关后,下列说法正确的是 ( )
A.只让导体棒ab运动,一定可以观察到电流计指针偏转
B.只让蹄形磁体运动,一定可以观察到电流计指针偏转
C.保持导体棒ab向右运动,对调磁极,可探究感应电流方向与磁场方向的关系
D.此实验的结论:闭合电路的一部分导体在磁场中运动就会产生感应电流
15.调光天窗工作原理如图所示,R0为定值电阻,R为光敏电阻。当外界光照较强时,启动电动卷帘适时调整进光量;当外界光照较弱时,能自动启动节能灯L给予补光。下列有关说法正确的是 ( )
A.电磁继电器实质上是一个用电器
B.开关S闭合时,电磁铁的上端是S极
C.当光照强度增加时,电磁铁的磁性将减弱
D.若使该装置在光线更弱时才启动节能灯L,则应换阻值较小的R0
二、填空题(本大题有4小题10空,每空2分,共20分)
16.5G手机是利用 (填“电磁波”或“超声波”)来传递信号的;使用一段时间后,内部元件发热并通过 的方式,使手机壳的内能增加。
17.想要探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”,小明设计的实验电路如图所示。按图连接电路,提供足够数量的大头针,通过比较吸引大头针的数量来探究 对电磁铁磁性强弱的影响;为了进一步探究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响,应进行的操作是 。
18.如图甲所示,磁悬浮蓝牙音箱是利用 的原理实现悬浮;音箱内部扬声器的工作原理与 (填“电动机”或“发电机”)的工作原理相似。如图乙所示,底座内有一个电磁铁,通电后,电磁铁的上端为 极。
19.利用图甲、乙所示装置研究“磁场对通电导体的作用”。
(1)应在图甲装置M、N之间接入 (填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”)。
(2)如图乙所示,放在蹄形磁体两极之间的铝盘的下边缘浸在液态水银中,闭合开关S,铝盘会绕水平轴O转动,该装置的工作原理是 ,其工作时将电能转化为 能。
三、实验与探究题(本大题有2小题,共16分)
20.(8分)在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”实验中,用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上,并保持它与铁块P的距离不变。实验步骤如下:
①断开开关S,按图组装实验电路,将滑动变阻器的滑片置于最右端。用已调零的电子测力计测出铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中。
②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,读出电流表的示数I和电子测力计的示数F,并将I、F的数据记录在表格中。
③重复上述实验两次。
实验次数 F0/N I/A F/N
1 0.9 0.36 0.84
2 0.9 0.40 0.82
3 0.9 0.44 0.80
(1)第1次实验中电磁铁对铁块产生的磁力大小为 N。用测力计示数表示磁力大小,用到的科学方法是 。
(2)由表中数据可以得出的实验结论是 。
(3)在第3次实验的基础上,若要研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,可将电磁铁M更换为另一个线圈匝数不同的电磁铁,实验中要保持相同的条件有 。
21.(8分)某同学用图甲所示的实验装置探究产生电磁感应现象的条件和规律,实验中固定磁体,闭合开关,让导体AB运动。实验记录如表所示。
实验 次数 导体AB 运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 灵敏电流计电流方向
1 竖直向上 不偏转 —
2 竖直向下 不偏转 —
3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入
4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入
(1)根据实验可知产生感应电流的条件是导体做 运动。
(2)由实验次数3、4可推测,如果固定导体AB,水平向左移动磁体,灵敏电流计的指针将向 偏转。
(3)实验过程中发现灵敏电流计的指针偏转很小,下列方法中可以使指针偏转角度增大的是 (填字母,多选)。
A.换用磁性更强的磁体
B.换用导线绕成线圈进行实验
C.换用更细的导线
D.使导体运动速度加快
(4)图乙中的“”表示导体AB的横截面(即图甲中沿导体由A往B看),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示导体运动中的不同位置,箭头表示导体在相应位置的运动方向。其中灵敏电流计的指针不偏转的位置是 (填字母)。
A.Ⅰ B.Ⅱ
C.Ⅲ D.Ⅳ
四、综合题(本大题有2小题,共19分)
22.(9分)商场的自动扶梯,当没有人乘梯时,自动扶梯运行速度较慢;当有人乘梯时,自动扶梯运行速度加快。某同学设计了具有自动调速功能的扶梯电路,如图甲所示,其中R0是阻值为600 Ω的定值电阻,R1为力敏电阻,其阻值随压力变化如图乙所示,R2为滑动变阻器,最大阻值为1 000 Ω。控制电路的电源电压为20 V,线圈电阻忽略不计。当控制电路中的电流等于或大于20 mA时,衔铁被吸下。
(1)由图乙可知,力敏电阻R1的阻值随压力的增大而 。
(2)当将滑动变阻器接入电路的阻值调至400 Ω时,请通过计算判断多重的人站到自动扶梯上,自动扶梯才能快速运行。
(3)若想使质量较小的孩子站到自动扶梯上,自动扶梯也能快速运行,则应将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)移动。
23.(10分)某创新小组设计的水温自动控制装置如图所示。控制电路中,电源电压恒为18 V,定值电阻R0为200 Ω,R为热敏电阻,其阻值随温度的变化情况如表所示。工作电路中,电源电压恒为220 V,发热电阻R1为20 Ω。发热电阻和热敏电阻均处于水箱中,电磁铁线圈电阻忽略不计。当控制电路中的电流为0.06 A时,电磁铁恰好能将衔铁吸下。
温度T/℃ 10 20 30 40 50 60 70
电阻R/Ω 1 000 700 450 250 200 100 50
(1)工作电路正常工作时的电流为多少
(2)水箱中水的温度最高可达多少
(3)若想降低水箱中水的最高温度,请写出一种可行的方法: 。 专题小卷(十五)
(范围:磁场、电生磁、电动机、磁生电、家庭电路)
一、选择题(本大题有15小题,每小题3分,共45分)
1.为了形象地描述磁体周围的磁场分布,英国物理学家法拉第引入了磁感线模型。下列磁体周围磁感线画法正确的是 (　B　)
　　　　　　　　　　　　
2.下图所示为“儿童安全插座”,它具有保护门双层互锁功能,能有效防止触电事故的发生。下列说法错误的是 (　D　)
A.“儿童安全插座”的白色保护门属于绝缘体
B.“儿童安全插座”与家庭电路中其他用电器并联
C.用测电笔笔尖插入L孔,正常情况下测电笔氖管会发光
D.若“儿童安全插座”发生短路,则家庭电路的空气开关不会“跳闸”
3.“珍惜生命,安全用电”是公民日常生活中必备的安全意识。关于安全用电,下列说法正确的是 (　D　)
A.有人触电后应立即用手去把人拉开
B.低于220 V的电压对人体都是安全的
C.家用电器工作时起火,可以用水直接灭火
D.手机充电结束,应及时从插座拔下充电器
4.磁体周围的磁场看不见、摸不着。能证明磁体周围存在磁场的证据是 (　C　)
A.磁体周围有能被看到的磁感线
B.磁场不停地向周围空间辐射能量
C.磁场对小磁针产生磁力作用
D.手能感受到磁感线穿过手心
5.如图所示,内有线圈和磁体的“手摇手电筒”摇一摇灯泡就能发光。这是(　A　)
A.电磁感应现象
B.电生磁现象
C.电流的热效应
D.磁化现象
6.利用下图装置可以探究通电直导线周围的磁场分布,通电后多次敲击塑料板,将观察到铁粉的分布情况是(图中的虚线表示铁粉) (　A　)
7.如图所示,小磁针静止时指向南北,当导线A端与电池“+”极连通瞬间,小磁针发生偏转,此现象说明 (　D　)
A.小磁针被磁化
B.小磁针磁性消失
C.地磁场方向改变
D.电流周围存在磁场
8.某汽车启动电动机的电路如图所示。当启动器开关闭合时,有微弱电流通过器件X,接着有强电流通过电动机,并将电动机启动。器件X可能是 (　D　)
A.灵敏电流计
B.发电机
C.电磁铁
D.电磁继电器
9.下图所示是一种3D打印机上的直流直线电机,其工作时通电线圈在磁场中受到力的作用发生运动。下图能反映其工作原理的是 (　B　)
10.一款磁吸式数据线如图所示,含有磁体的线体可以和具有磁性的不同型号充电头吸附对接,达到“一线多头”的使用效果。下列说法正确的是 (　D　)
A.含有磁体的线体可以吸附任何金属
B.磁性充电头周围存在磁感线
C.充电头吸附对接是受到地磁场的作用
D.线体和充电头吸附是因为异名磁极相互吸引
11.下图所示是探究通电螺线管磁场特点时得到的小磁针指向情况和铁屑分布规律。下列选项中能正确用磁感线描述实验现象的是 (　D　)
12.某实验装置如图所示,闭合开关后,导体棒AB受到力的作用发生运动,然后改变电流方向或磁场方向重复实验,则下列叙述错误的是 (　A　)
A.在上述实验现象中,是机械能转化为电能
B.同时改变电流方向和磁场方向,导体棒AB的受力方向不变
C.向左调节滑动变阻器的滑片,导体棒AB的运动方向不会改变
D.尽量选择质量小且表面光滑的导体进行实验
13.某家庭电路的部分电路如图所示,下列说法正确的是 (　D　)
A.控制照明灯的开关应接在图中的a处
B.保险丝熔断后,可以用漏电保护器代替
C.用电器的电功率越大,电能表转盘转圈越多
D.使用测电笔检测时手必须接触笔尾金属体
14.探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置如图所示。闭合开关后,下列说法正确的是 (　C　)
A.只让导体棒ab运动,一定可以观察到电流计指针偏转
B.只让蹄形磁体运动,一定可以观察到电流计指针偏转
C.保持导体棒ab向右运动,对调磁极,可探究感应电流方向与磁场方向的关系
D.此实验的结论:闭合电路的一部分导体在磁场中运动就会产生感应电流
15.调光天窗工作原理如图所示,R0为定值电阻,R为光敏电阻。当外界光照较强时,启动电动卷帘适时调整进光量;当外界光照较弱时,能自动启动节能灯L给予补光。下列有关说法正确的是 (　D　)
A.电磁继电器实质上是一个用电器
B.开关S闭合时,电磁铁的上端是S极
C.当光照强度增加时,电磁铁的磁性将减弱
D.若使该装置在光线更弱时才启动节能灯L,则应换阻值较小的R0
二、填空题(本大题有4小题10空,每空2分,共20分)
16.5G手机是利用　电磁波　(填“电磁波”或“超声波”)来传递信号的;使用一段时间后,内部元件发热并通过　热传递　的方式,使手机壳的内能增加。
17.想要探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”,小明设计的实验电路如图所示。按图连接电路,提供足够数量的大头针,通过比较吸引大头针的数量来探究　线圈匝数　对电磁铁磁性强弱的影响;为了进一步探究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响,应进行的操作是　移动滑动变阻器的滑片,改变电路中电流的大小,比较某一电磁铁吸引大头针的数量　。
18.如图甲所示,磁悬浮蓝牙音箱是利用　同名磁极相互排斥　的原理实现悬浮;音箱内部扬声器的工作原理与　电动机　(填“电动机”或“发电机”)的工作原理相似。如图乙所示,底座内有一个电磁铁,通电后,电磁铁的上端为　N　极。
19.利用图甲、乙所示装置研究“磁场对通电导体的作用”。
(1)应在图甲装置M、N之间接入　电源　(填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”)。
(2)如图乙所示,放在蹄形磁体两极之间的铝盘的下边缘浸在液态水银中,闭合开关S,铝盘会绕水平轴O转动,该装置的工作原理是　通电导体在磁场中受到力的作用　,其工作时将电能转化为　机械　能。
三、实验与探究题(本大题有2小题,共16分)
20.(8分)在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”实验中,用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上,并保持它与铁块P的距离不变。实验步骤如下:
①断开开关S,按图组装实验电路,将滑动变阻器的滑片置于最右端。用已调零的电子测力计测出铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中。
②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,读出电流表的示数I和电子测力计的示数F,并将I、F的数据记录在表格中。
③重复上述实验两次。
实验次数 F0/N I/A F/N
1 0.9 0.36 0.84
2 0.9 0.40 0.82
3 0.9 0.44 0.80
(1)第1次实验中电磁铁对铁块产生的磁力大小为　0.06　N。用测力计示数表示磁力大小,用到的科学方法是　转换法　。
(2)由表中数据可以得出的实验结论是　其他条件相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强　。
(3)在第3次实验的基础上,若要研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,可将电磁铁M更换为另一个线圈匝数不同的电磁铁,实验中要保持相同的条件有　电流大小、电磁铁与铁块的距离等　。
21.(8分)某同学用图甲所示的实验装置探究产生电磁感应现象的条件和规律,实验中固定磁体,闭合开关,让导体AB运动。实验记录如表所示。
实验 次数 导体AB 运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 灵敏电流计电流方向
1 竖直向上 不偏转 —
2 竖直向下 不偏转 —
3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入
4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入
(1)根据实验可知产生感应电流的条件是导体做　切割磁感线　运动。
(2)由实验次数3、4可推测,如果固定导体AB,水平向左移动磁体,灵敏电流计的指针将向　左　偏转。
(3)实验过程中发现灵敏电流计的指针偏转很小,下列方法中可以使指针偏转角度增大的是　ABD　(填字母,多选)。
A.换用磁性更强的磁体
B.换用导线绕成线圈进行实验
C.换用更细的导线
D.使导体运动速度加快
(4)图乙中的“”表示导体AB的横截面(即图甲中沿导体由A往B看),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示导体运动中的不同位置,箭头表示导体在相应位置的运动方向。其中灵敏电流计的指针不偏转的位置是　A　(填字母)。
A.Ⅰ B.Ⅱ
C.Ⅲ D.Ⅳ
四、综合题(本大题有2小题,共19分)
22.(9分)商场的自动扶梯,当没有人乘梯时,自动扶梯运行速度较慢;当有人乘梯时,自动扶梯运行速度加快。某同学设计了具有自动调速功能的扶梯电路,如图甲所示,其中R0是阻值为600 Ω的定值电阻,R1为力敏电阻,其阻值随压力变化如图乙所示,R2为滑动变阻器,最大阻值为1 000 Ω。控制电路的电源电压为20 V,线圈电阻忽略不计。当控制电路中的电流等于或大于20 mA时,衔铁被吸下。
(1)由图乙可知,力敏电阻R1的阻值随压力的增大而　减小　。
(2)当将滑动变阻器接入电路的阻值调至400 Ω时,请通过计算判断多重的人站到自动扶梯上,自动扶梯才能快速运行。
解:自动扶梯快速运行时,控制电路的总电阻R总==1 000 Ω,力敏电阻的阻值R1=1 000 Ω-400 Ω=600 Ω,
由题图乙可知,G=400 N。
(3)若想使质量较小的孩子站到自动扶梯上,自动扶梯也能快速运行,则应将滑动变阻器的滑片向　左　(填“左”或“右”)移动。
23.(10分)某创新小组设计的水温自动控制装置如图所示。控制电路中,电源电压恒为18 V,定值电阻R0为200 Ω,R为热敏电阻,其阻值随温度的变化情况如表所示。工作电路中,电源电压恒为220 V,发热电阻R1为20 Ω。发热电阻和热敏电阻均处于水箱中,电磁铁线圈电阻忽略不计。当控制电路中的电流为0.06 A时,电磁铁恰好能将衔铁吸下。
温度T/℃ 10 20 30 40 50 60 70
电阻R/Ω 1 000 700 450 250 200 100 50
(1)工作电路正常工作时的电流为多少
(2)水箱中水的温度最高可达多少
解:(1)根据欧姆定律可知,工作电路正常工作时的电流I==11 A。
(2)当控制电路中的电流I'=0.06 A时,可得控制电路的总电阻R总==300 Ω,
热敏电阻的阻值R=R总-R0=300 Ω-200 Ω=100 Ω,
由题表中数据可知,水箱中水的温度最高可达60 ℃。
(3)若想降低水箱中水的最高温度,请写出一种可行的方法:　增加线圈匝数(或增大控制电路电源电压,合理即可)　。

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