资源简介 / 让教学更有效 精品试卷 | 科学【核心素养】浙教版(2024版)八年级科学下册·分层练习专题提优特训8 电与磁1.把同样的三个条形磁铁按下图位置一个紧挨一个地连接起来,最后将出现磁极是( )A.两个 B.四个 C.六个 D.无法确定【答案】A【分析】让一个磁铁的N极紧接另一个磁铁的S极,它们之间相互吸引构成一个大磁体,而每个磁体都只有两个磁极,一个是N极,一个是S极。【解答】解:任何一个磁体都有两个磁极,把同样的三个条形磁铁一个紧挨一个地连接起来构成一个大磁体,但只要是一个磁体就只有两个磁极,一个是N极,一个是S极。故选:A。【点评】记住一个磁体有两个磁极,目前没有发现一个磁极的磁体。2.如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮,被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是( )A.同名磁极相互吸引 B.异名磁极相互吸引C.同名磁极相互排斥 D.异名磁极相互排斥【答案】C【分析】根据铁皮分开结合磁极间的相互作用规律分析解答。【解答】解:被磁化后的铁皮会自动分开,说明磁化后的铁皮相互排斥,根据磁极间的相互作用规律可知,此时两铁皮分开的原因是同名磁极相互排斥,故C正确。故选:C。【点评】本题考查磁极间的相互作用规律,是一道基础题。3.巴克球是一种具有磁性的小球体,可随意组合成各种形状,用于锻炼思维与放松解压。下列关于巴克球的说法正确的是( )A.巴克球不能由铜质材料制成B.巴克球之间只有引力作用C.静止的巴克球周围存在磁感线D.巴克球可以随意组合,没有固定磁极【答案】A【分析】A.巴克球是一种具有磁性的小球体;B.同名磁极互相排斥,异名磁极互相引;C.磁体周围存在磁场,磁场是真实存在的,磁感线是描述磁场的假想曲线,实际并不存在;D.任何磁体都有两个固定磁极(N极和S极)。【解答】解:A.巴克球是一种具有磁性的小球体,铜不是磁性材料(铁、钴、镍等才是),铜不能被磁化,所以巴克球不能由铜质材料制成,故A正确,符合题意;B.同名磁极互相排斥,异名磁极互相引,所以巴克球巴克球作为磁体,之间既有引力又有斥力作用,故B错误,不符合题意;C.磁体周围存在磁场,磁场是真实存在的,磁感线是描述磁场的假想曲线,实际并不存在,故C错误,不符合题意;D.任何磁体都有两个固定磁极(N极和S极),即使组合成不同形状,整体仍具有磁极,故D错误,不符合题意。故选:A。【点评】本题主要考查了磁性材料,磁极间的相互作用,磁场和磁极的概念。4.如图所示,下列选项中小磁针的指向画得正确的是( )A. B.C. D.【答案】A【分析】根据安培定则确定电流周围的磁场方向;小磁针静止时N极指向与磁感线方向一致。同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。【解答】解:A.右手握住导线,让大拇指所指的方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁场的环绕方向,所以产生磁场的方向为顺时针方向,即小磁针N极指向磁场方向,故A正确;B.由异名磁性相互吸引可知小磁针的上端是S极,故B错误;C.电流从螺线管的右端流入,由安培定则可知螺线管的左端是N极,由磁性间的相互作用可知,小磁针的左端是S极,右端为N极,故C错误;D.由异名磁性相互吸引可知,小磁针N极应该向下,S极向上,故D错误。故选:A。【点评】本题考查安培定则、磁场方向与磁极间的作用,属于中档题。5.如图,两个相同的纺锤形磁铁由于磁极间相互吸引而紧紧贴在一起,下列各图能正确表示纺锤形磁铁周围的磁感线分布特点的是( )A. B.C. D.【答案】C【分析】利用磁感线的特点分析判断,即磁感线在磁体的外部由N极指向S极。【解答】解:如图,两个纺锤形磁铁左右相吸,说明它们的左、右两侧为磁极,由于磁感线在磁体的外部由N极指向S极,所以它们左、右两侧的磁感线从左侧N极指向右侧的S极,或者从右侧的N极指向左侧的S极,故能正确表示纺锤形磁铁周围的磁感线分布特点的是C图;故选:C。【点评】利用应用磁感线的特点即磁感线在磁体的外部由N极指向S极是解题的关键。6.爱因斯坦曾说,在一个现代的物理学家看来,磁场和他坐的椅子一样实在。为了形象地研究磁场,物理学家法拉第最先发明并引入了磁感线。如图是条形磁体的磁感线分布。下列说法正确的是( )A.a点没有磁场B.磁感线是真实存在的C.①端磁极是S极D.b点的磁场比c点的更强【答案】C【分析】(1)磁体的周围确实存在磁场;(2)由于磁场是看不见,摸不着的,为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念,它是假想出来的有方向的曲线,但可以描述磁场的性质;(3)磁体周围的磁感线从N极出发回到S极,在内部则是从S极回到N极;(4)磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱,越密越强,反之越弱。【解答】解:A、磁体的周围存在磁场,a点有磁场,故A错误;B、为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念,可形象地表示磁场的性质,磁感应线不是磁场中真实存在的,故B错误;C、磁体周围的磁感线从N极出发回到S极,由图可知,②端是N极,①端磁极是S极,故C正确;D、由图可知,b点的磁感线的分布疏,c点的磁感线的分布密,所以b点的磁场比c点的更弱,故D错误。故选:C。【点评】本题考查了磁感线的方向、磁场强弱的辨别,属于基础性题目。7.如图所示是条形磁体的磁场分布图,下列说法正确的是( )A.a点的磁场强度比b点的磁场强B.置于a点的小磁针静止时S极指向左端C.将该条形磁体水平悬挂起来自由转动,静止时左端指向地理南极D.磁感线是假想曲线,图中画磁感线处有磁场,在磁感线间的空白处没有磁场【答案】C【分析】(1)磁感线的疏密表示磁场的强弱;(2)在磁场中某一点,小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向;(3)地磁场的南北极与地理南北极相反,且不重合,即:地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近;(4)磁感线是为描述磁场而引入的假想的线,是不存在的,只要有磁感线的区域内都有磁场存在。【解答】解:A、磁体周围,越靠近两极的位置其磁感线越密集,磁场越强,由图可知,b点更靠近磁极,磁感线更密集一些,所以磁场强度更强一些,故A错误;B、在磁体的外部,磁感线都是从N极出发,回到S极,所以该条形磁体的右端为N极,左端为S极,小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向,所以将一小磁针置于a点,其静止时N极指向左端,S极指向右端,故B错误;C、将该条形磁体水平悬挂起来自由转动,静止时左端的S极指向地理南极,故C正确;D、磁感线只是为了形象的描述磁场而假想的线,用疏密来表示强弱,只要有磁感线的区域内都有磁场存在,故D错误。故选:C。【点评】磁场是一种特殊的客观存在的物质,能对放入其中的磁体产生力的作用,人类为了形象的描述磁场引入了假想的曲线,即磁感线,磁感线在磁体外部由N指向S,内部由S指向N。8.如图所示,小磁针B静止在条形磁体A的旁边,下列说法错误的是( )A.如果条形磁体A的左端为N极,则小磁针B静止时左端为S极B.如果条形磁体A的左端为N极,则a点的磁场方向为水平方向向左C.小磁针B周围也存在着磁场,磁场是实际存在的物质D.条形磁体A周围存在磁场,磁感线并不是实际存在的线,只是为了形象的描绘磁场【答案】B【分析】(1)同名磁极相互排斥;异名磁极相互吸引;(2)磁感线并不是真实存在的,而是人们为了研究方便而引进的曲线;(3)磁场是真实存在的;小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。【解答】解:A.如果条形磁体A的左端为N极,则磁场方向为从右到左,则小磁针B静止时左端为S极,故A正确;B.如果条形磁体A的左端为N极,则磁场方向为从右到左,则a点的磁场方向为水平向右,故B错误;C.磁体周围存在磁场,磁场是真实存在的物质,所以小磁针B周围也存在着磁场,磁场是实际存在的物质,故C正确;D.条形磁体A周围存在磁场,磁感线是人们为了方便描述磁场而假想的曲线,磁感线是理想的模型,即磁感线不是实际存在的线,故D正确。故选:B。【点评】本题考查磁场的有关问题,考查的知识点比较多,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。9.如图所示为条形磁铁和电磁铁,虚线表示磁感线,则甲、乙、丙、丁的极性依次是( )A.S,N,S,S B.N,N,S,N C.S,S,N,N D.N,S,N,N【答案】A【分析】首先根据安培定则可以判断出电磁铁的N、S极,然后利用磁感线的特点即可确定条形磁铁甲、丁的N、S极。【解答】解:根据图示的线圈绕向和电流从左端流入,右端流出,结合安培定则从而可以确定电磁铁的乙端为N极,丙端为S极。在磁体的周围,磁感线从磁体的N极出来回到S极,所以条形磁铁甲的右端为S极;根据磁感线的形状可知,两者相互排斥,是同名磁极,所以条形磁铁丁的左端为S极。故选:A。【点评】该题以图示方式考查了磁极间的相互作用和磁感线的特点,利用安培定则来确定电磁铁的N、S极是解决此题的突破口。10.在学习了通电直导线存在磁场后,小明想探究弯曲导线周围的磁场情况,将小磁针放在水平面上,给弯曲导线通电,下列小磁针的指示情况正确的是( )A.B.C.D.【答案】B【分析】小磁针会发生偏转是受到了磁场的作用,而磁场是由电流产生的。【解答】解:根据安培定则可知,弯曲导线产生的磁场前方为N极,后方为S极,根据磁极间的相互作用可知,小磁针后方为S极,前方为N极,故B正确,符合题意,ACD错误,不符合题意。故选:B。【点评】本题主要考查了安培定则的应用。11.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【答案】B【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,于是对外界显示出磁性。故CD都错。故选:B。【点评】信息给予题重点在于读懂题意,可先通读一遍,再结合问题再读,即可得出正确答案。12.如图甲所示,电子沿着水平方向平行地飞过小磁针正上方时,实验表明:小磁针的N极向纸外发生偏转。若将一通电直导线放在小磁针正上方或正下方,如图乙所示(图中只画出了通电直导线放在小磁针正上方的情况),请你根据图甲的实验现象,判断下列分析正确的是(不考虑地磁场的影响)( )A.通电直导线放在小磁针正上方时,小磁针的N极向纸外发生偏转B.通电直导线放在小磁针正上方时,小磁针的N极向纸内发生偏转C.通电直导线放在小磁针正下方时,小磁针的N极向纸内发生偏转D.通电直导线放在小磁针正上方或正下方,小磁针的N极均向纸外发生偏转【答案】B【分析】(1)电流是电荷的定向移动形成的,正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反;(2)电流的磁场方向与电流的方向有关。【解答】解:(1)甲图中,一束电子沿着水平方向平行向右飞过小磁针上方时,因电子定向移动形成电流,且负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,故此时电流的方向是从右到左,由题知小磁针的N极向纸外发生偏转;(2)乙图中,通电直导线放在小磁针正上方,电流的方向与甲图相反,由于电流的磁场方向与电流的方向有关,所以小磁针所在位置的磁场方向与甲图相反,则小磁针的N极向纸内发生偏转;乙图中,若通电直导线放在小磁针正下方,因通电直导线上方和下方的磁场方向相反,所以可知小磁针的N极会向纸外发生偏转;故B正确,ACD错误。故选:B。【点评】本题考查了磁场的性质是对放在磁场中的磁体有力的作用,电流周围存在着磁场和磁场的方向与电流方向有关,同时在此题中一定要注意电流方向与电子的定向移动方向相反。13.如图所示,弹簧测力计甲、乙分别挂一个条形磁体和铁块,开关闭合后,当滑动变阻器的滑片向右移动时,关于弹簧测力计甲、乙的示数变化情况下列说法正确的是( )A.弹簧测力计甲、乙的示数都变大B.弹簧测力计甲的示数变小,乙的示数变大C.弹簧测力计甲的示数变大,乙的示数变小D.弹簧测力计甲、乙的示数都变小【答案】B【分析】(1)运用安培定则判断通电螺线管的极性;(2)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。(3)影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯,线圈的匝数一定,电流越大磁性越强;(4)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电磁铁磁性的变化,进一步判断弹簧测力计示数的变化。【解答】解:由安培定则可知,U形电磁铁的左端为N极,右端为电磁铁的S极,由于同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,则U形电磁铁左侧对上面的磁体有一个向上的作用力,电磁铁右侧对上面的铁块有一个向下的作用力,当滑动变阻器的滑片向右端移动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,电磁铁的磁性变强,对上方的磁铁和铁块作用力变强,则甲弹簧的长度变短、示数变小,乙弹簧的长度变长、示数变大,故B正确。故选:B。【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到安培定则、磁极间的作用规律、影响电磁铁磁性强弱的因素、欧姆定律等,是一道电学、磁学、力学的综合题,有一定的难度。14.如图,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天路灯熄灭、夜晚路灯亮起。下列说法正确的是( )A.电路工作时,电磁铁上端为N极B.给路灯供电的电源应接在b、c两端C.控制电路电源电压减小后,傍晚时路灯比原来早一些亮D.该装置利用了电磁感应的原理工作【答案】C【分析】(1)根据安培定则判定电磁铁上端的磁性;(2)分析电磁铁的电路,判定利用照明电源为路灯供电的接入点;(3)根据影响电磁铁磁性大小的因素分析电磁铁磁性的变化,从而得到亮灯时间的变化;(4)根据电磁铁是利用电流的磁效应工作的分析。【解答】解:A、根据图示可知,电流从电磁铁的上端流入,根据安培定则可知,电磁铁的上端为S极,故A错误;B、晚上时的光线暗,光敏电阻的电阻值大,电路中的电流值小,所以静触点与a接通,所以要达到晚上灯亮,白天灯灭,则路灯供电的电源应接在a、b之间,故B错误;C、电源电压减小后,在其它条件不变时,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电磁铁中的磁性变弱,傍晚时路灯比原来早一些亮,故C正确;D、电磁继电器中的电磁铁是利用电流的磁效应工作的,不是电磁感应,故D错误。故选:C。【点评】解决本题的关键电磁继电器的工作原理、光敏电阻的特点,能够根据它们的特点解释它们在实际运用过程中的原理。15.如图所示是某同学设计的汽车尾气中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的阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是( )A.电铃应该在A和B之间B.当CO浓度降低,电磁铁磁性增强C.用久后,电源电压U1会减小,报警时CO最低浓度比设定值低D.为使检测电路在CO浓度更低时报警,可将R2的滑片向上移【答案】D【分析】(1)由题知气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小,由欧姆定律得出CO浓度升高时控制电路中电流的变化,根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知电磁铁磁性的变化,结合电路分析电铃应接在什么位置;(2)用久后,电源电压U1会减小,由欧姆定律可知,只有当R1阻值变小时,控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流,据此分析;(3)在CO浓度更低时,气敏电阻R1阻值更大,因衔铁被吸下时的最小电流不变,由欧姆定律和电阻的串联分析滑片的移动方向。【解答】解:AB、当CO浓度升高时,气敏电阻R1的阻值减小,控制电路的总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知控制电路中的电流增大,所以电磁铁的磁性增强;当CO浓度高于某一设定值时,衔铁被吸下,电铃发声报警,所以电铃应接在C和D之间,故AB错误;C、用久后,电源电压U1会减小,由欧姆定律可知,只有当R1阻值变小时,控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流,结合题意可知报警时CO最小浓度比设定值高,故C错误;D、在CO浓度更低时,气敏电阻R1阻值更大,因衔铁被吸下时的最小电流不变,由欧姆定律和电阻的串联可知I,在电源电压不变时,应减小变阻器R2的阻值,所以应将R2的滑片向上移,故D正确。故选:D。【点评】理解电磁继电器的工作原理,知道影响电磁铁磁性强弱的因素,运用欧姆定律判断电路中电流的变化,可解答此题。16.电子门锁因其功能齐全,外观新颖等诸多优点,被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如下图所示,图中S是指纹开关,电磁继电器K是轻质弹簧,L是电磁铁,B是带有固定磁极的锁,当锁的磁极S端插入锁孔C中时,门处于锁定状态。下列说法错误的是( )A.当开关断开时,绿灯亮,门锁处于锁定状态B.当开关闭合时,电磁铁A与锁固定磁极相互排斥C.当开关闭合时,电磁铁L的上端为S极,此时红灯亮D.更改控制电路电源的正负极,不会影响门锁正常工作【答案】B【分析】(1)电磁继电器的工作原理:当电磁铁中通有电流时,吸引衔铁,使工作电路接通;(2)安培定则:右手握住螺线管,让四指弯曲方向跟电流方向一致,大拇指所指方向为螺线管北极;(3)磁极间的作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;(4)控制电路电源正负极的变化时,电磁铁L的NS极发生变化,电磁铁L的磁性不会发生变化。【解答】解:A、当开关断开时,电磁铁L中没有电流通过,衔铁在左侧弹簧的作用下被拉起,绿灯电路被接通,电磁铁A没有磁性,磁极S端插入锁孔C中时,门处于锁定状态,故A正确;BC、当开关闭合时,电流从电磁铁L上端流入,根据安培定则可知,电磁铁L的上端为S极;由于电磁铁L具有磁性,将衔铁吸下,红灯电路被接通,同时电磁铁A有电流通过,具有磁性,根据安培定则可知,此时电磁铁A的左端是N极、右端是S极,所以A端与锁阀磁极的N端产生相互吸引,门锁处于开锁的状态,故B错误,C正确;D、更改控制电路电源的正负极,电磁铁L的N、S极发生变化,电磁铁L的磁性不会发生变化,不会影响门锁正常工作,故D正确。故选:B。【点评】本题考查了电磁继电器的应用以及安培定则和磁极间相互作用规律,看懂图示电路是关键。17.浙江的春季,天气潮湿,可以用除湿机除湿,其简化后的电路图如图1所示。控制电路中的电源电压UI=12V,调控电阻R0的阻值范围为0 1000Ω,R为装在除湿器内的湿敏电阻,其阻值随相对湿度φ的变化如图2所示(空气中含有水蒸气的百分比,单位为:%RH),L为磁控开关,当湿敏电阻R的阻值发生变化、电流大于或等于20mA时,L的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合。已知:U2=220V,Rg为保护电阻,磁控开关L线圈的电阻不计。(1)当S接通时,可判断出图1中线圈上端P的磁极是 北或N 极;(2)若要在相对湿度更小时,除湿机就能开始除湿工作,则应将调控电阻R0 变小 (选填“变大”或“变小”);(3)若实验室内有较敏感的器件,需要相对湿度控制在60%RH以内,求除湿机调控电阻Rθ的最大阻值。【答案】(1)北或N;(2)变小;(3)除湿机调控电阻Rθ的最大阻值为550Ω。【分析】(1)由线圈中的电流方向,根据安培定则判断出电磁铁的N、S极;(2)要早点开始除湿,相对湿度减小,湿敏电阻阻值变大,由于衔铁被吸下的电流不变,根据分析。(3)当相对湿度控制在60%RH时,根据欧姆定律求出此时的总电阻,然后由图2得出相对湿度控制在60%RH时R的阻值,根据串联电路的特点即可求出R0的最大阻值;【解答】解:(1)根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图可知,电流从线圈上端流入,下端流出,所以可判断出图1中线圈上端P的磁极为N极;(2)由图2可知,相对湿度越小,湿敏电阻R的阻值越大。因为控制电路中R与R0串联,电源电压U1不变,根据欧姆定律,当相对湿度更小时,R增大,要使电流仍能达到大于或等于20mA(使L的弹片吸合),则应减小R0的阻值,即应将调控电阻变小;(3)当相对湿度为60%RH时,由图2可知湿敏电阻R=50Ω。当电流I=20mA=0.02A时,根据欧姆定律因为控制电路中R与R0串联,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以调控电阻的最大阻值为R0=R总﹣R=600Ω﹣50Ω=550Ω。答:(1)北或N;(2)变小;(3)除湿机调控电阻Rθ的最大阻值为550Ω。【点评】本题考查安培定则、欧姆定律公式的运用,同时考查有关磁现象的知识,有一定的难度。18.某研究机构设计了一款“潜水自救器”,其主要元件包括工作电路.电动气瓶及气囊等(如图1)。其中工作电路的电压U恒为3伏,滑动变阻器R的规格为“1A 60Ω”,力敏电阻Rx的阻值随压力的改变而改变。电动气瓶内装有液态CO2,并设有电磁铁及连接永磁体的阀门,阀门关闭和打开的两种状态如图2所示。当开关断开时,阀门在弹簧拉力作用下,使出气口关闭;当开关闭合后,且“潜水自救器”下降到预设深度时,线圈中电流达到30毫安,电磁铁即可推动永磁体使阀门右移,出气口打开为气囊充气,产生的浮力将潜水人员拉回水面,实现自救。(1)永磁体放置时,需要考虑其磁极的方向,请判断永磁体的左端为 S 极。(2)力敏电阻Rx的阻值随深度变化如下表。请通过计算说明:该“潜水自救器”能否通过调节滑动变阻器,实现在潜水深度为20米时自动充气。(线圈电阻忽略不计)深度h(米) 5 10 15 20 25 30Rx的阻值(欧) 110 70 40 25 16 10(3)为保证人员安全,“潜水自救器”必须设计应急充气功能,小明提出修改方案如图3,在任何深度下出现紧急情况时,只要闭合开关S1,“潜水自救器”就能立刻充气实现紧急自救。请判断此方案是否可行并说明理由: 方案可行,由图3知,只要闭合开关S1,力敏电阻Rx被短路,当滑动变阻器阻值取最大值时,RP=60Ω,电路电流I'50mA>30mA,可知无论滑片P在何位置,电路中的电流均大于30mA,气囊会立刻充气能够实现紧急自救 。【答案】见试题解答内容【分析】(1)先由安培定则确定电磁铁右端的磁极名称,再由同名磁极相互排斥确定永磁体的左端磁极名称。(2)根据欧姆定律求出电流在30mA时的总电阻,再根据串联电路中电阻之间的规律求出力敏电阻的阻值,通过表格数据找出力敏电阻阻值对应的深度数值判断能否实现目标。(3)方案修改后当闭合开关S1时,电路中仅滑动变阻器接入电路,求出滑动变阻器接入电路电阻最大时的电流与自动充气时的电流做对比即可进行判断。【解答】解:(1)根据电磁铁中的电流方向,由安培定则可确定电磁铁右端为S极,开关闭合,电磁铁通电有磁性,当磁性强到一定程度时会推动永磁体向右移,说明电磁铁的右端与永磁体的左端是同名磁极,故永磁体的左端是S极。(2)气囊充气时,线圈中电流达到30毫安,此时电路中的总电阻R总100Ω。当滑动变阻器阻值取最大值时,RP=60Ω,力敏电阻Rx=R总﹣RP=100Ω﹣60Ω=40Ω,由表格数据知当潜水深度为15米时,该装置自动充气,不能实现在20m深度时自动充气的目标。(3)方案可行,由图3知,只要闭合开关S1,力敏电阻Rx被短路,当滑动变阻器阻值取最大值时,RP=60Ω,电路电流I'50mA>30mA,可知无论滑片P在何位置,电路中的电流均大于30mA,气囊会立刻充气能够实现紧急自救。故答案为:(1)S;(2)不能实现在潜水深度为20米时自动充气;(3)方案可行,由图3知,只要闭合开关S1,力敏电阻Rx被短路,当滑动变阻器阻值取最大值时,RP=60Ω,电路电流I'50mA>30mA,可知无论滑片P在何位置,电路中的电流均大于30mA,气囊会立刻充气能够实现紧急自救。【点评】本题考查安培定则、电磁继电器和欧姆定律应用,属于常考题型。19.将矩形线圈放入磁场中处于如图所示的位置,给矩形线圈通电,发现矩形线圈会沿顺时针转动,下列说法正确的是( )A.该装置产生的现象在生活中的应用是发电机B.将N磁体去除,通电后矩形线圈仍沿顺时针转动C.此时矩形线圈处于平衡位置D.电流方向和磁场方向同时改变,线圈的受力方向也发生改变【答案】B【分析】通电导体在磁场中要受到力的作用,其方向与电流方向和磁场方向有关,当改变其中一个方向时,导体受力作用方向将改变,若两个方向都改变时,导体的受力方向将不改变。【解答】解:A.由图可知,此装置研究的是通电导体在磁场中受力的作用,应用是电动机,故A错误;B.将N磁体去除后,通电线圈所处的磁场方向不变,所以通电后矩形线圈仍沿顺时针转动,故B正确;C.线圈的平衡位置是指线圈平面与磁场垂直的位置,此时两个边的受力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,线圈受力平衡,不会转动。图中线圈平面与磁场平行,不是平衡位置,故C错误;D.当电流方向和磁场方向同时改变,线圈的受力方向不改变,因为通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关,故D错误。故选:B。【点评】解决此类题目的关键是知道通电导线在磁场中所受力的方向与磁场的磁感线方向和导体中的电流方向有关,改变其中一个,安培力的方向就会发生改变,如果两个方向都改变,则安培力的方向不变。20.小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况,小明将线圈两端的漆全部刮掉,小华只将一端的漆全刮掉,另一端刮掉一半,闭合开关后(有电流通过灯丝,灯就发光),他们看到的现象分别是( )A.小明看到线圈连续转动,灯时亮时灭B.小华看到线圈连续转动,灯连续发光C.小华看到线圈左右摆动,灯时亮时灭D.小明看到线圈左右摆动,灯连续发光【答案】D【分析】该线圈之所以能转动,是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的,但是该线圈在转过平衡位置时,若不改变电流的方向,此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动,故为了使线圈持续转动,将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用惯性转动;而真正的直流电动机工作时,为了让线圈持续的转动下去,即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向,即改变线圈所受力的方向,使线圈持续的转动下去。【解答】解:小华将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用为转动,另一个半周没有电流通过,不受磁场力的作用,利用惯性转动,这样才能使线圈在磁场中持续转动下去,灯时亮时灭,故BC错误;小明把两端的漆皮都刮掉,线圈每转过半圈,受力方向发生变化,会来回摆动,但电路中有持续的电流,灯泡会持续发光,故A错误,D正确。故选:D。【点评】本题考查了对磁场对电流的作用的掌握情况以及让线圈持续转动的方法,需要掌握相应实验的原理和规律。21.课堂上,柯老师利用如图装置研究磁场对通电导体的作用。请回答下列问题:(1)闭合开关,此时导体ab会向 右 (填“左”/“右”/“上”/“下”)移动;(2)生活中, 电动机 (填“发电机”/“电动机”)就是利用这个现象制作的;(3)若要研究导体受到力的方向与电流方向的关系,可以怎么操作? 磁场方向不变,改变电流方向,观察导体运动方向 。【答案】(1)右;(2)电动机;(3)磁场方向不变,改变电流方向,观察导体运动方向。【分析】通电导体在磁场中要受到力的作用,其方向与电流方向和磁场方向有关,当改变其中一个方向时,导体受力作用方向将改变,若两个方向都改变时,导体的受力方向将不改变。【解答】解:(1)由左手定则可判断导体向右运动。(2)通电导体在磁场中会受力运动,说明磁场对电流有力的作用,利用这个原理制造出电动机。(3)由控制变量法可知,研究导体受到力的方向与电流方向的关系,应保持磁场方向不变,改变导体ab中的电流方向,观察其运动方向。故答案为:(1)右;(2)电动机;(3)磁场方向不变,改变电流方向,观察导体运动方向。【点评】解决此类题目的关键是知道通电导线在磁场中所受力的方向与磁场的磁感线方向和导体中的电流方向有关,改变其中一个,安培力的方向就会发生改变,如果两个方向都改变,则安培力的方向不变。22.用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁(如图甲),可组装成一个演示用的简易电动机,组装后如图乙所示。电流通过磁铁和铁钉,铁钉旋转。(1)图乙中,把铁钉尖端朝上和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上。若磁铁的N极朝上,S极朝下,则磁化后铁钉的尖端为 N (填“N”或“S”)极。(2)用电线把电池的负极和磁铁连接起来,就有电流通过磁铁和铁钉,通电的铁钉由于受到 磁力 的作用而开始旋转。(3)电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁,这样做的好处是 A 。A.防止铁钉被磁化B.防止电流通过时产生过多热量【答案】(1)N;(2)磁力;(3)A。【分析】(1)根据磁极间的相互作用判断分析磁化后的铁钉的尖端的极性;(2)电源外部,电流从电源正极流向负极;通电导体在磁场中受到磁力作用;(3)铁钉属软磁材料,断电后剩磁极少,可避免长期磁化导致磁性累积,利于稳定旋转。【解答】解:(1)乙图中,把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上,若磁铁的S极朝下,N极朝上,则磁化后的铁钉根据异名磁极相互吸引可得铁钉的尖端为N极;(2)用电线把电池的负极和磁铁连接起来,就有电流通过磁铁和铁钉,由于受到磁力作用而转动;(3)间歇性接触的好处A.防止铁钉被磁化原理:导线下端间歇性接触,使电路间歇性通电。铁钉属软磁材料,断电后剩磁极少,可避免长期磁化导致磁性累积,利于稳定旋转。排除B:选项B“防止电流发热”非核心目的,且间歇接触未必能减少总热量。故选:A。故答案为:(1)N;(2)磁力;(3)A。【点评】题考查了磁场对电流的作用、影响磁场受力方向的因素等知识,熟练应用相关基础知识即可正确解题。23.如图为实验室常用电流表的内部结构图,多匝金属线圈放置在磁体的两极间,线圈与一根指针相连,当线圈中有电流通过时,它受力转动,带动指针偏转,便可显示出电流的大小。改变线圈中的电流方向,则指针的偏转方向 改变 (选填“改变”或“不改变”)。该设备的工作原理是 通电线圈在磁场中受力 ,利用该原理还可以制作 电动机 (选填“发电机”、“电动机”或“电磁继电器”)。【答案】改变;通电线圈在磁场中受力;电动机。【分析】利用图示的装置分析出其制成原理,据此解答。【解答】解:通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理:通电线圈在磁场中受力而转动,并且电流越大,线圈受到的力越大,其转动的幅度越大。若改变线圈中电流方向,磁场对线圈作用力的方向会发生变化,则指针的偏转化方向会发生变化,利用该原理还可以制作电动机。故答案为:改变;通电线圈在磁场中受力;电动机。【点评】在学过的测量工具或设备中,每个工具或设备都有自己的制成原理,如:天平、温度计、电话、电磁继电器、测力计,以及此题中提到的这些设备。针对它们的制成原理的考查,是一个热点题型,需要重点掌握。24.课堂上,老师做了如图所示的演示实验,给直导线(铝棒)通电,观察到直导线运动起来。请回答:(1)该实验现象说明 磁场 对放入其中的通电导体有力的作用,电动机就是利用这种现象制成的。(2)老师将磁极上下对调,让同学们观察直导线的运动情况,他这样操作是为了研究通电导体在磁场中的 受力方向 与磁场方向的关系。【答案】(1)磁场;(2)受力分析。【分析】(1)根据电动机的工作原理解答;(2)根据描述分析哪个因素发生改变即可。【解答】解:(1)闭合开关后,通过电流的导体ab在磁场中运动起来,则说明:磁场对放入其中的通电导体有力的作用,电动机就是利用这种现象制成的。(2)将磁极上下对调,则磁场方向发生改变,那么这样操作是为了研究通电导体在磁场中受力方向与磁场方向的关系。故答案为:(1)磁场;(2)受力分析。【点评】磁场对电流的作用的实验要掌握实验的目的和原理,还要知道该实验的意义何在,掌握以上内容即可完成实验题的解答。25.如图甲,用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒AB水平处于磁场中.当棒中通以由A向B的电流时,金属棒静止,橡皮筋刚好处于松弛状态(导线对金属棒的作用力忽略不计),此时金属棒受到的磁场力方向为 竖直向上 。若要使橡皮筋处于拉伸状态,在不人为对棒施力的条件下,请提出一项可行的措施: 改变电流方向 。另一同学们做实验的装置如图乙,闭合开关,先将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来。在①电风扇、②电熨斗 ③电磁起重机、④发电机、⑤动圈式话筒、⑥电动剃须刀中,利用右侧原理工作的有 ①⑥ 。【答案】竖直向上;改变电流方向;①⑥。【分析】(1)先分析金属棒受到的力有:橡皮筋的拉力(两个)、导线AB的重力、导线AB受到向上的磁力;再根据受力情况判断磁场力的方向;(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,称为电磁感应,发电机就是根据电磁感应的原理制成的;通电导线在磁场中受到力的作用,电动机就是根据这个原理制成的。【解答】解:(1)当棒中通以由A流向B的电流时橡皮筋处于松弛状态就说明了导线AB受到了一个向上的磁场力的作用,与重力平衡;若电流的方向发生改变时,导线AB的受力方向就会变为向下,橡皮筋将会处于拉伸状态;或者改变磁场的方向、减小电流、减弱磁场都可以使橡皮筋处于拉伸状态。(2)由题图可知:闭合开关,将导体ab水平向右移动,此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,故导体中会有感应电流产生,此时导体ab相当于电源;cd相当于放入磁场中的通电导体,故cd受力运动;实验装置左侧运用的原理是:电磁感应现象;实验装置右侧运用的原理是通电导体在磁场中受力运动;①电风扇、⑥电动剃须刀里主要部件是电动机,它是通电能转动的机器,即利用通电导线在磁场中受力运动;②电熨斗是利用电流的热效应的原理工作的;③电磁起重机是利用电流的磁效应的原理工作的;④发电机、⑤动圈式话筒是利用电磁感应现象的原理制成的;由此可知,利用右侧原理工作的有①⑥。故答案为:竖直向上;改变电流方向;①⑥。【点评】电磁感应和磁场对通电导体的作用其主要区别在于前者为因动而生电,后者因通电而动,所以电路结构是不相同的。26.学习了电磁知识后,小柯了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢?他将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图1甲所示),然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流,通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。(1)分析图1 丙、丁 (选填序号),可知通电导线之间作用力大小与电流大小有关。(2)得到通电导线之间的相互作用力的方向与电流方向有关的结论,你的依据是 乙、丙中电流大小相同、方向不同,导线形变程度不同 。(3)如图2所示,将一柔软的导线弯成星形,并将其置于光滑水平桌面上,然后将开关S闭合,则该星形回路将 C 。A.不会变形B.会变形,所围面积减小C.会变形,所围面积增大D.会变形,所围总面积不变(4)两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与电流大小有关外,还与哪个因素有关?(写出一个因素) 导线间距离(导线的长度) 。【答案】(1)丙、丁;(2)乙、丙中电流大小相同、方向不同,导线形变程度不同;(3)C;(4)导线间距离(导线的长度)【分析】(1)(2)通电导线中产生的磁场方向与电流的方向有关。观察分析乙、丙、丁图中两条导线的变形情况,可以很容易得出正确答案。(3)分析电流方向,可进一步推导出导体在电磁场中受力的方向。(4)通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小、导线的长度、导线见的距离等因素有关。【解答】解:(1)图丙、丁中两根导线中的电流方向相同,电流大小不同,导线的形变程度不同,由此可知,通电导线之间作用力方向与电流大小有关;(2)图乙中两根导线中的电流方向相同,而两根导线向中间靠拢,说明两根导线相互吸引;图丙中两根导线中的电流方向相反,而两根导线向两侧排斥,由此可知,通电导线之间作用力方向与电流方向有关;(3)由题意知,当电流通过导线时,会产生电磁场,而导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关,当开关闭合后,此时角上相邻靠近的两条导线电流方向相反,所以受力方向也相反,它们相互排斥,故所围面积会增大,故C正确;(4)通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小、导线的长度、导线见的距离等因素有关。故答案是:(1)丙、丁;(2)乙、丙中电流大小相同、方向不同,导线形变程度不同;(3)C;(4)导线间距离(导线的长度)。【点评】该实验探究题研究的虽然是课本中不曾讲到的知识,但实验设计直观形象,易于看懂,考查内容并没有超出课程标准内容,是一道很不错的探究题。27.LED灯即发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。如图甲,当电流由A经过LED流向B时,LED发光,电路为闭合状态;反之,电流不能从B流向A,LED不发光,电路为开路状态。(1)图乙所示的两次实验中,闭合开关LED均发光,线圈1顺时针转动,线圈2 逆时针 (选“顺时针”或“逆时针”)转动。(2)如图丙所示,导体棒a与两个LED相连;在某磁场中,使a左右往复运动(图丁的虚线为运动轨迹),a中产生的电流随运动方向改变而改变,此时两个LED发光情况应该是 两个LED交替发光 (选填“两个LED交替发光”“两个LED一直发光”或“只有一个LED一直发光”),该磁场可能的分布情况包括图丁中的 ①③ (选填序号)。【答案】(1)逆时针;(2)两个LED交替发光;①③。【分析】(1)通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场的方向有关;(2)根据二极管的发光情况分析电流的方向是否发生变化;闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流。【解答】解:(1)图乙所示的两次实验中,闭合开关,LED均发光,则电流都是由A经过LED流向B,所以线圈1和线圈2中的电流方向相同;由图乙可知,两次实验中磁场方向是相反的,根据影响通电导体在磁场中所受磁场力方向的因素可知,线圈2所受磁场力的方向与线圈1相反,已知线圈1顺时针转动,则线圈2会逆时针转动;(2)在某磁场中,使a垂直于纸面左右往复运动(虚线为运动轨迹),a中产生的电流随运动方向改变而改变,因此两个LED交替发光;电路中能产生感应电流,说明导体做切割磁感线运动,①③中的导体都做切割磁感线运动,而②中的导体运动方向与磁感线方向相同,没有切割磁感线,不会产生感应电流,二极管不发光。故答案为:(1)逆时针;(2)两个LED交替发光;①③。【点评】本题考查了通电导体在磁场中受力运动、产生感应电流的条件、二极管的应用,难度不大,但容易出错。28.某项目化学习小组对新能源汽车非常感兴趣,他们在老师的指导下设计了如下评价量表,结合该评价量表,设计一款电动小车。电动小车评价量表(节选)评价指标 优秀 合格 待改进指标 速度表与电门踏板踩下距离成正比 速度表随电门踏板踩下距离变大而变大,但不成正比 速度表不随电门踏板踩下距离变大而变大查阅资料:①改变电动机中的电流方向,可以使电动机顺转或反转②电动机转动的速度可以由电流大小来控制③可以将电流表改装成速度表(1)【选材】图甲是电门踏板的工作原理示意图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“电门”,电动车加速运动,则旋钮变阻器接入电路的接线柱为哪两个 O、E (选填“E”、“F”、“O”)。(2)【设计】图乙是项目化小组设计的实现电动车前进的电路图,当S1、S2分别接①和③时电动车前进;要求S1、S2分别接②和④时电动车后退,在图乙中补全电路。(3)【评价】该项目能否被评为优秀,请说出你的理由 不能;优秀电动小车速度表与电门踏板踩下距离成正比,即电流与旋钮变阻器阻值成正比,而本设计中,I,即电流与旋钮变阻器R2不成正比,故项目不能被评为优秀 。【答案】(1)O、E;(2);(3)不能;优秀电动小车速度表与电门踏板踩下距离成正比,即电流与旋钮变阻器阻值成正比,而本设计中,I,即电流与旋钮变阻器R2不成正比,故项目不能被评为优秀。【分析】(1)驾驶员踩下“油门”,电动车加速运动,说明电路中电流变大,旋钮变阻器阻值减小,据此确定旋钮变阻器连接方式;(2)改变电动机中的电流方向,可以使电动机顺转或反转,据此分析电路连接;(3)根据评价标准分析回答。【解答】解:(1)驾驶员踩下“油门”,电动车加速运动,说明电路中电流变大,旋钮变阻器阻值减小,故旋钮变阻器接入电路的接线柱为O、E;(2)当S1、S2分别接①和③时电动车前进,要求S1、S2分别接②和④时电动车后退,说明S1、S2分别接②和④时电动机中的电流方向改变,故电路设计如下图所示:;(3)由题意可知,优秀电动小车速度表与电门踏板踩下距离成正比,即电流与旋钮变阻器阻值成正比,而本设计中,I,即电流与旋钮变阻器R2不成正比,故项目不能被评为优秀。答:(1)O、E;(2);(3)不能;优秀电动小车速度表与电门踏板踩下距离成正比,即电流与旋钮变阻器阻值成正比,而本设计中,I,即电流与旋钮变阻器R2不成正比,故项目不能被评为优秀。【点评】本题考查了电路分析、电路设计、欧姆定律的应用以及评价能力等知识,有一定的难度。29.配戴式计步器的原理是:在一段塑料管中密封一小块磁铁。管外缠绕着线圈,当塑料管运动时,磁铁由于惯性在管中反向运动,线圈中产生感应电流。上述转化为电信号的过程与下列哪个实验原理相同( )A.B.C.D.【答案】B【分析】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,这就是电磁感应;这一过程中,可将机械能转化为电能。【解答】解:根据“计步器”的特点可知,当塑料管运动时,磁铁在管中反向运动,切割线圈而产生电流。因此,计步器的基本原理是电磁感应,产生电流的过程中将机械能转化为电能。A、图中磁极间的相互作用,与电磁感应无关,故A错误;B、图中没有电源,开关闭合后,导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这是电磁感应现象,故B正确;C、图中的实验是探究影响电磁铁磁性强弱的因素,故C错误。D、图为奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,是电流的磁效应,故D错误;故选:B。【点评】了解电磁感应现象,知道产生感应电流的条件,明确这一过程中的能量转化,是解答本题的关键。30.在第十二届世界高速铁路大会上时速达600公里每小时的超导电动高速磁浮列车首次亮相。列车运行时,车载超导磁体与轨道上的线圈相互作用,当超导磁体在轨道上方移动时,会在轨道线圈中产生电流。下列实验装置能反映此现象原理的是( )A. B.C. D.【答案】A【分析】题目给出了四个有关电和磁的实验,首先要弄清各实验所揭示的原理,再结合题设要求来进行选择。【解答】解:当超导磁体在轨道上方移动时,会在轨道线圈中产生电流。属于电磁感应现象。A.装置没有电源,导体棒在磁场中做切割磁感线运动时,电流表指针偏转,说明产生了感应电流,属于电磁感应现象,故A符合题意;B.装置有电源,当开关闭合后,通电导体在磁场中受力运动,属于电动机原理,故B不符合题意;C.图为探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系图,说明线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强,故C不符合题意;D.是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故D不符合题意。故选:A。【点评】本题考查电磁学实验装置,学生需要熟记不同实验装置的实验结论。31.如图是分析发电机工作原理的剖面图,小圆圈“o”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分,当它在如图所示磁场中1、2、3、4位置按箭头方向运动时,会产生感应电流的是( )A.1、2、3 B.2、3、4 C.1、3、4 D.1、2、4【答案】B【分析】产生感应电流的条件:①闭合电路的一部分导体;②导体切割磁感线运动这两个条件。根据图示判断1、2、3、4位置按箭头方向运动时,能否切割磁感线即可判断出能否产生感应电流。【解答】解:小圆圈“〇”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分。由图磁感线方向水平向左,1的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,不能产生感应电流;2、3、4的运动方向切割磁感线,能产生感应电流,所以ACD错误,B正确。故选:B。【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象,以及感应电流产生的条件的了解和掌握,是一道基础题。32.在交流发电机中,当线圈平面,①转至与磁感线平行时,感应电流最大:②转过与磁感线平行时,感应电流改变方向;③发电机线圈每转过一圈,电流的方向改变一次;④当线圈不动,磁极转动时,也会有感应电流产生。以上说法正确的是( )A.①③ B.②③ C.①④ D.①②④【答案】C【分析】感应电流产生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时,导体中就会产生感应电流。感应电流方向与导体运动方向、磁感线方向有关。【解答】解:①线圈在转至与磁感线平行时,线圈做切割磁感线运动,此时线圈中的感应电流最大,故①正确;②线圈在转过与磁感线平行时,线圈运动方向和磁感线方向都不变,所以线圈中电流方向不变,故②错误;③发电机线圈每转过平衡位置就改变一次电流的方向,故每转过一圈,电流的方向改变两次,故③错误;④当线圈不动,磁极转动时,线圈做切割磁感线运动,也会有感应电流产生,故④正确;以上说法正确的是①④。故选:C。【点评】此题主要考查的是学生对产生感应电流条件和感应电流方向的认识和了解,对各条边是否做切割磁感线运动的判断是解决此题的关键。33.科技创新活动中,小明的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两导体棒通过导线相连,构成了一个闭合回路,用手推动导体棒a左右摆动时,导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中正确的是( )A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中没有产生感应电流B.导体棒a左右摆动时,仅发生了电能向机械能的转化C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a不会随之摆动【答案】C【分析】根据电磁感应原理和通电导体在磁场中受力的作用来对图中的装置进行分析。【解答】解:AB、导体棒a左右摆动的过程做切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产生,工作时将机械能转化为电能,故AB错误;C、左边作为电源给右边提供电能,右边导体棒b随之摆动相当于通电导体在磁场中受力运动,与图乙所示装置的原理相同,故C正确;D、用手推动导体棒b左右摆动的过程中,导体棒做切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产生,导体棒a也会随之摆动,故D错误。故选:C。【点评】本题考查了电与磁之间的两个联系,同时要了解其结构、原理及能量转化等。34.发光二极管只允许电流从二极管的正极流入,负极流出。如图所示,将两只二极管与线圈连成并联电路,并将两只二极管的正负极接成相反情形。使磁铁在线圈中左右移动,此时会看见两只发光二极管轮流发光。(1)该装置是根据 电磁感应 原理制成的。(2)有同学认为用一只二极管也可以,为什么要用两只呢?我们可以这样说服他:实验中要用两只二极管,是因为可以方便地研究 感应电流的方向与导体切割磁感线方向 的关系。【答案】(1)电磁感应;(2)感应电流的方向与导体切割磁感线方向。【分析】(1)磁铁和线圈发生相对运动,线圈做切割磁感线运动时,就会产生感应电流;感应电流的方向和磁场方向和物体的运动方向有关,当其中一个因素变化时,电流的方向就会发生变化,二极管要发光,必须让电流从它的一端流向另一端,不能反向流动;(2)线圈在磁场中向左和向右运动时,都会产生感应电流,且感应电流的方向与磁场的方向、导体切割磁感线运动的方向有关。【解答】解:(1)磁铁和线圈之间发生了相对运动,线圈做了切割磁感线的运动,就会产生感应电流,使二极管发光;(2)线圈的运动方向发生改变时,感应电流的方向就会放生改变,从而使不同的发光二极管发光,即用两个二极管可以探究感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向的关系。故答案为:(1)电磁感应;(2)感应电流的方向与导体切割磁感线方向。【点评】此题考查的是电磁感应现象在生活中的应用和二极管的知识,解答此题的关键是掌握电磁感应的条件。35.早在1825年法拉第发现磁生电条件之前,瑞士科学家科拉顿也曾探究过磁生电的条件。如图,当科拉顿在B房间把磁铁插入线圈后,急忙跑到A房间观察,但他没有观察到小磁针出现偏转。哪怕他换上磁性更强的磁铁进行相同的操作,还是没有观察到小磁针偏转。(1)科拉顿试图通过 小磁针的偏转情况 判断感应电流的产生。(2)科拉顿没有把小磁针与磁铁放在同一个房间,这样做的目的是 防止两个磁场相互影响 。(3)当科拉顿在B房间把磁性很强的磁铁插入线圈时,闭合电路中已产生较强的电流,但科拉顿依然没有观察到小磁针出现偏转,其原因是 磁铁静止,线圈没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流 。【答案】(1)小磁针的偏转情况;(2)防止两个磁场相互影响;(3)磁铁静止,线圈没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流【分析】(1)当电路中有电流时,小磁针会发生偏转;(2)根据磁场的作用分析;(3)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。【解答】解:(1)根据题意可知,科拉顿试图通过小磁针的偏转情况判断感应电流的产生;(2)实验中为了防止两个磁场相互影响,所以把小磁针与磁铁放在不同的房间;(3)将磁铁插入线圈过程中,线圈在磁场中做切割磁感线运动,有感应电流,小磁针偏转;插入后跑去隔离房间观察小磁针,磁铁静止,线圈没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,所以错过了感应电流产生的时机。故答案为:(1)小磁针的偏转情况;(2)防止两个磁场相互影响;(3)磁铁静止,线圈没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流。21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 同舟共理工作室·周承秉声明:未经著作权人及本平台书面授权,严禁以任何形式实施复制、传播、信息网络传播等侵权行为(包括但不限于通过微信、小红书等社交平台进行转发、分享、转载)。一旦发现上述侵权情形,将严格依据《中华人民共和国著作权法》等相关法律法规追究侵权主体的法律责任。/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学【核心素养】浙教版(2024版)八年级科学下册·分层练习专题提优特训8 电与磁01 磁性与磁场1.把同样的三个条形磁铁按下图位置一个紧挨一个地连接起来,最后将出现磁极是( )A.两个 B.四个 C.六个 D.无法确定2.如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮,被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是( )A.同名磁极相互吸引 B.异名磁极相互吸引C.同名磁极相互排斥 D.异名磁极相互排斥3.巴克球是一种具有磁性的小球体,可随意组合成各种形状,用于锻炼思维与放松解压。下列关于巴克球的说法正确的是( )A.巴克球不能由铜质材料制成B.巴克球之间只有引力作用C.静止的巴克球周围存在磁感线D.巴克球可以随意组合,没有固定磁极4.如图所示,下列选项中小磁针的指向画得正确的是( )A. B. C. D.5.如图,两个相同的纺锤形磁铁由于磁极间相互吸引而紧紧贴在一起,下列各图能正确表示纺锤形磁铁周围的磁感线分布特点的是( )A. B. C. D.6.爱因斯坦曾说,在一个现代的物理学家看来,磁场和他坐的椅子一样实在。为了形象地研究磁场,物理学家法拉第最先发明并引入了磁感线。如图是条形磁体的磁感线分布。下列说法正确的是( )A.a点没有磁场 B.磁感线是真实存在的C.①端磁极是S极 D.b点的磁场比c点的更强7.如图所示是条形磁体的磁场分布图,下列说法正确的是( )A.a点的磁场强度比b点的磁场强B.置于a点的小磁针静止时S极指向左端C.将该条形磁体水平悬挂起来自由转动,静止时左端指向地理南极D.磁感线是假想曲线,图中画磁感线处有磁场,在磁感线间的空白处没有磁场8.如图所示,小磁针B静止在条形磁体A的旁边,下列说法错误的是( )A.如果条形磁体A的左端为N极,则小磁针B静止时左端为S极B.如果条形磁体A的左端为N极,则a点的磁场方向为水平方向向左C.小磁针B周围也存在着磁场,磁场是实际存在的物质D.条形磁体A周围存在磁场,磁感线并不是实际存在的线,只是为了形象的描绘磁场02 电流的磁场9.如图所示为条形磁铁和电磁铁,虚线表示磁感线,则甲、乙、丙、丁的极性依次是( )A.S,N,S,S B.N,N,S,N C.S,S,N,N D.N,S,N,N10.在学习了通电直导线存在磁场后,小明想探究弯曲导线周围的磁场情况,将小磁针放在水平面上,给弯曲导线通电,下列小磁针的指示情况正确的是( )A. B. C. D.11.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12.如图甲所示,电子沿着水平方向平行地飞过小磁针正上方时,实验表明:小磁针的N极向纸外发生偏转。若将一通电直导线放在小磁针正上方或正下方,如图乙所示(图中只画出了通电直导线放在小磁针正上方的情况),请你根据图甲的实验现象,判断下列分析正确的是(不考虑地磁场的影响)( )A.通电直导线放在小磁针正上方时,小磁针的N极向纸外发生偏转B.通电直导线放在小磁针正上方时,小磁针的N极向纸内发生偏转C.通电直导线放在小磁针正下方时,小磁针的N极向纸内发生偏转D.通电直导线放在小磁针正上方或正下方,小磁针的N极均向纸外发生偏转13.如图所示,弹簧测力计甲、乙分别挂一个条形磁体和铁块,开关闭合后,当滑动变阻器的滑片向右移动时,关于弹簧测力计甲、乙的示数变化情况下列说法正确的是( )A.弹簧测力计甲、乙的示数都变大B.弹簧测力计甲的示数变小,乙的示数变大C.弹簧测力计甲的示数变大,乙的示数变小D.弹簧测力计甲、乙的示数都变小14.如图,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天路灯熄灭、夜晚路灯亮起。下列说法正确的是( )A.电路工作时,电磁铁上端为N极B.给路灯供电的电源应接在b、c两端C.控制电路电源电压减小后,傍晚时路灯比原来早一些亮D.该装置利用了电磁感应的原理工作15.如图所示是某同学设计的汽车尾气中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的阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是( )A.电铃应该在A和B之间B.当CO浓度降低,电磁铁磁性增强C.用久后,电源电压U1会减小,报警时CO最低浓度比设定值低D.为使检测电路在CO浓度更低时报警,可将R2的滑片向上移16.电子门锁因其功能齐全,外观新颖等诸多优点,被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如下图所示,图中S是指纹开关,电磁继电器K是轻质弹簧,L是电磁铁,B是带有固定磁极的锁,当锁的磁极S端插入锁孔C中时,门处于锁定状态。下列说法错误的是( )A.当开关断开时,绿灯亮,门锁处于锁定状态B.当开关闭合时,电磁铁A与锁固定磁极相互排斥C.当开关闭合时,电磁铁L的上端为S极,此时红灯亮D.更改控制电路电源的正负极,不会影响门锁正常工作17.浙江的春季,天气潮湿,可以用除湿机除湿,其简化后的电路图如图1所示。控制电路中的电源电压UI=12V,调控电阻R0的阻值范围为0 1000Ω,R为装在除湿器内的湿敏电阻,其阻值随相对湿度φ的变化如图2所示(空气中含有水蒸气的百分比,单位为:%RH),L为磁控开关,当湿敏电阻R的阻值发生变化、电流大于或等于20mA时,L的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合。已知:U2=220V,Rg为保护电阻,磁控开关L线圈的电阻不计。(1)当S接通时,可判断出图1中线圈上端P的磁极是 极;(2)若要在相对湿度更小时,除湿机就能开始除湿工作,则应将调控电阻R0 (选填“变大”或“变小”);(3)若实验室内有较敏感的器件,需要相对湿度控制在60%RH以内,求除湿机调控电阻Rθ的最大阻值。18.某研究机构设计了一款“潜水自救器”,其主要元件包括工作电路.电动气瓶及气囊等(如图1)。其中工作电路的电压U恒为3伏,滑动变阻器R的规格为“1A 60Ω”,力敏电阻Rx的阻值随压力的改变而改变。电动气瓶内装有液态CO2,并设有电磁铁及连接永磁体的阀门,阀门关闭和打开的两种状态如图2所示。当开关断开时,阀门在弹簧拉力作用下,使出气口关闭;当开关闭合后,且“潜水自救器”下降到预设深度时,线圈中电流达到30毫安,电磁铁即可推动永磁体使阀门右移,出气口打开为气囊充气,产生的浮力将潜水人员拉回水面,实现自救。(1)永磁体放置时,需要考虑其磁极的方向,请判断永磁体的左端为 极。(2)力敏电阻Rx的阻值随深度变化如下表。请通过计算说明:该“潜水自救器”能否通过调节滑动变阻器,实现在潜水深度为20米时自动充气。(线圈电阻忽略不计)深度h(米) 5 10 15 20 25 30Rx的阻值(欧) 110 70 40 25 16 10(3)为保证人员安全,“潜水自救器”必须设计应急充气功能,小明提出修改方案如图3,在任何深度下出现紧急情况时,只要闭合开关S1,“潜水自救器”就能立刻充气实现紧急自救。请判断此方案是否可行并说明理由: 。03 磁场对通电导体的作用19.将矩形线圈放入磁场中处于如图所示的位置,给矩形线圈通电,发现矩形线圈会沿顺时针转动,下列说法正确的是( )A.该装置产生的现象在生活中的应用是发电机B.将N磁体去除,通电后矩形线圈仍沿顺时针转动C.此时矩形线圈处于平衡位置D.电流方向和磁场方向同时改变,线圈的受力方向也发生改变20.小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况,小明将线圈两端的漆全部刮掉,小华只将一端的漆全刮掉,另一端刮掉一半,闭合开关后(有电流通过灯丝,灯就发光),他们看到的现象分别是( )A.小明看到线圈连续转动,灯时亮时灭B.小华看到线圈连续转动,灯连续发光C.小华看到线圈左右摆动,灯时亮时灭D.小明看到线圈左右摆动,灯连续发光21.课堂上,柯老师利用如图装置研究磁场对通电导体的作用。请回答下列问题:(1)闭合开关,此时导体ab会向 (填“左”/“右”/“上”/“下”)移动;(2)生活中, (填“发电机”/“电动机”)就是利用这个现象制作的;(3)若要研究导体受到力的方向与电流方向的关系,可以怎么操作? 。22.用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁(如图甲),可组装成一个演示用的简易电动机,组装后如图乙所示。电流通过磁铁和铁钉,铁钉旋转。(1)图乙中,把铁钉尖端朝上和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上。若磁铁的N极朝上,S极朝下,则磁化后铁钉的尖端为 (填“N”或“S”)极。(2)用电线把电池的负极和磁铁连接起来,就有电流通过磁铁和铁钉,通电的铁钉由于受到 的作用而开始旋转。(3)电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁,这样做的好处是 。A.防止铁钉被磁化 B.防止电流通过时产生过多热量(第22题图) (第23题图) (第24题图)23.如图为实验室常用电流表的内部结构图,多匝金属线圈放置在磁体的两极间,线圈与一根指针相连,当线圈中有电流通过时,它受力转动,带动指针偏转,便可显示出电流的大小。改变线圈中的电流方向,则指针的偏转方向 (选填“改变”或“不改变”)。该设备的工作原理是 ,利用该原理还可以制作 (选填“发电机”、“电动机”或“电磁继电器”)。24.课堂上,老师做了如图所示的演示实验,给直导线(铝棒)通电,观察到直导线运动起来。请回答:(1)该实验现象说明 对放入其中的通电导体有力的作用,电动机就是利用这种现象制成的。(2)老师将磁极上下对调,让同学们观察直导线的运动情况,他这样操作是为了研究通电导体在磁场中的 与磁场方向的关系。25.如图甲,用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒AB水平处于磁场中.当棒中通以由A向B的电流时,金属棒静止,橡皮筋刚好处于松弛状态(导线对金属棒的作用力忽略不计),此时金属棒受到的磁场力方向为 。若要使橡皮筋处于拉伸状态,在不人为对棒施力的条件下,请提出一项可行的措施: 。另一同学们做实验的装置如图乙,闭合开关,先将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来。在①电风扇、②电熨斗 ③电磁起重机、④发电机、⑤动圈式话筒、⑥电动剃须刀中,利用右侧原理工作的有 。26.学习了电磁知识后,小柯了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢?他将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图1甲所示),然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流,通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。(1)分析图1 (选填序号),可知通电导线之间作用力大小与电流大小有关。(2)得到通电导线之间的相互作用力的方向与电流方向有关的结论,你的依据是 。(3)如图2所示,将一柔软的导线弯成星形,并将其置于光滑水平桌面上,然后将开关S闭合,则该星形回路将 。A.不会变形 B.会变形,所围面积减小C.会变形,所围面积增大 D.会变形,所围总面积不变(4)两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与电流大小有关外,还与哪个因素有关?(写出一个因素) 。27.LED灯即发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。如图甲,当电流由A经过LED流向B时,LED发光,电路为闭合状态;反之,电流不能从B流向A,LED不发光,电路为开路状态。(1)图乙所示的两次实验中,闭合开关LED均发光,线圈1顺时针转动,线圈2 (选“顺时针”或“逆时针”)转动。(2)如图丙所示,导体棒a与两个LED相连;在某磁场中,使a左右往复运动(图丁的虚线为运动轨迹),a中产生的电流随运动方向改变而改变,此时两个LED发光情况应该是 (选填“两个LED交替发光”“两个LED一直发光”或“只有一个LED一直发光”),该磁场可能的分布情况包括图丁中的 (选填序号)。28.某项目化学习小组对新能源汽车非常感兴趣,他们在老师的指导下设计了如下评价量表,结合该评价量表,设计一款电动小车。电动小车评价量表(节选)评价指标 优秀 合格 待改进指标 速度表与电门踏板踩下距离成正比 速度表随电门踏板踩下距离变大而变大,但不成正比 速度表不随电门踏板踩下距离变大而变大查阅资料:①改变电动机中的电流方向,可以使电动机顺转或反转②电动机转动的速度可以由电流大小来控制③可以将电流表改装成速度表(1)【选材】图甲是电门踏板的工作原理示意图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“电门”,电动车加速运动,则旋钮变阻器接入电路的接线柱为哪两个 (选填“E”、“F”、“O”)。(2)【设计】图乙是项目化小组设计的实现电动车前进的电路图,当S1、S2分别接①和③时电动车前进;要求S1、S2分别接②和④时电动车后退,在图乙中补全电路。(3)【评价】该项目能否被评为优秀,请说出你的理由 。04 电磁感应现象29.配戴式计步器的原理是:在一段塑料管中密封一小块磁铁。管外缠绕着线圈,当塑料管运动时,磁铁由于惯性在管中反向运动,线圈中产生感应电流。上述转化为电信号的过程与下列哪个实验原理相同( )A. B. C. D.30.在第十二届世界高速铁路大会上时速达600公里每小时的超导电动高速磁浮列车首次亮相。列车运行时,车载超导磁体与轨道上的线圈相互作用,当超导磁体在轨道上方移动时,会在轨道线圈中产生电流。下列实验装置能反映此现象原理的是( )A. B. C. D.31.如图是分析发电机工作原理的剖面图,小圆圈“o”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分,当它在如图所示磁场中1、2、3、4位置按箭头方向运动时,会产生感应电流的是( )A.1、2、3 B.2、3、4 C.1、3、4 D.1、2、432.在交流发电机中,当线圈平面,①转至与磁感线平行时,感应电流最大:②转过与磁感线平行时,感应电流改变方向;③发电机线圈每转过一圈,电流的方向改变一次;④当线圈不动,磁极转动时,也会有感应电流产生。以上说法正确的是( )A.①③ B.②③ C.①④ D.①②④33.科技创新活动中,小明的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两导体棒通过导线相连,构成了一个闭合回路,用手推动导体棒a左右摆动时,导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中正确的是( )A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中没有产生感应电流B.导体棒a左右摆动时,仅发生了电能向机械能的转化C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a不会随之摆动34.发光二极管只允许电流从二极管的正极流入,负极流出。如图所示,将两只二极管与线圈连成并联电路,并将两只二极管的正负极接成相反情形。使磁铁在线圈中左右移动,此时会看见两只发光二极管轮流发光。(1)该装置是根据 原理制成的。(2)有同学认为用一只二极管也可以,为什么要用两只呢?我们可以这样说服他:实验中要用两只二极管,是因为可以方便地研究 的关系。(第34题图) (第35题图)35.早在1825年法拉第发现磁生电条件之前,瑞士科学家科拉顿也曾探究过磁生电的条件。如图,当科拉顿在B房间把磁铁插入线圈后,急忙跑到A房间观察,但他没有观察到小磁针出现偏转。哪怕他换上磁性更强的磁铁进行相同的操作,还是没有观察到小磁针偏转。(1)科拉顿试图通过 判断感应电流的产生。(2)科拉顿没有把小磁针与磁铁放在同一个房间,这样做的目的是 。(3)当科拉顿在B房间把磁性很强的磁铁插入线圈时,闭合电路中已产生较强的电流,但科拉顿依然没有观察到小磁针出现偏转,其原因是 。21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 同舟共理工作室·周承秉声明:未经著作权人及本平台书面授权,严禁以任何形式实施复制、传播、信息网络传播等侵权行为(包括但不限于通过微信、小红书等社交平台进行转发、分享、转载)。一旦发现上述侵权情形,将严格依据《中华人民共和国著作权法》等相关法律法规追究侵权主体的法律责任。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 【核心素养】专题提优特训8 电与磁(原卷版).docx 【核心素养】专题提优特训8 电与磁(解析版).docx