
?專題19 電與磁(二)
一.選擇題
1.(2020?泰州)馬拉松比賽時常采用感應(yīng)芯片計時,芯片里的線圈一旦有電流通過,就會激發(fā)芯片發(fā)送編碼信息,系統(tǒng)實時獲取計時信息。當正確佩帶芯片的參賽者通過起點和終點設(shè)置有磁場的地帶時,就能計時,下列器件工作原理與它相同的是( ?。?br />
A.電風(fēng)扇 B.門吸
C.手搖發(fā)電電筒 D.電鈴
2.(2019?鹽城)小剛連接好如圖所示的電路后,下列操作能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的是( ?。?br />
A.導(dǎo)體AB向右運動
B.導(dǎo)體AB沿磁場方向運動
C.閉合開關(guān),導(dǎo)體AB向左運動
D.閉合開關(guān),導(dǎo)體AB沿磁場方向運動
3.(2019?淮安)如圖為“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件”的實驗裝置示意圖,實驗過程中磁體處于靜止狀態(tài)。關(guān)于這個實驗,下列說法正確的是( ?。?br />
A.導(dǎo)體棒處于靜止狀態(tài)時,靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.導(dǎo)體棒沿豎直方向向下運動時,靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C.導(dǎo)體棒沿水平方向左右運動時,靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D.導(dǎo)體棒向右上方運動時,靈敏電流計的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
4.(2019?宿遷)如圖是研究電磁現(xiàn)象的四個實驗裝置。相關(guān)說法正確的是( ?。?br />
A.圖能證明通電導(dǎo)體周圍有磁場,這個現(xiàn)象是法拉第首先發(fā)現(xiàn)的
B.圖中開關(guān)閉合,磁場中的導(dǎo)體棒會受力運動,該過程機械能轉(zhuǎn)化為電能
C.圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置,當導(dǎo)體棒AB上下運動時電流計指針偏轉(zhuǎn)
D.圖是電磁繼電器的原理圖,電磁繼電器被廣泛應(yīng)用于自動控制領(lǐng)域
5.(2019?揚州)如圖為直流電動機的工作原理圖,分析正確的是( )
A.改變磁場方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動的方向
B.電動機通電后不轉(zhuǎn),一定是電路斷路
C.電動機工作過程中,消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機械能
D.線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動是靠電磁繼電器來實現(xiàn)的
6.(2019?蘇州)關(guān)于電動自行車,下列說法不正確的是( )
A.廢舊電瓶會污染環(huán)境,不可隨意處置
B.電流具有熱效應(yīng),長時間充電有火災(zāi)隱患
C.車上裝有電動機,其工作原理是電磁感應(yīng)
D.要使車加速前進,可增大通過電動機的電流
7.(2019?連云港)如圖所示,閉合開關(guān),導(dǎo)體ab就會運動起來,下列說法正確的是( ?。?br />
A.發(fā)電機是利用這一原理工作的
B.在此過程中,機械能轉(zhuǎn)化為電能
C.此實驗說明磁場對通電導(dǎo)體有力的作用
D.同時改變電流方向和磁場方向,可以改變導(dǎo)體ab的運動方向
8.(2019?南京)如圖是水位自動報警器的原理示意圖,下圖四個實驗?zāi)芊从称渥詣訄缶淼氖牵ā 。?br />
A. B.
C. D.
二.填空題
9.(2020?蘇州)閱讀下列材料,回答問題
伽利略的溫度計及熱電阻
16世紀,伽利略利用熱脹冷縮的原理制作過一種最早的溫度計。據(jù)他學(xué)生描述:伽利略取一個雞蛋大小的玻璃泡,將其接到一根約半米長的細玻璃管一端,用手掌將玻璃泡握住,使之受熱,然后倒轉(zhuǎn)插入水中,松開手待玻璃泡冷卻后,水會升高二三十厘米,用水柱上升的高度來表示手掌的溫度,如圖甲所示。
溫度能明顯影響金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能。金屬的導(dǎo)電性能會隨溫度增加而減弱,與金屬不同,有些半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能會隨溫度增加而增強。如圖乙所示是一種金屬導(dǎo)體和一種半導(dǎo)體的電阻﹣溫度特性圖線。根據(jù)這一特性,它們不僅可以用來測量溫度,還能作為熱傳感器運用到自動控制電路中。
(1)伽利略的溫度計測溫物質(zhì)是 (玻璃泡中的空氣/玻璃管中的水),他在用溫度計測量手掌溫度時,玻璃管中的水柱越高,表明手掌的溫度越 ?。ǜ?低);
(2)如圖丙所示,是一款利用熱傳感器設(shè)計的高溫報警器電路,啟動報警器,當環(huán)境溫度過高時,電鈴會被接通發(fā)出報警聲,通過斷開開關(guān)S可關(guān)閉鈴聲。電鈴應(yīng)接在電路中的 (a/b/c)位置,熱傳感器接在電路中的 (a/b/c)位置,熱傳感器應(yīng)使用圖乙中的 ?。ń饘賹?dǎo)體/半導(dǎo)體)。
10.(2019?常州)如圖所示,向右移動金屬桿,靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn),這是 現(xiàn)象, ?。ㄟx填“電動機”或”發(fā)電機”)就是利用該現(xiàn)象制成的。若向左移動金屬桿,靈敏電流計的指針將向 (選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。
11.(2019?徐州)兩個磁體之間有力的作用,同名磁極相 ?。煌妼?dǎo)線能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),這是因為通電導(dǎo)線周圍存在 ??;如圖所示,把通電導(dǎo)線放在兩個磁極中間,磁極對導(dǎo)線的力垂直指向紙里,如果導(dǎo)線中電流方向相反,則磁極對導(dǎo)線的力垂直指向 (填“紙里”或“紙外”)。
12.(2019?無錫)如圖是一種手搖發(fā)電的手電筒,當沿圖中箭頭方向來回搖動時,燈泡就能發(fā)光。這個手電筒殼體透明,可以清晰地看到里面有線圈,搖動時,可以感覺到有一個物塊在來回運動。小明猜想這個物塊是磁體,依據(jù)是:磁體運動時,閉合線圈切割磁感線產(chǎn)生 ,線圈相當于電路中的 。
13.(2019?宿遷)如圖,閉合開關(guān),螺線管A端的磁極為 極。若要使螺線管的磁性加強,請你說出一種方法: 。
14.(2019?泰州)如圖為某電磁繼電器的工作原理圖,開關(guān)S閉合時,電磁鐵 ?。ㄓ?無)磁性, ?。姛?電鈴)通電工作。
15.(2019?揚州)學(xué)習(xí)“電磁轉(zhuǎn)換”這一章后,小明畫出部分內(nèi)容的思維導(dǎo)圖,請你幫他補全空格處內(nèi)容:
(1) ;(2) ?。唬?) 。
三.作圖題
16.(2020?泰州)如圖丙所示,小磁針在條形磁體作用下處于靜止狀態(tài),標出條形磁體的N極和A點處的磁場方向(用箭頭表示)。
17.(2019?揚州)如圖丙請標出磁感線的方向及靜止小磁針的N極。
18.(2019?蘇州)圖中,請根據(jù)小磁針靜止時的指向畫出P點的電流方向并標出螺線管的N極。
19.(2019?南京)根據(jù)小磁針靜止時所指方向,在圖中畫出通過小磁針中心的一條磁感線,并標出電源的正極。
四.實驗探究題
20.(2019?泰州)小明用如圖所示的裝置來探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件(圖中靈敏電流計G的指針偏轉(zhuǎn)方向相反即表示通過的電流方向相反)。
(1)導(dǎo)體ab靜止懸掛,閉合開關(guān),靈敏電流計的指針不偏轉(zhuǎn),說明電路中 (有/無)電流產(chǎn)生。
(2)繼續(xù)探究,記錄觀察到的現(xiàn)象如表:
序號
ab運動方向
電流計指針偏轉(zhuǎn)情況
1
沿磁場方向運動
(不切割磁感線)
不偏轉(zhuǎn)
2
水平向左
(切割磁感線)
向右偏轉(zhuǎn)
3
水平向右
(切割磁感線)
向左偏轉(zhuǎn)
①比較1、2(或1、3)實驗現(xiàn)象可知,閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做 運動時電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。
②比較2、3實驗現(xiàn)象還發(fā)現(xiàn),產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向跟 有關(guān)。
③若在整理器材時未斷開開關(guān),先水平向左撤去蹄形磁鐵(導(dǎo)體ab不動),則靈敏電流計的指針 ?。〞?不會)偏轉(zhuǎn)。
21.(2019?連云港)小明學(xué)習(xí)了《電磁感應(yīng) 發(fā)電機》一節(jié)內(nèi)容后,他查閱了有關(guān)資料,知道在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中閉合電路之所以能產(chǎn)生電流,是因為在電路中產(chǎn)生了電壓,為了研究這個電壓,他買了一套如圖甲所示的裝置。圖中有機玻璃管長度為1.5m,當圓柱形強磁體(直徑略小于有機玻璃管內(nèi)徑)從有機玻璃管中下落穿過線圈時,與線圈相連的電壓顯示器可以顯示此時的電壓大小。小明想利用此裝置探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電壓大小與線圈匝數(shù)及強磁體運動快慢的關(guān)系。他進行了如下實驗(忽略強磁體下落過程中所受阻力的影響):
(1)小明將三個匝數(shù)相同的線圈和電壓顯示器的組件固定在有機玻璃管A、B、C處,如圖乙所示。他想探究的是電壓與 之間的關(guān)系。為了使實驗效果對比明顯,三個線圈之間的距離應(yīng)該 (選填“近一些”或“遠一點”);
(2)小明分三次在距管口90cm處分別固定匝數(shù)為300匝、600匝、900匝的三個線圈和電壓顯示器的組件,每次都是從管口處由靜止開始釋放強磁體,記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表:
線圈匝數(shù)N
實驗次數(shù)
電壓顯示器示數(shù)U/V
電壓測量值U/V
300
1
2.62
2.51
2
2.50
3
2.41
600
1
5.03
5.00
2
4.84
3
5.14
900
1
7.68
7.50
2
7.38
3
7.45
請根據(jù)上表電壓測量值和對應(yīng)的線圈匝數(shù)在圖丙坐標紙上描點作圖,分析圖象可知: 。
五.計算題
22.(2019?鎮(zhèn)江)某油電混合動力汽車工作原理如圖所示,當它以90km/h的速度勻速行駛10min的過程中,發(fā)動機和驅(qū)動電機共同為汽車提供動力,驅(qū)動汽車行駛所需的能量E1=3×107J,其中η1=60%來自于汽油燃燒,而汽油燃燒放出熱量的η2=40%用于驅(qū)動汽車行駛和對蓄電池充電,其中用于充電的能量E2=2×106J,設(shè)汽油在發(fā)動機氣缸內(nèi)完全燃燒,汽油熱值取q=5×107J/kg。
(1)當該汽車制動剎車時,驅(qū)動電機會反轉(zhuǎn)為發(fā)電機給蓄電池充電,電機發(fā)電的原理是 ,產(chǎn)生的電能是從汽車的 能轉(zhuǎn)化而來的。
(2)求題述過程中汽車受到的阻力;
(3)題述過程中,汽車所消耗汽油的質(zhì)量用m表示。
①求汽車所消耗汽油的質(zhì)量m;
②請將下列表達式填寫完整:η1E1= ?。ㄓ胵、m、η2和E2表示)
23.(2019?揚州)如圖所示是一種自動測定油面高度的裝置,電源電壓U為6V,R1是最大電阻為30Ω的滑動變阻器,它的金屬滑片P連在杠桿一端,R2是定值電阻,油量表是用量程為0~0.6A的電流表改裝而成。(ABCD四點表示四個接線柱,電磁繼電器線圈電阻忽略不計)
(1)當油面上升時,電流表示數(shù)變大,則導(dǎo)線M應(yīng)與 接線柱相連;當油量下降到預(yù)設(shè)位置時,警示燈亮,滑片P剛好在B處,則導(dǎo)線N應(yīng)與 接線柱相連。
(2)當油箱加滿油時,滑片P剛好在A處,電流表的示數(shù)達到最大值,求電阻R2的阻值。
(3)在滑片滑動的過程中,求滑動變阻器R1的最大功率。
六.綜合能力題
24.(2019?南通)閱讀短文,回答問題。
地鐵
南通即將進入地鐵時代。乘坐地鐵需文明出行、確保安全。地鐵站的站臺上標有黃色警戒線;乘客應(yīng)留意車廂內(nèi)紅、綠色的線路指示燈。手持式安檢儀用于檢測乘客是否攜帶違禁金屬物品,工作人員能根據(jù)安檢儀發(fā)出低沉或尖銳的警報聲,判斷金屬物品的大??;手持式安檢儀的電池容量為2×103mAh,額定電壓為9V,額定功率為0.36W,電池容量指放電電流與放電總時間的乘積;當剩余電量減為電池容量的10%時,安檢儀不能正常工作。
圖甲為另一種安檢儀的原理模型,固定的矩形虛線區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向上的磁場,寬度為0.6m。邊長0.2m的正方形金屬線圈abcd放在水平傳送帶上,可隨傳送帶一起以速度v勻速運動。線圈進、出磁場過程中會產(chǎn)生電流,從而線圈會受到大小隨線圈速度增大而增大、方向水平的磁場力作用,因此線圈與傳送帶間也存在摩擦力;運動過程中線圈整體處于磁場中時,線圈中無電流產(chǎn)生。在線圈與傳送帶間無相對滑動時,傳送帶克服線圈摩擦力做功的功率P與對應(yīng)的速度v的數(shù)據(jù)如表。
v/m?s﹣1
0.2
0.3
0.5
0.6
0.8
P/W
0.016
0.036
0.144
0.256
(1)候車時乘客越過黃色警戒線會有危險,那是因為流體的流速越大,壓強越 ??;有乘客手捧鮮花進入車廂,所有乘客都聞到了花香,這是因為分子在 。
(2)下列說法中,正確的是 。
A.手持式安檢儀也能檢測出酒精等易燃違禁物品
B.通過手持式安檢儀報警聲的音調(diào)可判斷金屬物大小
C.站立的乘客拉住扶手是為了避免受慣性作用造成傷害
D.佩戴紫色眼鏡的乘客也能準確辨別出線路指示燈的顏色
(3)手持式安檢儀正常工作時的電流為 mA;電池充滿電后,安檢儀能正常工作的最長時間為 h。
(4)分析表中數(shù)據(jù),當傳送帶速度為0.5m/s時,傳送帶克服線圈摩擦力做功的功率P= W;線圈進入磁場時受到的摩擦力f與傳送帶勻速運動的速度v的變化關(guān)系如圖乙所示,則當v> m/s時線圈將在傳送帶上滑動。
(5)設(shè)傳送帶的速度保持0.2m/s不變。已知線圈的bc邊進入磁場時,bc邊受到的磁場力方向水平向左,當bc邊出磁場時,由于ad邊受到磁場力作用,線圈會受到方向水平向 (選填“左”或“右”)的摩擦力的作用;將多個與圖甲中相同的線圈每隔相同時間△t從傳送帶的左端逐一釋放,釋放后線圈即與傳送帶保持0.2m/s的速度一起運動。則△t= s時,一段時間后,傳送帶就會不間斷的受到一個線圈的摩擦力作用。
七.解答題
25.(2020?淮安)在“探究通電螺線管外部磁場的方向”實驗中:
(1)小磁針的作用: 。
(2)在螺線管外部A、B兩處放置小磁針,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)A處小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),而B處小磁針不偏轉(zhuǎn),試說明B處小磁針不偏轉(zhuǎn)的可能原因:
(3)將電池的正負極對調(diào),重復(fù)上述實驗,是為了探究通電螺線管外部磁場的方向與 方向的關(guān)系。
(4)觀察實驗現(xiàn)象后,應(yīng)立即斷開開關(guān),是為了 。
專題19 電與磁(二)
一.選擇題
1.(2020?泰州)馬拉松比賽時常采用感應(yīng)芯片計時,芯片里的線圈一旦有電流通過,就會激發(fā)芯片發(fā)送編碼信息,系統(tǒng)實時獲取計時信息。當正確佩帶芯片的參賽者通過起點和終點設(shè)置有磁場的地帶時,就能計時,下列器件工作原理與它相同的是( ?。?br />
A.電風(fēng)扇 B.門吸
C.手搖發(fā)電電筒 D.電鈴
【解析】解:采用感應(yīng)芯片計時,參賽者須按要求正確佩帶計時芯片,當參賽者通過起點、終點設(shè)置的磁感應(yīng)帶時,芯片里的線圈切割磁感線運動,因此線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而激發(fā)芯片發(fā)送編碼信息,系統(tǒng)實時獲取計時信息。手壓電筒是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的,磁性飛輪高速旋轉(zhuǎn),使線圈切割磁感線,從而產(chǎn)生了感應(yīng)電流,使燈泡發(fā)光。
A、電風(fēng)扇利用的是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理;故A錯誤,
B、門吸利用的是磁極間的相互作用規(guī)律;故B錯誤,
C、手搖發(fā)電電筒的工作原理是電磁感應(yīng);故C正確,
D、電鈴利用的是電流的磁效應(yīng),故D錯誤,
故選:C。
2.(2019?鹽城)小剛連接好如圖所示的電路后,下列操作能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的是( ?。?br />
A.導(dǎo)體AB向右運動
B.導(dǎo)體AB沿磁場方向運動
C.閉合開關(guān),導(dǎo)體AB向左運動
D.閉合開關(guān),導(dǎo)體AB沿磁場方向運動
【解析】解:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動,才能產(chǎn)生感應(yīng)電流;
所以,在如圖所示的電路中,首先應(yīng)閉合開關(guān);
若導(dǎo)體AB沿磁場方向運動,沒有切割磁感線,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流;若導(dǎo)體AB向左運動,則AB做切割磁感線運動,所以電路中有感應(yīng)電流,電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn);故C正確,ABD錯誤。
故選:C。
3.(2019?淮安)如圖為“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件”的實驗裝置示意圖,實驗過程中磁體處于靜止狀態(tài)。關(guān)于這個實驗,下列說法正確的是( )
A.導(dǎo)體棒處于靜止狀態(tài)時,靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.導(dǎo)體棒沿豎直方向向下運動時,靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C.導(dǎo)體棒沿水平方向左右運動時,靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D.導(dǎo)體棒向右上方運動時,靈敏電流計的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
【解析】解:
A、導(dǎo)體棒處于靜止狀態(tài)時,沒有做切割磁感線運動,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,靈敏電流計的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),故A錯誤;
B、導(dǎo)體棒沿豎直方向向下運動時,沒有做切割磁感線運動,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,靈敏電流計的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),故B錯誤;
C、導(dǎo)體捧沿豎方向向左右運動時,做切割磁感線運動,會產(chǎn)生感應(yīng)電流,靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),故C正確;
D、導(dǎo)體棒向右上方運動時,做切割磁感線運動,會產(chǎn)生感應(yīng)電流,靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),故D錯誤。
故選:C。
4.(2019?宿遷)如圖是研究電磁現(xiàn)象的四個實驗裝置。相關(guān)說法正確的是( ?。?br />
A.圖能證明通電導(dǎo)體周圍有磁場,這個現(xiàn)象是法拉第首先發(fā)現(xiàn)的
B.圖中開關(guān)閉合,磁場中的導(dǎo)體棒會受力運動,該過程機械能轉(zhuǎn)化為電能
C.圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置,當導(dǎo)體棒AB上下運動時電流計指針偏轉(zhuǎn)
D.圖是電磁繼電器的原理圖,電磁繼電器被廣泛應(yīng)用于自動控制領(lǐng)域
【解析】解:由圖可知:
A、將通電導(dǎo)線放在小磁針之上,是用來研究通電導(dǎo)體周圍是否存在磁場的實驗,即奧斯特的電流磁效應(yīng)實驗,是奧斯特最先發(fā)現(xiàn)的,故A錯誤;
B、讓通電導(dǎo)體放在磁場中,它會受到力的作用,這是用來研究磁場對電流的作用(或通電導(dǎo)體在磁場中受力)的實驗,將電能轉(zhuǎn)化為機械能,故B錯誤;
C、圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置,當導(dǎo)體棒AB上下運動時時,沒有切割磁感線,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計指針不偏轉(zhuǎn),故C錯誤;
D、圖是電磁繼電器的原理圖,電磁繼電器是一個用電磁鐵控制的開關(guān),被廣泛應(yīng)用于自動控制領(lǐng)域,故D正確。
故選:D。
5.(2019?揚州)如圖為直流電動機的工作原理圖,分析正確的是( ?。?br />
A.改變磁場方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動的方向
B.電動機通電后不轉(zhuǎn),一定是電路斷路
C.電動機工作過程中,消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機械能
D.線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動是靠電磁繼電器來實現(xiàn)的
【解析】解:A、改變磁場方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動方向。故A正確。
B、電動機通電后不轉(zhuǎn)原因:電流太??;磁場磁性太弱;斷路;線圈處于平衡位置。故B錯誤。
C、電動機工作時電能大部分轉(zhuǎn)化為機械能,還有一小部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故C錯誤。
D、換向器在線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時,能自動改變線圈中的電流方向,能使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動下去。故D錯誤。
故選:A。
6.(2019?蘇州)關(guān)于電動自行車,下列說法不正確的是( ?。?br />
A.廢舊電瓶會污染環(huán)境,不可隨意處置
B.電流具有熱效應(yīng),長時間充電有火災(zāi)隱患
C.車上裝有電動機,其工作原理是電磁感應(yīng)
D.要使車加速前進,可增大通過電動機的電流
【解析】解:A、廢舊電瓶中含有重金屬等,隨意丟棄會污染環(huán)境,故A正確;
B、電流通過導(dǎo)體,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,利用了電流的熱效應(yīng),所以長時間充電有火災(zāi)隱患,故B正確;
CD、電動機的工作原理是通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用,電流越大,磁性越強,導(dǎo)體受力越大,電動車運動越快,故C錯誤,D正確。
故選:C。
7.(2019?連云港)如圖所示,閉合開關(guān),導(dǎo)體ab就會運動起來,下列說法正確的是( ?。?br />
A.發(fā)電機是利用這一原理工作的
B.在此過程中,機械能轉(zhuǎn)化為電能
C.此實驗說明磁場對通電導(dǎo)體有力的作用
D.同時改變電流方向和磁場方向,可以改變導(dǎo)體ab的運動方向
【解析】解:A、如圖,是通電導(dǎo)體在磁場上受力而運動,是電動機原理圖,故A錯誤。
B、電動機工作時電能轉(zhuǎn)化為機械能,故B錯誤。
C、通電導(dǎo)體在磁場上受力而運動。故C正確。
D、通電導(dǎo)體在磁場中受力運動方向跟電流方向和磁場方向有關(guān),同時改變兩者導(dǎo)體運動方向不變。故D錯誤。
故選:C。
8.(2019?南京)如圖是水位自動報警器的原理示意圖,下圖四個實驗?zāi)芊从称渥詣訄缶淼氖牵ā 。?br />
A. B.
C. D.
【解析】解:當水位達到金屬塊A時,控制電路接通。電路中有了電流,電磁鐵有磁性,向下吸引銜鐵,使動觸點與綠燈所在電路的靜觸點分開,綠燈滅。與紅燈所在電路的靜觸點接通,導(dǎo)致了紅燈所在的電路接通,紅燈亮;由此可見:水位自動報警器的原理是通過電磁鐵控制工作電路的。
A、條形磁鐵的周圍存在磁場,故A錯誤;
B、是發(fā)電機的原理,故B錯誤;
C、電磁感應(yīng)現(xiàn)象,是發(fā)電機的原理,故C錯誤;
D、是電磁鐵的原理,能反映其自動報警原理,故D正確。
故選:D。
二.填空題
9.(2020?蘇州)閱讀下列材料,回答問題
伽利略的溫度計及熱電阻
16世紀,伽利略利用熱脹冷縮的原理制作過一種最早的溫度計。據(jù)他學(xué)生描述:伽利略取一個雞蛋大小的玻璃泡,將其接到一根約半米長的細玻璃管一端,用手掌將玻璃泡握住,使之受熱,然后倒轉(zhuǎn)插入水中,松開手待玻璃泡冷卻后,水會升高二三十厘米,用水柱上升的高度來表示手掌的溫度,如圖甲所示。
溫度能明顯影響金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能。金屬的導(dǎo)電性能會隨溫度增加而減弱,與金屬不同,有些半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能會隨溫度增加而增強。如圖乙所示是一種金屬導(dǎo)體和一種半導(dǎo)體的電阻﹣溫度特性圖線。根據(jù)這一特性,它們不僅可以用來測量溫度,還能作為熱傳感器運用到自動控制電路中。
(1)伽利略的溫度計測溫物質(zhì)是 玻璃泡中的空氣?。úA葜械目諝?玻璃管中的水),他在用溫度計測量手掌溫度時,玻璃管中的水柱越高,表明手掌的溫度越 高 (高/低);
(2)如圖丙所示,是一款利用熱傳感器設(shè)計的高溫報警器電路,啟動報警器,當環(huán)境溫度過高時,電鈴會被接通發(fā)出報警聲,通過斷開開關(guān)S可關(guān)閉鈴聲。電鈴應(yīng)接在電路中的 ?。╝/b/c)位置,熱傳感器接在電路中的 c?。╝/b/c)位置,熱傳感器應(yīng)使用圖乙中的 半導(dǎo)體?。ń饘賹?dǎo)體/半導(dǎo)體)。
【解析】解:(1)用手掌將玻璃泡握住,玻璃泡中氣體受熱膨脹,部分氣體會逸出,將裝置倒轉(zhuǎn)插入水中,玻璃泡冷卻后,玻璃泡中的氣體體積變小,壓強變小,大氣壓強會把一部分水壓入玻璃管中,所以玻璃管中水柱越高,表明手掌溫度越高;
(2)如圖丙所示的是高溫報警器,當環(huán)境溫度升高到一定程度時,電磁繼電器的銜鐵被吸合,動觸點和下面的靜觸點接觸,電鈴接在b位置時就會被接通發(fā)出報警聲,斷開開關(guān)S,電路中沒有電流,電磁鐵失去磁性,彈簧將銜鐵拉起,接在b處的電鈴不再工作,可關(guān)閉鈴聲;
當溫度低時,低壓控制電路斷開,電路中沒有電流,電磁鐵失去磁性,彈簧將銜鐵拉起,接在b處的電鈴不再工作,可關(guān)閉鈴聲,所以熱傳感器接在電路中的c位置;
因為熱傳感器在溫度低時能斷開開關(guān),說明熱傳感器的電阻隨溫度的降低而增大,所以熱傳感器應(yīng)使用圖乙中的半導(dǎo)體。
故答案為:(1)玻璃泡中的空氣;高;(2)b;c;半導(dǎo)體。
10.(2019?常州)如圖所示,向右移動金屬桿,靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn),這是 電磁感應(yīng) 現(xiàn)象, 發(fā)電機?。ㄟx填“電動機”或”發(fā)電機”)就是利用該現(xiàn)象制成的。若向左移動金屬桿,靈敏電流計的指針將向 左?。ㄟx填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。
【解析】解:
(1)向右移動金屬桿,靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn),說明電路中產(chǎn)生了電流,這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象,發(fā)電機就是關(guān)鍵電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的;
(2)若向左移動金屬桿,導(dǎo)體切割磁感線的運動方向發(fā)生變化(相反),產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向發(fā)生變化(相反),故靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)。
故答案為:電磁感應(yīng);發(fā)電機;左。
11.(2019?徐州)兩個磁體之間有力的作用,同名磁極相 斥?。煌妼?dǎo)線能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),這是因為通電導(dǎo)線周圍存在 磁場??;如圖所示,把通電導(dǎo)線放在兩個磁極中間,磁極對導(dǎo)線的力垂直指向紙里,如果導(dǎo)線中電流方向相反,則磁極對導(dǎo)線的力垂直指向 紙外?。ㄌ睢凹埨铩被颉凹埻狻保?br />
【解析】解:兩個磁體之間有力的作用,同名磁極相互排斥;
通電導(dǎo)線能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),這說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場,這種現(xiàn)象叫電流的磁效應(yīng);
通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用而運動,運動方向與電流的方向和磁感線的方向有關(guān),只改變電流方向,導(dǎo)體受力方向改變,則此時磁極對導(dǎo)線的力垂直指向紙外。
故答案為:斥;磁場;紙外。
12.(2019?無錫)如圖是一種手搖發(fā)電的手電筒,當沿圖中箭頭方向來回搖動時,燈泡就能發(fā)光。這個手電筒殼體透明,可以清晰地看到里面有線圈,搖動時,可以感覺到有一個物塊在來回運動。小明猜想這個物塊是磁體,依據(jù)是:磁體運動時,閉合線圈切割磁感線產(chǎn)生 感應(yīng)電流 ,線圈相當于電路中的 電源 。
【解析】解:產(chǎn)生感應(yīng)電流的三個條件:閉合電路;一部分導(dǎo)體;切割磁感線運功;
由題干中圖可知該手電筒有線圈,使用時將它來回搖晃,線圈在磁場中就做切割磁感線運動,此時線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,所以手電筒里面的物塊應(yīng)該是磁鐵,線圈相當于電路中的電源,此手電筒發(fā)電是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,此過程中將消耗機械能得到電能,即將機械能轉(zhuǎn)化為電能。
故答案為:感應(yīng)電流;電源。
13.(2019?宿遷)如圖,閉合開關(guān),螺線管A端的磁極為 極。若要使螺線管的磁性加強,請你說出一種方法: 增大電流 。
【解析】解:已知電流從右端流入,右手握住螺線管,四指指向電流的方向,大拇指指向螺線管的A端為N極;
通電螺線管磁性的強弱與電流的大小、線圈的匝數(shù)及是否有鐵芯插入有關(guān)。螺線管中的電流越大,螺線管線圈的匝數(shù)越多,有鐵芯插入都可以使通電螺線管的磁性增強。
故答案為:N;增大電流。
14.(2019?泰州)如圖為某電磁繼電器的工作原理圖,開關(guān)S閉合時,電磁鐵 有?。ㄓ?無)磁性, 電燈?。姛?電鈴)通電工作。
【解析】解:閉合開關(guān),電磁鐵中有電流通過,電磁鐵有磁性,吸引銜鐵,動觸點和下面的靜觸點接通,電燈和電源構(gòu)成通路,電燈工作。
故答案為:有;電燈。
15.(2019?揚州)學(xué)習(xí)“電磁轉(zhuǎn)換”這一章后,小明畫出部分內(nèi)容的思維導(dǎo)圖,請你幫他補全空格處內(nèi)容:
(1) 吸引??;(2) 切割磁感線?。唬?) 交流發(fā)電機、變壓器、動圈式話筒等 。
【解析】解:(1)磁極間相互作用規(guī)律是:異名磁極相互吸引,同名磁極相互排斥;
(2)產(chǎn)生產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是:閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的運動;
電磁感應(yīng)的應(yīng)用有:交流發(fā)電機、變壓器、動圈式話筒等。
故答案為:(1)吸引;(2)切割磁感線;(3)交流發(fā)電機、變壓器、動圈式話筒等。
三.作圖題
16.(2020?泰州)如圖丙所示,小磁針在條形磁體作用下處于靜止狀態(tài),標出條形磁體的N極和A點處的磁場方向(用箭頭表示)。
【解析】解:由題圖可知,小磁針的N指向左邊,可知條形磁體的右邊是N極,左邊是S極;由于磁感線是從N極出發(fā),回到S極,所以A點處的磁場方向指向條形磁體的S極;如圖:
。
17.(2019?揚州)如圖丙請標出磁感線的方向及靜止小磁針的N極。
【解析】解:電流由左側(cè)流入,由右手螺旋定則知電磁鐵的右側(cè)為N極,左側(cè)為S極;由磁極間的相互作用可知小磁鐵右側(cè)為N極,左側(cè)為S極。外部磁感線由N極指向S極。故答案如圖:
18.(2019?蘇州)圖中,請根據(jù)小磁針靜止時的指向畫出P點的電流方向并標出螺線管的N極。
【解析】解:
圖中小磁針N極向右,因異名磁極相互吸引、同名磁極相互排斥,所以通電螺線管的左側(cè)為N極,右側(cè)為S極;
由右手螺旋定則可知,電流由左側(cè)流入,右側(cè)流出,故P點線圈中電流的方向向上。如圖所示:
19.(2019?南京)根據(jù)小磁針靜止時所指方向,在圖中畫出通過小磁針中心的一條磁感線,并標出電源的正極。
【解析】解:小磁針N極向下,則說明該點磁感線向下,而外部磁感線由N極指向S極,故上側(cè)為N極,下側(cè)為S極;由右手螺旋定則可知螺線管的繞向為由上向下,故可得電源上方為正極,如圖所示.
四.實驗探究題
20.(2019?泰州)小明用如圖所示的裝置來探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件(圖中靈敏電流計G的指針偏轉(zhuǎn)方向相反即表示通過的電流方向相反)。
(1)導(dǎo)體ab靜止懸掛,閉合開關(guān),靈敏電流計的指針不偏轉(zhuǎn),說明電路中 無?。ㄓ?無)電流產(chǎn)生。
(2)繼續(xù)探究,記錄觀察到的現(xiàn)象如表:
序號
ab運動方向
電流計指針偏轉(zhuǎn)情況
1
沿磁場方向運動
(不切割磁感線)
不偏轉(zhuǎn)
2
水平向左
(切割磁感線)
向右偏轉(zhuǎn)
3
水平向右
(切割磁感線)
向左偏轉(zhuǎn)
①比較1、2(或1、3)實驗現(xiàn)象可知,閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做 切割磁感線 運動時電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。
②比較2、3實驗現(xiàn)象還發(fā)現(xiàn),產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向跟 導(dǎo)體運動方向 有關(guān)。
③若在整理器材時未斷開開關(guān),先水平向左撤去蹄形磁鐵(導(dǎo)體ab不動),則靈敏電流計的指針 會?。〞?不會)偏轉(zhuǎn)。
【解析】解:
(1)當導(dǎo)體ab靜止懸掛起來后,閉合開關(guān),此時導(dǎo)體沒有做切割磁感線運動,靈敏電流計G指針不偏轉(zhuǎn),說明電路中無電流產(chǎn)生;
(2)①比較1、2(或1、3)實驗現(xiàn)象可知,閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。
②比較第2、3次實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn),磁場方向相同,導(dǎo)體運動的方向不同,電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向不同,說明產(chǎn)生電流的方向不同,即產(chǎn)生的電流的方向跟導(dǎo)體運動方向有關(guān);
③在整理器材時未斷開開關(guān),先水平向左撤去蹄形磁鐵(導(dǎo)體ab不動),ab仍切割磁感線,會產(chǎn)生感應(yīng)電流,則靈敏電流計的指針會偏轉(zhuǎn)。
故答案為:(1)無;(2)①切割磁感線;②導(dǎo)體的運動方向;③會。
21.(2019?連云港)小明學(xué)習(xí)了《電磁感應(yīng) 發(fā)電機》一節(jié)內(nèi)容后,他查閱了有關(guān)資料,知道在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中閉合電路之所以能產(chǎn)生電流,是因為在電路中產(chǎn)生了電壓,為了研究這個電壓,他買了一套如圖甲所示的裝置。圖中有機玻璃管長度為1.5m,當圓柱形強磁體(直徑略小于有機玻璃管內(nèi)徑)從有機玻璃管中下落穿過線圈時,與線圈相連的電壓顯示器可以顯示此時的電壓大小。小明想利用此裝置探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電壓大小與線圈匝數(shù)及強磁體運動快慢的關(guān)系。他進行了如下實驗(忽略強磁體下落過程中所受阻力的影響):
(1)小明將三個匝數(shù)相同的線圈和電壓顯示器的組件固定在有機玻璃管A、B、C處,如圖乙所示。他想探究的是電壓與 強磁體運動快慢 之間的關(guān)系。為了使實驗效果對比明顯,三個線圈之間的距離應(yīng)該 遠一點?。ㄟx填“近一些”或“遠一點”);
(2)小明分三次在距管口90cm處分別固定匝數(shù)為300匝、600匝、900匝的三個線圈和電壓顯示器的組件,每次都是從管口處由靜止開始釋放強磁體,記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表:
線圈匝數(shù)N
實驗次數(shù)
電壓顯示器示數(shù)U/V
電壓測量值U/V
300
1
2.62
2.51
2
2.50
3
2.41
600
1
5.03
5.00
2
4.84
3
5.14
900
1
7.68
7.50
2
7.38
3
7.45
請根據(jù)上表電壓測量值和對應(yīng)的線圈匝數(shù)在圖丙坐標紙上描點作圖,分析圖象可知: 強磁體速度一定時,電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電壓與線圈匝數(shù)成正比 。
【解析】解:
(1)由題知,電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電壓大小與線圈匝數(shù)及強磁體運動快慢的有關(guān),
三個線圈匝數(shù)相同,分別固定在有機玻璃管A、B、C處,忽略強磁體下落過程中所受阻力的影響,圓柱形強磁體下落的高度越大,經(jīng)過線圈時的速度大,所以這是為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電壓與強磁體運動快慢之間的關(guān)系。
若電壓與強磁體運動快慢有關(guān),則強磁體經(jīng)過三個線圈的速度相差越大,產(chǎn)生電壓差越大,實驗效果越明顯,所以應(yīng)將三個線圈之間的距離應(yīng)該 遠一點。
(2)分三次在距管口90cm處分別固定匝數(shù)為300匝、600匝、900匝的三個線圈和電壓顯示器的組件,每次都是從管口處由靜止開始釋放強磁體,則強磁體經(jīng)過三個線圈時的速度相同,這是探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系,由表格數(shù)據(jù)描點連線畫出圖象如圖所示:
由圖象可知,強磁體速度一定時,電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電壓與線圈匝數(shù)成正比。
故答案為:(1)強磁體運動快慢;遠一點;(2)圖象見上圖;強磁體速度一定時,電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電壓與線圈匝數(shù)成正比。
五.計算題
22.(2019?鎮(zhèn)江)某油電混合動力汽車工作原理如圖所示,當它以90km/h的速度勻速行駛10min的過程中,發(fā)動機和驅(qū)動電機共同為汽車提供動力,驅(qū)動汽車行駛所需的能量E1=3×107J,其中η1=60%來自于汽油燃燒,而汽油燃燒放出熱量的η2=40%用于驅(qū)動汽車行駛和對蓄電池充電,其中用于充電的能量E2=2×106J,設(shè)汽油在發(fā)動機氣缸內(nèi)完全燃燒,汽油熱值取q=5×107J/kg。
(1)當該汽車制動剎車時,驅(qū)動電機會反轉(zhuǎn)為發(fā)電機給蓄電池充電,電機發(fā)電的原理是 電磁感應(yīng) ,產(chǎn)生的電能是從汽車的 機械 能轉(zhuǎn)化而來的。
(2)求題述過程中汽車受到的阻力;
(3)題述過程中,汽車所消耗汽油的質(zhì)量用m表示。
①求汽車所消耗汽油的質(zhì)量m;
②請將下列表達式填寫完整:η1E1= η2mq﹣E2 (用q、m、η2和E2表示)
【解析】解:(1)電機發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,工作時將機械能轉(zhuǎn)化為電能;
(2)根據(jù)速度公式v=知,
以90km/h的速度勻速行駛10min的過程中通過的路程:s=vt=90km/h×h=15km=15000m,
根據(jù)W=Fs知,
汽車勻速行駛的牽引力為F====2000N,
因為汽車做勻速直線運動,
所以阻力和牽引力是一對平衡力,大小相等,即f=F=2000N;
(3)汽車行駛時,汽油燃燒放出的熱量為mq,其中只有η2mq用來行駛和充電,
根據(jù)題意,則有η2mq=E1η1+E2,即E1η1=η2mq﹣E2,
代入數(shù)據(jù)得60%×3×107J=40%×5×107J/kg×m﹣2×106J,
解得:m=1kg。
答:(1)電磁感應(yīng);機械;
(2)汽車受到的阻力為2000N;
(3)①汽車所消耗汽油的質(zhì)量m為1kg;
②η2mq﹣E2。
23.(2019?揚州)如圖所示是一種自動測定油面高度的裝置,電源電壓U為6V,R1是最大電阻為30Ω的滑動變阻器,它的金屬滑片P連在杠桿一端,R2是定值電阻,油量表是用量程為0~0.6A的電流表改裝而成。(ABCD四點表示四個接線柱,電磁繼電器線圈電阻忽略不計)
(1)當油面上升時,電流表示數(shù)變大,則導(dǎo)線M應(yīng)與 A 接線柱相連;當油量下降到預(yù)設(shè)位置時,警示燈亮,滑片P剛好在B處,則導(dǎo)線N應(yīng)與 D 接線柱相連。
(2)當油箱加滿油時,滑片P剛好在A處,電流表的示數(shù)達到最大值,求電阻R2的阻值。
(3)在滑片滑動的過程中,求滑動變阻器R1的最大功率。
【解析】解:
(1)當油面上升時,電流表示數(shù)變大,電路中電流增大,由歐姆定律可知,總電阻應(yīng)減小,則滑動變阻器接入電路的電阻應(yīng)減小,由于油面上升時金屬滑片P下移,所以,滑動變阻器一定要接上端的A接線柱,即導(dǎo)線M應(yīng)與A接線柱相連。
當油量下降到預(yù)設(shè)位置時,滑片P剛好在B處,此時滑動變阻器連入電路的電阻最大,根據(jù)歐姆定律可知油量表所在電路的電流最小,則電磁繼電器線圈磁性最弱,對銜鐵的吸引力最小,則銜鐵會被彈簧拉起與靜觸頭D相連,由于需要接通警示電路,使警示燈亮,所以導(dǎo)線N應(yīng)與D接線柱相連。
(2)當油箱加滿油時,滑片P剛好在A處,只有R2連入電路,由于電流表的示數(shù)達到最大值,油量表的量程為0~0.6A,則電路中的電流為I最大=0.6A,
根據(jù)I=可得電阻R2的阻值:R2===10Ω。
(3)由圖可知,R1與R2串聯(lián),在滑片滑動的過程中,設(shè)滑動變阻器連入電路的電阻為R,則電路中的電流為:I=,
變阻器的功率為:P1=I2R=()2R==,
所以,當R=R2=10Ω時,變阻器的功率P1最大,
則P1最大===0.9W。
答:(1)A;D。
(2)電阻R2的阻值為10Ω。
(3)在滑片滑動的過程中,滑動變阻器R1的最大功率為0.9W。
六.綜合能力題
24.(2019?南通)閱讀短文,回答問題。
地鐵
南通即將進入地鐵時代。乘坐地鐵需文明出行、確保安全。地鐵站的站臺上標有黃色警戒線;乘客應(yīng)留意車廂內(nèi)紅、綠色的線路指示燈。手持式安檢儀用于檢測乘客是否攜帶違禁金屬物品,工作人員能根據(jù)安檢儀發(fā)出低沉或尖銳的警報聲,判斷金屬物品的大?。皇殖质桨矙z儀的電池容量為2×103mAh,額定電壓為9V,額定功率為0.36W,電池容量指放電電流與放電總時間的乘積;當剩余電量減為電池容量的10%時,安檢儀不能正常工作。
圖甲為另一種安檢儀的原理模型,固定的矩形虛線區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向上的磁場,寬度為0.6m。邊長0.2m的正方形金屬線圈abcd放在水平傳送帶上,可隨傳送帶一起以速度v勻速運動。線圈進、出磁場過程中會產(chǎn)生電流,從而線圈會受到大小隨線圈速度增大而增大、方向水平的磁場力作用,因此線圈與傳送帶間也存在摩擦力;運動過程中線圈整體處于磁場中時,線圈中無電流產(chǎn)生。在線圈與傳送帶間無相對滑動時,傳送帶克服線圈摩擦力做功的功率P與對應(yīng)的速度v的數(shù)據(jù)如表。
v/m?s﹣1
0.2
0.3
0.5
0.6
0.8
P/W
0.016
0.036
0.144
0.256
(1)候車時乘客越過黃色警戒線會有危險,那是因為流體的流速越大,壓強越 小??;有乘客手捧鮮花進入車廂,所有乘客都聞到了花香,這是因為分子在 做無規(guī)則運動 。
(2)下列說法中,正確的是 。
A.手持式安檢儀也能檢測出酒精等易燃違禁物品
B.通過手持式安檢儀報警聲的音調(diào)可判斷金屬物大小
C.站立的乘客拉住扶手是為了避免受慣性作用造成傷害
D.佩戴紫色眼鏡的乘客也能準確辨別出線路指示燈的顏色
(3)手持式安檢儀正常工作時的電流為 40 mA;電池充滿電后,安檢儀能正常工作的最長時間為 45 h。
(4)分析表中數(shù)據(jù),當傳送帶速度為0.5m/s時,傳送帶克服線圈摩擦力做功的功率P= 0.1 W;線圈進入磁場時受到的摩擦力f與傳送帶勻速運動的速度v的變化關(guān)系如圖乙所示,則當v> 1.5 m/s時線圈將在傳送帶上滑動。
(5)設(shè)傳送帶的速度保持0.2m/s不變。已知線圈的bc邊進入磁場時,bc邊受到的磁場力方向水平向左,當bc邊出磁場時,由于ad邊受到磁場力作用,線圈會受到方向水平向 右?。ㄟx填“左”或“右”)的摩擦力的作用;將多個與圖甲中相同的線圈每隔相同時間△t從傳送帶的左端逐一釋放,釋放后線圈即與傳送帶保持0.2m/s的速度一起運動。則△t= 2 s時,一段時間后,傳送帶就會不間斷的受到一個線圈的摩擦力作用。
【解析】解:
(1)候車時乘客越過黃色警戒線會有危險,那是因為流體的流速越大,壓強越??;有乘客手捧鮮花進入車廂,所有乘客都聞到了花香,這是因為分子在做無規(guī)則運動;
(2)AB、由題意,手持式安檢儀用于檢測乘客是否攜帶違禁金屬物品,工作人員能根據(jù)安檢儀發(fā)出低沉或尖銳的警報聲,判斷金屬物品的大小,但不能檢測出酒精等易燃違禁物品,故A錯誤,B正確;
C、任何物體都有慣性,不能說物體受的慣性作用,故C錯誤;
D、佩戴紫色眼鏡只能透過紫色光,所以該乘客不能準確辨別出線路指示燈的顏色,故D錯誤;
(3)手持式安檢儀的電池額定電壓為9V,額定功率為0.36W,
根據(jù)P=UI可得,手持式安檢儀正常工作時的電流為:
I===0.04A=40mA;
手持式安檢儀的電池容量為2×103mAh,額定電壓為9V,額定功率為0.36W,電池容量指放電電流與放電總時間的乘積;當剩余電量減為電池容量的10%時,
能工作的容量為:
Q=2×103mAh×90%=1.8×103mAh;
電池充滿電后,安檢儀能正常工作的最長時間為:
t===45h;
(4)分析表中第2、1組的功率P之比為:
=;
速度之比為:
=,
故功率與速度的平方成正比,
則當傳送帶速度為0.5m/s時,傳送帶克服線圈摩擦力做功的功率:
P=( )2×0.016W=0.1W;
由圖乙知,當速度等于或大于某一值時,摩擦為0.6N保持不變,線圈將在傳送帶上滑動,
因P=fv,故f=,
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得,實驗中的摩擦力大小分別為0.08N、0.12N、0.2N、0.24N和0.32N,故可知受到的摩擦力與速度成正比;
則可得f=0.6N時的速度為:
×0.2N=0.6N,
解得v′=1.5m/s;
傳送帶勻速運動的速度v的變化關(guān)系如圖乙所示,則當v>1.5m/s時線圈將在傳送帶上滑動。
(5)設(shè)傳送帶的速度保持0.2m/s不變。已知線圈的bc邊進入磁場時,bc邊受到的磁場力方向水平向左,當bc邊出磁場時,由于切割磁感應(yīng)線的方向沒有發(fā)生變化,故bc邊受到水平向左的磁場力,故線圈會受到方向水平向右的摩擦力的作用;
由于線圈的邊長是0.2m,磁場的寬度是0.6m,則=3,由于線圈整體在磁場中,線圈沒有電流,則相鄰兩個之間的距離為0.4m,則時間間隔為:
△t===2s時,一段時間后傳送帶就會不間斷的受到一個線圈的摩擦力作用。
故答案為:
(1)小; 做無規(guī)則運動;(2)B; (3)40; 45; (4)0.1; 1.5; (5)右;2。
七.解答題
25.(2020?淮安)在“探究通電螺線管外部磁場的方向”實驗中:
(1)小磁針的作用: 判斷某點磁場的有無及方向 。
(2)在螺線管外部A、B兩處放置小磁針,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)A處小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),而B處小磁針不偏轉(zhuǎn),試說明B處小磁針不偏轉(zhuǎn)的可能原因: 小磁針N極的指向與磁場方向相同
(3)將電池的正負極對調(diào),重復(fù)上述實驗,是為了探究通電螺線管外部磁場的方向與 電流 方向的關(guān)系。
(4)觀察實驗現(xiàn)象后,應(yīng)立即斷開開關(guān),是為了 保護電路,防止螺線管溫度過高 。
【解析】解:
(1)通電時螺線管周圍存在磁場,小磁針在磁場中受到力的作用會發(fā)生偏轉(zhuǎn),所以小磁針能顯示磁場的存在;當電流方向改變時,產(chǎn)生的磁場方向也改變,所以小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也改變,因此利用小磁針還可以判斷磁場的方向;
(2)在螺線管外部A、B兩處放置小磁針,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)A處小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),A處的小磁針會指示磁場的方向;B處小磁針不偏轉(zhuǎn),可能原因是小磁針N極的指向與磁場方向相同;
(3)將電池的正負極對調(diào),此時螺線管中電流的方向發(fā)生變化,磁場的方向發(fā)生變化,是為了探究通電螺線管外部磁場的方向與電流方向的關(guān)系;
(4)螺線管是由導(dǎo)線繞成的,其電阻較小,根據(jù)歐姆定律可知,通過螺線管的電流較大,產(chǎn)生的熱量較多,為了保護電路,觀察實驗現(xiàn)象后,應(yīng)立即斷開開關(guān)。
故答案為:(1)判斷某點磁場的有無及方向;(2)小磁針N極的指向與磁場方向相同;(3)電流;(4)保護電路,防止螺線管溫度過高。
這是一份(2019-2021)江蘇中考物理真題分項匯編專題09 浮力,共38頁。
這是一份(2019-2021)江蘇中考物理真題分項匯編專題08 壓強,共68頁。
這是一份(2019-2021)江蘇中考物理真題分項匯編專題07 力 力與運動,共42頁。
注冊成功