
\l "_Tc5338" 【題型1 電磁鐵的構(gòu)造和原理】1
\l "_Tc31833" 【題型2 影響電磁鐵磁性強弱的因素】4
\l "_Tc846" 【題型3 探究影響電磁鐵磁性強弱的實驗】9
\l "_Tc5338" 【題型4 電磁繼電器的組成、原理和應用】14
\l "_Tc31833" 【題型5 磁懸浮列車的工作原理】22
\l "_Tc846" 【題型6 電磁鐵的其他應用】26
\l "_Tc5338" 【題型1 電磁鐵的構(gòu)造和原理】
1.(2022秋?南關(guān)區(qū)校級期末)關(guān)于磁現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A.磁體能吸引各種金屬B.同名磁極相互吸引
C.電磁鐵的芯不能用鋼D.磁感線是真實存在的
【答案】C
【分析】(1)磁體具有吸引鐵、鈷、鎳的性質(zhì);
(2)磁體間的作用規(guī)律是:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引;
(3)鋼是硬磁性材料,磁化后磁性能長期保存;
(4)磁感線是為了描述磁場而引入的一種假想的曲線,不是實際存在的。
【解答】解:A.磁體具有吸引鐵、鈷、鎳的性質(zhì),但不能吸引其他金屬,故A錯誤;
B.磁體間的作用規(guī)律是:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,故B錯誤;
C.電磁鐵的芯不能用鋼,因為鋼是硬磁性材料,磁化后磁性能長期保存,如果用鋼芯,斷電后,電磁鐵仍然具有磁性,故C正確;
D.磁感線是為了描述磁場而引入的一種假想的曲線,磁感線不是真實存在的,故D錯誤。
故選:C。
2.(2022秋?南關(guān)區(qū)校級期末)關(guān)于電和磁,以下說法錯誤的是( )
A.通電導線周圍存在磁場
B.磁感線不是磁場中真實存在的曲線
C.指南針之所以能指示南北方向,是因為地球就是個大磁體
D.電磁鐵里的鐵芯可以用銅芯來代替
【答案】D
【分析】(1)奧斯特實驗說明:通電導線周圍存在磁場;磁場方向和電流方向有關(guān);
(2)只有磁性物質(zhì)才能被磁化,磁化后的磁性材料具有了磁性,磁性材料變?yōu)榇朋w,磁體周圍存在著磁場,磁場看不見,摸不到,為了研究磁場,畫了一些帶箭頭的曲線來描述磁場,這樣的曲線就是磁感線,這些曲線根本不存在。磁體之間的相互作用,都是通過磁場來完成的。
(3)地球是一個大磁體,地磁南極在地理北極附近;
(4)銅不是磁性材料,電磁鐵里的鐵芯不可以用銅芯來代替。
【解答】解:A、奧斯特實驗說明:通電導線周圍存在磁場;且磁場方向和電流方向有關(guān)。故A正確;
B、磁感線是人們?yōu)榱朔奖阊芯看艌?,在磁體周圍畫的帶箭頭的曲線,這些曲線在磁場中根本不存在,故B正確;
C、地球是一個大磁體,地磁南極在地理北極附近,地磁的N極在地理的南極附近,故C正確;
D、銅不是磁性材料,電磁鐵里的鐵芯不可以用銅芯來代替,故D錯誤;
故選:D。
3.(2023春?撫松縣期中)如圖所示是小剛自制的電磁鐵,它能吸引曲別針是因為電流具有 磁 效應。他想讓電磁鐵吸引更多的曲別針,可以采用 增大 電流的方法來實現(xiàn)。
【答案】磁;增大
【分析】(1)通電導體的周圍存在磁場;
(2)影響電磁鐵磁性大小的因素有:電流的大小、線圈的匝數(shù)。
【解答】解:(1)電磁鐵能吸引曲別針,這說明電流具有磁效應;
(2)因為電磁鐵磁性的大小與電流的大小、線圈的匝數(shù)多少有關(guān),且電流越大、線圈匝數(shù)越多,電磁鐵的磁性越強,所以若他想讓電磁鐵吸引更多的曲別針,小剛可以采用增大電流的方法來實現(xiàn)。
故答案為:磁;增大。
4.(2023?白堿灘區(qū)一模)釀酒坊里的發(fā)酵罐配有笨重的密封裝置,為了方便操作,小明設(shè)計了用一個杠桿和電磁鐵組合系統(tǒng)來升降的密封罩,如圖所示,電磁鐵的工作原理是 電流的磁效應 ;裝置通電后,電磁鐵上端為 N (選填“N”或“S”)極。
【答案】電流的磁效應;N
【分析】奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應,即通電導線周圍都存在磁場;根據(jù)電流方向和電磁鐵的繞線情況,根據(jù)安培定則判斷出電磁鐵的極性。
【解答】解:電磁鐵的工作原理是電流的磁效應;
由圖看出,電流從電磁鐵上端流入,依據(jù)安培定則,四指順著電流方向,大拇指應向上握住電磁鐵,所以上端為N極。
故答案為:電流的磁效應;N。
5.(2023?同心縣校級二模)如圖所示,當開關(guān)閉合后,螺線管上方的小磁針靜止在圖示位置,則小磁針的右側(cè)為 S 極;如果在螺線管內(nèi)插入鐵芯就成了 電磁鐵 ;關(guān)于通電螺線管磁場的方向,小明通過實驗得出的結(jié)論是:通電螺線管的極性跟導線的環(huán)繞方向有關(guān)。請對此結(jié)論作出評價: 正確,改變導線的環(huán)繞方向,觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)方向即可驗證 。
【答案】S;電磁鐵;正確,改變導線的環(huán)繞方向,觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)方向即可驗證
【分析】根據(jù)安培定則判斷螺線管的磁極,根據(jù)磁極間的作用判斷小磁針的磁極;注意轉(zhuǎn)換法的應用,即由于磁場的方向是看不見摸不著的,所以我們一般通過觀察小磁針的指向來判定磁場的方向。
【解答】解: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右端為N極,由磁極間的相互作用可知,小磁針右端為S極;
如果在螺線管內(nèi)插入鐵芯就成了電磁鐵;
關(guān)于通電螺線管磁場的方向,小明通過實驗得出的結(jié)論是:通電螺線管的極性跟導線的環(huán)繞方向有關(guān)。請對此結(jié)論作出評價:正確,改變導線的環(huán)繞方向,觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)方向即可驗證
故答案為:S;電磁鐵;正確,改變導線的環(huán)繞方向,觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)方向即可驗證。
\l "_Tc31833" 【題型2 影響電磁鐵磁性強弱的因素】
6.(2023?任丘市二模)如圖所示,下列對所示實驗分析不正確的是( )
A.甲圖:給電路中僅長度不同的電阻絲接通電源后,P在最左端時燈泡最暗,說明電阻大小與材料長度有關(guān)
B.乙圖:電流一定時,增加匝數(shù)可以吸引更多大頭針,說明匝數(shù)越多,磁性越強
C.丙圖:推注射器的活塞,長頸漏斗下端冒氣泡,說明該裝置的氣密性良好
D.丁圖:某氣體能用向上排空氣法收集,說明該氣體的密度比空氣的大
【答案】C
【分析】(1)電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)。
(2)電磁鐵的磁性強弱與電流的大小和線圈的匝數(shù)有關(guān)。
(3)該裝置漏斗的下端冒氣泡,說明氣密性不好。
(4)某氣體能用向上排空氣法收集,說明該氣體的密度比空氣的大。
【解答】解:A、給電路中僅長度不同的電阻絲接通電源后,P在最左端時燈泡最暗,說明在其它條件相同時,電阻大小與材料長度有關(guān),故A正確;
B、電流一定時,增加匝數(shù)可以吸引更多大頭針,說明匝數(shù)越多,磁性越強,故B正確;
C、推注射器的活塞,長頸漏斗下端冒氣泡,說明該裝置的氣密性不好,漏氣,故C錯誤;
D、某氣體能用向上排空氣法收集,說明該氣體的密度比空氣的大,密度比空氣小的用下排空氣法,故D正確。
故選:C。
7.(2023?東營)小區(qū)內(nèi)路燈能根據(jù)光線亮暗情況實現(xiàn)自動控制,其電路原理如圖所示,R1是定值電阻,R2是光敏電阻,其阻值大小隨光照強度的增大而減小。當開關(guān)S1閉合,光線變暗時,下列判斷正確的是( )
A.電流表示數(shù)減小,電磁鐵的磁性減弱,開關(guān)S2閉合
B.電流表示數(shù)減小,電磁鐵的磁性增強,開關(guān)S2斷開
C.電流表示數(shù)增大,電磁鐵的磁性增強,開關(guān)S2閉合
D.電流表示數(shù)增大,電磁鐵的磁性減弱,開關(guān)S2斷開
【答案】A
【分析】根據(jù)光敏電阻的特點和電磁繼電器的原理進行分析。
【解答】解:當開關(guān)S1閉合,光線變暗時,光敏電阻的電阻變大,控制電路中的總電阻變大,電路中的電流變小,電流表的示數(shù)變小,電磁鐵的磁性減弱,對銜鐵的吸引力減小,在右邊彈簧的拉力作用下,動觸點向下運動,開關(guān)S2閉合,故A正確,BCD錯誤。
故選:A。
8.(2023?湖北三模)物理課上老師展示了一款磁懸浮地球儀,如圖(a)所示,閉合開關(guān),地球儀懸浮在空中。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)地球儀底部有一塊磁鐵,底座內(nèi)部有電磁鐵。莉莉畫出了如圖(b)所示的電路原理圖,下列判斷不正確的是( )
A.b圖中用虛線代表的地球儀的A端是S極
B.底座通電后能產(chǎn)生磁場是利用了電流的磁效應
C.a(chǎn)圖中地球儀能夠懸浮利用了同名磁極相互排斥的原理
D.閉合開關(guān)后,向左移動P能增大地球儀的懸浮高度
【答案】D
【分析】(1)根據(jù)安培定則確定電磁鐵的磁極。
(2)底座通電后能產(chǎn)生磁場是利用了電流的磁效應。
(3)同名磁極互相排斥、異名磁極相互吸引。
(4)電磁鐵的磁性強弱與電流的大小和線圈的匝數(shù)有關(guān),根據(jù)歐姆定律分析電流的變化。
【解答】解:A、根據(jù)安培定則,電磁鐵的上端是S極,同名磁極互相排斥,地球儀的A端是S極,故A正確;
B、底座通電后能產(chǎn)生磁場是利用了電流的磁效應,故B正確;
C、a圖中地球儀能夠懸浮利用了同名磁極相互排斥的原理,故C正確;
D、閉合開關(guān)后,向左移動P,滑動變阻器接入電路的電阻變大,根據(jù)歐姆定律,電路中的電流變小,電磁鐵的磁性減弱,會減小地球儀的懸浮高度,故D錯誤。
故選:D。
9.(2023?硚口區(qū)模擬)如圖所示,GMR是巨磁電阻,開關(guān)S1和S2同時閉合,當滑片向右移動時,指示燈變暗,下列判斷正確的是( )
A.開關(guān)S1閉合時,電磁鐵右端為N極
B.巨磁電阻的阻值隨電磁鐵磁性的增強而減小
C.開關(guān)S1和S2同時閉合,滑片向右移動時,GMR的電阻變小
D.開關(guān)S1和S2同時閉合,滑片向左移動時,指示燈實際功率變小
【答案】B
【分析】(1)利用安培定則判斷電磁鐵的磁極;
(2)由滑動變阻器滑片的移動得知電路中電流的變化情況,通過電路中電流的變化結(jié)合電磁鐵磁性強弱的決定因素可以確定滑片移動時,其磁性強弱的變化;
根據(jù)燈泡的亮度變化,能夠確定電路中電流的變化,進而知道巨磁電阻的阻值與磁場強度的關(guān)系。
【解答】解:A.開關(guān)S1閉合,根據(jù)電流的流向和安培定則可知,電磁鐵的左端為N極、右端為S極,故A錯誤;
BCD.開關(guān)S1和S2同時閉合,當滑片向右移動時,滑動變阻器連入電路中的電阻變大,電路中總電阻變大,左側(cè)電路中的電流變小,電磁鐵的磁性減弱,燈泡亮度變暗,說明右側(cè)電路中電流變小,可知GMR的電阻變大,
開關(guān)S1和S2同時閉合,滑片向左移動,滑動變阻器連入電路中的電阻變小,左側(cè)電路中的電流變大,電磁鐵的磁性增強,由題意可知GMR的電阻變小,右側(cè)電路中的電流變大,指示燈變亮,實際功率變大,故B正確,CD錯誤。
故選:B。
10.(2023?東坡區(qū)校級二模)如圖所示,條形磁鐵置于水平桌面上,電磁鐵在條形磁鐵正左方水平放置,且左端固定在墻壁上。在開關(guān)S閉合、電路中滑動變阻器的滑片P逐漸向下移動的過程中,條形磁鐵始終靜止,下列判斷正確的是( )
A.電磁鐵與條形磁鐵間的排斥力逐漸減小
B.條形磁鐵受到的摩擦力方向向右,且逐漸減小
C.電磁鐵對墻壁的壓力逐漸增大
D.條形磁鐵受到的重力和桌面對它的支持力是一對相互作用力
【答案】B
【分析】(1)由安培定則可判斷電磁鐵的極性,由磁極間的相互作用可判斷條形磁鐵受力方向;由滑片的移動可知接入電阻的變化及電流的變化,則可知磁性強弱的變化,從而求得磁鐵受力大小的變化。
(2)電磁鐵水平放置,且左端固定在墻壁上。對墻壁的壓力等于其重力;
(3)平衡力的四個條件:大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一個物體上,依據(jù)這四個條件去判斷是否為平衡力。
【解答】解:AB、由安培定則得,右手握住螺線管,四指指向電流的方向,大拇指指向電磁鐵右端為N極,則與條形磁鐵的異名極相對,相互吸引,則條形磁鐵受到電磁鐵向左的吸引力,因條形磁鐵始終保持靜止,所以它受到的吸引力和桌面給它的摩擦力是一對平衡力,大小相等,方向相反,所以條形磁鐵受到的摩擦力的方向是向右的;
當滑片逐漸向下移動時,連入電路的電阻逐漸增大,由歐姆定律可得線圈中電流逐漸變小,則磁場逐漸變?nèi)?,條形磁鐵受到電磁鐵的吸引力逐漸變小,因條形磁鐵受的是平衡力,故摩擦力的大小也會逐漸減小,故A錯誤,B正確。
C、電磁鐵固定在墻壁上,對墻壁的拉力應該受磁力變化影響,當滑片逐漸向下移動時,連入電路的電阻逐漸增大,由歐姆定律可得線圈中電流逐漸變小,則磁場逐漸變?nèi)酰瑒t電磁鐵對墻壁的拉力逐漸變小,沒有壓力,故C錯誤;
D、靜止在水平面上的條形磁鐵受到的重力和桌面給它的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一個物體上,所以這兩個力是一對平衡力,故D錯誤。
故選:B。
11.(2023?泰山區(qū)校級二模)若使通電螺線管的磁性增強,滑動變阻器的滑片P應向 右 端移動。
【答案】右。
【分析】由磁性的變化可知電流的變化,從而判斷滑片的移動情況。
【解答】解:為使通電螺線管的磁性增強,需增大電路中電流,由歐姆定律可知要減小電路中電阻,故滑片向右移動。
故答案為:右。
12.(2023?甘南縣開學)如圖所示,GMR是一個巨磁電阻,其特性是電阻在磁場中會急劇減小,且磁場越強電阻越小,閉合開關(guān)后,則小磁針將 逆 (填“順”、“逆”)時針旋轉(zhuǎn),左移滑片,燈將變 亮 (填“亮”、“暗”)。
【答案】逆;亮。
【分析】(1)根據(jù)安培定則分析判斷確定通電螺線管的極性,再根據(jù)磁極間的作用規(guī)律判斷小磁針的偏轉(zhuǎn)方向;
(2)根據(jù)滑片的移動判斷電流變化,確定電磁鐵磁場強弱的變化,從而判斷巨磁電阻阻值變化,再結(jié)合巨磁電阻阻值變化分析燈的亮度變化,得出結(jié)論。
【解答】解:(1)當開關(guān)閉合后,電磁鐵中的電流是從右端流入,左端流出,根據(jù)安培定則可知,電磁鐵的左端為N極,右端為S極,由磁極間的作用規(guī)律可知,小磁針將逆時針偏轉(zhuǎn);
(2)由圖可知,若滑片P向左移動,滑動變阻器接入電路中的電阻減小,
由I=可知,電路中的電流增大,電磁鐵的磁性增強;
則巨磁電阻阻值變小,根據(jù)I=可知通過指示燈的電流變大。因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小,由P=I2R可知,觀察到指示燈將變亮。
故答案為:逆;亮。
13.(2023?高新區(qū)校級一模)小明用圖示形狀的探頭“”設(shè)計了一個利用水流控制電磁鐵磁性強弱的裝置,要求水流速增大時電磁鐵的磁性增強,請你將探頭安裝在連桿下端并標出通電螺線管下端的極性。
【答案】
【分析】(1)流體流速大的位置壓強??;
(2)根據(jù)安培定則判斷通電螺線管下端的極性。
【解答】解:(1)流體流速大的位置壓強小,當水流速增大時,探頭上側(cè),水流速度大,壓強小,下側(cè)的水流速度小,壓強大,所以探頭向上運動,滑片P隨著向上滑動,接入電路的電阻變小,電路中電流變大,電磁鐵的磁性增強,如下圖;
(2)由圖可知,電流從螺線管的上端流入,下端流出,由安培定則可知,通電螺線管下端為N極,如下圖:
\l "_Tc846" 【題型3 探究影響電磁鐵磁性強弱的實驗】
14.(2023?酒泉二模)為探究“電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關(guān)”,實驗小組連接了如圖所示的實驗電路,開關(guān)S閉合。下列說法正確的是( )
A.大頭針的下端散開是因為異名磁極相互排斥
B.乙螺線管的下端是S極
C.比較甲、乙吸引大頭針的數(shù)量可得出電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關(guān)系
D.向左移動滑動變阻器的滑片P,甲、乙吸引大頭針的個數(shù)均會增多
【答案】D
【分析】(1)利用磁化和磁極間的作用規(guī)律進行分析;
(2)根據(jù)安培定則,可判斷出兩電磁鐵的兩端極性;
(3)根據(jù)電磁鐵吸引大頭針個數(shù)的多少判斷電磁鐵磁性的強弱并分析甲、乙磁性不同的原因;
(4)根據(jù)滑動變阻器滑片移動,判斷電路中電阻變大從而知道電流變化,進而判斷磁性強弱變化。
【解答】解:A、大頭針被磁化,大頭針下端的磁極相同,互相排斥,所以下端分散,故A錯誤;
B、根據(jù)安培定則,乙螺線管的下端是電磁鐵的N極,故B錯誤;
C、由圖知,甲吸引大頭針的個數(shù)較多,說明甲的磁性較強,甲、乙串聯(lián),電流相等,甲的線圈匝數(shù)大于乙的線圈匝數(shù),說明電流一定時,線圈匝數(shù)越多,電磁鐵磁性越強,故C錯誤;
D、向左移動滑片P時,電路中電阻減小,電流變大,電磁鐵的磁性增強,電磁鐵甲、乙吸引大頭針的數(shù)量會增多,故D正確。
故選:D。
15.(2022秋?和平區(qū)校級期末)用表面涂有絕緣漆的漆包線繞在鐵釘上做成了線圈上有四個接線柱a、b、c、d的電磁鐵,使用不同的接線柱,可改變電磁鐵線圈的匝數(shù)(線圈的電阻忽略不計)。用該電路來研究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”。則,連接電磁鐵線圈的接線柱a,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,可以探究電磁鐵磁性強弱與 電流大小 是否有關(guān);保持滑動變阻器滑片的位置不變,分別連接電磁鐵線圈的接線柱a、b、c、d,則接 d 的時候電磁鐵磁性最強。
【答案】電流大??;d。
【分析】當連接電磁鐵線圈的接線柱a,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,會引起電路中電流的變化,根據(jù)控制變量法可知,該實驗探究的是電磁鐵磁性強弱與電流大小是否有關(guān);電磁鐵的磁性強弱與線圈的匝數(shù)有關(guān),當電流一定時,外形相同的螺線圈,匝數(shù)越多,電磁鐵的磁性越強。
【解答】解:連接電磁鐵線圈的接線柱a,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,電路中的電流發(fā)生變化,因此可以探究電磁鐵磁性強弱與電流大小是否有關(guān);電磁鐵磁性強弱與線圈的匝數(shù)有關(guān),當電流一定時,外形相同的螺線圈,匝數(shù)越多,電磁鐵的磁性越強,因此當接d的時候,連入電路的線圈匝數(shù)最多,則電磁鐵磁性最強。
故答案為:電流大??;d。
16.(2023?綏江縣二模)利用如圖所示裝置探究電磁鐵磁性強弱與通電導體線圈匝數(shù)是否有關(guān),A是鐵塊,B是電磁鐵,R是定值電阻,R'是滑動變阻器。開關(guān)接1觸點時,記錄彈簧的長度,接下來的操作是 開關(guān)接2觸點 分析現(xiàn)象 當開關(guān)接觸1觸點時,接入電路中的線圈匝數(shù)多,彈簧的長度較大,當開關(guān)接觸2觸點時,接入電路中的線圈匝數(shù)少,彈簧的長度較小 ,則可初步說明電磁鐵磁性強弱與通電導體線圈匝數(shù)有關(guān)。
【答案】開關(guān)接2觸點;當開關(guān)接觸1觸點時,接入電路中的線圈匝數(shù)多,彈簧的長度較大,當開關(guān)接觸2觸點時,接入電路中的線圈匝數(shù)少,彈簧的長度較小。
【分析】探究電磁鐵磁性強弱與通電導體線圈匝數(shù)是否有關(guān),實驗中要控制其它物理量不變,改變線圈的匝數(shù),觀察鐵塊被電磁鐵吸引后,彈簧長度的變化。
【解答】解:探究電磁鐵磁性強弱與通電導體線圈匝數(shù)是否有關(guān)的實驗中,開關(guān)接1觸點時,記錄彈簧的長度,接下來的操作是開關(guān)接2觸點,記錄彈簧的長度;
分析現(xiàn)象:當開關(guān)接觸1觸點時,接入電路中的線圈匝數(shù)多,彈簧的長度較大,當開關(guān)接觸2觸點時,接入電路中的線圈匝數(shù)少,彈簧的長度較小,說明電磁鐵磁性強弱與通電導體線圈匝數(shù)有關(guān)。
故答案為:開關(guān)接2觸點;當開關(guān)接觸1觸點時,接入電路中的線圈匝數(shù)多,彈簧的長度較大,當開關(guān)接觸2觸點時,接入電路中的線圈匝數(shù)少,彈簧的長度較小。
17.(2023?成華區(qū)模擬)為了研究“電磁鐵磁性的強弱與哪些因素有關(guān)”,小瑜設(shè)計了如圖所示的裝置進行探究。實驗中小瑜是根據(jù) 電磁鐵吸引小鐵釘?shù)臄?shù)量 來判斷磁性的強弱;當利用圖中實驗裝置研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)關(guān)系的實驗,當線圈匝數(shù)從10匝換成100匝后,接下來應該進行的操作是:調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片, 保持電流表示數(shù)不變 。
【答案】電磁鐵吸引小鐵釘?shù)臄?shù)量;保持電流表示數(shù)不變。
【分析】(1)電磁鐵的磁性強弱用吸引小鐵釘數(shù)量的多少來反映,此處應用了轉(zhuǎn)換法;
(2)電磁鐵磁性強弱的影響因素:電流大小、線圈匝數(shù)多少;根據(jù)控制變量法分析解答。
【解答】解:電磁鐵的磁性強弱無法用眼睛直接觀察,可通過電磁鐵吸引小鐵釘數(shù)量的多少來反映磁性的強弱;利用圖中實驗裝置研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)關(guān)系的實驗,當線圈匝數(shù)從10匝換成100匝后,根據(jù)控制變量法,要控制電流大小不變。
故答案為:電磁鐵吸引小鐵釘?shù)臄?shù)量;保持電流表示數(shù)不變。
18.(2023?鞍山)在探究“電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關(guān)”的實驗中,小聰連接了如圖所示的電路,電磁鐵A端放有一小磁針,閉合開關(guān),小磁針 順 (選填“順”或“逆”)時針轉(zhuǎn)動,向右移動滑動變阻器的滑片,電磁鐵磁性 減弱 (選填“增強”、“減弱”或“不變”)。電磁鐵磁性的強弱還與 線圈的匝數(shù) 有關(guān)。
【答案】順;減弱;線圈的匝數(shù)
【分析】開關(guān)閉合后,根據(jù)電流方向利用安培定則可判斷螺線管的磁極,則由磁極間的相互作用可判出小磁針的指向;由滑動變阻器的滑片移動可得出電路中電流的變化,則可得出螺線管中磁場的變化;
電磁鐵的磁性強弱與電流的大小和線圈的匝數(shù)有關(guān)。
【解答】解:由圖可知螺線管中電流由左側(cè)流入,則由右手螺旋定則可知,螺線管A端為N極,B端為S極,
因異名磁極相互吸引,同名磁極相互排斥,則可知小磁針順時針轉(zhuǎn)動;
若滑動變阻器的滑片P向右移動,滑動變阻器接入電路的電阻變大,則由歐姆定律可得線圈中的電流變小,則電磁鐵的磁性減弱;
電磁鐵磁性的強弱還與線圈的匝數(shù)有關(guān)。
故答案為:順;減弱;線圈的匝數(shù)。
19.(2023?白銀二模)為探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關(guān),小明同學作出以下猜想:
猜想A:電磁鐵通電時有磁性,斷電時沒有磁性
猜想B:通過電磁鐵的電流越大,它的磁性越強
猜想C:外形相同的螺線管,線圈的匝數(shù)越多,它的磁性越強
為了檢驗上述猜想是否正確,小明所在實驗小組通過交流與合作設(shè)計了以下實驗方案:用漆包線(表面涂有絕緣漆的導線)在大鐵釘上繞制若干圈,制成簡單的電磁鐵如圖所示,從左到右a、b、c、d為實驗中觀察到的四種情況。
根據(jù)小明的猜想和實驗,完成下面填空:
(1)通過觀察 電磁鐵吸引大頭針數(shù)目 來判斷磁場的強弱;
(2)通過比較 a、b 兩種情況,可以驗證猜想A是正確的;
(3)通過比較 b、c 兩種情況,可以驗證猜想B是正確的;
(4)通過比較d中兩電磁鐵,發(fā)現(xiàn)猜想C不全面,應補充的條件是 當電流相同時 。
【答案】(1)電磁鐵吸引大頭針數(shù)目;(2)a、b;(3)b、c;(4)當電流相同時。
【分析】(1)體現(xiàn)電磁鐵磁性大小的方法:用吸引大頭針數(shù)目的多少,這是我們物理學中常用的轉(zhuǎn)換法;
(2)要驗證猜想A,必須選擇通電和斷電的兩個圖進行比較;
(3)要驗證猜想B,必須保持線圈的匝數(shù)相同,使電路中的電流大小不同;
(4)在研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系時,根據(jù)控制變量法的要求,應保持電流的大小不變。
【解答】解:(1)實驗中觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)目多少的不同,來判斷它磁性的強弱,吸引的大頭針越多,電磁鐵的磁性越強;
(2)A猜想中,電磁鐵通電時有磁性,斷電時沒有磁性,讀圖可知,圖a、b中兩電磁鐵相同,一個通電能吸引大頭針,一個不通電,不能吸引大頭針,a、b符合要求;
(3)猜想B中,通過電磁鐵的電流越大,它的磁性越強,通過觀察圖中滑動變阻器的位置可以判斷,同樣的電磁鐵,b中的電流小、吸引大頭針少,c中的電流大,吸引大頭針多,b、c符合要求;
(4)圖d中的兩電磁鐵是串聯(lián)在一起的,因此,通過它們的電流是相同的,這是影響電磁鐵磁性強弱的重要求因素,在得出結(jié)論時必須加以說明,故結(jié)論應補充為:電磁鐵通電,當電流相同時,線圈的匝數(shù)越多,它的磁性越強。
故答案為:(1)電磁鐵吸引大頭針數(shù)目;(2)a、b;(3)b、c;(4)當電流相同時。
\l "_Tc5338" 【題型4 電磁繼電器的組成、原理和應用】
20.(2023?永定區(qū)一模)如圖所示,是智能扶手電梯的原理圖,其中R是壓敏電阻。電梯上無乘客時,電動機轉(zhuǎn)動變慢,使電梯運動變慢;電梯上有乘客時,電動機轉(zhuǎn)動變快,使電梯運動變快。下列說法正確的是( )
A.電磁鐵上端是N極
B.電磁繼電器與發(fā)電機工作原理相同
C.電梯上無乘客時,銜鐵與觸點2接觸
D.電梯上有乘客時,壓敏電阻R的阻值減小
【答案】D
【分析】(1)知道電流方向根據(jù)安培定則判斷電磁鐵的磁極。
(2)發(fā)電機的原理是電磁感應,電磁鐵的原理是電流磁效應。
(3)(4)首先明確是否有人乘坐電梯,工作電路誰在工作,動觸頭和哪個靜觸頭連接,分析電磁鐵磁性的變化,分析壓敏電阻的變化。
【解答】解:A、如圖,當閉合開關(guān)時,電流從電磁鐵的上端進入,根據(jù)安培定則可以判斷電磁鐵的下端是N極,上端是S極,故A錯誤。
B、電磁鐵是通電流之后具有磁性,斷電流時沒有磁性,是根據(jù)電流的磁效應工作的,發(fā)電機是根據(jù)電磁感應原理工作的,原理不同,故B錯誤。
CD、當沒有人乘梯時,電動機轉(zhuǎn)速減慢減少耗電,說明電動機兩端的電壓減小,電動機和定值電阻R1串聯(lián)在電路中,說明銜鐵被彈簧拉起,銜鐵和上面的靜觸頭1接通,此時控制電路中的磁性較弱,電路中電阻較大,所以壓敏電阻的阻值較大;當有人乘坐電梯時,電動機轉(zhuǎn)速較快,電動機兩端的電壓較大,只有電動機接入電路,銜鐵被電磁鐵吸引,銜鐵和下面的靜觸頭2接通,說明電磁鐵的磁性較大,控制電路的電流較大,壓敏電阻的阻值較小,可以判斷壓敏電阻的阻值R隨著壓力的增大而減小,故C錯誤,D正確。
故選:D。
21.(2023?商南縣三模)在用冷庫儲存水果時,冷庫內(nèi)溫度不能太高;當溫度高于某個值時,制冷設(shè)備(原理如圖)就自動開啟電動機進行制冷,關(guān)于制冷設(shè)備的描述,錯誤的是( )
A.溫度計相當于控制電路的開關(guān)
B.溫度計內(nèi)的液體是絕緣體
C.當溫度高于8℃時,制冷設(shè)備開始工作
D.在裝置中,存在杠桿這種簡單機械
【答案】C
【分析】電磁繼電器中最主要的部分就是電磁鐵,它是靠電磁鐵的原理來工作的。電磁繼電器的電路可分為控制電路和工作電路兩部分,當控制電路接通時,電磁鐵有磁性,吸引銜鐵;當電磁鐵無磁性時,銜鐵在彈簧片的作用下被拉起,據(jù)此分析各個選項。
【解答】解:此裝置中的溫度計中的液體是導體,整個溫度計相當于電路的開關(guān);當溫度升高到0℃時,液體與金屬絲接觸,使得控制電路接通,電路中有電流,電磁鐵通電后具有磁性,吸下銜鐵,使得電動機工作,開始制冷;此時的銜鐵相當于是一個杠桿;故ABD正確、C錯誤。
故選:C。
22.(2023春?南通期中)某電熱水器的工作原理如圖甲所示,用電磁繼電器控制加熱和保溫狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。R1、R2為電熱絲,且R2=2R1,R0為熱敏電阻(置于電熱水器內(nèi)),其阻值隨溫度的變化規(guī)律如圖乙所示。電源E的電壓為6V,當R0中的電流I≥20mA時,銜鐵被吸下,繼電器線圈電阻不計,下列說法正確的是( )
A.S1閉合,熱水器一定處于加熱狀態(tài)
B.當水溫設(shè)置45℃時,R3=200Ω
C.若要提高設(shè)置溫度,應左移R3滑片
D.P加熱=3P保溫
【答案】D
【分析】(1)根據(jù)電磁繼電器的原理進行分析。
(2)根據(jù)歐姆定律和熱敏電阻的特性進行分析和計算。
(3)根據(jù)熱敏電阻的特性進行分析。
(4)根據(jù)電路的組成和電功率的公式進行計算。
【解答】解:A、S1閉合時,只有動觸點與上面的靜觸點連通時,熱水器才能處于加熱狀態(tài),當動觸點與下面的靜觸點連通時,熱水器處于保溫狀態(tài),故A錯誤;
B、當水溫設(shè)置45℃時,根據(jù)圖乙可知:此時熱敏電阻的阻值為200Ω,此時控制電路的總電阻為:,此時R3=R﹣R0=300Ω﹣200Ω=100Ω,故B錯誤;
C、若要提高設(shè)置溫度,此時熱敏電阻的阻值會變小,電磁鐵的工作電流不變,應該增大滑動變阻器的電阻,將R3向右移動,故C錯誤;
D、根據(jù)電磁繼電器的工作原理,熱水器加熱時,只有電阻R1接入電路,此時的加熱功率為:;保溫時,兩個電阻串聯(lián),此時的保溫功率為:,所以P加熱=3P保溫,故D正確。
故選:D。
23.(2023?杏花嶺區(qū)校級模擬)項目學習小組利用光敏電阻設(shè)計了一種自動照明燈,天暗時燈自動發(fā)光,天亮時燈自動熄滅,其工作原理如圖所示。控制電路中電源電壓恒為6V,定值電阻R0為200Ω。電磁鐵的線圈電阻忽略不計,當天色漸暗,通過線圈的電流為0.02A時,恰好啟動工作電路中的節(jié)能燈開始照明。在一定范圍內(nèi),光敏電阻R的阻值隨光照強度E變化的部分數(shù)據(jù)如表所示。下列說法正確的是( )
A.光照強度增大時,電磁鐵磁性變?nèi)?br>B.光照強度增大時,通過R0電流變小
C.工作電路啟動時,R的電阻為100Ω
D.工作電路啟動時,R0的電功率為0.04W
【答案】C
【分析】(1)在控制電路中,光敏電阻R、定值電阻R0和電磁鐵線圈串聯(lián),根據(jù)光敏電阻的阻值隨光照強度的變化而變化的特點可知隨著光照強度的增大,其阻值的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變化,從而可知電磁鐵的磁性變化;
(2)通過線圈的電流為0.02A時,照明系統(tǒng)恰好啟動,根據(jù)歐姆定律計算控制電路中的總電阻,根據(jù)電阻的串聯(lián)求出光敏電阻的阻值;
(3)根據(jù)P=I2R求出R0的電功率。
【解答】解:AB、在控制電路中,光敏電阻R、定值電阻R0和電磁鐵線圈串聯(lián),根據(jù)光敏電阻的阻值隨光照強度的增大而減小可知,隨著光照強度的增大,其阻值減小,控制電路中的總電阻減小,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變大,電磁鐵的磁性增強,故AB錯誤;
C、通過線圈的電流為0.02A時,照明系統(tǒng)恰好啟動,此時控制電路中的總電阻為:
R總===300Ω,電磁鐵的線圈電阻忽略不計,
則光敏電阻的阻值為:R=R總﹣R0=300Ω﹣200Ω=100Ω,故C正確;
D、工作電路啟動時,通過線圈的電流為0.02A,則R0的電功率為:
P0=I2R0=(0.02A)2×200Ω=0.08W,故D錯誤。
故選:C。
24.(2023?海港區(qū)一模)如圖所示是智能扶手電梯的原理圖,其中R是壓敏電阻。電梯上無乘客時,電動機轉(zhuǎn)動變慢,使電梯運動變慢;電梯上有乘客時,電動機轉(zhuǎn)動變快,使電梯運動變快。下列說法正確的是( )
A.電磁鐵上端是N極
B.電磁繼電器與電動機工作原理相同
C.電梯上有乘客時,壓敏電阻R的阻值增大
D.電梯上無乘客時,銜鐵與觸點1接觸,彈簧的彈性勢能減小
【答案】D
【分析】(1)知道電流方向根據(jù)安培定則判斷電磁鐵的磁極。
(2)電動機的原理是通電導體在磁場中受力而運動,電磁鐵的原理是電流磁效應。
(3)首先明確是否有人乘坐電梯,工作電路誰在工作,動觸頭和哪個靜觸頭連接,分析電磁鐵磁性的變化,分析壓敏電阻的變化;
(4)影響彈性勢能大小的因素:彈性形變程度.同一物體在彈性形變范圍內(nèi)的彈性形變程度越大,彈性勢能就越大。
【解答】解:A.根據(jù)安培定則可以判斷電磁鐵的下端是N極,上端是S極,故A不符合題意;
B.電磁繼電器的主要結(jié)構(gòu)是電磁鐵,電磁鐵是通電流之后具有磁性,斷電流時沒有磁性,是根據(jù)電流的磁效應工作的,電動機的原理是通電導體在磁場中受力而運動,兩者原理不同,故B不符合題意;
CD.當沒有人乘梯時,電動機轉(zhuǎn)速減慢減少耗電,說明電動機兩端的電壓減小,電動機和定值電阻R1串聯(lián)在電路中,說明銜鐵被彈簧拉起,銜鐵和上面的靜觸頭1接通,彈簧的彈性形變變小,彈性勢能變小,此時控制電路中的磁性較弱,電路中電阻較大,所以壓敏電阻的阻值較大;
當有人乘坐電梯時,電動機轉(zhuǎn)速較快,電動機兩端的電壓較大,只有電動機接入電路,銜鐵被電磁鐵吸引,銜鐵和下面的靜觸頭2接通,說明電磁鐵的磁性較大,控制電路的電流較大,壓敏電阻的阻值較小,可以判斷壓敏電阻的阻值R隨著壓力的增大而減小,故C不符合題意,D符合題意。
故選:D。
25.(2023?武進區(qū)校級模擬)如圖所示,是模擬超市里電動扶梯電路,使用扶梯前先要閉合開關(guān)S,R0是一個紅外傳感器,當人靠近到一定距離時,人體輻射的紅外線被
紅外傳感器R0接收,紅外傳感器R0阻值減小。下列符合要求的是( )
A.電路工作時,電磁鐵上端為 S 極
B.當人遠離傳感器時,傳感器 R0 阻值減小
C.當人遠離傳感器時,電磁鐵的磁性變?nèi)?br>D.當人遠離傳感器時,電動機轉(zhuǎn)速變快
【答案】C
【分析】(1)知道電流方向,根據(jù)安培定則判斷電磁鐵的磁極;
(2)當扶梯有人靠近時,紅外傳感器電阻的變化,電磁鐵磁性的變化,動觸點和哪個靜觸點接通,哪個工作電路工作,電動機的電壓變化,電動機運動快慢的變化。
【解答】解:(1)如圖,電流從電磁鐵的下端進入,根據(jù)安培定則可以判斷電磁鐵的上端是N極,下端是S極,故A錯誤;
(2)閉合開關(guān),控制電路中兩電阻串聯(lián)接入電路,當人靠近到一定距離時,人體輻射的紅外線被紅外傳感器R0接收,紅外傳感器R0阻值減小,電源電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律結(jié)合歐姆定律可知電路電流變大,電磁鐵的磁性增強,吸引銜鐵,動觸頭和靜觸頭接通,工作電路的定值電阻短路,只有電動機接在電路中,電動機電壓變大,電動機轉(zhuǎn)動速度變快,反之,當人遠離傳感器時,紅外傳感器R0阻值增大,電源電壓不變,電路電流變小,電磁鐵的磁性減弱,彈簧拉起銜鐵,動觸頭和靜觸頭斷開,定值電阻和電動機串聯(lián)在電路中,電動機電壓變小,電動機轉(zhuǎn)動速度變慢,故C正確,BD錯誤。
故選:C。
26.(2023?鳳凰縣三模)電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷,來間接地控制高電壓、強電流電路通斷的裝置。電磁繼電器在工作過程中相當于一個 開關(guān) 控制工作電路的。
【答案】開關(guān)
【分析】電磁繼電器控制電路的主要元件是電磁鐵,電磁鐵相當于一個控制電路的開關(guān),根據(jù)電磁繼電器的工作原理分析解答。
【解答】解:電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷,來間接地控制高電壓、強電流電路的通斷,即高電壓、強電流的工作電路中電源的接通和斷開是由電磁繼電器控制的,因此電磁繼電器在工作過程中相當于一個開關(guān)控制工作電路的。
27.(2023?青羊區(qū)校級模擬)如圖是小佳同學設(shè)計的短跑比賽“搶跑判斷器”。電磁鐵是利用電流的 磁 效應工作的。當運動員蹲在起跑器上后,裁判員老師閉合開關(guān)S1、S2,發(fā)令指示燈亮,運動員搶跑后,R0所受壓力變小,電阻變小,電磁鐵將銜鐵吸下,搶跑指示燈 2 (選填“1”或“2”)亮,則判定該運動員搶跑。
【答案】磁;2。
【分析】(1)帶有鐵芯的通電螺線管叫電磁鐵,通電有磁性,是利用電流的磁效應工作的;
(2)根據(jù)安培定則判斷電磁鐵磁極;通過電磁鐵的電流越大,電磁鐵的磁性越強;根據(jù)圖示的控制電路與工作電路分析答題。
【解答】解:電磁鐵通電時有磁性,斷電時無磁性,是利用電流磁效應工作的;
由圖可知,電流從電磁鐵的上端流入,下端流出,根據(jù)安培定則可知,電磁鐵的上端為N極;
工作人員閉合開關(guān)S1、S2,發(fā)令指示燈L1亮,運動員搶跑后,R0所受壓力變小,其電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知控制電路中的電流變大,電磁鐵的磁性增強,將銜鐵吸下,燈L2所在電路接通,則搶跑指示燈L2亮。
故答案為:磁;2。
28.(2023?淮陽區(qū)三模)如圖甲所示是用壓敏電阻R1設(shè)計的一種“自動限重器”的簡化電路,由控制電路和工作電路組成,其主要元件有電磁繼電器、貨物裝載機(實質(zhì)是電動機)、壓敏電阻R1和定值電阻R2等。當貨架承受的壓力達到限定值時,電磁繼電器會自動控制貨物裝載機停止向貨架上擺放物品??刂齐娐返碾娫措妷簽?V,電阻R2的阻值為60Ω,電磁鐵線圈的電阻忽略不計,為了安全,當貨架所受壓力達到一定值時,工作電路斷開,此時控制電路的電流為0.05A。壓敏電阻R1的阻值隨壓力F變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。(不計貨架自重)
(1)當壓力增大時,壓敏電阻的阻值 減小 (選填“增大”或“減小”);當壓力增大到一定值時,銜鐵會被 吸下 (選填“吸下”或“釋放”)。
(2)當電磁繼電器自動控制貨物裝載機剛好停止向貨架上擺放物品時,壓敏電阻的阻值為多少?此時壓力為多少?
(3)若工作電路中有30min的時間貨架上一直沒有貨物,則在這30min內(nèi)電阻R2消耗的電能是多少?
(4)若要調(diào)節(jié)貨架承受的最大壓力為1100N,請你說出應如何對控制電路進行改造,并說明理由。(寫出一種方法即可)
【答案】(1)減小;吸下;
(2)壓敏電阻的阻值為40Ω,此時壓力為1000N;
(3)在這30min內(nèi)電阻R2消耗的電能是30J;
(4)可以將定值電阻R2的阻值增大到80Ω,理由見解答。
【分析】(1)根據(jù)圖甲分析壓敏電阻的電阻與壓力的關(guān)系;根據(jù)歐姆定律判斷控制電路中的電流,由電磁鐵的特性可知磁性大小,據(jù)此作答;
(2)當貨架所受壓力達到一定值時,工作電路斷開,此時控制電路的電流為0.05A,根據(jù)歐姆定律計算控制電路的總電阻,由串聯(lián)電路的電阻規(guī)律計算壓敏電阻的阻值,根據(jù)圖乙查得壓力大??;
(3)貨架上沒有貨物時,由圖可知壓敏電阻的阻值,根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律和歐姆定律計算電路中的電流,由W=UIt=I2Rt計算電阻R2消耗的電能;
(4)由圖乙求得R1與F的函數(shù)關(guān)系式,計算當F=1100N時壓敏電阻的阻值,根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律求得電源電壓不變且控制電流為0.05A時R2的值,據(jù)此分析作答。
【解答】解:(1)根據(jù)圖甲可知:當壓力增大時,壓敏電阻R1的阻值將減小;
控制電路的其他條件不變,當壓力增大到一定值時,電路中的總電阻減小,由歐姆定律可知,電路中的電流增大,電磁鐵的磁性增大,銜鐵會被吸下;
(2)當貨架所受壓力達到一定值時,工作電路斷開,此時控制電路的電流為I=0.05A,
根據(jù)歐姆定律可得控制電路的總電阻:R總===100Ω,
由串聯(lián)電路的電阻規(guī)律可得壓敏電阻的阻值:R1=R總﹣R2=100Ω﹣60Ω=40Ω,
根據(jù)圖乙可以查得當R1為40Ω時壓力大小為1000N;
(3)貨架上沒有貨物時,由圖可知壓敏電阻的阻值:R′1=240Ω,
根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可得,電路中的總電阻:R′總=R′1+R2=240Ω+60Ω=300Ω,
由歐姆定律可得,電路中的電流:I小===A,
由W=UIt=I2Rt可得t=30min=1800s,電阻R2消耗的電能:W2=R2t=(A)2×60Ω×1800s=30J。
(4)由圖乙可知R1與F的函數(shù)關(guān)系為一次函數(shù),設(shè)為:R1=kF+b,
取圖像中的兩點可得:
240Ω=k×0+b…………①,
40=k×1000N+b…………②,
聯(lián)立①②,解得:b=240Ω,k=﹣0.2Ω/N,
所以R1與F的函數(shù)關(guān)系為:R1=﹣0.2Ω/N?F+240N,
當F=1100N時敏電阻的阻值,
R′1=﹣0.2Ω/N×1100N+240N=20Ω,
當貨架所受壓力達到一定值時,工作電路斷開,此時控制電路的電流為I=0.05A,
根據(jù)歐姆定律可得控制電路的總電阻:R總=100Ω,
根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律可得電源電壓不變且控制電流為0.05A時R2的值電路,
R′2=R總﹣R′1=100Ω﹣20Ω=80Ω,
因為R′2>R2,所以若要調(diào)節(jié)貨架承受的最大壓力為1100N,可以將定值電阻R2的阻值增大到80Ω。
答:(1)減?。晃?;
(2)壓敏電阻的阻值為40Ω,此時壓力為1000N;
(3)在這30min內(nèi)電阻R2消耗的電能是30J;
(4)可以將定值電阻R2的阻值增大到80Ω,理由見解答。
\l "_Tc31833" 【題型5 磁懸浮列車的工作原理】
29.(2023?項城市三模)將玻璃罩內(nèi)的空氣逐漸抽出,在此過程中,同學們聽到的聲音不斷減小,看到發(fā)聲體上方的輕質(zhì)小球一直在跳動,燒杯內(nèi)的熱水變“沸騰”了。下列有關(guān)說法錯誤的是( )
A.人眼從各個角度看到這些不發(fā)光的物體是由于光在其表面發(fā)生了漫反射
B.由該裝置可知,真空下物體是無法振動產(chǎn)生聲音的
C.水的沸點隨氣壓的減小而降低
D.磁懸浮裝置的B磁體上端為S極
【答案】B
【分析】(1)從各個角度看到這些不發(fā)光的物體是由于光在其表面發(fā)生了漫反射;
(2)聲音是由物體振動產(chǎn)生的,聲音不能在真空中傳播;
(3)液體的沸點跟氣壓有關(guān),氣壓增大,沸點升高;氣壓減小,沸點降低;
(4)磁懸浮時,兩個磁體靠近的磁極為同名磁極,利用了同名磁極相斥的原理。
【解答】解:A、光可以在真空中傳播,人眼從各個角度看到這些不發(fā)光的物體是由于光在其表面發(fā)生了漫反射,故A正確;
B、聲音是由物體振動產(chǎn)生的,振動產(chǎn)生了聲音,但聲音不能在真空中傳播;故B錯誤;
C、水的沸點隨氣壓的減小而降低,故C正確;
D、磁懸浮時,兩個磁體靠近的磁極為同名磁極,利用了同名磁極相斥的原理;磁體A的上端為N極,所以磁體B的下端也為N極,磁懸浮裝置中B磁體的上端為S極,故D正確;
故選:B。
30.(2023?肥城市模擬)2023年3月31日,由我國自主研制的高溫超導磁浮全要素試驗系統(tǒng),首次懸浮運行成功,這標志著我國在高溫超導電動懸浮領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重要技術(shù)突破。下列有關(guān)說法中( )
①碰懸浮列車的電磁鐵是利用電流的磁效應工作的
②行駛的磁懸浮列車是通過使接觸面彼此分離減小摩擦的
③磁懸浮列車高速行駛時,列車周圍的空氣壓強增大
④以行駛的磁懸浮列車為參照物,站臺是靜止的
A.只有①②正確B.只有①③正確
C.只有②④正確D.只有③④正確
【答案】A
【分析】(1)通電導體的周圍存在磁場;
(2)減小摩擦力的方法:減小壓力,減小接觸面粗糙程度,用滾動代替滑動,使接觸面脫離;
(3)在流體中,流動速度越大的位置,壓強越??;
(4)判斷物體的運動還是靜止,首先選定一個參照物;被研究的物體和選定為參照物的物體之間發(fā)生位置變化,被研究的物體是運動的,否則是靜止的。
【解答】解:
①碰懸浮列車的電磁鐵通電后具有磁性,是利用電流的磁效應工作的,故①正確;
②磁懸浮列車根據(jù)磁極間的相互作用,使列車和鐵軌之間相互脫離來減小摩擦,故②正確;
③列車高速行駛時,列車周圍空氣流速增大,使列車周圍的壓強減小,故③錯誤;
④以行駛的磁懸浮列車為參照物,站臺與列車之間發(fā)生了位置的變化,是運動的,故④錯誤。
故選:A。
31.(2023?曲靖模擬)如圖所示,物理知識在生產(chǎn)生活中有許多應用,下列描述正確的是( )
A.書包帶做得寬是通過減小受力面積來增大壓強
B.排水管的U形“反水彎”是一個連通器
C.吸盤能吸在墻上且下面能掛重物是因為分子間存在相互作用的引力
D.磁懸浮列車能懸浮在鐵軌上行駛是根據(jù)同名磁極相互吸引的原理制成的
【答案】B
【分析】(1)減小壓強的方法:在壓力一定時,增大受力面積來減小壓強;在受力面積一定時,減小壓力來減小壓強。
(2)上端開口底部相連通的容器叫做連通器,連通器的特點是容器中的同種液體不流動時,各個容器中液面總是相平的。
(3)吸盤能吸在墻上是利用了大氣壓。
(4)同名磁極相互排斥。
【解答】解:A、書包帶做得寬,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強,故A錯誤;
B、排水管的U形“反水彎”是一個連通器,故B正確;
C、擠壓吸盤時,由于吸盤內(nèi)的空氣減少,內(nèi)部氣壓小于外界大氣壓,外界大氣壓將吸盤緊壓在玻璃上,下面能夠掛重物,故C錯誤;
D、磁懸浮列車能懸浮在鐵軌上行駛是根據(jù)同名磁極相互排斥的原理制成的,故D錯誤。
故選:B。
32.(2023?牡丹江)如圖是中國科技館內(nèi)的超導磁懸浮列車模型和一個環(huán)形軌道。模型列車行駛過程中,車內(nèi)超導體通過液氮降溫,從正常態(tài)轉(zhuǎn)為超導態(tài),從而減小了導體的 電阻 。列車行進時不接觸軌道,處于懸浮狀態(tài),減小列車行駛時的 摩擦力 。
【答案】電阻;摩擦力。
【分析】(1)超導體材料的電阻為零;
(2)減小摩擦力的方法:在接觸面粗糙程度一定時,減小壓力;在壓力一定時,減小接觸面的粗糙程度;使接觸面脫離;用滾動摩擦代替滑動摩擦。
【解答】解:(1)超導磁懸浮列車中的超導體在低溫液氮中轉(zhuǎn)為超導狀態(tài)時電阻變?yōu)?Ω;
(2)磁懸浮列車行駛時不接觸軌道,是通過使接觸面脫離的方法來減小摩擦力。
故答案為:電阻;摩擦力。
33.(2023?楊浦區(qū)二模)圖(a)所示是磁懸浮列車的結(jié)構(gòu)示意圖,圖(b)所示是電磁鐵A、B的簡易原理圖。根據(jù)學過的知識判斷電磁鐵A下端為 N 極,電磁鐵B的上端為 S 極。當磁懸浮列車加速駛出車站時,列車的動能 增大 (選填“增大”“不變”或“減小”)。
【答案】N;S;增大。
【分析】根據(jù)安培定則判定電磁鐵的極性;同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
動能大小與物體的質(zhì)量及運動速度有關(guān)。
【解答】解:由圖(a)可知,使車身懸浮于軌道上,車身必須受到一個向上的力。故電磁鐵B的上端與電磁鐵A的下端之間要相互吸引;根據(jù)安培定則可判斷圖(b)中A的下端為N極,根據(jù)異名磁極相互吸引,則B的上端為S極。
當磁懸浮列車加速駛出車站時,質(zhì)量不變,速度增加,則列車的動能增大。
故答案為:N;S;增大。
\l "_Tc846" 【題型6 電磁鐵的其他應用】
34.(2023?長春模擬)下列電器沒有用到電磁鐵的是( )
A.電磁起重機B.發(fā)電機
C.電動機D.電熱毯
【答案】D
【分析】要解答本題需掌握:電磁鐵在生活中的應用,以及電能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。
【解答】解:電磁起重機就是一個電磁鐵,而發(fā)電機和電動機可以利用永磁體,實際應用中為了增強磁性,常用電磁鐵提供磁場,而電熱毯是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是利用電流的熱效應。
故選:D。
35.(2023?龍馬潭區(qū)一模)瀘州市繼續(xù)整合涉農(nóng)資金,加大支持農(nóng)村燃氣熱水器普及到戶力度,如圖所示是其結(jié)構(gòu)原理圖,微動開關(guān)K與活塞相連,活塞與水管相通,熱水器進水來自樓頂自制雨水收集器。下列說法不正確的是( )
A.淋浴時,打開淋浴閥,根據(jù)連通器的原理,噴頭有水噴出
B.打開淋浴閥后,根據(jù)流體壓強與流速的關(guān)系,活塞應向左移動
C.開關(guān)K閉合,電磁鐵的磁力把燃氣閥打開,同時電子點火,燃氣進入灶頭燃燒,有熱水流出
D.若熱水器各部件完好,水壓正常,打開淋浴閥后,電子點火器能點火卻無火焰,原因可能是電磁鐵沒有磁性
【答案】B
【分析】觀察家用燃氣熱水器結(jié)構(gòu)原理圖,應從工作過程入手,觀察并思考關(guān)鍵部件的工作原理,及其利用的物理知識。如圖中噴頭與進水管形成了一個連通器,活塞的運動控制了電路的通斷,電路控制了電磁鐵及點火器等。
【解答】解:A、淋浴時,打開淋浴閥有水流出,是因為噴頭與進水管形成了一個連通器,故A正確;
B、打開淋浴閥后,根據(jù)流體壓強與流速的關(guān)系,流體速度越大的地方壓強越小,因此活塞應向右移動,故B錯誤;
C、開關(guān)K閉合,電磁鐵的磁力把燃氣閥打開,同時電子點火,燃氣進入灶頭燃燒,有熱水流出,故C正確;
D、電子點火器能點火卻無火焰,原因可能是電磁鐵沒有磁性或沒有燃氣了,無法燃燒,故D正確。
故選:B。
36.(2023?黃埔區(qū)校級模擬)(1)圖1為某磁極附近磁感線的方向和分布的示意圖。由圖可知,該磁極為 N (選填“N”或“S”)極,若在1處放置一個小磁針,當小磁針靜止時,其指向應是圖2中的 甲 。
(2)如圖3所示的電鈴電路,閉合開關(guān),電磁鐵產(chǎn)生磁場,吸引 銜鐵B (選填“螺釘A”或“銜鐵B”),鼓槌向下敲擊鈴碗發(fā)聲。但同時A和B分離,電路斷開,電磁鐵失去磁性,鼓槌又被彈簧片彈回,B與 螺釘A (選填“螺釘A”或“電磁鐵”)接觸,又將電路接通,如此反復,電鈴持續(xù)發(fā)聲。
【答案】(1)N;甲;(2)銜鐵B;螺釘A
【分析】(1)磁體周圍的磁感線總是從N極發(fā)出,回到S極。小磁針靜止時N極所指的方向與該點的磁場方向一致。
(2)電鈴是利用電流的磁效應來工作的。
【解答】解:(1)圖1為某磁極附近磁感線的方向和分布的示意圖。由圖可知,該磁極為N極,若在1處放置一個小磁針,當小磁針靜止時,其指向應是圖2中的甲,與該點的磁場方向一致。
(2)如圖3所示的電鈴電路,閉合開關(guān),電磁鐵產(chǎn)生磁場,吸引銜鐵B,鼓槌向下敲擊鈴碗發(fā)聲。但同時A和B分離,電路斷開,電磁鐵失去磁性,鼓槌又被彈簧片彈回,B與螺釘A接觸,又將電路接通,如此反復,電鈴持續(xù)發(fā)聲。
故答案為:(1)N;甲;(2)銜鐵B;螺釘A。
37.(2023?鐵西區(qū)一模)2021年7月20日,由中國中車承擔研制、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的世界首套設(shè)計時速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)在山東青島成功下線(如圖)。高速磁浮交通系統(tǒng)采用的是成熟可靠的常導技術(shù),高速磁浮運行時,通過精確控制電磁鐵中的電流,車體與軌道之間始終保持約10毫米的懸浮間隙。車輛底部的懸浮架裝有電磁鐵,利用電流的 磁 效應產(chǎn)生強磁場,且通過精確控制電流的 大小 控制電磁鐵磁性強弱,與鋪設(shè)在軌道下方的鐵芯由于 異名 磁極相互吸引,產(chǎn)生向上的吸力,從而克服地心引力,使車輛“懸浮”起來。
【答案】磁;大??;異名。
【分析】磁懸浮列車中的電磁鐵是利用電流的磁效應;電磁鐵磁性的大小與電流的大小和線圈匝數(shù)有關(guān);
同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
【解答】解:車輛底部的懸浮架裝有電磁鐵,電磁鐵通電后具有磁性,是利用電流的磁效應產(chǎn)生強磁場;通過精確控制電流的大小可以控制電磁鐵磁性的強弱;
電磁鐵的磁極與鋪設(shè)在軌道下方的鐵芯由于異名磁極相互吸引。
故答案為:磁;大??;異名。
38.(2023?大慶)如圖,用筆畫線代替導線將圖中實物連接起來。要求:閉合開關(guān)后,通電螺線管的上端為N極,當滑動變阻器的滑片P向左移動時,通電螺線管的磁性增強。
【答案】
【分析】要求通電螺線管的上端為N極,根據(jù)安培定測可知電流要從通電螺線管的下端流入;根據(jù)當滑動變阻器的滑片P向左移動時,通電螺線管的磁性增強,可知電路的電流變大,變阻器連入電路的電阻變小,據(jù)此確定變阻器的連接。
【解答】解:通電螺線管的上端為N極,根據(jù)安培定測,電流要從通電螺線管的下端流入;當滑動變阻器的滑片P向左移動時,通電螺線管的磁性增強,故電流變大,變阻器連入電路的電阻變小,故變阻器左下接線柱連入電路中,如下所示:
光照強度E/lx
光敏電阻R/Ω
1.0
120
2.0
60
3.0
40
4.0
30
5.0
24
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