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浙江省文澜中学物理电与磁(培优篇)(Word版 含解析)

浙江省文澜中学物理电与磁(培优篇)(Word版 含解析)
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浙江省文澜中学物理电与磁(培优篇)(Word版含解析)

一、三物理电与磁易错压轴题(难)

1.小明学会了测小灯泡的功率后,在老师的启发下,进一步思考:电流一定时,小灯泡功率跟电阻有什么关系呢?于是他利用如图所示的电路,选用分别标有“1.5 V 0.25 A”“2.5 V 0.3 A”和“3.8 V 0.3 A”字样的小灯泡L1、L2、L3,测出它们在电流相同时的电阻和功率,来探究小灯泡功率与电阻的关系.

(1)他将灯L1接入图甲电路,请你用笔画线代替导线,帮他将实物电路连接完整.______

(2)闭合开关后,他调节滑动变阻器的滑片P,使通过灯L1的电流为0.2 A,再测出L1两端的电压,此时电压表示数如图乙所示,然后计算出此时灯L1的电阻为______Ω,实际功率是____ W.

(3)换上灯L2,闭合开关,为保持电流为0.2 A不变,应将滑片P向________(选填“左”或“右”)端移动;再测出L2两端的电压,算出L2的电阻和功率.换上灯L3,做第三次实验,并将实验数据记录在下表中.

(4)请根据实验数据,在图丙中作出小灯泡功率与电阻关系的图象.______

(5)分析图象可得结论:在电流一定时,小灯泡的实际功率与电阻成________关系.

(6)小波认为:为了控制实验条件,小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器,这样的操作不够简便.对此你可以如何改进?____.

【答案】答案见解析 4 0.16 左答案见解析正比将L1、L2、L3串联在同一电路中,使电流不变

【解析】

【分析】

【详解】

(1)如图(2)电压表使用的0~3V,分度值为0.1V,电压为

0.8V,电流为0.2A,所以L1电阻为R1=U

I

=

0.8

4

0.2

V

A

=Ω,实际功率P实=UI=0.16W;

(3) 换上灯L2,电阻增大,总电阻增大,电路电流减小,电流表的示数将变小;

要使电路电流增大到0.2A,要减小电路总电阻,滑动变阻器的滑片向左端移动;

(4)

(5)分析图像可知图线是一条过原点的直线,可知,电流一定时,功率和电阻成正比.(6)实验目的是小灯泡功率与电阻的关系,根据控制变量法,要保证电流不变,则可以将L1、L2、L3串联在同一电路中,分别测各自两端电压即可.

【点睛】

本题题干很长,给学生的心理压力很大,并且本题涉及到的知识点多,而且和数学联系起来,增大了试题的难度,并且用实验探究功率和电阻关系的题目比较少见,学生不熟悉,更增大了习题的难度.

2.两个电磁铁A和B都用粗细相同的漆包线绕制而成,其外形及所用的铁芯都相同,但线圈面数不同(外观上看不出)要比较哪个电磁铁的线匝数多,小明用相同的恒压电源、滑动变阻器、导线、开关,并提供足够多的大头针,连接电路进行了图两个实验。

(1)关于小明的实验:

①磁性较强的电磁铁是______ (选填“A”或“B”)。依据是_____ ;

②该实验,无法比较哪个电磁铁的线圆匝数更多,原因是______;

(2)利用上述器材设计实验,要求能比较哪个电磁铁的线圈匝数更多(可增加一个器材,或

不增加器材):

①步骤(可用文字或画图表述)______;

②结论分析:______。

【答案】A 吸引大头针的数量较多不能确保流过两个电磁铁的电流相同见解析吸引大头针数量较多的电磁铁,线圈匝数较多

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]由图可知电磁铁A吸引的的大头针数量比电磁铁B多,可判断电磁铁A的磁性较强。

[3]影响电磁铁磁性强弱的因素有线圈匝数、电流大小,该实验中无法通过电磁铁磁性强弱来判断谁的线圈匝数多,谁的少,原因在于无法确保流过两个电磁铁的电流相同。

(2)[4]步骤:将电磁铁A、B串联在一个电路中,通过它们的电流相等,是电磁铁A、B上的线圈匝数不同。

[5]结论分析:在电磁铁通过电流相同时,线圈匝数较多的电磁铁,吸引大头针数量较多;线圈匝数较少的吸引大头针数量较少;可判断:吸引大头针数量较多的电磁铁,线圈匝数较多。

3.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。

(1)实验中是通过观察_____________________来比较电磁铁磁性强弱。这种研究方法称为___________。

(2)把甲、乙两个电磁铁串联,目的是____________相同,以探究电磁铁磁性强弱与

____________的关系。

(3)由现象可得结论:电流一定时,________________,电磁铁磁性越强。

(4)若要使电磁铁甲、乙吸引大头针数目变多,最简单易行的办法是_________

【答案】电磁铁吸引大头针的数量转换法控制电流线圈匝数线圈匝数越多将变阻器滑片P向左移动

【解析】

【详解】

(1)[1]磁性的强弱是无法直接观察的.题中就是利用电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁性强弱的不同的;

[2]这是转换的方法;

(2)[3]串联电流相等,所以串联的目的是控制电流相同;

[4] 根据图示可知,电磁铁甲吸引的大头针数目多,说明甲的磁性强;两电磁铁串联,电流相同,甲乙线圈匝数不同,所以探究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系;

(3)[5] 由现象可得结论:电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强;

(4)[6]磁场变强,吸引大头针的数量就多了,所以最简单的方法是向左移动滑动变阻器滑片,使电路中电流变强,磁场就变强了。

4.李明用天然磁石仿制图甲所示的勺状的指南针﹣﹣司南.

(1)他用的材料是图乙所示的天然磁石,该磁石的D端为________(选填“北极”或“南极”).

(2)他用该磁石的D端磨成勺柄,打磨成勺状指南针(即“司南”),再用细线将其悬挂,如图丙所示,司南静止时,勺柄指向地球的________

(3)将该司南悬挂在电磁铁正上方,闭合开关S,司南静止时的指向如图丁所示,则电磁铁左端是_____(选填“北极”或“南极”)极,则电源M端是________(选填“正极”或“负极”).

(4)为增强司南的磁性,可用图丁所示装置,通过________(填字母序号),来增强电磁铁对司南磁化的效果.

A.改变电源的正负极 B.让司南垂直放置在AB中点的正上方 C.增加电源的电压.【答案】南极南极北极负极 C

【解析】

【分析】

【详解】

(1)人们规定磁场的方向由北极出发到南极,由图可知,在磁体外部磁感线由B端到D 端,因此,磁石的D端为该磁体S极,即南极;

(2)地磁的北极在地理的南极附近,由于异名磁极相互吸引,因此,司南静止时,勺柄指向地球的南极;

(3)因为异名磁极相互吸引,所以通电螺线管的左端是N极;

再用安培定则,右手大母指向左握住螺线管,可判断通电螺线管中的电流方向为:右端电流向上,左端向下;

再根据电流方向是从电源正极出发通过用电器回到负极,所以电源左端,即M端为电源的负极;

(4)为了增强司南的磁化效果,可以增加电源电压,使线圈中电流增大,则线圈磁性增强,磁化效果更好.

故选C.

【点睛】

牢记磁场方向的规定,即磁体周围的磁感线,都是从磁体的N极出发,回到S极;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,再结合安培定则判断电源的正负极

5.课堂上,老师做了如图甲所示的演示实验,给直导线(铝棒)通电,观察到直导线运动起来。

(1)实验现象说明____________________有力的作用,________机就是利用这个原理制成的。

(2)判断“有力的作用”的依据是________。

A.力是维持物体运动的原因

B.一切物体都有惯性

C.物体运动状态改变时,一定受到力的作用

(3)将磁极上下对调,观察直导线的运动情况,这样操作是为了研究________________。

(4)小明利用该实验的原理做了如图乙所示的实验,用硬金属丝做两个支架,分别与电池的两极相连,用漆包线绕成一个矩形线圈,以线圈引线为轴。用小刀刮去轴一端的全部漆皮,另一端刮去半周漆皮,将线圈放在支架上,磁体放在线圈下,接通电源后发现线圈并不转动,原因可能是____________________________,这时可做的有效尝试是

________________。

【答案】磁场对通电导体电动 C 通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向是否有关

线圈刚好处于平衡位置人工转动一下

【解析】

【详解】

(1)导线通电后产生了运动,实验现象说明磁场对通电导体有力的作用,电动机就是利用这个原理制成的。

(2)判断“有力的作用”的依据是物体运动状态改变时,一定受到力的作用,故选C。

(3)将磁极上下对调,观察直导线的运动情况,这样操作是为了研究通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向是否有关。

(4)直流电动机能持续转动的原因是,在制作电动机时增加了换向器,线圈在平衡位置由于惯性转动,当线圈刚越过平衡位置时换向器能自动改变线圈中的电流方向,及时改变通电线圈的受力方向,使电动机能持续转动。小明接通电源后发现线圈并不转动,原因可能是线圈刚好处于平衡位置,这时可做的有效尝试是人工转动一下。

6.如图所示是研究电流磁效应的示意图.

(1)实验中的直导线是沿_____(填“南北”或“东西”)方向放置在小磁针的上方的.(2)实验结论是_____周围存在磁场,支持此结论的现象是_____.如果移走小磁针,该结论_____(选填“成立”或“不成立”).

(3)如果探究磁场方向与电流方向的关系,应进行的实验是_____.

(4)首先发生该现象的科学家是_____.

(5)为了研究通电螺线管周围的磁场,如图,小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管,在板面上均匀撒满铁屑,通电后轻敲玻璃板,铁屑的排列如图所示.下列说法正确的是_____

A.如图中P、Q两点相比,P点处的磁场较强

B.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场会减弱

C.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场方向会改变

D.若只增大螺线管中的电流,P、Q两点处的磁场方向会改变.

【答案】南北电流导线将通电导体放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转成立改变电流方向,观察小磁针的偏转方向奥斯特 C

【解析】

(1)由于地磁场的作用,小磁针会位于南北方向,要能观察到小磁针由于通电导线产生的磁效应面产生的偏转,通电直导线不能放在东西方向,这样观察到小磁针的偏转,应将放置在平行南北方向,并且在小磁针正上方;(2)实验结论是电流导线周围存在磁场,支持此结论的现象是将通电导体放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转.如果移走小磁针,该结论成立.(3)如果探究磁场方向与电流方向的关系,应进行的实验是改变电流方向,观察小磁针的偏转方向.(4)首先发生该现象的科学家是奥斯特.(5)由图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样,并且可以看到Q点铁屑的分布比P点密集,由此可以确定Q点的磁场比P点强;螺线管周围磁场方向与螺线管中的电流方向有关,螺线管周围磁场强弱与螺线管中的电流大小有关,若只改变螺线管中的电流方向, P、Q两点处的磁场方向会改变, P、Q两点处的磁场减弱不变;若只增大螺线管中的电流,P、Q两点处的磁场方向不改变,故C正确.

7.归纳式探究—.研究电磁感应现象中的感应电流:

磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.

如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,

在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0.则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0和时间t0的关系数据如下表:

次数R0/Ωr/m B0/T T0/s I/A

1100.1 1.00.15π×l0-2

2200.1 1.00.1 2.5π×l0-2 3200.2 1.00.110π×l0-2 4100.10.30.1 1.5π×l0-2 5200.10.10.050.5π×l0-2

(1)I=_____k,其中k=________(填上数值和单位)

(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1时间内通过R1的电流I 与R0的关系可以用图象中的图线____表示.

【答案】

2 0

00 B r

R t2

5A s

T m

π?Ω?

?

c

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由图像分析可得

2

E

I

R

= (1)

E

t

=

?

(2)

=?S B

?Φ? (3)

120

+2

R R R R

== (4)

由1234联立得:

22

000

22

B

B r r

I

t R t R

ππ

?

=?=?

?

由于

2

π

为定值,故

2

00

B r

I k

R t

=

[2]将第一组数据带入上式得:

k=

2

5A s

T m

π?Ω?

?

(2)[3]若R0变,其他为定值,则

2

2

B r

t

π

均为定值,可看作

'k

I

R

=,此为反比例函数,故可用图线c表示.

8.如图所示,是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。

(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过来实现;要判断电磁

铁的磁性强弱,可观察___________________

来确定。

(2)下表是该组同学所做实验的记录:

①比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是:电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的 ;

②比较实验中的1和4(或2和5或3和6),可得出的结论是:电磁铁线圈中的电流一定时, ;

(3)在与同学们交流讨论时,另一组的一个同学提出一个问题:“当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关?”

①你对此猜想是: ;

②现有大小不同的两根铁芯,利用本题电路说出你验证猜想的方法。

【答案】(1)移动滑动变阻器滑片;吸引铁钉的数目;(2)①电流越大电磁铁的磁性越强;②线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强;(3)有关,在同一螺线管中分别插入细的和粗的铁芯 观察吸引铁钉的数目

【解析】

试题分析:(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过移动滑动变阻器滑片来实现;要判断电磁铁的磁性强弱,可观察吸引铁钉的数目来确定。

(2)①比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是:电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越大电磁铁的磁性越强;

②比较实验中的1和4(或2和5或3和6),可得出的结论是:电磁铁线圈中的电流一定时,线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强;

(3)当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关,在同一螺线管中分别插入细的和粗的铁芯 观察吸引铁钉的数目。

考点:探究电磁铁磁性强弱因素

9.小明利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”.

(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿________(选填“上下”或“左右”)方向运动时,电流表指针会发生偏转. 电磁铁(线圈)

50匝 100匝 实验次数

1 2 3 4 5 6 电流 / A

0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5 吸引铁钉的最多数目 /

(枚) 5 8 10 7 11 14

(2)导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动,电流表指针______(选填“会”或“不会”)发生偏转.

(3)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不发生偏转.由此小明得出结论:闭合电路得一部分导体在磁场中做_________运动时,电路中就产生感应电流.

(4)小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关.为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,他应进行的操作是:__________.

【答案】左右不会切割磁感线用磁性不同(大小不同)的两块磁铁,让导体棒分别以相同的速度向相同的方向运动,观察电流表指针偏转角度的大小

【解析】

分析:根据产生感应电流的条件分析即可以做出前三问;运用控制变量法设计实验解决第四问.

解答:(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿左右方向运动时能切割磁感线,电路中会产生感应电流,故电流表指针能发生偏转;

(2)导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动,没有切割磁感线,电路中不会产生感应电流,故电流表指针不能发生偏转;

(3)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不发生偏转.因为电路没有闭合,由此小明得出结论:闭合电路得一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流.

(4)小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关.为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,应采用控制变量法,具体操作为:用磁性不同(大小不同)的两块磁铁,让导体棒分别以相同的速度向相同的方向运动,观察电流表指针偏转角度的大小;

故答案为 (1). 左右 (2). 不会 (3). 切割磁感线 (4). 用磁性不同(大小不同)的两块磁铁,让导体棒分别以相同的速度向相同的方向运动,观察电流表指针偏转角度的大小;

【点睛】本题重点是电磁感应现象的条件有两个,一为闭合回路、二为部分导体切割磁感线,两个缺一不可.

10.用如图甲、乙所示的装置,分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”.

(1)在图甲中,闭合开关后,通电螺线管的右端为______极.(选填“N”或“S”)(2)在图甲实验过程中,将电源正负极对调,发现小磁针的偏转方向发生改变.这样操作

是为了探究通电螺线管外部磁场方向和______________有关.

(3)图乙中,闭合电路中的一部分导体AB静止不动,当磁体左右运动时,灵敏电流计的指针___(选填“会”或“不会”)偏转.这说明闭合电路的部分导体在磁场中做______运动时,导体中会产生感应电流.

【答案】N 电流方向会切割磁感线

【解析】

试题分析:(1)由图知:闭合开关,电流从螺线管右侧流入,从左侧流出.用右手握住螺线管,四指指向电流方向,则大拇指所指的方向即通电螺线管的右端为N极,另一端为S 极.如下图所示:

(2)改变电源的正负极后,螺线管中的电流方向发生了改变,小磁针的N极指向与原来相反,说明磁场的方向相反,由此可以确定,螺线管磁场的方向与电流方向有关;(3)闭合电路中的一部分导体左右运动时,在磁场中做切割磁感线的运动,导体中就会产生感应电流,灵敏电流计的指针会偏转.

【考点定位】通电螺线管的磁场

11.发电机是如何发电的呢?同学们用如图所示的装置进行探究.

(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中

________(填“有”或“无”)电流产生.

(2)小芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,小明发现电流表指针发生了偏转,就说:“让导体在磁场中运动就可产生电流.”但小芳说:“不一定,还要看导体怎样运动.”为验证猜想,它们继续探究,并把观察到的现象记录如下:

分析实验现象后,同学们一致认为小芳的观点是______(填“正确”或“错误”)的,比较第2、3次实验现象发现,产生的电流的方向跟_____有关;比较第3、6次实验现象发现,产生的电流的方向还跟_____有关.

(3)在整理器材时,小明未断开开关,先撤去蹄形磁铁,有同学发现指针又偏转了!他们再重复刚才的操作,发现电流表的指针都偏转,请教老师后得知,不论是导体运动还是磁体运动,只要闭合电路的一部分导体在________中做________________运动,电路中就会产生感应电流,这就是发电机发电的原理,此原理最早由英国物理学家________发现.

【答案】无正确导体的运动方向磁场方向磁场切割磁感线法拉第

【解析】

试题分析:(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,此时导体没有做切割磁感线运动,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中无电流产生;(2)根据表格中的信息可知,当导体在磁场中运动时,电流计指针不一定偏转,说明不一定产生电流,故小芳的观点是正确的;比较第2、3次实验现象发现,磁场方向相同,导体运动的方向不同,产生电流的方向不同,即产生的电流的方向跟导体运动方向有关;比较第3、6次实验现象发现,导体运动的方向相同,磁场方向不同,产生电流的方向不同,即产生的电流的方向还跟磁场方向有关;(3)电路闭合时,不论是导体运动还是磁体运动,导体会做切割磁感线运动,所以导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应,此原理最早由英国物理学家法拉第发现的.

【考点定位】探究电磁感应现象的实验

12.下图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,导体ab、开关、灵敏电流表用导线连接,组成电路.

(1)实验中,我们通过电流表指针是否偏转来判断电路中是否有_______;通过指针偏转的方向判断_________________.

(2)闭合开关,让导体ab在磁场中上下运动,发现电流表的指针_______;让导体ab静止,磁铁水平向右运动,则电流表的指针______.(选填“偏转”或“不偏转”)(3)如果想进一步探究感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关,则应闭合开关,保持其它条件不变,只改变 _____________,观察____________得出结论.

【答案】感应电流感应电流的方向不偏转偏转导体运动的快慢电流表的示数【解析】

【分析】

(1)在探究感应电流的实验中,是通过灵敏电流表指针的偏转来却定感应电流的产生及电流方向的;

(2)产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动;

(3)要验证感应电流的大小和导体切割磁感线运动快慢的关系,就要控制其它因素一定,

而导体的运动的速度不同.

【详解】

(1)感应电流就是通过灵敏电流表的指针偏转来体现的,若灵敏电流表的指针发生偏转,就说明产生了感应电流;同时还可以通过指针偏转的方向判断电流的方向;

(2)闭合开关,让导体ab在磁场中上下运动,由运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,所以电流表的指针不偏转;

让导体ab静止,磁铁水平向右运动,切割磁感线,则会产生感应电流,电流表的指针偏转。

(3)要验证感应电流的大小和导体运动快慢的关系,就要控制其它因素一定,而导体的运动快慢不同,通过观察电流表的指针偏转情况,得出感应电流的大小和导体运动速度的关系。

13.小双想探究感应电流的大小与什么因素有关?他设计了如图所示的装置进行实验。铁块上绕有导线,线框与灵敏电流计(G表示)相连(线框高度大于铁块高度,实验过程中线框不旋转)。

(1)当开关闭合时,电磁铁的A端是_____极。

(2)让线框分别从h1和h2(h2大于h1)竖直下落并穿入磁极A、B之间,G表指针对应的偏转角度分别为θ1和θ2(θ2大于θ1),这样做的目的是为了探究感应电流的大小与线框切割磁感线的_______有关。

(3)把变阻器的滑片移至左端,线框从h1的高度下落,G表指针的偏转角为θ3,观察到θ3大于θ1,表明感应电流的大小还与磁场_________有关。

(4)将电源的正、负极对调,让线框从h1的高度下落,G表的指针反转,此现象说明:感应电流的方向与磁感线的_________有关。

【答案】 S 速度强弱方向

【解析】试题分析:(1)由图可知,电流从左边电磁铁的左端流入,根据安培定则可知,电磁铁的A端为S极;(2)感应电流的大小与切割磁感线的速度有关;线框分别从h1和h2(h2大于h1)竖直下落并穿入磁极A、B之间,h2的高度高,下落的速度大,则感应电流越大,故θ2大于θ1,所以该实验是为了探究感应电流的大小与线框切割磁感线的速度有关;(3)影响电磁铁磁性强弱的因素有电流,其他因素一定时,电流越大,磁场越强;把

变阻器的滑片移至左端,滑动变阻器接入电路的电阻最小,电流最大,则电磁铁的磁性最强;在导体切割磁感线速度不变的情况下,观察到θ3大于θ1,说明产生的感应电流增大;故感应电流的大小与磁场强弱有关;(4)将电源的正、负极对调,磁感线的方向发生了变化,让线框从h1的高度下落,G表的指针反转,这说明感应电流的方向发生了变化;故感应电流的方向与磁感线的方向有关。

【考点定位】电和磁

14.如图甲,将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来.

(1)闭合开关,电动机转动,这是利用通电线圈在___里受力转动的原理工作的;如果想改变电动机的转动方向,我们可以采取的措施是______________.

(2)刚闭合开关时,小电灯发出明亮的光,但随着电动机转得越来越快,小电灯的亮度逐渐减弱;当转速正常时,小电灯的亮度稳定不变,此时用手指轻轻捏住电动机的转轴,使电动机的转速减慢,你猜想这时小电灯的亮度将_____(选填“变亮”“变暗”或“不变”),理由是_______.

(3)如果将小电灯换成灵敏电流表,电路连接如图乙,当用手快速转动电动机转轴时,发现灵敏电流表指针偏转,这是_______现象,它在生活中的应用有________(举出一例即可).

【答案】磁场改变电流的方向变亮电流变大电磁感应发电机

【解析】

【分析】

【详解】

(1)闭合开关,电动机转动,这是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的;如果想改变电动机的转动方向,我们可以采取的措施是:改变电流的方向或改变磁场的方向;(2)捏住电动机的转轴,会将电动机消耗的电能转化为内能,由非纯电阻电路转化为纯电阻电路,电源输出的所有功率都变为线圈电阻消耗的热功率了,而加在其上的电压不变,所以电流急剧上升,电动机线圈大量发热,此时电流变大,灯泡变亮;(3)电路连接如图乙,当用手快速转动电动机转轴时,发现灵敏电流表指针偏转,这是电磁感应现象,它在生活中的应用有发电机等

15.如图所示,将一根导体棒ab的两端用细导线与灵敏电流计组成一个闭合电路,并用绝缘细线悬挂起来放在U形磁铁的磁场中。

(1)让导体棒ab水平向左运动时,灵敏电流计指针向右偏转;导体棒ab水平向右运动时,指针向左偏转,说明感应电流的方向与_____有关;

(2)让导体棒ab水平向右缓慢运动时,灵敏电流计的指针向左偏转的角度较小;导体棒ab 水平向右快速运动时,灵敏电流计的指针向左偏转的角度较大。说明感应电流的大小与

_____有关。

(3)让导体棒ab沿竖直方向上下运动时,电路中_____(有/没有)感应电流产生。

(4)若保持导体AB不动,要产生感应电流,正确的操作是_____。

(5)下列电器中,应用电磁感应原理制成的是_____

A.电铃B.电风扇C.动圈式话筒D.动圈式扬声器

【答案】导体切割磁感线运动方向导体切割磁感线运动速度没有将蹄形磁体左右运动 C

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]根据题意知道,当导体ab的运动方向发生变化时,电流计指针的偏转方向发生变化,即电流的方向发生了改变,故说明感应电流方向与导体的运动方向有关。

(2)[2]根据题意知道,当ab切割磁感线的速度不同时,电流计的指针偏转角度不同,随着当ab运动速度的增大,电流计的偏转角度变大,说明电路中的电流随着切割速度的增大变大,即感应电流的大小与导体的运动速度有关。

(3)[3]让导体棒ab沿竖直方向上下运动时,导体的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,所以电路中没有感应电流产生。

(4)[4]若保持导体AB不动,要产生感应电流,正确的操作是将蹄形磁体左右运动。

(5)[5]电铃是利用的电磁铁的性质,通电时有磁性,断电时无磁性;电风扇的主要构造是电动机,电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的;动圈式话筒就是因为声音的振动使话筒的膜片振动,带动线圈运动而切割磁感线,产生与振动相应的电流,即工作原理是电磁感应;动圈式扬声器是因为线圈中通过变化的电流,从而使它受磁场的力忽大忽小,所以引起膜片的振动,而产生声音,它是利用电流在磁场中受力的原理工作的,故符合题意的是C。

【点睛】

本题考查的是探究电磁感应实验,涉及电磁感应现象的概念、产生感应电流的条件,还考查了学生根据实验现象得出结论的能力,同时考查了电铃、电动机、动圈式话筒和动圈式扬声器的原理。

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