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文档简介

1、电与磁(培优篇)(Wgd版含解析)一、三物理电与磁易错压轴题(难)1. 小刚学习了电磁铁的知识后,想知道电磁铁周羽的磁场强弱与通入电磁铁的电流大小和 距电磁铁的距离是否有关。査阅资料知道,磁场强弱即磁感应强度(用B表示)的单位是 T (特斯拉)。图甲和图乙中电源电压均为6V且恒左不变,图乙中R是磁敏电阻,其阻值随磁感应强度B的变化关系如图丙所示。<).1 <).2 03 0.4 05 0.6 ().7 旳T 丙OOoOO O OOOoOO O 6 5 4 32 I(1)由图丙可知.磁感应强度越大,R阻值越;小刚设计的图甲、乙组成的实验装置是通过来判断R所处位宜的磁感应强度。(2)利

2、用图甲、乙装置,保持相同时,闭合S】、S2后移动滑动变阻器的滑片,发现滑片P向左滑动时,灵敏电流汁的示数不断变小,说明R所处位置的磁感应强度不断 (选填“增大”或“减小”)。(3)当闭合口、S2,保持滑片位置不变,沿电磁铁轴线方向移动R,测出R距离电磁铁的距离L和灵敏电流计的示数/,结合图丙讣算岀磁感应强度B的数值如下表t/cm12345/mA10152030508T0.680.60.360.14 当/. = 3 Cm时,将此时磁感应强度B数值填在上表中对应位置。 分析以上数据可以得出,通入电磁铁的电流一立时,距电磁铁越远,磁感应强度B越 综合(2)和(3)的实验结论可知,电磁铁周用的磁感应强

3、度B与通入电磁铁的电流大 小和距电磁铁的距离(选填“有关”或"无关”)。【答案】大灵敏电流计示数斤距电磁铁的距离增大0.5小有关【解析】【分析】【详解】(1)11由图丙可知,磁感应强度越大,R阻值越大。2 图乙中R是磁敏电阻,其阻值随磁感应强度B的变化而变化,磁敏电阻的变化引起电路 中电流的变化,实验中根据灵敏电流计示数判断R所处位置的磁感应强度的强弱。研究电磁铁周囤的磁场强弱与通入电磁铁的电流大小是否有关,控制磁敏电阻斤到电 磁铁的距离。灵敏电流计的示数不断变小,说明图乙电路中的电流不断减小,磁敏电阻的阻值不断增 大,R所处位宜的磁感应强度不断增大。(3)由表可知当电流为ISmA时

4、,磁感应强度B为0.6T,由图丙可知当磁感应强度B 为0.6T时,磁敏电阻的阻值为400,由欧姆泄律可知,此时,磁敏电阻两端的电压为 = Z = 15×10小明闭合开关,看到铝棒稳左时如图乙所示:在探究导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的关系时,小明先仅对调磁极位置,闭合开关,观察到铝棒b稳左时如丙所 示,由此可知通电导线在磁场中受力的方向与方向有关。然后小明保持图甲中的磁极位宜不动,将铝棒b两端对调后接入电路,发现铝棒b的摆动方向依然如图乙 所示,由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。你认为小明的做法对 吗?为什么?O 小明进一步猜想:在同一磁场中,磁场对导线

5、的作用力是否与通过导线的电流大小有 关呢?为此小明决泄在图丙所示的实验基础上,在电路中串入电流表,并通过将铝棒Qb换 成长短、粗细均相同但电阻更大的铁棒和电阻更小的铜棒来改变电路中的电流,进行对比 实验。 实验过程中,小明应根拯 (选填"电流表的示数"或"导线摆动角度")来推断通电A×4 = 6V则电源电压为6V<,当电流为20mA时,磁敏电阻此时的电阻为6V=3OOQ 20×10' A由图丙可知电阻为300时,磁感应强度B为0.5To 由表中数据可以得出,通入电磁铁的电流一立时,距电磁铁越远,磁感应强度B越 小。 由(

6、2)可知电磁铁周围的磁感应强度B与通入电磁铁的电流大小有关;由(3)可知 电磁铁周帀的磁感应强度3与距电磁铁的距离有关。综合上述实验结论可知,电磁铁周围 的磁感应强度B与通入电磁铁的电流大小和到电磁铁的距离有关。2. 在观察"磁场对通电宜导线的作用”活动中,小明用导线在固定的接线柱MW下悬挂一 根轻质的铝棒b,然后将英作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里,如图甲所示。导线在磁场中的受力大小。闭合开关,小明发现铁棒稳左时的位苣都如图丁所示,与丙图实验现象相比,小明感 到非常困惑。请你指出小明实验设计中存在的问题并提出改进方法。存在问题:O改进方法:O(3)若想利用小明的实验装置继续

7、探究电磁感应现象,我们只需将图甲中的(选填"开关"、"铝棒ab”或"电源”)替换成即可。【答案】磁场不对因为将铝棒b两端对调后接入电路,电流方向还是不变导线摆动 角度铁棒在磁场中会受到磁铁的吸引力把丁图的铁棒换成与丙图相同的铜棒电源 灵敏电流表【解析】【详解】仅对调磁极位置,由此可知通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向有关:2小明的做法不对:因为将铝棒Qb两端对调后接入电路,电流方向还是不变,那么受 力方向也不变,电流方向实际上是没有变化的;4为了探究磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关,需改变电流的大小, 观察金属棒的受力大小,应根据导线摆动

8、角度来推断通电导线在磁场中的受力大小; 由于铁棒比铝棒电阻大,根据I = I可知,在电源电压不变时,通过铁棒的电流较R小,当磁场强度相同时,电流越小,导体受到的磁场力越小,因此铁棒比铝棒摆动的幅度 小:所以实验中存在的问题是:铁棒在磁场中会受到磁铁的吸引力;改进方法是:把丁图 的铁棒换成与丙图相同的铜棒:78探究电磁感应现象,即磁生电,只需将图甲中的电源替换成灵敏电流表即可,这电 流表能显示是否有电流产生。3. 如图所示电路,是某学校楼逍自动控制照明系统,&是一光敏电阻,其阻值随“光照度 F"的增大而减小,且成反比,其具体关系如下表所示(光照度F的单位是:勒克斯,符号 Lx:

9、光越强,光照度越大),光照度fLx0.511.522.53光敏电用居阻值/Q603020151210(1)根据表格中数据写出光敏电阻的阻值弘与光照度E的函数关系式:(2)当线圈中电流减小至IOmA时,电磁继电器衔铁被弹簧拉起,启动照明系统,利用该 装置可以实现当光照度低至某一设左值FoLx时,照明系统内照明灯自动工作。若已知控制电路电源电压5,电磁继电器线圈电阻为弘Q.滑动变阻器最大阻值为缶0。闭 合开关,把滑片移到b端,则可得到照明系统启动时的光照度EO=-JUn点-TJVW>U S *3 心【答案】RM =30LXG E30WOU-R1-R2【解析】【详解】由表格数据可知,光照度与光

10、敏电阻弘阻值的乘枳相等,E×R3=0.5I××60=30x即:D 30Lx 局=(2)2闭合开关S,将滑片P移至b端,变阻器接入电路中的电阻最大,由题可知,当线圈 中电流减小至o=lOmA=O.OlA时,电磁继电器衔铁被弹簧拉起,启动照明系统,所以,电 路中的总电阻:U _ U7 "0.01 A= IOOUG:因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,&的阻值:RS=R=IOOL9根据第一步的结果可知:E = 0 R3 IOOU-R-R4如图所示是老师设计的一个实验装置,用来探究“影响电磁铁磁性强弱因素",它是由 电源、滑动变阻器、开关

11、、带铁芯的螺线管(线圈电阻忽略不计)和自制的针式刻度板组 成,通过观察指针偏转角度的大小,来判断电磁铁磁性的强弱.用竹片削制的指针下方加 装固定一物体E,导线a与接线柱2相连(I) 为了使指针在受磁场力的作用在能绕O点转动,需在E处加装铁块.加装物体后,为了确保指针能正确指示且具有一左的灵敏度,老师在O点转轴处涂抹润滑油,目的是 ,使指针转动更灵活.(2)按如图所示连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P到某一位置,记下此时指针偏转的角度,保持滑片P位置不变,导线a改为与接线柱1相连,可以探究电磁铁磁性 强弱与的关系:保持接线方式不变,移动变阻器滑片P,可以探究电磁铁磁性强弱与另外一个因素的

12、关系.(3)当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,指针偏转的角度将会 (选填“增大”或"减小”).(4)细心观察的小锋同学发现在实验过程中该自制装苣的指针均向右偏转,只是偏转角度不同,该同学向老师提岀能否让指针向左偏转,老师马上将一块小磁铁换装在如图E处, 且让磁铁的右端为极,闭合开关后,同学们发现指针果然向左偏转.(5)你认为该装置中指针的偏转角度大小可能还与哪些因素有关? (只写出一个即可)【答案】减小摩擦线圈匝数减小N铁芯大小【解析】【分析】(1)根据减小摩擦的方法解答:(2)根据1、2位置比较接入电路线圈匝数多少可知答案:(3)当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电阻变大,电流变小,磁

13、场减弱:(4)首先判断电磁铁的N、S极,然后利用电磁铁与所放磁铁的磁极相互作用做岀判断:(5)该装置中指针的偏转角度大小要受磁力大小、竹片削制的指针质量、电磁铁距离指针 的距离等因素影响.【详解】(1)在0点转轴处涂抹润滑油可以使接触而变光滑,从而减小了摩擦:(2)保持滑片P位置不变,忽略线圈电阻,则电流不变,导线a改为与接线柱1相连,增 加了线圈匝数,因此可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系;保持接线方式不变,移动变阻器滑片P,改变电流大小,可以探究电磁铁磁性强弱与电流 大小的关系.(3)当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,接入电路电阻增大,电流减小,磁性减弱,所以 指针偏转的角度将会减小;(

14、4)由图中通电线圈电流流入方向,利用右手螺族左则可以判断出通电线圈左端为N极, 右端为S极,在E处放小磁铁让磁铁的右端为N极、左端为S极时,则通电线圈右端S极 与小磁铁左端为S极就会相互排斥,指针就会向左偏转;(5)该装置中指针的偏转角度大小要受磁力大小、竹片削制的指针质量、电磁铁距离指针 的距离等因素影响:所以指针的偏转角度大小还与铁芯大小有关,也与竹片削制的指针质量有关5. 如图所示是小华实验小组探究电磁感应现象的实验装置.,.ITCIhI 一 i' (1)保持ab棒不动,闭合电路,检流计的指针不动,说明这时导线中 (选填“有“或"无”)电流.(2)当b棒水平运动时,可以

15、观察到电流表指针发生偏转,如果它的偏转的方向向左,若将ab棒看成是一个电源,则 端为正极.(3)保持电路闭合,当ab棒向左运动和向右运动时,检流计的指针会向左和向右偏转,表明导线中的感应电流方向与有关.(4)将U形磁铁反转对调磁极,闭合电路,当ab棒向左运动和向右运动时,检流计的指针会向右和向左偏转,表明导线中的感应电流方向与有关.(5)实验中小华同学为了使检流计指针明显偏转,你认为他可能会采取哪些措施?(写出一条即可).【答案】无b切割磁感线运动方向磁场方向换用磁性更强的磁体【解析】【详解】(1)闭合电路,若保持ab棒不动,即不做切割磁感线运动,故电路中没有感应电流:(2)在正常情况下,电流

16、表的指针向右偏,而在这里发现电流表的指针向左偏转,故表明 与电流表正接线柱相连的是电源的负极;与电流表负接线柱相连的是电源的正极,故此时 b端相当于电源的正极:(3)保持电路闭合,ab棒向左运动和向右运动时,检流计的指针会向左和向右偏转, 表明导线中的感应电流方向与切割磁感线运动方向有关;(4)将U形磁铁反转对调磁极,闭合电路,当ab棒向左运动和向右运动时,检流计的指 针会向右和向左偏转,表明导线中的感应电流方向与磁场方向有关.(5)使检流讣指针明显偏转,即使得电路中的电流增大,故可以换用磁性更强的磁体,也 可以加快导体的运动速度等均可:6. 如图所示是同学们安装的直流电动机模型.(1)在某次

17、安装直流电动机模型活动中,小孙、小金、小星各自耙安装好的电动机接入电路,闭合开关线圈均不转.若小孙用手轻轻一推转子,线圈就转动起来,则她的线圈不转 的原因是;若小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是:若小星在原磁体上加一块磁体,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是(2)线圈正常转动后,若把电源的两极对调一下,观察到线圈转动的发生变化:若改变线圈中的电流大小,观察到线圈转动的发生变化.(3) 许多家用电器用到电动机,请你列举一种装有电动机的家用电器的剑称:.【答案】线圈在平衡位宜 换向器与电刷接触不良(或摩擦过大)磁体磁性太弱 方向 速度电风扇(或洗衣机等)

18、【解析】【分析】【详解】(1) 闭合开关线圈均不转.小孙用手轻轻一推转子,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是线圈在平衡位置,转 动一个角度后,线圈两边受力不平衡,线圈会持续转动;小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是:换 向器与电刷接触不良,无电流通过,也可能是摩擦过大,调整后摩擦力小了,线圈转动; 若小星在原磁体上加一块磁体,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是磁体磁性太 弱.(2) 直流电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关;线圈正常转动后,若把电源的两极对调一下,电流方向改变,所以观察到线圈转动的方向 发生变化:若改变线圈中的电流大小,观察到线

19、圈转动的速度发生变化.(3) 许多家用电器用到电动机,日常家电中装有电动机的有:电风扇、洗衣机等.7 . (1)如图所示是电磁学中一个很重要的实验,从实验现象可知通电导体周国存在磁场, 这种现象是1820年丹麦物理学家发现的。(2) 把直导线弯曲成螺旋线,当螺旋线圈中插入铁芯后磁性增强,此装置称为电磁铁,为探 究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关,小丽同学作出以下猜想:猜想A:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强;猜想B:外形相同的电磁铁,线圈的匝数越多,它的磁性越强。为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流合作设计了以下实验方案:用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈,制成简

20、单的电磁铁,进行如图所 示实验。通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少,来判断其磁性强弱的不同。 通过比较图两种情况,可以验证猜想A是正确的。 通过比较图C中甲、乙两电磁铁,发现猜想B不全面,应补充: (3)随着科学技术的发展,电磁铁在生产、生活中的应用十分广泛,如水位自动报警器,英工作原理如图所示,当水位未达到金属块A时,工作电路的状态是OA. 红、绿灯同时亮B.红、绿灯都不亮C.绿灯亮D.红灯亮【答案】奥斯特A、B电流相同时D【解析】【详解】(1)奥斯特实验就是以奥斯特的划字命名的,这个实验证明了电流周围存在磁场,揭示了 电和磁之间的联系,因此奥斯特也被尊称为“揭示电和磁联系的第一人”;(2)

21、实验中电磁铁的磁性是以电磁铁吸引大头针数目多少的不同体现的,用到了转换法的 思想: 要验证猜想A是正确的,根据控制变量法的思想,必须控制线圈的匝数相同,改变电流 的大小,观察电磁铁吸引大头针数目的多少,符合此要求的只有A、B两图: C图中甲、乙两磁铁串联,通过的电流相同,线圈的匝数不同,吸引的大头针数目不 同,匝数多的吸引的大头针多,磁性强,因此B的猜想应该补充“电流相同”这一前提条 件.(3)水位自动报警器利用了电磁铁“通电有磁性,断电无磁性”的特点,当水位达到金属 块A时,由于水是导体,电磁铁电路接通,电磁铁产生磁性把衔铁吸下来,使触电与红灯 电路接通,红灯发光.故答案为:(1)奥斯特;(

22、2)A、B;电流相同:(3) D.8.控制变量法是解决复杂问题的一种有效方法,在我们的生活、学习和工作中有广泛的应 用。(1)下而四个研究实例中,采取控制变量法的是 (填写选项前的字母)。A. 用水流的形成类比电流的形成B. 研究磁场时,用磁感线描述空间磁场的分布情况C. 研究滑动摩擦力与压力大小关系时,保持接触而的粗糙程度不变D利用光线来研究光的直线传播现象(2)在探究影响浮力大小因素的活动中,同学们提岀了下列三种猜想:猜想1:浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关。猜想2:浮力的大小与液体的密度有关。猜想3:浮力的大小与物体的重力大小有关。同学们通过实验探究,验证了猜想1和猜想2是正确的。对

23、于猜想3,甲乙两同学分别进行了如下的实验探究。 甲同学的实验探究如下:实验:利用弹簧测力讣、水和盐水,测算出同一铁块浸没在盐水中受到的浮力大小和浸没 在水中受到的浮力大小不相等。分析:由于铁块的重力大小不变,而铁块所受的浮力大小不等,所以铁块受到的浮力大小 与铁块的重力大小无关。结论:猜想3是错误的。 乙同学的实验探究如下:实验:利用弹簧测力汁和水,测算岀体积相同的铁块和铝块浸没在水中受到的浮力大小相 等。分析:由于铁块、铝块的重力大小不等,而它们受到的浮力大小相等,所以浮力大小与重 力大小无关。结论:猜想3是错误的。对甲乙两同学的实验,你认为 (甲同学/乙同学)的实验方法是不正确的,请具体指

24、岀他的错误是:,根据他的实验和他的分析思路还可得出:的结论,这个结论是(正确/错误)的。【答案】C甲同学研究与重力的关系却控制了重力不变浮力大小与浸入液体的体积大 小无关错误【解析】【分析】(1) 在影响因素是多个时,就要采用控制变量法:研究与其中一个因素的关系时,控制其它 因素一定。(2) 根据控制变量法,甲同学没有控制其它的变量一左,而控制了要探究的物体重力的大小 不变:根据他的分析思路,实验时也控制了物体浸入水中的体积一立,也可得出浮力和物 体浸入水中体积的关系。【详解】(1) 1A.用水流来类比电流,这是类比法,故A不符合题意;B. 用磁感线描述空间磁场的分布情况,这是构建物理模型法,

25、故B不符合题意;C. 摩擦力的大小和压力的大小和基础面的粗糙程度一定,探究时就要采用控制变量法,故 C符合题意;D. 利用光线来研究光的直线传播现象,也是构建物理模型法,故D不符合题意。故选C。(2) 23在探究浮力的大小和物体重力的关系时,要控制物体浸入液体的体积和液体的密度 一泄,而甲同学控制了重力和物体排开液体的体积不变,他探究的应该是浮力和液体密度 的关系,故甲同学实验方法是错误的。根据他的思路,实验时,也控制了物体浸入液体的体积一肚,所以不仅能得岀浮力和 物体重力的关系,还能得出浮力和物体浸入液体体枳的关系,这个结论也是错误的。9.探究磁体与通电螺线管周Wl的磁场(I)小明用小磁针探

26、究磁体周囤磁场如图所示,实验时将小磁针先后放在条形磁体周弗I不同位宜处,记录小磁针在各处静止时N极的指向。通过实验可知,磁场具有方向,磁场中 各点的磁场方向一般(选填“相同”或''不同”)。(2)小红用铁屑探究磁体周囤的磁场如图所示 将玻璃板平放在磁体上,并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑,轻轻敲击玻璃板,观察铁屑的分布情况。轻敲玻璃板的目的是,铁屑在磁场中被成一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来。 再在玻璃板上放一些小磁针,记录这些小磁针静止时N极的指向。 人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象地描述磁场,物理学中把这样的曲线叫作O(3)小林

27、用如图装置探究通电螺线管外部磁场的方向,实验时接通电路,将小磁针放在螺 线管周用的不同位置如图,记录通电螺线管周国各点的磁场方向,并画出了通电螺线管外 部的磁感线。 为了探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系,接下来的操作是,再重复上述步骤: 比较所画的两幅磁感线,可以看出,通电螺线管外部的磁场与周国的磁场相似,且通电螺线管外部磁场方向与方向有关,它的极性可以用宦则来判断: 实验中小磁针的作用是 O【答案】不同减小摩擦力的影响磁化磁感线对调电源正负极条形磁体电流安培显 示磁场(方向)【解析】(1)磁场是有方向的,在磁场的不同位置,其磁场方向一般不同.(2)轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑

28、的影响,铁屑在磁场中会被磁体磁化,成为 一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来.人为了形象地描述磁场,人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的存在以及磁场的强弱, 这样的曲线叫做磁感线:(3)为了探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系,应改变电路中的电流方向, 可以通过对调电源正负极来改变电流方向; 通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样.通电螺线管的两端相当于条形磁体 的两个极.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关,极性跟电流方向的关系可 以用安培立则来判立:用右手握螺线管,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. 本实验中采用可观察的小磁针的偏转来

29、演示通过导体周围的磁场.故答案为:(1)不同:(2)减小摩擦力的影响: 磁化:磁感线:(3)对调电源正负极:条形磁体:电流:安培;显示磁场.10用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件” O(1)实验中,通过观察來判断电路中是否有感应电流;(2)闭合开关,若导体ab不动,左右移动磁铁,电路中感应电流,若磁铁不动,上下移动ab,电路中感应电流(两空均选填“有”或“无”):(3)在仪器和电路连接都完好的情况下,某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施::(4)该实验的结论是:闭合电路的导体,在磁场中做磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。【答案】电流表 有有加大磁场强度(换用线圈、灵敏电流

30、计等)一部分切割【解析】(1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确左电路中是否产生感应电 流:(2)磁铁左右水平运动,以磁铁为参照物,导线就是水平运动的,做的是切割磁感线的运 动,所以就会产生感应电流.若导体ab沿磁感线上下运动,不切割磁感线,电路中无感应 电流:(3)我们可以将导体ab换成多匝线圈来增大感应电流,更容易观察:(4)结论:闭合电路的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. 故答案为:(1)电流计指针的偏转;(2)有;无:(3)将导体ab换成多匝线圈:(4) 闭合电路;切割.11. 归纳式和演绎式探究通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与电流方向和磁场

31、方 向有关在磁场中受力的大小与什么因素有关?小宇和同学们做了实验,数据记录如下表:磁体电流/A长度厶/m力 F×103N甲0.11.01.0甲0.30.51.5甲0.12.02.0乙0.20.54.0乙0.21.08.0乙0.11.56.0(1) 分析表中数据,可以看岀通电导体在磁场中受到力F = B:苴中3的值不同磁体一般是的因此我们可以用这个值来表示磁场的磁感应强度,在国际单位制中,磁感应强度3的单位是特斯拉,简称特,符号是T.(2) 请你计算一下,磁体甲的磁感应强度大小是.(3) 如图,长为厶、质虽为加的均匀金属棒川?的两端用两个完全相同的弹簧悬挂成水平状态,位于垂直纸而向里的

32、匀强磁场(强弱和方向处处相同)中弹簧上端固立,下端与金 属棒绝缘,金属棒通过开关与电源相连,电路总电阻为R 当电源电压为时,弹簧恰好 不伸长证明:匀强磁场的磁感应强度B的大小是B =竹竺.UL【答案】IL不同lxlOT见解析【解析】【详解】(1) 12由表中数据可知,对于甲磁体,每次实验得到的电流/与导体长度L的乘积再乘以 0.01,等于导体任磁场中受到力的大小;对于乙磁体,每次实验得到的电流/与导体长度L 的乘积再乘以0.04,也等于导体在磁场中受到力的大小。说明通电导体在磁场中受到力的 大小等于电流/、导体长度J某个定值的乘积,这个左值叫磁感应强度(B),不同的磁 体磁感应强度不同,则通电

33、导体在磁场中受到的力为:F=BIL;(2) 由FN/.得B=2,将表中甲磁体的一组数据带入,则磁体甲的磁感应强度大小是:FIxIO3NB=-= l×102N/A m = IXIOJT。IL 0.1AXlm(3) 通电时,弹簧恰好不伸长,说明弹簧对金属棒没有作用力,此时金属棒受到的磁场作用力F与金属棒的重力G平衡,即QG°因F=BIL. G=mg,仁,5lJ:RBlL=mg,UB L=mg,RmgRTJl12. 图1是探究什么情况下磁可以生电的装置。在蹄形磁体的磁场中放叠一根导线&比 导 线的两端跟电流计连接。次数磁杨方向导线AB运动方向电流计指针偏转方向1向上向左、

34、斜向左向左2向右、斜向右向右3向下向左、斜向左向右4向右、斜向右让处竖直向上运动,电流计的指针(填“偏转”或“不偏转”)。(2) 上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象,分析上表可以得岀:闭合电路中的一部分导体在磁场中做运动时,导体中獄产生电流(3) 如图2所示四幅图中实验或设备中应用了此原理的是O第4次实验中电流计指针偏转方向是。(5) 如果将蹄形磁体向左运动,电路中(填“能”或“不能”)产生电流。【答案】不偏转切割磁感线D向左能【解析】【详解】(1) 由图可知,蹄形磁体的上边是N极,下边是S极,其间的磁场方向是从上到下,如果 导线AB竖直向下运动,是不会切割磁感线的,故不会产生感应电流

35、,灵敏电流计指针不 偏转;(2) 2由表中数据可知,闭合电路的一部他导体在做切割磁感线运动时,会产生感应电流, 这叫电磁感应现象。3A.图A是奥斯特实验,通电后小磁针偏转,说明了通电导线周用存在磁场,不符合题意:B. 图B是磁场对电流的作用实验,通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动;不符 合题意:C. 图C是扬声器,与电动机的原理相同,不是电磁感应,不符合题意:D. 图D是动感线圈式话筒,当人对话筒说话时,引起膜片的振动,膜片的振动会引起线 圈的运动,切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流,从而在扬声器产生与说话者 相同的声音。动圈式话简是根据电磁感应原理工作的,符合题意;比较第3和4

36、次实验可知:切割磁感应线的方向不同,但磁场方向相同,指针偏转方 向不同,即产生的感应电流方向不同,第4次导体运动方向和第3次导体运动方向不同, 感应电流的方向不同,即感应电流的方向向左:(5) 闭合开关,若导体不动,向左移动蹄形磁体,根拯相对运动,等效于蹄形磁体不动, 而导体左右运动,则切割磁感线,导体中能产生电流。13. 如图所示为探究"磁生电"的实验装置。(1) 将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,电流计指针不偏转,让导体在蹄形磁体中上下运动,电流计指针偏转,断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针偏转;(选填"会"或"不会

37、")(2) 若保持导体b不动,要产生感应电流,正确的操作是:(3) 该实验利用的原理是,现实中可以用来制作:(4) 若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用",可以将图中的电流计更换为 ,通过实验发现,通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关,而且与 有关。【答案】不会 不会 闭合开关、将蹄形磁铁左右移动 电磁感应 发电机 电源 磁场方 向【解析】【分析】【详解】(1) 12将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,没有切割磁感线,电流计指 针不偏转:让导体在蹄形磁体中上下运动,导体切割磁感线,会产生感应电流:若开关断 开,电路是断路,电流计指针不会偏转;(2) 3

38、若保持导体b不动,要产生感应电流,可以闭合开关,将蹄形磁铁左右移动,此 时导体也是做切割磁感线运动,能产生感应电流;(3) 4 5该实验利用的原理是电磁感应现象,利用电磁感应现象制成了发电机:(4) 6 7若要利用上述装置"探究磁场对通电导线的作用",可以将图中的电流讣更换为 电源,给导体通电,磁场会对导体产生力的作用:通过实验发现,通电导体在磁场中受力 的方向不仅与电流方向有关,而且与磁场方向有关。14. 为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小丽同学作岀以下猜想: 猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性猜想B:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案:用 漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁.图上所示 的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况.根据小丽的猜想和实验,完成下面填空:(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断

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