苏科版九年级下册 16.2 电流的磁场
一、单选题
1.关于下面四幅图的说法错误的是( )
A.拇指所指的那端就是通电螺线管的N极
B.地磁场的两极与地理的两极不重合
C.奥斯特实验证实电流的周围存在着磁场
D.司南之杓,投之于地,其柢指北
2.如图所示,电源两端电压不变,当开关S闭合时,电磁铁能吸起许多大头针。下列关于电磁铁的说法中正确的是 ( )
A.电磁铁的上端是N极
B.电磁铁磁性的强弱可以通过吸起大头针的数目来判断
C.若滑片P向左移动,电磁铁吸起的大头针数量会减少
D.若仅将电路中的电源正负极对调,电磁铁会吸起更多的大头针
3.如图所示是奥斯特实验的示意图,以下关于奥斯特实验的分析正确的是( )
A.小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
B.移去小磁针后,通电导线周围磁场消失
C.通电导线周围的磁场与条形磁体周围磁场相似
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
4.如图所示,磁悬浮地球仪无任何支撑地悬浮在空中。它的底座里面有一个电磁铁,可使内部有磁体的地球仪悬浮在空中。要断开底座电磁铁的电源的时,需要先把地球仪拿下来放好,再把电源断开,这样才能避免地球仪由于断开电磁铁的电源而摔坏。关于地球仪悬浮在空中时的受力情况,下列说法中正确的是( )
A.地球仪内部的磁铁受到电磁铁引力的作用 B.地球仪内部的磁铁受到电磁铁斥力的作用
C.地球仪所受浮力与地球仪所受重力是一对平衡力 D.地球仪所受磁力大于地球仪所受重力
5.如图所示,闭合开关S,将滑片P缓慢向左移动的过程中,下列分析正确的是( )
A.电磁铁的磁性变弱 B.弹簧测力计示数将减小
C.电磁铁的上端是N 极 D.弹簧测力计示数将增大
6.电梯为居民上下楼带来很大的便利,出于安全考虑,电梯设置了超载自动报警系统,其工作原理如图所示。电梯厢底层装有压敏电阻R1,R2为保护电阻,K为动触点,A、B为静触点,当出现超载情况时,电铃将发出报警声,电梯停止运行。则下列说法中正确的是( )
A.电磁铁磁性的强弱与电流的方向有关
B.电磁铁是根据电磁感应原理工作的
C.电梯超载时动触点K与静触点B接触
D.电梯超载时报警,说明压敏电阻的阻值随压力的增大而增大
7.电磁铁的磁性强弱与下列哪些因素无关( )
A.通入电流的大小 B.通入电流的方向
C.电磁铁线圈的匝数 D.有无插入铁芯
8.下图所示的“吸引”现象中,与摩擦起电有关的是( )
A.磁铁吸引铁钉 B.压紧的铅柱互相吸引
C.梳过头的塑料梳子吸引纸屑 D.电磁铁吸引曲别针
9.如图甲所示为一保温箱温控电路,包括控制电路和加热电路两部分,控制电路电源电压为U,电磁铁线圈电阻忽不计,电热丝和热敏电阻R均置于保温箱内,热敏电阻R的阻值随温度变化关系如图乙所示。保温箱温控电路工作原理是:当控制电路的电流小于0.012A时,电热丝通电加热;当电流大于0.02A时,电热丝停止加热。下列说法正确的是( )
A.电热丝应接在B、D两端
B.将滑动变阻器 适当调小一些,可以提高保温箱内的温度
C.若保温箱内的温度范围是,则需将调节为100Ω
D.若保温箱内的温度范围是,则控制电路电源电压U为11.3V
10.如图所示,条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后,闭合开关S,滑片P向下移动。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管的右端为S极
B.滑片P向下移动过程中,通电螺线管的磁性变弱
C.滑片P向下移动过程中,电路消耗的总功率变小
D.滑片P向下移动过程中,条形磁铁可能静止,也可能向左运动
11.如图是智能扶手电梯工作原理图,电梯上无乘客时运行慢,有乘客时运行快,两种情况下衔铁接触的触点不同,电路中压敏电阻的阻值随压力增大而减小,下列说法正确的是
A.R是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点1接触
B.R1是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点1接触
C.R是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点2接触
D.R1是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点2接触
12.如图所示,下列关于磁现象的分析中,说法错误的是( )
A.甲图中,在条形磁铁周围撒上铁屑后轻敲玻璃板,所观察到的是磁感线
B.乙图中,U形磁铁周围的磁感线在靠近磁极处分布得比较密
C.丙图中,小磁针S极的受力方向,与通电螺线管在该点的磁感线切线方向相反
D.丁图中,北京地区地面附近能自由转动的小磁针静止时,N极指向地理北极附近
13.绵阳市某初中学校的小明同学在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验:把螺线管水平悬挂起来,闭合开关,发现螺线管缓慢转动后停了下来,改变螺线管B端的初始指向,重复操作,停止时B端的指向都相同。模拟实验装置如图所示,闭合开关,螺线管停下来后B端指向
A.东方 B.南方 C.西方 D.北方
14.如图所示,闭合电磁铁开关S,条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是( )
A.条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B.条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C.将滑动变阻器的滑片向右移动,条形磁铁受到的摩擦力不变
D.若只改变电源的正负极,条形磁铁受到的摩擦力变大
15.如图所示,通电螺线管周围放着能够自由转动的小磁针a、b、c,这三根磁针静止时,图中所标的磁极正确的是( )
A.小磁针a B.小磁针b C.小磁针c D.小磁针b,c
二、填空题
16.图中螺线管由铜丝绕制,通电后螺线管有自由电子定向移动方向如图,则通电螺线管的_____(选填“左”或“右”)端是N极。
17.如图所示,用细线将整个螺线管装置水平悬挂起来(螺线管可在水平内自由转动),将开关S闭合,待螺线管静止后其右端将指向___________(填“南”或“北”)方。
18.如图所示,弹簧下端挂一条形磁铁,磁铁下端为S极,条形磁铁的正下方有一电磁铁,闭合开关后,电磁铁上端是______极,弹簧长度会______(选填“伸长”“缩短”或“不变”);再将变阻器滑片向右移动,弹簧长度会______(选填“伸长”“缩短”或“不变”)。
19.夏天的紫外线较强,人们在户外活动时间过长,会造成皮肤灼伤,甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质,设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时,S2闭合,电动机转动,遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。
(1)调试时发现,当户外紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合。为了达到设计要求,需要把滑动变阻器R1的滑片P向______(填“左”或“右”)移动;
(2)从安全用电的角度分析,进户线a应该是______线。
20.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明设计了如图所示的电路。由实验现象可知,______(选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,线圈匝数______,电磁铁磁性越强。
三、综合题
21.物理学中,用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉(符号是T),磁感应强度B越大表明磁场越强;B=0表明没有磁场。有一种电阻,其阻值大小随周围磁场强度的变化而变化,这种电阻叫做磁敏电阻。为了探究电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素有关,小超设计了甲、乙两图所示的电路,图甲中电源电压恒为6V,R为磁敏电阻,图乙中的电磁铁左端靠近且正对图甲的磁敏电阻R;磁敏电阻R的阻值随磁感应强度变化的关系图像如图丙所示。
(1)当图甲S1闭合,图乙S2断开时,磁敏电阻R的阻值是______Ω,则此时电流表的示数为______mA;
(2)闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动时,小超发现图甲中电流表的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P保持不变,将磁敏电阻R水平向左逐渐远离电磁铁时,小超将测出的磁敏电阻与电磁铁左端的距离l 、对应的电流表示数I及算出的磁感应强度B同时记录在下表中。通过分析表中数据可知,当磁敏电阻远离电磁铁时,磁敏电阻的阻值会______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。请计算当l =3cm时,磁敏电阻R所在位置的磁感应强度B=______T。
l/cm 1 2 3 4 5 6
I/mA 10 12 15 20 30 45
B/T 0.68 0.65 0.51 0.4 0.20
22.冬季,汽车后风窗玻璃上常会形成一层薄霜,导致驾驶员无法准确观察后方情况。为保障行车安全,后风窗玻璃装有加热除霜电路。如图甲所示,是某同学设计的模拟汽车后风窗玻璃加热电路,它由控制电路和受控电路组成。控制电路中S接“手动”时,电磁铁A通电吸引衔铁,使触点、接触、受控电路中电热丝工作,对玻璃均匀加热。S接“自动”时,加热过程中,玻璃温度升高至45℃时,触点、恰好脱开,此时控制电路中通过的电流为0.02A。电路中U1=6V,U2=12V,R0=150,R2=0.8Ω,R1为固定在玻璃内的热敏电阻,其温度始终与玻璃温度相同,阻值随温度升高而增大。若电热丝R2所产生的热量完全被玻璃吸收,玻璃质量为9kg,玻璃比热容为(0.8×103J/(kg·℃))。电磁铁A线圈的电阻忽不计。
(1)开关S接“手动”:
①电磁铁A通电时具有磁性,此现象称为电流的______效应,A的上端是______极。
②将玻璃从加热至.所需的时间是______?
(2)开关S接“自动”。玻璃的温度为15℃和45℃时,控制电路的功率相差了,则时热敏电阻的阻值为______。
(3)汽车后风窗玻璃上的电热丝是通过丝网印刷的方式将专用的导电银浆印刷到玻璃的表面烧结制成,如图乙所示,在电压不变的情况下,为增大电热丝的加热功率,请从银浆线的厚度,条数、粗细等方面,提出一种改进措施______。
23.珠海的春季,天气潮湿,需要除湿,如图1所示为某实验室的自动除湿器。除湿器内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成,简化后的电路图如图2所示。控制电路中的电源电压,调控电阻的阻值范围为,R为装在除湿器内的湿敏电阻,其阻值随相对湿度空气中含有水蒸气的百分比,单位为:变化的图像如图2所示,L为磁控开关,当湿敏电阻R的阻值发生变化时,控制电路中的电流随之发生变化,当电流大于或等于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,工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压为保护电阻,磁控开关L的线电阻不计。问:
(1)当S接通时,可判断出图2中线圈上端P的磁极是_____极;
(2)磁性弹片可能是下列哪些材料组成_____;
A.钴、锌 B.铁、铝 C.钴、镍 D.铁、钢
(3)开关S闭合后,磁控开关L的两个弹片在一定条件下相互吸合,涉及的知识有_____;
A.电流的磁效应 B.通电导体在磁场中受力的作用
C.磁化 D.磁极间相互作用
(4)由图3可知,湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而_____;在磁控开关L闭合条件不变的情况下,若要早点开始除湿,则应将控制电阻R0_____(两空均选:变大/变小)。
(5)因实验室内有较敏感的器件,要求相对湿度控制在以内,则调控电阻的阻值不能超过________;
24.疫情期间,医院里常用的人脸识别测温一体机(健康码通行立柱款),如图所示,可以实现扫健康码查验、口罩检测、体温检测自动报警功能:当出示的健康码为黄色或者红色时,开关S1闭合,报警器响;未配戴口罩时开关S2闭合,报警器响;体温超过正常体温时开关S3闭合,报警器响。
(1)下列电路设计中符合要求的是______;
(2)受此启发,某中学物理实践小组设计了一款“智能门禁”,能检测体温并进行人脸识别,允许体温正常的本学校的师生进入校园。设计想要达到的效果是:
①若体温正常(开关S1闭合),人脸识别成功(开关S2闭合),电动机M工作(门打开),警示灯不亮;
②若体温异常(开关S1不闭合),人脸识别成功(开关S2闭合),电动机M不工作且警示灯亮起;
③不管体温是否正常若人脸识别失败(开关S2不闭合),电动机M不工作且警示灯不亮。
如图甲所示是物理实践小组一组的同学们设计的电路图,该电路______(选填“能”或“不能”)达到设计要求。理由是______。
(3)物理实践小组二组的同学们根据设计要求设计了如图乙所示的电路图,结果发现开关S1和S2闭合后,电动机M不工作,门打不开。造成这一现象的原因,下列判断不合理的是______。
A.电源电压太低了
B.电磁铁的磁性太弱了
C.触点间接触不良
D.灯泡内部断路
25.新冠病毒肆虐,“无接触”式的生活方式悄然走进我们的生活。如1图为某款无接触式的热风干手器,其工作原理简化图如2图所示。
(1)控制电路中的电磁继电器主要是利用了电流的____效应,手伸入舱内,导致电阻R的阻值减小,控制电路的电流________(选填“增大”、“不变”或“减小”),衔铁被吸下,工作电路开始工作。
(2)该款干手器正常工作时工作电路总电流为5 A,则电功率为_______W;若加热电阻丝阻值为88Ω,则工作10s它产生热量为________J;某家庭电路电能表如3图所示,不使用其它用电器情况下,2台该款干手器__________(选填 “能”或“不能”)同时工作。
(3)该款干手器吹出热风温度参数为35℃-45℃, 下列操作能够提高热风温度的是_______(选填相应选项的字母)。
A.在加热电阻丝左端串联一个同规格的加热电阻丝
B.在加热电阻丝两端并联一个同规格的加热电阻丝
C.换用电功率更大的电动机
26.如图甲所示为一恒温箱温控电路,控制电路电压为3V。R为热敏电阻(置于恒温箱内),阻值随温度变化的关系如图乙所示。恒温箱温控电路工作原理是:加热过程中,恒温箱温度升高到一定值时,控制电路中电流会达到一定值,继电器的衔铁被吸合,工作电路停止加热。(电磁铁线圈电阻不计)
(1)图中所示状态,电路处于______状态(填“加热”或“未加热”);
(2)电阻R′有什么作用?作用1:______;作用2:______;
(3)恒温箱的温度为100℃时,继电器线圈中的电流达到20mA,衔铁被吸合,此时电阻R′两端的电压是多少______?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
A.由图可知,电流从螺线管的左端流入,由安培定则可知螺线管的右端是N极,故A正确,不符合题意;
B.地磁场的南北极与地理南北极相反,并不重合,故B正确,不符合题意;
C.奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场,故C正确,不符合题意;
D.司南之杓,投之于地,其柢指南,司南的长柄指南,故D错误,符合题意。
故选D。
2.B
【详解】
A.由图中可知,当开关S闭合后,由安培定则可知,电磁铁的下端是N极,故A错误;
B.电磁铁的磁性越强,吸起的大头针的数目越多,所以电磁铁的磁性强弱可以通过吸起大头针的数目来判断,故B正确;
C.由图中可知,若滑片P向左移动,则滑动变阻器接入电路中的阻值变小,故由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电磁铁的磁性变强,故电磁铁吸起的大头针数量会增加,故C错误;
D.若仅将电路中的电源正负极对调,则电磁铁的正负极对调而磁性强弱不变,故电磁铁吸引的大头针的数量不变,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】
A.当将通电导线放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,说明了小磁针受到了力的作用,故A正确;
B.由实验知道,该磁场与小磁针的有无无关,移去小磁针后,通电导线周围的磁场依然存在,故B错误;
C.通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围磁场相似,故C错误;
D.当电流发生改变时,小磁针的偏转方向会发生改变,这说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关,故D错误。
故选A。
4.B
【详解】
AB.地球仪悬浮在空中受重力与斥力保持平衡,所以地球仪内部的磁铁受到电磁铁斥力的作用,故A错误,B正确;
C.地球仪悬浮在空中受重力与斥力保持平衡,地球仪所受浮力受到空气的浮力很小可以忽不计,故C错误;
D.地球仪悬浮在空中受重力与斥力保持平衡,根据二力平衡,地球仪所受磁力等于地球仪所受重力,故D错误。
故选B。
5.B
【详解】
A.将滑片P缓慢向左移动的过程中,滑动变阻器的电阻变小,定值电阻阻值不变,根据公式得电路中的电流变大,所以电磁铁的磁性变强,故A错误;
C.有图可知,螺线管中电流的方向正面向左,根据安培定则,通电螺线管上端是S极下端是N极,故C错误;
BD.因为通电螺线管上端是S极,条形磁体上端也是S极,同名磁极相互排斥,又因为电路中的电流变大,所以电磁铁的磁性变强,所以通电螺管对条形磁体的排斥力变强,故弹簧测力计示数变小,故B正确,D错误。
故选B。
6.C
【详解】
AB.电磁铁是根据电流的磁效应制成的,电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数的多少有关,与电流的方向无关,故AB错误;
C.出现超载情况时,电梯停止运行,即K与A是分开的,K被电磁铁吸下,与B接触,从而使电铃发出声音,故C正确;
D.超载时,压力增大,电磁铁的磁性变大,能把衔铁吸下,说明电路中的电流是变大的,即总电阻是减小的,所以压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,故D错误。
故选C。
7.B
【详解】
A.通入电流的大小越大,电磁铁的磁性越大,故A不符合题意;
B.通入电流的方向改变,电磁铁的磁场发生变化,磁性强弱不变,故B符合题意;
C.电磁铁线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强,故C不符合题意;
D.电磁铁插入铁芯时,磁性变强,故D不符合题意。
故选B。
8.C
【详解】
A.磁铁能够吸引铁钉,是由于磁体具有吸引铁、钴、镍等金属的性质,属于磁体对磁体的作用力,是非静电引起的,故A错误;
B.两个压紧的铅块能吊起钩码,由于分子间存在相互作用的引力而使两块铅块粘在一起,不易分开,故B错误;
C.摩擦后的梳子带上了电荷,能吸引不带电的碎纸屑,是由静电引起的,故C正确;
D.电磁铁能吸引铁钉,是由于磁体具有吸引铁、钴、镍等金属的性质,属于磁体对磁体的作用力,是非静电引起的,故D错误。
故选C。
9.C
【详解】
A.当控制电路电流大时,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下来,B、D接电路,A、C断开,由题可知,当电流大于0.02A时,电热丝停止加热,电热丝应接在A、C两端,故A错误;
B.滑动变阻器调小些,要达到0.02A的电流时需要的热敏电阻的值更大,由乙图可知,热敏电阻的值越大,对应的温度越低,因此降低了保温箱内的温度,故B错误;
CD.若保温箱内温度为 ,当55℃时,应开始加热,由乙图可知,此时热敏电阻的值为900Ω,此时电路中的电流为0.012A,根据串联电路电压规律得
当65℃时,应停止加热,由乙图可知,此时热敏电阻的值为500Ω,此时电路中的电流为0.02A,根据串联电路电压规律得
联立两式解得
故C正确,D错误。
故选C。
10.D
【详解】
A.由图可知,闭合开关S,电流从螺线管右侧流入;根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,则大拇指指向螺线管的右端,即为N极,故A错误;
B.当滑片P逐渐向下移动时,变阻器连入电路的电阻逐渐变小,由欧姆定律可知线圈中电流逐渐变大,则通电螺线管的磁性变强,故B错误;
C.滑片P向下移动过程中,电路中的电流变大,由P=UI可知电路消耗的总功率变大,故C错误;
D.当滑片P逐渐向下移动时,由于通电螺线管的磁性变强,且螺线管和条形磁铁相对的磁极为异名磁极,所以条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变大,则条形磁铁可能静止,也可能向左运动,故D正确。
故选D。
11.A
【详解】
由图可知,R在控制电路上,因此R是压敏电阻
电梯无乘客时,压力减小,压敏电阻的阻值增大,控制电路中电流减小,电磁铁磁性变弱,则衔铁被松开,与触点1接触,则电阻R1与电动机串联,电动机两端电压减小,通过电动机的电流变小,电动机转速变慢,使电梯运动变慢.
故A正确.
12.A
【详解】
A.磁感线不是真实存在的,所以在甲图中,所观察到的不是磁感线,是铁屑受到磁场力的作用而分布周围,故A错误,符合题意;
B.U形磁铁周围的磁感线在靠近磁极处分布得比较密,远离磁极处分布得比较疏,故B正确,不符合题意;
C.小磁针S极的受力方向向左,根据安培定则,通电螺线管左侧为N极,那么通电螺线管在该点的磁感线切线方向向右,则这两个方向是相反的,故C正确,不符合题意;
D.小磁针静止时,N极指向是指向地磁南极附近,地理北极附近,故D正确,不符合题意。
故选A。
13.D
【详解】
根据图示的螺线管线圈的绕向和螺线管中电流的方向,利用安培定则可以确定螺线管的B端为N极,A端为S极;在地磁场的作用下,螺线管将会发生转动,螺线管的S极(A)指向南,螺线管的N极(B端)指向北。
故选D。
14.A
【详解】
A.由安培定则得,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向电磁铁右端为N极,左侧为S极,同名磁极相互排斥,所以条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力,故A正确;
B.条形磁铁处于静止状态,水平方向上受到平衡力的作用,水平向左的排斥力和桌面对条形磁铁的水平向右的摩擦力为一对平衡力,故B错误;
C.将滑动变阻器的滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变弱,排斥力变小,摩擦力和排斥力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力变小,故C错误;
D.若只改变电源的正负极,电流的方向改变,大小不变,则电磁铁的磁性不变,条形磁体受到电磁铁的吸引力大小等于原来的排斥力大小,此时吸引力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,则摩擦力不变,故D错误。
故选A。
15.C
【详解】
如图,电流从螺线管左端注入,根据安培定律,右手四指顺着电流方向握住螺线管,大拇指所指的方向为N极,即螺线管左端为N极,右端为S极,由磁极间相互作用的规律,小磁针a的右端为S极,小磁针b的左端为S极,小磁针c的左端为N极,故ABD错误,C正确。
故选C。
16.左
【详解】
由图可知,自由电子由螺线管的左端进入,因为金属导体中电流方向和自由电子的定向移动方向相反,所以螺线管的电流从右端进入,从左端流出,根据安培定则,用右手握住螺线管,使四指指向电流方向,则大拇指所指的左端为螺线管的N极。
17.北
【详解】
由图可知,螺线管中电流的方向是从左端流入,右端流出的,则根据安培定则可知,螺线管的右端为N极;将整个螺线管装置悬挂起来,待螺线管静止后其右端指向北方。
18. S 缩短 增大
【详解】
[1][2]开关闭合,根据安培定则判断电螺线管的上端为S极,同名磁极相互排斥,弹簧长度会缩短。
[3]滑动变阻器滑片向右移动时,电路中的电流变小,电磁铁磁性减弱,条形磁铁的排斥力减小,所以弹簧长度会增大。
19. 右 火线
【详解】
(1)[1]由图可知,开关S2与电磁铁衔铁为一体,紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合,说明电磁铁的磁性不够强,不能将衔铁吸下。为了达到设计要求,则应增大电磁铁对衔铁的吸引力,在电磁铁线圈匝数一定时,应增大电磁铁电路中的电流,故需要把滑动变阻器R1的阻值减小,滑片P应向右移动。
(2)[2]为了安全用电,控制电动机的开关S2应接在火线上,由图可知,开关S2接在进户线a上,说明a为火线。
20. 乙 越多
【详解】
[1][2]根据图示的情境可知,甲、乙串联,电流相同,乙缠绕的线圈的匝数多,乙电磁铁吸引的大头针多,说明乙的磁性强;由此说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
21. 100 60 变小 变小 0.6
【详解】
(1)[1]当图乙S2断开时,电磁铁没有磁性,磁敏电阻处的磁感应强度为零,根据图丙可知,此时的磁敏电阻R的阻值
R=100Ω
[2]图甲为磁敏电阻的简单电路,电流表测电路中的电流。由欧姆定律,此时图甲电路中的电流是
所以,电流表示数为60mA。
(2)[3]闭合开关S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器连入电路的电阻变小,由欧姆定律可知,电路的电流变大,电磁铁磁感应强度变强,根据图丙可知,磁敏电阻变大,根据欧姆定律可知,图甲电路中电流变小,所以图甲中电流表的示数变小。
(3)[4]根据表中的数据可知,磁敏电阻与电磁铁左端的距离l 变大时,对应的电流表示数I也变大,根据欧姆定律可知,磁敏电阻的阻值会变小。
[5]当l =3cm时,对应的电流为15mA,由欧姆定律可知,磁敏电阻为
由图丙可知,磁敏电阻R所在位置的磁感应强度
B=0.6T
22. 磁 N 90 其它条件不变时增加银浆线的厚度(或其它条件不变时增加银浆线的条数、或其它条件不变时增加银浆线的横截面积等)。
【详解】
(1)①[1][2]电磁铁A通电时具有磁性,此现象称为电流的磁效应,电流从电磁铁的下端流入,用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向N极,即A的上端是N极。
②[3]玻璃从-5℃加热至45℃时,玻璃吸收的热量
因电热丝所产生的热量完全被玻璃吸收,所以,消耗的电能
由可得,需要的加热时间
(2)[3]由题意可知,玻璃的温度为45℃时,控制电路中通过的电流为0.02A,此时控制电路的功率
因热敏电阻的阻值随温度升高而增大,且玻璃的温度为15℃和45℃时,控制电路的功率相差了,所以,15℃时控制电路的功率
此时控制电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,15℃时热敏电阻的阻值:
(3)[5]在电压不变的情况下,由可知,为增大电热丝的加热功率,应减小的阻值,因导体的电阻与材料、长度、横截面积有关,且材料一定时,长度越短、横截面积越大,电阻越小,所以,其它条件不变时增加银浆线的厚度,或其它条件不变时增加银浆线的条数,或其它条件不变时增加银浆线的横截面积等。
23. N C ACD 变小 变小 500
【详解】
(1)[1]当S接通时,由右手螺旋定则可判断出图2中线圈的上端P的磁极是N极。
(2)[2]磁性材料是指铁钴镍等物质,磁性弹片需要用磁性材料;
A.在钴、锌中锌不是磁性材料,故A不符合题意;
B.在铁、铝中铝不是磁性材料,故B不符合题意;
C.钴、镍都是磁性材料,故C符合题意;
D.铁、钢都是磁性材料,但钢是硬磁性材料,通电时有磁性,断电时磁性不会消失,不合适做磁性弹片,故D不符合题意。
故选A。
(3)[3] ACD.开关S闭合后,磁控开关L的两个弹片在电流的磁效应作用下被磁化成异名磁极,异名磁极相互吸引,同时说明了通电导体周围存在着磁场,故用到了电流的磁效应、磁化、磁极间相互作用,故ACD符合题意;
B.磁控开关L的两个弹片闭合前无电流通过,故B不符合题意。
故选ACD。
(4)[4]根据图3可知湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而变小。
[5]由图知,控制电阻与湿敏电阻R串联。若要早点开始除湿,即相对湿度减小,湿敏电阻阻值变大,由于衔铁被吸下的电流不变,根据知总电阻不变,所以需要减小控制电阻的阻值。
(5)[6]由图3可知,当相对湿度控制在时湿敏电阻R的阻值
已知当电流
时L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。由可得,电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以调控电阻的阻值
调控电阻的阻值为500Ω。
24. B 不能 只要体温正常,不管人脸识别是否成功,电动机都会工作 D
【详解】
(1)[1]A.如图,当三个开关为串联,只有都闭合时,报警器才会报警,故A不符合题意;
B.如图三个开关是并联的,任意一个开关闭合报警器都会报警,故B符合题意;
C.S1、S2是串联的,只有两个开关同时闭合才会报警,故C不符合题意;
D.S1处在干路上,S2、S3在支路上,只有在S1闭合的情况,S2、S3任意一开关闭合才能报警,故D不符合题意。
故选B。
(2)[2][3]如图所示,只要体温正常,则S1就会闭合,电磁铁产生磁性吸引衔铁向下运动,接通电动机,不管人脸识别是否成功,电动机都会工作,所以不能达到设计要求。
(3)[4]A.如果电源电压太低了,达不到电动机工作所需的电压,电动机无法正常工作,故A不符合题意;
B.如果电磁铁的磁性太弱了,则电磁铁无法将衔铁吸引到下面,电动机没有接通,无法工作,故B不符合题意;
C.如果触点间接触不良,电动机没有接通,无法工作,故C不符合题意;
D.如果灯泡内部断路,只会导致灯泡不亮,不会导致电动机无法正常工作,故D符合题意。
故选D。
25. 磁 增大 1100 5500 能 B
【详解】
(1)[1]电磁继电器是利用低电压、弱电流来间接控制高电压、强电流的一套装置,用电磁铁来控制的,所以利用的是电流的磁效应。
[2]当电阻R的阻值减小时,控制电路的电流增大,通电螺线管的磁性增强,衔铁被吸下,工作电路开始工作。
(2)[3]该款干手器正常工作时工作电路总电流为5 A,工作电压为220V,则电功率为
[4]加热电阻丝阻值为88Ω,则工作10s它产生热量为
[5]电能表如3图所示,允许通过的最大电流为20A,不使用其它用电器情况下,2台该款干手器的总电流为10A,所以能同时工作。
(3)[6]A.在加热电阻丝左端串联一个同规格的加热电阻丝,会使电阻丝的功率减小,产热减少,降低了热风的温度,故A不符合题意;
B.在加热电阻丝两端并联一个同规格的加热电阻丝,原来的电阻丝功率不变,总功率增加,产热增多,提高了热风的温度,故B符合题意;
C.换用电功率更大的电动机,只会风量增大,但是没有提高热风的温度,故C不符合题意。
故选B。
26. 加热 保护电路 调节温控箱的控制温度 2V
【详解】
(1)[1]图甲中,继电器的衔铁未被吸合,电热丝处于通路,所以电路处于加热状态。
(2)[2]由图甲知,滑动变阻器R′与热敏电阻R串联在电路中,而热敏电阻随温度升高而变小,当热敏电阻过小,则电路中电流过大,电路元件可能受损,此时变阻器R′可避免电路中的电流过大,起到保持电路的作用。
[3]因为变阻器R′与热敏电阻串联,所以通过调节滑片位置可改变变阻器接入电路的阻值,从而改变电路中的总电阻,从而控制衔铁的吸合或断开来控制工作电路,从而调节温控箱的控制温度。
(3)[4]由图乙知,温度为100℃时,热敏电阻的阻值R=50Ω,则热敏电阻两端的电压
UR=IR=0.02A×50Ω=1V
R′两端的电压
U′=U-UR=3V-1V=2V
答案第1页,共2页
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