“電與磁”綜合測試題

武欣欣

一、填空題（每空1分，共14分）

1.南宋民族英雄文天祥在《揚子江》一詩中寫下了“臣心一片磁針石，不指南方不肯休”的詩句，“磁針石”因為受到____的作用，它的北極指向地理位置的____方。

2.將一小磁針平行放在一水平導線的下方，導線在通電時小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象表明____，它是丹麥物理學家____首先發(fā)現(xiàn)的。

3.如圖1所示，兩個條形磁鐵A、B分別吸著一枚大頭針，若將A、8相連，則大頭針會____（填“落下”或“仍吸住”），這是因為____。

4.電阻制動是高速動車組列車制動方式之一：在列車需要減速或停車時，停止給電機供電，同時將一電阻接入電機，列車失去動力后，由于慣性仍將繼續(xù)前進，帶動電機轉(zhuǎn)動，電阻發(fā)熱，此過程中，機械能最終轉(zhuǎn)化成____能，電機實際上是____（填“發(fā)電機”或“電動機”）。

5.如圖2所示，在電磁鐵的正上方用彈簧掛一條形磁鐵，當開關閉合后，條形磁鐵與電磁鐵的相互作用為____（填“吸引”或“排斥”），當滑片P從b端到a端的滑動過程中，彈簧的長度會變____（填“長”或“短”）。

6.1820年丹麥物理學家奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)通電導體周圍存在著磁場，在圖3中當開關閉合時，小磁針的指向如圖3所示，則小磁針a的右端為____（填“N”或“S”）極，在原子內(nèi)部，核外電子繞原子核運動會形成一種環(huán)形電流，該環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場使物質(zhì)微粒（原子）的兩側(cè)相當于兩個磁極，若圖4中箭頭表示的是電子繞原子核運動的方向，則環(huán)形電流的左側(cè)應為____（填“N”或“S”）極。

7.某市科技館有機器人和參觀者下象棋的展臺，機器人取放棋子時用一根“手指”接觸棋子表面就可以實現(xiàn)（如圖5），其奧秘是“手指”內(nèi)部有電磁鐵。

（1）機器人取放棋子是利用了電磁鐵的____（填“磁性有無”或“磁極方向”）可以控制的特點。

（2）制作象棋棋子的材料應該是常見金屬材料中的____。

二、選擇題（每小題2分，共16分）

8.在一個圓紙盒里藏著一個條形磁鐵，在盒子周圍放置一些小磁針（小磁針涂黑端為N極），這些小磁針靜止時的指向如圖6甲所示，則圖6乙中能正確反映盒中條形磁鐵放置情況的是（ ）。

9.下列說法錯誤的是（ ）。

A.大頭針被磁鐵吸引的同時也被磁化成小磁體

B.磁感線在磁體的外部從磁體N極出發(fā)，最后回到S極

C.將條形磁鐵分成若干段，每段磁體均有N、S極

D.磁場是由無數(shù)條磁感線組成的

10.假如磁體的磁性消失了，以下情景可能發(fā)生的是（ ）。

A.石塊也能浮在水面上

B.從手中脫落的書會停留在空中

C.輪船上的羅盤將失去作用

D.磁鐵會吸起更多的鐵釘

11.下列關于磁感線的描述中，正確的是（ ）。

A.磁感線是磁場中實際存在的線

B.磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發(fā)，回到S極的

C.磁感線只有曲線，沒有直線

D.細鐵屑在磁場中的分布形成了磁感線

12.信用卡刷卡時，其表面的小磁體經(jīng)過刷卡機的縫隙，線圈中會產(chǎn)生電流，此過程主要涉及的知識是（ ）。

A.通電導線在磁場中受力運動

B.磁極問的相互作用

C.通電導線周圍存在磁場

D.電磁感應

13.如圖7所示為條形磁鐵和電磁鐵，虛線表示磁感線，則甲、乙、丙、丁的極性依次是（ ）。

A.S、N、S、S

B.N、N、S、N

C.S、S、N、N

D.N、S、N、N

14.關于圖8所示四幅圖的說法正確的是（ ）。

A.甲圖的實驗說明磁場能產(chǎn)生電流

B.乙圖的實驗所揭示的原理可制成發(fā)電機

C.丙圖是演示電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置

D.丁圖中麥克風應用了磁場對電流的作用

15.在如圖9所示的實驗裝置中，懸掛于磁鐵N、S極之間的銅棒ab兩端通過導線連接到電流表上，下列分析正確的是（ ）。

A.只要銅棒ab在磁鐵N、S極之間運動，電流表指針就會偏轉(zhuǎn)

B.當電流表指針偏轉(zhuǎn)時表明機械能轉(zhuǎn)化成電能

C.電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向只跟導體的運動方向有關

D.利用這一現(xiàn)象所揭示的原理可制成的設備是電動機

三、作圖題（每小題2分，共4分）

16.如圖10所示，條形磁鐵置于水平面上，電磁鐵與其在同一水平面上，右端固定并保持水平，當電路中滑動變阻器滑片P逐漸向左移動時，條形磁鐵仍保持靜止，所受摩擦力不斷變大且方向向右，請畫出電磁鐵的繞線方法。

17.如圖11是利用太陽能給LED路燈供電的自動控制電路的原理示意圖，其中，R是光敏電阻，光敏電阻的阻值R隨光照度的增強而減小，白天，通過太陽能電池板與蓄電池回路將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能儲存在大容量蓄電池內(nèi)，傍晚，當光照度小于一定值時，通過蓄電池與LED路燈構(gòu)成回路，路燈開始工作。

請用筆畫線將電路原理圖連接完整，使工作電路能正常工作。

四、實驗探究題（第18題7分，第19題5分，第20題7分，共19分）

18.在“探究影響電磁鐵磁性強弱的因素”實驗中，小明用相同的漆包線和鐵釘繞制成電磁鐵甲和乙，設計了如圖12所示的電路。

（1）通過觀察電磁鐵____的不同，可以判斷電磁鐵的磁性強弱不同。

（2）圖12中甲、乙串聯(lián)的目的是____。

（3）乙鐵釘?shù)南露耸莀___極。

（4）閉合開關后，分析圖12中的現(xiàn)象，得出的結(jié)論是____。

（5）滑片P向左端移動時，甲的磁性將____（填“變強”“變?nèi)酢被颉安蛔儭保f明____。

（6）電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因是____。

19.圖13為“探究磁生電”的實驗裝置。

（1）閉合開關，讓懸著的導體AB____（填“左右”“上下”或“沿A向B”或“沿B向A”）運動時，電流表會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

（2）若保持導體AB不動，要產(chǎn)生感應電流，正確的操作是____。

（3）實驗中發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)不明顯，為了使指針偏轉(zhuǎn)明顯，請你從實驗裝置和操作上各提一條改進建議。

裝置改進：____，操作改進：____。

20.科學家發(fā)現(xiàn)兩根平行導線通電后有如圖14所示的現(xiàn)象（圖中實線、虛線分別表示通電前、后的情況）。

（1）由圖14可知兩平行通電導線之間有力的作用，當通入的電流方向相同時，導線相互____；當通入電流方向相反時，導線相互____。

（2）判斷通電直導線周圍磁場方向的方法是：用右手握導線，大拇指指向電流方向，則四指環(huán)繞的方向就是通電直導線周圍的磁場方向，根據(jù)這個方法，請你判定甲圖中導線a在導線b處產(chǎn)生的磁場方向為垂直于紙面____（填“向里”或“向外”）。

（3）產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是：通電導線a周圍產(chǎn)生的磁場對通電導線b有____的作用，當導線a中的電流方向改變時，其磁場的方向也發(fā)生改變，導線b受力方向隨之改變。

（4）由此可知：與磁體之間的相互作用一樣。電流之間的相互作用也是通過____來實現(xiàn)的。

五、綜合應用題（第21題8分，第22題9分，共17分）

21.小明根據(jù)所學的電學知識，想設計一個汽車超載自動報警電路，他查閱了相關資料了解到壓敏電阻是阻值隨壓力變化而變化的元件，并了解到壓敏電阻在生活中的一種應用——壓力傳感器，壓力傳感器受到的壓力越大，輸出的電壓就越大，用它可以稱量汽年的質(zhì)量，某壓力傳感器輸出電壓與壓力的關系如表1。

小明利用該壓力傳感器和電阻箱R（最大電阻999.9Ω）及部分其他器材設計了圖15所示的電路，閉合開關S，當線圈中電流大于或等于20mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合，已知繼電器線圈的電阻為25Ω，繼電器電路的電源電壓由傳感器的輸出電壓U提供，（假設U不受繼電器電路影響）

（1）根據(jù)表1中數(shù)據(jù)，請描繪出壓力傳感器的輸出電壓隨壓力變化的圖象。

（2）當壓力增加到一定程度時，電鈴報警，說明汽車超載，則圖15中電鈴應接在____（填“A、B”或“C、D”）兩端。

（3）小明希望壓力大于或等于2.4×10N時，啟動報警系統(tǒng)，則電阻箱R的電阻應調(diào)節(jié)到多久？

（4）要使該裝置報警，汽車的最小質(zhì)量為多少？（取g=10N/kg）

22.圖16為小穎同學設計的電熱水器的原理圖，該電熱水器具有加熱、保溫功能，圖16中電磁繼電器（線圈電阻不計）、熱敏電阻R、保護電阻R、電壓恒為6V的電源U、導線等組成控制電路，當電磁鐵線圈中的電流I<10mA時，繼電器上方觸點和觸點c接通；當電磁鐵線圈中的電流I≥10mA時，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方觸點和觸點a、b接通，熱敏電阻中允許通過的最大電流I=15mA，其電阻R隨溫度變化的規(guī)律如圖17所示，熱敏電阻R和加熱電路中的三個電阻R、R、R均置于儲水箱中，已知R=33Ω、R=66Ω、R3=154Ω、U=220V。

（1）銜鐵被吸下時，加熱電路的總電阻是多大？

（2）保溫狀態(tài)下，若加熱電路的發(fā)熱功率等于熱水器散熱功率的80%，求10min內(nèi)熱水器散大的熱量。

（3）為使控制電路正常工作，保護電阻R的阻值至少為多大？若R為該值，銜鐵剛好被吸下時儲水箱中水溫是多少？

責任編輯：蔡華杰