1、第三篇物质科学(物理部分)第11课时电与磁12018绍兴义乌汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是 (A)图111A B C D【解析】 电子带负电，电子向上运动则电流方向向下。再根据安培定则(右手螺旋定则)可判断通电导体周围的磁场方向。2山西中考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 (C)A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图1
2、12C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【解析】 通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样，Q点铁屑的分布比P点密集，Q点的磁场比P点强；只改变电流方向，则磁场方向发生改变，但通电螺线管的磁场强弱不变；只增大螺线管中的电流，则磁场的强弱发生改变，但磁场方向不变。32018毕节图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，下列四种情况不会产生感应电流的是(D)【解析】 D图中导线运动时不切割磁感线。42018温州如图所示的小制作中，装置A中有磁铁和可转动的线圈。当有风吹向风扇时扇叶转动，
3、引起灯泡发光。装置A的工作原理是 (B)图113A通电线圈周围存在磁场B电磁感应C通电线圈能在磁场中转动D磁极间相互作用【解析】 当有风吹向风扇时扇叶转动，引起灯泡发光，此时装置A的作用是把机械能转化为电能，相当于发电机。52018孝感如图所示，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(多选) (AD)图114A通电螺线管的右端为N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，条形磁铁所受摩擦力一直不变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【解析】 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
4、，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侧，即螺丝管的右端为N极；当滑片P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逐渐变强，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；当条形磁铁静止时，静摩擦力和吸引力平衡，吸引力增大时，静摩擦力也随着增大；当条形磁铁运动时，因压力大小和接触面的粗糙程度不变，则条形磁铁所受滑动摩擦力的大小不变；所以，条形磁铁所受摩擦力不是一直不变。62017滨州对下列四幅图的表述正确的是 (A)图115A甲图中，闭合开关，小磁针静止时N极指向右侧B乙图中，闭合开关，滑动变阻器
5、滑片P向右滑动时，弹簧测力计的示数 变小C丙图是发电机的工作原理图D丁图是电动机的工作原理图【解析】 甲图：由安培定则可知，螺线管的右端为N极，左端为S极，故小磁针静止时N极指向右侧；乙图中，闭合开关，滑动变阻器滑片P向右侧滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电流变大，电磁铁磁性变强，但不知电流的方向，无法判定螺线管的极性，故无法判定测力计的示数变化；丙图中有电源，若闭合开关，磁场中的导体会受力运动，即说明通电导线在磁场中受力的作用，是电动机的原理图；丁图中没有电源，闭合开关后，当导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，是发电机的原理图。图11672018金华丽水小科在实验室发现一
6、枚钢针，为能快速利用小磁针判断：钢针是否有磁性，若有磁性则磁极如何分布，小科画出思维导图。请补充完整：【解析】 要注意的是：磁体的磁极既能吸引异名磁极，也能吸引没有磁性的铁、钴、镍等物质。图1178北京中考在验证电流产生磁场的实验中，小东连接了如图所示的实验电路。他把小磁针(图中没有画出)放在直导线AB的正下方，闭合开关后，发现小磁针指向不发生变化。经检查，各元件完好，电路连接无故障。(1)请你猜想小磁针指向不发生变化的原因是_小磁针与直导线距离远(或小磁针与导线垂直，合理即可)_。(2)写出检验你的猜想是否正确的方法：_使小磁针尽量靠近直导线，小磁针静止时，给直导线通电，观察小磁针指向是否变
7、化，若小磁针指向变化，说明猜想正确；若小磁针指向不变化，说明猜想错误(或改变小磁针的指向，给直导线通电观察小磁针是否转动，合理即可)_。图1189潍坊中考同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线烧成约3cm2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮去两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是_B_(填字母)。A两端全刮掉B一端全部刮掉，另一端只刮半周(2)线圈在转动过程中_电_能转化
8、为_机械(或动)_能。(3)小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，写出一条可能造成该现象的原因：_电源电压较低(或线圈正好处于平衡位置等)_。【解析】 (1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮时，一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样做相当于“换向器”。(3)电动机模型组装实验中，通电后不转的原因最常见的有线圈正好处于平衡位置、导线接触不良、电源电压偏 低等。10湖州中考科学兴趣小组做了一个有趣的纸盒实验：在水平桌面的右端放有一个封闭纸盒，一辆绑有磁铁的小车从斜面上静止下滑后在水平桌面上向右运动。在靠近纸盒的过程中小车的速度越来越小，最后停在了A位置。如图所示。图119小组同学对这一现象
9、展开了讨论：(1)小明认为小车的速度减小除了受到了摩擦力的作用外，可能还受到纸盒的影响。为了证实他的猜想，小明应该如何设置实验？_拿掉纸盒后重复实验，观察小车停止的位置，并与原来比较_。(2)小强打开纸盒，发现里面是一个闭合的线圈。为什么闭合的线圈会使小车的速度减小得更快？请对这一现象作出合理的解释。_带磁铁的小车靠近闭合的线圈时，闭合线圈切割磁感线产生感应电流，小车的动能转化为线圈的电能，动能减小，速度减小得更快(合理即可)_。【解析】 (2)电磁感应现象：当闭合电路的一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。11在物理学中，磁感应强度(用字母B表示，国际单位是特斯拉，符
10、号是T)表示磁场的强弱，磁感应强度B越大，磁场越强；磁感线形象、直观地描述磁场，磁感线越密，磁场越强。(1)图甲为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知，该磁极为_N_极，若在1处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图乙中的_A_。丙丁图1110(2)对照该磁敏电阻的RB特性曲线(如图丁)可以测量图甲磁场中各处的磁感应强度。将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处。小吴设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路，所提供的实验器材如图丙所示，其中磁敏电阻所处的磁场未画出。请你将该实验电路连接完整。正确接线后，测得的数据如表所示。该磁敏电阻的测量值为_500_。123U(V)1.503.004
11、.50I(mA)3.006.009.00根据该磁敏电阻的RB特性曲线可知，1处的磁感应强度为_1.0_T。在实验过程中，仅将磁敏电阻从1处移至2处，其他条件不变，那么电流表的示数_增大_，电压表的示数_减小_(均选填“增大”“减小”或 “不变”)。(3)在上述电路中，将该磁敏电阻从待测磁场中移出，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为10.0mA时，求滑动变阻器接入电路的阻值。设电源电压为5.50V。【答案】 (2)如答图所示。第11(2)题答图(3)由图可知，移出磁场时，磁敏电阻为R100，根据欧姆定律，电路中总电阻R总550，则滑动变阻器接入电路的阻值R滑R总R550100450
12、。122018宁波为响应宁波市政府提出的“创建海绵型城市”的号召，小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路由电压为12V、最大容量为100Ah的蓄电池供电，蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R0为图1111定值电阻，R为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆ABO与圆柱形浮体相连，ABBO41，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表。(压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯、红灯及排水泵的额定电压均为220V)压敏电阻受到的压力F(N)60120180240300360420480压敏电阻R阻值()500360260180120806555(1)当水位在安全位置以下时
13、绿灯亮，排水泵不工作；当水位达到安全位置上限时红灯亮，同时排水泵正常工作。请按要求完成图中工作电路的连接。(2)“发电玻璃”光电转化率接近18%。要求在5h内对控制电路的蓄电池充满电，则选用的“发电玻璃”面积至少为_1.3_m2。(太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1000W计算，计算结果精确到0.1m2)(3)按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到的压力为360N，通过电磁铁线圈的电流为100mA，排水泵启动；当水位回落到浮体只有体积浸入水中时，杠杆ABO仍处于水平位置，线圈中电流为30mA，排水泵停止工作，则小科应选择重力为多大的浮体？【答案】 (1)如答图所示
14、。第12(1)题答图(3)当浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到的压力FB为360N，查表可知R80，R总120，R0R总R1208040，根据杠杆平衡条件有：FALOAFBLOB，FA360N72N，F浮 GFA，即F浮G72N；当浮体只有体积浸入水中时，F浮F浮，R总400，R R总R040040360，查表可知，FB120N，根据杠杆平衡条件有：FALOA FBLOB，FA120N24N，F浮GFA，即F浮G24N，由、得出：F浮 80N，G8N。所以小科应选择的浮体重力为8N。 【解析】 (1)当水位在安全位置以下时，浮体受到的浮力较小，作用在硬质连杆向上的力较小，杠杆上A点受到向上的力较小，则B点受到压板向下的力较小，根据相互作用力的特点，压敏电阻受到的压力较小，由表格可知控制电路电阻较大，电流较小，电磁继电器不能将衔铁吸下，此时绿灯亮。由于红灯和排水泵的额定电压均为220V，因此两者并联，当衔铁被吸下时，两者同时工作。(2)1000WS18%5h12V100Ah，解得S1.3m2。