物理教科版（2024）第2节 电流的磁场练习

这是一份物理教科版（2024）第2节 电流的磁场练习，共11页。试卷主要包含了选择题，多选题，填空题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.对下列情境的判断正确的是（ ）
A . 图甲：改变提升物体受到的重力，动滑轮的机械效率不变
B . 图乙：人不接触高压电线就不会触电
C . 图丙：拇指所指的那端就是通电螺线管的N极
D . 图丁：天宫课堂授课是通过超声波实现天地之间的互动
2.下列根据观察的现象，作出的推测不符合物理事实的是（ ）
A . 根据扩散现象推测：分子是在做无规则的运动
B . 根据电路中灯泡发光推测：电路中有电流
C . 根据靠近带电体的轻小物体被吸引推测：轻小物体一定带电
D . 根据放在螺线管旁的小磁针受力偏转推测：螺线管周围存在磁场
3.有人发明了一种“发电地板”，如图所示。发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成，行人或车辆通过时，挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动，便能发电。该发电地板的工作原理与下列哪个选项的实验原理相同（ ）
A .
B .
C .
D .
4. .如图14-3-7所示，当通以如图所示方向的电流时，小磁针的S极将向纸外偏转，若改变电流方向，图中的小磁针转向为（ ）
图14-3-7
A . 小磁针N极将向纸外偏转
B . 小磁针S极将向纸外偏转
C . 小磁针N极指向不变
D . 小磁针N极可能向纸内偏转，也可能向纸外偏转
5.下列哪种方法可以增强电磁铁的磁性（ ）
A . 增大电阻
B . 增强电流
C . 延长通电时间
D . 改变电流方向
二、多选题
1.如图，R是磁敏电阻，它的阻值随电磁铁磁性的增强而减小。下列判断正确的是（ ）
A . 开关S1闭合，滑片向右移动，电磁铁磁性减弱
B . 开关S1闭合，滑片移到某一位置，电磁铁左端为S极
C . 开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动，R的电阻变小
D . 开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，指示灯变亮
2.根据下图中磁感线的方向和小磁针的指向，判断下列四幅图中正确的是（ ）
A .
B .
C .
D .
3.如图可以说明巨磁电阻的特性．闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动，观察到指示灯变亮，那么（ ）
A . 电磁铁右端为S极
B . 巨磁电阻随磁场增强而变大
C . 巨磁电阻随磁场增强而变小
D . 电磁铁磁性增强
4.科学家经过长期研究，发现了电和磁有密切关系，其中最重要的两项研究如图所示，下列判断中正确的是（ ）
A . 甲图所揭示的原理可制成电动机
B . 乙图是用来研究磁场对通电导线作用的
C . 甲图中电路闭合，能将机械能转化为电能
D . 乙图中电路闭合，导体ab左右运动，电路中有感应电流
5.关于各图所示的实验现象及说明的问题，下列说法正确的是（ ）
A . 如图，司南能够指南北是利用了磁体受地磁场的作用
B . 如图，将铅笔芯右端的夹子B向A靠近，灯泡亮度变大，说明电阻与长度有关
C . 如图，通电后，螺线管的电流方向如图所示，由右手螺旋定则知B端是磁南极
D . 如图，相同质量的水和煤油加热相同时间，煤油升温快说明吸热能力强
6.下列器件在工作时，与电动自行车的电动机工作原理相同的是（ ）
A . 话筒 B . 动圈式耳麦 C . 电流表 D . 交流发电机
7.电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示，R 1为保护电阻，R 2为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小．下列说法正确的是（ ）
A . 电磁铁是根据电磁感应原理制成的
B . 工作时，电磁铁的上端为S极
C . 超载时，电磁铁的磁性增强
D . 正常情况下（未超载时），K与B接触
三、填空题
1.妙妙设计了一款“智能照明灯”，其电路原理图如图所示，电源电压恒定，R 0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，晚上光线较暗时灯泡自动发光，用于照明，白天光线较亮时灯泡自动熄灭。为了符合要求，灯泡应设计在 ________ 两接线柱之间，开关S闭合时，电磁铁的下端是 ________ 极。
2.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，如果先闭合开关S 1 ， 电磁铁的 ________ （选填“左”或“右”）端是N极，再闭合S 2并使滑片P向左滑动，右侧的指示灯亮度会变 ________ 。
3.如图电磁铁ab上方是一个条形磁铁，当开关S断开时，电磁铁的 ________ （选填“a”或“b“）端是北极。当开关S由断开到闭合时，弹簧长度会变 ________ 。
4.电动机工作原理是 ________ ．发电机工作时，把转子转动的 ________ 能转化为电能。
5.小明自制了一个带有电磁铁的木船模型（如图所示），将它放入水中漂浮，船头指向东。闭合开关S后，电磁铁的A端为 ________ 极；电磁铁由于受到 ________ 的作用，木船模型会慢慢发生偏转，最终船身指向南北方向。
6.为了安全操作，工厂的大型排气扇（电动机）启动和停止需要用到电磁继电器，如图所示，其中的电磁铁相当于 ________ （选填“电源”、“用电器”或“开关”）；为了使电磁铁工作时牢牢吸住衔铁，除了增大电磁铁中的电流外，还可以增加电磁铁线圈的 ________ 。

7.当开关S 闭合时，通电螺线管旁的小磁针按图示方向转动，则通电螺线管的 a 端为 ________ 极，当图中滑片 P 向左滑动时，小磁针受到的力将 ________ （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
8.巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻值随外磁场减小而增大的现象。如图所示，闭合开关S 1和S 2 ， 通电螺线管的左端是 ________ 极。若要使电流表示数增大，滑动变阻器应向 ________ 移动。（填“左”或“右”），此时灯泡的亮度 ________ （填“变暗”、“变亮”、“不变”）。
9.意大利科学家托里拆利首先测定了 ________ 的值；丹麦物理学家奥斯特发现 周围存在磁场；一根条形磁铁的 磁性最强（选填“两端”或“中间”）．
10.根据图中标出的电磁铁的N、S极，判断出电源的A端是 ________ 极．（填“正”或“负”）
四、实验探究题
1.转换法是物理研究的常用方法之一，它主要是将不易观察、不易测量的物理量转换为容易观察、容易测量的物理量。下列实验都用到了转换法，请你完成下列问题：
（1）如图甲所示是“探究水和食用油吸热能力”的实验，实验中选用相同质量的水和食用油，用相同规格的加热器加热，观察水和食用油温度升高的快慢来判断它们的吸热能力强弱，该实验中用 ________ （选填“加热时间”或“水和食用油升高的温度”）来间接反映水和食用油吸收热量的多少；
（2）如图乙所示为“奥斯特实验”的装置图，该实验中是通过小磁针的转动来间接反映通电导体周围是否存在磁场的。若将小磁针拿走，则通电直导线周围的磁场将 ________ （选填“消失”或“仍然存在”）。
2.利用下图所示的装置进行电与磁的相关实验。
（1）若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”，应将开关的接线柱1与 ________ （选填“2”或“3”）接通；
（2）将开关反方向闭合，利用该装置探究“产生感应电流的条件”：
①让悬挂的导体ab在图所示位置沿竖直方向上下运动，灵敏电流计指针 ________ （选填“会”或“不会”）发生偏转；
②保持磁体不动，若导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以 ________ （填字母）。
A. 将磁体的磁极对调，导体ab向左运动 B. 保持磁体不动，导体ab向左运动
3.如图是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成．通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱．在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转．
（1） 用笔画线代替导线将实物图连接完整； ________
（2） 当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的 ________ 极；
（3） 实验发现：①当滑动变阻器的滑片P向 ________ 滑动时（填“左”或“右”），指针B偏转的角度将会 ________ （填“变大”或“变小”）；
②保持滑片P位置不变，当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会 ________ （填“变大”或“变小”）；
（4） 经过对电磁铁的研究，可得出结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性 ________ ；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越 ________ ，磁性越 ________
五、综合题
1.小明同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程的一部分如下：
A．让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板，以导线为中心在纸板上任意做直线．在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针，发现小磁针静止时N极指向都与直线垂直；
B．直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反；
C．改变电流大小时，小磁针指向不变；
D．通过查阅资料得知，通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比，与这一点到直导线的距离成反比。
（1） 做实验时，纸板的俯视图如下，若其中“⊙”表示电流方向垂直纸面向外，“⊕”表示电流方向垂直纸面向里，小磁针涂黑部分为N极。请根据探究过程结合自己学过的知识，在右边的纸板的俯视图上作出通电长直导线周围的磁感线分布图（分布图要能够反映不同位置处磁场的强弱和方向）。
（2） 若要验证某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反比的结论，应控制 ________ 不变。
（3） 同一通电长直导线周围，离通电导线距离为r和2r的两点，磁场强弱的比值为 ________ 。
2.小明在做“探究通电导体在磁场受力的方向与哪些因素有关”的实验时，认为该方向可能与导体中的电流方向有关，也可能与磁场的方向有关．
（1） 他设计了如下的实验，装置如图所示，金属棒AB架在光滑的金属轨道上，导线的连接完好
A．闭合开关，发现金属棒向左运动．
B．把磁铁的南、北极上下对调、把电源的正、负极端的导线也对调，闭合开关后，发现金属棒仍向左运动．
根据以上现象，小明得出结论：通电导体在磁场受力的方向与导体中的电流方向、磁场方向无关．
你认为他的结论正确吗？如果认为正确请说明理由．如果认为不正确，请分析他得出错误结论的原因．
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（2） 小俊在做“组成串联电路”的实验时，电路如图连好，闭合开关S后，两灯均不亮，经检查电路连接无误．老师经过仔细检查后告诉他，是其中一个灯泡的灯丝烧坏了． 请你只用一根导线，帮助小俊检测出到底是哪一个灯泡灯丝烧坏了．把你的实验方法、所能观察到的实验现象及由此推断出的结论填入下表中
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3.成都地铁线路四通八达，地铁已成为成都市民出行的主要交通工具。小蒲同学每天乘坐地铁上学，他看到地铁站的扶梯没有人站在上面时扶梯运行缓慢，有人站上面扶梯会加速到正常运行。为了弄清其中的奥秘，小蒲尝试设计了图甲所示电路来研究扶梯的工作原理。
（1）为了实现电梯无人时低功率运行，有人上扶梯时扶梯自动调整为正常运行模式，则当有人靠近雷达传感器R0时，R0的阻值应该 ________ ；
（2）若只将图甲中控制电路的雷达传感器安装在扶梯入口处，这种设计将 ________ 实现扶梯上有人时正常运行，无人时便缓慢运行（选填“能”或“不能”）；
（3）已知自动扶梯正常运行时的平均功率为11kW，扶梯缓慢运行时的功率为正常运行时平均功率的 120 ， 扶梯每天凌晨6：00开机，晚上24：00停止运行，设扶梯每天载客正常运行时间为开机总时间的 13 ， 则一部扶梯每天消耗电能为 ________ kW⋅h；
（4）通过观察，小蒲发现，上班高峰期扶梯上挤满了人，小蒲觉得电路中一定还有其他巧妙的设计，于是小蒲和他的小伙伴重新设计了如图乙所示的电路，你认为合理的是 ________ 。
A．R3可能是压力传感器，且压力越大，传感器电阻越大
B．R3可能是压力传感器，且压力越大，传感器电阻越小
C．因为扶梯的速度不变，所以电动机的功率与扶梯上站的人的多少无关
D．为了提高雷达探测人群的灵敏度，可以将R2的滑片向右滑动适当距离
4.很长一段时间里，人们认为电现象和磁现象是互不相关的，但也有人注意到电和磁之间有很多相似之处，他们相信二者之间存在某种内在的联系．许多科学家为寻找这种联系进行了不懈的努力．
（1） 1820年4月，丹麦物理学家 ________ 发现了“电生磁”现象，这个重要的发现，揭示了电和磁之间确实存在不可分割的联系．
（2） 你一定也发现了电和磁之间存在着很多相似之处，如表将电现象和磁现象的某些相似之处作了对比，请仿照示例完成该表．
实验方法
实验现象
结论
电现象
磁现象
示例
电荷有正、负两种
磁体有南北两极
①
带电体能吸引轻小物体
②
同名磁极相互排斥
③
带电体周围存在电场