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第12天 磁現(xiàn)象、電生磁 剛學(xué)習(xí)了磁的知識(shí)后，小麗標(biāo)出了下列四種情況下磁體的磁極（小磁針的黑端為N極），其中正確的是 A． B． C． D． 【參考答案】C 【知識(shí)補(bǔ)給】 通電螺線管的磁場(chǎng)、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用、電磁感應(yīng)的比較 比較內(nèi)容 通電螺線管的磁場(chǎng) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 電磁感應(yīng) 現(xiàn)象分析 原因 螺線管（導(dǎo)體）中 的電流通過 通電導(dǎo)體（線圈）在磁場(chǎng)中，且電流方向與磁感線方向不平行 ①閉合電路；②一部分導(dǎo)體；③在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng) 結(jié)構(gòu) 電路周圍產(chǎn)生磁場(chǎng) 受到力的作用 產(chǎn)生感應(yīng)電流 能的轉(zhuǎn)化 電能→磁場(chǎng)能 電能→機(jī)械能 機(jī)械能→電能 影響因素 磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與電流大小、匝數(shù)的多少、有無鐵芯有關(guān) 導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān) 感應(yīng)電流的方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān) 實(shí)際應(yīng)用 電磁鐵 電動(dòng)機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī) 判斷方法 安培定則 （xx西安鐵一中三模）有關(guān)于電和磁，下列說法正確的是 A．甲圖中，A靜止在空中，利用兩環(huán)之間異名磁極相互吸引（A，B為磁體，中心桿光滑） B．乙圖中，與毛皮摩擦過的橡膠棒因失去電子帶負(fù)電 C．丙圖中，小磁針的N極所指即地磁南極附近 D．丁圖中，電路接通后，由于磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 在一次實(shí)驗(yàn)中，小宇連接了如圖所示的電路，電磁鐵的端有一個(gè)小磁針，閉合開關(guān)后，下列說法正確的是 A．電磁鐵的端為N極 B．小磁針靜止時(shí)，S極水平指向左 C．利用這一現(xiàn)象所揭示的原理可制成的設(shè)備是發(fā)電機(jī) D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片向左端移動(dòng)，電磁鐵磁性增強(qiáng) （xx達(dá)州預(yù)測(cè)）如圖所示是簡易壓力傳感器的原理圖，彈簧甲連接在A、B兩絕緣板之間，B板固定，滑動(dòng)變阻器R的滑片P與A板相連，并可隨A板一起運(yùn)動(dòng)。彈簧乙下端掛有一永磁體，永磁體正下方有一電磁鐵，E為電源，為定值電阻。開關(guān)S閉合，電路接通后，增大壓力，下列說法正確的是 A．電路總電阻變小 B．電壓表讀數(shù)變小 C．電磁鐵的上端為N極 D．彈簧乙的長度變小 小張家所在的住宅區(qū)每棟單元的樓梯口都安裝了防盜門，其門鎖原理圖如圖所示，圖中只畫出了其中一家住戶的控制開關(guān)S。該門鎖的工作過程是：樓上的人閉合控制開關(guān)S，門鎖上的電磁鐵通電后吸引卡入右側(cè)門扣中的銜鐵，門可打開。關(guān)于該門鎖，下列說法中正確的是 A．該門鎖利用了電生磁的原理來工作的 B．電流周圍的磁場(chǎng)是假想的物理模型 C．閉合開關(guān)S后，電磁鐵的右端為N極 D．該單元的各住戶控制門鎖的開關(guān)是串聯(lián)的 （xx北大附中期末）小磁針有兩個(gè)磁極，若從中間截成兩段，則 A．一段是N極，一段是S極 B．每段都有兩個(gè)N極或兩個(gè)S極 C．每段都有一個(gè)N極和一個(gè)S極 D．每段都沒有了磁極 （xx陜師大附中模擬）小明利用電磁繼電器設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)恒溫加熱魚缸，如圖所示，A為一段軟導(dǎo)線，B為一個(gè)小型電熱器，其銘牌如表所示，左側(cè)的溫度計(jì)是電接點(diǎn)水銀溫度計(jì)，其頂部接了一段金屬絲．下列說法正確的是 A．該裝置能使浴缸中的水溫大致保持在18 ℃ B．電磁鐵相當(dāng)于一個(gè)開關(guān) C．溫度計(jì)里用水銀而不用酒精是因?yàn)樗y是導(dǎo)體 D．裝置某次連續(xù)正常工作0.5 h，電熱器可放出1.98104 J的熱量 如圖是小華設(shè)計(jì)的一種節(jié)能電梯工作原理圖，R是一個(gè)壓敏電阻，當(dāng)電梯上無人時(shí)，壓敏電阻受到的壓力變小，阻值變大，電磁鐵的磁性變_____（填“強(qiáng)”或“弱”），觸點(diǎn)3與觸點(diǎn)_____（選填“1”或“2”）接觸，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變小，電梯變慢，從而達(dá)到節(jié)能目的。 在探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們用相同的鐵釘和漆包線制成了甲、乙兩電磁鐵，并設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。 （1）圖中將甲、乙兩電磁鐵串聯(lián)起來的目的是_____________________； （2）分析圖中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出的結(jié)論是_________________________。 （3）電磁鐵乙的釘尖是_____極，若讓釘尖再多吸一些大頭針，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向_____端移動(dòng)（填“左”或“右”）。 （4）上述探究中采用的實(shí)驗(yàn)方法是_____________________。 演繹式探究：小雨要研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的問題。 磁體周圍存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的強(qiáng)弱叫磁感應(yīng)強(qiáng)度，用B表示。通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中要受到力的作用。將一段長為L，電流大小為I的通電直導(dǎo)線垂直放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中時(shí)，受力F=BIL。 （1）這說明導(dǎo)體中的電流越_____，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力越大。 （2）已知導(dǎo)體內(nèi)電流的大小稱為電流強(qiáng)度，是指單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體某一橫截面的電荷量，即。有一段通電直導(dǎo)線，橫截面積為S，單位體積含有n個(gè)自由電荷，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，定向移動(dòng)的平均速度為v，則通過上述導(dǎo)體的電流為=_____。若這段通電導(dǎo)體長為L，將其垂直放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，受到的力F=_____。 從微觀來看，此力F相當(dāng)于每個(gè)運(yùn)動(dòng)的自由電荷受力的共同結(jié)果，則該導(dǎo)體內(nèi)平均每個(gè)自由電荷受力大小為F單=_____。 創(chuàng)造與探究 科學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)，兩根平行導(dǎo)線通電后有如圖1所示的現(xiàn)象（圖中實(shí)線、虛線分別表示通電前、后的情況）。 （1）可見，平行通電導(dǎo)線之間有力的作用，而且，當(dāng)通入的電流方向相反時(shí)，導(dǎo)線相互_____________； （2）安培發(fā)現(xiàn)平行通電導(dǎo)線之間相互作用力F的大小與兩根導(dǎo)線中的電流I1、I2，導(dǎo)線的長度l，導(dǎo)線之間的距離r有關(guān)，有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下： 實(shí)驗(yàn)次數(shù) l/m I1/A I2/A r/m F/N 1 1 0.2 0.2 0.1 1.010﹣7 2 1 0.5 0.2 0.1 2.510﹣7 3 1.5 0.2 0.2 0.1 1.510﹣7 4 1.5 0.2 0.2 0.3 0.510﹣7 5 1.5 0.4 0.1 0.2 ①請(qǐng)將表格填寫完整； ②兩平行導(dǎo)線間的相互作用力F的表達(dá)式為F=k_____（其中k為常數(shù)），k=_____（填數(shù)值和單位）； ③對(duì)于長度一定的兩根平行導(dǎo)線，如果保持通入電流，I1、I2大小不變，導(dǎo)體所受到的力F與導(dǎo)線間距離r之間的關(guān)系可以用圖2所示圖象中的圖線_____來表示。 ④如果導(dǎo)線的長度為0.8 m，導(dǎo)線之間的距離為0.4 m，一根導(dǎo)線電流為0.5 A，導(dǎo)線所受到的力為510﹣7N，則另一根導(dǎo)線電流為_____A。 A【解析】電磁鐵的端為N極，A正確；根據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知，小磁針靜止時(shí)，左端是N極，故B錯(cuò)誤；這一現(xiàn)象是電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；滑動(dòng)片向左端移動(dòng)，接入電路中電阻變大，電流變小，電磁鐵磁性減弱，故D錯(cuò)誤。故選A。 D【解析】當(dāng)壓力F越大時(shí)，滑片下移，甲彈簧越短，滑動(dòng)變阻器R接入電路中的電阻越大，電路中的總電阻越大，由可知，電路中的電流變小，根據(jù)U=IR可知R0兩端的電壓越小，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓越大，即電壓表的示數(shù)越大，故A、B錯(cuò)誤；電流從螺線管的下端流入，上端流出，由安培定則可知電磁鐵的下方為N極，上方為S極，故C錯(cuò)誤；因同一電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電流的大小有關(guān)，電流越大，磁性越強(qiáng)，此時(shí)電路中的電流變小，電磁鐵的磁性變?nèi)酰蛲艠O相互排斥、異名磁極相互吸引，則永磁體受到的吸引力減弱，乙彈簧變短，故D正確。故選D。 A【解析】由圖知道該門鎖利用了電生磁的原理來工作的，當(dāng)電流通過螺線管時(shí)，螺線管有磁性，故A正確；電流周圍的磁場(chǎng)是真實(shí)存在的，故B錯(cuò)誤；根據(jù)安培定則，閉合開關(guān)S后，電磁鐵的右端為S極，故C錯(cuò)誤；該單元的各住戶控制門鎖的開關(guān)是并聯(lián)的互不影響，故D錯(cuò)誤，故選A。 C【解析】一個(gè)磁體總有一個(gè)磁極指向北方，我們稱這個(gè)磁極為N極，另一個(gè)磁極指向南方，我們稱這個(gè)磁極為S極；小磁針被從中間截成兩段，變成了兩個(gè)磁體。所以每段都有一個(gè)N極和一個(gè)S極。故選C。 BC【解析】A、溫度計(jì)的分度值為1 ℃，導(dǎo)線的末端在26 ℃處；由于水銀是導(dǎo)體，當(dāng)溫度升高到26 ℃時(shí)，控制電路接通，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵，加熱電路斷開，電阻絲不發(fā)熱；當(dāng)溫度下降低于26 ℃時(shí)，控制電路斷開，電磁鐵無磁性，銜鐵被彈簧拉起，加熱電路接通，電阻絲發(fā)熱；所以該裝置能使魚缸中的水溫大致保持在26 ℃；故A錯(cuò)誤；B、電磁鐵可以控制電路的通斷，相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)，故B正確；C、水銀是導(dǎo)體，當(dāng)溫度計(jì)的液柱上升到26 ℃時(shí)，應(yīng)接通電磁鐵的電路，故應(yīng)使用水銀，故C正確；D、由圖知，電熱器的功率為110 W，則Q=W=Pt=110 W0.53 600 s=1.98105 J，故D錯(cuò)誤。故選BC。 弱 1 【解析】電磁鐵的磁性隨電流的增大而增大，當(dāng)壓力變小，阻值變大時(shí)，電流會(huì)變小，所以電磁鐵的磁性變?nèi)?，觸點(diǎn)3上移與觸點(diǎn)1接觸，電動(dòng)機(jī)與電阻R1串聯(lián)，電阻增大，電流變小，所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變慢。 （1）使流經(jīng)兩電磁鐵的電流相同 電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與線圈的匝數(shù)有關(guān)，在其他條件相同時(shí)，線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng) （2）S （3）左 （4）控制變量法 （1）大 （2）Snvq BLSnvq Bvq 【解析】（1）根據(jù)公式得，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大、電流越大、導(dǎo)體越長，受到的力越大； （2）t時(shí)間內(nèi)，電荷通過的體積為，又單位體積含有n個(gè)自由電荷，所以t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面積A的總電荷數(shù)。每個(gè)自由電荷的電荷量為q，所以t時(shí)間內(nèi)通過的電荷量為，電流強(qiáng)度，是指單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體某一橫截面積的電荷量，所以，根據(jù)公式。導(dǎo)線的體積，所以導(dǎo)線中電荷的個(gè)數(shù)為，所以該導(dǎo)體內(nèi)平均每個(gè)自由電荷受力大小。 （1）排斥 （2）0.7510﹣7 2.510﹣7N/A2 b 2 【解析】（1）通過現(xiàn)象可知，平行通電導(dǎo)線之間有力的作用。由圖1左圖可知，當(dāng)通入的電流方向相同時(shí)，導(dǎo)線A與導(dǎo)線B相互吸引，由圖1右圖可知，當(dāng)通入的電流方向相反時(shí)，導(dǎo)線A與導(dǎo)線B相互排斥。 （2）②表格中數(shù)據(jù)1和2，導(dǎo)線長度l、I2、導(dǎo)線之間的距離r相同，I1不同，且I1越大，F(xiàn)越大，可推測(cè)F與I1成正比；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)3和4，導(dǎo)線的長度l、I1、I2、導(dǎo)線的距離r不同，且r越大，F(xiàn)越小，可推測(cè)F與r成正比；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1和3，I1、I2、r相同，導(dǎo)線長度l不同，且長度越大，F(xiàn)越大，可推測(cè)F與長度l成正比；兩導(dǎo)線位置互換，F(xiàn)應(yīng)該不變，故可推測(cè)F與I2成正比。由上分析可知，F(xiàn)與l成正比，與I1成正比、與I2成正比，與r成反比，若比例系數(shù)為k，則關(guān)系式應(yīng)為；由上述關(guān)系式可知，，將其中一組代入，由第一組數(shù)據(jù)知： ；③由，對(duì)于長度一定的兩根平行導(dǎo)線，如果保持通入電流，I1、I2大小不變，導(dǎo)體所受到的力F與導(dǎo)線間距離r成反比，故導(dǎo)體所受到的力F與導(dǎo)線間距離r之間的關(guān)系可以用圖b表示；④如果導(dǎo)線的長度為0.8 m，導(dǎo)線之間的距離為0.4 m，一根導(dǎo)線電流為0.5 A，導(dǎo)線所受到的力為510﹣7 N，則另一根導(dǎo)線電流根據(jù)得。