第20章電與磁（B卷·能力提升練）班級(jí)___________姓名___________學(xué)號(hào)____________分?jǐn)?shù)____________（考試時(shí)間：90分鐘試卷滿分：100分）一、選擇題（每小題3分，共42分，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1．如圖所示的磁懸浮地球儀，在地球儀底端有一個(gè)磁鐵，在底座內(nèi)部有一個(gè)金屬線圈，線圈通電后，地球儀可懸浮在空中。下列說(shuō)法正確的是（）A．地球儀周圍存在磁場(chǎng)，同時(shí)也存在磁感線 B．地球儀周圍的磁場(chǎng)分布是均勻的 C．地球儀周圍各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都相同 D．地球儀是利用同名磁極相互排斥的原理懸浮的解：A、在地球儀底端有一個(gè)磁鐵，則地球儀周圍存在磁場(chǎng)，但不存在磁感線，磁感線是人們?yōu)榱诵蜗蠓奖愕孛枋龃艌?chǎng)而假想的曲線，故A錯(cuò)誤；B、磁鐵周圍的磁場(chǎng)分布是不均勻的，越靠近磁鐵的磁極，磁場(chǎng)越強(qiáng)，即地球儀周圍的磁場(chǎng)分布不是均勻的，故B錯(cuò)誤；C、地球儀周圍的磁感線是從N極出來(lái)回到S極的，且磁場(chǎng)的分布是不均勻的，所以各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向不一定相同，故C錯(cuò)誤；D、磁懸浮地球儀之所以能懸浮在空中，是利用了同名磁極相互排斥的原理，故D正確。答案：D。2．下列四個(gè)圖中，磁感線方向標(biāo)注錯(cuò)誤的是（）A． B． C． D．解：A、根據(jù)安培定則可知，圖中的左端為N極，右端為S極，磁感線在磁體內(nèi)部由S極出發(fā)回到N極，故A錯(cuò)誤；B、圖中的左端為N極，右端為S極，磁感線由N極出發(fā)回到S極，故B正確；C、圖中的磁感線從N極出發(fā)，故C正確；D、地磁場(chǎng)的北極在地理的南極附近，地磁場(chǎng)的南極在地理的北極，磁感線該從N極出發(fā)，回到磁體的S極，故D正確；答案：A。3．如圖所示，將某發(fā)光二極管的兩極接入電路的a、b兩點(diǎn)，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，通電螺線管旁邊小磁針S極向右偏轉(zhuǎn)。下列判斷正確的是（）A．通電螺線管右端為N極 B．電源左端為正極，右端為負(fù)極 C．發(fā)光二極管c極接b點(diǎn)，d極接a點(diǎn) D．圖中P處磁感線的方向從螺線管右端到左端解：A、閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，通電螺線管旁邊小磁針S極向右偏轉(zhuǎn)，即小磁針的S極靠近螺線管的左端，根據(jù)異名磁極相互吸引可知，通電螺線管的左端為N極，故A錯(cuò)誤；B、由安培定則可知，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向左端，電流從右端流入，左端流出，則電源右端為正極，故B錯(cuò)誤；C、發(fā)光二極管c極接b點(diǎn)，d極接a點(diǎn)，發(fā)光二極管“正”“負(fù)”極接對(duì)，電路中有電流，故C正確；D、在磁體的外部，磁感線從N極指向S極，所以通電螺線管外P點(diǎn)的磁場(chǎng)方向從螺線管左端到右端，故D錯(cuò)誤；答案：C。4．丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)研究，在世界上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了（）A．電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．電流的熱效應(yīng) C．電流的磁效應(yīng) D．電流大小與電壓的關(guān)系解：奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)，即電流的磁效應(yīng)，是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間有聯(lián)系的人。答案：C。5．如圖是一種溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖，在水銀溫度計(jì)中封入一段金屬絲，金屬絲下端所指示的溫度為90℃。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．報(bào)警器利用了水銀導(dǎo)電和熱脹冷縮的性質(zhì) B．報(bào)警器利用了電磁鐵通電時(shí)有磁性、斷電時(shí)磁性消失的特點(diǎn) C．報(bào)警器中水銀溫度計(jì)和電磁鐵串聯(lián)在電路中 D．溫度達(dá)到90℃時(shí)，報(bào)警器中的燈亮同時(shí)鈴響解：AB、當(dāng)溫度升高到90℃時(shí)，水銀和金屬絲接通，由于水銀和金屬絲都是導(dǎo)體，所以控制電路接通，電磁鐵有磁性，電磁鐵吸引銜鐵，動(dòng)觸頭和電鈴的電路接通，電鈴響，燈不亮，報(bào)警器是利用了水銀導(dǎo)電、水銀熱脹冷縮的性質(zhì)、電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)無(wú)磁性等特點(diǎn)，故A和B正確。C、報(bào)警器的電磁鐵和水銀溫度計(jì)依次連接在控制電路中，兩者是串聯(lián)的，故C正確。D、溫度達(dá)到90℃時(shí)，水銀和金屬絲接通，由于水銀和金屬絲都是導(dǎo)體，所以控制電路接通，電磁鐵有磁性，電磁鐵吸引銜鐵，動(dòng)觸頭和電鈴的電路接通，電鈴響，燈不亮，故D錯(cuò)誤。答案：D。6．如圖所示，用漆包線（導(dǎo)線表面涂有絕緣漆）繞在圓筒上做成了一個(gè)螺線管，用來(lái)研究通電螺線管磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)。閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)該通電螺線管的磁性較弱，下列措施能夠使它的磁性增強(qiáng)的是（）A．在圓筒中插入一根鐵芯 B．減少線圈匝數(shù) C．滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng) D．將電源正負(fù)極互換解：通電螺線管的磁性強(qiáng)弱與電流大小、線圈匝數(shù)的多少和有無(wú)鐵芯有關(guān)，A、在紙筒中插入一根鐵芯可以使通電螺線管的磁性增強(qiáng)，故A符合題意；B、減少線圈匝數(shù)會(huì)使通電螺線管的磁性減弱，故B不符合題意；C、使滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，電路中的電流變小，通電螺線管的磁性減弱，故C不符合題意；D、將電源正負(fù)極互換，不能增強(qiáng)螺線管的磁性，故D不符合題意；答案：A。7．圖示為直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖。線圈abcd處于向右的磁場(chǎng)中，兩個(gè)銅半環(huán)E和F跟線圈兩端相連，可隨線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)，兩半環(huán)中間斷開(kāi)，彼此絕緣；A和B是電刷，它們分別跟兩個(gè)半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路，在圖示位置，電流沿dcba流過(guò)線圈，dc邊受到磁場(chǎng)的作用力向下，則（）A．線圈在圖示位置時(shí)，ab邊受到磁場(chǎng)的作用力向下 B．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°時(shí)，電流沿dcba流過(guò)線圈 C．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°時(shí)，dc邊受到磁場(chǎng)的作用力向下 D．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°時(shí)，ab邊受到磁場(chǎng)的作用力向下解：（1）圖示位置，電流沿dcba流過(guò)線圈，dc邊受到磁場(chǎng)的作用力向下，ab邊與dc邊中電流方向相反，磁場(chǎng)方向不變，所以ab邊受到磁場(chǎng)的作用力向上，故A錯(cuò)誤；（2）線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°時(shí)，ab轉(zhuǎn)到右側(cè)，dc轉(zhuǎn)到左側(cè)，線圈中電流沿abcd流過(guò)線圈，故B錯(cuò)誤；磁場(chǎng)方向不變，此時(shí)dc邊電流方向與圖示中dc邊電流方向相反，所以dc邊受到磁場(chǎng)力方向向上，故C錯(cuò)誤；ab邊電流方向與圖示中ab邊電流方向相反，所以ab邊受到磁場(chǎng)的作用力向下，故D正確。答案：D。8．如圖甲，磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體的力F豎直向上，用Fab、Fcd、Fa′b′、Fc′d′分別表示圖乙、丙中閉合開(kāi)關(guān)時(shí)磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體ab、cd、a′b′、c′d′的力，則（）A．Fab豎直向下，F(xiàn)cd豎直向下 B．Fab豎直向上，F(xiàn)cd豎直向下 C．Fa′b′豎直向上，F(xiàn)c′d′豎直向下 D．Fa′b′豎直向下，F(xiàn)c′d′豎直向上解：圖甲中，電源左側(cè)為正極、右側(cè)為負(fù)極，則導(dǎo)體棒中的電流方向垂直于紙面向里，磁體間的磁場(chǎng)方向從右向左，導(dǎo)體受到磁場(chǎng)力的方向是豎直向上的；圖乙中，電源正負(fù)極與圖甲相反，閉合開(kāi)關(guān)后，ab中的電流方向垂直于紙面向外（即從b到a），磁體間的磁場(chǎng)方向從右向左，與甲圖中的電流方向相反，磁場(chǎng)方向相同，所以ab與圖甲中導(dǎo)體受到磁場(chǎng)力的方向相反，即Fab方向豎直向下；由于cd中的電流方向與ab中的電流方向相反，磁場(chǎng)方向相同，則cd的受力方向與ab的受力方向相反，即Fcd豎直向上，故AB錯(cuò)誤；圖丙中，電源正負(fù)極與圖甲相同，閉合開(kāi)關(guān)后，a′b′中的電流方向垂直于紙面向里（即從a'到b'），而磁體間的磁場(chǎng)方向是從左向右，與甲圖中的電流方向相同，磁場(chǎng)方向相反，所以a′b′與圖甲中導(dǎo)體受到磁場(chǎng)力的方向相反，即Fa′b′豎直向下；由于c'd'中的電流方向與a'b'中的電流方向相反，磁場(chǎng)方向相同，則c'd'的受力方向與a'b'的受力方向相反，即Fc′d′豎直向上，故D正確，C錯(cuò)誤。答案：D。9．下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的原理與電動(dòng)機(jī)的工作原理相同的是（）A．B． C．D．解：AC、圖中的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故AC錯(cuò)誤；B．圖中的通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，與電動(dòng)機(jī)原理相同，故B正確；D．圖中電鈴的主要部件是電磁鐵，是利用電流的磁效應(yīng)工作的，故D錯(cuò)誤。答案：B。10．隨著“健康中國(guó)”理念深入人心，跑步機(jī)越來(lái)越受到人們的青睞，它的“心臟”是電動(dòng)機(jī)，如圖實(shí)驗(yàn)與它的工作原理相同的是（）A．B． C． D．解：電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力運(yùn)動(dòng)的原理制成的。A、此裝置有電源，通電后，磁場(chǎng)中的金屬棒會(huì)受力運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，是電動(dòng)機(jī)的原理，故A符合題意；B、研究的是磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極相斥，與電動(dòng)機(jī)的原理不同，故B不符合題意；C、圖中閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，是發(fā)電機(jī)的原理，與電動(dòng)機(jī)的原理不同，故C不符合題意；D、此圖是奧斯特實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明了通電導(dǎo)線周圍存在著磁場(chǎng)，與電動(dòng)機(jī)的原理不同，故D不符合題意。答案：A。11．旱冰鞋的四個(gè)輪子會(huì)發(fā)光，原理是滑動(dòng)的時(shí)候正在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。下列選項(xiàng)中和輪子發(fā)光的原理相同的是（）A．①通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)受到了力的作用 B．②動(dòng)圈式話筒 C．③電磁繼電器 D．④奧斯特實(shí)驗(yàn)解：觀察輪子部分構(gòu)造可知，溜冰時(shí)磁環(huán)隨輪周轉(zhuǎn)動(dòng)，相當(dāng)于金屬線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，使二極管發(fā)光，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象；A、通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)受到了力的作用，說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)電流的作用；故不符合題意；B、動(dòng)圈式話筒利用的是電磁感應(yīng)原理，與輪子的發(fā)光原理相同；故符合題意；C、電磁繼電器是利用通電螺線管具有磁性，吸引銜鐵，使工作電路接通。它的實(shí)質(zhì)是一個(gè)開(kāi)關(guān)，故不符合題意。D、該實(shí)驗(yàn)是奧斯特實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)；故不符合題意。答案：B。12．如圖所示，導(dǎo)體棒AB、CD水平放置在蹄形磁體的磁場(chǎng)中，都垂直于所在位置的磁感線，兩個(gè)蹄形磁體的N極和S極標(biāo)識(shí)都沒(méi)有了。拉動(dòng)AB向左移動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)CD向右移動(dòng)，下列判斷正確的是（）A．若拉動(dòng)AB向右移動(dòng)，則CD向右移動(dòng) B．若拉動(dòng)AB向右移動(dòng)，則CD向左移動(dòng) C．調(diào)換右邊磁體上下磁極，拉動(dòng)AB向左移動(dòng)，則CD向右移動(dòng) D．調(diào)換右邊磁體上下磁極，拉動(dòng)AB向右移動(dòng)，則CD向左移動(dòng)解：拉動(dòng)AB向左移動(dòng)時(shí)，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，同時(shí)CD中有電流通過(guò)，通電導(dǎo)體CD在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)；拉動(dòng)AB向左移動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)CD向右移動(dòng)；AB、若拉動(dòng)AB向右移動(dòng)，磁場(chǎng)的方向不變，則感應(yīng)電流的方向改變了，通過(guò)CD的電流的方向改變，CD所處的磁場(chǎng)的方向不變，則CD會(huì)向左移動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；C、拉動(dòng)AB向左移動(dòng)，磁場(chǎng)的方向不變，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不變，調(diào)換右邊磁體上下磁極，CD所處的磁場(chǎng)的方向改變，受到磁場(chǎng)力的方向改變，CD向左移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、拉動(dòng)AB向右移動(dòng)，磁場(chǎng)方向不變，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向改變，調(diào)換右邊磁體上下磁極，CD所處的磁場(chǎng)的方向改變，則CD受力方向不變，所以CD向右移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。答案：B。13．在我們的日常生活中，磁現(xiàn)象及磁的應(yīng)用幾乎隨處可見(jiàn)。下列有關(guān)磁的說(shuō)法正確的是（）A．信鴿的飛翔是依靠地磁場(chǎng)進(jìn)行定向 B．電動(dòng)機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的 C．物理學(xué)家安培首次揭開(kāi)電與磁的關(guān)系 D．發(fā)電機(jī)工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能解：A、信鴿通過(guò)辨別地磁場(chǎng)的強(qiáng)弱變化來(lái)定向的，故A正確；B、電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的原理制成的，故B錯(cuò)誤；C、物理學(xué)家?jiàn)W斯特首次揭開(kāi)電與磁的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D、發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理制成的，工作時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故D錯(cuò)誤。答案：A。14．如圖所示，閉合導(dǎo)線框abcd的一部分處于磁場(chǎng)中，將導(dǎo)線框沿圖示方向拉出過(guò)程中，則（）A．在此過(guò)程中，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B．導(dǎo)線框中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，因?yàn)榛芈分袥](méi)有電源 C．導(dǎo)線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，整個(gè)導(dǎo)線框都是電源 D．導(dǎo)線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)線ab段相當(dāng)于電源解：A、此過(guò)程是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電磁感應(yīng)現(xiàn)象是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯(cuò)誤。BCD、閉合導(dǎo)線框abcd的一部分處于磁場(chǎng)中，將導(dǎo)線框沿圖示方向拉出，導(dǎo)體ab部分切割磁感線運(yùn)動(dòng)（導(dǎo)體da、bc部分沒(méi)有切割磁感線），導(dǎo)線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體ab相當(dāng)于電源。故B、C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。答案：D。二、填空題（每空1分，共20分）15．我國(guó)古代很多著作對(duì)物理現(xiàn)象都有所描述．如西晉張華撰寫的《博物志》記載到：“今人梳頭、脫著衣時(shí)，有隨梳、解結(jié)有光者，亦有咤聲。”意思是說(shuō)，人在梳頭、脫衣時(shí)通過(guò)摩擦使物體帶了電．宋代沈括所著的《夢(mèng)溪筆談》中描寫到：“以磁石磨針?shù)h，則能指南，然常微偏東，不全南也?！币馑际钦f(shuō)小磁針在地磁場(chǎng)作用下一端指南略微偏東，文中指南的磁極為小磁針的S極．解：人們梳頭、穿衣時(shí)，梳子與頭發(fā)，外衣與里面的衣服摩擦，使它們帶有異種電荷，電荷放電，看到小火星和聽(tīng)到微弱響聲，所以屬于摩擦起電。地球周圍存在地磁場(chǎng)，地磁場(chǎng)的N極在地球的地理南極附近，地磁場(chǎng)的S極在地球的地理北極附近，根據(jù)磁場(chǎng)方向的規(guī)定可知，磁場(chǎng)中某點(diǎn)，小磁針靜止時(shí)北極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向。小磁針在地磁場(chǎng)作用下一端指南略微偏東，文中指南的磁極為小磁針的S極．答案：電；地磁場(chǎng)；S。16．人工心臟泵可短時(shí)間代替心臟工作，如圖是該裝置的示意圖，磁體固定在左側(cè)，線圈AB固定在用軟鐵制成的活塞柄上（相當(dāng)于一個(gè)電磁鐵），活塞筒通過(guò)閥門與血管相通。閥門S1只能向外開(kāi)啟，S2只能向內(nèi)開(kāi)啟。線圈中的電流從A流向B時(shí)，電磁鐵左端是S極，血液會(huì)流入（選填“流入”或“流出”）活塞筒，該裝置工作時(shí)，線圈AB中的電流方向需要（選填“需要”或“不需要”）改變。

解：線圈中的電流從A流向B時(shí)，由安培定則可知，電磁鐵的右端為N極，其左端為S極，電磁鐵和左側(cè)磁體的異名磁極相對(duì)，因異名磁極相互吸引，故活塞左移，活塞筒的氣壓減小，而血管內(nèi)氣壓較大、外界大氣壓較大，使得閥門S1關(guān)閉，S2打開(kāi)，則血液經(jīng)過(guò)S2流入活塞筒；要使活塞筒內(nèi)血液推開(kāi)閥門S1流入血管，則應(yīng)使活塞向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)需改變線圈AB中電流方向，從而改變電磁鐵的磁極方向，使其與左側(cè)磁體同名磁極相對(duì)而相互排斥，故線圈AB中的電流方向需要改變。答案：S；流入；需要。17．如圖所示，探究“通電螺線管周圍磁場(chǎng)強(qiáng)弱”的實(shí)驗(yàn)中，閉合開(kāi)關(guān)S后，其A端為S（選填“N”或“S”）極；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，螺線管的磁性將減弱（選填“增強(qiáng)”或“減弱”）。解：根據(jù)安培定則可判斷出，圖中通電螺線管A端為S極；當(dāng)圖中滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻值變大，在電路電壓不變的情況下，電路中電流變小，螺線管的線圈匝數(shù)也沒(méi)有變化，因此螺線管的磁性將減弱。答案：S；減弱。18．如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的水位自動(dòng)報(bào)警裝置，當(dāng)水位上升到與金屬片A接觸時(shí)，控制電路接通，此時(shí)，工作電路中的鈴響（選填“燈亮”或“鈴響”），通電螺線管上方為N（選填“N”或“S”）極。解：當(dāng)水位上升到與金屬片A接觸時(shí)，控制電路接通，此時(shí)，電磁鐵有磁性，將銜鐵吸引，工作電路中的鈴響；電流從通電螺線管的上方流入，下方流出，根據(jù)安培定則可知通電螺線管上方為N極。答案：鈴響；N。19．如圖所示是探究電磁鐵磁性特點(diǎn)的電路圖，閉合開(kāi)關(guān)后，其電磁鐵的A端是S極，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向a端滑動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)變小（選填“變大”“變小”或“不變”），電磁鐵的磁性變?nèi)酰ㄟx填“變強(qiáng)”“變?nèi)酢被颉安蛔儭保＝猓海?）伸出右手握住螺線管，四指彎曲指示電流的方向，大拇指所指的方向即螺線管的B端為通電螺線管的N極，A端是S極；（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向a端滑動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻變大，電流減小，所以電流表示數(shù)減小，當(dāng)匝數(shù)一定時(shí)，電流減小，電磁鐵的磁性減弱。答案：S；變小；變?nèi)酢?0．如圖所示是一種動(dòng)圈式耳機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)音圈中有大小和方向反復(fù)變化的電流通過(guò)時(shí)，音圈帶動(dòng)音膜左右往復(fù)（選填“向左”“向右”或“左右往復(fù)”）運(yùn)動(dòng)。音圈之所以運(yùn)動(dòng)，是由于磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用，此現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化情況是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。解：當(dāng)音圈中有大小和方向反復(fù)變化的電流通過(guò)時(shí)，音圈帶動(dòng)音膜左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)殡娏鞣较蚋淖?，音圈受力方向改變。音圈之所以運(yùn)動(dòng)，是由于磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用，此現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化情況是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。答案：左右往復(fù)；通電導(dǎo)體；電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。21．如圖所示，物理學(xué)家羅蘭曾經(jīng)做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在圓形橡膠盤上注入某種電荷，當(dāng)橡膠盤沿中心軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，圓盤上方原來(lái)靜止的小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)了。這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明電流的周圍存在磁場(chǎng)；請(qǐng)你推斷橡膠盤高速旋轉(zhuǎn)時(shí)電荷有沒(méi)有受到小磁針的力：有（選填“有”或“沒(méi)有”）。解：當(dāng)橡膠盤沿中心軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，橡膠盤上注入的某種電荷沿一定方向運(yùn)動(dòng)，所以會(huì)形成電流；由奧斯特實(shí)驗(yàn)知，電流周圍存在磁場(chǎng)，所以小磁針在電流周圍磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)；由于力的作用是相互的，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)小磁針產(chǎn)生力的作用的同時(shí)，小磁針對(duì)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的電荷也有力的作用。答案：電流的周圍存在磁場(chǎng)；有。22．如圖是某靈敏電流計(jì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，線圈在磁場(chǎng)中，指針與線圈相連。當(dāng)線圈中有電流通過(guò)時(shí)，線圈會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，原因是通電線圈在磁場(chǎng)中受力；若改變線圈中的電流方向，指針的偏轉(zhuǎn)方向?qū)⒏淖儯ㄌ睢案淖儭被颉安桓淖儭保＝猓和ㄟ^(guò)電流表的內(nèi)部構(gòu)造顯示電流表的制成原理：通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)，并且電流越大，線圈受到的力越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度越大。若改變線圈中電流方向，磁場(chǎng)對(duì)線圈作用力的方向會(huì)發(fā)生變化，則指針的偏轉(zhuǎn)化方向會(huì)發(fā)生變化。答案：通電線圈在磁場(chǎng)中受力；改變。三、實(shí)驗(yàn)探究題（每空1分，共15分）23．為了探究磁場(chǎng)，小華做了如下實(shí)驗(yàn)。（1）探究磁體周圍的磁場(chǎng)：①在玻璃板上均勻撒上一層鐵屑，再將玻璃板放在條形磁體上方，然后輕敲玻璃板，觀察鐵屑的分布情況。鐵屑在磁場(chǎng)中被磁化成一個(gè)個(gè)小磁針，從而在磁場(chǎng)中有序地排列起來(lái)，如圖甲所示；②再在玻璃板上放一些小磁針，小磁針靜止時(shí)的情況如圖乙所示，黑色一端表示磁體的N極，某點(diǎn)小磁針N極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向；③人們仿照鐵屑在磁場(chǎng)中排列的情況和小磁針N極的指向畫出一些帶箭頭的曲線來(lái)形象、直觀地描述磁場(chǎng)，物理學(xué)中把這樣的曲線叫作磁感線。（2）探究通電螺線管周圍的磁場(chǎng)：①把小磁針?lè)旁诼菥€管四周不同的位置，通電后發(fā)現(xiàn)小磁針的指向如圖丙所示，說(shuō)明通電螺線管周圍的磁場(chǎng)跟條形磁體的磁場(chǎng)相似，圖中右（選填“左”或“右”）端是螺線管的N極；②對(duì)調(diào)電源的正負(fù)極重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，小磁針的指向與之前相反，說(shuō)明通電螺線管的極性跟電流方向有關(guān)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，小磁針靜止時(shí)S極指向南方。解：（1）①輕敲玻璃板的目的是減小摩擦力對(duì)鐵屑的影響；鐵屑原來(lái)沒(méi)有磁性，但在磁場(chǎng)的作用下能夠獲得磁性，說(shuō)明鐵屑被磁化了；②在玻璃板上放一些小磁針，小磁針靜止時(shí)N極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向；③為了形象地描述磁場(chǎng)，人們用一些帶箭頭的曲線來(lái)表示磁場(chǎng)的存在以及磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，這樣的曲線叫做磁感線；（2）①由圖可看出，通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似；根據(jù)安培定則可知，螺線管的右端是N極；②對(duì)調(diào)電源的正負(fù)極重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，電流的方向發(fā)生了變化，小磁針的指向與之前相反，說(shuō)明通電螺線管的極性跟電流方向有關(guān)；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，在地磁場(chǎng)的作用下，小磁針靜止時(shí)S極指向南方。答案：（1）①輕敲；磁化；②N；磁場(chǎng)；③磁感線；（2）①條形；右；②電流方向；S。24．如圖所示是“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”實(shí)驗(yàn)裝置。（1）實(shí)驗(yàn)中，AB棒的材料可能是鋁（填“塑料”或“鋁”）。（2）我們可以通過(guò)靈敏電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)來(lái)判斷電路中是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生；還可以通過(guò)指針偏轉(zhuǎn)的方向判斷電流方向。（3）閉合開(kāi)關(guān)，實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程記錄如表所示：次數(shù)AB棒在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況是否有感應(yīng)電流1靜止無(wú)2沿磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)（不切割磁感線運(yùn)動(dòng)）無(wú)3切割磁感線運(yùn)動(dòng)有根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，初步得出電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，在該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，主要將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。（4）保持AB棒運(yùn)動(dòng)方向不變，僅將磁體N、S極對(duì)調(diào)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，是為了探究感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系。（5）若將此裝置中靈敏電流計(jì)換成電源，可進(jìn)一步探究電動(dòng)機(jī)的工作原理。解：（1）在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，我們必須保證處于磁場(chǎng)中的這部分是導(dǎo)體。兩種物質(zhì)中，塑料是絕緣體，鋁是導(dǎo)體，所以我們應(yīng)選擇鋁棒。（2）圖中的靈敏電流計(jì)的指針，在電路中沒(méi)有電流時(shí)，指在表盤中央；當(dāng)有電流時(shí)，指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向一致。由此可知，我們可以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷出電流的方向。（3）三次實(shí)驗(yàn)中，只有在AB棒在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，則我們可以得出結(jié)論：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。在此過(guò)程中，主要是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。（4）保持AB棒運(yùn)動(dòng)方向不變，僅將磁體N、S極對(duì)調(diào)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，只有磁場(chǎng)的方向發(fā)生了改變，則這次實(shí)驗(yàn)主要是為了探究感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系。（5）電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，由此可知，我們需要在電路中添加電源，即將靈敏電流計(jì)換成電源。答案：（1）鋁。（2）電流方向。（3）切割磁感線；電。（4）磁場(chǎng)方向。（5）電源。四、計(jì)算題（25題11分，26題12分，共23分）25．如圖所示為某興趣小組為學(xué)校辦公樓空調(diào)設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制裝置，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關(guān)系如表所示。已知繼電器的線圈電阻R0＝10Ω，左邊電源電壓為6V恒定不變。當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合，右邊的空調(diào)電路正常工作。溫度t/℃0510152025303540電阻R/Ω600550500450420390360330300（1）計(jì)算說(shuō)明該空調(diào)的啟動(dòng)溫度是多少？

（2）為了節(jié)省電能，將空調(diào)啟動(dòng)溫度設(shè)定為30℃，控制電路中需要再串聯(lián)多大的電阻？（3）改變控制電路的電阻可以給空調(diào)設(shè)定不同的啟動(dòng)溫度，除此之外，請(qǐng)你再提出一種方便可行的調(diào)節(jié)方案。解：（1）隨室內(nèi)溫度的升高，熱敏電阻的阻值減小，控制電路中電流增大，當(dāng)電流達(dá)到15mA時(shí)，銜鐵被吸合，右側(cè)空調(diào)電路電阻增大，電流減小，空調(diào)開(kāi)始工作。當(dāng)溫度下降時(shí)，控制電路電阻增大，電流減小，減小到一定值，使空調(diào)電路斷開(kāi)，這樣就實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制。電路啟動(dòng)時(shí)的總電阻：R總=UI=此時(shí)熱敏電阻的阻值：R熱＝R總﹣R0＝400Ω﹣10Ω＝390Ω，對(duì)照表格數(shù)據(jù)可知，此時(shí)的啟動(dòng)溫度是25℃。（2）因?yàn)殡娐穯?dòng)時(shí)的總電阻為400Ω，由表中數(shù)據(jù)可知，空調(diào)啟動(dòng)溫度設(shè)定為30℃時(shí)，熱敏電阻的阻值為360Ω，則電路中還應(yīng)串聯(lián)的電阻：R′＝R熱＝R總﹣R熱′﹣R0＝400Ω﹣360Ω﹣10Ω＝30Ω。（3）因?yàn)楸狙b置啟動(dòng)的電流是一定的，因此，既可通過(guò)改變電阻來(lái)改變電流，可以通過(guò)將左邊電