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第十七章 從指南針到磁浮列車單元評價檢測 (45分鐘　100分) 一、選擇題(本大題共8小題,每題5分,共40分) 1.(多選)(北京豐臺區(qū)期末)關(guān)于磁場和磁感線,下列說法正確的是(　　) A.磁感線是磁場中實際存在的曲線 B.指南針能指南北是因為地球周圍存在磁場 C.條形磁鐵周圍的磁感線是從磁鐵的北極出發(fā)回到南極 D.地磁場的南極在地理的南極附近 【解析】選B、C。本題考查磁場、磁感線及其特點。磁感線不是磁場中實際存在的曲線,故A錯誤；指南針能指南北是因為地球周圍存在磁場,它受到地磁場的作用而指示南北,故B正確；條形磁鐵周圍的磁感線是從磁鐵的北極出發(fā)回到南極,故C正確；地磁場的南極在地理的北極附近,故D錯誤。故選B、C。 2.(南寧中考)如圖是兩磁極間磁感線的分布圖。下列關(guān)于兩個磁極的說法正確的是(　　) A.左邊是N極,右邊是N極 B.左邊是S極,右邊是S極 C.左邊是S極,右邊是N極 D.左邊是N極,右邊是S極 【解析】選C。本題考查磁感線及其特點。根據(jù)在磁體的外部,磁感線從磁體的N極出來,回到S極可知,左邊是S極,右邊是N極。故選C。 3.根據(jù)圖中通電螺線管的S極,下列判斷正確的 是(　　) A.螺線管的左端也可能是S極 B.靜止小磁針的左端是N極 C.螺線管周圍磁感線是從S極出來的 D.電源的右端是正極 【解析】選D。本題考查通電螺線管的磁場。通電螺線管的右端是S極,左端為N極,故A錯；根據(jù)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引的規(guī)律可知,小磁針靠近通電螺線管S極的一端為N極,所以靜止小磁針的右端是N極、左端是S極,故B錯；通電螺線管的磁感線與條形磁體相似,是從N極出來,故C錯；根據(jù)右手螺旋定則,伸出右手握住螺線管,使大拇指指示通電螺線管的N極,則四指彎曲所指的方向為電流的方向,所以電流由螺線管的右端流入,即電源的右端為正極、左端是負(fù)極。故D正確。故選D。 4.圖中是直流電鈴的原理圖。關(guān)于電鈴工作時的說法不正確的是(　　) A.電流通過電磁鐵時,電磁鐵有磁性且A端為N極 B.電磁鐵吸引銜鐵,彈性片發(fā)生形變具有彈性勢能 C.小錘擊打鈴?fù)氚l(fā)出聲音,是由于鈴?fù)氚l(fā)生了振動 D.小錘擊打鈴?fù)霑r,電磁鐵仍具有磁性 【解析】選D。本題考查了電鈴的工作原理和工作過程。電流通過電磁鐵時,用判斷通電螺線管磁極的方法可以判斷出A端為N極,故A正確；電磁鐵吸引銜鐵,彈性片發(fā)生形變具有彈性勢能,B正確；電鈴發(fā)聲,說明鈴?fù)朐谡駝?故C正確；小錘擊打鈴?fù)霑r,觸點斷開,電磁鐵沒有電流,電磁鐵沒有磁性,故D錯。 5.(梅州中考)探究影響電磁鐵磁性強弱的因素時,按如圖電路進(jìn)行實驗,每次實驗總觀察到電磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目均比B多。此實驗說明影響電磁鐵磁性強弱的因素是(　　) A.電流的大小　　　　　　　 B.線圈的匝數(shù) C.電流的方向 D.電磁鐵的極性 【解析】選B。本題考查探究影響電磁鐵磁性強弱的因素的實驗。由圖知,A、B線圈串聯(lián),所以通過A、B的電流相等,A的線圈匝數(shù)明顯比B的線圈匝數(shù)多,每次實驗總觀察到電磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目均比B多,所以此實驗說明電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數(shù)有關(guān)。故選B。 6.小金設(shè)計了一個如圖所示的線圈指南針,將它放入盛有食鹽水的水槽中(銅片和鋅片分別與線圈兩端相連后放入食鹽水構(gòu)成了化學(xué)電池,銅片為正極,鋅片為負(fù)極),浮在液面上的線圈就能指示方向了。關(guān)于該裝置的分析錯誤的是(　　) A.線圈周圍的磁場與條形磁鐵的磁場相似 B.線圈能夠指示方向是因為存在地磁場 C.利用該裝置可以判斷磁鐵的南北極 D.交換銅片和鋅片位置不會改變線圈的磁極 【解析】選D。本題考查了通電螺線管外部磁場的特點及磁極方向等知識點。該線圈相當(dāng)于一個通電螺線管,故其外部磁場與條形磁鐵的外部磁場相似,故A說法正確；由右手螺旋定則可以判斷出該線圈右端是N極,左端是S極。在地磁場的作用下,會指示南北,故B、C說法正確；通電螺線管的磁極與電流的方向和線圈繞法有關(guān),交換銅片和鋅片位置,相當(dāng)于改變了電流方向,所以線圈磁極方向會改變。故選D。 7.(多選)如圖所示,接通電源后,有電流由a至b通過導(dǎo)體a b時,它受到力的作用向左運動,則 (　　) A.當(dāng)磁場方向改變時,導(dǎo)體a b將向右運動 B.當(dāng)電流方向改變時,導(dǎo)體a b將向右運動 C.當(dāng)磁場與電流方向同時改變時,導(dǎo)體a b將向右運動 D.當(dāng)磁場與電流方向同時改變時,導(dǎo)體a b仍向左運動 【解析】選A、B、D。本題考查磁場對通電導(dǎo)體的作用。只改變磁場方向,導(dǎo)體受力運動方向改變,故A正確；只改變電流方向,導(dǎo)體受力運動方向改變,故B正確；當(dāng)磁場與電流方向同時改變時,受力運動方向不變,故C錯誤,D正確。故選A、B、D。 8.(多選)(本溪中考)如圖所示,把一個接在家庭電路中正在發(fā)光的燈泡放到蹄形磁體中間,發(fā)現(xiàn)燈絲晃動,關(guān)于這種現(xiàn)象,下列說法中正確的是(　　) A.燈絲晃動是因為燈絲是鎢制成的,能夠被磁體吸引 B.該現(xiàn)象中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 C.燈絲晃動是因為磁場對通電導(dǎo)體的作用 D.利用該現(xiàn)象原理可以制成電動機 【解析】選C、D。本題考查通電導(dǎo)體在磁場中受力運動的知識。通電導(dǎo)體在磁場中會受力的作用,其受力的方向跟磁場方向和電流方向有關(guān),由于家庭電路使用的是交流電,電流方向呈周期性變化,因此燈絲在蹄形磁體中間會晃動,利用此原理可制成電動機,故選C、D。 二、填空題(本大題共6小題,每空2分,共24分) 9.將一根導(dǎo)線平行置于靜止的小磁針上方,當(dāng)開關(guān)閉合時,小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),這說明通電導(dǎo)體周圍存在著　　　　　　,將電源的正、負(fù)極對調(diào),再閉合開關(guān),觀察小磁針偏轉(zhuǎn)方向的變化,可發(fā)現(xiàn)電流的磁場方向與　　　　　有關(guān)。 【解析】本題考查對奧斯特實驗的分析。開關(guān)閉合時,小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明通電導(dǎo)體周圍存在著磁場,當(dāng)電源正、負(fù)極對調(diào)時,小磁針偏轉(zhuǎn)方向改變,說明電流的磁場方向與電流方向有關(guān)。 答案：磁場　電流方向 10.如圖所示,在直流電動機的工作過程中,“換向器”起了關(guān)鍵的作用,它能使線圈剛剛轉(zhuǎn)過平衡位置時就自動改變線圈中的　　　　　　　,從而實現(xiàn)通電線圈在磁場中的連續(xù)轉(zhuǎn)動。電動機工作時是把電能轉(zhuǎn)化為　　　　能。 【解析】本題考查電動機的構(gòu)造和工作原理。在直流電動機的工作過程中,“換向器”起了關(guān)鍵的作用,它能使線圈剛剛轉(zhuǎn)過平衡位置時就自動改變線圈中的電流方向,從而實現(xiàn)通電線圈在磁場中的連續(xù)轉(zhuǎn)動。電動機工作時是把電能轉(zhuǎn)化為機械能。 答案：電流方向　機械 11.電磁起重機是利用　　　　　(選填“電生磁”或“磁生電”)的原理來工作的。電磁起重機工作時能夠吸引鋼鐵類物質(zhì),其原因是這類物質(zhì)能被　　　　　。 【解析】本題考查電磁鐵的原理及應(yīng)用。電磁鐵是電流磁效應(yīng)的一個應(yīng)用,電磁鐵是根據(jù)通電導(dǎo)體周圍存在磁場的原理制成的；電磁鐵斷電時,就會無磁性,就不再吸引鋼鐵。電磁起重機工作時能夠吸引鋼鐵類物質(zhì),其原因是這類物質(zhì)能被磁化。 答案：電生磁　磁化 12.某同學(xué)利用如圖所示裝置研究電與磁的關(guān)系,請仔細(xì)觀察圖中的裝置、操作和現(xiàn)象,然后歸納得出初步結(jié)論。比較甲、乙兩圖可知　____________________；比較乙、丙兩圖可知　________________________________________________。 【解析】本題考查奧斯特實驗。對比甲、乙兩圖,導(dǎo)線通電后小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明電流周圍存在磁場。對比乙、丙兩圖,電流方向改變,小磁針偏轉(zhuǎn)方向改變,說明通電導(dǎo)體周圍的磁場方向與電流方向有關(guān)。 答案：電流周圍存在磁場　通電導(dǎo)體周圍的磁場方向與電流方向有關(guān) 13.小華同學(xué)找來了一個小鐵釘,把導(dǎo)線的一部分繞在上面,制成了一個電磁鐵連在電路中。閉合開關(guān),小磁針靜止時N極的指向如圖所示。據(jù)此判斷電源的 　　　(選填“a”或“b”)端是正極；當(dāng)滑片P向右滑動時,小鐵釘?shù)拇判詫ⅰ　　　　? 【解析】本題考查右手螺旋定則的應(yīng)用和電磁鐵磁性強弱的判斷。由磁極間的相互作用規(guī)律可知,電磁鐵的d端為S極,由右手螺旋定則可得電流從左側(cè)流入,所以電源的a端為正極；當(dāng)滑片P向右滑動時,滑動變阻器接入電阻變大,則電流變小,故電磁鐵的磁性減弱。 答案：a　減弱 14.如圖,將一臺燈接通電源后,用磁體的磁極靠近燈泡的玻璃,仔細(xì)觀察燈絲,你會發(fā)現(xiàn)　　　　　　　,該現(xiàn)象說明 　 。 【解析】本題考查磁場對通電導(dǎo)體的作用。燈絲工作時有電流通過,故會受到磁場力,燈絲中的電流為交變電流,即方向在發(fā)生變化,故燈絲受力也是在兩個方向上發(fā)生變化,故我們看到燈絲會抖動。 答案：燈絲會抖動　通電導(dǎo)體在磁場中要受到力的作用 三、作圖題(本大題共2小題,共10分) 15.(5分)標(biāo)出圖中通電螺線管右端和小磁針右端的N、S極及磁感線方向。 【解析】本題主要考查利用右手螺旋定則判斷通電螺線管磁極。電流從左側(cè)流向右側(cè),依據(jù)右手螺旋定則可判斷出螺線管的左端為N極,磁感線在磁體外部是由N極指向S極,小磁針指向螺線管S極的一端為N極。 答案：如圖所示 16.(5分)在如圖電源左右兩端的括號中用“+”“-”標(biāo)出電源的正、負(fù)極。 【解析】本題考查通電螺線管的磁場性質(zhì)。小磁針N極向左,S極向右,因同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,所以螺線管左側(cè)為N極,右側(cè)為S極；由右手螺旋定則可知,電流由螺線管的左端流出,右端流入,即電源的右端為正極,左端為負(fù)極。 答案：如圖所示 四、實驗探究題(本大題共2小題,共26分) 17.(15分)在復(fù)習(xí)“電流的磁場”和“磁場對電流的作用”時,小剛想：“既然通電導(dǎo)體周圍存在磁場,磁場又會對通電導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用,那么相互靠近的兩個通電導(dǎo)體間是否會產(chǎn)生力的作用呢?” (1)于是,他和小強商議通過實驗來研究這一問題。他們找到了兩根柔軟的導(dǎo)線,相距較近地并排固定在接線板上,實驗電路如圖甲所示。通過實驗觀察到的現(xiàn)象如圖乙所示。 該實驗表明：兩個通電導(dǎo)體之間　　　　　　　。 (2)小強認(rèn)為,如果改變其中一個通電導(dǎo)體的電流方向,則它們之間作用力的方向也會發(fā)生改變。小強這樣想的理由是：電流產(chǎn)生的磁場方向是由　　　　　的方向決定的,當(dāng)一個通電導(dǎo)體中電流的方向改變時,它產(chǎn)生的磁場方向也會發(fā)生改變；而磁場對通電導(dǎo)體的作用力的方向與　　　　　　　的方向和______________的方向有關(guān),另一個通電導(dǎo)體中電流的方向不變,但磁場的方向變化了,它受到的磁場力的方向就會改變。 (3)如果開始實驗時,小剛和小強沒有找到柔軟的導(dǎo)線,而是用較硬的普通鋁芯電線進(jìn)行實驗,你認(rèn)為會出現(xiàn)怎樣的情況? 　。 通過這個問題,你得到了怎樣的啟示? 　。 【解析】本題研究的是磁場對電流產(chǎn)生的磁力的作用規(guī)律。(1)圖乙中兩根導(dǎo)線中的電流方向相同,而兩根導(dǎo)線向中間靠攏,說明兩根導(dǎo)線相互吸引。 (2)通電導(dǎo)線周圍的磁場與導(dǎo)線上電流的方向有關(guān),兩根導(dǎo)線平行時,電流方向有兩種情況：同向和反向；所以小剛的判斷依據(jù)是：電流產(chǎn)生的磁場方向是由電流的方向決定的,當(dāng)一個通電導(dǎo)體中電流的方向改變時,它產(chǎn)生的磁場方向也會發(fā)生改變；而磁場對通電導(dǎo)體的作用力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān),另一個通電導(dǎo)體中電流的方向不變,但磁場的方向變化了,它受到的磁場力的方向就會改變。 (3)用較硬的普通鋁芯電線進(jìn)行實驗,可能會使導(dǎo)線在吸引力的作用下,變得更硬,并且難以觀察到通電導(dǎo)體之間相互吸引的現(xiàn)象,于是不能得到關(guān)于磁場對電流產(chǎn)生的磁力的作用規(guī)律,所以通過這個問題,可以得到的啟示是：利用規(guī)格不同的材料實驗,多觀察,找出規(guī)律。 答案：(1)相互吸引　(2)電流　電流　磁場 (3)使導(dǎo)線在吸引力的作用下,變得更硬,并且難以觀察到通電導(dǎo)體之間相互吸引的現(xiàn)象 多利用規(guī)格不同的材料實驗,多觀察,找出規(guī)律 18.(11分)(北京豐臺區(qū)期末)為探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關(guān),小東用漆包線(表面涂有絕緣漆的導(dǎo)線)在軟鐵釘上繞制若干圈,制成兩個簡單的電磁鐵,并用電磁鐵完成了如圖所示的a、b、c、d四組實驗(a、b、c是同一個電磁鐵),觀察到四種情況,小陽通過調(diào)節(jié)滑動變阻器在不同位置又重復(fù)做了上述實驗,仍觀察到如圖所類似的現(xiàn)象。根據(jù)小陽的實驗現(xiàn)象,回答下列問題。 　 a　　　　 b　　　　　c　　　　　　d (1)通過觀察對比　　　　兩種情況可以得出：電磁鐵通電時有磁性,斷電時沒有磁性； (2)通過觀察對比b、c兩種情況可以得出：　　　　相同時,通過電磁鐵的電流越大,它的磁性越強； (3)通過觀察對比d中甲、乙兩個電磁鐵吸引大頭針的數(shù)量可以得出：　　　　相同時,電磁鐵線圈的匝數(shù)越多,它的磁性越強。 【解析】本題考查電磁鐵的磁性和哪些因素有關(guān)。利用控制變量法,(1)對比通電和斷電的實驗可知電磁鐵通電時有磁性,斷電時沒有磁性。(2)對比b、c可知線圈匝數(shù)相同時,b的電流大吸引的鐵釘就多,磁性就強。(3)對比甲乙,可知電流大小相同時,線圈匝數(shù)越多,磁性就越強。 答案：(1)a、b或a、c或a、d　(2)電磁鐵線圈的匝數(shù)　(3)電流