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第一章　電與磁 綜合練習題 —、選擇題 1．兩根外形完全相同的鋼棒，一根具有磁性，另一根不具有磁性。將兩根鋼棒互相接觸若干次，便可以辨別出哪一根有磁性，哪一根無磁性，做出以上判斷需要將兩根鋼棒接觸的最少次數(shù)是(　A　) A．1次 B．2次 C．3次 D．4次 2．關(guān)于磁感線的概念，下列說法中正確的是(　C　) A．磁感線是磁場中客觀存在、肉眼看不見的曲線 B．磁感線總是從磁體的N極指向磁體的S極 C．磁感線上各點的切線方向與該點的磁場方向一致 D．兩個磁場疊加的區(qū)域，磁感線就有可能相交 3．物理實驗都需要有一定的控制條件。奧斯特做電流磁效應(yīng)實驗時，就應(yīng)排除地磁場對實驗的影響。下列關(guān)于奧斯特實驗的說法中，正確的是(　D　) A．該實驗必須在地球赤道上進行 B．通電直導線必須豎直放置 C．通電直導線應(yīng)該水平東西方向放置 D．通電直導線可以水平南北方向放置 4．如圖1－5－10所示，A為電磁鐵，B為鐵芯，C為套在鐵芯B上的絕緣磁環(huán)?，F(xiàn)將A、B、C放置在天平的左盤上。當A中通有電流I時，C懸停在空中，天平保持平衡。當增大A中電流時，絕緣磁環(huán)C將向上運動。在絕緣磁環(huán)C上升到最高點的過程中，若不考慮摩擦及空氣阻力，則下列描述正確的是(　B　) A．天平仍保持平衡 B．天平左盤先下降后上升 C．天平左盤先上升后下降 D．天平左盤一直下降至最低點 圖1－5－10 　　圖1－5－11 　　 圖1－5－12 5．如圖1－5－11所示，電流從A點分兩路通過對稱的半圓支路匯合于B點，在圓環(huán)中心O處的磁感應(yīng)強度為(　C　) A．最大，垂直紙面向外 B．最大，垂直紙面向里 C．零 D．無法確定 6．—條形磁體靜止在斜面上，固定在磁體中心的豎直上方的水平導線中通有垂直紙面向里的恒定電流，如圖1－5－12所示。若將磁體的N極位置與S極位置對調(diào)后，仍放在斜面上原來的位置，則磁體對斜面的壓力F和摩擦力f的變化情況分別是(　C　) A．F增大，f減小 B．F減小，f增大 C．F與f都增大 D．F與f都減小 圖1－5－13 7．如圖1－5－13所示，矩形線圈在電磁鐵兩極之間，線圈兩端的半圓銅環(huán)分別和兩個電刷接觸，電刷和電磁鐵線圈串聯(lián)，現(xiàn)在P、Q之間接一個直流電源，使線圈abcd繞OO′軸轉(zhuǎn)動，則線圈的轉(zhuǎn)動方向是(　D　) A．P接正、Q接負時，順時針方向轉(zhuǎn)動；P接負、Q接正時，逆時針方向轉(zhuǎn)動 B．P接正、Q接負時，逆時針方向轉(zhuǎn)動；P接負、Q接正時，順時針方向轉(zhuǎn)動 C．不論P、Q接正還是接負，線圈都是逆時針方向轉(zhuǎn)動 D．不論P、Q接正還是接負，線圈都是順時針方向轉(zhuǎn)動 8．直流電動機工作時，通電線圈在磁場中能連續(xù)轉(zhuǎn)動是由于(　A　) A．靠換向器不斷改變線圈中的電流方向 B．全靠線圈轉(zhuǎn)動的慣性 C．靠磁場方向不斷改變 D．通電線圈在磁場中任何時候都受力 9．磁帶錄音機既可以錄音，也可以放音，其主要部件為運行的磁帶和繞有線圈的磁頭。錄音時，磁帶上的磁粉被由聲音信號轉(zhuǎn)化而來的電流產(chǎn)生的磁場所磁化，這樣便將聲音信號轉(zhuǎn)化為磁信號記錄在磁帶上；放音時，再把磁帶上的磁信號通過磁頭轉(zhuǎn)化為電信號使揚聲器發(fā)聲。對于錄音機錄音、放音過程的基本原理，下列各種說法中正確的是(　B　) A．錄音的基本原理是電磁感應(yīng)，放音的基本原理是電流的磁效應(yīng) B．錄音的基本原理是電流的磁效應(yīng)，放音的基本原理是電磁感應(yīng) C．錄音和放音的基本原理都是電流的磁效應(yīng) D．錄音和放音的基本原理都是電磁感應(yīng) 圖1－5－14 10．如圖1－5－14所示，同一平面內(nèi)的三條平行導線串有兩個電阻R和r，導體棒PQ與三條導線接觸良好。勻強磁場的方向垂直紙面向里，導體棒的電阻可忽略。當導體棒向左滑動時，下列說法正確的是(　B　) A．流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由b到a B．流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到a C．流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由a到b D．流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由a到b 二、填空題 11．如圖1－5－15所示，物體A通過一彈簧掛在天花板下，在條形磁體逐漸靠近A的過程中，若物體A是鐵塊，則彈簧長度將變長，A受重力將不變。 圖1－5－15 　　圖1－5－16 　　 圖1－5－17 　 　圖1－5－18 12．如圖1－5－16所示，要使磁鐵M的磁性最強，應(yīng)將滑動變阻器滑片P移至b 端，同時將開關(guān)接到 c位置。 13．如圖1－5－17所示，通電導體A在兩個電磁鐵之間，由于受安培力作用而沿安培力方向以速度v向上運動，電磁鐵a端應(yīng)接電源正極，c端應(yīng)接電源負極。 14．如圖1－5－18所示，把輕質(zhì)的環(huán)形導線用絕緣細繩掛在條形磁體S極的附近，使磁體和圓環(huán)處于同一平面。當環(huán)內(nèi)通電時，環(huán)將會(選填“會”或“不會”)轉(zhuǎn)動，環(huán)將靠近(選填“靠近”或“離開”)磁鐵。 15．如圖1－5－19所示，原來靜止的圓形線圈通以順時針方向的電流I，在其直徑AB上靠近B 點放置一根垂直于線圈平面的固定不動的長直導線，并通以電流I′，方向如圖所示。線圈上A點處受到的安培力的大小為0，而圓形線圈將以直徑AB為軸轉(zhuǎn)動。 16．如圖1－5－20所示，在蹄形磁鐵磁極間有一可繞OO′軸自由轉(zhuǎn)動的閉合線圈abcd。當磁鐵繞OO′軸沿圖示方向轉(zhuǎn)動時，線圈中感應(yīng)電流的方向為adcba，如果沿OO′軸向下看，線圈abcd會發(fā)生順時針方向轉(zhuǎn)動現(xiàn)象。 圖1－5－19 　　圖1－5－20 17．1831年，英國著名物理學家 法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，導致了發(fā)電機的產(chǎn)生，從而開辟了人類電的時代。 18．如圖1－5－21所示，兩金屬棒ab 和cd連成一回路，分別放在兩個方向相反的勻強磁場中。 圖1－5－21 現(xiàn)要使cd向右運動，那么cd中電流方向d→_c(選填“c →d”或“d→c”)，ab應(yīng)向上運動(選填“向上”或“向下”)。 19．如圖1－5－22所示是發(fā)電機工作原理圖，放在水平方向磁場中的矩形線圈順時針方向轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)動到甲圖位置時，由于線框不切割磁感線，因而電路中無電流，當轉(zhuǎn)到乙、丁兩圖的位置時，由于ab邊切割磁感線的方向相反，因而外電路中的電流方向相反。 圖1－5－22 20．傳感器擔負著信息的采集任務(wù)，在自動控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?如溫度、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(通常是電學量)。例如熱敏傳感器，主要是應(yīng)用了半導體材料制成的熱敏電阻，熱敏電阻隨溫度變化的圖線如甲所示， 圖乙是由熱敏電阻R1作為傳感器制作的簡單自動報警器線路圖。問： 圖1－5－23 (1)為了使溫度過高時報警器鈴響，c應(yīng)接在 a (選填“a”或“b”)。 (2)若使啟動報警的溫度提高些，應(yīng)將滑動變阻器滑片P點向左 (選填“左”或“右”)移動。 (3)如果在調(diào)試報警器達最低報警溫度時，無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P都不能使報警器工作，且電路連接完好，各電路元件都能處于工作狀態(tài)，則造成工作電路實際不能工作的原因可能是電源提供的電流太小，以致電磁鐵的磁性太弱、彈簧的勁度系數(shù)太大等。 三、計算說理題 21．如圖1－5－24所示，平行軌道MN和PQ上有一輛平板小車，車上有一個通電線框，圖中虛線框A、B、C、D、E等是磁場區(qū)域，內(nèi)有垂直紙面向里或向外的磁場。 圖1－5－24 (1)要使小車在圖示位置時受到向右的推力，此時部分磁場的方向如何？ (2)小車經(jīng)過B、C位置時，B、C兩處磁場方向應(yīng)如何？怎樣改變磁場方向才能使小車始終受到向右的推力？ (3)從這個模型可以聯(lián)想到什么實際應(yīng)用？ (1)A中磁場垂直紙面向里，B中磁場垂直紙面向外。(2) B中磁場垂直紙面向里，C中磁場垂直紙面向外；小車達到的每個位置，左邊磁場垂直紙面向里，右邊磁場垂直紙面向外，小車就可始終受到向右的推力。(3)磁懸浮列車；磁場力可作為列車前進動力。 22．如圖1－5－25所示為某興趣小組為學校辦公樓空調(diào)設(shè)計的自動控制裝置，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關(guān)系如下表所示。已知繼電器的線圈電阻R0＝15 Ω，左邊電源電壓為6 V恒定不變。當繼電器線圈中的電流大于或等于15 mA時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊的空調(diào)電路正常工作。 圖1－5－25 溫度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 電阻R/Ω 550 500 445 415 385 355 325 295 265 (1)請簡要說明該自動控制裝置的工作原理。 (2)計算說明該空調(diào)的啟動溫度是多少？ (3)為了節(jié)省電能，將空調(diào)啟動溫度設(shè)定為25 ℃，控制電路中需要再串聯(lián)多大的電阻？ (4)改變控制電路的電阻可以給空調(diào)設(shè)定不同的啟動溫度，除此之外，請你再提出一種方便可行的調(diào)節(jié)方案。 (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，當電流達到15 mA時，銜鐵被吸合，右側(cè)空調(diào)電路連通，空調(diào)開始工作，當溫度下降時，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，這樣就實現(xiàn)了自動控制。(2)該空調(diào)的啟動溫度是20 ℃。(3)將空調(diào)啟動溫度設(shè)定為25 ℃時，控制電路中需要再串聯(lián)30 Ω的電阻。(4)可以將左邊電源改為可調(diào)壓電源。 23．請根據(jù)通電螺線管的N、S極畫出導體棒ab的運動方向和小磁針的N、S極。 圖1－5－26 如答圖所示 第23題答圖