第二十章 电与磁
【基础巩固】
一、选择题
1．关于磁场和磁感线，下列说法错误的是( )
A．磁场对放入其中的磁体有力的作用
B．科学上把小磁针静止时N极所指的方向规定为其所处位置的磁场方向
C．地磁场的N极在地理北极附近，S极在地理南极附近，与地球两极并不完全重合
D．磁感线是不存在的，磁场也看不见、摸不到，但可以借助小磁针感知它的存在
2．如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮，被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是( )
A．同名磁极相互吸引
B．异名磁极相互吸引
C．同名磁极相互排斥
D．异名磁极相互排斥
3.司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，漂浮在水面上，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”(如图所示)。下列说法正确的是( )
A．“司南”静止时勺柄指南，标为N极
B．“司南”能指南北是受地磁场的作用
C．“司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D．“司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
4.人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断正确的是( )
A．鱼形铁不能被磁体吸引
B．指南鱼周围存在磁感线
C．指南鱼鱼头应标注“N”
D．指南鱼的腹部磁性最强
5．如图所示，下列说法正确的是( )
A．磁感线都是从磁体的N极出发回到S极
B．在此实验中，通电导体在磁场中的受力方向与电流大小有关
C．此实验探究的是电动机的工作原理
D．“奥斯特实验”证明电流周围存在磁场
6．利用“磁生电”来工作的是( )
7.如图所示，闭合开关，下列判断正确的是( )
A．小磁针偏转，说明通电导体周围存在磁场
B．只对调电源正负极，小磁针偏转方向不变
C．通电螺线管的右端为N极
D．在螺线管内插入铁芯，螺线管的磁性强弱不变
8．创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，RN为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，R0为定值电阻。闭合开关S1、S2，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水；当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是( )
A．水位上升时，电磁铁磁性变弱
B．水位上升时，通过R0电流变小
C．水位下降时，R0的电功率变大
D．水位下降时，RN的阻值会变大
9．如图是某同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，打开门锁。下列说法正确的是( )
A．通电后电磁铁a端为S极
B．滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强
C．条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力
D．条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力变小
二、填空及简答题
10．磁体与磁体之间会有力的作用，是因为磁体周围存在________；绿海龟是著名的航海能手，它是利用______________进行导航的。
11．如图所示，磁悬浮盆景的底端有磁铁，底座内部有一个金属线圈。线圈通电后，周围产生________(选填“磁场”或“磁感线”)，这是电流的________效应。盆景能悬浮在空中，其原理是______________________
________________________________________________________。
12．如图所示的通电螺线管N极在________(选填“A”或“B”)端。发电机是利用__________的原理发电的。
13．1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验首次证实电和磁之间的联系。小舟用图甲所示装置来模仿该实验。
(1)实验中得到通电直导线周围存在磁场的结论，那么他观察到的现象是_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(2)早先电话听筒的结构如图乙所示，当变化的电流通过线圈时，电磁铁的_________________________________________________________________
强弱发生变化，对薄铁片产生变化的吸引力，从而使薄铁片振动不同而发出不同的声音，这样就可以听到对方的讲话了。
14．小吴通过观察小区门口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，指示灯亮、栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟装置，电源电压恒定，指示灯L标有“3 V 1.8 W”字样，电磁铁的线圈阻值不计。当车牌识别成功，相当于将图中开关S闭合，当滑动变阻器接入电阻为10 Ω时，指示灯L刚好正常发光，铁柱被电磁铁向下吸引抬起栏杆，此时电磁铁的上端为________(选填“N”或“S”)极，电源电压为_______________V；若电源电压降低，闭合开关，电磁铁磁性减弱，栏杆不能自动抬起，除了更换电源外，请你再写出一种能使栏杆自动抬起的方法：____________________。
15．为实现节能和智能控制，空调内部用到了传感器和电磁继电器，如图是启动或停止空调压缩机的电路示意图。电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的________(选填“用电器”“电源”或“开关”)。夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性________，低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷。
三、实验探究题
16．在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中：
(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需________纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与________磁体的磁场相似。
(2)用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法：______________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的________有关。
17．某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
(1)如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是________(选填“N”或“S”)极；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引________(选填“更多”“不变”或“更少”)的大头针。
(2)如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是___________。
(3)电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：________。
18．小明用如图所示的装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
(1)闭合开关，让导体棒在磁场中水平向左运动时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转；让导体棒在磁场中水平向右运动时观察到灵敏电流计的指针向左偏转。让导体棒在磁场中沿竖直方向上下运动时，灵敏电流计的指针不偏转。通过这一现象，可得产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体必须做_______________运动。__________(选填“动圈式话筒”或“扬声器”)利用了这一原理。
(2)若只把磁体的磁极上下对调，让导体棒在磁场中水平向左运动时，则灵敏电流计的指针向________偏转。
(3)闭合开关，小明发现在导体棒运动过程中，灵敏电流计的指针未发生明显偏转，原因不可能是________(选填字母)。
A．导体棒沿竖直方向运动
B．导体棒的电阻太小
C．导体棒水平运动速度太小
D．蹄形磁体的磁性太弱
(4)小明想继续探究“磁场对通电导线的作用”，请你在原实验装置基础上更换一个器材完成实验：____________________________________________。
【能力提升】
19．如图所示，开关S闭合，根据通电螺线管周围的磁感线分布判断直流电源的左端为________(选填“正极”或“负极”)；弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中，弹簧测力计示数________(选填“先变小后变大”“一直不变”或“先变大后变小”)。
20．如图所示，电磁铁的右下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动，通电后电磁铁的上端为________(选填“N极”或“S极”)。在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中，滑片P逐渐向a端滑动，电磁铁的磁性________(选填“减弱”或“增强”)，铁块对地面的压强逐渐变________(选填“大”或“小”)。
参考答案
1．C 2.C 3.B 4.C 5.D 6.B 7.A 8.D 9.B
10．磁场 地磁场
11．磁场 磁 同名磁极相互排斥
12．B 电磁感应
13．(1)小磁针发生偏转 (2)磁性
14．N 9 减小滑动变阻器接入的阻值(或增加线圈匝数)
15．开关 减弱
16．(1)轻敲 条形 (2)将小磁针水平放置在水平桌面上，待其静止时，指北的一端为N极，指南的一端为S极 (3)方向
17．(1)S 更少 (2)电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强 (3)电铃
18．(1)切割磁感线 动圈式话筒 (2)左 (3)B
(4)将灵敏电流计换为电源
19．负极 一直不变 20.S极 增强 小
