【解析】 电动剃须刀的工作原理是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的;
A选项是电磁感应现象的实验装置;B选项是电磁感应现象,是发电机的原理;C选项是通电导体在磁场中受力运动的实验装置,是电动机的原理;D选项是电流的磁效应的装置。 故答案为:C。
【分析】电动剃须刀是利用电动机来工作的电器,电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动。对照各选项中的装置,明确其原理即可判断。
11.小磁针静止时的指向如图所示,由此可知( )
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极 B.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极 C.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极 D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极 【答案】B
【解析】 据题目可知,小磁针左端是N极,右端是S极,所以电磁铁的左端,即a端为N即,右端为S极,据安培定则可知,电流从d端流出后进入电磁铁,D端是电源的正极,c端是负极,B符合题意。 故答案为:B。
【分析】根据磁极间的相互作用判断螺线管的磁极位置,再利用安培定则判断电流方向和电源的正负极.
二、填空题
12.如图所示,条形磁铁放在水平木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,条形磁铁仍保持静止,此时电磁铁的左端为________极,条形磁铁受到的摩擦力________(选填“变大”、“变小”或“不变”),方向水平________.(选填“向左”或“向右”)
【答案】N;变大;变左
【解析】【解答】电流从螺线管的左端流入,利用安培定则可知螺线管的左端为N极。所以条形磁铁受到电磁铁对它向右的吸引力。条形磁铁处于静止状态,受到平衡力的作用,桌面对它施加了一个水平向右的摩擦力。滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,
对条形磁铁的吸引力增大,由于条形磁铁仍保持静止,所以摩擦力始终等于吸引力,故条形磁铁受到的摩擦力变大。
【分析】根据螺线管中电流方向和线圈绕向,利用安培定则确定电磁铁的左端的磁极。再利用磁极间的作用规律确定条形磁铁的右端与电磁铁左端的相互作用情况。条形磁铁在水平面上处于静止状态,受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件可以确定条形磁铁受到的摩擦力方向。当滑片P向右移动时,分析电路中的电阻变化,根据欧姆定律可知电路中的电流变化情况,可知电磁铁的磁性变化,根据磁力的变化可以确定摩擦力的变化。
13.如下图是智能扶手电梯工作原理图,其中R是压敏电阻,电磁铁上端是________极。电梯无乘客时,电磁铁磁性极弱,衔铁与触点1接触;当有乘客时,R的阻值减小,磁性变________ ( 选填“强”或“弱”),使衔铁与接触点2接触,通过电动机的电流变________ (选填 “大”或“小”),电动机转动变快,使电梯运动变快。
【答案】S;强;大
【解析】【解答】电流从电源的正极流出,从电磁铁的上端流入,利用安培定则可判断出电磁铁的下端为N极,上端为S极;当有乘客时,压敏电阻R的阻值减小,控制电路中的电流增大,电磁铁磁性变强,则衔铁被吸下,使衔铁与接触点2接触,则电动机两端的电压增大,通过电动机的电流变大,电动机转速变快,使电梯运动变快。
【分析】由电源的正负极和螺线管的绕线可知电磁铁上的电流方向,再利用安培定则判断出电磁铁的上下端的极性;电磁继电器左侧为压敏电阻与电磁铁串联的控制电路,右侧为带动电梯运动的电动机工作电路;电梯无乘客时,衔铁与触点1接触时,R1与电机串联,电磁铁磁性极弱;当有乘客时,压敏电阻R的阻值减小,电磁铁磁性变强,衔铁被吸下,使衔铁与触点2接触时,电阻R1不连入,电动机两端电压增大。 14.如图所示的实验装置中,当导体棒 ab________运动时(选填 “上下” 或“左、右”),灵敏电流计的指针会发生偏转。人们利用该实验原理发明了________(选填“电动机”或“发电机”)。
【答案】左右;发电机
【解析】【解答】如图为研究电磁感应现象的实验。
实验装置中,当导体棒 ab切割磁感线运动时才会产生感应电流,所以应左右运动;
灵敏电流计的指针会发生偏转,说明产生了电流,揭示了电磁感应原理,人们利用该原理发明了发电机。使人们大规模的使用电能成为可能。 故答案为:左右;发电机.
【分析】产生感生电流的条件:①电路必须闭合;②只是电路的一部分导体在磁场中;③这部分导体做切割磁感线运动.
发电机的原理是根据电磁感应现象(电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流)制成的.
15.如图所示是一个水位自动报警器的原理图。水位到达金属块A之后,________(选填“红”或“绿”)灯亮;当绿灯亮时电磁铁________(选填“有”或“无”)磁性。
【答案】红;无
【解析】【解答】解:图中所示的水位自动报警器工作原理:当水位到达A时,由于一般水具有导电性,那么电磁铁所在电路被接通,电磁铁具有磁性,向下吸引衔铁,从而接通红灯所在电路,此时红灯亮,而绿灯不亮;
当绿灯亮时,衔铁与绿灯的触点接触,说明电磁铁无磁性。 故答案为:红;无.
【分析】电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关.它的作用可实现远距离操作,利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流.还可实现自动控制.
16.如图所示,闭合开关,将滑动变阻器滑片向右滑动,弹簧将________(选填“伸长”或“缩短”。如果用电流表替代虚线框内仪器,然后将条形磁体迅速插入线圈中,与之相连的电流表的指针会发生偏转,这是________现象。
【答案】伸长;电磁感应
【解析】【解答】电流从电源的正极流出,回到负极,由此可知:通电螺线管中的电流是从正面向右,背面向左的,根据安培定则(右手握住通电螺线管,四指弯曲指向电流方向,大拇指所指的方向就是通电螺线管的北极),可以判断出通电螺线管的上端为N极;异名磁极相互吸引,通电螺线管会对上方的条形磁铁产生向下的吸引力,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的电流变小,通电螺线管的磁性减弱,对上方磁铁的吸引力减小,弹簧就会变短;将条形磁铁迅速插入线圈中,条形磁铁和线圈发生了相对运动,线圈做切割磁感线运动,线圈中就会产生感应电流,与之相连的电流表指针就会发生偏转,这是电磁感应现象。 故答案为:伸长;电磁感应.
【分析】由电流方向结合螺线管绕线方式,根据安培定则判定其上端为N极,故对其上方磁体为引力,电磁铁磁性强弱与电流大小有关,当滑片向左滑时,导致接入电路阻值减小,电流变大,电磁铁磁性增强,对上方磁体引力增大故弹簧伸长;
电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.
17.在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中,闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有________,通过小磁针静止时________极的指向确定该点磁场的方向,调换电源正负极,小磁针偏转方向改变,说明磁场方向与________有关。 【答案】磁场;N;电流方向
【解析】【解答】闭合开关,通电螺线管周围的小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有存在磁场;小磁针静止时N极的指向为该点磁场的方向;对调电源的正负极后,螺线管中的电流方向发生了改变,小磁针偏转方向改变,说明磁场的方向相反,说明通电螺线管磁场的方向与电流方向有关。
【分析】通电导体周围存在磁场;放在磁场中某点的小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向;通电螺线管周围磁场的方向与电流方向和线圈的绕向这两个因素有关,若只改变其中的一个,磁场方向发生改变;若两个因素同时改变,磁场方向不变。
18.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中,善于思考的小明同学用自己的方法总结出了通电螺线管的极性与电流方向之间的关系,如图所示:如果电流沿着我右手臂弯曲所指的方向,那么我的前方即为通电螺线管的________极。实验结论是通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似,请写出一条增强通电螺线管磁性的方法:________。
【答案】N;增大通电螺线管中的电流
【解析】【解答】(1)根据安培定则,用右手握住通电螺线管,让弯曲的四指所指的方向与电流的方向一致,那么大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极,即它的前方为N极;(2)我们可以增大通电螺线管中的电流,或增加通电螺线管的线圈匝数,来增大通电螺线管的磁性。
故答案为:N;增大通电螺线管中的电流.【分析】利用安培定则判断通电螺线管的磁场,螺线管的磁性的强弱和电流大小、线圈匝数的多少有关.
19.小磁针静止时的指向如图所示,由此可以判定螺线管的A端是________极(选填“N”或“S”),接线柱a连接的是电源________极(选填“正”或“负”)。
【答案】S;正
【解析】【解答】(1)根据磁极间的相互作用规律,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。小磁针静止时右端为N极,所以螺线管的A端是S极,B端是N极。(2)由安培定则可知,螺线管中电流由左端流入,右端流出。所以a为电源正极,b为电源负极。如图:
故答案为:S;正.
【分析】根据磁极间的作用规律判断磁极位置,利用安培定则判断电流方向。
三、作图题
20.如图所示,请标出闭合磁电螺线管的N极,并用箭头标出小磁针N极的旋转方向。
【答案】解:如图所示:
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