上海华东模范中学物理电与磁易错题Word版 含答案Word文档格式.docx

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0.6

___

0.36

0.14

①当L＝3cm时，将此时磁感应强度B数值填在上表中对应位置。

②分析以上数据可以得出，通入电磁铁的电流一定时，距电磁铁越远，磁感应强度B越______．

③综合

（2）和（3）的实验结论可知，电磁铁周围的磁感应强度B与通入电磁铁的电流大小和距电磁铁的距离________（选填“有关”或“无关”）。

【答案】大灵敏电流计示数R距电磁铁的距离增大0.5小有关

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]由图丙可知，磁感应强度越大，R阻值越大。

[2]图乙中R是磁敏电阻，其阻值随磁感应强度B的变化而变化，磁敏电阻的变化引起电路中电流的变化，实验中根据灵敏电流计示数判断R所处位置的磁感应强度的强弱。

（2）[3]研究电磁铁周围的磁场强弱与通入电磁铁的电流大小是否有关，控制磁敏电阻R到电磁铁的距离。

[4]灵敏电流计的示数不断变小，说明图乙电路中的电流不断减小，磁敏电阻的阻值不断增大，R所处位置的磁感应强度不断增大。

（3）①[5]由表可知当电流为15mA时，磁感应强度B为0.6T，由图丙可知当磁感应强度B为0.6T时，磁敏电阻的阻值为400Ω，由欧姆定律可知，此时，磁敏电阻两端的电压为

则电源电压为6V。

当电流为20mA时，磁敏电阻此时的电阻为

由图丙可知电阻为300Ω时，磁感应强度B为0.5T。

②[6]由表中数据可以得出，通入电磁铁的电流一定时，距电磁铁越远，磁感应强度B越小。

③[7]由

（2）可知电磁铁周围的磁感应强度B与通入电磁铁的电流大小有关；

由（3）可知电磁铁周围的磁感应强度B与距电磁铁的距离有关。

综合上述实验结论可知，电磁铁周围的磁感应强度B与通入电磁铁的电流大小和到电磁铁的距离有关。

2．某学校课外科技兴趣小组在物理老师的指导下设计了一个实验装置如图所示，用来探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管（线圈电阻忽略不计）和自制的针式刻度板组成，通过观察指针偏转角度的大小，来判断电磁铁磁性的强弱．用竹片削制的指针下方加装固定一物体E，导线a与接线柱2相连．

制定计划与设计实验

（1）为了使指针在受磁场力的作用在能绕O点转动，需在E处加装___________（选填“铜块”、“铝块”或“铁块”），加装物体后，为了确保指针能正确指示且具有一定的灵敏度，老师在O点转轴处涂抹润滑油，目的是___________，使指针转动更灵活．

（2）按图所示连接好电路，闭合开关．调节变阻器滑片P到某一位置，记下此时指针偏转的角度，保持滑片P位置不变，导线a改为与接线柱1相连，可以探究电磁铁磁性强弱与___________的关系；

保持接线方式不变，移动变阻器滑片P，可以探究电磁铁磁性强弱与___________的关系；

进行实验与收集证据

（3）保持滑片P位置不变，导线a改为与接线柱1相连时，闭合开关后，指针偏转的角度将会___________；

当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，指针偏转的角度将会___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）；

评估交流

（4）细心观察的小锋同学发现在实验过程中该自制装置的指针均向右偏转，只是偏转角度不同，该同学向老师提出能否让指针向左偏转，老师马上将一块小磁铁换装在如图的E处，且让磁铁的右端为___________极，闭合开关后，同学们发现指针果然向左偏转．

（6）你认为该装置中指针的偏转角度大小可能还与___________有关（写出一个即可）．

【答案】铁块减小摩擦线圈匝数电流大小增大减小N铁芯大小；

通电螺线管（或电磁铁）与指针间的距离；

指针质量（或重）．

（1）磁铁可以吸引铁块，不吸引铜、铝物质，故需要加装铁块；

在O点转轴处涂抹润滑油可以使接触面变光滑，减小了摩擦；

（2）①保持滑片P位置不变，也就是电流不变，导线a改为与接线柱1相连，增加了线圈匝数，因此可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系；

②保持接线方式不变，也就是线圈匝数不变，移动变阻器滑片P，可以改变电流，因此可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系；

（3）①保持滑片P位置不变，即电流不变，导线a改为与接线柱1相连时，线圈匝数增多闭合开关后，电磁铁磁性增强，指针偏转的角度将会增大；

②当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，接入电路电阻增大，电流减小，磁性减弱，所以指针偏转的角度将会减小；

（4）由图中通电线圈电流流入方向，利用右手螺旋定则可以判断出通电线圈左端为N极，右端为S极，在E出放小磁铁让磁铁的右端为N极、左端为S极时，通电线圈右端S极与小磁铁左端为S极就会相互排斥，指针就会向左偏转；

（5）该装置中指针的偏转角度大小要受磁力大小、竹片削制的指针质量、电磁铁距离指针的距离等因素影响，所以可以改变铁芯的大小来改变磁性，也可以改变竹片削制的指针质量，这样摆动起来更轻松．

3．利用如图所示的实验装置探究电动机的工作原理，请你完成下列问题．

（1）通电后图甲中ab段导线受磁场力的方向竖直向上，请在图丙中作出ab段导线所受到的磁场力F′的示意图；

（_____）

（2）当线圈转过图乙所示位置时，通过改变_____的办法使线圈靠磁场力的作用可以继续顺时针转动至少半周；

（3）生产实际中，为使直流电动机的转子能持续不停地转动，在此结构的基础上主要是通过加装_____来实现的（填直流电动机的结构名称）．

【答案】

电流方向换向器

电动机的原理是：

通电导线在磁场中受力的作用，其所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，即只要改变一个量，其所受力的方向就会改变一次；

直流电动机工作时，为了让线圈持续的转动下去，即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向，即改变线圈所受力的反向，使线圈持续的转动下去．

（1）由于电流从电源的正极出发，故此时图1中ab的电流方向是由a到b；

在图丙中，由于电流的方向和磁场的方向均没有改变，故此时线圈所受力的方向仍不变，即力的方向仍是向上的，如图所示：

（2）据图乙能看出，再向下转动，磁场力会阻碍线圈运动，故此时必须改变线圈中的受力方向，所以可以通过改变线圈中的电流方向使得线圈持续顺时针转动至少半圈；

（3）直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，换向器能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向．

4．在学习了电和磁的知识后，小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验．他找了一枚缝衣针，在“吸铁石”上擦了几下，然后用一根细软的棉线将缝表针悬挂起来井保持水平，结果发现静止后针尖总是指向南方，这说明缝衣针已经磁化成了一枚小磁针。

为验证奥斯特实验，小杰把通电的台灯（60W）导线移到缝衣针的下方，并靠近缝衣针平行放置，结果发现缝衣针并未发生偏转，带着疑问，小杰在科学课堂上与大家展开讨论。

结果出现了两种不同观点，这时，老师让小杰用两节干电池（3V）和一段电阻丝（15Ω）重新做这个实验．结果缝衣针发生了偏转。

（1）磁化后，这枚缝衣针的针尖是________极；

（填“S”或“N”）

（2）在课堂实验中，电阻丝中通过的电流大小为________安；

（3）下面是同学们在课堂讨论中形成的两种观点，通过小杰的课堂实验可以否定的是______（填“A”或“B”）

A．台灯线内有两根导线，且电流方向相反，产生的磁性相互抵消

B．台灯线内电流太小，产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转

【答案】S0.2B

（1）[2]缝衣针被悬挂起之后针尖总是指向南方，根据人们对磁极的规定可知，针尖是南极，即S极。

（2）[2]由欧姆定律公式可得，课堂实验中，电阻丝中通过的电流大小为

（3）[3]台灯导线中的电流为

可见电阻线中的电流与台灯导线中的电流大小相差不大，所以台灯线不能使缝衣针偏转不是由于电流太小引起的；

其真正的原因应该是，台灯是交流电，并行的导线中瞬间的电流方向是相反的，因此产生的磁场相互抵消，不会使缝衣针发生偏转，故B可以否定。

5．李明用天然磁石仿制图甲所示的勺状的指南针﹣﹣司南．

（1）他用的材料是图乙所示的天然磁石，该磁石的D端为________（选填“北极”或“南极”）．

（2）他用该磁石的D端磨成勺柄，打磨成勺状指南针（即“司南”），再用细线将其悬挂，如图丙所示，司南静止时，勺柄指向地球的________

（3）将该司南悬挂在电磁铁正上方，闭合开关S，司南静止时的指向如图丁所示，则电磁铁左端是_____（选填“北极”或“南极”）极，则电源M端是________（选填“正极”或“负极”）．

（4）为增强司南的磁性，可用图丁所示装置，通过________（填字母序号），来增强电磁铁对司南磁化的效果．

A．改变电源的正负极B．让司南垂直放置在AB中点的正上方C．增加电源的电压．

【答案】南极南极北极负极C

（1）人们规定磁场的方向由北极出发到南极，由图可知，在磁体外部磁感线由B端到D端，因此，磁石的D端为该磁体S极，即南极；

（2）地磁的北极在地理的南极附近，由于异名磁极相互吸引，因此，司南静止时，勺柄指向地球的南极；

（3）因为异名磁极相互吸引，所以通电螺线管的左端是N极；

再用安培定则，右手大母指向左握住螺线管，可判断通电螺线管中的电流方向为：

右端电流向上，左端向下；

再根据电流方向是从电源正极出发通过用电器回到负极，所以电源左端，即M端为电源的负极；

（4）为了增强司南的磁化效果，可以增加电源电压，使线圈中电流增大，则线圈磁性增强，磁化效果更好．

故选C．

【点睛】

牢记磁场方向的规定，即磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出发，回到S极；

磁极间的作用规律是：

同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，再结合安培定则判断电源的正负极

6．如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置．

（1）闭合开关后，当导体ab向左或向右运动时，电流表指针偏转，当导体ab向上或向下运动时，电流表指针不偏转，说明闭合电路中的部分导体在磁场中做运动时导体中会产生感应电流．

（2）在此实验过程中，是能转化为能．

（3）实验中发现，当导体ab向左运动时，电流表指针向右偏转，当导体ab向右运动时，电流表指针向左偏转，说明．

（4）小明猜想“感应电流大小可能与导体运动速度大小有关”，他验证猜想的过程是：

让导体在第一次实验中运动较慢，在第二次实验中运动，观察两次实验中的，然后进行分析与判断．

（1）切割磁感线；

（2）机械；

电；

（3）感应电流的方向跟导体运动方向有关；

（4）较快；

电流表的指针偏转情况．

试题分析：

（1）导体ab向上或向下运动时，没有切割磁感线，所以电流表不偏转，而左右运动时，切割磁感线，所以电流表偏转，则产生感应电流的条件是闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时导体中会产生感应电流；

（2）在实验过程中，机械能转化成电能；

（3）导体切割磁感线的方向不同，电流表指针的偏转方向不同，这说明感应电流方向与导体运动方向有关；

（4）若探究感应电流的大小与导体运动速度的关系，要使导体一次运动较慢，一次运动较快，观察电流表指针偏转的角度是否相同．

【考点定位】电磁感应

7．小丽利用如图所示的装置，“探究通电导体在磁场中受力方向与什么因素有关”，当小丽闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向右运动．断开开关S0，然后小丽只将磁铁N、S极对调位置，闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向左运动．通过上述实验，小丽得出实验结论：

“通电导体在磁场中受力方向只与磁场方向有关”，请你选用图中所示电路中的元件，设计一个实验证明小丽的观点是错误的．请你简述实验步骤和实验现象．

【答案】闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向右运动；

断开开关S0，保持磁铁N、S极位置不变，改变电流的方向，闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向左运动；

通过上述实验，实验证明小丽的观点是错误的．

本题考查影响通电导体在磁场中受力方向与什么因素有关，以及控制变量法的应用．闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向右运动；

考点：

探究通电导体在磁场中受力方向与什么因素有关

8．如图所示是研究电流磁效应的示意图．

（1）实验中的直导线是沿_____（填“南北”或“东西”）方向放置在小磁针的上方的．

（2）实验结论是_____周围存在磁场，支持此结论的现象是_____．如果移走小磁针，该结论_____（选填“成立”或“不成立”）．

（3）如果探究磁场方向与电流方向的关系，应进行的实验是_____．

（4）首先发生该现象的科学家是_____．

（5）为了研究通电螺线管周围的磁场，如图，小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示．下列说法正确的是_____

A．如图中P、Q两点相比，P点处的磁场较强

B．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场会减弱

C．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场方向会改变

D．若只增大螺线管中的电流，P、Q两点处的磁场方向会改变．

【答案】南北电流导线将通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转成立改变电流方向，观察小磁针的偏转方向奥斯特C

（1）由于地磁场的作用，小磁针会位于南北方向，要能观察到小磁针由于通电导线产生的磁效应面产生的偏转，通电直导线不能放在东西方向，这样观察到小磁针的偏转，应将放置在平行南北方向，并且在小磁针正上方；

（2）实验结论是电流导线周围存在磁场，支持此结论的现象是将通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转．如果移走小磁针，该结论成立．（3）如果探究磁场方向与电流方向的关系，应进行的实验是改变电流方向，观察小磁针的偏转方向．（4）首先发生该现象的科学家是奥斯特．（5）由图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样，并且可以看到Q点铁屑的分布比P点密集，由此可以确定Q点的磁场比P点强；

螺线管周围磁场方向与螺线管中的电流方向有关，螺线管周围磁场强弱与螺线管中的电流大小有关，若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场方向会改变,P、Q两点处的磁场减弱不变;

若只增大螺线管中的电流，P、Q两点处的磁场方向不改变，故C正确．

9．东东和辰辰在学习“探究电动机为什么会转动”后，来到实验室又经历了一些科学探究过程．

（1）验证磁场对电流的作用（如图甲所示）：

将一白炽灯接通电源后，东东用一条形磁体靠近灯泡的玻璃罩，仔细观察灯丝，东东发现___________，该现象说明_____________。

（2）如图乙所示是东东和辰辰制作的电动机模型。

通电后，轻轻拨动线圈，他们发现电动机不转，下面是他们分析到的可能的原因，请你帮他们看一看，可能的是______．①线圈处于平衡位置；

②接线柱接触不良；

③磁铁的极性反了；

④电池装反了；

⑤转子受到的摩擦力太大了；

⑥转子与定子之间的摩擦力太大；

⑦电池太旧了；

⑧磁铁的磁性不够强．

（3）经过处理，通电后轻轻拨动线圈，他们发现电动机只转动了一周，就在某一位置附近晃动几下停下来了．他们分析现象得到：

“某一位置”是指______；

如果要让电动机连续地转动下去，可以怎样改进____？

【答案】灯丝颤动磁场对通电导体有力的作用②⑤⑥⑦⑧平衡位置将线圈与半环（换向器）一起固定在转轴上，将线圈的两端分别与半环（换向器）的两端相连，通过电刷、半环（换向器）向线圈输入电流

将一白炽灯接通电源后，东东用一条形磁体靠近灯泡的玻璃罩，因为灯丝通过的是方向一直变化的交流电，所以仔细观察灯丝，会发现灯丝颤动，现象说明磁场对通电导体有力的作用。

（2）如图分析线圈不能转动的原因：

①如图线圈没有处于平衡位置，不正确；

②接线柱接触不良时，电流不通，线圈不受力，不会转动，正确；

③磁铁的极性反了，线圈受力相反，但不是不能转动的原因，错误；

④电池装反了，线圈受力相反，但不是不能转动的原因，错误；

⑤转子受到的摩擦力太大了，磁场力不能克服摩擦力，不能转动，正确；

⑥转子与定子之间的摩擦力太大，磁场力不能克服摩擦力，不能转动，正确；

⑦电池太旧了，电流小，线圈受到的磁场力小，线圈可能不转，正确；

⑧磁铁的磁性不够强，则线圈受到的磁场力小，线圈可能不转，正确。

故选②⑤⑥⑦⑧。

（3）如图的实验装置在平衡位置时线圈会晃动几下停下来，不能继续转动，所以“某一位置”是指平衡位置；

如果要让电动机连续地转动下去，应该在线圈转过平衡位置时改变线圈中的电流方向，故可以将线圈与换向器一起固定在转轴上，将线圈的两端分别与换向器的两端相连，通过电刷、换向器向线圈输入电流；

也可以在刮去绝缘漆时，将一端全部刮掉，另一端刮去半周，使线圈转过平衡位置时切断电流，依靠惯性转过去，也可以使线圈持续转动。

故答案为：

（1）.灯丝颤动

（2）.磁场对通电导体有力的作用（3）.②⑤⑥⑦⑧（4）.平衡位置（5）.将线圈与半环（换向器）一起固定在转轴上，将线圈的两端分别与半环（换向器）的两端相连，通过电刷、半环（换向器）向线圈输入电流

点睛：

要明白家庭电路中的电流是交流电，电流的大小和方向一直在改变，所以磁铁靠近灯丝时，灯丝会颤动；

另外要知道换向器的作用，即线圈转过平衡位置时改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。

10．磁场的强弱用磁感应强度（用字母“B”表示）的大小来表示，磁感应强度的单位是特斯拉（用字母“T”表示）．某种材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．若RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值，右图为某磁敏电阻的电阻比值

跟磁感应强度B关系的图象，现在要测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB．

提供的实验器材如下：

一节旧干电池，磁敏电阻RB（无磁场时阻值R0=100Ω），两个开关S1、S2，导线若干．另外，还有可供再选择的以下器材：

A．电流表A（量程：

0~0.6A，0~3A）；

B．电压表V（量程：

0~3V，0~15V）；

C．定值电阻R1（阻值：

1.5kΩ）；

D．定值电阻R2（阻值：

80Ω）；

E．定值电阻R3（阻值：

5Ω）．

（1）设计一个可以准确测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为1.0～1．2T．

请你从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材，并根据要求完成下列问题．

①选择的两种器材是（填写器材前面字母序号）．

②选择电表的量程．

③在答题卡方框中现有电路的基础上画出实验电路图（实验测量过程中不拆接电路）．

（2）若要准确测出该磁敏电阻所处磁场磁感应强度大小约为0.1～0.3T的阻值，在你设计测量的电路中，从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材是（填写器材前面字母序号）．

（1）①BC②0~3V③电路设计如下图所示；

（2）BD

（1）由图像由线可知，当B大小约为1.0～1．2T时，

的值约为12~14，由于R0=100Ω，所以可得，RB约为1200Ω~1400Ω，最接近于定值电阻R1；

电源为一节干电池，一节电池的电压为1.5V，则电路中的最大电流I大=1.5V/1200Ω=0.00125A＜0.02A，所以，电流表不可选，应选电压表，电压表的量程为0～3V；

经以上分析可知，实验电路图应采用串联分压，实验测量过程中不拆接电路，需要两个开关控制，如下图所示：

（2）磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为0.1﹣0.3T时，由图象可知，

大约在0.5﹣3之间，对应的电阻RB在50Ω﹣300Ω，电路中的最大电流I大=1.5V/50Ω=0.03A，电路中的电流太小，所以，电流表不可选，应选电压表，由串联电路的分压特点可知，选用1.5kΩ和5Ω的电阻时，它们分得的电压太大或太小，无法测量，应选阻值为80Ω的定值电阻R1．

【考点定位】电与磁

11．为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小勤所在的实验小组进行了如下实验：

他们首先找了两颗大铁钉，用漆包线在上面绕制若干圈，做成简易电磁铁，然后分别按图接入电路．探究前，小勤他们还作了以下的猜想：

猜想A：

电磁铁，顾名思义，通电时有磁性，断电时没有磁性；

猜想B：

通过的电流越大，磁性越强；

猜想C：

外形相同时，线圈的匝数越多，磁性越强．

探究过程如图所示．请你仔细观察这四幅图，然后完成下列填空．

（1）探究过程中通过观察来判断磁性的有无和强弱；

（2）比较图可以验证猜想A是正确的；

（3）比较图可以验证猜想B是正确的；

（4）通过图d中的实验现象可以验证猜想C是正确的；

但仔细分析发现，猜想C的表述还不完整，还应补充条件．

（1）吸引小铁钉（大头针等）的多少

（2）a和b（3）b和c（4）通过的电流相等

（1）为了便于观察，我们把电磁铁的磁性的有无和强弱转化为电磁铁所能吸引小铁钉个数的多少来分析判断；

（2）由ab两图可知，a图的开关断开，电路中没有电流，电磁铁也不吸引大头针闭合，说明电磁铁没有磁性．b图的开关闭合，电路中有电流，电磁铁吸引大头针闭合，说明电磁铁有磁性．由此知A是正确的．

（3）猜想B是验证磁性的强弱是否与电流大小有关，因此要控制匝数相同，电流大小不同．比较分析题目中的这几个图，发现只有bc符合条件．

（4）猜想C是验证磁性的强弱是否与线圈的匝数是否有关，因此要控制电流的大小相同，线圈匝数不同．在d图中，由于两电磁铁串联，控制了电流相等，而匝数不同，故该图符合条件．故我们在分析过程中，还应强调增加“电流相同”这个条件．

故答案为

（1）吸引小铁钉（大头针等）的多少；

（2）a和b；

（3）b和c；

（4）通过的电流相等．

12．归纳式探究-研究带电粒子在回旋加速器中的运动：

（1）磁体周围存在磁场，磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T．我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小．磁感应强度大的地方，磁感线密；

磁感应强度小的地方，磁感线