上海金山区教师进修学院附属中学物理电与磁单元综合测试Word版 含答案Word文档下载推荐.docx
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向下
无电流
静止不动
2
由a向b
向左运动
3
向上
向右运动
4
由b向a
（1）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与________有关；
比较实验__________和____________，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（2）小谦通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的物理学方法是____________（选填下列选项对应的符号）。
A．类比法B．控制变量法C．转换法
（3）小谦想在这个实验的基础上进行改造，来探究“哪些因素影响感应电流的方向”。
为了观察到明显的实验现象，他应把图中的电源换成很灵敏的___________（选填“电流表”或者“电压表”）。
【答案】磁场方向24C电流表
【详解】
（1）比较实验2和3，电流方相相同，磁场方向不同，导体运动的方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关；
比较实验2、4，磁场方向相同，电流方向不同，导体运动方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（2）实验中通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的科学方法是转换法；
（3）探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，需要用灵敏电流表代替电源来显示产生感应电流的方向。
3．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，实验室准备的器材有：
电源、开关、导线、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。
利用上述器材，制成简易电磁铁甲和乙，并设计了如图所示的电路。
请你回答下列问题：
（1）根据图示的情况可知，________（填“甲”或“乙”）的磁性强，依据是___________，说明电流一定时，________________电磁铁的磁性越强。
（2）当滑片P向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________（填“增加”或“减少”）说明__________________电磁铁的磁性越强。
（3）电磁铁甲的上端是电磁铁的______极（填“N”或“S”）。
（4）电磁铁在生活和实际中有着广泛的应用。
以下利用电磁铁的特点工作的是________（填写序号）。
A．电热水壶
B．模型电动机
C．电磁继电器
D．手摇发电机
【答案】乙吸引的大头针个数多线圈匝数越多增加电流越大SC
（1）根据图示的情境可知，甲乙串联在一起，电流相等，乙电磁铁吸引大头针比甲多，所以乙电磁铁磁性强，所以在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，线圈匝数不变，电流变大，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数都增加，所以在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；
（3）根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是通电螺线管的N极，故下端是N极，上端是S极；
（4）电热水壶利用的是电流的热效应，不符合题意；
模型电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，不符合题意；
电磁继电器的主要组成部分是电磁铁，是利用电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性的原理工作的，符合题意；
手摇发电机是根据电磁感应原理制成的，不符合题意，故选C。
4．磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
小蕊和小昌同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关,请你参与探究并解决一些问题。
（1）如图a,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的回形针数量,显示磁体对回形针吸引力的大小。
回形针的放置有图b中的甲、乙两种方法,依据_______的原理,回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选择图中____的方法。
（a）
（b）
（2）选择正确的方法后,他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同、材料不同的铁板、铝板等,观查能吸引的回形针个数,多次实验后将数据记录在下表中。
①分析数据,可以得出:
在其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量____,说明铁板和镍板对吸引力的影响____,即对磁性屏蔽效果明显。
②铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是____。
③铝是导体,陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体,从表中数据知道,它们对吸引力影响效果相同。
据此,你提出一个值得探究的问题:
______________________。
（3）他们在纸片上分别放入形状和____相同、面积不同的铁板,发现铁板面积越大,吸住的回形针数量越少。
（4）日常生活中,磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。
请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质,写出一种保护磁卡磁性的方法:
_________________。
【答案】二力平衡乙较少（或明显减少）较大（或明显）铝不能被磁体吸引（或铝不能被磁化）磁性屏蔽的效果与物体的哪些因素有关厚度磁卡放人铁盒中（或放入含有铁、镍丝的网状包里）
（1）回形针受到两个力的作用：
重力和磁体的吸引力，处于静止状态，所以这两个力是一对平衡力。
故应用的原理是二力平衡；
甲乙两图比较，通过乙图中下方能够吸引的回形针数量，可以比较吸引力的大小，能达到实验目的，而甲图，在纸片下方吸引回形针数量不能比较出吸引力的大小，不能达到实验目的。
因此选择乙图；
（2）①分析数据可以得出，在其它条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响较大，即对磁性屏蔽效果明显；
②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是铝不是磁性物质，不能被磁化；
③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同。
铁、镍、铝都是导体，它们对吸引力影响效果却不同。
因此提出的问题是：
磁体屏蔽的效果与哪些因素有关；
（3）根据控制变量法的思路，要研究屏蔽效果与铁板面积的关系，必须保持铁板的形状、厚度一定，改变面积大小，观察回形针被吸起的数目多少；
（4）由于含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显，所以可以将磁卡放在铁盒中，磁性就能长时间保持了，磁卡不易受到外界磁场的影响。
【点睛】
注意理解体会实验采用了控制变量法和转换法，两种方法都是初中物理常用的研究方法，要熟悉两种实验方法在初中物理实验中的应用。
5．课堂上，老师做了如图甲所示的演示实验，给直导线（铝棒）通电，观察到直导线运动起来。
（1）实验现象说明____________________有力的作用，________机就是利用这个原理制成的。
（2）判断“有力的作用”的依据是________。
A．力是维持物体运动的原因
B．一切物体都有惯性
C．物体运动状态改变时，一定受到力的作用
（3）将磁极上下对调，观察直导线的运动情况，这样操作是为了研究________________。
（4）小明利用该实验的原理做了如图乙所示的实验，用硬金属丝做两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕成一个矩形线圈，以线圈引线为轴。
用小刀刮去轴一端的全部漆皮，另一端刮去半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下，接通电源后发现线圈并不转动，原因可能是____________________________，这时可做的有效尝试是________________。
【答案】磁场对通电导体电动C通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向是否有关线圈刚好处于平衡位置人工转动一下
（1）导线通电后产生了运动,实验现象说明磁场对通电导体有力的作用，电动机就是利用这个原理制成的。
（2）判断“有力的作用”的依据是物体运动状态改变时，一定受到力的作用，故选C。
（3）将磁极上下对调，观察直导线的运动情况，这样操作是为了研究通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向是否有关。
（4）直流电动机能持续转动的原因是，在制作电动机时增加了换向器，线圈在平衡位置由于惯性转动，当线圈刚越过平衡位置时换向器能自动改变线圈中的电流方向，及时改变通电线圈的受力方向，使电动机能持续转动。
小明接通电源后发现线圈并不转动，原因可能是线圈刚好处于平衡位置，这时可做的有效尝试是人工转动一下。
6．探究“产生感应电流条件”的实验步骤如图甲、乙、丙所示。
（1）本实验中，我们是通过观察____________来判断电路中是否有感应电流产生的。
（2）比较________两图可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；
比较________两图可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。
（3）若图甲中AB棒不动，磁体左右水平运动，电路中________（选填“有”或“无”）感应电流。
（4）实验过程中，某些同学按图甲所示方法进行操作时，实验现象不太明显，请你分别从实验装置和操作过程两方面各提出一条改进的措施，实验装置方面：
__________；
操作过程方面：
_____________。
【答案】灵敏电流计指针是否偏转甲、丙甲、乙有换用磁性更强的磁体加快导体的运动速度
（1）电路中产生的感应电流不能用眼睛直接观察，所以串联电流表，可以通过电流表指针是否发生偏转，判断电路中是否有感应电流。
（2）甲、丙两图是电路中的一部分导体都切割磁感线运动，甲图中有感应电流，丙图中无感应电流，说明电路是闭合电路时才产生感应电流。
甲、乙两图都是闭合电路的一部分导体，甲切割磁感线运动，乙没有切割磁感线运动，甲图中有感应电流，乙图中无感应电流，说明导体在电路中切割磁感线运动时，才能产生感应电流。
（3）图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，相当于磁铁不动，导体切割磁感线运动。
所以电路中有感应电流。
（4）电流表指针偏转不明显，是电流太小，从装置上的改进方法：
可以换用磁性更强的磁铁、可以换用匝数更多的线圈实验；
从操作角度改进：
可以加快导体的移动速度，即使导体切割磁感线运动的速度更快。
重点是研究电磁感应的实验，牢记产生感应电流应具备三个条件，一、闭合回路，即必须是通路，二、一部分导体，三、切割磁感线运动。
7．如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
⑴要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过_________________________来实现；
要判断电磁铁的磁性强弱，可观察____________________________来确定。
⑵下表是该组同学所做实验的记录：
①．比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：
__________________________；
②．比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：
________________________；
⑶、在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题：
“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？
”
①．你对此猜想是：
____________________________________；
②．现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法：
_______________
【答案】调节滑动变阻器的滑片位置（改变电阻等）电磁铁吸引铁钉（大头针）的多少在线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强（或电流越小，磁性越弱）在电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强（或线圈匝数越少，磁性越弱）在电流和线圈匝数一定时，铁芯越大磁性越强将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中，观察电磁铁吸引铁钉的多少
（1）如图，移动滑动变阻器的滑片，改变连入电路的电阻，改变电路中的电流。
电磁铁的磁性强弱不能直接用眼睛观察，而是通过电磁铁吸引大头针的多少来反映，吸引大头针越多，电磁铁的磁性越强。
（2）①比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：
电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，磁性越强；
②比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：
电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强；
（3）①猜想：
在电流和线圈匝数一定时，铁芯越大磁性越强，②验证猜想的方法：
将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中，观察电磁铁吸引铁钉的多少。
点睛：
（1）电磁铁磁性强弱影响因素：
电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯．用控制变量法和转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素。
（2）改变电路电流用滑动变阻器，反映电磁铁磁性强弱用电磁铁吸引大头针的多少。
（3）总结实验结论时，一定注意控制变量法。
8．如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过来实现；
要判断电磁铁的磁性强弱，可观察___________________来确定。
（2）下表是该组同学所做实验的记录：
电磁铁（线圈）
50匝
100匝
实验次数
5
6
电流/A
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目/（枚）
8
10
7
11
14
①比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：
电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的；
电磁铁线圈中的电流一定时，；
（3）在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题：
①你对此猜想是：
；
②现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法。
【答案】
（1）移动滑动变阻器滑片；
吸引铁钉的数目；
（2）①电流越大电磁铁的磁性越强；
②线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强；
（3）有关，在同一螺线管中分别插入细的和粗的铁芯观察吸引铁钉的数目
试题分析：
（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过移动滑动变阻器滑片来实现；
要判断电磁铁的磁性强弱，可观察吸引铁钉的数目来确定。
（2）①比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：
电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大电磁铁的磁性越强；
电磁铁线圈中的电流一定时，线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强；
（3）当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关，在同一螺线管中分别插入细的和粗的铁芯观察吸引铁钉的数目。
考点：
探究电磁铁磁性强弱因素
9．归纳式和演绎式探究通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与电流方向和磁场方向有关.在磁场中受力的大小与什么因素有关？
小宇和同学们做了实验，数据记录如下表：
磁体
电流
长度
力
甲
0.1
1.0
0.3
0.5
2.0
乙
0.2
4.0
8.0
6.0
（1）分析表中数据，可以看出通电导体在磁场中受到力
______；
其中
的值不同磁体一般是______的.因此我们可以用这个值来表示磁场的磁感应强度，在国际单位制中，磁感应强度
的单位是特斯拉，简称特，符号是T.
（2）请你计算一下，磁体甲的磁感应强度大小是____________.
（3）如图，长为
、质量为
的均匀金属棒
的两端用两个完全相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场（强弱和方向处处相同）中.弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与电源相连，电路总电阻为
.当电源电压为
时，弹簧恰好不伸长.证明：
匀强磁场的磁感应强度
的大小是
.________
【答案】IL不同
见解析
（1）[1][2]由表中数据可知，对于甲磁体，每次实验得到的电流I与导体长度L的乘积再乘以0.01，等于导体在磁场中受到力的大小；
对于乙磁体，每次实验得到的电流I与导体长度L的乘积再乘以0.04，也等于导体在磁场中受到力的大小。
说明通电导体在磁场中受到力的大小等于电流I、导体长度L、某个定值的乘积，这个定值叫磁感应强度（B），不同的磁体磁感应强度不同，则通电导体在磁场中受到的力为：
F=BIL；
（2）[3]由F=BIL得B=
，将表中甲磁体的一组数据带入，则磁体甲的磁感应强度大小是：
B=
=
。
（3）[4]通电时，弹簧恰好不伸长，说明弹簧对金属棒没有作用力，此时金属棒受到的磁场作用力F与金属棒的重力G平衡，即F=G。
因F=BIL、G=mg，I=
，则：
BIL=mg，
B
L=mg，
解得
10．图1是探究什么情况下磁可以生电的装置。
在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB，导线的两端跟电流计连接。
次数
磁杨方向
导线AB运动方向
电流计指针偏转方向
向左、斜向左
向左
向右、斜向右
向右
（1）让AB竖直向上运动，电流计的指针_____（填“偏转”或“不偏转”）。
（2）上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象，分析上表可以得出：
闭合电路中的一部分导体在磁场中做_____运动时，导体中就产生电流
（3）如图2所示四幅图中实验或设备中应用了此原理的是_____。
（4）第4次实验中电流计指针偏转方向是_____。
（5）如果将蹄形磁体向左运动，电路中_____（填“能”或“不能”）产生电流。
【答案】不偏转切割磁感线D向左能
（1）[1]由图可知，蹄形磁体的上边是N极，下边是S极，其间的磁场方向是从上到下，如果导线AB竖直向下运动，是不会切割磁感线的，故不会产生感应电流，灵敏电流计指针不偏转；
（2）[2]由表中数据可知，闭合电路的一部他导体在做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这叫电磁感应现象。
（3）[3]A．图A是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场，不符合题意；
B．图B是磁场对电流的作用实验，通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动；
不符合题意；
C．图C是扬声器，与电动机的原理相同，不是电磁感应，不符合题意；
D．图D是动感线圈式话筒，当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，从而在扬声器产生与说话者相同的声音。
动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的，符合题意；
（4）[4]比较第3和4次实验可知：
切割磁感应线的方向不同，但磁场方向相同，指针偏转方向不同，即产生的感应电流方向不同，第4次导体运动方向和第3次导体运动方向不同，感应电流的方向不同，即感应电流的方向向左；
（5）[5]闭合开关，若导体不动，向左移动蹄形磁体，根据相对运动，等效于蹄形磁体不动，而导体左右运动，则切割磁感线，导体中能产生电流。
11．在探究通电螺线管外部磁场的实验中，采用了图所示的实验装置．
（1）当闭合开关S后，小磁针____发生偏转（填“会”或“不会”），说明通电螺线管与小磁针之间是通过____发生力的作用．
（2）用铁屑来做实验，得到了图所示的情形，它与____磁铁的磁场分布相似．为描述磁场而引入的磁感线____真实存在的．
（3）为了研究通电螺线管的磁极性质，老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况．实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的____有关，且这个关系可以用____判断．
（4）闭合开关S，通电螺线管周围的小磁针N极指向如图所示，由图可知：
在通电螺线管外部，磁感线是从____极发出，最后回到____极．
【答案】会磁场条形不是电流方向右手螺旋定则NS
【分析】
（1）当闭合开关S后，根据用右手螺旋定则判断电磁铁的磁极左S右N，小磁针左端为N极，和电磁铁的右端N相排斥会发生偏转，说明通电螺线管与小磁针之间是通过磁场发生力的作用；
（2）用铁屑来做实验，根据图所示的情形，它与条形磁铁的磁场分布相似．为描述磁场而引入的磁感线不是真实存在的；
（3）通电螺线管的磁极极性只与它的电流方向有关，且这个关系可以用右手螺旋定则判断；
（4）在通电螺线管外部，磁感线是从N极发出，最后回到S极。
12．小明同学做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中：
（1）实验装置中的甲部分，应用的物理原理是_____．
（2）实验装置中的乙部分，在cd棒运动过程中，是将电能转化成_____能．
（3）此装置中_____（填“甲”或“乙”）部分产生的现象，与生活中电动机的工作原理是相似的．
【答案】电磁感应现象机械乙
（1）电磁感应现象，即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，此时电路中就会产生感应电流，发电机就是利用该原理制成的；
（2）直流电动机原理是通电导线在磁场中受力的作用；
故由题干中电路的结构和特点分析判断即可解决该题．
（1）由题干图可知：
闭合开关，将导体ab水平向右移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生，这是利用电磁感应现象的原理实现的，此时导体ab相当于电源；
（2）此装置中的cd相当于放入磁场中的通电导体，据通电导体在磁场中受力的作用，故cd受力运动，它是将电能转化为机械能；
（3）电动机是利用通电导线在磁场中受力作用的原理工作的，故与乙装置产生的现象相类似．
故答案为
（1）电磁感应现
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