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初中九年级物理电与磁部分综合试题解析

2018-02-24 19:11 [辅导探讨] 来源于:物理ok网|作者:陈老师|点击量:
导读:2.如图所示,将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中,舌簧端面互叠,但留有空隙,就制成了一种磁控元件——干簧管,以实现自动控制。 (1)干簧管置于下列哪种通电导线的磁场中时,可以使舌簧端面吸合( )

初中九年级物理电与磁部分综合试题解析

1.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设,地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图5中的四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是(  )

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解析:大家知道,下端为地理南极,也即地磅北极(N极),根据右手螺旋定则,右手握地球,大母指朝下(N极),则弯曲四指必为B图所示。故正确答案为B。

答案:B


2.如图所示,将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中,舌簧端面互叠,但留有空隙,就制成了一种磁控元件——干簧管,以实现自动控制。

(1)干簧管置于下列哪种通电导线的磁场中时,可以使舌簧端面吸合(  )

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(2)将一个线圈套在干簧管上,就制成一个干簧继电器,可以用来控制灯泡的亮灭,如图3所示。请简述干簧继电器的工作原理。

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(3)在图4所示的工作电路中,L1和L2是两个相同的“220V  60W”的白炽灯。当控制电路的开关S断开时,L1消耗的电功率为W,L2消耗的电功率为W;开关S闭合时,L1消耗的电功率为W,L2消耗的电功率为W。(不考虑温度对电阻的影响)

解析:

(1)A、C、D三种几乎是同种类型。即舌簧管与导线平行,而只有B两者之间为垂直关系。直导线中的电流所产生的磁场,其方向跟导线垂直(以导线为圆心的同心圆)。ACD中的的舌簧片为水平前后方向,但其舌片为上下放置,故无法使其吸合。而为两边为上下磁场方向。故可以使其吸合。

答案:B

(2)根据右手螺旋定则和电磁铁磁性分布的特点知,舌簧(软铁被磁化后,上下两片皆为上N极,下S极)两靠近端为异名磁极,故相互吸引而吸合。

(3)S断开时,舌簧断开,两灯串联。两灯泡的电阻分别是:

其串联后的总功率为:

每个灯泡消耗的功率为15W。

答案:15    15

开关S闭合后,舌簧闭合,灯泡L2被短路。故其功率为0.而L1两端的电压为其额定电压,即220V,故其实际功率等于其额定功率,即为60W。

答案:60      0


3如图3所示,将一柔软的导线弯成星形,并将其置于光滑水平桌面上,然后将电键S闭合,则该星形回路将

A.不会变形

B.会变形,所围面积增大

C.会变形,所围面积减小

D.会变形,所围总面积不变

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解析:两根通电导线,若电流方向相同,则相互排斥;若方向相反,则相互吸引(如下图所示)。图中五角星,而相对方导线间的电流方向均为相反,故彼此排斥。因此会变大。选项B正确。

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答案:B


4.在地球赤道上空某处有一小磁针处于水平静止状态,突然发现该小磁针的N极向东偏转,可能是

A.小磁针正西方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针

B.小磁针正北方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针

C.小磁针正上方有电子流自东向西水平通过

D.小磁针正上方有电子流自南向北水平通过

解析:其N极向东偏,表明出现新的磁场,其方向为自西向东。若其上方有电子流由南向北,则其电流方向为由北向南,由右手螺旋定则知,其导线下方的磁场方向为自西向东、故选项D正确。

答案:D


5.对通电螺旋管的认识,正确的是(  )

A.它周围的磁场与蹄形磁铁相似     B.它的磁场方向与电流方向无关

C.在它中间加上铁芯,磁场会增强   D.它的磁场强弱与电流大小无关

解析:显然C选项正确。原因略。

答案:C


6.如图所示,L是电磁铁,在乙正上方用弹簧悬挂一条形磁铁,设电源电压不变,闭合电键S待电磁铁稳定后,当滑动变阻器R的滑片p由上向下缓缓地滑动过程中,弹簧的长度将 ( ).

  A. 变长     B.变短

  C.先变长后变短 D.先变短后变长

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解析:首先,我们通过右手螺旋定则可以判断出该电磁铁上端为N极,对上面磁铁产生排斥力作用。滑片位于最上端和最下端时,其滑动变阻器接入电路的电阻均为零,而在中间时,为滑片两边部分电阻并联。故由上向下移动过程中,其接入电路的电阻为先变大后变小,电磁铁中的电流则为先小后变大,磁性先变弱后变强,排斥力大小为选变小后变大,弹簧的长度则为先变长后变短。选项C正确。

答案:C


7.如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是

A.滑片P向右移动,其他条件不变

B.滑片P向左移动,其他条件不变

C.开关S由1扳到2,其他条件不变

D.电源的正负极对调,其他条件不变

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解析:考查电磁铁磁性跟电流、线圈匝数、铁芯的关系。较为简单。选项B正确。

答案:B


8.法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家被得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图.实验发现,闭合S1S2后.当滑片P向左滑动的过程中.指示灯明显变亮.则下列说法正确的是

A.电磁铁的右端为N

B.电磁铁的磁性减弱

C.巨磁电阻的阻值随磁场的增强而增大

D.巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小

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解析:灯泡变亮,灯泡所在电路中的电流变小,电阻变小。即GMR电阻变小。滑片向左移动,其接入电路的电阻变小,故其电磁铁中的电流变大,磁性增强。可见两者间的关联是:磁场强→GMR电阻小。显然选项D正确。

答案:D


9.如下图所示,闭合开关后,四个小磁针指向(黑色为N)都正确的是  (    )

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解析:此题用右手螺旋定则和“三个方向相同”(即磁场方向、磁感线方向和小磁针自由停止时N极指向相同),即可判断。例如A判断如下图,可知内部小磁针位置错误。

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答案:D


10.为判断一段导线中是否有直流电流通过,手边若有下列几组器材,其中最为方便可用的是(   )
A.小灯泡及导线

B.铁棒及细棉线
C.带电的小纸球及细棉线

D.被磁化的缝衣针及细棉线

解析:通电直导线周围产生的磁场弱,因此可使用缝衣针与棉线组合进行判断。

答案:D


11.将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路,如图(a)所示。当闭合电键时,灯L1即刻点亮,随后熄灭;当断开电键时,灯闪亮后熄灭。

1)此现象说明当闭合电键时,流过电磁铁的电流变化是;当断开电键时,流过电磁铁的电流变化是

2)在图(b)中,当电磁铁中无电流时,铁质弹簧片的可动端与右侧接线柱接通;当电磁铁中有电流时,在电磁铁的吸引下,铁质弹簧片的可动端与左侧接线柱接通。试用笔线代替导线,完成电路连线,使电路中的电键闭合后,灯L1L2会交替发光。

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解析:

(1)这里涉及高中的问题。闭合开关时,通过电磁铁的电流变大,而变大的电流使其磁性增强,并在电磁铁中形成阻碍电流增大的因素(相当于电阻--螺螺线管对变化电流形成“感抗”,但电流大小不变时,其“感抗”为零),故开始可理解为电磁铁的电阻大,使通过灯泡的电流较大,随即点亮。但当电流移定后,电磁铁电阻小,对灯泡近似形成短路,故灯泡熄灭。但开关断开后,通过线圈中的电流变小,它将阻碍电流变小,反而成为短暂的“电源”对小灯泡供电,使小灯泡“闪亮”。

答案:逐渐变大    逐渐变小

(2)连线如下图所示。

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12.某同学利用热敏电阻为家中的灯暖型浴霸(一种取暖用的电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图甲所示。“控制电路”中热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示,电磁铁线圈可看作阻值为30Ω的纯电阻R0,电源U1电压恒定,浴霸共安装有2只标有“220V550W”的灯泡,当电磁铁线圈中的电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,浴霸电路断开;当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔铁被释放,浴霸电路闭合。求:

(1)工作电路闭合时,通过电路的总电流。

(2)若浴室内的温度最高不得超过40℃,则控制电路的电源电压U1最小值为多大?

(3)若电源U1电压恒定为12V,则将此装置安放在浴室内,浴室内温度可控制在什么范围?

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解析:

1)电路的总电流:

I=P/U=1100W/220V=5A

(2) 40℃时R1的电阻为170Ω,继电器电路断开的电流为I=50mA,控制电路的电源电压U1最小值为:

U1=IR=0.05A×200Ω=10V。

3)继电器电路中的电流小于等于I1=40mA时,处于加热状态:

此时R1=R-R0=300Ω-30Ω=270Ω


查图得:R1的电阻为270Ω时对应的温度为23℃。

继电器电路中的电流等于I2=50mA时,工作电路断开,温度最高:


此时R1的电流大小是:

R1=R-R0=240Ω-30Ω=210Ω

查图得:R1的电阻为210Ω时对应的温度为32℃。

浴室内温度的控制范围是23℃~32℃。


13.在复习“电流的磁场”和“磁场对电流的作用”时,小刚想:“既然通电导体周围存在磁场,磁场又会对通电导体产生力的作用,那么相互靠近的两个通电导体间是否会产生力的作用呢?”

1)于是,他和小强商议通过实验来研究这一问题。他们找到了两根柔软的导线,相距较近地并排固定在接线板上,实验电路如图18甲所示。通过实验观察到的现象如图18乙所示。该实验表明:两个通电导体之间__________。

2)小强认为,如果改变其中一个通电导体的电流方向,则它们之间作用力的方向也会发生改变。

小强这样想的理由是:电流产生的磁场方向是由__________的方向决定的,当一个通电导体中电流的方向改变时,它产生的磁场方向也会发生改变;而磁场对通电导体的作用力的方向与__________的方向和__________的方向有关,另一个通电导体中电流的方向不变,但磁场的方向变化了,它受到的磁场力的方向就会改变。

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解析:

(1)从乙知,两导线靠近,为吸引作用。

答案:相互吸引

(2)电流的磁场方向与电流方向有关。当只改变电流方向时,其磁场方向一定改变。磁场力的方向与电流的方向和磁场方向有关。


(编辑:wuliok.com)

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