“电与磁”综合测试题

武欣欣

一、填空题（每空1分，共14分）

1.南宋民族英雄文天祥在《扬子江》一诗中写下了“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句，“磁针石”因为受到____的作用，它的北极指向地理位置的____方。

2.将一小磁针平行放在一水平导线的下方，导线在通电时小磁针会发生偏转，这种现象表明____，它是丹麦物理学家____首先发现的。

3.如图1所示，两个条形磁铁A、B分别吸着一枚大头针，若将A、8相连，则大头针会____（填“落下”或“仍吸住”），这是因为____。

4.电阻制动是高速动车组列车制动方式之一：在列车需要减速或停车时，停止给电机供电，同时将一电阻接入电机，列车失去动力后，由于惯性仍将继续前进，带动电机转动，电阻发热，此过程中，机械能最终转化成____能，电机实际上是____（填“发电机”或“电动机”）。

5.如图2所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁，当开关闭合后，条形磁铁与电磁铁的相互作用为____（填“吸引”或“排斥”），当滑片P从b端到a端的滑动过程中，弹簧的长度会变____（填“长”或“短”）。

6.1820年丹麦物理学家奥斯特通过实验发现通电导体周围存在着磁场，在图3中当开关闭合时，小磁针的指向如图3所示，则小磁针a的右端为____（填“N”或“S”）极，在原子内部，核外电子绕原子核运动会形成一种环形电流，该环形电流产生的磁场使物质微粒（原子）的两侧相当于两个磁极，若图4中箭头表示的是电子绕原子核运动的方向，则环形电流的左侧应为____（填“N”或“S”）极。

7.某市科技馆有机器人和参观者下象棋的展台，机器人取放棋子时用一根“手指”接触棋子表面就可以实现（如图5），其奥秘是“手指”内部有电磁铁。

（1）机器人取放棋子是利用了电磁铁的____（填“磁性有无”或“磁极方向”）可以控制的特点。

（2）制作象棋棋子的材料应该是常见金属材料中的____。

二、选择题（每小题2分，共16分）

8.在一个圆纸盒里藏着一个条形磁铁，在盒子周围放置一些小磁针（小磁针涂黑端为N极），这些小磁针静止时的指向如图6甲所示，则图6乙中能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是（ ）。

9.下列说法错误的是（ ）。

A.大头针被磁铁吸引的同时也被磁化成小磁体

B.磁感线在磁体的外部从磁体N极出发，最后回到S极

C.将条形磁铁分成若干段，每段磁体均有N、S极

D.磁场是由无数条磁感线组成的

10.假如磁体的磁性消失了，以下情景可能发生的是（ ）。

A.石块也能浮在水面上

B.从手中脱落的书会停留在空中

C.轮船上的罗盘将失去作用

D.磁铁会吸起更多的铁钉

11.下列关于磁感线的描述中，正确的是（ ）。

A.磁感线是磁场中实际存在的线

B.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的

C.磁感线只有曲线，没有直线

D.细铁屑在磁场中的分布形成了磁感线

12.信用卡刷卡时，其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙，线圈中会产生电流，此过程主要涉及的知识是（ ）。

A.通电导线在磁场中受力运动

B.磁极问的相互作用

C.通电导线周围存在磁场

D.电磁感应

13.如图7所示为条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，则甲、乙、丙、丁的极性依次是（ ）。

A.S、N、S、S

B.N、N、S、N

C.S、S、N、N

D.N、S、N、N

14.关于图8所示四幅图的说法正确的是（ ）。

A.甲图的实验说明磁场能产生电流

B.乙图的实验所揭示的原理可制成发电机

C.丙图是演示电磁感应现象的实验装置

D.丁图中麦克风应用了磁场对电流的作用

15.在如图9所示的实验装置中，悬挂于磁铁N、S极之间的铜棒ab两端通过导线连接到电流表上，下列分析正确的是（ ）。

A.只要铜棒ab在磁铁N、S极之间运动，电流表指针就会偏转

B.当电流表指针偏转时表明机械能转化成电能

C.电流表的指针偏转方向只跟导体的运动方向有关

D.利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是电动机

三、作图题（每小题2分，共4分）

16.如图10所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平，当电路中滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁仍保持静止，所受摩擦力不断变大且方向向右，请画出电磁铁的绕线方法。

17.如图11是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图，其中，R是光敏电阻，光敏电阻的阻值R随光照度的增强而减小，白天，通过太阳能电池板与蓄电池回路将太阳能转化为化学能储存在大容量蓄电池内，傍晚，当光照度小于一定值时，通过蓄电池与LED路灯构成回路，路灯开始工作。

请用笔画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作。

四、实验探究题（第18题7分，第19题5分，第20题7分，共19分）

18.在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁甲和乙，设计了如图12所示的电路。

（1）通过观察电磁铁____的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同。

（2）图12中甲、乙串联的目的是____。

（3）乙铁钉的下端是____极。

（4）闭合开关后，分析图12中的现象，得出的结论是____。

（5）滑片P向左端移动时，甲的磁性将____（填“变强”“变弱”或“不变”），说明____。

（6）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是____。

19.图13为“探究磁生电”的实验装置。

（1）闭合开关，让悬着的导体AB____（填“左右”“上下”或“沿A向B”或“沿B向A”）运动时，电流表会发生偏转。

（2）若保持导体AB不动，要产生感应电流，正确的操作是____。

（3）实验中发现电流表指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，请你从实验装置和操作上各提一条改进建议。

装置改进：____，操作改进：____。

20.科学家发现两根平行导线通电后有如图14所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。

（1）由图14可知两平行通电导线之间有力的作用，当通入的电流方向相同时，导线相互____；当通入电流方向相反时，导线相互____。

（2）判断通电直导线周围磁场方向的方法是：用右手握导线，大拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向，根据这个方法，请你判定甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面____（填“向里”或“向外”）。

（3）产生上述现象的原因是：通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有____的作用，当导线a中的电流方向改变时，其磁场的方向也发生改变，导线b受力方向随之改变。

（4）由此可知：与磁体之间的相互作用一样。电流之间的相互作用也是通过____来实现的。

五、综合应用题（第21题8分，第22题9分，共17分）

21.小明根据所学的电学知识，想设计一个汽车超载自动报警电路，他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件，并了解到压敏电阻在生活中的一种应用——压力传感器，压力传感器受到的压力越大，输出的电压就越大，用它可以称量汽年的质量，某压力传感器输出电压与压力的关系如表1。

小明利用该压力传感器和电阻箱R（最大电阻999.9Ω）及部分其他器材设计了图15所示的电路，闭合开关S，当线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合，已知继电器线圈的电阻为25Ω，继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供，（假设U不受继电器电路影响）

（1）根据表1中数据，请描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图象。

（2）当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图15中电铃应接在____（填“A、B”或“C、D”）两端。

（3）小明希望压力大于或等于2.4×10N时，启动报警系统，则电阻箱R的电阻应调节到多久？

（4）要使该装置报警，汽车的最小质量为多少？（取g=10N/kg）

22.图16为小颖同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能，图16中电磁继电器（线圈电阻不计）、热敏电阻R、保护电阻R、电压恒为6V的电源U、导线等组成控制电路，当电磁铁线圈中的电流I<10mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通，热敏电阻中允许通过的最大电流I=15mA，其电阻R随温度变化的规律如图17所示，热敏电阻R和加热电路中的三个电阻R、R、R均置于储水箱中，已知R=33Ω、R=66Ω、R3=154Ω、U=220V。

（1）衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是多大？

（2）保温状态下，若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%，求10min内热水器散大的热量。

（3）为使控制电路正常工作，保护电阻R的阻值至少为多大？若R为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少？

责任编辑：蔡华杰