1、第16章电磁铁与自动控制测试卷(B卷)(时间:60分钟,满分:100分)一、选择题(每小题4分,共48分)1(2019山东)如图所示,研究磁场对通电导线作用的实验装置,当闭合开关,电流由a至b通过导线ab时,导线ab向左运动,下列说法正确的是()A只改变电流方向时,导线ab向右运动,机械能转化为电能B只改变磁场方向时,导线ab向左运动,电能转化为机械能C电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab向左运动,电能转化为机械能D电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab向右运动,机械能转化为电能【答案】C【解析】A磁场方向不变,只改变电流方向时,导线ab的运动方向改变,则导线ab向右运动,电能转化为机械能,
2、说法错误。B电流方向不变,只改变磁场方向时,导线ab的运动方向改变,则导线ab向右运动,电能转化为机械能,说法错误。CD电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab的运动方向不变,即导线ab向左运动,电能转化为机械能,C项说法正确,D项错误。2(2019广西)如图所示,通电螺线管上方附近有一点M,小磁针置于螺线管的左侧附近。闭合并关K,下列判断正确的是AM点的磁场方向向左 B螺线管的左端为S极C小磁针静止后,其N极的指向向左 D向右移动滑片P,螺线管的磁场增强【答案】C【解析】A由于在磁体的外部,磁感线从N极指向S极,所以, M点的磁场方向向右,故A错误;B由安培定则知道,用右手握住螺线管,四指指向
3、电流的方向时,大拇指指向左端,即通电螺线管的左端为N极,故B错误;C由于通电螺线管的左端是N极,根据异名磁极相互吸引知道,小磁针的S极应靠近螺线管的左端,则小磁计的N极向左转动,小磁针会逆时针旋转,故小磁针静止时,其N极的指向向左,故C正确;D由图知道,当向右移动滑片P时,接入电路的电阻增大,则电流减小,所以,电磁铁的磁性会减弱,故D错误。3(2019江苏)如图所示,闭合开关,铜棒向右运动。为使开关闭合后铜棒向左运动,下列操作可行的是A换用更细的铜棒 B将电源的正、负极对调C向左移动滑动变阻器的滑片 D将电源正、负极和磁体N、S极同时对调【答案】B【解析】由左手定则可知通电导体在磁场中受力移动
4、的方向与电流方向和磁场方向有关,因此要改变铜棒的移动方向,可以改变磁极或改变电流方向。A换用更细的铜棒与分析不相符;B将电源的正、负极对调,改变了电流方向,与分析相符;C向左移动滑动变阻器的滑片,只改变了电流的大小,与分析不相符;D电源正、负极和磁体N、S极同时对调,由左手定则可知,铜棒移动方向不变,与分析不相符。4(2019贵州)某同学学习磁现象后,画出了以下四幅图,其中正确的是ABCD【答案】C【解析】A在磁体外部,磁感线从N极出发指向S极,而图中是从S极指向N极,故A错误;B两磁铁都为N极,磁感线的方向都应从N极出发指向S极,故B错误;C电流由左端进,右端出,右手握住螺线管,四指指向电流
5、的方向,大拇指指向左端为N极,故C正确;D右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向右端,则右端为N极,故D错误。5(2019湖南)在一次物理实验中,小于同学连接了如图所示的电路,电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针,闭合开关后,下列说法错误的是()A电磁铁的A端为N极B小磁针静止时,N极水平指向左C利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机D当滑动变阻器滑动片P向右端移动,电磁铁磁性增强【答案】C【解析】A、由图知道,电流从螺线管的右端流入、左端流出,由安培定则判断,电磁铁的A端是N极,B端是S极,故A正确;B、电磁铁的B端是S极,由磁极间的作用规律可知,小磁针静止时,左端是N极,即N
6、极水平指向左,故B正确;C、该实验表明了电能生磁,利用这一现象所揭示的原理可制成电磁铁,故C错误;D、当滑动变阻器滑动片P向右端移动时,变阻器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,即电磁铁的磁性变强,故D正确;6(2019山西)小明把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路,固定在泡沬板上,让它漂浮在水面,制作指南针。如图所示,该指南针的南极(S)应标在泡沬板的Aa处 Bb处 Cc处 Dd处【答案】D【解析】如图所示根据右手螺旋定则:右手握住螺线管,弯曲的四指指向电流的方向,那么大拇指的指向就是螺旋管的N极,从而可知螺线管b端为N极,d端为S极,故ABC错误,D正确。7(2019湖北)下列有关磁
7、现象的说法中正确的是A电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数、电流的大小都有关B导体棒在磁场中运动就一定会产生感应电流C地球周围存在地磁场,地磁场两极与地理两极重合D放在磁感线上的小磁针会受到磁场力的作用,放在磁感线与磁感线之间的小磁针不会受到磁场力的作用【答案】A【解析】A电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关,电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性就越强,故A正确;B闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,在电路中才会产生感应电流,故B错误;C地球周围存在磁场,地磁的北极在地理南极附近,故C错误;D磁感线是为了表示磁场而画出来的一种曲线,小磁针只要在磁场中都会受到磁场力的作用,故D错误。8(2
8、018湖南)巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,且磁场越强电阻越小。图中是说明巨磁电阻特性原理的示意图,图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1、S2,滑片p向左移动时,电表的变化情况是A表和表示数均变小 B表和表示数均变大C表示数变小,表示数变大 D表示数变大,表示数变小【答案】D【解析】由图知,右侧电路中巨磁电阻GMR与定值电阻R串联,电流表测电路中的电流,电压表测巨磁电阻的电压;滑片P向左移动时,变阻器连入电路中的电阻变小,左侧电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强(周围的磁场增强),由题意可知巨磁电阻的阻值变小,则右侧电路的总电阻变小,由欧姆定律可知电流表示数变大,根据可知,定
9、值电阻R的电压变大,根据串联电路电压的规律,巨磁电阻的电压变小,即电压表示数变小,故D正确,ABC错误。故选:D。9(2018青海)如图所示的“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中,想让电磁铁吸引更多的大头针,可行的做法是A减少线圈的匝数 B用铜芯代替铁芯C将滑片P向a端移动 D将滑片P向b端移动【答案】C【解析】A电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数、电流的大小以及是否有铁芯有关,电磁铁吸引的大头针数目越多,电磁铁的磁性越强。减少线圈匝数,则磁性越弱,电磁铁吸引的大头针会减少,故A不符合题意;B电磁铁的铁芯要用易于磁化的软磁性材料制成,铜不是磁性材料,若用铜芯代替铁芯,则电磁铁磁性减弱,吸引的
10、大头针减少,故B不符合题意;C将滑片P向a端移动,则接入电路的电阻减小,所以,电路中电流增大,电磁铁磁性增强,则电磁铁能吸引更多的大头针,故C符合题意;D反之,若将滑片P向b端移动,则接入电阻增大,电路中电流减小,电磁铁磁性减弱,电磁铁吸引的大头针减少,故D不符合题意。10(2018成都市盐市口中学)指南针是我国四大发明之一,论衡记载:司南之杓,投之于地,其柢指南。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是()A地理南极,地磁北极 B地理南极,地磁南极 C地理北极,地磁北极 D地理北极,地磁南极【答案】A【解析】地球本身是一个大磁体,司南实质就是一块磁铁
11、,在地球的磁场中受到磁力的作用,其静止时它的长柄指向南方,即地理上的南极;地理上的南极是地磁的北极,故BCD错误、A正确。11(2018山东)小磁针静止时的指向如图所示,由此可知( )Aa端是通电螺线管的N极,c端是电源正极 Ba端是通电螺线管的N极,c端是电源负极Cb端是通电螺线管的N极,d端是电源正极 Db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,故d端是电源的正极,c端是负极,故B正确。12如图所示,处于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁,左侧有一螺
12、线管,闭合开关S,下列判断正确的是()A小车受到电磁铁斥力作用,向右运动 B小车受到电磁铁引力作用,向左运动C只将滑片P向右移动,电磁铁磁性增强 D只将电源正负极交换,电磁铁磁性减弱【答案】B【解析】电流从电源的正极流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端是N极,右端为S极,小车上的磁铁左端为N极,异名磁极相互吸引,小车受到了一个向左的吸引力,小车就会向左运动,故A错误,B正确;滑片P向右移动,连入电路的电阻增大,电源电压不变,电流减小在线圈匝数和铁芯不变时,电流减小,电磁铁的磁性减弱,故C错误;把电源的正负极对调,将电源的正负极对调,可以改变电磁铁的极性,但不能改变磁性强弱,故D错误;故应选
13、B。二、填空题(共40分)13(2019四川)如图所示.用细线悬挂的磁体AB.磁极未知。当闭合电路开关S后,磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥,则B端是磁体的_极。断开开关S,磁体静止时,B端会指向地理的_( 选填“北方”或“南方”)。【答案】N北方【解析】第一空由右手定则可知通电螺线管左端为N极,因为螺线管与磁体相互排斥,同名磁极相互相斥,则磁体B端为N极;第二空地球是个大磁体,地磁场的北极在地理南极附近,地磁场的南极在地理北极附近。断开开关S,磁体静止后,由异名磁极相互吸引可知,B端会指向地磁南极,即地理北极。14(2019长春第七十二中学)如图所示,闭合开关S,小磁针静止时N极指向_(选
14、填“左”或“右”)向左移动滑动变阻器的滑片,螺线管的磁性_(选填“增强”或“减弱”)【答案】左增强【解析】第一空根据右手定则,右手四指弯曲指向电流方向握住螺线管,则大拇指指向左,因此电磁铁的N极向左,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,则小磁针S极向右,N极指向左;第二空滑动变阻器滑片向左移动后,滑动变阻器的电阻丝接入电路部分变短,电阻变小,使得电路中电流增大,因此电磁铁的磁性增强15(2019黑龙江)如图所示为巨磁电阻特性原理示意图,图中GMR是巨磁电阻(阻值随周围磁场强度的增强而减小),闭合开关S1和S2后,电磁铁左侧为_极(填“N”或“S”),当滑片P向右移动时,小灯泡的亮度将_(填
15、“变亮”、“变暗”或“不变”)。【答案】N变暗【解析】第一空闭合开关S1,电流从螺线管右端流入,由安培定则可知,电磁铁左侧为N极,右侧为S极;第二空由左图可知,向右滑动滑片P时,变阻器接入电路中的电阻变大,左边电路中的电流变小,则电磁铁的磁性变弱,周围的磁场减弱;由右图可知,巨磁电阻和灯串联,因为巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小,所以此时巨磁电阻的阻值会变大,右边电路中的总电阻变大,右边电路中的电流变小,通过灯的电流变小,灯的实际功率变小,所以指示灯变暗。16(2019山东)如图所示,当开关闭合后,螺线管上方的小磁针静止在图示位置,则小磁针的右侧为_极,关于通电螺线管磁场口的方向,小明通过实验
16、得出的结论是:通电螺线管的极性跟导线的环绕方向有关。请对此结论作出评价_【答案】S该结论比较片面,通电螺线管的极性与导线的环绕方向和电流方向都有关【解析】由图知,电流由螺线管的右侧流入,根据螺线管的绕线方法,伸出右手,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的右端,即螺线管的右端为N极,左端为S极;根据磁极间的相互作用可知,小磁针右侧是S极;根据右手安培定则可知,通电螺线管的极性与导线的环绕方向和电流方向都有关,所以小明的结论比较片面。17(2019四川省德阳中学校)一个空心小铁球漂浮在盛水的烧杯中,将烧杯置于铁棒AB的上方,绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路,开关S闭合后,空心小铁球仍漂浮在水面
17、上,此时A端为电磁铁的_极,当滑片P向左滑动,空心小铁球所受浮力_(选填“增大”、“减小”或“不变”)【答案】S(南)增大【解析】由电路图知道,S闭合后,电流由A流向B,由右手安培定则知道,螺线管的A端为电磁铁的S极;当滑片P向左移动时,接入电路的电阻减少,电路的电流增大,则电磁铁的磁性增强,小球受到的向下的磁场力增大,由平衡条件知道,小球受到的向上的浮力会增大。18(2018内蒙古)如图所示,当电源开关接通后,会发现小磁针的北极向_(填“左或“右”)偏转,这说明通电螺线管周围存在_;同时发现可移动的A、B两螺线管相互_(填“靠近”或“远离”)【答案】左磁场靠近【解析】对于B螺线管,根据右手定
18、则,伸出右手四指弯曲指向电流的方向,则大拇指所指的方向为磁场的N极,所以它的右端为N极左端为S。同样,对于A螺线管,根据右手定则可判断出螺线管的右端为N极,左端为S。所以两个螺线管相靠近的一端为异名磁极,相互吸引,故可移动的A、B两螺线管相互靠近。由于通电螺线管相当于条形磁铁,周围存在着磁场,又A螺线管的左端为S,根据磁极间的相互作用,小磁针的N极会向左偏转。19(2018浙江)如图是一个温度自动报警器的工作原理电路图。当控制电路中有电流通过时,电磁铁左端为_极。在使用中发现,当温度达到设定值时,电铃没有报警。经检查,各元件完好、电路连接无误,则可能是因为_(任写一种)导致工作电路没有接通。【
19、答案】S(或南) 控制电路电源电压太小【解析】如图根据安培定则判断,右手握住螺线管,四指弯曲指向电流的方向,则大母指所指的右端即为螺线管的N极,故电磁铁左端为S极。如图的自动报警器,要能正常工作,当温度达到设定值时,电磁铁中有电流通过,产生磁性,将衔铁吸到左侧将工作电路接通,电铃响;若在使用中发现,电铃没有报警。可能的原因有:控制电路部分电流小,电磁铁产生的磁性小,即控制电路电源电压太低;也可能衔铁触点接触不良,造成断路,电铃不响等。20(2018广西)如图所示,磁悬浮地球仪应用了_(选填“同”或“异”)名磁极相互排斥的规律:磁悬浮地球仪悬浮静止时,底座对地球仪的斥力与地球仪受到的重力_(选填
20、“是“或“不是”)一对平衡力。【答案】同是【解析】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。因为球体与底座是相互分离的,所以球体与底座之间一定是相互排斥的,即该悬浮地球仪是利用的同名磁极相互排斥的原理制成的;因为球体静止在空中时受两个力的作用,一个是竖直向下的重力,一个是竖直向上的底座对它的斥力。在这两个力的作用下地球仪保持静止,所以这两个力是一对平衡力。21(2018北京)根据如图所示的电流方向,判断通电螺线管的A端是_极。(选填“N”或“S”)【答案】【解析】根据安培定则进行判断。右手握住螺线管,四指弯曲指向电流的方向,则大母指的指向即为螺线管的磁场方向,即大母指所指的左端为N极。所以A端为N极
21、,B端为S极。22(2018湖北)如图所示的电路,开关S接到a后,电磁铁左端为_极,小磁针静止时,A端是_极;将开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,使电流表示数不变,则电磁铁的磁性_(选填“增强”、“不变”或“减弱”)。【答案】SS减弱【解析】如图所示的电路,开关S接到a后,根据安培定则判断,右手握住螺线管,四指弯曲指向电流的方向,则大母指的指向即为螺线管的磁场方向,即大母指所指的右端为N极,则电磁铁左端为S极;小磁针静止时,根据同名磁极排斥、异名磁极吸引的规律可知,A端应是S极;将开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,使电流表示数不变,即电流不变,而线圈的匝数减少了,所以电磁铁的磁性会减弱。三、作
22、图题(本题包含4道题,共12分)23(2019内蒙古)如图所示,在电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体,开关闭合后,滑片P向右滑动时弹簧伸长。请标出电磁铁上端的极性及电源正负极。【答案】【解析】当滑片P向右移动时,滑动变阻器接入的电阻变小,电路中的电流变大,电磁铁磁性变强,弹簧伸长,可以判断,电磁铁的上端为S极;根据右手螺旋定则知,通电螺线管的上端是S极,下端是N极,在磁体外部,磁感线是N极发出,回到S极;电流由下端流入,上端流出,故电源的左端为正极,右端为负极,如下图所示:24(2019湖南怀化铁路第一中学)如图,小磁针静止时左端为N极,请在括号内标出电源的“+”、“-”极。【答案】【解析】小磁
23、针左端为N极,则右端为S极,根据磁极间相互作用规律,则螺线管左端为N极;根据安排定则可知,螺线管中电流从螺线管左端流入、右端流出;因电流是从电源正极流出,经过螺线管后流回负极,所以电源左端为正极、右端为负极。如图:25(2019山东)用箭头标出图中通电螺线管在A点产生的磁场方向。【答案】【解析】因为磁体周围的磁感线从N极出发回到S极,根据磁感线方向可以判断磁场方向,因为该点的磁场方向和磁感线方向一致,所以A点的磁场方向如图所示:26(2019四川)根据图所示的通电螺线管,标出磁感线方向和小磁针北极。【答案】【解析】依据安培定则:右手握住螺线管,四指弯曲指向电流方向,可以判断通电螺线管的下端是N极,上端是S极;磁体周围的磁感线从N极出发回到S极,据此标出磁感线方向如图;小磁针静止时N极指向即为磁感线方向,所以小磁针N极向上。如图;13