第1章電與磁第三節(jié)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用及磁生電一、選擇題1 如圖1311所示為我們實(shí)驗(yàn)室所用電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)接入電路，有電流通過(guò)線圈時(shí)，線圈帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(A)圖1311A電流表的工作原理為電磁感應(yīng)B當(dāng)電流表工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C當(dāng)電流表從電流表的負(fù)接線柱流入時(shí)指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)，因?yàn)榇帕Φ姆较蚺c電流的方向有關(guān)D因串聯(lián)電路中的電流處處相等，故電流表應(yīng)串聯(lián)在被測(cè)電路中2如圖1312所示，ab是一根導(dǎo)線，它是閉合電路的一部分，當(dāng)電路接通，電流方向從a到b時(shí)，它在磁場(chǎng)中按箭頭方向運(yùn)動(dòng)，若電流方向從b到a，圖1313中導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向正確的是(B)圖1312圖13133如圖1314所示是電磁現(xiàn)象的四幅裝置圖，下列分析錯(cuò)誤的是(A)圖1314A 圖甲動(dòng)圈式揚(yáng)聲器利用了電磁感應(yīng)原理發(fā)聲 B圖乙裝置，說(shuō)明電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)C圖丙裝置研究的是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 D圖丁裝置是發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖圖13154小強(qiáng)同學(xué)將一個(gè)電風(fēng)扇與小燈泡按如圖1315所示的電路連接并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用手快速撥動(dòng)風(fēng)扇葉片，這時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光，電風(fēng)扇居然變成了“發(fā)電機(jī)”。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是(B)A電風(fēng)扇發(fā)電的原理是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用B電風(fēng)扇發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)C電風(fēng)扇發(fā)電過(guò)程是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D小燈泡發(fā)光是把光能轉(zhuǎn)化為電能圖13165小兵利用如圖1316所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究“什么情況下磁可以生電”，ab是一根直銅絲，用導(dǎo)線與電流表連接好，閉合開(kāi)關(guān)后，下列操作能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的是(A)A讓導(dǎo)體ab沿水平方向左右運(yùn)動(dòng)B讓導(dǎo)體ab靜止在蹄形磁體內(nèi)C讓導(dǎo)體ab沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)D讓蹄形磁體沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)6圖1317是分析發(fā)電機(jī)工作原理的剖面圖，小圓圈“”表示垂直于紙面、繞垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的一根導(dǎo)線，它是閉合電路的一部分，當(dāng)它在如圖1317所示磁場(chǎng)中1、2、3、4位置按箭頭方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(D)A1和2 B1、2和3C1、3和4 D2、3和4 圖1317 圖1318圖13197風(fēng)光互補(bǔ)路燈(如圖1318所示)依靠風(fēng)力和太陽(yáng)光發(fā)電來(lái)提供電能，其尾翼使風(fēng)輪能繞豎直軸在水平面內(nèi)自動(dòng)轉(zhuǎn)向風(fēng)來(lái)的方向。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(C)A風(fēng)力發(fā)電利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B太陽(yáng)能發(fā)電是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能C尾翼的主要作用是平衡風(fēng)輪 D與傳統(tǒng)路燈相比，該路燈更節(jié)能環(huán)保8圖1319為發(fā)電機(jī)的工作原理圖，下列說(shuō)法中正確的是(B)A發(fā)電機(jī)的基本原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用B發(fā)電機(jī)的基本原理是電磁感應(yīng)C線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，感應(yīng)電流的大小不變D線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，感應(yīng)電流的方向不變9一種動(dòng)圈式揚(yáng)聲器可以代替話筒使用。如圖1320所示，人對(duì)著揚(yáng)聲器的錐形紙盆說(shuō)話，聲音使紙盆振動(dòng)，與紙盆相連的線圈也會(huì)隨著振動(dòng)(線圈是放置在一個(gè)永久磁體的磁場(chǎng)中)，這時(shí)線圈中就會(huì)產(chǎn)生隨著聲音變化的電流。圖1321中與其原理相同的是(B)圖1320圖132110如圖1322所示的電吉他主要由“拾音器”和“音響”組成，拾音器上裝有磁鐵和線圈。撥動(dòng)鋼弦，讓其振動(dòng)，導(dǎo)線因切割磁感線而產(chǎn)生不同頻率的電流，該電流經(jīng)放大后通過(guò)音響中的揚(yáng)聲器而發(fā)聲。拾音器和揚(yáng)聲器的工作原理分別與哪個(gè)裝置的工作原理相同(A)圖1322A發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī) B電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)C發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī) D電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)11如圖1323所示，a為閉合電路的部分導(dǎo)體，垂直于紙平面，它在磁場(chǎng)中按箭頭所示的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，不產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(A)圖132312對(duì)于交流電，下列說(shuō)法中正確的是(C)A線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變一次，大小改變兩次 B線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變兩次，大小改變兩次C線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變兩次，大小隨時(shí)間改變 D線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變四次，大小隨時(shí)間改變二、填空題13閱讀材料，回答問(wèn)題。血液是人體輸送氧氣與營(yíng)養(yǎng)的主要載體，心臟就像發(fā)動(dòng)機(jī)，為這一輸送提供了動(dòng)力。醫(yī)生給心臟疾病的患者做手術(shù)時(shí)，往往要用一種稱為“人工心臟泵”的體外裝置來(lái)代替心臟，以推動(dòng)血液循環(huán)。圖1324甲是該裝置的示意圖，線圈AB固定在用軟鐵制成的活塞柄上(相當(dāng)于一個(gè)電磁鐵)，通電時(shí)線圈與活塞柄組成的系統(tǒng)與固定在左側(cè)的磁體相互作用，從而帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)?；钊餐ㄟ^(guò)閥門(mén)與血管相通，閥門(mén)S1只能向外開(kāi)啟，S2只能向內(nèi)開(kāi)啟。手術(shù)時(shí)，還需要利用電磁血流計(jì)來(lái)檢測(cè)血流速度和血流量(血流量指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)血管橫截面的血液體積)，其示意圖如圖1324乙所示。使用時(shí)，將血管放置于兩磁極之間，兩金屬電極N、S與血管壁接觸，就會(huì)有微弱電流流過(guò)儀表顯示出血流速度。研究表明，血管內(nèi)血流速度會(huì)隨血管橫截面積的變化而變化，且血液勻速通過(guò)血管時(shí)，受到的阻力與血液的流速成正比。當(dāng)血管橫截面積為正常值的n倍時(shí)，測(cè)得心臟主動(dòng)脈血管內(nèi)血液勻速流動(dòng)的速度v與n的數(shù)值如下表所示。n1.000.900.800.750.60v/ms10.1800.2000.2250.2400.300圖1324(1)甲圖中，當(dāng)線圈中的電流從A流向B時(shí)，活塞向左(選填“左”或“右”)運(yùn)動(dòng)，血液從S2流入(選填“S1流出”或“S2流入”)。(2)電磁血流計(jì)的原理與發(fā)電機(jī)(選填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”)的原理相似。(3)圖乙中若僅調(diào)換兩磁極的位置，則流過(guò)儀表電流的方向?qū)⑾喾?選填“不變”或“相反”)，若某次測(cè)得血流速度為0.2 m/s，血流量為104 m3/s，則對(duì)應(yīng)血管的橫截面積為5104m2。(4)若某人心臟主動(dòng)脈血管的橫截面積為正常人的0.85倍時(shí)，血管內(nèi)血液勻速流動(dòng)的速度應(yīng)為0.212m/s。(5)交警常根據(jù)司機(jī)呼出的氣體檢測(cè)血液中的酒精含量，檢測(cè)原理如圖1324丙所示，電流表示數(shù)反映酒精濃度大小，R0為定值電阻，D為陶瓷氣敏傳感器，其電阻的倒數(shù)與氣體中酒精蒸氣濃度c的關(guān)系如圖1324丁所示。則當(dāng)氣體中酒精蒸氣的濃度增大時(shí)，氣敏傳感器兩端電壓將減小(選填“增大”或“減小”)；若電池用久后電壓減小，將會(huì)使測(cè)得的酒精濃度偏小(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。三、解答題14法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象是指“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)里做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流”。小明和芳芳根據(jù)課文中的描述進(jìn)行了進(jìn)一步探究。(1)小明同學(xué)提出了“感應(yīng)電流的大小可能與磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)”的猜想。除此以外你的猜想是感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的快慢有關(guān)。寫(xiě)出驗(yàn)證你的猜想的主要步驟：主要步驟：實(shí)驗(yàn)電路如答圖所示。讓導(dǎo)體ab以較慢的速度在磁場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)。觀察靈敏電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度。讓導(dǎo)體ab在同一磁場(chǎng)中以較快的速度在磁場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)，觀察靈敏電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度。比較兩次靈敏電流表偏轉(zhuǎn)角度的大小，即可知道感應(yīng)電流的大小可能與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)快慢的關(guān)系。第6題答圖(2)芳芳同學(xué)思考：線圈的一邊在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)與單根導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小可能不一樣。于是她驗(yàn)證如下：(a)先用大約25圈的漆包線圈的一條邊框較快地切割磁感線運(yùn)動(dòng)；(b)然后用單根導(dǎo)線以相同的情況切割磁感線運(yùn)動(dòng)。你認(rèn)為兩次靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)程度A。A(a)較大 B(b)較大 C一樣大 D無(wú)法確定(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小明與芳芳又用線圈和條形磁體來(lái)做實(shí)驗(yàn)(如圖1325所示)，發(fā)現(xiàn)靈敏電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。你認(rèn)為在此實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生感應(yīng)電流大小跟什么因素有關(guān)？請(qǐng)你總結(jié)一下。(寫(xiě)出兩條)圖1325磁體強(qiáng)弱，磁體運(yùn)動(dòng)的快慢。(4)在(2)(3)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，如何改變感應(yīng)電流的方向？每個(gè)實(shí)驗(yàn)各寫(xiě)出一種方法。改變切割磁感線方向(或改變磁極方向)，改變磁極方向(或改變磁體的運(yùn)動(dòng)方向)。能力提升題一、選擇題圖13261如圖1326所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有一平行于紙面的電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v速度勻速拉出磁場(chǎng)，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的過(guò)程中(D)A導(dǎo)體框所受安培力方向相同B導(dǎo)體框中產(chǎn)生的電流相同C導(dǎo)體框邊bc兩端電壓相同D通過(guò)導(dǎo)體框截面的電荷量相同圖13272如圖1327所示，ab為可以沿著光滑的金屬軌道移動(dòng)的導(dǎo)體，若使ab向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，小磁針的N極會(huì)向左偏轉(zhuǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是(C)A若使ab向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，螺線管的A端為N極B若使ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，螺線管的A端為S極C若使ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，小磁針的N極會(huì)向右偏轉(zhuǎn)D若使ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，小磁針的N極仍會(huì)向左偏轉(zhuǎn)圖13283如圖1328所示，兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b通有大小相同、方向相同的電流，a受到的磁場(chǎng)力大小為F1，當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，a受到的磁場(chǎng)力大小為F2，則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小可能為(B)AF2 B2F1F2C2F1F2 DF22F1二、解答題4進(jìn)一步探究：曉麗在研究磁場(chǎng)對(duì)電流作用的實(shí)驗(yàn)中，將直導(dǎo)線換作一塊厚度為d、寬度為b的導(dǎo)體板。如圖1329所示，將電壓表連在導(dǎo)體板的兩側(cè)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，進(jìn)一步做了如下實(shí)驗(yàn)：圖1329板的材料板的厚度通入板的電流磁場(chǎng)強(qiáng)弱電壓表示數(shù)甲dIBU1乙dIBU2(U2U1)甲2dIB0.5U1乙d2IB2U2甲dI2B2U1乙0.5d3I3B18U2(1)請(qǐng)你將表中的空格填上。(2)請(qǐng)你利用上述裝置及電源、滑動(dòng)變阻器、彈簧、小燒杯、開(kāi)關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干。設(shè)計(jì)一個(gè)可以通過(guò)電壓表示數(shù)比較液體密度大小的裝置。請(qǐng)圖中右框內(nèi)畫(huà)出裝置示意圖。裝置如答圖所示說(shuō)明工作過(guò)程。當(dāng)將液體分別倒?jié)M小燒杯時(shí)，液體密度越大，滑動(dòng)變阻器滑片下移越大，電流越大，電壓表的示數(shù)越大上述過(guò)程中液體密度的大小不能直接比較，而是通過(guò)電壓表示數(shù)來(lái)比較的，這是利用了轉(zhuǎn)換法。圖13305如圖1330所示裝置，“”表示垂直于紙面向里的磁場(chǎng)的磁感線；在彈簧測(cè)力計(jì)下掛一個(gè)重為G的軟鐵塊，軟鐵塊下方有一螺線管，螺線管兩端導(dǎo)線與金屬導(dǎo)軌ab、cd相連，導(dǎo)體棒ef平放在導(dǎo)軌上，當(dāng)它向右滑動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將大于G(選填“大于”“小于”或“等于”)。該實(shí)驗(yàn)涉及的兩個(gè)物理現(xiàn)象是(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象；(2)磁化現(xiàn)象。