16.3　探究電磁鐵的磁性 同步練習(xí)

第十六章電磁鐵與自動(dòng)控制16.3探究電磁鐵的磁性基礎(chǔ)過(guò)關(guān)全練知識(shí)點(diǎn)1電磁鐵1.(2021江西贛縣四中聯(lián)考)許多自動(dòng)控制的電路中都安裝有電磁鐵。關(guān)于電磁鐵,下列說(shuō)法中正確的是()A.電磁鐵的鐵芯,可以用銅棒代替B.電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電流的方向有關(guān)C.電磁鐵磁性的強(qiáng)弱只與電流的大小有關(guān)D.電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的2.如圖是自制的電磁鐵,下列關(guān)于自制電磁鐵的描述中不正確的是()A.自制的電磁鐵不能長(zhǎng)時(shí)間直接接在電池上B.制作電磁鐵時(shí)線圈要沿同一個(gè)方向纏繞C.將沒(méi)有絕緣皮的銅絲繞在鐵芯上也能做成電磁鐵D.僅改變電磁鐵線圈的纏繞方向就能改變電磁鐵的南北極3.如圖所示是電磁選礦機(jī)的示意圖,其中M為礦石,D為電磁鐵,落入B中的是,落入C中的是。(均選填“鐵礦石”或“非鐵礦石”)

知識(shí)點(diǎn)2影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素4.(2022浙江麗水中考)按如圖電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每次總觀察到電磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目比電磁鐵B多。此現(xiàn)象說(shuō)明影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的一個(gè)因素是()A.電流大小 B.線圈匝數(shù) C.電流方向 D.電磁鐵極性5.如圖所示是某同學(xué)探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。下列措施中,能使電磁鐵磁性減弱的是()A.滑片P向右移動(dòng) B.滑片P向左移動(dòng)C.開(kāi)關(guān)S由2扳到1 D.電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)6.(2022廣東江門(mén)蓬江一模)小明為了模擬電磁起重機(jī)的工作原理,用表面涂有絕緣漆的導(dǎo)線繞在大鐵芯上制成電磁鐵,接入電路,如圖所示,閉合開(kāi)關(guān)S,電磁鐵有了磁性,A端是極。將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)一段距離后,鐵釘才陸續(xù)被吸起,這說(shuō)明電流越大,電磁鐵的磁性越;斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,電磁鐵磁性(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)消失。

7.(2022陜西武功三模)如圖所示的電路中,當(dāng)開(kāi)關(guān)S撥到a后,電磁鐵左端為極,小磁針靜止時(shí)如圖,則A端為極;當(dāng)開(kāi)關(guān)S由a撥到b,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表的示數(shù)仍保持不變,則電磁鐵的磁性會(huì)(選填“增強(qiáng)”“不變”或“減弱”)。

8.(2022陜西興平段考)電源電壓恒定不變,閉合開(kāi)關(guān)S,小磁針靜止時(shí)其N(xiāo)、S極如圖所示,且電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱,請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)將電路圖補(bǔ)充完整。9.(2022江西撫州崇仁二中模擬)探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”。小雨同學(xué)準(zhǔn)備利用電壓一定的電池、滑動(dòng)變阻器、6枚大頭針、鐵釘以及長(zhǎng)導(dǎo)線作器材,進(jìn)行簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)。(1)他將導(dǎo)線繞在鐵釘上制成簡(jiǎn)易電磁鐵,并通過(guò)來(lái)顯示電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。

(2)他把制作的電磁鐵連接成如圖所示的電路,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P,兩個(gè)電磁鐵吸引大頭針數(shù)量都超過(guò)6枚,小雨靈機(jī)一動(dòng),在原有器材規(guī)格、結(jié)構(gòu)和數(shù)量的基礎(chǔ)上,采用方法順利完成了實(shí)驗(yàn)。

(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:在相同時(shí),的電磁鐵磁性越強(qiáng)。

能力提升全練10.下列選項(xiàng)中,能減弱通電螺線管磁性的措施是()A.改變線圈中的電流方向 B.增加線圈的匝數(shù)C.減小通過(guò)線圈的電流 D.在線圈中插入鐵芯11.如圖所示,是某同學(xué)自制的簡(jiǎn)易電磁鎖原理圖。閉合開(kāi)關(guān)S,滑片P向左移動(dòng),使靜止在水平桌面的條形磁體滑動(dòng),打開(kāi)門(mén)鎖。下列說(shuō)法正確的是()A.通電后電磁鐵a端為S極B.滑片向左移動(dòng)的過(guò)程中電磁鐵的磁性增強(qiáng)C.條形磁體在滑動(dòng)過(guò)程中受到向左的摩擦力D.條形磁體在滑動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦力變小12.如圖是研究巨磁電阻(GMR電阻阻值在磁場(chǎng)中急劇減小)特性的原理示意圖,閉合開(kāi)關(guān)S1、S2后,電磁鐵右端為極,滑片P向左滑動(dòng)過(guò)程中,電磁鐵磁性變,指示燈明顯變(選填“亮”或“暗”)。

13.如圖所示,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將電路連接完整,并在括號(hào)中標(biāo)出小磁針靜止時(shí)右端的磁極名稱(要求:閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P時(shí),螺線管磁性強(qiáng)弱改變)。14.某實(shí)驗(yàn)小組用自制電磁鐵探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。他們用相同的漆包線和鐵釘繞制成兩個(gè)電磁鐵A和B,B鐵釘上繞有更多匝數(shù)的線圈,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。甲乙(1)如圖甲,閉合開(kāi)關(guān),電磁鐵A的釘尖是極(選填“N”或“S”);將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng),能吸引的大頭針(選填“更多”“不變”或“更少”)。

(2)如圖乙,把電磁鐵A和B串聯(lián),閉合開(kāi)關(guān),多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,發(fā)現(xiàn)電磁鐵B總能吸引更多的大頭針,通過(guò)比較,得出的結(jié)論是。

(3)電磁鐵在生活中應(yīng)用廣泛,請(qǐng)舉一例:。

素養(yǎng)探究全練15.法國(guó)科學(xué)家阿爾貝·費(fèi)爾和德國(guó)科學(xué)家彼得·格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻(GMR)效應(yīng),榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。巨磁電阻效應(yīng)是指某些材料的電阻在磁場(chǎng)中急劇變化的現(xiàn)象,這一發(fā)現(xiàn)大大提高了磁電之間信號(hào)轉(zhuǎn)換的靈敏度,從而引發(fā)了現(xiàn)代硬盤(pán)生產(chǎn)的一場(chǎng)革命。實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,來(lái)探究某GMR的阻值與磁場(chǎng)的關(guān)系。(1)閉合開(kāi)關(guān)S1,電磁鐵的左邊是(選填“N”或“S”)極?；瑒?dòng)變阻器R1的滑片向右端滑動(dòng),電磁鐵的磁性會(huì)(選填“增強(qiáng)”或“減弱”)。

(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,閉合開(kāi)關(guān)S2,無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片,電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn),電壓表有示數(shù)但不變。請(qǐng)分析電路故障:。

(3)排除電路故障后,閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,保持R2滑片位置不變,將滑動(dòng)變阻器R1的滑片向左端滑動(dòng),觀察到電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)(選填“增大”“減小”或“不變”)。

(4)分析上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:該GMR的阻值隨其周?chē)艌?chǎng)的增強(qiáng)而(選填“增大”“減小”或“不變”)。

答案全解全析基礎(chǔ)過(guò)關(guān)全練1.D電磁鐵的鐵芯需用磁性材料制成,銅不是磁性材料,不可以用銅棒代替,故A錯(cuò)誤;電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電流的方向無(wú)關(guān),與電流的大小和線圈的匝數(shù)有關(guān),故B、C錯(cuò)誤;電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)制成的,故D正確。2.C不要把電磁鐵長(zhǎng)時(shí)間直接接在電池上,因?yàn)殡姶盆F電阻很小,通過(guò)的電流很大,A正確;制作電磁鐵時(shí),線圈可以按順時(shí)針?lè)较蚶p繞,也可以按逆時(shí)針?lè)较蚶p繞,B正確;沒(méi)有絕緣皮的銅絲不能制作電磁鐵的線圈,C錯(cuò)誤;電磁鐵的兩極與電流的方向有關(guān),通過(guò)改變電磁鐵線圈的纏繞方向來(lái)改變電流方向就能改變電磁鐵的南北極,D正確。3.鐵礦石非鐵礦石解析電磁選礦機(jī)在工作過(guò)程中,從漏斗中落下的非鐵礦石受重力作用落入C中,鐵礦石在電磁鐵的作用下,轉(zhuǎn)過(guò)豎直位置落入B中。4.B圖中A、B兩電磁鐵串聯(lián),通過(guò)兩電磁鐵的電流相等;A的線圈匝數(shù)比B的線圈匝數(shù)多,實(shí)驗(yàn)觀察到電磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目比B多,說(shuō)明電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)有關(guān)。5.A滑片P向右移動(dòng)時(shí),變阻器接入電路中的電阻增大,電路中電流減小,則電磁鐵的磁性會(huì)減弱,A正確;滑片P向左移動(dòng),變阻器接入電路中的電阻減小,電路中電流增大,則電磁鐵的磁性會(huì)增強(qiáng),B錯(cuò)誤;開(kāi)關(guān)S由2扳到1時(shí),線圈的匝數(shù)增加,則電磁鐵的磁性會(huì)增強(qiáng),C錯(cuò)誤;僅將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào),會(huì)改變電流的方向,只能改變電磁鐵的磁極,對(duì)電磁鐵的磁性強(qiáng)弱不會(huì)有影響,D錯(cuò)誤。6.N強(qiáng)會(huì)解析開(kāi)關(guān)閉合后,電流由螺線管的上端流入,下端流出,由安培定則可知,螺線管的A端為N極,B端為S極;滑片向左移動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,通過(guò)線圈的電流增大,電磁鐵的磁性增強(qiáng);斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,電磁鐵中無(wú)電流通過(guò),電磁鐵磁性消失。7.NN減弱解析當(dāng)開(kāi)關(guān)S撥到a后,電流由電磁鐵的右端流入,左端流出,根據(jù)安培定則可知,電磁鐵的左端為N極,右端為S極,由異名磁極相互吸引可知,小磁針的A端為N極;在此實(shí)驗(yàn)裝置中,保持電流不變,將開(kāi)關(guān)S由a撥到b時(shí),線圈匝數(shù)減少,因此電磁鐵的磁性減弱。8.如圖所示解析根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知,通電螺線管的左端應(yīng)為N極,再由右手螺旋定則得出,電流從左邊的導(dǎo)線流入,同時(shí)在電路中串聯(lián)滑動(dòng)變阻器來(lái)改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。9.(1)吸引大頭針的數(shù)量(2)減少電池節(jié)數(shù)(3)通過(guò)電磁鐵的電流線圈匝數(shù)越多解析(1)電磁鐵磁性的強(qiáng)弱通過(guò)電磁鐵吸引大頭針數(shù)量的多少來(lái)反映,電磁鐵吸引的大頭針越多,電磁鐵磁性越強(qiáng);(2)由于無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片都無(wú)法達(dá)到目的,故采用減少電池節(jié)數(shù)降低電源電壓的辦法,減小電路中的電流,使電磁鐵磁性減弱從而順利完成實(shí)驗(yàn);(3)圖中兩電磁鐵串聯(lián)在電路中,通過(guò)的電流相等,電磁鐵A的線圈匝數(shù)多,且它吸引的大頭針較多,表明電磁鐵A的磁性強(qiáng),說(shuō)明通過(guò)電磁鐵的電流相同時(shí),電磁鐵的線圈匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng)。能力提升全練10.C改變通過(guò)線圈的電流方向,只能改變通電螺線管的磁極,不能改變通電螺線管的磁性強(qiáng)弱,A不符合題意;其他條件相同時(shí),增加線圈的匝數(shù),螺線管的磁性增強(qiáng),B不符合題意;其他條件相同時(shí),減小通過(guò)線圈的電流,螺線管的磁性減弱,C符合題意;其他條件相同時(shí),在線圈中插入鐵芯,螺線管的磁性增強(qiáng),D不符合題意。11.B電流從電磁鐵的右端流入,左端流出,據(jù)安培定則可知,此時(shí)電磁鐵的a端是N極,A錯(cuò)誤;滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向左端移動(dòng),電路中的電阻變小,電流變大,電磁鐵的磁性變強(qiáng),B正確;電磁鐵的右端為S極,條形磁體受到向左的吸引力,條形磁體向左滑動(dòng),條形磁體受到向右的摩擦力,C錯(cuò)誤;壓力大小和接觸面的粗糙程度不變,因此條形磁體在滑動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦力不變,D錯(cuò)誤。12.S強(qiáng)亮解析根據(jù)安培定則可知,電磁鐵的左端為N極,右端為S極;滑片P向左滑動(dòng)過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻變小,則圖中左側(cè)電路中的電流變大,通電螺線管的磁性增強(qiáng);圖中巨磁電阻和指示燈串聯(lián),因巨磁電阻阻值在磁場(chǎng)中急劇減小,則右側(cè)電路中的總電阻急劇變小,右側(cè)電路中的電流急劇變大,通過(guò)指示燈的電流急劇變大,指示燈明顯變亮。13.如圖所示解析根據(jù)要求,移動(dòng)滑片時(shí),螺線管的磁性強(qiáng)弱能改變,即移動(dòng)滑片能改變滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻大小,從而改變電路中的電流大小,所以將滑動(dòng)變阻器與螺線管串聯(lián),且滑動(dòng)變阻器采用“一上一下”接法。通過(guò)安培定則判斷螺線管的左端為N極,右端為S極,則根據(jù)異名磁極相互吸引可知,小磁針靜止時(shí)左端為N極,右端為S極。14.(1)S更少(2)電流相同時(shí),線圈的匝數(shù)越多,電磁鐵的磁性越強(qiáng)(3)電鈴解析(1)由安培定則可知,電磁鐵A的上端是N極,下端釘尖是S極;將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng),電路中電阻變大,電流變小,電磁鐵的磁性變?nèi)?能吸引更少的大頭針。(2)如圖乙所示,電磁鐵A和B串聯(lián),故通過(guò)它們的電流大小相同,鐵芯相同,線圈的匝數(shù)越多,電磁鐵吸引的大頭針越多,即電磁鐵的磁性越強(qiáng)。所以可以得出的結(jié)論是電流相同時(shí),線圈的匝數(shù)越多,電磁鐵的磁性越強(qiáng)。(3)電磁鐵的應(yīng)用十分廣泛,如電鈴、電磁起重機(jī)等都利用了電磁鐵。素養(yǎng)探究全練15.(1)S減弱(2)與電壓表并聯(lián)的支路斷路(3)減小(4)減小解析(1)當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S,電流從左端流入電磁鐵,根據(jù)安培定則可知電磁鐵右端為N極,左端為S極;將滑動(dòng)變阻器R1的滑片向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器R1連入電路的電阻變大,電路中的電流變小,則電磁鐵的磁性減弱;(2)電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn),說(shuō)明電路可能斷路;電壓表有示數(shù)但不變,說(shuō)明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的支路斷路了;(3)閉合開(kāi)關(guān)S1、