初中物理电和磁试题

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干簧管
干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，也叫磁控开关．常用的干簧管有单触点和双触点两种．
如图为单触点干簧管的结构示意图．其外壳是一根密封的玻璃管，管中装有两个磁性材料制成的弹性簧片电板，还灌有一种惰性气体．平时，玻璃管中的两个磁簧片触点部位是分开的（如图甲）．当有磁性物质靠近玻璃管时，在合适的磁场的作用下，管内的两个簧片的触点部位被磁化成为异名磁极就会互相吸引接触，簧片就会吸合在一起，使结点所接的电路连通（如图乙）．外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路就断开．

干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料，它分为软磁性材料和硬磁性材料两种．软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质．硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性，但一旦获得磁性又很不容易失去的物质．磁体周围的磁性材料被磁化后的极性与放置在该处的小磁针的极性相似，如我们拿一根铁棒的一端靠近或接触磁铁的N极时，这一端就会被磁化成S极，它的另一端则会被磁化成N极．双触点干簧管类似于单刀双掷开关，它的工作原理是:没有磁场时，簧片1与簧片2接通（如图丙），当有外界磁力时，簧片1与簧片2的连接断开，簧片1与簧片3触点部位接通（如图丁），其中簧片1是公共端，簧片2是常闭接点，簧片3是常开接点。簧片中有一片是用只导电不导磁的材料做成．

干簧管外绕上能产生磁场的线圈就成了干簧继电器，当线圈通电后，管中磁性材料制成的簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引，因而接通被控电路．线圈断电后，干簧片在本身的弹力作用下分开，将线路切断．
（1）单触点干簧管中的磁簧片是用  （选填“软”或“硬”）磁性材料制成的．
（2）单触点干簧管在   （选填“断开”或“闭合”）时，磁簧片具有弹性势能．
（3）双触点干簧管的1、2、3三个簧片的对应制作材料可能是        
A．铁、铁、铜    B．铁、铜、铁
C．铜、铁、铜    D．铁、钴、铁
（4）当条形磁铁按左图所示的方式从A移动到B，下列能反映电路中的电流随时间变化的图象是   ．

（5）如图为一运用干簧继电器的电路，当开关S闭合后，它的工作特点是   

A．红灯、绿灯交替发光        B．红灯长亮，绿灯亮、灭交替
C．绿灯长亮，红灯亮、灭交替  D．红灯长亮，绿灯不亮

小敏在参观水库时，看到水库的水位自动报警器（如图所示）．他分析了这个装置的工作原理：由于A、B都是碳棒，当水位到达乙位置时，“控制电路”接通，电磁铁C产生     ，吸下衔铁D，此时“工作电路”中     灯发光，发出报警信号．

科学家经过长期研究，发现了电和磁有密切的联系，其中两项重要的科学探究如图甲、乙所示．下列关于这两项科学探究的说法正确的是

A．甲图中导体棒ab沿水平方向快速运动时，灵敏电流表指针将会发生偏转

B．甲图实验中将电能转化为导体棒ab的机械能

C．乙图中闭合开关后，仅将蹄形磁体磁极上下对调，导体棒ab受力方向不变

D．乙图实验中将导体棒ab的势能转化为动能

关于电磁现象，下列说法中错误的是

A．通电线圈在磁场中受力转动的过程中，机械能转化为电能

B．指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用

C．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的

D．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中一定产生电流

晓晓实验组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图所示电路。实验时，

（1）可通过观察_________________判断通电螺线管的磁极。
（2）如图所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与____________的磁场相似。
（3）晓晓猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了______________________________，来研究通电螺线管磁场强弱与____________________的关系。

在如图所示的实验装置中，用棉线将铜棒悬挂于磁铁N、S极之间，铜棒的两端通过导线连接到电流表上。下列说法中正确的是

A．铜棒在图中位置水平左右运动时，应观察到电流表的指针发生偏转

B．铜棒在图中位置竖直上下运动时，应观察到电流表的指针发生偏转

C．该装置是研究磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向的关系

D．该装显在实验中通过磁场对电流的作用，使电能转化为机械能

如图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．N、N、S、N

B．S、N、S、S

C．S、S、N、N

D．N、S、N、N

如图可以说明巨磁电阻的特性．闭合开关S₁、S₂并使滑片P向左移动，观察到指示灯变亮，那么

A．电磁铁右端为S极

B．巨磁电阻随磁场增强而变大

C．巨磁电阻随磁场增强而变小

D．电磁铁磁性增强

如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，关于它的说法正确的是

A．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮

B．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮

C．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮

D．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮

老师在课堂上演示了电磁感应实验后，小杨同学有了新的想法：如果线圈不动，磁体相对于线圈运动是否也会产生电流？于是他找来线圈、条形磁铁、灵敏电流计和一些导线开始探究．当他把条形磁铁插入线圈的瞬间，电流表指针发生了偏转（如图所示），实验成功了!小杨又想：在这个实验中，感应电流的大小与哪些因素有关呢？请你针对小杨的问题提出一个猜想，并设计实验验证你的猜想．

（1）针对问题提出猜想：
（2）主要的实验步骤：
（3）分析论证：

在探究产生感应电流的条件的实验中，小刚连接好图所示的装置后，左右摆动矩形线框，发现灵敏电流计的指针有偏转，于是认为：只要导体回路的一部分在磁场中运动，导体中就会产生感应电流。只使用图中的器材，可以证明他的结论不一定正确。请简述你设计的实验步骤和观察到的现象。

如图所示，质量、形状相同的铝线框A和塑料线框B从同一高度自由下落并经过某一磁场区（“×”代表磁感线垂直于纸面向里）．若不计空气阻力，两线框落地时具有的动能分别为E_A和E_B，则E_A和E_B的大小关系是________．

阅读下面材料，回答问题。
　　你肯定见过，电风扇通电后的转速是由慢逐渐变快的。那么你猜在这个过程中，通过电风扇内电动机的电流会不会变化呢？如果转动中的电风扇因为受到阻碍而停止，通过电风扇内电动机的电流又会如何变化？会带来什么后果呢？让我们做一个简单的实验吧。如图所示，把一个玩具电动机、一只小灯泡和两节电池串联起来，接通电路后，电动机便开始由慢到快转动起来，这时我们会发现，刚通电时，电动机转速还比较慢，灯泡最亮；而随着电动机转速变快．灯泡则逐渐变暗了，并且当电动机转得最快时，灯泡也最暗，怎么样，你一定觉得很新奇有趣吧？那么现在让我们一起来动动脑筋。
(1)在如图所示的电路中，如果用手指捏住玩具电动机的转轴，使其转动变慢最后完全停下来，灯泡的亮度将________，通过电动机的电流将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)家用电风扇的主要部分就是电动机，如果转动中的电风扇受到外物阻碍(如有衣服被吸到扇叶上)而无法转动，可能会导致火灾的发生，请你简要分析其中的原因。

请根据下列提供的器材设计一个电路，使直流电动机在人的操作下(运用开关的断开或闭合)既能正转，也能反转，请画出电路图。提供选择的器材有：电源(1个)、开关(多个)或单刀双掷开关(2个)、直流电动机(1台)、导线若干。

为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机(如图所示)。他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕一个矩形线网，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮。将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。

(1)要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施是：________、________；(写出两点)
(2)开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是：________、________；(写出两点)
(3)小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是：________。并在虚线框内画出实验电路图。(电动机用符号表示)