初中物理电和磁解答题

如图所示，开关闭合时，电磁铁上端为 $N$极，下端为 $S$极，在图中括号内标出控制电路电源的正负极，并将工作电路图连接完整。要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。

如图所示的实验装置，在两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体 $\mathit{ab}$。

（1）接通电源，这时会看到导体 $\mathit{ab}$向左运动，这表明　 　；

（2）若只对调磁体的磁极或只改变导体 $\mathit{ab}$中的电流方向，观察到导体 $\mathit{ab}$均向右运动，这表明　　；

（3）如果把磁体的两极对调，同时改变通过导体 $\mathit{ab}$中的电流方向，会看到导体 $\mathit{ab}$的运动方向跟原来　　（选填“相同”或“相反” $)$。

根据要求画图：

（1）如图甲所示，标出通电螺线管中的电流方向和 $N$、 $S$极；

（2）在图乙中标出右边磁体的磁极和磁场的磁感线方向。

盛夏的晚上，房间很热，小强打开电风扇，感到风吹的非常凉快。根据以上情景结合所学物理知识分析并简要回答下列问题：

（1）风吹到身上感到凉快的原因。

（2）电风扇内的电动机工作的原理。

如图所示，闭合开关 $S$，通电螺旋管右侧的小磁针静止时，小磁针的 $N$极指向左，则电源的右端为　正　极。若使通电螺线管的磁性增强，滑动变阻器的滑片 $P$应向　　端移动。

图是"探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件"的实验装置。闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表

实验序号	磁场方向	导体棒     $\mathit{ab}$ 运动方向	灵敏电流计 指针偏转情况
1	向下	向上	不偏转
2		向下	不偏转
3		向左	向右偏
4		向右	向左偏
5	向上	向上	不偏转
6		向下	不偏转
7		向左	向左偏
8		向右	向右偏

（1）实验时通过观察 　     　来判断电路中是否产生感应电流。

（2）由实验可知，闭合电路中的部分导体在磁场中做 　　运动时，电路中产生感应电流。

（3）比较第4次和第 　　次实验可知，导体棒运动方向相同时，感应电流的方向与磁场的方向有关。

（4）比较第7次和第8次实验可知 　　。

图是"探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件"的实验装置。闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表

实验序号	磁场方向	导体棒     $\mathit{ab}$ 运动方向	灵敏电流计 指针偏转情况
1	向下	向上	不偏转
2		向下	不偏转
3		向左	向右偏
4		向右	向左偏
5	向上	向上	不偏转
6		向下	不偏转
7		向左	向左偏
8		向右	向右偏

（1）实验时通过观察 　灵敏电流计指针是否偏转　来判断电路中是否产生感应电流。

（2）由实验可知，闭合电路中的部分导体在磁场中做 　　运动时，电路中产生感应电流。

（3）比较第4次和第 　　次实验可知，导体棒运动方向相同时，感应电流的方向与磁场的方向有关。

（4）比较第7次和第8次实验可知 　　。

如图所示，是一种安全门锁的工作原理示意图。保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭。请你根据示意图，分析安全门锁的工作原理。

如图所示，闭合开关 $S$后小磁针沿顺时针方向偏转 $90°$后静止，请在图中括号内标出电源的“ $+$”“ $-$”极，并标出通过通电螺线管外 $A$点的磁感线的方向。

如图所示为一个通电螺线管，请根据其两端的极性，用箭头在 $A$点标出电流的方向，在 $B$点标出磁感线的方向。

两个可自由转动的小磁针互相靠近，静止时其中一个小磁针的磁极如图所示，请标出另一个小磁针的 $N$、 $S$极。

图1中叶片转动时，电动机发电使 $\mathit{LED}$ 小灯发光电梯运行有时也会发电，产生的电能一般通过电阻发热而消耗掉。图2中电梯安装的电能回收装置，能将产生的电能回收利用。已知电梯空载时轿厢的质量比配重的小且钢缆的质量可忽略不计。

（1）图1发电的原理是 　　；当图2轿厢处于空载 　　（选填"上行"或"下行" $)$ 时，电梯将会发电；

（2）图2中电梯在空载匀速下行的某段时间内，电机消耗的电能 $E_{电}=2\times {10}^{5}J$ ，其转化为电梯机械能的效率 $\eta =80\%$ ，配重的重力势能增加了△ $E_1=2.4\times {10}^{5}J$ ．则此段时间内，配重的动能 　　（选填"增加""减小"或"不变" $)$ ，并求出轿厢重力势能的变化量△ $E_2$ ；

（3）若镇江拥有电梯数 $n=2500$ 台，每台电梯平均每天消耗的电能 $E=100\mathit{kW}·h$ ，在全部安装了电能回收装置后，可节约 $30\%$ 的电能。则这些电梯每天节约的电能相当于完全燃烧多少千克煤所放出的热量？煤的热值取 $q=3\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$ 。

如图所示，导体 $\mathit{AB}$ 棒放在处于蹄形磁体磁场中的水平金属轨道上。

（1）接通电源，这时会看到导体 $\mathit{AB}$ 运动起来，这表明 　 　有力的作用。

（2）保持磁场方向不变，改变导体 $\mathit{AB}$ 中的电流方向，导体 $\mathit{AB}$ 的运动方向 　　（不变 $/$ 改变）。

（3）通电后导体 $\mathit{AB}$ 运动的过程中，是把 　　能转化为 　　能的过程。

在探究"产生感应电流的条件"实验中。

（1）实验中，观察 　　判断电路中是否有感应电流。

（2）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中 　　（选填"有"或"无"）感应电流。

（3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做 　　运动时，导体中就会产生感应电流。

（4）如果将小量程电流表换成 　　，可以探究磁场对通电导体的作用。

小晶和几个同学想要探究"通电导体在磁场中受力的大小与什么因素有关"，她们按照如图所示安装了电路，并进行了如下操作：

步骤一：她们将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关，观察到导体棒 $\mathit{ab}$ 摆开了一定角度；

步骤二：保持其它条件不变，换磁性更强的磁铁后，闭合开关，观察到导体棒 $\mathit{ab}$ 摆开的角度增大；

步骤三：保持步骤二中磁铁不变，将滑动变阻器滑片向左移至某一位置，闭合开关，观察到导体棒 $\mathit{ab}$ 摆开角度更大。根据以上实验操作和实验现象，回答下列问题。

（1）从小晶的实验中能得出的结论是 　　       ；

（2）物理研究方法有许多，如等效替代法、转换法类比法、控制变量法等；本实验中运用了两种研究方法是 　　和 　　。

（3）由以上实验结论，你觉得要想让电动机运转的更快，可以采用的措施有（写出两点即可） 　　和 　　。