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1、
第17章 電動機與發(fā)電機章末檢測卷
(時間:45分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(每小題4分,共32分)
1.學(xué)習(xí)了電和磁的知識后,同學(xué)們發(fā)表議論,下面說法錯誤的是( D )
A.通電導(dǎo)線周圍有磁場
B.通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵的磁場相似
C.其他條件相同時,電流越大,電磁鐵的磁性越強
D.一根導(dǎo)體在磁場中運動,一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流
解析:產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動”,故D錯誤,A,B,C正確.
2.(2017菏澤)關(guān)于電和磁,下列說法中正確的是( A )
A.電流周圍存在著磁場
B.改變通電螺線管中的電流方向,可以改變
2、通電螺線管磁性的強弱
C.導(dǎo)體在磁場中運動就一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流
D.電動機是利用電磁感應(yīng)原理制成的
解析:奧斯特實驗表明通電導(dǎo)線周圍存在著磁場,故A選項正確;影響通電螺線管磁性強弱的因素是電流的大小、線圈的匝數(shù);電流的方向影響通電螺線管磁極方向,故B選項錯誤;當(dāng)閉合電路中的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,在電路中才會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C選項錯誤;電動機的原理是通電線圈在磁場中受到力的作用,故D選項錯誤.
3.科研人員設(shè)計了一種“能量采集船”,在船的兩側(cè)裝有可觸及水面的“工作臂”,“工作臂”的底端裝有手掌狀的、緊貼水面的浮標(biāo).當(dāng)波浪使浮標(biāo)上下浮動時,工作臂就前后移動,獲得電能儲存起來.
3、下列電器設(shè)備與“能量采集船”能量采集原理相同的是( D )
A.電動機 B.電磁鐵
C.電風(fēng)扇 D.發(fā)電機
解析:電動機消耗電能,電能轉(zhuǎn)化為機械能;電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)來工作的,消耗電能;電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動,將電能轉(zhuǎn)化為機械能;發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生電能,將機械能轉(zhuǎn)化為電能.
4.如圖是課本中的幾個實驗,演示磁場對通電導(dǎo)體有力作用的是( A )
解析:A說明磁場對通電導(dǎo)體有力的作用;B是閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線可以產(chǎn)生感應(yīng)電流,是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;C是奧斯特實驗,證明通電導(dǎo)線周圍存在磁場,是電生磁現(xiàn)象;D中當(dāng)轉(zhuǎn)動風(fēng)扇扇葉時,由于線圈切割磁感線,從而產(chǎn)生了感應(yīng)電流,小燈泡發(fā)光,是電
4、磁感應(yīng)
現(xiàn)象.
5.(2017海淀區(qū)一模)如圖所示,中國科技館的“探索與發(fā)現(xiàn)A廳”中有一個“電磁感應(yīng)擺”,甲、乙兩線圈分別被懸掛在兩個蹄形磁體的磁場中,兩線圈通過導(dǎo)線連接在一起并構(gòu)成一個閉合的回路,用手使甲線圈在磁場中擺動時,乙線圈也會隨之?dāng)[動起來.關(guān)于此現(xiàn)象,下列說法正確的是( C )
A.甲線圈擺動的過程中電能轉(zhuǎn)化為機械能
B.根據(jù)乙線圈擺動的原理可以制成發(fā)電機
C.乙線圈能發(fā)生擺動是因為通電導(dǎo)體在磁場中受力
D.甲線圈相當(dāng)于用電器,乙線圈相當(dāng)于電源
解析:由題意知,甲線圈擺動的過程做切割磁感線運動,閉合的回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,所以是機械能轉(zhuǎn)化為電能,故A錯誤;乙線圈擺動
5、的原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力,是電動機的原理,故B錯誤;乙線圈能發(fā)生擺動是因為通電導(dǎo)體在磁場中受力,故C正確;由前面分析可知,甲線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流,則甲線圈相當(dāng)于電源,乙線圈相當(dāng)于用電器,故D錯誤.
6.(2016遵義)物理知識在生活中應(yīng)用非常廣泛,下列事例都是利用電磁感應(yīng)原理工作的是( A )
①來回?fù)u晃手搖式手電筒,使磁體在線圈中運動,小燈泡就能發(fā)光
②對著動圈式話筒說話,聲音帶動線圈在磁場中運動,產(chǎn)生變化的
電流
③將帶有磁條的銀行卡在poss機中的線圈中刷一下,poss機便通過產(chǎn)生的電流讀出銀行卡的信息
④動圈式揚聲器的線圈中通過變化的電流時,線圈在磁場力的作用下,帶動紙
6、盆振動發(fā)出聲音
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
解析:電磁感應(yīng)原理是閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,機械能轉(zhuǎn)化為電能.①中來回?fù)u晃手搖式手電筒,切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,機械能轉(zhuǎn)化為電能,與電磁感應(yīng)原理相同;②對著動圈式話筒說話,聲音帶動線圈在磁場中運動,切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,機械能轉(zhuǎn)化為電能,與電磁感應(yīng)原理相同;③將帶有磁條的銀行卡在poss機的線圈中刷一下,切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,機械能轉(zhuǎn)化為電能,與電磁感應(yīng)原理相同;④動圈式揚聲器的線圈中通過變化的電流時,線圈受力振動,電能轉(zhuǎn)化為機械能,與電動機的原理相同.故選A.
7.(2016株洲)(多
7、選題)將兩個電流表(主要部件是永久磁鐵和帶有指針的線圈)G1和G2用導(dǎo)線連接起來,如圖所示.當(dāng)撥動G1的指針時,觀察到G2的指針也會隨之?dāng)[動,下列說法正確的是( BD )
A.G1利用了電流的磁效應(yīng)
B.G1利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生了電流
C.G2的指針擺動幅度一定大于G1
D.G2是因為通電導(dǎo)線在磁場中受力而擺動
解析:據(jù)題意可知,電流表主要部件是永久磁鐵和帶有指針的線圈,G1和G2用導(dǎo)線連接起來.當(dāng)撥動G1的指針時,相當(dāng)于G1中的線圈做切割磁感線運動,電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流;由于兩個電表構(gòu)成了閉合電路,故電流會通過G2表中的線圈,而該線圈處于磁場中,由于通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用,所以
8、G2的指針也會偏轉(zhuǎn);故G1利用了電磁感應(yīng)而產(chǎn)生電流,故A錯誤,B正確;由于導(dǎo)線有電阻,感應(yīng)電流通過導(dǎo)線時因發(fā)熱會損失掉一部分電能,故G2的指針擺動幅度一定小于G1,故C錯誤;據(jù)前面分析可知,G2是因為通電導(dǎo)線在磁場中受力而擺動,故D正確.
8.(2017德州)如圖為實驗室常用電流表內(nèi)部構(gòu)造圖.多匝金屬線圈懸置在磁體的兩極間,線圈與一根指針相連.當(dāng)線圈中有電流通過時,它受力轉(zhuǎn)動帶動指針偏轉(zhuǎn),便可顯示出電流的大小.與這一過程工作原理相同的是( C )
解析:由電流表內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖可知當(dāng)有電流通過時,指針偏轉(zhuǎn),與電動機的原理一樣.A,D兩選項都是電生磁,不符合題意;B是磁生電,即電磁感應(yīng)的原
9、理圖,不符合題意;C是通電導(dǎo)體在磁場中受力運動,是電動機的原理圖.
二、填空題(每空3分,共18分)
9.電動自行車已經(jīng)成為人們出行時的主要代步工具,電動自行車的核心部件電動機是根據(jù) 通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動 原理制成的,在給電動車充電時,電能轉(zhuǎn)化為 化學(xué) 能儲存在蓄電池內(nèi).電動車的調(diào)速把手實際上是一個 滑動變阻器 ,可以改變通過電動機的電流,從而改變電動機轉(zhuǎn)速.?
解析:電動自行車的核心部件電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動原理制成的,在給電動車充電時,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在蓄電池內(nèi).電動車的調(diào)速把手相當(dāng)于一個滑動變阻器.
10. 如圖所示的閉合電路中,銅棒ab靜止,當(dāng)蹄形磁體豎直
10、向上運動時,靈敏電流計的指針 不會 (選填“會”或“不會”)偏轉(zhuǎn);讓銅棒ab向右緩慢運動時,靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)的角度較小;快速運動時,指針偏轉(zhuǎn)的角度較大.這說明感應(yīng)電流的大小與 導(dǎo)體切割磁感線的速度 有關(guān), 動圈式話筒 (選填“動圈式話筒”或“動圈式揚聲器”)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制成的.?
解析:蹄形磁體豎直向上運動時,銅棒ab相對于磁體豎直向下運動,運動方向與磁體的磁場方向平行,沒有做切割磁感線運動,所以靈敏電流表的指針不會偏轉(zhuǎn);兩次銅棒ab切割磁感線的速度不同,對應(yīng)靈敏電流表的指針偏轉(zhuǎn)的角度也不同,即產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小不同,說明感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線的速度有關(guān);動圈式話筒工
11、作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,動圈式揚聲器工作原理是利用通電導(dǎo)體在磁場中受力運動.
三、作圖題(共8分)
11. 如圖(甲)是表示閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中向左運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流是垂直紙面向外的,據(jù)此請在圖(乙)的A,B,C,D四個圖中畫出導(dǎo)體運動的方向或感應(yīng)電流的方向(表示電流方向垂直于紙面向外,表示電流方向垂直于紙面向里).
解析:感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運動方向和磁場方向有關(guān),以圖(甲)為參考,A與(甲)相比,感應(yīng)電流方向沒變,但磁場方向變了,導(dǎo)體的運動方向應(yīng)與(甲)相反;B與(甲)相比,磁場方向沒變,但感應(yīng)電流方向變了,因此運動方向應(yīng)與(甲)相反;C與(甲)相比,磁場方向和感應(yīng)電流
12、方向都相反,使得導(dǎo)體運動方向與(甲)相同;D與(甲)相比,磁場方向沒變,運動方向變了,因此感應(yīng)電流方向與(甲)相反.
答案:如圖所示
四、實驗探究題(12題8分,13題20分,共28分)
12.如圖(甲)所示為猴子蕩秋千的游戲裝置,閉合開關(guān)后,猴子就會繞上方的橫梁往復(fù)振蕩.其內(nèi)部電路基本結(jié)構(gòu)如圖(乙)所示(實現(xiàn)往復(fù)振蕩的電路圖未畫出).
(1)開關(guān)閉合后,螺線管中產(chǎn)生磁場,其上端是 S 極.?
(2)要讓猴子動起來,下列設(shè)計和原理中,錯誤或不合理的是 B .?
A.應(yīng)用了電流的磁效應(yīng)
B.應(yīng)用了電磁感應(yīng)的原理
C.應(yīng)用了電動機的原理
D.螺線管安裝在底盤內(nèi),直導(dǎo)線安裝
13、在猴子的座位內(nèi)
解析:(1)利用右手螺旋定則判斷通電螺線管磁場方向,用右手握螺線管,讓四指彎向與螺線管的電流方向相同,大拇指所指的那一端就是通電螺線管的N極,故圖中通電螺線管的下端是N極,上端是S極.
(2)直導(dǎo)線安裝在猴子的座位內(nèi),電路接通后,通電螺線管對通電直導(dǎo)線有力的作用(即電流的磁效應(yīng)),猴子受力運動起來,應(yīng)用了電動機的工作原理,所以A,C,D都正確.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動,導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流,跟題設(shè)不符,B錯誤.
13.(2017金鄉(xiāng)縣一模)某同學(xué)利用如圖所示裝置探究“感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”:
(1)如圖,a,b兩接線柱間應(yīng)接入 小量程電流表
14、(靈敏電流計) .?
(2)下列各種操作中,能使閉合回路產(chǎn)生電流的是 B (選填字母)?
A.讓導(dǎo)體在磁場中靜止,換用不同強度的蹄形磁體
B.保持導(dǎo)體靜止,使蹄形磁體水平向左運動
C.讓導(dǎo)體在磁場中做豎直向上或豎直向下的運動
(3)從能量的角度來分析,感應(yīng)電流的產(chǎn)生過程是 機械 能轉(zhuǎn)化為電能.?
(4)在儀器和電路連接都完好的情況下,某小組的實驗現(xiàn)象不太明
顯.請?zhí)岢鲆粭l改進(jìn)措施: 將導(dǎo)體換成多匝線圈或換磁性更強的
磁體等 .?
(5)探究完上述實驗后,該同學(xué)在a,b兩接線柱間換成 電源 就可以探究“磁場對電流的作用”的實驗,接通電路后,導(dǎo)體向右運動,如要使其向左運動,可以
15、改變電流方向或?qū)φ{(diào)磁極 .?
五、綜合題(共14分)
14.材料一:1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)體周圍存在
磁場.
材料二:1825年,瑞士物理學(xué)家科拉頓做了如下實驗:他將一個能反映微小變化的電流表,通過導(dǎo)線與螺旋線圈串聯(lián)成閉合電路,并將螺旋線圈和電流表分別放置在兩個相連的房間,他將一個條形磁鐵插入螺旋線圈內(nèi),同時跑到另一個房間里,觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn).進(jìn)行多次實驗,他都沒有發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).
材料三:1831年,英國物理學(xué)家法拉第用閉合電路的一部分導(dǎo)體,在磁場里切割磁感線的時候,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體中產(chǎn)生電流,從而實現(xiàn)了利用磁場獲得電流的愿望.
(1)進(jìn)行奧斯特實
16、驗時,在靜止的小磁針上方,分別用圖(甲)和(乙)兩種方式放置一根導(dǎo)線.當(dāng)導(dǎo)線通電時,小磁針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)的是 (甲) [選填“(甲)”或“(乙)”].?
(2)科拉頓、法拉第等物理學(xué)家相繼進(jìn)行如材料所說的實驗研究,是基于 磁能生電 的科學(xué)猜想.?
(3)科拉頓的實驗中, 已經(jīng) (選填“已經(jīng)”或“沒有”)滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.要使他能觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn),你提出的一種改進(jìn)方法是 將電流表等器材置于同一房間內(nèi) .?
解析:(1)直線電流產(chǎn)生的磁場是一個一個同心圓,用右手握住導(dǎo)線,大拇指的方向即電流的方向,四指彎曲的方向即直線電流周圍的磁場方向,(甲)中小磁針能偏轉(zhuǎn),而(乙)中小磁針的指向與直導(dǎo)線周圍的地磁場方向一致,不發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn);(2)電能生磁,科學(xué)家出于逆向思維考慮,磁能生電.(3)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件為閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動.科拉頓的實驗已符合產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,只不過感應(yīng)電流不是持續(xù)的,要能觀察到,要將電流表等器材放在同一房間中.
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