(原理问题)1.如图,是手摇式手电筒,只要转动手电筒的摇柄,灯泡就能发光。下列实验能揭示手电筒工作原理的是()
A.
B.
C.
D.
【解答】解:手摇式手电筒中没有电池,在晃动手电筒时,手电筒中的永磁体在线圈中运动,运动是相对而言的,相对于永磁体而言,线圈在做切割磁感线运动,线圈中就会产生感应电流,电流通过灯泡时,小灯泡就会发光。因此这种手电筒的工作原理是电磁感应现象,即发电机就是利用该原理制成的。
A、图中,通电导体在磁场中受力运动,为电动机的工作原理图,故A错;
B、图中,闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动,产生感应电流,为发电机的工作原理图,故B正确;
C、图中,反映通电导体的周围存在磁场,为电流的磁效应,故C错误;
D、图中,通电线圈在磁场中受力转动,为电动机的原理图,故D错误。
故选:B。
(电磁继电器)2.如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小,当闭合开关S1、S2时,下列说法正确的是()
A.电磁铁的右端为
S
极
B.小磁针将顺时针旋转
C.当
P
向左滑动时,电磁铁的磁性增强,指示灯变亮
D.当
P
向右滑动时,电磁铁的磁性减弱,电压表的示数增大
【解答】解:
AB、根据安培定则可知,电磁铁的左端为N极,右端为S极;根据磁极间的相互作用规律可知,通电后,小磁针将会逆时针旋转,故A正确、B错误;
C、闭合开关S1和S2,使滑片P向左滑动,变阻器接入电路的电阻变小,左侧电路中电流变大,电磁铁的磁性增强,巨磁电阻的阻值减小,右侧电路中电流变大,所以指示灯的亮度会变亮,故C正确。
D、使滑片P向右滑动,变阻器接入电路的电阻变大,左侧电路中电流变小,电磁铁的磁性变弱,巨磁电阻的阻值变大,右侧电路中电流变小,根据U=IR可知,灯泡两端的电压减小,即电压表示数变小,故D错误。
故选:AC。
(实验问题)3.为了探究导体在磁场中怎样运动,才能产生电流,采用了图中的实验装置:
(1)用细线将悬挂的导体ab放入蹄形磁体中,闭合开关,电流计指针不会偏转,让导体ab在蹄形磁体中左右运动,电流计指针
偏转;断开开关,让导体ab在蹄形磁体中左右运动,电流计指针
偏转。(选填“会”或“不会”)
(2)用细线将悬挂的导体ab放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体ab在蹄形磁体中竖直上下运动,电流计指针
偏转;让导体ab在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针
偏转。(选填“会”或“不会”)
(3)综合(1)(2)可知,导体ab在磁场中运动产生感应电流的条件是:导体ab必须是
电路的一部分,且一定要做
运动。
(4)在探究过程中,闭合开关:①让导体ab在蹄形磁体中向左运动,电流计指针向右偏转;②让导体ab在蹄形磁体中向右运动,电流计指针向左偏转;
③断开开关,将图中的蹄形磁体的N、S极对调,再闭合开关,让导体ab在蹄形磁体中向左运动,电流计指针向左偏转。
通过①和②说明感应电流的方向与
方向有关;
通过①和③说明感应电流的方向与
方向有关。
【解答】解;
(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,导体没有切割磁感线,电流计指针不偏转;让导体在蹄形磁体中左右运动,导体切割磁感线,有感应电流产生,电流计指针会偏转;
断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,虽然导体切割磁感线,但由于开关断开,电路没有电流,电流计指针不会偏转;
(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,导体没有切割磁感线,没有感应电流产生,电流计指针不会偏转;
闭合开关,让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,导体做切割磁感线运动,有感应电流产生,电流计指针会偏转;
(3)综合(1)(2)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是闭合电路的一部分,且一定要做切割磁感线的运动;
(4)①和②中磁场方向相同,导体的运动方向不同,电流计指针偏转方向不同,说明感应电流的方向与导体运动的方向有关;
①和③中导体运动的方向相同,磁场方向不同,电流计指针偏转方向不同,说明感应电流的方向与磁场方向有关。
故答案为:(1)会;不会;(2)不会;会;(3)闭合;切割磁感线;(4)导体运动;磁场。