郑州中学物理电与磁单元练习(Word版 含答案)

郑州中学物理电与磁单元练习（Word版含答案）

一、三物理电与磁易错压轴题（难）

1．如图所示电路，是某学校楼道自动控制照明系统，R3是一光敏电阻，其阻值随“光照度E“的增大而减小，且成反比，其具体关系如下表所示（光照度E的单位是：勒克斯，符号Lx：光越强，光照度越大），

光照度E/L x0.51 1.52 2.53

光敏电用R3阻

值/Ω

603020151210

（1）根据表格中数据写出光敏电阻的阻值R3与光照度E的函数关系式_________________;（2）当线圈中电流减小至10mA时，电磁继电器衔铁被弹簧拉起，启动照明系统，利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0 Lx时，照明系统内照明灯自动工作。

若已知控制电路电源电压U v，电磁继电器线圈电阻为R1Ω.滑动变阻器最大阻值为R2Ω。闭合开关，把滑片移到b端，则可得到照明系统启动时的光照度E0=______________。

【答案】

3

30LxΩ

R

E

⋅

=

12

30

100U R R

--

【解析】

【详解】

(1)[1]由表格数据可知，光照度与光敏电阻R3阻值的乘积相等，

E×R3=0.5lx×60Ω=30lx•Ω

即：

3

30LxΩ

R

E

⋅

=；

(2)[2]闭合开关S，将滑片P移至b端，变阻器接入电路中的电阻最大，由题可知，当线圈中电流减小至I0=10mA=0.01A时，电磁继电器衔铁被弹簧拉起，启动照明系统，所以，电路中的总电阻：

=100Ω

0.01A

U U

R U

I

==

总

；

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R3的阻值：

R

3=R 总-R 1-R 2=100U -R 1-R 2，

根据第一步的结果可知：

0312

3030=100E R U R R =-- 。

2．某学校课外科技兴趣小组在物理老师的指导下设计了一个实验装置如图所示，用来探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管（线圈电阻忽略不计）和自制的针式刻度板组成，通过观察指针偏转角度的大小，来判断电磁铁磁性的强弱．用竹片削制的指针下方加装固定一物体E ，导线a 与接线柱2相连．

制定计划与设计实验

（1）为了使指针在受磁场力的作用在能绕O 点转动，需在E 处加装___________（选填“铜块”、“铝块”或“铁块”），加装物体后，为了确保指针能正确指示且具有一定的灵敏度，老师在O 点转轴处涂抹润滑油，目的是___________，使指针转动更灵活．

（2）按图所示连接好电路，闭合开关．调节变阻器滑片P 到某一位置，记下此时指针偏转的角度，保持滑片P 位置不变，导线a 改为与接线柱1相连，可以探究电磁铁磁性强弱与___________的关系；保持接线方式不变，移动变阻器滑片P ，可以探究电磁铁磁性强弱与___________的关系；

进行实验与收集证据

（3）保持滑片P 位置不变，导线a 改为与接线柱1相连时，闭合开关后，指针偏转的角度将会___________；当滑动变阻器的滑片P 向左滑动时，指针偏转的角度将会___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）；

评估交流

（4）细心观察的小锋同学发现在实验过程中该自制装置的指针均向右偏转，只是偏转角度不同，该同学向老师提出能否让指针向左偏转，老师马上将一块小磁铁换装在如图的E 处，且让磁铁的右端为___________极，闭合开关后，同学们发现指针果然向左偏转． （6）你认为该装置中指针的偏转角度大小可能还与___________有关（写出一个即可）．

【答案】铁块 减小摩擦 线圈匝数 电流大小 增大 减小 N 铁芯大小；通电螺线管（或电磁铁）与指针间的距离；指针质量（或重）．

【解析】

（1）磁铁可以吸引铁块，不吸引铜、铝物质，故需要加装铁块；在O 点转轴处涂抹润滑油可以使接触面变光滑，减小了摩擦；

（2）①保持滑片P 位置不变，也就是电流不变，导线a 改为与接线柱1相连，增加了线圈匝数，因此可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系；

②保持接线方式不变，也就是线圈匝数不变，移动变阻器滑片P，可以改变电流，因此可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系；

（3）①保持滑片P位置不变，即电流不变，导线a改为与接线柱1相连时，线圈匝数增多闭合开关后，电磁铁磁性增强，指针偏转的角度将会增大；②当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，接入电路电阻增大，电流减小，磁性减弱，所以指针偏转的角度将会减小；（4）由图中通电线圈电流流入方向，利用右手螺旋定则可以判断出通电线圈左端为N极，右端为S极，在E出放小磁铁让磁铁的右端为N极、左端为S极时，通电线圈右端S极与小磁铁左端为S极就会相互排斥，指针就会向左偏转；

（5）该装置中指针的偏转角度大小要受磁力大小、竹片削制的指针质量、电磁铁距离指针的距离等因素影响，所以可以改变铁芯的大小来改变磁性，也可以改变竹片削制的指针质量，这样摆动起来更轻松．

3．如图所示是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图。小谦同学实际探究时，在下表记录了实验情况。

实验序号磁场

方向

ab中

电流方向

ab

运动方向

1向下无电流静止不动

2向下由a向b向左运动

3向上由a向b向右运动

4向下由b向a向右运动

（1）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与________有关；比较实验

__________和____________，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。

（2）小谦通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的物理学方法是____________（选填下列选项对应的符号）。

A．类比法 B．控制变量法 C．转换法

（3）小谦想在这个实验的基础上进行改造，来探究“哪些因素影响感应电流的方向”。为了观察到明显的实验现象，他应把图中的电源换成很灵敏的___________（选填“电流表”或者“电压表”）。

【答案】磁场方向24C电流表

【解析】

【详解】

(1)比较实验2和3，电流方相相同，磁场方向不同，导体运动的方向不同，说明通电导线