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电磁学实验探究一．实验探究题（共30小题）1．（2018•绥化）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自完全相同，进行如图所示的甲、乙、丙三次实验。甲图中大铁钉的N极是（选填“钉尖”或“钉帽”）。通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是；通过观察丙图实验现象得出的结论是。将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，断开开关后，发现的有趣的实验现象是。2．（2018•郴州）小明乘电梯时，发现电梯超载会自动报警。于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究，并设计了以下探究实验，如图甲所示。电源电压恒定不变，R0为定值电阻。用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示：（1）图片中R0的作用是。（2）分析图乙I﹣F图象可知：压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，Rx的阻值（选填“变大”“变小”或“不变”）；当压力增大到一定程度时，触电K与接触，电铃响，实现自动报警。（3）某电梯超载报警的Rx﹣F图象如图丙所示，空载时电梯厢对Rx的压力F1等于电梯厢的重力，当压力F2=1×104N时，电梯报警，则此电梯限载人：（设每人质量约为50kg）（4）下列与此实验研究方法相同的是。A．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，控制导体电阻不变B．用光线描述光的传播路径C．用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱D.2个5Ω的电阻串联，相当于1个10Ω的电阻3．（2018•昆明）在探究“电动机为什么会转动”的实验中：（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在，磁体会对通电导体产生力的作用吗？（2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体，闭合开关后，导体，说明磁场对导体有力的作用。（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向，说明通电导体在磁场中的受力方向与有关。（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向，说明通电导体在磁场中的受力方向与有关。（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关（填“能”或“不能”）。4．（2018•河南）小明利用图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。（2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针（选填“会”或“不会”）发生偏转。（3）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做运动时，电路中就产生感应电流。（4）小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进行的操作是：。5．（2018•淮安）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。6．（2018•福建）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。7．（2018•青岛）探究电生磁装置结论作图①根据图1可知：电流的磁场方向与方向有关②据图2可知：通电螺线管外部的磁场与磁体的磁场相似。③根据图2中小磁针的指向，标出电源的正、负极④根据图3可知：电磁铁磁性的强弱跟有关。⑤要使图3中乙电磁铁的磁性增强，可以。8．（2018•济宁）结合图中的实验情景，按照要求回答下列问题，（1）对图①中的两支蜡烛的要求是；（2）图②中，的机械效率高；（3）图③研究的是电流产生的热量跟的关系；（4）图④中的（填“铁屑”或“小磁针”）能更好的显示磁场的分布。9．（2018•武汉）图甲是“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验装置。（1）为了使通电螺线管的磁场，可以在螺线管中插入一根铁棒。（2）闭合开关，小磁针A静止后的指向如图甲所示，小磁针的左端为极。在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，我们会发现通电螺线管外部的磁场与磁体的磁场相似。（3）如果把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，就制成了一个电磁铁。图乙所示的实例中没有应用到电磁铁的是（填实例名称）。10．（2018•泰州）如图所示，导体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AB中的电流方向，导体AB的运动方向（不变/改变）。（3）通电后导体AB运动的过程中，是把能转化为能的过程。11．（2018•枣庄）在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与的磁场相似。（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中方向有关。（3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了，来探究的关系。12．（2018•长沙）小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，实验装置如图所示。（1）闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图所示，小明根据螺线管右端小磁针的指向判断出螺线管的右端为N极，则可知电源的A端为极；（2）当电源的正负极方向对换时，小磁针a的南北极指向也对换，由此可知：通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的方向有关。13．（2017•曲靖）小双想探究感应电流的大小与什么因素有关？他设计了如图所示的装置进行实验。铁块上绕有导线，线框与灵敏电流计（G表示）相连（线框高度大于铁块高度，实验过程中线框不旋转）。（1）当开关闭合时，电磁铁的A端是极。（2）让线框分别从h1和h2（h2大于h1）竖直下落并穿入磁极A、B之间，G表指针对应的偏转角度分别为θ1和θ2（θ2大于θ1），这样做的目的是为了探究感应电流的大小与线框切割磁感线的有关。（3）把变阻器的滑片移至左端，线框从h1的高度下落，G表指针的偏转角为θ3，观察到θ3大于θ1，表明感应电流的大小还与磁场有关。（4）将电源的正、负极对调，让线框从h1的高度下落，G表的指针反转，此现象说明：感应电流的方向与磁感线的有关。14．（2017•株洲）用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣强磁铁，可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图甲、乙、丙所示。（1）乙图中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，若磁铁的N极朝上，S极朝下，则磁化后的铁钉的尖端为（填“N”或“S”）极，磁铁与铁钉间的吸引力（填“大于”或“小于”）磁铁的重力。（2）丙图中，用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉，通过铁钉的电流方向是（填“向上”或“向下”），磁铁上的电流由于受到作用而带动铁钉开始旋转。（3）这个简易电动机工作时，将电能转化为能，若它的输入功率为2.0W，效率为60%，则输出功率为W。（4）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变方向。电动机转动起来后，电线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的好处是（写出一条即可）。（提示：干电池通过的电流不允许长时间超过0.6A；磁铁磁性随温度升高而减弱。）15．（2017•河池）为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量很多的大头针、铁钉以及足够长的漆包线为主要器材，进行如图所示的实验，闭合开关后。（1）他将滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁吸引大头针的数量会（选填“增加”、“不变”或“减少”）。（2）由图可知，铁钉的磁性较强。（3）由图可知，甲铁钉钉尖是极。16．（2017•牡丹江）丹麦物理学家奥斯特1820年发现了电流的磁效应，在当时的科学界引起巨大的反响和重视，激励了科学家们的探索热情，他们让电流通过弯成各种形状的导线，研究电流产生的磁场。（1）同年10月，安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的实验。如图甲所示，在做好的螺线管中央穿一细线，把它悬挂起来，从理论上分析，螺线管通电后产生磁场的N极会指向地理附近（选填“南极”或“北极”），进一步研究发现，通电螺线管外部的磁场与磁体的磁场相似。（2）如图乙所示，在螺线管内插一个铁芯，当电流通过螺线管时，螺线管中的铁芯就被电流的磁场，使它的磁性，我们可以通过来判断磁场的场强，当电路断开时，它们的磁性。17．（2017•潍坊）同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线烧成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm．然后，用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停的转下去。（1）在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是（填选项“A”或“B”）。A．两端全刮掉B．一端全部刮掉，另一端只刮半周（2）线圈在转动过程中能转化为能。（3）小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，写出一条可能造成该现象的原因。18．（2017•长春）如图所示，是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置，将导线ab、灵敏电流表用导线连接成闭合电路，让导线ab在磁场中（选填“上下”或“左右”）运动时，灵敏电流表指针偏转，这就是现象。根据这个现象发明了发动机，发动机工作时把能转化为电能。19．（2017•云南）发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究。（1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中（选填“有”或“无”）电流产生。（2）小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现电流表指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可产生电流”，但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动”。为验证猜想，它们继续探究，并把观察到的现象记录如下：序号磁体摆放方向ab运动方向电流计指针偏转情况1N极在上竖直上下运动不偏转2水平向左运动向右偏转3水平向右运动向左偏转4N极在下竖直上下运动不偏转5水平向左运动向左偏转6[来源:学_科_网Z_X_X_K]水平向右运动向右偏转分析实验现象后，同学们一致认为小芳的观点是（选填“正确”或“错误”）的，比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟有关。（3）在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流表的指针都偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在中做运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理，此原理最早由英国物理学家发现。20．（2017•昆明）为了探究导体在磁场中怎样运动，才能在电路中产生电流，采用了图中所示的实验装置：（1）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针偏转；断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针偏转