题目内容
【题目】探究利用磁场产生电流的实验中,连接了如图所示的实验装置.
(1)将磁铁向下插入螺线管时,观察到灵敏电流计的指针向左偏转,这表明 .在这个过程中以磁铁为参照物,螺线管是 的(选择“静止”、“向上运动”或“向下运动”);
(2)将磁铁从螺线管中向上拔出,你会观察到灵敏电流计的指针 (选填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”);
(3)通过(1)、(2)两步实验,可以得出感应电流的方向与 有关.
(4)要探究感应电流方向与磁场方向的关系,你设计的实验做法是 .
【答案】(1)电路中产生了电流;向上运动;(2)向右偏转;(3)导体运动方向;
(4)同上.
【解析】
试题分析:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.
产生的感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关,当其中一个方向改变时,电流方向改变;若导体运动方向和磁场方向同时改变,电流方向不改变,据此分析回答.
解:
(1)将磁铁向下插入螺线管时,灵敏电流计的指针偏转,说明电路中产生了电流;在这个过程中以磁铁为参照物,即相对于磁铁,螺线管向上运动;
(2)将磁铁从螺线管中向上拔出,相对于磁铁,螺线管向下运动,切割磁感线的导体的运动方向变化,产生的电流方向变化,灵敏电流计的指针向右偏转;
(3)在上面(1)(2)中,将磁铁从螺线管中向下插入、向上拔出,磁场的方向不变,改变切割磁感线的导体的运动方向,产生的电流方向变化,由此可知感应电流的方向与导体运动方向;
(4)要探究感应电流方向与磁场方向的关系,要控制导体运动方向不变,改变磁场方向,设计实验步骤:
保持线圈的位置不动,先将磁铁的一端(N极)向下插入线圈,观察指针的偏转方向;然后对调磁极,用另一端(S极)向下插入线圈,观察指针的偏转方向,比较两次电流表的偏转方向是否相同得出结论.
故答案为:(1)电路中产生了电流;向上运动;(2)向右偏转;(3)导体运动方向;
(4)同上.
【题目】小明在研究性学习活动中,查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表,并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中.
温度/℃ | … | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | … |
热敏电阻阻值/Ω | … | 350 | 300 | 250 | 210 | 175 | … |
“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁(线圈阻值R0=50Ω)、电源U1、开关等组成,当线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合,右边工作电路则断开;
“工作电路”由工作电源U2(U2=10V)、发热电阻R2(R2=5Ω)、导线等组成.问:
(1)工作电路工作时的电流为多大?电阻R2的发热功率为多大?
(2)若发热电阻R2需提供1.2×104J的热量,则工作电路要工作多长时间(不计热量的损失)?
(3)若恒温箱的温度最高不得超过50℃,则控制电路的电源电压U1最小值为多大?