2018年中考科学错题集训29：电和磁 探究题

小宇参加了学校“研究性学习小组”，探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题．他做的实验如下：将一条形磁体的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁体加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁体被烧红时，发现铁钉纷纷落下．
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物理学中，用磁感应强度（用字母 B 表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉

（符号是 T），磁感应强度 B 越大表明磁场越强；B=0 表明没有磁场。有一种电阻，其阻值大小随周围磁场强度的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻。为了探究电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素有关，小超设计了甲、乙两图所示的电路，图甲中电源电压恒为

6V，R 为磁敏电阻，图乙中的电磁铁左端靠近且正对图甲的磁敏电阻 R；磁敏电阻 R 的阻值随磁感应强度变化的关系图像如图丙所示。

 归纳式探究﹣﹣研究电磁感应现象中的感应电流：

磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T．强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场．

如图甲所示，电阻R₁与圆形金属线圈R₂连接成闭合回路，R₁和R₂的阻值均为R₀ ， 导线的电阻不计，在线圈中的半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示，图线与横、纵坐标的截距分别为t₀和B₀ ， 则0至t₁时间内通过R₁的电流I与阻值R₀、匀强磁场的半径r、磁感应强度B₀与时间t₀的关系数据如下表：

次数	R0/Ω	r/m	B/T	t0/s	I/A
1	10	0.1	1.0	0.1	5π×10﹣2
2	20	0.1	1.0	0.1	2.5π×10﹣2
3	20	0.2	1.0	0.1	10π×10﹣2
4	10	0.1	0.3	0.1	1.5π×10﹣2
5	20	0.1	0.1	0.05	0.5π×10﹣2

如图为一种椭球体磁铁，该磁铁磁性最强的部位在哪里呢?小明认为在磁铁的两端。为了验证自己的猜想，他做了如下的实验：

步骤1：将两个磁铁如甲图放置，手拿住上面的磁铁，将下面磁铁的两端分别接触上面磁铁的下端，下面磁铁均掉落。

步骤2：将两个磁铁如图乙放置，手拿住上面的磁铁，下面的磁铁不会掉落。

如图所示的奥斯特实验中，闭合开关，原来静止的小磁针发生了偏转。造成小磁针偏转的原因是什么呢？

猜想一：可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起。

猜想二：可能是通电后导线周围产生的磁场引起。

小菲同学学习了电和磁知识后，知道了奥斯特现象：通电直导线周围存在磁场（如图甲），且通电直导线周围的磁场分布符合右手螺旋定则，磁感线的分布是以导线为圆心的一组同心圆（如图乙）。

小菲同学在课后进行了以下探究： 提出问题：通电圆环（如图丙）内部的磁场如何分布呢？ 猜想：可能也符合右手定则。 实验：她连接如图丁所示的电路（外部电路未画出）。 现象：位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。 根据小菲同学的探究过程，回答下列问题：

把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端，制成电磁动力“小车”，并将它放入铜质螺线管中，如图甲，“小车”就能沿着螺线管运动。图乙是它的示意图。

科学兴趣小组做了一个有趣的纸盒实验：在水平桌面的右端放有一个封闭纸盒，一辆绑有磁铁的小车从斜面上静止下滑后在水平桌面上向右运动．在靠近纸盒的过程中小车的速度越来越小，最后停在了A位置．如图所示．

小组同学对这一现象展开了讨论：

为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：

猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。

猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。

猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强。

为了检验上述猜想是否正确，小丽所在的实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁，如图所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。

根据小丽的猜想和实验，请回答：

材料一：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。

材料二：1825年，瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间，如右图所示。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。

材料三：1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体中产生电流，从而实现了利用磁场获得电流的愿望。

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、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。

小华将漆包线（表面涂有绝缘漆的铜线）绕在两个完全相同的铁钉上，制成了简易电磁铁甲和乙，按图连接好电路，探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”．请你结合该实验中的具体情况，完成下面的内容．

如图所示，将一根导体棒ab的两端用细导线与灵敏电流计组成一个闭合电路，并用绝缘细线悬挂起来放在U形磁铁的磁场中。

为了“探究通过磁场获得电流的条件”，小乐设计了如图所示的装置，主要器材有：铁架台、U形磁体一、灵敏电流计、金属杆（金属杆用细导线连接并悬挂于铁架台上）、开关及导线若干。

在学习了电和磁的知识后．小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验．他找了一枚缝衣针．在“吸铁石”上擦了几下，然后用一根细软的棉线将缝表针悬挂起来井保持水平，结果发现静止后针尖总是指向南方，这说明缝衣针已经被磁化成了一枚小磁针．

为验证奥斯特实验，小杰把通电的台灯（60W）导线移到缝衣针的下方，并靠近缝衣针平行放置．结果发现缝衣针并未发生偏转．带着疑问，小杰在科学课堂上与大家展开讨论。结果出现了两种不同观点．这时．老师让小杰用两节干电池（3V）和一段电阻丝（15Ω）重新做这个实验．结果缝表针发生了偏转。

初中科学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），磁感应强度B越大表明磁场越强；B=0表明没有磁场。有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻，图1所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象。为了研究某磁敏电阻R的性质，小刚设计了如图2所示的电路进行实验，请解答下列问题：