7. ★★(新考法 小制作)小德制作了如图甲所示的电磁跷跷板参加学校的科技节活动。该电磁跷跷板是在两端封闭的透明塑料管中放有一块磁性很强的磁体,塑料管外绕有金属丝作为线圈,在线圈两端并联两只发光二极管(符号:$\xleftarrow{-+}$),其电路如图乙所示。下列说法不正确的是 (

A.该装置发光的原理与发电机的工作原理一样
B.将塑料管上下翘动,磁体便在线圈中左右移动,两个发光二极管有可能会同时发光
C.塑料管上下翘动,磁体在线圈中左右移动时,将机械能转化为电能
D.塑料管上下翘动速度变大,发光二极管会变得更亮
B
)A.该装置发光的原理与发电机的工作原理一样
B.将塑料管上下翘动,磁体便在线圈中左右移动,两个发光二极管有可能会同时发光
C.塑料管上下翘动,磁体在线圈中左右移动时,将机械能转化为电能
D.塑料管上下翘动速度变大,发光二极管会变得更亮
答案
B 【点拨】磁体在线圈中左右移动,会产生方向不同的电流,发光二极管具有单向导电性,不能同时发光,故B错误。故选B。
8. ★★ 新能源电动汽车已普及,当踩下踏板(油门)时,电车的电机转动,电车启动,电机转动的原理是

A.图甲:导线安装在轮圈上
B.图乙:导线安装在辐条上
C.图丙:导线安装在后叉上
通电线圈在磁场中受力转动
。现在的电车都有能量回收,当放开踏板(油门)时,能把车的部分机械能转化为电能,重新给蓄电池充电。某科学兴趣小组模拟设计了三种能量回收方案(部分图)。从理论上说,你认为可行的是BC
(填字母,多选)。A.图甲:导线安装在轮圈上
B.图乙:导线安装在辐条上
C.图丙:导线安装在后叉上
答案
通电线圈在磁场中受力转动;BC
【点拨】当踩下踏板(油门)时,电机通电,电机中的线圈在磁场中受力转动,电车的电机转动,电车启动。导线安装在轮圈上,此时导线不做切割磁感线运动,因此不会产生感应电流,故A不符合题意;导线安装在辐条上,此时导线做切割磁感线运动会产生感应电流,故B符合题意;导线安装在后叉上,导线做切割磁感线运动会产生感应电流,故C符合题意。故选BC。
【点拨】当踩下踏板(油门)时,电机通电,电机中的线圈在磁场中受力转动,电车的电机转动,电车启动。导线安装在轮圈上,此时导线不做切割磁感线运动,因此不会产生感应电流,故A不符合题意;导线安装在辐条上,此时导线做切割磁感线运动会产生感应电流,故B符合题意;导线安装在后叉上,导线做切割磁感线运动会产生感应电流,故C符合题意。故选BC。
9. [无锡期末]如图所示,阴影区域有垂直于纸面的磁场,一封闭铜质圆形线框用细线悬挂,由左侧静止释放,线框以O点为圆心向下做圆弧运动,线框刚进入磁场时,其产生的感应电流方向和受到磁场力的方向如图所示,当线框离开磁场的过程中,受到磁场力的方向与进入时

相同
(填“相同”或“相反”)。答案
相同 【点拨】根据题意可知,线框以O点为圆心向下做圆弧运动,线框刚进入磁场时,线框右侧部分产生的感应电流方向为沿线框向上,受到磁场力的方向水平向左;线框离开磁场的过程中,线框左侧部分切割磁感线的方向不变,因磁场方向不变,故线框左侧部分中的感应电流也是沿线圈向上;电流方向不变、磁场方向不变,所以铜质圆形线框受到的磁场力的方向与进入时相同。
10. (科学思维 科学推理) 小德在做“探究什么情况下磁可以生电”实验时,连接了如图所示的实验装置,PQ、MN为两平行金属导轨,水平放置,相距L,两导轨右侧连接定值电阻R,一金属棒垂直搁在两导轨上,与导轨接触良好,接触点分别为a、b。现把该装置放入一大小、方向均不变的磁场区域内,用力F拉动金属棒沿导轨匀速运动时,在闭合回路可产生感应电流,当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为a→b,忽略所有摩擦阻力和除R外其他电阻,则:
(1)当向左拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为
(2)当向右拉动金属棒时,金属棒相当于电源给电阻R供电,则此时金属棒的
(3)小德在做实验时,发现F的大小与PQ、MN的间距L、R阻值大小、金属棒运动速度和磁场大小等有关,在保持其他条件不变的情况下,分别改变L、R得到如表所示的实验数据,请根据实验数据及你已有的数学、物理知识,写出F与L、R的关系式:F=



(1)当向左拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为
b→a
。(2)当向右拉动金属棒时,金属棒相当于电源给电阻R供电,则此时金属棒的
b
(填“a”或“b”)端相当于电源的正极。(3)小德在做实验时,发现F的大小与PQ、MN的间距L、R阻值大小、金属棒运动速度和磁场大小等有关,在保持其他条件不变的情况下,分别改变L、R得到如表所示的实验数据,请根据实验数据及你已有的数学、物理知识,写出F与L、R的关系式:F=
$\dfrac{0.5\ \mathrm{N}·\Omega·\mathrm{m}^{-2}× L^2}{R}$
。答案
(1)$b\to a$ (2)$b$ (3)$\dfrac{0.5\ \mathrm{N}·\Omega·\mathrm{m}^{-2}× L^2}{R}$
【点拨】(1)由题意知,当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为$a\to b$,当向左拉动金属棒时,金属棒运动的方向改变,其他条件不变,通过金属棒的电流方向为$b\to a$。
(2)当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为$a\to b$,在金属棒的外部电流的方向是$b\to a$,因为在电源外部,电流的方向从电源的正极流向负极,所以$b$端相当于电源的正极。
(3)分析表中数据可知,$F$与$L^2$成正比,$F$与$R$成反比,可总结出$F$、$R$、$L$之间的关系:$F=\dfrac{kL^2}{R}$,把$F=0.4\ \mathrm{N}$,$L=0.4\ \mathrm{m}$,$R=0.2\ \Omega$代入,可得出$k=0.5\ \mathrm{N}·\Omega·\mathrm{m}^{-2}$。所以$F$与$R$、$L$之间的关系式:$F=\dfrac{0.5\ \mathrm{N}·\Omega·\mathrm{m}^{-2}× L^2}{R}$。
【点拨】(1)由题意知,当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为$a\to b$,当向左拉动金属棒时,金属棒运动的方向改变,其他条件不变,通过金属棒的电流方向为$b\to a$。
(2)当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为$a\to b$,在金属棒的外部电流的方向是$b\to a$,因为在电源外部,电流的方向从电源的正极流向负极,所以$b$端相当于电源的正极。
(3)分析表中数据可知,$F$与$L^2$成正比,$F$与$R$成反比,可总结出$F$、$R$、$L$之间的关系:$F=\dfrac{kL^2}{R}$,把$F=0.4\ \mathrm{N}$,$L=0.4\ \mathrm{m}$,$R=0.2\ \Omega$代入,可得出$k=0.5\ \mathrm{N}·\Omega·\mathrm{m}^{-2}$。所以$F$与$R$、$L$之间的关系式:$F=\dfrac{0.5\ \mathrm{N}·\Omega·\mathrm{m}^{-2}× L^2}{R}$。
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