2023-2024学年人教版九年级物理同步训练培优卷：20.3 电磁铁 电磁继电器
试卷更新日期：2024-05-31 类型：同步测试
一、选择题
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1. 如图是某道路限载报警器的工作原理图，电源电压不变，R1是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关s，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁、电铃响。根据不同的路面，可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法错误的是（ ）
A、电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体在磁场中受力 B、检测时，车的质量越大电磁铁的磁性越强 C、力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小 D、若要提高设定的限载质量，应将滑片P向左移动2. 下列说法中，正确的是（ ）
A、如图甲，接通电源后，相同时间内R甲产生的热量比R乙多 B、如图乙，将变阻器滑片P向右移动，电磁铁的磁性增强 C、通电导线周围存在磁场，将小磁针移走，该磁场消失 D、改变电流方向并对调磁体的N、S极，导体AB运动方向不改变3. 如图所示，给电磁铁通电，条形磁铁及弹簧在图中位置静止，当滑动变阻器的滑片向b端滑动时，下列说法正确的是（ ）
A、电流表示数增大，弹簧伸长 B、电流表示数增大，弹簧缩短 C、电流表示数减小，弹簧伸长 D、电流表示数减小，弹簧缩短4. 如图甲是某校初中物理创新小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”，当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化规律如图乙所示，已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸合。下列说法中不正确的是（ ）
A、要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动闭合 B、光控开关接收到绿光时，指示灯亮，电控照相机不工作 C、质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录 D、要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中串联一个电阻5. 法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应而荣获2007年度诺贝尔物理学奖。图中GMR代表巨磁电阻，在磁场中，其阻值随磁场的逐渐变强而减小。闭合开关S1、S2 ， 下列说法中（ ）①电磁铁左端为N极
②电磁铁外部的磁感线从右端出发回到左端
③将滑片P向b端滑动，两表示数之比保持不变
④将滑片P向a端滑动，巨磁电阻（GMR）电阻变小
A、只有①③④正确 B、只有①②③正确 C、只有①④正确 D、只有①③正确6. 小冬利用压力传感器、电磁继电器、光敏电阻等元件，设计了一个机动车超载自动拍照电路．当有车辆通过时光控开关会自动闭合，若车辆超重时，压力开关会闭合，使摄像系统电路接通，可自动拍摄超重车辆号牌．下列有关说法正确的是（ ）
A、机动车驶过埋有压力开关的路口，摄像机就会自动拍摄 B、只要光控开关接收到车辆驶过信息，摄像机就会自动拍摄 C、当光控开关和压力开关都闭合时，摄像机才会自动拍摄 D、若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用7.如图所示，闭合开关S后，只进行下列一项操作，一定能使电磁铁磁性增强的是（ ）
A、变阻器的滑片向右移动 B、变阻器的滑片向左移动 C、开关由1拨到2 D、把电源的正负极对调8.如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右作匀速直线运动．当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，同时滑片逐渐向上滑动，下列判断正确的是（ ）
A、维持铁块作匀速直线运动的拉力逐渐减小 B、电磁铁的磁性逐渐减弱 C、铁块对地面的压强先减小后增大 D、铁块所受摩擦力不变9.如图所示，弹簧测力计挂着上端为N极的条形磁铁，磁铁下方有一通电螺线管，闭合开关，将滑动变阻器滑片向左移动，在移动过程中，弹簧测力计示数变化情况是（ ）
A、不变 B、变大 C、变小 D、 无法判断二、填空题
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10. 如图，小聪给同学们表演了一个非常有趣的魔术，将装有水的玻璃杯放在木质暗盒上，杯中放入一空心铁球，如下图甲所示，小聪操作暗盒上的旋钮，就能看到铁球在水中上下运动。同学们很好奇，于是小聪进行了揭秘：玻璃杯和水总重 ， 玻璃杯与暗盒接触面积为 ， 铁球质量 ， 体积 ， 玻璃杯正下方是电磁铁。闭合开关前，铁球漂浮在水面受到的浮力是N；闭合开关后，电磁铁的上端是极，调节暗盒上的旋钮，减小变阻器接入阻值，电流增大，电磁铁磁性（选填“增强”、“减弱”或“不变），小球向下运动。电磁铁中电流I与电磁铁对小球吸引力F的关系如下图乙所示（未考虑小球与电磁铁距离远近对吸引力F的影响），当电流为A时，小球刚好浸没于水中，此时暗盒受到杯底的压强是（ ， 不考虑水的阻力）。
甲 乙
11. 如图所示，闭合开关S，当滑片P向a端移动时，电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”），条形磁体对水平地面的压强 （选填“增大”或“减小”）。R0的作用是 。
三、实验探究题
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12. 电动平衡车，又称体感车，是一种时尚代步工具，它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动左右两个电动机进行相应的调整，以保持系统的平衡。电动平衡车采用站立式驾驶方式，通过身体重心和操控杆来控制车体运行，采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶。下表为某品牌电动平衡车的部分技术参数。
锂电池能量密度 0.25kW•h/kg 自重 12kg 锂电池的总质量 2kg 最大载重 90kg 每个电动机的最大输出功率 350W 舒适速度 可达18km/h 电动机的能量转化效率 75% 陡坡 15° 如图甲所示，科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路。电路中电源电压恒为6V，指示灯L1、L2的规格均为“6V 6W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，不考虑指示灯电阻随温度的变化，当单刀双掷开关S与“1”接通后，左转指示灯L1会亮暗交替闪烁。在上述过程中，左转指示灯L1两端实际电压UL随时间变化规律如图乙所示。
(1)、当单刀双掷开关S与“2”接通时，电磁铁中有电流通过，右转指示灯L2发光 （填“较亮”或“较暗”）。接着，衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，右转指示灯L2发光 （填“较亮”或“较暗”）。此时，由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，右转指示灯L2会亮暗交替闪烁。(2)、单刀双掷开关S与“1”接通，触点A与B分离时，电磁铁上端是 极。(3)、电动平衡车的锂电池在满电的情况下能储存的电能。(4)、若小明体重是88kg，当他驾驶电动平衡车时车对地面的压力为 N，他驾驶电动平衡车在水平路面上以18km/h的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.1倍，当耗能为锂电池总储存能量的50%时，则每个电动机的平均输出功率为W，平衡车行驶的路程是km。（g取10N/kg，锂电池的总储存能量=锂电池的能量密度×锂电池的总质量）