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1、第 1 章 电与磁 1.1 指南针为什么能指方向(1)A 组 1.甲、乙两个磁极之间有一个小磁针，小磁针静止时的指向如图所示，那么(D)(第 1 题)A.甲、乙都是 N 极 B.甲、乙都是 S 极 C.甲是 N 极、乙是 S 极 D.甲是 S 极、乙是 N 极 2.把一根条形磁铁从中间切断，得到的是(C)A.一段只有 N 极，另一段只有 S 极的磁铁 B.两段没有磁性的铁块 C.两段各有 N 极和 S 极的磁铁 D.两段磁极无法确定的磁铁 3.两个外形完全相同的铁条 a、b。如图甲所示，用手拿住 b，a 不会掉下来；如图乙所示，用手拿住 a，b 会掉下来。这个现象说明(B)(第 3 题)A.a
2、、b均是磁铁 B.b是磁铁，a不是 C.a是磁铁，b不是 D.a、b均不是磁铁 4.如图所示，在条形磁铁的一端吸引着两根大头针的针尖部位，则两根大头针的针帽将会(B)(第 4 题)A.互相吸引 B.互相排斥 C.既不排斥也不吸引 D.无法判定 5.如图所示，一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了，实际上这张新钞票依然完好无损，这里应用了磁现象的有关知识。原来，这支笔的笔杆(纸币的下方)与笔头(纸币的上方)可以互相分离，笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁铁，则笔头内的材料可能含有铁(填“铜”“铁”或“塑料”)。若想探究笔头内的材料是否具有磁性，现提供下列器材：小磁针、大头针、碎纸屑，其中可用来完成
3、探究任务的有(填序号)。(第 5 题)6.如图所示是小梦从市场上买来的磁铁魔术玩具，它呈橄榄球形。两个橄榄球形磁铁抛起来后，在空中就会相互吸引、碰撞，发出类似蛇叫的清脆响声，故又名“响尾蛇蛋”。小梦想知道这个磁铁的磁极在哪儿呢？请你设计实验帮助小梦解决问题：(第 6 题)(1)写出你选用的实验器材：橄榄球形磁铁，一盒大头针。(2)简述实验过程及现象：把橄榄球形磁铁放在大头针盒里，然后拿出来观察，吸引大头针数目最多的两个部位就是橄榄球形磁铁的两极(合理即可)。B 组 7.如图所示，由图中可知下列说法正确的是(C)(第 7 题)A.甲物体有磁性，乙、丙两物体没有磁性 B.乙物体肯定有磁性，甲、丙两
4、物体没有磁性 C.甲、乙、丙三个物体可能都有磁性 D.甲、乙、丙三个物体肯定都没有磁性【解析】由图可知，甲、乙两物体相互排斥，乙、丙两物体也相互排斥，根据磁极间相互作用原理，同名磁极相互排斥，故可判断甲、乙、丙可能均有磁性。8.如图所示，当弹簧测力计吊着一磁铁沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端移到B端，此过程中测力计示数与水平位置的关系可表示为(D),（第 8 题）【解析】A端两磁体同名磁极相互排斥，弹簧测力计示数最小；B端两磁体异名磁极相互吸引，弹簧测力计示数最大，即由A端到B端弹簧测力计示数逐渐增大。9.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
5、己的猜想，他做了如下的实验：(第 9 题)步骤 1：将两个磁铁按图甲放置，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：将两个磁铁按图乙放置，手拿住上面的磁铁，下面的磁铁不会掉落。(1)根据小明的实验，可判断出小明的猜想是错误(填“正确”或“错误”)的。(2)要确定该磁铁磁性最强的部位，你还能想到的实验方案是利用铁屑，比较磁铁不同部位所吸引铁屑的多少。【解析】(1)按步骤 1 操作，如果磁极在两端，做两次实验，总有一次是吸引的，两次都不吸引，说明磁极不在两端；按步骤 2 操作，两个磁铁相互吸引，说明接触处是异名磁极，即磁极在侧面。(2)磁体上磁性最强的部位
6、是磁极，通过观察吸引铁屑的多少能更直观地判断磁性强弱。10.利用材料 A 制造强力磁铁。(1)加热材料 A，温度一直低于其熔点，一段时间后，A 质量不变、体积减小，此过程中，A 处于固态(填“固态”“液态”或“固液混合态”)，依据公式mV，A 的密度增大(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)如图甲所示，A 的每个原子都有 N、S 极，相当于磁性很弱的“小磁铁”，“小磁铁”杂乱无章排列时，A 对外不显磁性，当“小磁铁”按图乙所示同向排列时，A 具有磁性(如图丙)，强力磁铁不耐高温，高温加热会使磁性消失，从分子热运动的角度解释为什么高温会让强力磁铁磁性消失：低温时，磁铁内原子的同名磁极是同向排列
7、的，对外显磁性；高温加热时，分子运动加快，原子排列杂乱无章，对外不显磁性。(3)对材料 A 进行磁化，使其由原来的无磁性到有磁性，请从微观角度对此现象解释：原来杂乱无章排列的原子在外力的作用下进行了同向有序的排列。(第 10 题)【解析】(1)熔点是物体液态与固态的温度分界点，物体温度低于熔点时呈固态；根据密度公式可知，质量不变时，物体的体积变小，密度变大。(2)高温会使磁性消失，而根据材料，磁性与原子的排列有关，高温失去磁性，说明高温时原子的排列恢复到原来的杂乱无章的状态。(3)从无磁性到有磁性，就是一个原子重新排序的过程，从无序到有序。1.1 指南针为什么能指方向(2)A 组 1.关于磁场
8、和磁感线，以下说法正确的是(C)磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在 磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线 磁场对放入其中的磁体有力的作用 地球周围存在磁场 A.B.C.D.(第 2 题)2.如图所示的是条形磁体周围的磁感线分布图，在a、b、c、d四点中，磁场最强的是(A)A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 3.在条形磁铁的周围放置 8 枚小磁针(其中涂黑的部分是小磁针的 N 极)，图中正确的是(A)4.地球是一个巨大的磁体，下列有关地磁体的示意图正确的是(C)5.如图所示，磁感线正确的是(C)(第 6 题)6.如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知
9、，a点的磁场比b点的磁场弱(填“强”或“弱”)；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其 N极指向Q(填“P”或“Q”)处。(第 7 题)7.小明同学用硬纸板和大头针制作底座，把两根缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制成了一个如图所示的指南针。指南针能指南北说明地球周围存在着磁场，该指南针静止后，针尖指南方，则针尖是指南针的 S(填“N”或“S”)极。8.如图，根据放在两个磁极间小磁针的指向，标出两个磁极的名称及a、b两条磁感线的方向。(第 8 题)(第 8 题解)B 组 9.如图为某中学生发明的验磁器，其制作方法是将小磁针穿过泡沫塑料，调整泡沫塑料的体积与位置
10、使它们水平悬浮在水中。(第 9 题)(1)小磁针和泡沫塑料悬浮在水中时受到的浮力等于(填“大于”“等于”或“小于”)它们所受的重力。(2)把该验磁器放入到磁场中，能指示任意方向(填“仅水平方向”或“任意方向”)的磁场方向。【解析】(1)小磁针和泡沫塑料悬浮是因为受力平衡，即浮力等于重力。(2)小磁针悬浮相当于悬挂在空气中，是自由的，静止时小磁针 N 极所指的方向就是其所在位置的磁场方向。10.根据古文论衡是应篇中的记载：“司南之杓(用途)，投之于地，其柢(握柄)指南”，学术界于 1947 年想象出司南的模样并印刷在邮票上。(1)如图甲所示，当磁勺在正确指南时，其A端为该磁体的 S(填“S”或“
11、N”)极。(第 10 题)(2)1952 年，中国科学院物理研究所尝试制作一具司南，如图乙所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的 D(填“B”“C”“D”或“E”)处打磨成磁勺的A端。(3)把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺A端总不能正确指南。将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善。这是因为磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果。(4)历史上真有这样的司南吗？这个问题仍是众说纷纭。一种观点认为或许古代的磁勺比中国科学院物理研究所制作的磁勺要更轻(填“轻”或“重”)，从而有更好的指向效果；另一种观点认为只有今后出土了司南实物，才能
12、真正下结论。【解析】(1)磁勺在正确指南时，地理的南极正是地磁的北极，异名磁极相互吸引，因此，其A端为该磁体的南(S)极。(2)如图乙所示，根据天然磁石的磁感线分布，可判断D端是 S 极，也就是磁勺的A端。(3)把天然磁石打磨成的磁勺放在粗糙的木盘上，由于摩擦力较大，很难正确指示南北方向，将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘，摩擦力减小了，能正确指示南北方向，这说明磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果。(4)磁勺越轻(质量小)，压力就越小，摩擦力就小，从而有更好的指向效果。11.干簧管比一般机械开关结构简单，体积小，工作寿命长；而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。如图甲所示
13、，是干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。(第 11 题)(1)如图乙所示，当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的两磁簧片被磁化，则磁簧片ab的b端为 N 极；它与磁簧片cd的c端因相互吸引而触接。(2)如图丙所示，是小明同学用干簧管自制的水位自动报警器的结构简图。当水面在A、B之间正常水位时，上、下两干簧管都远离条形磁铁，没被磁化，电路是断开的，红、绿灯都不发光，电铃不响；当水面上升到最高水位A 处时，红灯发光，电铃响；当水面下降到最低水位B处时，另一灯发光，电铃响，这样通过红、绿灯的发光情况就可判断水位是否正常。【解析】图乙中条形磁铁左端为 N 极，则干
14、簧管内簧片被磁化后a端应为 S 极，b端为 N 极，同理c端为 S 极，b、c相互吸引；当浮球位于A处时，磁铁在干簧管 2 附近，干簧管 2 通路，故电铃响，红灯亮。1.2 电生磁(1)A 组 1.最早发现电流周围存在磁场的科学家是(C)A.欧姆 B.安培 C.奥斯特 D.焦耳 2.如图所示，下列说法中错误的是(D)(第 2 题)A.这是模拟奥斯特实验的一个场景 B.图示实验说明了通电导线周围存在磁场 C.将图中导线所在电路中的电源正、负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变 D.将图中导线断开，小磁针 N 极将指向地磁的北极 3.下图中，关于通电螺线管旁的小磁针受到通电螺线管磁力作用静止
15、后指向正确的是(A)4.用弹簧测力计悬挂一条形磁铁置于螺线管的正上方，如图所示。闭合开关 S1，弹簧测力计示数将(A)(第 4 题)A.变小 B.先变小后变大 C.变大 D.不变 5.丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在着磁场，某校学生在实验室验证奥斯特实验，当水平导线中通有如图所示的电流时，S 极将偏向纸外(填“纸内”或“纸外”)；要使实验效果更加明显应使通电导线沿南北(填“东西”或“南北”)方向放置。(第 5 题)6.根据图中通电螺线管的 S 极，标出磁感线方向、小磁针的 N 极，并在括号内标出电源的正、负极。(第 6 题)(第 6 题解)7.通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场
16、相似，其磁极可以用右手螺旋定则判定。(第 7 题)(1)图甲中螺线管的A端是 N 极。(2)螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，则其B端是 N 极。(3)如图丙，地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成环形电流引起的，地球自转的方向为自西向东，则形成环形电流方向与地球自转方向相反(填“相同”或“相反”)，物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带负(填“正”或“负”)电。B 组 8.如图所示为条形磁铁和电磁铁，
17、实线表示磁感线，则甲、乙、丙、丁的极性依次是(A)(第 8 题)A.S、N、S、S B.N、N、S、N C.S、S、N、S D.N、S、N、N【解析】由图可知，根据右手螺旋定则，可判定通电螺线管左端(乙)为 N 极，右端(丙)为 S 极，根据磁感线形状，可知甲、乙为异名磁极，丙、丁为同名磁极，因此甲为 S 极，丁为 S 极。9.如图所示，闭合开关使螺线管通电，A 螺线管的上端相当于磁体的 N 极，可以观察到左边弹簧伸长(填“伸长”“不变”或“缩短”，下同)，右边弹簧缩短。(第 9 题)【解析】根据右手螺旋定则可知，A、B 螺线管的上端均相当于磁体的 N 极。对于左边的弹簧来说，不管通电螺线管的
18、极性如何，铁棒都会被吸引，故左边的弹簧会伸长；根据同名磁极相互排斥可知，右端弹簧会缩短。(第 10 题)10.如图是探究通电直导线周围磁场分布的实验。实验时先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给直导线通电，为了更好地通过铁屑客观描述出磁场的分布情况，接下去的操作是轻敲有机玻璃板，该操作的主要目的是减小铁屑与玻璃之间的摩擦，使铁屑在磁场作用下动起来，说明力能改变物体的运动状态。为了进一步探究通电直导线周围磁场的方向，可用小磁针代替铁屑进行实验。【解析】当给直导线通电后，由于磁场的作用，铁屑将重新排列，但由于铁屑与玻璃板之间有摩擦，阻碍了铁屑排列，因此通过轻敲可以减小铁屑与玻璃板之间的摩擦。铁屑由
19、静止变为运动说明力能改变物体的运动状态。小磁针 N 极指向表示该处磁场的方向，因此可用小磁针代替铁屑。11.学习了奥斯特实验后，小军和小民认为：通电的螺线管周围也存在磁场，可是，通电螺线管周围的磁场是什么样的呢？为此，他们找来器材并连成了图甲所示的实验电路，运用研究磁场的方法来探究通电螺线管外部的磁场。(第 11 题)(1)小军使用小磁针来进行探究。他先在木板上螺线管一端标有黑点的九个位置(图甲)各放置了一个小磁针，通电后发现这九个小磁针的指向如图乙所示，改变通电电流的方向后，重新实验发现这九个小磁针的指向如图丙所示。根据小军的实验，可以得出的结论是：通电螺线管外部，中心轴线上各点的磁场方向是
20、相同的；除中心轴线外，通电螺线管外部其他各点的磁场方向是不同的。通电螺线管外部各点的磁场方向还与电流方向有关。(2)小民的实验方法是：先在一张白纸中间按照螺线管的大小挖一个孔，然后把孔对准螺线管将白纸铺在木板上，再把细铁屑均匀地洒在白纸上，通电后轻轻敲击木板，发现细铁屑的排列情况如图丁所示；改变通电电流的方向后，重新实验发现细铁屑的排列情况基本没有变化。根据小民的实验现象，可以得出结论：通电螺线管外部的磁场与我们学过的条形磁体的磁场相似。(第 11 题)(3)小军和小民对他们的实验结论进行讨论后发现，如果把通电螺线管看做一个磁体，则它的 N 极和S 极的位置是由通电电流的方向决定的。怎样描述通
21、电螺线管中电流的方向与 N 极位置之间的关系呢？小军经过反复思考发现：从通电螺线管的一侧看去，通电螺线管中电流的方向和 N 极位置的关系与拧电流表上的螺帽时螺帽旋转的方向和螺帽前进方向的关系非常相似。小军根据他的上述发现对“通电螺线管中电流的方向与 N 极位置的关系”的描述是：从通电螺线管的一侧看去，若电流是顺时针旋转的，则这一侧为通电螺线管的 S 极；若电流是逆时针旋转的，则这一侧为通电螺线管的 N 极。【解析】(1)小磁针在磁场中静止时 N 极指向与该点磁场方向一致，所以可以直接由通电螺线管周围的这些小磁针的 N 极指向情况判断。由图乙或图丙的九个小磁针静止时 N 极指向可以看出：通电螺线
22、管外部，中心轴线上各点的磁场方向是相同的；除中心轴线外，通电螺线管外部其他各点的磁场方向是不同的。对比图乙和图丙，九个小磁针静止时 N 极指向恰好相反，说明通电螺线管外部各点的磁场方向还与电流方向有关。(2)通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似。(3)小军发现：通电螺线管中电流的方向和 N 极位置的关系与拧电流表上的螺帽时螺帽旋转的方向和螺帽前进方向的关系非常相似，这正符合右手螺旋定则。即从通电螺线管的一侧看去，若电流是顺时针旋转的，则这一侧为通电螺线管的 S 极，若电流是逆时针旋转的，则这一侧为通电螺线管的 N 极。1.2 电生磁(2)A 组 1.下列措施中能增强通电螺线管磁性的是(C)A.减
23、小螺线管中的电流 B.减少螺线管的匝数 C.在螺线管内插入铁芯 D.改变螺线管中的电流方向 2.在如图所示电路中，闭合开关 S，将滑动变阻器滑片P向右移动时，图中的电磁铁(A)(第 2 题)A.b端是 N 极，磁性减弱 B.b端是 S 极，磁性减弱 C.a端是 N 极，磁性增强 D.a端是 S 极，磁性增强 3.如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁水平放置且左端固定，当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁仍静止，在此过程中条形磁铁受到的摩擦力(A)(第 3 题)A.逐渐增大，方向向右 B.逐渐减小，方向向右 C.逐渐增大，方向向左 D.逐渐减小，方向向左 4.如图所示，闭合开关
24、，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为 N(填“N”或“S”)极；当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数将变大(填“变大”“变小”或“不变”，下同)，弹簧的长度将变大。(第 4 题)5.如图所示，闭合开关 S，通电螺线管右侧的小磁针静止时，小磁针的 N 极指向左，则电源的右端为正极，若使通电螺线管的磁性减弱，滑动变阻器的滑片P应向左端移动。(第 5 题)6.将如图所示的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线框内完成，器材自选)。要求：电磁铁磁性的有无可以控制；能改变电磁铁磁性的强弱；电路接通后使小磁针静止时在如图所示的位置。(第 6 题)(第 6 题解)7.为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有
25、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。(第 7 题)根据小丽的猜想和实验，请回答：(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断磁性强弱；要改变通电螺线管线圈中的电流大小，可以通过移动变阻器滑片来实现。(2)通过比较 a、b 或 a、c 两种情况，可以
26、验证猜想 A 是正确的。(3)通过比较 b、c 两种情况，可以验证猜想 B 是正确的。(4)通过比较 d 中甲、乙两个电磁铁，发现猜想 C 不全面，应补充电流大小相同这一条件。B 组 8.如图所示，GMR 为巨磁电阻，其阻值随着磁场的增强而急剧减小。闭合开关 S1和 S2，电磁铁的右端是 S 极；将滑动变阻器的滑片P从中点滑到b端时，电压表的示数将变大(填“变大”“不变”或“变小”)。(第 8 题)【解析】闭合开关 S1，由右手螺旋定则可知，电磁铁左端为 N 极，右端为 S 极；将滑动变阻器的滑片P从中点滑到b端时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，因此电磁铁磁性
27、减弱，周围磁场减弱。GMR 的阻值随着磁场的增强而急剧减小，反之增大，因此其电阻是变大的。由串联电路分压的规律可知，电阻变大，所分得的电压也变大，故电压表的示数变大。9.小明和同学利用身边的器材进行实验探究。他们先在铁钉上套薄塑料吸管，然后在薄塑料吸管上缠绕铁丝做成螺线管，将这个装置固定在支架上，如图所示。(第 9 题)(1)在下列物理现象中，可以利用图示的实验装置进行探究的是 C(填序号)。A.通电直导线的磁场分布 B.磁极间的相互作用规律 C.电生磁(2)如图所示的实验装置，可以探究插有铁芯的通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系。(3)实验中当小明将开关闭合后，他们将变阻器滑片P从a端滑向
28、b端，吸引大头针的数量增加(填“增加”“减少”或“不变”)。【解析】(1)当铁丝中通过电流，产生磁场，可以吸引大头针，从而可探究电流产生磁场。(2)改变滑动变阻器上P的位置，可以改变电流的大小，从而探究通电螺线管磁性强弱与电流大小的关系。(3)当变阻器滑片从a端滑向b端，电流增加，电磁铁磁性增强，吸引大头针数量增加。10.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。(第 10 题)(1)实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，电路中的电流增大(填“增大”“不变”或“减小”)，电磁铁吸引大头针的个数增多
29、，说明电流越大，电磁铁磁性越强。(2)根据图示的情景可知，电磁铁甲的上端是南(或 S)极；电磁铁乙(填“甲”或“乙”)的磁性较强，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化，同名磁极相互排斥。(3)实验结束后，小明发现电池使用说明中有一条提示：“请一次性更换所有电池，以免新旧电池混用”。他想新旧电池混用和不混用有什么区别呢？于是，他做了如下探究，他用一节新电池代替图中原来的电源，闭合开关后，用电压表测出电路的总电压，并观察电磁铁吸引大头针的数量，记录在下表中，然后再分别把两个新电池、一新一旧电池串联起来，替换原来的电源，重复上述
30、实验，实验记录如下表所示。电源 电路的总电压/伏 吸引大头针数量 一个新电池 1.5 较多 两个新电池串联 3.0 最多 一新一旧电池串联 1.3 较少 分析表中数据可知，串联的一新一旧电池给电路提供的电压小于(填“大于”“等于”或“小于”)一节新电池提供的电压，原因是：根据串联电路中电源电压等于各部分电路两端的电压之和，用一新一旧电池供电的电路中，废旧电池相当于在以一节新电池为电源的电路中串联了一个电阻，所以新旧电池混用，废旧电池会消耗新电池的部分能量。【解析】(1)由图可知：甲、乙串联，乙的线圈匝数比甲的多，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流增大，电磁铁
31、吸引大头针的个数增多，说明电流越大，电磁铁磁性越强。(2)甲的线圈中的电流从左端流入，从右端流出，根据右手螺旋定则可知：甲的上端为 S 极，下端为 N 极；乙吸引的大头针数多，说明乙的磁性强，这说明：在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。(3)从表中可以看到：串联的一新一旧电池电路提供的电压小于一节新电池提供的电压，这是因为在用一新一旧电池供电的电路中，废旧电池相当于在以一节新电池为电源的电路中串联了一个电阻，所以新旧电池混用，废旧电池会消耗新电池的部分能量。1.3 电磁铁的应用 A 组 1.如图是温度自动报警器的工作电路。在水银温
32、度计上部插入一段金属丝，当温度到达金属丝下端所指示的温度时(A)(第 1 题)A.铃响，灯不亮 B.铃不响，灯不亮 C.铃响，灯亮 D.铃不响，灯亮 2.小王利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节措施能使控制电路达到要求的是(C),(第 2 题)A.减少螺线管线圈的匝数 B.抽出螺线管中的铁芯 C.滑动变阻器滑片P向右移动 D.减小控制电路的电源电压 3.课外兴趣小组自制了一个“温度自动报警器”(原理如图所示)。使用时发现电磁铁磁性不够强，改进的办法有增大电源电压
33、(或增加电磁铁线圈匝数)(只需写出一种)，要使图中电磁铁通电时左端为 N 极，a点应接电源的负极。(第 3 题)4.如图是火警自动报警器原理图，发生火警时将会发生下列变化：(第 4 题)A.温度升高使双金属片弯曲；B.接通触点使工作电路有电流通过；C.电磁铁有了磁性；D.衔铁被吸下；E.接通触点使控制电路有电流通过；F.红灯亮、电铃响、发出警报。(1)请你将这些变化的正确顺序填写在横线上：AECDBF。(2)双金属片的作用是 A(填字母)。A.既有感温元件的作用，又有控制电路的开关作用 B.只有感温元件的作用 C.只有控制电路的开关作用 D.只有工作电路的开关作用 5.如图所示，是小明设计的一
34、种磁悬浮列车的结构示意图。在图中标出正在运行时轨道线圈中线圈的 N、S 极，车身线圈中电源的正、负极。(第 5 题)6.如图所示是某宾馆走廊廊灯的自动控制电路，走廊入口上方安装有反射式光电传感器，当人靠近到一定距离时，从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收，接收器中的光敏电阻R0阻值减小，定值电阻R两端的电压增大，同时电磁铁磁性增强，工作电路接通，灯泡发光，图中电磁铁的上端是 S 极。(第 6 题)B 组 7.如图是利用太阳能给 LED 路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻，光敏电阻的阻值R随光照的增强而减小。白天，通过太阳能电池板与蓄电池构成回路将太阳能转化为化
35、学能储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照强度小于一定值时，通过蓄电池与 LED 路灯构成回路，路灯开始工作。请用笔画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作。(与触点的接线只能接在静触点上，图中已给出静触点D、E、F、G的四根引线；连线不能交叉)(第 7 题)【解析】光敏电阻的阻值 R 随光照的增强而减小，所以白天时，光敏电阻的阻值减小，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下，与静触点 G、F 接触，此时太阳能电池板与蓄电池组成闭合电路；夜晚光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，衔铁被弹簧拉起，使衔铁与静触点 E、D 接触，此时蓄电池与LED路灯组成闭
36、合电路，据此连接电路如解图所示：(第 7 题解)8.电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U6 伏，保护电阻R1100 欧，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化的情况如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。,(第 8 题)(1)当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点 B 接触，电铃发出警报声。(2)已知电磁铁线圈中电流达到 20 毫安时，衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为 1000 千克的乘客，试计算说
37、明电梯是否超载。【解】I20 毫安0.02 安，U1IR10.02 安100 欧2 伏，U2UU16 伏2 伏4 伏，R2U2I4伏0.02安200 欧。由图乙查得R2200 欧对应的压力F9000 牛，G乘客m乘客g1000 千克10 牛/千克10000 牛，10000 牛9000 牛，因此电梯已超载。9.为保护展品，博物馆不能有直射阳光进入展示空间。某博物馆采用了一种新的天窗形式光导天窗(如图甲)。当外界较强的阳光射到天窗时，电动卷帘能随时调整光线的角度和进光量，使适量的光斜射到井壁的平面镜上，把光导入到光井底部的漫射器上；当外界光照太弱时，光井内有人工照明给予补充。图乙为馆内亮度自动调节
38、电路原理图，R0为保护电阻；R为光敏电阻，其阻值随光照的强弱而变化，可以近似认为，光照较强时电阻几乎为 0，光照较弱时电阻接近于无穷大；M 为自动卷帘电动机。(第 9 题)(1)光敏电阻R相当于控制电路中的开关(填“开关”或“用电器”)。(2)电磁线圈自身电阻为 10 欧，允许通过的电流不超过 0.12 安，当通过电流达到 0.06 安时能吸合衔铁。求保护电阻R0的阻值范围。【解】(2)由欧姆定律可知，R0maxU1IminR线圈12伏0.06安10 欧190 欧，R0minU1ImaxR线圈12伏0.12安10 欧90 欧，则保护电阻范围为 90190 欧。1.4 电动机 A 组 1.下列装
39、置中，根据“通电导体在磁场中受到力的作用”原理制成的是(A)A.电动机 B.电铃 C.电饭煲 D.电热毯 2.现代武器中有一种新型电磁炮，它是利用电磁技术制成的一种先进武器，具有速度快，命中率高等特点，其原理是利用磁场对通电导体的作用。如图中与此工作原理相同的是(B)3.如图是“混合动力汽车”原理结构的示意图，该车行驶过程中把电能转化为机械能的部件是(D)(第 3 题)A.汽油发动机 B.电池 C.发电机 D.电动机 4.如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动。现要使线圈逆时针转动，下列方法中可行的是(B)(第 4 题)A.只改变电流大小 B.只改变电流方向 C.对换磁极同时改变
40、电流方向 D.换用磁性更强的磁铁 5.通电线圈在磁场中会转动，但摆动几下后停在某一位置，这个位置是(B)A.不受磁场力的位置 B.受平衡力的位置 C.电路中无电流的位置 D.线圈所在平面与磁感线平行的位置 6.一次科学探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到 U 形磁体中间，惊讶地发现灯丝在晃动。关于这种现象，下列说法正确的是(D)(第 6 题)A.灯丝晃动是一种电流的磁现象 B.灯丝晃动时受力平衡 C.灯丝晃动是受到磁体的吸引作用 D.灯丝晃动是磁场对通电线圈的作用 7.如图所示是研究磁场对电流作用的实验装置，当闭合开关后，导体AB就会运动起来，这个现象说明通电导体在磁场中受到力的作用，人们
41、根据这一原理制成了电动机。当闭合开关后，导体AB向左运动。(第 7 题)(1)若仅将两磁极对调位置，则导体AB将向右(填“左”或“右”，下同)运动。(2)若磁极位置不变而仅改变AB中的电流方向，则导体AB将向右运动。(3)若同时对调磁极位置和改变AB中的电流方向，则导体AB将向左运动。8.1879 年 10 月，经过对 1600 多种材料进行几千次试验后，爱迪生制成了第一个可供实用的碳丝灯泡(灯丝由竹丝炭化后制成)。(1)如图甲所示，当磁体的磁极靠近正常工作的碳丝灯泡时，灯丝上端被磁体吸引，这是因为通电后的灯丝在磁场里受到了磁力的作用。(2)要从图甲现象变为图乙中灯丝上端被排斥的现象，可以改变
42、电流(或磁场)方向。(第 8 题)9.如图所示，悬挂在细金属丝上的金属棒AB处在磁场中。(第 9 题)(1)当C、D两个线头没有接到电池组的正、负极上时，AB棒保持静止不动，而一旦使C、D两个线头接触到电池组的正、负极，AB棒立即摆动起来，这一现象说明通电导线在磁场中受到力的作用。(2)当两个线头分别接触C、D两极时，金属棒相对蹄形磁铁向里摆动。如果将两个线头对调一下再接触C、D两极，则看到金属棒相对蹄形磁铁向外摆动，这一现象说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。(3)如果将两个线头用如图所示的方式接触C、D，把蹄形磁铁上下翻转一下(S 极在上)，则金属棒也相对蹄形磁铁向外摆动。这一现象
43、说明了通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关。B 组 10.如图所示，线圈abcd位于磁场中，K 与 1 接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；当 K改为与 2 接通时，ab段导线受磁场力(A)(第 10 题)A.方向向下 B.方向向上 C.为零，因为电源反接 D.为零，因为电路一定是开路【解析】如图所示，线圈abcd位于磁场中，K 与 1 接通时，ab段导线受磁场力 F 的方向向上；当 K 改为与 2 接通时，磁场方向不变，导体中电流方向相反，则ab段导线受磁场力方向相反，即向下。11.如图所示，使线圈位于两磁极间，线圈通电后：(第 11 题)(1)图甲中电流方向是abcd，已知cd段导线
44、受到的磁场力方向竖直向下，请在图甲中用箭头标出ab段导线受到的磁场力方向。ab、cd段导线受到的磁场力将使线圈绕虚线所示的轴沿顺时针(填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。(2)当线圈转到乙图的位置时，线圈平面与磁感线方向垂直，电流方向不变，此时ab和cd段导线受到的磁场力大小相等方向相反(填“促进线圈按原方向转动”“阻碍线圈转动”“大小相等、方向相同”或“大小相等、方向相反”)。(3)线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻ab、cd段导线受到的磁场力使线圈反方向转动，最终静止在乙图位置(填“使线圈按原方向转动，实现持续转动”“使线圈反方向转动，最终静止在乙图位置”或“使线圈反
45、方向转动，最终静止在甲图位置”)。【解析】(1)、(2)ab段导线中的电流方向与cd段相反，电流大小相同，磁场方向和大小相同，所以ab段导线与cd段导线所受磁力大小相等、方向相反。(3)对比图甲可知，图丙中ab段导线所受磁力方向向上，cd段导线所受磁力方向向下，所以线圈会逆时针转动，由于摩擦力等因素的作用，线圈最终会静止在平衡位置即图乙的位置。1.5 磁生电(1)A 组 1.超市的服装贴有磁性标签，未消磁的标签通过超市安检门时，安检门上的线圈会产生电流，触发报警器达到防盗目的。则安检门的工作原理是(A)A.电磁感应 B.磁极间的相互作用 C.通电导体周围存在磁场 D.磁场对通电导体的作用 2.
46、如图四个实验中，用来探究电磁感应现象的是(D)3.如图所示的充电鞋垫，利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线圈中就会产生电流，从而就能给鞋面上的充电电池充电，这种充电鞋垫的工作原理是(A)(第 3 题)A.电磁感应现象 B.电流的磁效应 C.磁极间的相互作用 D.通电线圈在磁场里受力转动 4.如图是探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的装置示意图，关于该实验，下列说法正确的是(C)(第 4 题)A.当导体棒沿竖直方向上下运动时，灵敏电流计的指针发生偏转 B.当导体棒相对水平方向斜向上运动时，灵敏电流计的指针不发生偏转 C.当导体沿水平方向左或向右运动时，灵敏电流计的指针都会发生偏转 D.
47、当导体沿水平方向向左和向右运动时，灵敏电流计的指针都向同一方向偏转 5.如图是探究感应电流产生条件的实验装置，磁体和铜棒均水平放置，闭合开关，当铜棒水平向右运动时，灵敏电流计 G 的指针向右偏转，为使电流表指针向左偏转，下列方法可行的是(C)(第 5 题)A.使铜棒竖直向下运动 B.使铜棒竖直向上运动 C.将磁体的 N、S 极对调，仍使铜棒水平向右运动 D.保持铜棒静止不动，使磁体水平向左运动 6.根据电磁感应现象，当置于磁极附近的线圈在声音的推动下做切割磁感线振动时，线圈中会产生与声音变化相应的感应电流，这种将声音信息转化为电信息的器件，叫做声音传感器。7.如图所示是探究电磁感应现象的实验装
48、置。(第 7 题)(1)保持电路闭合，当导线ab向左运动和向右运动切割磁感线时，电流表的指针分别向左和向右偏转，这表明导线中的感应电流方向与导体运动方向有关。(2)将 U 形磁铁反转对调磁极，闭合开关，当导线向左运动时，电流表的指针会向右偏转，这表明导线中的感应电流方向还与磁场方向有关。(3)实验中为了使电流表指针偏转明显，你可以采取哪些措施？(写出一条即可)加快导线ab的运动速度或增强磁场。B 组 8.图中a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，会产生感应电流的是(C)(第 8 题)A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁【解析】能否产生感应电流，
49、就要看图示的情景是否满足以下两个条件：闭合电路；导体切割磁感线运动。条件图中均满足，磁极间的磁感线是从 N 极指向 S 极，图丙和丁中的导体运动时都会切割磁感线，所以会产生感应电流；图甲和乙中的导体运动方向与磁场方向平行，没有切割磁感线，所以不会产生感应电流。9.用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。(第 9 题)(1)闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中有(填“有”或“无”)感应电流。(2)在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显，请提出一条改进措施：换一个磁性更强的磁体。【解析】(1)闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，利用运动和静止的相对性可知，导
50、体也做切割磁感线运动，满足了产生感应电流的条件，所以电路中有感应电流。(2)在仪器和电路连接都完好的情况下，实验现象不太明显，说明感应电流太小，故需要增大感应电流。增大感应电流的方法：换一个磁性更强的磁体；加快导体ab切割磁感线的运动速度；将导体ab换成多匝线圈。10.小勇利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”，他将实验中观察到的现象记录在下表中。(第 10 题)次数 开关 磁场方向 导体AB的运动方向 电流表指针的偏转方向 1 断开 上 N 下 S 向右运动 不偏转 2 闭合 上 N 下 S 向右运动 向左偏转 3 闭合 上 N 下 S 向左运动 向右偏转 4 闭