【同步练习】苏科版初三物理下册 第16章《电磁转换》培优测试卷

这是一份【同步练习】苏科版初三物理下册 第16章《电磁转换》培优测试卷，共35页。
第16章 电磁转换 单元检测
课后培优练级练

一、单选题(共30分)
1．(本题2分)小科在课外兴趣活动课中将数枚一元硬币按如图所示放在两根平行的条形磁铁上，搭成了一座漂亮的“硬币桥”，下列分析正确的是（　　）

A．“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性
B．“硬币桥”中间磁性最强
C．“硬币桥”的搭建利用到了磁化的原理
D．两枚硬币相邻的部分是同名磁极
2．(本题2分)关于电和磁，下列说法正确的是（　　）
A．磁感线看不见、摸不着，但它是客观存在的
B．法拉第用实验表明通电导体周围存在磁场
C．改变通过电磁铁的电流大小可以改变电磁铁磁性的强弱
D．闭合电路的部分导体在磁场中运动时，电路中就会产生感应电流
3．(本题2分)为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，某同学使用两个相同的大铁钉和相同的导线绕制成电磁铁进行实验，如图所示，则下列说法中错误的是（　　）

A．若滑动变阻器的滑片向左移动，则能使电磁铁的磁性增强
B．实验中电磁铁的磁性强弱是用吸引大头针的数目多少来显示的
C．若要探究磁性强弱与电流大小的关系，只要用一次实验就有明显的实验现象
D．若要探究磁性强弱与线圈匝数的关系，只要用一次实验就有明显的实验现象
4．(本题2分)我国的新型某航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射车与航母上携带的飞机前轮连接，并处于电磁铁产生的强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力。如果想改变推力的方向，下列方法可行的是（　　）

A．只改变电磁铁线圈中的电流方向 B．只增加电磁铁线圈的匝数
C．只增大电磁铁线圈中的电流 D．只增大通过导体的电流
5．(本题2分)如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，闭合开关，当滑动变阻器滑片P向右移动时，条形磁铁仍保持静止，下列分析不正确的是（　　）

A．电磁铁的右端是S极
B．条形磁铁受摩擦力的方向向左
C．滑动变阻器滑片P向右移动时，电磁铁的磁性减弱
D．若想增大条形磁铁所受的摩擦力，可以增加电源电压
6．(本题2分)当磁铁靠近铁钉时，下列说法中，正确的是（　　）
A．磁铁吸铁钉的力，此力的施力物体是铁钉
B．只有当磁铁与铁钉接触时，才会产生力的作用
C．他们之间发生力的作用，只要磁铁一个物体就可以
D．它们虽然没有直接接触，但也会产生力的作用
7．(本题2分)如图所示，甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线.根据图中小磁针静止时的指向，下列判断正确的是（　　）

A．甲、乙都是S极 B．甲、乙都是N极
C．甲是N极，乙是S极 D．甲是S极，乙是N极
8．(本题2分)如图所示的装置中，当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来。关于这一现象的说法正确的是（　　）

A．此现象说明磁可以生电
B．在该现象中，机械能转化为电能
C．发电机是利用这一现象来工作的
D．电动机是利用这一现象来工作的
9．(本题2分)如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析正确的是（　　）

A．启动时旋转钥匙相当于断开开关
B．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的
C．电磁铁通电后电磁铁的上端为S极
D．电动机工作时将电能全部转化为机械能
10．(本题2分)如图所示，关于电与磁的知识，下列说法正确的是（　　）

A．图（甲）：司南能指示方向是因为受到地磁场的作用
B．图（乙）：磁感线是磁场中真实存在的一些曲线
C．图（丙）：法拉第电磁感应实验说明电流周围存在磁场
D．图（丁）：该实验揭示的原理可制成电动机
11．(本题2分)地球是一个巨大的磁体，关于地磁场，下列说法正确的是（　　）

A．地磁南极和地理北极是完全重合的
B．某地的地磁场方向就是该处小磁针的N极所指方向
C．在地球上赤道附近磁性是最强的
D．地磁场和磁感线都是真实存在，可以看见的
12．(本题2分)如图所示，弹簧测力计下挂一条形磁铁，条形磁铁下面放置一通电螺线管，当条形磁铁从左向右水平拉过时，在图像中弹簧测力计示数变化情况正确的是（　　）

A．B．C． D．
13．(本题2分)如图1，⊗表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，F是磁场对通电导线的作用力。用Fab、Fcd、Fa'b'、Fc'd'分别表示图2、3中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a'b'、c'd'的作用力，则（　　）

A．Fab竖直向上，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向下，Fcd竖直向上
C．Fa'b'竖直向上，Fc'd'竖直向下 D．Fa'b'竖直向下，Fc'd'竖直向下
14．(本题2分)如图是两根外形完全相同的钢棒a和b，按甲图放置时，它们能够相互吸引；按乙图放置时，它们之间感觉不出有相互作用力．则可知（   ）  

A．a和b都是磁铁      B．a不是磁铁，b是磁铁    C．a是磁铁，b不是磁铁      D．a和b都不是磁铁
15．(本题2分)如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（  ）

A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同
B．导线ab在这两个时刻受到的磁场力方向不同
C．甲、乙两图中的线圈在转动时不能产生感应电流
D．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向

二、填空题(共32分)
16．(本题3分)假设地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图甲、乙、丙、丁所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是______图，小磁针能指南北就是受到______的作用，若在某地放置一小磁针，静止时它的N极指向地理的______极（选填“南”、“北”）。

17．(本题3分)如图甲，小军将条形磁铁向下插入线圈时，灵敏电流计的指针偏转；如图乙保持条形磁铁不动，向上提起线圈时，灵敏电流计的指针______（选填“偏转”或“不偏转”）。于是他得出初步结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做______磁感线的运动时，导体中就会产生______。

18．(本题2分)电磁继电器的实质是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。如图所示是一个水位自动报警器，当水位到达A时，左侧的控制电路中有电流，电磁铁_____（填“有”或“没有”）磁性；此时，右侧的工作电路中_____（填“L1”或“L2”）灯亮。

19．(本题2分)科学家已经发现了巨磁电阻（GMR）效应：微弱的磁场可以导致某种材料的电阻阻值急剧变化。如图所示的电路是研究巨磁电阻特性的原理示意图，实验发现：闭合开关S1、S2后，在向左轻轻地移动滑片P的过程中，指示灯明显变亮。在此过程中，电磁铁的磁场 _____（选填“增强”或“减弱”），巨磁电阻的阻值明显 _____（选填“增大”或“减小”）。

20．(本题6分)如图所示是动圈式话筒（麦克风）和扬声器（喇叭）的构造示意图，当人对着话筒说话时，产生的声音使膜片及与之相连的线圈一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音变化而变化的电流，变化的电流经放大器放大后通过扬声器的线圈，通电线圈就在磁场中来回振动，带动纸盆发出声音，扬声器就发出声音。根据以上原理，请你思考并回答：

（1）图示装置的主要目的是为了改变声音的___________（选填“音调”、“响度”或“音色”）；
（2）话筒是一种把___________信号转化为___________信号的装置，它利用了___________原理；
（3）当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时，线圈向左运动，那么当电流方向改变时，线圈将向___________运动，与扬声器原理相似的是___________（填“电动机”或“发电机”）。
21．(本题2分)当电流通过灯丝，白炽灯的灯丝就会发热发光。小明向同学介绍自己观察白炽灯的新发现：将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示，可以观察到灯丝晃动。你认为小明的发现是___________  （填“真的”或“假的”），支持你观点的理由是：___________。

22．(本题2分)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，就制作成了一个如图所示的指南针，指南针能指地理的南北极，是因为受到了______的作用。该指南针静止后，针尖指南方，则针尖是指南针的______（选填“N”或“S”）极。

23．(本题3分)小磁针静止时N极会自动转向地球的_____（选填“北”或“南”）方，因为地球本身就相当于一个巨大的磁体，它的形状跟_____的磁场相似，如图所示，是描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，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_____（选填“P”或“Q”）｡

24．(本题3分)将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上，使两个磁铁的极都向外，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸属于______（选填“导体”或“绝缘体”），滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动的原理是______。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是______（①仅将滚轮左右换个方向；②仅将电池正负极对调一下；③将两端磁铁的、极和电池的正负极均对调）

25．(本题6分)（1）医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”（血泵）的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图是该装置的示意图，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门只能向活塞筒外开启，只能向活塞筒内开启。线圈中的电流从B流向A时，螺线管的左边是_______（选填“N”或“S”）极，活塞柄向_______运动（选填“左”或“右”），血液的流向是_______（选填“从②流向①”或“从③流向②”）状态；

（2）磁控防盗装置都装有干簧管（如图甲），干簧管由两个软铁片和玻璃管组成，软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时，软铁片触点状态会会发生变化。把条形磁体分别成置在乙图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置时，触点的开合状态和软铁片的极性情况如表。
磁体位置
竖直放置并靠近
竖直放置并靠近
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
触点状态
闭合
断开
闭合
？
软铁片的极性情况



﹣﹣

①铁片被磁化后，铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是_______；
②当条形磁体水平放置并靠近干簧管时（图乙Ⅳ位置），干簧管触点状态为_______；
③如图丙，门上磁控防盗装置内有一个紧直放置的干簧管，其内部简化电路如图丁、磁控防盗装置的工作原理是：夜间关上门，闭合开关S，启动防盗报警器、此时报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，电铃响起。图丁虚线框中四种磁体摆放方式能满足工作要求的有_______（选填图中的字母）。



三、作图题(共9分)
26．(本题3分)如图所示，请在图中括号内分别标出螺线管的N、S极和电源的＋、－极。

27．(本题2分)如图小磁针静止在地球赤道正上方，请标出小磁针的N极和地磁场磁感线的方向。

28．(本题4分)如图是一款利用热传感器（温度越高，热传感器电阻越小）设计的高温报警器电路。闭合开关S，当环境温度过高时，电铃响，灯泡不亮；当环境温度较低时，电铃不响，灯亮。请你将电铃、灯泡和热传感器（）画到合适的虚线框内。

四、实验题(共19分)
29．(本题10分)某校九年级一班物理兴趣小组的同学，学习了磁现象的知识后，深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响，怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
（1）如图甲，将小磁针放在南北方向的直导线正下方，小磁针静止，N极指向北。如图乙触接电源，小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后，小磁针恢复到图甲位置。如图丙，将电源正负极对调，再次触接电源，小磁针的N极向纸内偏转。则：

①通电导线周围存在磁场，且磁场的方向与___________有关；
②断开电源后，小磁针恢复到图甲状态，这是因为小磁针受到了___________的作用；
③如图丁所示，高速电子束飞过小磁针上方时，小磁针将发生如图___________所示方向的偏转，原因是___________。
（2）利用图戊所示的装置，让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动，观察电流表指针的偏转情况，记录在下表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时，指针向左偏转；从右侧接线柱流入时，指针向右偏转。

实验次数
导体棒移动情况
电流表指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转

根据表中记录的实验信息，完成下列问题：
④由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，闭合回路中___________（填“会”或“不会”）产生感应电流；
⑤由第3、4两次实验可知，导体棒AB中感应电流的方向与___________的方向有关。如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，电流表的指针向___________偏转；
⑥本实验的设计不完整，不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整，应___________；
⑦小明将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时小灯泡不亮，最可能的原因是___________；
⑧发电机的原理与本实验的原理一样，己图为发电机的示意图，图中时刻线框水平，箭头为线框旋转的方向，此时ab边中的电流方向___________（填“由a到b”或“由b到a”）

30．(本题9分)利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。

（1）应在M、N之间接入___________（选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的___________（选填“铁棒”或“铝棒”）；
（2）在正确完成（1）的操作后，闭合开关，发现导体棒AB在磁场力作用下向左运动，若要使导体棒AB在磁场力作用下向右运动，你采取的方法是___________或___________；
（3）如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是___________，这两个力___________（选填“是”或“不是”）一对平衡力，理由是___________；
（4）小明自制了一个电动机，将线圈漆包线两端的漆全部刮去后，用导电支架托住，放入磁场中（如图丙所示）。闭合开关，发现线圈不能持续转动，只能在平衡位置附近摆动。线圈处于平衡位置时，线圈平面与磁感线_________（选填“平行”或“垂直”）；为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是___________。

五、综合题(共10分)
31．(本题10分)小华制作的蓄水池水位报警模拟装置如图所示：浮子由铜片E、空心杆F和木块Q构成。在低水位时，触点C、D位于E的正上方h0处，Q的下表面距池底的高度为h。当水位上升到使E与C、D接触后，蜂鸣器R发出忽强忽弱的报警音，报警音的强弱取决于其两端电压大小。电源电压U=6V，定值电阻R0=3Ω，R可视为9Ω的定值电阻，不计其它电阻。
（1）当E与C、D接触时，电路接通，衔铁吸下与触点 ___________接触（选填“A”或“B”），线圈和R0被 ___________（选填“短路”或“断路”）；
（2）在被释放和吸下的过程中，衔铁与A、B的接触时间分别为0.5s和1.5s，不考虑衔铁在AB之间切换的时间。在未解除报警的情况下，求开始报警后1min内电路所消耗的电能；( )
（3）Q为边长10cm的正方体，密度为0.5×103kg/m3，h0=12cm，h=20cm，g取10N/kg。不计E、F的质量及F与支架间的摩擦。
①求刚开始报警时水面距池底的高度H；( )
②下列措施中，可使①中H值增大的有 ___________。
A．将池中水换为密度更大的液体
B．仅适当减小Q的边长
C．仅在空心管F中装入适量沙子
D．仅适当减小Q的密度


答案与解析
课后培优练级练

一、单选题(共30分)
1．(本题2分)小科在课外兴趣活动课中将数枚一元硬币按如图所示放在两根平行的条形磁铁上，搭成了一座漂亮的“硬币桥”，下列分析正确的是（　　）

A．“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性
B．“硬币桥”中间磁性最强
C．“硬币桥”的搭建利用到了磁化的原理
D．两枚硬币相邻的部分是同名磁极
【答案】C
【详解】当硬币都放在磁体的磁极上时，会被磁体磁化，硬币也具有N极和S极，因此最外侧的硬币也有磁性，由于异名磁极相互吸引，硬币便会搭成一座漂亮的“硬币桥”，搭成的“硬币桥”相当于条形磁铁，并且中间磁性最弱，故ABD错误，C正确。故选C。
2．(本题2分)关于电和磁，下列说法正确的是（　　）
A．磁感线看不见、摸不着，但它是客观存在的
B．法拉第用实验表明通电导体周围存在磁场
C．改变通过电磁铁的电流大小可以改变电磁铁磁性的强弱
D．闭合电路的部分导体在磁场中运动时，电路中就会产生感应电流
【答案】C
【详解】A．磁感线是为了描述磁场的方向和分布而人为假想的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线，故A错误；B．奥斯特用实验表明通电导体周围存在磁场，而法拉第用实验表明磁能生电，即电磁感应现象，故B错误；C．电磁铁磁性强弱的影响因素有线圈的匝数、通过电流的大小，因此改变电流的大小可以改变电磁铁磁性的强弱，故C符合题意；D．闭合回路中的部分导体在做切割磁感线运动时才会出现感应电流，故D不符合题意。故选C。
3．(本题2分)为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，某同学使用两个相同的大铁钉和相同的导线绕制成电磁铁进行实验，如图所示，则下列说法中错误的是（　　）

A．若滑动变阻器的滑片向左移动，则能使电磁铁的磁性增强
B．实验中电磁铁的磁性强弱是用吸引大头针的数目多少来显示的
C．若要探究磁性强弱与电流大小的关系，只要用一次实验就有明显的实验现象
D．若要探究磁性强弱与线圈匝数的关系，只要用一次实验就有明显的实验现象
【答案】C
【详解】A．变阻器的滑片向左滑动，变阻器接入电路的阻值减小，电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性增强，故A正确，不符合题意；B．在实验中电磁铁的磁性强弱无法直接看出，通过吸引大头针的多少来进行判断。吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强，否则越弱。故B正确，不符合题意；C．若要探究磁性强弱与电流大小的关系，需要控制线圈匝数不变，改变电流大小，至少要用两次实验才有明显的实验现象，故C错误，符合题意；D．若要探究磁性强弱与线圈匝数的关系，需要控制电流大小不变，改变线圈的匝数，可以把匝数不同的线圈组成串联电路，只要用一次实验就有明显的实验现象，故D正确，不符合题意。故选C。
4．(本题2分)我国的新型某航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射车与航母上携带的飞机前轮连接，并处于电磁铁产生的强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力。如果想改变推力的方向，下列方法可行的是（　　）

A．只改变电磁铁线圈中的电流方向 B．只增加电磁铁线圈的匝数
C．只增大电磁铁线圈中的电流 D．只增大通过导体的电流
【答案】A
【详解】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。通电导体受力的方向与电流的方向、磁场的方向都有关系，故如果想改变推力的方向，可只改变电磁铁线圈中的电流方向，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
5．(本题2分)如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，闭合开关，当滑动变阻器滑片P向右移动时，条形磁铁仍保持静止，下列分析不正确的是（　　）

A．电磁铁的右端是S极
B．条形磁铁受摩擦力的方向向左
C．滑动变阻器滑片P向右移动时，电磁铁的磁性减弱
D．若想增大条形磁铁所受的摩擦力，可以增加电源电压
【答案】B
【详解】A．电磁铁线圈上电流方向向上，用安培定则可判定电磁铁的左端为N极，右端为S极，故A正确，不符合题意；B．根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁受到水平向左的斥力。由于它处于平衡状态，因此它受到的排斥力和摩擦力相互平衡，那么摩擦力是水平向右的，故B错误，符合题意；C．滑动变阻器滑片P向右移动时，变阻器的阻值变大，电流变小，因此电磁铁的磁性减弱，故C正确，不符合题意；D．增加电源电压，可以增大通过电磁铁的电流，从而增大磁性，因此条形磁铁受到的斥力增大。根据二力平衡的知识可知，它受到的摩擦力也增大，故D正确，不符合题意。故选B。
6．(本题2分)当磁铁靠近铁钉时，下列说法中，正确的是（　　）
A．磁铁吸铁钉的力，此力的施力物体是铁钉
B．只有当磁铁与铁钉接触时，才会产生力的作用
C．他们之间发生力的作用，只要磁铁一个物体就可以
D．它们虽然没有直接接触，但也会产生力的作用
【答案】D
【详解】A．磁铁吸铁钉的力，此力的施力物体是磁铁，故A错误；BD．在磁场作用下，磁铁与铁钉不接触时，也会有力的作用，故B错误，D正确；C．力是物体对物体的作用，要想发生力的作用，必须同时具有施力物体和受力物体，故C错误。故选D。
7．(本题2分)如图所示，甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线.根据图中小磁针静止时的指向，下列判断正确的是（　　）

A．甲、乙都是S极 B．甲、乙都是N极
C．甲是N极，乙是S极 D．甲是S极，乙是N极
【答案】A
【详解】由磁感线分布可知两磁极相互排斥，两磁极为同名磁极，小磁针静止时N极指向乙磁极，根据磁极间相互作用规律异名磁极互相吸引可知，乙磁极为S极，故两磁极均为S极，故A正确，BCD错误。故选A。
8．(本题2分)如图所示的装置中，当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来。关于这一现象的说法正确的是（　　）

A．此现象说明磁可以生电
B．在该现象中，机械能转化为电能
C．发电机是利用这一现象来工作的
D．电动机是利用这一现象来工作的
【答案】D
【详解】A．当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来，这说明磁场对电流有力的作用，不是磁可以生电，故A错误；B．在该现象中，消耗了电能，并转化为机械能，故B错误；CD．电动机是利用该原理工作的，而发电机的工作原理是电磁感应现象，故C错误，D正确。故选D。
9．(本题2分)如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析正确的是（　　）

A．启动时旋转钥匙相当于断开开关
B．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的
C．电磁铁通电后电磁铁的上端为S极
D．电动机工作时将电能全部转化为机械能
【答案】B
【详解】A．将钥匙插入仪表板上的匙孔并旋转，汽车启动由图可知旋转钥匙相当于闭合开关，故A错误；
B．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，当电路中有电流通过电磁铁时，电磁铁产生磁性，无电流通过时，磁性消失。故B正确；C．读图可知，电流从电磁铁的上端流入，根据右手螺旋定则，用右手握住电磁铁，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的上端为电磁铁的N极，故C错误；D．电动机能够将电能大部分转化为机械能，但也会产生一少部分内能，故D错误。故选B。
10．(本题2分)如图所示，关于电与磁的知识，下列说法正确的是（　　）

A．图（甲）：司南能指示方向是因为受到地磁场的作用
B．图（乙）：磁感线是磁场中真实存在的一些曲线
C．图（丙）：法拉第电磁感应实验说明电流周围存在磁场
D．图（丁）：该实验揭示的原理可制成电动机
【答案】A
【详解】A．因为地球是一个巨大的磁体，司南能够指示南北方向是因为受到地磁场的作用，故A正确；B．为了描述磁场，画一些带箭头的曲线来描述磁场，这样的曲线叫磁感线，这些曲线不存在，故B错误；C．奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场，故C错误；D．图丁为电磁感应现象实验装置，该实验原理可制成发电机，故D错误。故选A。
11．(本题2分)地球是一个巨大的磁体，关于地磁场，下列说法正确的是（　　）

A．地磁南极和地理北极是完全重合的
B．某地的地磁场方向就是该处小磁针的N极所指方向
C．在地球上赤道附近磁性是最强的
D．地磁场和磁感线都是真实存在，可以看见的
【答案】B
【详解】A．地磁南极在地理北极附近，且不重合，故A错误；B．小磁针静止时N极所指方向就是该点磁场的方向，故B正确；C．地磁场的磁场与条形磁铁类似，赤道附近磁性是最弱的，故C错误；D．地磁场是真实存在的，磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，是一种理想化的模型，故D错误。故选B。
12．(本题2分)如图所示，弹簧测力计下挂一条形磁铁，条形磁铁下面放置一通电螺线管，当条形磁铁从左向右水平拉过时，在图像中弹簧测力计示数变化情况正确的是（　　）

A． B．C． D．
【答案】A
【详解】由图可知在对着我们的一侧是向上的，根据安培定则可知螺线管的左端是N极，右端是S极；通电螺线管两极磁性最强而中间磁性最弱，且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当条形磁体向右移动时，相互排斥力逐渐减小，而过了大磁体中点后，相互吸引力逐渐增大，故可以得出弹簧测力计的示数从a端到b端是逐渐变大的，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
13．(本题2分)如图1，⊗表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，F是磁场对通电导线的作用力。用Fab、Fcd、Fa'b'、Fc'd'分别表示图2、3中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a'b'、c'd'的作用力，则（　　）

A．Fab竖直向上，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向下，Fcd竖直向上
C．Fa'b'竖直向上，Fc'd'竖直向下 D．Fa'b'竖直向下，Fc'd'竖直向下
【答案】B
【详解】AB．由图2可知，线圈右侧dc中的电流的方向是向内的，根据磁场方向改变，其受到的磁场力的方向是竖直向上的，ab所受磁场力方向竖直向下，故A不符合题意，B符合题意；CD．由图3知，线圈左侧a′b′电流的方向是向里的，根据磁场方向不变，其受到的磁场力的方向是竖直向下的，c′d′所受磁场力方向竖直向下，故CD不符合题意。答案B。
14．(本题2分)如图是两根外形完全相同的钢棒a和b，按甲图放置时，它们能够相互吸引；按乙图放置时，它们之间感觉不出有相互作用力．则可知（   ）  

A．a和b都是磁铁      B．a不是磁铁，b是磁铁    C．a是磁铁，b不是磁铁      D．a和b都不是磁铁
【答案】B
【详解】磁体的两端磁性最强，中间最弱，几乎没有；在图甲中，钢棒a的中间位置也几乎没有磁性，b却能吸引a，说明钢棒b具有磁性；在图乙中无论钢棒b是否具有磁性，它的中间位置几乎没有磁性，钢棒a不能吸引b，所以钢棒a不是磁铁．故ACD错误，B正确．
15．(本题2分)如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（  ）

A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同
B．导线ab在这两个时刻受到的磁场力方向不同
C．甲、乙两图中的线圈在转动时不能产生感应电流
D．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
【答案】C
【详解】AB．由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，只改变电流方向，磁场对通电导体的作用力方向发生改变，由图可知，两次导线ab的受力方向不同，故导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，故AB正确，不符合题意；C．甲、乙两图中的线圈在转动时，会切割磁感线，除线圈转至平衡位置瞬间，电路是开路，其余位置都产生感应电流，故C错误，符合题意；D．读图可知，电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故D正确，不符合题意。故选C。
二、填空题(共32分)
16．(本题3分)假设地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图甲、乙、丙、丁所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是______图，小磁针能指南北就是受到______的作用，若在某地放置一小磁针，静止时它的N极指向地理的______极（选填“南”、“北”）。

【答案】     乙     地磁场     北
【详解】[1]地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合。即：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，所以假想的大磁铁N极朝南，S极朝北，乙图符合题意。
[2][3]小磁针能指南北就是受到地磁场的作用，若在某地放置一小磁针，静止时它的N极指向地磁的南极，地理的北极。
17．(本题3分)如图甲，小军将条形磁铁向下插入线圈时，灵敏电流计的指针偏转；如图乙保持条形磁铁不动，向上提起线圈时，灵敏电流计的指针______（选填“偏转”或“不偏转”）。于是他得出初步结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做______磁感线的运动时，导体中就会产生______。

【答案】     偏转     切割     感应电流
【详解】[1]要产生感应电流，需要满足两个条件：①闭合电路；②部分导体做切割磁感线运动。在图乙中，闭合电路的部分导体（线圈）虽然没有运动，但磁体向下运动，由运动的相对性可知，这样操作和条形磁铁向下插入线圈效果相同，也相当于导体都做切割磁感线运动，故有感应电流产生，灵敏电流计的指针会偏转。
[2][3]通过以上两个实验的现象可初步得出电路中产生感应电流的条件，即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。
18．(本题2分)电磁继电器的实质是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。如图所示是一个水位自动报警器，当水位到达A时，左侧的控制电路中有电流，电磁铁_____（填“有”或“没有”）磁性；此时，右侧的工作电路中_____（填“L1”或“L2”）灯亮。

【答案】     有     L2
【详解】[1][2]当水位到达A时，左侧的控制电路接通，电路中有电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下运动，右侧的工作电路中L2所在支路为通路， L2灯亮。
19．(本题2分)科学家已经发现了巨磁电阻（GMR）效应：微弱的磁场可以导致某种材料的电阻阻值急剧变化。如图所示的电路是研究巨磁电阻特性的原理示意图，实验发现：闭合开关S1、S2后，在向左轻轻地移动滑片P的过程中，指示灯明显变亮。在此过程中，电磁铁的磁场 _____（选填“增强”或“减弱”），巨磁电阻的阻值明显 _____（选填“增大”或“减小”）。

【答案】     增强     减小
【详解】[1][2]当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，右边电路中的指示灯明显变亮，则说明右边电路的电流变大了，巨磁电阻的电阻变小了，即巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小。
20．(本题6分)如图所示是动圈式话筒（麦克风）和扬声器（喇叭）的构造示意图，当人对着话筒说话时，产生的声音使膜片及与之相连的线圈一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音变化而变化的电流，变化的电流经放大器放大后通过扬声器的线圈，通电线圈就在磁场中来回振动，带动纸盆发出声音，扬声器就发出声音。根据以上原理，请你思考并回答：

（1）图示装置的主要目的是为了改变声音的___________（选填“音调”、“响度”或“音色”）；
（2）话筒是一种把___________信号转化为___________信号的装置，它利用了___________原理；
（3）当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时，线圈向左运动，那么当电流方向改变时，线圈将向___________运动，与扬声器原理相似的是___________（填“电动机”或“发电机”）。
【答案】     响度     声     电     电磁感应     右     电动机
【详解】（1）[1]动圈式话筒主要作用是扩大声音的振动幅度，扩大声音的响度。
（2）[2][3][4]当人对着话筒说话时，产生的声音使膜片及与之相连的线圈一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音变化而变化的电流，将声信号转化成电信号。其工作原理利用了电磁感应现象。
（3）[5][6]给动圈式话筒通电，线圈就会在磁场中受力的作用，其工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，与电动机的工作原理相同。线圈的运动方向与磁场方向和电流方向有关，磁场方向不变，电流方向改变时，线圈的运动方向改变，因此当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时，线圈向左运动，那么当电流方向改变时，受力方向改变，线圈将向右运动。
21．(本题2分)当电流通过灯丝，白炽灯的灯丝就会发热发光。小明向同学介绍自己观察白炽灯的新发现：将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示，可以观察到灯丝晃动。你认为小明的发现是___________  （填“真的”或“假的”），支持你观点的理由是：___________。

【答案】     真的     详见解析
【详解】[1][2]通电导体在磁场中受力运动，导体的受力方向与磁场方向和电流的方向都有关，所以将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，因灯泡中有电流通过，并且是交流电，所以灯丝会受到磁场力的作用，并且受力的方向在时刻改变，灯丝会抖动，故小明的发现是真的。
22．(本题2分)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，就制作成了一个如图所示的指南针，指南针能指地理的南北极，是因为受到了______的作用。该指南针静止后，针尖指南方，则针尖是指南针的______（选填“N”或“S”）极。

【答案】     地磁场     S
【详解】[1][2]地球是一个大磁体，指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用；指南针静止时，指向南的一端是磁体的南（S）极；指向北的一端是磁体的北（N）极，针尖指南，所以针尖是S极。
23．(本题3分)小磁针静止时N极会自动转向地球的_____（选填“北”或“南”）方，因为地球本身就相当于一个巨大的磁体，它的形状跟_____的磁场相似，如图所示，是描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，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_____（选填“P”或“Q”）｡

【答案】     北     条形磁体     Q
【详解】[1][2]地球相当于一个巨大的条形磁体，其N极在地理的南极附近，S极在地理的北极附近。据：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知，小磁针的N极在静止时指向地球的北方。
[3]物理学中规定，磁场中自由小磁针静止时N极所指方向为磁场方向，而磁感线的方向表示磁场方向；由图示知，磁体周围的磁场方向在b点指向Q，所以小磁针的N极指向Q。
24．(本题3分)将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上，使两个磁铁的极都向外，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸属于______（选填“导体”或“绝缘体”），滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动的原理是______。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是______（①仅将滚轮左右换个方向；②仅将电池正负极对调一下；③将两端磁铁的、极和电池的正负极均对调）

【答案】     导体     磁场对电流有力的作用     ①②
【详解】[1][2]将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸是导体，容易导电，所以通过锡箔纸有电流，干电池在磁体的磁场中受力运动，所以滚轮立刻开始向前滚动。
[3]通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向、磁场的方向有关，若让滚轮向相反的方向滚动，可以改变磁场的方向或电流的方向，即将滚轮左右换个方向或将电池正负极对调一下；若同时将两端磁铁的、极和电池的正负极均对调，则受力的方向不变，故可行的是①和②。
25．(本题6分)（1）医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”（血泵）的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图是该装置的示意图，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门只能向活塞筒外开启，只能向活塞筒内开启。线圈中的电流从B流向A时，螺线管的左边是_______（选填“N”或“S”）极，活塞柄向_______运动（选填“左”或“右”），血液的流向是_______（选填“从②流向①”或“从③流向②”）状态；

（2）磁控防盗装置都装有干簧管（如图甲），干簧管由两个软铁片和玻璃管组成，软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时，软铁片触点状态会会发生变化。把条形磁体分别成置在乙图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置时，触点的开合状态和软铁片的极性情况如表。
磁体位置
竖直放置并靠近
竖直放置并靠近
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
触点状态
闭合
断开
闭合
？
软铁片的极性情况



﹣﹣

①铁片被磁化后，铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是_______；
②当条形磁体水平放置并靠近干簧管时（图乙Ⅳ位置），干簧管触点状态为_______；
③如图丙，门上磁控防盗装置内有一个紧直放置的干簧管，其内部简化电路如图丁、磁控防盗装置的工作原理是：夜间关上门，闭合开关S，启动防盗报警器、此时报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，电铃响起。图丁虚线框中四种磁体摆放方式能满足工作要求的有_______（选填图中的字母）。





【答案】     N     右     从②流向①     互为异名磁极     闭合     ACD
【详解】（1）[1][2][3] 已知线圈中的电流从B流向A时，由右手螺旋定则可知，螺线管左端为N极，此时同名磁极相对，故活塞柄抽向右运动，使得阀门关闭，打开，则血液由②流向①。
（2）①[4]由图乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置的磁化情况可知：磁簧片靠近条形磁铁的N极的一端是S极，另一端是N极；所以铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是互为异名磁极。
②[5]当条形磁体水平放置并靠近干簧管时（图乙Ⅳ位置），条形磁铁对铁片磁化后的情况如下图：

在两舌簧端面形成异名磁极，因相互吸引而吸合，所以干簧管触点为闭合状态。
③[6]由电路图可知：干簧管和电铃并联后与电阻串联，开关在干路上，夜间关上门，闭合开关S，由于此时报警电铃不响，则干簧管触点处于闭合状态，对电铃短路，所以报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，干簧管退磁，触点在弹力作用下分开，干簧管触点处于断开状态，电流通过电铃，则电铃响起。
由此可知：门处于关闭状态时，干簧管和磁体之间的距离最近，并且干簧管触点是处于闭合状态。
由实验结果可知在干簧管和磁体靠近时，能使干簧管处于闭合状态的是磁体在ACD的位置。

三、作图题(共9分)
26．(本题3分)如图所示，请在图中括号内分别标出螺线管的N、S极和电源的＋、－极。

【答案】
【详解】开关闭合后，位于螺线管左侧的小磁针会顺时针旋转，小磁针的N极指向右侧，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的左端为S极、右端为N极；根据安培定则可知，电流从螺线管的右侧流入，所以电源的右端为正极、左端为负极，如图所示

27．(本题2分)如图小磁针静止在地球赤道正上方，请标出小磁针的N极和地磁场磁感线的方向。

【答案】
【详解】由镇江的位置可判断，上端为地理北极，因为地磁的南极在地理的北极附近，根据异名磁极相互吸引，所以小磁针指向北方（即地磁的南极）的为N极，指向南方（即地磁的北极）的是小磁针的S极，地磁场磁感线从地磁N极出发，地磁S极进去，如图所示

28．(本题4分)如图是一款利用热传感器（温度越高，热传感器电阻越小）设计的高温报警器电路。闭合开关S，当环境温度过高时，电铃响，灯泡不亮；当环境温度较低时，电铃不响，灯亮。请你将电铃、灯泡和热传感器（）画到合适的虚线框内。

【答案】
【详解】如图所示的是高温报警器，当环境温度升高到一定程度时，热传感器电阻越小，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强，电磁继电器的衔铁被吸合，动触点和下面的静触点接触，使得电铃接通发出报警声；当环境温度较低时，热传感器电阻越大，通过电磁铁的电流越小，电磁铁磁性越小，弹簧将衔铁拉起，使得灯泡工作，所以最上面的虚线框内接灯泡，中间虚线框接电铃，下方虚线框接热传感器，如图所示

四、实验题(共19分)
29．(本题10分)某校九年级一班物理兴趣小组的同学，学习了磁现象的知识后，深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响，怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
（1）如图甲，将小磁针放在南北方向的直导线正下方，小磁针静止，N极指向北。如图乙触接电源，小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后，小磁针恢复到图甲位置。如图丙，将电源正负极对调，再次触接电源，小磁针的N极向纸内偏转。则：

①通电导线周围存在磁场，且磁场的方向与___________有关；
②断开电源后，小磁针恢复到图甲状态，这是因为小磁针受到了___________的作用；
③如图丁所示，高速电子束飞过小磁针上方时，小磁针将发生如图___________所示方向的偏转，原因是___________。
（2）利用图戊所示的装置，让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动，观察电流表指针的偏转情况，记录在下表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时，指针向左偏转；从右侧接线柱流入时，指针向右偏转。

实验次数
导体棒移动情况
电流表指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转

根据表中记录的实验信息，完成下列问题：
④由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，闭合回路中___________（填“会”或“不会”）产生感应电流；
⑤由第3、4两次实验可知，导体棒AB中感应电流的方向与___________的方向有关。如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，电流表的指针向___________偏转；
⑥本实验的设计不完整，不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整，应___________；
⑦小明将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时小灯泡不亮，最可能的原因是___________；
⑧发电机的原理与本实验的原理一样，己图为发电机的示意图，图中时刻线框水平，箭头为线框旋转的方向，此时ab边中的电流方向___________（填“由a到b”或“由b到a”）

【答案】     导线中的电流方向     地磁场     乙     物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反。     不会     导体做切割磁感线运动     右     保持导体棒切割磁感线运动的方向不变，对调磁体的N、S极，记录电流表的偏转情况     导体棒运动速度太慢，产生的感应电流太小     由a到b
【详解】（1）①[1]由图甲、乙可知，导线中通过电流时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，能使小磁针发生偏转，由图乙、丙可知，导线中的电流方向不同时，小磁针的偏转方向不同，说明导线中的电流方向不同时产生的磁场方向不同，即电流产生的磁场的方向与导线中的电流方向有关。
②[2]断开电源后，通电导线的磁场消失，小磁针在地磁场的作用下恢复到图甲状态。
③[3][4]如图丁所示，高速电子束飞过小磁针上方时，电流方向与电子运动的方向相反，电流方向与图乙相同，小磁针将发生如图乙所示方向的偏转，原因是：物理学规定正电荷定向移动的方向为电流，负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
（2）④[5]由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，不切割磁感线，电流表指针不发生偏转，闭合回路中不会产生感应电流。
⑤[6]由第3、4两次实验可知，导体棒AB运动的方向相反，导体棒AB中感应电流的方向也相反，因此感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向有关。
[7]如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，相当于磁体不动，导体棒向左运动，与第3次实验情况相同，根据表中记录的实验信息可知，电流表的指针向右偏转。
⑥[8]本实验的设计不完整，只探究了感应电流的方向与导体棒AB运动方向的关系，为了使探究过程更加完整，还需探究感应电流的方向与磁场方向的关系，根据控制变量的要求，应保持导体棒切割磁感线运动的方向不变，对调N、S极，记录电流表的偏转情况，从而得出结论。
⑦[9]小明将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时小灯泡不亮，最可能的原因是导体棒运动速度太慢，产生的感应电流太小，不足以使小灯泡发光。
⑧[10]发电机的原理与本实验的原理一样，己图为发电机的示意图，图中时刻线框水平，箭头为线框旋转的方向；将发电机旋转，N极在上，与实验原理图一样，此时相当于ab向左运动，电流表指针向右偏转，即电流从右侧流入，b端相当于电源正极，此时ab边中的电流方向由a到b。
30．(本题9分)利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。

（1）应在M、N之间接入___________（选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的___________（选填“铁棒”或“铝棒”）；
（2）在正确完成（1）的操作后，闭合开关，发现导体棒AB在磁场力作用下向左运动，若要使导体棒AB在磁场力作用下向右运动，你采取的方法是___________或___________；
（3）如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是___________，这两个力___________（选填“是”或“不是”）一对平衡力，理由是___________；
（4）小明自制了一个电动机，将线圈漆包线两端的漆全部刮去后，用导电支架托住，放入磁场中（如图丙所示）。闭合开关，发现线圈不能持续转动，只能在平衡位置附近摆动。线圈处于平衡位置时，线圈平面与磁感线_________（选填“平行”或“垂直”）；为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是___________。
【答案】     电源     铝棒     改变电流的方向     改变磁场的方向     竖直向上     不是     两个力的方向不在同一直线     垂直     将线圈两端的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮上半周或下半周
【详解】（1）[1]实验是利用如图所示的装置研究“磁场对通电直导线的作用”，即导线中必须有电流，所以在M、N间应接电源，使导线中有电流通过。
[2]探究磁场对电流作用时，因为磁体能够吸引磁性材料，因此通电导体不能为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验，而选择铝棒。
（2）[3][4]通电导体在磁场中受到力的作用而运动，力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故若要使导体棒AB在磁场力作用下向右运动，可以改变电流的方向或改变磁场的方向。
（3）[5]在乙图中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线与cd段导线所在位置的磁场方向相同，电流方向相反，所以受到磁场力的方向相反，是竖直向上的。
[6] [7]这两个力不是一对平衡力，由图乙可知，这两个力不作用在一条直线上。
（4）[8]根据（3）中受力分析可知，当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈受平衡力的作用，此时线圈处于平衡位置。
[9]为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是将线圈两端的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮上半周或下半周。按这种方法刮漆，线圈在磁场中受磁场力的作用转动，当线圈转到平衡位置时，线圈中没有电流，线圈由于惯性能够按原方向持续转动，当通电线圈转过半圈后，线圈中电流再次接通，再受磁场力的作用，从而使线圈持续转动。
五、综合题(共10分)
31．(本题10分)小华制作的蓄水池水位报警模拟装置如图所示：浮子由铜片E、空心杆F和木块Q构成。在低水位时，触点C、D位于E的正上方h0处，Q的下表面距池底的高度为h。当水位上升到使E与C、D接触后，蜂鸣器R发出忽强忽弱的报警音，报警音的强弱取决于其两端电压大小。电源电压U=6V，定值电阻R0=3Ω，R可视为9Ω的定值电阻，不计其它电阻。
（1）当E与C、D接触时，电路接通，衔铁吸下与触点 ___________接触（选填“A”或“B”），线圈和R0被 ___________（选填“短路”或“断路”）；
（2）在被释放和吸下的过程中，衔铁与A、B的接触时间分别为0.5s和1.5s，不考虑衔铁在AB之间切换的时间。在未解除报警的情况下，求开始报警后1min内电路所消耗的电能；( )
（3）Q为边长10cm的正方体，密度为0.5×103kg/m3，h0=12cm，h=20cm，g取10N/kg。不计E、F的质量及F与支架间的摩擦。
①求刚开始报警时水面距池底的高度H；( )
②下列措施中，可使①中H值增大的有 ___________。
A．将池中水换为密度更大的液体
B．仅适当减小Q的边长
C．仅在空心管F中装入适量沙子
D．仅适当减小Q的密度

【答案】     B     短路     225J     37cm     C
【详解】（1）[1][2]当水位上升到一定高度时E与C、D接触，电路接通，电磁铁开始工作，衔铁被吸下来与B点接触，R0及线圈被短路，蜂鸣器开始报警。
（2）[3] 已知tA=0.5s，tB=1.5s，U=6V，R0=3Ω，R=9Ω，那么完成一个周期需要2s，消耗的电能
完成一个周期需要的时间是2s，则1min完成30个周期，故W总=30×WAB=30×7.5J=225J
（3）[4]①已知L木=10cm，ρ木=0.5×103kg/m3，木头漂在水面上，故
F浮=G木=ρ木V木g=0.5×103kg/m3×103×10﹣6m3×10N/kg=5N
木块浸入液体的体积
木块浸入液体的深度
则刚开始报警时水面距池底的高度H=h0+h+h排=12cm+20cm+5cm=37cm
[5]②A．由题意可知，h0和h大小不变，则由H=h0+h+h排可知，能够变化的只有h0，即木块浸入液体的深度变大时，水面距池底的高度H就变大，已知木块在水面漂浮，浮力等于自身重力，将池中水换为密度更大的液体时，木块的浮力仍然等于其重力，由可知，物体浸入液体的体积变小，因此h0变小，H变小，故A不符合题意；B．仅减小Q的边长，则Q的体积减小，则由G=ρVg可知，木块的重力减小，则所受浮力变小，V排变小，因此h0变小，H变小，故B不符合题意；C．仅在空心管F中装入适量沙子，则木块受到的向下的压力变大，则木块受到的浮力变大，由公式F浮=ρ水V排g可知，V排变大，因此h0变大，H变大，故C符合题意；D．仅适当减小Q的密度，则由G=ρVg可知，木块的重力减小，则所受浮力变小，因此V排变小，h0变小，H变小，故D不符合题意。故选C。