第20章 《电与磁》考点专项复习试卷（原卷版+解析版）-2023-2024学年九年级全一册物理阶段性考试考点复习与题型训练（人教版）

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考点回顾
考点1：磁现象 磁场
1、磁现象：磁性、磁体、磁极、磁化、磁场、磁感线等。
（1）磁性：物体能够吸引铁、镍、钴等物质的性质。
（2）磁体：具有磁性的物体叫磁体。它有指向性：指南北。
（3）磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。
a、任何磁体都有两个磁极：北极(N极)和南极(S极)；
b、同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
（4）磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
a、铁、镍、钴等物质能被磁化，称为磁性材料；
b、磁性材料能被磁化，非磁性材料不能被磁化；
c、铁磁化后磁性容易消失，叫软磁性材料，钢磁化后磁性不容易消失，叫硬磁性材料。
2、磁场：在磁体周围存在的一种物质，能使小磁针偏转，这种物质看不见，摸不到，我们把它叫做磁场。磁体周围存在着磁场。
（1）磁极间的相互作用就是通过磁场发生的；
（2）磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生磁力的作用；
（3）磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
※注意：在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个。
3、磁感线：描述磁场的强弱和方向而假想的曲线。
（1）磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，在磁体内部从S极出发回到N极；
（2）磁体周围的磁感线是立体分布的，磁感线的疏密程度表示磁性强弱；
（3）磁感线是空间立体分布，是一些闭合曲线，在空间不能断裂，任意两条磁感线不能相交；
（4）磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同；
（5）磁场存在于磁体周围，是真实存在的，而磁感线是为了形象描述磁场虚构的。
4、地磁场：地磁的北极在地理位置的南极附近；而地磁的南极则在地理位置的北极附近。
（1）指南针属于磁体，静止时，总是指南北方向，是因为受到了地磁场的作用。
（2）地磁的南北极与地理的南北极并不重合，它们的交角称磁偏角，这一现象是我国宋代学者沈括最早记述的。
考点2：电生磁
1、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场（电能生磁），是由丹麦物理学家奥斯特发现的。
（1）实验：奥斯特实验；
（2）内容：通电导线周围存在磁场；磁场的方向与电流方向有关。
2、通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，两端的极性与螺线管中的电流方向有关。
3、安培定则：
（1）内容：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中的电流方向，则大拇指所指的那端就
是通电螺线管的N极。（如下图）
（2）口诀：入线见，手正握；入线不见，手反握。大拇指指的一端是北极(N极)。
4、通电螺线管的性质：
（1）通过电流越大，磁性越强；
（2）线圈匝数越多，磁性越强；
（3）插入软铁芯，磁性大大增强；
（4）通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
考点3：电磁铁 电磁继电器
1、电磁铁：电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。
（1）电磁铁的特点：
①磁性的有无可由电流的通断来控制；
②磁性的强弱可由改变电流大小或线圈的匝数来调节；
③磁极可由电流方向来改变。
（2）影响电磁铁磁性强弱的因素：①电流大小；②有无铁芯；③线圈匝数的多少。
a.在电磁铁线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强；
b.电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强；
c.当通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。
（3）电磁铁的应用：电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等。
2、电磁继电器：实质上是一个利用电磁铁来控制的开关。
（1）结构（如图所示）：由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成。
（2）工作原理：当较低的电压加在接线柱D、E两端，较小的电流流过线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。
（3）作用：
a.实现远距离操作；
b.利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流；
c.实现自动控制。
考点4：电动机
1、磁场对电流的作用：通电导体在磁场中受磁力的作用。
（1）能的转化：电能转化为机械能。
（2）受力方向（利用左手定则判定）：跟电流方向和磁感线方向有关。
※左手定则：左手平展，手心对准N极，大拇指与并在一起的四指垂直 ，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为受力方向。
（3）应用：电动机。
2、电动机（如图所示）
（1）基本结构：转子（线圈）、定子（磁体）、电刷、换向器。
电刷的作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
换向器的作用：使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。
（2）工作原理：电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。
（3）通电线圈在磁场中的受力大小跟电流（电流越大，受力越大），磁场的强弱（磁性越强，受力越大）和线圈的匝数（匝数越大，受力越大）有关。
（4）应用：直接电动机：（电动玩具、录音机、小型电器等）；交流电动机：（电风扇、洗衣机、家用电器等）。
考点5：磁生电
1、 电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流（磁生电），是由英国物理学家法拉第发现的。
（1）产生感应电流的条件：a、电路必须闭合；b、只是电路的一部分导体切割磁感线运动。
（2）感应电流的方向：跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。
（3）能的转化：机械能转化为电能。
（4）应用：发电机
2、发电机
（1）工作原理：发电机是根据电磁感应原理工作的，交流发电机主要由定子和转子组成。
（2）交流电：电流方向作周期性改变的电流。
（3）直流电：电流方向不改变的电流。
（4）产生的感应电流大小跟磁场强度、切割磁感线速度、线圈匝数（导体的长度）有关。
（5）周期（T）、频率（f）：我国交流电周期是0.02s，频率为50Hz（每秒内产生的周期性变化的次数是50次），每秒电流方向改变100次。
（6）发电机和电动机的区别

※动圈式话筒的原理是电磁感应。
典例分析
【考点1 磁现象 磁场】
【典例1】（2023•天元区一模）如图所示是条形磁铁的磁场分布图，下列说法正确的是（ ）
A．该条形磁铁的左端为N极，右端为S极
B．P和Q两处的磁场强弱相同
C．条形磁铁周围的磁感线方向从右端发出，回到左端
D．置于Q点的小磁针，静止时南极指向右侧
【答案】C
【分析】（1）根据磁极间的作用规律可判断磁铁的极性；
（2）磁感线的疏密表示磁性强弱，箭头方向表示磁场方向；
（3）在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进；
（4）根据磁极间的相互作用可知，置于Q点的小磁针静止时南极指向左侧。
【解答】解：A、根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极指左，所以左端为磁铁的S极，右端为磁铁的N极，故A不符合题意；
B、磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故P处磁场比Q处弱，故B不符合题意；
C、由小磁针的指向可知，该条形磁体的右端为N极，左端为S极，磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，即磁感线方向从右端出来，回到左端，故C符合题意；
D．磁体的左端为S极，当置于Q点的小磁针，根据磁极间的相互作用可知，其静止时南极指向左侧，故D不符合题意。
故选：C。
【典例2】（2023•宁化县模拟）人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，如图甲所示，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图乙中是它静止时的指向。下列判断不正确的是（ ）
A．鱼形铁能被磁体吸引
B．指南鱼漂浮在水中受到的浮力等于它受到的重力
C．指南鱼鱼头应标注“N”
D．指南鱼的腹部磁性最强
【答案】D
【分析】（1）磁性是指磁体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质；
（2）根据物体的浮沉条件可判断出指南鱼所受浮力和重力的大小关系；
（3）异名磁极相互吸引；
（4）磁极位置磁性最强，中间位置磁性最弱。
【解答】解：A、磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质；鱼形铁是用铁制成的，能被磁体吸引，故A正确；
B、指南鱼漂浮在水中，受到的浮力等于它受到的重力，故B正确；
C、地磁场的南极在地球的北极附近，地磁场的北极在地球的南极附近，如图所示，指南鱼鱼头指向北方，根据异名磁极相互吸引，指南鱼鱼头应标注“N”，故C正确；
D、指南鱼是一个磁体，头尾指向南北，说明头尾是磁极，两个磁极位置的磁性最强，中间最弱，故D错误。
故选：D。
【典例3】（2023春•句容市校级月考）磁体间力的作用是通过 磁场 发生的。如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，a点和b点磁场更强的是 b 点。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S极指向 p 处（选填“P”或“Q”）。
【答案】磁场；b；P。
【分析】磁场的性质是对于放入其中的磁体产生磁力的作用；磁感线是为了描述看不见的磁场而引入的，磁感线的曲线方向表示磁场的方向，磁场方向跟放在该点的小磁针的北极指向一致。
【解答】解：磁体间力的作用是通过磁场发生的；a点和b点磁场更强的是b点；
根据图示的磁感线方向可知，b点的磁场方向指向Q，也就是小磁针静止在该点时北极所指的方向，即N极指向Q点，则小磁针的S极指向P处。
故答案为：磁场；b；P。
【典例4】（2023•陕西）如图，请在括号中标出小磁针静止时右侧磁极的名称，并用箭头在M点标出磁感线的方向。
【答案】见解答
【分析】由于磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致，根据磁极间的作用规律分析小磁针的磁极。
【解答】解：磁感线从N极出，小磁针N极指向与磁感线方向相同，所以M点标出磁感线方向向右，磁体左侧为N极，吸引小磁针的S极，则小磁针右侧是N极，如图所示：
【考点2 电生磁】
【典例5】（2023•合肥模拟）在螺线管附近放一小磁针，静止时小磁针位置如图所示。闭合开关后，下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管的左侧是N极，小磁针顺时针旋转
B．螺线管外A点磁场的方向向左
C．通电螺线管外真实存在磁感线
D．把小磁针取走，则通电螺线管周围的磁场消失
【答案】B
【分析】（1）根据线圈的绕法和电流的方向结合安培定则，可以确定螺线管的N、S极；据磁体间的相互作用分析小磁针N极的运动方向。
（2）根据磁体外部的磁感线由N出发，进入S极分析解答；
（3）磁感线是假想的曲线；
（4）小磁针是显示磁场存在的，是否放入小磁针不影响磁场。
【解答】解：A．根据电流从左下方流入，通电螺线管的左侧是S极，右侧为N极，根据异名磁极相互吸引，小磁针顺时针旋转，故A错误；
B．根据磁体外部的磁感线由N出发，进入S极，螺线管外A点磁场的方向向左，故B正确；
C．磁感线是假想的曲线，通电螺线管外不存在磁感线，故C错误；
D．小磁针是显示磁场存在的，把小磁针取走，则通电螺线管周围的磁场依然存在，故D错误。
故选：B。
【典例6】（2022秋•河东区期末）如图所示，闭合开关S1、S2，两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是（ ）
A．相斥，A端为N极，B端为N极
B．相斥，A端为S极，B端为S极
C．相吸，A端为S极，B端为N极
D．相吸，A端为N极，B端为S极
【答案】C
【分析】根据线圈的绕向和电流方向，确定螺线管的N、S极，然后利用磁极间的作用规律确定两者的相互作用情况。
【解答】解：两个通电螺线管中正面的电流都是向下，根据安培定则可知，A端为S极，B端为N极，因此它们相互吸引，靠近的两端是异名磁极，故C正确。
故选：C。
【典例7】（2023春•蜀山区校级月考）某同学绕制了一个蹄形电磁铁，通电后电磁铁上方的小磁针的指向如图所示，由此可判断导线a端与电源的 正 （选填“正”或“负”）极相连。
【答案】正。
【分析】由小磁针的N极指向，根据磁极间的相互作用规律可知螺线管的磁极，由安培定则可得出螺线管中电流的方向，进一步可知电源的正负极情况。
【解答】解：小磁针静止时N极向左，根据异名磁极相互吸引可知，左侧螺线管的上端为S极，右侧螺线管的上端为N极；由安培定则可知电流应由螺线管的左侧流入，导线a端与电源的正极相连。
故答案为：正。
【典例8】（2023•西宁）如图所示，请根据小磁针静止时N极的指向，标出通电螺线管外部的磁感线方向并在括号内标出电源的“+”“﹣”极。
【答案】。
【分析】先由小磁针的指向根据磁极间的相互作用规律判断出螺线管两端的极性，再根据安培定则：右手弯曲的四指与大拇指垂直，四指指向与螺线管电流方向一致，大拇指所指的方向为螺线管的N极，找出电流的方向，再标出电源的正负极，并根据螺线管外部磁感线方向由N极指向S极，画出磁感线方向。
【解答】解：根据图示可知，小磁针上端为N极、下端为S极，由磁极间的相互作用规律可知，螺线管的上端为N极，下端为S极，根据安培定则，螺线管中的电流应由下方流进，上方流出，所以电源下端为正极，上端为负极；螺线管外部磁感线由N极到S极，如图所示：
。
【典例9】（2022秋•阳泉期末）在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中。
（1）如图所示，在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外部的磁场与 条形 磁体的磁场相似；
（2）在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B处小磁针不偏转的可能原因： 小磁针N极的指向与磁场方向相同 （写出一条即可）；
（3）将电池的正负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与 电流 方向的关系；
（4）如果想探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系，可以增加的实验器材有： 滑动变阻器 （写出一个即可）；
（5）在螺线管内插入铁芯，就可以制成电磁铁。许多自动控制的电路中都安装有电磁铁，关于电磁铁下列说法中正确的是： C 。
A．电磁铁的铁芯，可以用铝棒代替
B．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
C．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
【答案】（1）条形；（2）小磁针N极的指向与磁场方向相同；（3）电流；（4）滑动变阻器；（5）C。
【分析】（1）通电螺线管外部磁场与条形磁体外部的磁场相似，都有两个磁极；
（2）当小磁针N极的指向与磁场方向相同时，小磁针不会发生偏转；
（3）通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关；
（4）通过调节滑动变阻器来改变电流的大小；
（5）对选项进行逐一分析。
【解答】解：（1）撒铁屑从铁屑的排列情况可以发现，通电螺线管外部磁场与条形磁体外部的磁场相似，都有两个磁极；
（2）闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，A处的小磁针会指向磁场的方向；B处小磁针不偏转，可能原因是小磁针N极的指向与磁场方向相同；
（3）将电池的正负极对调则改变了电流方向，因此是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系；
（4）要想探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系，则在其他条件不变的情况下改变电流的大小，可以通过调节滑动变阻器来改变电流的大小；
（5）A、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铝不是磁性材料，因此不可以用铝棒代替，故A错误；
B、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故B错误；
C、电磁铁当有电流通过电磁铁时，会有磁场产生，因此是利用电流的磁效应制成的，故C正确。
故答案为：（1）条形；（2）小磁针N极的指向与磁场方向相同；（3）电流；（4）滑动变阻器；（5）C。
【考点3 电磁铁 电磁继电器】
【典例10】（2023秋•二道区校级月考）关于图中实验的说法不正确的是（ ）
A．甲图小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
B．乙图条形磁体静止时B端总是指向地理北方，B端是条形磁体的南极
C．丙图中A铁钉的上端为S极
D．丙图中铁钉B吸引的大头针比A多，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关
【答案】B
【分析】（1）磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质；
（2）通电导体周围存在磁场；
（3）磁体都具有指向性，条形磁铁静止时指向南北方；
（4）电磁铁磁性的强弱和线圈的匝数、电流大小有关
【解答】解：A、该图所示实验是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故A正确；
B、磁体都具有指向性，图中条形磁铁静止时B端总是指向地理的北方，说明B端是条形磁铁的北极，故B错误；
CD、由图知，两电磁铁串联，则通过的电流大小相同，只有线圈的匝数不同，且吸引大头针的数量不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数是有关系的，而电流从下端内侧流处A电磁铁，根据安培定则，下端为N极，故CD正确。
故选：B。
【典例11】（2023•花山区一模）如图所示的实验装置，当开关S闭合后，下列说法错误的是（ ）
A．通电螺线管上端为N极
B．弹簧测力计示数会变大
C．若滑动变阻器滑片P向右滑动，弹簧测力计示数变大
D．若增大电源电压，弹簧测力计示数变大
【答案】C
【分析】（1）根据安培定则判断通电螺线管磁极；
（2）根据磁体对铁块的作用分析解答；
（3）电磁铁磁性强弱跟电流大小和线圈匝数有关，从磁性强弱的影响因素进行分析。
【解答】解：A．闭合开关，电流从通电螺线管的下端流入，从上端流出，根据安培定则可以判断通电螺线管的上端是N极，下端是S极，故A正确；
B．由于闭合开关，螺线管有磁性，吸引铁块，弹簧测力计的示数变大，故B正确；
C．若滑动变阻器滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路电阻变大，电路中电流变小，通电螺线管的磁性减弱，对铁块的吸引力变小，弹簧测力计示数变小，故C错误；
D．若增大电源电压，电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，对铁块的吸引力变大，弹簧测力计示数变大，故D正确。
故选：C。
【典例12】（2023春•鼓楼区校级月考）如图乙所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，光敏电阻的阻值符合图像甲中的 B （A/B），致电路中的电流增大，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式，则除尘器的位置应接在电路中的 b （选填“a”“b”或“c”）位置；由于电池用久了电压降低，会导致车间尘埃浓度 增加 。（增加/降低/不变）
【答案】B；b；增加。
【分析】电磁继电器就是一个自动控制电路通断的开关，根据电磁继电器的工作原理来分析解答。
【解答】解：当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上时，电路中的电流增大，根据欧姆定律可知光敏电阻的阻值减小，即光敏电阻阻值随浓度的增大而减小，故B正确；
当电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，使动触点和下面的静触点接触，开启自动除尘模式，所以下面的b是除尘器，上面的a是指示灯；
由于电池用久了电压降低，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，而吸合电流不变，电磁铁被吸下时，光敏电阻阻值更小，导致车间尘埃浓度增加。
故答案为：B；b；增加。
【典例13】（2023•灌云县校级模拟）如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压U1＝6伏，指示灯L的额定电压UL＝2.5伏，定值电阻R0＝350欧；控制电路电源电压U2＝1.5伏，磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示，当窗户分别处在轨道A、B、C处时，磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c，闭合开关S1和S2后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声。
（1）电磁继电器实则就是电磁铁控制的一种 开关 。
（2）将窗户移至A点时，窗户关闭，闭合开关S1，指示灯L正常发光，求此时指示灯L消耗的电功率。
（3）已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯L熄灭，蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器RP的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的，当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警。若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现？请通过计算加以说明。（电磁铁线圈电阻忽略不计）
【答案】（1）开关；
（2）此时指示灯L消耗的电功率0.025W；
（3）不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现。
【分析】（1）电磁继电器实则就是电磁铁控制的一种开关；
（2）工作电路中灯泡和R0串联，灯泡正常发光，根据串联电路的分压特点求出R0两端的电压，根据欧姆定律求出电流，再根据P＝UI求出灯泡的额定功率；
（3）由图象读出窗户移至B点和C点时，磁敏电阻的电阻值，根据欧姆定律列出等式，解出滑动变阻器的最大阻值，再判断是否能通过调节滑动变阻器的阻值来实现报警。
【解答】解：（1）电磁继电器实则就是电磁铁控制的一种开关；
（2）闭合开关S1，灯泡和R0串联，灯泡正常发光，其两端的电压为UL＝2.5V，R0两端的电压U0＝U1﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
电路中的电流I＝＝＝0.01A，
灯泡的额定功率P＝ULI＝2.5V×0.01A＝0.025W；
（3）由图象乙可知，窗户移至B点和C点时，磁敏电阻的电阻值分别为400Ω和300Ω，
由欧姆定律可得：
当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警，控制电路中的总电阻R＝＝＝500Ω，
此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑＝R﹣R磁B＝500Ω﹣400Ω＝100Ω，
此时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的，所以滑动变阻器的最大阻值为150Ω，
当窗户移至轨道C点位置时，滑动变阻器接入电路的阻值应该为R滑′＝R﹣R磁C＝500Ω﹣300Ω＝200Ω，但是滑动变阻器的最大阻值为150Ω，
所以若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警，此时不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现。
答：（1）开关；
（2）此时指示灯L消耗的电功率0.025W；
（3）不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现。
【考点4 电动机】
【典例14】（2023•内蒙古）图甲中“福建舰”配备了电磁弹射车。当弹射车内的导体通过强大的电流时，战斗机就受到强大的电磁力而向前弹射飞出，如图乙所示。下列实验与电磁弹射车工作原理相同的是（ ）

A． B．
C． D．
【答案】B
【分析】先分析电磁弹射器的工作原理，再分析各个选项实验图反映的知识，找出符合题意的选项。
【解答】解：由题意可知，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强大电流时，即可受到强大的推力，由此可知其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动；
A、图中是研究磁体周围存在磁场，与电磁弹射车的工作原理不同，故A错误；
B、图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射车的工作原理相同，故B正确；
C、图中没有电源，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应原理，故C错误；
D、图中两个电磁铁串联，电流相同，线圈匝数不同，吸引大头针的数目不同，说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，与电磁弹射车的工作原理不同，故D错误。
故选：B。
【典例15】（2023•沙坪坝区校级模拟）如图所示现象中涉及的物理知识正确的是（ ）
A．图甲中两个物体一定带异种电荷
B．图乙中设备工作时把电能转化为机械能
C．图丙中原理可以制作电扇
D．图丁中人站在干燥的木凳上同时接触火线和零线，不会触电
【答案】B
【分析】（1）电荷间的作用规律：同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引；带电体有吸引轻小物体的性质；
（2）通电导体在磁场受力运动时，电能转化为机械能；
（3）奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场；
（4）同时接触火线和零线，有电流流过人体，人会触电。
【解答】解：A．由异种电荷相互吸引，带电体能吸引不带电的轻小物体可知，图甲中两个物体可能带异种电荷或者一个带电一个不带电，故A不符合题意；
B．图乙中设备工作时，消耗电能，使线圈运转，把电能转化为机械能，故B符合题意；
C．图丙中原理说明通电导体的周围存在磁场，可以制作电磁铁，而电扇是根据通电导体在磁场中受力的作用而转动的原理工作的，故C不符合题意；
D．图丁中人站在干燥的木凳上同时接触火线和零线，有电流流过人体，人会触电，故D不符合题意。
故选：B。
【典例16】（2023•阜新模拟）如图所示，闭合开关前，金属棒AB静止不动，闭合开关后，金属棒AB向右运动，这个现象表明，通电导体在磁场中受到 力 的作用。改变金属棒AB中的电流方向，则金属棒AB将会向 左 运动。若将图中电源换成 灵敏电流计 ，还可以探究发电机的原理。
【答案】力；左；灵敏电流计。
【分析】（1）力是改变物体运动状态的原因，通过观察金属棒移动，判断是否受力；
（2）通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与磁场方向和电流方向两个因素有关：一个是磁场方向，另一个是电流方向。如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变；
（3）去掉电源，通过电流表显示电路中的电流，可以探究电磁感应。
【解答】解：闭合开关前，金属棒AB静止不动，闭合开关后，金属棒AB向右运动，力是改变物体运动状态的原因这个现象表明，通电导体在磁场中受到力的作用。改变金属棒AB中的电流方向，磁场方向不变，则金属棒AB将会向左运动。若将图中电源换成灵敏电流计，还可以探究发电机的原理。
故答案为：力；左；灵敏电流计。
【典例17】（2023•蜀山区二模）如图所示，闭合开关，静止在轨道上的金属杆向左运动，说明了 通电导体在磁场中受到力的作用 。
【答案】通电导体在磁场中受到力的作用。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用而运动。
【解答】解：闭合开关，静止在轨道上的金属杆向左运动，说明了通电导体在磁场中受到力的作用。
故答案为：通电导体在磁场中受到力的作用。
【考点5 磁生电】
【典例18】（2023•蜀山区二模）在学习电和磁的相关知识时，利用如图所示的实验装置进行了探究。当闭合开关，则以下对该实验的说法正确的是（ ）
A．只要导线ab运动就会产生感应电流
B．导线ab水平方向运动可以产生感应电流
C．导线ab竖直方向运动可以产生感应电流
D．此实验装置揭示的是电动机的工作原理
【答案】B
【分析】法拉第最先发现电磁感应现象，发电机就是根据该原理制成的。闭合回路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。
【解答】解：A．导线ab在做切割磁感线运动，闭合回路中才会产生感应电流，故A错误；
B．导线ab水平方向运动时，在做切割磁感线运动，则闭合回路中会产生感应电流，故B正确；
C．导线ab竖直方向运动时，运动的方向和磁感线方向一致，没有做切割磁感线运动，闭合回路中不会产生感应电流，故C错误；
D．此过程将机械能转化为电能，揭示了发电机的工作原理，故D错误。
故选：B。
【典例19】（2023•丰县校级模拟）图示实验装置中，磁体和导体棒均水平放置，断开S2、闭合S1，使导体棒水平向右运动，电流表G的指针向右偏，这是 电磁感应 现象。为使G的指针向左偏，可使导体棒水平向 左 （选填“左”或者“右”）运动。断开S1、闭合S2，导体棒能运动起来，依此原理可制成 电动机 （选填“电动机”或“发电机”）。
【答案】电磁感应；左；电动机。
【分析】（1）产生感应电流的条件：闭合的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生；感应电流的方向跟导体切割磁感线方向、磁场方向有关。
（2）通电导体在磁场中受力的作用；将电能转化为机械能，由此发明了电动机。
【解答】解：断开S2、闭合S1，使导体棒水平向右运动，此时导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会产生感应电流，电流表G的指针向右偏，这是电磁感应现象；
感应电流的方向与导体运动方向有关，为使G的指针向左偏，可使导体棒向左运；
断开S1、闭合S2，导体棒有电流，在磁场中受到力的作用，能运动起来，这就是电动机的原理。
故答案为：电磁感应；左；电动机。
【典例20】（2023•安徽模拟）某物理兴趣小组通过以下实验来探究“产生感应电流的条件”。
（1）通过实验可以得出产生感应电流的条件为 电路是闭合的；部分导体在磁场中做切割磁感线运动 ；
（2）生活中的 发电机 （选填“电动机”“发电机”或“电磁继电器”）是根据上述原理制成的。
【答案】（1）电路是闭合的；部分导体在磁场中做切割磁感线运动；（2）发电机
【分析】（1）产生感应电流的条件是：电路是闭合的；部分导体在磁场中做切割磁感线运动；
（2）发电机的原理是电磁感应现象。
【解答】解：（1）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不会发生偏转，因为电路是断开的。磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向切割磁感线运动时，灵敏电流计指针会发生偏转；上下运动电流表指针不偏转，由此得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应；
（3）产生感应电流的过程中，消耗了机械能，转化为电能，人们利用电磁感应现象制成了发电机。
故答案为：（1）电路是闭合的；部分导体在磁场中做切割磁感线运动；（2）发电机。
巩固训练
1．（2023•灌云县校级模拟）如图的示意图正确的是（ ）
A．同名磁极间的磁感线
B． 力和力臂
C． 光的反射
D． 平面镜成像
【答案】A
【分析】利用下列知识分析判断：
（1）在磁体外部，磁感线从N极出、回到S极；
（2）从支点到动力作用线的距离叫动力臂；
（3）在光的反射中，反射角等于入射角；
（4）平面镜成的像是正立等大的虚像，像用虚线表示。
【解答】解：
A、同名磁极相互排斥，其磁感线从N极出、回到S极，故A正确；
B、从支点到动力作用线的距离叫动力臂，不是从支点到动力作用点的距离，故B错；
C、由图可知，入射角＝90°﹣40°＝50°，反射角小于入射角，故C错；
D、平面镜成的像是正立等大的虚像，像用虚线表示，图中画的是实线，故D错。
故选：A。
2．（2022秋•威县期末）关于磁现象，下列说法中正确的是（ ）
A．条形磁体中间部位的磁性最强
B．用来描述磁场的磁感线真实存在
C．放在磁场中某点的小磁针静止时N极指向与该点磁场方向相同
D．磁场对放入其中的物体有力的作用
【答案】C
【分析】（1）条形磁体的两端磁性最强，中间磁性最弱；
（2）磁体周围存在磁场，为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念，可形象地表示磁场的性质；
（3）放入磁场中的小磁针，静止时N极所指的方向即为该点的磁场方向；
（4）磁场看不见，可以通过它表现的性质来认识它，基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用。
【解答】解：A、条形磁体的两端磁性最强，中间磁性最弱，故A错误；
B、磁场是真实存在的，但磁感线是为了描述磁场分布而引入的，不是真实存在的，故B错误；
C、磁场中某点的磁场方向与放在该处的小磁针N极所指的方向相同，故C正确；
D、磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，而不是对放入其中的物体有力的作用，故D错误。
故选：C。
3．（2023•陕西）如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（ ）
A．该实验说明电流周围存在磁场
B．最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C．利用该实验原理可以制成发电机
D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变
【答案】A
【分析】（1）通电导体的周围存在磁场；磁场的方向与电流的方向有关；最早发现电流磁效应的科学家是奥斯特。
（2）利用电流的磁效应可以制作电磁铁。
【解答】解：A、该实验说明电流周围存在磁场，故A正确；
B、最早发现该实验现象的科学家是奥斯特，故B错误；
C、利用该实验原理可以制成电磁铁，故C错误；
D、改变电流方向，小磁针偏转方向改变，故D错误。
故选：A。
4．（2023•周村区二模）关于如图所示的实验，下列说法中正确的是（ ）
A．这是探究电磁感应现象的实验场景
B．根据这一现象的原理，制成了电动机
C．将小磁针移走，电流的磁场消失
D．将导线断开，小磁针N极将指向地理的北极
【答案】D
【分析】（1）奥斯特实验说明：通电导线周围存在磁场，这一现象叫电流的磁效应；
（2）电动机是根据通电导体在磁场中受力而工作的，电磁铁是根据电流的磁效应工作的；
（3）磁体周围存在的特殊物质叫磁场，磁场看不见，摸不着，我们通过它的基本性质来认识；
（4）小磁针静止时，指北的叫北（N）极，指南的叫南（S）极。
【解答】解：
A、如图是模拟奥斯特实验的场景，研究电流的磁效应，故A错误；
B、电动机是根据通电导体在磁场中受力而工作的，电流的磁效应制成了电磁铁，故B错误；
C、通电导线周围存在着磁场，通过小磁针的偏转来认识电流的磁场，但即使移走小磁针，电流的磁场仍然存在，故C错误；
D、将图中导线断开，小磁针由于地磁场的缘故，即N极将指向地理的北极（地磁的南极），故D正确。
故选：D。
5．（2022秋•阳泉期末）如图所示，小磁针置于电磁铁的右侧，下列叙述中正确的是（ ）
A．闭合开关前，电磁铁与小磁针间没有力的作用
B．闭合开关后，滑片P向a移动时电磁铁与小磁针的作用力不变
C．闭合开关后，小磁针的N极将旋转指向右方
D．闭合开关后，电磁铁的左端为N极
【答案】D
【分析】（1）小磁针具有磁性，能吸引铁芯；
（2）根据滑片的移动方向分析滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化，根据影响电磁铁磁性强弱的因素分析电磁铁磁性的变化；
（3）根据磁极间的相互作用规律分析小磁针N极的指向；
（4）根据安培定则判定电磁铁的磁性。
【解答】解：A．电磁铁是由铁芯和线圈组成的，闭合开关前，电磁铁没有磁性，小磁针具有磁性，所以小磁针与电磁铁内部的铁芯也有吸引力的作用，故A错误；
B．滑片P向a移动时，滑动变阻器连入电路的电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，电磁铁与小磁针的作用力变大，故B错误；
CD．闭合开关后，电流从电磁铁的左侧流入，根据安培定则，电磁铁的左端为N极，右端为S极；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸此，故小磁针的N极指向左方，故C错误，D正确。
故选：D。
6．（2023春•庐江县月考）小明家有一款磁悬浮音响，如图甲所示，音响底部有一块磁铁，底座内部有电磁铁，他发现个底座内部电路与图乙所示电路的原理相同，闭合开关，音响悬浮于空中，通过改变底座路的电流大小可以调节音响悬浮时的高度，下列判断正确的是（ ）
A．底座通电后能产生磁场，与电动机的工作原理相同
B．底座与音响之间的相互作用与验电器的工作原理相同
C．音响悬浮位置的变化说明通电螺线管周围的磁场强度受电流大小的影响
D．若增大电流使音响悬浮位置升高，再次悬浮至静止时音响受到底座的斥力增大
【答案】C
【分析】（1）通电导体的周围存在磁场，电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用。
（2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
（3）音箱悬浮时受重力和磁力两个力的作用。
（4）通电螺线管的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。
【解答】解：A、底座通电后能产生磁场，是利用电流的磁效应，与电动机的工作原理不同，电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用，故A错误；
B、底座与音响之间的相互作用是利用同名磁极相互排斥；验电器是利用同种电荷相互排斥，它们的原理不同，故B错误；
C、音响悬浮位置的变化说明通电螺线管周围的磁场强度受电流大小的影响，故C正确；
D、若增大电流使音响悬浮位置升高，此时磁力增大；再次悬浮至静止时受到平衡力的作用，因为重力不变，音响受到底座的斥力不变，故D错误。
故选：C。
7．（2023•十一自主招生）在探究“怎样产生感应电流”的实验中，蹄形磁体水平放置，如图所示。闭合开关，当导体ab向右运动时，灵敏电流计的指针向左偏转，在某次实验时，导体ab运动时发现指针向右偏转，则导体ab（ ）
A．竖直向上运动B．水平向右运动
C．水平向左运动D．竖直向下运动
【答案】C
【分析】电流表发生偏转说明产生了感应电流，由楞次定律结合感应电流的方向即可判断错导体运动的方向。
【解答】解：AD、导体ab运动时发现指针向右偏转，说明能产生感应电流，而导体ab竖直向上运动或向下运动时，都不能产生感应电流。故AD错误；
BC、当导体ab向右运动时，灵敏电流计的指针向左偏转，所以灵敏电流计的指针向右偏转时，说明感应电流的方向与开始时的情况相反，根据楞次定律可知，导体ab运动的方向也一定与开始时运动的方向相反，即导体ab一定向右运动。故B错误，C正确。
故选：C。
8．（2023•泗洪县一模）电子车票，也称“无纸化”车票，乘客网上购票后，直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如图甲所示是乘客通过“刷身份证”进站时的情景，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别乘客身份。下图中能说明这一原理的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【分析】刷身份证是利用电磁感应原理，分析下面四幅图，找出符合题意的选项即可。
【解答】解：由题意可知，刷身份证时会产生感应电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其工作原理为电磁感应现象；
A、图中有电源，为电动机的工作原理，是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故A不符合题意；
B、图中没有电源，为发电机的工作原理，是根据电磁感应现象制成的，故B符合题意；
C、图示的实验是探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系，运用了电流的磁效应，故C不符合题意；
D、图示为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故D不符合题意。
故选：B。
9．（2022秋•阳泉期末）研究发现人体内部存在磁场，而且人体内部的磁场与地磁场相比很弱，则人体内部的磁场的磁感线分布比地磁场的磁感线分布较 疏 （填“疏”或“密”）。请你分析人体内部存在磁场的原因可能是： 人体内有电流 。
【答案】疏；人体内有电流。
【分析】（1）为了形象、准确的描述磁场，我们用一些带箭头的曲线来表示，这样的曲线叫磁感线，磁感线也是假想出来的，不是真实存在的；但磁场是确确实实存在。
（2）电流的周围存在磁场。
【解答】解：磁场越强，反映在磁感线上，磁感线分布较密；磁场越弱，磁感线分布较疏。人体内部的磁场与地磁场相比很弱，则人体内部磁场的磁感线分布较疏。
根据奥斯特实验，通电导体周围有磁场，故人体内部存在磁场的原因可能是：人体内有电流。
故答案为：疏；人体内有电流。
10．（2023•高安市二模）如图所示是某种磁悬浮列车示意图，轨道线圈上端是S极，要使列车悬浮起来，车身线圈上端应是 S 极，列车是靠电磁铁 异名 （选填“同名”或“异名”）磁极相互吸引而悬浮起来。
【答案】S；异名。
【分析】根据磁极间的相互作用规律知，图中，车身线圈上端是S极，下端是N极，由磁极间的相互作用规律知，要使车悬浮起来，应异名磁极相互吸引。
【解答】解：由图可知，轨道线圈上端是S极，下端是N极，要使列车悬浮起来，应使靠近的两个磁极相互吸引，根据异名磁极相互吸引可知，车身线圈上端应是S极。
故答案为：S；异名。
11．（2023•安徽模拟）如图所示，在螺线管的右端有一个小磁针，螺线管通电瞬间小磁针顺时针偏转，则 B （选填“A”或“B”）端为电源的正极。
【答案】B。
【分析】根据小磁针的N极，利用磁极间的作用规律可以确定螺线管的NS极；
根据螺线管的NS极以及线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向，进而可以确定电源的正负极。
【解答】解：
小磁针静止时，其S极靠近螺线管的右端，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端为S极、右端为N极。
根据螺线管的右端为N极以及图示的线圈绕向，利用安培定则可知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，从而可以确定A端为电源的负极，B端为正极。
故答案为：B。
12．（2023•瑶海区模拟）四冲程汽油机在工作过程中，将机械能转化为内能的冲程是 压缩冲程 。丹麦物理学家 奥斯特 通过实验发现电流周围存在磁场。根据图中通电螺线管的S极，可以判断：电源的 左 端为正极（选填“左”或“右”）。
【答案】压缩冲程；奥斯特；左
【分析】内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能，二是做功冲程中内能转化为机械能。
电流的磁场最初是由奥斯特发现的，而判断通电螺线管的极性、以及电流的流向等则需要用到安培定则。
【解答】解：内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程。压缩冲程活塞向上运动，压缩气体对气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能；
第一个发现电和磁有联系的人是丹麦人奥斯特。图中螺线管的左端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针的左端为N极，再利用安培定则，使拇指指向N极，其余四指环绕的方向就是导体中电流的方向，因此可判断出电源的“+”极在如图电源的左端。
故答案为：压缩冲程；奥斯特；左。
13．（2023•丹东一模）如图所示，闭合开关，则通电螺线管的a端是 N 极；在滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，通电螺线管的磁性 减弱 （选填：“增强”，“减弱”或“不变”）。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据安培定则判断通电螺线管的磁极。
（2）通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关，电流越大，磁性越强。
【解答】解：（1）伸出右手，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的A端为通电螺线管的N极，如图：电流从右端流入，所以a为N极；
（2）滑动变阻器P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电流变小，通电螺线管的磁性将减弱。
故答案为：N，减弱。
14．（2023•宜兴市校级模拟）某小区因暴雨引起车库积水车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达 B 处（选填“A”或“B”）时，红灯发光报警，此时电磁铁的上端是 N 极（选填“N”或“S”）。
【答案】B；N。
【分析】（1）首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理：车库有积水时，左侧控制电路接通，电磁铁通电，电磁铁会具有磁性，能吸引衔铁，使得红灯的电路接通，此时红灯亮；
（2）用安培定则判断通电螺线管的极性，右手握住螺线管，四指弯向线圈中电流的方向，大拇指所指的就是通电螺线管的N极。
【解答】解：（1）当水位没有达到B时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；当水位到达B时电路接通，电磁铁有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮。因此，红灯亮就表示水位过高报警。
（2）工作时，电流从电磁铁的下面导线流入，上面导线流出，利用安培定则可以判断电磁铁的下端为S极，上端为N极。
故答案为：B；N。
15．（2023•东莞市一模）如图所示，卸下家用微型吊扇的插头后，将两根导线分别与灵敏电流计连接起来，用手转动风扇叶子，灵敏电流计的指针将 偏转 （选填“偏转”或“不偏转”），这是 电磁感应 现象，此时的微型吊扇相当于 发电机 。（选填“电动机”或“发电机”）
【答案】偏转；电磁感应；发电机。
【分析】电磁感应现象原理的内容是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流。
【解答】解：电动机和发电机都是由定子和转子组成，即都是由线圈和磁场组成，所以线卸下家用微型吊扇的插头后，将两根导线分别与灵敏电流计连接起来，用手转动风扇叶子，此时其内部的线圈在磁场中转动，切割磁感线，由电磁感应可知产生了感应电流，电流计的指针会发生偏转；这说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象。此时的微型吊扇相当于 发电机。
故答案为：偏转；电磁感应；发电机。
16．（2023•鼓楼区校级模拟）如图，在图中标出通电螺线管A处磁感线方向和小磁针的N极。
【答案】
【分析】根据电流表的使用方法（电流从电流表的正接线柱流入、从负接线柱流出）判定电流的方向，根据安培定则判定通电螺线管的极性；磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的；根据磁极间的相互作用规律判定小磁针的极性。
【解答】解：因为电流表在使用时，电流从正接线柱流入、从负接线柱流出，所以通电螺线管中电流是从右侧流入、左侧流出；根据安培定则可知，螺线管的右端为S极、左端为N极，磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的；
因为异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为N极、右端为S极，如图所示：
17．（2023•大连一模）通电螺线管的磁感线方向和小磁针静止时的指向如图所示。请在括号中标出电源的“+”、“一”极并用“S”标出小磁针S极。
【答案】见解析图
【分析】在磁体外部，磁感线是从磁体的N极出发，回到S极；
由磁极间的相互作用可知小磁针的指向；
根据通电螺线管的磁极，再根据安培定则判断出电流的方向从而找到电源的正负极。
【解答】在磁体外部，磁感线是从磁体的N极出发，回到S极这一特点，可知磁体的左端为N极；由磁极间的相互作用可知小磁针的左端为S极；
根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电源的右端为正极，左端是负极，如图。
18．（2023•长春模拟）电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。
（1）如图1所示，亮亮利用干电池、导线和小磁针进行实验。
①通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明 通电导线周围存在磁场 ；
②世界上第一个发现电和磁是有联系的科学家是 奥斯特 。
（2）亮亮又将直导线绕成螺线管形状，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。
①通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，如图所示。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与 条形磁体 的磁场相似；
②为了进一步判断通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系，接下来的操作是 对调电源正负极，观察小磁针的指向 。
【答案】（1）①通电导线周围存在磁场；②奥斯特；（2）①条形磁体；②对调电源正负极，观察小磁针的指向。
【分析】（1）①通电导线的周围存在磁场；②奥斯特首先发现了电流的磁效应；
（2）①通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；②通电螺线管的极性与电流的方向、线圈的绕法有关，根据控制变量法设计操作。
【解答】解：（1）①通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位，这说明通电导线的周围存在磁场；
②世界上第一个发现电和磁是有联系的科学家奥斯特；
（2）①通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，根据现象可知，通电螺线管外部磁场与条形磁体相似；
②判断通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系时，采用的是控制变量法，实验中需要改变电流的方向，观察小磁针的偏转方向是否发生变化；故操作是：对调电源正负极，观察小磁针的指向。
故答案为：（1）①通电导线周围存在磁场；②奥斯特；（2）①条形磁体；②对调电源正负极，观察小磁针的指向。
19．（2023•高新区校级模拟）某次旅游，密闭的大巴内坐满了游客，司机忘了打开换气设备，时间一久，车内二氧化碳浓度上升，令人头晕脑胀。为此，小明设计了车载自动换气设备。
（1）小明找来二氧化碳气敏电阻Rx，其电阻值随着空气中二氧化碳浓度的增大而减小。其中二氧化碳浓度为0时，Rx阻值模糊不清，他对该电阻阻值进行测量。小明把空气通过氢氧化钠溶液，得到二氧化碳浓度为0的空气，并收集于集气瓶中，再将Rx置于其中，连接电路如图1所示。
①气敏电阻是由 半导体 材料制成的。
②开关S闭合前，滑片P应移至 A （选填“A”或“B”）端。
③闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数。电路某一故障可能为 Rx断路 。
④排除故障后，闭合开关S，滑片P向B端移动时，电压表的示数变 大 。某时刻，电压表、电流表示数如图2所示，则二氧化碳浓度为0时，Rₓ的阻值为 35 Ω。
（2）小明利用电磁继电器设计车载自动换气设备，如图3所示：
①电路中定值电阻R0的作用是 保护电路 。
②请以笔画线完成电路连接，要求：闭合开关S，周围空气中二氧化碳浓度低于某值时，仅绿灯亮；浓度大于某值时，仅红灯亮且换气扇正常工作。
【答案】（1）①半导体；②A；③Rx断路；④大；35；（2）①保护电路；②见解答图。
【分析】（1）①气敏电阻是由半导体材料制成的；
②为保护电路，开关S闭合前，滑片P应移至阻值最大处；
③若电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表并联的部分断路；
④先确定滑动变阻器阻值变化，再根据串联分压原理确定电压表示数的变化；分别对图中电压表大量程和电流表小量程读数，根据欧姆定律求电阻；
（2）由图乙可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测压敏电阻两端的电压，电路中若无R0存在，当气敏电阻的阻值过小时，电路电流会过大，会烧毁电路，所以图乙电路中R0的作用是保护电路；
②电磁铁将衔铁吸下时，红灯亮且换气扇正常工作，同时绿灯断开不亮，按要求连接工作电路。
【解答】解：（1）①气敏电阻是由半导体材料制成的；
②开关S闭合前，滑片P应移至阻值最大处，即A端；
③若电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表并联的部分Rx断路；
④滑片P向B端移动时，滑动变阻器阻值变小，根据串联分压原理，Rₓ的阻值不变，两端的电压变大，即电压表的示数变大；
图中电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为3.5V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.1A，由欧姆定律，待测电阻：
Rx＝＝35Ω；
（2）①由图乙可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测压敏电阻两端的电压，电路中若无R0存在，当压敏电阻的阻值过小时，电路电流会过大，会烧毁电路，所以图乙电路中R0的作用是保护电路；
②闭合开关S，周围空气中二氧化碳浓度大于某值时，电磁铁将衔铁吸下，红灯亮且换气扇正常工作，同时绿灯断开不亮，电路连接图如下图所示：
故答案为：（1）①半导体；②A；③Rx断路；④大；35；（2）①保护电路；②见解答图。