中考物理第一轮复习专题20 电与磁（11题型）（练习）（解析版）

这是一份中考物理第一轮复习专题20 电与磁（11题型）（练习）（解析版），共45页。
\l "_Tc14943" 题型01 磁现象 PAGEREF _Tc14943 \h 2
\l "_Tc24297" 题型02 磁场 PAGEREF _Tc24297 \h 3
\l "_Tc19958" 题型03 地磁场 PAGEREF _Tc19958 \h 6
\l "_Tc32255" 题型04 奥斯特实验 PAGEREF _Tc32255 \h 8
\l "_Tc31942" 题型05 安培定则 PAGEREF _Tc31942 \h 11
\l "_Tc120" 题型06 电磁铁 PAGEREF _Tc120 \h 15
\l "_Tc12096" 题型07 电磁继电器 PAGEREF _Tc12096 \h 18
\l "_Tc1917" 题型08 磁场对通电导线的作用 PAGEREF _Tc1917 \h 21
\l "_Tc23163" 题型09 电动机及其工作原理 PAGEREF _Tc23163 \h 24
\l "_Tc29202" 题型10 产生感应电流的条件 PAGEREF _Tc29202 \h 26
\l "_Tc20106" 题型11 发电机 PAGEREF _Tc20106 \h 30
\l "_Tc4248" PAGEREF _Tc4248 \h 33
\l "_Tc16511" PAGEREF _Tc16511 \h 41
题型01 磁现象
1.钢条AB的A端靠近小磁针北极，它们相互吸引；钢条B端靠近小磁针南极，它们也相互吸引，则（ ）。
A．钢条一定有磁性，且A端为北极 B．钢条一定有磁性，且A端为南极
C．钢条一定无磁性 D．钢条可能有磁性，也可能无磁性
【答案】D。
【解析】钢条AB的A端靠近小磁针北极，它们相互吸引，钢条AB的A端可能是S极，也可能没有磁性；钢条B端靠近小磁针南极，它们也相互吸引，钢条B端可能是N极，也可能没有磁性。
故选D。
2.放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑，则S极被涂黑的小磁针是（ ）。
A甲B乙C丙D丁
【答案】A。
【解析】由于磁场方向的规定，小磁针静止时N极所指向的方向为磁感线的方向。
假设条形磁体左侧是N极，则磁感线由左端出发指向右侧，由图知道，甲丙的左侧是N极，乙丁的右侧是N极，由图知道，假设不符合题意；
假设条形磁体右侧是N极，则磁感线由右端出发指向左侧，由图知道，甲丙的右侧是N极，乙丁的左侧是N极，由图知道，假设符合题意，且被涂黑S极的小磁针是甲，故A符合题意。故选A。
3.如图所示，其中正确反映两根大头针被条形磁铁吸起时的真实情况的是( )。
A. 图甲 B. 图乙 C. 图丙 D. 图乙和图丙
【答案】C。
【解析】大头针被吸到磁铁一端后被磁化，针帽与磁极的极性相反,针尖极性与针帽相反，但同一磁极上的两枚大头针针尖必为同名磁极，根据同名磁极相互排斥可知，两大头针应分开，故只有丙图正确。
故选C。
4.小华同学在教室里擦黑板时，发现当板擦靠近黑板时，会被吸附在黑板上.为了探究是黑板具有磁性还是板擦具有磁性，他设计了下列实验，能得出正确结论的是（ ）。
A．用小磁针分别靠近板擦和黑板，小磁针都发生了偏转，说明黑板擦和黑板都具有磁性；
B．将板擦的正面和反面靠近黑板，板擦都能吸附在黑板上，说明板擦一定具有磁性；
C．将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转，发现板擦静止时某侧边始终的指向东方，说明板擦一定具有磁性；
D．将板擦用细线悬挂起来，发现板擦靠近黑板时细线偏离了竖直方向，说明黑板具有磁性
【答案】C。
【解析】ABD．因为力的作用是相互的，所以，当小磁针分别靠近板擦和黑板时，或者板擦和黑板相互靠近时，它们之间的相互吸引，都只能说明两物体中至少有一个物体具有磁性，而无法判断哪个具有磁性，故ABD不符合题意。
C．将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转，发现板擦静止时某侧边始终的指向东方，则一定有某侧边始终指向南方，所以可以说明板擦一定具有磁性，故C符合题意。故选C。
5．当悬挂的A、B、C三个钢棒互相靠近时，出现的现象如图所示，则（ ）。
A．A、B棒有磁性，C棒没有磁性；
B．A棒没有磁性，B，C棒有磁性；
C．A棒可能有磁性也可能没有磁性，B、C棒有磁性；
D．A、C棒有磁性，B棒可能有磁性也可能没有磁性
【答案】C。
【解析】如图所示，B、C棒相互排斥，B、C棒都有磁性，且磁性相同，A、B棒相互吸引，A棒可能是铁棒，无磁性，也可能有磁性，与B棒磁性不同；故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
题型02 磁场
1.巴克球是一种磁力超强的小球，很多个小球可任意变换组合形状，有极高的创造性，是许多人喜爱的玩具。如图所示的几个巴克球随意组合，下列有关巴克球的说法正确的是（ ）。
A．巴克球周围存在的磁场分布是均匀的；
B．巴克球周围的磁场不存在磁感线；
C．巴克球周围各点的磁场方向都是竖直向下的；
D．巴克球对周围所有的金属都有力的作用
【答案】B。
【解析】A．任何磁体都有两个磁极，而磁极是磁场最强的地方，即巴克球周围存在的磁场分布是不均匀的，故A错误；
B．巴克球周围存在磁场，不存在磁感线，磁感线是为了描述磁场的性质而引入的假想曲线，故B正确；
C．巴克球周围各点的磁场方向是不同的，故C错误；
D．磁体对含有铁、钴、镍等物质的物体有力的作用，所以巴克球不会对所有金属都有力的作用，故D错误。故选B。
2.如图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是（ ）。
A．B．
C．D．
【答案】A。
【解析】A B．异名磁体的磁感线从N极出发，回到S极，故A正确；B错误；
C．同名磁极间都是从N极出发，而不是回到N极，故C错误；
D．蹄形磁铁的磁感线从N极出发，回到S极，故D错误。故选A。
3.小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有( )。
①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在；
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线；
③磁感线是由铁屑组成的；
④地磁场的磁感线是从地球南极附近出发回到北极附近。
A．①④B．②③C．①②D．②④
【答案】A。
【解析】①磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，故①符合题意；
②磁感线是不存在的，是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线，故②不符合题意；
③磁感线是不存在的，磁感线是铁屑组成的说法错误，故③不符合题意；
④地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，故地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近，故④符合题意；综上所述选项A符合题意。
4.通常我们用磁感线形象地描述磁场的强弱和方向，如图所示描绘了某一磁场区域的部分磁感线，并在磁场的b点放置一个可自由转动的小磁针，由磁感线的分布特点可知（ ）。
A.b点的磁场比a点的磁场弱，小磁针静止时N极指向Q处；
B.b点的磁场比a点的磁场弱，小磁针静止时N极指向P处；
C.b点的磁场比a的磁场强，小磁针静止时N极指向P处；
D.b点的磁场比a点的磁场强，小碰针静止时N极指向Q处
【答案】D。
【解析】AB．磁感线的疏密体现了磁场的强弱，磁感线越密集，磁场越强，由图可知，a点与b点相比，b点的磁感线更密集，所以b点的磁场比a点的磁场强，故AB不符合题意；
CD．由于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，所以在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，故D符合题意，C不符合题意。故选D。
5.磁体与磁体之间会有力的作用，是因为磁体周围存在______；绿海龟是著名的航海能手，它是利用______进行导航的。
【答案】①磁场；②地磁场。
【解析】[1]磁体间不接触也会有力的作用，磁体间力的相互作用是通过磁场而发生的，磁体周围存在磁场。
[2]绿海龟是著名的航海能手，绿海龟辨别方向靠的是地磁场，故它是利用地磁场进行导航的。
6.如图， 画出条形磁体N极发出的一条磁感线及其方向、标出小磁针的S极。
【解析】根据异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥可知小磁针的左端是N极，右端是S极，因为在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极，所以磁感线的方向是指向右的，如图所示：
7.在我们熟悉的各种磁体的磁场中，通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似？小伟用小磁针、条形磁体、通电螺线管来进行探究，实验操作及现象如图所示。
（1）比较甲、乙两图可知，通电螺线管的外部磁场与______周围的磁场相似；
（2）比较乙、丙两图可知，通电螺线管的外部磁场方向与通过它的______方向有关。
【答案】条形磁体；电流。
【解析】（1）[1]比较甲、乙两图，小磁针在磁场中的受力情况相同，由此可知：通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围的磁场相似。
（2）[2]比较乙、丙两图，通电螺线管中的电流方向不同，小磁针受力情况不同，即N、S极偏转的方向不同，说明通电螺线管的磁场方向不同，故通电螺线管的外部磁场方向与通过它的电流方向有关。
题型03 地磁场
1.（多选）关于地磁场的描述正确的是（ ）。
A．地磁场的北极在地理南极附近；
B．赤道附近地磁场的方向和地面平行；
C．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的；
D．在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极
【答案】AB。
【解析】A．地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，故A正确；
B．在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁场强弱相等，且方向水平向北与地面平行，故B正确；
C．地磁场的水平分量总是从地理的南极指向北极，而竖直分量则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下，故C错误；
D．在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地理的南极，地磁场的北极，故D错误。
故选AB。
2.如图所示，我国早期的指南针（司南），它是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。关于指南针，下列说法中正确的是（ ）。
A．有的指南针只有一个磁极；
B．自由转动的指南针，其静止时指南北是由于地磁场的作用；
C．指南针的指向不会受到附近磁铁的干扰；
D．指南针周围不存在磁场
【答案】B。
【解析】A、任何磁体都有两个磁极，故A错误；
B、指南针能够指向南北，是由于地球具有磁场，地磁场是南北指向。指南针由于受地磁场的作用而工作的，故B正确；
C、指南针指向会受到附近磁铁的干扰，是由于磁铁周围存在着磁场。故C错误；
D、指南针被磁化后，周围存在磁场，故D错误。
3．如图所示，这是一个自制的小指南针。用硬纸板和大头针制作指南针的底座，使缝衣针磁化后，穿过按扣的两孔，放在底座的针尖上，当小指南针静止后，针尖指向北方，则下列说法中正确的是（ ）。
A．针尖能指北，是受到磁感线的作用 B．针尖指的是地磁场的南极
C．针尾是指南针的N极 D．针尾所指方向，是该点地磁场的磁场方向
【答案】B。
【解析】ABC．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S极，指向北的一端是磁体的N极，针尖指北，所以针尖是N极，针尖所指是地磁南极，故AC错误，B正确；
D．针尖是指南针的N极，所以针尖所指方向，就是该点地磁场的磁场方向，故D错误。故选B。
4.《论衡》中记载：“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如图。“柢”即握柄，是磁体的_______极，司南之所以能指南北，是由于受到_______的作用。
【答案】①S（南）；②地磁场。
【解析】[1]由题意知，司南放在地上时，握柄指向地理的南方，而地磁极的N极在地理南方附近，据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以握柄是磁体的S（南）极。
[2]司南静止时指南北是由于它受到地磁场的作用。
5.如图所示的司南是我国的四大发明之一，司南静止时能够指南北说明地球是一个巨大的______；如图所示，地磁的南极在地理的______附近，地理的两极和地磁的两极并不重合，这一现象是我国宋代学者沈括发现的，比西方早400多年。

【答案】磁体；北极。
【解析】[1]司南能够指南北，说明司南在地球附近受到磁力的作用，所以地球是一个巨大的磁体来的。
[2]司南在地面静止时，其N极指向地理北极附近，据同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥知，地磁的南极在地理北极附近。
题型04 奥斯特实验
1.关于如图所示的实验，下列说法中正确的是（ ）。
A这是模拟法拉第电磁感应实验的场景；
B移走小磁针，电流的磁场消失；
C根据这一现象的原理，制成了电磁铁；
D将导线断开，小磁针N极将指向地磁场的北极
【答案】C。
【解析】A．这是探究通电导体周围存在磁场，即奥斯特实验的场景，故A错误；
B．该磁场是电流的磁场，只有电路中有电流，导线周围就存在磁场，小磁针的作用是证实通电导体周围有磁场，故B错误；
C．该实验说明通电导体周围存在磁场，这种现象是电流的磁效应，根据这一现象人们发明了电磁铁，故C正确；
D．将导线断开，导线中没有电流通过，电流的磁场消失。由于受地磁场的影响，小磁针N极将指向地磁场的南极，故D错误。故选C。
2.在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（ ）。
A.B．C．D．
【答案】C。
【解析】通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似，由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极。
我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，所以在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部，磁感线的分布和磁体的N、S极一致，由此判断，A、B、D不符合题意；C符合题意。
故选C。
3.奥斯特实验：
（1）如图甲所示，将导线放在静止的小磁针上方且平行，触接电源负极后发现小磁针发生偏转，由此可得出结论，通电导体周围有___________。
（2）如图乙所示，将电源正负极对调，重复上述实验步骤，发现小磁针___________改变。由此可以得出结论 ；___________方向，与电流方向有关。
【答案】磁场；偏转方向；磁场。
【解析】（1）[1]导线通电后，发现小磁针发生偏转，说明小磁针受到了力的作用，故得出通电导线周围存在磁场。
（2）[2][3]改变电流的方向，小磁针偏转的方向发生变化，说明磁场的方向发生了变化，故得出的结论是磁场的方向与电流的方向有关。
4．小明在课下通过查阅资料，知道通电线圈相当于一匝通电螺线管，其两侧的磁极与线圈中电流方向的关系也符合安培定则--用右手握住线圈，让四指指向线圈中电流的方向，则大拇指所指的那端就是线圈的N极。
（1）请你猜想，如图所示，把两个线圈A和B挂在水平光滑的固定细杆MN上，且平行靠近放置，当线圈通入如图所示的方向相同的电流，线圈A和B将互相______（选填：“靠近”“远离”）。
（2）你猜想的依据是______。
【答案】靠近；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解析】[1][2]从图可知两个线圈A和B中电流的方向向上，用右手握住线圈A、B，让四指指向线圈中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极，则线圈A的左端为N极，右端为S极；线圈B的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。可知，线圈A和B将互相靠近。
5.如图示是探究通电直导线周围磁场的实验装置。
（1）小磁针放置在桌面上静止时，将直导线AB沿______（选填“东西”“南北”或“任意”）方向放置在小磁针正上方，实验时效果最明显；
（2）接通电路后，观察到小磁针偏转，说明电流周围存在______，此现象最早是由物理学家______发现的，此时若移去小磁针，上述结论是否成立？______（选填“是”或“否”）；
（3）改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明电流周围的磁场方向与______有关；
（4）实验中小磁针的作用是______。
【答案】南北；磁场；奥斯特；是；电流的方向；检测磁场是否存在。
【解析】（1）[1]因为地球存在地磁场，小磁针静止时，N极指向地理上的北极，所以直导线AB应沿南北方向放置，则实验时，可避免地磁场对小磁针转动的影响。
（2）[2]接通电路后，本来静止的小磁针发生偏转，说明小磁针受到了力的作用，这说明电流周围产生了磁场，小磁针放在磁场中受到力的作用。
[3]电流周围存在磁场最早是由物理学家奥斯特发现的。
[4]小磁针在通电导体周围会转动，这是为了表明电流周围存在着磁场，而这个磁场的有无跟导体中有无电流有关，那么即使移去小磁针，电流周围的磁场仍然存在，所以上述结论仍是成立的。
（3）[5]改变电流方向，则小磁针偏转的方向发生改变，说明小磁针所受的力的方向发生了改变，而引起这个变化的是电流周围的磁场方向改变了，所以电流周围的磁场方向与电流方向有关。
（4）[6]通电导体周围是否有磁场，无法直接观察，通过转换法，让小磁针的转动说明电流周围存在磁场，所以小磁针能证明磁场是否存在。
6.小华和小军在老师办公室看到一个如图甲所示的仪器，用一根铜线和一个有两排孔的平板玻璃制成，铜线依次穿过相邻的孔绕成一个线圈。老师告诉他这是螺线管。于是，在老师的指导下，他和同学们一起把螺线管接入电路，探究其特点。
（1）他们把一个小磁针放在桌面上，小磁针静止时指向南北方向。将螺线管通电后靠近该小磁针，发现小磁针发生_______，说明通电螺线管周围存在磁场。
（2）接着，小华将细铁屑均匀地洒在玻璃板上，轻轻敲击玻璃板后，细铁屑的排列情况如图乙所示。
①观察发现靠近螺线管两端的地方铁屑分布比较密集，说明螺线管两端磁场比较_______。
②小华继续仔细观察细铁屑的整体分布情况，发现通电螺线管外部的磁场分布与我们学过的_______磁体的磁场分布情况相似。
③随后小军在未通电的螺线管外部放置了八个小磁针，闭合开关磁针指向如图丙所示，放入小磁针是为了显示_______。
（3）法国科学家安培认为，通电螺线管的磁场可以看成多个圆形通电线圈的磁场组合而成。他研究提出了著名的分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种_______电流——分子电流（由原子内部电子的绕核运动形成的），分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。
【答案】偏转；强；条形；磁场的方向；环形。
【解析】（1）[1]根据题意知道，靠近该小磁针，发现小磁针发生偏转，这是因为小磁针受到磁力的作用，运动状态发生了改变，说明通电螺线管周围存在磁场。
（2）①[2]磁铁两端的铁屑较密集，说明磁铁两端的磁性较强。
②[3]由实验探究的结果知道，电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
③[4]小磁针静止时N极的指向与该点磁场的方向相同，所以小磁针的作用是显示通电螺线管周围磁场方向。
（3）[5]通电螺线管的磁场可以看成多个圆形通电线圈的磁场组合而成，所以安培认为，在物质内部存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体。
题型05 安培定则
1.（多选）小磁针静止在通电螺线管内部，小磁针涂黑的一端为N极，如图所示。则（ ）。
A．电源的a端是正极，通电螺线管的右端是N极；
B．电源的a端是负极，通电螺线管的右端是S极；
C．电源的b端是正极，通电螺线管的左端是N极；
D．电源的b端是负极，通电螺线管的左端是S极
【答案】BC。
【解析】由图可知，小磁针的左端为N极，小磁针N极指向为磁场的方向，小磁针在通电螺线管的内部，所以通电螺线管内部的磁场方向向左，通电螺线管外部磁场方向由N极指向S极，通电螺线管内部磁场方向由S极指向N极，所以通电螺线管的右端为S极，左端为N极，由右手螺旋定则可知，电流从通电螺线管的右端流入，左端流出，所以电源的b端是正极，a端是负极。
故选BC。
2.如图所示，闭合开关S，滑片P向右移动，则螺线管（ ）。
A．左端为S极，磁性增强 B．左端为S极，磁性减弱
C．左端为N极，磁性增强 D．左端为N极，磁性减弱
【答案】A。
【解析】电流从正极流向负极，从螺线管的右边流向左边，根据安培定则，四指弯曲方向与电流方向一致，大拇指所指就是N极方向，因此右端为N极左端为S极。滑片向右移动，滑动变阻器变大，电流变小，磁性减弱，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
3.如图甲是“奋斗”小组制作的“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁，底座中的电磁铁就可将其稳定地“漂浮”在空中，其工作原理如图乙所示。下列判断正确的是（ ）。
A．电磁铁的上端为N极；
B．电源的左端为正极；
C．地球仪是通过异名磁极互相排斥实现“漂浮”的；
D．滑片P向左移动可增加地球仪“漂浮”的高度
【答案】B。
【解析】A．悬浮地球仪的工作原理是同名磁极相互排斥，由图乙可知，电磁铁的上端是S极，故A错误；
B．由安培定则可知，电流从螺线管的上端流入，所以电源的左端为正极，右端为负极，故B正确；
C．悬浮地球仪是通过同名磁极相互排斥来实现悬浮的，故C错误；
D．滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，地球仪的悬浮高度减小，故D错误。故选B。
4.攀枝花市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中，小磁针和螺线箮放置于同水平面内，螺线管为东西朝向，小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源A端为______（选填“正”或“负”）极。当开关S断开时，小磁针N极将______（选填“不”、“向北”或“向南”）偏转。
【答案】负；向北。
【解析】[1]由小磁针静止时，其左端为N极，右端为S极，根据磁体间的相互作用规律可知，螺线管左端为N极，右端为S极；根据螺线管的线圈绕向，利用右手螺旋定则可以确定电流从螺线管的右端流入，左端流出，由于电流是从电源的正极流出，经过外电路回到电源的负极，所以可以确定电源的A端为负极。
[2] 由于未断开开关时，小磁针是东西走向，断开开关时，小磁针由于受到地磁场的影响，N指向地磁南极，即地理北极，小磁针N极将向北偏转。
5.在如图所示的电路中，请用笔画线代替导线将电路补全。要求：将滑动变阻器和螺线管组成串联电路，闭合开关后，螺线管左端为N极，且滑动变阻器的滑片向左移动时，螺线管的磁性增强。
【解析】滑动变阻器的滑片向左移动时，螺线管的磁性增强，说明此过程通过螺线管的电流增大，此过程变阻器接入电路的阻值变小，所以变阻器下边的接线柱接在左边。螺线管左端为N极，据安培定则知，螺线管中的电流是向上的，即电流是由螺线管右端流入左端流出的，那么螺线管的右端与变阻器的下接线柱相连，左端与电源的负极相连，作图如下：
6.放有条形磁体的小车静止在水平地而上，闭合开关S，条形磁体因受磁力向左运动，请在图中括号里标明电源左端的极性和电磁铁右端的磁极。
【解析】闭合开关S，条形磁体因受磁力向左运动，说明条形磁体受到了一个向左的排斥力，已知条形磁体左端为S极、右端为N极，根据同名磁极相互排斥可确定通电螺线管的左端是N极、右端为S极；根据安培定则，大拇指指向通电螺线管的N极，则电流从电磁铁右侧流入，所以电源的右端为正极，左端是负极，如图所示：
7.通电螺线管左侧放一条形磁体，闭合开关后，小磁针静止在如图所示的位置。请标出：（1）电源右侧的极性（用“+”或“-”表示）；（2）a点磁感线方向；（3）小磁针静止时右端的磁极（用“N”或“S”表示）。
【解析】根据通电螺线管和条形磁体之间的磁感线可判断，通电螺线管的左端与条形磁体的右端是同名磁极，都是S极，根据安培定则可判断，电源的左侧为正极、右侧为负极；磁体周围的磁感线是从磁体N极出来，回到磁体的S极，所以a点的磁感线方向指向条形磁体的S极；根据异名磁极相互吸引的规律可知，小磁针静止时左端为S极，右端为N极。如图所示
题型06 电磁铁
1.图甲是磁悬浮台灯，灯泡内部装有磁体和半导体芯片，灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后，灯泡会悬浮在灯座上方，半导体芯片发光。下列说法正确的是（ ）。
A. 发光的半导体芯片电阻为零；
B. 灯泡悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理；
C. 通电后电磁铁具有磁性说明磁能生电；
D. 通电后电磁铁的下端为S极
【答案】B。
【解析】A．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一定的电阻值，因此半导体芯片的电阻不为0，故A错误；
B．同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，灯泡悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理，故B正确；
C．电磁铁是利用电流的磁效应工作的，当电流流过电磁铁线圈时，电磁铁就具有磁性，说明电能生磁，故C错误；
D．电流从电磁铁线圈的上端流入，由安培定则可判断电磁铁的下端为N极，故D错误。故选B。
2.如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（ ）。
A．在圆筒中插入一根铁芯B．减少线圈匝数
C．滑动变阻器的滑片P向右滑动D．将电源正负极互换
【答案】A。
【解析】影响通电螺线管磁性强弱的因素有：电流的强弱、线圈的匝数及铁芯的有无。
A．在圆筒中插入铁芯，能增强通电螺线管的磁性，故A符合题意；
B．减少线圈匝数，会减小通电螺线管的磁性，故B不符合题意；
C．图示中的滑动变阻器滑片向右移动是，变阻器接入电路的阻值变大，则通过电路的电流减小，那么螺线管的磁性会减弱，故C不符合题意；
D．将电源正负极互换，只能改变通过螺线管的电流，不会影响其磁性的强弱，故D不符合题意。
故选A。
3.如图所示电路，开关S接到a后，电磁铁左端为______极，小磁针静止时，A端是______极。将开关S由a换到b，调节变阻器的滑片P，保持电流表的示数不变，电磁铁的磁性______（选填“增强”、“减弱”或“不变”）。
【答案】N；N；减弱。
【解析】[1]伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向，即螺线管的左端为通电螺线管的N极。
[2]通电螺线管的左端为N极，右端为S极；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针的A端是N极。
[3]在此实验装置中，保持电流不变，将开关S由a换到b，则减少了线圈的匝数，因此通电螺线管的磁性减弱。
4.在“研究电磁铁”实验的一组示意图中，其中 A、B、C三图线圈的匝数相同，而D图中线圈的匝数是前面图的2倍，已知I2＞I1，则比较图 A、C可知：外形相同的电磁铁，______一定时，电流越 ______，电磁铁磁性越强。
【答案】线圈匝数；大。
【解析】[1][2]比较图A、C可知：外形相同的电磁铁，线圈的匝数相同，电流不同，电流越大，电磁铁吸引的大头针的个数越多，磁性越强，故结论为：在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。
5.如图是研究电磁铁磁性强弱的实验装置，其中E是电磁铁。只利用此装置可以研究电磁铁磁性强弱与______是否有关。闭合开关S后，发现电磁铁吸引起少量大头针。为了让电磁铁能吸引起更多的大头针，只利用图中的器材，可以将滑动变阻器滑片向______移动。（选填“左”或“右”）
【答案】电流强度；左。
【解析】[1]由图中可知，移动滑动变阻器滑片的位置，可以改变滑动变阻器接入电路中阻值的大小，从而改变电路中电流的大小，故利用此装置可以用来探究电磁铁磁性强弱与电流强度是否有关。
[2]为了让电磁铁能吸引更多的大头针，应增大电磁铁的磁性，即要增大电路中的电流，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向左移动。
6.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）实验中，通过观察_______来判断电磁铁磁性的强弱；
（2）根据图示的情景可知，_______（选填“甲”或“乙”）吸引的大头针个数较多，说明电流一定时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越_______（选填“强”或“弱”）；当滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越_______，电磁铁的磁性越强；
（3）根据右手螺旋定则，可判断出乙电磁铁的上端是_______（选填“N”或“S”）极；
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_______。
【答案】吸引大头针的数量；甲；强；大；S；见解析。
【解析】（1）[1]电磁铁的磁性强弱无法用眼睛直接观察，通过电磁铁吸引大头针的多少来反映磁性的强弱。
（2）[2][3]由图知，两电磁铁串联，电流相等，甲的线圈匝数较多，甲吸引的大头针较多，说明电流相同，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；
[4]由图知，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁甲、乙的磁性增强，吸引大头针的个数都增加，所以在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；
（3）[5]电流从电源的正极流出，经滑动变阻器后从乙的上端流入，根据右手螺旋定则，让右手四根手指顺着电流的方向握住螺线管，伸开大拇指后指向乙电磁铁的下端，故下端为乙电磁铁的N极，上端是S极。
（4）[6]大头针被磁化，大头针下端的磁极相同，互相排斥，所以下端分散。
题型07 电磁继电器
1.如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝下端所指示的温度为90℃，下列说法错误的是（ ）。
A．报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质；
B．报警器利用了电磁铁通电时有磁性断电时磁性消失的特点；
C．报警器中，水银温度计和电磁铁串联在电路中；
D．温度达到90℃时，报警器中的灯亮同时铃响
【答案】D。
【解析】A．报警器利用水银导电，即当到达警戒温度时，水银与金属丝联通，构成了闭合回路，故电铃响，故利用的是水银的导电性，温度计的工作原理就是水银的热胀冷缩，故A正确，A不符合题意；
B．报警器就是利用了电磁铁通电时有磁性，电铃响，断电时磁性消失，灯泡亮的特点的，故B正确，B不符合题意；
C．如图所示，报警器中，水银温度计和电磁铁首尾相连，故串联在电路中，故C正确，C不符合题意；
D．温度达到90℃时，报警器中的铃响灯灭，而没有到达警戒水位时，电铃不响，灯泡亮，故D错误，D符合题意。故选D。
2.创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，RN为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，R0为定值电阻。闭合开关S1、S2，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是（ ）。
A水位上升时，电磁铁磁性变弱B水位上升时，通过R0电流变小
C水位下降时，R0的电功率变大D水位下降时，RN的阻值会变大
【答案】D。
【解析】AB．水位上升时，向池中注水，触点接触，当注满水时，触点分离，说明RN电阻逐渐减小，电流变大，磁性变强，将衔铁吸引到下面，故AB错误；
CD．水位下降时，需要注水，触点接触，电磁铁磁性减弱，故RN的阻值会变大，电流变小，根据P=I2R可知，R0的电功率变小，故C错误，D正确。故选D。
3.（多选）如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表盘上的钥匙孔并旋转，则下列分析正确的是（ ）。
A．旋转钥匙相当于闭合开关；
B．电磁铁是利用电流的热效应来工作的；
C．电磁铁通电后电磁铁的上端为N极；
D．电动机工作时将电能全部转化为机械能
【答案】AC。
【解析】A．将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，汽车启动，所以旋转钥匙相当于闭合开关，故A正确；
B．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故B错误；
C．读图可知，电流从电磁铁的上端流入，用右手握住电磁铁，使弯曲的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正确；
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AC。
4.如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天灯熄，夜晚灯亮。下列说法正确的是（ ）。
A．白天流过R0的电流比夜晚大；
B．给路灯供电的电源应接在b、c两端；
C．白天R0两端的电压比夜晚大；
D．白天，如果将电阻箱R的阻值调大则路灯也可能变成亮
【答案】AD。
【解析】A．由电路图可知，两个电阻串联，因为白天时，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，可知白天电路中的总电阻小，则流过R0的电流比夜晚大，故A正确；
B．光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，电磁铁将被吸住；继电器的动触点与c接通；晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以继电器的动触点与b接通，所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯应接在ab之间，故B错误；
C．白天时，有光照，光敏电阻阻值较小，由上述分析可知电路中的电流较大，根据U=IR可知，电阻箱两端电压会比晚上的大，且电源电压不变，根据串联分压可知，白天R0两端的电压比夜晚小，故C错误；
D．由电路结构可知，当电阻箱R的阻值变大时，电路中的电流变小，路灯亮，因此白天如果将电阻箱R的阻值调大，路灯也可能发光，故D正确。故选AD。
5.如图甲所示的智能电梯在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。图乙所示是其控制电路图，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的减小而增大。当有人走下电梯后，左侧电路中电流______（选填“增大”、“减小”或“不变”），则图中电磁铁的磁性将______（选填“增强”、“减弱”或“不变”），电动机的功率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】减小；减弱；变小。
【解析】[1][2]当有人走下电梯后，压力减小，压敏电阻阻值增大，故左侧电路中电流减小，电磁铁磁性减弱。
[3]电磁继电器衔铁与触头1接通，电动机与R1串联，R1分压，电动机电压变小，功率变小。
6.2021年12月9日，三位航天员在我国自己的空间站为我们上了一堂生动的太空课，叶光富老师让我们亲眼目睹了心肌细胞跳动有力，心肌细胞需要在恒温箱中培养，如图甲所示为一恒温箱温控电路，控制电路电源电压为24V，电热丝和热敏电阻R均置于恒温箱内，热敏电阻R的阻值随温度变化关系如图乙所示。恒温箱温控电路工作原理是：当电流小于0.6A时，电热丝通电加热；当电流大于0.8A时，电热丝停止加热。
（1）则加热电路电源应接在______（选填“a、b”“c、d”或“e、f”）两端；
（2）当滑动变阻器R' =20Ω时，通过计算说明恒温箱内的温控范围；( )
（3）当温度为30℃，R' =25Ω时，滑动变阻器工作1min产生的热量。( )
【答案】a、b；20~50℃；540J。
【解析】（1）由图可知，加热电路的通断依靠电磁继电器实现的，当电流小于0.6A时，电磁铁磁性很弱，不足以将衔铁吸下，此时动触点将加热丝的电路接通，若在a、b处接电源，加热电热丝通电加热；当电流大于0.8A时，电磁铁磁性增强，将衔铁吸下，加热丝电路切断，电热丝停止加热。若电源接c、d则电热丝一直通电加热；若电源接e、f则电热丝与电源不通。综上可得，应将电源接在a、b两端。
（2）滑动变阻器R'=20Ω，电流I1=0.6A时，由可知电路的总电阻
此时热敏电阻的阻值R1=R总-R'=40Ω-20Ω=20Ω
由图像知，热敏电阻的阻值为20Ω时，对应的温度为20℃，即温度为20℃时，电热丝通电加热；当电流I2=0.8A时，由可知电路的总电阻；
此时热敏电阻的阻值R1'=R总'-R'=30Ω-20Ω=10Ω
由图像知，热敏电阻的阻值为10Ω时，对应的温度为50℃，即温度为50℃时，电热丝停止加热。所以恒温箱内的温控范围为20℃~50℃。
（3）根据图乙知，当温度为30℃时，热敏电阻R的阻值为15Ω，由串联电路电阻的规律和欧姆定律知，此时电路的电流为
滑动变阻器工作1min产生的热量为Q=(I3)2R″t=(0.6A)2×25Ω×60s=540J
答：（1）加热电路电源应接在a、b两端；（2）当滑动变阻器R'=20Ω时，恒温箱内的温控范围为20℃~50℃；（3）当温度为30℃，R'=25Ω时，滑动变阻器工作1min产生的热量为540J。
题型08 磁场对通电导线的作用
1．下列家用电器中，主要利用“磁场对通电导体有力的作用”这一原理工作的是（ ）。
A．电风扇B．电饭煲C．微波炉D．冰箱
【答案】A。
【解析】A．电风扇利用了通电线圈在磁场中受力从而产生了运动，故A符合题意；
B．电饭煲主要利用了电流的热效应发热，故B不符合题意；
C．微波炉利用食物在微波场中吸收微波能量而使自身加热的烹饪器具，故C不符合题意；
D．电冰箱用低沸点的制冷剂，汽化时吸收热量以达到制冷的目的制成的，故D不符合题意。
故选A。
2．如图所示，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是（ ）。
A．换用更细的铜棒 B．将磁体的N、S极对调
C．向左移动滑动变阻器的滑片 D．将电源正、负极和磁体N、S同时对调
【答案】B。
【解析】A．换用更细的铜棒，使电阻变大电流变小，但不能改变受力的方向，所以A错误，故A不符合题意；
B．将磁体的N、S极对调，磁场方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向左运动，所以B正确，故B符合题意；
C．向左移动滑动变阻器的滑片，只能改变电流的大小，不能改变电流的方向，所以C错误，故C不符合题意；
D．将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铜棒仍然向右运动，所以D错误，故D不符合题意。故选D。
3．如图所示，磁铁上下摆放形成稳定磁场，取闭合回路的一部分直导体ab沿东西方向放置于两磁铁中间，当闭合开关，该磁场对导体ab产生向北的作用力，则下列哪种方式可以使得该磁场对导体ab的作用力方向向东（ ）。
导体ab沿东西方向放置
A．导体ab沿南北方向B．导体ab沿南北方向
C．导体ab沿东西方向 D．导体ab沿东西方向
【答案】B。
【解析】A．根据左手定则，电流由南向北，磁感线朝下，受力向西，故A不符合题意；
B．根据左手定则，电流由北向南，磁感线朝下，受力向东，故B符合题意；
C．根据左手定则，电流由东向西，磁感线朝下，受力向南，故C不符合题意；
D．根据左手定则，电流由东向西，磁感线朝上，受力向北，故D不符合题意。故选B。
4.如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对____________有力的作用，利用这一原理可以制成____________机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向____________运动。
【答案】①通电导体；②电动；③右。
【解析】[1]通电导体在磁场中受到力的作用。铝棒在磁场中，闭合开关，铝棒通电，铝棒由静止向左运动，说明磁场对通电导体有力的作用。
[2]电动机就是利用了通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的。
[3]对调电源正、负两极，改变了导体中电流的方向，再次闭合开关，铝棒将向与之前相反的方向运动，故铝棒向右运动。
5.如图所示，放在磁场中的导体棒ab通过水平光滑金属导轨与螺线管、开关和电源构成闭合回路，可自由转动的小磁针静止在图示位置。
（1）在图中标出闭合开关瞬间螺线管中电流方向、螺线管左端的极性和小磁针N极的偏转方向______；
（2）闭合开关后导体棒将沿______（选填“水平”或“竖直”）方向运动。
【答案】如图；水平。
【解析】(1)[1]由图可知，电流从螺线管的右侧流入，左侧流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为S极，右端为N极；异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，则小磁针顺时针偏转；如图所示：
题型09 电动机及其工作原理
1.下列装置，主要部件不是电动机的是（ ）。
A．电饭锅 B．吸尘器 C．洗衣机 D．吸排油烟机
【答案】A。
【解析】电动机在工作过程中将电能转化为机械能
A．电饭锅主要是把电能转化为内能，故A符合题意；
BCD．吸尘器、洗衣机、吸排油烟机工作时都是将电能转化为机械能，与电动机原理相同，故BCD不符合题意。
2.图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（ ）。
A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下；
B．线圈由图示位置转过180时，电流沿dcda流过线圈；
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下；
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
【答案】D。
【解析】通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，其中之一发生改变，则受力方向发生改变。
A．根据题意知道，此时dc边受到磁场的作用力向下，由于ab边中电流方向与dc中电流方向相反，而磁场方向相同，所以ab边受到磁场的作用力与dc边受到磁场的作用力相反，即ab边受到磁场的作用力向上，故A错误；
B．由图知道，线圈由图示位置转过180时，电流沿abcd流过线圈，故B错误；
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边中电流的方向反向，则受力方向改变，即dc边受到磁场的作用力向上，故C错误；
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边中电流的方向反向，则受力方向改变，即ab边受到磁场的作用力向下，故D正确。故选D。
3．如图所示，小明同学做了一个小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的持续转动，一起分享着他的成果。下列关于此直流电动机模型的说法，你认为正确的是（ ）。
A．此电动机模型是根据电磁感应的原理制成的；
B．线圈两端（作为转轴）的漆皮应全部刮去，这样才可持续转动；
C．转动过程中，CD边始终受方向不变的磁场力；
D．线圈两端（作为转轴）的漆皮应一端全部刮去，另一端刮去半周，这样才可持续转动下去
【答案】D。
【解析】A．电动机是利用通电线圈在磁场中受力的作用制成的，工作时将电能转化为机械能。故A错误；
B．线圈两端（作为转轴）的漆皮若全部刮去，则线圈转过平衡位置时，由于线圈中的电流方向不变，则线圈始终受到一个方向不变的力，因此线圈不能持续转动，故B错误；
CD．为了使线圈能持续转动，采取的办法是将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样就可以让线圈转动时有半周通电受力转动，另外半周不通电依靠惯性继续转动，从而实现连续转动。故C错误，D正确。故选D。
4.下列与电动机工作原理相同的是（ ）。
A．B． C．D．
【答案】D。
【解析】A．奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B．电磁继电器利用了电磁铁原理，故B不符合题意；
C．电磁感应现象是发电机的原理，故C不符合题意；
D．通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故D符合题意。
5.在直流电动机结构中,换向器的作用是( )。
A.改变磁感线的方向 B.改变线圈的转动方向
C.改变线圈中的电流方向 D.使线圈中的电流方向和转动方向同时改变
【答案】C。
【解析】换向器的作用就是自动改变线圈中的电流方向,使线圈能够持续转动。
6.如图所示，是某同学在科技节上展示的作品结构图。该作品的工作原理是通电线圈在______中受力转动，它就是一个自制的______机模型图。
【答案】①磁场；②电动。
【解析】[1]通电线圈中有电流通过，线圈在磁体的磁场周围，线圈能受力转动，说明磁场对电流有力的作用。
[2]该模型是先通电，然后线圈转动起来，将电能转化为机械能，是一个自制的电动机模型。
7.如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜振动发声，这是由于磁场对______有力的作用，此现象中能量的转化情况是______。
【答案】通电导体（电流）；电能转化为机械能。
【解析】[1]由于电流周围存在磁场，磁场与磁场间有力的作用，所以通电导体在磁场中会受到力的作用，音圈带动音膜振动发声，这是由于磁场对通电导体有力的作用。
[2]耳机工作的过程中，消耗电能，使音膜振动，即将电能转化为机械能。
题型10 产生感应电流的条件
1.下列关于电与磁的说法中正确的是（ ）。
A．发电机能够把机械能转化为电能；
B．导体中的负电荷在做定向移动时不一定产生磁场；
C．导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流；
D．电磁铁磁性强弱只与通过电磁铁线圈的电流大小有关
【答案】A。
【解析】A．发电机的工作原理是电磁感应现象，工作时机械能转化为电能，故A正确；
B．正负电荷的定向移动都能形成电流，电流的周围存在磁场，故B错误；
C．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，故C错误；
D．电磁铁磁性强弱与通过电磁铁线圈的电流大小和匝数有关，故D错误。故选A。
2.在科学晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔物推物”的节目，其原理如图所示，甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动。对于这个过程下列说法正确的是（ ）。
A．甲线圈相当于用电器，乙线圈相当于电源 B．推动甲线圈摆动时机械能转化为电能
C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能 D．乙线圈摆动是电磁感应现象
【答案】B。
【解析】A．推动甲线圈摆动时，甲线圈做切割磁感线的运动，产生感应电流；乙线圈通电，在磁场中受力的作用而运动，所以甲相当于电源，乙相当于用电器，故A错误；
B．推动甲线圈摆动时，甲线圈做切割磁感线的运动，产生感应电流，相当于发电机，机械能转化为电能，故B正确；
C．乙线圈通电，在磁场中受力的作用而运动，相当于电动机的原理，是电能转化为机械能，故C错误；
D．乙线圈通电后摆动是通电导体在磁场中受力的作用，相当于电动机的原理，故D错误。
故选B。
3.（多选）手机无线充电方便了人们的生活，如图所示，它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈的周围形成交变的磁场，通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。关于无线充电下列说法中正确的是（ ）。
A．利用受电线圈的原理可以制成电动机 B．送电线圈是利用电磁感应原理工作的
C．受电线圈的原理与发电机工作原理相同 D．手机充电时将电能转化为化学能
【答案】CD。
【解析】ABC．充电板内的送电线圈产生交变磁场，利用的是电流的磁效应；手机内的受电线圈感应到电磁信号，产生感应电流给手机电池充电，这是电磁感应现象，即受电线圈是利用电磁感应原理产生感应电流的；发电机也是利用电磁感应原理工作的，但电动机不是利用该原理工作的，故AB错误，C正确；
D．手机充电的过程中，消耗了电能，将电能转化为化学能，故D正确。
故选CD。
4.如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号“×”表示垂直于纸面指向纸而里的磁场的磁感线。现将铜棒EF和GH垂直放在金属导轨上，当拉动GH使其向左或向右移动时，发现EF也向左或向右移动。则GH棒上发生的能量的转化是__________；请解释发生上述现象的原因_______。
【答案】机械能转化为电能；EF导体，有电流通过，通电导体在磁场中受力，会运动。
【解析】[1]因为GH运动，在磁场中切割磁感线，在GH中会产生感应电流，故发生的能量转化是把机械能转化为电能。
[2]拉动GH使其向左或向右移动时，GH在磁场中切割磁感线，会产生感应电流，可以把GH当作电源，把电流提供给EF，这时EF相当于通电导体放入磁场中，通电导体在磁场中受力，所以也会向左或向右运动。
5.同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab静止，导体cd也静止；然后将导体ab竖直上下移动，导体cd还静止；再将导体ab水平向右移动，导体cd也随之运动起来。初步可知：闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，导体中就产生电流。实验装置右侧这部分相当于______（选填“电动机”或“发电机”）；如果导体ab水平变为向左运动，则导体cd的运动方向______（选填“会”或“不会”）改变。
【答案】切割磁感线；电动机；会。
【解析】[1]先将导体ab静止，导体ab竖直上下移动，都没有产生感应电流，再将导体ab水平向右移动，切割磁感线时，会产生电流，故结论是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流。
[2]左边切割磁感线产生感应电流，故左边是发电机，右边装置通电导线在磁场中受力而运动，故右边的装置是电动机。
[3]如果导体ab水平变为向左运动，产生感应电流的方向发生变化，则导体cd的受力发生变化，故导体cd的运动方向会发生改变。
6.如图甲所示是探究“感应电流产生的条件”的实验装置。
（1）闭合开关，导体ab上下运动时，灵敏电流计的指针______（选填“偏转”或“不偏转”）；
（2）在实验中，发现灵敏电流计的指针偏转角度较小，请写出一种增大感应电流的方法______；
（3）同学们把实验装置改装成图乙所示，闭合开关，当让导体棒ab做切割磁感线运动时，导体棒cd将会______（选填“运动”或“静止”），原因是______。
【答案】不偏转；增强磁场；运动；导体ab中有电流产生，相当于电源；通电的导体棒cd在磁场中受到力的作用。
【解析】（1）[1]导体沿竖直方向运动，运动方向与磁场平行，故不切割磁感线，不会产生感应电流，指针不发生偏转。
（2）[2]感应电流的大小与磁场的强弱、导体切割磁感线的速度有关，因此要增大灵敏电流计的偏转角度，应该增强磁场或加快导体切割磁感线的速度。
（3）[3][4]图乙所示，闭合开关，当让导体棒做切割磁感线运动时，导体中有电流产生，相当于电源；通电的导体棒在磁场中受到力的作用将会运动。
7.如图，在“探究什么情况下磁可以生电”实验中：
（1）比较1、2（或1、3）实验想象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时，导体中就产生电流；
（2）要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是：___________；（选填字母）
A．使用磁性更强的磁体
B．保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向
C．上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是___________能转化为电能：
（4）如果将电流表换成___________，可以探究磁场对通电导体的作用。
【答案】①切割磁感线；②B；③机械；④电源。
【解析】（1）[1]比较1、2（或1、3）实验现象可知，保持磁体和导体不动，电路中不会产生感应电流，但是保持磁体不动，导体水平切割磁感线时会产生感应电流，故可得出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。
（2）[2]感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线方向有关，所以想要改变感应电流的方向，可以只上下调换磁极，或者只改变导体水平运动的方向，如果上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向，感应电流的方向不会发生变化。
故选B。
（3）[3]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，所以是机械能转化为电能。
（4）[4]如果将电流表换成电源，则构成一个完整的闭合回路，这样可以探究磁场对通电导体的作用。
题型11 发电机
1.家用电磁炉的内部有一金属线圈，当线圈中通入交流电后会产生变化的磁场。金属器皿放在电磁炉上时，金属器皿内就会产生电流，将电能转化为内能来加热食物。下列设备中利用“磁生电”原理工作的是（ ）。
A．电风扇B．电饭锅C．电磁继电器D．动圈式话筒
【答案】D。
【解析】A．电风扇的主要部件是交流电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，从而令风扇叶片转动，故A不符合题意；
B．电饭锅利用电流的热效应来加热食物，故B不符合题意；
C．电磁继电器的主要部件是电磁铁，是利用电流磁效应工作的，故C不符合题意；
D．动圈式话筒利用的是电磁感应原理，将导线线圈搭载于振膜上，再置于磁铁的磁场间，随着声压的变化在磁场中不断运动产生感应电流，从而将声音讯号转变为电讯号，利用的是“磁生电”原理，故D正确。故选D。
2.细心的同学发现许多地区的很多山头都安装有如图所示的风力发电机，下列说法正确的是（ ）。
A．风力发电机是根据电磁感应原理制成的；
B．风力发电机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成；
C．风力发电是根据电流的磁效应制成的；
D．风力发电是把电能转化为机械能
【答案】A。
【解析】ABC．风力发电机是通过风机叶片的选装带动线圈在磁场中旋转，做切割磁感线运动，产生电能，是根据电磁感应原理制成的，故A正确，B错误，D错误；
D．风力发电，通过叶片的旋转产生电能，是将机械能转化为电能，故C错误。故选A。
3.如图所示为直流电动机的工作原理图，以下相关的分析中正确的是（ ）。
A．电动机的工作原理是电磁感应；
B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能；
C．电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变；
D．电动机工作过程中，线圈中也产生感应电流
【答案】D。
【解析】A．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故A错误；
B．电动机工作时，电流通过线圈（有电阻）时会产生热量，消耗一部分电能，消耗的电能主要转化为机械能，故B错误；
C．电动机分直流电动机和交流电动机，直流电动机中有换向器，线圈中的电流方向按设计要求不断改变；交流电动机使用的是交流电源，电动机中没有换向器，电流方向本身在不断改变，故C错误；
D．电动机工作过程中，线圈是闭合电路的一部分导体，转动过程中切割磁感线，所以会产生感应电流，故D正确。故选D。
4．（多选）图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。当它在磁场中按箭头方向运动时，能够产生感应电流的是（ ）。
A．B．C．D．
【答案】ACD。
【解析】A．磁感线由N极指向S极，图中导线在磁场中按箭头方向运动时，做切割磁感线运动，可以产生感应电流，故A符合题意；
B．磁感线由N极指向S极，图中导线在磁场中按箭头方向运动时，导线运动方向与磁感线方向相同，没有切割磁感线，不能产生感应电流，故B不符合题意；
C．磁感线由N极指向S极，图中导线在磁场中按箭头方向运动时，做切割磁感线运动，可以产生感应电流，故C符合题意；
D．磁感线由N极指向S极，图中导线在磁场中按箭头方向运动时，做切割磁感线运动，可以产生感应电流，故D符合题意；故选ACD。
5.如图所示，一种环保型手电筒，筒内有一个能滑动的圆柱形永磁铁，外圈套着一个线圈。只要将手电简沿图中箭头方向来回摇动，手电筒的小灯就能发光。下列与此手电筒工作原理相同的是（ ）。
A. 电动机B. 电热水壶
C. 发电机D. 扬声器
【答案】C。
【解析】手摇电筒是利用电磁感应现象制成的，磁铁在线圈中来回运动，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使小灯泡发光。
A．电动机是根据通电线圈在磁场中受到力转动制成的，故A不符合题意；
B．电热水壶利用电流的热效应工作的，故B不符合题意；
C．发电机是根据电磁感应现象制成的，故C符合题意；
D．扬声器是利用通电导体在磁场中受力的原理，故D不符合题意。故选C。
6.图是一种手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。图中能反映这一过程工作原理的是（ ）。
A．B．C． D．
【答案】B。
【解析】A．手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光，是电磁感应现象，A图中，通电导线周围小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，不可以反映手压电筒工作原理，故A不符合题意；
B．B图中，导体棒在磁场中做切割磁感线运动，电表指针发生偏转，是电磁感应现象，可以反映手压电筒工作原理，故B符合题意；
C．C图中，闭合开关后，导体棒运动，说明通电导线在磁场中会受到力的作用，不可以反映手压电筒工作原理，故C不符合题意；
D．D图中，套有线圈的铁钉可以吸引大头针，说明电流的磁效应，不可以反映手压电筒工作原理，故D不符合题意。故选B。
1. （2023·深圳）下列现象中可以证明地磁场客观存在的是（ ）。

A. 如图A两个绑着磁铁的小车他们相对的两面分别是N级和S级他们相互吸引；
B. 如图B“司南之杓，投之于地，其柢指南”；
C. 如图C通电螺线管吸引铁钉；
D. 如图D小白同学制作的手摇发电机
【答案】B。
【解析】A．两个绑着磁铁的小车他们相对的两面分别是N级和S级他们相互吸引，证明异名磁极相吸引，故A不符合题意；
B．“司南之杓，投之于地，其柢指南”，杓的柄始终指南是受到地磁场的作用，证明地磁场客观存在，故B符合题意；
C．通电螺线管吸引铁钉，证明电流具有磁效应，故C不符合题意；
D．手摇发电机证利用电磁感应现象，证明导体切割磁感线，能产生感应电流，故D不符合题意。
故选B。
2. （2023·武威）如图所示的现象中，下列说法不正确的是（ ）。

A. 图甲中，验电器的金属箔片张开，是因为异种电荷相互吸引；
B. 图乙中，放在通电导线下方的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场；
C. 图丙中，导体运动时灵敏电流计指针发生偏转，说明利用磁场可以产生电流；
D. 图丁中，闭合开关后，向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性会减弱
【答案】A。
【解析】A．由电荷间的作用规律可知，图甲中，验电器的金属箔片张开，是因为同种电荷相互排斥，故A错误，符合题意；
B．图乙中，放在通电导线下方的小磁针发生偏转，是因为电流的磁效应，说明电流周围存在磁场，故B正确，不符合题意；
C．图丙中，导体做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针发生偏转，是电磁感应现象，说明利用磁场可以产生电流，故C正确，不符合题意；
D．图丁中，闭合开关后，向右移动滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性会减弱，故D正确，不符合题意。故选A。
3. （2023·龙东）如图所示的四个实验，反映扬声器的工作原理的是（ ）。
A. B.
C. D.
【答案】D。
【解析】A．扬声器是利用通电线圈在磁场中受到力的作用来工作的；该图是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B．该图毛皮摩擦过的橡胶棒都带负电，所以它们相互排斥，故B不符合题意；
C．该图是探究电磁感应现象的实验，即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流的现象，故C不符合题意；
D．图中是通电导体在磁场中受力而运动，与扬声器的原理相同，故D符合题意。故选D。
4. （2023·广东）如题图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（ ）。
A. 线圈不动，磁铁快速向上B. 线圈不动，磁铁快速向下
C. 磁铁不动，线圈快速向上D. 线圈和磁铁同时同速向上
【答案】D。
【解析】A．线圈不动，磁铁快速向上，闭合回路的磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故A不符合题意；
B．线圈不动，磁铁快速向下，闭合回路磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故B不符合题意；
C．磁铁不动，线圈快速向上，闭合回路的磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故C不符合题意；
D．线圈和磁铁同时同速向上，线圈和磁铁保持相对静止，闭合回路的磁通量不会发生变化，不会产生感应电流，电流计指针不会发生偏转，故D符合题意。故选D。
5. （2023·牡丹江）下列设备中，利用磁场对通电导体的作用而工作的是（ ）。
A. 发电机B. 电动机C. 电磁继电器D. 电水壶
【答案】B。
【解析】A．发电机是利用电磁感应现象，使导体做切割磁感线运动，产生感应电流，故A不符合题意；
B．电动机利用通电导体在磁场中受力而运动，即磁场对通电导体的作用，故B符合题意；
C．电磁继电器是利用电流的磁效应，故C不符合题意；
D．电水壶是利用电流的热效应，故D不符合题意。故选B。
6. （2023·绥化）如图是巨磁电阻（GMR）的特性原理示意图，巨磁电阻的阻值随所在磁场强度的增强而减小，如果闭合S1、S2并使滑片P向右滑动，下列说法正确的是（ ）。
A. 电压表示数变小B. 指示灯亮度变暗
C. 电流表示数变大D. 巨磁电阻（GMR）阻值变小
【答案】B。
【解析】由图可知，巨磁电阻与指示灯串联，电压表测量巨磁电阻的电压，电流表测量巨磁电阻和指示灯的电流。
闭合S1、S2并使滑片P向右滑动，滑动变阻器连入电路的阻值变大，根据欧姆定律可知，通过电磁铁电流变小，磁性变弱，则巨磁电阻阻值增大，巨磁电阻所在电路的电流变小，电流表示数变小，小灯泡亮度变暗；根据串联分压规律可知，巨磁电阻所分电压变大，电压表示数变大，故B正确，ACD错误。
故选B。
7. （2023·宜昌）如图甲把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到小灯泡会发光。下列说法正确的是（ ）。
A. 发电机是利用电流的磁效应来工作的；
B. 发电机将电能转化为了机械能；
C. 线圈转得越快，小灯泡越亮；
D. 如果将小灯泡换成如图乙的电流表，指针一直偏向右边
【答案】C。
【解析】A．发电机的工作原理是电磁感应，不是利用电流的磁效应，故A错误；
B．发电机消耗机械能获得电能，是将机械能能转化为了电能，故B错误；
C．发电机线圈转得越快，切割磁感线的速度就越大，则产生的感应电流越大，小灯泡越亮，故C正确；
D．如果将小灯泡换成如图乙的电流表，当线圈在磁场中转动做切割磁感线运动时，在前半圈和后半圈，线圈切割磁感线的方向是相反的，则产生的感应电流方向也不断交替改变，故电流表的指针会不断左右交替偏转，故D错误。故选C。
8. （2023·湘潭）（多选）图是汽车尾气中CO浓度的检测电路示意图。气敏电阻R1的阻值随CO浓度增大而减小，R2是滑动变阻器，开关S闭合，当CO浓度高于某一设定值时，电铃报警。下列说法正确的是（ ）。
A. 电磁铁的上端是N极；
B. 电铃应接在A和B之间；
C. 当CO浓度升高时电磁铁的磁性减弱；
D. 电源用久后，U1减小，CO的报警浓度会变高
【答案】AD。
【解析】A．由图可知，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可判断出，电磁铁的上端为N极，故A正确；
B．气敏电阻R1的阻值随CO浓度增大而减小，开关S闭合，电磁铁通电，当CO浓度高于某一设定值时，气敏电阻R1的阻值较小，通过电磁铁的电流比较大，电磁铁的磁性最大，衔铁被吸下来，CD接入电路，电铃报警。所以电铃应接在C和D之间，故B错误；
C．气敏电阻R1的阻值随CO浓度增大而减小，当CO浓度升高时，气敏电阻R1的阻值减小，通过电流变大，电磁铁的磁性增强，故C错误；
D．当CO浓度高于某一设定值时，电铃报警，此时控制电路的电流一定。电源用久后，U1减小，根据可知，电铃发声报警时，控制电路的总电阻减小，气敏电阻R1的阻值减小，CO浓度增大，所以报警浓度会变高，故D增强。故选AD。
9. （2023·恩施州）如图所示，学习奥斯特，探究通电导体周围的磁场。
（1）当闭合开关的瞬间，会观察到小磁针___________；通过改变电池___________的连接，可以改变电路中的电流方向；
（2）此现象说明，电流方向会影响电流所产生磁场的___________。
【答案】①偏转；②正负极；③方向。
【解析】（1）[1][2]接通电路后，观察到小磁针偏转，说明电流周围存在磁场；将电池的正负极对调，可以改变电路中的电流方向。
（2）[3]电流方向改变，小磁针的偏转方向发生了改变，说明电流周围的磁场方向与电流方向有关。
10. （2023·怀化）法拉第发现“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流”的现象，能产生这一现象的实验装置是图_______（选填“甲”或“乙”）。丙图是电动机的工作原理，该电动机工作时能量转化是______________（选填“机械能转化为电能”或“电能转化为机械能”）。
【答案】①乙；②电能转化为机械能。
【解析】[1]图甲是奥斯特实验：电流的磁效应，图乙中，导体AB在磁场中做切割磁感线运动时，能产生感应电流，电磁感应现象。所以图乙符合题意。
[2]电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用而转动，是电能转化为机械能的过程。
11. （2023·南京）利用大头针可以说明一些物理知识。
（1）图甲所示，小明所说“多”是指铁钉的______比大头针大；
（2）图乙所示，灯泡发光，说明大头针具有______性；
（3）图丙所示，大头针被吸引，说明通电线圈周围存在______。
【答案】①质量；②导电；③磁场。
【解析】（1）[1]一根铁钉比一枚大头针含有的铁多，这里的多是指铁钉中含有的物质比大头针中含有的物质多，即铁钉的质量比大头针大。
（2）[2]图乙中，灯泡发光，说明有电流经过灯泡，电路是通路，所以大头针是导体，具有导电性。
（3）[3]由丙图可知，铁钉上缠有导线，通电后成为电磁铁，大头针被吸引，说明通电线圈周围存在磁场。
12. （2023·大庆）如图，用笔画线代替导线将图中实物连接起来。要求：闭合开关后，通电螺线管的上端为N极，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，通电螺线管的磁性增强。
【解析】根据安培定则可知电流从通电螺线管的下端流入时，通电螺线管的上端为N极； 当滑动变阻器的滑片P向左移动时，通电螺线管的磁性增强，可知电路的电流变大，变阻器连入电路的电阻变小，故滑动变阻器应接左下接线柱。如图所示：
13. （2023·吉林）请在图中标出通电螺线管的电流方向和磁感线方向。
【解析】由图可知，磁感线呈相互吸引状态，条形磁铁的左端为N极，由异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端为S极，左端为N极，由安培定则可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，在磁体的周围，磁感线方向从N极指向S极，所以图中磁感线的方向向左，如图所示：
14. （2023·鄂州）物理小组的同学们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。
（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿___________（选填“上下”、“左右”或“前后”）方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转；
（2）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发生偏转。由此得出结论：___________电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流；
（3）该实验在探究过程中，是将___________能转化成电能，生活中的___________（填“电动机”或“发电机”）是根据这一原理制成的。
【答案】①左右；②闭合；③机械；④发电机。
【解析】（1）[1]磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时，导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，电流表指针会发生偏转。
（2）[2]断开开关，不是闭合电路，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，都不会产生感应电流，电流表指针都不发生偏转，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，电路中就产生感应电流。
（3）[3][4]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。
15. （2023·济南）实验室备有嵌入螺线管的玻璃板和电源，小明和小亮分别选用铁屑和小磁针来“探究通电螺线管外部磁场的方向”。
（1）小明在螺线管周围的玻璃板上均匀地撒上一层铁屑。给螺线管通电后，轻敲玻璃板，小明观察到螺线管周围铁屑的分布情况如图甲所示。

小明的实验说明，通电螺线管外部的磁场和_________外部的磁场相似；
（2）小亮在螺线管周围的玻璃板上整齐、均匀地放置了32个小磁针，如图乙所示。给螺线管通电后，小亮观察到这32个小磁针的指向更接近于下图中的_________。
A． B． C． D．
（3）小明的实验方案具有明显的不足，其不足之处是_________；
（4）为了弥补小明实验方案的不足，请提出一条改进建议：_________。
【答案】①条形磁体；②B；③无法判断出（通电螺线管外部）磁场的方向；④增加小磁针。
【解析】（1）[1]通电后小磁针的指向如图甲所示，通电螺线管的两端磁性最强，中间磁性最弱，说明通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
（2）[2]在图中，根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致，在通电螺线管外部，磁感线是从北极发出，最后回到南极，只有B图所示小磁针N极指向一致，左侧小磁针N极都指向外侧，右侧小磁针N极都指向内侧，其它三个图示小磁针N极指向均有不同方向之处，故选B。
（3）[3]此方案中无法从图示判断出通过螺线管电流的方向，铁屑静止时也不能够通过铁屑的分布判断通电螺线管外部磁场的方向，故无法判断出通电螺线管外部磁场的方向。
（4）[4]根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致，在通电螺线管外部，磁感线是从北极发出，最后回到南极，小磁针与铁屑相比，能更好地显示出各点的磁场方向，增加小磁针，把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。
1. （2023·济宁）现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为______极，此时活塞将向______运动。
【答案】①N；②右。
【解析】[1]由右手螺旋定则可知，螺线管左端为N极。
[2]根据磁极间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，如图，此时同名磁极相对，故活塞右移。
2. （2023·株洲）根据人教版初中物理教材电与磁内容绘制的知识结构如图甲所示。

（1）图甲中A为发电机的原理，即______；B为广播、移动电话传递信息的载体，即______；
（2）图乙为两个磁极间的磁感线分布情况。根据磁感线的方向可知，这是一对______（填“同名”或“异名”）磁极，位于图中C点的小磁针静止时北极指向______（填“上”或“下”）方。
【答案】①电磁感应；②电磁波；③同名；④上。
【解析】（1）[1]发电机是根据电磁感应原理制成的。图甲中A为发电机的原理，即电磁感应。
[2]电磁波可以传递各种信息，广播、电视、移动电话都是利用电磁波传递信息的。
（2）[3][4]根据磁体外部，磁感线是由磁铁的N极出发回到磁铁的S极，故图乙中两个磁极都是N极，是一对同名磁极；某点磁场的方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向，所以C点的小磁针静止时北极所指的方向向上。
3. （2023·广州）用电动机竖直提升重物。

（1）图1中重物上升过程经过M、N、O、P点，其速度在MN段不断增大，在NO段不变，在OP段不断减小，忽略空气阻力，则重物在（ ）。
A.MN段动能不变 B.MN段机械能不变
C.NO段机械能增大 D.OP段重力势能减小
（2）图1中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，线圈abcd转至图2所示位置，则（ ）。
A.图1中流过ab边的电流方向是从b到a
B.图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同
C.图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反
D.图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反
【答案】①C；②D。
【解析】（1）[1]A．动能与质量、速度有关，质量、速度越大，动能越大。MN段速度增大，质量不变，动能增大，故A不符合题意；
B．MN段动能增大，同时高度升高，质量不变，重力势能增大，所以机械能增大，故B不符合题意；
C．在NO段速度不变，质量也不变，动能不变，但高度升高，重力势能增大，所以在NO段机械能增大，故C符合题意；
D．OP段高度升高，质量不变，所以重力势能增大，故D不符合题意。故选C。
（2）[2]A．图1中，电流从正极流出，经开关，从a流向b，所以电流方向是从a到b，故A不符合题意；
B．导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，当磁场方向相同是，电流反向，导体受力也会反向，故图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反，故B不符合题意；
C．把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，ab边的电流方向仍是从a到b，磁场方向没有发生变化，所以图2中，ab边受到磁场作用力的方向与F的相同，故C不符合题意；
D．把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，cd边的电流方向仍是从c到d，与图2中ab电流方向相反，磁场方向没有发生变化，所以图2中，cd边受到磁场作用力的方向与F的相反，故D符合题意。
故选D。
4.（2023·牡丹江）【细心观察，勤于思考】
（1）如图甲所示，将小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被吸引获得______性。此时，小铁钉相当于一个______，钉尖是______极。如图乙所示，给磁铁加热一段时间后，小铁钉会掉落，表明磁铁的磁性可能与______有关；
（2）用一个磁性很强的磁铁球靠近一块铝板，铝板______（选填“能”或“不能”）被吸引。如图丙所示，把磁铁球做成单摆悬挂起来，使其来回摆动，将铝板放到摆的下方，当磁铁球靠近铝板时，摆动速度明显变小，并且很快停止摆动。磁铁球在铝板上方摆动，相当于铝板在磁场中运动，可能会产生______。
【答案】①磁；②磁体；③S；④温度；⑤不能；⑥电流。
【解析】（1）[1]小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被磁化，所以小铁钉获得磁性。
[2][3]磁化后的小铁钉相当于一个磁体，小铁钉靠近磁铁N极，所以钉尖是S极。
[4]加热一段时间后，温度升高，小铁钉掉落，磁性减弱，说明磁铁的磁性可能与温度有关。
（2）[5]铝不是磁性材料，所以铝板不能被磁化，所以铝板不能被吸引。
[6]铝是导体，铝板在磁场中运动，根据电磁感应原理可知，会产生感应电流。
5. （2023·宁夏）如图甲是电接水银温度计某结构时，在水银温度计的密封玻璃管中装入一段金属丝，金属丝上端与调温相连，转动调温螺杆金属丝在管内上下移动，水银和金属丝分别与电源两极相连。有的同学制作了一个电磁铁利用此温度计及其他元件，设计了一个恒温电热器，如图乙所示，当温度升高到设定值，电热丝停止加热，温度低于设定值，电热丝开始加热，达到保持恒温的目的。
（1）水银温度计相当于电路中的______（填组成电路的元件名称）；
（2）工作原理：
①当温度升高到设定值，______，电热丝停止工作；
②当温度低于设定值，______，电热丝开始工作；
（3）按照该设计组装好电路测试时发现，当温度上升，控制电路接通后，动静触点没有断开试分析原因（写出一条即可）______
（4）若电热丝的额定功率为500w，正常工作10分钟产生的热量是多少？（ ）
【答案】①开关；②控制电路接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，动、静触点分开，工作电路断开；③控制电路断开，电磁铁磁性消失，释放衔铁，动、静触点接触；④电磁铁匝数较少；⑤×105J。
【解析】（1）[1]当温度升高到设定值，电热丝停止加热，温度低于设定值，电热丝开始加热，所以水银温度计相当于电路中的开关。
（2）[2]由图乙知，当温度升高到设定值，控制电路接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，动、静触点分开，工作电路断开，电热丝停止工作。
[3]当温度低于设定值，控制电路断开，电磁铁磁性消失，释放衔铁，动、静触点接触，工作电路接通，电热丝开始工作。
（3）[4]控制电路接通后，动、静触点没有断开，可能是电磁铁产生的磁性较弱造成的，原因可能是：电磁铁匝数较少、电源电压过低，使得通过线圈中电流过小。
（4）[5]电热丝正常工作10分钟产生的热量：Q=W=Pt=500W×10×60s=3×105J。序号
实验操作
电流表指针偏转情况
1
保持导体与磁体静止
不偏转
2
保持磁体静止，导体水平向左切割磁感线
向右偏转
3
保持磁体静止，导体水平向右切割磁感线
向左偏转
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