2021学年第二十章 电与磁综合与测试练习题

这是一份2021学年第二十章 电与磁综合与测试练习题，共17页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
第二十章 电与磁 章末综合复习

基础巩固
一、填空题
1．如图所示，是奥斯特实验的示意图。实验结论是：通电导线周围存在　　　 ，支持此结论的现象是　　　　　　 。如果移走小磁针，该结论　　　　(选填“成立”或“不成立”)。 

【答案】磁场；闭合开关，小磁针偏转；成立
【解析】当将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明了通电导线周围存在磁场，该磁场与小磁针的有无无关，故移走小磁针后，该结论仍成立。
2．如图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，通电后线圈能否连续转动?　　　　。如果通过线圈的电流变大，线圈的转动速度将变　　　　。如果改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向将　　　　。 

【答案】能；大；改变
【解析】如图所示，将线圈两端导线的漆，一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样当线圈转至平衡位置时，由于惯性继续转动，而不是受相反方向的力，当回到初始位置时，再次受力转动，从而使线圈继续转动下去，故图中线圈可以连续转动。如果通过线圈的电流变大，线圈受力变大，线圈的转动速度将变大。如果改变线圈中的电流方向，线圈受力方向改变，线圈的转动方向将改变。
3．如图所示，有一种“能量收集船”，通过波浪推动船体两侧的“工作臂”带动船内线圈切割磁感线，从而获得电能，并储存起来。该“能量收集船”的发电原理是　　 　　现象，将　 　能转化为电能。 

【答案】电磁感应；机械(或动)
【解析】“工作臂”带动船内线圈切割磁感线，从而获得电能。闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流，是电磁感应现象，将机械能转化为电能。
4．小明在用如图装置“探究什么情况下磁可以生电”的实验中：
（1）实验时，小明通过观察 　 　判断电路中是否有感应电流产生；
（2）闭合开关，若保持导体ab不动，要产生感应电流，小明正确的操作是 　 　；
（3）利用此实验中的能量转化原理，人们在生产生活中制成了 　 　。

【答案】（1）灵敏电流计的指针是否偏转；（2）拉动磁体向左（右）运动；（3）发电机
【解析】（1）感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流；
（2）如图磁体上端是N极，下端是S极，则磁感线方向是上下方向的，当闭合开关，要使电路中有感应电流，必须让导体在磁场中做切割磁感线运动，如保持ab不运动，则可以拉动磁体向左（右）运动，导体ab此时也可以切割磁感线产生感应电流；
（3）闭合电路中电流表中的电能是由于导体的运动切割磁感线而产生的，可见消耗的是机械能，所以实验过程中是机械能转化成电能，其重要应用是发电机的发明。
5．小鑫在超市看到：电梯上有人时运动得快，没人时运动得慢。如图是小鑫上网搜索到的这种电梯的部分控制电路(R是一个压敏电阻)，并进行了如下分析：通电后电磁铁的上端是　　　极，当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值减小，电磁铁的磁性变　　　(选填“强”或“弱”)，使衔铁与触点2接触，通过电动机的电流　　　　(选填“变大”或“变小”)，电动机转速变快，使电梯运动变快。 

【答案】S；强；变大
【解析】由题图可知，电流从电磁铁的上端流入，用右手握住电磁铁，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的下方为电磁铁的N极，则上端为S极；当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，电磁铁磁性变强，则衔铁被吸下，与触点2接触，电动机两端电压增大为电源电压，通过电动机的电流变大，电动机转速变快，使电梯运动变快。
6．在如图所示的装置中，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向左运动，发现导体棒cd也随之运动起来，其中ab部分的物理原理是　　 　，该原理是由英国物理学家　　　第一次发现的，cd部分产生的现象与　　　(选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相似。 

【答案】电磁感应；法拉第；电动机
【解析】ab棒为闭合回路的一部分，在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流，感应电流可以使导体棒cd在磁场中受到力的作用而运动。
二、选择题
7．如图所示，在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中，开关闭合后，下列说法正确的是(　　)

A.小磁针甲静止时N极指向右端，小磁针乙静止时N极指向左端
B.小磁针甲静止时N极指向左端，小磁针乙静止时N极指向右端
C.小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端
D.小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端
【答案】B　
【解析】开关闭合后，根据安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，静止时小磁针的N极指向磁场方向，由此可知，小磁针乙的N极指向右，S极指向左；小磁针甲的N极指向左，S极指向右。综上分析可知A、C、D错，B正确。
8．如图所示，电磁铁上方附近有一点A，小磁针置于电磁铁的右方附近。闭合开关S，下列判断正确的是（ ）

A.电磁铁的左端为N极 B.电磁铁上方A点的磁场方向向右
C.小磁针静止后，其N极的指向向右 D.向左移动滑片P，电磁铁的磁性减弱
【答案】C　
【解析】由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向右端，则电磁铁的右端为N极，故A错误；在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以电磁铁外A点的磁场方向向左，故B错误；电磁铁的右端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近电磁铁的右端，则小磁针的S极向左转动，小磁针会顺时针旋转，故小磁针静止时，其N极的指向向右，故C正确；向左移动滑片P，连入电路的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，故D错误，故选C。
9．(多选)如图是我国早期的指南针——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”。“柢”指的是司南长柄，下列说法中正确的是(　　)

A.司南指南北是由于它受到地磁场的作用 B.司南长柄指的是地磁场的北极
C.地磁场的南极在地理的南极附近 D.司南长柄一端是磁石的北极
【答案】AB　
【解析】地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用；静止时长柄指向南方(指向地理南极)，则司南长柄一端是磁石的南极；地理上的南极是在地磁场的北极附近，即司南长柄指的是地磁场的北极，故A、B正确，C、D错误。
10．KTV丰富了人们的业余文化生活，唱歌时用的麦克风(动圈式话筒)如图所示，它的工作原理是：对着话简说话时，话简将声音转变为随声音变化的电流，然后经扬声器(喇叭)还原为声音。麦克风工作原理与下列装置的工作原理相同的是（ ）

【答案】C　
【解析】A.该装置是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，故A不符合题意；B.此图是奥斯特实验，说明了通电导线周围存在着磁场，故B不符合题意；C.此图中没有电源，当导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，即电磁感应现象，故C符合题意；D.此装置中有电源，即通电后，磁场中的金属棒会受力运动，故说明通电导线在磁场中受力的作用，故D不符合题意。
11．如图所示，下列实验原理与小风扇的原理相同的是（　　）

A B C D
【答案】B
【解析】A、这是奥斯特实验，表明通电导线周围存在磁场，故A错误；
B、图中有电源，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的原理图，故B正确；
C、图中没有电源，是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理图，故C错误；
D、该装置是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，其原理是电流的磁效应，故D错误。
12．(多选)某同学研究电流产生的磁场，闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是　(　　)

A.由甲、乙两图可得电流可以产生磁场
B.由甲、乙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关
C.由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关
D.由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关
【答案】AD　
【解析】磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用，闭合开关，导体中有电流通过，小磁针发生偏转，由甲、乙两图可得电流可以产生磁场，A正确，B错误；乙、丙两图中电流方向相反，磁针偏转方向相反，说明电流产生的磁场方向与电流方向有关，C错误，D正确。
13．如图所示，导体ab在外力作用下向左运动时电流表指针偏转，向右运动时电流表指针向另一方向偏转。这个实验事实说明（ ）

A.通电导线在磁场中受力大小与电流大小有关
B.通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关
C.感应电流的大小与导体在磁场中切割磁感线运动的快慢有关
D.感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关
【答案】D　
【解析】图中装置没有电源，导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，是电磁感应现象，不能说明通电导线在磁场中受力的大小和方向与电流有关，故A、B错误；由题知，当导体运动的方向改变时，电流表指针的偏转方向也改变，即感应电流的方向改变了，由此可以得出，感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关，故D正确，C错误。
14．(多选)如图所示，L是一个手柄，可以带动线圈在磁场中转动，图中的电表是一个灵敏电流计，指针可来回摆动，关于此装置的工作原理图，下列说法正确的是(　　)

A.该装置和动圈式话筒的原理相同
B.当转动摇把L并带动线圈转起来后可以发电，并且产生的是交变电流
C.如果只拿掉电流表，保持其他电路连接不变，转动摇把L让线圈转动，线圈中就产生方向不变的稳恒电流
D.如果把电流表换成一个直流电源，则不需要转动手柄也能使线圈连续转动
【答案】AB　
【解析】图中显示这是一台交流发电机，发电机的工作原理是电磁感应现象，这与动圈式话筒的原理是一样的，所以A对；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，此图是发电机的原理图，并且由于前半圈和后半圈的切割方向相反，所以产生的是交变电流，故B正确；如果只拿掉电流表，其他电路连接不变，转动摇把L让线圈转动，线圈中会产生交变电流，方向呈现周期性的变化，故C错误；在没有换向器的情况下，直流电源并不能使线圈在磁场中连续转动，D错。故选A、B。
15．如图所示，将两个发光二极管极性相反地并联起来，并与手摇交流发电机串联，摇动转轮，使线圈在磁场中转动，则下列说法中正确的是（ ）

A.线圈转动加快，发光二极管会变得更暗 B.线圈转动过程中，电能转化为机械能
C.发电机的工作原理是电流的磁效应 D.线圈转动时，两个发光二极管会交替发光
【答案】D　
【解析】加快线圈的转动速度，感应电流变大，发光二极管会变亮，故A错误；线圈转动过程中，机械能转化为电能，故B错误；发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，故C错误；由于发光二极管具有单向导电性，所以把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与交流发电机串联，线圈转动时，发电机产生的电流的方向是变化的，两个发光二极管交替发光，故D正确。
16．(多选)如图所示，弹簧下挂着磁铁A，它的下端为N极，上端为S极，M是铁芯，以下说法正确的是(　　)

A.闭合开关S2，弹簧变长 B.闭合开关S2，S1再由断开变为闭合，弹簧变短
C.闭合开关S2后，滑片P向左滑动，弹簧变长 D.闭合开关S2，将铁芯从螺线管中抽出来，弹簧变短
【答案】BC　
【解析】闭合开关S2，电磁铁具有磁性，根据安培定则判断，电磁铁的上端是N极，下端是S极，根据同名磁极相互排斥，所以弹簧变短，故A错误；闭合开关S2，S1再由断开变为闭合，电路电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强，对磁体A排斥增强，弹簧变短，故B正确；闭合开关S2后，滑片P向左滑动，电路电流变小，电磁铁磁性减弱，对磁体A排斥减弱，弹簧变长，故C正确；闭合开关S2，将铁芯从螺线管中抽出来，电磁铁磁性大大减弱，对磁体A的排斥大大减弱，弹簧变长，故D错误。
17．关于图甲、乙所示的实验，下列说法正确的是（ ）

甲 乙
A.甲实验的原理与动圈式话筒的工作原理相同 B.甲实验的过程中，电能转化为机械能
C.乙实验的原理与发电机的工作原理相同 D.乙实验的过程中，机械能转化为电能
【答案】A　
【解析】甲实验中没有电池，是探究感应电流产生条件的装置图，可以反映发电机的工作原理，动圈式话筒也是根据电磁感应的原理制作的，是机械能转化为电能，故A正确、B错误；乙实验中有电池，是探究磁场对电流作用的原理图，可以反映电动机的工作原理，乙实验中是电能转化为机械能，故C、D错误。
三、作图题
18．如图所示，在图中标出静止在磁场中的小磁针的N极和磁感线的方向。

【答案】如图所示：
【解析】根据电源的正负极由安培定则可判断出图中通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可判定小磁针的左端为S极、右端为N极。根据磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极，可以标出磁感线的方向。
19．根据下图通电螺线管的磁感线方向，标出电源的正极和小磁针的N极。

【答案】如图所示：
【解析】通电螺线管内部磁感线向右，故右侧为N极，由安培定则可知电流由右侧流入螺线管，则电源右侧为正极；小磁针所在处的磁场向左，故小磁针N极向左。
20．如图所示，小磁针放在两通电螺线管之间，静止时小磁针的N、S极处于如图所示的状态，请完成螺线管的绕线，并标出电源的正、负极。

【答案】如图所示：
【解析】小磁针的N极靠近了螺线管A的右端，根据磁极间的作用规律可知，螺线管A的右端为S极，左端为N极。同理可以确定螺线管B的左端为N极，右端为S极。根据螺线管A的左端为N极，右端为S极，结合其线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从螺线管的右端流入，左端流出，即电源的右端为“+”极，左端为“-”极。根据电流方向是从螺线管的右端流入左端流出，结合螺线管B的左端为N极，右端为S极，利用安培定则可以确定螺线管的线圈绕向。
21．如图所示，请根据螺线管的N极和磁感线的形状，标出磁铁A的两个磁极和电源的正负极。

【答案】如图所示：
【解析】通电螺线管的左端为N极，其右端为S极；由图知，螺线管和磁铁A之间的磁感线呈排斥状，由同名磁极相互排斥可知，磁铁A的左侧为S极，右侧为N极；通电螺线管的左端为N极，由安培定则可知，电流从通电螺线管的右边流入，则电源右端为正极、左端为负极。
四、实验探究题
22．在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
(1)通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与　　　的磁场相似。 
(2)小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中　　　　方向有关。 
(3)小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节滑动变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了　　　　　　　　　　　，来探究　　　　　　　　　　　　的关系。 

【答案】(1)条形磁体　(2)电流 (3)控制两次实验的电流大小不变；通电螺线管磁场强弱与线圈匝数
【解析】(1)通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似。
(2)如果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
(3)实验中，他将开关S从a换到b上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节滑动变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的大头针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
23．如图所示为玩具小风扇里的小直流电动机。

(1)小明同学将电池接到该直流电动机两端，看到电动机转动起来，电动机的工作原理是：　　　　　　；小明将电池反向接到电动机两端，看到电动机　　　　(选填“原方向旋转”“不转动”或“反向旋转”)。 
(2)学习了电磁感应知识后，小明同学想到：“直流电动机线圈转动时也切割了磁感线，那么线圈中是否也会产生感应电流呢?”于是小明将一个小灯泡连在直流电动机两端，用手搓动转轴，发现小灯并未发光。小红同学认为，这说明直流电动机不会产生感应电流。你是否同意小红的看法：　　　　　　；若小明要继续研究，应该使用什么仪器比较妥当：　　　　　　。 
【答案】(1)通电线圈在磁场中受到力的作用；反向旋转(2)不同意；灵敏电流表
【解析】(1)电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用，线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，所以将电池反向接到电动机两端，看到电动机反向旋转；(2)用手搓动电动机的转轴，线圈在磁场中切割磁感线，因此在线圈中也产生感应电流，但小灯泡需要较大的电流才能工作，应该用灵敏电流表代替小灯泡。
24．小明在探究“怎样产生感应电流”的实验中，用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题：

(1)悬挂金属棒静置于U形磁铁的磁场中，此时两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向　　　　　　(选填“上”或“下”)。
(2)灵敏电流计的作用是用来检测　　　　　　的。若闭合开关后并未发现电流计指针偏转，经检查器材均完好，各器材间连接无误，那么接下来你认为最应该关注的器材是　　　　　　。
(3)小明认为是原来磁铁的磁性太弱所致，他提出更换磁性更强的磁铁，就在他移动原磁铁时，你发现电流计的指针出现了晃动，你认为接下来最应该做什么来找到让电流计指针偏转的原因　　　　　　。(仅写出最应该进行的一步操作)
(4)就根据上述探究过程，小明就说：“我们找到产生感应电流的秘密了!”此时你对小明的“成果发布”作何评价?　　　　　　。
【答案】　(1)下　(2)电流；磁铁(金属棒、磁铁和金属棒)　(3)来回移动磁铁　(4)仅凭一个偶然得到的现象是需要反复验证的
【解析】(1)磁体周围的磁感线都由磁体的N极出来，回到S极，故两极正对区域的磁感线箭头竖直向下；
(2)灵敏电流计用来检测实验中是否产生电流；闭合开关，电流计指针不偏转，确认器材完好，连接正确后，应该关注磁铁，考虑是否是磁性太弱，或关注金属棒，考虑粗细是否合适；
(3)因为移动原磁铁时，发现电流计指针晃动，故接下来应该来回移动磁铁，找电流计指针偏转的原因；
(4)仅凭一个偶然现象得出的结论不具有普遍性，需要多次实验进行反复验证。
五、综合应用题
25．如图所示，受控电路中，L为规格是“220 V　44 W”的照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压为2.8 V，R1为10 Ω的定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值会随着光强的变化而变化。

(1)我们通常把此控制电路的主要部分称之为电磁继电器，它实质上是利用　　　　来控制工作电路的一种　　　　。 
(2)受控电路中灯L正常工作时通过的电流和电阻是多大?
(3)当控制电路中电压表示数为2.1 V时，光敏电阻的阻值为多大?(电磁铁A的线圈电阻忽略不计)控制电路通电10 min定值电阻R1产生的电热为多少?
【答案】(1)电磁铁　开关　(2)0.2 A　1 100 Ω　(3)30 Ω　 29.4 J
【解析】(1)电磁继电器，它实质上是利用电磁铁控制工作电路的一种开关。
(2)由P=UI可得，灯L正常工作时通过的电流IL=PLUL=44W220V=0.2 A
灯L正常工作时的电阻RL=ULIL=220V0.2A=1 100 Ω
(3)当电压表示数为2.1 V时，因串联电路中总电压等于各分电压之和
所以，R1两端的电压U1=U-U2=2.8 V-2.1 V=0.7 V
因串联电路中各处的电流相等
所以，控制电路中的电流I=U1R1=U2R2，即0.7V10Ω=2.1VR2，解得R2=30 Ω
定值电阻R1消耗的电功率P1=U12R1=(0.7V)210Ω=0.049 W
控制电路通电10 min定值电阻R1产生的电热Q=W=P1t=0.049 W×10×60 s=29.4 J

能力提升
26．两个磁体之间有力的作用，同名磁极相　　　　　　；通电导线能使小磁针发生偏转，这是因为通电导线周围存在　　　　　　；如图所示，把通电导线放在两个磁极中间，磁极对导线的力垂直指向纸里，如果导线中电流方向相反，则磁极对导线的力垂直指向　　　　　　(选填“纸里”或“纸外”)。 

【答案】斥；磁场；纸外
【解析】任何两个磁体之间都存在力的作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；将通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明通电导线周围存在磁场；通电直导线周围和磁体一样也有磁场，并且电流的磁场方向与电流方向有关；若把通电直导线放在两个磁体中间，磁体对导线的力垂直纸面向里，如果导线中的电流方向改变了，通电直导线在磁场中所受力的方向也改变了，即磁体对导线的力垂直纸面向外。
27．如图所示，用细线将一个轻质铝环悬挂起来，当条形磁铁靠近铝环时，铝环被推开，这是因为发生了　　　　　　现象，使铝环中出现了电流，通电的铝环具有磁场；若将铝环看做单匝的螺线管，可知图中铝环的左侧是螺线管的　　　　　　(选填“N”或“S”)极；从铝环左侧看铝环中的电流方向为　　　　　　(选填“顺时针”或“逆时针”)。 

【答案】电磁感应；N；逆时针
【解析】铝环相当于一个闭合回路，当条形磁铁靠近铝环时，做切割磁感线运动，铝环中会产生电流，这是电磁感应现象。同名磁极相互排斥，磁铁的N极靠近铝环时，铝环被推开，则铝环的左侧是N极，由安培定则可知，从左向右看，铝环中电流沿逆时针方向。
28．如图所示，将较长软电线的两端与灵敏电流表的两接线柱连接起来，两位同学手持电线像摇跳绳一样在空中摇动电线，使电线切割地磁场的磁感线。若灵敏电流表的指针发生偏转，则可以断定两同学站立在地面上的　　　　方向(选填“东西”或“南北”)，这个实验的原理是　　　　。老师上课时常使用“小蜜蜂”扩音器，声音由话筒传入扩音器，经扩音器放大后又经扬声器传出。则在“小蜜蜂”中应用了上述原理的部件是　　　　(选填“话筒”或“扬声器”)。 

【答案】东西；电磁感应；话筒
【解析】该实验利用了电磁感应原理，当长软电线切割磁感线时能产生感应电流，地球表面的地磁场方向是由南向北的，所以两同学应当站在东西方向。电磁感应是将机械能转化为电能，扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，话筒是将声信号转化为电信号，利用了电磁感应原理。
29．如图所示，条形磁铁放在水平木桌上，电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，条形磁铁仍保持静止，此时电磁铁的左端为　　　极，条形磁铁受到的摩擦力　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)，方向水平　　　　(选填“向左”或“向右”)。 

【答案】N；变大；向左
【解析】根据安培定则可知，电磁铁左端为N极，与条形磁铁右端互为异名磁极，互相吸引；因条形磁铁处于平衡状态，故条形磁铁所受摩擦力应与吸引力大小相等、方向相反，故摩擦力的方向水平向左；当滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，通过电磁铁的电流变大，所以电磁铁的磁性增强，条形磁铁所受到的吸引力变大；因条形磁铁仍处于平衡状态，所以条形磁铁所受摩擦力也变大，方向仍是水平向左。
30．在探究蹄形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图。对实验中有关现象的分析不正确的是 （ ）

A.撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来
B.铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
C.轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离
D.轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，铁屑在磁力作用下排列有序
【答案】A　
【解析】磁体的周围始终存在磁场，磁场看不见摸不着，借助铁屑可以显示磁体周围的磁场分布，故A分析错误；铁屑原来没有磁性，但在磁场的作用下能够获得磁性，被磁化成一个个小磁体，故B分析正确；轻敲玻璃板，玻璃板会振动，由于惯性，铁屑会保持原来的静止状态，与玻璃板分离，故C分析正确；轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，但铁屑会受到磁场力的作用，故铁屑会有序排列，故D分析正确。
31．（多选）如图所示是一种气压报警器的工作原理图，当气压达到某一设定值时，活塞向右移动，与触点 a、b 连通，报警器就会自动报警。下列说法不正确的是（ ）

A.活塞由金属制成，相当于控制电路的开关 B.红灯和绿灯串联在电路中，不可以同时工作
C.气压正常时，电磁铁具有磁性，绿灯亮 D.气压超限时，电磁铁具有磁性，红灯亮
【答案】BC
【解析】由图知，当气压达到某一设定值时，活塞向右移动，与触点 a、b 连通，控制电路接通，电磁铁获得磁性，吸引衔铁，使触点与上方绿灯断开，与下端红灯、电铃接通，故活塞是导体，由金属制成，相当于控制电路的开关，故A正确；由图知红灯和绿灯并联在电路中，不可以同时工作，故B错误；气压正常时，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下被拉起，只有绿灯亮，故C错误；气压超限时，活塞向右移动，与触点 a、b 连通，控制电路接通，电磁铁获得磁性，吸引衔铁，使触点与上方绿灯断开，与下端红灯、电铃接通，从而报警，故D正确。故选B、C。
32．能写红黑双色的磁画板截面如图所示，按下写字笔黑色按钮写出黑色的字，按下红色按钮写出红色的字，刷子左右移动则字消失。下列说法正确的是(　　)

A.刷子可以用铁制作 B.写黑字时笔尖为S极
C.写红字时笔尖为N极 D.写字的原理是同名磁极相互排斥
【答案】A　
【解析】写黑字时小磁体的S极被吸引，说明黑色笔尖是N极，故选项B错误；写红字时小磁体的N极被吸引，说明红色笔尖是S极，故选项C错误；要想把写的字去掉，需要把笔尖吸引的小磁体恢复到原来位置，这就要用一个磁性材料去吸引，可以用软铁吸引，用软铁制成刷子，故选项A正确；写字时是靠异名磁极相互吸引来完成的，故选项D错误。
33．（多选）如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座装有电磁铁，给盆栽浇水后（ ）

A.盆栽受到的磁力变小
B.底座对桌面的压强大小不变
C.要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向
D.要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
【答案】AD
【解析】该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥，当盆栽悬浮在空中静止不动时，受的力是平衡力，即盆栽的总重力和磁力大小相等，浇水后重力变大，故磁力也变大，故A正确；影响压强的因素是压力和受力面积，浇水后重力变大，磁力也变大，底座对桌面的压力也变大，根据p=FS可知，在受力面积不变时，压力变大，压强变大，故B错误；要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，磁力的大小与电流的方向无关，故C错误；要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强，所以要增大磁力可增大电流，故D正确。故选A、D。
34．(多选)如图所示，质量和形状完全相同的金属线框A和塑料线框B，从同一高度同时自由落下，途中经过某一磁场区域(“×”表示磁场方向垂直纸面向里)，不计空气阻力，有关两线框的说法正确的是(　　)

A.线框A先落地 B.线框A经过磁场时受到磁场的作用
C.线框B先落地 D.线框B经过磁场时会受到磁场的作用
【答案】BC　
【解析】金属框A由静止自由下落到地面的过程中，金属框通过磁场会产生感应电流，有一部分能量转化为电能，所以在此过程中金属框的重力势能转化为动能和电能；塑料框B由静止自由下落到地面的过程中，塑料框通过磁场不会产生感应电流，所以重力势能全部转化为动能；又因为金属框和塑料框质量相等，在最高点时，重力势能相等，可见A的下落速度小于B的下落速度，B先落地。
35．如图是电加热恒温箱的原理图。控制电路由电源U1、电磁继电器、调温电阻R2和热敏电阻R1组成，其中热敏电阻R1随温度升高阻值减小，工作电路由U2和加热器R0组成，请按照题意用笔画线代替导线将图中的控制电路和工作电路连接完整。

【答案】如图所示：
【解析】由题意可知，控制电路由电源U1、电磁继电器、滑动变阻器R2和热敏电阻R1串联而成；工作电路由电源U2和加热器R0串联连接。又因为在恒温箱内的温度升高到一定温度时，热敏电阻的阻值减小到一定程度，衔铁被吸下来时，工作电路断开，由此可以确定工作电路的连接方式。
36．如图所示，处于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁，左侧有一螺线管，当开关S闭合时，发现小车向右运动，请在图中标出电源的正、负极和A点处磁感线的方向。

【答案】如图所示：
【解析】从图可知，条形磁铁的右端是S极，左端是N极；由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知通电螺线管的右端是N极，左端是S极；根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指向通电螺线管的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；在磁体的外部，磁感线都是从磁体的N极到S极。