1.2电生磁同步练习题 2024—-2025学年浙教版科学八年级下册

浙教版八年级下册科学1.2电生磁同步练习题 一．选择题（共15小题） 1．如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（　　） A．电流表示数变小，弹簧长度变短 B．电流表示数变大，弹簧长度变短 C．电流表示数变小，弹簧长度变长 D．电流表示数变大，弹簧长度变长 2．如图为科学兴趣小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极，锌片是负极。下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管A端为N极 B．通电螺线管静止时B端指向地理南方 C．电子从铜片经螺线管流到锌片 D．通电螺线管外C点的磁场方向向左 3．如图所示，利用铁屑来研究通电螺线管周围磁场分布。开关闭合之前，螺线管周围铁屑分布如图甲所示，闭合开关后，轻敲玻璃板，铁屑分布如图乙所示，在通电螺线管周围放上小磁针，静止后小磁针C的左端为S极，如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．图乙中A处的磁场比B处强 B．图乙中用铜屑代替铁屑也能呈现出相同的排布方式 C．图丙中通电螺线管的左端为N极 D．图丙中小磁针D的右端为N极 4．小明利用如图甲装置探究通电导线周围的磁场分布，通电后多次敲击塑料板，他观察到铁屑的分布情况如图乙（图中“•”表示导线的位置）。下列选项能表示通电导线电流变大后的铁屑分布的是（　　） A． B． C． D． 5．用两枚相同的铁钉、滑动变阻器、干电池、开关和导线组成如图所示电路进行实验。闭合开关，观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多，多次实验，结果相同。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（　　） A．电磁铁极性 B．电流大小 C．电流方向 D．线圈匝数 6．科技服务生活，悬浮盆栽是现代家居装修中的创新摆件，其原理的简化图如图，下列关于悬浮盆栽的说法正确的是（　　） A．盆栽中放一块永磁铁，且底部磁极为N极 B．将电源的正负极互换，对盆栽与底座保持原位置不变 C．给盆栽浇水后，底座对盆栽的磁力大小不变 D．滑动变阻器向左滑动，可增强底座电磁铁磁性 7．某同学设计了一个利用电磁铁起升道闸杆的模拟装置。当车牌识别成功相当于图中开关S闭合，电磁铁有磁性，吸引铁柱，道闸杆绕O点顺时针转动，闸杆升起。下列有关说法正确的是（　　） A．若车牌识别成功，图中电磁铁的上端为N极 B．改变电源正负极，该模拟装置仍能正常工作 C．小灯泡L与滑动变阻器的连接方式为并联 D．滑动变阻器的滑片P向下移动后，栏杆更容易抬起 8．磁感线可以直观地反映磁体周围的磁场分布。如图通电螺线管内部插入一根铁芯，下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（　　） A． B． C． D． 9．小联同学学习了电和磁的知识后，打算用磁铁、缝衣针等材料制作一个指南针。请完成下面小题。如图所示，将一根直导线架在静止缝衣针的上方，并使直导线与缝衣针平行，接通电路，发现缝衣针偏转。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，缝衣针偏转方向不变 10．小明制作的玩具小船上固定有螺线管（有铁芯）、电源和开关组成的电路，如图所示，把小船按图示的方向放在水面上，闭合开关，最后静止时“船头”最终指北的是（　　） A． B． C． D． 11．在右图所示的电路中，要使螺线管显示最强磁性，开关S1、S2的连接状态应是（　　） A．S1接1，S2接3 B．S1接1，S2接4 C．S1接2，S2接3 D．S1接2，S2接4 12．克鲁克斯管是将电信号转变为光学图像的一类电子束管，电子束是由许多电子定向运动而形成的。现有一条电子束如图所示，推断其电流及周围的磁场方向是（　　） A． B． C． D． 13．1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验首次证实电和磁之间的相互联系。小金用如图所示装置来模仿奥斯特所做的实验。下列说法正确的是（　　） A．当闭合开关时，小磁针的N极向纸外偏转 B．当小磁针移走后，电流产生的磁场消失 C．移动滑动变阻器滑片，小磁针的N极指向会改变 D．更换导线连接的电源正负极，小磁针的N极指向不会改变 14．下列通电螺线管的磁极标识正确的是（　　） A． B． C． D． 15．如图是一些研究电现象和磁现象的实验，下列关于这些实验叙述正确的是（　　） A．小磁针被铁棒吸引，说明铁棒本身具有磁性 B．小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场 C．条形磁铁静止时A端总是指向北，说明A端是条形磁铁的南极 D．铁钉B吸引大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关 二．填空题（共8小题） 16．如图甲是一种“潜水自救装置”，其工作原理如图乙所示，力敏电阻Rx的阻值随潜水深度的改变而改变，当达到设定的安全深度时，电磁铁吸引衔铁，反应盒中两种物质混合并开始反应产生气体，气囊快速充气上浮，将潜水运动员拉回到水面，其中U为电源电压，R0为定值电阻。请完成下列问题： （1）为实现以上功能，在图丙中选出力敏电阻Rx的阻值随深度变化的大致曲线是 　 　（选填“A”或“B”）。 （2）其他条件不变，若增加电磁铁线圈匝数，安全深度 　 　（选填“变大”或“变小”）。 17．根据题意填写对应信息 （1）三个磁体相邻磁极间的磁感线分布如甲图所示，则A端为 　 　极，D端为 　 　极。 （2）通电螺线管的磁感线方向如乙图所示，图中已标出小磁针静止时的指向和磁感线的方向，则电源的左端为 　 　极，小磁针的左端为 　 　极。 18．如图所示，盛水烧杯中漂浮一个空心铁球，放置在电磁铁上。 （1）当闭合开关S后，电磁铁A端为 　 　极。 （2）将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，烧杯中的水面会 　 　（选填“上升”、“下降”或“不变”）。 （3）根据水面的升降可以判断电磁铁的磁性强弱变化，这种方法叫 　 　法。 19．如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 　 　（选填“不变”“逐渐变大”“逐渐变小”）。电磁铁左端是 　 　极。 20．科学家通过一系列实验发现了电与磁之间的关系与规律，推动了科技的进步。 （1）小温用图甲所示装置模拟奥斯特实验，在上下放置的通电导体右侧悬挂一个磁针，若通电导体周围存在磁场，可以观察到的现象是 　 　。 （2）继续探究通电直导线周围的磁场分布，小温进行了如图乙所示实验，通电后多次敲击塑料板，铁屑呈一定规律排列，请画出铁屑的大致分布情况。（•表示导线俯视图，用实线表示出铁屑分布） 21．如图甲为奥斯特实验。当水平导线中通有如图所示的电流时，小磁针S极将偏向纸外，要使实验效果更加明显，应使通电导线沿 　 　（东西/南北）方向放置，乙图是“探究通电螺线管外部磁场”的实验，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑，放小磁针的目的是 　 　，闭合开关后为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况，接下来的操作是 　 　。 22．学习了磁现象的知识后，小宁怀着极大的兴趣对如图甲、乙、丙所示的实验进行了探究，得到如下结论： （1）通电导线周围存在磁场，且磁场方向与 　 　有关。 （2）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 　 　（填“甲”“乙”或“丙”）所示方向的偏转。 23．如图甲的无人机灯光秀“燃爆”宁波：近千架无人机齐飞，以夜空为幕，执祝福之笔，欢度2023年元宵，与江边夜景、花市灯会交相辉映，共同点亮了宁波夜空。为了确保无人机的飞行速度不超过最大值280km/h，工程师给无人机的发动机装上了能控制油门大小的限速器，其简化电路如图乙所示。 （1）闭合开关后，电磁铁的上端为 　 　（填“N”或“S”）极。 （2）其中R的阻值随飞行速度变化的图象如图丙所示。若电源电压恒为6V，R0的阻值为10Ω，此电路的最大电流为 　 　A。（电磁铁电阻忽略不计） （3）若要进一步减小最大飞行速度，还可以采取的方法是 　 　。 三．实验探究题（共4小题） 24．设计人员要开发一款倒悬的酷悬浮发光月球装饰品，如图甲所示。 【材料组装】如图乙，球内装入磁体，灯泡等元件，底座内装入电磁铁等元件； （1）电源的上端应为 　 　极。 【问题呈现】在试验过程中难以找到发光月球的磁悬浮位置。离底座过远，球会掉落；离底座过近，球直接吸附在底座上。 【原因分析】球离底座过远时，底座中的电磁铁对球内磁体的吸引力小于重力，所以球会掉落。过近则吸引力大于重力，球直接吸附在底座上。 【解决方案】设计人员在电路中加入了开关型霍尔传感器H来检测磁场强弱，并控制电路的通断，经简化的电路图如图丙所示。 （2）当球与底座距离过近，传感器H检测到磁场过强时，传感器H应 　 　（选填“闭合”或“断开”）电路。 【产品优化】 （3）经调试，成功实现月球悬浮。若需增大悬浮时月球与底座的距离来增强观赏效果，在适当调整传感器H的位置后，对底座电路的处理方式可以是 　 　（写出两种即可）。 25．小明用如图所示的电路“探究通电螺线管磁性强弱的影响因素”。其中R2为磁敏电阻，其阻值随磁场强度的增大而减小。闭合开关S1和S2，按表进行实验并记录相应的数据。 线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3 实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 电流表A1读数/安 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46 电流表A2读数/安 0.60 1.00 1.30 0.42 0.60 0.80 0.20 0.30 0.42 （1）该实验通过 　 　来判断通电螺线管磁性强弱。 （2）在研究线圈匝数对磁性的影响时，小明将开关S1从接线柱1换到2时，接下来进行的操作是：　 　。 （3）通过该实验得出的结论是 　 　。 26．在探究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关的实验中，小希将金属合金丝缠绕成螺线管后，设计了如图电路。进行实验时，当螺线管通电时会对磁铁产生力的作用，使指针绕O点转动。 （1）当开关闭合时，指针向右偏转，诸判断图中磁铁的左侧为 　 　极。 （2）小希利用如图装置，想进一步验证通电螺线管的磁性强弱与铁芯粗细是否有关，请你帮助设计实验步骤 　 　。 27．如图所示是某学习小组同学设计的研究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验电路图。该组同学通过实验记录数据如下表： 通电螺线管中有无铁芯 无铁芯 有铁芯 线圈匝数 50匝 50匝 实验次数 1 2 3 4 5 6 电流/安 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5 吸引大头针的最多数目/枚 0 0 0 3 5 8 （1）同学们可以通过比较 　 　（填实验序号）实验数据可以得出：在匝数相同的情况下，通电螺线管的磁性，随电流增加而增大。 （2）同学们发现前面3次实验中没有吸引起大头针，可以采用什么方法验证有磁性呢？请写出一种：　 　。 （3）在与同学们交流讨论时，另一组的同学提出一个新问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小（粗细）有关？”现有大小不同的两根铁芯，请利用本题电路，写出简要的操作方案：　 　。 四．解答题（共4小题） 28．随着人们越来越追求高品质的生活，空气净化器逐渐走入家庭。某项目化小组同学研究了空气净化器模型后，为其增设了可根据空气质量指数自动控制风机是否开启以及挡位大小自动调节装置。如下表是根据空气质量指数K划分的空气质量等级。风机增设部分内部工作原理如图1所示，包括工作电路和控制电路两个部分，控制电路中的电源电压U1＝12V，调控电阻R0的阻值大小可调，R为气敏电阻，其阻值随空气质量指数K的变化的图像如图2所示，L为磁控开关，当气敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中的电流随之发生变化，当电流大于或等于100mA时，L的两个由铁制成的弹片相互吸合，工作电路的电动机启动第一档工作模式；当电流增大到一定值时，电磁铁吸引衔铁，触点ab接通，工作电路的电动机启动第二档工作模式。工作电路两端电压为U2，线圈、磁控开关L以及电动机的电阻均不计。 空气质量指数K 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 ＞300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 （1）闭合开关S时，图1中线圈的左端P相当于条形磁体的 　 　极。 （2）开关闭合后，磁控开关L的两个弹片在一定条件下相互吸合，请你说说它涉及《电与磁》的哪些知识？　 　。 （3）若要求控制空气质量等级至少为良，则调控电阻R0的阻值范围是多少？（写出计算过程） （4）在保证风机工作的情况下，若要在空气质量指数K更低时开启风机第二档工作，则以下调整可以实现的是 　 　。 A．减小调控电阻R0的阻值 B．适当降低控制电路电源电压 C．增加电磁铁线圈匝数 D．适当增加衔铁和线圈的距离 29．如图，是小金在使用通电螺线管进行科学实验，他观察到通电螺线管周围放置的小磁针（黑色为N极）发生了偏转。 （1）由图可判断，小金制作的通电螺线管的右端为 　 　极。 （2）小金在通电螺线管中插入一根铁钉，磁化后铁钉的N极与没有插入前通电螺线管的N极方向 　 　（填“相同”“相反”或“都有可能”）。 30．1820年，奥斯特在一次偶然中发现通电铂丝附近的磁针发生了偏转，反复试验后均出现这个现象，小金学习后想重复当年奥斯特所做的实验。 （1）为了确保实验成功，如图导线应该 　 　（填“东西”或“南北”）放置。 （2）接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了 　 　。 31．如图，一质量为40g，体积为50cm3的铁制小球放入盛水的薄玻璃容器中，在玻璃容器下方有一个已经接入电路的螺线管，电源电压恒定为6V，滑动变阻器最大阻值为48Ω，阻值变化均匀，滑片能移动的最大距离为20cm，小灯泡标有“6V 3W”字样，通过螺线管的电流I与螺线管对铁制小球的作用力F的关系如表，假设灯丝电阻保持不变，不考虑小球与螺线管距离的远近对力F的影响。 I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 F/N 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 （1）闭合开关后，通电螺线管A端的磁极是 　 　极。 （2）闭合开关前，小球受到水的浮力为 　 　牛。 （3）闭合开关后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，当铁制小球静止时，小球对容器底的压力多大？ （4）请用直角坐标描绘出滑动变阻器滑片从最左端移动到最右端过程中，小球所受浮力F与滑动变阻器滑片移动距离L的关系图像。 浙教版八年级下册科学1.2电生磁同步练习题 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 B D D B D A B C A B C 题号 12 13 14 15 答案 C A A B 一．选择题（共15小题） 1．如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（　　） A．电流表示数变小，弹簧长度变短 B．电流表示数变大，弹簧长度变短 C．电流表示数变小，弹簧长度变长 D．电流表示数变大，弹簧长度变长 【解答】解：由图知，开关闭合后，电流由螺线管下方流入，则由安培定则可知，螺线管的上端为N极； 因同名磁极相互排斥，两磁铁的同名磁极相对，故相互排斥； 当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，由欧姆定律可知电路中电流变大（即电流表示数变大），电磁铁的磁性增强，则条形磁铁受到向上的排斥力增大，所以弹簧的长度变短。 故选：B。 2．如图为科学兴趣小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极，锌片是负极。下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管A端为N极 B．通电螺线管静止时B端指向地理南方 C．电子从铜片经螺线管流到锌片 D．通电螺线管外C点的磁场方向向左 【解答】解：A、铜片是“盐水电池”的正极，锌片是负极，则螺线管中的电流是从右端流入的，根据安培定则可知，通电螺线管的B端为N极，A端为S极，故A错误； B、静止时通电螺线管由于受到地磁场的作用，B端为N极，指向地理北方，故B错误； C、电路中电流的方向是从铜片经过螺线管流向锌片；电子定向移动的方向与电流的方向相反，所以电子定向移动的方向是从锌片经螺线管流向铜片，故C错误； D、在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极出发回到磁体的S极的，即C点的磁场方向是向左的，故D正确。 故选：D。 3．如图所示，利用铁屑来研究通电螺线管周围磁场分布。开关闭合之前，螺线管周围铁屑分布如图甲所示，闭合开关后，轻敲玻璃板，铁屑分布如图乙所示，在通电螺线管周围放上小磁针，静止后小磁针C的左端为S极，如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．图乙中A处的磁场比B处强 B．图乙中用铜屑代替铁屑也能呈现出相同的排布方式 C．图丙中通电螺线管的左端为N极 D．图丙中小磁针D的右端为N极 【解答】解：A．图乙中B处是磁体的磁极，磁性最强，故A处的磁场比B处弱，故A错误； B．铜屑不是磁性物质，不能被磁化，无法显示磁场的分布，故B错误； CD．静止后小磁针C的左端为S极右端为N极，根据异名磁极相互吸引，图丙中通电螺线管的左端为S极，右端为N极，吸引小磁针D的S极，故小磁针D的右端为N极，故C错误，D正确。 故选：D。 4．小明利用如图甲装置探究通电导线周围的磁场分布，通电后多次敲击塑料板，他观察到铁屑的分布情况如图乙（图中“•”表示导线的位置）。下列选项能表示通电导线电流变大后的铁屑分布的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：通电后多次敲击塑料板，他观察到铁屑的分布情况如图乙的同心圆。通电导线电流变大后，仍是同心圆，磁场变强，因而铁屑分布更加密集。 故选：B。 5．用两枚相同的铁钉、滑动变阻器、干电池、开关和导线组成如图所示电路进行实验。闭合开关，观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多，多次实验，结果相同。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（　　） A．电磁铁极性 B．电流大小 C．电流方向 D．线圈匝数 【解答】解：由图知，A、B两电磁铁串联，所以通过A、B两电磁铁的电流相等；A的线圈匝数明显比B的线圈匝数多，实验观察到电磁铁A吸引大头针的数目比B多，所以此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。 故选：D。 6．科技服务生活，悬浮盆栽是现代家居装修中的创新摆件，其原理的简化图如图，下列关于悬浮盆栽的说法正确的是（　　） A．盆栽中放一块永磁铁，且底部磁极为N极 B．将电源的正负极互换，对盆栽与底座保持原位置不变 C．给盆栽浇水后，底座对盆栽的磁力大小不变 D．滑动变阻器向左滑动，可增强底座电磁铁磁性 【解答】解：A、根据安培定则，电磁铁的上端是N极，同名磁极互相排斥，盆栽才能悬浮起来，所以盆栽中放一块永磁铁，且底部磁极为N极，故A正确； B、将电源的正负极互换，电磁铁的磁极对调，盆栽与底座位置下降，因为此时盆栽和底座相互吸引，故B错误； C、给盆栽浇水后，底座对盆栽的磁力变大，故C错误； D、滑动变阻器向左滑动，电路中的电流变小，可减弱底座电磁铁磁性，故D错误。 故选：A。 7．某同学设计了一个利用电磁铁起升道闸杆的模拟装置。当车牌识别成功相当于图中开关S闭合，电磁铁有磁性，吸引铁柱，道闸杆绕O点顺时针转动，闸杆升起。下列有关说法正确的是（　　） A．若车牌识别成功，图中电磁铁的上端为N极 B．改变电源正负极，该模拟装置仍能正常工作 C．小灯泡L与滑动变阻器的连接方式为并联 D．滑动变阻器的滑片P向下移动后，栏杆更容易抬起 【解答】解：A、由图知，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，故A错误； B、改变电源正负极，电磁铁中的电流方向改变，电磁铁的磁极改变，但对铁柱的吸引力不变，因此该模拟装置仍能正常工作，故B正确； C、小灯泡L与滑动变阻器的连接方式为串联，故C错误； D、滑动变阻器的滑片P向上调整后，阻值变小，电源电压不变，根据I可知，电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，栏杆更容易抬起，故D错误。 故选：B。 8．磁感线可以直观地反映磁体周围的磁场分布。如图通电螺线管内部插入一根铁芯，下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：在通电螺线管中插入一根铁芯，铁棒被磁化，磁性增强，因此通电螺线管周围的磁感线变密，但磁场方向不变，故ABD错误，C正确。 故选：C。 9．小联同学学习了电和磁的知识后，打算用磁铁、缝衣针等材料制作一个指南针。请完成下面小题。如图所示，将一根直导线架在静止缝衣针的上方，并使直导线与缝衣针平行，接通电路，发现缝衣针偏转。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，缝衣针偏转方向不变 【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，缝衣针偏转方向改变，故D错误。 故选：A。 10．小明制作的玩具小船上固定有螺线管（有铁芯）、电源和开关组成的电路，如图所示，把小船按图示的方向放在水面上，闭合开关，最后静止时“船头”最终指北的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A、由安培定则可知通电螺线管上端为N极，下端为S极；地磁场沿南北方向，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近处；且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，因此最后静止时“船头”最终指向东方，故A错误； B、由安培定则可知通电螺线管右端为N极，左端为S极；地磁场沿南北方向，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近处；且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，因此最后静止时“船头”最终指向北方，故B正确； C、由安培定则可知通电螺线管下端为N极，上端为S极；地磁场沿南北方向，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近处；且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，因此最后静止时“船头”最终指向西方，故C错误； D、由安培定则可知通电螺线管左端为N极，右端为S极；地磁场沿南北方向，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近处；且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，因此最后静止时“船头”最终指向南方，故D错误。 故选：B。 11．在右图所示的电路中，要使螺线管显示最强磁性，开关S1、S2的连接状态应是（　　） A．S1接1，S2接3 B．S1接1，S2接4 C．S1接2，S2接3 D．S1接2，S2接4 【解答】解：通电螺线管磁性强弱跟电流的大小、线圈匝数的多少有关。电流越大，线圈匝数越多，螺线管的磁性越强。 开关S1接2时只有电阻R2接入电路，比开关S1接2时两个电阻串联接入电路的电阻小，电路中的电流大；开关S2接3时接入电路的线圈匝数比开关S2接4时更多。因此S1接2，S2接3时螺线管显示最强磁性，故C正确。 故选：C。 12．克鲁克斯管是将电信号转变为光学图像的一类电子束管，电子束是由许多电子定向运动而形成的。现有一条电子束如图所示，推断其电流及周围的磁场方向是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由题意可知，电子定向移动的方向是向下的，电子带负电，故电流的方向是向上的，根据右手螺旋定则可知，磁场的方向是逆时针方向的，故C正确。 故选：C。 13．1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验首次证实电和磁之间的相互联系。小金用如图所示装置来模仿奥斯特所做的实验。下列说法正确的是（　　） A．当闭合开关时，小磁针的N极向纸外偏转 B．当小磁针移走后，电流产生的磁场消失 C．移动滑动变阻器滑片，小磁针的N极指向会改变 D．更换导线连接的电源正负极，小磁针的N极指向不会改变 【解答】解：A、当闭合开关时，电流方向向下，导线右侧的磁场向外，小磁针的N极向纸外偏转，故A正确； B、小磁针是用来显示磁场方向的，当小磁针移走后，电流产生的磁场不会消失，故B错误； C、移动滑动变阻器滑片，通电导线中的电流大小改变，但周围磁场方向不变，所以，小磁针的N极指向不会改变，故C错误； D、更换的电源正负极，电流方向改变，则电流周围的磁场方向改变，小磁针的N极指向改变，故D错误。 故选：A。 14．下列通电螺线管的磁极标识正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A、电流由左端流入，则由安培定则可知，螺线管的左端为N极，磁极标注正确，故A正确； B、电流由左端流入，则由安培定则可知，螺线管的右端为N极，磁极标注错误，故B错误； C、电流由右端流入，则由安培定则可知，螺线管左端为N极，磁极标注错误，故C错误； D、电流由右端流入，则由安培定则可知，螺线管右端为N极，磁极标注错误，故D错误。 故选：A。 15．如图是一些研究电现象和磁现象的实验，下列关于这些实验叙述正确的是（　　） A．小磁针被铁棒吸引，说明铁棒本身具有磁性 B．小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场 C．条形磁铁静止时A端总是指向北，说明A端是条形磁铁的南极 D．铁钉B吸引大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关 【解答】解：A、该图中铁棒靠近小磁针，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，而力的作用是相互的，则小磁针也会被铁棒吸引，所以不能确定铁棒是否具有磁性，故A错误； B、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B正确； C、磁铁都具有指向性，图中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的北极，故C错误； D、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，故D错误。 故选：B。 二．填空题（共8小题） 16．如图甲是一种“潜水自救装置”，其工作原理如图乙所示，力敏电阻Rx的阻值随潜水深度的改变而改变，当达到设定的安全深度时，电磁铁吸引衔铁，反应盒中两种物质混合并开始反应产生气体，气囊快速充气上浮，将潜水运动员拉回到水面，其中U为电源电压，R0为定值电阻。请完成下列问题： （1）为实现以上功能，在图丙中选出力敏电阻Rx的阻值随深度变化的大致曲线是 　B　（选填“A”或“B”）。 （2）其他条件不变，若增加电磁铁线圈匝数，安全深度 　变小　（选填“变大”或“变小”）。 【解答】解：（1）由题意可知在衔铁被吸引下来之前，电路是力敏电阻Rx的简单电路，因为力敏电阻Rx的阻值随潜水深度的改变而改变，当达到设定的安全深度时，电磁铁吸引衔铁，即深度增大时，电磁铁的磁性增强，电路的电流减小，故力敏电阻Rx的阻值减小，因此力敏电阻Rx的阻值随深度的增大而减小，故选B； （2）当其他条件不变时，若增加电磁铁线圈匝数，其磁性增强，在较小的深度时，电磁铁就能吸引衔铁，所以安全深度变小。 故答案为：（1）B；（2）变小。 17．根据题意填写对应信息 （1）三个磁体相邻磁极间的磁感线分布如甲图所示，则A端为 　S　极，D端为 　N　极。 （2）通电螺线管的磁感线方向如乙图所示，图中已标出小磁针静止时的指向和磁感线的方向，则电源的左端为 　负　极，小磁针的左端为 　N　极。 【解答】解：（1）右侧磁体的S极与中间磁体的A端磁极互相排斥，因同名磁极互相排斥，因此中间磁体的A端为S极，B端磁极为N极；左侧磁体的C端磁极与中间磁体的B端互相吸引，因异名磁极互相吸引，因此左侧磁体的C端为S极，D端磁极为N极； （2）在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，因此通电螺线管的左端为S极，右端为N极；根据安培定则可知，电流从通电螺线管的右侧流入，左侧流出，因此电源的左端为负极；同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此小磁针的左端为N极。 故答案为：（1）S；N；（2）负；N。 18．如图所示，盛水烧杯中漂浮一个空心铁球，放置在电磁铁上。 （1）当闭合开关S后，电磁铁A端为 　S　极。 （2）将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，烧杯中的水面会 　下降　（选填“上升”、“下降”或“不变”）。 （3）根据水面的升降可以判断电磁铁的磁性强弱变化，这种方法叫 　转换法　法。 【解答】解：（1）由图可知，电流由A流向B，则由右手螺旋定则可知，右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极，即电磁铁B端为N极，则A端为S极（南极）； （2）当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则由欧姆定律可知电路中电流减小，则电磁铁的磁性减弱，故小铁球所受磁力减小；小铁球受重力、磁力及浮力，因小球处于静止状态，故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力，因磁力减小，故浮力也将减小，铁球排开的水的体积减小，所以烧杯中水面下降； （3）若铁球下沉一些，水面上升，说明电磁铁的磁性增强，这种根据水面的升降判断电磁铁磁性变化的方法就是物理学研究中常用的转换法。 故答案为：（1）S；（2）下降；（3）转换法。 19．如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 　逐渐变大　（选填“不变”“逐渐变大”“逐渐变小”）。电磁铁左端是 　N　极。 【解答】解：由图可知电流从螺线管的右端流入，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极； 条形磁铁处于静止状态，受到平衡力的作用，桌面对它施加了一个摩擦力。滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，对条形磁铁的斥力增大，由于条形磁铁始终处于平衡状态，所以摩擦力始终等于斥力，故摩擦力会随着斥力的增大而增大。 故答案为：逐渐变大；N。 20．科学家通过一系列实验发现了电与磁之间的关系与规律，推动了科技的进步。 （1）小温用图甲所示装置模拟奥斯特实验，在上下放置的通电导体右侧悬挂一个磁针，若通电导体周围存在磁场，可以观察到的现象是 　小磁针转动，且N转向纸外　。 （2）继续探究通电直导线周围的磁场分布，小温进行了如图乙所示实验，通电后多次敲击塑料板，铁屑呈一定规律排列，请画出铁屑的大致分布情况。（•表示导线俯视图，用实线表示出铁屑分布） 【解答】解：（1）小温用图甲所示装置模拟奥斯特实验，在上下放置的通电导体右侧悬挂一个磁针，若通电导体周围存在磁场，可以观察到的现象是小磁针转动，且N转向纸外。 （2）继续探究通电直导线周围的磁场分布，小温进行了如图乙所示实验，通电后多次敲击塑料板，铁屑呈一定规律排列，越靠近导线磁场越强，远离位置磁场弱，画出铁屑的大致分布情况如图所示： 故答案为：（1）小磁针转动，且N转向纸外；（2）见解答。 21．如图甲为奥斯特实验。当水平导线中通有如图所示的电流时，小磁针S极将偏向纸外，要使实验效果更加明显，应使通电导线沿 　南北　（东西/南北）方向放置，乙图是“探究通电螺线管外部磁场”的实验，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑，放小磁针的目的是 　显示磁场的方向　，闭合开关后为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况，接下来的操作是 　轻敲玻璃板　。 【解答】解：（1）由于考虑地磁场的影响，所以在验证电流周围有磁场时，应使通电导线沿南北放置，这样导线下方的小磁针偏转会更明显。 （2）实验中，放小磁针的目的是显示磁场的方向； 在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给螺线管通电，为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，应减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，需轻敲有机玻璃板，使铁屑在磁场力作用下动起来，更形象地观察磁场的分布特点。 故答案为：南北；显示磁场的方向；轻敲玻璃板。 22．学习了磁现象的知识后，小宁怀着极大的兴趣对如图甲、乙、丙所示的实验进行了探究，得到如下结论： （1）通电导线周围存在磁场，且磁场方向与 　电流方向　有关。 （2）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 　乙　（填“甲”“乙”或“丙”）所示方向的偏转。 【解答】解：（1）由甲、乙、丙三幅图对比得到：电流周围存在磁场，磁场的方向与电流方向有关； （2）电子定向运动方向与电流方向相反，所以在图丁中，小磁针上方的电流方向与图乙相同，故小磁针将发生如图乙所示方向的偏转。 23．如图甲的无人机灯光秀“燃爆”宁波：近千架无人机齐飞，以夜空为幕，执祝福之笔，欢度2023年元宵，与江边夜景、花市灯会交相辉映，共同点亮了宁波夜空。为了确保无人机的飞行速度不超过最大值280km/h，工程师给无人机的发动机装上了能控制油门大小的限速器，其简化电路如图乙所示。 （1）闭合开关后，电磁铁的上端为 　S　（填“N”或“S”）极。 （2）其中R的阻值随飞行速度变化的图象如图丙所示。若电源电压恒为6V，R0的阻值为10Ω，此电路的最大电流为 　0.3　A。（电磁铁电阻忽略不计） （3）若要进一步减小最大飞行速度，还可以采取的方法是 　把R0换为阻值更小的电阻或者提高电源电压　。 【解答】解：（1）用右手握电磁铁，让手指弯曲方向与电流方向一致，大姆指指向下端，说明下端为N极，则电磁铁上端为S极。 （2）电路为定值电阻R0、可变电阻R和电磁铁组成的串联电路，电磁铁电阻忽略不计，则由图丙知，电路的最小总电阻：R总最小＝R最小+R0＝10Ω+10Ω＝20Ω，此电路的最大电流为I最大0.3A。 （3）由图丙知，减小飞行速度会使R的阻值增大，根据串联电路电阻规律在总电阻不变的情况下可以把R0换为阻值更小的电阻或者在电流不变的情况下，根据欧姆定律提高电源电压。 故答案为：（1）S；（2）0.3；（3）把R0换为阻值更小的电阻或者提高电源电压。 三．实验探究题（共4小题） 24．设计人员要开发一款倒悬的酷悬浮发光月球装饰品，如图甲所示。 【材料组装】如图乙，球内装入磁体，灯泡等元件，底座内装入电磁铁等元件； （1）电源的上端应为 　负　极。 【问题呈现】在试验过程中难以找到发光月球的磁悬浮位置。离底座过远，球会掉落；离底座过近，球直接吸附在底座上。 【原因分析】球离底座过远时，底座中的电磁铁对球内磁体的吸引力小于重力，所以球会掉落。过近则吸引力大于重力，球直接吸附在底座上。 【解决方案】设计人员在电路中加入了开关型霍尔传感器H来检测磁场强弱，并控制电路的通断，经简化的电路图如图丙所示。 （2）当球与底座距离过近，传感器H检测到磁场过强时，传感器H应 　断开　（选填“闭合”或“断开”）电路。 【产品优化】 （3）经调试，成功实现月球悬浮。若需增大悬浮时月球与底座的距离来增强观赏效果，在适当调整传感器H的位置后，对底座电路的处理方式可以是 　减小电路中的电流；减少电磁铁线圈匝数　（写出两种即可）。 【解答】解：（1）悬浮月光球里面的磁体上面是N极，根据异性磁极相互吸引，电磁铁下端为S极，根据安培定则可判断电源上端为负极。 （2）当球与底座距离过近时，说明磁力大于重力，磁场过强，为减小磁性可断开电路。 （3）增大悬浮时月球与底座的距离来增强观赏效果，在适当调整传感器H的位置后，效果还不明显，可进一步减小磁性，根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知减小电路中的电流，减少电磁铁的线圈匝数可达到目的。 故本题答案为：（1）负；（2）断开；（3）减小电流中的电流；减少电磁铁线圈匝数。 25．小明用如图所示的电路“探究通电螺线管磁性强弱的影响因素”。其中R2为磁敏电阻，其阻值随磁场强度的增大而减小。闭合开关S1和S2，按表进行实验并记录相应的数据。 线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3 实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 电流表A1读数/安 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46 电流表A2读数/安 0.60 1.00 1.30 0.42 0.60 0.80 0.20 0.30 0.42 （1）该实验通过 　电流表 A2的示数变化　来判断通电螺线管磁性强弱。 （2）在研究线圈匝数对磁性的影响时，小明将开关S1从接线柱1换到2时，接下来进行的操作是：　调节滑动变阻器的滑片，让电流表A1的示数保持不变　。 （3）通过该实验得出的结论是 　当线圈匝数相同时，电流越大，则通电螺线管的磁场越强；当电流大小相同时，线圈匝数越多，则通电螺线管的磁场越强　。 【解答】解：（1）根据题意可知，该实验通过电流表A2的示数变化判断通电螺线管的磁性强弱； （2）在研究线圈匝数对磁性的影响时，小明将开关 S1从接线柱1换到2时，线圈匝数改变，此时要控制通过线圈的电流大小相同，因此接下来的操作为：调节滑动变阻器的滑片，让电流表A1的示数保持不变。 （3）根据接线柱1的实验数据可知，此时线圈匝数相同，当电流表A1的示数增大时，A2的电流增大而磁敏电阻的阻值减小，那么螺线管的磁场变强，即：当线圈匝数相同时，电流越大，则通电螺线管的磁场越强； 根据实验1、4、7可知，当电流大小相同时，线圈匝数减小，则A2的示数减小而磁敏电阻的阻值增大，那么电磁铁的磁场变弱，那么得到：当电流大小相同时，线圈匝数越多，则通电螺线管的磁场越强。 故答案为：（1）电流表 A2的示数变化；（2）调节滑动变阻器的滑片，让电流表A1的示数保持不变；（3）当线圈匝数相同时，电流越大，则通电螺线管的磁场越强；当电流大小相同时，线圈匝数越多，则通电螺线管的磁场越强。 26．在探究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关的实验中，小希将金属合金丝缠绕成螺线管后，设计了如图电路。进行实验时，当螺线管通电时会对磁铁产生力的作用，使指针绕O点转动。 （1）当开关闭合时，指针向右偏转，诸判断图中磁铁的左侧为 　S　极。 （2）小希利用如图装置，想进一步验证通电螺线管的磁性强弱与铁芯粗细是否有关，请你帮助设计实验步骤 　保持电流不变，滑动变阻器移动到一个固定的位置不动，保证线圈的匝数不变，螺线管中插入不同粗细的铁芯，比较刻度表指针偏转的角度。　。 【解答】解： （1）如图所示，当闭合开关S，电流从左端流入电磁铁，根据安培定则可知电磁铁右端为N极，其左端为S极，根据磁极间相互作用的规律知磁铁的左端为S极； （2）当线圈中的电流和匝数一定时，通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯粗细有关，保持电流不变，滑动变阻器移动到一个固定的位置不动，保证线圈的匝数不变，螺线管中插入不同粗细的铁芯，比较刻度表指针偏转的角度。 故答案为：（1）S；（2）保持电流不变，滑动变阻器移动到一个固定的位置不动，保证线圈的匝数不变，螺线管中插入不同粗细的铁芯，比较刻度表指针偏转的角度。 27．如图所示是某学习小组同学设计的研究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验电路图。该组同学通过实验记录数据如下表： 通电螺线管中有无铁芯 无铁芯 有铁芯 线圈匝数 50匝 50匝 实验次数 1 2 3 4 5 6 电流/安 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5 吸引大头针的最多数目/枚 0 0 0 3 5 8 （1）同学们可以通过比较 　4、5、6　（填实验序号）实验数据可以得出：在匝数相同的情况下，通电螺线管的磁性，随电流增加而增大。 （2）同学们发现前面3次实验中没有吸引起大头针，可以采用什么方法验证有磁性呢？请写出一种：　把小磁针放到螺线管的下端，断电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁针发生偏转，说明有磁性　。 （3）在与同学们交流讨论时，另一组的同学提出一个新问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小（粗细）有关？”现有大小不同的两根铁芯，请利用本题电路，写出简要的操作方案：　按本题电路图接好电路，调节滑动变阻器的滑片于一定的位置，首先放入大的铁芯，观察吸引大头针最多的数目，记录数据；再放入小的铁芯，观察吸引大头针最多的数目，记录数据，两者进行比较　。 【解答】解：（1）实验4、5、6中线圈匝数相同，电流越大，吸引的铁钉越多，因此可以得出：在匝数相同的情况下，通电螺线管的磁性，随电流增加而增大； （2）无铁芯插入时，磁性比较弱，不能吸引大头针，可以把小磁针放到螺线管的下端，断电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁针发生偏转，说明有磁性； （3）当线圈中的电流和匝数一定时，通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小有关，一定保持电流不变，滑动变阻器移动到一个固定的位置不动，保证线圈的匝数不变，螺线管中插入不同大小的铁芯，比较吸引大头针的最多数目，记录下来进行比较。 故答案为：（1）4、5、6； （2）把小磁针放到螺线管的下端，断电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁针发生偏转，说明有磁性； （3）按本题电路图接好电路，调节滑动变阻器的滑片于一定的位置，首先放入大的铁芯，观察吸引大头针最多的数目，记录数据；再放入小的铁芯，观察吸引大头针最多的数目，记录数据，两者进行比较。 四．解答题（共4小题） 28．随着人们越来越追求高品质的生活，空气净化器逐渐走入家庭。某项目化小组同学研究了空气净化器模型后，为其增设了可根据空气质量指数自动控制风机是否开启以及挡位大小自动调节装置。如下表是根据空气质量指数K划分的空气质量等级。风机增设部分内部工作原理如图1所示，包括工作电路和控制电路两个部分，控制电路中的电源电压U1＝12V，调控电阻R0的阻值大小可调，R为气敏电阻，其阻值随空气质量指数K的变化的图像如图2所示，L为磁控开关，当气敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中的电流随之发生变化，当电流大于或等于100mA时，L的两个由铁制成的弹片相互吸合，工作电路的电动机启动第一档工作模式；当电流增大到一定值时，电磁铁吸引衔铁，触点ab接通，工作电路的电动机启动第二档工作模式。工作电路两端电压为U2，线圈、磁控开关L以及电动机的电阻均不计。 空气质量指数K 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 ＞300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 （1）闭合开关S时，图1中线圈的左端P相当于条形磁体的 　S　极。 （2）开关闭合后，磁控开关L的两个弹片在一定条件下相互吸合，请你说说它涉及《电与磁》的哪些知识？　电流的磁效应、磁化、磁极间相互作用等　。 （3）若要求控制空气质量等级至少为良，则调控电阻R0的阻值范围是多少？（写出计算过程） （4）在保证风机工作的情况下，若要在空气质量指数K更低时开启风机第二档工作，则以下调整可以实现的是 　AC　。 A．减小调控电阻R0的阻值 B．适当降低控制电路电源电压 C．增加电磁铁线圈匝数 D．适当增加衔铁和线圈的距离 【解答】解：（1）闭合开关S时，电流从图1中线圈右侧流入，根据安培定则可判断线圈的左端为S极； （2）开关S闭合后，磁控开关L的两个弹片在电流的作用下被磁化成异名磁极，异名磁极相互吸引，同时说明了通电导体周围存在着磁场，故用到了电流的磁效应、磁化、磁极间相互作用； （3）空气质量等级至少为良，则空气质量指数最大为100，由图2可知气敏电阻R＝60Ω；已知当电流 I≥100mA＝0.1A 时，两弹片吸合工作电路工作。控制电路总电阻R总120Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R0＝120Ω﹣60Ω＝60Ω调控电阻R0的阻值范围0～60Ω； （4）由图2可知，空气质量指数K越低，R阻值越大，要开启风机的第二档工作， A、减小调控电阻R0的阻值，可减小电路的总电阻，从而增大电路中电流，进而增强电磁铁磁性，可以开启第二档工作，故A正确； B、适当降低控制电路电源电压，电路中总电阻变大，根据欧姆定律，可知电路中电流减小，电磁铁磁性减弱，不能开启第二档工作，故B错误； C、增加电磁铁线圈匝数，可增大电磁铁磁性，能够开启第二档工作，故C正确； D、适当增加衔铁和线圈的距离，会减小电磁铁对衔铁的吸引力，不能开启第二档工作，故D错误。 故选：AC。 故答案为：（1）S； （2）电流的磁效应、磁化、磁极间相互作用等； （3）由图2可知，当K＝100时，R＝60Ω。已知当电流 I≥100mA＝0.1A 时，两弹片吸合工作电路工作。控制电路总电阻R总120Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R0＝120Ω﹣60Ω＝60Ω调控电阻R0的阻值范围0～60Ω； （4）AC。 29．如图，是小金在使用通电螺线管进行科学实验，他观察到通电螺线管周围放置的小磁针（黑色为N极）发生了偏转。 （1）由图可判断，小金制作的通电螺线管的右端为 　N　极。 （2）小金在通电螺线管中插入一根铁钉，磁化后铁钉的N极与没有插入前通电螺线管的N极方向 　相同　（填“相同”“相反”或“都有可能”）。 【解答】解：（1）由图中左侧小磁针右端是N极，吸引S极，则左侧为S极，小金制作的通电螺线管的右端为N极。 （2）小金在通电螺线管中插入一根铁钉，磁化后使得磁性增强，因而两个的磁极是相同叠加的，故铁钉的N极与没有插入前通电螺线管的N极方向相同。 故答案为：（1）N；（2）相同。 30．1820年，奥斯特在一次偶然中发现通电铂丝附近的磁针发生了偏转，反复试验后均出现这个现象，小金学习后想重复当年奥斯特所做的实验。 （1）为了确保实验成功，如图导线应该 　南北　（填“东西”或“南北”）放置。 （2）接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了 　通电导体周围存在着磁场　。 【解答】解：（1）由于小磁针受到地磁场的作用，要指南北方向，为了观察到明显的偏转现象，应使电流产生的磁场方向为东西方向，故应使把直导线南北放置； （2）接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了通电导体周围存在着磁场。 故答案为：（1）南北；（2）通电导体周围存在着磁场。 31．如图，一质量为40g，体积为50cm3的铁制小球放入盛水的薄玻璃容器中，在玻璃容器下方有一个已经接入电路的螺线管，电源电压恒定为6V，滑动变阻器最大阻值为48Ω，阻值变化均匀，滑片能移动的最大距离为20cm，小灯泡标有“6V 3W”字样，通过螺线管的电流I与螺线管对铁制小球的作用力F的关系如表，假设灯丝电阻保持不变，不考虑小球与螺线管距离的远近对力F的影响。 I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 F/N 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 （1）闭合开关后，通电螺线管A端的磁极是 　N　极。 （2）闭合开关前，小球受到水的浮力为 　0.4　牛。 （3）闭合开关后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，当铁制小球静止时，小球对容器底的压力多大？ （4）请用直角坐标描绘出滑动变阻器滑片从最左端移动到最右端过程中，小球所受浮力F与滑动变阻器滑片移动距离L的关系图像。 【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：电流从左端流入，所以上端即A端为N极； （2）闭合开关前，小球受到的重力G＝mg＝40×10﹣3kg×10N/kg＝0.4N， 假设浸没在水中，小球所受浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣6m3＝0.5N， 由于F浮＜G，则小球会上浮，最后处于漂浮状态， 所以，闭合开关前，小球受到的浮力F浮′＝G＝0.4N； （3）当小灯泡正常发光时，I＝IL0.5A， 查表可知此时通电螺线管对小球的磁力F＝0.25N， 当小球沉底静止时，受到竖直向下的磁力、重力和竖直向上的支持力、浮力作用， 由力的平衡条件可知：F+G＝F浮+F支， 代入数据可知容器对小球的支持力：F支＝F+G﹣F浮＝0.25N+0.4N﹣0.5N＝0.15N， 由力的相互性可知，小球对容器底的压力：F压＝N＝0.15N； （4）根据P可得，小灯泡的电阻：RL12Ω； 滑动变阻器滑片在最左端时，滑动变阻器连入电路的电阻最大， 根据串联电路的特点和欧姆定律可得，电路中的最小电流： I最小0.1A， 查表可知，此时铁制小球受到磁力为F最小＝0.05N， 小球此时受到的浮力F＝G+F最小＝0.4N+0.05N＝0.45N； 滑片从左端移动到最右端过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路中电流变大，则通电螺线管的磁性增强，对铁制小球的磁力变大，小球所受浮力F变大， 当小球在磁力的作用下浸没在水中后，滑片再向右端小球受到的浮力保持不变； 则小球刚刚浸没时的磁力，F′＝F浮﹣G＝0.5N﹣0.4N＝0.1N； 查表可知，此时电路中的电流I″＝0.2A，根据串联电路的特点和欧姆定律可得， 滑动变阻器连入电路的电阻：R滑″＝R″﹣RLRL12Ω＝18Ω， 此时滑片移动的距离：ΔLL20cm＝12.5cm， 则小球所受浮力F与滑动变阻器滑片移动距离L的关系大致图像如下图所示： 。 故答案为：（1）N；（2）0.4；（3）闭合开关后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，当铁制小球静止时，小球对容器底的压力为0.15N；（4）见解答图。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/2/7 22:41:55；用户：1873565391；邮箱：18735653916；学号：20722867 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$