16.2 电流的磁场（分层练习）--2025-2026学年苏科版物理九年级下册

16.2 电流的磁场（分层练习） 目录 【A 夯基础】 1 一、概念综合辨析、填空 1 二、通电螺线管外部的磁场 2 三、通电螺线管外部磁场的应用 3 四、电流的磁场实验（直导线；螺线管；选填题） 4 五、通电螺线管外部的磁场（直导线；立体分析） 6 六、电磁铁及其磁性强弱的影响因素、应用 7 七、电磁继电器的工作原理及其应用 9 八、作图题 11 九、实验题 12 十、计算题（电磁继电器的综合应用） 14 【B 提能力】 16 【C 链中考】 23 一、概念综合辨析、填空 1．首先发现电流周围存在磁场的科学家是（　　） A．瓦特 B．牛顿 C．奥斯特 D．伽利略 2．丹麦物理学家 通过实验发现电流周围存在磁场，小磁针静止时 所指的方向就是该点的磁场方向（选填“N极”或“S极”）；生活中电烙铁等电热器是利用电流的 效应工作的（选填“磁”或“热”）。 3．通电螺线管的磁场 (1)螺线管：将导线绕在圆筒上，做成 管。通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场增强。 (2)安培定则：用 手握螺线管，让四指弯向螺线管中 的方向，则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的 极。如图所示。 4．如图所示，先将小磁针放在水平桌面上，静止时小磁针N极指向 方。再将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将旋转，说明通电导线周围存在 。 二、通电螺线管外部的磁场 5．如图所示，能正确表示小磁针指向的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，小磁针处于静止，闭合开关S后小磁针发生大角度偏转的是（　　） A．   B．   C．   D．   7．如图所示，通电螺线管周围存在磁场，M是某一磁感线上的一点，小磁针静止在磁场中，则M点的磁场方向及小磁针的左端极性分别是（　　） A．向左   N极 B．向右    N极 C．向左   S极 D．向右    S极 8．如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管的左端为N极 B．通电螺线管外A点磁场的方向向左 C．通电螺线管外存在磁感线 D．小磁针顺时针转动90° 9．如图所示，下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管的右端为N极 B．电源右端为正极 C．小磁针右端为S极 D．通过小磁针的磁感线方向水平向右 三、通电螺线管外部磁场的应用 10．如图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是（   ） A．根据小磁针指向可以判定，通电螺线管的右端为S极 B．小磁针静止时极所指方向就是该点的磁场方向 C．将小磁针移到其他位置，极所指方向一定不变 D．对调电源正负极时，小磁针极指向不变 11．首先发现电流磁效应的物理学家是 。如图所示A、B、C三点中磁场最弱的是 点；根据通电螺线管周围磁感线方向，可判断电源的左端是 极。 12．如图所示，A为条形磁体的右端，BC是电磁铁，虚线表示磁极间磁场分布情况的磁感线，据此可判断图中A为条形磁体的 （选填“N”或“S”）极。 13．当将如图甲乙所示的两个螺线管彼此靠近，开关闭合后，两螺线管将相互 （选填“吸引”或“排斥”）。 14．将两个通电螺线管并列放在一起，A、B为相对的两个磁极，它们之间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（　　） A．a端为电源的正极，A为螺线管S极 B．b端为电源的正极，A为螺线管N极 C．c端为电源的正极，B为螺线管N极 D．d端为电源的正极，B为螺线管S极 四、电流的磁场实验（选填题） 15．如图所示，将一根直导线放在静止的小磁针正上方，且与小磁针平行，探究通电直导线周围的磁场，有关说法正确的是（　　） A．直导线可沿东西方向放置 B．拿走小磁针磁场立即消失 C．接通电路小磁针肯定偏转 D．磁场方向与电流方向有关 16．某组同学在做“探究通电直导线周围的磁场”的实验中，按照要求将直导线与小磁针平行放置（如图甲）完成实验后，又将直导线与小磁针垂直放置（如图乙）闭合开关，发现小磁针没动（电路完好），同学们对此原因进行分析讨论，你认为下面4句话正确的是（　　）    ①导线周围有磁场 ②导线周围没有磁场 ③磁针没有受到磁力的作用 ④磁针受到了磁力的作用 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 17．在探究通电螺线管周围的磁场分布的实验中，在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是（　　） A．不同位置的铁屑可以反映该处磁场的方向 B．铁屑有规律地排列，它们共同组成了磁体周围客观存在的磁感线 C．用木屑代替铁屑进行实验，木屑也会有规律地排列 D．如果在P处自由静止的小磁针的右端是N极，则在Q处自由静止的小磁针的左端是S极 18．如图所示是探究通电螺线管外部磁场方向的实验过程，图中小磁针的作用是 。通过对比可以知道，通电螺线管两端的极性与 有关。 19．在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，把铁屑均匀撒满到装有螺线管的硬纸板上，通电后铁屑分布无明显变化，这时 纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状；可见，通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似；螺旋管左端为 极。    20．在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，在螺线管周围的不同位置放上小磁针，接通电路，小磁针静止时的指向如图所示，小磁针 极的指向就是该点的磁场方向，由此可知通电螺线管的右端是 极。把电池的正负极对调，再进行实验，目的是探究通电螺线管外部磁场方向与 方向是否有关。 五、通电螺线管外部的磁场（立体分析） 21．向上的直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。下列说法正确的是（　　） A．磁感线中间圈更密集，说明越靠近导线，磁场越强 B．画磁感线的白纸上有磁场，白纸上下空间中没有磁场 C．若在白纸上撒上铁屑，能看出磁场的方向 D．若在白纸上放上小磁针，N 极方向与四指环绕的方向相反 22．如图所示为小明做的一个实验：“把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”电流和磁场的判断方法如图，如果导线内电流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针（黑色端为N极）静止时，下列图中磁针指向正确的是（    ） A． B． C． D． 六、电磁铁及其磁性强弱的影响因素、应用 23．下列关于电磁铁的说法中，正确的是（    ） A．电磁铁的磁性强弱只与线圈匝数有关 B．电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关 C．电磁铁的磁性有无可以通过通断电来控制 D．电磁铁的磁极不能改变 24．在探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，小聪连接了如图所示的电路，电磁铁A端放有一小磁针，闭合开关，小磁针 （选填“顺”或“逆”）时针转动，向右移动滑动变阻器的滑片，电磁铁磁性 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）。电磁铁磁性的强弱还与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越 （选填“强”或“弱”）。 25．如图所示的电路中，当开关S拨到a后，当小磁针静止时，B端是 极；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性 （选填“增强”、“不变”或“减弱”）。 26．如图所示，闭合开关S，条形磁铁静止后，将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中，弹簧将 （选填“伸长”或“缩短”），小磁针N极向 （选填“上”或“下”）偏转。 27．法国科学家费尔和德国科学家格林贝格尔发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获2007年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图所示是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的右端为N极 B．当滑片P向右滑动时，电磁铁的磁性增强 C．当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大 D．当滑片P向左滑动时，指示灯变亮 28．如图是控制车辆进出的电动闸门设计图，抬杆质量分布均匀，长度为，重为，在最右端B点处悬挂一重为的铁柱，B点到支点O的距离为。开关S闭合后，调节滑动变阻器使抬杆处于水平静止状态。（忽略支点O处的摩擦） (1)电磁铁上端为 极； (2)此时电磁铁对铁柱的吸引力为 N； (3)要使抬杆A端从图示位置向上抬起，滑动变阻器的滑片P应向 端移动。 七、电磁继电器的工作原理及其应用 29．电磁继电器在电路中主要是通过控制电路的通、断来控制 的有无，从而由衔铁拉下复位，带动触点实现对 的控制，所以电磁继电器的实质是 . 30．如图所示，是某实验小组设计的温控器，R0是滑动变阻器，Rt是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，控制电路中电流达到一定值时，衔铁被吸合，空调电路接通，空调开始工作。为了节能，将空调启动的温度调高，则应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，或者适当 （选填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压。 31．如图所示是某科技馆设置的调光天窗的工作原理示意图，R0为定值电阻，R为光敏电阻。当外界光照较强时，能自动启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，能自动启动节能灯给予补光。下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时，电磁铁的上端为S极 B．当外界光照减弱时，通过电阻R0的电流减小 C．当外界光照减弱时，光敏电阻R的阻值减小 D．要在环境光线更弱时才启动节能灯照明，则应换用阻值较大的R0 32．如图是某道路限载报警器的工作原理图。工作电路的电源电压不变，R1是压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载值时，电磁铁吸下衔铁，报警电路接通，电铃响。下列判断正确的是（　　） A．闭合开关后，电磁铁的上端是N极 B．压敏电阻的阻值随压力的增大而增大 C．车的质量越大，电磁铁的磁性越弱 D．若要提高限载值，应将滑片P向左移 33．如图所示是兴趣小组设计的监测汽车超载报警装置原理简图，压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表所示 。 压力F/（×105N） 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 输出电压U/V 0 1 2 3 4 5 压力传感器输出电压U是控制电路的工作电压。电磁继电器线圈的电阻是50Ω。当线圈中的电流I≥20mA时，衔铁被吸合，受控电路开始报警。 (1)该装置以电铃声为报警信号，则图中的电铃应接在 （选填“A、B”或“C、D”）间。 (2)若希望在压力达到3×105 N时报警，则电阻箱R的电阻应调节为 Ω，此时电阻箱两端的电压为 V。 (3)若想让临界报警压力减小，则电阻箱R接入电路的阻值应调 。 八、作图题 34．如图，标出通电螺线管周围的磁感线方向及电源的正极。 35．如图所示，请在两虚线框内分别标出电源和螺线管的极性。 36．根据图中磁感线的分布标出电源的正极及磁感线A点的方向。 37．一款磁悬浮地球仪如图甲所示，其上方有一条形磁体（S极始终保持竖直向下），底座内有一电磁铁。当电磁铁通电后可实现地球仪的悬浮。图乙是其内部结构示意图，请在图乙中标出磁感线方向及电源右侧的极性。 九、实验题 38．在“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验中，小华设计了如图甲所示的电路。 (1)实验过程中，可通过观察 来判断通电螺线管的磁极。 (2)图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似，推测通电螺线管的两极在通电螺线管的 。这里用到的物理方法是 法。 (3)改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向发生改变，该现象说明通电螺线管外部的磁场方向与 有关。 39．实验小组同学用如图甲所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向是否有关，如图乙所示，仅将电源正负极对调后连入电路。（小磁针涂黑的一端是N极） (1)该实验通过小磁针静止时 极所指方向来判断通电螺线管外部磁场的方向。 (2)仅将电源正负极对调后连入电路的目的是为了改变通电螺线管中的 。 (3)根据图甲、乙所示的现象可以得出的结论是 。 (4)另一组同学发现他们的小磁针偏转不明显，为了增加通电螺线管的磁性，可行的操作是 （写出一种即可）。 40．为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小海用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。 (1)通过吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱，这种常用的实验方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）； (2)连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图A所示的情景；接着，移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图B所示的情景，比较图A和B，可知 图中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越 （选填“大”或“小”），磁性越强； (3)比较图C中甲、乙可知：当通过线圈的电流相等时，线圈 越多，磁性越 。 41．如图甲所示，探究“通电直导线周围的磁场”时，将一根直导线放在静止小磁针的正上方。 (1)闭合开关后，小磁针发生偏转，说明通电直导线周围存在 。 (2)进一步探究表明，通电直导线周围磁场分布情况如图乙所示，它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆。由图乙可知，若图甲中直导线的电流方向不变，将小磁针移到直导线的正上方平行放置，小磁针的偏转方向与原来 （选填“相同”或“相反”），判断的依据是通电直导线上方和下方的 是相反的。 42．下列是探究通电螺线管外部的磁场方向的实验。 (1)通电螺线管周围的小磁针会发生偏转，说明小磁针受到 （选填“磁力”或“重力”）的作用； (2)如图所示，在玻璃板上均匀撒满铁屑，并在螺线管两端各放一个小磁针； ①记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向； ②轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似，图中通电螺线管左端相当于条形磁体的 极； (3)将连接螺线管的电路开关断开，把电路电源正负极对调。闭合开关后，观察小磁针静止时的指向是否会发生改变，这是为了探究通电螺线管外部的磁场方向是否与 有关。 43．【探究名称】探究通电螺线管外部磁场的方向 【问题】泳铭同学想探究通电螺线管外部磁场的方向与什么因素有关，进行了如下猜想： ①猜想1：与通过螺线管的电流方向有关； ②猜想2：与螺线管的绕线方式有关。 【证据】他选用干电池、开关、导线、滑动变阻器、小磁针、螺线管做了如下实验。 ①实验一：将小磁针摆放在条形磁铁和通电螺线管周围，小磁针指向如图甲、乙所示。 ②实验二：分别按如图丙、丁、戊所示电路图连接好电路，闭合开关，观察小磁针指向螺线管的磁极方向，并记录在下列表格中。 实验序号 小磁针指向螺线管端磁极 丙 S极 丁 ① 戊 N极 【解释】 (1)实验一，说明通电螺线管外部磁场的方向与 磁场方向相似。 (2)在实验二的表格①中，小磁针指向螺线管端磁极为 极；对比图丙、戊可得，通电螺线管外部磁场的方向与电流方向 关；对比图中的图 和图 得出结论：通电螺线管外部磁场的方向与螺线管的绕线方式有关。 【交流】 (3)老师提醒泳铭同学做实验二时，不能长时间闭合开关，应及时断开开关，这是因为 。 (4)做实验二时，断开开关，发现无论怎样转动小磁针，它静止后，总会指向地理的南北极，是因为小磁针受到 的作用。 十、计算题（电磁继电器的综合应用） 44．如图是可自动调节浴室温度的灯暖型浴霸的简易电路图。控制电路中，电源电压为U1，定值电阻R0的阻值为15Ω，热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如下表所示，电磁继电器线圈电阻不计。工作电路中，电源电压U2恒为220V，浴霸的两只灯泡均标有“220V 200W”的字样。当通过电磁继电器线圈的电流I达到60mA时，衔铁被吸下，工作电路断开；当通过电磁继电器线圈的电流I≤40mA时，衔铁被释放，工作电路闭合。求： 温度t/℃ 16 20 24 28 32 36 40 电阻R/Ω 300 285 265 243 215 185 150 (1)浴霸灯泡L1正常工作时的电阻； (2)若浴室的温度不能超过40℃，求控制电路电源电压的最小值； (3)若控制电路电源电压为12V，求浴室温度的调节范围。 45．某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表所示。图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。 (1)分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态? (2)R1工作时的电阻是多大? (3)该电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃，则该电热水器的效率是多少?[，计算结果精确到0.1%] 电源 220V 50Hz 加热功率 800W 保温功率 40W 水容量 1.0L 46．如图甲是温度自动报警器，控制电路中，已知热敏电阻的阻值与温度t成反比例函数关系，如图乙所示；工作电路中，灯泡L标有“9V，”的字样，为电子蜂鸣器。它的电流达到某一固定值时就会发声报警，其阻值。小明依次进行如下操作：闭合开关和，灯泡L恰好正常发光，此时工作电路消耗的电功率为；将的滑片调到某一位置A，所处环境温度升高到设置温度时，控制电路中的电流为，继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触；调节的滑片，当与的电压之比：1时，电子蜂鸣器恰好能发声，此时工作电路消耗的电功率为。已知控制电路电压、工作电路电压、定值电阻、灯丝电阻都不变，线圈电阻忽略不计。求： (1)灯泡正常发光时的电阻； (2)工作电路的电源电压和的阻值； (3)控制电路中，的滑片保持在位置A不动，所处环境温度升高到时，一分钟消耗的电能为，设此时滑动变阻器消耗的电功率为，求、的大小。 一、单选题 1．直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法加图所示．将一枚转动灵活的小磁针放在水平放置的直导线正下方直导线通电的瞬间 A．若电流方向从南向北，则小磁针顺时针偏转 B．若电流方向从北向南，则小磁针逆时针偏转 C．若电流方向从东向西，则小磁针不发生偏转 D．若电流方向从西向东，则小磁针不发生偏转 2．如图为一款“智能照明灯”的电路，其控制电路中，电源电压恒定，为可变电阻，为光敏电阻，其阻值随光强度而变化。当电流到达某一值时，会将衔铁吸下，灯L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭。关于该灯，下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管上方是N极 B．阻值应随光照强度的增大而增大 C．若将调大，灯泡工作时间会变短 D．若控制电路中电源电压降低，灯泡工作时间会变长 3．小明观察了小区入口的车辆出人自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。已知该电路电源电压恒为6V，指示灯L工作时的阻值为5，滑动变阻器接入电路的阻值为10，线圈阻值不计。当车牌识别成功时，下列说法中正确的是（　　） A．电磁铁上端为N极 B．电路中的电流为0.4A C．指示灯L的电功率为7.2W D．滑片P向下移动，电路中的电流会增大 4．如图是某道路限载报警器的工作原理图。控制电路电源电压为6V，a、b处分别接入指示灯和电铃，R1是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，控制电路中电流等于或超过60mA，报警电铃响；当车的质量没有超过限载质量时，指示灯亮。根据不同的路面可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（   ） A．a处应该接入电铃，b处接入指示灯 B．力敏电阻R1的阻值随压力的增大而增大 C．若要降低设定的限载质量，应将滑片P向右移动 D．用久后，电源电压U1会降低，导致报警时车的质量低于设定的限载质量 5．为防止电动车充电时起火引发事故，科技小组的同学设计了一个自动灭火报警模拟装置，如图甲所示。控制电路电源电压为10V，热敏电阻Rt的阻值随温度i变化的图像如图乙所示，电磁铁线圈的电阻为200Ω。工作时开关S1、S2闭合，当通过电磁铁线圈ab的电流大于或等于10mA衔铁被吸下，电铃报警同时电动水龙头喷水。下列有关说法正确的是（　　） A．开关S1闭合时，电磁铁的上端为S极 B．若R接入电路的阻值为400Ω，则温度达到或超过60℃电铃报警 C．当温度为70℃时电铃恰好报警，此时滑动变阻器R的功率为0.04W D．若控制电路电源电压降低，要保证报警条件不变，应将R的滑片向左移 6．巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，当GMR巨磁电阻旁磁场增大时其电阻值会急剧减小．当S2闭合时，滑动变阻器滑片移动到最左端时，V1、V2的示数分别为U1、U2，电路总功率为P；当滑动变阻器滑片移动到最右端时，V1、V2的示数分别为，电路总功率为P’；已知R1=6Ω，P’=4W，，滑片滑动过程中，GMR的最大阻值为最小阻值的3倍．下列说法正确的是 A．GMR回路中电源电压U=18V，R2=3Ω． B．当滑片移到最左端时，GMR的电阻RGMR=3Ω． C．当滑片向右移时，V1的示数会变大． D．通电螺线管的右端为N极，滑片向左滑动时GMR的电阻会变大． 二、填空题 7．如图所示，给电磁铁通电，条形磁铁及弹簧在图中位置静止，当滑动变阻器的滑片向b端滑动时，弹簧长度变短，则螺线管上端为 （选填“N极”和“S极”），电源左侧为 （选填“正极”或“负极”），若其它条件不变，只将条形磁铁换成形状大小相同的条形铁块，待弹簧稳定时，弹簧长度与对调前比较将 （选填“变长”或“变短”）。 8．电动车充电过程中，电池温度过高可能会自燃。小明设计了一个自动控制装置，当电池温度过高时，启动制冷系统降温。如图甲，控制电路中电源电压恒为6V，为热敏电阻，为电阻箱。当电流时，衔铁被吸下，工作电路制冷系统启动。将两个热敏电阻、分别作为接入电路中，闭合、，测出它们在不同温度时的阻值，绘制成如图所示曲线。在本设计中热敏电阻应选用 （选填“”或“”）。若要将制冷系统启动温度设置为，的阻值应调为 。 三、计算题 9．在科技小组开展的“设计一款多功能电热水器”项目活动中，规定使用两种不同规格的纯电阻发热体和放在水箱中，其中，。小青同学提交的初步设计简化电路如图甲，后来考虑到实际应用中自动控制与快速加热的需求，他又将设计电路修改为如图乙，热敏电阻阻值随温度变化的关系如图丙所示；为可调电阻，用来设定电热水器的水温；电磁铁线圈电阻忽略不计。各电路中的电源电压如图所示且都保持不变。 (1)图甲设计中，开关均闭合时电路工作100s所消耗的电能为多少J？ (2)图乙设计中，加热至60℃时，自动进入保温模式，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，的阻值应该调至多少Ω？ (3)小青比较了以上两种设计的工作电路所消耗的总功率，发现两者最接近时比值为10∶11。请计算得出图甲设计中电路正常工作保温挡时的总功率。 10．图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与一个密度为0.5g/cm3的正方体木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好，此时木块底面距容器底面12cm。闭合S，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，水泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力F与滑P上滑长度x之间的关系如图2所示，已知：电阻箱R1接入电路中的阻值为40Ω，R2的总电阻为20Ω，长度为20cm；当线圈中电流I≥0.1A时，衔铁被吸下，g=10N/kg，弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。 （1）求电源电压U； （2）求木块的边长； （3）当P滑至B处时，求木块浸入水中的体积； （4）求水面的设定高度。 四、实验题 11．小明和同学在“探究电流周围磁场”的实验中： (1)如图甲所示，小磁针放置在桌面上静止时，将直导线沿 （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。开关闭合后，小磁针N极（小磁针黑色端为N极）转向纸外，说明了 ；根据图甲中小磁针静止时的指向可以判断图乙中的小磁针N极的转动情况是 （选填“转向纸内”“转向纸外”或“保持不动”）； (2)将小磁针放在螺线管周围的不同位置，记录通电螺线管周围各点的磁场方向。实验现象如图丙所示。此时，螺线管的左端是 极。观察铁屑的排列形状以及小磁针的指向，说明通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似。小明将电源的正负极对调，观察小磁针的旋转方向，是为了探究通电螺线管外部磁场方向与 方向的关系； (3)另一同学提出：在学完通电直导线周围的磁场后，她把通电台灯（60W）的导线与小磁针平行放置： A．台灯线内有两根导线，且电流方向相反，产生的磁性相互抵消； B．台灯线内电流太小，产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转； 带着疑问，老师让同学们用两节干电池（3V）和一段电阻丝（15Ω），结果发现小磁针偏转了。由此说明： 观点是错误的（填“A”或“B”）。 12．科学家发现某些特殊材料的电阻会因磁场的作用而显著变化。小明同学设计了如图所示的电路，来研究某电阻GMR的大小与有无磁场的关系。 （1）闭合开关S1，通电螺线管的右边是 （选填“N”或“S”）极。若想使其磁性增强，则R1的滑片应该向 （选填“左”或“右”）端滑动； （2）闭合开关S2之前，应将R2的滑片滑到 ； （3）断开开关S1，闭合开关S2，并移动滑动变阻器R2的滑片，测得两电表的几组数据如表所示。由此可知，无磁场时电阻GMR的大小为 Ω；分析表中数据还可知流过电阻GMR的电流与电阻两端的电压成 ； 实验序号 1 2 3 4 U/V 1.00 1.25 2.00 2.50 I/A 2×10-3 2.5×10-3 4×10-3 5×10-3 （4）再闭合开关S1和S2保持R1滑片位置不变，移动滑动变阻器R2的滑片，测得两电表的几组数据如表所示，可分别计算出有磁场时电阻GMR的大小； 实验序号 1 2 3 4 U/V 0.45 0.91 1.50 1.79 I/A 0.3×10-3 0.6×10-3 1×10-3 1.2×10-3 比较以上两组实验数据，可得出电阻GMR的大小与有无磁场的关系是 ； （5）如果改变通电螺线管中的电流方向，还可以进一步探究电阻GMR的大小与磁场的 是否有关。 1．（2024·江苏无锡·中考真题）请在图的括号内标出通电螺线管左端的磁极，并在P点标出磁感线的方向。 2．（2025·江苏盐城·中考真题）如图所示，给绕在铁钉上的线圈通电后，铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是（　　） A．减少线圈匝数 B．减少电池节数 C．向右移动滑动变阻器的滑片 D．对调电源正、负接线柱上的接线 3．（2022·江苏淮安·中考真题）如图所示，探究通电螺线管外部磁场的方向。 （1）玻璃板上均匀撒上铁屑，放上小磁针。闭合开关后， 玻璃板，铁屑分布情况表明，螺线管的外部磁场与 磁体周围的磁场相似； （2）接通电路，小磁针静止时 极的指向是该点的磁场方向； （3）调换电源的正负极，闭合开关，小磁针反方向偏转，说明通电螺线管外部的磁场方向与 有关。 答案与解析 一、概念综合辨析、填空 1．首先发现电流周围存在磁场的科学家是（　　） A．瓦特 B．牛顿 C．奥斯特 D．伽利略 【答案】C 【详解】1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，发现电流周围存在磁场，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．丹麦物理学家 通过实验发现电流周围存在磁场，小磁针静止时 所指的方向就是该点的磁场方向（选填“N极”或“S极”）；生活中电烙铁等电热器是利用电流的 效应工作的（选填“磁”或“热”）。 【答案】 奥斯特 N极 热 【详解】[1]在静止的小磁针上方，放一根与磁针平行的导线，给导线通电时磁针将偏转，说明了通电导体周围存在磁场，这是由丹麦的物理学家奥斯特首先发现的。 [2]地球是个巨大的磁体，磁体磁体周围的磁感线是从N极出发回到S极，所以地球这个巨大磁体周围的小磁针N极指向地磁S极，即小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。 [3]生活中电烙铁等电热器工作时，消耗电能，获得热量，电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的。 3．通电螺线管的磁场 (1)螺线管：将导线绕在圆筒上，做成 管。通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场增强。 (2)安培定则：用 手握螺线管，让四指弯向螺线管中 的方向，则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的 极。如图所示。 【答案】(1)螺线 (2) 右 电流 N 【详解】（1）一根导线产生的磁场太弱，把导线绕在圆筒上做成螺线管，通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场增强。 （2）[1][2][3]安培定则为判断通电螺线管磁极的定则，其内容为；用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。 4．如图所示，先将小磁针放在水平桌面上，静止时小磁针N极指向 方。再将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将旋转，说明通电导线周围存在 。 【答案】 北 磁场 【详解】[1]先将小磁针放在水平桌面上，在地磁场作用下，静止时小磁针N极指向地磁南极，即指向地理北极。 [2]将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针在磁力的作用下将旋转，说明通电导线周围存在磁场。 二、通电螺线管外部的磁场 5．如图所示，能正确表示小磁针指向的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．电流从左端流入，右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向错误，故A不符合题意； B．电流从左端流入，右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向错误，故B不符合题意； C．电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向正确，故C符合题意； D．电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，小磁针在螺线管的内部，则小磁针的N极指向左端，故D不符合题意。 故选C。 6．如图所示，小磁针处于静止，闭合开关S后小磁针发生大角度偏转的是（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】C 【详解】A．由图A知，闭合开关S后，电流从螺线管左端流入，右端流出，根据安培定则可知，闭合开关后，通电螺线管的右端是N极，左端是S极，小磁针的N极靠近通电螺线管的S极，小磁针不会发生大角度偏转，故A不符合题意； B．由图B知，闭合开关S后，电流从螺线管右端流入，左端流出，根据由安培定则可知，闭合开关后，通电螺线管的左端是N极，右端是S极，小磁针的N极靠近通电螺线管的S极，小磁针不会发生大角度偏转，故B不符合题意； C．由图C知，闭合开关S后，电流从螺线管左端流入，右端流出，根据安培定则可知，闭合开关后，通电螺线管的左端是N极，右端是S极，小磁针的N极靠近通电螺线管的N极，小磁针会发生大角度偏转，故C符合题意； D．由图D知，闭合开关S后，电流从螺线管左端流入，右端流出，根据安培定则可知，闭合开关后，通电螺线管的左端是N极，右端是S极，小磁针的N极靠近通电螺线管的S极，小磁针不会发生大角度偏转，故D不符合题意。 故选C。 7．如图所示，通电螺线管周围存在磁场，M是某一磁感线上的一点，小磁针静止在磁场中，则M点的磁场方向及小磁针的左端极性分别是（　　） A．向左   N极 B．向右    N极 C．向左   S极 D．向右    S极 【答案】B 【详解】由图可知，螺线管的左端为N极，由于磁体周围的磁感线是从N极出发，回到S极，所以M点的磁感线向右；螺线管的右端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针的左端为N极，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管的左端为N极 B．通电螺线管外A点磁场的方向向左 C．通电螺线管外存在磁感线 D．小磁针顺时针转动90° 【答案】B 【详解】A．闭合开关后，电流由螺线管的左侧流入、右侧流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指弯螺线管中的电流方向，则大拇指指向右端，即通电螺线管的右端为N极、左端为S极，故A错误； B．在磁体的外部，磁感线从N极出来，回到S极，所以通电螺线管外A点的磁场方向向左，故B正确； C．磁感线是用来形象描述磁场的，但不是真实存在的，故C错误； D．通电螺线管的右端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近螺线管的右端，即小磁针的S极指向左，所以小磁针应逆时针转动90°，故D错误。 故选B。 9．如图所示，下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管的右端为N极 B．电源右端为正极 C．小磁针右端为S极 D．通过小磁针的磁感线方向水平向右 【答案】D 【详解】A．磁体外部的磁感线从磁体N极出发，回到S极。图中螺线管右端磁感线“进入”，说明右端是S极，左端是N极，故A错误； B．螺线管左端是N极，根据安培定则，电流应从螺线管左端流入、右端流出，所以电源右端是负极，左端是正极，故B错误； CD．螺线管左端是N极，右端是S极，磁感线从左端指向右端，所以通过小磁针的磁感线方向水平向右。小磁针的北极与放入改点的磁场方向一致，则小磁针右端为N极，故C错误，D正确。 故选D。 三、通电螺线管外部磁场的应用 10．如图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是（   ） A．根据小磁针指向可以判定，通电螺线管的右端为S极 B．小磁针静止时极所指方向就是该点的磁场方向 C．将小磁针移到其他位置，极所指方向一定不变 D．对调电源正负极时，小磁针极指向不变 【答案】B 【详解】A．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，根据小磁针指向可以判定，小磁针左端为S极，通电螺线管的右端为N极，故A错误； B．根据磁场方向的规定，小磁针静止时极受到磁场力的方向为该点的磁场方向，故小磁针静止时极所指方向就是该点的磁场方向，故B正确； C．通电螺丝管外部周围磁场方向为从N极出发，回到S极，将小磁针移到其他位置，磁场方向可能不同，极所指方向也可能不同，故C错误； D．通电螺丝管外部周围磁场方向与电流方向有关，对调电源正负极时，磁场方向也会发生改变，小磁针极指向改变，故D错误。 故选B。 11．首先发现电流磁效应的物理学家是 。如图所示A、B、C三点中磁场最弱的是 点；根据通电螺线管周围磁感线方向，可判断电源的左端是 极。 【答案】 奥斯特 C 正 【详解】[1]首先发现电流磁效应的物理学家是丹麦物理学家奥斯特。 [2]在磁场中用磁感线的疏密来描述磁场的强弱，磁场强的地方磁感线密集，磁场弱的地方磁感线稀疏，所以A点磁场最强，C点磁场最弱。 [3]根据安培定则，伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极（右端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的左端流入的，右端流出，所以电源的左端为正极，右端为负极。 12．如图所示，A为条形磁体的右端，BC是电磁铁，虚线表示磁极间磁场分布情况的磁感线，据此可判断图中A为条形磁体的 （选填“N”或“S”）极。 【答案】S 【详解】根据安培定则知，B端为S极，C端为N极，由磁感线的特点知，A、B为同名磁极，都为S极。 13．当将如图甲乙所示的两个螺线管彼此靠近，开关闭合后，两螺线管将相互 （选填“吸引”或“排斥”）。 【答案】排斥 【详解】按照安培定则的方法，用右手握螺线管，注意四指指向电流环绕方向，会发现，螺线管甲右端是N极，螺线管乙左端是N极，根据同名磁极相互排斥，这两个螺线管彼此靠近，开关闭合后，两螺线管将相互排斥。 14．将两个通电螺线管并列放在一起，A、B为相对的两个磁极，它们之间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（　　） A．a端为电源的正极，A为螺线管S极 B．b端为电源的正极，A为螺线管N极 C．c端为电源的正极，B为螺线管N极 D．d端为电源的正极，B为螺线管S极 【答案】A 【详解】磁体外部周围的磁感线是从磁体的N极出发，回到S极。由图可知，左边螺线管的A端为S极，右边螺线管的B端为S极，根据安培定则可知，左边螺线管的电流是从左端流入螺线管的，所以a端为正极，b端为电源的负极；右边螺线管的电流是从左端流入螺线管的，所以c端为正极，d端为电源的负极。综上，故A正确，BCD错误。 故选A。 四、电流的磁场实验（选填题） 15．如图所示，将一根直导线放在静止的小磁针正上方，且与小磁针平行，探究通电直导线周围的磁场，有关说法正确的是（　　） A．直导线可沿东西方向放置 B．拿走小磁针磁场立即消失 C．接通电路小磁针肯定偏转 D．磁场方向与电流方向有关 【答案】D 【详解】AC．接通电路前，小磁针在地磁场作用下指示南北，若直导线沿东西方向放置，接通电路后，产生的仍是南北方向的磁场，小磁针可能不发生偏转，实验现象不明显，故AC错误； B．通电导线产生的磁场是客观存在的，与小磁针的有无无关，故B错误； D．根据奥斯特实验可知，通电导线周围有磁场方向与电流方向有关的磁场，故D正确。 故选D。 16．某组同学在做“探究通电直导线周围的磁场”的实验中，按照要求将直导线与小磁针平行放置（如图甲）完成实验后，又将直导线与小磁针垂直放置（如图乙）闭合开关，发现小磁针没动（电路完好），同学们对此原因进行分析讨论，你认为下面4句话正确的是（　　）    ①导线周围有磁场 ②导线周围没有磁场 ③磁针没有受到磁力的作用 ④磁针受到了磁力的作用 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】B 【详解】奥斯特实验表明通电导体周围存在着磁场，当闭合开关后，导线中有电流通过，则导线的周围存在磁场，故①正确，②错误； 小磁针不偏转的原因是，小磁针的N极的指向与磁场的方向相同，即小磁针的受力方向与磁场方向相同，所以小磁针不偏转。故③错误，④正确；故B正确，ACD错误。 故选B。 17．在探究通电螺线管周围的磁场分布的实验中，在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是（　　） A．不同位置的铁屑可以反映该处磁场的方向 B．铁屑有规律地排列，它们共同组成了磁体周围客观存在的磁感线 C．用木屑代替铁屑进行实验，木屑也会有规律地排列 D．如果在P处自由静止的小磁针的右端是N极，则在Q处自由静止的小磁针的左端是S极 【答案】D 【详解】A．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围的磁场的分布情况，而不能判断出该磁体周围各点的磁场方向，故A错误； B．闭合开关将螺线管通电，用手轻敲击纸板，观察铁屑的分布；由于通电螺线管周围的铁屑会被磁化，每一个小铁屑都相当于一个小磁针；铁屑受到磁场的作用力而有规律地排列，因此我们用铁屑来显示通电螺线管磁场的分布。磁场是一种物质，它真实的存在于磁体周围，是看不见摸不到的，为了形象地描述磁场，我们引入了一系列带有方向的曲线来描述磁场，因此螺线管周围存在磁场，不存在磁感线，故B错误； C．不可以用木屑代替小铁屑进行实验，因为木屑不能被磁化，故C错误； D．如果在P处自由静止的小磁针的右端是N极，则通电螺线管的左端为S极，通电螺线管的右端为N极，由异名磁极相互吸引可知，在Q处自由静止的小磁针的左端是S极，故D正确。 故选D。 18．如图所示是探究通电螺线管外部磁场方向的实验过程，图中小磁针的作用是 。通过对比可以知道，通电螺线管两端的极性与 有关。 【答案】 体现磁场的方向 电流方向 【详解】[1]因为小磁针放入磁场，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使用小磁针是为了指示磁场方向，从而判断该点的磁场方向。 [2]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。 19．在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，把铁屑均匀撒满到装有螺线管的硬纸板上，通电后铁屑分布无明显变化，这时 纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状；可见，通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似；螺旋管左端为 极。    【答案】 轻敲 条形 【详解】[1]在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，把铁屑均匀撒在装有螺线管的硬纸板上，通电后铁屑分布无明显变化，是因为铁屑与纸板间的摩擦力太大，因此实验中可以轻敲纸板利用振动的方式减小铁屑与纸板间的摩擦，使铁屑可以在磁场力的作用下有规律地排列。 [2]由图中铁屑在磁场中的排列形状可知，通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。 [3]根据螺线管两端小磁针的磁极和磁极间的作用规律可以判定，螺线管的左端为S极。 20．在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，在螺线管周围的不同位置放上小磁针，接通电路，小磁针静止时的指向如图所示，小磁针 极的指向就是该点的磁场方向，由此可知通电螺线管的右端是 极。把电池的正负极对调，再进行实验，目的是探究通电螺线管外部磁场方向与 方向是否有关。 【答案】 N S 电流 【详解】[1][2]物理学规定，磁场中某一点小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向；由图可知，小磁针的N极指向通电螺线管的右端，由于异名磁极相互吸引，可知通电螺线管的右端是S极。 [3]把电池的正负极对调，这样就改变了通电螺线管中的电流方向，再进行实验，观察小磁针指向，目的是探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关。 五、通电螺线管外部的磁场（立体分析） 21．向上的直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。下列说法正确的是（　　） A．磁感线中间圈更密集，说明越靠近导线，磁场越强 B．画磁感线的白纸上有磁场，白纸上下空间中没有磁场 C．若在白纸上撒上铁屑，能看出磁场的方向 D．若在白纸上放上小磁针，N 极方向与四指环绕的方向相反 【答案】A 【详解】A．磁感线的疏密程度代表磁场的强弱，距离通电导线越近，磁场越强，磁感线中间圈更密集，故A正确； B．磁感线使为了方便描述磁场而引入的，通电导线周围都有磁场，因此白纸的上下空间都有磁场，故B错误； C．若在白纸上撒上铁屑，只能看出磁场的分布，看不出磁场的方向，故C错误； D．通电导线周围存在磁场，磁场方向与四指环绕的方向相同，小磁针N极所指的方向即为磁场的方向，因此N 极方向与四指环绕的方向相同，故D错误。 故选A。 22．如图所示为小明做的一个实验：“把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”电流和磁场的判断方法如图，如果导线内电流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针（黑色端为N极）静止时，下列图中磁针指向正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据安培定则，伸出右手，大拇指指向电流的方向，四指环绕方向为磁场的方向，故导体正下方为N极，上方为S极；在磁体的内部，磁感线是从S极到N极，小磁针N极的指向与磁感线方向相同，所以小磁针的下端为N极，上端为S极，故A正确，BCD错误。 故选A。 六、电磁铁及其磁性强弱的影响因素、应用 23．下列关于电磁铁的说法中，正确的是（    ） A．电磁铁的磁性强弱只与线圈匝数有关 B．电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关 C．电磁铁的磁性有无可以通过通断电来控制 D．电磁铁的磁极不能改变 【答案】C 【详解】AB．影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数。电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强，故AB错误； CD．电磁铁是利用电流的磁效应制成的，电流的通断可以控制磁性的有无；电磁铁有电流有磁性，无电流时无磁性，故C正确，D错误。 故选C。 24．在探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，小聪连接了如图所示的电路，电磁铁A端放有一小磁针，闭合开关，小磁针 （选填“顺”或“逆”）时针转动，向右移动滑动变阻器的滑片，电磁铁磁性 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）。电磁铁磁性的强弱还与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越 （选填“强”或“弱”）。 【答案】 顺 减弱 强 【详解】[1]由图可知螺线管中电流由左侧流入，则由安培定则可知，螺线管A端为N极，B端为S极，因异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，则可知小磁针顺时针转动。 [2]若滑动变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，则由欧姆定律可得线圈中的电流变小，则电磁铁的磁性减弱。 [3]电磁铁磁性的强弱除了和电流的大小有关，还与线圈的匝数有关，且匝数越多，磁性越强。 25．如图所示的电路中，当开关S拨到a后，当小磁针静止时，B端是 极；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性 （选填“增强”、“不变”或“减弱”）。 【答案】 S 减弱 【详解】[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电磁铁的N极，据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的作用可知，小磁针的A端是N极，B端为S极。 [2]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。 26．如图所示，闭合开关S，条形磁铁静止后，将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中，弹簧将 （选填“伸长”或“缩短”），小磁针N极向 （选填“上”或“下”）偏转。 【答案】 伸长 下 【详解】[1][2]开关闭合，根据安培定则判断电螺线管的上端为N极，下端为S极，螺线管与条形磁铁相互吸引；滑动变阻器滑片从左往右滑动的过程中，电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸引力增大，所以弹簧长度会增大；由磁极间的作用规律可知，小磁针N极向下偏转。 27．法国科学家费尔和德国科学家格林贝格尔发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获2007年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图所示是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的右端为N极 B．当滑片P向右滑动时，电磁铁的磁性增强 C．当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大 D．当滑片P向左滑动时，指示灯变亮 【答案】D 【详解】A．由图可知，电流从螺线管的右端流入，利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极。故A错误； B．当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱。故B错误； CD．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时，因巨磁电阻的阻值在磁场中急剧减小，所以，此时巨磁电阻的阻值会变小，由欧姆定律可知通过电路的电流变大，由可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故D正确，C错误。 故选D。 28．如图是控制车辆进出的电动闸门设计图，抬杆质量分布均匀，长度为，重为，在最右端B点处悬挂一重为的铁柱，B点到支点O的距离为。开关S闭合后，调节滑动变阻器使抬杆处于水平静止状态。（忽略支点O处的摩擦） (1)电磁铁上端为 极； (2)此时电磁铁对铁柱的吸引力为 N； (3)要使抬杆A端从图示位置向上抬起，滑动变阻器的滑片P应向 端移动。 【答案】(1)S (2)5 (3)上 【详解】（1）电流从电磁铁下端流入，根据安培定则，电磁铁上端为S极，下端为N极。 （2）抬杆重心到支点O的距离为 根据杠杆平衡条件则有 代入数据则有 解得电磁铁对铁柱的吸引力。 （3）使抬杆A端从图示位置向上抬起，应增大电磁铁的磁性，则应增大电路中电流，根据，应减小电路总电阻，减小变阻器连入电路的电阻，所以滑动变阻器的滑片P应向上端移动。 七、电磁继电器的工作原理及其应用 29．电磁继电器在电路中主要是通过控制电路的通、断来控制 的有无，从而由衔铁拉下复位，带动触点实现对 的控制，所以电磁继电器的实质是 . 【答案】 电磁铁磁性 工作电路 电磁铁控制的开关 【详解】电磁继电器在电路中主要是通过控制电路的通断来控制电磁铁磁性的有无，从而由衔铁的被拉下和复位，实现对工作电路的控制，所以电磁继电器的实质电磁铁控制的开关． 点睛：电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁，它是利用电磁铁来控制工作电路通断的，电磁继电器的实质相当于一个开关． 30．如图所示，是某实验小组设计的温控器，R0是滑动变阻器，Rt是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，控制电路中电流达到一定值时，衔铁被吸合，空调电路接通，空调开始工作。为了节能，将空调启动的温度调高，则应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，或者适当 （选填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压。 【答案】 右 减小 【详解】[1][2]根据题意可知，衔铁吸合需要的电流是一定的，即控制电路中的电流不变；要将空调启动的温度调高，则热敏电阻的阻值将减小。由欧姆定律可知，当电源电压一定时，电流不变，电路的总电阻不变，由于热敏电阻与滑动变阻器串联，根据串联电阻规律知，热敏电阻阻值减小，滑动变阻器接入电路的阻值增大，即将滑片向右移动；当滑动变阻器的阻值一定时，热敏电阻越小，则电源电压需减小。 31．如图所示是某科技馆设置的调光天窗的工作原理示意图，R0为定值电阻，R为光敏电阻。当外界光照较强时，能自动启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，能自动启动节能灯给予补光。下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时，电磁铁的上端为S极 B．当外界光照减弱时，通过电阻R0的电流减小 C．当外界光照减弱时，光敏电阻R的阻值减小 D．要在环境光线更弱时才启动节能灯照明，则应换用阻值较大的R0 【答案】B 【详解】A．由题图可知，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极，故A错误； BC．当外界光照强度减弱时，能自动启动节能灯给予补光，说明节能灯接入了电路，即外界光照强度减弱时，电磁铁的磁性减弱，即电磁铁中的电流减小，根据欧姆定律可知，控制电路的总电阻增大，由串联电路的电阻规律可知，光敏电阻R的阻值增大，故B正确，C错误； D．电磁铁的吸合电流不变，控制电路的电源电压不变，根据欧姆定律可知，衔铁被吸下时电路的总电阻不变，要在环境光照强度更弱时才启动节能灯照明，此时光敏电阻的阻值较大，则应换用阻值较小的R0，故D错误。 故选B。 32．如图是某道路限载报警器的工作原理图。工作电路的电源电压不变，R1是压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载值时，电磁铁吸下衔铁，报警电路接通，电铃响。下列判断正确的是（　　） A．闭合开关后，电磁铁的上端是N极 B．压敏电阻的阻值随压力的增大而增大 C．车的质量越大，电磁铁的磁性越弱 D．若要提高限载值，应将滑片P向左移 【答案】D 【详解】A．闭合开关后，电流从电磁铁的下端流入，由右手螺旋定则得，电磁铁的下端是N极，故A错误； BC．工作电路中，闭合开关S，R1、R、电磁铁串联，当车的质量超过限载值时，电磁铁吸下衔铁，说明此时电磁铁的磁性较强，通过电磁铁的电流较大，由欧姆定律得，此时电路的电阻较小，由串联电路电阻特点得，R1电阻较小；压敏电阻R1受到的压力等于车的重力，车的质量超过限载值时，说明压敏电阻R1受到的压力较大，则压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，车的质量越大，电磁铁的磁性越强，故BC错误； D．将滑片P向左移，增大变阻器接入电路中的电阻，当电磁铁吸下衔铁时，工作电路的电流不变，工作电路的电阻不变，由串联电路电阻特点得，此时R1的阻值变小，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，则此时压敏电阻受到的压力变大，可以提高限载值，故D正确。 故选D。 33．如图所示是兴趣小组设计的监测汽车超载报警装置原理简图，压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表所示 。 压力F/（×105N） 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 输出电压U/V 0 1 2 3 4 5 压力传感器输出电压U是控制电路的工作电压。电磁继电器线圈的电阻是50Ω。当线圈中的电流I≥20mA时，衔铁被吸合，受控电路开始报警。 (1)该装置以电铃声为报警信号，则图中的电铃应接在 （选填“A、B”或“C、D”）间。 (2)若希望在压力达到3×105 N时报警，则电阻箱R的电阻应调节为 Ω，此时电阻箱两端的电压为 V。 (3)若想让临界报警压力减小，则电阻箱R接入电路的阻值应调 。 【答案】(1)C、D (2) 100 2 (3)小 【详解】（1）当线圈中的电流I≥20mA时，衔铁被吸合，受控电路开始报警。此时衔铁与下方触点接触，所以电铃应接在C、D间，这样当衔铁吸合时，电铃所在电路接通，发出报警声。 （2）[1]由表格可知，当压力F=3×105N时，输出电压U=3V。线圈电阻R线=50Ω，报警时电流 根据欧姆定律，可得控制电路总电阻 所以电阻箱R的阻值 [2]电阻箱两端的电压 （3）临界报警压力减小，意味着压力传感器输出电压减小（由表格可知压力越小，输出电压越小）。根据，要使电流I≥20mA，当U减小时，应减小R的阻值，所以电阻箱R接入电路的阻值应调小。 八、作图题 34．如图，标出通电螺线管周围的磁感线方向及电源的正极。 【答案】 【详解】由图可知，小磁针的右端为N极，由磁极间的作用规律可知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极，在磁体外部，磁感线从N极发出，回到磁体的S极，由安培定则可知，电流由螺线管的右侧流入，左侧流出，故电源右侧为正极，左侧为负极，如下图所示： 35．如图所示，请在两虚线框内分别标出电源和螺线管的极性。 【答案】 【详解】根据磁极间的相互作用可知，螺线管左端是S极，右端是N极，由安培定则可知，螺线管上电流的方向向下，则电源左端是正极，作图如下图所示： 36．根据图中磁感线的分布标出电源的正极及磁感线A点的方向。 【答案】 【详解】由图可知，右边磁体的左端为S极，由同名磁极相排斥可知，通电螺线管的右端为S极，由安培定则可知，电流从通电螺线管的左端流入，从通电螺线管的右端流出，所以电源的左端为正极；由于规定磁感线从N极出发，回到S极，所以A点磁感线的方向沿磁感线向下，如下图所示： 37．一款磁悬浮地球仪如图甲所示，其上方有一条形磁体（S极始终保持竖直向下），底座内有一电磁铁。当电磁铁通电后可实现地球仪的悬浮。图乙是其内部结构示意图，请在图乙中标出磁感线方向及电源右侧的极性。 【答案】 【详解】已知条形磁体上端为N极，则下端为S极，根据同名磁极相互排斥可知，电磁铁的上端为S极，下端为N极。根据安培定则，伸出右手使大拇指指向电磁铁的N极（电磁铁的下端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，电流从螺线管的下端流入，所以电源的右端为正极。如图所示： 九、实验题 38．在“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验中，小华设计了如图甲所示的电路。 (1)实验过程中，可通过观察 来判断通电螺线管的磁极。 (2)图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似，推测通电螺线管的两极在通电螺线管的 。这里用到的物理方法是 法。 (3)改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向发生改变，该现象说明通电螺线管外部的磁场方向与 有关。 【答案】(1)小磁针N极所指的方向 (2) 条形磁体 两端 类比 (3)电流方向 【详解】（1）由甲图可知，在螺线管旁有个小磁针，通过观察小磁针N极所指的方向来判断通电螺线管的极性。 （2）[1]根据乙图所示，通电螺线管周围的小磁针的排布情况和螺线管周围磁感线的形状，可以确定通电螺线管周围磁场与条形磁体周围磁场分布相似。 [2][3]条形磁体的两极在磁体的两端，运用类比法推测通电螺线管的两极在通电螺线管的两端。 （3）改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向发生改变，说明通电螺线管外部的磁场方向改变了，该现象说明通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关。 39．实验小组同学用如图甲所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向是否有关，如图乙所示，仅将电源正负极对调后连入电路。（小磁针涂黑的一端是N极） (1)该实验通过小磁针静止时 极所指方向来判断通电螺线管外部磁场的方向。 (2)仅将电源正负极对调后连入电路的目的是为了改变通电螺线管中的 。 (3)根据图甲、乙所示的现象可以得出的结论是 。 (4)另一组同学发现他们的小磁针偏转不明显，为了增加通电螺线管的磁性，可行的操作是 （写出一种即可）。 【答案】(1)N (2)电流方向 (3)通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关 (4)增加线圈匝数 【详解】（1）因为小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中通过小磁针静止时N极所指方向来判断通电螺线管外部磁场的方向。 （2）将电源正负极对调后连入电路，会使通电螺线管中的电流方向发生改变，这样就能探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系。 （3）当仅改变电源正负极，即改变电流方向时，观察到小磁针的偏转方向发生了改变，说明通电螺线管外部磁场的方向随电流方向的改变而改变。 （4）增加通电螺线管磁性的方法有多种，例如增加线圈匝数，在相同电流情况下，线圈匝数越多，磁性越强；或者增大电流，可通过调高电源电压或减小电路中的电阻等方式来实现。 40．为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小海用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。 (1)通过吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱，这种常用的实验方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）； (2)连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图A所示的情景；接着，移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图B所示的情景，比较图A和B，可知 图中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越 （选填“大”或“小”），磁性越强； (3)比较图C中甲、乙可知：当通过线圈的电流相等时，线圈 越多，磁性越 。 【答案】(1)转换法 (2) A 大 (3) 匝数 强 【详解】（1）电磁铁磁性强弱通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映，电磁铁吸引的大头针越多，电磁铁磁性越强；此实验运用的是转换法。 （2）[1][2]由图可知，A和B吸引的大头针数目不同，A中滑动变阻器接入电路中的阻值大，电路中的电流小，吸引的大头针的数目少，由此可知，在匝数相同时，通过电磁铁的电流越小，磁性越弱；电流越大，磁性越强。 （3）[1][2]由图C可知，通过两线圈的电流相同，甲的匝数多，吸引的大头针数目多，所以得出的结论是当通过线圈的电流相等时，线圈匝数越多，磁性越强。 41．如图甲所示，探究“通电直导线周围的磁场”时，将一根直导线放在静止小磁针的正上方。 (1)闭合开关后，小磁针发生偏转，说明通电直导线周围存在 。 (2)进一步探究表明，通电直导线周围磁场分布情况如图乙所示，它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆。由图乙可知，若图甲中直导线的电流方向不变，将小磁针移到直导线的正上方平行放置，小磁针的偏转方向与原来 （选填“相同”或“相反”），判断的依据是通电直导线上方和下方的 是相反的。 【答案】(1)磁场 (2) 相反 磁场方向 【详解】（1）这是著名的奥斯特实验，实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场。 （2）[1][2]通电直导线周围的磁场方向与电流方向有关，据图中的信息知道，通电直导线上方和下方的磁场方向是相反的，所以甲图中直导线的电流方向不变，将小磁针移到直导线的正上方平行放置，小磁针的偏转方向与原来相反。 42．下列是探究通电螺线管外部的磁场方向的实验。 (1)通电螺线管周围的小磁针会发生偏转，说明小磁针受到 （选填“磁力”或“重力”）的作用； (2)如图所示，在玻璃板上均匀撒满铁屑，并在螺线管两端各放一个小磁针； ①记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向； ②轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似，图中通电螺线管左端相当于条形磁体的 极； (3)将连接螺线管的电路开关断开，把电路电源正负极对调。闭合开关后，观察小磁针静止时的指向是否会发生改变，这是为了探究通电螺线管外部的磁场方向是否与 有关。 【答案】(1)磁力 (2) N 条形 S (3)电流方向 【详解】（1）磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力作用，通电螺线管周围存在磁场，小磁针发生偏转是受到了磁力作用。 （2）[1]物理学中规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。 [2][3]通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体相似，都是两端磁性最强，中间磁性最弱。根据小磁针的指向，利用同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的原理，可以判断出通电螺线管左端为S极。 （3）将电源正负极对调，螺线管中的电流方向改变，观察小磁针指向是否改变，是为了探究通电螺线管外部的磁场方向是否与电流方向有关。 43．【探究名称】探究通电螺线管外部磁场的方向 【问题】泳铭同学想探究通电螺线管外部磁场的方向与什么因素有关，进行了如下猜想： ①猜想1：与通过螺线管的电流方向有关； ②猜想2：与螺线管的绕线方式有关。 【证据】他选用干电池、开关、导线、滑动变阻器、小磁针、螺线管做了如下实验。 ①实验一：将小磁针摆放在条形磁铁和通电螺线管周围，小磁针指向如图甲、乙所示。 ②实验二：分别按如图丙、丁、戊所示电路图连接好电路，闭合开关，观察小磁针指向螺线管的磁极方向，并记录在下列表格中。 实验序号 小磁针指向螺线管端磁极 丙 S极 丁 ① 戊 N极 【解释】 (1)实验一，说明通电螺线管外部磁场的方向与 磁场方向相似。 (2)在实验二的表格①中，小磁针指向螺线管端磁极为 极；对比图丙、戊可得，通电螺线管外部磁场的方向与电流方向 关；对比图中的图 和图 得出结论：通电螺线管外部磁场的方向与螺线管的绕线方式有关。 【交流】 (3)老师提醒泳铭同学做实验二时，不能长时间闭合开关，应及时断开开关，这是因为 。 (4)做实验二时，断开开关，发现无论怎样转动小磁针，它静止后，总会指向地理的南北极，是因为小磁针受到 的作用。 【答案】(1)条形磁体 (2) N 有 丙 丁 (3)螺线管会因长时间通电发热而烧坏（电源被短路易烧坏） (4)地磁场 【详解】（1）将小磁针摆放在条形磁体和通电螺线管周围，观察小磁针指向，发现通电螺线管外部磁场的分布情况和条形磁体相似，所以说明通电螺线管外部磁场的方向与条形磁体磁场方向相似。 （2）[1]根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。观察丁图的电流方向，可判断出螺线管的左端为 N 极，则螺旋管右端为S极，根据异名磁极相互吸引的规律，小磁针指向螺线管端磁极为N极。 [2]对比图丙、戊，螺线管绕线方式相同，电流方向不同，小磁针指向不同，说明通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关。 [3][4]要得出通电螺线管外部磁场的方向与螺线管的绕线方式有关的结论，需要控制电流方向相同，改变绕线方式。图丙和图丁中，电流方向相同，绕线方式不同，所以对比图中的图丙和图丁可得出结论。 （3）长时间闭合开关，螺旋管产生的热量多，可能会造成螺线管过热而损坏。 （4）地球本身是一个巨大的磁体，周围存在着磁场，叫做地磁场。小磁针具有磁性，在磁场中会受到磁力的作用。当断开开关，没有其他明显的人工磁场影响时，小磁针静止后总会指向地理的南北极，就是因为受到了地磁场的作用。 十、计算题（电磁继电器的综合应用） 44．如图是可自动调节浴室温度的灯暖型浴霸的简易电路图。控制电路中，电源电压为U1，定值电阻R0的阻值为15Ω，热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如下表所示，电磁继电器线圈电阻不计。工作电路中，电源电压U2恒为220V，浴霸的两只灯泡均标有“220V 200W”的字样。当通过电磁继电器线圈的电流I达到60mA时，衔铁被吸下，工作电路断开；当通过电磁继电器线圈的电流I≤40mA时，衔铁被释放，工作电路闭合。求： 温度t/℃ 16 20 24 28 32 36 40 电阻R/Ω 300 285 265 243 215 185 150 (1)浴霸灯泡L1正常工作时的电阻； (2)若浴室的温度不能超过40℃，求控制电路电源电压的最小值； (3)若控制电路电源电压为12V，求浴室温度的调节范围。 【答案】(1)242Ω (2)9.9V (3)20~36℃ 【详解】（1）由可得，浴霸灯泡L1正常工作时的电阻为 （2）当浴室的温度为40℃时，R1的阻值为 因为R1和R0串联，所以此时电路的总电阻为 温度不能超过40℃，因此此时工作电路会断开，电路中的电流为 则控制电路的最小电压为 （3）控制电路电源电压为12V，当电路中的电流为时，电路中的总电阻为 此时热敏电阻R1的阻值为 由表可得此时对应的温度为36℃。 当电路中的电流为时 电路中的总电阻为 此时热敏电阻R1的阻值为 由表可得此时对应的温度为20℃。 由此可知室内温度可控制在20~36℃范围内。 45．某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表所示。图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。 (1)分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态? (2)R1工作时的电阻是多大? (3)该电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃，则该电热水器的效率是多少?[，计算结果精确到0.1%] 电源 220V 50Hz 加热功率 800W 保温功率 40W 水容量 1.0L 【答案】(1)保温状态；(2)1149.5Ω；(3)83.3% 【详解】解：(1)当电磁继电器的衔铁被释放时，动触头与上方静触头接触，红灯亮，R0单独工作，总功率P=；当电磁继电器的衔铁被吸下时，动触头与下方静触头接触，绿灯亮，R0与R1串联工作，总功率P'=。比较得出，红灯亮时总功率较大，为加热状态；绿灯亮时总功率较小，为保温状态。 (2)R0的电阻是 R0===60.5Ω 保温时的功率 P保温= 即 40W= 解得 R1=1149.5Ω (3)1L水的温度升高40℃吸收的热量 Q=c水mΔt=c水ρ水VΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.0×103kg/m3×10-3m3×40℃=1.68×105J 加热4.2min消耗的电能 W=P加热t=800W×4.2×60s=2.016×105J 电热水器的效率 η=×100%=×100%≈83.3% 答：(1)当绿灯亮时，电热水器处于保温状态； (2)R1工作时的电阻是1149.5Ω； (3)该电热水器的效率是83.3%。 46．如图甲是温度自动报警器，控制电路中，已知热敏电阻的阻值与温度t成反比例函数关系，如图乙所示；工作电路中，灯泡L标有“9V，”的字样，为电子蜂鸣器。它的电流达到某一固定值时就会发声报警，其阻值。小明依次进行如下操作：闭合开关和，灯泡L恰好正常发光，此时工作电路消耗的电功率为；将的滑片调到某一位置A，所处环境温度升高到设置温度时，控制电路中的电流为，继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触；调节的滑片，当与的电压之比：1时，电子蜂鸣器恰好能发声，此时工作电路消耗的电功率为。已知控制电路电压、工作电路电压、定值电阻、灯丝电阻都不变，线圈电阻忽略不计。求： (1)灯泡正常发光时的电阻； (2)工作电路的电源电压和的阻值； (3)控制电路中，的滑片保持在位置A不动，所处环境温度升高到时，一分钟消耗的电能为，设此时滑动变阻器消耗的电功率为，求、的大小。 【答案】(1) (2)12V， (3)3V， 【详解】（1）灯泡L标有“9V，”的字样，根据可知，灯泡正常发光时的电流为 灯泡正常发光时的电阻为 （2）闭合开关和，灯泡与串联，灯泡L恰好正常发光，此时工作电路消耗的电功率为，则……① 继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触，此时、和串联，此时工作电路消耗的电功率为，则……② ……③ 由①②③解得：； 与的电压之比，由分压原理， 故 当灯泡与串联时，根据欧姆定律可知，电流……④ 当、和串联时，根据欧姆定律可知，电流……⑤ 由④⑤解得：。 （3）控制电路中，的滑片保持在位置A不动，所处环境温度升高到时，由图乙可知，；因，则； 由图乙可知，与t成反比例函数关系，则当温度为时的阻值为 当所处环境温度升高到时，一分钟消耗的电能为，根据可知，电路中的电流为 此时电源电压为……⑥ 同理，当所处环境温度升高到设置温度时，控制电路中的电流为，则电源电压为……⑦ 由⑥⑦解得：； 此时滑动变阻器消耗的电功率为 一、单选题 1．直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法加图所示．将一枚转动灵活的小磁针放在水平放置的直导线正下方直导线通电的瞬间 A．若电流方向从南向北，则小磁针顺时针偏转 B．若电流方向从北向南，则小磁针逆时针偏转 C．若电流方向从东向西，则小磁针不发生偏转 D．若电流方向从西向东，则小磁针不发生偏转 【答案】D 【详解】由图知，判断通电直导线周围磁场方向用到了右手螺旋定则，即：用右手握住直导线，使大拇指指向电流的方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向； A、若电流方向从南向北，如下图（即图中电流从左到右），根据上面的方法可知，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，而纸的里面是西，则小磁针的N极指向也指向西面（如图中红色磁针），小磁针的N极原来指向北面（如图中蓝色磁针），所以，小磁针从北往西转动，俯视时，会发现小磁针逆时针转动，故A错误． B、若电流方向从北向南，即下图中电流从左到右，根据上面的方法可知，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，纸的里面是东，小磁针N极指向也指向东面（如图中红色磁针），小磁针的N极原来指向北面（如图中蓝色磁针），所以，小磁针从北往东转动，俯视时，会发现小磁针顺时针转动．故B错误． C、若电流方向从东向西，即下图中电流从左到右，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，纸的里面是南，小磁针N极指向也指向南面如图中红色磁针，小磁针原来指向北面如图中蓝色磁针，所以小磁针会转动到相反的方向，故C错误． D、若电流方向从西向东，即下图中电流从左到右，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，纸的里面是北，小磁针N极指向也指向北面如图蓝色磁针，小磁针原来指向北面（如图蓝色磁针），所以小磁针不转动．故D正确． 2．如图为一款“智能照明灯”的电路，其控制电路中，电源电压恒定，为可变电阻，为光敏电阻，其阻值随光强度而变化。当电流到达某一值时，会将衔铁吸下，灯L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭。关于该灯，下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管上方是N极 B．阻值应随光照强度的增大而增大 C．若将调大，灯泡工作时间会变短 D．若控制电路中电源电压降低，灯泡工作时间会变长 【答案】D 【详解】A．由图得，电流从通电螺线管上端流入，下端流出，由右手定则得，螺线管下方是N极，故A错误； B．灯L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭；当电流到达某一值时，会将衔铁吸下，此时灯泡断开，灯熄灭，说明光照强度越强，螺线管的磁性越强，此时控制电路中，电路电流变强，电路总电阻变小；控制电路中，定值电阻R1、光敏电阻R2与螺线管串联，则光照强度越强，光敏电阻R2越小，即阻值应随光照强度的增大而减小，故B错误； C．若将调大，其他因素不变时，控制电路中电阻越大，控制电路中电流越小，螺线管磁性越小，越不能将衔铁吸下，灯泡工作时间会变长，故C错误； D．若控制电路中电源电压降低，其他因素相同时，电路中电阻不变，控制电路中电流越小，螺线管磁性越小，越不能将衔铁吸下，灯泡工作时间会变长，故D正确。 故选D。 3．小明观察了小区入口的车辆出人自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。已知该电路电源电压恒为6V，指示灯L工作时的阻值为5，滑动变阻器接入电路的阻值为10，线圈阻值不计。当车牌识别成功时，下列说法中正确的是（　　） A．电磁铁上端为N极 B．电路中的电流为0.4A C．指示灯L的电功率为7.2W D．滑片P向下移动，电路中的电流会增大 【答案】B 【详解】A．由图可知，电流从电磁铁的下端流入，由安培定则可知电磁铁下端是N极，故A错误； B．由图知，指示灯L与滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，开关闭合时，电路的电流为 故B正确； C．小灯泡的电功率为 P=I2RL=(0.4A)2×5Ω=0.8W 故C错误； D．滑片P向下移动，变阻器连入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，由可知电路中的电流变小，故D错误。 故选B。 4．如图是某道路限载报警器的工作原理图。控制电路电源电压为6V，a、b处分别接入指示灯和电铃，R1是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，控制电路中电流等于或超过60mA，报警电铃响；当车的质量没有超过限载质量时，指示灯亮。根据不同的路面可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（   ） A．a处应该接入电铃，b处接入指示灯 B．力敏电阻R1的阻值随压力的增大而增大 C．若要降低设定的限载质量，应将滑片P向右移动 D．用久后，电源电压U1会降低，导致报警时车的质量低于设定的限载质量 【答案】C 【详解】AB．如图所示，闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，控制电路中电流等于或超过60mA，即车重越大，电流越大，力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小，电磁铁磁性增强，将衔铁吸下，此时报警电铃响，而当车的质量没有超过限载质量时，指示灯亮，因此a处应该接入指示灯，b处接入电铃，故AB错误； C．若要降低设定的限载质量，即力敏电阻所受压力变小，力敏电阻阻值更大，报警电流还是为60mA，即总电阻保持不变，因此应将滑动变阻器接入阻值调小，应将滑片P向右移动，故C正确； D．用久后，电源电压U1会降低，电路中电流会减小，要达到报警电流60mA，总电阻减小，而滑动变阻器接入阻值不变，则敏电阻接入阻值减小，力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小，即车对力敏电阻压力更大，导致报警时车的质量高于设定的限载质量，故D错误。 故选C。 5．为防止电动车充电时起火引发事故，科技小组的同学设计了一个自动灭火报警模拟装置，如图甲所示。控制电路电源电压为10V，热敏电阻Rt的阻值随温度i变化的图像如图乙所示，电磁铁线圈的电阻为200Ω。工作时开关S1、S2闭合，当通过电磁铁线圈ab的电流大于或等于10mA衔铁被吸下，电铃报警同时电动水龙头喷水。下列有关说法正确的是（　　） A．开关S1闭合时，电磁铁的上端为S极 B．若R接入电路的阻值为400Ω，则温度达到或超过60℃电铃报警 C．当温度为70℃时电铃恰好报警，此时滑动变阻器R的功率为0.04W D．若控制电路电源电压降低，要保证报警条件不变，应将R的滑片向左移 【答案】C 【详解】A．由安培定则可知，当开关S闭合时，电磁铁上端为N极、下端为S极，故A错误； B．当R接入电路的阻值为400Ω，60℃时Rt的阻值为580Ω，此时控制电路中的电流为 衔铁不能被吸下，故B错误； C．70℃时R的阻值为400Ω，电铃恰好报警，则控制电路中的电流为0.01A，由欧姆定律得，控制电路的总电阻为 则滑动变阻器的阻值为 此时滑动变阻器R的功率为 故C正确； D．通过控制电路的吸合电流不变，控制电路电源电压降低，根据欧姆定律可知需减小电路总电阻，根据串联电路电阻规律可知需减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以应将R的滑片向右移，故D错误。 故选C。 6．巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，当GMR巨磁电阻旁磁场增大时其电阻值会急剧减小．当S2闭合时，滑动变阻器滑片移动到最左端时，V1、V2的示数分别为U1、U2，电路总功率为P；当滑动变阻器滑片移动到最右端时，V1、V2的示数分别为，电路总功率为P’；已知R1=6Ω，P’=4W，，滑片滑动过程中，GMR的最大阻值为最小阻值的3倍．下列说法正确的是 A．GMR回路中电源电压U=18V，R2=3Ω． B．当滑片移到最左端时，GMR的电阻RGMR=3Ω． C．当滑片向右移时，V1的示数会变大． D．通电螺线管的右端为N极，滑片向左滑动时GMR的电阻会变大． 【答案】B 【详解】如图电路，GMR巨磁电阻所在的右侧电路，R1、R2、GMR电阻串联在电路中，电压表V1测量R1的电压，电压表V2测量R2和GMR电阻的总电压； 当滑片移到最左端时，左侧电路电流大，电磁铁的磁性强，则GMR电阻的阻值小，设此时电阻为R，滑片位于右端时，左侧电路电流小，电磁铁的磁性弱，则GMR电阻的阻值大，此时阻值为3R； 由得：； 同理：，则； 根据电源电压不变得：，解得：，则；即滑片移到最左端时，GMR的电阻RGMR=3Ω，故B正确； 根据得，电源电压为：，故A错误； 滑片向右移时，左侧电路中滑动变阻器阻值变大，电流变小，磁性减弱，GMR巨磁电阻阻值变大，右侧电路电流变小，根据知，V1的示数会变小，故C错误； 左侧电路，电流由右端注入螺线管，利用安培定则判断，通电螺线管的左端为N极，右端为S极；滑片向左滑动时电流变大，螺线管磁性增强，GMR的电阻会变小，故D错误． 故选B． 二、填空题 7．如图所示，给电磁铁通电，条形磁铁及弹簧在图中位置静止，当滑动变阻器的滑片向b端滑动时，弹簧长度变短，则螺线管上端为 （选填“N极”和“S极”），电源左侧为 （选填“正极”或“负极”），若其它条件不变，只将条形磁铁换成形状大小相同的条形铁块，待弹簧稳定时，弹簧长度与对调前比较将 （选填“变长”或“变短”）。 【答案】 N极 正极 变长 【详解】[1][2]当滑片P向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性增强；电磁铁对条形磁体的排斥力增大，弹簧长度变短，由此可知，螺线管上端为N极，下端为S极；利用安培定则可以判定电源左侧为正极。 [3]若其它条件不变，只将电源正负极对调，则螺线管上电流方向改变，则螺线管上端变为S极，与其上面的条形磁体相互吸引，则弹簧长度变长。 8．电动车充电过程中，电池温度过高可能会自燃。小明设计了一个自动控制装置，当电池温度过高时，启动制冷系统降温。如图甲，控制电路中电源电压恒为6V，为热敏电阻，为电阻箱。当电流时，衔铁被吸下，工作电路制冷系统启动。将两个热敏电阻、分别作为接入电路中，闭合、，测出它们在不同温度时的阻值，绘制成如图所示曲线。在本设计中热敏电阻应选用 （选填“”或“”）。若要将制冷系统启动温度设置为，的阻值应调为 。 【答案】 270 【详解】[1]当电池温度过高时需要启动制冷系统，即温度升高时，控制电路中的电流需达到或超过20mA以使衔铁被吸下。根据欧姆定律，在控制电路电源电压恒定的情况下，电流增大意味着电路的总电阻需减小。这表明热敏电阻的阻值要随温度升高而减小，才能满足温度升高时启动制冷系统的要求。因此，根据曲线特性，热敏电阻应选用阻值随温度升高而变小的。 [2]当制冷系统启动温度设置为时，电路中的电流 根据欧姆定律可知，此时控制电路的总电阻 由曲线可知，当时，热敏电阻的阻值。因为控制电路中与是串联关系，根据串联电路总电阻等于各分电阻之和，则的阻值 三、计算题 9．在科技小组开展的“设计一款多功能电热水器”项目活动中，规定使用两种不同规格的纯电阻发热体和放在水箱中，其中，。小青同学提交的初步设计简化电路如图甲，后来考虑到实际应用中自动控制与快速加热的需求，他又将设计电路修改为如图乙，热敏电阻阻值随温度变化的关系如图丙所示；为可调电阻，用来设定电热水器的水温；电磁铁线圈电阻忽略不计。各电路中的电源电压如图所示且都保持不变。 (1)图甲设计中，开关均闭合时电路工作100s所消耗的电能为多少J？ (2)图乙设计中，加热至60℃时，自动进入保温模式，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，的阻值应该调至多少Ω？ (3)小青比较了以上两种设计的工作电路所消耗的总功率，发现两者最接近时比值为10∶11。请计算得出图甲设计中电路正常工作保温挡时的总功率。 【答案】(1) (2)140Ω (3)100W 【详解】（1）由图甲可知，开关均闭合时，只有R1的简单电路，电路工作100s所消耗的电能 （2）由图丙可知，温度升高，Rt的阻值越大，电路的总电阻越大，由欧姆定律可知通过电路的电流越小，电磁铁的磁性越弱，弹簧将衔铁拉起，动触点和上面的静触点连接，只有R2的简单电路，电路的总电阻较大，由可知电路的总功率较小，处于保温模式，由图丙可知加热至60℃时，Rt=60Ω，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，电路的总电阻 由串联电路电阻的规律得到的阻值应该调至RP=R-Rt=200Ω-60Ω=140Ω （3）由图甲可知，闭合开关S1，两个电阻串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，处于保温状态，小青比较了以上两种设计的工作电路所消耗的总功率，发现两者最接近时比值为10∶11，所以 得到R2=10R1=10×44Ω=440Ω 图甲设计中电路正常工作保温挡时的总功率 10．图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与一个密度为0.5g/cm3的正方体木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好，此时木块底面距容器底面12cm。闭合S，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，水泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力F与滑P上滑长度x之间的关系如图2所示，已知：电阻箱R1接入电路中的阻值为40Ω，R2的总电阻为20Ω，长度为20cm；当线圈中电流I≥0.1A时，衔铁被吸下，g=10N/kg，弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。 （1）求电源电压U； （2）求木块的边长； （3）当P滑至B处时，求木块浸入水中的体积； （4）求水面的设定高度。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】解（1）当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，即电流到了0.1A，滑片再往上滑动时，电阻变大，电流变小，磁性变弱，衔铁断开，停止注水，故当P在B点时，电流为0.1A，则此时接入的总电阻为 则电源电压为 （2）当x=0cm时，此时弹簧测力计的示数即为重力为5N，故木块质量为 则木块的体积为 木块的边长 （3）当P滑至B处时，弹簧测力计的示数为零，说明此时物体所受的重力和浮力相等，故浮力为5N，则木块浸入水中的体积 （4）此时木块浸入水的深度为 水面的设定高度 答：（1）电源电压U为； （2）木块的边长为； （3）P滑至B处时，求木块浸入水中的体积为； （4）水面的设定高度为。 四、实验题 11．小明和同学在“探究电流周围磁场”的实验中： (1)如图甲所示，小磁针放置在桌面上静止时，将直导线沿 （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。开关闭合后，小磁针N极（小磁针黑色端为N极）转向纸外，说明了 ；根据图甲中小磁针静止时的指向可以判断图乙中的小磁针N极的转动情况是 （选填“转向纸内”“转向纸外”或“保持不动”）； (2)将小磁针放在螺线管周围的不同位置，记录通电螺线管周围各点的磁场方向。实验现象如图丙所示。此时，螺线管的左端是 极。观察铁屑的排列形状以及小磁针的指向，说明通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似。小明将电源的正负极对调，观察小磁针的旋转方向，是为了探究通电螺线管外部磁场方向与 方向的关系； (3)另一同学提出：在学完通电直导线周围的磁场后，她把通电台灯（60W）的导线与小磁针平行放置： A．台灯线内有两根导线，且电流方向相反，产生的磁性相互抵消； B．台灯线内电流太小，产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转； 带着疑问，老师让同学们用两节干电池（3V）和一段电阻丝（15Ω），结果发现小磁针偏转了。由此说明： 观点是错误的（填“A”或“B”）。 【答案】(1) 南北 电流周围存在磁场 转向纸外 (2) N 条形 电流 (3)B 【详解】（1）[1]如图甲所示，小磁针放置在桌面上静止时指向南北方向，将直导线沿南北方向放置在小磁针正上方，实验时效果最明显，因为这样可避免地磁场的影响。 [2]闭合开关后，导线下方的小磁针N极（小磁针黑色端为N极）转向纸外，小磁针受到磁场力的作用发生偏转，说明通电导体周围存在磁场。 [3]图甲中小磁针的北极指向右，闭合开关后，直导线电流的方向为从左到右，小磁针的N极转向纸外；乙图中小磁针的N极指向左，直导线的电流方向为从右向左，通电导线周围的磁场的方向与电流的方向有关，即乙图中小磁针的指向和电流的方向都改变了，则小磁针N极的转动情况是转向纸外。 （2）[1]由图丙可知螺线管周围各点的磁场方向，由于小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，则螺线管的左端是N极。 [2]由图中小磁针在螺线管不同位置N极的指向，可知通电螺线管周围各点的磁场方向，从而得到通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似。 [3]把电池的正负极对调，通过螺线管的电流方向发生改变，观察小磁针的旋转方向，说明磁场的方向发生变化，是为了探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关。 （3）60W台灯的电流 通过电阻的电流 台灯的电流比这段电阻的电流还大，说明B观点是错误的。 12．科学家发现某些特殊材料的电阻会因磁场的作用而显著变化。小明同学设计了如图所示的电路，来研究某电阻GMR的大小与有无磁场的关系。 （1）闭合开关S1，通电螺线管的右边是 （选填“N”或“S”）极。若想使其磁性增强，则R1的滑片应该向 （选填“左”或“右”）端滑动； （2）闭合开关S2之前，应将R2的滑片滑到 ； （3）断开开关S1，闭合开关S2，并移动滑动变阻器R2的滑片，测得两电表的几组数据如表所示。由此可知，无磁场时电阻GMR的大小为 Ω；分析表中数据还可知流过电阻GMR的电流与电阻两端的电压成 ； 实验序号 1 2 3 4 U/V 1.00 1.25 2.00 2.50 I/A 2×10-3 2.5×10-3 4×10-3 5×10-3 （4）再闭合开关S1和S2保持R1滑片位置不变，移动滑动变阻器R2的滑片，测得两电表的几组数据如表所示，可分别计算出有磁场时电阻GMR的大小； 实验序号 1 2 3 4 U/V 0.45 0.91 1.50 1.79 I/A 0.3×10-3 0.6×10-3 1×10-3 1.2×10-3 比较以上两组实验数据，可得出电阻GMR的大小与有无磁场的关系是 ； （5）如果改变通电螺线管中的电流方向，还可以进一步探究电阻GMR的大小与磁场的 是否有关。 【答案】 N 左 最上端 500 正比 有磁场时，电阻GMR的阻值明显变大 方向 【详解】（1）[1]如图所示，闭合开关S1，电流从螺线管的左边流入，根据安培定律，右手四指顺着电流方向握住螺线管，大拇指所在的方向为N极，所以螺线管右端为N极。 [2]螺线管磁性的强弱与电流大小有关，若想使其磁性增强，则要使电路中电流变大，根据欧姆定律，滑动变阻器接入的电阻应变小，即R1的滑片应该向左端移动。 （2）[3]为防止因电流过大而损坏电路元件，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处的上端。 （3）[4][5]根据表格中数据可知，当电阻GMR两端的电压增加到原来几倍时，对应的电流也增加到原来的几倍，即电压与电流的比是定值，故电阻GMR的电流与电阻两端的电压成正比。当时，，无磁场时电阻GMR的大小为 （4）[6]由表格数据可知，有磁场时电阻GMR的两端电压与电流的比仍为定值，故阻值为 即，表明有磁场时，电阻GMR的阻值明显变大。 （5）[7]螺线管磁场方向与电流方向有关，如果改变通电螺线管中的电流方向，螺线管的磁场方向也发生了改变，故可以进一步探究电阻GMR的大小与磁场的方向是否有关。 1．（2024·江苏无锡·中考真题）请在图的括号内标出通电螺线管左端的磁极，并在P点标出磁感线的方向。 【答案】 【详解】由图得，电流从螺线管右端流入，由右手螺旋定则得，螺线管左端为N极，右端为S极；磁体外部磁场方向从N极到S极，则P点的磁感线方向从左端到右端，如图所示 2．（2025·江苏盐城·中考真题）如图所示，给绕在铁钉上的线圈通电后，铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是（　　） A．减少线圈匝数 B．减少电池节数 C．向右移动滑动变阻器的滑片 D．对调电源正、负接线柱上的接线 【答案】C 【详解】要使铁钉吸引大头针数目变多，则电磁铁磁性需要变强，电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。 A．在其他条件不变情况下，减少线圈匝数，电磁铁磁性减弱，铁钉吸引大头针数目变少，故A不符合题意； B．减少电池节数，则电源电压减少，其他条件不变，则电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，铁钉吸引大头针数目变少，故B不符合题意； C．向右移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，电路中总电流变大，电磁铁磁性增强，铁钉吸引大头针数目变多，故C符合题意； D．对调电源正、负接线柱上的接线，改变了电流的方向，电磁铁的磁极位置对调，而磁性强弱不变，铁钉吸引大头针数目不会变多，故D不符合题意。 故选C。 3．（2022·江苏淮安·中考真题）如图所示，探究通电螺线管外部磁场的方向。 （1）玻璃板上均匀撒上铁屑，放上小磁针。闭合开关后， 玻璃板，铁屑分布情况表明，螺线管的外部磁场与 磁体周围的磁场相似； （2）接通电路，小磁针静止时 极的指向是该点的磁场方向； （3）调换电源的正负极，闭合开关，小磁针反方向偏转，说明通电螺线管外部的磁场方向与 有关。 【答案】 轻轻敲击 条形 N 电流方向 【详解】（1）[1][2]实验中轻敲玻璃板的目的是减小铁屑与玻璃板的摩擦，使铁屑受到磁场的作用力而有规律地排列；实验探究的结果是：通电螺线管外部磁场与条形磁体相似。 （2）[3]物理学中规定：将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时N极的指向就是该点处磁场的方向。 （3）[4]调换电源的正负极后闭合开关，发现小磁针反方向偏转，即磁场方向发生了偏转，故有此可得通电螺线管外部的磁场方向与通电导线的电流方向有关。 学科网（北京）股份有限公司 $