16.2 电流的磁场（专题训练）【十大题型】2025-2026学年九年级物理下册同步知识解读与专题训练（苏科版）

16.2 电流的磁场（专题训练）【十大题型】 【考点1 奥斯特实验】 1 【考点2 电流周围的磁场及其分布规律】 2 【考点3 设计实验：通电导体周围存在磁场】 4 【考点4 探究通电螺线管的磁场特点】 6 【考点5 判断螺线管极性、电流方向、绕线方式的关系】 8 【考点6 通电螺线管之间或与磁体的相互作用】 11 【考点7 电磁铁的构成、原理与优点】 12 【考点8 影响电磁铁磁性强弱的因素】 13 【考点9 电磁继电器的结构、原理与工作示意图】 16 【考点10 电磁继电器的常见应用】 18 【考点1 奥斯特实验】 1．首先发现电流周围存在磁场的科学家是（　　） A．牛顿 B．奥斯特 C．法拉第 D．伽利略 2．一根长直铜导线在靠近一个原来静止的小磁针的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小磁针不动，导线中不可能有电流通过 B．小磁针发生转动，导线中一定通有电流 C．小磁针发生转动，导线中不一定通有电流 D．小磁针发生转动，导线中一定没有电流通过 3．如图所示，小磁针静止时指向南北，当导线A端与电池“+”极连通瞬间，小磁针发生偏转，此现象说明（　　） A．小磁针被磁化 B．小磁针磁性消失 C．地磁场方向改变 D．电流周围存在磁场 4．如图所示，在奥斯特实验中： (1)对比甲、乙两图可知：通电导线周围存在 。 (2)对比甲、丙两图可知：电流的磁场方向与 的方向有关。 (3)该实验用到的物理研究方法是______。 A．类比法 B．转换法 C．等效替代法 5．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 。 6．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。 7．如图所示是丹麦物理学家奥斯特曾经做过的实验。 (1)比较图中甲、乙两图，说明通电导体周围存在 ； (2)比较图中乙、丙两图，可以得出电流的磁场方向与 有关，这种现象就叫电流的磁效应。 【考点2 】 8．如图所示，将一根通电直导线放在静止的小磁针正上方，且与小磁针平行。闭合开关后，下列说法正确的是（   ） A．如果将导线沿东西方向放置，小磁针最容易发生偏转 B．实验中使用小磁针的作用是检测电流的周围是否有磁场 C．将小磁针移至直导线上方，通电后小磁针不会发生偏转 D．实验中改变电源的正、负极，小磁针的偏转方向不会发生改变 9．如图所示是研究电磁铁磁性的实验。闭合开关后，下列说法不正确的是（　　） A．该实验能够说明电能生磁 B．滑片P向右移动电磁铁吸引大头针的数目会增多 C．在铁钉上将线圈多缠绕几匝，电磁铁吸引大头针的数目会增多 D．将铁钉换成铜棒会使磁性增强 10．在地球赤道上空某处有一小磁针处于水平静止状态，突然发现该小磁针的N极向东偏转，可能是（　　） A．小磁针正西方向有一条形磁铁的极靠近小磁针 B．小磁针正北方向有一条形磁铁的极靠近小磁针 C．小磁针正上方有电子流自东向西水平通过 D．小磁针正上方有电子流自南向北水平通过 11．当小磁针自由静止时，它的极总是指向 （选填“南”或“北”）方，这是因为小磁针受到 的作用。如图甲所示，当给导线通电时，其下方的小磁针的N极向纸内偏转；如图乙所示，如果大量电子沿着水平方向由左向右飞过小磁针正上方，则小磁针的极将向纸 （选填“内”或“外”）偏转。 12．在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中，将小磁针放在螺线管周围不同位置，闭合开关前，观察到所有的小磁针都指向南北，这是由于小磁针受到了 的作用；闭合开关，小磁针偏转情况如图所示，发现改变螺线管中电流的方向后，小磁针的偏转方向也发生改变，可以得到的结论是 。 13．如图，在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针发生转动。 (1)第一个发现电和磁之间关系的是丹麦科学家 ； (2)小磁针发生转动，说明通电直导线周围存在 ； (3)改变电池正负极、闭合开关后，出现的现象是 ，说明磁场方向与 有关； (4)断开开关，小磁针重新指南北，这是受到 的作用。 【考点3 】 14．某同学利用如图甲所示装置进行如下实验：断开开关，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、乙两图可得不管是否通电，导线周围都能产生磁场 B．由甲、乙两图可得利用磁场可以产生电流 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 15．王刚利用如图所示的装置研究电与磁的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳出初步结论。比较甲、乙可知： 。比较甲、丙可知： 。这种现象叫做 。 16．某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。 (1)在安装有螺线管的有机玻璃板上均匀地洒满铁屑，闭合开关后需 玻璃板，结果如图甲所示，铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似； (2)要观察通电螺线管甲、乙两处的磁场方向，应观察 ；要比较甲、乙两处的磁场强弱，应观察 。（本小题两空均选填下面选项的序号） A．比较铁屑形成的线条的疏密程度 B．比较小磁针N、S极的指向 C．使小磁针晃动，观察其晃动情况 17．某物理兴趣小组的同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中： （1）将许多小磁针放在通电螺线管周围的不同位置上，接通电路后观察小磁针静止时的指向如图甲所示（小磁针上涂黑的是N极），可初步判断：通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场相似。 （2）闭合开关后，观察到通电螺线管周围的小磁针发生偏转，说明此时通电螺线管周围存在 ；如果移走小磁针，该结论 （选填“成立”或“不成立”）。 （3）如图乙，对调电源正负极后重新实验，发现小磁针静止时N极指向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与 有关；对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用 来判定。 （4）请写出一个增强通电螺线管磁场的方法： 。 【考点4 】 18．如图所示，开关闭合后，下列判断正确的是（　　） A．可自由转动的小磁针不发生偏转 B．通电螺线管右端为N极 C．通电螺线管中可以将铜棒磁化 D．通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场相似 19．如图所示的装置中，当开关S闭合后。下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管外A点没有磁场 B．判断通电螺线管的磁极应使用左手定则 C．向左移滑片P，通电螺线管的磁性增强 D．小磁针静止后，其N极的指向水平向右 20．如图甲所示，是中国科技馆中的“伸缩的线圈”展台。“伸缩的线圈”是由软导线（表面涂有绝缘漆）绕制成的螺线管、开关、导线和电源组成的实验电路，简化示意图如图乙所示。闭合开关，发现螺线管的各匝线圈互相靠近，螺线管的长度缩短了，如图丙所示。关于该实验，下列判断中正确的是（　　） A．丙图中通电螺线管的左端是N极 B．该实验现象表明通电螺线管各匝线圈之间存在排斥力的作用 C．只增大螺线管中的电流，则螺线管的长度将收缩得更短 D．只改变螺线管中的电流方向，则螺线管的长度将变长 21．如图所示，给螺线管通电后，小磁针的N极指向螺线管的端，则通电螺线管的端是 极。若保持其他条件不变，仅将该小磁针放到螺线管内部的中央，则通电后小磁针的N极指向螺线管的 （选填“”或“”）端。 22．“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验中，通电螺线管旁边小磁针的指向如图所示，图中小磁针涂黑的一端为它的N极，由此可知此时通电螺线管的左端为 （选填“N”或“S”）极。若要探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关，可以进行的操作是 。 23．在探究通电螺线管的磁场分布的实验中： (1)如图甲，在固定有螺线管的水平纸板上均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，铁屑被磁化，接下来的操作是 ，这样做的主要目的是减少纸板与铁屑之间的摩擦力，使铁屑在磁场力的作用下运动。观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。 (2)实验中，放置小磁针是为了研究通电螺线管周围的 （选填“磁场强弱”或“磁场方向”）。 (3)某同学只改变通电螺线管中电流的方向进行了图甲、乙两次实验。对比两次实验的现象可得，通电螺线管两端的极性与电流方向 （选填“有关”或“无关”）。两次实验中铁屑的排列情况 （选填“改变”或“不变”）。 24．小明做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验。 (1)在硬纸板上均匀撒上铁屑，给螺线管通电后，观察到只有少量铁屑移动；若想使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列，可进行的操作是 。观察铁屑的排列形状如图甲所示，说明通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似； (2)图乙中螺线管旁放置一个小磁针，闭合开关，小磁针将 （选填“顺”或“逆”）时针旋转。将电池的正负极对调，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)为增强通电螺线管的磁场，可采取的措施有 （写出一种方法即可）。 25．在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，实验装置如图甲所示： (1)如图甲所示，组装器材时最好选择在嵌有螺线管的 （填“硬纸”或“玻璃”）板面上均匀地洒满细铁屑，给螺线管通电后轻敲板面，观察铁屑分布情况如图乙所示，由图乙可知通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。 (2)如果还想探究通电螺线管极性与电流的方向是否有关，还需要的器材是 ；接下来的操作是 。 【考点5 】 26．在如图所示的各通电螺线管中，表述正确的是（   ） A． B． C． D． 27．司南是我国古代四大发明之一，如图甲。小琴利用防水纸、锂电池、铁钉和线圈等器材，仿照司南自制船形指南针，如图乙所示。船形指南针浮于水上，闭合开关待其静止后（　　） A．A端为电磁北极 B．B端为电磁南极 C．船B端指向南方 D．船A端指向南方 28．物理课上老师展示了一款磁悬浮地球仪，如图（a）所示，闭合开关，地球仪悬浮在空中。经过研究发现地球仪底部有一块磁铁，底座内部有电磁铁。莉莉画出了如图（b）所示的电路原理图，下列判断不正确的是（　　） A．a图底座通电后能产生磁场是利用了电流的磁效应 B．b图中闭合开关，向右移动P能减小地球仪的悬浮高度 C．a图中地球仪能够悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理 D．b图中用虚线代表的地球仪的A端是S极 29．闭合开关后，通电螺线管内的小磁针静止后停在图示位置，则（    ） A．电源A端为负极，B端为正极，线圈右端为S极，左端为N极 B．电源A端为负极，B端为正极，线圈右端为N极，左端为S极 C．电源A端为正极，B端为负极，线圈右端为S极，左端为N极 D．电源A端为正极，B端为负极，线圈右端为N极，左端为S极 30．如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平桌面上放置一个铁块。闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，它的周围 （选填“有”或“没有”）磁感线，小磁针静止时左端为 极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 31．心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环，“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动。阀门都只能单向开启，反向则封闭管路。当线圈中的电流从流向时，线圈的 端为极，活塞将向 运动。（填“左”或“右”） 32．如图所示，电磁铁左侧的C为条形磁体，右侧的D为软铁棒，A、B是电源的两极。若A端为电源的正极，则通电螺线管的左端为 极；磁体C将被 ；软铁棒D将被 。 33．学习完电生磁后，小明在螺线管的周围放了一些小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满了铁屑来探究通电螺线管外部的磁场分布，如图甲所示。 (1)闭合开关前，观察到所有的小磁针的N极均指向 （选填“南”或“北”）方。通电后观察到小磁针的指向发生变化，这是由于通电螺线管周围存在磁场，这种现象叫做电流的 效应。 (2)观察铁屑的排列情况，可以发现通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。 (3)改变螺线管中电流的方向，发现小磁针的指向发生变化，说明通电螺线管两端的极性跟螺线管中 的方向有关。 (4)如图乙所示，如果蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，N极就在它的 （选填“左”或“右”）边。 34．在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中： (1)开关闭合前，小磁针均指南北，说明地球周围存在 。 (2)开关闭合后，小磁针的指向如图所示，可知：通电螺线管的左端为 极，电源的左端为 极。 (3)将连接电源正、负极的导线对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关。 (4)为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是 。（写出一条即可） 【考点6 】 35．在如图所示电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小。下列分析正确的是（   ） A．电源左端为正极，滑片P向右移动时，电磁铁磁性增强 B．电源左端为正极，滑片P向右移动时，电磁铁磁性减弱 C．电源右端为正极，滑片P向右移动时，电磁铁磁性增强 D．电源右端为正极，滑片P向右移动时，电磁铁磁性减弱 36．如图所示的是小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。实验时，在圆圈位置放置小磁针，闭合开关，画出不同位置小磁针静止时N极的指向。下列说法正确的是（　　） A．用铁屑代替小磁针也可以达到实验目的 B．对调电源正负极，闭合开关，通电螺线管的磁场方向不变 C．开关闭合前，放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相反 D．闭合开关后，放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同 37．如图甲所示是磁悬浮盆栽，其工作原理如图乙所示，电源电压不变，底座内部是电磁铁，盆栽下部有一个磁铁，通电后，盆栽利用同名磁极相互 选填“吸引”或“排斥”的原理工作。当滑片P向右移动时，盆栽的悬浮高度会 选填“升高”或“降低”。 38．如图所示，闭合开关，通电螺线管的右端是 （填“N”或“S”）极，此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态，若将滑动变阻器滑片向下滑动，条形磁体受到的摩擦力将 （填“变大”“变小”或“不变”）。 39．如图所示，小磁针放在两通电螺线管A、B之间，静止时小磁针的N、S极处于如图所示的状态，请画出螺线管B的绕线方式，并标出电源的正、负极（用“”“”表示）。 40．如图是一电磁铁和条形磁铁相互作用时的磁场分布，请根据图中静止的小磁针的极性判断电源左端的极性和A点磁感线的方向。 41．某同学的实验装置如图所示，弹簧下端吊的是铁块，当他将开关闭合以后，弹簧的长度 ；当他将滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表的示数 ，弹簧的长度 。如果其他条件不变，他只是将电源的正负极调换了一下，弹簧的长度 。 【考点7 】 42．如下图是探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验，闭合开关，关于实验现象以下说法正确的是（ ） A．通电电磁铁会吸引铜丝 B．只增多线圈缠绕的匝数，电磁铁吸引的大头针会变多 C．闭合开关后，铁钉的上端是S极，滑片向左移动磁性增强 D．若断开开关，电磁铁也会吸引大头针 43．学习了电与磁的知识后，小华完成了如下实验，下面说法中不正确的是（　　） A．甲图中小华将铁棒靠近小磁针时，小磁针发生偏转，铁棒不一定具有磁性 B．乙图中的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场 C．丙图条形磁体静止时B端总是指向地理北方，说明B端是条形磁体的南极 D．丁图铁钉B吸引的大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关 44．如图，衔铁与弹性片相连。闭合开关，当有电流流过电磁铁时，其端为 极。电磁铁吸引衔铁后，铃锤敲击铃碗发声，此时电磁铁 （选填“仍有”或“没有”）磁性。 【考点8 】 45．小明家新购入一盆盆栽，盆栽底部有永磁体，底座内装有电磁铁，底座通电后能使盆栽悬浮在空中。下列说法正确的是（   ） A．底座通电后能产生磁感线 B．底座周围的磁场分布是均匀的 C．盆栽悬浮的原理是同名磁极相互吸引 D．增大底座内电磁铁的电流，盆栽的高度会上升 46．如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向左移动时，条形磁铁仍保持静止状态。在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小是（　　） A．水平向左，逐渐减小 B．水平向左，逐渐增大 C．水平向右，逐渐增大 D．水平向右，逐渐减小 47．在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端右侧有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法中错误的是（　　） A．小磁针静止时，N极水平指向左 B．当滑动变阻器滑片P向右端移动时，电磁铁磁性增强 C．电磁铁的A端为N极 D．该电磁铁外部磁感线方向从B端指向A端 48．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，它的电阻在磁场中会急剧减小。如果闭合、并使滑片P向左滑动，电磁铁的磁性变 ，灯泡的亮度变 。 49．林红同学将小磁针置于电磁铁的左侧附近，如图所示，闭合开关S，小磁针转动，小磁针的 极靠近电磁铁的左端。当向右移动变阻器的滑片P时，电磁铁的磁性将 （选填“增强”或“减弱”）。 50．如图所示，电磁铁的右下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动，通电后电磁铁的上端为 （选填“N极”或“S极”）。在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中，滑片P逐渐向a端滑动，铁块对地面的压强逐渐变 （选填“大”或“小”）。 51．下图是某学习小组的同学研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。 (1)要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过 来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可通过观察 来确定。 (2)下表是该组同学所做的实验记录。 电磁铁线圈匝数／匝 50 100 实验序号 1 2 3 4 5 6 电流／A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5 吸引大头针数量/枚 5 8 10 7 11 14 ①比较第1、2、3次实验（或第4、5、6次实验），可得出的结论是：电磁铁的线圈匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流 （选填“越大”或“越小”），电磁铁磁性越强。 ②比较第1和第4次实验（或第2和第5次实验或第3和第6次实验），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数 （选填“越多”或“越少”），电磁铁磁性越强。 【考点9 】 52．如图甲是某道路限载报警器的工作原理图。a、b处可接入指示灯或电铃，控制电路和工作电路的电源电压均为6V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，图乙为压敏电阻R随车的质量变化的图像。闭合开关S，当车的质量超过10t时，报警电铃响；当车的质量没有超过10t时，指示灯亮。下列说法错误的是（    ） A．a处应该接入指示灯，b处接入电铃 B．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 C．当车载质量等于10t时，控制电路中电流为0.06A D．当车载质量增大时，控制电路总电功率变小 53．小庆为禽蛋孵化箱设计了如图甲所示的温控装置。其中为热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示。已知电磁继电器的线圈电阻R0为50Ω，左侧控制电路的电源电压为7V。当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸下，右侧工作电路就断开。下列说法正确的是（　　） A．热敏电阻的阻值随温度的升高而不断地增大 B．若增加电磁铁中线圈的匝数，该装置控制的温度上限将升高 C．根据图乙可知该装置可将孵化箱温度控制在40℃以下 D．若想适当降低孵化器的温度，可在控制电路中串联接入一个电阻 54．电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种 。如图所示的自动控制电路中： （1）当控制电路的开关S闭合时，电磁铁 （选填“有”或“无”）磁性，衔铁被吸下，动触点与 （选填“上方”或“下方”）静触点接触，工作电路中 （选填“灯亮”或“铃响”）。 （2）当控制电路的开关S断开时，工作电路中 （选填“灯亮”或“铃响”）。 55．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，为电阻箱，为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。闭合开关S，电磁铁的上端为 极，白天光照强，衔铁被吸下，受控电路断开，天逐渐变暗，的阻值随光照强度变小而 （选“变大”或“变小”），衔铁被释放，灯L发光；使L工作时间变短，可以 （选填“增大”或“减小”）的阻值。 56．阅读短文，回答问题。 为延长蔬果保鲜时间，某同学帮助菜农设计了蔬果保鲜仓库的自动制冷装置，装置如图甲所示。控制电路中电源电压恒定，为热敏电阻，阻值随温度的变化关系如图乙所示，为定值电阻，阻值为，电磁铁线圈阻值忽略不计。当温度升高到时，控制电路中电流达到100mA，衔铁吸下，制冷器启动工作；当电流降至37.5mA时，衔铁弹回，工作电路断开制冷器停止工作，如此进行间歇性循环工作。 (1)图甲电路中电磁继电器相当于一个 （选填“开关”或“电源”）；通电后，电磁铁上端是 极； (2)温度升高时，热敏电阻的阻值将 （选填“增大”或“减小”）； (3)若在控制电路中加一个电压表，使得温度升高时，电压表示数变大，应加在 （选填“”或“”）两端； (4)该装置所控制的最低温度为 ； (5)若要提高该装置所控制的最低温度，应更换，将的阻值 （选填“增大”或“减小”），但此时最高温和最低温的温度差可能将增大，理由是 。 【考点10 】 57．下图是一种水位自动报警器的原理图，其中A、B为两个金属块。水位上升过程中，会发生下列变化：①红灯亮；②绿灯亮；③电磁铁有磁性；④衔铁被吸下；⑤控制电路中有电流通过。这些变化的先后顺序正确的是（　　） A．①③④⑤② B．②⑤③④① C．①④③⑤② D．②③⑤④① 58．每个电梯在设计和制造时，都会明确标注其最大载重限制。电梯超载时，自动报警系统的电铃就会响起，电梯无法启动。报警系统的工作原理如图所示，R1是保护电阻，R2是压敏电阻。下列判断正确的是（　　） A．压敏电阻R2的阻值随压力的增大而增大 B．电梯的自动报警电铃应接在CD之间 C．闭合控制电路，通电螺线管的上端为N极 D．增大R1的阻值可以增加电梯的限载质量 59．下图是电磁继电器的工作原理图。 (1)当低压控制电路闭合时，电磁铁A （选填“具有”或“失去”）磁性，吸引衔铁B，从而使动触点D与静触点E吸合，高压工作电路 （选填“闭合”或“断开”）。 (2)当低压控制电路断开时，电磁铁A （选填“具有”或“失去”）磁性，衔铁B在左侧弹簧C的作用下返回原位，动触点D与静触点E分离，高压工作电路 （选填“闭合”或“断开”）。 (3)衔铁B与动触点D之间的硬棒应该用 （选填“导体”或“绝缘体”）制成，它与衔铁、动触点一起组成一个杠杆，弹簧C始终处于 （选填“拉伸”或“压缩”）状态。 60．某物理小组的同学们一起设计了一种具有加热和保温功能的电热器，内部简化电路如图所示。其中为半导体制成的热敏电阻，当它周围的温度升高时，控制电路中的电流会增大。均为电热丝，且，电磁铁线圈的电阻不计，闭合开关，电热器开始工作。则： (1)在控制电路中，热敏电阻的温度越高，它的电阻值越 。 (2)加热时，动触点与上方静触点接通，此时工作电路中的电流是多少？ (3)保温状态下，的功率为81W，则工作电路30s消耗的电能是多少？ (4)用了一段时间控制电路的电源电压略微降低了，电热器控制的最高温度将如何变化？请解释说明。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 16.2 电流的磁场（专题训练）【十大题型】 【考点1 奥斯特实验】 1 【考点2 电流周围的磁场及其分布规律】 4 【考点3 设计实验：通电导体周围存在磁场】 7 【考点4 探究通电螺线管的磁场特点】 9 【考点5 判断螺线管极性、电流方向、绕线方式的关系】 14 【考点6 通电螺线管之间或与磁体的相互作用】 19 【考点7 电磁铁的构成、原理与优点】 23 【考点8 影响电磁铁磁性强弱的因素】 24 【考点9 电磁继电器的结构、原理与工作示意图】 28 【考点10 电磁继电器的常见应用】 32 【考点1 奥斯特实验】 1．首先发现电流周围存在磁场的科学家是（　　） A．牛顿 B．奥斯特 C．法拉第 D．伽利略 【答案】B 【详解】A．牛顿主要贡献在力学和光学领域，与电流磁场无关，故A不符合题意； B．1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验首次发现通电导线周围存在磁场，揭示了电流的磁效应，故B符合题意； C．法拉第主要发现电磁感应现象（1831年），晚于奥斯特的发现，故C不符合题意； D．伽利略是经典力学奠基人，研究领域与电磁学无关，故D不符合题意。 故选B。 2．一根长直铜导线在靠近一个原来静止的小磁针的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小磁针不动，导线中不可能有电流通过 B．小磁针发生转动，导线中一定通有电流 C．小磁针发生转动，导线中不一定通有电流 D．小磁针发生转动，导线中一定没有电流通过 【答案】B 【详解】A．若通电导体周围磁场磁性太弱，小磁针是不会有明显偏转，故A错误； BCD．只要小磁针发生转动，则说明一定有磁场存在，故导线中一定通有电流，故B正确，CD错误。 故选B。 3．如图所示，小磁针静止时指向南北，当导线A端与电池“+”极连通瞬间，小磁针发生偏转，此现象说明（　　） A．小磁针被磁化 B．小磁针磁性消失 C．地磁场方向改变 D．电流周围存在磁场 【答案】D 【详解】当导线A端与电池“+”极连通瞬间，小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁场的作用，说明通电导线周围存在磁场。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．如图所示，在奥斯特实验中： (1)对比甲、乙两图可知：通电导线周围存在 。 (2)对比甲、丙两图可知：电流的磁场方向与 的方向有关。 (3)该实验用到的物理研究方法是______。 A．类比法 B．转换法 C．等效替代法 【答案】(1)磁场 (2)电流 (3)B 【详解】（1）比较甲、乙两图可知，甲图中小磁针发生转动，而乙图中小磁针未发生偏转，说明通电导线周围可以产生磁场。 （2）比较甲、丙两图可知，电流反向后，小磁针的偏转方向发生了变化，说明两次产生的磁场方向不同，故能说明磁场方向与电流方向有关。 （3）实验中可以通过观察小磁针是否偏转来证明导线周围存在磁场，这是转换法，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．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 。 【答案】 磁场 闭合开关，小磁针偏转 【详解】[1][2]奥斯特实验表明通电导线周围存在磁场。支持此结论的现象是闭合开关后，小磁针发生偏转。因为小磁针在磁场中会受到力的作用而发生偏转，当导线通电时小磁针偏转，说明通电导线周围产生了磁场，对小磁针产生了力的作用。 6．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。 7．如图所示是丹麦物理学家奥斯特曾经做过的实验。 (1)比较图中甲、乙两图，说明通电导体周围存在 ； (2)比较图中乙、丙两图，可以得出电流的磁场方向与 有关，这种现象就叫电流的磁效应。 【答案】(1)磁场 (2)电流的方向 【详解】（1）甲、乙两图，当电路闭合时，电路中有电流，小磁针的方向发生偏转，受到磁场作用。电路断开时，电路中无电流，小磁针的方向不发生偏转，所以甲、乙两图得到的结论：通电导体的周围存在磁场。 （2）乙、丙两图，电路中电流方向相反时，小磁针偏转方向也相反，说明磁场的方向发生改变，所以得到的结论：电流的磁场方向跟电流的方向有关；电流周围存在磁场的现象，叫电流的磁效应。 【考点2 】 8．如图所示，将一根通电直导线放在静止的小磁针正上方，且与小磁针平行。闭合开关后，下列说法正确的是（   ） A．如果将导线沿东西方向放置，小磁针最容易发生偏转 B．实验中使用小磁针的作用是检测电流的周围是否有磁场 C．将小磁针移至直导线上方，通电后小磁针不会发生偏转 D．实验中改变电源的正、负极，小磁针的偏转方向不会发生改变 【答案】B 【详解】A．如果将导线沿东西方向放置，小磁针处的磁场沿南北方向，而小磁针自由静止时即指向南北方向，这样操作小磁针最不容易发生偏转，故A错误； B．磁场看不见，不方便观察其是否存在，实验中使用小磁针的作用是检测电流的周围是否有磁场，采用了转换法，故B正确； C．将小磁针移至直导线上方，通电后小磁针仍会发生偏转，且偏转的方向与原来不同，故C错误； D．实验中改变电源的正、负极，电流方向改变，小磁针的偏转方向会发生改变，故D错误。 故选B。 9．如图所示是研究电磁铁磁性的实验。闭合开关后，下列说法不正确的是（　　） A．该实验能够说明电能生磁 B．滑片P向右移动电磁铁吸引大头针的数目会增多 C．在铁钉上将线圈多缠绕几匝，电磁铁吸引大头针的数目会增多 D．将铁钉换成铜棒会使磁性增强 【答案】D 【详解】A．闭合开关后，有电流通过电磁铁，电磁铁能吸引大头针，这说明通电导线的周围存在磁场，这是电流的磁效应，故A正确，不符合题意； B．滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸引大头针的数目会增多，故B正确，不符合题意； C．在铁钉上将线圈多缠绕几匝，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸引大头针的数目会增多，故C正确，不符合题意； D．铁钉容易被磁化，而铜棒不会被磁化，所以铁棒换成铜棒会使磁性减弱，故D错误，符合题意。 故选D。 10．在地球赤道上空某处有一小磁针处于水平静止状态，突然发现该小磁针的N极向东偏转，可能是（　　） A．小磁针正西方向有一条形磁铁的极靠近小磁针 B．小磁针正北方向有一条形磁铁的极靠近小磁针 C．小磁针正上方有电子流自东向西水平通过 D．小磁针正上方有电子流自南向北水平通过 【答案】D 【详解】A．若小磁针正西方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针，由于异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极向西偏转，故A不符合题意； B．若小磁针正北方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针；由于异名磁极相互吸引，小磁针的方向不会改变，故B不符合题意； C．若小磁针正上方有电子流自东向西水平通过，形成自西向东的电流，根据安培定则可知，小磁针处磁场方向向北，小磁针的方向不会改变，故C不符合题意； D．若小磁针正上方有电子流自南向北水平通过，形成由北向南的电流，根据安培定则可知，小磁针处磁场方向向东，所以小磁针的N极会向东偏转，故D符合题意。 故选D。 11．当小磁针自由静止时，它的极总是指向 （选填“南”或“北”）方，这是因为小磁针受到 的作用。如图甲所示，当给导线通电时，其下方的小磁针的N极向纸内偏转；如图乙所示，如果大量电子沿着水平方向由左向右飞过小磁针正上方，则小磁针的极将向纸 （选填“内”或“外”）偏转。 【答案】 北 地磁场 外 【详解】[1][2]地球本身是一个巨大的磁体，周围存在着地磁场。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。 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，当小磁针自由静止时，它的N极总是指向北方，这是因为小磁针受到地磁场的作用。 [3]N极向纸内偏转，说明通电导线周围存在磁场，如图乙所示，如果大量电子沿着水平方向由左向右飞过小磁针正上方，电流方向为从右向左，与图甲的电流流动方向相反，则小磁针旋转方向与图甲相反，N极向纸外。 12．在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中，将小磁针放在螺线管周围不同位置，闭合开关前，观察到所有的小磁针都指向南北，这是由于小磁针受到了 的作用；闭合开关，小磁针偏转情况如图所示，发现改变螺线管中电流的方向后，小磁针的偏转方向也发生改变，可以得到的结论是 。 【答案】 地磁场 通电螺线管产生的外部磁场方向跟电流的方向有关 【详解】[1]闭合开关前，小磁针受到了地磁场的作用，静止时小磁针都指向南北方向。 [2]改变螺线管中电流的方向后小磁针的偏转方向也发生改变，说明电流方向改变后，螺线管周围的磁场方向也随之改变，故可以得到的结论是通电螺线管外部磁场方向与电流的方向有关。 13．如图，在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针发生转动。 (1)第一个发现电和磁之间关系的是丹麦科学家 ； (2)小磁针发生转动，说明通电直导线周围存在 ； (3)改变电池正负极、闭合开关后，出现的现象是 ，说明磁场方向与 有关； (4)断开开关，小磁针重新指南北，这是受到 的作用。 【答案】(1)奥斯特 (2)磁场 (3) 小磁针偏转方向改变 电流方向 (4)地磁场 【详解】（1）丹麦科学家奥斯特，最先发现通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应。 （2）当直导线通电时，导线周围的小磁针发生偏转，说明通电直导线周围存在磁场。 （3）[1][2]改变电池正负极，直导线中电流的方向发生改变，闭合开关后，小磁针偏转的方向发生改变，说明通电导线周围的磁场方向发生改变，即磁场方向与电流的方向有关。 （4）地球周围存在着磁场，这个磁场称为地磁场。地磁场对小磁针有力的作用，使得小磁针在不受其他磁场干扰的情况下，能够指南北。当断开开关时，此时小磁针只受到地磁场的作用而重新指南北。 【考点3 】 14．某同学利用如图甲所示装置进行如下实验：断开开关，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、乙两图可得不管是否通电，导线周围都能产生磁场 B．由甲、乙两图可得利用磁场可以产生电流 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】D 【详解】AB．甲中开关断开，导线中没有电流，小磁针的指向不发生改变；乙中开关闭合，导线中有电流经过，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，由甲、乙两图可得通电时，导体周围产生磁场，没有通电时，导体周围没有磁场，故AB不符合题意； C．乙、丙两图导体中电流方向不同，电流大小相同，无法得出电流产生的磁场的强弱与电流大小有关的结论，故C不符合题意； D．乙和丙中，其它因素相同，只有导体中的电流方向不同，小磁针的偏转方向不同，说明电流产生的磁场方向与电流方向有关，故D符合题意。 故选D。 15．王刚利用如图所示的装置研究电与磁的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳出初步结论。比较甲、乙可知： 。比较甲、丙可知： 。这种现象叫做 。 【答案】 通电导体周围存在磁场 磁场方向与电流的方向有关 电流的磁效应 【详解】[1][2][3]甲图中有电流，小磁针发生了偏转，乙图中无电流，小磁针未偏转，因此可知：通电导体周围存在磁场；甲和丙中都有电流通过，但电流方向相反，同时小磁针偏转的方向也相反，因此这两图的比较可得出电流的磁场方向与电流方向有关的结论；这种现象叫做电流的磁效应。 16．某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。 (1)在安装有螺线管的有机玻璃板上均匀地洒满铁屑，闭合开关后需 玻璃板，结果如图甲所示，铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似； (2)要观察通电螺线管甲、乙两处的磁场方向，应观察 ；要比较甲、乙两处的磁场强弱，应观察 。（本小题两空均选填下面选项的序号） A．比较铁屑形成的线条的疏密程度 B．比较小磁针N、S极的指向 C．使小磁针晃动，观察其晃动情况 【答案】(1) 轻敲 条形 (2) B A 【详解】（1）[1][2]将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面减小摩擦力的影响，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。 （2）[1][2]要观察通电螺线管甲、乙两处的磁场方向，应观察小磁针的指向来判断，故选B；要比较甲、乙两处的磁场强弱，通过磁感线的密集程度显示，而磁感线通过铁屑分别显示，比较铁屑形成的线条的疏密程度，应选A。 17．某物理兴趣小组的同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中： （1）将许多小磁针放在通电螺线管周围的不同位置上，接通电路后观察小磁针静止时的指向如图甲所示（小磁针上涂黑的是N极），可初步判断：通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场相似。 （2）闭合开关后，观察到通电螺线管周围的小磁针发生偏转，说明此时通电螺线管周围存在 ；如果移走小磁针，该结论 （选填“成立”或“不成立”）。 （3）如图乙，对调电源正负极后重新实验，发现小磁针静止时N极指向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与 有关；对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用 来判定。 （4）请写出一个增强通电螺线管磁场的方法： 。 【答案】 条形 磁场 成立 电流方向 安培定则 增大通电螺线管中的电流 【详解】（1）[1]由图甲可知，通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场相似。 （2）[2][3]闭合开关后，观察到螺线管周围的小磁针发生偏转，说明此时通电螺线管周围存在磁场，小磁针由于受到磁场的力的作用而发生偏转，由于磁场看不见、摸不到，故采用转换法来观察，移走小磁针，通电螺线管周围的磁场仍存在，该结论仍成立。 （3）[4]对调电源正负极后，电流的方向发生改变，此时发现小磁针静止时N极指向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 [5]我们用安培定则来判断通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，右手的四指握住螺线管，大拇指指向N极方向，则四指的方向为电流的方向；右手的四指握住螺线管，四指所指的方向与电流的方向一致，则大拇指所指方向为通电螺线管的N极。 （4）[6]增大通电螺线管中的电流可以增强通电螺线管磁场。 【考点4 】 18．如图所示，开关闭合后，下列判断正确的是（　　） A．可自由转动的小磁针不发生偏转 B．通电螺线管右端为N极 C．通电螺线管中可以将铜棒磁化 D．通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场相似 【答案】B 【详解】AB．从图可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，螺线管右端是N极，左端是S极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可得，小磁针S极向左转动，故A错误，B正确； C．磁化是指原来没有磁性的物体，获得磁性的过程，铜不是磁性材料，不能被磁化，故C错误； D．螺线管通电后，通电螺线管周围产生磁场，通电螺线管外部的磁场与条形磁铁周围的磁场一样，而不是和蹄形磁体的磁场相似，故D错误。 故选B。 19．如图所示的装置中，当开关S闭合后。下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管外A点没有磁场 B．判断通电螺线管的磁极应使用左手定则 C．向左移滑片P，通电螺线管的磁性增强 D．小磁针静止后，其N极的指向水平向右 【答案】C 【详解】A．螺线管通电后具有磁性，周围存在磁场，则通电螺线管外A点有磁场，故A错误； B．判断通电螺线管的磁极应使用安培定则（右手螺旋定则），故B错误； C．滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻值变小，电路中电流变大，通电螺线管的磁性变强，故C正确； D．根据安培定则可知，螺线管的右端是S极；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针静止时其左端应该是N极，即其N极的指向水平向左，故D错误。 故选C。 20．如图甲所示，是中国科技馆中的“伸缩的线圈”展台。“伸缩的线圈”是由软导线（表面涂有绝缘漆）绕制成的螺线管、开关、导线和电源组成的实验电路，简化示意图如图乙所示。闭合开关，发现螺线管的各匝线圈互相靠近，螺线管的长度缩短了，如图丙所示。关于该实验，下列判断中正确的是（　　） A．丙图中通电螺线管的左端是N极 B．该实验现象表明通电螺线管各匝线圈之间存在排斥力的作用 C．只增大螺线管中的电流，则螺线管的长度将收缩得更短 D．只改变螺线管中的电流方向，则螺线管的长度将变长 【答案】C 【详解】A．根据右手螺旋定则，伸出右手，使右手的四指指向电流的方向，拇指所指方向即为螺线管的N极，故可知螺线管的右端是N极，故A错误； B．实验中螺线管的各匝线圈互相靠近，螺线管的长度缩短了，因此实验现象表明通电螺线管各匝线圈之间存在引力的作用，故B错误； C．增大螺线管中的电流，则磁场的作用会增强，故匝线圈之间存在引力的作用增强，螺线管的长度将收缩得更短，故C正确； D．改变螺线管中的电流方向，只会改变磁场的方向，不会改变产生的磁场强度，故螺线管的长度不会变长，故D错误。 故选D。 21．如图所示，给螺线管通电后，小磁针的N极指向螺线管的端，则通电螺线管的端是 极。若保持其他条件不变，仅将该小磁针放到螺线管内部的中央，则通电后小磁针的N极指向螺线管的 （选填“”或“”）端。 【答案】 S B 【详解】[1]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。小磁针的极指向螺线管的端，说明端是极。 [2]通电螺线管内部的磁场方向是从极指向极。通电螺线管的端是极，所以通电后小磁针的N极指向螺线管的端。 22．“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验中，通电螺线管旁边小磁针的指向如图所示，图中小磁针涂黑的一端为它的N极，由此可知此时通电螺线管的左端为 （选填“N”或“S”）极。若要探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关，可以进行的操作是 。 【答案】 N 对换电源的正负极 【详解】[1]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为S极，则左端为N极。 [2]把电源的正负极对调，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，探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关。 23．在探究通电螺线管的磁场分布的实验中： (1)如图甲，在固定有螺线管的水平纸板上均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，铁屑被磁化，接下来的操作是 ，这样做的主要目的是减少纸板与铁屑之间的摩擦力，使铁屑在磁场力的作用下运动。观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。 (2)实验中，放置小磁针是为了研究通电螺线管周围的 （选填“磁场强弱”或“磁场方向”）。 (3)某同学只改变通电螺线管中电流的方向进行了图甲、乙两次实验。对比两次实验的现象可得，通电螺线管两端的极性与电流方向 （选填“有关”或“无关”）。两次实验中铁屑的排列情况 （选填“改变”或“不变”）。 【答案】(1) 轻敲纸板 条形 (2)磁场方向 (3) 有关 不变 【详解】（1）[1]在固定有螺线管的水平纸板上均匀撒满铁屑，给螺线管通电后，铁屑被磁化，接下来要轻敲纸板，这是因为轻敲纸板能减少纸板与铁屑之间的摩擦力，使铁屑在磁场力作用下运动，从而更好地显示出磁场分布情况。 [2]通过观察铁屑排列情况，发现通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，都具有两个磁性较强的磁极。 （2）因为小磁针在磁场中静止时，N极指向与该点磁场方向一致，所以实验中放置小磁针是为了研究通电螺线管周围的磁场方向。 （3）[1]某同学只改变通电螺线管中电流的方向进行图甲、乙两次实验，对比现象可知，通电螺线管两端的极性与电流方向有关。 [2]由于铁屑的排列情况由磁场分布决定，而磁场分布由电流的大小、线圈匝数等因素决定，仅改变电流方向时，磁场分布不变，所以两次实验中铁屑的排列情况不变。 24．小明做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验。 (1)在硬纸板上均匀撒上铁屑，给螺线管通电后，观察到只有少量铁屑移动；若想使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列，可进行的操作是 。观察铁屑的排列形状如图甲所示，说明通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似； (2)图乙中螺线管旁放置一个小磁针，闭合开关，小磁针将 （选填“顺”或“逆”）时针旋转。将电池的正负极对调，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)为增强通电螺线管的磁场，可采取的措施有 （写出一种方法即可）。 【答案】(1) 轻敲硬纸板 条形 (2) 逆 电流 (3)增大电流 【详解】（1）[1]若想使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列，可进行的操作是轻敲硬纸板，这样能减小铁屑与硬纸板间的摩擦力，使得铁屑能够在磁场力的作用下自由转动并按磁场的分布规律排列。 [2]观察图甲中铁屑的排列形状，我们可以看到铁屑在螺线管两端分布较为密集，中间分布较为稀疏，这种分布特点与条形磁体的磁场分布特点一致，所以说明通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。 （2）[1]对于图乙，根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，那么大拇指所指的那端（即螺线管的右端）就是N极，左端为S极。由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针的N极会受到螺线管N极的排斥，小磁针的S极会受到螺线管N极的吸引，所以小磁针将逆时针旋转。 [2]将电池的正负极对调，此时螺线管中的电流方向发生了改变，同时观察到小磁针N极的旋转方向也发生了改变。因为小磁针N极的指向反映了磁场的方向，所以这一现象表明通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关。 （3）通电螺线管的磁场强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯等因素有关。在其他条件不变的情况下，增大电流，螺线管内部和外部的磁场都会增强；增加线圈匝数，也能使磁场增强；插入铁芯，铁芯被磁化后会产生附加磁场，同样可以增强通电螺线管的磁场。 25．在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，实验装置如图甲所示： (1)如图甲所示，组装器材时最好选择在嵌有螺线管的 （填“硬纸”或“玻璃”）板面上均匀地洒满细铁屑，给螺线管通电后轻敲板面，观察铁屑分布情况如图乙所示，由图乙可知通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。 (2)如果还想探究通电螺线管极性与电流的方向是否有关，还需要的器材是 ；接下来的操作是 。 【答案】(1) 玻璃 条形磁体 (2) 小磁针 见解析 【详解】（1）[1]玻璃表面较光滑，细铁屑在磁场作用下能更好地移动，可清晰呈现螺线管的磁场分布形状，硬纸板摩擦力大，会阻碍铁屑移动，影响观察效果。 [2]根据铁屑的分布情况可知，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 （2）[1]小磁针可以用来判断磁场的极性，通过观察小磁针的指向变化，能探究通电螺线管极性与电流方向的关系。 [2]根据控制变量法，要探究极性与电流方向的关系，需保持螺线管的绕向等其他因素不变，只改变电流方向，通过小磁针指向的变化来判断极性是否改变，所以接下来的操作为：把小磁针放到螺线管四周不同位置，闭合开关，观察小磁针的指向；调换电源的正负极，改变电流方向，观察小磁针的偏转情况。 【考点5 】 26．在如图所示的各通电螺线管中，表述正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．电流从电源正极流出，螺线管外圈电流向下，根据安培定则，通电螺线管右端为N极，故A错误； B．电流从电源正极流出，螺线管外圈电流向下，根据安培定则，通电螺线管右端为N极，故B错误； C．电流从电源正极流出，螺线管外圈电流向上，根据安培定则，通电螺线管右端为S极，故C错误； D．电流从电源正极流出，螺线管外圈电流向下，根据安培定则，通电螺线管右端为N极，故D正确。 故选D。 27．司南是我国古代四大发明之一，如图甲。小琴利用防水纸、锂电池、铁钉和线圈等器材，仿照司南自制船形指南针，如图乙所示。船形指南针浮于水上，闭合开关待其静止后（　　） A．A端为电磁北极 B．B端为电磁南极 C．船B端指向南方 D．船A端指向南方 【答案】D 【详解】AB．图乙中，电流从电磁铁右端流入，左端流出，根据安培定则，船形指南针B端为N极，A端为S极，即B端为电磁北极，A端为电磁南极。故AB不符合题意； CD．在地磁场作用下，根据磁极间的相互作用规律，待其静止后，船B端指向北方，船A端指向南方，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 28．物理课上老师展示了一款磁悬浮地球仪，如图（a）所示，闭合开关，地球仪悬浮在空中。经过研究发现地球仪底部有一块磁铁，底座内部有电磁铁。莉莉画出了如图（b）所示的电路原理图，下列判断不正确的是（　　） A．a图底座通电后能产生磁场是利用了电流的磁效应 B．b图中闭合开关，向右移动P能减小地球仪的悬浮高度 C．a图中地球仪能够悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理 D．b图中用虚线代表的地球仪的A端是S极 【答案】B 【详解】A．底座通电后能产生磁场是利用了电流的磁效应，故A正确,不符合题意； B．闭合开关后，向右移动P，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，会增大地球仪的悬浮高度，故B错误，符合题意； C．a图中地球仪能够悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理，故C正确，不符合题意； D．根据安培定则，电磁铁的上端是S极，同名磁极互相排斥，地球仪的A端是S极，故D正确，符合题意。 故选B。 29．闭合开关后，通电螺线管内的小磁针静止后停在图示位置，则（    ） A．电源A端为负极，B端为正极，线圈右端为S极，左端为N极 B．电源A端为负极，B端为正极，线圈右端为N极，左端为S极 C．电源A端为正极，B端为负极，线圈右端为S极，左端为N极 D．电源A端为正极，B端为负极，线圈右端为N极，左端为S极 【答案】B 【详解】闭合开关后，螺线管内的小磁针静止后N极指向螺线管的右端，所以螺线管内部的磁场方向是由左端指向右端，即螺线管的右端为N极，左端为S极；根据安培定则可以判断出电流从右边导线流入，左边导线流出，即B端为电源正极，A端为电源负极，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 30．如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平桌面上放置一个铁块。闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，它的周围 （选填“有”或“没有”）磁感线，小磁针静止时左端为 极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 没有 N 变小 【详解】[1]磁感线不是实际存在的，则小磁针的周围没有磁感线。 [2]电流由螺线管的左侧流入、右侧流出，根据右手螺旋定则得，通电螺线管的右端为N极、左端为S极；由异名磁极相吸引得，小磁针静止时左端为N极。 [3]滑动变阻器与电磁铁串联，当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路中电阻变大，通过电磁铁的电流变小，电磁铁对铁块的磁力变小；铁块静止不动，受到的摩擦力与磁力是平衡力，两力等大，则铁块受到的摩擦力大小将变小。 31．心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环，“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动。阀门都只能单向开启，反向则封闭管路。当线圈中的电流从流向时，线圈的 端为极，活塞将向 运动。（填“左”或“右”） 【答案】 右 左 【详解】[1][2]由安培定则可知，当线圈中的电流从流向时，螺线管右端为N极，左端为S极。此时电磁铁与固定磁铁异名磁极相对，根据磁极间的相互作用规律可知，两磁体相互吸引，故活塞左运动。 32．如图所示，电磁铁左侧的C为条形磁体，右侧的D为软铁棒，A、B是电源的两极。若A端为电源的正极，则通电螺线管的左端为 极；磁体C将被 ；软铁棒D将被 。 【答案】 S 排斥 吸引 【详解】[1]若A端为电源的正极，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，电磁铁的右端为N极，左端为S极。 [2]因为异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，而条形磁体的右端为S极，所以磁铁C将被排斥。 [3]磁体具有吸引铁钴镍等物质的性质，当电磁铁中有电流通过时，电磁铁有磁性，软铁棒D被吸引。 33．学习完电生磁后，小明在螺线管的周围放了一些小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满了铁屑来探究通电螺线管外部的磁场分布，如图甲所示。 (1)闭合开关前，观察到所有的小磁针的N极均指向 （选填“南”或“北”）方。通电后观察到小磁针的指向发生变化，这是由于通电螺线管周围存在磁场，这种现象叫做电流的 效应。 (2)观察铁屑的排列情况，可以发现通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。 (3)改变螺线管中电流的方向，发现小磁针的指向发生变化，说明通电螺线管两端的极性跟螺线管中 的方向有关。 (4)如图乙所示，如果蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，N极就在它的 （选填“左”或“右”）边。 【答案】(1) 北 磁 (2)条形 (3)电流 (4)左 【详解】（1）[1]小磁针受地磁场的作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针N极所指的方向为地磁S极，为地理北方。 [2]通电后观察到小磁针的指向发生变化，这是由于通电螺线管周围存在磁场，说明电可以生磁，即电流的磁效应。 （2）根据铁屑的排列情况，可以发现通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 （3）改变螺线管中电流的方向，小磁针的指向也发生改变，说明通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。 （4）根据右手螺旋定则，四指环绕方向为电流方向，即蚂蚁爬行方向，大拇指所指的方向为螺线管N极方向，即小蚂蚁的左边为螺线管的N极方向。 34．在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中： (1)开关闭合前，小磁针均指南北，说明地球周围存在 。 (2)开关闭合后，小磁针的指向如图所示，可知：通电螺线管的左端为 极，电源的左端为 极。 (3)将连接电源正、负极的导线对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关。 (4)为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是 。（写出一条即可） 【答案】(1)磁场 (2) N 负 (3)电流 (4)增加线圈的匝数 【详解】（1）地球是一个巨大的磁体，其周围存在磁场，所以指南针静止时可以指南北是受到了地磁场的作用。 （2）[1][2]已知小磁针左端为N极，根据磁极间的相互作用可知，螺线管的左端为N极，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为通电螺线管的N极，因此电源的右端为正极，左端是负极。 （3）改变电源的正负极后，螺线管中的电流方向发生了改变，小磁针的N极指向与原来相反，说明磁场的方向相反，由此可以确定，通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 （4）想增强通电螺线管的磁场，可以增大螺线管中的电流、增加线圈匝数。 【考点6 】 35．在如图所示电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小。下列分析正确的是（   ） A．电源左端为正极，滑片P向右移动时，电磁铁磁性增强 B．电源左端为正极，滑片P向右移动时，电磁铁磁性减弱 C．电源右端为正极，滑片P向右移动时，电磁铁磁性增强 D．电源右端为正极，滑片P向右移动时，电磁铁磁性减弱 【答案】C 【详解】分析电路和电磁铁磁性变化： 当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻丝长度变短，电阻R变小。电源电压U不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流I变大。电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强。所以，滑片P向右移动时，电磁铁磁性增强。 分析磁极间相互作用和电源极性： 弹簧测力计的示数等于条形磁铁的重力G与电磁铁对条形磁铁的磁力F之和（或差）。题中告知，滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小。结合第一步的分析，我们知道此时电磁铁的磁性增强，即磁力F变大。 如果电磁铁与磁铁是相互排斥的，则测力计示数 当磁力F变大时，示数会变小，与题意相符。 如果电磁铁与磁铁是相互吸引的，则测力计示数 当磁力F变大时，示数会变大，与题意不相符。 因此，电磁铁与条形磁铁之间是相互排斥的。 由于条形磁铁的下端是N极，根据同名磁极相互排斥的原则，电磁铁的上端应为N极。 根据安培定则（右手螺旋定则），用右手握住螺线管，使大拇指指向N极（上端），则四指弯曲的方向就是电流的方向。由此可知，电流从螺线管的下侧流入，上侧流出。在电源外部，电流从正极流向负极，所以电源的右端为正极，左端为负极。故ABD错误，C正确。 故选C。 36．如图所示的是小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。实验时，在圆圈位置放置小磁针，闭合开关，画出不同位置小磁针静止时N极的指向。下列说法正确的是（　　） A．用铁屑代替小磁针也可以达到实验目的 B．对调电源正负极，闭合开关，通电螺线管的磁场方向不变 C．开关闭合前，放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相反 D．闭合开关后，放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同 【答案】D 【详解】A．小磁针的作用是检验通电螺线管周围的磁场方向，铁屑只能表示磁场的分布情况，不能指示磁场方向，故A错误； B．对调电源正负极，闭合开关，通电螺线管的磁场方向改变，故B错误； C．开关闭合前，通电螺线管未通电，此时小磁针仅受地磁场作用。放置在a、b处的小磁针受地磁场作用，静止时N极指向相同，故C错误； D．根据右手螺旋定则可知，闭合开关，通电螺线管的左端是S极，右端是N极；根据磁极间的相互作用规律可知，放置在a处、b处的小磁针静止时N极指向相同，故D正确。 故选D。 37．如图甲所示是磁悬浮盆栽，其工作原理如图乙所示，电源电压不变，底座内部是电磁铁，盆栽下部有一个磁铁，通电后，盆栽利用同名磁极相互 选填“吸引”或“排斥”的原理工作。当滑片P向右移动时，盆栽的悬浮高度会 选填“升高”或“降低”。 【答案】 排斥 升高 【详解】[1]磁浮玩具能“漂浮”起来，表明其受到了平衡力，此时重力与斥力为一对平衡力，其利用的工作原理是同名磁极互相排斥。 [2]滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电流变大，电磁铁磁性增强，可调高盆栽悬浮高度。 38．如图所示，闭合开关，通电螺线管的右端是 （填“N”或“S”）极，此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态，若将滑动变阻器滑片向下滑动，条形磁体受到的摩擦力将 （填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 S 变小 【详解】[1][2]闭合开关，电流从螺线管的右端流入，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，右端是S极。因同名磁极相互排斥，则通电螺线管对条形磁铁有向右的排斥力作用，当滑动变阻器滑片向下滑动，变阻器接入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性变弱，条形磁铁受到的排斥力变小，因为条形磁铁始终静止，处于平衡状态，其受到的排斥力和摩擦力是一对平衡力，故条形磁铁受到摩擦力将变小。 39．如图所示，小磁针放在两通电螺线管A、B之间，静止时小磁针的N、S极处于如图所示的状态，请画出螺线管B的绕线方式，并标出电源的正、负极（用“”“”表示）。 【答案】 【详解】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。如图所示： 40．如图是一电磁铁和条形磁铁相互作用时的磁场分布，请根据图中静止的小磁针的极性判断电源左端的极性和A点磁感线的方向。 【答案】 【详解】根据图中静止的小磁针的N、S极，由磁极间的相互作用可知，条形磁铁左端为N极；由磁感线的形状可知，通电螺线管的右端和条形磁铁左端为同名磁极，所以通电螺线管的右端为N极，结合安培定则可知，电流从电源的左端流出，所以电源的左端为正极；根据以上分析，结合磁感线分布的特点得出A点的磁感线方向为向下，如下图所示： 41．某同学的实验装置如图所示，弹簧下端吊的是铁块，当他将开关闭合以后，弹簧的长度 ；当他将滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表的示数 ，弹簧的长度 。如果其他条件不变，他只是将电源的正负极调换了一下，弹簧的长度 。 【答案】 伸长 变大 伸长 不变 【详解】[1]当开关闭合后，电磁铁产生磁性，会吸引铁块，对铁块的拉力变大，所以弹簧的长度伸长。 [2][3]当滑动变阻器的滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律，电路中的电流变大，故电流表的示数变大；电流变大后，电磁铁的磁性增强，对铁块的吸引力更大，弹簧受到的拉力更大，故弹簧的长度伸长。 [4]如果调换电源正负极，电流方向改变，但电磁铁的磁性强弱不变，对铁块的吸引力大小也不变，故弹簧的长度不变。 【考点7 】 42．如下图是探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验，闭合开关，关于实验现象以下说法正确的是（　　） A．通电电磁铁会吸引铜丝 B．只增多线圈缠绕的匝数，电磁铁吸引的大头针会变多 C．闭合开关后，铁钉的上端是S极，滑片向左移动磁性增强 D．若断开开关，电磁铁也会吸引大头针 【答案】B 【详解】A．通电电磁铁有磁性，会吸引铁钴镍，铜丝不是磁性材料，不会吸引铜丝，故A错误； B．电流大小不变，只增多线圈缠绕的匝数，电磁铁磁性增强，吸引的大头针会变多，故B正确； C．闭合开关后，电流从电磁铁的下方流入，上方流出，根据安培定则可知，铁钉的上端是N极，滑片向左移动，滑动变阻器接入电路电阻变大，电路电流变小，电磁铁磁性减弱，故C错误； D．若断开开关，电磁铁失去磁性，不会吸引大头针，故D错误。 故选B。 43．学习了电与磁的知识后，小华完成了如下实验，下面说法中不正确的是（　　） A．甲图中小华将铁棒靠近小磁针时，小磁针发生偏转，铁棒不一定具有磁性 B．乙图中的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场 C．丙图条形磁体静止时B端总是指向地理北方，说明B端是条形磁体的南极 D．丁图铁钉B吸引的大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关 【答案】C 【详解】A．小磁针具有磁性，即小磁针是磁体，磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质；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正确，不符合题意； 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，不符合题意； C．磁体都具有指向性，图中条形磁铁静止时B端总是指向地理的北方，说明B端是条形磁铁的北极，故C错误，符合题意； D．由图知道，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正确，不符合题意。 故选C。 44．如图，衔铁与弹性片相连。闭合开关，当有电流流过电磁铁时，其端为 极。电磁铁吸引衔铁后，铃锤敲击铃碗发声，此时电磁铁 （选填“仍有”或“没有”）磁性。 【答案】 N 没有 【详解】[1]根据安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极），电流从螺线管的B端流入，A端流出，因此A端为N极。 [2]电磁铁吸引衔铁后，衔铁与弹性片分离，电路断开，电流停止通过电磁铁，因此电磁铁没有磁性。   【考点8 】 45．小明家新购入一盆盆栽，盆栽底部有永磁体，底座内装有电磁铁，底座通电后能使盆栽悬浮在空中。下列说法正确的是（   ） A．底座通电后能产生磁感线 B．底座周围的磁场分布是均匀的 C．盆栽悬浮的原理是同名磁极相互吸引 D．增大底座内电磁铁的电流，盆栽的高度会上升 【答案】D 【详解】A．根据电流的磁效应，底座通电后能产生磁场，但磁感线是用来描述磁场分布和方向的工具，磁感线不是真实存在的，故A错误； B．电磁铁和永磁体一样，磁场分布是不均匀的，存在磁性最强的两个磁极，故B错误； C．磁极间存在相互作用，同名磁极相互排斥，盆栽悬浮说明受到排斥力，故C错误； D．电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，增大底座内电磁铁的电流，电磁铁磁性增大，盆栽的高度会上升，故D正确。 故选 D。 46．如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向左移动时，条形磁铁仍保持静止状态。在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小是（　　） A．水平向左，逐渐减小 B．水平向左，逐渐增大 C．水平向右，逐渐增大 D．水平向右，逐渐减小 【答案】C 【详解】由安培定则可知，螺线管左侧为N极；因同名磁极相互排斥，故条形磁铁所受磁场力向左；因条形磁铁处于平衡状态，即条形磁铁所受摩擦力应与斥力大小相等、方向相反，故摩擦力的方向水平向右；当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻减小，由欧姆定律得螺线管内的电流增大，则可知螺线管的磁性增强，条形磁铁所受到的排斥力增大；因条形磁铁仍处于平衡状态，所以条形磁铁所受摩擦力也增大。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 47．在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端右侧有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法中错误的是（　　） A．小磁针静止时，N极水平指向左 B．当滑动变阻器滑片P向右端移动时，电磁铁磁性增强 C．电磁铁的A端为N极 D．该电磁铁外部磁感线方向从B端指向A端 【答案】D 【详解】AC．用安培定则（右手握住螺线管，四指弯曲方向指向电流的方向，大拇指指向螺线管的N极），可判断电磁铁的A端为N极，B端为S极。小磁针静止时，N极会指向电磁铁的S极（B端），即水平指向左，故AC正确，不符合题意； B．当滑动变阻器滑片P向右端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，故B正确，不符合题意； D．在磁体外部，磁感线总是从N极出发，回到S极，所以该电磁铁外部磁感线方向从A端指向B端，故D错误，符合题意。 故选D。 48．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，它的电阻在磁场中会急剧减小。如果闭合、并使滑片P向左滑动，电磁铁的磁性变 ，灯泡的亮度变 。 【答案】 大 大 【详解】[1]电磁铁的磁性与通过的电流大小有关，如果闭合、并使滑片P向左滑动，该电路中的电阻变小电流变大，电磁铁的磁性变大。 [2]由于电磁铁的磁性变大，巨磁电阻在磁场中会急剧减小，指示灯所在电路的电阻变小电流变大，灯泡的亮度变大。 49．林红同学将小磁针置于电磁铁的左侧附近，如图所示，闭合开关S，小磁针转动，小磁针的 极靠近电磁铁的左端。当向右移动变阻器的滑片P时，电磁铁的磁性将 （选填“增强”或“减弱”）。 【答案】 S（南） 减弱 【详解】[1][2]由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向左端，则通电螺线管的左端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S（南）极应靠近螺线管的左端；当向右移动滑片P，滑动变阻器连入电路的电阻增大，根据欧姆定律可知，螺线管中的电流减小，电磁铁的磁性减弱。 50．如图所示，电磁铁的右下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动，通电后电磁铁的上端为 （选填“N极”或“S极”）。在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中，滑片P逐渐向a端滑动，铁块对地面的压强逐渐变 （选填“大”或“小”）。 【答案】 S极 小 【详解】[1]由图可知，通电螺线管中正面导线中电流方向向左，根据安培定则可知，电磁铁下端为N极，则上端为S极。 [2]由图可知，滑动变阻器与电磁铁串联，滑动变阻器滑片P向a端滑动过程中，接入电路中的电阻变小，电路中总电阻就变小，根据欧姆定律可知，接入电路中的总电流变大，则通过电磁铁的电流也越大，电磁铁的磁性越强，对铁块提供的向上的吸引力就越大，则铁块对地面的压力就越小，根据可知，在受力面积不变时，压力越小，压强就越小。 51．下图是某学习小组的同学研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。 (1)要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过 来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可通过观察 来确定。 (2)下表是该组同学所做的实验记录。 电磁铁线圈匝数／匝 50 100 实验序号 1 2 3 4 5 6 电流／A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5 吸引大头针数量/枚 5 8 10 7 11 14 ①比较第1、2、3次实验（或第4、5、6次实验），可得出的结论是：电磁铁的线圈匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流 （选填“越大”或“越小”），电磁铁磁性越强。 ②比较第1和第4次实验（或第2和第5次实验或第3和第6次实验），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数 （选填“越多”或“越少”），电磁铁磁性越强。 【答案】(1) 调节滑动变阻器滑片的位置 电磁铁吸引大头针的多少 (2) 越大 越多 【详解】（1）[1]电路中滑动变阻器R可改变接入电路的阻值，根据欧姆定律，阻值变化会引起电流变化，因此要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过调节滑动变阻器的滑片来实现； [2]电磁铁磁性越强，吸引的大头针数量越多，因此判断电磁铁磁性强弱，可通过观察吸引大头针的数量来确定。 （2）[1]第1、2、3次实验（线圈匝数均为50）中，电流从0.8A增大到1.5A，吸引大头针数量从5枚增加到10枚；同理第4、5、6次实验（线圈匝数均为100）中，电流越大，吸引的大头针越多。因此结论是：电磁铁的线圈匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，电磁铁磁性越强。 [2]第1和第4次实验（电流均为0.8A）中，线圈匝数从50增加到100，吸引大头针数量从5枚增加到7枚；同理第2和第5次、第3和第6次实验中，线圈匝数越多，吸引的大头针越多。因此结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。 【考点9 】 52．如图甲是某道路限载报警器的工作原理图。a、b处可接入指示灯或电铃，控制电路和工作电路的电源电压均为6V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，图乙为压敏电阻R随车的质量变化的图像。闭合开关S，当车的质量超过10t时，报警电铃响；当车的质量没有超过10t时，指示灯亮。下列说法错误的是（    ） A．a处应该接入指示灯，b处接入电铃 B．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 C．当车载质量等于10t时，控制电路中电流为0.06A D．当车载质量增大时，控制电路总电功率变小 【答案】D 【详解】A．由图乙可知，当车的质量超过10t时，压敏电阻R的阻值减小，控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁向下，此时b所在电路接通，按设计要求电铃响；当车的质量超过10t时，衔铁在弹簧的作用下向上运动，a所在电路接通，按设计要求指示灯亮，因此a处接指示灯，b处接电铃，故A正确，不符合题意； B．电磁铁通电时有磁性，断电后无磁性，故电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故B正确，不符合题意； C．由图乙可知，车载质量为10t时，压敏电阻的阻值为，控制电路的电压为，由欧姆定律可知，控制电路中电流为，故C正确，不符合题意； D．由图乙可知，当车载质量增大时，压敏电阻的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电源电压不变，根据可知，控制电路的总电功率变大，故D错误，符合题意。 故选D。 53．小庆为禽蛋孵化箱设计了如图甲所示的温控装置。其中为热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示。已知电磁继电器的线圈电阻R0为50Ω，左侧控制电路的电源电压为7V。当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸下，右侧工作电路就断开。下列说法正确的是（　　） A．热敏电阻的阻值随温度的升高而不断地增大 B．若增加电磁铁中线圈的匝数，该装置控制的温度上限将升高 C．根据图乙可知该装置可将孵化箱温度控制在40℃以下 D．若想适当降低孵化器的温度，可在控制电路中串联接入一个电阻 【答案】C 【详解】A．由乙图可知，随着温度的升高，热敏电阻的阻值减小，故A错误； B．若增加电磁铁中线圈的匝数，电磁铁的磁性会增强，在电流小于20mA时，就可以将衔铁吸下，根据可知，电压不变时，总电阻增大，由于R总=R+R0可知，R0不变，R增大，由图乙可知，该装置控制的温度上限将降低，故B错误； C．当继电器线圈中的电流最小为20mA时，电路中的总电阻为 热敏电阻阻值 由图乙可知，此时温度为40℃，则装置可将温度控制在40℃以下，故C正确； D．因衔铁被吸下时，线圈中的电流保持不变，所以电路中的总电阻不变，在控制电路中串联接入一个电阻，由于R0的阻值大小不变，R接入的阻值会变小，根据乙图可知，孵化器的温度会升高，故D错误。 故选C。 54．电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种 。如图所示的自动控制电路中： （1）当控制电路的开关S闭合时，电磁铁 （选填“有”或“无”）磁性，衔铁被吸下，动触点与 （选填“上方”或“下方”）静触点接触，工作电路中 （选填“灯亮”或“铃响”）。 （2）当控制电路的开关S断开时，工作电路中 （选填“灯亮”或“铃响”）。 【答案】 开关 有 下方 铃响 灯亮 【详解】[1]电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 [2][3][4]当控制电路的开关S闭合时，有电流通过电磁铁，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，动触点与下方静触点接触，此时工作电路中电铃所在的电路接通，所以工作电路中铃响。 [5]当控制电路的开关S断开时，电磁铁中无电流通过，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上抬起，动触点与上方静触点接触，此时工作电路中灯泡所在的电路接通，所以工作电路中灯亮。 55．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，为电阻箱，为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。闭合开关S，电磁铁的上端为 极，白天光照强，衔铁被吸下，受控电路断开，天逐渐变暗，的阻值随光照强度变小而 （选“变大”或“变小”），衔铁被释放，灯L发光；使L工作时间变短，可以 （选填“增大”或“减小”）的阻值。 【答案】 S 变大 减小 【详解】[1]闭合开关S，电磁铁所在电路接通，电流从电源正极出发流经电磁铁，根据安培定则，可判断出电磁铁的下端为N极，则电磁铁的上端为S极。 [2]控制电路中，定值电阻、光敏电阻与螺线管串联，当电流到达某一值时，会将衔铁吸下，此时灯泡断开，灯L熄灭；由题意可知，当天逐渐变暗时，灯L自动发光，由图可知此时衔铁被释放，电磁铁不吸引衔铁，即天逐渐变暗光照强度较小时，控制电路电流较小，的阻值较大，所以阻值随光照强度的变小而变大。 [3]要使灯泡L工作时间变短，即在天色较暗时能断开受控电路，由于的阻值随光照强度的变小而变大，则天色越暗，其阻值越大，由于电磁铁的吸合电流不变，根据欧姆定律可知，要使控制电路中的电流一定，应减小的阻值。 56．阅读短文，回答问题。 为延长蔬果保鲜时间，某同学帮助菜农设计了蔬果保鲜仓库的自动制冷装置，装置如图甲所示。控制电路中电源电压恒定，为热敏电阻，阻值随温度的变化关系如图乙所示，为定值电阻，阻值为，电磁铁线圈阻值忽略不计。当温度升高到时，控制电路中电流达到100mA，衔铁吸下，制冷器启动工作；当电流降至37.5mA时，衔铁弹回，工作电路断开制冷器停止工作，如此进行间歇性循环工作。 (1)图甲电路中电磁继电器相当于一个 （选填“开关”或“电源”）；通电后，电磁铁上端是 极； (2)温度升高时，热敏电阻的阻值将 （选填“增大”或“减小”）； (3)若在控制电路中加一个电压表，使得温度升高时，电压表示数变大，应加在 （选填“”或“”）两端； (4)该装置所控制的最低温度为 ； (5)若要提高该装置所控制的最低温度，应更换，将的阻值 （选填“增大”或“减小”），但此时最高温和最低温的温度差可能将增大，理由是 。 【答案】(1) 开关 S (2)减小 (3) (4)2 (5) 增大 温度越高，阻值变化越慢 【详解】（1）[1]电磁继电器的作用相当于一个开关，用来控制工作电路的通断。 [2]当开关闭合后，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极。 （2）由图乙可知，温度升高时，热敏电阻的阻值减小。 （3）两电阻串联，温度升高时，电阻变小，电路中电流变大，电阻不变，由可知两端电压变大，所以电压表应加在两端。 （4）当温度升高到时，，控制电路中电流达到 由欧姆定律得，电源电压为 制冷器启动工作时温度降低，当制冷器停止工作时该装置所控制的温度最低，此时电路中的电流为 此时电路中的总电阻为 热敏电阻 由图乙可知，热敏电阻的阻值为时，温度为。 （5）[1][2]提高该装置所控制的最低温度，电阻变小，若要保持电流降至37.5mA时，衔铁弹回，工作电路断开，应增大的阻值，此时温度差会变大，由图乙可知，温度越高，阻值变化越慢。 【考点10 】 57．下图是一种水位自动报警器的原理图，其中A、B为两个金属块。水位上升过程中，会发生下列变化：①红灯亮；②绿灯亮；③电磁铁有磁性；④衔铁被吸下；⑤控制电路中有电流通过。这些变化的先后顺序正确的是（　　） A．①③④⑤② B．②⑤③④① C．①④③⑤② D．②③⑤④① 【答案】B 【详解】当水位上升但未上升到金属块A、B时，控制电路未接通，电磁铁没有磁性，工作电路中的绿灯所在支路接通，绿灯亮，即②发生；当水位上升到金属块A、B时，控制电路接通，此时控制电路中有电流通过，即⑤发生；控制电路中有电流通过后，电磁铁中有电流，根据电流的磁效应，电磁铁会产生磁性，即③发生；电磁铁有磁性后，会吸引衔铁，使衔铁被吸下，即④发生；衔铁被吸下后，工作电路中的红灯所在支路接通，红灯亮，即①发生，所以这些变化的先后顺序是②⑤③④①，故ACD错误，B正确。 故选B。 58．每个电梯在设计和制造时，都会明确标注其最大载重限制。电梯超载时，自动报警系统的电铃就会响起，电梯无法启动。报警系统的工作原理如图所示，R1是保护电阻，R2是压敏电阻。下列判断正确的是（　　） A．压敏电阻R2的阻值随压力的增大而增大 B．电梯的自动报警电铃应接在CD之间 C．闭合控制电路，通电螺线管的上端为N极 D．增大R1的阻值可以增加电梯的限载质量 【答案】D 【详解】AB．电梯超载时电梯无法启动，电动机断电，报警电铃响，说明电动机与电铃不同时工作，由图可知，自动报警电铃应接在E、F之间，实现超载停机并发出提醒时电铃响，电磁继电器的衔铁被吸合，则电磁铁线圈里的电流应变大，根据欧姆定律可知控制电路的电阻减小，即压敏电阻R2的阻值减小，所以R2的阻值随压力的增大而减小，故AB错误； C．如图所示，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极、上端为S极，故C错误； D．报警时控制电路电流不变，根据欧姆定律可知总电阻不变，当增大R1的阻值，根据串联电路的电阻特点可知压敏电阻R2的阻值变小，因R2的阻值随压力的增大而减小，则R2的阻值随压力变大，即限载质量变大，故D正确。 故选D。 59．下图是电磁继电器的工作原理图。 (1)当低压控制电路闭合时，电磁铁A （选填“具有”或“失去”）磁性，吸引衔铁B，从而使动触点D与静触点E吸合，高压工作电路 （选填“闭合”或“断开”）。 (2)当低压控制电路断开时，电磁铁A （选填“具有”或“失去”）磁性，衔铁B在左侧弹簧C的作用下返回原位，动触点D与静触点E分离，高压工作电路 （选填“闭合”或“断开”）。 (3)衔铁B与动触点D之间的硬棒应该用 （选填“导体”或“绝缘体”）制成，它与衔铁、动触点一起组成一个杠杆，弹簧C始终处于 （选填“拉伸”或“压缩”）状态。 【答案】(1) 具有 闭合 (2) 失去 断开 (3) 绝缘体 拉伸 【详解】（1）[1][2]当开关闭合时，左边低压控制电路被接通，控制电路有电流通过，电磁铁A中有电流通过，则电磁铁A具有磁性，就可以吸引衔铁B并带动触点D下降，使右边高压工作电路闭合。 （2）[1][2]当开关断开时，控制电路没有电流通过，电磁铁A中没有电流通过，电磁铁A就失去磁性，则衔铁B不被吸引，在C弹簧作用下，动触点D被拉起，则高压工作电路断开。 （3）[1]衔铁B与动触点D之间的硬棒应该用绝缘体，若衔铁B与动触点D之间是导体，对操控低压控制电路的人有危险。 [2]由图可知，弹簧始终拉着衔铁B，所以弹簧始终处于拉伸状态。 60．某物理小组的同学们一起设计了一种具有加热和保温功能的电热器，内部简化电路如图所示。其中为半导体制成的热敏电阻，当它周围的温度升高时，控制电路中的电流会增大。均为电热丝，且，电磁铁线圈的电阻不计，闭合开关，电热器开始工作。则： (1)在控制电路中，热敏电阻的温度越高，它的电阻值越 。 (2)加热时，动触点与上方静触点接通，此时工作电路中的电流是多少？ (3)保温状态下，的功率为81W，则工作电路30s消耗的电能是多少？ (4)用了一段时间控制电路的电源电压略微降低了，电热器控制的最高温度将如何变化？请解释说明。 【答案】(1)小 (2)4.4A (3)5940J (4)升高，见解析 【详解】（1）当热敏电阻Rt周围的温度升高时，控制电路中的电流会增大，根据欧姆定律可知，电路中总电阻减小，故热敏电阻Rt的电阻值越小。 （2）加热时，动触点a与上方静触点b、c接通，由图可知，此时R1与R2并联在电路中，根据欧姆定律和并联电路电流规律可知，电路中的电流大小为 （3）保温状态下，动触点a与下方静触点d接通，由图可知，R1与R3串联在电路中，此时R1的功率为81W，根据P=I2R可知，电路中的电流为 工作电路30s消耗的电能为W=UIt=220V×0.9A×30s=5940J （4）当控制电路电源电压减小，会导致电路中的电流减小，衔铁不能被吸下来；要使衔铁被吸下，热敏电阻Rt的电阻值应减小，而热敏电阻Rt的电阻随温度的升高而减小，故电热器控制的最高温度将会升高。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $