第3章电磁及其应用章末测试卷-2025-2026学年科学八年级下册浙教版

第3章电磁及其应用章末测试卷-2025-2026学年科学八年级下册浙教版（2024） 一、选择题 1．司南是我国古代劳动人民最早发明的指南针。它由磨成勺形的天然磁石和方位盘组成，如图。下方的方位盘可以是（    ） A．粗糙的铁盘 B．粗糙的铜盘 C．光滑的铁盘 D．光滑的铜盘 2．下面是四位同学根据小磁针静止时的指向，所画出的磁极和磁感线方向，其中不正确的是（　　） A． B． C． D． 3．巴克球是一种由多个带磁性的金属圆球组成的益智玩具，借助金属球超强的磁性，可组合出众多的造型，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．巴克球周围存在磁场，不存在磁感线 B．巴克球对放入其磁场中的任意金属均有磁力的作用 C．巴克球周围磁场的方向都是向一个方向的 D．巴克球周围的磁场分布是均匀的 4．下列属于自动控制系统的是（    ） A．打气筒为自行车充气 B．现代温室恒温控制 C．门卫打开自动伸缩门 D．司机师傅驾驶公交车 5．图甲是磁悬浮台灯，灯泡内部装有磁体和半导体芯片，灯座内有如图乙所示的通电螺线管。灯座通电后，灯泡会悬浮在灯座上方，半导体芯片发光。下列关于磁悬浮台灯的说法正确的是（　　） A．发光的半导体芯片电阻为零 B．通电后螺线管的下端为N极 C．减小图乙线圈中的电流，可让灯泡悬浮得更高 D．悬浮的灯泡没有与电源相连，所以灯泡发光时没有电流通过 6．小曙用自制电磁铁探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，实验电路如图所示。下列说法中错误的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器滑片应处于最右端 B．使用该电路是为了控制电磁铁A、B电压相同 C．该实验现象说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关 D．移除铁钉，电磁铁吸引的大头针数量将减少 7．如图所示，在装配直流电动机模型的实验中，下列操作不能改变电动机转动方向的是（    ） A．对调电源正负两极 B．对调两磁极位置 C．对调两接线柱 D．对调电源正负两极和两接线柱 8．如图所示，放在U形磁铁两极之间的铝盘下边缘浸在液体中，闭合开关S，铝盘会绕水平轴O转动。下列说法正确的是（　　） A．为防止漏电，应选择绝缘的液体 B．铝盘转动的原理与发电机的工作原理相同 C．将电源的正负极对调后，铝盘的转动方向不变 D．向右移动滑动变阻器的滑片P，铝盘转速变慢 9．如图为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．线圈由图示位置转动180°时，ab边受力方向改变 B．电动机转动时将机械能转化为电能 C．对调磁体的磁极，可以改变线圈转动的速度 D．电动机工作过程中，线圈中电流方向保持不变 10．如图所示为奥斯特实验的示意图，下列有关分析中正确的是（　　） A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定 B．发生偏转的小磁针对通电导线没有力的作用 C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场 D．要使小磁针偏转方向相反，将电池正负极对调即可 11．3月30日，温州龙湾半程马拉松在温州奥体中心鸣枪开跑。马拉松比赛采用的计时方式为感应芯片计时，当参赛者通过起点和终点设置的磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流，驱动芯片发射信号并被接收，系统实时获取计时信息。以下设备和马拉松计时芯片工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 12．科学的发展推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，在人们探索自然科学的历程中，许许多多科学家贡献了毕生的精力，下列说法中正确的是（　　） A．汤姆生发现空气由氮气和氧气组成 B．安培首先发现了电流的周围存在磁场，即电生磁现象 C．法拉第多年的实验探索终于发现了磁生电现象 D．卢瑟福建立了原子的核式结构模型，认为电子只能在一些特定的稳定轨道上运动 13．小明自制了一款夜跑灯，结构如图甲所示：线圈缠绕在塑料水管外壳上并与LED灯构成闭合电路，磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动。下列分析正确的是（　　） A．夜跑灯的工作原理是电流的磁效应 B．运动时加速摆臂，线圈中的感应电流大小不变 C．为提高LED灯的亮度，可换用磁性更强的磁体 D．跑步摆臂时，图甲的夜跑灯更适合平放于图乙P处 14．下列关于安全用电的说法不正确的是（    ） A．图甲，使用测电笔时手要接触笔尖金属体 B．图乙，无线充电装置使用塑料外壳，可以防止漏电带来的危险 C．图丙，为了保证安全，电饭锅使用三脚插头，使金属外壳能够接地 D．图丁，家庭电路中电流过大时，熔断器中的保险丝会熔断以保证电路安全 15．下图表示家庭电路的一部分，下列有关说法正确的是（　　） A．图中控制灯泡的开关应该连在零线上 B．断路器比较适合安装在Q处而不是P处 C．正常情况下测电笔检测三孔插座地线孔时，不会有电流流过测电笔和人体 D．插座和灯泡是并联的，所以三孔插座短路时电灯正常发光 二、填空题 16．电瓶车常因违规充电导致安全事故频发。如图，将插座板悬挂到室外给电瓶车充电，雨天时，水进入插座内部易引起电路__________（选填“短路”或“断路”）。长期悬挂在室外的电线易与外墙摩擦而损坏绝缘层，可能导致人体接触__________线，从而引发触电事故。 17．据《武经总要》记载，古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中制成指南鱼，多次将指南鱼轻轻旋转，静止后，观察到鱼尾总是指向南方。 (1)指南鱼能够指示方向，是因为地球表面存在______； (2)该指南鱼的鱼尾应标注______极。 18．科学探究的基本方法是观察和实验。据图回答： (1)图甲中A、B、C三根金属棒中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒。它们互相靠近时的情形如图甲所示，则____________是铁棒。 (2)图乙中小磁针静止时总是指向南北方向，是因为地球周围存在____________。 19．如图是一款磁悬浮灯泡。底座A内有电磁铁，灯泡B内有永磁体和接收线圈，底座A通电后，将灯泡缓慢地放置到底座中心正上方，松手后发现灯泡能悬浮在底座上方且可发光。 (1)底座A产生磁场的科学原理是______； (2)为保证灯泡不损坏，停止工作时，应______； A．先切断电源，再取下灯泡 B．先取下灯泡，再切断电源 (3)若要使灯泡的悬浮高度增加，可采取的措施是______（写出一点即可）。 20．如图是一种带电动转盘的餐桌，通常安装的是直流电动机，其工作原理是_________（选填“通电线圈能在磁场中转动”或“电磁感应”）。若在使用过程中，电动转盘转动过快，可_________（选填“增大”或“减小”）通过电动机的电流来调节转速。 21．按要求完成实验题。 (1)将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路，如图甲，当闭合电键时，灯L即刻点亮，随后熄灭；当断开电键时，灯闪亮后熄灭。此现象说明当闭合电键时，电磁铁的磁性强弱在短时间内的变化情况为_________（增强或减弱）；当断开电键时，灯闪亮说明电磁可在短时间内_________（选填“充电”或“供电”）。 (2)如图乙，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间存在垂直纸面的匀强磁场，棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为F1，若棒中电流大小不变方向相反，两线上的拉力大小均为F2，且，则铜棒所受磁场力大小为_________。（用已给字母表示） (3)如图丙是“悬空的磁环”示意图，假设甲、乙、丙三个磁环相同，质量均为m，中间塑料管是光滑的。若甲的上端为S极，则乙的上端为_________极。 (4)两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通以相同强度的电流，方向如图丁所示，那么两电流所产生的磁场垂直导线平面向外且最强的在填哪个区域为_________（填“1”或“2”或“3”或“4”）。 三、探究题 22．小科在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？ (1)小科的猜想是______。 (2)小科用如图所示的实验进行探究。他观察到细线与竖直方向存在夹角，是因为______的原理。 (3)小科分析三次实验现象，初步得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越大。小科认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，利用上述装置和器材，还须研究______。 23．小塘同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电直导线周围磁场的兴趣，探究过程如下： (1)如图所示连接好电路，放上能自由转动的小磁针，调节_______（填“直导线”或“小磁针”）的位置，使小磁针静止时与直导线平行。 (2)闭合开关，使电路处于短路状态，这样做的目的是增大_______，从而增强电流的磁场。 (3)闭合开关时，图中的小磁针N极将_______（填“指向纸面内”或“指向纸面外”）。 24．为了研究“磁场对通电导体的作用”，小科连接了甲、乙两套装置，请回答： (1)图甲装置中的 m、n之间接入_______（填“灵敏电流表”、“电源”或“灯泡”）； (2)图乙装置中，当通入电流后，线圈的 ab 和 cd段会受到力的作用。在此实验中，不能作为线圈材料的有____； A．铜 B．铝 C．铁 D．塑料 (3)要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，其目的是：当通电线圈所在平面转到与磁感线_______（填“垂直”或“平行”）时，它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。 25．回答下列电磁学方面的问题。 (1)1820年4月，丹麦物理学家_______发现了电流的磁效应，打开了通向电与磁联系的大门。 (2)如图甲所示是小乐设计的研究“电磁铁磁性强弱可能跟线圈匝数多少有关”的实验电路图。实验步骤如下： 步骤一：实验时，用铁芯和漆包线绕制匝数为20匝的电磁铁，并接入电路中的AB两端，其他元件如图正确连接； 步骤二：闭合开关S，调节滑动变阻器使电流表示数为1A，用电磁铁去吸引大头针，记录数据； 步骤三：断开开关S，用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关S，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。 实验时通过观察_________来判断电磁铁磁性的强弱；小乐分析后，发现步骤三中存在错误，该错误是___________； (3)如图乙、丙为小红所做的探究实验。如图乙所示，当导体棒ab在蹄形磁体中静止时，小磁针N极指向下； 如图丙所示，当导体棒ab水平向右运动时，小磁针的N极指向右。当导体棒ab竖直向上运动时，小磁针的N极指向_______（选填“上”、“下”、“左”或“右”）；人们利用该实验过程中的能量转化原理，在生活中制成了_______； (4)小聪用图丁所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”，应在M、N之间接入_______（选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的_______（选填“铁棒”或“铝棒”）。 26．电水壶的蒸汽开关能在水沸腾时自动断开，若蒸汽开关失效、发热盘底部有一个双层金属片开关，当温度上升到设定温度后双金属片受热弯曲也会使电路断开。如图表示该双层金属片的工作原理。 （1）从安全用电考虑，电水壶应采用_________（填“两”或“三”）脚插头。电水壶蒸汽开关与双层金属片开关应_________（填“串”或“并”）联； （2）双层金属片受热时，_________（填“a”或“b”）金属片的膨胀更明显。 四、解答题 27．下列是学校用电安全宣传册上的部分学习内容，请结合图片回答相关问题。 (1)图甲中测电笔使用正确的是图______（填“a”或“b”）。 (2)插座安装完成后，需要检测电线是否连接正确，如图乙用测电笔接触插座的c孔时，氖管发光，说明c孔内的电线与进户线中的______线相连接。 (3)如图丙所示的家庭电路中，闭合S1、S2，两盏灯正常发光。一段时间后，L2突然熄灭，L1仍正常发光。经检查保险丝完好，插座没有插入任何用电器，用测电笔插入插座的两孔，氖管均发光。则故障原因是（　　） A．插座发生短路 B．零线AB之间断开 C．零线BC之间断开 D．零线CD之间断开 (4)如图所示情景中（注意请勿模仿），若人赤脚站立，不会发生触电事故的是图______。 28．电吉他的发音是通过拾音器连接扬声器来实现的。拾音器的基本结构如图所示，其工作原理是：金属弦在磁体的磁场中被磁化，当其被拨动而产生振动时，在线圈中会产生感应电流，将声音信号转变为电信号。 (1)电吉他金属弦制作材料中可能用的是金属________（填“铁”或“铜”）； (2)当金属弦振动时，与线圈间产生了相对运动，从而产生感应电流。线圈中感应电流的方向是________（选填“变化”或“不变”）的。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第3章电磁及其应用章末测试卷-2025-2026学年科学八年级下册浙教版（2024）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A A B B B C D A D 题号 11 12 13 14 15 答案 C C C A C 1．D 【详解】A．方位盘若是粗糙的铁盘，铁会被磁石吸引，且粗糙表面摩擦力大，阻碍司南转动，无法正常指示方向，故A不符合题意； B．粗糙的铜盘，铜不被磁石吸引，但粗糙表面摩擦力大，不利于司南灵活转动，故B不符合题意； C．光滑的铁盘，铁会被磁石吸引，司南会因吸引力难以自由转动，不能准确指示，故C不符合题意； D．光滑的铜盘，铜不是磁性物质，不会被磁石吸引，且光滑表面摩擦力小，利于司南自由转动来指示方向，故D符合题意； 故选D。 2．A 【详解】A．图中磁感线方向正确，但小磁针的磁极指向反了，故A错误，符合题意； B．两个 S 极，磁感线应指向 S 极，小磁针静止时 N 极应指向磁感线方向（即指向 S 极 ），图中小磁针 N 极指向符合，故B正确，不符合题意； C．条形磁铁，在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极，小磁针静止时N极指示的方向为该点磁场方向，小磁针N指向符合，故C正确，不符合题意； D．在蹄形磁铁外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极，根据磁极间的相互作用规律，小磁针 N 极指向符合，故D正确，不符合题意。 故选A。 3．A 【详解】A．磁感线是人为规定的，不是客观存在的，磁场是客观存在的，巴克球周围存在磁场，不存在磁感线，故A正确； B．巴克球对放入其中的铁钴镍等磁性材料有力的作用，故B错误； C．巴克球周围各点的磁场方向是不同的，故C错误； D．磁性金属球的磁场分布是不均匀的，故D错误。 故选A。 4．B 【分析】控制按控制的方式分为：（1）人工控制：由人本身通过判断和操作进行控制，需要人的直接干预和全程千预。（2）自动控制：不需要人工操作，使机器、设备自动地按照预定的规律工作。按基本组成与工作过程分为：（1）开环控制系统：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。（2）闭环控制系统：控制系统可以把输出量返回到输入端与给定值进行比较，构成一条闭合回路，即系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响。 【详解】A．打气筒为自行车充气，需要人手动操作，属于人工控制，不是自动控制系统，A不符合题意。 B．现代温室恒温控制，系统会自动监测温度，并根据设定值自动调节加热或制冷设备，不需要持续人工干预，属于自动控制系统，B符合题意。 C．门卫打开自动伸缩门，需要门卫触发操作，属于人工控制，C不符合题意。 D．司机师傅驾驶公交车，全程需要司机手动操作和决策，属于人工控制，D不符合题意。 故选B。 5．B 【详解】A．半导体芯片不属于超导体，因此电阻不为0，故A错误； B．乙图中螺线管上导线的电流向左，根据安培定则可知，螺线管的下端为N极，故B正确； C．减小图乙线圈中的电流，螺线管的磁性会减弱，与灯泡之间的斥力减小，灯泡悬浮得更低，故C错误； D．灯泡是用电器，若想使灯泡发光，灯泡中一定会有电流，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】A．闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处，由图可知滑动变阻器滑片应处于最右端，故A正确，不符合题意； B．由图可知该电路为串联电路，则使用该电路是为了控制通过电磁铁A、B电流相同，故B错误，符合题意； C．由图可知通过电磁铁A、B电流相同，A和B线圈匝数不一样，匝数越多，吸引的大头针越多，说明磁性越强，通过该现象可以说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，故C正确，不符合题意； D．移除铁钉，电磁铁磁性减弱，则电磁铁吸引的大头针数量将减少，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．C 【详解】直流电动机的转动方向由电流方向和磁场方向共同决定，改变电流方向或磁场方向，电动机的转动方向会改变；若同时改变电流方向和磁场方向，电动机的转动方向不变。   A．对调电源正负两极，会改变通过电动机的电流方向，根据上述原理，电动机的转动方向会改变，故A不符合题意； B．对调N、S两磁极位置，会改变电动机所在磁场的方向，电动机的转动方向会改变，故B不符合题意； C．对调C、D两接线柱，只改变了滑动变阻器的连接方式，不会改变通过电动机的电流方向，电动机的转动方向不会改变，故C符合题意。   D．对调电源正负两极会改变电流方向，对调C、D两接线柱不会改变电流方向，相当于一次改变电流方向，最终电流方向改变，磁场方向未改变，所以电动机的转动方向改变，故D不符合题意。 故选C。 8．D 【详解】A．闭合开关，液体、铝盘、开关、滑动变阻器构成闭合回路，电路中有电流通过，若液体为绝缘的液体，不能构成闭合电路，故A错误； B．通电之后，电流从铝盘圆心流向圆周，相当于每根半径都是一根通电导线，通电铝盘在磁场中受到力的作用而运动，与电动机的工作原理相同，故B错误； C．将磁铁的磁极对调后，铝盘的受力方向与原来相反，转动方向与原来相反，故C错误； D．向右移动滑动变阻器的滑片P，电路中电阻变大，铝盘中的电流减小，铝盘受到的磁场力的大小变小，转动速度变慢，铝盘的转动方向不会改变，故D正确。 故选D。 9．A 【详解】A．线圈由图示位置转动180°时，ab边中的电流方向改变，磁场方向不变，受力方向改变，故A正确； B．电动机工作过程中，消耗的电能主要转化为机械能，部分转化为内能，故B错误； C．在电流方向不变的条件下，对调磁体的磁极，可以改变线圈的受力方向，从而改变线圈的转动方向，不能改变线圈转动的速度，故C错误； D．电动机工作过程中，通过换向器可以改变线圈中电流方向，使线圈持续转动，故D错误。 故选A。 10．D 【详解】A．奥斯特实验表明，通电导线周围会产生磁场，通电导线周围磁场方向决定小磁针的指向，故A错误； B．小磁针受到通电导线产生的磁场作用而偏转，力的作用是相互的，小磁针也会对导线产生作用力，故B错误； C．即使移走小磁针，通电导线周围仍然存在磁场，故C错误； D．通电导线的磁场方向与电流方向有关；若想让小磁针偏转方向相反，只需将电池的正负极对调，使电流方向反向即可，故D正确。 故选D。 11．C 【详解】由题意可知马拉松计时芯片工作原理是电磁感应现象。 A．该实验是奥斯特实验，说明通电导体的周围存在磁场，故A不符合题意； B．该图是电磁铁，通电后有磁性，能够吸引大头针，其原理是电流的磁效应，故B不符合题意； C．该实验说明磁生电，是电磁感应现象，和马拉松计时芯片的原理相同，故C符合题意； D．该实验说明通电导体在磁场中会受到力的作用，是电动机原理，故D不符合题意。 故选C。 12．C 【详解】A．拉瓦锡最先通过实验的方式得出空气是由氮气和氧气组成，得出空气组成结论，而汤姆生是发现电子的科学家，故A错误； B．奥斯特首先发现了电流的周围存在磁场，即电生磁现象，安培的主要贡献在于安培定则等方面，故B错误；   C．法拉第经过多年的实验探索，终于发现了电磁感应现象，也就是磁生电现象，故C正确； D．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型，而认为电子只能在一些特定的稳定轨道上运动的是玻尔，故D错误。   故选C。 13．C 【详解】A．根据“夜跑灯”的特点可知，当运动时，磁体在水管中反复运动，线圈切割磁感线而产生电流，其原理是电磁感应现象，故A错误； B．运动时加速摆臂，线圈切割磁感线的速度变大，线圈中的感应电压变大，故B错误； C．感应电流的大小和磁场强弱、导体切割磁感线的速度有关，为提高LED灯的亮度，可换用磁性更强的磁体，故C正确； D．根据电磁感应原理可知为了夜跑时，灯达到最亮，应将夜跑灯佩戴在Q处，因为前臂Q位置主要做水平往返运动，能使强磁铁在水管内往返运动，连续切割磁感线产生感应电流使灯发光，且手臂摆时，Q处速度大于P处的速度，故D错误。 故选C。 14．A 【详解】A．使用测电笔时手应接触笔尾金属体，而非笔尖金属体。若接触笔尖，电流会直接通过人体导入大地，导致触电风险。故A错误，符合题意； B．塑料外壳是绝缘材料，能有效防止漏电，故B正确，不符合题意； C．三脚插头的接地设计可将金属外壳漏电电流导入大地，避免人体触电，故C正确，不符合题意； D．保险丝在电流过大时熔断，切断电路以保护设备安全，故D正确，不符合题意。 故选A。 15．C 【详解】A．为了安全，连接电路时，要将开关接在火线上，故A错误； B．断路器要安装在电能表之后的火线上，可知，应安装在P处，故B错误； C．三孔插座的地线孔通过地线连接大地，正常情况下，地线中没有电流通过，正常情况下测电笔检测三孔插座地线孔时，不会有电流流过测电笔和人体，故C正确； D．插座和灯泡是并联的，三孔插座短路时，电路中的电流过大，空气开关跳闸或保险丝熔断，电灯不能发光，故D错误。 故选C。 16． 短路 火 【详解】[1]插座里连接有火线与零线，当有雨水进入插座时，会将火线与零线直接连接，形成短路。 [2]悬挂在室外的电线也容易与外墙摩擦而损坏绝缘皮，这是很危险的，可能导致人体接触到火线，形成闭合回路，从而引发触电事故。 17．(1)地磁场 (2)S 【详解】（1）地球是一个大的磁体，地球和指南鱼的磁场相互作用，指南鱼能够指示方向。 （2）已知地球的南方对应地磁的N极，根据磁极间的相互作用可知，鱼尾应标注S极。 18．(1)A (2)地磁场 【详解】（1）由图甲可知，因为B与C相互排斥，因此根据同名磁极相互排斥可知，B、C两根金属棒一定具有磁性，磁体可以吸引没有磁性的磁性材料，因此A一定为铁棒。 （2）由于地球的周围存在地磁场，磁场的N极在地理的南极附近，磁场的S极在地理的北极附近，由磁极间的相互作用可知小磁针静止时总是指向南北方向。 19．(1)电流的磁效应 (2)B (3)增加底座A内电磁铁的电流 【详解】（1）由奥斯特实验可知，通电导线周围存在磁场，因此底座A通电后，底座A周围存在磁场，即电流的磁效应。 （2）悬浮灯之所以能悬浮在空中，是利用了同名磁极相互排斥的原理，切断电源则灯泡掉落，为避免触电和损坏灯泡，先取下灯泡，再切断电源，故选B。 （3）灯泡能悬浮在底座上方是由于底座A和灯泡内的电磁铁相互排斥，若要使灯泡的悬浮高度增加，即排斥力增加，可以适当增加电磁铁的磁性，而电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关，因此可以适当增加底座A内电磁铁的电流。 20． 通电线圈能在磁场中转动 减小 【详解】[1]直流电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。而电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这是发电机的工作原理。 所以该直流电动机的工作原理是通电线圈能在磁场中转动。 [2]直流电动机的转速与电流大小有关，在其他条件不变的情况下，通过电动机的电流越大，电动机的转速越快；通过电动机的电流越小，电动机的转速越慢。 已知电动转盘转动过快，为了降低转速，可减小通过电动机的电流。 21．(1) 变强 供电 (2)F2-F1 (3)N (4)1 【详解】（1）[1][2]因为电磁铁的线圈是一个储能元件，当闭合开关时，灯L1即刻点亮，随后熄灭，说明在总电流不变的情况下，电磁铁中的电流逐渐增大，磁铁的磁性变强；当断开开关时，灯会闪亮后熄灭，说明电磁铁在断电后释放了其储存的电能，使灯闪亮，流过电磁铁的电流是逐渐减小的（相当于供电过程）。 （2）设铜棒的重力为G，磁场力的大小为F，依据题意和力的平衡条件可得2F1+F=G① 当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒受力平衡有2F2=G+F② 由①和②可得G=F1+F2 则F=F2-F1 （3）依据题意可知，若甲的上端为S极，则甲的下端为N极，磁环间相互排斥，同名磁极相互排斥，则乙环的上端为N极。 （4）竖直导线有向下的电流，根据右手定则可知，图中1、4区域的磁场向外；水平导线有水平向右的电流，则图中1、2区域的磁场垂直纸面向外，叠加后区域1垂直纸面向外的磁场最强。 22．(1)磁体间的距离越近，作用力越大 (2)异名磁极相互吸引 (3)见解析 【详解】（1）由生活经验可提出猜想，即：磁体间的距离越近，作用力越大。 （2）由于是异名磁极，则乙磁体受到甲磁体的吸引力，所以细线与竖直方向存在夹角。 （3）联想到磁体间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故还须研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。 23．(1)直导线 (2)电流 (3)指向纸面外 【详解】（1）由于地磁场的作用，小磁针会位于南北方向，要能观察到小磁针由于通电导线产生的磁场而发生偏转，通电直导线不能放在东西方向，应将导线南北方向放置，并且平行放在小磁针的正上方。 （2）当开关闭合时，电流从正极出发，经过开关回到负极，电路中没有用电器，即此时发生电源短路，短路时，电路中的电流大，可增强电流的磁场。 （3）电流从直导线的右端流入，左端流出，由安培定则知道，通电直导线下方的磁场方向是指向纸面外。闭合开关时，小磁针N极所指的方向与磁场的方向一致，图中的小磁针N极将指向纸面外。 24．(1)电源 (2)CD (3)垂直 【详解】（1）“磁场对通电导体的作用”实验需要给导体通电，所以图甲装置中的m、n之间应接入电源 ，使导体中有电流通过，从而研究磁场对通电导体的作用。 （2）线圈材料需要是导体，这样才能导电，使线圈在磁场中受力；铜、铝、铁都是导体，可以导电，但铁本身在磁场就会受到力的作用，对实验结果会造成干扰，塑料是绝缘体，不能导电，所以不能作为线圈材料的是铁、塑料，故CD符合题意，AB不符合题意。 故选CD。 （3）换向器的作用是当通电线圈所在平面转到与磁感线垂直，即线圈处于平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈持续转动 。 25．(1)奥斯特 (2) 吸引大头针个数 没有控制电流相等 (3) 下 发电机 (4) 电源 铝棒 【详解】（1）1820年4月，丹麦物理学家奥斯特在一次讲课结束时，助手收拾仪器时，发现通电的导体周围的小磁针发生了偏转，正是由于他的敏锐洞察力，发现了电生磁，即电流的磁效应，打开了通向电与磁联系的大门。 （2）[1]在实验中，由于电磁铁磁性的强弱不便于直接观察，所以采用转换法，通过观察电磁铁吸引大头针的数目来判断电磁铁磁性的强弱。吸引的大头针数目越多，说明电磁铁的磁性越强；反之，磁性越弱。 该实验研究的是“电磁铁磁性强弱可能跟线圈匝数多少有关”，根据控制变量法，在探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时，需要控制铁芯和电流大小不变，只改变线圈的匝数。 [2]在步骤三中，用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁后，直接闭合开关进行实验，没有控制电流大小相等。正确的操作应该是：闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数仍为1A后，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。 （3）[1]产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 在图乙中，导体棒ab静止，不切割磁感线，电路中没有感应电流产生，此时小磁针N极指向下，说明蹄形磁体的磁场方向是使小磁针N极指向下。 在图丙中，当导体棒ab水平向右运动时，导体棒ab切割磁感线，电路中产生感应电流，小磁针的N极指向右，说明感应电流产生了磁场，改变了小磁针的指向。 当导体棒ab竖直向上运动时，其运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，电路中没有感应电流产生，此时小磁针不受感应电流产生的磁场的影响，所以小磁针的N极指向仍为下。 [2]该实验是电磁感应现象的实验，电磁感应现象中是将机械能转化为电能。人们利用该原理制成了发电机，发电机工作时，通过线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，将机械能转化为电能。 （4）[1]“观察磁场对通电直导线的作用”实验，需要有电流通过导体棒，使导体棒在磁场中受到力的作用。小量程电流表是用来测量电路中电流大小的仪器，若接入小量程电流表，电路中没有电源，无法形成电流，不能观察到磁场对通电直导线的作用。灯泡是用来显示电路是否导通的元件，若接入灯泡，同样电路中没有电源，无法形成电流，不能观察到磁场对通电直导线的作用。电源是提供电能的装置，接入电源后，电路中有电流通过导体棒，导体棒在磁场中就会受到力的作用，从而可以观察到磁场对通电直导线的作用。因此，应在M、N之间接入电源。 [2]在该实验中，需要研究磁场对通电导体的作用，为了能明显地观察到导体棒的运动，导体棒应选用轻质的，且不能被磁化，否则会受到磁体吸引的影响。铁棒能被磁化，会被磁体吸引，这样就会干扰实验结果，无法准确观察磁场对通电直导线的作用。铝棒不能被磁化，不会受到磁体吸引的影响，能更好地体现磁场对通电直导线的作用。因此，装置中的导体棒应选用轻质的铝棒。 26． 三 串 a 【详解】（1）[1]从安全用电考虑，电水壶金属外壳选用三线插头，使电水壶金属外壳与大地相连，防止因漏电导致触电事故。 [2]从材料中知道，蒸汽开关与双金属片开关只有同时闭合时才能工作，只要其中一个开关断开，那么电路就断开，所以它们应该串联在电路中。 （2）[3]由图知道，双金属片同样受热时，金属片向b弯曲，说明金属层a比b膨胀快。 27．(1)a (2)火 (3)C (4)② 【详解】（1）使用测电笔时，人体必需与尾部的金属体接触，故选图a。 （2）测电笔接触火线时氖管会发光，接触零线时氖管不会发光，用测电笔接触插座的c孔时，氖管发光，说明c孔内的电线与进户线中的火线相连接。 （3）A．如图丙所示，如果插座发生短路，保险丝会熔断，而题干告诉保险丝完好，故A不符合题意； BCD．闭合S1、S2，两盏灯正常发光，一段时间后，L2突然熄灭， L1正常发光，说明零线AB之间完好，B点之后断开；用测电笔插入插座的两孔，氖管均发光，说明插座左孔与零线之间断开，经L2与火线连通，右孔与火线接通，综上可知，零线BC之间断开，故BD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （4）①人双手分别接触火线与零线，构成回路，有极大电流通过人体，会造成触电事故；②人单手接触火线，双脚站在绝缘的干燥椅子上，没有构成回路，没有电流通过人体，不会造成触电事故；③人单手接触火线，双脚站在大地上，构成回路，有极大电流通过人体，会造成触电事故；④一人单手接触火线，另一只手与另一人的手接触，另一人双脚站在大地上，构成回路，有极大电流通过人体，会造成触电事故；综上可知，不会发生触电事故的是图②。 28．(1)铁 (2)变化 【详解】（1）由题意可知，金属弦在磁体的磁场中被磁化，要保证金属弦的磁化效果，其制作材料中可能含有铁、钴或镍等易被磁化的物质，因此可能是用铁。 （2）当金属弦振动时，与线圈间产生了相对运动，相当于线圈切割金属弦磁场的磁感线，从而产生感应电流。由于金属弦的运动方向不断改变，则线圈中感应电流的方向是变化的。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $