第十六章 磁场 电磁铁（专项训练）物理新教材沪粤版九年级下册

第十六章 磁场 电磁铁 常考题型·精准突破 考点一 磁现象与磁场基础 题型1 磁体、磁性与磁极判断 （重） 题型2 地磁场与小磁针指向判断 考点二 电流的磁效应 —— 奥斯特实验 题型1 奥斯特实验现象与结论 题型2 通电螺线管磁场、安培定则（重、难） 考点三 电磁铁及其影响因素 题型1 电磁铁特点与探究实验（重） 题型2 电磁铁实际应用 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 磁现象与磁场基础 ◆题型1 磁体、磁性与磁极判断 1．公园里小朋友钓“鱼”。“鱼”是塑料做的，鱼竿上的“饵”是一块磁铁，只要磁铁碰到“鱼”嘴巴就能轻松地把“鱼”钓上来。“鱼”嘴巴的材料可能是（     ） A．铁 B．塑料 C．铜 D．铝 【答案】A 【详解】磁体具有吸引铁、钴、镍类物质的性质，铁可被磁铁吸引，符合要求；塑料、铜、铝均不能被磁铁吸引，不符合要求。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．如图是小阳同学从某废旧电器中拆下的圆形磁铁。下列分析正确的是（     ） A．圆形磁铁周围存在磁场，不存在磁感线 B．该类磁铁只存在一个N极或S极 C．圆形磁铁周围磁场方向都是指向同一方向 D．它对放入其磁场中的任何金属有力的作用 【答案】A 【详解】A．磁场是真实存在于磁体周围的特殊物质，磁感线是为了方便描述磁场引入的假想物理模型，实际并不存在，故A正确； B．任何磁体都同时存在N极和S极，不存在只有单个磁极的磁体，故B错误； C．磁铁周围不同位置的磁场方向一般各不相同，不会都指向同一方向，故C错误； D．磁铁只能对铁、钴、镍等磁性材料有力的作用，并非对所有金属都有力的作用，故D错误。 故选A。 3．三根钢棒位置如图所示。已知B棒有磁性，那么（     ） A．A棒有磁性，C棒没有磁性 B．A棒一定没有磁性，而C棒可能有磁性 C．A棒可能有磁性，也可能没有磁性 D．C棒可能有磁性，也可能没有磁性 【答案】C 【详解】由图可知，B和C相互排斥，已知B有磁性，由同名磁极相互排斥可知，因此C一定有磁性； B和A相互吸引，存在两种情况：①A有磁性，因异名磁极相互吸引，则靠近B的一端是异名磁极； ②A没有磁性，因磁体具有吸铁性，但A是钢棒，会被具有磁性的B吸引。 因此A可能有磁性，也可能没有磁性。 故选C。 4．为辨别钢棒是否有磁性，小明设计了以下方案进行探究。 (1)如图甲所示，小磁针的S极与钢棒M端相互吸引，根据该实验现象，_________（选填“能”或“不能”）判断钢棒原来一定具有磁性。 (2)如图乙所示，挂在弹簧测力计下的磁铁，下端为N极。水平向左移动钢棒的过程中，测力计示数持续变大，小明由此判断。钢棒原来一定具有磁性，且M端是________极（选填“N”或“S”）。本实验若把磁铁换成软铁块，仍水平向左移动钢棒，弹簧测力计示数如何变化________________。 【答案】(1)不能 (2) N 先变小后变大 【详解】（1）由于异名磁极相互吸引，同时磁体具有吸引铁类物质的性质，根据图中的实验现象不能判断钢棒是否有磁性。 （2）悬挂磁铁的下端是N极，钢棒向左移动时弹簧测力计示数持续变大，说明钢棒左端是N极。因为最开始同名磁极相互排斥，且斥力最强，测力计示数最小。钢棒再往左移，排斥力变小，测力计示数变大，过了中点，变成引力，测力计示数持续变大。 若把磁铁换成软铁块，条形磁体（钢棒）的特点是两端磁性最强，中间磁性最弱。钢棒水平向左移动时，软铁块从钢棒左端上方移动到右端上方的过程中，受到的吸引力先减小，到钢棒中间时吸引力最小，然后由于异名磁极相吸而增大，因此弹簧测力计的示数先变小后变大。 ◆题型2 地磁场与小磁针指向判断 5．指南针是中国四大发明之一，这是我国对人类所作出的巨大贡献，指南针是利用地磁场指示方向。如图所示，请在括号内标出地磁场的磁极和小磁针右下端的磁极。 【答案】 【详解】地球周围存在地磁场。在磁体外部，磁感线都是从北极发出，回到南极，由图中地磁场磁感线的方向可以判定，上方是地球地磁的南极； 下方是地磁北极，由异名磁极相互吸引可知，小磁针右下端为S极，据此作图。 6．如图所示是我国宋代的指南龟。它的制作方法是，先以木刻龟，在龟体上沿首尾方向开一洞，放入条形磁石，然后以黄蜡填满，在龟尾部敲入一铁针与磁石一端相连，以示方向，最后将其支于竹钉之上，令其水平平衡。它的使用方法是，任意拨动，待其静止后针尾所指方向即为南方。下列有关说法正确的是（     ） A．针是铜制成的 B．针尖接触的是磁石的N极 C．针尾指南是受到地磁场的作用 D．针的作用比条形磁石的作用更重要 【答案】C 【详解】A．铜不是磁性材料，无法被磁化来指示方向，故A错误； B．针尾指南，说明针尾为磁体的极。铁针被磁化后，远离磁石的一端（针尾）与磁石该端极性相同，靠近磁石的一端（针尖）与磁石该端极性相反。因为针尾是极，所以与针尖接触的磁石一端应为极，故B错误； C． 地球周围存在地磁场，指南龟静止时针尾指南是受到地磁场的作用，故C正确； D．条形磁石是磁源，产生磁场，针只是被磁化后指示方向，磁石的作用更重要，故D错误。 故选 C。 7．家住合肥的小徽将回形针掰直，磁化后放在树叶上，漂浮于水面，如图甲。参照当地冬季午间小草的影子（如图乙），可推测A端是回形针磁体的______极。 【答案】S 【详解】由图可知，小草的影子偏向北方，根据影子的形成原理可知太阳在南方，地理南方附近是地磁北极，根据磁极间异名磁极相互吸引的规律可知，回形针磁体指南方的是S极，即可以推测A端是回形针磁体的S极。 考点二 电流的磁效应 —— 奥斯特实验 ◆题型1 奥斯特实验现象与结论 8．在奥斯特实验中如图，导线通电时，导线下方的小磁针发生了偏转，但当导线在_____方位进行实验却看不到这种现象，这是因为_________。 【答案】 东西 当导线在水平面东西方向放置时，通电导线产生的磁场方向与地磁场的方向在同一直线上，小磁针受到的两个磁场的作用力方向相反或相同，合力不足以让小磁针发生明显偏转，因此看不到偏转现象。 【详解】略 9．如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针偏转。 (1)实验中直导线应该是_________（选填“南北”或“东西”）方向放置； (2)实验时闭合开关，发现小磁针偏转，说明通电直导线周围存在_________; (3)若移走小磁针，则上述结论_________（选填“能”或“不能”）成立； (4)改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，表明____________； (5)若将导线平行放置在小磁针的下面，则小磁针的转动方向_______________。 【答案】(1)南北 (2)磁场 (3)能 (4)电流的磁场方向与电流方向有关 (5)会相反 【详解】（1）实验中直导线应该是南北方向放置，因为小磁针原本受地磁场影响指向南北，将导线沿南北方向放置，电流产生的磁场方向为东西方向，这样能更明显地观察到小磁针的偏转，排除地磁场的干扰。 （2）闭合开关后小磁针偏转，说明通电直导线周围存在磁场，这是奥斯特实验的核心结论，证明了电流的磁效应。 （3）移走小磁针，上述结论能成立，因为磁场是客观存在的，小磁针只是用来检测磁场，不会因为小磁针的移除而消失。 （4）改变电流方向，小磁针偏转方向改变，说明此时通电直导线周围的磁场方向发生了改变，表明电流的磁场方向与电流方向有关。 （5）将导线平行放在小磁针的下面，小磁针的转动方向相反，因为电流产生的磁场在导线上方和下方的方向是相反的（安培定则判断），所以小磁针的转动方向会相反。 10．如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针______极指北；当导线与电池接触时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在______；改变通电方向时，小磁针的偏转方向______（选填“会”或“不会”）改变。 【答案】 N/北 磁场 会 【详解】地球本身是一个巨大的磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。根据异名磁极相吸，小磁针静止时N极会指向地理北极方向；当导线与电池触接时，导线中有电流通过，此时观察到下方的小磁针发生了偏转，小磁针只有在磁场中才会受到磁力的作用而发生偏转，这个现象（奥斯特实验）证明了通电导线周围存在磁场，即电流具有磁效应；电流的磁场方向与电流方向有关，电流方向改变，磁场方向也随之改变，因此小磁针的受力方向改变，偏转方向也会改变。 ◆题型2 通电螺线管磁场、安培定则 11．某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。 (1)如图甲所示闭合开关，在玻璃板上均匀地撒满铁屑，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况，铁屑的分布情况与________磁体周围铁屑的分布情况相似。 (2)如图乙是该装置的示意图，闭合开关，通电螺线管的右端为________极，小磁针的左端为________极。 (3)对调电源正、负极，小磁针N极指向与图乙中相反，这表明，通电螺线管外部的磁场方向与________的方向有关。 【答案】(1)条形 (2) N/北 S/南 (3)电流 【详解】（1）通电螺线管外部的磁场分布和条形磁体的磁场分布一致，两端磁性强、中间磁性弱，铁屑的排布规律和条形磁体周围的铁屑分布相似。 （2）根据安培定则（右手螺旋定则）：用右手握住螺线管，四指指向电路中电流的环绕方向，大拇指指向螺线管的N极。图乙中电流从电源正极流出，螺线管正面电流方向向下，可判断出螺线管右端为N极，左端为S极；再根据磁极间“异名磁极相互吸引”的规律，小磁针靠近螺线管N极的左端为S极。 （3）对调电源正负极后，电路中的电流方向改变，小磁针N极指向也随之反向，说明通电螺线管外部的磁场方向和电流方向有关。 12．如图，在探究“通电螺线管外部磁场方向”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，小磁针的N极指向地磁北极 B．闭合开关后，小磁针静止时的S极指向为水平向左 C．若小磁针偏转不明显，可以增加一节电池 D．仅对调电源正负极，螺线管的磁极不会发生改变 【答案】C 【详解】A．闭合开关前，小磁针在地磁场作用下，N极指向地理北极，而地理北极在地磁南极附近，因此小磁针N极指向地磁南极，故A错误； B．根据安培定则可判断，通电螺线管左端为N极，右端为S极。通电螺线管外部磁场方向从N极指向S极，因此小磁针所在位置磁场方向向左，小磁针静止时N极向左、S极向右，故B错误； C．小磁针偏转不明显说明螺线管磁性较弱，增加一节电池会增大电源电压，使电路电流变大，螺线管磁性会增强，小磁针偏转更明显，故C正确； D．通电螺线管的磁极由电流方向决定，仅对调电源正负极，电流方向改变，螺线管的磁极也会发生改变，故D错误。 故选C。 13．如图，在通电螺线管附近放置的小磁针静止时，指向正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．由安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，由异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为S极，右端为N极，故A正确； B．由安培定则可知，通电螺线管的上端为N极，由异名磁极相互吸引可知，小磁针的上端为S极，下端为N极，故B错误； C．由安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，由异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为S极，右端为N极，故C错误； D．由安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，由异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为S极，右端为N极，故D错误。 故选A。 14．如图甲所示为磁悬浮地球仪，它的地理南、北极与地球实际方位一致。地球仪是一个永磁体，它的磁场与地磁场分布特点一致。环形底座内有一电磁铁，其电路原理如图乙所示。请在图乙中标出地球仪工作时电磁铁的“N”极和电源的“+”极。 【答案】 【详解】地磁的S极对应地理北极附近，地磁的N极对应地理南极附近。地球仪的磁场和地磁场分布一致，因此地球仪的下端是地球仪这个永磁体的N极。磁悬浮地球仪能够悬浮，依靠同名磁极相互排斥的原理，因此电磁铁的上端必须和地球仪的下端是同名磁极，也就是电磁铁上端为N极。根据安培定则，右手握住螺线管，让大拇指指向螺线管的N极，四指弯曲的方向就是螺线管中电流的流向，由此可判断电流从螺线管的下端流入、上端流出，因此电源的下端是正极。 考点三 电磁铁及其影响因素 ◆题型1 电磁铁特点与探究实验 15．为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小新用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 (1)把甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流________； (2)闭合开关后当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________（选填“增加”或“减少”），说明电流越________，电磁铁磁性越强； (3)根据闭合开关后图示的情景可知，电磁铁________（选填“甲”或“乙”）的磁性较强，说明电流一定时，线圈匝数越________，电磁铁磁性越强。实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后__________； (4)小新做完实验又提出了一个新的问题：电磁铁的磁性强弱是否与铁芯的有无有关呢？于是他将甲中的铁钉去掉，比较甲、乙吸引大头针的数目。请问他的方案________（选填“可行”或“不可行”），理由是：_________。 【答案】(1)相等 (2) 增加 大 (3) 乙 多 同名磁极相互排斥 (4) 不可行 没有控制甲、乙线圈匝数相同 【详解】（1）串联电路的特点是各处电流相等。将甲、乙串联，是利用控制变量法，保证通过两个电磁铁的电流相同，从而单独探究线圈匝数对磁性强弱的影响。 （2）滑动变阻器滑片向左移动，变阻器接入电路的电阻变小，电路总电阻减小。电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中电流变大；电磁铁磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强，因此吸引大头针的个数增加。 （3）实验中用吸引大头针的数量反映电磁铁磁性强弱，乙吸引的大头针更多，因此乙磁性更强； 甲、乙电流相同，乙线圈匝数更多、磁性更强，说明电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强； 大头针被电磁铁磁化后，每根大头针下端的磁极相同，同名磁极相互排斥，因此大头针下端会分散开。 （4）探究“磁性强弱与铁芯有无”时，必须用控制变量法，保证线圈匝数、电流大小完全相同，只改变铁芯有无。 甲、乙原本线圈匝数不同，去掉甲的铁钉后，同时存在“铁芯有无、线圈匝数”两个变量，变量不唯一，无法得出可靠结论，因此方案不可行。 16．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。则电磁铁右端是______极。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小将______（选填“不变”“逐渐变大”或“逐渐变小”）。 【答案】 N 逐渐变大 【详解】据安培定则（右手螺旋定则），右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指指向螺线管的N极，可得出电磁铁右端为N极，左端为S极。 滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流增大，电磁铁磁性增强，对条形磁铁的吸引力增大；条形磁铁始终静止，摩擦力与吸引力平衡，大小相等，因此摩擦力逐渐变大。 17．小闽用铁钉自制一个电磁铁，电路如图所示。闭合开关，铁钉左端是________极；要让电磁铁的磁性增强，电阻箱R的阻值需调________。 【答案】 S/南 小 【详解】根据安培定则（右手螺旋定则）：电源长端为正极，电流从螺线管的右端流入、左端流出，右手握住铁钉，四指弯曲方向与电流环绕方向一致，大拇指指向右端，因此右端是N（北）极，铁钉左端是S（南）极。 要让电磁铁的磁性增强，应增大电路中电流，由可知，应减小电路中总电阻，因此应将电阻箱的值 调小。 18．如图甲是一款磁悬浮音箱，音箱底部固定有一块永磁体，底座内部安装有一个电磁铁，其内部电路如图乙所示。闭合开关S后，音箱可悬浮于空中。关于该磁悬浮音箱，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁通电后上端是N极 B．电磁铁通电后产生磁场是电流的热效应 C．滑片P向右滑动时，音箱悬浮位置升高 D．音箱悬浮于空中应用异名磁极相互排斥 【答案】C 【详解】A．由图乙知，电流从电磁铁线圈上端流入、下端流出。根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向下方，则电磁铁下端为N极，上端为S极，故A错误； B．电磁铁通电产生磁场利用的是电流的磁效应，电流热效应是指导体通电发热，两者原理不同，故B错误； C．滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电阻减小。由 ，电源电压 不变，总电阻 减小，电流 增大，电磁铁磁性增强，对音箱排斥力增大，音箱悬浮位置升高，故C正确； D．音箱悬浮利用的是电磁铁与永磁体同名磁极相互排斥的原理，故D错误。 故选C。 ◆题型2 电磁铁实际应用 19．如下图，闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引______，带动小球敲击铃碗发声，但同时螺钉与弹簧片分离，电路______，电磁铁失去磁性，弹簧片复位又将电路接通。如此反复，铃碗持续发声。 【答案】 弹簧片 断开 【详解】[1][2]闭合开关后，电磁铁有电流通过，电磁铁具有了磁性，弹簧片被吸引过来，带动小球敲击铃碗发声，同时弹簧片与螺钉分离，电路断开，电磁铁失去了磁性，螺钉又被弹簧片弹回，弹簧片与螺钉再次接触，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续敲击声。 20．如图所示，小明自制了一个带有电磁铁的泡沫船模型。将它放入水中漂浮，船头指向西。闭合开关S，电磁铁由于受到________的作用，船头会偏转最终指向________方。电磁铁在生产生活中有着广泛的用途，请写出一个应用电磁铁的实例：________。（合理即可） 【答案】 地磁场 南 电磁起重机 【详解】[1][2]闭合开关 S 后，电磁铁通电产生磁性，相当于一个小磁针。地球本身是一个大磁体，存在地磁场，小磁针（即电磁铁）在地磁场的作用下会发生偏转，最终静止时会指向南北方向，其中N极指向北方，S极指向南方。已知船头原来指向西，根据安培定则可判断出电磁铁的N极在船尾方向，地磁场和地理南北极相反，北极为地磁的南极，由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，船尾指向北方，船头指向南方，所以船头会在地磁场作用下偏转最终指向南方。 [3]电磁起重机是电磁铁的典型应用之一。它通过电磁铁的磁性吸引，可以轻松吊起大量钢铁等铁磁性材料，广泛应用于各种需要大量吊运铁磁性材料的场合。 21．如图1是一个自动输液报警器。其内部有一压敏电阻R，阻值随管内液体多少的变化而变化。工作电路图如图2所示。当药液减少时，电铃两端的电压逐渐增大，增大到一定程度时电铃发声报警（电铃电阻恒定不变）。下列分析正确的是（　　） A．电铃的工作原理是磁场对通电导体有力的作用 B．药液未输完电铃不响，是因为没有电流通过 C．压敏电阻R的阻值随着药液的减少而减小 D．药液输完时电路的总功率最小 【答案】C 【详解】A．电铃的核心是电磁铁，利用电流的磁效应工作的，故A错误； BC．药液减少时，电铃两端的电压逐渐增大，增大到一定程度时电铃发声报警，没有报警是因为电压较小，不是没有电流通过，且药液减少时，电流变大，因而电路中的电阻减小，即压敏电阻R的阻值随着药液的减少而减小，故C正确，B错误； D．药液减少时，电流变大，药液输完时，电路中的电流最大，根据P=UI可知电路的总电功率最大，故D错误。 故选C。 22．磁浮列车悬浮在轨道上行驶，大大减小了列车受到的阻力。如图所示的磁浮列车的轨道线圈和车身线圈相互靠近的两端是________（填“同名”或“异名”）磁极。若想使车身再浮起来一些，可以采取的措施是_________。 【答案】 异名 增大线圈中的电流 【详解】[1]由图可知，车身的电磁铁在轨道下方，且车身受到的重力竖直向下，要使列车悬浮在轨道上行驶，则轨道线圈对车身线圈应该有向上的吸引力，是通过异名磁极相吸引来实现列车悬浮的，减小接触面压力从而减小阻力，因此相互靠近的两端是异名磁极。 [2]电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，线圈匝数不变时，增大通过线圈的电流可以增强电磁铁磁性，使吸引力增大，就能让车身浮得更高。 综合攻坚·知能拔高 1．小梦按图甲所示的电路（电源两端电压保持不变）进行了两次实验。第一次实验：将灯L接入电路（①中所示位置），闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，观察电表示数以及灯L亮度变化。第二次实验：用一根导线和一枚铁钉制作了如图乙所示的电磁铁，将其替换灯L接入电路（①中所示位置），闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，观察钉尖处吸引曲别针的数量。下列说法正确的是（     ） A．实验1中，滑动变阻器滑片向右移动时，电压表示数变大，灯L变暗 B．实验1中若电流表断路，灯L能正常发光 C．实验2中若线圈匝数不变，将滑动变阻器滑片向右移动，钉尖处吸引曲别针的数量会减少 D．实验2中闭合开关后，钉尖一端为电磁铁的N极 【答案】C 【详解】A．由图甲可知，灯L与滑动变阻器串联，电压表测灯L两端电压。滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻丝变长，电阻变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律可知电路电流变小。根据串联分压规律，滑动变阻器分压变大，灯L的分压变小，电压表示数变小，由可知灯L实际功率变小，灯变暗，故A错误； B．电流表串联在电路中，若电流表断路，整个电路断路，电路中无电流，灯L不能发光，故B错误； C．实验2中电磁铁与滑动变阻器串联。滑片P向右移动，变阻器接入电阻变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律可知电路电流变小，电磁铁线圈匝数不变，电流变小，磁性减弱，钉尖处吸引曲别针的数量会减少，故C正确； D．由图乙电流箭头方向可知，电流从钉尖处流入线圈，从钉帽处流出。线圈正面导线中电流方向向上。根据安培定则可知钉帽端为N极，钉尖为S极，故D错误。 故选C。 2．在科技晚会上，小丽给大家展示了一个“听话”的小瓶子，通过调节滑片，就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中，它的原理如图所示（磁铁固定在活塞上），闭合开关S后，移动滑片P，使小瓶子悬停在图示位置。对此，以下分析正确的是（      ） A．电磁铁的右端为S极 B．若将滑片P向右移，大瓶子内气压变大 C．小瓶子下沉时，小瓶子中的气体密度变大 D．滑片P向右移时，小瓶瓶口处受到水的压强变大 【答案】C 【详解】A．由图可知，电源右侧为正极，电流从电磁铁右端流入。根据线圈绕向，电流在螺线管正面方向向上，由安培定则可知电磁铁右端为N极，故A错误； B．滑片P向右移，变阻器接入电路的电阻变大，电流变小，电磁铁磁性变弱。电磁铁右端为N极，与磁铁左端N极相互排斥，斥力变小。活塞在内部气压作用下向左移动，气体体积变大，气压变小，故B错误； C．小瓶子下沉时，说明受到的浮力小于重力，水进入小瓶子，瓶内气体体积被压缩变小，气体质量不变，由可知气体密度变大，故C正确； D．滑片P向右移时，大瓶子内气压变小，小瓶子内气体膨胀将水排出，浮力大于重力，小瓶子上浮，瓶口处深度变小，由可知受到水的压强变小，故D错误。 故选C。 3．小明家有一款磁悬浮音箱，音箱下部有一块磁铁（磁铁S极在下），圆柱状底座内部有电磁铁。他发现这个音箱与图（b）所示电路原理相似。下列判断正确的是（不计空气浮力）（     ） A．如图（b），闭合开关，使音箱悬浮后，滑片P向右调节，当音箱再次悬浮时，音箱受到的磁力变大 B．闭合开关，当滑片P向右滑动时，电源输出的功率变大 C．通电后电磁铁的周围，磁感线的方向是从S极到N极 D．若对调图（b）电路中电源正、负极，闭合开关，音箱静止在底座上，音箱受到的重力和支持力是一对平衡力 【答案】B 【详解】A．音箱悬浮时处于平衡状态，竖直方向上受到的磁力与重力平衡，即。滑片P向右调节，变阻器接入电阻减小，由欧姆定律可知电路中的电流增大，磁性增强，音箱向上运动，再次悬浮时仍满足，因不变，故不变，故A错误； B．闭合开关，滑片P向右滑动，变阻器接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，电源电压不变，由可知电源输出的功率变大，故B正确； C．在磁体外部，磁感线方向是从N极到S极，故C错误； D．对调电源正负极，电磁铁上端变为N极，与音箱下部S极相互吸引，磁力方向向下。音箱静止时受重力、磁力和支持力，由平衡条件得，即，重力和支持力大小不等，不是平衡力，故D错误。 故选B。 4．图甲为某无人机内发动机限速的简化电路，当飞行速度达到350 km/h时，衔铁刚好被吸下，油门C随衔铁向下平移使喷油量减小，无人机速度不再增大。已知电源电压为12 V，定值电阻为25 Ω，电磁铁线圈电阻不计，图乙为电阻R的阻值随飞行速度v变化的关系图。下列说法正确的是（     ） A．电磁铁下端的极性为S极 B．当飞行速度增大时，电压表的示数减小 C．当飞行速度达到210 km/h时电压表的示数为7.5 V D．若以350 km/h的速度飞行1 min，电阻R产生的热量是240 J 【答案】C 【详解】A．用安培定则：电流从电磁铁上端流入、下端流出，右手握住螺线管，弯曲四指指向电流方向，大拇指指向下端，电磁铁下端为N极，故A错误； B．R与R0串联，电压表测R0两端电压；由乙图：飞行速度变大，R阻值变小，总电阻变小，根据电路电流变大，，R0两端电压变大，即电压表示数变大，故B错误； C．当时，从乙图读出，，总电阻 电路电流 电压表示数即R0两端电压 故C正确； D．当时，由乙图知，总电阻 电路电流 时间 则R产生的热量是 故D错误。 故选C。 5．图甲所示是电磁继电器的结构和电路，控制电路的电压恒为3V，热敏电阻R的阻值与温度t的关系如图乙所示，将该装置放在26℃的环境中，当电阻箱 R0接入某阻值且不变，闭合开关S，电动机M刚好不工作，不计电磁铁的电阻。下列分析正确的是（     ） A．该装置所在环境温度为20℃时，电动机M一定会工作 B．当电流通过带铁芯的螺线管时，铁芯被磁化成了磁体 C．电磁铁上端为N极，当环境温度升高，它的磁性变强 D．电磁铁的工作原理与动圈式麦克风的工作原理是相同的 【答案】B 【详解】A．将该装置放在26℃的环境中，闭合开关S，电动机M刚好不工作。由图乙可得，温度低于26℃时，电阻R变大，控制电路中的电流变小，电磁铁无法吸下衔铁，工作电路断开，电动机不工作。 故A错误； B．电磁铁的工作原理是电流的磁效应。当电流通过螺线管时，螺线管周围会产生磁场；处于磁场中的铁芯会被磁化，成为一个磁体。铁芯被磁化后，其磁场与螺线管的磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。  故B正确； C．根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的一端为N极。由此可知，电磁铁下端为N极，上端为S极。由图乙可知，热敏电阻的阻值随温度升高而减小。当环境温度升高时，热敏电阻的阻值减小，控制电路的总电阻减小。控制电路电压恒为3V，根据欧姆定律，电路中电流增大，电磁铁的磁性变强。故C错误； D．电磁铁的工作原理是电流的磁效应，电流通过导体时，导体周围会产生磁场。 动圈式麦克风的工作原理是电磁感应现象，声音使膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流。  两者的工作原理完全不同，一个是电生磁，一个是磁生电。 故D错误； 故选B。 6．如图是小明制作的控制车辆进出的电动闸门设计图，光电开关断开时，抬杆刚好处于水平状态，开关闭合时，电磁铁吸引铁柱抬杆抬起，此时电磁铁上端为________（填“N”或“S”）极。电路中电源电压为12 V，电磁铁线圈电阻为100Ω，电磁铁对铁柱的吸合电流为0.03 A，则刚吸合时，定值电阻R0两端的电压为________V。 【答案】 S 9 【详解】由图可知，电流从电磁铁上端流入、下端流出，根据安培定则，电磁铁下端是N极，因此电磁铁上端为S极； 电路中与电磁铁线圈串联，串联电路电流处处相等，根据欧姆定律，电磁铁线圈两端的电压 串联电路总电压等于各部分电压之和，因此定值电阻两端电压 7．如图-1，是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V，为电阻箱，的阻值与烟雾浓度K的关系如图-2所示。当电磁铁线圈中的电流时，衔铁被吸下，电风扇转动，开始排气。 (1)电磁铁工作时，其上端为________极。 (2)当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)控制电路的电源电压低于3V时，若保持空气质量的标准不变，的阻值应________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】(1)S (2)变大 (3)减小 【详解】（1）根据安培定则，电流从电磁铁上端流入、下端流出，大拇指指向电磁铁下端，说明下端为N极，因此上端为S极。 （2）由图-2可知，烟雾浓度升高时，气敏电阻的阻值减小，控制电路总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律，控制电路中线圈的电流变大。 （3）保持空气质量标准不变，意味着启动换气时，的阻值不变、仍需要电流达到才启动。电源电压降低后，根据，要保持电流不变，总电阻需要减小；因为总电阻，不变，因此的阻值应减小。 课外兴趣小组自制了一个“温度自动报警器”（原理如图所示）。 8．控制电路接通时能吸引衔铁是因为电流具有______效应，此时电磁铁的上端是______（选填“N”或“S”）极。 9．当环境温度达到设定的报警温度时，工作电路中______（选填“电铃”或“小灯泡”）通电工作。使用时发现电磁铁磁性不够强，改进的办法有______（写出一种即可）。 【答案】8． 磁 N 9． 电铃 增大控制电路电源电压 【详解】30．电磁铁通电后能够吸引衔铁，说明电磁铁有了磁性，利用的是电流的磁效应；根据安培定则：右手握住螺线管，电流从螺线管下端流入、上端流出，四指沿电流方向，大拇指指向螺线管上端，因此电磁铁上端为N极。 31．当温度达到设定温度时，温度计内的水银（导体）上升接通控制电路，电磁铁吸下衔铁，电铃所在的工作电路接通，因此电铃通电工作报警；电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关，磁性不够强时，可以增大控制电路电源电压来增大控制电路中的电流增强磁性，或增加线圈匝数来增强磁性。 10．某生态园花棚里安装了自动喷雾系统，当湿度较低时，喷雾器工作。简化的电路图如图。为装在探头上的湿敏电阻，其阻值随湿度（空气中含有水蒸气的百分比）的变化关系如表。当控制电路的电流达到30mA时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到20mA时，衔铁被释放。 阻值随湿度的变化关系 湿度RH/% 30 500 40 400 50 320 60 250 70 200 80 160 (1)随着花棚内空气湿度减小，控制电路的电流会________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)当控制电路电压设定为9V时，若将湿度控制在40%～60%之间，则________Ω。（不计电磁铁线圈的阻值） (3)当使用时间过长时，控制电路的电源电压会降低，这时花棚所控制的最高湿度会________（选填“上升”“下降”或“不变”）。 【答案】(1)减小 (2)50 (3)上升 【详解】（1）由表格数据可知，空气湿度越小，湿敏电阻的阻值越大。控制电路中与串联，电源电压不变，总电阻随增大而增大，根据欧姆定律，控制电路的电流会减小。 （2）由题意可知，当湿度升高到，电流达到，衔铁吸合，喷雾停止，此时； 当湿度降低到，电流减小到，衔铁释放，喷雾开始，此时，不计线圈电阻，根据 解得，检验一下，当湿度为时，，符合要求。 （3）根据，电流要求仍为不变，减小则总电阻需要减小，因此对应湿敏电阻更小；由表格可知，越小对应湿度越高，因此控制的最高湿度会上升。 11．2026年2月，清华大学宋成教授团队在《自然》杂志发表成果，实现手性反铁磁序的零场完全翻转，为新一代磁存储器奠定基础。磁存储器的核心元件之一是巨磁电阻（GMR）传感器，如图所示是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。闭合S1，图中电磁铁右端为________（选填“N”或“S”）极，再闭合S2并使滑片P向左滑动，此时电磁铁的磁性________（选填“增强”“减弱”或“不变”），观察到指示灯亮度增大，说明巨磁电阻的阻值________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 S 增强 减小 【详解】闭合开关S1后，电流从电磁铁的右端流入、左端流出。根据安培定则可知，电磁铁左端为N极，右端为S极；滑片P向左滑动，滑动变阻器阻值减小，电源电压不变，根据得电流增大，电磁铁的磁性增强；指示灯亮度增大，说明电流变大，电源电压不变，则电路中的电阻变小，即巨磁电阻的阻值减小。 12．如图是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。电磁铁是利用电流的____________效应工作的，电磁铁的上端为____________（选填“N”或“S”）极。R0是压敏电阻，阻值随压力的增加而增大，当运动员蹲在起跑器上后，裁判员老师闭合开关S1、S2，发令指示灯____________（选填“L1”或“L2”）亮，运动员抢跑后，电磁铁的磁性____________（选填“增强”或“减弱”），电磁铁将____________（选填“吸引”或“释放”）衔铁，抢跑指示灯____________（选填“L1”或“L2”）亮，则判定该运动员抢跑。 【答案】 磁 N L1 增强 吸引 L2 【详解】电磁铁是利用电流的磁效应工作的。 根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，所以电磁铁的上端为N极。 当运动员蹲在起跑器上时，压敏电阻R0的阻值随压力的增大而增大，控制电路电流变小，电磁铁磁性较弱，不吸引衔铁。此时衔铁在上方发令指示灯L1所在电路接通，所以L1亮； 运动员抢跑后，对起跑器的压力变小，R0的阻值减小，控制电路电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，L2所在电路接通，判定抢跑。 13．如图为某实验小组探究“通电螺线管外部的磁场方向的影响因素”实验，实验小组的同学们在一块硬纸板上并排挖孔，然后将导线依次穿过小孔，绕成螺线管。 (1)如图甲所示，连接好电路，在纸板上均匀地撒上铁屑，观察铁屑的排列情况可知通电螺线管外部磁场跟________磁体的磁场相似。 (2)在螺线管周围放置一些小磁针，通电后，小磁针的偏转情况如图乙所示；调换电源正负极后，小磁针偏转方向如图丙所示。由图乙和图丙所示实验可知：同一通电螺线管，其外部磁场的方向与螺线管中的________有关。 (3)在螺线管中间插入铁钉，制成电磁铁，并连接好电路，如图丁所示。此实验电路可以探究电磁铁的磁性强弱与________的关系。 (4)实验结束整理器材时，发现小磁针的N极均指向同一个方向，这是由于小磁针受到了________的作用。 【答案】(1)条形 (2)电流方向 (3)线圈匝数 (4)地磁场 【详解】（1）由实验中铁屑的排列特点可知，通电螺线管两端磁性强、中间磁性弱，外部磁场分布与条形磁体的磁场相似。 （2）调换电源正负极后，螺线管内电流方向改变，小磁针偏转方向（即磁场方向）也随之改变，因此可得：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。 （3）图丁中两个电磁铁串联，通过的电流大小相同、铁芯相同，只有线圈匝数不同，因此该电路可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。 （4）地球本身是一个巨大的磁体，周围存在地磁场，断电后小磁针在地磁场的作用下，N极会指向同一方向（地理北极附近）。 14．如图所示是一个自动控温烧制炉的简化电路，工作电路有加热和保温两个状态。加热电阻、，是变阻器，是电磁铁线圈的电阻。控制电路使用温差电源，其热点探头放在温度为的炉内，冷点探头放在的恒温箱中，它提供的电压为，其中为常数。工作电路电压为，闭合开关、，衔铁与触点接触。当电磁铁线圈中的电流达到时，衔铁被吸下与触点接触。测试该装置时，第一次调节的阻值为，当炉内温度为时，衔铁被吸下；第二次调节的阻值为，当炉内温度为时，衔铁被吸下。下列说法正确的是（　　） ①衔铁与触点接触，工作电路为加热状态 ②控制电路中电磁铁线圈的电阻 ③当温差电源两端电压为时，炉内温度为 ④为了提高炉内的控制温度，可以将调高或将恒温箱的温度调高 A．①② B．②④ C．①③ D．③④ 【答案】B 【详解】①当衔铁与触点A接触时，只有接入工作电路，总电阻；当衔铁与B接触时，与串联，总电阻 电源电压不变，根据，电阻越小功率越大，因此接A时功率更大，为加热状态，接B为保温状态，故①错误； ②衔铁被吸下时电流恒为，根据控制电路欧姆定律，结合温差电源电压公式可得： 第一次： 第二次： 联立解得，，故②正确； ③当时，代入得 ，解得，故③错误； ④设为恒温箱冷点温度，由题意知，整理得： 要提高控制温度t：增大R，会使t升高；增大恒温箱温度，也会使t升高，故④正确。 故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十六章 磁场 电磁铁 常考题型·精准突破 考点一 磁现象与磁场基础 ◆题型1 磁体、磁性与磁极判断 1．A 2．A 3．C 4．(1)不能 (2) N 先变小后变大 ◆题型2 地磁场与小磁针指向判断 5． 6．C 7．S 考点二 电流的磁效应 —— 奥斯特实验 ◆题型1 奥斯特实验现象与结论 8．东西 当导线在水平面东西方向放置时，通电导线产生的磁场方向与地磁场的方向在同一直线上，小磁针受到的两个磁场的作用力方向相反或相同，合力不足以让小磁针发生明显偏转，因此看不到偏转现象。 9．(1)南北 (2)磁场 (3)能 (4)电流的磁场方向与电流方向有关 (5)会相反 10．N/北 磁场 会 ◆题型2 通电螺线管磁场、安培定则 11．(1)条形 (2) N/北 S/南 (3)电流 12．C 13．A 14． 考点三 电磁铁及其影响因素 ◆题型1 电磁铁特点与探究实验 15．(1)相等 (2) 增加 大 (3) 乙 多 同名磁极相互排斥 (4) 不可行 没有控制甲、乙线圈匝数相同 16． N 逐渐变大 17． S/南 小 18．C ◆题型2 电磁铁实际应用 19．弹簧片 断开 20．地磁场 南 电磁起重机 21．C 22．异名 增大线圈中的电流 综合攻坚·知能拔高 1．C 2．C 3．B 4．C 5．B 6．S 9 7．(1)S (2)变大 (3)减小 8．磁 N 9．电铃 增大控制电路电源电压 10．(1)减小 (2)50 (3)上升 11． S 增强 减小 12． 磁 N L1 增强 吸引 L2 13．(1)条形 (2)电流方向 (3)线圈匝数 (4)地磁场 14．B / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十六章 磁场 电磁铁 常考题型·精准突破 考点一 磁现象与磁场基础 题型1 磁体、磁性与磁极判断 （重） 题型2 地磁场与小磁针指向判断 考点二 电流的磁效应 —— 奥斯特实验 题型1 奥斯特实验现象与结论 题型2 通电螺线管磁场、安培定则（重、难） 考点三 电磁铁及其影响因素 题型1 电磁铁特点与探究实验（重） 题型2 电磁铁实际应用 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 磁现象与磁场基础 ◆题型1 磁体、磁性与磁极判断 1．公园里小朋友钓“鱼”。“鱼”是塑料做的，鱼竿上的“饵”是一块磁铁，只要磁铁碰到“鱼”嘴巴就能轻松地把“鱼”钓上来。“鱼”嘴巴的材料可能是（     ） A．铁 B．塑料 C．铜 D．铝 2．如图是小阳同学从某废旧电器中拆下的圆形磁铁。下列分析正确的是（     ） A．圆形磁铁周围存在磁场，不存在磁感线 B．该类磁铁只存在一个N极或S极 C．圆形磁铁周围磁场方向都是指向同一方向 D．它对放入其磁场中的任何金属有力的作用 3．三根钢棒位置如图所示。已知B棒有磁性，那么（     ） A．A棒有磁性，C棒没有磁性 B．A棒一定没有磁性，而C棒可能有磁性 C．A棒可能有磁性，也可能没有磁性 D．C棒可能有磁性，也可能没有磁性 4．为辨别钢棒是否有磁性，小明设计了以下方案进行探究。 (1)如图甲所示，小磁针的S极与钢棒M端相互吸引，根据该实验现象，_________（选填“能”或“不能”）判断钢棒原来一定具有磁性。 (2)如图乙所示，挂在弹簧测力计下的磁铁，下端为N极。水平向左移动钢棒的过程中，测力计示数持续变大，小明由此判断。钢棒原来一定具有磁性，且M端是________极（选填“N”或“S”）。本实验若把磁铁换成软铁块，仍水平向左移动钢棒，弹簧测力计示数如何变化________________。 ◆题型2 地磁场与小磁针指向判断 5．指南针是中国四大发明之一，这是我国对人类所作出的巨大贡献，指南针是利用地磁场指示方向。如图所示，请在括号内标出地磁场的磁极和小磁针右下端的磁极。 6．如图所示是我国宋代的指南龟。它的制作方法是，先以木刻龟，在龟体上沿首尾方向开一洞，放入条形磁石，然后以黄蜡填满，在龟尾部敲入一铁针与磁石一端相连，以示方向，最后将其支于竹钉之上，令其水平平衡。它的使用方法是，任意拨动，待其静止后针尾所指方向即为南方。下列有关说法正确的是（     ） A．针是铜制成的 B．针尖接触的是磁石的N极 C．针尾指南是受到地磁场的作用 D．针的作用比条形磁石的作用更重要 7．家住合肥的小徽将回形针掰直，磁化后放在树叶上，漂浮于水面，如图甲。参照当地冬季午间小草的影子（如图乙），可推测A端是回形针磁体的______极。 考点二 电流的磁效应 —— 奥斯特实验 ◆题型1 奥斯特实验现象与结论 8．在奥斯特实验中如图，导线通电时，导线下方的小磁针发生了偏转，但当导线在_____方位进行实验却看不到这种现象，这是因为_________。 9．如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针偏转。 (1)实验中直导线应该是_________（选填“南北”或“东西”）方向放置； (2)实验时闭合开关，发现小磁针偏转，说明通电直导线周围存在_________; (3)若移走小磁针，则上述结论_________（选填“能”或“不能”）成立； (4)改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，表明____________； (5)若将导线平行放置在小磁针的下面，则小磁针的转动方向_______________。 10．如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针______极指北；当导线与电池接触时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在______；改变通电方向时，小磁针的偏转方向______（选填“会”或“不会”）改变。 ◆题型2 通电螺线管磁场、安培定则 11．某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。 (1)如图甲所示闭合开关，在玻璃板上均匀地撒满铁屑，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况，铁屑的分布情况与________磁体周围铁屑的分布情况相似。 (2)如图乙是该装置的示意图，闭合开关，通电螺线管的右端为________极，小磁针的左端为________极。 (3)对调电源正、负极，小磁针N极指向与图乙中相反，这表明，通电螺线管外部的磁场方向与________的方向有关。 12．如图，在探究“通电螺线管外部磁场方向”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，小磁针的N极指向地磁北极 B．闭合开关后，小磁针静止时的S极指向为水平向左 C．若小磁针偏转不明显，可以增加一节电池 D．仅对调电源正负极，螺线管的磁极不会发生改变 13．如图，在通电螺线管附近放置的小磁针静止时，指向正确的是（　　） A． B． C． D． 14．如图甲所示为磁悬浮地球仪，它的地理南、北极与地球实际方位一致。地球仪是一个永磁体，它的磁场与地磁场分布特点一致。环形底座内有一电磁铁，其电路原理如图乙所示。请在图乙中标出地球仪工作时电磁铁的“N”极和电源的“+”极。 考点三 电磁铁及其影响因素 ◆题型1 电磁铁特点与探究实验 15．为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小新用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 (1)把甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流________； (2)闭合开关后当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________（选填“增加”或“减少”），说明电流越________，电磁铁磁性越强； (3)根据闭合开关后图示的情景可知，电磁铁________（选填“甲”或“乙”）的磁性较强，说明电流一定时，线圈匝数越________，电磁铁磁性越强。实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后__________； (4)小新做完实验又提出了一个新的问题：电磁铁的磁性强弱是否与铁芯的有无有关呢？于是他将甲中的铁钉去掉，比较甲、乙吸引大头针的数目。请问他的方案________（选填“可行”或“不可行”），理由是：_________。 16．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。则电磁铁右端是______极。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小将______（选填“不变”“逐渐变大”或“逐渐变小”）。 17．小闽用铁钉自制一个电磁铁，电路如图所示。闭合开关，铁钉左端是________极；要让电磁铁的磁性增强，电阻箱R的阻值需调________。 18．如图甲是一款磁悬浮音箱，音箱底部固定有一块永磁体，底座内部安装有一个电磁铁，其内部电路如图乙所示。闭合开关S后，音箱可悬浮于空中。关于该磁悬浮音箱，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁通电后上端是N极 B．电磁铁通电后产生磁场是电流的热效应 C．滑片P向右滑动时，音箱悬浮位置升高 D．音箱悬浮于空中应用异名磁极相互排斥 ◆题型2 电磁铁实际应用 19．如下图，闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引______，带动小球敲击铃碗发声，但同时螺钉与弹簧片分离，电路______，电磁铁失去磁性，弹簧片复位又将电路接通。如此反复，铃碗持续发声。 20．如图所示，小明自制了一个带有电磁铁的泡沫船模型。将它放入水中漂浮，船头指向西。闭合开关S，电磁铁由于受到________的作用，船头会偏转最终指向________方。电磁铁在生产生活中有着广泛的用途，请写出一个应用电磁铁的实例：________。（合理即可） 21．如图1是一个自动输液报警器。其内部有一压敏电阻R，阻值随管内液体多少的变化而变化。工作电路图如图2所示。当药液减少时，电铃两端的电压逐渐增大，增大到一定程度时电铃发声报警（电铃电阻恒定不变）。下列分析正确的是（　　） A．电铃的工作原理是磁场对通电导体有力的作用 B．药液未输完电铃不响，是因为没有电流通过 C．压敏电阻R的阻值随着药液的减少而减小 D．药液输完时电路的总功率最小 22．磁浮列车悬浮在轨道上行驶，大大减小了列车受到的阻力。如图所示的磁浮列车的轨道线圈和车身线圈相互靠近的两端是________（填“同名”或“异名”）磁极。若想使车身再浮起来一些，可以采取的措施是_________。 综合攻坚·知能拔高 1．小梦按图甲所示的电路（电源两端电压保持不变）进行了两次实验。第一次实验：将灯L接入电路（①中所示位置），闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，观察电表示数以及灯L亮度变化。第二次实验：用一根导线和一枚铁钉制作了如图乙所示的电磁铁，将其替换灯L接入电路（①中所示位置），闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，观察钉尖处吸引曲别针的数量。下列说法正确的是（     ） A．实验1中，滑动变阻器滑片向右移动时，电压表示数变大，灯L变暗 B．实验1中若电流表断路，灯L能正常发光 C．实验2中若线圈匝数不变，将滑动变阻器滑片向右移动，钉尖处吸引曲别针的数量会减少 D．实验2中闭合开关后，钉尖一端为电磁铁的N极 2．在科技晚会上，小丽给大家展示了一个“听话”的小瓶子，通过调节滑片，就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中，它的原理如图所示（磁铁固定在活塞上），闭合开关S后，移动滑片P，使小瓶子悬停在图示位置。对此，以下分析正确的是（      ） A．电磁铁的右端为S极 B．若将滑片P向右移，大瓶子内气压变大 C．小瓶子下沉时，小瓶子中的气体密度变大 D．滑片P向右移时，小瓶瓶口处受到水的压强变大 3．小明家有一款磁悬浮音箱，音箱下部有一块磁铁（磁铁S极在下），圆柱状底座内部有电磁铁。他发现这个音箱与图（b）所示电路原理相似。下列判断正确的是（不计空气浮力）（     ） A．如图（b），闭合开关，使音箱悬浮后，滑片P向右调节，当音箱再次悬浮时，音箱受到的磁力变大 B．闭合开关，当滑片P向右滑动时，电源输出的功率变大 C．通电后电磁铁的周围，磁感线的方向是从S极到N极 D．若对调图（b）电路中电源正、负极，闭合开关，音箱静止在底座上，音箱受到的重力和支持力是一对平衡力 4．图甲为某无人机内发动机限速的简化电路，当飞行速度达到350 km/h时，衔铁刚好被吸下，油门C随衔铁向下平移使喷油量减小，无人机速度不再增大。已知电源电压为12 V，定值电阻为25 Ω，电磁铁线圈电阻不计，图乙为电阻R的阻值随飞行速度v变化的关系图。下列说法正确的是（     ） A．电磁铁下端的极性为S极 B．当飞行速度增大时，电压表的示数减小 C．当飞行速度达到210 km/h时电压表的示数为7.5 V D．若以350 km/h的速度飞行1 min，电阻R产生的热量是240 J 5．图甲所示是电磁继电器的结构和电路，控制电路的电压恒为3V，热敏电阻R的阻值与温度t的关系如图乙所示，将该装置放在26℃的环境中，当电阻箱 R0接入某阻值且不变，闭合开关S，电动机M刚好不工作，不计电磁铁的电阻。下列分析正确的是（     ） A．该装置所在环境温度为20℃时，电动机M一定会工作 B．当电流通过带铁芯的螺线管时，铁芯被磁化成了磁体 C．电磁铁上端为N极，当环境温度升高，它的磁性变强 D．电磁铁的工作原理与动圈式麦克风的工作原理是相同的 6．如图是小明制作的控制车辆进出的电动闸门设计图，光电开关断开时，抬杆刚好处于水平状态，开关闭合时，电磁铁吸引铁柱抬杆抬起，此时电磁铁上端为________（填“N”或“S”）极。电路中电源电压为12 V，电磁铁线圈电阻为100Ω，电磁铁对铁柱的吸合电流为0.03 A，则刚吸合时，定值电阻R0两端的电压为________V。 7．如图-1，是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V，为电阻箱，的阻值与烟雾浓度K的关系如图-2所示。当电磁铁线圈中的电流时，衔铁被吸下，电风扇转动，开始排气。 (1)电磁铁工作时，其上端为________极。 (2)当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)控制电路的电源电压低于3V时，若保持空气质量的标准不变，的阻值应________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 课外兴趣小组自制了一个“温度自动报警器”（原理如图所示）。 8．控制电路接通时能吸引衔铁是因为电流具有______效应，此时电磁铁的上端是______（选填“N”或“S”）极。 9．当环境温度达到设定的报警温度时，工作电路中______（选填“电铃”或“小灯泡”）通电工作。使用时发现电磁铁磁性不够强，改进的办法有______（写出一种即可）。 10．某生态园花棚里安装了自动喷雾系统，当湿度较低时，喷雾器工作。简化的电路图如图。为装在探头上的湿敏电阻，其阻值随湿度（空气中含有水蒸气的百分比）的变化关系如表。当控制电路的电流达到30mA时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到20mA时，衔铁被释放。 阻值随湿度的变化关系 湿度RH/% 30 500 40 400 50 320 60 250 70 200 80 160 (1)随着花棚内空气湿度减小，控制电路的电流会________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)当控制电路电压设定为9V时，若将湿度控制在40%～60%之间，则________Ω。（不计电磁铁线圈的阻值） (3)当使用时间过长时，控制电路的电源电压会降低，这时花棚所控制的最高湿度会________（选填“上升”“下降”或“不变”）。 11．2026年2月，清华大学宋成教授团队在《自然》杂志发表成果，实现手性反铁磁序的零场完全翻转，为新一代磁存储器奠定基础。磁存储器的核心元件之一是巨磁电阻（GMR）传感器，如图所示是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。闭合S1，图中电磁铁右端为________（选填“N”或“S”）极，再闭合S2并使滑片P向左滑动，此时电磁铁的磁性________（选填“增强”“减弱”或“不变”），观察到指示灯亮度增大，说明巨磁电阻的阻值________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 12．如图是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。电磁铁是利用电流的____________效应工作的，电磁铁的上端为____________（选填“N”或“S”）极。R0是压敏电阻，阻值随压力的增加而增大，当运动员蹲在起跑器上后，裁判员老师闭合开关S1、S2，发令指示灯____________（选填“L1”或“L2”）亮，运动员抢跑后，电磁铁的磁性____________（选填“增强”或“减弱”），电磁铁将____________（选填“吸引”或“释放”）衔铁，抢跑指示灯____________（选填“L1”或“L2”）亮，则判定该运动员抢跑。 13．如图为某实验小组探究“通电螺线管外部的磁场方向的影响因素”实验，实验小组的同学们在一块硬纸板上并排挖孔，然后将导线依次穿过小孔，绕成螺线管。 (1)如图甲所示，连接好电路，在纸板上均匀地撒上铁屑，观察铁屑的排列情况可知通电螺线管外部磁场跟________磁体的磁场相似。 (2)在螺线管周围放置一些小磁针，通电后，小磁针的偏转情况如图乙所示；调换电源正负极后，小磁针偏转方向如图丙所示。由图乙和图丙所示实验可知：同一通电螺线管，其外部磁场的方向与螺线管中的________有关。 (3)在螺线管中间插入铁钉，制成电磁铁，并连接好电路，如图丁所示。此实验电路可以探究电磁铁的磁性强弱与________的关系。 (4)实验结束整理器材时，发现小磁针的N极均指向同一个方向，这是由于小磁针受到了________的作用。 14．如图所示是一个自动控温烧制炉的简化电路，工作电路有加热和保温两个状态。加热电阻、，是变阻器，是电磁铁线圈的电阻。控制电路使用温差电源，其热点探头放在温度为的炉内，冷点探头放在的恒温箱中，它提供的电压为，其中为常数。工作电路电压为，闭合开关、，衔铁与触点接触。当电磁铁线圈中的电流达到时，衔铁被吸下与触点接触。测试该装置时，第一次调节的阻值为，当炉内温度为时，衔铁被吸下；第二次调节的阻值为，当炉内温度为时，衔铁被吸下。下列说法正确的是（　　） ①衔铁与触点接触，工作电路为加热状态 ②控制电路中电磁铁线圈的电阻 ③当温差电源两端电压为时，炉内温度为 ④为了提高炉内的控制温度，可以将调高或将恒温箱的温度调高 A．①② B．②④ C．①③ D．③④ / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $