初中物理粤沪版九下第十六章 第3节 探究电磁铁的磁性 同步练习
一、单选题
1．（2021·西宁）如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（ ）
A．在圆筒中插入一根铁芯 B．减少线圈匝数
C．滑动变阻器的滑片P向右滑动 D．将电源正负极互换
2．（2021·攸县模拟）如图所示，开关闭合，滑动变阻器的滑片位于A端，小铁片被竖直吸在电磁铁的左侧。若将滑片从A端移动到中点，则（ ）
A．铁片受到的摩擦力将不变 B．小铁片会脱落
C．电磁铁的磁性减弱 D．电磁铁的左端为N极
3．（2021·贺兰模拟）如图所示，要使电磁铁下端吸引的大头针数目增多，下列做法正确的是（ ）
A．向右移动滑片P B．减小电源电压
C．减少线圈匝数 D．向左移动滑片P
4．（2020九上·武侯期末）如图是一种水位自动报警的原理图。当水位低于A点时，工作电路绿灯亮；到达A点时，衔铁被吸下，工作电路红灯亮电铃响。某水位超过A点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是（ ）
A．增加工作电路的电源电压 B．增加控制电路的电源电压
C．减少电磁铁线圈的匝数 D．更换弹性更强的弹簧
5．（2020九上·迁安期末）如图所示电路，电磁铁的B端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的A端为S极
B．小磁针静止时，S极水平指向左
C．当滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电磁铁磁性增强
D．增大电源电压可使电磁铁的磁性增强
6．（2020·山西）如图所示，小明用漆包线、两节干电池、磁铁等器材，成功制做了一个小小电动机。他想改变电动机线圈转动的方向，下列方法可行的是（ ）
A．只增强磁铁的磁性 B．只增加线圈的匝数
C．只增大线圈中的电流 D．只将磁铁的磁极对调
7．（2020·陕西模拟）雾天能见度低，骑车易发生交通事故，要减速慢行。小鹏要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻， 下列电路中符合设计要求的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2020·阜阳模拟）连接如图所示电路，提供足够数量的大头针，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置，无法探究（ ）
A．电流的有无对电磁铁磁场有无的影响
B．电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C．电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
D．线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
9．（2020九下·湛江开学考）如图所示电路连接中，当开关S闭合时，下列说法正确的是（ ）
A．螺线管上端为S极，滑片P向左移，弹簧伸长
B．螺线管上端为N极，滑片P向左移，弹簧缩短
C．螺线管上端为S极，滑片P向右移，弹簧伸长
D．螺线管上端为N极，滑片P向右移，弹簧缩短
10．（2019·江门模拟）张扬同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的A、B大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如右图所示，下列说法错误的是（ ）
A．电磁铁A，B的上端均为S极
B．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
C．滑片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱
D．该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系
11．（2019·广州模拟）如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁．给盆栽浇水前后（ ）
A．盆裁受到的磁力大小不变
B．底座对桌面的压强大小不变
C．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当减少电磁铁线圈内的电流
D．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
12．（2019九下·峄城月考）为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，某同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．要使电磁铁的磁性增强，滑动变阻器的滑片应向右滑动
B．用电磁铁吸引大头针的数目显示它的磁性强弱
C．两电磁铁的线圈串联是为了探究磁性强弱与电流的关系
D．B线圈的匝数多，说明通过B线圈的电流大于通过A线圈的电流
二、填空题
13．（2021九上·顺德期末）在“探究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关”的实验时，如图所示，小明是通过比较 来比较电磁铁磁性强弱的，这种研究方法叫 （选填“控制变量”或“转换”）法；图中实验探究的是电磁铁磁性强弱跟 的关系。
14．（2021九上·香坊期中）如图所示是某实验小组设计的探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验电路图。在实验时，通过吸引大头针的 反映电磁铁磁性强弱，此实验电路探究的是“电磁铁磁性强弱与 的关系”。
15．（2021·泸州）如图所示是探究电磁铁磁性特点的电路图，闭合开关后，其电磁铁的A端是 极，当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，电流表的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”），电磁铁的磁性 （选填“变强”“变弱”或“不变”）。
16．（2021·安乡模拟）如图示，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a端滑动时，弹簧长度变长，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”）。
17．（2021·广西模拟）如图所示，闭合开关，电磁铁通电时，它的上端是 （选填“N”或“S”）极，若将滑动变阻器的滑片向左移动。电磁铁吸引大头针的数目 。
三、实验探究题
18．（2021九上·四平期末）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁的磁性 （选填“变弱”“变强”或“不变”），说明匝数一定时， ，电磁铁的磁性越强。
（2）根据图示的情景可知，电磁铁 （选填“甲”或“乙”）的磁性较强。
19．（2020九上·丰台期末）用表面涂有绝缘漆的漆包线绕在铁钉上做成了线圈上有四个接线柱a、b、c、d的电磁铁，使用不同的接线柱，可改变电磁铁线圈的匝数。电磁铁和其他实验器材组成如图所示电路，用该电路来研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。请完成如下问题：
（1）实验中电磁铁磁性的强弱用电磁铁吸引 来反映的；
（2）连接电磁铁线圈的接线柱a，闭合开关，调节滑动变阻器，可以探究电磁铁磁性强弱与 是否有关；
（3）分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c，并调节滑动变阻器使 不变，可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关。
20．（2020九上·河北期末）为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，如图所示．用此装置去吸引大头针，甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
（1）实验中通过电磁铁 判断电磁铁磁性的强弱，这一方法体现了转换的思想；
（2）比较 两图可知：线圈匝数相同时，电流越大磁性越强；
（3）根据图丁可以得出的结论是： 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】影响通电螺线管磁性强弱的因素有：电流的强弱、线圈的匝数及铁芯的有无。
A．在圆筒中插入铁芯，能增强通电螺线管的磁性，A符合题意；
B．减少线圈匝数，会减小通电螺线管的磁性，B不符合题意；
C．图示中的滑动变阻器滑片向右移动是，变阻器接入电路的阻值变大，则通过电路的电流减小，那么螺线管的磁性会减弱，C不符合题意；
D．将电源正负极互换，只能改变通过螺线管的电流，不会影响其磁性的强弱，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】影响通电螺线管磁性强弱的因素有：电流的强弱、线圈的匝数及铁芯的有无。
2．【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用；安培定则；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】ABC．由电路图知，电磁铁、变阻器串联，当滑片从A端移至中点时，变阻器接入电路的阻值减小，根据欧姆定律知，电路中的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增大，对铁片的吸引力增大，铁片不会脱落，因铁片被电磁铁吸引而静止，故铁片处于平衡状态，受平衡力作用，故在竖直方向上爱摩擦力和重力，二力的大小相等，方向相反，因铁片的重力不变，则摩擦力的大小不变，A符合题意，BC不符合题意；
D．由安培定则知，电磁铁的右端为N极，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上，则这两个力二力平衡时合力为零。电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数有关，电流越大、匝数越多，磁性越强。
利用安培定则可判断电磁铁的磁极。
3．【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】AD．因为电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数都有关，当线圈的匝数一定时，向左移动滑片P时，可使通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁下端吸引大头针的数目增多，A不符合题意，D符合题意；
B．减小电源电压时，电路中的总电阻不变，那么电路中的电流会变小，则电磁铁的磁性会减弱，电磁铁下端吸引大头针的数目减小，B不符合题意；
C．当通过电磁铁的电流不变时，减小线圈的匝数，其磁性会减弱，则电磁铁下端吸引大头针的数目会减小，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强。
4．【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．增加工作电路电压，不会影响到电磁铁的电流，不会改变电磁铁的磁性，A不符合题意；
B．增加控制电路的电源电压，可以增大控制电路的电流，在线圈匝数一定时，可以增强电磁铁的磁性，能把衔铁吸引，B符合题意；
C．在电流一定时，减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性减弱，电磁铁对衔铁的吸引会更弱，C不符合题意；
D．更换弹性更强的弹簧，弹簧对衔铁的拉力更大，电磁铁不能把衔铁吸引下来，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强；同时物质的磁场强度与温度有关系，温度越高，物质的磁性就越小。
5．【答案】D
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．由图结合安培定则可知电磁铁的A端为N极，A不正确；
B．由以上可知小磁针静止时，S极水平指向右，B不正确；
C．当滑动变阻器的滑动片P向左端移动，滑动变阻器阻值变大，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，C不正确；
D．增大电源电压可使电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据安培定则和电流方向，可以判断螺线管的磁极位置；电磁铁的磁性强弱和电流大小有关，和线圈匝数有关。
6．【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．只增强磁铁的磁性可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，A不符合题意；
B．只增加线圈的匝数可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，B不符合题意；
C．只增大线圈中的电流可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，C不符合题意；
D．只将磁铁的磁极对调，改变了磁场方向，改变了转动方向，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】磁场对通电导体有力的作用，力的方向和电流方向有关。
7．【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．由电路图可知，闭合开关后，电磁铁有磁性，吸下衔铁，灯泡发光，而电磁铁一直有电流，磁性不变，动触点无法与下面的静触点分开，灯泡会一直发光，A不符合要求；
B．由电路图可知，闭合开关后，电磁铁与灯泡中都有电流经过，灯泡发光且电磁铁有磁性，电磁铁将动触点吸下，与静触点分离，电路被切断，灯熄灭且电磁铁无磁性，弹性衔铁弹性形变恢复，动触点与静触点接触，电路通路，灯泡发光且电磁铁又具有磁性，如此反复，灯泡持续闪烁，B符合要求；
C．由电路图可知，闭合开关后，电磁铁有磁性，吸下衔铁，电磁铁一直有电流，磁性不变，动触点无法与下面的静触点分开，而灯泡被短路，会一直不发光，C不符合要求；
D．由电路图可知，闭合开关后，电磁铁有磁性，吸下衔铁，衔接与上面的触电分开，灯泡不发光，而电磁铁一直有电流，磁性不变，动触点无法与上面的静触点接触，灯泡会一直不发光，D不符合要求。
故答案为：B。
【分析】电磁继电器工作时，利用了电磁铁通电有磁性，断电无磁性工作。
8．【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 解：A、闭合开关，电路中有电流通过，大头针被吸引，说明电磁铁有磁性；断开开关，电路中无电流，大头针没有被吸引，说明电磁铁没有磁性，故可完成A的探究；
B、只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，无法改变电流的方向，且磁场方向不便于判断；所以，无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响，故不能完成B的探究；
C、闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电路电流改变，大头针被吸起的数目发生改变，说明电磁铁磁场强弱与电流大小有关，故可完成C的探究；
D、两个线圈串联，通过的电流相等，但吸起大头针的数目不同，说明电磁铁磁场强弱与线圈匝数有关，故可完成D的探究。
故答案为：B。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大。
9．【答案】A
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】闭合开关后，电流从通电螺线管的上端流向下端，利用安培定则可知通电螺线管的上端为S极，下端为N极，已知弹簧连接的磁体下端为N极，则异名磁极相互吸引，当滑片向左移动时，变阻器连入电路的电阻变小，由I= 可知通过电路的电流增大，则磁性增强，弹簧伸长；当滑片向右移动时，变阻器连入电路的电阻变大，由I= 可知通过电路的电流减小，则磁性减弱，弹簧缩短，
故答案为：A。
【分析】根据安培定则判断螺旋管的磁极位置，磁性强弱和电流大小有关；磁极间同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
10．【答案】A
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】由安培定则知道，A的上端为N极，下端为S极，B的上端为N极，下端为S极，故A错误，符合题意；
电磁铁的磁性强弱无法直接看出，但可以通过吸引大头针的多少来进行判断，吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强，否则越弱，故B正确，不符合题意；
变阻器的滑片向右滑动，接入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，故C正确，不符合题意；
由图知道，两只电磁铁是串联在电路中的，所以流经它们的电流是相同时，又因为它们线圈的匝数是不同的，所以，本实验研究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系，故D正确，不符合题意．
故答案为：A
【分析】电磁铁的磁性和电流大小有关，和线圈匝数有关，根据安培定则结合电流，可以判断通电螺线管的磁极位置。
11．【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】A. 该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥，当盆栽悬浮在空中静止不动时，受的力是平衡力，即盆栽的总重力和磁力大小相等，当浇水后重力变大，故磁力也变大，故A不符合题意；
B. 影响压强的因素是压力和受力面积，当浇水后重力变大，磁力也变大，对桌面的压力也变大，根据 在压力变大，受力面积不变时，压强变大，故B不符合题意；
C、D. 要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强，故要增大磁力需增大电流，故C不符合题意、D符合题意．
故答案为：D
【分析】静止的物体受到平衡力的作用，当物体的重力增大时，向上的力同样增大，电磁铁中电流越大，磁性越大。
12．【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A. 要使电磁铁的磁性增强，就要使电路中的电流增大，在电压不变的情况下，可以通过减小电阻，增大电流，故滑片应向左滑，A不符合题意；
B. 电磁铁的磁性强弱无法直接用肉眼看出，可以通过观察它吸引大头针的数目来比较两者磁性强弱，B符合题意；
C. 两电磁铁的线圈串联，则通过两线圈的电流大小是一样的，C不符合题意；
D. A线圈和B线圈串联在电路中，通过两个线圈的电流大小是一样的，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】本题考查了电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系。在串联电路中，控制了电流大小，采用了控制变量法。
13．【答案】电磁铁吸引大头针数目的不同；转换；线圈匝数
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）电磁铁磁性的强弱不易直接观察，实验中是通过比较电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁性强弱的不同，这种研究方法叫转换法。
（2）电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关，研究与其中一个因素的关系时要控制另外两个因素不变。由图可知，两个电磁铁（内部都有铁芯）串联，则通过电磁铁的电流相同，而甲、乙电磁铁的线圈匝数不同，故图中实验探究的是电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系。
【分析】电磁铁的磁性强弱跟电流大小、匝数多少、有无铁芯有关。电流越大、线圈匝数越多、有铁芯时，电磁铁的磁性越强；
“探究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关”的实验采用控制变量法和转换法。
14．【答案】数目；电流大小
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】电磁铁的磁性强弱无法直接观察到，故可以通过电磁铁吸引大头针的多少反映出来，这种研究问题的方法为转换法。
线圈匝数一定的情况下，调节滑动变阻器滑片的位置，使电路中的电流增大或减小，发现铁钉能吸引大头针的个数增多或减少，说明铁钉的磁性增加或减弱，因此实验电路探究问题是电磁铁磁性强弱与电流的关系。
【分析】电磁铁的磁性强弱，和电流的大小有关，和线圈匝数有关。
15．【答案】S；变小；变小
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】根据安培定则可知，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向即为N极的方向，B为N极，A为S极。
当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，滑动变阻器接入的电阻变大，总电阻变大，电源电压不变，故电流表的示数变小。
电流变小，通电螺线管的磁性变弱。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强；同时物质的磁场强度与温度有关系，温度越高，物质的磁性就越小，结合具体的实验探究即可。结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极。
16．【答案】N极；正极
【知识点】电磁铁的构造和原理；电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图示知，条形磁铁的N极在下端，而螺线管与滑动变阻器串联连接，变阻器的滑片向a滑动时，接入电路的阻值变大，则电路的总阻值变大，据欧姆定律知，通过电路的电流变小，那么螺线管的磁性减弱，此过程弹簧长度变长，是螺线管对条形磁铁的排斥减弱了，那么螺线管的N极在上端，S极在下端。由安培定则知，螺线管的电流由下端流入，上端流出，那么电源左侧为正极。
【分析】从影响电磁铁的磁性强弱因素的变化入手分析解决此题。
17．【答案】S；增多
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】由图看出，电流从电磁铁下端流入，依据安培定则，四指顺着电流方向，大拇指应向下握住电磁铁，所以下端为N极，上端的磁极为S极。滑动变阻器的滑片P向左移动时，连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸引的大头针数目将增多。
【分析】结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极；探究磁性的强弱可以通过吸引小磁针的多少来反映，磁性越强，吸引的磁针越多，体现了转换法的思想。
18．【答案】（1）变强；电流越大
（2）甲
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器电阻变小，电路中电流变大，因此电磁铁的磁性变强，说明匝数一定时。电流越大，电磁铁的磁性越强。
（2）由图示可知，两电磁铁串联，则通过它们的电流相等，甲的匝数多，吸引的小铁钉多，说明电磁铁甲的磁性较强。
【分析】（1）在线圈匝数一定时，电流越大， 电磁铁的磁性越强；
（2）电流相等时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
19．【答案】（1）大头针个数的多少
（2）电流大小
（3）电流
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)电磁铁的磁性强弱是无法直接观察的，此实验中利用电磁铁吸引大头针数量的不同来反映磁性强弱的不同，采用了转换法；
(2)连接电磁铁线圈的接线柱a，调节滑动变阻器，电路中电流不同，可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小有关；
(3)分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c，并调节滑动变阻器控制电流不变，改变了线圈匝数，可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关。
【分析】（1）采用转换法，通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
（2）电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故该实验中利用控制变量的思维分析即可解决。
20．【答案】（1）吸引大头针数目的多少
（2）乙、丙
（3）电流相等时，线圈匝数越多磁性越强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)电磁铁的磁性越强，吸引的大头针越多，根据电磁铁吸引大头针的数目可判断电磁铁磁性强弱，应用了转换法。
(2)根据线圈的疏密程度可判断乙图和丙图线圈的匝数相同，由变阻器滑片位置可判断丙的电流大，磁性强，说明电流越大，电磁铁的磁性越强。
(3)由丁图可知，两个线圈串联，通过的电流相同，B线圈匝数多，吸引的大头针多，磁性强。
【分析】（1）通过电磁铁吸引铁钉的多少，判断磁性的强弱，是转换法；
（2）电磁铁的线圈匝数一定时，电流越大， 磁性越强；
（3）电流大小相同时，电流越大， 磁性越强。
1 / 1初中物理粤沪版九下第十六章 第3节 探究电磁铁的磁性 同步练习
一、单选题
1．（2021·西宁）如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（ ）
A．在圆筒中插入一根铁芯 B．减少线圈匝数
C．滑动变阻器的滑片P向右滑动 D．将电源正负极互换
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】影响通电螺线管磁性强弱的因素有：电流的强弱、线圈的匝数及铁芯的有无。
A．在圆筒中插入铁芯，能增强通电螺线管的磁性，A符合题意；
B．减少线圈匝数，会减小通电螺线管的磁性，B不符合题意；
C．图示中的滑动变阻器滑片向右移动是，变阻器接入电路的阻值变大，则通过电路的电流减小，那么螺线管的磁性会减弱，C不符合题意；
D．将电源正负极互换，只能改变通过螺线管的电流，不会影响其磁性的强弱，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】影响通电螺线管磁性强弱的因素有：电流的强弱、线圈的匝数及铁芯的有无。
2．（2021·攸县模拟）如图所示，开关闭合，滑动变阻器的滑片位于A端，小铁片被竖直吸在电磁铁的左侧。若将滑片从A端移动到中点，则（ ）
A．铁片受到的摩擦力将不变 B．小铁片会脱落
C．电磁铁的磁性减弱 D．电磁铁的左端为N极
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用；安培定则；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】ABC．由电路图知，电磁铁、变阻器串联，当滑片从A端移至中点时，变阻器接入电路的阻值减小，根据欧姆定律知，电路中的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增大，对铁片的吸引力增大，铁片不会脱落，因铁片被电磁铁吸引而静止，故铁片处于平衡状态，受平衡力作用，故在竖直方向上爱摩擦力和重力，二力的大小相等，方向相反，因铁片的重力不变，则摩擦力的大小不变，A符合题意，BC不符合题意；
D．由安培定则知，电磁铁的右端为N极，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上，则这两个力二力平衡时合力为零。电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数有关，电流越大、匝数越多，磁性越强。
利用安培定则可判断电磁铁的磁极。
3．（2021·贺兰模拟）如图所示，要使电磁铁下端吸引的大头针数目增多，下列做法正确的是（ ）
A．向右移动滑片P B．减小电源电压
C．减少线圈匝数 D．向左移动滑片P
【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】AD．因为电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数都有关，当线圈的匝数一定时，向左移动滑片P时，可使通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁下端吸引大头针的数目增多，A不符合题意，D符合题意；
B．减小电源电压时，电路中的总电阻不变，那么电路中的电流会变小，则电磁铁的磁性会减弱，电磁铁下端吸引大头针的数目减小，B不符合题意；
C．当通过电磁铁的电流不变时，减小线圈的匝数，其磁性会减弱，则电磁铁下端吸引大头针的数目会减小，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强。
4．（2020九上·武侯期末）如图是一种水位自动报警的原理图。当水位低于A点时，工作电路绿灯亮；到达A点时，衔铁被吸下，工作电路红灯亮电铃响。某水位超过A点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是（ ）
A．增加工作电路的电源电压 B．增加控制电路的电源电压
C．减少电磁铁线圈的匝数 D．更换弹性更强的弹簧
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．增加工作电路电压，不会影响到电磁铁的电流，不会改变电磁铁的磁性，A不符合题意；
B．增加控制电路的电源电压，可以增大控制电路的电流，在线圈匝数一定时，可以增强电磁铁的磁性，能把衔铁吸引，B符合题意；
C．在电流一定时，减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性减弱，电磁铁对衔铁的吸引会更弱，C不符合题意；
D．更换弹性更强的弹簧，弹簧对衔铁的拉力更大，电磁铁不能把衔铁吸引下来，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强；同时物质的磁场强度与温度有关系，温度越高，物质的磁性就越小。
5．（2020九上·迁安期末）如图所示电路，电磁铁的B端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的A端为S极
B．小磁针静止时，S极水平指向左
C．当滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电磁铁磁性增强
D．增大电源电压可使电磁铁的磁性增强
【答案】D
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．由图结合安培定则可知电磁铁的A端为N极，A不正确；
B．由以上可知小磁针静止时，S极水平指向右，B不正确；
C．当滑动变阻器的滑动片P向左端移动，滑动变阻器阻值变大，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，C不正确；
D．增大电源电压可使电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据安培定则和电流方向，可以判断螺线管的磁极位置；电磁铁的磁性强弱和电流大小有关，和线圈匝数有关。
6．（2020·山西）如图所示，小明用漆包线、两节干电池、磁铁等器材，成功制做了一个小小电动机。他想改变电动机线圈转动的方向，下列方法可行的是（ ）
A．只增强磁铁的磁性 B．只增加线圈的匝数
C．只增大线圈中的电流 D．只将磁铁的磁极对调
【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．只增强磁铁的磁性可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，A不符合题意；
B．只增加线圈的匝数可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，B不符合题意；
C．只增大线圈中的电流可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，C不符合题意；
D．只将磁铁的磁极对调，改变了磁场方向，改变了转动方向，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】磁场对通电导体有力的作用，力的方向和电流方向有关。
7．（2020·陕西模拟）雾天能见度低，骑车易发生交通事故，要减速慢行。小鹏要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻， 下列电路中符合设计要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．由电路图可知，闭合开关后，电磁铁有磁性，吸下衔铁，灯泡发光，而电磁铁一直有电流，磁性不变，动触点无法与下面的静触点分开，灯泡会一直发光，A不符合要求；
B．由电路图可知，闭合开关后，电磁铁与灯泡中都有电流经过，灯泡发光且电磁铁有磁性，电磁铁将动触点吸下，与静触点分离，电路被切断，灯熄灭且电磁铁无磁性，弹性衔铁弹性形变恢复，动触点与静触点接触，电路通路，灯泡发光且电磁铁又具有磁性，如此反复，灯泡持续闪烁，B符合要求；
C．由电路图可知，闭合开关后，电磁铁有磁性，吸下衔铁，电磁铁一直有电流，磁性不变，动触点无法与下面的静触点分开，而灯泡被短路，会一直不发光，C不符合要求；
D．由电路图可知，闭合开关后，电磁铁有磁性，吸下衔铁，衔接与上面的触电分开，灯泡不发光，而电磁铁一直有电流，磁性不变，动触点无法与上面的静触点接触，灯泡会一直不发光，D不符合要求。
故答案为：B。
【分析】电磁继电器工作时，利用了电磁铁通电有磁性，断电无磁性工作。
8．（2020·阜阳模拟）连接如图所示电路，提供足够数量的大头针，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置，无法探究（ ）
A．电流的有无对电磁铁磁场有无的影响
B．电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C．电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
D．线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 解：A、闭合开关，电路中有电流通过，大头针被吸引，说明电磁铁有磁性；断开开关，电路中无电流，大头针没有被吸引，说明电磁铁没有磁性，故可完成A的探究；
B、只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，无法改变电流的方向，且磁场方向不便于判断；所以，无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响，故不能完成B的探究；
C、闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电路电流改变，大头针被吸起的数目发生改变，说明电磁铁磁场强弱与电流大小有关，故可完成C的探究；
D、两个线圈串联，通过的电流相等，但吸起大头针的数目不同，说明电磁铁磁场强弱与线圈匝数有关，故可完成D的探究。
故答案为：B。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大。
9．（2020九下·湛江开学考）如图所示电路连接中，当开关S闭合时，下列说法正确的是（ ）
A．螺线管上端为S极，滑片P向左移，弹簧伸长
B．螺线管上端为N极，滑片P向左移，弹簧缩短
C．螺线管上端为S极，滑片P向右移，弹簧伸长
D．螺线管上端为N极，滑片P向右移，弹簧缩短
【答案】A
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】闭合开关后，电流从通电螺线管的上端流向下端，利用安培定则可知通电螺线管的上端为S极，下端为N极，已知弹簧连接的磁体下端为N极，则异名磁极相互吸引，当滑片向左移动时，变阻器连入电路的电阻变小，由I= 可知通过电路的电流增大，则磁性增强，弹簧伸长；当滑片向右移动时，变阻器连入电路的电阻变大，由I= 可知通过电路的电流减小，则磁性减弱，弹簧缩短，
故答案为：A。
【分析】根据安培定则判断螺旋管的磁极位置，磁性强弱和电流大小有关；磁极间同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
10．（2019·江门模拟）张扬同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的A、B大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如右图所示，下列说法错误的是（ ）
A．电磁铁A，B的上端均为S极
B．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
C．滑片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱
D．该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系
【答案】A
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】由安培定则知道，A的上端为N极，下端为S极，B的上端为N极，下端为S极，故A错误，符合题意；
电磁铁的磁性强弱无法直接看出，但可以通过吸引大头针的多少来进行判断，吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强，否则越弱，故B正确，不符合题意；
变阻器的滑片向右滑动，接入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，故C正确，不符合题意；
由图知道，两只电磁铁是串联在电路中的，所以流经它们的电流是相同时，又因为它们线圈的匝数是不同的，所以，本实验研究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系，故D正确，不符合题意．
故答案为：A
【分析】电磁铁的磁性和电流大小有关，和线圈匝数有关，根据安培定则结合电流，可以判断通电螺线管的磁极位置。
11．（2019·广州模拟）如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁．给盆栽浇水前后（ ）
A．盆裁受到的磁力大小不变
B．底座对桌面的压强大小不变
C．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当减少电磁铁线圈内的电流
D．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】A. 该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥，当盆栽悬浮在空中静止不动时，受的力是平衡力，即盆栽的总重力和磁力大小相等，当浇水后重力变大，故磁力也变大，故A不符合题意；
B. 影响压强的因素是压力和受力面积，当浇水后重力变大，磁力也变大，对桌面的压力也变大，根据 在压力变大，受力面积不变时，压强变大，故B不符合题意；
C、D. 要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强，故要增大磁力需增大电流，故C不符合题意、D符合题意．
故答案为：D
【分析】静止的物体受到平衡力的作用，当物体的重力增大时，向上的力同样增大，电磁铁中电流越大，磁性越大。
12．（2019九下·峄城月考）为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，某同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．要使电磁铁的磁性增强，滑动变阻器的滑片应向右滑动
B．用电磁铁吸引大头针的数目显示它的磁性强弱
C．两电磁铁的线圈串联是为了探究磁性强弱与电流的关系
D．B线圈的匝数多，说明通过B线圈的电流大于通过A线圈的电流
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A. 要使电磁铁的磁性增强，就要使电路中的电流增大，在电压不变的情况下，可以通过减小电阻，增大电流，故滑片应向左滑，A不符合题意；
B. 电磁铁的磁性强弱无法直接用肉眼看出，可以通过观察它吸引大头针的数目来比较两者磁性强弱，B符合题意；
C. 两电磁铁的线圈串联，则通过两线圈的电流大小是一样的，C不符合题意；
D. A线圈和B线圈串联在电路中，通过两个线圈的电流大小是一样的，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】本题考查了电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系。在串联电路中，控制了电流大小，采用了控制变量法。
二、填空题
13．（2021九上·顺德期末）在“探究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关”的实验时，如图所示，小明是通过比较 来比较电磁铁磁性强弱的，这种研究方法叫 （选填“控制变量”或“转换”）法；图中实验探究的是电磁铁磁性强弱跟 的关系。
【答案】电磁铁吸引大头针数目的不同；转换；线圈匝数
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）电磁铁磁性的强弱不易直接观察，实验中是通过比较电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁性强弱的不同，这种研究方法叫转换法。
（2）电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关，研究与其中一个因素的关系时要控制另外两个因素不变。由图可知，两个电磁铁（内部都有铁芯）串联，则通过电磁铁的电流相同，而甲、乙电磁铁的线圈匝数不同，故图中实验探究的是电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系。
【分析】电磁铁的磁性强弱跟电流大小、匝数多少、有无铁芯有关。电流越大、线圈匝数越多、有铁芯时，电磁铁的磁性越强；
“探究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关”的实验采用控制变量法和转换法。
14．（2021九上·香坊期中）如图所示是某实验小组设计的探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验电路图。在实验时，通过吸引大头针的 反映电磁铁磁性强弱，此实验电路探究的是“电磁铁磁性强弱与 的关系”。
【答案】数目；电流大小
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】电磁铁的磁性强弱无法直接观察到，故可以通过电磁铁吸引大头针的多少反映出来，这种研究问题的方法为转换法。
线圈匝数一定的情况下，调节滑动变阻器滑片的位置，使电路中的电流增大或减小，发现铁钉能吸引大头针的个数增多或减少，说明铁钉的磁性增加或减弱，因此实验电路探究问题是电磁铁磁性强弱与电流的关系。
【分析】电磁铁的磁性强弱，和电流的大小有关，和线圈匝数有关。
15．（2021·泸州）如图所示是探究电磁铁磁性特点的电路图，闭合开关后，其电磁铁的A端是 极，当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，电流表的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”），电磁铁的磁性 （选填“变强”“变弱”或“不变”）。
【答案】S；变小；变小
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】根据安培定则可知，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向即为N极的方向，B为N极，A为S极。
当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，滑动变阻器接入的电阻变大，总电阻变大，电源电压不变，故电流表的示数变小。
电流变小，通电螺线管的磁性变弱。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强；同时物质的磁场强度与温度有关系，温度越高，物质的磁性就越小，结合具体的实验探究即可。结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极。
16．（2021·安乡模拟）如图示，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a端滑动时，弹簧长度变长，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”）。
【答案】N极；正极
【知识点】电磁铁的构造和原理；电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图示知，条形磁铁的N极在下端，而螺线管与滑动变阻器串联连接，变阻器的滑片向a滑动时，接入电路的阻值变大，则电路的总阻值变大，据欧姆定律知，通过电路的电流变小，那么螺线管的磁性减弱，此过程弹簧长度变长，是螺线管对条形磁铁的排斥减弱了，那么螺线管的N极在上端，S极在下端。由安培定则知，螺线管的电流由下端流入，上端流出，那么电源左侧为正极。
【分析】从影响电磁铁的磁性强弱因素的变化入手分析解决此题。
17．（2021·广西模拟）如图所示，闭合开关，电磁铁通电时，它的上端是 （选填“N”或“S”）极，若将滑动变阻器的滑片向左移动。电磁铁吸引大头针的数目 。
【答案】S；增多
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】由图看出，电流从电磁铁下端流入，依据安培定则，四指顺着电流方向，大拇指应向下握住电磁铁，所以下端为N极，上端的磁极为S极。滑动变阻器的滑片P向左移动时，连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸引的大头针数目将增多。
【分析】结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极；探究磁性的强弱可以通过吸引小磁针的多少来反映，磁性越强，吸引的磁针越多，体现了转换法的思想。
三、实验探究题
18．（2021九上·四平期末）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁的磁性 （选填“变弱”“变强”或“不变”），说明匝数一定时， ，电磁铁的磁性越强。
（2）根据图示的情景可知，电磁铁 （选填“甲”或“乙”）的磁性较强。
【答案】（1）变强；电流越大
（2）甲
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器电阻变小，电路中电流变大，因此电磁铁的磁性变强，说明匝数一定时。电流越大，电磁铁的磁性越强。
（2）由图示可知，两电磁铁串联，则通过它们的电流相等，甲的匝数多，吸引的小铁钉多，说明电磁铁甲的磁性较强。
【分析】（1）在线圈匝数一定时，电流越大， 电磁铁的磁性越强；
（2）电流相等时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
19．（2020九上·丰台期末）用表面涂有绝缘漆的漆包线绕在铁钉上做成了线圈上有四个接线柱a、b、c、d的电磁铁，使用不同的接线柱，可改变电磁铁线圈的匝数。电磁铁和其他实验器材组成如图所示电路，用该电路来研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。请完成如下问题：
（1）实验中电磁铁磁性的强弱用电磁铁吸引 来反映的；
（2）连接电磁铁线圈的接线柱a，闭合开关，调节滑动变阻器，可以探究电磁铁磁性强弱与 是否有关；
（3）分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c，并调节滑动变阻器使 不变，可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关。
【答案】（1）大头针个数的多少
（2）电流大小
（3）电流
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)电磁铁的磁性强弱是无法直接观察的，此实验中利用电磁铁吸引大头针数量的不同来反映磁性强弱的不同，采用了转换法；
(2)连接电磁铁线圈的接线柱a，调节滑动变阻器，电路中电流不同，可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小有关；
(3)分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c，并调节滑动变阻器控制电流不变，改变了线圈匝数，可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关。
【分析】（1）采用转换法，通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
（2）电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故该实验中利用控制变量的思维分析即可解决。
20．（2020九上·河北期末）为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，如图所示．用此装置去吸引大头针，甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
（1）实验中通过电磁铁 判断电磁铁磁性的强弱，这一方法体现了转换的思想；
（2）比较 两图可知：线圈匝数相同时，电流越大磁性越强；
（3）根据图丁可以得出的结论是： 。
【答案】（1）吸引大头针数目的多少
（2）乙、丙
（3）电流相等时，线圈匝数越多磁性越强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)电磁铁的磁性越强，吸引的大头针越多，根据电磁铁吸引大头针的数目可判断电磁铁磁性强弱，应用了转换法。
(2)根据线圈的疏密程度可判断乙图和丙图线圈的匝数相同，由变阻器滑片位置可判断丙的电流大，磁性强，说明电流越大，电磁铁的磁性越强。
(3)由丁图可知，两个线圈串联，通过的电流相同，B线圈匝数多，吸引的大头针多，磁性强。
【分析】（1）通过电磁铁吸引铁钉的多少，判断磁性的强弱，是转换法；
（2）电磁铁的线圈匝数一定时，电流越大， 磁性越强；
（3）电流大小相同时，电流越大， 磁性越强。
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