精品试卷沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车专项练习试题（含答案及详细解析）

沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车专项练习
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、以下说法正确的是（　　）
A．牛顿发现了流体压强与流速的关系
B．帕斯卡最早测出了大气压的值
C．奥斯特发现了电磁感应现象
D．欧姆总结出了电流与电压和电阻的关系
2、下列关于电和磁的说法正确的是（　　）
A．铁和铝都能够被磁体吸引
B．磁感线是磁体周围真实存在的曲线
C．奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场
D．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
3、下列4个实验中能揭示电风扇工作原理的是
A． B．
C． D．
4、为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行了如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒一定有磁性的是（　　）
A．悬挂的铁棒转动起来后静止时指向南北
B．将铁棒一端靠近小磁针，相互排斥
C．将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引
D．水平移动铁棒，测力计示数有变化
5、下列有关电和磁的说法中，正确的是（　　）
A．磁体周围的磁感线是直实存在的
B．地理S、N极与地磁S、N完全重合
C．电磁铁磁性强弱只与电流大小有关
D．可自由转动小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向
6、下列现象不属于摩擦起电的是（　　）
A．在干燥的天气脱毛衣时会听到轻微的噼叭声
B．化纤衣服穿在身上特别爱吸附灰尘
C．用干净的塑料梳子梳头发时，头发会随梳子飘起
D．将磁铁靠近铁钉时，磁铁吸起铁钉
7、关于磁场，下列说法正确的是（　　）
A．磁极间的相互作用是通过磁场发生的
B．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线
C．地磁场的N极在地理北极附近，S极在地理南极附近，地磁场的南北极与地理的南北极并不完全重合
D．磁体周围的磁感线从磁体的S极发出，回到磁体N极
8、如图所示，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是（ ）
A．换用更细的铜棒
B．将磁体的N、S极对调
C．向左移动滑动变阻器的滑片
D．将电源正、负极和磁体N、S同时对调
9、图是兴趣小组同学设计的运动音乐踏板装置，踩下或松开踏板，两音乐灯交替工作。下列描述正确的是（　　）
A．踏板与电磁铁是并联的 B．踩下踏板时绿灯亮、红灯灭
C．松开踏板时，动触点与b接触 D．增大R的阻值，可增大电磁铁对衔铁的吸引力
10、小冬学习磁学知识后，想硏究橄榄形磁体周围的磁场分布情况，做了如图所示的实验，其中图乙是小磁针（黑色为N极）静止时的指向，图丙是铁屑静止时的分布．图中能正确用磁感线描述以上实验现象的是（　　）
A． B．
C． D．
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、做图示实验时的观察对象是______（小磁针/小灯泡），为了使实验现象明显，导线应______（东西/南北/任意方向）放置，利用此实验的结论制造出了______（电磁铁/电动机/发电机）。
2、如图所示是一种水位自动报警器的工作原理图，当水位上升至探头A的位置时，电磁铁______（选填“失去”或“有了”）磁性，灯泡_____（选填“”或“”）开始工作，发出报警信号。
3、小萱在超市看到：电梯上有人时运动得快，没人时运动得慢。如图甲是小鑫上网搜索到的这种电梯的部分控制电路，R是一个压敏电阻，阻值随压力变化如图乙所示并进行了如下分析：通电后电磁铁的下端是______极，当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值______（选填“变大”或“变小”），电磁铁的磁性变______（选填“强”或“弱”），使衔铁与______触点接触，电动机转速变快，使电梯运动变快。
4、下水井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患。为提示路人注意安全，小明设计了如图所示的电路，电路中利用一元硬币代替铁质井盖；当井盖丢失时，继电器的动触点与_______（选填“上”或“下”）静触点接触 ，起到报警作用。
5、奥斯特实验证明：通电导线的周围存在着_______，磁场的方向跟_______的方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。这一现象是由丹麦物理学家______在1820年发现的。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、育华的学子都充满了创造力，初三五班的谢玉同学设计如图1所示的道路限载报警器。是压敏电阻，其电阻大小随压力大小变化的关系如图2所示，当超载车辆通过压敏电阻时，报警器受到压力过大，电铃就会响，发出警报。通过用电压表（量程）改装的车重显示表，还能显示出通过车辆的重力。调节的大小，可以实现限载重力的调节。为，电磁铁线圈电阻不计，请完成下列问题：
（1）请根据题意将图1的电路补充完整；
（2）在某次测试中，当，电压表示数为时，恰好报警。此时报警器受到的压力是多少？
（3）在确保电路安全的前提下，这个报警器能够承受的最大压力是多少？（提示：电磁铁的启动电流是保持不变的）
2、如图甲所示，电源电压U=6V，S为单刀双掷开关，小灯泡L的电阻Rl=10Ω，设灯丝电阻不随温度变化，R为某种压敏电阻，其阻值R与压力F成反比（如图乙所示），R的正上方固定有一电磁铁P，其线圈电阻不计：
(1)在R上水平放置铁制品，开关S由接a改为接b，其他条件不变，灯的亮度变______；
(2)当开关接a，电流表的示数为0.375A时，灯泡两端的电压为多少___？此时R上水平放置的铁制品重为多少______？
(3)在R上水平放置重为20N的铁制品，开关接b，电流表稳定后的示数为0.4A，则此时压敏电阻的阻值为多少 _____？电磁铁P对铁制品的吸引力为多少________？
3、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”．其中控制电路电源电压为36 V，R为可变电阻，Rt为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻R0为50 Ω．已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036 A时，衔铁会被释放．加热器的规格是“220 V 1000 W”，恒温箱内部空间大小是2 m3，空气的密度是1.30 kg/m3，比热容是103 J/（kg·℃）．
（1）如图甲所示状态，通过加热器的电流多大？
（2） 加热器产生的热量有80 %转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃，加热器需正常工作多长时间？
（3） 若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，当可变电阻R调节到多大？
（4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为50℃的“恒温”，则应将可变电阻R调节为多大？
4、梅雨季节，湿衣服久晾不干，令人烦恼。小明同学设计出一款自动控制“干衣神器”，可使得衣服快速变干，电路图如图甲所示。控制电路电源电压恒为6V不变，工作电路电压为220V交流电，热敏电阻Rx的电阻值随温度的变化关系如图乙所示，定值电阻R0的阻值为120Ω，电磁继电器线圈电阻不计，闭合开关S当温度等于、低于60℃时，机器吹热风；当温度高于60℃时，机器吹冷风。受控电路吹热风时功率为120W，吹冷风时功率为20W。求：
(1)衔铁被吸下时，线圈中的最小电流；
(2)电热丝工作5min放出的热量；
(3)电热丝的阻值。
5、一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态．已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω．求：
(1)将电热水器水箱中2.2kg的水从15℃加热到45℃，水吸收的热量（c水＝4.2×103J/（kg ℃））
(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率．
(3)将2.2kg的水从15℃加热到45℃，需要通电5min，电热水器的加热效率为多少？
(4)当温度达到50℃后，通电10min，R2产生的热量．
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：
猜想1：磁极呈横向分布（例如图甲，左侧为N极，右侧为S极）
猜想2：磁极呈轴向分布（例如图乙，上面为N极，下面为S极）；
猜想3：磁极呈里外分布（例如图丙，外侧为N极，内侧为S极）；
为了验证其他猜想，他们进行了如下实验：
（1）用细棉线将环形磁体水平悬挂起来（如图丁所示），结果观察到磁体在任意位置都能保持静止，这说明猜想_______（1/2/3）是错误的；
（2）用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来（如图戊所示），结果观察到磁体只在特定位置能保持静止，这说明猜想________（1/2/3）是错误的；
（3）为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况，小李进行了以下实验：取两个完全相同的环形磁铁，将它们沿中心轴线互相靠近，发现它们相互排斥．接着将其中一个环形磁铁翻转，结果它们相互吸引，则验证了另一猜想是正确的；
（4）若将这两个完全相同，重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上，静止时如图己所示（不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力），则磁铁a对底座的压力________；
A．等于G B．小于 C．等于 D．大于
（5）若再放上一个完全相同的磁铁c（b、c间也排斥），则相邻两个磁铁间的距离________（大于/等于/小于）。
2、探究通电螺线管外部的磁场方向
(1)如图，用导线把螺线管与电源、开关、滑动变阻器连接成串联电路。闭合开关，调节滑动变阻器到某位置，在图中相应位置标出小磁针静止时N极指向和通电螺线管的N极。 （_______）
(2)对调电路中电源的正、负极，重复上述实验。发现小磁针静止时N极指向和通电螺线管的N极位置与步骤(1)相反。则通电螺线管的N极与通电电流的方向之间的关系可用 _______ 来判定。
3、小新进行“探究通电螺线管外部磁场方向与通电螺线管线圈中电流方向关系”的实验。他操作的主要实验过程如下：
①开关断开，连接如图所示的电路。在螺线管周围的不同位置对称地摆放8个小磁针。观察小磁针静止时N极指向，记录实验现象。
②闭合开关，观察小磁针静止时N极指向，记录实验现象。断开开关。
③调换电源正负极的同时对调导线夹所接螺线管的接线柱。闭合开关，观察小磁针静止时N极指向，记录实验现象。断开开关。
小新发现两次闭合开关后，小磁针静止时N极指向相同，于是他认为“通电螺线管外部磁场方向与通过螺线管线圈中电流方向无关”。
请根据以上叙述回答下列问题：
（1）小新实验过程中存在的问题是：_______。
（2）针对小新实验过程中存在的问题，写出改进措施：_______。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A．伯努利发现了流体压强与流速的关系，故A错误；
B．意大利科学家托里拆利最早比较精确地测出了大气压的数值，故B错误；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，即电流周围存在磁场，英国物理学家法拉第最早发现电磁感应现象，故C错误；
D．德国物理学家欧姆首先发现了通过导体的电流与电压和电阻的关系，被后人命名为欧姆定律，故D正确。
故选D。
2、C
【详解】
A．磁体能够吸引铁钴镍，但不能吸引铝，故A错误；
B．磁感线是人们为了描述磁体周围空间磁场的情况，假想出来的一些闭合曲线，并不是真实存在的，故B错误；
C．奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场，故C正确；
D．电磁铁磁性的强弱既与电流的大小有关，还与线圈匝数有关，故D错误。
故选C。
3、C
【详解】
电风扇工作核心元件是电动机，电动机是利用通电导线在磁场中受力而运动的原理制成的。
A．此图是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意；
B．该实验说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流是电磁感应原理，故B不符合题意；
C．电路中有电源，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的原理，故C符合题意；
D．电磁铁是利用了通电螺线管周围存在磁场制成的，故D不符合题意。
故选C。
4、A
【详解】
A．只有悬挂起来的铁棒自然静止时总是指向南北，才可以判断铁棒具有磁性，故A符合题意；
B．因为同名磁极相互排斥，当将铁棒的一端靠近小磁针若相互排斥，则可以断定铁棒具有磁性，故B不符合题意；
C．因为磁体具有吸铁性，当铁棒能够吸引大头针时说明铁棒具有磁性，故C不符合题意；
D．由于磁体能够吸引铁质物质，当水平移动铁棒，测力计示数有变化，说明铁棒两端和中间部分有磁性强弱变化，故说明铁棒是磁体，故D不符合题意。
故选A。
5、D
【详解】
A．磁感线是科学家为了形象的表示磁场，通过想象而描绘出来的线，所以不是真实存在的，故A错误；
B．地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，地磁场的两极与地理的两极相反，且与地球的两极并不完全重合，故B错误；
C．电磁铁产生磁场强弱的因素与电流大小和螺线管的线圈匝数多少有关，故C错误；
D.．物理学规定：放在磁场中的小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，因此可自由转动小磁针静止时N极所指的方向也为该点的磁场方向，故D正确。
故选D。
6、D
【详解】
A．因为在干燥的天气，毛衣和身体之间，或者毛衣和其他衣物之间摩擦容易产生静电，所以会在脱毛衣时听到噼啪声，故A不符合题意；
B．化纤布料与皮肤摩擦容易产生静电，而带电物体有吸引轻小物体的性质， 所以化纤衣服穿在身上容易吸附灰尘，故B不符合题意；
C．塑料梳子与头发摩擦后会产生静电，梳子和头发一个带正电荷，一个带负电荷，因为异种电荷相互吸引，所以头发会随着梳子飘起，故C不符合题意；
D．当磁铁靠近铁钉时，铁钉进入了磁场被磁化，因为磁力的作用，铁钉和磁铁会相互吸引，与静电的产生无关，故D符合题意。
故选D。
7、A
【详解】
A．磁体周围存在磁场，磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故A正确；
B．磁感线是人们为了更加形象、直观地研究磁场，通过想象而描绘出来的，不是真实存在的，故B错误；
C．地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，地磁场的南北极与地理的南北极并不完全重合，故C错误；
D．磁体外部的磁感线是从N极出发，回到S极的，故D错误 。
故选A
8、B
【详解】
A．换用更细的铜棒，使电阻变大电流变小，但不能改变受力的方向，所以A错误，故A不符合题意；
B．将磁体的N、S极对调，磁场方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向左运动，所以B正确，故B符合题意；
C．向左移动滑动变阻器的滑片，只能改变电流的大小，不能改变电流的方向，所以C错误，故C不符合题意；
D．将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铜棒仍然向右运动，所以D错误，故D不符合题意。
故选D。
9、B
【详解】
A．由上图知，踏板与电磁铁是串联的，故A错误；
B．踩下踏板时，左边的控制电路接通，电磁铁有磁性，将衔铁吸下，动触点与b接触，绿灯连入工作电路中，而红灯所在电路断路，故踩下踏板时绿灯亮、红灯灭，故B正确；
C．松开踏板时，控制电路断路，电磁铁失去磁性，在弹簧弹力的作用，动触点与a接触，与b分离，故C错误；
D．增大R的阻值，由欧姆定律可知电路的电流变小，电磁铁的磁性变小，减小了电磁铁对衔铁的吸引力，故D错误。
故选B。
10、C
【详解】
小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向，由此可知该磁体周围的磁感线方向是水平环形顺时针方向，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
二、填空题
1、小磁针 南北 电磁铁
【详解】
[1]从图中可以看到，闭合开关后，电路中有电流，小磁针会转动起来，这是因为通电导线周围存在磁场，这是验证奥斯特实验，而小灯泡的发光，不能得知相应结论，所以做图示实验时的观察对象是小磁针。
[2]因为小磁针受到地磁场的作用，会指南北方向，为了让这个偏转现象更加明显，应使电流产生的磁场方向是东西方向，这样只有通电导线南北放置，才能做到。
[3]这个实验是电流的磁效应，利用这个实验的结论制造了电磁铁。
2、有了
【详解】
[1][2]由图可知，当水位到达A位置时，电磁铁所在电路闭合，电磁铁有了磁性，衔铁被吸下，则L2被接入电路中，L2发光，发出报警信号。
3、S 变小 强 2
【详解】
[1]如甲图知，电流从电磁铁的下端流入，从上端流出，根据安培定则可以判断，电磁铁的上端是N极，下端是S极。
[2][3]由图乙知，在压力增大时压敏电阻的阻值变小，所以当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值变小，由欧姆定律可知电流变大，则电磁铁的磁性变强。
[4]电磁铁的磁性变强，电磁铁将衔铁吸下，此时衔铁与触点2接触，工作电路中只有电动机接入电路，电动机两端的电压变大，电路中电流变大，电动机转速加快，即电梯运动变快。
4、上
【详解】
由图知道，当井盖丢失时，则电磁铁的线圈中没有电流通过，继电器的动触点抬起，与上触点接触，灯泡发光报警。
5、磁场 电流 奥斯特
【详解】
略
三、计算题
1、（1）见解析；
（2）在某次测试中，当，电压表示数为时，恰好报警。此时报警器受到的压力是20000N。
（3）在确保电路安全的前提下，这个报警器能够承受的最大压力是69850N。
【详解】
(1)当超载车辆通过压敏电阻时，报警器受到压力过大，电铃就会响，发出警报。所以灯和电铃并联，如图所示
(2)在某次测试中，当，电压表示数为时，恰好报警。此时R的电压是
-=-=
电路的电流是
压敏电阻此时的阻值是
根据图2可知，此时压力为20000N。
(3)在确保电路安全的前提下，同时满足电压表最大，电流最大是2A，此时R的电压是
-=-=
压敏电阻此时的阻值是
根据图2的比例关系可知，电阻是500Ω，压力为20000N；电阻是700Ω，压力为0N；则可得到电阻和压力的关系式是
则代入数据，此时压力为69850N。
答：(1)如图所示；
(2)在某次测试中，当，电压表示数为时，恰好报警。此时报警器受到的压力是20000N。
(3)在确保电路安全的前提下，这个报警器能够承受的最大压力是69850N。
2、暗 3.75V 10N 5Ω 8N
【详解】
(1)由甲电路图可知，开关接a时，L与R串联，铁制品对R的压力大小等于其重力；开关接b时，L、R和电磁铁串联，电磁铁通电产生磁性，吸引铁制品，所以铁制品对R的压力减小，因为R的阻值与压力F成反比，所以R的阻值变大，电路的总电阻变大，电源电压一定，由可知，电路中电流变小，由P=I2R知灯泡实际功率变小，灯的亮度变暗；
(2)由可得，当开关接a时，灯泡两端的电压
由串联电路电阻规律和欧姆定律可得，此时R的阻值
由图乙可知，当R=6Ω时，R受到的压力为10N，所以R上方水平放置的铁制品重为
G=F=10N
(3)当铁制品放在R上，开关接b时，电流表稳定后的示数为0.4A，此时灯两端的电压
根据串联分压规律可知压敏电阻两端的电压
则此时压敏电阻的阻值
因为R与压力F成反比，由图像乙知
FR=60N Ω
则当时
由力的平衡条件可得，电磁铁P对铁制品的吸引力
答：(1)在R上水平放置铁制品，开关S由接a改为接b，其他条件不变，灯的亮度变；
(2)当开关接a，电流表的示数为0.375A时，灯泡两端的电压为3.75V；此时R上水平放置的铁制品重为10N；
(3)在R上水平放置重为20N的铁制品，开关接b，电流表稳定后的示数为0.4A，则此时压敏电阻的阻值为5Ω；电磁铁P对铁制品的吸引力为8N；
3、（1）4.55A（2）130s（3）450Ω（4）150Ω
【详解】
(1)由图甲所示电路可以知道，工作电路是通路，加热器处于加热状态．受控电路电源电压为220V，加热器的规格“220V 1000W”，此时加热器在额定电压下工作，其电流为：
(2) 恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃需要吸收的热量为：
设加热器需正常工作时间为t，则放出的热量为W=Pt（其中P=1000W），
根据已知列方程如下：80%×Pt=1.04×105J，计算得t=130s；
(3) 若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，欲使电流达到0.04A的最高衔接电流，控制电路的电阻应该为，读图乙可知100℃时热敏电阻的阻值为400Ω，所以可变电阻R此时调节为：900Ω－400Ω－50Ω=450Ω；
(4) 当获得最高温度为50℃时，欲使电流达到0.036A的最低释放电流，控制电路的电阻应该为，读图乙可知50℃时热敏电阻的阻值为800Ω，所以可变电阻R此时调节为：1000Ω－800Ω－50Ω=150Ω；
4、 (1)0.2A；(2)3×104J；(3)
【详解】
(1)由图知，当温度等于、低于60℃时，机器吹热风，此时衔铁应被吸下，由图象知，此时热敏电阻Rx＝40Ω，由并联电路特点和欧姆定律可得通过两电阻的电流
所以通过线圈中的最小电流
I=I1+IX=0.05A+0.15A=0.2A
(2)由图甲知，吹热风时，电动机和电热丝并联，同时工作
P热＝P电热丝+P电动机＝120W
吹冷风时，只有电动机工作
P冷＝P电动机＝20W
所以电热丝功率
P电热丝＝P热﹣P冷＝120W﹣20W＝100W
电热丝工作5min放出的热量
Q＝W电热丝＝P电热丝t＝100W×5×60s＝3×104J
(3)由可得，电热丝电阻
答：(1)衔铁被吸下时，线圈中的最小电流为0.2A；
(2)电热丝工作5min放出的热量为3×104J；
(3)电热丝的阻值为484Ω。
5、 (1)2.772×105J；(2)1100W；(3)84%；(4)12936J
【详解】
(1)水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2.2kg×（45℃﹣15℃）＝2.772×105J；
(2)由题意可知，开关S0和S都闭合时，B触点与A接通，电热水器处于保温状态，则电热水器处于加热状态时工作电路的功率：
P加热＝=1100W；
(3)将2.2kg的水从15℃加热到45℃时，水吸收的热量为2.772×105J，由P＝可得，通电5min内消耗的电能：
W＝Pt′＝1100W×5×60s＝3.3×105J，
电热水器的加热效率：
η＝×100%＝×100%＝84%；
(4)当温度达到50℃后，电磁铁会把衔铁吸下，B触点与C接通，R1与R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，工作电路的电流：
I＝＝0.1A，
则通电10min内R2产生的热量：
Q2＝I2R2t＝（0.1A）2×2156Ω×10×60s＝12936J．
答：(1)将电热水器水箱中2.2kg的水从15℃加热到45℃，水吸收的热量为2.772×105J；
(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率为1100W；
(3)将2.2kg的水从15℃加热到45℃，需要通电5min，电热水器的加热效率为84%；
(4)当温度达到50℃后，通电10min，R2产生的热量为12936J．
四、实验探究
1、1 3 C 小于
【详解】
（1）[1]当按图丁的放置方法悬挂起来时，若猜想1是正确的，则环形磁体不会静止在任何位置，只会停留在一个方向：N极在北面，S极在南面，故猜想1是错误的。
（2）[2]当按图戊的方法用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来，如果猜想3正确，由于地磁场的作用，不会在任何位置保持静止，结果观察到磁体在特定位置能保持静止，这说明猜想3是错误的。
（4）[3]设磁铁a对底座的压力为F1；a对b的排斥力为F2，对于磁铁b，受到重力和磁铁a的排斥力F2，根据共点力的平衡条件可得
F2=G
以b和a整体为研究对象，因为磁铁a对底座的压力F1与底座对a和b的支持力是一对相互作用力，所以磁铁a对底座的压力等于它们的总重力，即
F1=2G
故选C。
（5）[4]若再放上一个完全相同的磁铁c（b、c间也排斥），由于b对c的排斥力等于c的重力，而a对b 的排斥力小于b与c的重力之和，则相邻两个磁铁间的距离小于。
2、 安培定则
【详解】
(1)依据题意，用导线把螺线管与电源、开关、滑动变阻器连接成串联电路，电流从电源的正极流出，负极流入。根据安培定则，判断通电螺线管的右端为N极。则通电螺线管的左端为S极，小磁针由于异性相吸，N极指向螺旋管的S极方向，因此可以做出图像。
(2)对调电源的正负极后，电流的方向改变。此时通电螺线管N极的方向也改变。说明通电螺线管磁极的方向与电流的方向有关，可以通过安培定则来判定磁极的方向。
3、见解析
见解析
【详解】
（1）[1]小新在进行步骤③操作时，既调换电源正负极又对调导线夹所接螺线管的接线柱，实际上通电螺线管中的电流方向并没有改变，那么通电螺线管的磁极也没有改变，小磁针的静止时N极指向自然与原来相同。
（2）[2]要改变通电螺线管中的电流方向，要么只调换电源正负极、要么只对调导线夹所接螺线管的接线柱，二者只能改变其一。