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人教版九年级下第二十章综合测试卷
物理考试
考试时间：* *分钟 满分：* *分
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
题号 一 二 三 四 五 六 七 总分
评分
注意事项：
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写
2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
阅卷人 一、单选题
得分
1．（2022·滨州）进入初中学业水平考试考场时，监考教师会使用金属探测仪对大家进行检测。如果有同学携带金属制品，探测仪就会产生电流并报警。下列四个实验能反映金属探测仪工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2022·菏泽）下列用电器的工作原理与发电机相同的是（ ）
A．家用电水壶 B．无线充电器
C．小型电风扇 D．舞台扬声器
3．（2022·阜新）刷卡消费时，人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就能产生感应电流，便可读出磁条上的信息。下列四幅图中与刷卡机原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．（2022·巴中）如图所示四个装置，下列有关说法正确的是（ ）
A．图甲所示与电动机工作原理相同
B．图乙中的电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的
C．图丙所示与发电机工作原理相同
D．图丁中小磁针发生偏转，这是电磁感应现象
5．（2022·烟台）如图所示，是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为N极
B．当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性增强
C．当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大
D．当滑片P向左滑动时，指示灯变亮
6．（2022·安徽模拟）跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则（ ）
A．向任意方向摇绳一定都能产生电流
B．电流方向与绳子运动方向无关
C．跳绳发电属于电磁感应
D．跳绳发电属于电流的磁效应
7．（2022·张家界）下列实验与动圈式话筒工作原理对应的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2022·沈阳）如图所示是电磁继电器的工作原理图，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹性势能减小 B．电磁铁的上端为极
C．电动机工作，灯不发光 D．电磁铁的工作原理是电磁感应
阅卷人 二、多选题
得分
9．（2022·盘锦）如图所示与磁有关的现象，下列分析正确的是（ ）
A．图甲中滑板车滑行时车轮边缘小彩灯发光，其发电原理是电磁感应
B． 图乙中通过改变电流大小，可以改变电磁起重机磁性强弱
C． 图丙中只将小电动机电源正负极对调，线圈转动方向不变
D． 图丁中司南静止时长柄总是指向南方，说明地球周围存在磁场
10．（2022·江阳模拟）如图所示的导体棒ab和cd分别置于左右两个蹄形磁铁的磁场中，两导体棒通过导线串联，构成一个闭合回路，忽略蹄形磁铁的磁极之间以外的磁场，下列说法正确的是（ ）
A．固定导体棒cd，快速拉出左边蹄形磁铁，可以演示电磁感应现象
B．将南北方向运动的导体棒cd和磁铁一起看成电源，可以演示电动机的工作原理
C．利用该装置，可以演示感应电流方向和通电导体在磁场中受力方向各与哪些因素有关
D．固定导体棒ab，移走右边蹄形磁铁，在Q点放一枚小磁针，向外拉出左侧磁铁，可以验证奥斯特实验
11．（2022·新抚模拟）如图所示是一款发光旱冰鞋，滑动时轮子可以自动发电，并点亮LED装饰灯。关于这款旱冰鞋，下列说法正确的是（ ）
A．轮子转动发电是利用电磁感应原理
B．LED装饰灯是由半导体材料制成的
C．LED装饰灯在电路中相当于用电器
D．轮子中的LED装饰灯一定是串联的
12．（2022·福田模拟）如图所示现象中涉及的物理知识正确的是（ ）
A．如图甲，电流的磁效应是由丹麦物理学家安培第一个发现的
B．如图乙，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C．如图丙，导体在磁场中沿任何方向运动，闭合回路中都会产生感应电流
D．如图丁，话筒是利用“磁生电”的原理
阅卷人 三、填空题
得分
13．（2022·徐州）如图所示，先将小磁针放在水平桌面上，静止时小磁针N极指向 方。再将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将 ，说明通电导线周围存在 。
14．（2022·无锡）如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对 有力的作用，利用这一原理可以制成 机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向 运动。
15．（2022·淄博）某些商场里的自动扶梯在无人和有人乘坐时运行速度不同，从而节约电能。小明根据所学知识，设计了扶梯工作时的模拟电路。如图所示是扶梯上无人时电路的工作状态，R是压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当扶梯上有人时，R所受压力增大，控制电路中的电流 ，电磁铁的磁性 ，将衔铁吸下，使动触点与静触点“2”接触，工作电路中的电动机转速变大。小红站在扶梯上匀速上行的过程中，她的动能 、机械能 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
16．（2022·泸州）小吴通过观察小区门口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，指示灯亮，栏杆抬起，车辆通行，于是他设计了如图所示的模拟装置，电源电压恒定，指示灯L标有“3V 1.8W”字样，电磁铁的线圈阻值不计，当车牌识别成功，相当于将图中开关S闭合，当滑动变阻器接入电阻为10Ω时，指示灯L刚好正常发光，铁柱被电磁铁向下吸引抬起栏杆，此时电磁铁的上端为 （选填“N”或“S”）极，电源电压为 V，若电源电压降低，闭合开关，电磁铁磁性减弱，栏杆不能自动抬起，除了更换电源外，请你再写出一种能使栏杆自动抬起的方法： 。
17．（2022·十堰）在“探究什么情况下磁可以生电”实验中，小华做了甲、乙、丙三次实验。实验中通过观察 来判断电路中是否产生感应电流，如图的三次实验中， （选填“甲”“乙”或“丙”）图中有感应电流产生。 （选填“电动机”或“发电机”）应用了这一原理。
18．（2022·青海）如图所示，磁悬浮盆景的底端有磁铁，底座内部有一个金属线圈。线圈通电后，周围产生 （选填“磁场”或“磁感线”），这是电流的 效应。盆景能悬浮在空中，其原理是 。
19．（2022·黄冈）有些小朋友玩的旱冰鞋，其内部虽然没有电池，但旱冰鞋的轮子滚动时，嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中，发生了电磁感应现象，产生了 ，LED灯相当于 （选填“电源”或“用电器”）。 （选填“发电机”或“电动机”）就是根据电磁感应的原理制成的。
20．（2022·南海模拟）小明用导线和金属棒上制了一个螺线管，接入如图所示的电路。闭合开关S后，要使螺线管吸引大头针的数量增多，变阻器的滑片P应向 （选填“a”或“b”）端移动，若此时有一个小磁针放在螺线管旁边，那它的 极指向螺线管的下端；若将电源正负极对调，变阻器的滑片P位置不变，则螺线管吸引大头针的数量将会 （选填“增多”、“减少”或“不变”）。
21．（2022·新吴模拟）如图是某饮水器的原理图，饮水器的容器内有密封绝缘的电热丝 和热敏电阻 ，只要水面到达如图所示的位置，接触开关S1就会导通。继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路。继电器开关中电磁铁的工作原理是电流的磁效应，该现象最早是由 （选填“法拉第”、“奥斯特”或“安培”）发现的。装置通电后，电磁铁右端为 （选填“N”或“S”）极。当饮水器内的水加热至沸腾过程中，电磁铁中的电流 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
第Ⅱ卷 主观题
第Ⅱ卷的注释
阅卷人 四、作图题
得分
22．（2022·潍坊）如图所示，条形磁铁静止在水平桌面上，通电螺线管左端为极，靠近条形磁铁放置。请根据图中所示情况：
⑴将电源“+”“-”极填入括号中；
⑵在已画出的磁感线上用箭头标出其方向；
⑶画出条形磁铁所受摩擦力的示意图。
23．（2022·朝阳）闭合开关S后，在通电螺线管和条形磁铁的共同作用下，小磁针静止在图示位置。请在图中标出小磁针的N极和A点的磁感线方向。
24．（2022·本溪）通电螺线管左侧放一条形磁体，闭合开关后，小磁针静止在如图所示的位置。请标出：
⑴电源右侧的极性（用“+”或“-”表示）；
⑵a点磁感线方向；
⑶小磁针静止时右端的磁极（用“N”或“S”表示）。
阅卷人 五、简答题
得分
25．（2021·铁东模拟）上海龙阳路至浦东机场的磁浮铁路是世界上第一条商业运营的磁浮铁路，列车运行时速可达500km/h以上。请从电磁学和力学方面解释磁浮列车是如何高速运行的。
阅卷人 六、计算题
得分
26．（2019·烟台）某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表。如图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的档位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。
型号 LWI.Z20-19
电源 AD220V50Hz
加热功率 800W
保温功率 40W
水容量 1.0L
（1）分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？
（2）工作时，若要提高电热水器的保温温度，如何调节保护电阻R2的滑片？
（3）R1工作时的电阻是多大？
（4）电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃。则该电热水器的效率是多少？[ 。计算结果保留一位小数]
阅卷人 七、实验探究题
得分
27．（2022·东营）如图所示是“探究影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验装置。
（1）正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 （选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关，调节滑片位置，电流表的指针如图所示，则电流表的示数为 A，此时通电螺线管的下端是 （选填“N”或“S”）极；
（3）下列操作能减弱通电螺线管磁性的是____（选填字母）；
A．抽去铁芯 B．电源两极对调 C．减少线圈的匝数
（4）电磁铁的用途很多，如电磁起重机，试再列举至少2项电磁铁在实际中的应用： 、 。
28．（2022·长春）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）
29．（2022·方城模拟）在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，实验设计如下：
⑴在螺线管的两端各放一个小磁针，在硬纸板上均匀的撒满铁屑，通电观察小磁针的指向，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示。
⑵把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针静止时的指向如图乙所示。
⑶通过实验，画出了通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状，我们发现，通电螺线管外部的磁场与 （选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场相似。
⑷根据安培定则可以判断出图乙所示的通电螺线管的 （选填“左”或右”）端为N极。通过进一步的实验，同学们发现，通电螺线管的极性与环绕螺线管导线中的 方向有关。
⑸地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，结合图甲、乙分析推断；图丙中地球的圆形电流方向与地球自转方向 （选填“相同”或“相反”）。
30．（2022·和平模拟）如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。下表是该组同学所做实验的记录：
电磁铁（线圈） 50匝 100匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引铁钉的最多数目/枚 5 8 10 7 11 14
（1）要判断电磁铁的磁性强弱，可观察 来确定
（2）电磁铁吸引的铁钉下端分散的原因是
（3）比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：
（4）比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】磁现象；电磁继电器的组成、原理和特点；磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【解答】当探测仪线圈靠近金属制品时，相当于闭合电路的一部分导体在切割磁感线，从而产生感应电流，所以其原理是电磁感应现象。
A．探究磁极之间的相互作用规律 ，A不符合题意；
B．探究电磁感应现象，B符合题意；
C．是电磁铁的应用，电磁继电器，C不符合题意；
D．探究磁场对通电导体的作用，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】金属探测器工作时，利用了电磁感应原理。
2．【答案】B
【知识点】电磁感应；发电机的构造和原理
【解析】【解答】发电机的原理是电磁感应现象，即闭合电路中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。
A．家用电水壶是根据电流的热效应工作的，不是电磁感应原理，A不符合题意；
B．无线充电器底座发射变化的磁场，变化的磁场通过手机中的线圈后产生感应电流，采用了电磁感应原理，B符合题意；
C．通电导体在磁场中受力运动，据此制成了电动机。小型电风扇里面有一个小电动机，工作时主要将电能转化机械能，C不符合题意；
D．舞台扬声器的原理与电动机的原理相同，在工作时利用磁场对电流的作用，将电能转化为机械能，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】发电机根据电磁感应的原理工作，将机械能转化为电能。
3．【答案】A
【知识点】电磁感应；动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】A．刷卡机的工作原理是电磁感应。动圈式话筒是利用振动膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生随声音信号变化的感应电流工作的，用的是电磁感应现象，A符合题意；
B．刷卡机的工作原理是电磁感应。该装置是电动机的工作原理图，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，B不符合题意；
C．刷卡机的工作原理是电磁感应。该装置电磁继电器，其主要部件是电磁铁，电磁铁的工作原理是电流的磁效应，C不符合题意；
D．刷卡机的工作原理是电磁感应。螺线管通电后具有磁性，这是电流的磁效应，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】刷卡时利用了电磁感应的工作原理，麦克风的工作利用了电磁感应。
4．【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【解答】A．图甲实验装置中，导体在磁场中做切割磁感线的运动，从而产生感应电流，与发电机的工作原理相同，A不符合题意；
B．图乙装置中，当左侧电路通电时，通电螺旋管中会产生磁场，将衔铁吸下，让电铃工作，这是利用电流的磁效应来工作的，B符合题意；
C．图丙装置中连接有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中运动，说明磁场对通电导体有力的作用，与电动机的工作原理相同，C不符合题意；
D．图丁中，通电导体附近的磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】导体切割磁感线产生电流，是发电机的工作原理；导体通电产生磁场，是电流的磁效应；电流在磁场中受力，是电动机的工作原理。
5．【答案】D
【知识点】变阻器；欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；安培定则；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A．闭合开关S1，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，A不符合题意；
BCD．闭合开关S1、S2，滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电压一定，由可知，电流变小，电磁铁磁性减弱；滑片P向左滑动时，电磁铁磁性增强，由题可知，巨磁电阻的阻值减小，电压一定，由可知，电流变大，由P=UI可知，指示灯的实际功率变大，所以指示灯变亮，BC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据安培定则，可判断磁极；滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电压一定，由可知，电流变小，电磁铁磁性减弱；巨磁电阻的阻值减小，电压一定，由可知，电流变大，由P=UI可知，指示灯的实际功率变大，指示灯变亮。
6．【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】AB．地球是个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，所以磁感线大致沿南北方向，所以若两位同学站在东西方向，摇动铜线跳绳切割磁感线运动，有电流，若站在南北方向，则跳绳不切割磁感线，无电流，所以电流方向与绳子运动方向有关，故AB错误；
CD．跳绳发电属于电磁感应现象，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】 只有当钢线跳绳切割磁感线时才有感应电流的产生；利用右手定则可以判别电流方向与绳子运动方向有关；跳绳发电属于电磁感应现象。
7．【答案】B
【知识点】电磁感应；动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】A．动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，图中探究的是电磁铁磁性大小的因素，是电流的磁效应，A不符合题意；
B．图中导体在磁场中做切割磁感线的运动，观察电路中是否有电流产生，这是探究电磁感应现象的装置图，B符合题意；
C．图中通电导体周围存在磁场，会影响附近磁针的转动，这是探究电流的磁效应的装置图，C不符合题意；
D．图中通电导体在磁场中受力运动，是探究磁场对电流的作用的装置图，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】动圈式话筒的工作原理是电磁感应，实验装置中没有电源。
8．【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A．当闭合开关后，电磁铁产生磁性吸引衔铁，右半部分下落，弹簧被拉长，弹性势能增大，A不符合题意；
B．当闭合开关后，线圈相当于通电螺线管，根据右手螺旋定则判断电磁铁上端为N极，B不符合题意；
C．当闭合开关后，电磁铁产生磁性吸引衔铁，右半部分往下落，开关与下面电动机所在的电路结合，电动机所在电路闭合，电动机正常工作，开关与上面灯泡所在的电路分离，灯泡所在电路断路，灯泡不发光，C符合题意；
D．电磁继电器的工作原理是电流的磁效应，与电磁感应无关，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】弹簧被拉长，弹性势能增大；根据右手螺旋定则判断电磁铁判断极性；根据电路通断情况，判断用电器工作情况；电磁继电器的工作原理是电流的磁效应，与电磁感应无关。
9．【答案】A,B,D
【知识点】磁场；电磁铁的构造和原理；电磁感应；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．当车轮转动时可自行发电，使车轮边缘的灯发光，说明由于运动产生电流，是电磁感应现象，A符合题意；
B．电磁铁磁性强弱与电流大小及线圈匝数有关，故改变电流大小或线圈匝数可以改变磁性的强弱，B符合题意；
C．将小电动机电源正负极对调后，电流方向发生变化，因而线圈转动方向将发生改变，C不符合题意；
D．司南静止时长柄总是指向南方，说明地球可以看成一个巨大的磁铁，地球周围存在磁场，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象；改变电流大小或线圈匝数可以改变电磁铁磁性的强弱；电流方向发生变化，线圈转动方向将发生改变；地球周围存在磁场。
10．【答案】A,B,C,D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理
【解析】【解答】A．导体棒ab、cd、导线、灵敏电流计构成闭合回路，固定导体棒cd快速拉出左边蹄形磁铁时导体棒ab做切割磁感应线运动，此时电路中有感应电流产生，灵敏电流计发生偏转，可以演示电磁感应现象，A符合题意；
B．南北方向运动的导体棒cd和磁铁看成电源，当电路中有感应电流产生时，导体棒ab在磁场中，会受到力的作用而运动，可以演示电动机的工作原理，B符合题意；
C．演示感应电流方向与哪些因素有关时可使用导体棒ab或导体棒cd在磁场中沿不同方向运动，同时观察灵敏电流计的偏转方向；演示通电导体在磁场中受力方向时，可沿不同方向移动导体棒ab或导体棒cd，观察另一导体棒在磁场中的运动方向来判断受力方向，C符合题意；
D．固定导体棒ab拉出左侧磁铁时电路中产生感应电流，通电导体周围存在磁场，可观察到小磁针发生偏转验证奥斯特实验，D符合题意。
故答案为：ABCD。
【分析】根据电磁感应原理和通电导体在磁场中受力的作用来对图中的装置进行分析。电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，电动机工作时消耗电能，得到机械能；发电机的工作原理是电磁感应，工作时将机械能转化为电能。
11．【答案】A,B,C
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】A．滑动时轮子可以自动发电，说明机械能转化为电能，是电磁感应原理，A符合题意；
B．LED装饰灯的核心是二极管，是由半导体材料制成，B符合题意；
C．LED装饰灯在电路中消耗电能，相当于用电器，C符合题意；
D．轮子中的LED装饰灯由一个不亮，其他的不受影响，说明是并联的，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。发电机的原理是根据电磁感应现象制成的。
12．【答案】B,D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；产生感应电流的条件
【解析】【解答】A：如图甲，电流的磁效应是由奥斯特第一个发现的，A错误；
B：如图乙，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，正确；
C：如图丙，导体在磁场中做切割磁感线运动时，闭合回路中才会产生感应电流，上下运动，不会产生感应电流，C错误；
D：如图丁，话筒是利用电磁感应原理，D正确。
故选BD。
【分析】电磁感应原理是法拉第发现的，闭合回路部分导体做切割磁感线运动时，闭合回路中产生感应电流；电动机原理是通电线圈在磁场中受到力发生转动。
13．【答案】北；发生偏转；磁场
【知识点】地磁场；通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】由于地球的周围存在地磁场，地球周围的小磁针都要受到地磁场的作用而指向南北方向，小磁针指向北的一端为N极。
当开关闭合时，通电导线的周围产生了磁场，则导线下方的小磁针在磁场的作用下会发生偏转。
【分析】小磁针静止时，北极指北；通电导体周围存在磁场，使小磁针的指向偏转。
14．【答案】通电导体；电动；右
【知识点】通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】通电导体在磁场中受到力的作用。铝棒在磁场中，闭合开关，铝棒通电，铝棒由静止向左运动，说明磁场对通电导体有力的作用。
电动机就是利用了通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的。
对调电源正、负两极，改变了导体中电流的方向，再次闭合开关，铝棒将向与之前相反的方向运动，故铝棒向右运动。
【分析】电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理；导体的受力方向和磁场方向有关，和电流方向有关。
15．【答案】变大；变大；不变；变大
【知识点】动能大小的比较；机械能及其转化；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】控制电路的压敏电阻与电磁铁串联。当扶梯上有人时，R所受压力增大，根据已知条件，压敏电阻变小，由串联电阻的规律，电路的电阻变小，由欧姆定律可知控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性变大，将衔铁吸下，使动触点与静触点“2”接触，工作电路中的电动机转速变大。
小红站在扶梯上匀速上行的过程中，因人的质量和速度保持不变，故她的动能不变；因小红的高度变大，故小红的重力热能变大，故机械能变大。
【分析】压力增大，电阻变小，由欧姆定律可知控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性变大；质量和速度保持不变，动能不变；高度变大，重力热能变大，机械能变大。
16．【答案】N；9；将滑动变阻器的滑片向上移动
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；安培定则
【解析】【解答】由图中可知，闭合开关后，电流从通电螺线管的上端流入，根据导线的缠绕方式，由安培定则可知，此时电磁铁的上端为N极。
由电路图可知，滑动变阻器与指示灯串联，当滑动变阻器接入电路中的阻值为R滑=10Ω时，指示灯L刚好正常发光，由题意可知，指示灯L的额定电压为U=3V，额定功率为P=1.8W，故由P=UI可得，此时电路中的电流为
由欧姆定律可得，此时滑动变阻器两端电压为U滑=IR滑=0.6A×10Ω=6V
由串联电路的电压规律可得，电源电压为U源=U+U滑=3V+6V=9V
若电源电压降低，闭合开关，电路中电流减小，电磁铁磁性减弱，使得栏杆不能自动抬起，若要使栏杆抬起，应增大电路中电流，则应减小电路中的电阻，故可减小滑动变阻器接入电路中的阻值，即可以将滑动变阻器的滑片向上移动。
【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极位置；根据电功率和电压的比值， 计算电流，利用电流和电阻的乘积计算电压；电磁铁的电流越大，磁性越强。
17．【答案】电流表指针是否偏转；甲、丙；发电机
【知识点】电磁感应；产生感应电流的条件
【解析】【解答】实验时，通过观察电流表指针是否偏转，来确定电路中是否有感应电流产生。
闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这就是电磁感应现象。如图的三次实验中，甲、丙中的导体都切割了磁感线，能产生感应电流，而乙中导体没有切割磁感线，不会产生感应电流。
电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能，利用电磁感应原理制成了发电机。
【分析】探究电磁感应的条件时，通过灵敏电流计的指针是否偏转判断电流；当导体切割磁感线时，产生电流，是发电机的工作原理。
18．【答案】磁场；磁；同名磁极相互排斥
【知识点】磁现象；磁场；通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】通电导体周围存在磁场，但不存在磁感线，磁感线是人们为了形象方便的描述磁场而假想的曲线；底座内部有一个金属线圈，通电有磁性，断电无磁性，说明磁悬浮盆景是利用电流的磁效应工作的。
根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，盆景能悬浮在空中是同名磁极相互排斥的原因。
【分析】电流周围有磁场，是电流的磁效应；磁体间同名磁极相互排斥。
19．【答案】感应电流；用电器；发电机
【知识点】磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【解答】旱冰鞋内部虽然没有电池，但存在着磁场，旱冰鞋的轮子滚动时做切割磁感线的运动，使得旱冰鞋的内部产生了感应电流，这一现象叫做法拉第电磁感应现象，发电机就是根据这一原理制成的。而LED灯在发光的过程中消耗了电能，所以是用电器。
【分析】闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象；消耗电能的是用电器；根据电磁感应现象制作了发电机。
20．【答案】b；N；不变
【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】要使螺线管吸引大头针的数量增多，需要增大螺线管所产生的磁场，磁场强弱与电流的大小有关，电流越大，磁场越强，而增大电流需要减小电路中的电阻，故滑片应该向b端滑动。
按照安培定则可知，螺旋管上端是N极，下方是螺线管的S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极指向螺旋管下方。
将电源正负极对调，滑片位置不变，螺旋管中电流的大小不变，则螺线管周围的磁场强弱不变，吸引大头针的数量也不变。
【分析】通电螺线管的磁场强弱和电流大小有关；根据安培定则判断螺线管的磁极位置；磁场强弱和电流方向无关。
21．【答案】奥斯特；N；减小
【知识点】电路的动态分析；通电直导线周围的磁场；安培定则；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】奥斯特是最先发现通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，安培发明了安培定则，对通电螺线管的极性做出了判断，故答案为：奥斯特。
通电后，通过右手安培定则可知，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向为N极，故电磁铁右端为N极。
如图，没有沸腾时，加热电阻在工作，此时衔铁是被吸下来的，当饮水器内的水加热至沸腾过程中，后能自动切断加热电路，衔铁被弹开，工作电路切断，那么说明沸腾后，电路中的电流变小，磁性减弱，衔铁就弹开了。
【分析】奥斯特是最先发现通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，安培发明了安培定则。
根据安培定则判断电磁铁的N、S极。
没有沸腾时，加热电阻在工作，此时衔铁是被吸下来的，当饮水器内的水加热至沸腾过程中，后能自动切断加热电路，衔铁被弹开，工作电路切断，那么说明沸腾后，电路中的电流变小，磁性减弱，衔铁就弹开了。
22．【答案】解：如图所示：
【知识点】摩擦力的示意图；磁现象；磁感线及其特点；安培定则
【解析】【解答】（1）（2）由图示知，通电螺线管左端为N极，据安培定则知，电流由螺线管的右端流入，左端流出，所以电源的正极在右端，负极在左端；在螺线管的外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极。所以作图如下：
（3）由图示知，条形磁铁的N极在右端，通电螺线管的N极在左端，据同名磁极相互排斥知，条形磁铁受到的斥力是向左的，则它有向左运动的趋势，所以受到的桌面的摩擦力是向右的，作用在条形磁铁的重心上，作图如下：
【分析】（1）据安培定则知，电流由螺线管的右端流入，左端流出；
（2）在螺线管的外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极；
（3）摩擦力与物体相对运动或相对运动趋势方向相反。
23．【答案】解：如图所示：
【知识点】磁场；安培定则
【解析】【解答】根据通电螺线管的绕法和电流的方向可知此时通电螺线管的右端为N极，所以小磁针的左端为S极，右端为N极，条形磁铁的左端为S极，右端为N极。因为在磁体的外部，磁感线总是从N极指向S极，A点磁感线方向如图。
【分析】根据异名磁极相互吸引及安培定则确定小磁针磁极，在磁体的外部，磁感线总是从N极指向S极。
24．【答案】解：如图所示：
【知识点】磁现象；安培定则
【解析】【解答】根据通电螺线管和条形磁体之间的磁感线可判断，通电螺线管的左端与条形磁体的右端是同名磁极，都是S极，根据安培定则可判断，电源的左侧为正极、右侧为负极；磁体周围的磁感线是从磁体N极出来，回到磁体的S极，所以a点的磁感线方向指向条形磁体的S极；根据异名磁极相互吸引的规律可知，小磁针静止时左端为S极，右端为N极。如图所示
【分析】异名磁极相互吸引的规律及安培定则作答。
25．【答案】解：通电后列车的下方和轨道的上方形成同名磁极，根据同名磁极相互排斥，使列车和轨道之间摩擦力很小，列车在推动力的作用下很容易高速行驶。
【知识点】力作用的相互性；磁现象
【解析】【分析】磁悬浮列车根据磁极间的相互作用而工作，物体间不接触，不能产生摩擦力。
26．【答案】（1）解：当绿灯亮时，工作电路中Ro和R1串联，电路的总电阻最大，由P=UI=-可知，电热水器的功率最小，处于保温状态
答：当绿灯亮时，电热水器处于保温状态。
（2）解：当温度升高时，由热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小可知，R的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电磁铁的磁性变强，衔铁与下触点接触，电热水器处于保温状态，所以，要提高电热水器的保温温度，就应减小控制电路的电流，增大滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片b端移动
答：工作时若要提高电热水器的保温温度，保护电阻R2的滑片向右移动。
（3）解：红灯亮时，工作电路为Ro的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电热水器处于加热状态，由P=UI= 可得，R0的阻值：
＝60.5Ω：
当绿灯亮时，工作电路中Ro和R1串联，电热水器的功率最小，处于保温状态，此时电路的总电阻： ,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R1工作时的电阻：
R1=R-R0=1210Ω-60.5Ω=1149.5Ω
答：R1工作时的电阻是1149.5Ω。
（4）解：水的体积：
V=1L=1dm3=0.001m3，由p=号可得，水的质量：
m=1.0×103kg/m3×0.001m3=1kg.
水吸收的热量：
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×40℃=1.68×105J，由P= 可得，消耗的电能：
W=P加热t=800W×4.2×60s=2.016×105J，
该电热水器的效率：
η=
答：该电热水器的效率是83.3%。
【知识点】电路的动态分析；电功率的计算；电功与热量的综合计算；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）理清衔铁处于不同状态时元件的连接情况，根据 P=UI= 可知电热水器状态.
（2）当温度升高时，由热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小可知，R的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电磁铁的磁性变强，衔铁与下触点接触，电热水器处于保温状态，据此判断要提高电热水器的保温温度时滑片移动的方向.
（3）根据 P=UI= 求出R0的阻值；根据 P=UI= 求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出R1工作时的电阻.
（4）根据m=ρV求出水的质量，再根据 Q吸=c水mΔt 求出水吸收的热量，根据 P= 可得 消耗的电能，利用η= 求出该电热水器的效率.
27．【答案】（1）左
（2）0.52；N
（3）A；C
（4）电铃；扬声器
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）由图可知，正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的一端，即最左端。
（2）由图可知，电流表选0~0.6A的量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.52A。
由图可知，电流从螺线管的上端流进，下端流出，由安培定则可知，通电螺线管的下端是N极。
（3）影响通电螺线管磁性的强弱的因素有：①电流的大小，②线圈匝数的多少，③有无铁芯。故要减弱通电螺线管的磁性，可以减小电流的大小、减少线圈的匝数和抽去铁芯，AC符合题意，B不符合题意。
故答案为：AC。
（4）电磁铁在日常生活中的应用有：电磁起重机、电磁继电器、电铃、磁悬浮列车、扬声器等。
【分析】（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的一端；
（2）看清电流表的分度值，根据对应刻度读数；
（3）要减弱通电螺线管的磁性，可以减小电流的大小、减少线圈的匝数和抽去铁芯；
（4）电磁铁在日常生活中的应用有：电磁起重机、电磁继电器、电铃、磁悬浮列车、扬声器等。
28．【答案】（1）磁场
（2）北；负
（3）电流
（4）增加线圈匝数
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（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）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。
【分析】（1）地球是一个巨大的磁体，其周围存在磁场；
（2）根据磁极间的相互作用及安培定则，判断磁极及电源正负极；
（3）通电螺线管的磁场方向与电流方向有关；
（4）可通过增大螺线管中的电流、增加线圈匝数，来增加通电螺线管的磁场。
29．【答案】条形；左；电流；相反
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（3）通过实验，画出通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。
（4）根据小磁针的指向可知，图乙所示的通电螺线管的的左端为N极、右端为S极，通电螺线管的极性与通电螺线管中电流的方向有关。
（5）因为地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近，根据右手定则可知，赤道这一环绕导线中的电流方向为由东向西，与地球自转方向相反。
【分析】（3）通电螺线管周围也存在磁场，并且其周围的磁场与条形磁体的磁场相似。
（4）通电螺线管的极性与通电螺线管中电流的方向有关。
（5）地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。
30．【答案】（1）吸引铁钉数目的多少
（2）由于铁钉被磁化，同一端磁性相同，同名磁极相互排斥，所以铁钉下端分散
（3）电磁铁的线圈的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，磁性越强
（4）电磁铁线圈中电流一定时，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）电磁铁的磁性强弱越强，吸收铁钉的数目越多，故可以根据吸引铁钉数目的多少反应电磁铁的磁性强弱。
（2）电磁铁吸引的铁钉下端分散的原因是由于铁钉被磁化，同一端磁性相同，同名磁极相互排斥，所以铁钉下端分散。
（3）比较实验中的1、2、3，匝数相同，电流变大，电磁铁的吸引铁钉越多，电磁铁磁性越强，故结论为电磁铁的线圈的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，磁性越强。
（4）实验中的1和4，电流相同，匝数不同，电磁铁的磁性强弱不同，匝数越大，电磁铁强性越强，故结论为电磁铁线圈中电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。
【分析】（1）改变电路电流用滑动变阻器，反映电磁铁磁性强弱用电磁铁吸引铁钉的多少，这种方法叫转换法。
（2）电磁铁磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯，用控制变量法探究电磁铁磁性强弱的影响因素。
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人教版九年级下第二十章综合测试卷
物理考试
考试时间：* *分钟 满分：* *分
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
题号 一 二 三 四 五 六 七 总分
评分
注意事项：
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写
2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
阅卷人 一、单选题
得分
1．（2022·滨州）进入初中学业水平考试考场时，监考教师会使用金属探测仪对大家进行检测。如果有同学携带金属制品，探测仪就会产生电流并报警。下列四个实验能反映金属探测仪工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】磁现象；电磁继电器的组成、原理和特点；磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【解答】当探测仪线圈靠近金属制品时，相当于闭合电路的一部分导体在切割磁感线，从而产生感应电流，所以其原理是电磁感应现象。
A．探究磁极之间的相互作用规律 ，A不符合题意；
B．探究电磁感应现象，B符合题意；
C．是电磁铁的应用，电磁继电器，C不符合题意；
D．探究磁场对通电导体的作用，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】金属探测器工作时，利用了电磁感应原理。
2．（2022·菏泽）下列用电器的工作原理与发电机相同的是（ ）
A．家用电水壶 B．无线充电器
C．小型电风扇 D．舞台扬声器
【答案】B
【知识点】电磁感应；发电机的构造和原理
【解析】【解答】发电机的原理是电磁感应现象，即闭合电路中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。
A．家用电水壶是根据电流的热效应工作的，不是电磁感应原理，A不符合题意；
B．无线充电器底座发射变化的磁场，变化的磁场通过手机中的线圈后产生感应电流，采用了电磁感应原理，B符合题意；
C．通电导体在磁场中受力运动，据此制成了电动机。小型电风扇里面有一个小电动机，工作时主要将电能转化机械能，C不符合题意；
D．舞台扬声器的原理与电动机的原理相同，在工作时利用磁场对电流的作用，将电能转化为机械能，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】发电机根据电磁感应的原理工作，将机械能转化为电能。
3．（2022·阜新）刷卡消费时，人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就能产生感应电流，便可读出磁条上的信息。下列四幅图中与刷卡机原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【知识点】电磁感应；动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】A．刷卡机的工作原理是电磁感应。动圈式话筒是利用振动膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生随声音信号变化的感应电流工作的，用的是电磁感应现象，A符合题意；
B．刷卡机的工作原理是电磁感应。该装置是电动机的工作原理图，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，B不符合题意；
C．刷卡机的工作原理是电磁感应。该装置电磁继电器，其主要部件是电磁铁，电磁铁的工作原理是电流的磁效应，C不符合题意；
D．刷卡机的工作原理是电磁感应。螺线管通电后具有磁性，这是电流的磁效应，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】刷卡时利用了电磁感应的工作原理，麦克风的工作利用了电磁感应。
4．（2022·巴中）如图所示四个装置，下列有关说法正确的是（ ）
A．图甲所示与电动机工作原理相同
B．图乙中的电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的
C．图丙所示与发电机工作原理相同
D．图丁中小磁针发生偏转，这是电磁感应现象
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【解答】A．图甲实验装置中，导体在磁场中做切割磁感线的运动，从而产生感应电流，与发电机的工作原理相同，A不符合题意；
B．图乙装置中，当左侧电路通电时，通电螺旋管中会产生磁场，将衔铁吸下，让电铃工作，这是利用电流的磁效应来工作的，B符合题意；
C．图丙装置中连接有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中运动，说明磁场对通电导体有力的作用，与电动机的工作原理相同，C不符合题意；
D．图丁中，通电导体附近的磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】导体切割磁感线产生电流，是发电机的工作原理；导体通电产生磁场，是电流的磁效应；电流在磁场中受力，是电动机的工作原理。
5．（2022·烟台）如图所示，是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为N极
B．当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性增强
C．当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大
D．当滑片P向左滑动时，指示灯变亮
【答案】D
【知识点】变阻器；欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；安培定则；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A．闭合开关S1，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，A不符合题意；
BCD．闭合开关S1、S2，滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电压一定，由可知，电流变小，电磁铁磁性减弱；滑片P向左滑动时，电磁铁磁性增强，由题可知，巨磁电阻的阻值减小，电压一定，由可知，电流变大，由P=UI可知，指示灯的实际功率变大，所以指示灯变亮，BC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据安培定则，可判断磁极；滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电压一定，由可知，电流变小，电磁铁磁性减弱；巨磁电阻的阻值减小，电压一定，由可知，电流变大，由P=UI可知，指示灯的实际功率变大，指示灯变亮。
6．（2022·安徽模拟）跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则（ ）
A．向任意方向摇绳一定都能产生电流
B．电流方向与绳子运动方向无关
C．跳绳发电属于电磁感应
D．跳绳发电属于电流的磁效应
【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】AB．地球是个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，所以磁感线大致沿南北方向，所以若两位同学站在东西方向，摇动铜线跳绳切割磁感线运动，有电流，若站在南北方向，则跳绳不切割磁感线，无电流，所以电流方向与绳子运动方向有关，故AB错误；
CD．跳绳发电属于电磁感应现象，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】 只有当钢线跳绳切割磁感线时才有感应电流的产生；利用右手定则可以判别电流方向与绳子运动方向有关；跳绳发电属于电磁感应现象。
7．（2022·张家界）下列实验与动圈式话筒工作原理对应的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】电磁感应；动圈式话筒的构造和原理
【解析】【解答】A．动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，图中探究的是电磁铁磁性大小的因素，是电流的磁效应，A不符合题意；
B．图中导体在磁场中做切割磁感线的运动，观察电路中是否有电流产生，这是探究电磁感应现象的装置图，B符合题意；
C．图中通电导体周围存在磁场，会影响附近磁针的转动，这是探究电流的磁效应的装置图，C不符合题意；
D．图中通电导体在磁场中受力运动，是探究磁场对电流的作用的装置图，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】动圈式话筒的工作原理是电磁感应，实验装置中没有电源。
8．（2022·沈阳）如图所示是电磁继电器的工作原理图，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹性势能减小 B．电磁铁的上端为极
C．电动机工作，灯不发光 D．电磁铁的工作原理是电磁感应
【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A．当闭合开关后，电磁铁产生磁性吸引衔铁，右半部分下落，弹簧被拉长，弹性势能增大，A不符合题意；
B．当闭合开关后，线圈相当于通电螺线管，根据右手螺旋定则判断电磁铁上端为N极，B不符合题意；
C．当闭合开关后，电磁铁产生磁性吸引衔铁，右半部分往下落，开关与下面电动机所在的电路结合，电动机所在电路闭合，电动机正常工作，开关与上面灯泡所在的电路分离，灯泡所在电路断路，灯泡不发光，C符合题意；
D．电磁继电器的工作原理是电流的磁效应，与电磁感应无关，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】弹簧被拉长，弹性势能增大；根据右手螺旋定则判断电磁铁判断极性；根据电路通断情况，判断用电器工作情况；电磁继电器的工作原理是电流的磁效应，与电磁感应无关。
阅卷人 二、多选题
得分
9．（2022·盘锦）如图所示与磁有关的现象，下列分析正确的是（ ）
A．图甲中滑板车滑行时车轮边缘小彩灯发光，其发电原理是电磁感应
B． 图乙中通过改变电流大小，可以改变电磁起重机磁性强弱
C． 图丙中只将小电动机电源正负极对调，线圈转动方向不变
D． 图丁中司南静止时长柄总是指向南方，说明地球周围存在磁场
【答案】A,B,D
【知识点】磁场；电磁铁的构造和原理；电磁感应；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．当车轮转动时可自行发电，使车轮边缘的灯发光，说明由于运动产生电流，是电磁感应现象，A符合题意；
B．电磁铁磁性强弱与电流大小及线圈匝数有关，故改变电流大小或线圈匝数可以改变磁性的强弱，B符合题意；
C．将小电动机电源正负极对调后，电流方向发生变化，因而线圈转动方向将发生改变，C不符合题意；
D．司南静止时长柄总是指向南方，说明地球可以看成一个巨大的磁铁，地球周围存在磁场，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象；改变电流大小或线圈匝数可以改变电磁铁磁性的强弱；电流方向发生变化，线圈转动方向将发生改变；地球周围存在磁场。
10．（2022·江阳模拟）如图所示的导体棒ab和cd分别置于左右两个蹄形磁铁的磁场中，两导体棒通过导线串联，构成一个闭合回路，忽略蹄形磁铁的磁极之间以外的磁场，下列说法正确的是（ ）
A．固定导体棒cd，快速拉出左边蹄形磁铁，可以演示电磁感应现象
B．将南北方向运动的导体棒cd和磁铁一起看成电源，可以演示电动机的工作原理
C．利用该装置，可以演示感应电流方向和通电导体在磁场中受力方向各与哪些因素有关
D．固定导体棒ab，移走右边蹄形磁铁，在Q点放一枚小磁针，向外拉出左侧磁铁，可以验证奥斯特实验
【答案】A,B,C,D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理
【解析】【解答】A．导体棒ab、cd、导线、灵敏电流计构成闭合回路，固定导体棒cd快速拉出左边蹄形磁铁时导体棒ab做切割磁感应线运动，此时电路中有感应电流产生，灵敏电流计发生偏转，可以演示电磁感应现象，A符合题意；
B．南北方向运动的导体棒cd和磁铁看成电源，当电路中有感应电流产生时，导体棒ab在磁场中，会受到力的作用而运动，可以演示电动机的工作原理，B符合题意；
C．演示感应电流方向与哪些因素有关时可使用导体棒ab或导体棒cd在磁场中沿不同方向运动，同时观察灵敏电流计的偏转方向；演示通电导体在磁场中受力方向时，可沿不同方向移动导体棒ab或导体棒cd，观察另一导体棒在磁场中的运动方向来判断受力方向，C符合题意；
D．固定导体棒ab拉出左侧磁铁时电路中产生感应电流，通电导体周围存在磁场，可观察到小磁针发生偏转验证奥斯特实验，D符合题意。
故答案为：ABCD。
【分析】根据电磁感应原理和通电导体在磁场中受力的作用来对图中的装置进行分析。电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，电动机工作时消耗电能，得到机械能；发电机的工作原理是电磁感应，工作时将机械能转化为电能。
11．（2022·新抚模拟）如图所示是一款发光旱冰鞋，滑动时轮子可以自动发电，并点亮LED装饰灯。关于这款旱冰鞋，下列说法正确的是（ ）
A．轮子转动发电是利用电磁感应原理
B．LED装饰灯是由半导体材料制成的
C．LED装饰灯在电路中相当于用电器
D．轮子中的LED装饰灯一定是串联的
【答案】A,B,C
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】A．滑动时轮子可以自动发电，说明机械能转化为电能，是电磁感应原理，A符合题意；
B．LED装饰灯的核心是二极管，是由半导体材料制成，B符合题意；
C．LED装饰灯在电路中消耗电能，相当于用电器，C符合题意；
D．轮子中的LED装饰灯由一个不亮，其他的不受影响，说明是并联的，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。发电机的原理是根据电磁感应现象制成的。
12．（2022·福田模拟）如图所示现象中涉及的物理知识正确的是（ ）
A．如图甲，电流的磁效应是由丹麦物理学家安培第一个发现的
B．如图乙，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C．如图丙，导体在磁场中沿任何方向运动，闭合回路中都会产生感应电流
D．如图丁，话筒是利用“磁生电”的原理
【答案】B,D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；产生感应电流的条件
【解析】【解答】A：如图甲，电流的磁效应是由奥斯特第一个发现的，A错误；
B：如图乙，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，正确；
C：如图丙，导体在磁场中做切割磁感线运动时，闭合回路中才会产生感应电流，上下运动，不会产生感应电流，C错误；
D：如图丁，话筒是利用电磁感应原理，D正确。
故选BD。
【分析】电磁感应原理是法拉第发现的，闭合回路部分导体做切割磁感线运动时，闭合回路中产生感应电流；电动机原理是通电线圈在磁场中受到力发生转动。
阅卷人 三、填空题
得分
13．（2022·徐州）如图所示，先将小磁针放在水平桌面上，静止时小磁针N极指向 方。再将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将 ，说明通电导线周围存在 。
【答案】北；发生偏转；磁场
【知识点】地磁场；通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】由于地球的周围存在地磁场，地球周围的小磁针都要受到地磁场的作用而指向南北方向，小磁针指向北的一端为N极。
当开关闭合时，通电导线的周围产生了磁场，则导线下方的小磁针在磁场的作用下会发生偏转。
【分析】小磁针静止时，北极指北；通电导体周围存在磁场，使小磁针的指向偏转。
14．（2022·无锡）如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对 有力的作用，利用这一原理可以制成 机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向 运动。
【答案】通电导体；电动；右
【知识点】通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】通电导体在磁场中受到力的作用。铝棒在磁场中，闭合开关，铝棒通电，铝棒由静止向左运动，说明磁场对通电导体有力的作用。
电动机就是利用了通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的。
对调电源正、负两极，改变了导体中电流的方向，再次闭合开关，铝棒将向与之前相反的方向运动，故铝棒向右运动。
【分析】电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理；导体的受力方向和磁场方向有关，和电流方向有关。
15．（2022·淄博）某些商场里的自动扶梯在无人和有人乘坐时运行速度不同，从而节约电能。小明根据所学知识，设计了扶梯工作时的模拟电路。如图所示是扶梯上无人时电路的工作状态，R是压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当扶梯上有人时，R所受压力增大，控制电路中的电流 ，电磁铁的磁性 ，将衔铁吸下，使动触点与静触点“2”接触，工作电路中的电动机转速变大。小红站在扶梯上匀速上行的过程中，她的动能 、机械能 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】变大；变大；不变；变大
【知识点】动能大小的比较；机械能及其转化；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】控制电路的压敏电阻与电磁铁串联。当扶梯上有人时，R所受压力增大，根据已知条件，压敏电阻变小，由串联电阻的规律，电路的电阻变小，由欧姆定律可知控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性变大，将衔铁吸下，使动触点与静触点“2”接触，工作电路中的电动机转速变大。
小红站在扶梯上匀速上行的过程中，因人的质量和速度保持不变，故她的动能不变；因小红的高度变大，故小红的重力热能变大，故机械能变大。
【分析】压力增大，电阻变小，由欧姆定律可知控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性变大；质量和速度保持不变，动能不变；高度变大，重力热能变大，机械能变大。
16．（2022·泸州）小吴通过观察小区门口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，指示灯亮，栏杆抬起，车辆通行，于是他设计了如图所示的模拟装置，电源电压恒定，指示灯L标有“3V 1.8W”字样，电磁铁的线圈阻值不计，当车牌识别成功，相当于将图中开关S闭合，当滑动变阻器接入电阻为10Ω时，指示灯L刚好正常发光，铁柱被电磁铁向下吸引抬起栏杆，此时电磁铁的上端为 （选填“N”或“S”）极，电源电压为 V，若电源电压降低，闭合开关，电磁铁磁性减弱，栏杆不能自动抬起，除了更换电源外，请你再写出一种能使栏杆自动抬起的方法： 。
【答案】N；9；将滑动变阻器的滑片向上移动
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；安培定则
【解析】【解答】由图中可知，闭合开关后，电流从通电螺线管的上端流入，根据导线的缠绕方式，由安培定则可知，此时电磁铁的上端为N极。
由电路图可知，滑动变阻器与指示灯串联，当滑动变阻器接入电路中的阻值为R滑=10Ω时，指示灯L刚好正常发光，由题意可知，指示灯L的额定电压为U=3V，额定功率为P=1.8W，故由P=UI可得，此时电路中的电流为
由欧姆定律可得，此时滑动变阻器两端电压为U滑=IR滑=0.6A×10Ω=6V
由串联电路的电压规律可得，电源电压为U源=U+U滑=3V+6V=9V
若电源电压降低，闭合开关，电路中电流减小，电磁铁磁性减弱，使得栏杆不能自动抬起，若要使栏杆抬起，应增大电路中电流，则应减小电路中的电阻，故可减小滑动变阻器接入电路中的阻值，即可以将滑动变阻器的滑片向上移动。
【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极位置；根据电功率和电压的比值， 计算电流，利用电流和电阻的乘积计算电压；电磁铁的电流越大，磁性越强。
17．（2022·十堰）在“探究什么情况下磁可以生电”实验中，小华做了甲、乙、丙三次实验。实验中通过观察 来判断电路中是否产生感应电流，如图的三次实验中， （选填“甲”“乙”或“丙”）图中有感应电流产生。 （选填“电动机”或“发电机”）应用了这一原理。
【答案】电流表指针是否偏转；甲、丙；发电机
【知识点】电磁感应；产生感应电流的条件
【解析】【解答】实验时，通过观察电流表指针是否偏转，来确定电路中是否有感应电流产生。
闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这就是电磁感应现象。如图的三次实验中，甲、丙中的导体都切割了磁感线，能产生感应电流，而乙中导体没有切割磁感线，不会产生感应电流。
电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能，利用电磁感应原理制成了发电机。
【分析】探究电磁感应的条件时，通过灵敏电流计的指针是否偏转判断电流；当导体切割磁感线时，产生电流，是发电机的工作原理。
18．（2022·青海）如图所示，磁悬浮盆景的底端有磁铁，底座内部有一个金属线圈。线圈通电后，周围产生 （选填“磁场”或“磁感线”），这是电流的 效应。盆景能悬浮在空中，其原理是 。
【答案】磁场；磁；同名磁极相互排斥
【知识点】磁现象；磁场；通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】通电导体周围存在磁场，但不存在磁感线，磁感线是人们为了形象方便的描述磁场而假想的曲线；底座内部有一个金属线圈，通电有磁性，断电无磁性，说明磁悬浮盆景是利用电流的磁效应工作的。
根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，盆景能悬浮在空中是同名磁极相互排斥的原因。
【分析】电流周围有磁场，是电流的磁效应；磁体间同名磁极相互排斥。
19．（2022·黄冈）有些小朋友玩的旱冰鞋，其内部虽然没有电池，但旱冰鞋的轮子滚动时，嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中，发生了电磁感应现象，产生了 ，LED灯相当于 （选填“电源”或“用电器”）。 （选填“发电机”或“电动机”）就是根据电磁感应的原理制成的。
【答案】感应电流；用电器；发电机
【知识点】磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【解答】旱冰鞋内部虽然没有电池，但存在着磁场，旱冰鞋的轮子滚动时做切割磁感线的运动，使得旱冰鞋的内部产生了感应电流，这一现象叫做法拉第电磁感应现象，发电机就是根据这一原理制成的。而LED灯在发光的过程中消耗了电能，所以是用电器。
【分析】闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象；消耗电能的是用电器；根据电磁感应现象制作了发电机。
20．（2022·南海模拟）小明用导线和金属棒上制了一个螺线管，接入如图所示的电路。闭合开关S后，要使螺线管吸引大头针的数量增多，变阻器的滑片P应向 （选填“a”或“b”）端移动，若此时有一个小磁针放在螺线管旁边，那它的 极指向螺线管的下端；若将电源正负极对调，变阻器的滑片P位置不变，则螺线管吸引大头针的数量将会 （选填“增多”、“减少”或“不变”）。
【答案】b；N；不变
【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】要使螺线管吸引大头针的数量增多，需要增大螺线管所产生的磁场，磁场强弱与电流的大小有关，电流越大，磁场越强，而增大电流需要减小电路中的电阻，故滑片应该向b端滑动。
按照安培定则可知，螺旋管上端是N极，下方是螺线管的S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极指向螺旋管下方。
将电源正负极对调，滑片位置不变，螺旋管中电流的大小不变，则螺线管周围的磁场强弱不变，吸引大头针的数量也不变。
【分析】通电螺线管的磁场强弱和电流大小有关；根据安培定则判断螺线管的磁极位置；磁场强弱和电流方向无关。
21．（2022·新吴模拟）如图是某饮水器的原理图，饮水器的容器内有密封绝缘的电热丝 和热敏电阻 ，只要水面到达如图所示的位置，接触开关S1就会导通。继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路。继电器开关中电磁铁的工作原理是电流的磁效应，该现象最早是由 （选填“法拉第”、“奥斯特”或“安培”）发现的。装置通电后，电磁铁右端为 （选填“N”或“S”）极。当饮水器内的水加热至沸腾过程中，电磁铁中的电流 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】奥斯特；N；减小
【知识点】电路的动态分析；通电直导线周围的磁场；安培定则；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】奥斯特是最先发现通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，安培发明了安培定则，对通电螺线管的极性做出了判断，故答案为：奥斯特。
通电后，通过右手安培定则可知，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向为N极，故电磁铁右端为N极。
如图，没有沸腾时，加热电阻在工作，此时衔铁是被吸下来的，当饮水器内的水加热至沸腾过程中，后能自动切断加热电路，衔铁被弹开，工作电路切断，那么说明沸腾后，电路中的电流变小，磁性减弱，衔铁就弹开了。
【分析】奥斯特是最先发现通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，安培发明了安培定则。
根据安培定则判断电磁铁的N、S极。
没有沸腾时，加热电阻在工作，此时衔铁是被吸下来的，当饮水器内的水加热至沸腾过程中，后能自动切断加热电路，衔铁被弹开，工作电路切断，那么说明沸腾后，电路中的电流变小，磁性减弱，衔铁就弹开了。
第Ⅱ卷 主观题
第Ⅱ卷的注释
阅卷人 四、作图题
得分
22．（2022·潍坊）如图所示，条形磁铁静止在水平桌面上，通电螺线管左端为极，靠近条形磁铁放置。请根据图中所示情况：
⑴将电源“+”“-”极填入括号中；
⑵在已画出的磁感线上用箭头标出其方向；
⑶画出条形磁铁所受摩擦力的示意图。
【答案】解：如图所示：
【知识点】摩擦力的示意图；磁现象；磁感线及其特点；安培定则
【解析】【解答】（1）（2）由图示知，通电螺线管左端为N极，据安培定则知，电流由螺线管的右端流入，左端流出，所以电源的正极在右端，负极在左端；在螺线管的外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极。所以作图如下：
（3）由图示知，条形磁铁的N极在右端，通电螺线管的N极在左端，据同名磁极相互排斥知，条形磁铁受到的斥力是向左的，则它有向左运动的趋势，所以受到的桌面的摩擦力是向右的，作用在条形磁铁的重心上，作图如下：
【分析】（1）据安培定则知，电流由螺线管的右端流入，左端流出；
（2）在螺线管的外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极；
（3）摩擦力与物体相对运动或相对运动趋势方向相反。
23．（2022·朝阳）闭合开关S后，在通电螺线管和条形磁铁的共同作用下，小磁针静止在图示位置。请在图中标出小磁针的N极和A点的磁感线方向。
【答案】解：如图所示：
【知识点】磁场；安培定则
【解析】【解答】根据通电螺线管的绕法和电流的方向可知此时通电螺线管的右端为N极，所以小磁针的左端为S极，右端为N极，条形磁铁的左端为S极，右端为N极。因为在磁体的外部，磁感线总是从N极指向S极，A点磁感线方向如图。
【分析】根据异名磁极相互吸引及安培定则确定小磁针磁极，在磁体的外部，磁感线总是从N极指向S极。
24．（2022·本溪）通电螺线管左侧放一条形磁体，闭合开关后，小磁针静止在如图所示的位置。请标出：
⑴电源右侧的极性（用“+”或“-”表示）；
⑵a点磁感线方向；
⑶小磁针静止时右端的磁极（用“N”或“S”表示）。
【答案】解：如图所示：
【知识点】磁现象；安培定则
【解析】【解答】根据通电螺线管和条形磁体之间的磁感线可判断，通电螺线管的左端与条形磁体的右端是同名磁极，都是S极，根据安培定则可判断，电源的左侧为正极、右侧为负极；磁体周围的磁感线是从磁体N极出来，回到磁体的S极，所以a点的磁感线方向指向条形磁体的S极；根据异名磁极相互吸引的规律可知，小磁针静止时左端为S极，右端为N极。如图所示
【分析】异名磁极相互吸引的规律及安培定则作答。
阅卷人 五、简答题
得分
25．（2021·铁东模拟）上海龙阳路至浦东机场的磁浮铁路是世界上第一条商业运营的磁浮铁路，列车运行时速可达500km/h以上。请从电磁学和力学方面解释磁浮列车是如何高速运行的。
【答案】解：通电后列车的下方和轨道的上方形成同名磁极，根据同名磁极相互排斥，使列车和轨道之间摩擦力很小，列车在推动力的作用下很容易高速行驶。
【知识点】力作用的相互性；磁现象
【解析】【分析】磁悬浮列车根据磁极间的相互作用而工作，物体间不接触，不能产生摩擦力。
阅卷人 六、计算题
得分
26．（2019·烟台）某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表。如图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的档位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。
型号 LWI.Z20-19
电源 AD220V50Hz
加热功率 800W
保温功率 40W
水容量 1.0L
（1）分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？
（2）工作时，若要提高电热水器的保温温度，如何调节保护电阻R2的滑片？
（3）R1工作时的电阻是多大？
（4）电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃。则该电热水器的效率是多少？[ 。计算结果保留一位小数]
【答案】（1）解：当绿灯亮时，工作电路中Ro和R1串联，电路的总电阻最大，由P=UI=-可知，电热水器的功率最小，处于保温状态
答：当绿灯亮时，电热水器处于保温状态。
（2）解：当温度升高时，由热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小可知，R的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电磁铁的磁性变强，衔铁与下触点接触，电热水器处于保温状态，所以，要提高电热水器的保温温度，就应减小控制电路的电流，增大滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片b端移动
答：工作时若要提高电热水器的保温温度，保护电阻R2的滑片向右移动。
（3）解：红灯亮时，工作电路为Ro的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电热水器处于加热状态，由P=UI= 可得，R0的阻值：
＝60.5Ω：
当绿灯亮时，工作电路中Ro和R1串联，电热水器的功率最小，处于保温状态，此时电路的总电阻： ,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R1工作时的电阻：
R1=R-R0=1210Ω-60.5Ω=1149.5Ω
答：R1工作时的电阻是1149.5Ω。
（4）解：水的体积：
V=1L=1dm3=0.001m3，由p=号可得，水的质量：
m=1.0×103kg/m3×0.001m3=1kg.
水吸收的热量：
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×40℃=1.68×105J，由P= 可得，消耗的电能：
W=P加热t=800W×4.2×60s=2.016×105J，
该电热水器的效率：
η=
答：该电热水器的效率是83.3%。
【知识点】电路的动态分析；电功率的计算；电功与热量的综合计算；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）理清衔铁处于不同状态时元件的连接情况，根据 P=UI= 可知电热水器状态.
（2）当温度升高时，由热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小可知，R的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电磁铁的磁性变强，衔铁与下触点接触，电热水器处于保温状态，据此判断要提高电热水器的保温温度时滑片移动的方向.
（3）根据 P=UI= 求出R0的阻值；根据 P=UI= 求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出R1工作时的电阻.
（4）根据m=ρV求出水的质量，再根据 Q吸=c水mΔt 求出水吸收的热量，根据 P= 可得 消耗的电能，利用η= 求出该电热水器的效率.
阅卷人 七、实验探究题
得分
27．（2022·东营）如图所示是“探究影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验装置。
（1）正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 （选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关，调节滑片位置，电流表的指针如图所示，则电流表的示数为 A，此时通电螺线管的下端是 （选填“N”或“S”）极；
（3）下列操作能减弱通电螺线管磁性的是____（选填字母）；
A．抽去铁芯 B．电源两极对调 C．减少线圈的匝数
（4）电磁铁的用途很多，如电磁起重机，试再列举至少2项电磁铁在实际中的应用： 、 。
【答案】（1）左
（2）0.52；N
（3）A；C
（4）电铃；扬声器
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）由图可知，正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的一端，即最左端。
（2）由图可知，电流表选0~0.6A的量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.52A。
由图可知，电流从螺线管的上端流进，下端流出，由安培定则可知，通电螺线管的下端是N极。
（3）影响通电螺线管磁性的强弱的因素有：①电流的大小，②线圈匝数的多少，③有无铁芯。故要减弱通电螺线管的磁性，可以减小电流的大小、减少线圈的匝数和抽去铁芯，AC符合题意，B不符合题意。
故答案为：AC。
（4）电磁铁在日常生活中的应用有：电磁起重机、电磁继电器、电铃、磁悬浮列车、扬声器等。
【分析】（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的一端；
（2）看清电流表的分度值，根据对应刻度读数；
（3）要减弱通电螺线管的磁性，可以减小电流的大小、减少线圈的匝数和抽去铁芯；
（4）电磁铁在日常生活中的应用有：电磁起重机、电磁继电器、电铃、磁悬浮列车、扬声器等。
28．（2022·长春）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）北；负
（3）电流
（4）增加线圈匝数
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（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）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。
【分析】（1）地球是一个巨大的磁体，其周围存在磁场；
（2）根据磁极间的相互作用及安培定则，判断磁极及电源正负极；
（3）通电螺线管的磁场方向与电流方向有关；
（4）可通过增大螺线管中的电流、增加线圈匝数，来增加通电螺线管的磁场。
29．（2022·方城模拟）在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，实验设计如下：
⑴在螺线管的两端各放一个小磁针，在硬纸板上均匀的撒满铁屑，通电观察小磁针的指向，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示。
⑵把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针静止时的指向如图乙所示。
⑶通过实验，画出了通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状，我们发现，通电螺线管外部的磁场与 （选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场相似。
⑷根据安培定则可以判断出图乙所示的通电螺线管的 （选填“左”或右”）端为N极。通过进一步的实验，同学们发现，通电螺线管的极性与环绕螺线管导线中的 方向有关。
⑸地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，结合图甲、乙分析推断；图丙中地球的圆形电流方向与地球自转方向 （选填“相同”或“相反”）。
【答案】条形；左；电流；相反
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（3）通过实验，画出通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。
（4）根据小磁针的指向可知，图乙所示的通电螺线管的的左端为N极、右端为S极，通电螺线管的极性与通电螺线管中电流的方向有关。
（5）因为地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近，根据右手定则可知，赤道这一环绕导线中的电流方向为由东向西，与地球自转方向相反。
【分析】（3）通电螺线管周围也存在磁场，并且其周围的磁场与条形磁体的磁场相似。
（4）通电螺线管的极性与通电螺线管中电流的方向有关。
（5）地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。
30．（2022·和平模拟）如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。下表是该组同学所做实验的记录：
电磁铁（线圈） 50匝 100匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引铁钉的最多数目/枚 5 8 10 7 11 14
（1）要判断电磁铁的磁性强弱，可观察 来确定
（2）电磁铁吸引的铁钉下端分散的原因是
（3）比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：
（4）比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：
【答案】（1）吸引铁钉数目的多少
（2）由于铁钉被磁化，同一端磁性相同，同名磁极相互排斥，所以铁钉下端分散
（3）电磁铁的线圈的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，磁性越强
（4）电磁铁线圈中电流一定时，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）电磁铁的磁性强弱越强，吸收铁钉的数目越多，故可以根据吸引铁钉数目的多少反应电磁铁的磁性强弱。
（2）电磁铁吸引的铁钉下端分散的原因是由于铁钉被磁化，同一端磁性相同，同名磁极相互排斥，所以铁钉下端分散。
（3）比较实验中的1、2、3，匝数相同，电流变大，电磁铁的吸引铁钉越多，电磁铁磁性越强，故结论为电磁铁的线圈的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，磁性越强。
（4）实验中的1和4，电流相同，匝数不同，电磁铁的磁性强弱不同，匝数越大，电磁铁强性越强，故结论为电磁铁线圈中电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。
【分析】（1）改变电路电流用滑动变阻器，反映电磁铁磁性强弱用电磁铁吸引铁钉的多少，这种方法叫转换法。
（2）电磁铁磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯，用控制变量法探究电磁铁磁性强弱的影响因素。
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