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周周练——电磁铁的应用
班级：_______________ 姓名：_______________ 学号：________________
1．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．向右移动滑片，电磁铁的磁性将减弱 B．闭合开关后，小磁针将保持水平
C．电磁铁的磁场是人们想象出来的 D．拿掉小磁针，这点的磁场就不存在了
2．如图所示，闭合开关S，弹簧测力计的示数减小．下列分析正确的是（ ）
A．c端是S极，a是电源的正极 B．c端是N极，a是电源的负极
C．若滑动变阻器的滑片向左滑动，弹簧测力计示数增大
D．若将电源正负极接线的位置对调，弹簧测力计示数减小
3．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。关于此电路说法正确的是（ ）
A. 一元硬币是绝缘体，相当于控制电路的开关
B．电磁铁通电时，它的上端为S极
C．“井盖”丢失时电磁铁有磁性，灯泡发光报警
D．“井盖”丢失时电磁铁无磁性，灯泡发光报警
4．如图是一种温度自动报警器的原理图，制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，电源的两极分别与水银和金属丝相连。下列说法正确的是（ ）
A．当温度计达到40℃时，红灯亮同时电铃响 B．当温度计达到60℃时，绿灯亮同时电铃响
C．当温度计达到80℃时，红灯亮同时电铃响 D．当温度计达到60℃时，红、绿灯均亮同时电铃响
5．小波家的蔬菜批发部进了一批香蕉，需要在库房中保鲜一段时间，要求将温度控制在一定的范围内。小波请教了物理老师后，设计了如图所示的温度自动报警器原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是（ ）
A．温度升高至﹣4℃时，灯L亮报警
B．报警器中的电磁铁利用的是电流的热效应
C．报警器中水银温度计中水银是半导体
D．报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
6．（多选）小明设计了一个道路限载报警器，原理如图甲所示。R0是滑动变阻器，R是压敏电阻，R的电阻随压力变化关系如图乙所示，当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器铃响报警。如果要适当调高报警的限载重量，下列操作可行的是（ ）
A．把变阻器R0的滑片适当向左移动 B．把电源1的电压适当增大
C．把弹簧AB水平向左适当移动一段距离 D．把电磁铁C水平向右适当移动一段距离
7．（多选）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测域，其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中应将b端与a端相连 B．当开关s闭合时，电磁铁上端为N极
C．该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90℃
D．若设置电池温度为50℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为40Ω
8．暴雨后立交桥下积水较深很不安全，物理学习小组为此设计了一个积水自动报警器，其原理图如图所示。图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，要求地面没有积水时，LED灯亮，地面积水较深时，电铃响。根据设计要求，电铃应该安装在图中的________（填“A”或“B”）位置。电磁继电器实质是一种________（填“用电器”或“开关”）。
9．指南针是我国古代四大发明之一。指南针能够指南北，是因为指南针受到了________的作用。某同学用一个电磁铁和滑动变阻器串联接入电路中，如图所示，闭合开关S前，小磁针的S极指向地理的 ________（选填“南方”或“北方”）；闭合开关S后，小磁针静止时左端应为 ________极。当滑动变阻器的滑片P向上移动时，电磁铁的磁性将 ________（选填“增强”“减弱”“不变”）。
10．法国科学家阿尔贝 费尔和德国科学家彼得 格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应而荣获2007年度诺贝尔物理学奖。图中GMR代表巨磁电阻，在磁场中，其阻值随磁场的逐渐变强而减小。闭合开关S1、S2，将滑片P向a端滑动，电磁铁磁性变________，指示灯亮度变 ________。
第1题
第2题
第3题
第4题
第5题
第7题
第6题
第8题
第9题
第10题
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周周练——电磁铁的应用 参考答案
1．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．向右移动滑片，电磁铁的磁性将减弱 B．闭合开关后，小磁针将保持水平
C．电磁铁的磁场是人们想象出来的 D．拿掉小磁针，这点的磁场就不存在了
解：A、闭合开关后，向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，由欧姆定律可知电路中电流变大，则电磁铁的磁性变强，故A错误；
B、图中电流从电磁铁的右端流入、左端流出，由安培定则可知，电磁铁的A端是N极，B端是S极；根据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，其左端是N极，右端是S极，即S极水平指向右，小磁针将保持水平，故B正确；
C、磁场是客观存在的，不是假想的，故C错误；
D、磁场对放入其中的磁体有力的作用，当没有磁体放入磁场中时，磁场仍然存在，故D错误。
故选：B。
2．如图所示，闭合开关S，弹簧测力计的示数减小．下列分析正确的是（ ）
A．c端是S极，a是电源的正极 B．c端是N极，a是电源的负极
C．若滑动变阻器的滑片向左滑动，弹簧测力计示数增大
D．若将电源正负极接线的位置对调，弹簧测力计示数减小
解：
AB、闭合开关S，弹簧测力计的示数减小，由图知，条形磁体的下端为S极，并且弹簧测力计的示数变小，因为同名磁极相互排斥，所以电磁铁的上端为S极（即c端是电磁铁的S极），下端为N极；由安培定则可知，电流从电磁铁的下端流入，故电源a端为正极，b端为负极；故A正确，B错误；
C、若滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器的电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性变强，对上方的磁体的排斥力变大，所以弹簧测力计示数变小，故C错误；
D、若将电源正负极接线的位置对调，电磁铁的磁性强弱不变，极性相反，则c端变为N极，与条形磁体相互吸引，故弹簧测力计的示数变大，故D错误。
故选：A。
3．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。关于此电路说法正确的是（ ）
A. 一元硬币是绝缘体，相当于控制电路的开关 B．电磁铁通电时，它的上端为S极
C．“井盖”丢失时电磁铁有磁性，灯泡发光报警 D．“井盖”丢失时电磁铁无磁性，灯泡发光报警
解：A、电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都是用来导电的，都属于导体，故A错误；
B、电磁铁通电时，由安培定则可判断出线圈的上端的极性是N极，故B错误；
CD、“井盖”丢失时，控制电路开路，电磁铁断电失去磁性，衔铁在弹簧的作用下离开电磁铁，所以动触点与上方触点接触，使灯泡通电报警，故C错误、D正确。
故选：D。
4．如图是一种温度自动报警器的原理图，制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，电源的两极分别与水银和金属丝相连。下列说法正确的是（ ）
A．当温度计达到40℃时，红灯亮同时电铃响 B．当温度计达到60℃时，绿灯亮同时电铃响
C．当温度计达到80℃时，红灯亮同时电铃响 D．当温度计达到60℃时，红、绿灯均亮同时电铃响
解：（1）如图，当温度到达80℃时，水银柱到达金属丝的下端，左边的控制电路闭合，控制电路中有电流，电磁铁有磁性，向下吸引衔铁，使衔铁向下运动，从而带动动触点向下运动，使红灯、电铃所在的电路接通，此时红灯发光、电铃响，发出报警信号，故A错误、C正确；
（2）如图，当温度到达60℃时，水银柱未到达金属丝的下端，左边的控制电路断开，控制电路中无电流，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧作用下向上运动，从而带动动触点向上运动，使绿灯所在的电路接通，此时绿灯发光，红灯不亮、电铃不响，故BD错误。
故选：C。
5．小波家的蔬菜批发部进了一批香蕉，需要在库房中保鲜一段时间，要求将温度控制在一定的范围内。小波请教了物理老师后，设计了如图所示的温度自动报警器原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是（ ）
A．温度升高至﹣4℃时，灯L亮报警 B．报警器中的电磁铁利用的是电流的热效应
C．报警器中水银温度计中水银是半导体
D．报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
解：A．由图可知，报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中；温度计分度值为2℃，当温度升高到8℃时，水银和金属丝接通，所以温度升高至8℃时，灯L亮报警，故A错误；
BD．控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和电铃的电路接通，电铃响，灯不亮；报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时无磁性的特点，故B错误，D正确；
C．水银和金属丝接通，电路中有电流，所以水银和金属丝都是导体，故C错误。
故选：D。
6．（多选）小明设计了一个道路限载报警器，原理如图甲所示。R0是滑动变阻器，R是压敏电阻，R的电阻随压力变化关系如图乙所示，当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器铃响报警。如果要适当调高报警的限载重量，下列操作可行的是（ ）
A．把变阻器R0的滑片适当向左移动 B．把电源1的电压适当增大
C．把弹簧AB水平向左适当移动一段距离 D．把电磁铁C水平向右适当移动一段距离
解：AB、由乙图可知，压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小，因此要想提高报警器的限载重量，必须增大电路中的电阻，减小电磁铁电路中的电流，故A正确，B错误；
CD、观察甲图发现，衔铁和弹簧的部分实际上是一个杠杆，电磁铁的吸引力为动力，弹簧的拉力为阻力；
要适当调高报警器的限载重量（即压敏电阻受到的压力增大），由图乙可知压敏电阻的阻值减小，在变阻器R0接入阻值不变时，总电阻减小，根据欧姆定律可知，控制电路中电流增大，则电磁铁对衔铁的吸引力增大；
要让衔铁不那么容易被吸下来，由杠杆平衡条件可知，在阻力不变情况下，应增大左端的阻力臂，即把弹簧AB水平向左适当移动一段距离；或者减小动力臂，即把电磁铁C水平向左适当移动一段距离；故C正确，D错误。
故选：AC。
7．（多选）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测域，其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中应将b端与a端相连 B．当开关s闭合时，电磁铁上端为N极
C．该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90℃
D．若设置电池温度为50℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为40Ω
解：（1）由题意可知，当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合，制冷系统工作，所以图甲中，应将b端与c端相连，故A错误；
（2）由图甲可知，电流从通电螺线管的上端接线柱流入，下端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为N极，故B正确；
（3）若设置电池温度为50℃启动制冷系统，由图乙可知，当温度为50℃时，Rt的阻值为100Ω，
由欧姆定律可得此时控制电路的总电阻R＝＝＝240Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则滑动变阻器接入的电阻为RP＝R﹣Rt＝240Ω﹣100Ω＝140Ω，故D错误；
（4）当滑动变阻器接入电路最大阻值200Ω时，热敏电阻的阻值Rt′＝R﹣RP′＝240Ω﹣200Ω＝40Ω，
由图乙可知此时对应的温度为90℃，所以此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90℃，故C正确。
故选：BC。
8．暴雨后立交桥下积水较深很不安全，物理学习小组为此设计了一个积水自动报警器，其原理图如图所示。图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，要求地面没有积水时，LED灯亮，地面积水较深时，电铃响。根据设计要求，电铃应该安装在图中的 B （填“A”或“B”）位置。电磁继电器实质是一种 开关 （填“用电器”或“开关”）。
解：生活用水是导体，当桥面下的水位升高到一定程度时，接通左边的控制电路，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，动触点向下移动，接通电铃电路报警。
地面积水较深时，电铃响。根据设计要求，电铃应该安装在图中的B位置。电磁继电器实质是一种开关。
故答案为：B；开关。
9．指南针是我国古代四大发明之一。指南针能够指南北，是因为指南针受到了 地磁场 的作用。某同学用一个电磁铁和滑动变阻器串联接入电路中，如图所示，闭合开关S前，小磁针的S极指向地理的 南方 （选填“南方”或“北方”）；闭合开关S后，小磁针静止时左端应为 S 极。当滑动变阻器的滑片P向上移动时，电磁铁的磁性将 增强 （选填“增强”“减弱”“不变”）。
解：地磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用，指南针本身有磁性，放入地磁场中，受到地磁场的作用，总是指南北；
在地表附近的小磁针，小磁针的S极指向地理的南极，N极指向地理的北极；
由图可知，电流从电磁铁的右端流入，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，所以电磁铁的左端是S极，右端为N极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针的左端为S极。
当滑动变阻器的滑片P向上移动时，连入电路的电阻变小，电流增大，在螺线管的匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性将增强。
故答案为：地磁场；南方；S；增强。
10．法国科学家阿尔贝 费尔和德国科学家彼得 格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应而荣获2007年度诺贝尔物理学奖。图中GMR代表巨磁电阻，在磁场中，其阻值随磁场的逐渐变强而减小。闭合开关S1、S2，将滑片P向a端滑动，电磁铁磁性变 强 ，指示灯亮度变 亮 。解：滑片向a端滑动，电路中电阻变小，电流变大，电磁铁磁性变强，
在磁场中，GMR的阻值阻值随磁场的逐渐变强而减小，GMR的阻值变小，指示灯所在电路的电流变大，指示灯变亮。
故答案为：强；亮。
第1题
第2题
第3题
第4题
第5题
第6题
第7题
第8题
第9题
第10题
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