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第一章 电与磁
考试范围：3-4节；考试时间：100分钟；
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
题号 一 二 三 四 总分
得分
一．选择题（共15小题，，每空2分，共30分）
1．如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上，下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为S极
B．条形磁铁受到桌面对其向右的摩擦力
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
【答案】B
【解答】解：A、由安培定则得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁右端为N极，故A错误；
B、电磁铁左侧为S极，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到电磁铁向左的作用力，条形磁铁处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面对条形磁铁的水平向右的摩擦力为一对平衡力，故B正确；
C、将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，排斥力变小，摩擦力和排斥力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力变小，故C错误；
D、若只改变电源的正负极，电流的方向改变，大小不变，则电磁铁的磁性不变，条形磁体受到电磁铁的吸引力大小等于原来的排斥力大小，此时吸引力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则摩擦力不变，故D错误。
故选：B。
2．（2023秋 五华区校级期末）如图所示的现象中，下列说法中不正确的是（ ）
A．图甲中，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
B．图乙中，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电
C．图丙中，是探究通电导体磁性强弱与线圈匝数的关系
D．图丁中，奥斯特实验说明了通电导体周围存在磁场
【答案】A
【解答】解：A．图甲中，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥使得箔片张开，没有用到异种电荷相互吸引，故A错误；
B．图乙中，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒得到电子带负电，故B正确；
C．图丙中，线圈串联电流相等，是探究通电导体磁性强弱与线圈匝数的关系，故C正确；
D．图丁中，奥斯特实验说明了通电导体周围存在磁场，故D正确。
故选：A。
3．（2023秋 三明期末）下列用电器的主要工作原理与如图的实验原理相同的是（ ）
A．电风扇 B．电饭锅 C．日光灯 D．充电宝
【答案】A
【解答】解：根据图中有电源，探究磁场对电流的有力的作用，是电动机的原理，
A、电风扇核心的电动机，故与图原理相同，故A正确；
B、电饭锅利用电流的热效应将电能转化为内能，故B错误；
C、日光灯将电能转化为光能，不是电动机的原理，故C错误；
D、充电宝充放电是电能与化学能的转化，不是电动机的原理，故D错误。
故选：A。
4．关于电磁铁，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁的磁性强弱跟通过它的电流大小无关
B．电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数无关
C．通电螺线管中插入一个铁芯，其磁性大大增强
D．通过电磁铁的电流方向改变，其磁性强弱也随之改变
【答案】C
【解答】解：A．电磁铁的磁性强弱跟通过它的电流强弱有关，通过的电流越大磁性越强，故A错误；
B．电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，线圈匝数越多，磁性越强，故B错误；
C．通电螺线管，插入铁芯，铁芯被磁化，磁性增强，故C正确；
D．电磁铁的磁性强弱与电流的方向无关，电流的方向影响电磁铁产生的磁场方向，故D错误。
故选：C。
5．如图所示某汽车启动电动机的电路。当启动器开关闭合时，有细小电流通过器件X，接着有强大电流通过电动机，并将电动机启动。请你根据所学知识想一想，X可能是哪一种器件？（ ）
A．灵敏电流计 B．电磁继电器
C．电压表 D．发电机
【答案】B
【解答】解：电磁继电器的实质是一个电磁铁来控制的开关。利用它可以实现自动控制、远距离控制；还可以利用低电压、弱电流的电路来控制高电压、强电流的电路。这与题目中提到的信息相吻合，由此联想到电路中的元件是电磁继电器。
故选：B。
6．（2023 天府新区模拟）如图所示的四个实验，反映电动机基本原理的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解答】解：A、若导体在磁场中做切割磁感线运动，电流表的指针发生偏转，说明电路中产生了电流，这种现象叫电磁感应，故A不符合题意；
B、图中有电源，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的原理图，故B符合题意；
C、将通电导线放在小磁针之上，是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故C不符合题意。
D、该图反映了电荷间的相互作用，与电动机的原理无关，故D不符合题意。
故选：B。
7．关于直流电动机的有关说法，错误的是（ ）
A．直流电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理制成的
B．直流电动机中换向器的作用是在线圈到达平衡位置时就能自动改变线圈中的电流方向
C．直流电动机是把电能转化为机械能的装置
D．以上三种说法都是错误的
【答案】D
【解答】解：A、直流电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理制成的，该说法是正确的；
B、直流电动机中换向器的作用是在线圈到达平衡位置时就能自动改变线圈中的电流方向，该说法是正确的；
C、直流电动机是把电能转化为机械能的装置，该说法是正确的；
D、因为以上三种说法都是正确的，所以D的说法是错误的。
故选：D。
8．目前许多国家都在研制磁悬浮列车，如图5所示。我国拥有全部自主知识产权的第一条磁悬浮列车试验线已建成，且实现了2000千米无故障运行。一种磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体，车厢用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。现有下列说法：
①磁悬浮列车利用了同名磁极互相排斥
②磁悬浮列车利用了异名磁极互相排斥
③磁悬浮列车消除了车体与轨道之间的摩擦
④磁悬浮列车增大了车体与轨道之间的摩擦
正确的组合是（ ）
A．①和③ B．①和④ C．②和③ D．②和④
【答案】A
【解答】解：磁悬浮列车利用了同名磁极互相排斥，使列车和铁轨间分离，大大减小了摩擦力。故①③组合正确。
故选：A。
9．如图是直流电铃的原理图，关于电铃工作时的说法不正确的是（ ）
A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性，且A端为N极
B．电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变具有弹性势能
C．小锤打击铃碗时，电磁铁仍具有磁性
D．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
【答案】C
【解答】解：A、电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性，根据安培定则判断出A端为N极，说法正确，不符合题意；
B、电磁铁向下吸引衔铁时，弹性片弯曲发生形变具有弹性势能，说法正确，不符合题意；
C、小锤击打铃碗时，弹性片和衔铁分离，电路断开，电磁铁没有磁性，说法错误，符合题意；
D、声音是由物体的振动产生的，小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动，说法正确，不符合题意。
故选：C。
10．用如图所示的装置探究通电导线在磁场中的受力情况。接通电源，发现导体向右运动；把电源正负极对调后接入电路，发现导体向左运动。这个实验事实说明通电导线在磁场中受力（ ）
A．方向与电流方向有关 B．方向与磁场方向有关
C．大小与电流大小有关 D．大小与磁场强弱有关
【答案】A
【解答】解：接通电源，发现导体ab向左运动，把电源正负极对调后接入电路，电流的方向改变了，发现导体ab向右运动。说明通电导线在磁场中受力方向跟电流方向有关。
故选：A。
11．（2023 阳城县一模）如图所示是一款家用充电式电动螺丝刀，该电动螺丝刀在工作过程中，不仅比常规螺丝刀效率更高，还能够通过正转和反转来实现紧螺丝或松螺丝的双重功能。下列有关说法正确的是（ ）
A．电动螺丝刀紧螺丝时，与动圈式话筒的原理相同
B．电动螺丝刀松螺丝时，是将机械能转化为电能
C．电动螺丝刀在充电过程中，相当于一个电源
D．可以通过改变电流方向实现正、反转的调换
【答案】D
【解答】解：A、电动螺丝刀紧螺丝时，与动圈式话筒的原理不同；电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的；动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的，故A错误；
B、电动螺丝刀松螺丝时，是将电能转化为机械能，故B错误；
C、电动螺丝刀在充电过程中，相当于一个用电器，故C错误；
D、可以通过改变电流方向实现正、反转的调换，故D正确。
故选：D。
12．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
【解答】解：
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，故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，故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，衔接与上面的触点分开，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，故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，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，而灯泡被断路，会一直不发光，故D不符合要求；
故选：B。
13．（2023秋 丰台区期末）动圈式扬声器，俗称喇叭，是一种把电信号转换为声信号的装置。它主要由固定的永磁体、音圈和锥形纸盆等构成，如图所示。当音圈中通过大小和方向反复变化的电流时，音圈会在永磁体的磁场中受到大小和方向都在变化的力的作用，从而使得音圈振动。音圈的振动会带动纸盆振动，于是扬声器就发出了声音。在图所示的四个装置中，与动圈式扬声器的工作原理相同的是（ ）
A．发电机 B．电磁继电器
C．电动机 D．动圈式话筒
【答案】C
【解答】解：A、发电机是利用电磁感应现象来工作的，故A不符合题意；
B、电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的，故B不符合题意；
C、电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理来工作的，和动圈式扬声器的原理相同，故C符合题意；
D、动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的，故D不符合题意。
故选：C。
14．小敏设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，拍摄机动车闯红灯时的情景，如图甲。工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化规律如图乙所示，当电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引。下列说法中不正确的是（ ）
A．要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动闭合
B．光控开关接收到绿光时，指示灯亮，电控照相机不工作
C．质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录
D．要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中串联一个电阻
【答案】D
【解答】解：A、B、因为电控照相机要自动记录违规闯红灯的情景，所以光控开关应在接收到红光时，自动闭合；在接收到绿光时，光控开关断开，指示灯发光，电控照相机不工作，所以说法均正确；
C、根据欧姆定律I＝得：电路中的总电阻R总＝＝＝100Ω，
压敏电阻的阻值为：R＝100Ω﹣10Ω＝90Ω
查图可知，当R＝90Ω时，压敏电阻所受的压力F＝4000N，
根据G＝mg得：m＝＝＝＝400kg，
因此，只有质量大于400kg的车辆违规时才会被拍照记录，该说法正确；
D、分析图乙可知，当压力F越小时，电阻R越大，如果再串联一个电阻，根据串联电路中的总电阻等于各串联电阻之和，则电路中的总电阻更大，电流会更小，达不到0.06A，电磁铁不能有效控制衔铁，则不能达到给违规车辆拍照的目的，因此该说法不正确，符合题意。
故选：D。
15．（2023 武威模拟）关于通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．通电导体在磁场中受力方向与电流方向无关
B．通电导体在磁场中受力方向与磁场方向无关
C．电流方向和磁场方向中有一个改变，通电导体的受力方向就改变
D．电流方向和磁场方向同时改变时，通电导体的受力方向肯定改变
【答案】C
【解答】解：通电导体在磁场中受力与磁场方向和电流方向均有关系，故A、B错误；
当电流方向和磁场方向有一个改变时，通电导体的方向将会发生改变，故C正确；但若两者同时改变时，通电导体的受力方向将不发生变化；故D错误；
故选：C。
二．填空题（共7小题，每空2分，共28分）
16．（2023秋 松北区期末）如图所示是一种温度自动报警器的原理图，制作温度计时插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，控制电路工作，电磁铁具有磁性，将衔铁吸引过来，使 （选填“电铃响”或“电灯亮”），发出信号来提醒值班人员。该温度计的感温液可能是 （选填“煤油”或“水银”）。
【答案】电铃响；水银
【解答】解：温度自动报警器的工作过程是这样的，当温度升高时，玻璃泡中的液体膨胀，液注上升，当升高到警戒温度即金属丝下端对应的温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，从而使工作电路接通，电铃响，发出报警信号。要使液注升高到金属丝的下端，电路就能够接通，所以，玻璃泡中的液体必须是导体，故应选用水银。
故答案为：电铃响；水银。
17．（2023秋 锦江区校级期末）在如图所示实验装置中，闭合开关S后，原来静止在金属支架上的轻质金属管ab会朝某个方向运动，说明通电导体在磁场中受到 的作用，利用这一原理可制成 机。
【答案】力；电动。
【解答】解：开关断开时，导体没有电流，导体不运动，说明磁场对导体没有力的作用；开关闭合后，导体中有电流通过，导体运动起来，运动状态改变，说明通电导体在磁场中受到力的作用。
电动机是根据这个原理制成的。
故答案为：力；电动。
18．如图所示是一款智能玩具，玩具由圆柱形机身和两个轮子组成，用户可以通过手机蓝牙对它进行控制，并完成前进、转弯、翻滚、跳跃等动作，其内部结构中有一个电动机，电动机是利用 的原理制成的，若想让玩具车的两个轮子转动的更快，请你说出合理的做法 （写出一种即可）。
【解答】解：电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的道理制成的；电源电压增大、电流增大、它的转速变快，增强磁场也可以使它的转速变快。
答案为：通电线圈在磁场中由于受力而转动；增大线圈中的电压或换用磁性更强的磁体。
19．小虎模拟电梯超载自动报警系统设计了如下探究实验：电源电压恒定不变，R0为定值电阻，用杯中水量调节压敏电阻受到压力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示，杯中水量增多时，电磁铁磁性会 （填“增强”或“减弱”）；压敏电阻Rx受到的压力增大到一定程度时，衔铁K与 （填字母“A”或“B”）接触，实现自动报警。
【解答】解：由图乙知：当压敏电阻Rx受到的压力F增大时，压敏电阻的电流，根据欧姆定律可知，其阻值减小；
所以，在控制电路中，杯中水量增多时，压敏电阻Rx受到的压力增大，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强；
当压敏电阻Rx受到的压力增大到一定程度时，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，磁性达到一定程度时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警，实现自动报警。
故答案为：增强；B。
20．（2023 铁西区一模）2021年7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的世界首套设计时速600公里高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线（如图）。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术，高速磁浮运行时，通过精确控制电磁铁中的电流，车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。车辆底部的悬浮架装有电磁铁，利用电流的 效应产生强磁场，且通过精确控制电流的 控制电磁铁磁性强弱，与铺设在轨道下方的铁芯由于 磁极相互吸引，产生向上的吸力，从而克服地心引力，使车辆“悬浮”起来。
【答案】磁；大小；异名。
【解答】解：车辆底部的悬浮架装有电磁铁，电磁铁通电后具有磁性，是利用电流的磁效应产生强磁场；通过精确控制电流的大小可以控制电磁铁磁性的强弱；
电磁铁的磁极与铺设在轨道下方的铁芯由于异名磁极相互吸引。
故答案为：磁；大小；异名。
21．在新能源汽车、智能汽车等行业中国已引领世界。如图所示为智能纯电动汽车，实现该车智能化的集成电路主要材料是 （选填“半导体”或“超导体”），电动机转动是因为通电导体在 中受到力的作用。
【答案】半导体；磁场。
【解答】解：集成电路主要材料为硅，属于半导体；
电动机转动是因为通电导体在磁场中受到力的作用。
故答案为：半导体；磁场。
22．（2023 庐阳区校级四模）如图所示，放在磁铁中的线圈A和B，用导线构成闭合回路。当用力使线圈A向右运动时，发现悬挂着的线圈B也随着摆动，请详细叙述B线圈摆动的原因： 。
【答案】在磁铁中的线圈A和B，用导线串联构成闭合回路，当用力使线圈A向右运动时，其做切割磁感线运动，由于电路是闭合的，故此时电路中会产生感应电流，线圈B中也有电流通过，据通电导线在磁场中受力的作用的特点可知，线圈B将会受到磁场力而运动。
【解答】解：在磁铁中的线圈A和B，用导线串联构成闭合回路，当用力使线圈A向右运动时，其做切割磁感线运动，由于电路是闭合的，故此时电路中会产生感应电流，线圈B中也有电流通过，据通电导线在磁场中受力的作用的特点可知，线圈B将会受到磁场力而运动。
三．实验探究题（共4小题，每空2分，共22分）
23．（2023秋 房山区期末）如图所示的实验中，闭合开关前观察到铝棒ab处于静止状态；闭合开关观察到铝棒ab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 （选填“发电机”或“电动机”）；断开开关，只把磁体的两极对调，闭合开关观察到铝棒ab向 运动。
【答案】通电导体；电动机；右
【解答】解：（1）如图所示的实验中，闭合开关，有电流通过铝棒，观察到铝棒向左运动，这说明磁场对通电导体有力的作用，电动机就是利用这一原理制成的；
（2）对调电源正、负两极，磁场方向不变，再次闭合开关时，铝棒中的电流方向与原来相反，则铝棒受力的方向也与原来相反，即向右运动。
故答案为：通电导体；电动机；右。
24．（2023秋 龙山区期末）为了探究“电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关”，小明用漆包线（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，利用一些大头针进行实验。如图所示。
（1）实验中，通过观察 来判断电磁铁磁性的强弱。
（2）比较图乙和图 可知：匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
（3）根据实验情况，由图丁你还能得出结论： 。
【解答】解：
（1）线圈的磁性越强，吸引的大头针越多；所以可以根据吸引大头针的多少判断电磁铁磁性的强弱，这是转换法。
（2）乙图和丙图线圈的匝数相同，丙的电流大，磁性强。说明电磁铁的电流越大，磁性越强。
（3）由丁图可知，两个线圈串联，通过的电流相同。线圈匝数多的吸引大头针多，说明磁性强。
故答案为：（1）吸引大头针数目的多少；（2）丙；（3）电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。
25．电磁铁的磁性强弱与它的匝数和通过它的电流有关。为了证明“电磁铁的磁性强弱与匝数有关”，小美用两个匝数不同的电磁铁（电阻不同）设计了二种连接方式：
A．将两个电磁铁直接串联在电路中 B．将两个电磁铁直接并联在电路中
（1）以上二种设计中，你认为正确的是
（2）简述你的理由 。
【解答】：为了证明“电磁铁的磁性强弱与匝数有关”，应控制通过两电磁铁的电流相同，改变线圈的匝数；
（1）A是正确的连接方式；
（2）理由：串联电路中，各处的电流是相同的，即通过两个电磁铁的电流相同；若两个电磁铁并联，由于电阻不同，则通过的电流不同。
故答案：（1）A；（2）串联电路中，各处的电流是相同的，即通过两个电磁铁的电流相同。
26．为研究通电导体在磁场中受力大小的影响因素，小明利用弹簧测力计、粗细和材料相同的不同导体在同一磁场中进行相关实验，得到实验数据如表：
实验次数 导体长度（米） 通过导体的电流（安） 导体受到磁场的作用力（牛）
1 0.1 0.2 2
2 0.2 0.2 4
3 0.2 0.4 8
（1）实验中除了弹簧测力计外，还需用到的测量仪器有 。
（2）本实验基于的猜想是 。
（3）分析表中数据，若保持导体的材料、粗细与所处磁场不变，当导体长度为0.3米、通过的电流为0.3安时，导体受到磁场的作用力为 牛。
【答案】（1）刻度尺、电流表；
（2）通电导体在磁场中受力大小与导体长度、导体中的电流大小有关；
（3）9。
【解答】解：（1）小明利用粗细和材料相同的导体，在同一磁场中进行相关实验，实验中需要改变导体的长度，所以需要用到刻度尺测长度，还要用电流表测电路中的电流；
（2）根据表格中的数据可知，导体的材料、长度一定时，通过导体的电流不同；导体的材料、通过导体的电流一定时，导体的长度不同，所以本实验基于的猜想是导体受到磁场的作用力与导体的长度、电流大小有关；
（3）根据表格中1、2的实验数据可知，导体的材料、通过导体的电流一定，长度变为原来的几倍，导体受到磁场的作用力就变为原来的几倍；
据表格中2、3的实验数据可知，导体的材料、长度一定，通过导体的电流变为原来的几倍，导体受到磁场的作用力就变为原来的几倍；
当导体长为0.3米、通过的电流为0.3安时，相对于第1组的实验数据，长度变为原来的3倍，电流变为原来的1.5倍，则导体受到磁场的作用力为：F＝2×1.5×3N＝9N。
故答案为：（1）刻度尺、电流表；（2）通电导体在磁场中受力大小与导体长度、导体中的电流大小有关；（3）9。
四．解答题（共4小题，共20分）
27．（2023 中牟县开学）人们对自我保护越来越关注。下表为某品牌足浴盆的相关参数，其内部电路可分为工作电路和控制电路两个部分（如图甲所示）。电磁继电器所在控制电路的电源电压U＝6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，加热至40℃时，自动进入保温模式，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，热敏电阻Rx的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。
额定电压：220V 频率：50Hz 加热功率：2100W保温功率：100W 最大注水量：5kg
（1）如图甲所示，工作电路处于加热状态时，电磁继电器衔铁的触点应该与 B （选填“A”或“B”）相连；
（2）根据足浴盆的相关参数，求R2的阻值；
（3）为使温度加热至40℃时，自动进入保温模式，求此时滑动变阻器的电阻阻值；
（4）天气寒冷想要升高足浴盆保温温度，需 减小 （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器的阻值。
【答案】（1）B；（2）R2的阻值为24.2Ω；（3）此时滑动变阻器的电阻阻值为160Ω；（4）减小。
【解答】：（1）如图甲所示，足浴盆加热至40℃时，温度升高了，热敏电阻Rx阻值变大，控制电路中电流减小，电磁铁磁性较弱，衔铁被释放，电磁继电器衔铁的触点与A点相连，电路中只有R1，自动进入保温模式；当足浴盆温度低于40℃时，热敏电阻Rx阻值变小，控制电路中电流增大，电磁铁磁性较强，衔铁被吸下，电磁继电器衔铁的触点与B点相连，电路中R1、R2串联，自动进入加热模式；
（2）根据足浴盆的相关参数，可知R2的功率：P＝2100W﹣100W＝2000W，
利用可得R2的阻值：；
（3）当温度加热至40℃时，此时电磁继电器线圈的电流达到I＝30mA＝0.03A，可以求得控制电路的总电阻：，
由图乙可知，此时Rx＝40Ω，可得此时滑动变阻器的电阻阻值：R滑＝R总﹣Rx＝200Ω﹣40Ω＝160Ω；
（4）天气寒冷想要升高足浴盆保温温度，控制电路工作电流不变，控制电路的总电阻不变，由图乙可知Rx变大，所以需减小滑动变阻器的阻值。
故答案为：（1）B；（2）R2的阻值为24.2Ω；（3）此时滑动变阻器的电阻阻值为160Ω；
（4）减小。
28．小明在学习了磁场对通电导体有力的作用后，进一步查阅资料，了解到当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小、导体在磁场中的长度以及磁场强度有关。他想研究磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小的关系，设计了如图所示的装置，实验步骤如下：
①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
……
（1）请帮小明把实验步骤设计完整： 。
（2）小明想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是他更换成另一根同材质同粗细的较长导体棒，保持其他不变，这样更改是否可行，判断并说明理由： 。
【答案】（1）②给导体两端加电压U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α1；③给导体两端加电压U2（U2＞U1），闭合电路，观察悬线偏转的角度α2；④给导体两端加电压U3（U3＞U2），闭合电路，观察悬线偏转的角度α3；⑤比较α1、α2、α3的大小关系；（2）不可行；没有控制电流的大小不变
【解答】解：（1）研究磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小的关系时，采用的是控制变量法，实验中需要控制其他量不变，改变通过导体的电流，根据U＝IR可知，需要改变导体两端的电压，设计步骤如下：
①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
②给导体两端加电压U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α1；
③给导体两端加电压U2（U2＞U1），闭合电路，观察悬线偏转的角度α2；
④给导体两端加电压U3（U3＞U2），闭合电路，观察悬线偏转的角度α3；
⑤比较α1、α2、α3的大小关系；
（2）在实验中，如果导体棒的长度改变了，则其电阻会随之改变，导体棒中的电流也会随之改变，这样不符合控制变量法的要求，因此，他这样做存在的问题是没有控制电流的大小不变。
故答案为：（1）②给导体两端加电压U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α1；③给导体两端加电压U2（U2＞U1），闭合电路，观察悬线偏转的角度α2；④给导体两端加电压U3（U3＞U2），闭合电路，观察悬线偏转的角度α3；⑤比较α1、α2、α3的大小关系；（2）不可行；没有控制电流的大小不变。
29．（2023 迎泽区校级一模）新型发热材料﹣﹣PTC
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。
（1）家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，如图（1）为其电阻随温度变化的图象，由图可知，该PTC材料的居里点温度为 ℃。
（2）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃，电阻 ，功率 ，使其温度 （以上均填变化情况）；反之，也能自动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能。
（3）某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”：将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响。请帮他将如图（2）所示的电路连接完整。
（4）你认为该“过热自动报警电路”的设计或在使用过程中有何不足？（指出一点即可）
【解答】解：（1）PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”。根据图象可知居里点温度为 100℃。
（2）根据图象，温度高于165℃，电阻值则随温度的升高而增大，根据公式P＝可知，功率减小；功率减小后，温度会降低。
故答案为：100；增大；减小；降低；
（3）如图所示：当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响。
（4）控制电路的电池长时间工作，电流减小，磁性减弱，可能造成误动作。控制电路部分始终耗电。
30．阅读短文，回答问题：
电动自行车是如何调速的
常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。
霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置，它产生的电压U0随磁场增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的 霍尔传感器的距离发生改变，使U0发生变化。
控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后，输出控制电压UK，控制开关K的通断，当U1小于U0时，UK＝1V，图甲中开关K闭合；U1大于U0时，UK＝0，K断开。
正常行驶时，电动自行车U1的大小随时间周期性变化，如图乙所示，控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约一万次。U0不同，每次开关K闭合与断开时间的比值就不同，电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应。
（1）控制电压UK＝1V时，电动机中 （有/无）电流通过。
（2）如图丙所示，将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近。在此过程中，霍尔传感器产生电压的变化情况是 。
（3）U1的变化周期T约为 。
A.6×10﹣6s B.6×10﹣3s C.6×10﹣2s D.6×10﹣1s
（4）图丁中折线A和直线B分别是U1和U0随时间变化的关系图线，在图戊中画出UK随时间变化的关系图线。
（5）电动自行车在行驶过程中，转动手柄旋转套后，车速增大，与转动前相比，下列判断正确的是 。
A．霍尔传感器产生的电压U0减小
B．磁铁与霍尔传感器的距离减小
C．每次K闭合与断开时间之比变小
D．每次K闭合与断开时间之和变大。
【解答】解：（1）由材料可知UK＝0，K断开，则UK＝1V时，开关K闭合，即电动机工作，有电流通过。
（2）已知条形磁铁的磁性是两端最强，中间弱；则霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近过程中，根据磁场的磁性是由强变弱，然后由弱变强，所以根据U0随磁场增强而增大的特点可知霍尔传感器产生电压U0变化是先减小后增大。
（3）已知控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约一万次，则变化周期T＝＝＝6×10﹣3s，故选B。
（4）∵当U1小于U0时，UK＝1V，U1大于U0时，UK＝0。
∴在0～t1、t2～t3、t4～t5、t6～3T内，UK＝1。
在t1～t2、t3～t4、t5～t6内，UK＝0。
则UK随时间变化的关系图线如下图：
（5）∵电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应，
∴电动机的转速增大时，K闭合时间比断开时间长，则K闭合与断开时间的比值变大；
∵电动自行车在行驶过程中，转动手柄旋转套后，车速增大，
∴每次K闭合与断开时间的比值变大，故C错误，
由于变化周期T为每次K闭合与断开时间之和，而变化周期T不变，故D错误；
∵正常行驶时，电动自行车U1的大小随时间周期性变化是一定的，则K闭合时间变长，即U1小于U0的时间段变长，UK＝1V的时间变长，
∴U0变大，故A错误；
∵U0随磁场增强而增大，
∴霍尔传感器周围的磁性变强，即与磁铁的距离减小，故B正确。
故答案为：（1）有；（2）先减小后增大；（3）B；（4）图略；（5）B。
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第一章 电与磁（1-2节）B版答题卡
试卷类型：A
姓名：______________班级：______________
准考证号
一．选择题（共15小题，每小题2分，共30分）（请用2B铅笔填涂）
1.[A][B][C][D] 2.[A][B][C][D] 3.[A][B][C][D] 4.[A][B][C][D] 5.[A][B][C][D] 6.[A][B][C][D] 7.[A][B][C][D] 8.[A][B][C][D] 9.[A][B][C][D] 10.[A][B][C][D] 11.[A][B][C][D] 12.[A][B][C][D] 13.[A][B][C][D] 14.[A][B][C][D] 15.[A][B][C][D]
二．填空题（共7小题,每空2分，共28分）（请在各试题的答题区内作答）
16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.
三．实验探究题（共4小题，每空2分，共22分）（请在各试题的答题区内作答）
23.答：
24.答：
25.答：
26.答：
四．简答题（共4小题，共20分）（请在各试题的答题区内作答）
27.答：
答：
29.答：
30.答：
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绝密★启用前
第一章 电与磁
考试范围：3-4节；考试时间：100分钟；
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
题号 一 二 三 四 总分
得分
一．选择题（共15小题，，每空2分，共30分）
1．如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上，下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为S极
B．条形磁铁受到桌面对其向右的摩擦力
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
2．（2023秋 五华区校级期末）如图所示的现象中，下列说法中不正确的是（ ）
A．图甲中，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
B．图乙中，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电
C．图丙中，是探究通电导体磁性强弱与线圈匝数的关系
D．图丁中，奥斯特实验说明了通电导体周围存在磁场
3．（2023秋 三明期末）下列用电器的主要工作原理与如图的实验原理相同的是（ ）
A．电风扇 B．电饭锅 C．日光灯 D．充电宝
4．关于电磁铁，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁的磁性强弱跟通过它的电流大小无关
B．电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数无关
C．通电螺线管中插入一个铁芯，其磁性大大增强
D．通过电磁铁的电流方向改变，其磁性强弱也随之改变
5．如图所示某汽车启动电动机的电路。当启动器开关闭合时，有细小电流通过器件X，接着有强大电流通过电动机，并将电动机启动。请你根据所学知识想一想，X可能是哪一种器件？（ ）
A．灵敏电流计 B．电磁继电器
C．电压表 D．发电机
6．（2023 天府新区模拟）如图所示的四个实验，反映电动机基本原理的是（ ）
A．B．C．D．
7．关于直流电动机的有关说法，错误的是（ ）
A．直流电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理制成的
B．直流电动机中换向器的作用是在线圈到达平衡位置时就能自动改变线圈中的电流方向
C．直流电动机是把电能转化为机械能的装置
D．以上三种说法都是错误的
8．目前许多国家都在研制磁悬浮列车，如图5所示。我国拥有全部自主知识产权的第一条磁悬浮列车试验线已建成，且实现了2000千米无故障运行。一种磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体，车厢用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。现有下列说法：
①磁悬浮列车利用了同名磁极互相排斥
②磁悬浮列车利用了异名磁极互相排斥
③磁悬浮列车消除了车体与轨道之间的摩擦
④磁悬浮列车增大了车体与轨道之间的摩擦
正确的组合是（ ）
A．①和③ B．①和④ C．②和③ D．②和④
9．如图是直流电铃的原理图，关于电铃工作时的说法不正确的是（ ）
A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性，且A端为N极
B．电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变具有弹性势能
C．小锤打击铃碗时，电磁铁仍具有磁性
D．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
10．用如图所示的装置探究通电导线在磁场中的受力情况。接通电源，发现导体向右运动；把电源正负极对调后接入电路，发现导体向左运动。这个实验事实说明通电导线在磁场中受力（ ）
A．方向与电流方向有关 B．方向与磁场方向有关
C．大小与电流大小有关 D．大小与磁场强弱有关
11．（2023 阳城县一模）如图所示是一款家用充电式电动螺丝刀，该电动螺丝刀在工作过程中，不仅比常规螺丝刀效率更高，还能够通过正转和反转来实现紧螺丝或松螺丝的双重功能。下列有关说法正确的是（ ）
A．电动螺丝刀紧螺丝时，与动圈式话筒的原理相同
B．电动螺丝刀松螺丝时，是将机械能转化为电能
C．电动螺丝刀在充电过程中，相当于一个电源
D．可以通过改变电流方向实现正、反转的调换
12．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．
13．（2023秋 丰台区期末）动圈式扬声器，俗称喇叭，是一种把电信号转换为声信号的装置。它主要由固定的永磁体、音圈和锥形纸盆等构成，如图所示。当音圈中通过大小和方向反复变化的电流时，音圈会在永磁体的磁场中受到大小和方向都在变化的力的作用，从而使得音圈振动。音圈的振动会带动纸盆振动，于是扬声器就发出了声音。在图所示的四个装置中，与动圈式扬声器的工作原理相同的是（ ）
A．发电机 B．电磁继电器
C．电动机 D．动圈式话筒
14．小敏设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，拍摄机动车闯红灯时的情景，如图甲。工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化规律如图乙所示，当电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引。下列说法中不正确的是（ ）
A．要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动闭合
B．光控开关接收到绿光时，指示灯亮，电控照相机不工作
C．质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录
D．要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中串联一个电阻
15．（2023 武威模拟）关于通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．通电导体在磁场中受力方向与电流方向无关
B．通电导体在磁场中受力方向与磁场方向无关
C．电流方向和磁场方向中有一个改变，通电导体的受力方向就改变
D．电流方向和磁场方向同时改变时，通电导体的受力方向肯定改变
二．填空题（共7小题，每空2分，共28分）
16．（2023秋 松北区期末）如图所示是一种温度自动报警器的原理图，制作温度计时插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，控制电路工作，电磁铁具有磁性，将衔铁吸引过来，使 （选填“电铃响”或“电灯亮”），发出信号来提醒值班人员。该温度计的感温液可能是 （选填“煤油”或“水银”）。
17．（2023秋 锦江区校级期末）在如图所示实验装置中，闭合开关S后，原来静止在金属支架上的轻质金属管ab会朝某个方向运动，说明通电导体在磁场中受到 的作用，利用这一原理可制成 机。
18．如图所示是一款智能玩具，玩具由圆柱形机身和两个轮子组成，用户可以通过手机蓝牙对它进行控制，并完成前进、转弯、翻滚、跳跃等动作，其内部结构中有一个电动机，电动机是利用 的原理制成的，若想让玩具车的两个轮子转动的更快，请你说出合理的做法 （写出一种即可）。
19．小虎模拟电梯超载自动报警系统设计了如下探究实验：电源电压恒定不变，R0为定值电阻，用杯中水量调节压敏电阻受到压力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示，杯中水量增多时，电磁铁磁性会 （填“增强”或“减弱”）；压敏电阻Rx受到的压力增大到一定程度时，衔铁K与 （填字母“A”或“B”）接触，实现自动报警。
20．（2023 铁西区一模）2021年7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的世界首套设计时速600公里高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线（如图）。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术，高速磁浮运行时，通过精确控制电磁铁中的电流，车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。车辆底部的悬浮架装有电磁铁，利用电流的 效应产生强磁场，且通过精确控制电流的 控制电磁铁磁性强弱，与铺设在轨道下方的铁芯由于 磁极相互吸引，产生向上的吸力，从而克服地心引力，使车辆“悬浮”起来。
21．在新能源汽车、智能汽车等行业中国已引领世界。如图所示为智能纯电动汽车，实现该车智能化的集成电路主要材料是 （选填“半导体”或“超导体”），电动机转动是因为通电导体在 中受到力的作用。
22．（2023 庐阳区校级四模）如图所示，放在磁铁中的线圈A和B，用导线构成闭合回路。当用力使线圈A向右运动时，发现悬挂着的线圈B也随着摆动，请详细叙述B线圈摆动的原因： 。
三．实验探究题（共4小题，每空2分，共22分）
23．（2023秋 房山区期末）如图所示的实验中，闭合开关前观察到铝棒ab处于静止状态；闭合开关观察到铝棒ab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 （选填“发电机”或“电动机”）；断开开关，只把磁体的两极对调，闭合开关观察到铝棒ab向 运动。
24．（2023秋 龙山区期末）为了探究“电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关”，小明用漆包线（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，利用一些大头针进行实验。如图所示。
（1）实验中，通过观察 来判断电磁铁磁性的强弱。
（2）比较图乙和图 可知：匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
（3）根据实验情况，由图丁你还能得出结论： 。
25．电磁铁的磁性强弱与它的匝数和通过它的电流有关。为了证明“电磁铁的磁性强弱与匝数有关”，小美用两个匝数不同的电磁铁（电阻不同）设计了二种连接方式：
A．将两个电磁铁直接串联在电路中 B．将两个电磁铁直接并联在电路中
（1）以上二种设计中，你认为正确的是
（2）简述你的理由 。
26．为研究通电导体在磁场中受力大小的影响因素，小明利用弹簧测力计、粗细和材料相同的不同导体在同一磁场中进行相关实验，得到实验数据如表：
实验次数 导体长度（米） 通过导体的电流（安） 导体受到磁场的作用力（牛）
1 0.1 0.2 2
2 0.2 0.2 4
3 0.2 0.4 8
（1）实验中除了弹簧测力计外，还需用到的测量仪器有 。
（2）本实验基于的猜想是 。
（3）分析表中数据，若保持导体的材料、粗细与所处磁场不变，当导体长度为0.3米、通过的电流为0.3安时，导体受到磁场的作用力为 牛。
四．解答题（共4小题，共20分）
27．（2023 中牟县开学）人们对自我保护越来越关注。下表为某品牌足浴盆的相关参数，其内部电路可分为工作电路和控制电路两个部分（如图甲所示）。电磁继电器所在控制电路的电源电压U＝6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，加热至40℃时，自动进入保温模式，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，热敏电阻Rx的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。
额定电压：220V 频率：50Hz 加热功率：2100W保温功率：100W 最大注水量：5kg
（1）如图甲所示，工作电路处于加热状态时，电磁继电器衔铁的触点应该与 B （选填“A”或“B”）相连；
（2）根据足浴盆的相关参数，求R2的阻值；
（3）为使温度加热至40℃时，自动进入保温模式，求此时滑动变阻器的电阻阻值；
（4）天气寒冷想要升高足浴盆保温温度，需 减小 （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器的阻值。
28．小明在学习了磁场对通电导体有力的作用后，进一步查阅资料，了解到当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小、导体在磁场中的长度以及磁场强度有关。他想研究磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小的关系，设计了如图所示的装置，实验步骤如下：
①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
……
（1）请帮小明把实验步骤设计完整： 。
（2）小明想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是他更换成另一根同材质同粗细的较长导体棒，保持其他不变，这样更改是否可行，判断并说明理由： 。
29．（2023 迎泽区校级一模）新型发热材料﹣﹣PTC
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。
（1）家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，如图（1）为其电阻随温度变化的图象，由图可知，该PTC材料的居里点温度为 ℃。
（2）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃，电阻 ，功率 ，使其温度 （以上均填变化情况）；反之，也能自动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能。
（3）某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”：将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响。请帮他将如图（2）所示的电路连接完整。
（4）你认为该“过热自动报警电路”的设计或在使用过程中有何不足？（指出一点即可）
30．阅读短文，回答问题：
电动自行车是如何调速的
常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。
霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置，它产生的电压U0随磁场增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的 霍尔传感器的距离发生改变，使U0发生变化。
控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后，输出控制电压UK，控制开关K的通断，当U1小于U0时，UK＝1V，图甲中开关K闭合；U1大于U0时，UK＝0，K断开。
正常行驶时，电动自行车U1的大小随时间周期性变化，如图乙所示，控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约一万次。U0不同，每次开关K闭合与断开时间的比值就不同，电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应。
（1）控制电压UK＝1V时，电动机中 （有/无）电流通过。
（2）如图丙所示，将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近。在此过程中，霍尔传感器产生电压的变化情况是 。
（3）U1的变化周期T约为 。
A.6×10﹣6s B.6×10﹣3s C.6×10﹣2s D.6×10﹣1s
（4）图丁中折线A和直线B分别是U1和U0随时间变化的关系图线，在图戊中画出UK随时间变化的关系图线。
（5）电动自行车在行驶过程中，转动手柄旋转套后，车速增大，与转动前相比，下列判断正确的是 。
A．霍尔传感器产生的电压U0减小
B．磁铁与霍尔传感器的距离减小
C．每次K闭合与断开时间之比变小
D．每次K闭合与断开时间之和变大。
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