专题16 电磁转换
考点01:磁性、磁体、磁极、磁化
典例1.司南是我国早期的指南针．小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，漂浮在水面上，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”如图所示。下列说法正确的是( )
A. “司南”静止时勺柄指南，标为极 B. “司南”能指南北是受地磁场的作用
C. “司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用 D. “司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
变式1-1.关于条形磁铁，下列描述不正确的是( )
A. 条形磁铁的周围存在磁场 B. 条形磁铁的两端磁性最弱
C. 条形磁铁可以吸引含有金属镍制造的硬币 D. 条形磁铁可以使原本无磁性的铁钉具有磁性
变式1-2.把一根条形磁体等分成三段，则中间一段( )
A. 一定没有磁极 B. 一定有磁极且只有一个磁极
C. 可能有磁极，也可能没有 D. 一定有两个磁极
考点02:磁体间的相互作用
典例2.如图所示，粗糙的水平桌面上有两块相同的条形磁体甲和乙，它们之间有相互作用力且保持静止．对图示甲、乙两块条形磁体受到摩擦力的方向分析正确的是( )
A. 甲一定水平向左，乙一定水平向右 B. 甲水平向右，乙无法确定
C. 甲水平向左，乙无法确定 D. 甲、乙均无法确定
变式2-1.如图所示，两条条形磁体靠近的两个端头处各放有一个小铁钉，当两磁体相互接触时，小铁钉将会( )
A. 相互靠近 B. 相互远离 C. 落下 D. 静止不动
考点03:磁场、磁感线、地磁场
典例3.如图所示，一条形磁铁周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁，这四根磁针静止时极指向画错的是磁针的黑端表示极( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
变式3-1.、两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是( )
A. 端磁极是极，端磁极是极 B. 点没有磁场
C. 磁感线是真实存在的 D. 点的磁场方向水平向右
典例4.关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是( )
A. 铁和铝都能够被磁体吸引
B. 磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
C. 磁感线是磁场中真实存在的曲线
D. 小磁针在磁场中静止时，极的指向就是该点磁场方向
典例5.假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，如图所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是( )
A. B. C. D.
典例6.根据图中条形磁体磁感线的分布，标出条形磁体和静止小磁针右端的磁极。
变式6-1.如图所示，请根据两条形磁体磁感线分布情况，在括号中标出磁体的极和极。
考点04:电磁铁
典例7.将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其极的指向如图所示。下列说法正确的是( )
A. 电流从导线的端流入螺线管 B. 通电螺线管的左端为极
C. 通电螺线管周围真实存在磁感线 D. 改变导线中电流方向，通电螺线管磁性强弱会改变
变式7-1.如图甲所示是“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁，底座中的电磁铁就可将其“漂浮”在空中，其工作原理如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 电磁铁的上端为极 B. 电源的左端为负极
C. 其工作原理是同名磁极相互排斥 D. 滑片向左移动可增加地球仪“漂浮”的高度
变式7-2.如图，根据通电螺线管周围的磁感线分布，可确定磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是( )
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
考点05:磁场对电流的作用 电动机
典例8.在物理拓展活动课上，小华用一节干电池的负极吸上一块磁铁，竖直放置在水平桌面上，然后将一段铜丝做成“”型线圈，如图甲所示。小华将铜丝小心地放置在电池上，使铜丝的中间部分跟电池的正极接触，调整铜丝的形状使铜丝的两端跟磁铁能够保持轻触，铜丝便开始旋转起来，如图乙所示。下列四幅图中能反映该实验工作原理的是( )
A. B. C. D.
变式8-1.如图甲所示，将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方，当接通电源时小磁针偏转，表明______；改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也随之改变，表明通电导体周围磁场的方向与______有关；如图乙所示，是“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置。当闭合开关时，导线受到磁场力的作用而向左运动。现在，如果只将磁场方向变为与原来方向相反，那么导线将向______运动选填“左”或“右”，人们根据这一原理发明了______选填“发电机”或“电动机”。
考点06:磁场对电流的作用 扬声器
典例9.如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜______选填“向左”“向右”或“左右往复”运动。音圈之所以运动，是由于磁场对______有力的作用，此现象中能量转化情况是______。
考点08:电磁感性及其应用
典例10.如图所示为发电机工作原理，下列有关说法正确的( )
A. 当发电机工作时，线圈中的电流是交流电，线圈外的电流是直流电
B. 当线圈不动，磁极转动时，不会有感应电流产生
C. 当磁极不动，线圈反转时，线圈中的电流方向也跟着反向
D. 发电机线圈转到图示位置时，线圈中无电流
变式10-1.如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中( )
A. 利用了电磁感应原理 B. 利用了通电导体在磁场中受力的原理
C. 利用了电流的磁效应 D. 产生了直流电
变式10-2.如图所示是动圈式话筒的构造示意图，膜片和线圈相连，线圈两端的导线接入扩音机。当你对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片和线圈一起________，线圈处在永久磁体周围的________中，这样线圈就会做________运动而产生感应电流，我们就能通过扬声器听到你的声音。
考点07:电磁铁、电动机、发电机的辨析
典例11.对下列四幅图解释正确的是( )
A. 图甲异名磁极互相排斥的作用是通过磁场发生的 B. 图乙现象说明电流周围存在着磁场
C. 图丙为电动机工作原理图 D. 图丁说明了电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关
变式11-1.如图所示是一款新型无叶电风扇，该电风扇开始工作时，电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩后，再从圆环空腔上的细缝中高速吹出。电动机的工作原理是图中的______图；感觉吹出空气的温度比室温低，原因是被压缩的空气膨胀后对外做功，内能______选填“增大”或“减小”。
一、单选题
1.以下实际应用中，没有用到磁性材料的是( )
A. 录音磁带 B. 电话磁卡 C. 光碟 D. 收音机喇叭
2.如图所示，甲乙两小磁针在一根磁铁附近，下列判断正确的是( )
A. 甲小磁针左端是极，乙小磁针左端是极
B. 甲小磁针左端是极，乙小磁针左端也是极
C. 甲小磁针左端是极，乙小磁针左端也是极
D. 甲小磁针左端是极，乙小磁针左端是极
3.如图，下列有关磁现象的说法错误的是( )
A. 如图甲，磁体周围的磁感线是真实存在的
B. 如图乙，条形磁体两端磁性强、中间磁性弱
C. 如图丙，地理的两极和地磁的两极并不重合
D. 如图丁，司南静止时长柄指向南方是受地磁场的作用
4.有外形相同的两根钢条、，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大的吸引力．则下列推断正确的是 ( )
A. 无磁性、无磁性 B. 无磁性、有磁性
C. 有磁性、无磁性 D. 有磁性、有磁性
5.在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是( )
A. 磁感线是磁体周围真实存在的曲线，总是从极出发，回到极
B. 闭合开关时，小磁针逆时针转动
C. 滑动变阻器的滑片向端移动，通电螺线管的磁性增强
D. 通电螺线管外点的磁场方向向右
6.在电磁铁右侧放一小磁针，静止时指向如图所示，闭合开关，并将滑动变阻器滑片向左移动时，下列判断不正确的是( )
A. 电磁铁端是极 B. 电磁铁磁性增强
C. 电磁铁端是极 D. 小磁针极偏向右侧
7.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
8.如图所示是直流电铃的工作原理图，下列有关说法不正确的是( )
A. 电铃利用电流的磁效应工作
B. 电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且端为极
C. 小锤打击铃碗时，电磁铁仍具有磁性
D. 电磁铁吸引衔铁，弹性片发生弹性形变具有弹性势能
9.如图甲所示，一个不能打开的盒子外面露出一段细长的导线，在不损坏导线的情况下，用图乙中、两个实验所对应的结论来判断导线中是否有电流，下列说法中正确的是( )
A. 只有能 B. 只有能 C. 都不能 D. 都能
10.下列有关电与磁的描述，正确的是( )
A. 甲图：根据安培定则，大拇指所指的那端为通电螺线管的极
B. 乙图：电磁继电器就是用永磁体控制工作电路的一种开关
C. 丙图：通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理
D. 丁图：导线左右往复运动过程中，产生的感应电流方向不变
11.在如图所示的实验装置中，当单刀双掷开关向右合上时，接线柱与连通，同时与断开；向左合上时，接线柱与连通，同时与断开。那么该实验装置( )
A. 既可以研究电磁感应现象，又可以研究磁场对电流的作用
B. 既可以研究电磁感应现象，又可以研究电流的磁效应
C. 既可以研究磁场对电流的作用，又可以研究电流的磁效应
D. 可以研究电磁感应现象，不可以研究磁场对电流的作用
12.如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形，图中小圆圈代表导体的横截面，箭头表示导体的运动方向，下列说法正确的是( )
A. 在、、、四个位置时，导体都有感应电流
B. 在、两个位置时，导体中没有感应电流
C. 在、两个位置时，导体中有感应电流且电流方向相同
D. 在、两个位置时，导体中没有感应电流
二、填空题
13.如图所示是一款悬浮地球仪，地球仪和底座都具有磁性，地球仪利用了同名磁极相互 的原理，从而能够悬浮于空中静止或旋转，生动地展现了地球在空间的状态，完美地诠释了科技的魔力；地球也有磁场，悬挂在空中静止的小磁针北极的指向就是地磁场的 填“南”或“北”极．
14.将一根光滑的圆木杆竖直固定在水平放置的木板上，杆上套有三个相同的磁环磁极已标出，磁环内径略大于圆木杆的直径．在磁极间相互作用和重力的作用下，三个磁环在下列四幅图中所示位置可以处于静止状态的是( )
15.如图是电磁选矿的示意图，当电磁选矿机工作时，铁沙将落入______箱，非铁物质落入______箱。
16.图中画出了两个磁极间的磁感线，这两个磁极都是______选填“”或“”极，图中点的小磁针静止时北极所指的方向向______选填“上”或“下”。
17.如图是奥斯特实验，观察比较甲、乙两图的现象可知：通电导线周围存在______；比较甲、丙两图的现象可知：______改变会引起磁场方向改变。
18.如图所示，闭合开关，通电螺线管的右端是______选填“”或“”极，此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态，条形磁体受到向______选填“左”或“右”的摩擦力；若将滑动变阻器滑片向下滑动，条形磁体受到的摩擦力将______选填“变大”、“变小”或“不变”。
19.如图所示是探究电与磁的联系的两个实验装置。
如图甲所示，当导线通电时，磁针发生偏转，说明通电导线周围存在______。要减少地磁场对实验的影响，应使通电导线沿______选填“东西”或“南北”方向放置。
如图乙所示，通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟______的方向和______的方向都有关系。
20.如图为电动机和发电机模型，其中______选填“左”或“右”图为电动机模型，其工作原理是______。电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动是靠______实现的。
21.某同学用下图所示的装置研究电磁感应。
如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体从图示位置向上运动，电路中______填“无”或“有”感应电流；
如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流表指针______填“不会”或“会”偏转，此时电路中______电源填“有”或“没有”。
三、作图题
22.在图中标出磁感线的方向和小磁针的极。
23.如图所示，根据磁感线的方向，标出磁体端的磁极名称和小磁针的极。
24.如图所示，根据小磁针静止时的指向，在通电螺线管的电路中标出电源的正极。
25.轻质通电导线中的电流方向向右时，它在磁场中的受力情况如图甲所示。若只将导线中电流方向变成向左，请在图乙中画出通电导线在磁场中的受力。
四、实验探究题
26.小阳在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？
你的猜想是______。
小阳用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是______法。
小阳分析三次实验现象，得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越大。小阳认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，利用上述装置和器材，还须研究______。
27.在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在______，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
如图所示，将一根导体置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体______，闭合开关后，导体______，说明磁场对______导体有力的作用。
断开开关，将图中磁铁的、极对调，再闭合开关，会发现导体的运动方向与对调前的运动方向______，说明通电导体在磁场中的受力方向与______有关。
断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体的运动方向与对调前的运动方向______，说明通电导体在磁场中的受力方向与______有关。
如果同时改变磁场方向和电流方向，______确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关填“能”或“不能”。
一、单选题
1.甲铁棒能吸引小磁针，乙铁棒能排斥小磁针，若甲、乙铁棒相互靠近，则两铁棒( )
A. 一定互相吸引 B. 一定互相排斥
C. 可能无磁力的作用 D. 可能互相吸引，也可能互相排斥
2.如图所示，粗糙的水平桌面上有两块相同的磁体甲和乙，它们之间有相互作用力且保持静止。以下对图中甲、乙两块磁体的磁极和它们的受力情况分析正确的是( )
A. 如果甲、乙两个磁体的左端均为极，则桌面对甲、乙的 摩擦力方向相同
B. 如果甲、乙两个磁体的左端均为极，则桌面对甲、乙的摩擦力大小不同
C. 如果甲、乙两个磁体相互吸引，则甲的右端一定为极，乙的左端一定为极
D. 如果甲、乙两个磁体相互排斥，则甲的左端可能为极，此时乙的左端为极
3.把普通钢棒磁化有多种方法，可以用强力磁铁来磁化。钢棒是由大量的原子组成，每个原子相当于一个磁性很弱的“小磁铁”，都有、极，如图甲所示。被磁化前，钢棒内“小磁铁”的排列杂乱无章，如图乙所示，此时钢棒对外不显磁性。用一个强力条形磁铁按图丙中的箭头方向移动，钢棒就被磁化，磁化后各个“小磁铁”按图丙所示同向排列，钢棒具有磁性。下列说法正确的是( )
A. 被磁化后的钢棒左端是极
B. 强力磁铁的左端是极
C. 若把小磁针放在图乙中的点处，静止时，小磁针的北极极一定向外
D. 若把小磁针放在图丙中的点处，静止时，小磁针的右端是北极极
4.巴克球又名巴基球，是一种直径约的强磁铁小球，可随意组合成各种形状，是锻炼抽象思维与放松解压很好的选择，下列关于巴克球的说法正确的是( )
A. 巴克球周围存在磁场，不存在磁感线
B. 巴克球对放入其磁场的导体一定有力的作用
C. 巴克球周围的磁场分布是均匀的
D. 抛向高空的巴克球能落回地面是因为受到地磁场的作用
5.如图所示，在水平地面上的磁体上方，有挂在弹簧测力计上的小磁体下部是极。小明提着弹簧测力计向右缓慢移动，挂在弹簧测力计上的小磁体下端，沿图示水平路线从缓慢移到，则下图中能反映弹簧测力计示数随位置变化的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示，条形磁铁和的质量分别为和，用弹簧测力计通过一根细线竖直向上拉磁铁。若弹簧测力计的示数为，则对的支持力和水平地面对的支持力分别为
A. ， B. ，
C. ， D. ，
7.小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小特性，设计了如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是( )
A. 增加电磁铁线圈的匝数 B. 滑动变阻器滑片向右移动
C. 抽出电磁铁中的铁芯 D. 减小控制电路电源电压
8.如图甲所示，金属导体棒静置于条形磁铁极上方，当通向右的电流时，导体棒将垂直纸面向外运动。现调换磁铁磁极，并给导体棒重新通电，已知其中自由电子向右定向移动，如图乙所示，则导体棒将( )
A. 垂直纸面向外运动 B. 垂直纸面向里运动 C. 向上运动 D. 向下运动
9.巨磁电阻效应是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。如图所示的电路是研究巨磁电阻特性的原理示意图，实验发现闭合开关、后，在向左轻轻地移动滑片的过程中，指示灯明显变亮。则下列说法中正确的是( )
A. 电磁铁右端为极
B. 闭合开关后小磁针顺时针旋转
C. 滑片向左轻轻移动过程中电磁铁的磁性减弱
D. 该巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小
10.小明家有一款磁悬浮音箱如图所示，闭合开关，音箱悬浮空中。经过研究，小明发现音箱底部有一块磁铁，底座内部有电磁铁。他画出了图所示的电路原理图。下列判断正确的是( )
A. 音箱底部磁铁的端应该是极 B. 音箱悬浮的原理是同名磁极相互排斥
C. 滑片向左移动可增加音箱“悬浮”的高度 D. 底座通电后能产生磁场是利用了电磁感应原理
11.如图是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有短小圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法有：线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘；强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；“结合体”受到磁场力的作用；“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是( )
A. B. C. D.
12.如图所示，有轨电车是城市交通现代化的标志，直流电动机是有轨电车的动力心脏，其工作原理是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
13.某省科技馆展出的磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的，每个轮的边缘装有个侧放的柱形磁体，如图所示。当推动轮转动时，其他个轮会随之转动。若轮磁体外侧是极，则轮磁体外侧是 极。如果轮顺时针转动，轮将 时针转动，轮将 均选填“顺”或“逆”时针转动。
14.如图甲所示是生活中常用来固定房门的门吸，它由磁体和金属两部分组成，该金属能被磁体吸引，是因为可能含有 选填“银”“铁”或“锌”。若在点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其极指向 选填“”或“”处。
15.如图所示，为了解释地球存在地磁场，世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心轴线的环形电流引起的．由于地球表面带有某种电荷，随地球一起自西向东转动时产生了地磁场的极和极．由于地磁的北极在地理的_________附近，按照安培的假设，地球表面应该带有_________填“正”或“负”电荷，理由是：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________．
16.如图是新型武器电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，电磁炮在发射过程中能量转化情况是 轨道及金属杆的电阻不计，电磁炮的发射原理是利用 。
17.如图所示，一个轻质铝环悬挂在支架上，当把条形磁铁靠近铝环时，铝环被推开，这是因为铝环相当于一个闭合回路，当条形磁铁靠近铝环时，铝环中会产生电流，这是 现象。
18.磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫磁能量密度，其值为，式中是描述磁场强弱的物理量，为常数，为了近似地测量条形磁铁端面附近的，王华用一根端面面积为的条形磁铁吸住相同面积的铁片，再用力将铁片拉开微小的距离，并测出拉力的值为，如图所示。因为所做的功等于间隙中磁场的能量，则 。
19.人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈固定在用软铁制成的活塞柄上相当于一个电磁铁，活塞筒通过阀门与血管相通。阀门只能向外开启，只能向内开启。线圈中的电流从流向时，电磁铁左端是______极，血液会______选填“流入”或“流出”活塞筒，该装置工作时，线圈中的电流方向______选填“需要”或“不需要”改变。
三、作图题
20.根据图、图中给出的条件画出螺线管的绕线。
21.如图甲所示为探究通电导线在磁场中受力作用的实验装置剖面图．圆圈代表垂直磁感线放置的导体，“”表示电流垂直纸面向外流出，“”表示电流垂直纸面向里流进．图甲中标出导体此时的受力方向，请根据通电导线在磁场中受力作用的特点．
在图乙中作出通电导线的受力方向．
在图丙中标出上、下两磁体的磁极．
22.如图所示，当开关闭合时，小磁针静止在图中位置，涂黑的一端是极，向右移动滑动变阻器的滑片，电磁铁的磁性增强，请用笔画线代替导线将滑动变阻器连入电路中，并标出电源左端的极性填写“”或“”。
四、实验探究题
23.磁体会向其周围空间散发磁场，磁场是一种特殊的物质，我们既不能看见它，也摸不着它。把一枚小磁针放在磁体附近，小磁针会发生偏转，证明了磁场的真实存在。我们可用磁感线这一模型来描述磁场的分布。老师为了激发同学们探究科学问题的兴趣，提出了一个非常肯定的结论：磁场中任何两条磁感线不可能相交。金欣是一位善于思考和探究的同学，他想，看似杂乱无章的磁感线，为什么不可能相交呢？他做了一个简单的探究，从而证明了老师的说法是正确的。他的方法是：已知某磁场中过点有一条已知的磁感线，假设另有两条磁感线、也经过点，他把一枚小磁针放在点，结果发现______。
24.阅读短文，回答问题。
超市电动搬运车
如图甲是超市常用的一种电动拖盘搬运车，用于卖场和库房间的运输，被称作“地牛”，其相关参数如表所示。其中驱动工作原理示意图如图乙，开关和由绝缘操纵杆控制，能同时接“”或接“”，向前推操纵杆时“地牛”前进且能调速，向后拉操纵杆时“地牛”以恒定速度后退。
表格是其相关参数，提升电动机工作，将货物提升到指定高度。所有电路由蓄电池组供电，都为蓄电池电压。电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。取
型号 自重 最大载货量 蓄电池电压 蓄电池容量 提升电机额定电压额定功率 进退电机额定电压额定功率 电机效率
搬运车前进时，操纵杆接______“”或“”，电动机的工作原理是______。
下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是______。
A.蓄电池充足电一次，消耗的电能约
B.蓄电池组充电时，电能转化为化学能
C.蓄电池放电的过程中，蓄电池相当于用电器
D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
利用搬运车将的货物放至货架，货物向上匀速竖直提升，则消耗的电能为______，货物被提升了______。
搬运车上有显示所载货物质量的仪表，其电路如图丙所示，电流表，滑动变阻器，压敏电阻的阻值与所受压力的关系如图丁所示，由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最______边是最大值选填“左”或“右”，为了确保此电路能安全工作，的阻值应至少调至______，若在使用过程中不小心将接入电路的电阻调大，那么“质量表”显示的所载货物质量比实际值偏______选填“大”或“小”。
电动机长时间连续工作会过热而烧坏电机，人们设计了如图所示的保护电路，是滑动变阻器，是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。当两端电压增大到一定值时，控制电路将切断工作电路让电机停止工作实现对电机温度的控制。接入电路的阻值为时，的电功率为，此时工作电路恰好被切断。若预设的电机温度相对较低，求控制电压。______写出解题过程专题16 电磁转换
考点01:磁性、磁体、磁极、磁化
典例1.司南是我国早期的指南针．小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，漂浮在水面上，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”如图所示。下列说法正确的是( )
A. “司南”静止时勺柄指南，标为极 B. “司南”能指南北是受地磁场的作用
C. “司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用 D. “司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
【答案】B
【解析】【分析】司南指南北是因为受到地磁场的作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
磁体对铁磁性物质具有吸引作用；
【解答】解：、“司南”静止时勺柄指南，就是南极，为极，故A错误；
B、“司南”能指南北是因为受到地磁场的作用，故B正确；
C、“司南”实质上是一个条形磁体，对铁磁性物质具有吸引作用，如果将纸盘换做铁盘，则会由于铁盘的吸引作用而无法指南北，故C错误；
D、“司南”勺柄的为极，与地磁场的极相互吸引，因此才具有指南北的性质，故D错误。
故选：。
【点评】本题考查了磁极之间的相互作用以及磁体与地磁场的关系，是基础知识点，都是必须掌握的。
变式1-1.关于条形磁铁，下列描述不正确的是( )
A. 条形磁铁的周围存在磁场 B. 条形磁铁的两端磁性最弱
C. 条形磁铁可以吸引含有金属镍制造的硬币 D. 条形磁铁可以使原本无磁性的铁钉具有磁性
【答案】B
【解析】A.任何磁体周围都存在着磁场，所以条形磁铁的周围存在磁场，故A正确，不符合题意；
B.磁体上磁性最强的部分叫磁极，条形磁铁两端的磁性最强，故B错误，符合题意；
C.物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性，条形磁铁具有磁性，可以吸引含有金属镍制造的硬币，故C正确，不符合题意；
D.条形磁铁可以使原本无磁性的铁钉具有磁性，这种现象叫作磁化，故D正确，不符合题意。
故选B。
变式1-2.把一根条形磁体等分成三段，则中间一段( )
A. 一定没有磁极 B. 一定有磁极且只有一个磁极
C. 可能有磁极，也可能没有 D. 一定有两个磁极
【答案】D
【解析】略
考点02:磁体间的相互作用
典例2.如图所示，粗糙的水平桌面上有两块相同的条形磁体甲和乙，它们之间有相互作用力且保持静止．对图示甲、乙两块条形磁体受到摩擦力的方向分析正确的是( )
A. 甲一定水平向左，乙一定水平向右 B. 甲水平向右，乙无法确定
C. 甲水平向左，乙无法确定 D. 甲、乙均无法确定
【答案】D
【解析】解：甲、乙处于静止状态，受力平衡；若甲、乙相邻的磁极为同名磁极，同名磁极相互排斥，所以甲有向左运动的趋势，甲受到的摩擦力的方向是水平向右的；乙有向右运动的趋势，乙受到的摩擦力的方向是水平向左的；
若甲、乙相邻的磁极为异名磁极，异名磁极相互吸引，所以甲有向右运动的趋势，甲受到的摩擦力的方向是水平向左的；乙有向左运动的趋势，乙受到的摩擦力的方向是水平向右的；
由于不知道甲、乙的极性，所以甲、乙受到的摩擦力的方向无法确定。
故选：。
磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；摩擦力总是阻碍物体的相对运动，据此分析摩擦力的方向。
本题考查了摩擦力的方向、磁极间的相互作用规律，属于基础题。
变式2-1.如图所示，两条条形磁体靠近的两个端头处各放有一个小铁钉，当两磁体相互接触时，小铁钉将会( )
A. 相互靠近 B. 相互远离 C. 落下 D. 静止不动
【答案】C
【解析】解：当两个磁体异名磁极接触合并后，相当于成为一个磁体，而条形磁体两端磁性较强，中间磁性较弱知，铁钉由于重力作用会掉下来。
故选：。
两个磁体异名磁极接触合成一个磁体后，中间的磁性较弱，则铁钉由于重力作用会掉下来。
本题考查了一个磁体两端磁性较强，中间磁性较弱的性质。注意在本题中条形磁铁的极与原来的磁铁极靠近合并时，相当于是一个磁体。
考点03:磁场、磁感线、地磁场
典例3.如图所示，一条形磁铁周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁，这四根磁针静止时极指向画错的是磁针的黑端表示极( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】C
【解析】【分析】
本题可以根据磁场方向进行判断，也可以根据磁极间的相互作用进行判断，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
根据磁极间同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引进行判断。
【解答】
由图可知，条形磁铁的左端为极、右端为极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，
小磁针甲左端为极，右端为极，故A正确；
小磁针乙左端为极，右端为极，故B正确；
小磁针丙应该是左端为极，右端为极，故C错误；
小磁针丁左端为极，右端为极，故D正确。
故选C。
变式3-1.、两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是( )
A. 端磁极是极，端磁极是极 B. 点没有磁场
C. 磁感线是真实存在的 D. 点的磁场方向水平向右
【答案】D
【解析】解：
A、在磁体外部，磁感线从磁体的极出来回到极，所以端为极，端为极，故A错误；
B、磁体的周围存在磁场，点有磁场，故B错误；
C、为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线，但磁感线不是真实存在的，故C错误；
D、由图可知，点的磁场方向水平向右，故D正确。
故选：。
为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线；在磁体外部，磁感线从磁体的极出来回到极；磁体的周围存在磁场。
本题考查了磁感线的方向、磁体极性的辨别，属于基础性题目。
典例4.关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是( )
A. 铁和铝都能够被磁体吸引
B. 磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
C. 磁感线是磁场中真实存在的曲线
D. 小磁针在磁场中静止时，极的指向就是该点磁场方向
【答案】B
【解析】解：、磁体能吸引铁、钴、镍等金属，但不能吸引铝，故错误；
B、磁体间的相互作用是通过磁场发生的，正确；
C、磁感线是为了描述磁场而引入的，它并不客观存在，故C错误；
D、小磁针在磁场中静止时，极的指向就是该点磁场方向，故错误；
故选：。
磁体能够吸引铁、钴、镍等的性质；
磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用是通过磁场发生的；
磁体的周围存在着看不见，摸不着但又客观存在的磁场，为了描述磁场，在实验的基础上，利用建模的方法想象出来的磁感线，磁感线并不客观存在。
小磁针在磁场中静止时，极的指向就是该点磁场方向
本题考查了对磁性、磁场及磁场方向的理解，比较简单。
典例5.假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，如图所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场，地磁场的形状与条形磁铁相似；
地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合。
【解答】解：
地球是一个大磁体，地磁场的形状与条形磁铁相似，地磁场的南北极与地理南北极相反，并不完全重合，会出现磁偏角，即地磁的北极在地理的南极附近，故B正确、ACD错误。
故选：。
【点评】地球是一个巨大的天然磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场，地磁场的形状与条形磁铁相似。
典例6.根据图中条形磁体磁感线的分布，标出条形磁体和静止小磁针右端的磁极。
【答案】解：磁体外部的磁感线都是从极出来的，回到极，所以条形磁体的左端为极，右端为极；
根据磁极间的相互作用，异名磁极相互吸引可知，小磁针右端为极，如图所示：
【解析】根据磁体周围的磁感线从极出来回到极，判断电磁铁和条形磁体的极性，再利用磁极间的相互作用可确定小磁针左端的磁极。
本题考查了磁体周围的磁感线特点和磁极间的相互作用，属于常考题，难度不大。
变式6-1.如图所示，请根据两条形磁体磁感线分布情况，在括号中标出磁体的极和极。
【答案】解：磁体外部的磁感线是从极出来回到极的，所以左边条形磁体的磁极为极，右边条形磁体的磁极为极，如图所示：
【解析】磁体周围的磁感线从极出发回到极。
本题考查了磁体外部磁感线的方向、磁极的判定，属于基础题。
考点04:电磁铁
典例7.将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其极的指向如图所示。下列说法正确的是( )
A. 电流从导线的端流入螺线管 B. 通电螺线管的左端为极
C. 通电螺线管周围真实存在磁感线 D. 改变导线中电流方向，通电螺线管磁性强弱会改变
【答案】B
【解析】解：、由图可知，小磁针的磁极为：左侧为极，右侧为极，根据异名磁极相互吸引，则可知螺线管的磁极为：左侧为极，右侧为极，则根据安培定则可知，电流是从端流入螺线管的；故A错误，B正确；
C、通电螺线管周围磁感线，是人为引入的，不是真实存在，故C错误；
D、电磁铁由螺线管和铁芯两部分组成，电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数有关，改变导线中电流大小，通电螺线管磁性强弱会改变，故D错误。
故答案为：。
已知小磁针的磁极，利用磁极间的作用规律，可判断出通电螺线管的磁极，再由安培定则来得出电流方向；
为了便于研究磁场，我们引入了磁感线的概念；
电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小和线圈匝数。
本题考查了磁场的方向、安培定则、磁感线、电磁铁磁性强弱的影响因素等，比较综合，难度不大。
变式7-1.如图甲所示是“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁，底座中的电磁铁就可将其“漂浮”在空中，其工作原理如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 电磁铁的上端为极 B. 电源的左端为负极
C. 其工作原理是同名磁极相互排斥 D. 滑片向左移动可增加地球仪“漂浮”的高度
【答案】C
【解析】解：、根据同名磁极相互排斥可知，图中电磁铁的上端应为极，则由安培定则可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，电路中的电源的左端为正极，故AB错误；
C、磁浮地球仪稳定地“漂浮”起来，其利用的工作原理是同名磁极互相排斥，故C正确；
D、滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电流变小，电磁铁磁性减弱，可降低地球仪“漂浮”的高度，故D错误。
故选：。
根据同名磁极相互排斥，结合安培定则可判断出磁极，再进一步确定电源的正负极。并根据变阻器连入电阻大小的变化，分析磁极的强弱变化。
利用所学的知识进行科技制作，将知识与能力相结合，是提高我们能力的有效途径。
变式7-2.如图，根据通电螺线管周围的磁感线分布，可确定磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是( )
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
【答案】A
【解析】【分析】
本题考查通电螺线管的磁场，及磁极的作用规律，知道螺线管的电流方向、磁极、小磁针的磁极、磁感线中的任意一者，都可以根据磁极间的作用和安培定则判断另外几者。
根据安培定则可以确定电磁铁的极，然后利用磁感线的特点即可确定永磁体甲丁的极。
【解答】
电流从螺线管的左端进入，从右端流出，根据安培定则知，螺线管的乙端是极，丙端是极；根据磁感线知，甲乙是异名磁极相互吸引，丙丁相斥，所以甲端是极，丁端是极。如图。
只有A正确，BCD错误。
故选A。
考点05:磁场对电流的作用 电动机
典例8.在物理拓展活动课上，小华用一节干电池的负极吸上一块磁铁，竖直放置在水平桌面上，然后将一段铜丝做成“”型线圈，如图甲所示。小华将铜丝小心地放置在电池上，使铜丝的中间部分跟电池的正极接触，调整铜丝的形状使铜丝的两端跟磁铁能够保持轻触，铜丝便开始旋转起来，如图乙所示。下列四幅图中能反映该实验工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解：由题意可知，简易装置中，干电池的负极吸引着一块磁铁，并将一段铜丝做成“”型，将铜丝小心地放置在电池上，这是利用了通电导体在磁场中受力的原理而使铜丝转动的。
A、此图是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A错误；
B、此图是电磁感应实验装置，根据此原理可以制成发电机，故B错误；
C、通电后，通过小磁针的指向，可以说明通电螺线管两端的极性，故C错误；
D、通电后，原来在磁场中静止的导体运动起来，说明通电导体在磁场中受到力的作用，这是电动机的原理，故D正确。
故选：。
根据实验中装置的结构和实验现象可判断简易装置相当于一个电动机，是利用了通电导体在磁场中受力的原理而使铜丝转动的。结合选项分析找出和该装置工作原理相同的选项。
本题主要通过一个简单的实验装置，考查了我们对通电导体在磁场中受力这一实验的认识与掌握。
变式8-1.如图甲所示，将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方，当接通电源时小磁针偏转，表明______；改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也随之改变，表明通电导体周围磁场的方向与______有关；如图乙所示，是“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置。当闭合开关时，导线受到磁场力的作用而向左运动。现在，如果只将磁场方向变为与原来方向相反，那么导线将向______运动选填“左”或“右”，人们根据这一原理发明了______选填“发电机”或“电动机”。
【答案】通电导体周围存在磁场 电流方向 右 电动机
【解析】解：将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方，当接通电源时小磁针偏转，表明通电导体周围存在磁场；
改变电流方向，小磁针的偏转方向也随之改变，说明产生的磁场方向也改变，即表明通电导体周围的磁场方向与电流方向有关；
“探究磁场对通电导线的作用”的实验中，当闭合开关时，导线受到磁场力的作用而向左运动。如果只将磁场方向变为与原来方向相反，那么导线将向右运动；人们根据这一原理发明了电动机。
故答案为：通电导体周围存在磁场；电流方向；右；电动机。
奥斯特实验时，发现和通电导线平行的小磁针，在导线通电时小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场；当电流方向改变时，产生的磁场方向也改变，所以小磁针的偏转方向也改变；
影响通电导体在磁场中运动方向的因素是电流的方向和磁场的方向；当电流方向不变时，只改变磁场的方向，物体运动方向将向相反的方向运动；当磁场方向不变，只改变电流的方向时，物体的运动方向也将向相反的方向运动，如果都同时改变电流和磁场的方向，物体的运动方向将不发生变化；科学家在该实验基础上发明了电动机。
此题主要考查了奥斯特实验的现象及结论、磁场对通电导体的作用，关键是知道通电导线在磁场中所受力的方向与磁场的磁感线方向和导体中的电流方向有关，改变其中一个，物体受力的方向就会发生改变，如果两个方向都改变，则物体受力的方向不变。
考点06:磁场对电流的作用 扬声器
典例9.如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜______选填“向左”“向右”或“左右往复”运动。音圈之所以运动，是由于磁场对______有力的作用，此现象中能量转化情况是______。
【答案】左右往复 通电导体 电能转化为机械能
【解析】解：当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜左右往复运动，因为电流方向改变，音圈受力方向改变。音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用，此现象中能量转化情况是电能转化为机械能。
故答案为：左右往复；通电导体；电能转化为机械能。
通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与磁场方向和电流方向有关。根据这一原理制成了电动机，将电能转化为机械能。
知道磁场对通电导体有力的作用，理解电动机的能量转化，可解答此题。
考点08:电磁感性及其应用
典例10.如图所示为发电机工作原理，下列有关说法正确的( )
A. 当发电机工作时，线圈中的电流是交流电，线圈外的电流是直流电
B. 当线圈不动，磁极转动时，不会有感应电流产生
C. 当磁极不动，线圈反转时，线圈中的电流方向也跟着反向
D. 发电机线圈转到图示位置时，线圈中无电流
【答案】C
【解析】解：、图为交流发电机的原理图，当发电机工作时，线圈内外都是交流电，故A错误；
B、当线圈不动，磁极转动时，磁极切割磁感线运动时会产生感应电流，故B错误；
C、产生感应电流的方向与切割磁感线的方向、磁场方向有关，当磁极不动，线圈反转时，线圈中的电流方向也跟着反向，故C正确；
D、如果正好在平衡位置时，电刷接触的是换向器的绝缘部分，电路中没有电流，发电机线圈转到图示位置时，线圈中有电流，故D错误。
故选：。
发电机是利用电磁感应现象制成的，在发电机工作时，电流的大小和方向是时刻变化的，据此分析即可解决。
产生感应电流的条件：闭合电路一部分导体做切割磁感线运动时会产生感应电流；
产生感应电流的方向与切割磁感线的方向、磁场方向有关。
知道发电机的原理，并能理解发电机工作时其内部电流大小、方向的变化特点是解决该题的关键。
变式10-1.如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中( )
A. 利用了电磁感应原理 B. 利用了通电导体在磁场中受力的原理
C. 利用了电流的磁效应 D. 产生了直流电
【答案】A
【解析】解：声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，线圈做切割永磁体的磁感线运动，会产生电流，这是电磁感应现象；线圈来回振动时，切割磁感线的方向会发生变化，产生的感应电流的方向也会发生改变，产生的是交流电；故BCD错误，A正确。
故选：。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这是电磁感应现象。
本题主要考查学生对电磁感应现象的应用的了解和掌握，是一道基础题。
变式10-2.如图所示是动圈式话筒的构造示意图，膜片和线圈相连，线圈两端的导线接入扩音机。当你对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片和线圈一起________，线圈处在永久磁体周围的________中，这样线圈就会做________运动而产生感应电流，我们就能通过扬声器听到你的声音。
【答案】振动；磁场；切割磁感线
【解析】解：对着话筒说话时，声音使膜片振动，带动线圈在磁场中振动，实际上是线圈在做切割磁感线运动，从而产生感应电流，所以这种话筒应用的原理是电磁感应现象，发电机就是根据这一原理制成的。
故答案为：振动；磁场；切割磁感线。
法拉第的电磁感应现象告诉我们：当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流；
发电机是根据电磁感应现象制成的。
本题应记住动圈式话筒的工作原理、工作过程，话筒能把声音信号转化为电信号。
考点07:电磁铁、电动机、发电机的辨析
典例11.对下列四幅图解释正确的是( )
A. 图甲异名磁极互相排斥的作用是通过磁场发生的 B. 图乙现象说明电流周围存在着磁场
C. 图丙为电动机工作原理图 D. 图丁说明了电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关
【答案】B
【解析】解：图甲异名磁极互相吸引，故A错误；
B.闭合开关后，磁针发生偏转，断开开关，磁针不偏转，图乙现象说明电流周围存在着磁场，故B正确；
C.电路中没有电源，是电磁感应现象，这是发电机的原理图，故C错误；
D.匝数不同，电流相同，故探究的电磁铁磁性的强弱与匝数有关，故D错误。
故选：。
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；磁体的周围存在磁场；
通电导线的周围存在磁场；
电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；发电机的工作原理是电磁感应；
从电磁铁磁性的影响因素进行分析，电磁铁磁性跟电流大小、线圈匝数有关。
本题考查了发电机的工作原理、电磁铁磁性强弱的影响因素、电生磁等现象。
变式11-1.如图所示是一款新型无叶电风扇，该电风扇开始工作时，电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩后，再从圆环空腔上的细缝中高速吹出。电动机的工作原理是图中的______图；感觉吹出空气的温度比室温低，原因是被压缩的空气膨胀后对外做功，内能______选填“增大”或“减小”。
【答案】乙 减小
【解析】解：图中甲图为电磁感应现象，乙图为通电导体在磁场中受力运动。电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，是图中的乙图；
感觉吹出空气的温度比室温低，原因是被压缩的空气膨胀后对外做功，内能减小。
故答案为：乙；减小。
图中甲图为电磁感应现象，乙图为通电导体在磁场中受力运动。电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；
物体对外做功，内能减小。
本题考查电动机的原理和内能等知识，是一道综合题。
一、单选题
1.以下实际应用中，没有用到磁性材料的是( )
A. 录音磁带 B. 电话磁卡 C. 光碟 D. 收音机喇叭
【答案】C
【解析】解：录音带、电话磁卡、收音机喇叭中，用的是磁性材料，故A、、不符合题意；光盘是利用激光来进行工作的，它在光驱中利用激光头发出的光来读取信息，没有磁性材料。
故选：。
磁性材料在我们生活中应用广泛，如：磁卡、磁盘、磁带、电脑软盘、磁悬浮列车、录音机的磁头等。
本题考查学生对生活中磁性材料及应用的了解，体现了物理和生活的联系。
2.如图所示，甲乙两小磁针在一根磁铁附近，下列判断正确的是( )
A. 甲小磁针左端是极，乙小磁针左端是极
B. 甲小磁针左端是极，乙小磁针左端也是极
C. 甲小磁针左端是极，乙小磁针左端也是极
D. 甲小磁针左端是极，乙小磁针左端是极
【答案】B
【解析】【分析】
利用两端小磁针的、极，可以确定条形磁体的、极；
利用条形磁体的、极，确定甲、乙两个小磁针的、极。
本题考查了磁极间的相互作用规律，解决此题的突破口是先确定条形磁体的、极。
【解答】
由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知条形磁体的端与小磁针的极吸引是极，端是极；小磁针甲和乙的左端都指向条形磁体的端即条形磁体的极，所以均为极。
故选：。
3.如图，下列有关磁现象的说法错误的是( )
A. 如图甲，磁体周围的磁感线是真实存在的
B. 如图乙，条形磁体两端磁性强、中间磁性弱
C. 如图丙，地理的两极和地磁的两极并不重合
D. 如图丁，司南静止时长柄指向南方是受地磁场的作用
【答案】A
【解析】解：、磁体周围的磁感线是假想的，故A错误；
B、条形磁体两端磁性强、中间磁性弱，故B正确；
C、地理的两极和地磁的两极并不重合，故C正确；
D、司南静止时长柄指向南方是受地磁场的作用，故D正确。
故选：。
磁感线是假想的线；条形磁体中间磁性弱，两头强；地理南极和地磁北极存在磁偏角；地球周围存在地磁场。
本题考查了磁现象的有关知识，属于基础题。
4.有外形相同的两根钢条、，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大的吸引力．则下列推断正确的是 ( )
A. 无磁性、无磁性 B. 无磁性、有磁性
C. 有磁性、无磁性 D. 有磁性、有磁性
【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了学生对物体是否具有磁性判断方法的掌握与应用，是一道较为简单的应用题。
磁体具有吸引铁、钴、镍的性质，任何磁体都具有两个磁极，磁北极，磁南极，磁体中磁极部分磁性最强，中间部分磁性最弱。
【解答】
由题意可知，图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力，
因磁体的两端磁性最强，中间最弱，几乎没有磁性，所以，在图甲中，钢条的中间位置几乎没有磁性，却能吸引，说明钢条具有磁性；同理，由图乙可知，钢条也具有磁性，由选项可知，只有D正确。
故选：。
5.在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是( )
A. 磁感线是磁体周围真实存在的曲线，总是从极出发，回到极
B. 闭合开关时，小磁针逆时针转动
C. 滑动变阻器的滑片向端移动，通电螺线管的磁性增强
D. 通电螺线管外点的磁场方向向右
【答案】D
【解析】解：、磁感线是人们为了形象地描绘磁场而假想出来的一系列的闭合曲线，在磁铁的外部由极指向极，内部由极指向极，故A错误；
B、闭合开关时，螺线管外部的电流方向向上，依据右手螺旋定则可知，螺线管端相当于条形磁铁的极，又根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则小磁针顺时针转动，故B错误；
C、滑动变阻器的滑片向移动，使变阻器的阻值变大，电路中的电流变小，磁场减弱，故C错误；
D、通电后，螺线管的端相当于极，则螺线管中点正上方点的磁场方向水平向右，故D正确。
故选：。
磁感线是人们为了形象地描绘磁场而假想出来的一系列的闭合曲线；
闭合开关，依据右手螺旋定则可知，螺线管端为极；
滑动变阻器的滑片向移动，使变阻器的阻值变大，电路中的电流变小；
通电螺线管相当于条形磁铁，在其外部磁场的方向由极指向极，内部由极指向极，据此解答。
本题考查磁感线及其分布特点，掌握通电螺线管周围的磁场分布是解答本题的关键。
6.在电磁铁右侧放一小磁针，静止时指向如图所示，闭合开关，并将滑动变阻器滑片向左移动时，下列判断不正确的是( )
A. 电磁铁端是极 B. 电磁铁磁性增强
C. 电磁铁端是极 D. 小磁针极偏向右侧
【答案】C
【解析】解：、电流从右端流入，左端流出，故据安培定则可知，此时电磁铁的端是极，端是极，故A正确、C错误；
B、将滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路的电阻变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，故B正确；
C、电磁铁的端是极，据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是极，右端是极，即小磁针极将偏向右侧，故D正确．
故选C．
开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极，则由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向；由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化，则可得出螺线管中磁场的变化．
该题考查了安培定则的应用、磁极间的作用规律的应用、电磁铁磁性强弱的影响因素等知识点，是一道综合题．
7.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
【解析】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，故可完成的探究；
B、只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置，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，故可完成的探究。
故选：。
电磁铁的特点有三个：磁性的有无由通断电控制；磁性的强弱由电流大小和线圈匝数控制；磁场方向由电流方向控制。
此题考查的是我们对电磁铁磁性强弱因素及探究过程的掌握和应用，要重点掌握控制变量法和转换法在实验中的应用。
8.如图所示是直流电铃的工作原理图，下列有关说法不正确的是( )
A. 电铃利用电流的磁效应工作
B. 电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且端为极
C. 小锤打击铃碗时，电磁铁仍具有磁性
D. 电磁铁吸引衔铁，弹性片发生弹性形变具有弹性势能
【答案】C
【解析】解：、电铃的主要部件是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故A正确；
B、电流从电磁铁的下端流入，根据安培定则判断出端为极，故B正确；
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，故C错误；
D、电磁铁吸引衔铁，弹性片发生了弹性形变，所以弹性片具有弹性势能，故D正确。
故选：。
电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，电铃就是利用电磁铁的这个特性工作的；
根据安培定则判定电磁铁的磁极；
通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把小锤下方的衔铁吸过来，使小锤打击铃碗发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹性片弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声了；
弹性势能的大小与物体弹性形变程度大小有关。
本题考查了安培定则的应用、电流的磁效应、弹性势能的大小，属于基础题。
9.如图甲所示，一个不能打开的盒子外面露出一段细长的导线，在不损坏导线的情况下，用图乙中、两个实验所对应的结论来判断导线中是否有电流，下列说法中正确的是( )
A. 只有能 B. 只有能 C. 都不能 D. 都能
【答案】D
【解析】解：
图实验对应的结论是：通电导体在磁场中受到力的作用。据此结论将导线放入磁场中，通过观察导线是否运动来进行判断导线中是否有电流；若导线在磁场中运动说明导线中有电流，若在磁场中不动说明导线没有电流；
图实验对应的结论是：通电导体周围存在磁场。将导线平行于小磁针的正上方，通过观察小磁针是否发生偏转来进行判断导线中有无电流，若小磁针会发生偏转，就能说明导线中有电流，不偏转，说明导线中无电流；
故都能完成。
故选：。
判断电路中是否有电流通过，通常的做法有：用电流表测电流或串联一个灯泡观察亮度，由于不能断开导线，因此可用电流的磁效应及磁场对电流的作用来设计实验：
通电导体周围存在磁场，通电导体在磁场中受到力的作用，将导线放入磁场中，通过观察导线是否运动来进行判断；将导线平行于小磁针的正上方，通过观察小磁针是否发生偏转来进行判断。
本题利用了电流的磁效应及磁场对电流有力的作用来判断导线中是否有电流通过，能将所学知识应用于解决实际问题，是我们应该重视的。
10.下列有关电与磁的描述，正确的是( )
A. 甲图：根据安培定则，大拇指所指的那端为通电螺线管的极
B. 乙图：电磁继电器就是用永磁体控制工作电路的一种开关
C. 丙图：通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理
D. 丁图：导线左右往复运动过程中，产生的感应电流方向不变
【答案】C
【解析】解：
A、根据图示可知，电流从螺线管的左端流入，根据安培定则可知，大拇指所指的那端为通电螺线管的极，故A错误；
B、当线圈中通电后，对衔铁产生吸引力将动触点与下面的静触点接通；当断开电流后，磁力消失，动触点与上面的静触点接通，所以电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，故B错误；
C、当线圈中通以电流时，线圈会在磁场中运动，即通电线圈在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理，故C正确；
D、导体左右往复运动，磁场的方向不变，导体运动方向改变，则感应电流方向也随着不断变化，即产生方向不断变化的电流，称为交流电，故D错误。
故选：。
根据安培定则分析螺线管的磁性；
电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关；
电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而发生转动；
感应电流的方向与导体运动方向、磁场方向两因素都有关系，如果只改变一个因素则电流方向改变，如果同时改变两个因素，则电流方向不变。
本题考查了安培定则的应用、电磁继电器、电动机的工作原理、感应电流的方向，属于基础题。
11.在如图所示的实验装置中，当单刀双掷开关向右合上时，接线柱与连通，同时与断开；向左合上时，接线柱与连通，同时与断开。那么该实验装置( )
A. 既可以研究电磁感应现象，又可以研究磁场对电流的作用
B. 既可以研究电磁感应现象，又可以研究电流的磁效应
C. 既可以研究磁场对电流的作用，又可以研究电流的磁效应
D. 可以研究电磁感应现象，不可以研究磁场对电流的作用
【答案】A
【解析】解：当单刀双掷开关向右合上时，接线柱与连通，同时与断开，这时候相当于通电的导体放入磁场中，要受到力的作用，故导体在磁场中运动，此现象是电动机的原理；
当单刀双掷开关向左合上时，接线柱与连通，同时与断开，这时，电源没接入电路，相当于闭合电路的一部分导体放入磁场中，如果做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流，此现象是电磁感应现象；
故该实验装置既可以研究电磁感应现象，又可以研究磁场对电流的作用。
故选：。
根据电磁感应现象、磁场对电流的作用力，这两个实验装置的结构和特点可以看出实验的原理和目的。
电磁感应和磁场对通电导体的作用其主要区别在于前者为因电而动，后者为因动而电，所以电路结构是不相同的。
12.如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形，图中小圆圈代表导体的横截面，箭头表示导体的运动方向，下列说法正确的是( )
A. 在、、、四个位置时，导体都有感应电流
B. 在、两个位置时，导体中没有感应电流
C. 在、两个位置时，导体中有感应电流且电流方向相同
D. 在、两个位置时，导体中没有感应电流
【答案】D
【解析】【分析】
知道电磁感应现象中感应电流方向与磁场方向和导体运动的方向有关，并能正确判断导体运动的方向是解答的关键。
闭合电路的部分导体，若切割磁感线运动，在电路中就会产生感应电流，该现象就叫电磁感应现象；
在电磁感应现象中，感应电流的方向与磁场方向和导体运动的方向有关，在磁场方向不变时，导体运动方向相反，则产生的感应电流的方向也相反。
【解答】
在电磁感应现象中，感应电流的方向与磁场方向和导体运动的方向有关。
在图中和位置，导体左右运动，做切割磁感线运动，会产生感应电流；两图中磁感线方向不变，导体运动方向相反，所以感应电流方向也相反，故BC错误；
在图中和位置，导体上下运动，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；故A错误，D正确。
故选D。
二、填空题
13.如图所示是一款悬浮地球仪，地球仪和底座都具有磁性，地球仪利用了同名磁极相互 的原理，从而能够悬浮于空中静止或旋转，生动地展现了地球在空间的状态，完美地诠释了科技的魔力；地球也有磁场，悬挂在空中静止的小磁针北极的指向就是地磁场的 填“南”或“北”极．
【答案】排斥
南
【解析】略
14.将一根光滑的圆木杆竖直固定在水平放置的木板上，杆上套有三个相同的磁环磁极已标出，磁环内径略大于圆木杆的直径．在磁极间相互作用和重力的作用下，三个磁环在下列四幅图中所示位置可以处于静止状态的是( )
【答案】
【解析】【分析】
本题考查磁极间的相互作用规律，相对比较简单，属于基础题。
磁极间相互作用是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】
A.下面两个磁环相互吸引，上面两个相互排斥，保持静止，故A正确；
B.上面两个磁环相互吸引，最上面的磁环将会向下运动，故B错误；
C.下面两个相互排斥，上面两个相互吸引，三个磁环不会保持静止，故C错误；
D.上面两个相互吸引，下面两个相互排斥，三个磁环不会保持静止，故D错误。
故选A。
15.如图是电磁选矿的示意图，当电磁选矿机工作时，铁沙将落入______箱，非铁物质落入______箱。
【答案】
【解析】解：
如图，电磁铁对铁砂有吸引作用，使铁砂落入箱；
而非铁矿石在重力的作用下，直接落入箱。
故答案为：；。
电磁铁具有磁性，可以吸引铁类物质。电磁选矿的原理是利用磁铁能吸引铁的性质。
该题考查了电磁铁的应用，以及电磁选矿机的原理。体现了物理知识应用于生活的思想。
16.图中画出了两个磁极间的磁感线，这两个磁极都是______选填“”或“”极，图中点的小磁针静止时北极所指的方向向______选填“上”或“下”。
【答案】 下
【解析】解：根据磁体外部，磁感线的方向是由磁铁的极出发回到磁铁的极；所以两个磁极都是极；
某点磁场的方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向，所以点的小磁针静止时北极所指的方向向下；如图所示：
。
故答案为：；下。
根据磁场的性质及磁感线的特点分析即可；某点磁场的方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向，而在磁体外部磁感线的方向是由出发回到极，实际磁场的方向与磁感线方向是一致的。
此题主要考查了磁感线的概念，同时要考查了磁感线的方向及磁针北极指向的关系，一定注意某点磁场的方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向。
17.如图是奥斯特实验，观察比较甲、乙两图的现象可知：通电导线周围存在______；比较甲、丙两图的现象可知：______改变会引起磁场方向改变。
【答案】磁场 电流方向
【解析】解：观察甲、乙两图可知，给导线通电后，小磁针发生了偏转，这说明通电导线的周围存在磁场，这就是电流的磁效应；
与图甲相比，图丙中改变电流方向，小磁针的受力方向发生改变，说明电流周围的磁场方向发生改变，由此可知，电流方向改变会引起磁场方向改变。
故答案为：磁场；电流方向。
物理学家奥斯特首先发现通电导线周围有磁场，即电流的磁效应。电流周围的磁场方向与电流的方向有关。
在观察本题中的三幅图时，应将观察的重点放在三个方面，一是看导线中是否与电流通过，二是看小磁针是否发生偏转，三是观察电流方向与小磁针偏转方向的关系。
18.如图所示，闭合开关，通电螺线管的右端是______选填“”或“”极，此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态，条形磁体受到向______选填“左”或“右”的摩擦力；若将滑动变阻器滑片向下滑动，条形磁体受到的摩擦力将______选填“变大”、“变小”或“不变”。
【答案】 左 变小
【解析】解：闭合开关，根据安培定则可知，通电螺线管的右端是极；
因同名磁极相互排斥，则通电螺线管对条形磁铁有向右的排斥力作用，条形磁铁有向右运动趋势，所以条形磁铁受到向左的静摩擦力作用；
若将滑动变阻器滑片向下滑动，变阻器接入电路中的电阻变大，由可知，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性变弱，条形磁铁受到的排斥力变小，因为条形磁铁始终静止，处于平衡状态，其受到的排斥力和摩擦力是一对平衡力，故条形磁铁受到摩擦力将变小。
故答案为：；左；变小。
根据安培定则判断通电螺线管的磁极；
根据磁极间的相互作用规律判断通电螺线管和条形磁铁相互吸引还是排斥，再判断条形磁铁的受摩擦力情况；
由滑片的移动方向可知螺线管中电流的变化，根据欧姆定律可知通电螺线管磁性强弱的变化及相互作用力的变化，由二力平衡条件可知条形磁铁所受摩擦力的大小变化。
本题考查了安培定则的应用、磁极间的相互作用规律，属于基础题。
19.如图所示是探究电与磁的联系的两个实验装置。
如图甲所示，当导线通电时，磁针发生偏转，说明通电导线周围存在______。要减少地磁场对实验的影响，应使通电导线沿______选填“东西”或“南北”方向放置。
如图乙所示，通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟______的方向和______的方向都有关系。
【答案】磁场 南北 电流 磁场
【解析】解：如图甲所示，当导线通电时，磁针发生偏转，这说明小磁针受到磁场力的作用，由此可知，通电导线周围存在磁场。由于小磁针静止时要指南北方向，为使实验效果更加明显应使通电导体沿南北方向放置，可以防止地磁场的影响，也就是说磁针偏转不是由地磁场引起的；
如图乙所示，通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向和磁场的方向都有关系；当电流的方向或磁感线方向改变时，受力方向发生改变，电流方向和磁感线方向同时改变，受力方向不变。
故答案为：磁场；南北；电流；磁场。
通电导体的周围存在磁场；由于小磁针静止时受地磁场的作用，指南北方向，在验证电流周围有磁场时，一般也把直导线南北放置，这样可以减小地磁场对实验的影响。
通电导体在磁场中的受力方向与导体中电流的方向和磁场的方向有关。
本题考查了电流的磁效应、磁场对通电导体的作用、地磁场，难度不大，属基础题。
20.如图为电动机和发电机模型，其中______选填“左”或“右”图为电动机模型，其工作原理是______。电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动是靠______实现的。
【答案】左 通电线圈在磁场中受力转动 换向器
【解析】解：左图所示的是电动机的模型，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受力；
电动机如果没有换向器，当线圈刚转过平衡位置时，受力方向与转动方向相反，所以不能持续的转动下去，有了换向器，当线圈刚转过平衡位置时，改变了线圈中的电流方向，使线圈的受方向也发生改变，此时受力方向与转动方向又一致了，故可以让线圈持续转动下去。
故答案为：左；通电线圈在磁场中受力转动；换向器。
电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受力，换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时改变电流方向。
电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，发电机的原理是电磁感应现象，对比记忆。
21.某同学用下图所示的装置研究电磁感应。
如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体从图示位置向上运动，电路中______填“无”或“有”感应电流；
如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流表指针______填“不会”或“会”偏转，此时电路中______电源填“有”或“没有”。
【答案】有 会 有
【解析】解：由图甲可知，图中两磁极间的磁感线沿水平方向，导体从图示位置向上运动，闭合电路的一部分做切割磁感线运动，所以电路中就有感应电流；
如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动时，以磁体为参照物，线圈向右运动，则线圈也会切割磁感线，电路中也有感应电流，因此电流表指针会偏转，此时电路中导体就是电源。
故答案为：有；会；有。
产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，然后根据具体情况分析即可。
本题主要考查学生对电磁感应现象的了解和掌握，难度不大。
三、作图题
22.在图中标出磁感线的方向和小磁针的极。
【答案】解：在磁体外部磁感线总是由极指向极，所以图中磁感线的方向是向左的；
根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，小磁针的左下端为极，右上端为极，如下图所示；
【解析】在磁体外部磁感线总是由极指向极，据此标出磁感线的方向；由磁极间的相互作用规律知，小磁针的左下端为极，右上端为极。
本题考查了磁极间的相互作用规律及磁感线的特点；磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
23.如图所示，根据磁感线的方向，标出磁体端的磁极名称和小磁针的极。
【答案】解：因为在磁体外部，磁感线都是从极指向极的，因此，图中两磁体的中间都是极；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的下端为极，上端为极。如图所示：
故答案为：见上图。
【解析】根据磁感线的方向可确定磁体的、极，再根据磁极间的相互作用可确定小磁针的极。
了解磁场的特点、磁感线的方向、磁极间的相互作用规律等，是解答的关键。
24.如图所示，根据小磁针静止时的指向，在通电螺线管的电路中标出电源的正极。
【答案】解：根据异名磁极相互吸引可知通电螺线管的左侧为极；由安培定则可知电流由左端流入，则电源左端为正极，如图所示：
【解析】根据小磁针静止时的指向，根据磁极间的相互作用规律判定螺线管的极性；利用安培定则判定电源的正极。
本题考查了磁极间的相互作用规律和安培定则的应用，属于基础知识。。
25.轻质通电导线中的电流方向向右时，它在磁场中的受力情况如图甲所示。若只将导线中电流方向变成向左，请在图乙中画出通电导线在磁场中的受力。
【答案】解：只将导线中电流方向改变，磁场方向不变，则导体受力方向改变，原来通电导体受力水平向右，现在通电导体受力水平向左；如图所示：
。
故答案为：。
【解析】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
本题考查的是通电导体在磁场中受力作用；知道通电导体受力的方向与电流方向和磁场方向有关。
四、实验探究题
26.小阳在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？
你的猜想是______。
小阳用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是______法。
小阳分析三次实验现象，得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越大。小阳认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，利用上述装置和器材，还须研究______。
【答案】磁体间的距离越近，作用力越大 转换 研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系
【解析】解：由生活经验可提出猜想，即：磁体间的距离越近，作用力越大；
磁力大小可以通过细线与竖直方向的夹角大小来反映，故采用了转换法；
联想到磁体间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故还须研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。
故答案为：磁体间的距离越近，作用力越大；转换；研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。
磁铁距离越近，磁力越大；
在磁铁质量一定的情况下，丝线与竖直方向的夹角越大，磁铁受到的磁力越大；
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
本题考查磁极间的相互作用，以及磁力大小与距离的关系，是一道基础题。
27.在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在______，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
如图所示，将一根导体置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体______，闭合开关后，导体______，说明磁场对______导体有力的作用。
断开开关，将图中磁铁的、极对调，再闭合开关，会发现导体的运动方向与对调前的运动方向______，说明通电导体在磁场中的受力方向与______有关。
断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体的运动方向与对调前的运动方向______，说明通电导体在磁场中的受力方向与______有关。
如果同时改变磁场方向和电流方向，______确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关填“能”或“不能”。
【答案】磁场 静止不动 运动 通电 相反 磁场方向 相反 电流方向 不能
【解析】解：根据课本奥斯特实验知：通电导体周围存在磁场；
将一根导体置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，电路中没有电流，导体静止不动，闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用。
断开开关，将图中磁铁的、极对调，磁场方向改变，再闭合开关，电流方向不变，会发现导体的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，导体中电流方向改变，磁场方向不变，会发现导体的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关。
如果同时改变磁场方向和电流方向，通电导体在磁场中受力方向不变，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
故答案为：磁场；静止不动； 运动；通电；相反；磁场方向； 相反；电流方向； 不能。
通电导体周围存在磁场；
磁场对通电导体有力的作用；
电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理而制成的。改变电流的方向或磁场的方向都可以改变线圈的受力方向，从而使其转动方向不同，若电流的方向和磁场的方向都同时改变，不可以改变线圈的受力方向。
此题主要考查了探究电动机工作原理的实验中，基本原理的掌握、实验中故障的分析与解决、实验的改进方法等，有一定综合性，是我们应该详细了解的。
一、单选题
1.甲铁棒能吸引小磁针，乙铁棒能排斥小磁针，若甲、乙铁棒相互靠近，则两铁棒( )
A. 一定互相吸引 B. 一定互相排斥
C. 可能无磁力的作用 D. 可能互相吸引，也可能互相排斥
【答案】D
【解析】解：甲铁棒能吸引小磁针，则甲铁棒可能有磁性，且与小磁针相互靠近的一端属于异名磁极；甲铁棒也可能没有磁性磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。乙铁棒能排斥小磁针，则乙铁棒具有磁性，且与小磁针相互靠近的一端属于同名磁极。因此当甲、乙两铁棒靠近时，两铁棒可能互相吸引，也可能互相排斥，故D选项正确。
2.如图所示，粗糙的水平桌面上有两块相同的磁体甲和乙，它们之间有相互作用力且保持静止。以下对图中甲、乙两块磁体的磁极和它们的受力情况分析正确的是( )
A. 如果甲、乙两个磁体的左端均为极，则桌面对甲、乙的 摩擦力方向相同
B. 如果甲、乙两个磁体的左端均为极，则桌面对甲、乙的摩擦力大小不同
C. 如果甲、乙两个磁体相互吸引，则甲的右端一定为极，乙的左端一定为极
D. 如果甲、乙两个磁体相互排斥，则甲的左端可能为极，此时乙的左端为极
【答案】D
【解析】解：、如果甲、乙两个磁体的左端均为极，则甲磁体的右端为极，甲磁体与乙磁体互相吸引，桌面对甲的摩擦力的方向向左，桌面对乙的摩擦力方向向右，故A错误；
B、如果甲、乙两个磁体的左端均为极，则甲磁体的右端为极，甲磁体与乙磁体互相吸引，甲磁体对乙磁体的吸引力与乙磁体对甲磁体的吸引力是一对相互作用力，大小相等；甲磁体对乙磁体的吸引力与桌面对乙的摩擦力是一对平衡力，大小相等；乙磁体对甲磁体的吸引力与桌面对甲的摩擦力是一对平衡力，大小相等；因此桌面对甲、乙的摩擦力大小相等，故B错误；
C、如果甲、乙两个磁体相互吸引，则甲的右端与乙的左端一定为异名磁极，可能甲的右端为极，乙的左端为极，也可能甲的右端为极，乙的左端为极，故C错误；
D、如果甲、乙两个磁体相互排斥，则甲的右端与乙的左端一定为同名磁极，可能甲的左端为极，乙的左端为极，也可能甲的左端为极，乙的左端为极，故D正确。
故选：。
摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反；
相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，但不作用在同一个物体上；互相平衡的两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一个物体上；
同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
此题考查了摩擦力的方向、磁极间的相互作用规律，稍有难度，属易错题目。
3.把普通钢棒磁化有多种方法，可以用强力磁铁来磁化。钢棒是由大量的原子组成，每个原子相当于一个磁性很弱的“小磁铁”，都有、极，如图甲所示。被磁化前，钢棒内“小磁铁”的排列杂乱无章，如图乙所示，此时钢棒对外不显磁性。用一个强力条形磁铁按图丙中的箭头方向移动，钢棒就被磁化，磁化后各个“小磁铁”按图丙所示同向排列，钢棒具有磁性。下列说法正确的是( )
A. 被磁化后的钢棒左端是极
B. 强力磁铁的左端是极
C. 若把小磁针放在图乙中的点处，静止时，小磁针的北极极一定向外
D. 若把小磁针放在图丙中的点处，静止时，小磁针的右端是北极极
【答案】D
【解析】解：由图丙可知，每个原子都按左右排列，所以被磁化后的钢棒左端是极，根据磁极间的相互作用规律可知，强力磁铁的左端是极，此时若把小磁针放在图丙中的点处，静止时，小磁针的右端是北极极，故A、B错误，D正确；被磁化前，钢棒对外不显磁性，若把小磁针放在图乙中的点处，静止时，小磁针的北极极不一定向外，故C错误。选D。
4.巴克球又名巴基球，是一种直径约的强磁铁小球，可随意组合成各种形状，是锻炼抽象思维与放松解压很好的选择，下列关于巴克球的说法正确的是( )
A. 巴克球周围存在磁场，不存在磁感线
B. 巴克球对放入其磁场的导体一定有力的作用
C. 巴克球周围的磁场分布是均匀的
D. 抛向高空的巴克球能落回地面是因为受到地磁场的作用
【答案】A
【解析】解：、巴克球周围存在磁场，不存在磁感线，磁感线是为了描述磁场的性质而引入的假想曲线，故A正确；
B、磁场对通电导体有力的作用，而巴克球对放入其磁场的导体不一定有力的作用，故B错误；
C、由生活经验可知，靠近巴克球的地方磁场强，离巴克球远的地方磁场弱，即巴克球周围存在的磁场分布是不均匀的，故C错误；
D、抛向高空的巴克球能落回地面是因为受到重力的作用，故D错误。
故选：。
A、巴克球周围存在磁场，不存在磁感线，磁感线是为了描述磁场的性质而引入的假想曲线。
B、通电导体在磁场中才会受力运动。
C、巴克球是一种磁力超强的小球，其实就是一个磁体，与条形磁铁类似，据此可知巴克球周围的磁场分布。
D、抛向高空的巴克球能落回地面是因为受到重力的作用。
本题主要考查了学生对磁性、磁场、磁感线等基本概念的理解与判断，难度不大
5.如图所示，在水平地面上的磁体上方，有挂在弹簧测力计上的小磁体下部是极。小明提着弹簧测力计向右缓慢移动，挂在弹簧测力计上的小磁体下端，沿图示水平路线从缓慢移到，则下图中能反映弹簧测力计示数随位置变化的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了条形磁体的磁性特点和磁极间的作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
根据条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱，和磁极间的作用规律分析。
【解答】
条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱，且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当挂着的磁体向右移动时，相互吸引力逐渐减小，而过了大磁体中点后，相互排斥力逐渐增大，故可以得出弹簧测力计的示数从端到端是逐渐变小的。
故选C。
6.如图所示，条形磁铁和的质量分别为和，用弹簧测力计通过一根细线竖直向上拉磁铁。若弹簧测力计的示数为，则对的支持力和水平地面对的支持力分别为
A. ， B. ，
C. ， D. ，
【答案】D
【解析】【分析】
对磁铁进行受力分析，受到向下的重力、向上的拉力、对的引力和对的支持力，根据这四个力平衡可判断对的支持力的大小；
把磁铁和当成一个整体进行受力分析，这个整体的重力等于，向上的拉力为，还有向上的支持力，根据这三个力平衡，可求出水平地面对的支持力的大小。
本题虽说是考查测力计的使用，但本题更是考查了对物体受力的分析和二力平衡的应用。
【解答】
磁铁受到向下的重力、向上的拉力、对的向下引力和对向上的支持力，这四个力平衡，因为拉力和重力大小相等，所以对的向下引力和对向上的支持力相等，所以，故选项AB错误；
把磁铁和当成一个整体，这个整体的重力等于，向上的拉力为，还有向上的支持力，根据这三个力平衡，所以水平地面对的支持力的大小等于，故C错误，D正确。
故选D。
7.小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小特性，设计了如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是( )
A. 增加电磁铁线圈的匝数 B. 滑动变阻器滑片向右移动
C. 抽出电磁铁中的铁芯 D. 减小控制电路电源电压
【答案】A
【解析】解：电磁继电器的主要部分是电磁铁，电磁铁的磁性强弱跟电流的大小、线圈的匝数的多少、是否有铁芯插入，要想在光亮时灯灭，一定要增大电磁铁的磁性。采取的方法是增大电流、增加线圈的匝数。
A、增加线圈的匝数增强电磁铁的磁性，故A符合题意；
B、滑动变阻器滑片向右滑动电阻连入电路中的长度增大，电流减小，磁性减弱，故B不符合题意；
C、抽出铁芯减弱电磁铁的磁性，故C不符合题意；
D、减小电源电压，电路中的电流减小，磁性减小，故D不符合题意。
故选：。
在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常，说明工作电路一直是闭合的，要想在光亮时灯灭，一定要增大电磁铁的磁性。
滑动变阻器的作用是改变连入电路电阻丝的长度，改变电阻的大小，改变电路中的电流。
掌握电磁继电器的工作原理、特点。
掌握电磁铁的磁性强弱的影响因素。
掌握滑动变阻器的作用。
8.如图甲所示，金属导体棒静置于条形磁铁极上方，当通向右的电流时，导体棒将垂直纸面向外运动。现调换磁铁磁极，并给导体棒重新通电，已知其中自由电子向右定向移动，如图乙所示，则导体棒将( )
A. 垂直纸面向外运动 B. 垂直纸面向里运动 C. 向上运动 D. 向下运动
【答案】A
【解析】解：金属导体棒静置于条形磁铁极上方，当通向右的电流时，导体棒将垂直纸面向外运动；
现调换磁铁磁极，磁场的方向发生了变化，并给导体棒重新通电，已知其中自由电子向右定向移动，由于电子定向移动的方向与电流的方向相反，所以电流的方向是向左的，所以通电导线周围磁场的方向也发生了变化；由于通电导线的磁场和磁铁的磁场同时改变，则导体棒受力方向不变，仍垂直纸面向外运动。
故选：。
电子定向移动的方向与电流的方向相反；通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流的方向有关。
本题考查了磁场对通电导线的作用，属于基础题。
9.巨磁电阻效应是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。如图所示的电路是研究巨磁电阻特性的原理示意图，实验发现闭合开关、后，在向左轻轻地移动滑片的过程中，指示灯明显变亮。则下列说法中正确的是( )
A. 电磁铁右端为极
B. 闭合开关后小磁针顺时针旋转
C. 滑片向左轻轻移动过程中电磁铁的磁性减弱
D. 该巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小
【答案】D
【解析】解：、电流从电磁铁的右端流入，左端流出，利用安培定则判断电磁铁的左端为极、右端为极，由磁极间的相互作用可知，小磁针将逆时针旋转，故AB错误；
、当滑片向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，电源电压不变，则电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，右边电路中的指示灯明显变亮，则说明右边电路的电流变大了，而电源电压不变，所以巨磁电阻的电阻变小了，即巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小。故C错误，D正确。
故选：。
利用安培定则判断电磁铁的磁极；
由磁极间的相互作用可判断小磁针的旋转方向；
先分析滑片向左移动时，变阻器的阻值是变大了还是变小了，然后根据欧姆定律得出电流大小变化情况，从而判断出电磁铁的磁场强弱变化情况；
先由指示灯的亮度变化情况得出电流大小变化情况，然后根据欧姆定律得出电阻大小变化情况。
在控制电路中，滑片的移动是分析的入手点；在工作电路中，灯泡的亮度是确定电路中电流变化的一个隐含条件。
10.小明家有一款磁悬浮音箱如图所示，闭合开关，音箱悬浮空中。经过研究，小明发现音箱底部有一块磁铁，底座内部有电磁铁。他画出了图所示的电路原理图。下列判断正确的是( )
A. 音箱底部磁铁的端应该是极 B. 音箱悬浮的原理是同名磁极相互排斥
C. 滑片向左移动可增加音箱“悬浮”的高度 D. 底座通电后能产生磁场是利用了电磁感应原理
【答案】B
【解析】解：、由安培定则和图示可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的下端，则螺线管的下端为极、上端为极，磁悬浮音箱利用了同名磁极相互排斥的原理，所以音箱底部磁体的端应该是极，故A错误，B正确；
C、由题图可知，闭合开关，使音箱悬浮后，向左调节滑片，电磁铁线圈中的电流减小，磁性减弱，音箱受到的磁力变小，音箱与底座之间的距离变小，“悬浮”的高度降低，故C错误；
D、底座通电后能产生磁场是因为通电导体周围存在磁场，没有利用电磁感应原理，故D错误。
故选：。
利用安培定则可判断通电螺线管的磁极；
磁悬浮音箱利用了同名磁极相互排斥的原理；
通电螺线管磁性的强弱与电流的大小、线圈匝数有关；
通电导体周围存在磁场。
此题综合考查了安培定则、影响电磁铁磁性强弱的因素、磁极间的相互作用等知识点，要从题目中寻找有用的信息，利用有关知识点解题。
11.如图是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有短小圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法有：线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘；强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；“结合体”受到磁场力的作用；“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解：
由图和题意可知，螺旋线圈和结合体构成一个闭合回路，强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；当吸附着磁铁的电池进入线圈后，线圈中有电流通过，通电线圈会产生磁场，“结合体”在线圈所形成的磁场中会受到磁场力的作用，“结合体”与通电线圈之间相吸、相斥，这样“结合体”就会在螺旋线圈内运动，故正确。
故选：。
分析给出的原理图，明确小火车原理：通电导体在磁场中受力而运动。
本题考查科技小制作中”电磁小火车“的原理，掌握电动机的原理是解题的关键。
12.如图所示，有轨电车是城市交通现代化的标志，直流电动机是有轨电车的动力心脏，其工作原理是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】解：电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的。
A.由图可知电路中有电源，通电导体在磁场中会受力而运动，是电动机的工作原理，故A符合题意；
B.由图可知电路中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，是电磁感应现象，属于发电机的工作原理，故B不符合题意；
B.图示的是电磁继电器的装置图，电磁继电器的核心部件是电磁铁，电磁铁通电后具有磁性，是利用了电流的磁效应，故C不符合题意；
D.图示的是通电导体周围有磁场，是奥斯特实验，故D不符合题意。
故选：。
电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的，据此结合选项进行解答。
本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理，要注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置的不同，前者外部没有电源，后者外部有电源。
二、填空题
13.某省科技馆展出的磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的，每个轮的边缘装有个侧放的柱形磁体，如图所示。当推动轮转动时，其他个轮会随之转动。若轮磁体外侧是极，则轮磁体外侧是 极。如果轮顺时针转动，轮将 时针转动，轮将 均选填“顺”或“逆”时针转动。
【答案】；逆；顺
【解析】解析 该磁动轮的工作原理是：异名磁极相互吸引。若轮磁体外侧是极，那么轮的外侧必然是极。你可以假设的最上端那一点为，那么它对应上最下端的一点，当顺时针转动，那么点会偏离至轮轴线的右侧，此时会吸引也偏离至轮轴线的右侧，那么就是逆时针转动，同理，是顺时针转动。
14.如图甲所示是生活中常用来固定房门的门吸，它由磁体和金属两部分组成，该金属能被磁体吸引，是因为可能含有 选填“银”“铁”或“锌”。若在点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其极指向 选填“”或“”处。
【答案】铁
【解析】解：生活中常用来固定房门的门吸，它由磁体和金属两部分组成，该金属能被磁体吸引，是因为可能含有铁。若在点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其极指向该点的磁场方向，即处。
故答案为：铁；。
磁体能够吸引铁、钴、镍等磁性材料。
磁场方向的规定：在磁场中的某点磁场方向与放在该处的小磁针极所指的方向一致。
知道磁场方向的规定；知道磁体的基本性质。
15.如图所示，为了解释地球存在地磁场，世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心轴线的环形电流引起的．由于地球表面带有某种电荷，随地球一起自西向东转动时产生了地磁场的极和极．由于地磁的北极在地理的_________附近，按照安培的假设，地球表面应该带有_________填“正”或“负”电荷，理由是：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________．
【答案】南极 ； 负 ； 由安培定则可知，环形电流的方向是自东向西，而地球的转动方向是自西向东，电流方向与电荷的定向移动方向相反，所以该电荷是负电荷。
【解析】地磁两极和地理两极位置相反，但并不完全重合，所以地磁的北极在地理南极附近。
由安培定则可知，环形电流的方向是自东向西，而地球的转动方向是自西向东，电流方向与电荷的定向移动方向相反，所以该电荷是负电荷。
16.如图是新型武器电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，电磁炮在发射过程中能量转化情况是 轨道及金属杆的电阻不计，电磁炮的发射原理是利用 。
【答案】电能转化为机械 通电导体在磁场中受力运动
【解析】解：炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，炮弹具有了机械能，此过程中消耗了电能，是电能转化为机械能。
故答案为：电能转化为机械；通电导体在磁场中受力运动。
通电导体在磁场中受到力的作用，此过程中是电能转化为机械能。
本题考查了能量的转化、通电导体在磁场中受力运动，属于基础题。
17.如图所示，一个轻质铝环悬挂在支架上，当把条形磁铁靠近铝环时，铝环被推开，这是因为铝环相当于一个闭合回路，当条形磁铁靠近铝环时，铝环中会产生电流，这是 现象。
【答案】电磁感应
【解析】解：铝环相当于一个闭合回路，当条形磁铁靠近铝环时，铝环中会产生电流，这是电磁感应现象。
故答案为：电磁感应。
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，这是电磁感应现象。
本题难度不大，知道电磁感应的概念即可正确解题。
18.磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫磁能量密度，其值为，式中是描述磁场强弱的物理量，为常数，为了近似地测量条形磁铁端面附近的，王华用一根端面面积为的条形磁铁吸住相同面积的铁片，再用力将铁片拉开微小的距离，并测出拉力的值为，如图所示。因为所做的功等于间隙中磁场的能量，则 。
【答案】
【解析】解：在用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离的过程中，拉力可认为不变，因此所做的功为：；
以表示间隙中磁场的能量密度，由题给条件，根据磁能量密度的定义可得：
间隙中磁场的能量；
由题意可知：所做的功等于间隙中磁场的能量，即；
解得：。
故答案为：。
因为所做的功等于间隙中磁场的能量，所以先分别求出所做的功和间隙中磁场的能量，然后根据等量关系得出一等式，即可解得。
本题考查解磁能量密度，对于学生来说虽是一个新的物理量，但结合所学的密度不难解答；主要是正确理解磁能量密度的物理意义。
19.人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈固定在用软铁制成的活塞柄上相当于一个电磁铁，活塞筒通过阀门与血管相通。阀门只能向外开启，只能向内开启。线圈中的电流从流向时，电磁铁左端是______极，血液会______选填“流入”或“流出”活塞筒，该装置工作时，线圈中的电流方向______选填“需要”或“不需要”改变。
【答案】 流入 需要
【解析】解：
线圈中的电流从流向时，由安培定则可知，电磁铁的右端为极，其左端为极，电磁铁和左侧磁体的异名磁极相对，因异名磁极相互吸引，故活塞左移，活塞筒的气压减小，而血管内气压较大、外界大气压较大，使得阀门关闭，打开，则血液经过流入活塞筒；
由题知，阀门只能向外开启，只能向内开启，说明活塞筒的气压应增大，则活塞应右移，所以电磁铁应受到左侧磁体的排斥力即需要改变电磁铁的磁极，故该装置工作时，线圈中的电流方向需要改变。
故答案为：；流入；需要。
根据安培定则可知通电磁铁的极性，由磁极间的相互作用规律可知活塞的移动方向；改变线圈中的电流方向可以改变电磁铁的极性，结合“阀门只能向外开启，只能向内开启”利用气压知识进行解答。
本题考查了主要安培定则的应用、磁极间的相互作用规律，难点是分析两个开关的闭合和打开情况。
三、作图题
20.根据图、图中给出的条件画出螺线管的绕线。
【答案】解：据图可知，电流从螺线管的左端流入，从右端流出，且螺线管左端是极，右端是极，故结合安培定则可知，第一匝线圈绕在外边，如下图：
小磁针的左端是极，据磁极间的作用规律可知，故螺线管的左端是极，其右端是极；且电流从左端流入，右端流出，故结合安培定则可知，第一匝线圈绕在里边，如下图：
【解析】第一图，据电流的方向和磁场的方向，结合安培定则可以判定线圈的绕法；
第二图，先据小磁针的磁极，结合磁极间的作用规律判断出螺线管的极，而后结合安培定则判断出绕法即可。
对于一个通电螺线管，只要知道电流的方向、线圈的绕法、螺线管的、极这三个因素中的任意两个，我们就可以据安培定则判断出另一个。
21.如图甲所示为探究通电导线在磁场中受力作用的实验装置剖面图．圆圈代表垂直磁感线放置的导体，“”表示电流垂直纸面向外流出，“”表示电流垂直纸面向里流进．图甲中标出导体此时的受力方向，请根据通电导线在磁场中受力作用的特点．
在图乙中作出通电导线的受力方向．
在图丙中标出上、下两磁体的磁极．
【答案】如图所示 如图所示
【解析】图乙与图甲相比，磁场方向不变，电流方向相反，则导线在磁场中受力方向改变，与图甲的受力方向相反．图丙与图乙相比，电流方向不变，导线在磁场中受力方向相反，所以磁场方向改变，则图丙中磁场方向与图乙相反．
22.如图所示，当开关闭合时，小磁针静止在图中位置，涂黑的一端是极，向右移动滑动变阻器的滑片，电磁铁的磁性增强，请用笔画线代替导线将滑动变阻器连入电路中，并标出电源左端的极性填写“”或“”。
【答案】解：根据磁极间的作用规律可知，电磁铁的左端为极、右端为极，由安培定则可知，电流应从电磁铁的左下端流入、右上端流出，所以电源左端为负极、其右端为正极；
滑片向右移动，电磁铁的磁性增强，说明电流变大，变阻器接入的电阻变小，就要选取滑动变阻器的右下面的接线柱。故电路图设计如下：
【解析】磁针要静止在图示位置，就是间接告诉电磁铁的左端为极，右端为极。当变阻器滑片向右移动时，电磁铁的磁性减弱，磁性的减弱说明了电流要减小，即滑动变阻器接入电路的电阻要增大。即要求向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻要增大。由此选取滑动变阻器的接线柱。
本题考查实物图的连接，关键是知道电磁铁的、极，可以利用小磁针来确定。进而利用安培定则来确定电流方向。
四、实验探究题
23.磁体会向其周围空间散发磁场，磁场是一种特殊的物质，我们既不能看见它，也摸不着它。把一枚小磁针放在磁体附近，小磁针会发生偏转，证明了磁场的真实存在。我们可用磁感线这一模型来描述磁场的分布。老师为了激发同学们探究科学问题的兴趣，提出了一个非常肯定的结论：磁场中任何两条磁感线不可能相交。金欣是一位善于思考和探究的同学，他想，看似杂乱无章的磁感线，为什么不可能相交呢？他做了一个简单的探究，从而证明了老师的说法是正确的。他的方法是：已知某磁场中过点有一条已知的磁感线，假设另有两条磁感线、也经过点，他把一枚小磁针放在点，结果发现______。
【答案】小磁针静止在一个方向，而不是左右摆动
【解析】解：磁感线的方向表示的就是磁场的方向，所以把一枚小磁针放在点，小磁针静止在一个方向，而不是左右摆动，故磁感线不能相交。
故答案为：小磁针静止在一个方向，而不是左右摆动。
根据小磁针静止时北极所指的方向与磁场方向、磁感线方向相同来判断。
本题主要考查了的是磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极所指的方向是一致的。
24.阅读短文，回答问题。
超市电动搬运车
如图甲是超市常用的一种电动拖盘搬运车，用于卖场和库房间的运输，被称作“地牛”，其相关参数如表所示。其中驱动工作原理示意图如图乙，开关和由绝缘操纵杆控制，能同时接“”或接“”，向前推操纵杆时“地牛”前进且能调速，向后拉操纵杆时“地牛”以恒定速度后退。
表格是其相关参数，提升电动机工作，将货物提升到指定高度。所有电路由蓄电池组供电，都为蓄电池电压。电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。取
型号 自重 最大载货量 蓄电池电压 蓄电池容量 提升电机额定电压额定功率 进退电机额定电压额定功率 电机效率
搬运车前进时，操纵杆接______“”或“”，电动机的工作原理是______。
下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是______。
A.蓄电池充足电一次，消耗的电能约
B.蓄电池组充电时，电能转化为化学能
C.蓄电池放电的过程中，蓄电池相当于用电器
D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
利用搬运车将的货物放至货架，货物向上匀速竖直提升，则消耗的电能为______，货物被提升了______。
搬运车上有显示所载货物质量的仪表，其电路如图丙所示，电流表，滑动变阻器，压敏电阻的阻值与所受压力的关系如图丁所示，由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最______边是最大值选填“左”或“右”，为了确保此电路能安全工作，的阻值应至少调至______，若在使用过程中不小心将接入电路的电阻调大，那么“质量表”显示的所载货物质量比实际值偏______选填“大”或“小”。
电动机长时间连续工作会过热而烧坏电机，人们设计了如图所示的保护电路，是滑动变阻器，是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。当两端电压增大到一定值时，控制电路将切断工作电路让电机停止工作实现对电机温度的控制。接入电路的阻值为时，的电功率为，此时工作电路恰好被切断。若预设的电机温度相对较低，求控制电压。______写出解题过程
【答案】；通电导体在磁场中受力运动；；；右；；小；
【解析】解：
向前推操纵杆时“地牛”前进且能调速，说明滑动变阻器与电动机串联，由电路图可知，开关和应同时接；向后拉操纵杆时“地牛”以恒定速度后退，说明电动机与定值电阻串联，由电路图可知，开关和应同时接。
电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
、充足电一次，消耗的电能约，故A错误；
B、蓄电池组充电时，消耗电能转化为化学能，故B正确；
C、蓄电池组放电时，消耗电能转化为其他形式能，蓄电池相当于电源，故C错误；
D、由表格数据知蓄电池电压为，是由多节电池串联而成的，故D错误；
故选B。
根据题意知：当闭合开关时，提升电动机工作，将货物提升到指定高度，由表格数据可知，提升电机功率，内电动机消耗的电能为：
；
电机的效率为，则电能转化为的机械能为：
；
货物被提升的高度为：；
由丙中电路图可知，与串联，电流表测电路中的电流，当“地牛”仪表盘受到的压力越大，的阻值越小，根据知，电路的电流越大，电流表的示数越大，所以由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最右边是最大值。
由图丁可知，载重量越大时，“地牛”仪表盘受到的压力越大，的阻值越小；由表格数据可知，最大载重量，则托盘受到的最大压力为
由图丁可知，此时压敏电阻的阻值为，因电流表量程为，变阻器允许通过的最大电流为，所以当电流表的示数最大为时，载重量最大，接入电路中的阻值最小，由可得，电路的总电阻为：；
所以，的阻值为：；
即为了确保此装置在“地牛”上能安全运行，的阻值应至少调至。
若在使用过程中不小心将接入电路的电阻调大，那么电流表改装而成的“质量表”显示的示数偏小。
当时的电压，电路中的电流为：；
热敏电阻的电压为：；
电功率，则有：，解得：或；
由于预设的电机温度相对较低，则的电阻较大，电路中的电流较小，则必须使得较小，则控制电压为。
故答案为：；通电导体在磁场中受力运动；；；右；；小；。
“地牛”前进且能调速，说明能电路中的电流是变化的，据此分析电路的连接方式；电动机的工作原理：通电导体在磁场中受力运动；
已知电池规格，根据求出消耗的电能；
充电过程中是将电能转化为化学能储存起来；
电池供电时是电源，充电时则为用电器；
电池串联使用，串联后的电池组电压是每节电池电压之和；
根据题意当闭合开关时，提升电动机工作，将货物提升到指定高度；
已知提升电机的功率和工作时间，利用公式可得消耗的电能；
由效率公式算出消耗的机械能，在根据算出货物被提升的高度；
根据图像判断出压力与电阻的关系，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，进一步可知质量显示表表盘上的刻度值越往右时的变化；
根据器材允许通过电流的限制情况，可知电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出的阻值；
若在使用过程中不小心将接入电路的电阻调大，根据欧姆定律分析电路中电流的变化情况即可知道结果；
根据欧姆定律和串联电路的电压特点，利用可求得。
本题考查了电功公式和做功公式、重力公式、电阻串联、欧姆定律的综合应用等，根据题意判断出搬运车工作状态时开关的位置是关键，同时注意从表格和图像中获取有用的信息。
