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第5章 电与磁 ——基础梳理（解析版）
一、磁现象
1. 物体具有能吸引__铁、钴、镍__等物质的性质叫做磁性，具有磁性的物体叫做__磁体__。磁性最强的地方叫__磁极__，磁极总是__成对__出现的。
2. 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__。
注意：互相排斥可以确定二者均有磁性，如果互相吸引则难以确定两者磁性。
3. 使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫做__磁化__。
4. 在磁极周围的空间存在着由磁体产生的__磁场__。磁场是一种__物质__，虽然它看不见、摸不着，但它以磁体间的__相互作用__显示它的存在。
①性质：磁场对放入其中的磁体产生__磁力__的作用；
②方向：科学上把小磁针静止时__N极所指的方向__规定为其所处位置的磁场方向。
5. 为了形象地描述磁体周围的磁场分布，人们根据磁铁周围磁场中铁粉的排列情况画出的__虚曲线__，叫做磁感线。
(1)方向：磁场中的磁感线是从磁体的_N极到S极__，在磁体内部磁感线则是从__S极到N极__，磁感线是__封闭曲线__。
(2)强弱：用磁感线的__疏密__来表示。
(3)对磁感线的说明：
①并不是客观存在的；
②磁感线为__封闭__的、__立体__的曲线；
③磁感线为连续的曲线，不会__相交__；
④磁感线上任意一点的切线方向都与该点小磁针静止时北极所指的方向__一致__。
(4)仿画几种常见磁铁的磁感线分布。
6. 地球周围存在的地球的磁场称__地磁场__，地磁场与__条形磁铁__的磁场相似。地表附近地磁场的磁感线走向大致是从__南__向__北__，即地磁场的北极在地理__南极__附近。
7. 地磁的南北极与地理的南北极之间的夹角，由我国北宋时期的科学家__沈括__首次提出。
8. 磁针具有__指向性__，指南针就是利用磁针指南指北这一特性制成的。
二、电流的磁效应
1. 奥斯特发现了__电流的磁效应__，他指出电流周围存在__磁场__；电流的磁场方向跟__电流的方向__有关。电流的磁效应实验，导线要与静止在__南北方向__的小磁针平行。
2. 直线电流磁场的磁感线分布规律：以电流为中心的__一系列同心圆__。
直线电流产生的磁场特点：通电直导线的周围存在磁场，且磁场方向与__电流__方向有关；直线电流磁场的磁感线是环绕导线的__同心圆__，距离直线电流越近，磁性越强，反之越弱。
3. 通电螺线管周围的磁场与__条形磁铁__的磁场相似。改变__电流__方向，通电螺线管的磁极会发生变化。
4. 右手螺旋定则：用右手握住螺线管，使弯曲的四指沿着螺线管上的__电流__方向，则与四指垂直的大拇指所指的一端就是通电螺线管的__N__极，另一端则是__S__极。
5. 请在图中标出通电螺线管的N、S极，并用箭头表示右边小磁针的转动方向。
【答案】 如答图所示。
第5题答图
6. 通电线圈的磁性强弱与单位长度上的__线圈匝数__、__电流大小__以及线圈中是否有__铁芯__等因素有关。
7. 带__铁芯的通电螺线管__就是电磁铁，电磁铁的原理是电流的__磁效应__。
电磁铁的优点：
①电磁铁磁性的有无可由__开关__的通断来控制；
②电磁铁磁性的强弱可以通过改变电流__大小__和线圈__匝数__来控制；
③电磁铁的磁场方向可由改变__电流__方向来控制。
8. 电磁继电器是利用__电磁铁__来控制工作电路的一种自动开关。使用它的最大优点是可以用__低__电压来控制__高__电压，用__弱__电流来控制__强__电流。
如图为电磁继电器的简单示意图。
(1)如图甲所示。当低压电源的开关断开时，__电磁铁A__失去了磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被弹起，使动触点D与__绿__灯触点分离，而与__红__灯触点接通，电动机停止工作。
(2)如图乙所示，当低压电源的开关闭合时，电磁铁A产生__磁性__，吸引衔铁B，接通电动机所在的电路，__绿__灯亮起代表电动机开始工作。
三、电磁感应
1. 英国科学家法拉第在1831年发现了__电磁感应__现象，标志着电气时代的开始。
2. __闭合__电路的__一部分__导体在磁场中做__切割__磁感线运动时，导体中就会产生电流。
(1)如果电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，导体中__不能__产生感应电流，但在导体两端会有感应__电压__。
(2)切割磁感线运动不一定需要垂直，导线的运动方向与磁感线有一定的夹角也可以。
(3)影响感应电流方向的因素：与切割磁感线的方向和__磁场__方向有关。
(4)右手定则判断：右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁感线垂直进入手心(当磁感线为直线时，相当于手心面向N极)，大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向。
八下科学 第5章 电与磁（解析版）
一．磁性、磁体、磁极、磁化（共6小题）
1．（2023秋 绍兴期末）磁带录音机既可以录音，也可用以放音，其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。录音时，磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化，这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时，再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理，下列各种说法中正确的是（ ）
A．录音的基本原理是电磁感应，放音的基本原理是电流的磁效应
B．录音和放音的基本原理都是电磁感应
C．录音的基本原理是电流的磁效应，放音的基本原理是电磁感应
D．录音和放音的基本原理都是电流的磁效应
【答案】C
【解答】解：
（1）录音过程是线圈中有变化的电流，产生变化的磁场，再磁化磁粉的过程，其中电流的磁效应是最主要的原理；
（2）放音时，磁带上磁性不同，使磁头线圈产生不同的感应电流，这是电磁感应现象。
故选：C。
2．（2023春 金东区期末）我国古代四大发明对世界文明发展做出了重要贡献，其中利用磁性材料特性的是（ ）
A．指南针 B．火药 C．造纸术 D．印刷术
【答案】A
【解答】解：指南针利用了磁性材料的特性：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；而火药、造纸术和印刷术都没有用到磁性材料，故BCD错误，A正确。
故选：A。
3．（2023春 海曙区期末）为了取出某一缝隙中的铁钉，小明想到了以下方案，其中不可行的是（ ）
A．B．C． D．
【答案】D
【解答】解：铁棒是磁性材料，可以被磁化，所以A、B、C三种方法都能取出铁钉；
铜棒不是磁性材料，它不能被磁化，所以D方法不能取出铁钉。
故选：D。
4．（2023春 西湖区期末）有甲、乙、丙三个物体，如图所示，下列分析与图示情况符合的是（ ）
A．甲物体有磁性，乙、丙两物体没有磁性
B．乙物体肯定有磁性，甲、丙两物体没有磁性
C．甲、乙、丙三个物体都有磁性
D．甲、乙、丙三个物体都没有磁性
【答案】C
【解答】解：由图可知，甲、乙和丙是排斥的，根据同名磁极相互排斥，甲、乙、丙三个物体都有磁性，故C正确。
故选：C。
5．（2023春 临海市期末）为判断铁棒是否具有磁性，某同学进行如图所示实验，根据实验现象不能确定铁棒具有磁性的是（ ）
A．甲：将悬挂的铁棒多次转动，静止时总是南北指向
B．乙：将铁棒一端靠近小磁针，相互吸引
C．丙：将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引
D．丁：水平向右移动铁棒，弹簧测力计示数有变化
【答案】B
【解答】解：A、将悬挂的铁棒多次转动，静止时总是南北指向，说明其具有指向性，故A说明铁棒具有磁性；
B、将铁棒一端靠近小磁针，相互吸引，可能是同名磁极相互吸引，也可能是小磁针吸引没有磁性的铁棒，故B不能确定铁棒具有磁性；
C、铁棒能够吸引大头针，说明了铁棒具有磁体才具有的性质：能够吸引铁钴镍等物质，即铁棒有磁性，故C说明铁棒具有磁性；
D、将铁棒从挂有铁块的弹簧秤下向右移动，如果发现铁棒两端对铁块的作用比中间对铁块的作用大，即弹簧测力计示数有变化，则说明铁棒有磁性，故D说明铁棒具有磁性。
故选：B。
6．（2023春 金东区期末）在项目化学习中，小科用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、大头针制作简易指南针，指南针制作过程如下：
步骤Ⅰ：取2枚大号钢质缝衣针，分别将条形磁体沿同一方向摩擦缝衣针10余次（如图甲），使缝衣针磁化。
步骤Ⅱ：将1张硬壳卡纸折成直角，将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧，如图乙所示，用1块橡皮和1枚大头针做成支座，将插有缝衣针的卡纸水平支起。
步骤Ⅲ：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。
步骤Ⅳ：在老师的指导下，针对制作指南针的科学性设计了评价表。
“自制指南针”评价量表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 指针磁性强，且能自 由转动 指针磁性强，不能自 由转动 指针磁性弱，不能自 由转动
指标二 能准确指示南北方 向，能保持平衡 能指示南北方向，不 能保持平衡 不能指示南北方向， 不能保持平衡
（1）将条形磁铁的S极靠近图乙中缝衣针的针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖位置应标为 S 极。
（2）在不添加器材情况下，若要确定简易指南针是否能够指示南北，应如何操作 可以将自制的指南针放在水平支架上，静止时指示的方向与地图确定的方向进行比较 。
（3）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，请你对该指南针提出合理的改进建议： 调整指南针的重心位置 。
【解答】解：（1）将条形磁铁的S极靠近图乙中缝衣针的针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖位置应标为S极。
（2）在不添加器材情况下，若要确定简易指南针是否能够指示南北，可以将自制的指南针放在水平支架上，静止时指示的方向与地图确定的方向进行比较。
（3）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，可以调整指南针的重心位置。
二．磁场和磁感线及其特点（共3小题）
7．（2023春 海曙区期末）如图所示为某条形磁体附近磁感线的示意图，若在靠近S极的P点放一个小磁针（按虚线指示放置，小磁针深颜色的一端为N极），当小磁针静止时，选项图中能正确表示P点小磁针N极指向的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解答】解：由图可知，条形磁体的右端为S极，若在靠近S极的P点放一个小磁针，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极应该靠近条形磁体的S极，故B符合题意。
故选：B。
8．（2023春 柯桥区期末）下列关于磁体两极间磁感线的画法正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解答】解：A、图中磁体周围的磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的N极，故A错误；
B、图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，故B正确；
C、图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的N极，故C错误；
D、图中磁体周围的磁感线从磁体的S和N极出来，故D错误。
故选：B。
9．（2023春 奉化区期末）如图是教材中实验装置图，小科对实验器材的作用进行了思考，其中错误的是（ ）
A．甲图中的乒乓球可以放大实验现象
B．乙图中的背景板可以呈现光的径迹
C．丙图中的近视眼镜会聚烛焰发出的光线
D．丁图中细铁屑可以模拟磁铁周围部分磁场分布
【答案】C
【解答】解：A、甲图实验中乒乓球的作用是将微小的振动放大便于观察，故A正确；
B、乙图中的实验，由于光在背景板上发生了漫反射，所以从背景板前不同的方向都能看到光的径迹，故B正确；
C、丙图中的近视眼镜是凹透镜，能发散烛焰发出的光线，故C错误；
D、丁图中细铁屑的分布形象的显示了磁场的分布，故D正确。
故选：C。
三．影响电磁铁磁性强弱的因素（共4小题）
10．（2023春 上城区期末）如图所示是项目学习小组的同学设计的漂浮式指南针，铜片、锌片和饱和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，铜片是“盐水电池”的正极，锌片是负极。下列说法正确的是（ ）
A．放置在C点的小磁针N极指向右
B．漂浮式指南针能够指示方向是因为存在地磁场
C．继续往溶液中添加食盐能增加导电性
D．将线圈中间的铁棒换成铜棒磁性会增强
【答案】B
【解答】解：A、由题知，铜片是“盐水电池”的正极，锌片是负极，电流右进左出，根据安培定则知线圈右端是N极，在线圈的外部，磁感线是从线圈的N极出来回到线圈的S极，C点的磁场方向向左，放置在C点的小磁针N极指向左，故A错误；
B、通电螺线管相当于一个磁体，受地磁场作用能够指向南北，故B正确；
C、继续往溶液中添加食盐，溶液饱和后导电性不再变化，故C错误；
D、铁棒容易被磁化，而铜棒不会被磁化，所以铁棒换成铜棒会使磁性减弱，故D错误。
11．（2023春 滨江区期末）小柯利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质，设计了判断水温变化的装置其工作原理如图甲所示，电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻R0由导线连接成一个串联电路，在线圈的上方固定一个弹簧测力计，其下端挂一铁块。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中，水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化；如图乙所示为某次实验中弹簧测力计读数随时间变化的图像。下列说法正确的（ ）
A．t1到t2时间内热敏电阻的阻值变大 B．t1到t2时间内水温升高
C．t2到t3时间内电压表示数最小 D．t3到t4时间内电路中电流变大
【答案】B
【解答】解：由电路图可知，定值电阻与热敏电阻串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，
A、由图象可知，t1到t2时间内弹簧测力计示数增大，说明铁块受到磁力增大，线圈中的电流变大，根据欧姆定律可知电路中的总电阻减小，则热敏电阻的阻值减小，故A错误；
B、因热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小，所以，t1到t2时间内热敏电阻的阻值减小时，水温升高，故B正确；
C、由图象可知，t2到t3时间弹簧测力计示数不变，说明电路中的电流不变，则热敏电阻两端电压没有改变，根据串联电路的电压特点可知，电压表的示数不变；结合B项分析可知t2时刻水温最高，电路中的电流最大，由U＝IR可知定值电阻R0两端的电压最大（电压表示数最大），所以，t2到t3时间内电压表的示数最大，故C错误；
D、由图象可知，t3到t4时间内弹簧测力计示数减小，说明铁块受到磁力减小，电路中的电流减小，故D错误。故选：B。
12．（2023春 宁波期末）如图所示，原来开关断开时，铁块、弹簧在图中位置保持静止状态。当闭合开关，并将滑动变阻器的滑片向右移动，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大，弹簧长度变短
B．电流表示数变小，小磁针的N极顺时针转动
C．电磁铁磁性增强，弹簧长度变长
D．电磁铁磁性减弱，小磁针的N极逆时针转动
【答案】C
【解答】解：
若将变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，故对铁块的吸引力增大，所以弹簧长度应变长，由磁极间的相互作用可知小磁针的N极不转动，故ABD错误，C正确。
故选：C。
13．（2023秋 西湖区校级期末）如图所示.A为电磁铁、B为铁芯、C为套在铁芯B上的绝缘磁环。现将A、B、C放置在天平的左盘上。当A中通有电流I时，C悬停在空中。天平保持平衡。当增大A中电流时。绝缘磁环C将向上运动。在绝缘磁环C上升到最高点的过程中，若不考虑摩擦及空气阻力，则天平左盘 先下降后上升 （选填“一直平衡”、“先下降后上升”、“先上升后下降”或“一直下降到最低点”）。
【答案】先下降后上升
【解答】解：开始时天平平衡说明天平两侧所受力相同；当增大A中电流时，电磁铁磁性增强，磁环上升开始运动，磁环受到的向上的磁力应增大，而根据力的相互性可知，A所受磁力也应增大，故左盘力变大，天平左盘下降；
而由于磁环离磁铁变远，磁感线越梳磁力越弱，最终会停止，则磁环所向上的力将减小，则A所受力也将会减小，故左盘受力减小，天平左盘上升，故天平左盘应先下降后上升，最后又达到平衡。
故答案为：先下降后上升。
四．电磁铁的特点及应用（共6小题）
14．（2023秋 义乌市校级期末）如图所示，在电路中滑动变阻器滑片P逐渐向左适当移动的过程中，条形磁铁仍保持静止，在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁磁性逐渐增强 B．电磁铁左端为S极
C．条形磁铁受到的摩擦力向左 D．条形磁铁与电磁铁相互吸引
【答案】A
【解答】解：
A、滑动变阻器滑片P逐渐向左适当移动的过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻减小，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，故A正确；
B、根据螺线管的线圈绕向和电流从螺线管的左端流入，利用安培定则可知，电磁铁左端为N极，故B错误；
C、由前面分析可知，电磁铁的左端为N极，由于条形磁铁和电磁铁的N极相对，所以条形磁铁受到电磁铁对它向左的斥力；
由于条形磁铁受到斥力的作用，使得条形磁铁有向左运动的趋势，所以在此过程中条形磁铁受到摩擦力的方向向右。故C错误；
D、电磁铁的左端为N极，与条形磁铁同名磁极相对，相互排斥，故D错误。
故选：A。
15．（2023春 萧山区期末）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
C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
D．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
【答案】D
【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，故A叙述正确；
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，故B叙述正确；
C、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，故C叙述正确；
D、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D叙述错误。
故选：D。
16．（2023春 鄞州区期末）科创小组为仓库的制冷系统设计的自动启动装置的简化电路图如图所示，其中R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化如表所示，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电磁铁的线圈电阻不计，控制电路的电源电压调为U0＝6V。闭合开关S，滑动变阻器处于最大阻值，当温度达到28℃时，电磁铁把衔铁吸下，接通工作电路，制冷系统启动。以下关于该制冷系统工作原理的说法中错误的是（ ）
温度/℃ 22 25 28 31 34 37 40
阻值/Ω 620 600 580 560 540 520 500
A．电磁铁的应用原理是电流的磁效应
B．控制开关S闭合时，接线柱b应与c相连
C．制冷系统启动时，控制电路中的电流为0.1A
D．若想将制冷系统的启动温度升高到31℃，则控制电路中电源电压最小为5.8V
【答案】C
【解答】解：A、电磁铁的应用原理是电流的磁效应，故A正确；
B、控制开关S闭合时，随着温度升高，热敏电阻的阻值减小，电路电流增大，电磁铁磁性增强，把衔铁吸下来，制冷系统工作，所以接线柱b应与c相连，故B正确；
C、当温度达到28℃时，热敏电阻的阻值为：R1＝580Ω，此时热敏电阻和滑动变阻器串联，电路中的总电阻为：R＝R1+RP＝580Ω+20Ω＝600Ω；根据欧姆定律，电路中的电流为：I＝＝＝0.01A，故C错误；
D、若想将制冷系统的启动温度升高到31℃，此时热敏电阻的电阻为：R1'＝560Ω；启动电流不变，此时控制电路的电源电压应该为：U0'＝IR'＝0.01A×（20Ω+560Ω）＝5.8V，故D正确。
故选：C。
17．（2023春 滨江区期末）如图所示，弹簧测力计下挂一条形磁铁，条形磁铁下面放置一通电螺线管，当条形磁铁从左向右水平拉过时，在图像中弹簧测力计示数变化情况正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解答】解：
由图可知在对着我们的一侧是向上的，根据安培定则可知螺线管的左端是N极，右端是S极；通电螺线管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，当条形磁体向右移动时，相互排斥力逐渐减小，而过了大磁体中点后，相互吸引力逐渐增大，故可以得出弹簧测力计的示数从a端到b端是逐渐变大的。故选：A。
18．（2023春 婺城区期末）某学习小组设计了一个孵化器的恒温装置，图甲为热敏电阻R、滑动变阻器R1和继电器等成的恒温箱的简单温控电路。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温加热箱的电源，继电器线圈的电阻为100欧。当线圈中电流大于或等于20毫安时，继电器的衔铁被吸合，图乙为热敏电阻的R﹣t图像。
（1）恒温箱的加热器应接在 AB 端（选填“AB”或“CD”）
（2）孵化小鸡时，恒温箱的温度设定为40℃，则滑动变阻器R1应取多大阻值？
（3）不同孵化时期所需要的孵化温度略有不同，如要调低孵化温度，应如何调节滑动变阻器的滑片，并说明理由。
【答案】（1）AB；（2）恒温箱的温度设定为40℃，滑动变阻器R1的阻值110Ω；（3）将滑动变阻器的滑片向左调，减小滑动变阻器接入电路中的阻值，因为当电磁继电器吸引衔铁闭合时，控制电路对应一个确定的总电阻，当降低孵化温度时，热敏电阻R的阻值增大，总电阻要保持不变，滑动变阻器接入电路的阻值应该减小。
【解答】解：（1）根据图乙可知，热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，则控制电路中的电流随之增大，当控制电路中的电流大于等于设定的电流时，衔铁被吸引闭合，电键K接通CD所在的电路，反之，接通AB所在的电路。则当温度较低时，电键K接通AB所在的电路，当温度较高时，电键K接通CD所在的电路，所以恒温箱的加热器应接在AB端；
（2）由图乙可知，恒温箱的温度设定为40℃时，热敏电阻R的阻值为90Ω，
由欧姆定律得，控制电路的总电阻为：R总＝＝＝300Ω，
由串联电路的电阻规律得，此时滑动变阻器R1的阻值为：R1＝R总﹣R﹣R线圈＝300Ω﹣90Ω﹣100Ω＝110Ω；
（3）电磁继电器吸引衔铁闭合时，所需的电流大小为定值，由欧姆定律知，电源电压一定时，控制电路中的总电阻也为一个定值，根据图乙可知，当降低孵化温度时，热敏电阻R的阻值增大，总电阻要保持不变，滑动变阻器接入电路的阻值应该减小。
19．（2023秋 西湖区校级期末）近几年庆元进行老小区改造，不少多层楼房安装了电梯。出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成。在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（1）控制电路电磁铁上端为 N 极（选填“N”或“S”），当人进入电梯后，压敏电阻R受到的压力F将增大，其阻值 减小 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
（2）若电磁铁线电流达到15mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。请你设定该电梯最多乘坐几人？（以每人50kg计算，且g取10N/kg）
【解答】解：（1）由图知，电源左侧为正极，根据图中电流的方向，由安培定则可判断电磁铁的上端为N极；由图可知，压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小；
（2）电梯超载时，压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，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，电梯不工作；
电铃报警时，控制电路的电流达到15mA，由欧姆定律可得此时电路电阻：R′＝＝＝400Ω，控制电路中两电阻串联接入电路，串联电路总电阻等于各分电阻之和，压敏电阻的阻值：R＝R′﹣R2＝400Ω﹣100Ω＝300Ω；由图乙可知电铃报警时能承受的最大压力F为8000N，每位乘客体重为：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，此电梯最多可乘：n＝＝16，所以最多可乘16人。
五．电磁感应（共11小题）
20．（2023秋 西湖区校级期末）电占他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的有（ ）
A．取走磁体，电吉他将不能正常工作
B．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
C．弦振动过程中，线圈中的电流大小不断变化
D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
【答案】B
【解答】解：A、取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，故A正确；
B、铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，故B错误；
C、弦振动过程中，线圈中的电流大小不断变化，使弦振动幅度不同发出声音的大小不同，故C正确；
D、弦振动过程中，磁场方向不变，弦的运动方向会不断变化，则线圈中的电流方向不断变化，故D正确。故选：B。
21．（2023秋 余姚市期末）杭甬复线高速公路正在如火如荼地建设之中。高速公路的路面下装有电磁感应发电装置，未来可实现电动汽车无线充电，其原理与下列实验相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：根据题意可知，该装置是利用电磁感应原理工作的；
A、两个同名磁极相互排斥，探究磁极间的作用，故A不符合题意；
B、通电线圈周围有磁场，是电流的磁效应，且匝数越多，磁性越强，故C不符合题意；
C、图中是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，能够产生感应电流，是电磁感应现象，故C符合题意。
D、图中是通电导体在磁场中受力，是电动机原理，故D不符合题意。
故选：C。
22．（2023秋 北仑区期末）哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士，时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式，巴士到站前停止动力供应，继续向前运行，内部线圈切割磁感线产生电流，部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解答】解：线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，这是电磁感应现象；
A、该装置是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故A不符合题意；
B、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是利用该原理来工作的，故B符合题意；
C、这是奥斯特实验，奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，故C不符合题意；
D、通电导体在磁场中要受到力的作用，电动机是利用该原理来工作的，故D不符合题意。
故选：B。
23．（2023春 仙居县期末）科学探究是一个不断发现问题、解决问题的过程。下列对电与磁的相关科学史料的解读错误的是（ ）
A．科学知识是固定不变
B．科学发展的背后隐含着人类认识的发展
C．电与磁统一性的证实，揭示了电磁现象的本质
D．问题是在具体的情境中根据人们研究的需要提出的
【答案】A
【解答】解：A．科学知识是不断发展，不断完善的，不是固定不变的，故A错误；
B．科学理论和技术的发展的背后是人类认识的发展，故B正确；
C．电与磁统一性的证实，揭示了电磁现象的本质，故C正确；
D．在具体的情境中，根据人们研究的需要不断提出新的问题，故D正确。
故选：A。
24．（2023春 杭州期末）手机无线充电技术逐步成熟。图甲是手机无线充电的示意图，充电底座里的送电线圈接通交流电，从而产生变化的磁场，使手机内的受电线圈中产生一定的电流，完成充电。在图乙中的实验原理与图甲中受电线圈相同的是（ ）
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解答】解：手机无线充电技术是利用电磁感应来工作的。
A、该图说明异名磁极相互吸引，与电磁感应原理不同，故A不符合题意；
B、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，与无线充电的原理相同，故B符合题意；
C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，与电磁感应原理不同，故C不符合题意；
D、奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，与电磁感应原理不同，故D不符合题意。
故选：B。
25．（2023秋 西湖区校级期末）小金所画的发电机的原理示意图如图甲，它的工作原理是 电磁感应 ，图示位置的电流 大于 （填“大于”、“小于”或“等于”）线圈转过90°后的电流，图乙是动圈式话筒示意图，图丙是扬声器示意图，原理与图甲相同的是 乙 （填“乙”或“丙”）。
【答案】电磁感应；大于；乙
【解答】解：小金所画的发电机的原理示意图如图甲，它的工作原理是电磁感应，图示位置的电流大于线圈转过90°后的电流，线圈在平衡时不会产生感应电流；图乙是动圈式话筒示意图，图丙是扬声器示意图，原理与图甲相同的是乙。扬声器是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的。
26．（2023春 镇海区期末）起点为宁波市镇海区威海路，终点为杭州市江干区下沙枢纽的杭甬高速段，将成为国内首条高科技智慧公路，建设远期目标是实现车辆移动式无线充电（如图甲）。图乙是电动汽车无线充电的原理简化图，当路面内的充电线圈接通供电电源之后，该线圈就会产生一个磁场，当电动汽车在公路上的时候，车载线圈中会产生感应电流，实现无线充电。
（1）车载线圈中产生电流是利用 电磁感应 现象。
（2）当充电线圈中某一时刻的电流从a流入，b流出时，则图中充电线圈内部B点的磁场方向 向下 （填“向上”或“向下”）。
【答案】（1）电磁感应；（2）向下
【解答】解：（1）电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流。所以手机线圈中产生电流是利用电磁感应现象。
（2）当充电线圈中某一时刻的电流从a流入，b流出时，利用安培定则判断B点磁场方向是向下。
27．（2023春 东阳市期末）随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线，小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。如图是手机无线充电的原理简化图。当充电器发射线圈接通电源之后，该线圈就会产生一个磁场，此时若将手机放在充电器上，手机中的接收线圈即会产生感应电流，实现无线充电。请回答：
（1）无线充电时，手机线圈中产生电流原理是利用 电磁感应 现象；
（2）当某一时刻发射线圈与接收线圈中部的磁场方向向上时（如图中箭头所指方向），则该时刻发射线圈中的电流方向是 b→a （选填“a→b”或“b→a”）。
【答案】（1）电磁感应；（2）b→a。
【解答】解：（1）根据手机无线充电原理简化图，电流流过发射线圈会产生变化的磁场，当接收线圈靠近该变化的磁场时就会产生感应电流给手机充电，因此无线充电时，手机线圈中产生电流原理是利用电磁感应现象；
（2）当某一时刻发射线圈与接收线圈中部的磁场方向向上时，根据安培定则可知，该时刻发射线圈中的电流方向是b→a。
28．（2023春 南浔区期末）如图是小明按时间顺序梳理的电与磁相关知识结构图，请你补充完整。
① 指向 ；② 奥斯特 ；③ 电磁感应 。
【解答】解：磁体具有指向性；
奥斯特最早发现电流的周围存在磁场，揭示了电流的磁效应；
法拉第发现了电磁感应现象，并发明了第一台发电机。
29．（2023春 路桥区期末）学校开展项目化学习挑战赛——为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
[提供器材]塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯（图甲，LED灯具有单向导电性，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“﹣”极流入时，LED灯则不发光）等。
[项目要求]设计制作节能夜跑灯，将日常跑步产生的机械能转化为电能，使LED灯发光是利用 电磁感应 原理。
[方案设计]乙图为小柯设计的节能夜跑灯结构图，磁体在水管中可来回移动，线圈缠绕在塑料水管外壳并与一盏LED灯构成闭合电路。
线圈匝数 50匝 100匝 150匝 200匝
感应电压 0.18V 0.36V 0.54V 0.72V
[产品制作]小柯用磁性相同的磁体，以相同的速度切割磁感线，探究感应电压大小和线圈匝数关系，具体数据如表所示。根据表中数据分析可得出结论 感应电压的大小与线圈的匝数有关 。确定匝数后，制作夜跑灯绑在小臂上，跑步时甩臂使一盏工作电压为1.8V的LED灯发光。
[项目评价]
节能夜跑灯设计制作评价量表（节选）
评价指标 5分 3分 1分 自评
夜跑灯设计图 有设计图且设计合理、结构有标注 有设计图且设计合理 有设计图但设计不合理
产品 发光情况 两盏LED灯交替发光 两盏LED灯发光 一盏LED灯发光
性能 使用情况 日常跑步甩臂发光 快于日常跑步甩臂发光 手中摇动发光
根据评价表，小柯设计的夜跑灯发光情况一项评分为1分，请在如图丙所示虚线框内改进设计图使该指标达到5分。
【答案】电磁感应；感应电压的大小与线圈的匝数有关；。
【解答】解：[项目要求]设计制作节能夜跑灯，将日常跑步产生的机械能转化为电能，使LED灯发光是利用电磁感应原理。
[产品制作]小柯用磁性相同的磁体，以相同的速度切割磁感线，探究感应电压大小和线圈匝数关系，具体数据如表所示。根据表中数据分析可得出结论：感应电压的大小与线圈的匝数有关。确定匝数后，制作夜跑灯绑在小臂上，跑步时甩臂使一盏工作电压为1.8V的LED灯发光。
30．（2023春 柯桥区期末）某学校开展项目化学习挑战赛——为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
【项目要求】设计制作节能夜跑灯，将日常跑步产生的机械能转化为电能使LED灯发光。
【提供器材】塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯（额定电压为0.54V）
线圈匝数 50匝 100匝 150匝 200匝
感应电压 0.18V 0.36V 0.54V 0.72V
（1）某学习小组用磁性相同的磁体，以相同的速度切割磁感线，探究感应电压大小和线圈匝数关系，具体数据如表所示，根据表中数据分析，在其他条件不变的情况下，该小组同学至少要绕制 150 匝线圈，才能使额定电压为0.54V的LED灯正常发光。
（2）图甲为学习小组制作好的节能夜跑灯的结构图，磁体放在塑料水管中，随着手臂摆动可以移动，线圈缠绕在塑料水管外壳并与LED灯构成闭合电路，请分析：夜跑灯要达到最亮时，应佩戴在图乙手臂A、B中的哪个部位，并简述理由： 应将夜跑灯佩戴在乙图手臂B处，前臂B位置主要做水平往返运动，能使强磁铁在水管内往返运动，连续切割磁感线产生感应电流使灯发光，且手臂摆时，B处速度大于A处的速度 。
【解答】解：（1）由表中数据知，为使额定电压为0.54V的LED灯正常发光，线圈匝数至少要150匝；
（2）根据电磁感应原理可知为了夜跑灯达到最亮，应将夜跑灯佩戴在乙图手臂B处，前臂B位置主要做水平往返运动，能使强磁铁在水管内往返运动，连续切割磁感线产生感应电流使灯发光，且手臂摆时，B处速度大于A处的速度。
六．直线电流的磁场（共4小题）
31．（2023秋 西湖区校级期末）汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解答】解：由题意可知，电子定向移动的方向是向下的，电子带负电，故电流的方向是向上的，根据右手螺旋定则可知，磁场的方向是逆时针方向的，故C正确。
故选：C。
32．（2023春 上城区期末）1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验首次证实电和磁之间的相互联系。小金用如图所示装置来模仿奥斯特所做的实验。下列说法正确的是（ ）
A．当闭合开关时，小磁针的N极向纸外偏转
B．当小磁针移走后，电流产生的磁场消失
C．移动滑动变阻器滑片，小磁针的N极指向会改变
D．更换导线连接的电源正负极，小磁针的N极指向不会改变
【答案】A
【解答】解：A、当闭合开关时，电流方向向下，导线右侧的磁场向外，小磁针的N极向纸外偏转，故A正确；
B、小磁针是用来显示磁场方向的，当小磁针移走后，电流产生的磁场不会消失，故B错误；
C、移动滑动变阻器滑片，通电导线中的电流大小改变，但周围磁场方向不变，所以，小磁针的N极指向不会改变，故C错误；
D、更换的电源正负极，电流方向改变，则电流周围的磁场方向改变，小磁针的N极指向改变，故D错误。
故选：A。
33．（2023春 鄞州区期末）学习了磁现象的知识后，小宁怀着极大的兴趣对如图甲、乙、丙所示的实验进行了探究，得到如下结论：
（1）通电导线周围存在磁场，且磁场方向与 电流方向 有关。
（2）如图丁所示，高速电子束飞过小磁针上方时，小磁针将发生如图 乙 （填“甲”“乙”或“丙”）所示方向的偏转。
【答案】（1）电流方向；（2）乙。
【解答】解：（1）由甲、乙、丙三幅图对比得到：电流周围存在磁场，磁场的方向与电流方向有关；
电子定向运动方向与电流方向相反，所以在图丁中，小磁针上方的电流方向与图乙相同，故小磁针将发生如图乙所示方向的偏转。
34．（2023秋 西湖区校级期末）“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲、乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设：
甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转
乙：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用
（1）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是 小磁针的偏转方向不变 。
（2）老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将 改变 （选填“不改变”或“改变”）。
（3）得出实验结论后，他将四条彼此绝缘的通电直导线在同一平面内，四根导线中的电流大小相等，要使四根导线所围矩形中心处O点的磁场增强，电流被切断的应是 I4 。
【解答】解：（1）如果乙正确，他们调换电池的正负极，改变电流的方向，磁场方向改变，小磁针偏转方向改变；如果甲同学的假设是正确的，磁针偏转的方向不变；
（2）由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反，当小磁针从下方移到上方之后，小磁针的转动方向会相反；
（3）根据右手螺旋定则来确定通电导线周围磁场的分布，以点代表磁场指向纸外，叉代表磁场指向纸内，各导线在各个区域产生的磁场方向如图所示：
导线1、2、3在中心O产生的磁场方向都是垂直纸面向里，只有导线4产生的磁场的方向向外，根据磁场的叠加可知，要使O的磁场增强，应切断I4。
故答案为：（1）磁针偏转的方向不变；（2）改变；（3）I4。
七．安培定则（共2小题）
35．（2023春 镇海区期末）如图是一种“电子秤”的结构简图，其中的电磁铁和永磁体之间相互排斥，对秤盘产生向上的力。当秤盘上放置质量不同的物体时，可通过调节滑动变阻器改变电流，从而改变斥力大小，使指针始终指在“a位置”。该电子秤所称量物体质量m跟电路中电流I的关系为m＝kI（k为500克/安）。据此原理，可将电流表改装成“质量显示仪”达到称量质量的目的。电源电压为9伏，线圈电阻为10欧，线圈允许通过的最大电流为0.8安，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，电流表量程为0～0.6安。假设弹簧等元件均能正常工作。下列说法中错误的是（ ）
A．永磁体下端为S极
B．该电子秤的称量范围为75g～400g
C．要增大斥力，应将变阻器滑片P向下移动
D．要增大电子秤称量范围，可以通过增大电路中电流的取值范围来实现
【答案】B
【解答】解：
A、由图可知，闭合开关后，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则可知电磁铁的下端是N极，其上端为S极；由题知电磁铁和永磁体之间要产生斥力，根据磁极间的相互作用规律，永磁体的下端应为S极，故A正确；
B、线圈允许通过的最大电流为0.8A，电流表量程为0～0.6A，由串联电路的电流特点可知电路中的最大电流为0.6A，
则当I大＝0.6A时，电子秤所称量物体的最大质量：m大＝kI大＝500g/A×0.6A＝300g，
根据欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R总＝＝＝15Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值：R滑＝R总﹣R线圈＝15Ω﹣10Ω＝5Ω＜50Ω，即变阻器接入电路的阻值也在滑动变阻器的最大阻值范围之内；
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小：I小＝＝＝0.15A，
则电子秤所称量物体的最小质量：m小＝kI小＝500g/A×0.15A＝75g；
所以，该电子秤所能称量物体质量的范围为75g～300g，故B错误；
C、根据电磁铁磁性强弱的影响因素可知，要增大斥力，就要增大电路中的电流，而电源电压不变，由欧姆定律可知应该减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以应将变阻器滑片P向下移动，故C正确；
D、要增大电子秤的测量范围，根据公式m＝kI可知，可以通过增大电路中电流的取值范围来实现，故D正确；
故选：B。
36．（2023春 仙居县期末）国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火（如汤水溢出）时，装置能自动关闭气路。图甲为小科设计的模拟装置示意图，电源电压U＝9伏，R0＝80欧，闭合开关S，当电磁铁线圈中的电流达到一定值时，衔铁K被释放，从而关闭气路（未画出），启动保护。不计线圈电阻，热敏电阻R1的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示。请完成下列各题。
（1）电磁铁上端的磁极为 S 极。
（2）当温度降至80℃时，衔铁K被释放，启动保护，此时线圈中的电流多大？（请写出计算过程）
（3）现仅将R1更换为图线②所示的热敏电阻，若燃气灶熄火后，温度降至 60℃ 时才会启动保护。要使更换后的保护装置仍在80℃启动，则电阻R0阻值应该多大？
【解答】解：（1）由图甲可知，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，由安培定则可知，电磁铁下端的磁极为N极，上端是S极；
（2）当温度降至80℃时，由图乙中图线①可读出此时热敏电阻R1＝100Ω，因此时热敏电阻R1与R0串联，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
则电路总电阻R总＝R1+R0＝100Ω+80Ω＝180Ω，
由I＝可得，线圈中的电流I＝；
（3）由题知衔铁K被释放时的电流为一定值，而电路总电压不变，根据欧姆定律I＝可知衔铁被释放时电路总电阻也为一定值，根据小题（2）中压敏电阻阻值的大小为100Ω，
结合乙图图线②可知要使压敏电阻阻值仍为100Ω，此时温度降至60℃时才会启动保护。
装置启动保护时，电路中的电流不变，电路的总电阻不变，根据图乙②读出热敏电阻80℃对应的阻值大小为80Ω，
根据串联电路电阻特点：R′0＝R总﹣R′1＝180Ω﹣80Ω＝100Ω。
八．磁场对通电导线的作用（共4小题）
37．（2023春 路桥区期末）2022年6月“福建舰”正式下水，该舰采用的是电磁弹射起飞技术，原理如图：舰载机位于两条通电轨道的中间，当要起飞时，为轨道加上电流使其沿轨道方向由静止开始加速，最终被弹射出去。电磁弹射器的工作原理类似于 电动机 （选填“发电机”或“电动机”），可 增大 （选活动填“增大”或“减少”）电流使飞机获得更大推力。
【解答】解：电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动，其原理与电动机相同；
磁场对电流的作用力大小与磁场强弱和电流大小有关，增大电流，使飞机获得更大推力。
38．（2023秋 义乌市校级期末）同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平向右移动，导体cd也随之运动起来。可知：实验装置右侧产生的原理是 通电导体在磁场中受力运动 。在①电风扇、②电熨斗、③电磁起重机、④发电机、⑤动圈式话筒中，利用左侧原理工作的有 ④⑤ 。
【解答】解：闭合开关，将导体ab水平向右移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生，是电磁感应现象，此时导体ab相当于电源；cd相当于放入磁场中的通电导体，故cd受力运动；
实验装置左侧运用的原理是：电磁感应现象；实验装置右侧运用的原理是通电导体在磁场中受力运动；
①电风扇主要部件是电动机，它是通电能转动的机器，即利用通电导线在磁场中受力运动；
②电熨斗是利用电流的热效应的原理工作的；
③电磁起重机是利用电流的磁效应的原理工作的；
④发电机、⑤动圈式话筒是利用电磁感应现象的原理制成的；
由此可知，利用右侧原理工作的有①。
39．（2023春 苍南县校级期末）为进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与什么因素有关？小晴如图组装了实验器材，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，让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直，并进行了步骤①：闭合开关，等导体静止时，记录下悬线与竖直方向偏转的角度a1。
（1）本实验中如何判断磁场对通电导体作用力的大小？ 通过观察悬线与竖直方向偏转的角度来判断磁场对通电导体的作用力大小 。
（2）小晴想要探究通电导体在磁场受到作用力的大小与通过导体电流大小，磁场强弱的关系。请你继续完成方案设计。（除图中所示器材外，如有需要可自行添加）
② 保持磁体不变，移动滑动变阻器改变电流，闭合开关，等导体静止时，记录下悬线与竖直方向偏转的角度
③ 保持电流不变，换用不同强弱的磁体，闭合开关，等导体静止时，记录下悬线与竖直方向偏转的角度
【解答】解：（1）进行了步骤①：闭合开关，等导体静止时，记录下悬线与竖直方向偏转的角度a1；即通过观察悬线与竖直方向偏转的角度来判断磁场对通电导体的作用力大小；
（2）想要探究通电导体在磁场受到作用力的大小与通过导体电流大小，磁场强弱的关系。
②保持磁体不变，移动滑动变阻器改变电流，闭合开关，等导体静止时，记录下悬线与竖直方向偏转的角度；
③保持电流不变，换用不同强弱的磁体，闭合开关，等导体静止时，记录下悬线与竖直方向偏转的角度。
40．（2023秋 柯城区期末）2024年1月4日，我国第一架利用电磁弹射系统的航空母舰“福建舰”三条电磁弹射滑轨铺装完毕，其弹射装置结构简图如图甲所示。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。
（1）图乙实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是 A 。
（2）若“福建舰”投入使用后，在某次训练中从密度小的海域驶向密度大的海域（航母在行驶过程中的消耗忽略不计），航母所受的浮力F和浸没在海水中的深度h如何变化？
（3）弹射起飞分两种：蒸汽弹射和电磁弹射，两种方法各有利弊。下列支持电磁弹射技术的是 ACD 。
A．电磁弹射器的质量和占用空间小
B．电磁弹射器造价高，且耗电量大
C．电磁弹射器的加速均匀，弹射速度快
D．电磁弹射器维护成本比蒸汽弹射器低
（4）“福建舰”正式服役后，未来将组成航母编队，编队出行时各舰艇不宜靠得太近，请利用流体压强与流速的关系进行解释。
【解答】解：（1）由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A、图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器工作原理相同，故A正确；
B、图中没有电源，线圈在磁场中转动，产生感应电流，使灯泡发光，这是发电机的原理，与电磁弹射器工作原理不一致，故B错误；
故选：A；
（2）“福建舰”航母从密度小的海域驶向密度大的海域过程中，处于漂浮状态，浮力大小都等于自身重力，其重力不变，所以浮力不变；
海水的密度变大，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，航母排开水的体积变小，所以浸没在海水中的深度h变小；
（3）电磁弹射技术的优点有：
A、电磁弹射器的质量和占用空间小；
C、电磁弹射器的加速均匀，弹射速度快；
D、电磁弹射器维护成本比蒸汽弹射器低；
这些能支持电磁弹射技术，故ACD符合题意，而B是电磁弹射技术的缺点，故B不符合题意；
（4）当两艘舰艇彼此靠近行时，两船之间的水由于被挤在一起，水相对于船的流速比外部大，压强小于外部，两船外部压强较大的水将两船向中间挤压，会发生碰撞。
故答案为：（1）A；
（2）F不变、h变小；
（3）ACD；
（4）当两艘舰艇彼此靠近行时，两船之间的水由于被挤在一起，水相对于船的流速比外部大，压强小于外部，两船外部压强较大的水将两船向中间挤压，会发生碰撞。
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第5章 电和磁 复习课 ——基础梳理（原卷版）
一、磁现象
1. 物体具有能吸引__ __等物质的性质叫做磁性，具有磁性的物体叫做__ __。磁性最强的地方叫__ __，磁极总是__ __出现的。
2. 磁极间的相互作用规律：__ __。
注意：互相排斥可以确定二者均有磁性，如果互相吸引则难以确定两者磁性。
3. 使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫做__ __。
4. 在磁极周围的空间存在着由磁体产生的__ __。磁场是一种__ __，虽然它看不见、摸不着，但它以磁体间的__ __显示它的存在。
①性质：磁场对放入其中的磁体产生__ __的作用；
②方向：科学上把小磁针静止时__ __规定为其所处位置的磁场方向。
5. 为了形象地描述磁体周围的磁场分布，人们根据磁铁周围磁场中铁粉的排列情况画出的__ _ _，叫做磁感线。
(1)方向：磁场中的磁感线是从磁体的__ __，在磁体内部磁感线则是从__ __，磁感线是__ __。
(2)强弱：用磁感线的__ __来表示。
(3)对磁感线的说明：
①并不是客观存在的；
②磁感线为__ __的、__ __的曲线；
③磁感线为连续的曲线，不会__ __；
④磁感线上任意一点的切线方向都与该点小磁针静止时北极所指的方向__ __。
(4)仿画几种常见磁铁的磁感线分布。
6. 地球周围存在的地球的磁场称__ __，地磁场与__ __的磁场相似。地表附近地磁场的磁感线走向大致是从__ __向__ __，即地磁场的北极在地理__ __附近。
7. 地磁的南北极与地理的南北极之间的夹角，由我国北宋时期的科学家__ __首次提出。
8. 磁针具有__ __，指南针就是利用磁针指南指北这一特性制成的。
二、电流的磁效应
1. 奥斯特发现了__ __，他指出电流周围存在__ __；电流的磁场方向跟__ _有关。电流的磁效应实验，导线要与静止在__ __的小磁针平行。
2. 直线电流磁场的磁感线分布规律：以电流为中心的__ __。
直线电流产生的磁场特点：通电直导线的周围存在磁场，且磁场方向与__ __方向有关；直线电流磁场的磁感线是环绕导线的__ __，距离直线电流越近，磁性越强，反之越弱。
3. 通电螺线管周围的磁场与__ __的磁场相似。改变__ __方向，通电螺线管的磁极会发生变化。
4. 右手螺旋定则：用右手握住螺线管，使弯曲的四指沿着螺线管上的__ __方向，则与四指垂直的大拇指所指的一端就是通电螺线管的__ __极，另一端则是__ __极。
5. 请在图中标出通电螺线管的N、S极，并用箭头表示右边小磁针的转动方向。
6. 通电线圈的磁性强弱与单位长度上的__ __、__ __以及线圈中是否有__ __等因素有关。
7. 带__ __就是电磁铁，电磁铁的原理是电流的__ __。
电磁铁的优点：
①电磁铁磁性的有无可由__ __的通断来控制；
②电磁铁磁性的强弱可以通过改变电流__ __和线圈__ __来控制；
③电磁铁的磁场方向可由改变__ __方向来控制。
8. 电磁继电器是利用__ __来控制工作电路的一种自动开关。使用它的最大优点是可以用__ _ _电压来控制__ __电压，用__ __电流来控制__ __电流。
如图为电磁继电器的简单示意图。
(1)如图甲所示。当低压电源的开关断开时，__ __失去了磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被弹起，使动触点D与__ __灯触点分离，而与__ __灯触点接通，电动机停止工作。
(2)如图乙所示，当低压电源的开关闭合时，电磁铁A产生__ __，吸引衔铁B，接通电动机所在的电路，__ __灯亮起代表电动机开始工作。
三、电磁感应
1. 英国科学家法拉第在1831年发现了__ __现象，标志着电气时代的开始。
2. __ __电路的__ __导体在磁场中做__ __磁感线运动时，导体中就会产生电流。
(1)如果电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，导体中__ __产生感应电流，但在导体两端会有感应__ __。
(2)切割磁感线运动不一定需要垂直，导线的运动方向与磁感线有一定的夹角也可以。
(3)影响感应电流方向的因素：与切割磁感线的方向和__ __方向有关。
(4)右手定则判断：右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁感线垂直进入手心(当磁感线为直线时，相当于手心面向N极)，大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向。
八下科学 第5章 电与磁 浙江各地期末真题
一．磁性、磁体、磁极、磁化（共6小题）
1．（2023秋 绍兴期末）磁带录音机既可以录音，也可用以放音，其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。录音时，磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化，这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时，再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理，下列各种说法中正确的是（ ）
A．录音的基本原理是电磁感应，放音的基本原理是电流的磁效应
B．录音和放音的基本原理都是电磁感应
C．录音的基本原理是电流的磁效应，放音的基本原理是电磁感应
D．录音和放音的基本原理都是电流的磁效应
2．（2023春 金东区期末）我国古代四大发明对世界文明发展做出了重要贡献，其中利用磁性材料特性的是（ ）
A．指南针 B．火药
C．造纸术 D．印刷术
3．（2023春 海曙区期末）为了取出某一缝隙中的铁钉，小明想到了以下方案，其中不可行的是（ ）
A． B． C． D．
4．（2023春 西湖区期末）有甲、乙、丙三个物体，如图所示，下列分析与图示情况符合的是（ ）
A．甲物体有磁性，乙、丙两物体没有磁性
B．乙物体肯定有磁性，甲、丙两物体没有磁性
C．甲、乙、丙三个物体都有磁性
D．甲、乙、丙三个物体都没有磁性
5．（2023春 临海市期末）为判断铁棒是否具有磁性，某同学进行如图所示实验，根据实验现象不能确定铁棒具有磁性的是（ ）
A．甲：将悬挂的铁棒多次转动，静止时总是南北指向
B．乙：将铁棒一端靠近小磁针，相互吸引
C．丙：将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引
D．丁：水平向右移动铁棒，弹簧测力计示数有变化
6．（2023春 金东区期末）在项目化学习中，小科用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、大头针制作简易指南针，指南针制作过程如下：
步骤Ⅰ：取2枚大号钢质缝衣针，分别将条形磁体沿同一方向摩擦缝衣针10余次（如图甲），使缝衣针磁化。
步骤Ⅱ：将1张硬壳卡纸折成直角，将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧，如图乙所示，用1块橡皮和1枚大头针做成支座，将插有缝衣针的卡纸水平支起。
步骤Ⅲ：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。
步骤Ⅳ：在老师的指导下，针对制作指南针的科学性设计了评价表。
“自制指南针”评价量表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 指针磁性强，且能自 由转动 指针磁性强，不能自 由转动 指针磁性弱，不能自 由转动
指标二 能准确指示南北方 向，能保持平衡 能指示南北方向，不 能保持平衡 不能指示南北方向， 不能保持平衡
（1）将条形磁铁的S极靠近图乙中缝衣针的针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖位置应标为 极。
（2）在不添加器材情况下，若要确定简易指南针是否能够指示南北，应如何操作 。
（3）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，请你对该指南针提出合理的改进建议： 。
二．磁场和磁感线及其特点（共3小题）
7．（2023春 海曙区期末）如图所示为某条形磁体附近磁感线的示意图，若在靠近S极的P点放一个小磁针（按虚线指示放置，小磁针深颜色的一端为N极），当小磁针静止时，选项图中能正确表示P点小磁针N极指向的是（ ）
A． B． C． D．
8．（2023春 柯桥区期末）下列关于磁体两极间磁感线的画法正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2023春 奉化区期末）如图是教材中实验装置图，小科对实验器材的作用进行了思考，其中错误的是（ ）
A．甲图中的乒乓球可以放大实验现象
B．乙图中的背景板可以呈现光的径迹
C．丙图中的近视眼镜会聚烛焰发出的光线
D．丁图中细铁屑可以模拟磁铁周围部分磁场分布
三．影响电磁铁磁性强弱的因素（共4小题）
10．（2023春 上城区期末）如图所示是项目学习小组的同学设计的漂浮式指南针，铜片、锌片和饱和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，铜片是“盐水电池”的正极，锌片是负极。下列说法正确的是（ ）
A．放置在C点的小磁针N极指向右
B．漂浮式指南针能够指示方向是因为存在地磁场
C．继续往溶液中添加食盐能增加导电性
D．将线圈中间的铁棒换成铜棒磁性会增强
11．（2023春 滨江区期末）小柯利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质，设计了判断水温变化的装置其工作原理如图甲所示，电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻R0由导线连接成一个串联电路，在线圈的上方固定一个弹簧测力计，其下端挂一铁块。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中，水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化；如图乙所示为某次实验中弹簧测力计读数随时间变化的图像。下列说法正确的（ ）
A．t1到t2时间内热敏电阻的阻值变大
B．t1到t2时间内水温升高
C．t2到t3时间内电压表示数最小
D．t3到t4时间内电路中电流变大
12．（2023春 宁波期末）如图所示，原来开关断开时，铁块、弹簧在图中位置保持静止状态。当闭合开关，并将滑动变阻器的滑片向右移动，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大，弹簧长度变短
B．电流表示数变小，小磁针的N极顺时针转动
C．电磁铁磁性增强，弹簧长度变长
D．电磁铁磁性减弱，小磁针的N极逆时针转动
13．（2023秋 西湖区校级期末）如图所示.A为电磁铁、B为铁芯、C为套在铁芯B上的绝缘磁环。现将A、B、C放置在天平的左盘上。当A中通有电流I时，C悬停在空中。天平保持平衡。当增大A中电流时。绝缘磁环C将向上运动。在绝缘磁环C上升到最高点的过程中，若不考虑摩擦及空气阻力，则天平左盘 （选填“一直平衡”、“先下降后上升”、“先上升后下降”或“一直下降到最低点”）。
四．电磁铁的特点及应用（共6小题）
14．（2023秋 义乌市校级期末）如图所示，在电路中滑动变阻器滑片P逐渐向左适当移动的过程中，条形磁铁仍保持静止，在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁磁性逐渐增强 B．电磁铁左端为S极
C．条形磁铁受到的摩擦力向左 D．条形磁铁与电磁铁相互吸引
15．（2023春 萧山区期末）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
C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
D．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
16．（2023春 鄞州区期末）科创小组为仓库的制冷系统设计的自动启动装置的简化电路图如图所示，其中R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化如表所示，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电磁铁的线圈电阻不计，控制电路的电源电压调为U0＝6V。闭合开关S，滑动变阻器处于最大阻值，当温度达到28℃时，电磁铁把衔铁吸下，接通工作电路，制冷系统启动。以下关于该制冷系统工作原理的说法中错误的是（ ）
温度/℃ 22 25 28 31 34 37 40
阻值/Ω 620 600 580 560 540 520 500
A．电磁铁的应用原理是电流的磁效应
B．控制开关S闭合时，接线柱b应与c相连
C．制冷系统启动时，控制电路中的电流为0.1A
D．若想将制冷系统的启动温度升高到31℃，则控制电路中电源电压最小为5.8V
17．（2023春 滨江区期末）如图所示，弹簧测力计下挂一条形磁铁，条形磁铁下面放置一通电螺线管，当条形磁铁从左向右水平拉过时，在图像中弹簧测力计示数变化情况正确的是（ ）
A． B．
C． D．
18．（2023春 婺城区期末）某学习小组设计了一个孵化器的恒温装置，图甲为热敏电阻R、滑动变阻器R1和继电器等成的恒温箱的简单温控电路。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温加热箱的电源，继电器线圈的电阻为100欧。当线圈中电流大于或等于20毫安时，继电器的衔铁被吸合，图乙为热敏电阻的R﹣t图像。
（1）恒温箱的加热器应接在 端（选填“AB”或“CD”）
（2）孵化小鸡时，恒温箱的温度设定为40℃，则滑动变阻器R1应取多大阻值？
（3）不同孵化时期所需要的孵化温度略有不同，如要调低孵化温度，应如何调节滑动变阻器的滑片，并说明理由。
19．（2023秋 西湖区校级期末）近几年庆元进行老小区改造，不少多层楼房安装了电梯。出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成。在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（1）控制电路电磁铁上端为 极（选填“N”或“S”），当人进入电梯后，压敏电阻R受到的压力F将增大，其阻值 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
（2）若电磁铁线电流达到15mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。请你设定该电梯最多乘坐几人？（以每人50kg计算，且g取10N/kg）
五．电磁感应（共11小题）
20．（2023秋 西湖区校级期末）电占他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的有（ ）
A．取走磁体，电吉他将不能正常工作
B．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
C．弦振动过程中，线圈中的电流大小不断变化
D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
21．（2023秋 余姚市期末）杭甬复线高速公路正在如火如荼地建设之中。高速公路的路面下装有电磁感应发电装置，未来可实现电动汽车无线充电，其原理与下列实验相同的是（ ）
A． B． C． D．
22．（2023秋 北仑区期末）哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士，时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式，巴士到站前停止动力供应，继续向前运行，内部线圈切割磁感线产生电流，部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是（ ）
A． B． C． D．
23．（2023春 仙居县期末）科学探究是一个不断发现问题、解决问题的过程。下列对电与磁的相关科学史料的解读错误的是（ ）
A．科学知识是固定不变
B．科学发展的背后隐含着人类认识的发展
C．电与磁统一性的证实，揭示了电磁现象的本质
D．问题是在具体的情境中根据人们研究的需要提出的
24．（2023春 杭州期末）手机无线充电技术逐步成熟。图甲是手机无线充电的示意图，充电底座里的送电线圈接通交流电，从而产生变化的磁场，使手机内的受电线圈中产生一定的电流，完成充电。在图乙中的实验原理与图甲中受电线圈相同的是（ ）
25．（2023秋 西湖区校级期末）小金所画的发电机的原理示意图如图甲，它的工作原理是 ，图示位置的电流 （填“大于”、“小于”或“等于”）线圈转过90°后的电流，图乙是动圈式话筒示意图，图丙是扬声器示意图，原理与图甲相同的是 （填“乙”或“丙”）。
26．（2023春 镇海区期末）起点为宁波市镇海区威海路，终点为杭州市江干区下沙枢纽的杭甬高速段，将成为国内首条高科技智慧公路，建设远期目标是实现车辆移动式无线充电（如图甲）。图乙是电动汽车无线充电的原理简化图，当路面内的充电线圈接通供电电源之后，该线圈就会产生一个磁场，当电动汽车在公路上的时候，车载线圈中会产生感应电流，实现无线充电。
（1）车载线圈中产生电流是利用 现象。
（2）当充电线圈中某一时刻的电流从a流入，b流出时，则图中充电线圈内部B点的磁场方向
（填“向上”或“向下”）。
27．（2023春 东阳市期末）随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线，小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。如图是手机无线充电的原理简化图。当充电器发射线圈接通电源之后，该线圈就会产生一个磁场，此时若将手机放在充电器上，手机中的接收线圈即会产生感应电流，实现无线充电。请回答：
（1）无线充电时，手机线圈中产生电流原理是利用 现象；
（2）当某一时刻发射线圈与接收线圈中部的磁场方向向上时（如图中箭头所指方向），则该时刻发射线圈中的电流方向是 （选填“a→b”或“b→a”）。
28．（2023春 南浔区期末）如图是小明按时间顺序梳理的电与磁相关知识结构图，请你补充完整。
；② ；③ 。
29．（2023春 路桥区期末）学校开展项目化学习挑战赛——为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
[提供器材]塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯（图甲，LED灯具有单向导电性，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“﹣”极流入时，LED灯则不发光）等。
[项目要求]设计制作节能夜跑灯，将日常跑步产生的机械能转化为电能，使LED灯发光是利用 原理。
[方案设计]乙图为小柯设计的节能夜跑灯结构图，磁体在水管中可来回移动，线圈缠绕在塑料水管外壳并与一盏LED灯构成闭合电路。
线圈匝数 50匝 100匝 150匝 200匝
感应电压 0.18V 0.36V 0.54V 0.72V
[产品制作]小柯用磁性相同的磁体，以相同的速度切割磁感线，探究感应电压大小和线圈匝数关系，具体数据如表所示。根据表中数据分析可得出结论 。确定匝数后，制作夜跑灯绑在小臂上，跑步时甩臂使一盏工作电压为1.8V的LED灯发光。
[项目评价]
节能夜跑灯设计制作评价量表（节选）
评价指标 5分 3分 1分 自评
夜跑灯设计图 有设计图且设计合理、结构有标注 有设计图且设计合理 有设计图但设计不合理
产品 发光 情况 两盏LED灯交替发光 两盏LED灯发光 一盏LED灯发光
性能 使用 情况 日常跑步甩臂发光 快于日常跑步甩臂发光 手中摇动发光
根据评价表，小柯设计的夜跑灯发光情况一项评分为1分，请在如图丙所示虚线框内改进设计图使该指标达到5分。
30．（2023春 柯桥区期末）某学校开展项目化学习挑战赛——为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
【项目要求】设计制作节能夜跑灯，将日常跑步产生的机械能转化为电能使LED灯发光。
【提供器材】塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯（额定电压为0.54V）
线圈匝数 50匝 100匝 150匝 200匝
感应电压 0.18V 0.36V 0.54V 0.72V
（1）某学习小组用磁性相同的磁体，以相同的速度切割磁感线，探究感应电压大小和线圈匝数关系，具体数据如表所示，根据表中数据分析，在其他条件不变的情况下，该小组同学至少要绕制 匝线圈，才能使额定电压为0.54V的LED灯正常发光。
（2）图甲为学习小组制作好的节能夜跑灯的结构图，磁体放在塑料水管中，随着手臂摆动可以移动，线圈缠绕在塑料水管外壳并与LED灯构成闭合电路，请分析：夜跑灯要达到最亮时，应佩戴在图乙手臂A、B中的哪个部位，并简述理由： 。
六．直线电流的磁场（共4小题）
31．（2023秋 西湖区校级期末）汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是（ ）
A． B． C． D．
32．（2023春 上城区期末）1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验首次证实电和磁之间的相互联系。小金用如图所示装置来模仿奥斯特所做的实验。下列说法正确的是（ ）
A．当闭合开关时，小磁针的N极向纸外偏转
B．当小磁针移走后，电流产生的磁场消失
C．移动滑动变阻器滑片，小磁针的N极指向会改变
D．更换导线连接的电源正负极，小磁针的N极指向不会改变
33．（2023春 鄞州区期末）学习了磁现象的知识后，小宁怀着极大的兴趣对如图甲、乙、丙所示的实验进行了探究，得到如下结论：
（1）通电导线周围存在磁场，且磁场方向与 有关。
（2）如图丁所示，高速电子束飞过小磁针上方时，小磁针将发生如图 （填“甲”“乙”或“丙”）所示方向的偏转。
34．（2023秋 西湖区校级期末）“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲、乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设：
甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转
乙：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用
（1）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是 。
（2）老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将 （选填“不改变”或“改变”）。
（3）得出实验结论后，他将四条彼此绝缘的通电直导线在同一平面内，四根导线中的电流大小相等，要使四根导线所围矩形中心处O点的磁场增强，电流被切断的应是 。
七．安培定则（共2小题）
35．（2023春 镇海区期末）如图是一种“电子秤”的结构简图，其中的电磁铁和永磁体之间相互排斥，对秤盘产生向上的力。当秤盘上放置质量不同的物体时，可通过调节滑动变阻器改变电流，从而改变斥力大小，使指针始终指在“a位置”。该电子秤所称量物体质量m跟电路中电流I的关系为m＝kI（k为500克/安）。据此原理，可将电流表改装成“质量显示仪”达到称量质量的目的。电源电压为9伏，线圈电阻为10欧，线圈允许通过的最大电流为0.8安，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，电流表量程为0～0.6安。假设弹簧等元件均能正常工作。下列说法中错误的是（ ）
A．永磁体下端为S极
B．该电子秤的称量范围为75g～400g
C．要增大斥力，应将变阻器滑片P向下移动
D．要增大电子秤称量范围，可以通过增大电路中电流的取值范围来实现
36．（2023春 仙居县期末）国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火（如汤水溢出）时，装置能自动关闭气路。图甲为小科设计的模拟装置示意图，电源电压U＝9伏，R0＝80欧，闭合开关S，当电磁铁线圈中的电流达到一定值时，衔铁K被释放，从而关闭气路（未画出），启动保护。不计线圈电阻，热敏电阻R1的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示。请完成下列各题。
（1）电磁铁上端的磁极为 极。
（2）当温度降至80℃时，衔铁K被释放，启动保护，此时线圈中的电流多大？（请写出计算过程）
（3）现仅将R1更换为图线②所示的热敏电阻，若燃气灶熄火后，温度降至 时才会启动保护。要使更换后的保护装置仍在80℃启动，则电阻R0阻值应该多大？
八．磁场对通电导线的作用（共4小题）
37．（2023春 路桥区期末）2022年6月“福建舰”正式下水，该舰采用的是电磁弹射起飞技术，原理如图：舰载机位于两条通电轨道的中间，当要起飞时，为轨道加上电流使其沿轨道方向由静止开始加速，最终被弹射出去。电磁弹射器的工作原理类似于 （选填“发电机”或“电动机”），可 （选活动填“增大”或“减少”）电流使飞机获得更大推力。
38．（2023秋 义乌市校级期末）同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平向右移动，导体cd也随之运动起来。可知：实验装置右侧产生的原理是 。在①电风扇、②电熨斗、③电磁起重机、④发电机、⑤动圈式话筒中，利用左侧原理工作的有 。
39．（2023春 苍南县校级期末）为进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与什么因素有关？小晴如图组装了实验器材，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，让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直，并进行了步骤①：闭合开关，等导体静止时，记录下悬线与竖直方向偏转的角度a1。
（1）本实验中如何判断磁场对通电导体作用力的大小？ 。
（2）小晴想要探究通电导体在磁场受到作用力的大小与通过导体电流大小，磁场强弱的关系。请你继续完成方案设计。（除图中所示器材外，如有需要可自行添加）
②
③
40．（2023秋 柯城区期末）2024年1月4日，我国第一架利用电磁弹射系统的航空母舰“福建舰”三条电磁弹射滑轨铺装完毕，其弹射装置结构简图如图甲所示。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。
（1）图乙实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是 。
（2）若“福建舰”投入使用后，在某次训练中从密度小的海域驶向密度大的海域（航母在行驶过程中的消耗忽略不计），航母所受的浮力F和浸没在海水中的深度h如何变化？
（3）弹射起飞分两种：蒸汽弹射和电磁弹射，两种方法各有利弊。下列支持电磁弹射技术的是 。
A．电磁弹射器的质量和占用空间小 B．电磁弹射器造价高，且耗电量大
C．电磁弹射器的加速均匀，弹射速度快 D．电磁弹射器维护成本比蒸汽弹射器低
（4）“福建舰”正式服役后，未来将组成航母编队，编队出行时各舰艇不宜靠得太近，请利用流体压强与流速的关系进行解释。
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