2025中考九年级物理专题复习电与磁精选练习题（含解析）
文档属性
| 名称 | 2025中考九年级物理专题复习电与磁精选练习题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 27.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-02-07 10:39:30 | ||
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文档简介
2025中考九年级物理专题复习电与磁精选练习题
一、题型梳理
题型1 磁现象
1. 在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是（ ）
A．指南针 B．火药 C．印刷术 D．造纸术
2. 为辨别钢棒是否有磁性，小明设计了以下方案进行探究。
（1）如图甲所示，小磁针与钢棒M端相互吸引，则钢棒的情况可能是 ；
A．原来就具有磁性，M端为N极
B．原来就具有磁性，M端为S极
C．原来没有磁性，被小磁针磁化后，M端成了N极
D．原来没有磁性，被小磁针磁化后，M端成了S极
（2）如图乙所示，挂在弹簧测力计下的磁铁，下端为N极。水平向左移动钢棒的过程中，测力计示数持续变大，小明由此判断，钢棒原来一定具有磁性，且M端是 极（选填“N”或“S”）。本实验若把磁铁换成软铁块，情况又会怎样？ 。
题型2 磁场和磁感线
1. 下列有关磁场和磁感线的说法中，正确的是（ ）
A．磁场和磁感线都是真实存在于磁体周围的
B．磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示
C．有磁感线的地方就有磁场，没有磁感线的地方没有磁场
D．磁场的基本性质是可以对放入其中的物体产生力的作用
2. 如图所示，是条形磁体的磁场分布图，a、b是磁场中的两个点，关于该磁场，下列说法正确的是（ ）
A．磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
B．该条形磁体的右端为S极，左端为N极
C．将一小磁针置于b点，其静止时N极指向右侧
D．由于a点没有磁感线经过，所以a处的磁场比b处弱
3. （多选题）某同学研究磁体周围的磁场情况时，将一根条形磁体放在水平桌面上，在条形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑的分布情况如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．该实验可以说明条形磁体周围的磁场是有规律的
B．磁体两端附近的铁屑较多，说明条形磁体两端的磁性较强
C．根据铁屑的排列方式，可以判断出条形磁体哪一端是N极
D．用木屑代替铁屑进行实验，也可以研究磁体周围的磁场情况
4. 如图所示，根据磁感线的方向，标出磁体a端的磁极名称和小磁针的S极。
5. 通过实验探究磁体周围的磁场特点。
（1）在条形磁铁四周放置的小磁针静止时指向如图甲所示，图中小磁针涂红的一端为N极。由此可以判断出条形磁铁的B端是 （选填“N”或“S”）极；
（2）小美用铁屑探究磁体周围的磁场如图乙所示。
①在蹄形磁铁上面放一块透明有机玻璃，并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可以看到小铁屑有规则地排列起来。这是因为撒在磁体周围的每个小铁屑都被 ，磁场的分布情况也被形象地显示出来；
②再在玻璃板上放一些小磁针，记录这些小磁针静止时N极的指向；
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向，画出一些带箭头的曲线形象地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作磁感线。磁体外部的磁感线都是从 极出发的；
（3）小阳利用图乙情景构建一个物理模型如图丙所示。在A点的磁场强度 B点的磁场强度。（选填“大于”或“小于”）
题型3 奥斯特实验
1. 如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（ ）
A．该实验说明电流周围存在磁场
B．最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C．利用该实验原理可以制成发电机
D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变
2. 如图所示，下列说法中错误的是（ ）
A．这是模拟奥斯特实验的一个场景
B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C．将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变
D．将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁的北极
3. 如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。该实验探究的是通电直导线周围是否存在 。实验中小磁针的作用是检测磁场的存在，这里用到的一种重要的科学研究方法是 法（选填“类比”、“转换”、“控制变量”或“等效替代”）。小明推测：若一束电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据是： ，这时磁针的N极会向 (选填“纸内”或“纸外”)偏转。
题型4 通电螺线管的磁场
1. 下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线是磁场中实际存在的曲线
B．磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥
C．磁体上磁性最强的部分叫磁极
D．通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场相似
2. 小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．图中P、Q两点相比，P点处的磁场较强
B．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场会减弱
C．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场方向会改变
D．若只增大螺线管中的电流，P、Q两点处的磁场方向会改变
3. 一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（ ）
4. 在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中：
（1）在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需轻敲纸板，观察到铁屑排列成图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似；
（2）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法： ；
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 有关。
5. 用如图所示的装置来探究通电螺线管外部的磁场方向。
（1）如图甲，在通电螺线管周围不同位置放置小磁针的目的是 ，放置的小磁针数量越 ，越能清楚地看出磁场分布情况。为此我们可以用图乙的装置来做：在螺线管周围撒上细铁屑，请回答：通上电后，接下来的操作是 ；
（2）假如实验过程中的磁性不够强，你可以采取什么办法？请说出一种 。
题型5 安培定则
1. 通电螺线管左侧放一条形磁体，闭合开关后，小磁针静止在如图所示的位置。请标出：（1）电源右侧的极性（用“+”或“-”表示）；（2）a点磁感线方向；（3）小磁针静止时右端的磁极（用“N”或“S”表示）。
2. 如图所示，请在括号内标出通电螺线管左端的磁极、小磁针右端的磁极以及导线上A点的电流方向。（磁极均用“N”或“S”表示）
3. 在答图的虚线框中用箭头画出磁感线的方向。
4. 闭合开关，通电螺线管附近的小磁针方向如图所示，请在图中括号内标出电源的极性（“+”或“-”），并标出磁感线的方向。
5. 安培定则（右手定则）可以判断通电螺线管外部磁场的磁极，其实也可以用安培定则来判断通电直导线所产生的磁场方向，握住导线，让大拇指方向与电流方向相同，则四指方向为环形磁场方向，如图所示均为电流产生磁场的分布图，其中正确的是（ ）
题型6 电磁铁及其工作原理
1. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越 ，电磁铁磁性越强；
（2）根据图示的情境可知， （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强；
（3）此实验根据被吸引大头针的个数判断磁性强弱，体现了 法的科学方法；
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
2. 如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂着一根条形磁铁，闭合开关S，待条形磁铁静止后，再将滑片P从端向端移动的过程中，会出现的现象是（ ）
A．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变长
B．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变短
C．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变长
D．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变短
3. 图甲是磁悬浮台灯，灯泡内部装有磁体和半导体芯片，灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后，灯泡会悬浮在灯座上方，半导体芯片发光。下列说法正确的是（ ）
A．发光的半导体芯片电阻为零
B．灯泡悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理
C．通电后电磁铁具有磁性说明磁能生电
D．通电后电磁铁的下端为S极
4. 科技兴趣小组用下图所示的装置探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。用带有绝缘皮的导线绕在铁钉上做成了有四个接线柱、、、的电磁铁，可用于改变电磁铁线圈的匝数。
（1）为了完成实验，除了图中的实验器材外，还需要增加的器材是 ；
（2）小组成员首先探究电磁铁磁性强弱跟电流大小是否有关。将电磁铁线圈的接线柱接入电路，闭合开关，移动滑片，观察并记录 。为了探究电磁铁磁性强弱是否与线圈匝数有关，接下来应保持滑片位置不变，然后 ；
（3）电磁铁在日常生活中应用广泛，下列物品中没有应用到电磁铁的是 （选填字母）。
A．电磁起重机 B．电磁继电器 C．电烙铁 D．磁悬浮列车
题型7 电磁继电器及其应用
1. 物理实践活动中，小明同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图所示。热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，将其安装在需要探测温度的地方。当探测温度正常时，仅指示灯亮；当探测温度升高到某一设定值时，仅警铃响。为了达到上述要求，警铃应安装在（ ）
A．位置a B．位置b C．位置c D．无法判断
2. 物理实践活动中，小海同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度高低的地方，当探测温度正常时，指示灯亮；当探测温度升高到某一值时，警铃响。已知控制电路两端的电压U保持不变，电磁铁线圈的电阻忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．图中电磁铁上端的磁极为S极
B．当探测温度升高时，电磁铁的磁性减弱
C．热敏电阻的阻值随探测温度的升高而减小
D．当探测温度升高时，控制电路消耗的总功率减小
3. 如图是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L为“220V 22W”照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻，R2为阻值会随着光照强度变化而变化的光敏电阻。下列说法中不正确的是（ ）
A．受控电路中导线a端应连接照明电路的火线
B．提高控制电路电源电压，L白天也可能发光
C．当光照强度增大时，控制电路总功率将增大
D．为了让灯在天更暗时才发光，可换用阻值更小的R1
4. 图甲是某多功能养生壶内部简化电路，由控制电路和工作电路两部分组成。R0为热敏电阻，其阻值随监测水温变化图象如图乙所示。控制电路电源电压为6V，R为滑动变阻器，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下。工作电路电源电压为220V，R1、R2为电加热丝，加热功率为1100W，保温功率为200W。
（1）R2的阻值为多少？（ ）
（2）用加热挡将2.2kg的水15℃加热至45℃，用时5min，则养生壶加热效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]（ ）
（3）使用烧水功能时，需设定水温达到100℃时停止加热，进行保温，则滑动变阻器R接入电路阻值应调为多大？（ ）
（4）换用花茶功能时，为了避免破坏营养成分，需调低停止加热时的设定水温，应将滑动变阻器的滑片向 调（填“左”或“右”）。
题型8 探究磁场对通电导线的作用
1. 用如图的装置探究磁场对通电直导线的作用，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动，要使AB通电后向左运动，下列做法中可行的是（ ）
A．仅换用磁性更强的磁体 B．仅增加AB中的电流强度
C．仅将磁体的N、S极对调 D．仅将铝棒AB换成铜棒
2. 在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中，小明设计了如图所示的电路，导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。
（1）磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是 （选填“磁场”或“磁感线”）；
（2）闭合开关前，导体棒ab静止，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对 有力的作用；
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体a、b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；
（4）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a、b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；
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向， （填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
3. 小明用如图所示装置做“探究通电导体在磁场中受力的方向和大小与什么因素有关”实验。
（1）闭合开关，悬挂的导体棒向右运动，对调电源正负极后，发现导体棒向左运动，说明通电导体在磁场中受力方向与 方向有关；
（2）若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，接下来的操作是 ；
（3）通电导体在磁场中受力的大小与什么有关？小明有两个猜想：
①与电流大小有关； ②与磁场强弱有关；
实验采取的研究方法是 ，针对猜想①，可添加的器材是 ；针对猜想②，可添加的器材是 ；
（4）小明由实验得到启发，想要导体棒持续左右摇摆，可采取的方法是 。
题型9 磁场对通电导线作用的应用
1. 如图所示是扬声器（喇叭）的结构图。当扬声器的线圈中通入携带声音信息的时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用下带动锥形纸盆振动发声。下列说法中正确的是（ ）
A．扬声器工作时是将机械能转化为电能
B．扬声器工作时线圈中不会有电流
C．扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力
D．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
2. 如图所示是实验室中电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈中有电流通过，线圈会带动指针一起偏转①，线圈中的电流越大，指针偏转角度越大②。则下列说法正确的是（ ）
A．该装置中没有磁体，通电后指针依然能偏转
B．线圈中有电流通过时，把电能全部转化为内能
C．改变线圈中的电流方向，其转动方向不会改变
D．线圈中的电流越大，其所受的磁场力越大
3. 如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半圈或下半圈。将线圈放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是 极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的 （填“发电机”或“电动机”）。
4. 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。
5. 如图所示，导线a、b通电前固定不动，已知通电后左磁体对a的作用力的方向为水平向右（在图中已正确标出F1）。判断在图中标注力F2、F3、F4的方向。哪个标注是正确的（ ）
A．只有F2正确 B．只有F3正确
C．F2、F3都不正确 D．F2、F4正确
题型10 电动机
1. 如图直流电动机（已安装换向器）的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A．甲图导线ab和乙图导线cd电流方向相反，受力方向相反
B．从上往下看，线圈中电流方向都是逆时针方向
C．导线cd在这两个时刻电流方向相同，转动方向相同
D．导线ab在这两个时刻电流流向不同，受力方向不同
2. 电动机是利用 （选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现，这个装置叫 （填电动机的结构名称）。图1中的线圈所在的位置 （选填“是”或“不是”）平衡位置，此时线圈由于 会继续转动，从而越过此位置。
图1 图2
3. 如图2所示，晓佳将一简易电动机接入电路中，闭合开关，小灯泡发光但电动机线圈不转动，通过检查，排除线圈被卡不转动的可能，于是晓佳判断可能是电动机线圈短路而不转动，晓佳的同学小华却认为：不一定是线圈短路才不转动，也可能是线圈所受磁场力太小。为帮晓佳找出电动机不转动的原因，他们可利用如图所示的电路图和多节新电池，磁性强弱不同的多块磁铁进行实验。他们进行的操作是 ，同时 ，闭合开关观察 ，若 ，说明线圈不转动的原因是所受磁场力太小。
4. 图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO'为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A．螺线管F端为N极，P端为N极
B．螺线管F端为S极、P端为S极
C．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
5. 《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》指出：发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的是（ ）
A．电视机 B．手电筒 C．电饭锅 D．电风扇
题型11 探究感应电流产生的条件
1. 用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在竖直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（ ）
A．导体棒ab保持静止 B．导体棒ab向左运动
C．导体棒ab竖直向下运动 D．导体棒ab竖直向上运动
2. 关于如图所示实验，下列说法正确的是（ ）
A．装置中的AB是轻质塑料棒
B．用该装置可探究“什么情况下磁可以生电”
C．只要开关闭合，灵敏电流计的指针就会偏转
D．根据该实验揭示的原理发明了电动机
3. 如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是（ ）
A．①和② B．①和③ C．②和④ D．③和④
4. 小明利用如图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”，他通过观察灵敏电流表的 来判断是否产生了感应电流。经过多次尝试，他发现，当闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流。
5. 如图所示，小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关，他们完成操作，将观察到的现象记入表格：
（1）分析①、②两次实验现象，小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时，电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确，因为导体AB 运动时，其运动方向也与磁场方向垂直，但无感应电流；
（2）采纳小刚意见后，小明又说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”，小刚认为不全面，因为导体AB 运动时，也有感应电流；
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将 能转化为电能；如果将图中的灵敏电流计换成 ，可以探究磁场对电流的作用。
题型12 电磁感应现象与应用
1. 如图是动圈式话筒内部结构图，对着话筒说话时，声带 发出声音，使膜片带动线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，改变了声音的 （选填“音调”或“响度”）。线圈切割磁感线运动的过程中，将 能转化为电能。
2. 英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，人们根据这一现象制成了发电机。下列四个设备中应用了电磁感应现象的是（ ）
A．麦克风 B．防水报警器
C．电铃 D．扬声器
3. 刷卡机（POS机）已经在生活中普遍应用，当银行卡有磁条的一侧经过刷卡机的卡槽时（如图），刷卡机的感应器（相当于线圈）中会产生感应电流，如图与此原理相同的是（ ）
4. （多选题）图甲所示是一种自行车上的装置，车前端的灯泡与该装置内部线圈相连，自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，小轮带动内部的磁铁转动，灯泡便发光照明，图乙是其结构示意图。下列分析正确的是（ ）
A．该装置是一种电动机 B．该装置将机械能转化为电能
C．增大车轮转速灯泡亮度变大 D．车轮与小轮间应尽量光滑
5. （多选题）如图所示，现在常用的动圈式耳机，其构造与扬声器和动圈式话筒类似。用一对导线把两只动圈式耳机连起来，就可以做一部最简单的电话：一只耳机当话筒，另一只当听筒。下列说法中正确的是（ ）
A．在把它当耳机使用时，两个耳机的工作原理都是电磁感应
B．在当作自制电话使用时，从能量转化的角度看，当“话筒”的耳机是磁生电
C．在当作自制电话使用时，从能量转化的角度看，当“听筒”的耳机是电生磁
D．这部自制的电话在使用时，必须连接电源
题型13 发电机
1. 图示为某发动机的原理图，abcd为电动机的线圈，为转轴。从O点沿转轴观察，线圈逆时针转动，则（ ）
A．发电机在工作时主要将电能转化为机械能
B．发电机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C．线圈由图示位置转过180°时，线圈中产生的电流方向相反
D．线圈由图示位置转过180°时，线圈中产生的电流方向不变
2. 如图所示的实验中能说明发电机工作原理的是（ ）
A． 磁极间有相互作用 B． 通电导线周围存在磁场
C． 通电导体在磁场中受力 D． 电磁感应现象
3. 如图所示的装置，标有“红”“绿”字样的是发光二极管。线圈匀速转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．两个二极管能同时发光 B．线圈转至某位置时，两个二极管都不发光
C．此过程电能转化为机械能 D．该装置中的线圈和磁体部分在电路中相当于用电器
4. 如图所示的是电磁学的两个实验。如图甲，线圈abcd逆时针转动，在如图甲所示位置，灵敏电流计的指针向左偏转。下列说法中正确的是（ ）
A．图甲是电动机的工作原理图，图乙是发电机的工作原理图
B．在图甲中，线圈的ab边和cd边中电流的方向是相同的
C．线圈abcd由图甲所示位置转过180°时，灵敏电流计的指针仍向左偏转
D．在图乙中，线圈的ab边和cd边受力的方向是相反的
5. 如图是发电机的工作原理图，用导线将线圈、铜环、电刷和灯泡连成闭合电路。线圈abcd处于如图所示的磁场中沿逆时针转动，ab边切割磁感线产生的感应电流方向为从b到a，则下列说法错误的是（ ）
A．线圈在图示位置时，通过cd边的电流方向从d到c
B．线圈由图示位置转过180度时，通过ab边的电流方向从b到a
C．线圈转动产生感应电流的过程中线圈也会受到磁场的作用力
D．把灯泡换成电源就可以把整个装置当成一个电动机使用
二、直击中考
1. （2024·徐州·中考真题）如图所示，托架上有两个磁环，同名磁极相对，上面的磁环悬浮着，托架静止挂在弹簧测力计的秤钩上，若托架重1N，每个磁环重2N，则弹簧测力计的示数为（ ）
A．1N B．3N C．4N D．5N
2. （2024·四川乐山·中考真题）下列四幅图中，探究“磁场对通电导线的作用”的是（ ）
A B C D
3. （2024·内蒙古赤峰·中考真题）将扬声器、开关和电流表连成如图电路，闭合开关，反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动，下列选项与其原理相同的是（ ）
A．电动机 B．发电机 C．电磁铁 D．电铃
4. （2024·四川南充·中考真题）以下关于电与磁的描述中，说法正确的是（ ）
A．图甲：磁感线不是真实存在的，地磁场的北极在地理北极附近
B．图乙：向右移动，能吸引更多铁钉，铁钉下端为电磁铁的极
C．图丙：同时对调磁极和电源正负极，线圈的转动方向会发生改变
D．图丁：闭合开关，导体ab竖直向下运动或竖直向上运动，电流表指针不发生偏转
5. （2024·甘肃兰州·中考真题）科技创新活动中，小雅的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣，其原理如图甲所示，a、b两个导体棒分别悬挂在两个球形磁铁的磁场中，两导体棒通过导线相连，构成了一个闭合回路，用手推动导体棒a左右摆动时，导体棒b会随之摆动，下列关于这一现象的说法中不正确的是（ ）
A．导体棒a左右摆动时，闭合回路中能够产生感应电流
B．导体棒a左右摆动时，实现了电能向机械能的转化
C．导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D．用手推动导体棒b左右摆动时，导体棒a也会随之摆动
6. 作图题：
（1）（2024·山东东营·中考真题）闭合开关，通电螺线管附近小磁针的N极指向如图所示，请在图中括号内标出电源的“+”“-”极。
（2）（2024·江苏连云港·中考真题）如图所示，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。
7. （2024·山东青岛·中考真题）小明用如图所示的装置，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
（1）比较 两图可知，产生感应电流时电路应闭合；
（2）比较 两图可知，产生感应电流时导体要在磁场中做切割磁感线运动；
（3）比较乙、丁两图可知，感应电流的方向与 方向有关。
8. （2024·吉林长春·中考真题）在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：
（1）如图所示，闭合开关，通电螺线管的右端为 极，小磁针的左端为 极；
（2）对调电源正、负极，小磁针N极指向与（1）中相反，这表明，通电螺线管外部的磁场方向与 的方向有关；
（3）在螺线管中插入一根铁棒，可使通电螺线管的磁性 。
9. （2024·山东枣庄·中考真题）某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
（1）在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的 （选填“南极”或“北极”），说明地球周围存在磁场。
（2）在玻璃板上均匀地撒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示，铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似。
（3）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极指向与图乙中小磁针N极指向相反，说明通电螺线管的极性与 的方向有关。
（4）实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施： （写出一种方法即可）。
（5）为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与 有关，且这个关系可以用
来判断。
10. （2024·江苏淮安·中考真题）某款恒温箱的简化电路如图甲所示，控制电路中电源电压为36V且保持不变，电磁铁线圈电阻为，R为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示；工作电路中的加热器（图中未画出）正常工作时的电阻为。求：
（1）加热器应接在图甲中 （填“ab”或“cd”）之间，控制电路中电磁铁的上端为 极；
（2）加热器正常工作6s产生的热量是多少？
（3）控制电路的电流减小到0.036A，衔铁会被释放。则当调节时，恒温箱内设定的最低温度为多少摄氏度？
（4）若使恒温箱内设定的最低温度提高一些，可将R'的滑片向 滑动一点。
三、新题+综合题
1．如图，用条形磁铁使回形针竖直静止在空中。在磁铁与回形针之间插入下列物体（与它们不接触），哪个能使回形针掉下来（ ）
A．硬纸板 B．玻璃板 C．铁板 D．铝板
2. 如图，趋磁细菌体内可以合成纳米级、链状排列的磁小体，可用于生产磁性定向药物或抗体，制造生物传感器等．为合成磁小体，趋磁细菌需要从海洋中汲取金属元素（ ）
A．Na B．Al C．Fe D．Cu
3. 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．通电螺线管的A端为N极
B．通电螺线管静止时B端指向地理南方
C．通电螺线管外C点的磁场方向向左
D．增加线圈的匝数可以减小通电螺线管的磁性
4. 在潜艇上使用磁流体推进器，可以消除机械噪音，使潜艇能高速航行不被发现。磁流体推进器的简易结构如图所示，磁流体推进器是贯通海水的通道内建有一个磁场，把海水作为导电体，通过电极向海水供电，通道内的磁场能对通电的海水产生力的作用，使海水在通道内运动，若海水向后运动，则潜艇会向前运动。下列有关说法正确的是（ ）
A．磁流体推进器是利用电磁感应的原理工作的
B．若增强磁体的磁性，潜艇受到的动力会越大
C．若只调换磁体的磁极，对潜艇的运动没有影响
D．若要改变潜艇受力方向，只能改变海水电流方向
5. 下水道口常常有臭味外溢，室内会装地漏防止这一现象。如图甲所示是一款磁悬浮地漏的结构示意图。当地漏中有污水时，密封盖下移，将污水排出，如图乙所示；当污水排尽后，密封盖在磁力作用下归位，隔绝排水管道中的气体。下列分析正确的是（ ）
A．磁体M的周围不存在磁场
B．磁体M的下端和磁体N的上端为同名磁极
C．密封盖能归位是因为磁体M周围存在磁感线
D．将磁体N换为较轻的铝块，密封盖也能正常归位
6. （多选题）如图，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁铁，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声。下列说法正确的是（ ）
A．该扬声器与电动机的工作原理相同
B．磁场对线圈的力的方向随电流方向改变而改变
C．线圈带动纸杯振动是电磁感应现象
D．线圈中的电流不会产生磁场
7. （多选题）图甲是一种无接触式热风干手器，图乙是其内部简化电路图。该干手器额定功率为540W，加热电阻丝的阻值为110Ω，R为光敏电阻。手伸向出风口时，控制电路的衔铁被吸下，干手器正常工作，开始吹热风。下列分析正确的是（ ）
A．接线柱A接的是火线
B．螺线管的上端为N极
C．手伸向出风口时R的阻值增大
D．电动机的电功率为100W
8. （1）如图1，将矩形铜线框置于水平向北的磁场中，通电时铜线ab段受磁场力竖直向上，则铜线cd段受磁场力方向 （选填“竖直向上”“竖直向下”）；
（2）图2，在蹄形磁体的磁场中放置的导线AB跟灵敏电流计连接。图3中的a表示图2中垂直于纸面的导线AB，它在磁场中按箭头方向运动时，灵敏电流计可能会发生偏转的是 （选填“甲”“乙”“丙”）操作，这个过程是 能转化为电能。
参考答案
一、题型梳理
题型1 磁现象
1. 在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是（ ）
A．指南针 B．火药 C．印刷术 D．造纸术
【答案】A
【详解】地球的周围存在磁场，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近，由于异名磁极相互吸引，故指南针静止时指向南方的是它的S极，指向北方的是它的N极，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不符合题意，A符合题意。故选A。
2. 为辨别钢棒是否有磁性，小明设计了以下方案进行探究。
（1）如图甲所示，小磁针与钢棒M端相互吸引，则钢棒的情况可能是 ；
A．原来就具有磁性，M端为N极
B．原来就具有磁性，M端为S极
C．原来没有磁性，被小磁针磁化后，M端成了N极
D．原来没有磁性，被小磁针磁化后，M端成了S极
（2）如图乙所示，挂在弹簧测力计下的磁铁，下端为N极。水平向左移动钢棒的过程中，测力计示数持续变大，小明由此判断，钢棒原来一定具有磁性，且M端是 极（选填“N”或“S”）。本实验若把磁铁换成软铁块，情况又会怎样？ 。
【答案】 AC N 水平向左移动钢棒的过程中，弹簧测力计示数先变小后变大
【详解】（1）根据知识点磁体能够吸引铁、钴、镍等物质；同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引；小磁针的S极与钢棒M端互相吸引，则钢棒如果原来有磁性，M端应该是N极，如果原来没有磁性，钢棒被磁化后，M端是N极，故BD不符合题意，AC符合题意。
故选AC。
（2）根据知识点条形磁体的两端磁性最强，中间磁性最弱；同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引；挂在弹簧测力计下端的磁体受到重力、拉力、磁力，三个力平衡；水平向左移动钢棒，磁体受到的磁力先变小后变大；弹簧测力计的示数持续变大，则钢棒的M端是N极；从M端到中间，磁体受到的斥力逐渐减小；从中间到右端，磁体受到的引力逐渐增大。
[3]若把磁铁换成软铁块，软铁块和钢棒之间无磁性，水平向左移动钢棒的过程中，弹簧测力计示数先变小后变大。
题型2 磁场和磁感线
1. 下列有关磁场和磁感线的说法中，正确的是（ ）
A．磁场和磁感线都是真实存在于磁体周围的
B．磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示
C．有磁感线的地方就有磁场，没有磁感线的地方没有磁场
D．磁场的基本性质是可以对放入其中的物体产生力的作用
【答案】B
【详解】A．磁场是客观存在的物质，而磁感线不是磁场中真实存在的曲线，而是人为画出的，它可以形象地描述磁场，故A错误；
B．磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示，磁感线越密集的地方的磁场越强，故B正确；
C．磁体周围存在磁场，与磁感线的有无无关，故C错误；
D．磁场的基本性质是可以对放入其中的磁体能产生力的作用，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，是条形磁体的磁场分布图，a、b是磁场中的两个点，关于该磁场，下列说法正确的是（ ）
A．磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
B．该条形磁体的右端为S极，左端为N极
C．将一小磁针置于b点，其静止时N极指向右侧
D．由于a点没有磁感线经过，所以a处的磁场比b处弱
【答案】A
【详解】A．磁感线是为研究磁场的分布情况而引入的假想曲线，并不真实存在，故A正确；
B．在磁体的外部，磁感线都是从N极出发，回到S极，所以由图知，该条形磁体的右端为N极，左端为S极，故B错误；
C．小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，所以将一小磁针置于b点，其静止时N极指向左侧，故C错误；
D．磁体周围，靠近两极的位置其磁感线密集，磁场强，故a处磁场比b处强，D错误。
故选A。
3. （多选题）某同学研究磁体周围的磁场情况时，将一根条形磁体放在水平桌面上，在条形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑的分布情况如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．该实验可以说明条形磁体周围的磁场是有规律的
B．磁体两端附近的铁屑较多，说明条形磁体两端的磁性较强
C．根据铁屑的排列方式，可以判断出条形磁体哪一端是N极
D．用木屑代替铁屑进行实验，也可以研究磁体周围的磁场情况
【答案】AB
【详解】A．铁屑的分布情况可以反映磁场的分布情况，铁屑成一定形状，线性分布，且铁屑都指向磁体的两端说明磁场分布是有规律的，故A正确；
B．铁屑分布越密集的地方说明该处的磁场最强，产生了较强的吸引力，故B正确；
C．磁铁两端的磁性较强，但是无论是N极还是S极都能吸引铁屑，无法根据铁屑分布判断磁极，故C错误；
D．木屑不是磁性材料，无法被条形磁铁的磁极吸引，因此不能用木屑代替铁屑完成实验。故D错误。
故选AB。
4. 如图所示，根据磁感线的方向，标出磁体a端的磁极名称和小磁针的S极。
【答案】见右图。
【详解】磁感线由N极出来回到S极，所以图示中磁体的a端为S极，据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针的下端为N极，上端为S极。如图所示。
5. 通过实验探究磁体周围的磁场特点。
（1）在条形磁铁四周放置的小磁针静止时指向如图甲所示，图中小磁针涂红的一端为N极。由此可以判断出条形磁铁的B端是 （选填“N”或“S”）极；
（2）小美用铁屑探究磁体周围的磁场如图乙所示。
①在蹄形磁铁上面放一块透明有机玻璃，并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可以看到小铁屑有规则地排列起来。这是因为撒在磁体周围的每个小铁屑都被 ，磁场的分布情况也被形象地显示出来；
②再在玻璃板上放一些小磁针，记录这些小磁针静止时N极的指向；
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向，画出一些带箭头的曲线形象地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作磁感线。磁体外部的磁感线都是从 极出发的；
（3）小阳利用图乙情景构建一个物理模型如图丙所示。在A点的磁场强度 B点的磁场强度。（选填“大于”或“小于”）
【答案】 S 磁化 N 小于
【详解】（1）由图可知，条形磁铁的B端右侧的小磁针静止时N极都指向B端，因异名磁极相互吸引，故可知条形磁铁的B端为S极，A端为N极。
（2）①在磁体上面放一块玻璃板，玻璃上撒一层铁屑，轻敲玻璃，可以看到小铁屑有规则地排列起来，这是因为铁是磁性材料，在外界磁场的作用下被磁化，称为新的磁体，相当于一个个小磁针。
②为了描述磁场的分别情况，用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线，在磁体的外部，磁感线从N极出发回到到S极。
③磁感线的疏密表示磁性强弱，B点的磁感线比A点磁感线密，B点的磁场强度比A点的磁场强度大。
题型3 奥斯特实验
1. 如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（ ）
A．该实验说明电流周围存在磁场
B．最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C．利用该实验原理可以制成发电机
D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变
【答案】A
【详解】将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转，这是奥斯特最早发现的实验，该实验说明电流周围存在磁场，而且这种磁场的方向跟电流方向有关，第一个发现了电与磁的联系，利用该实验原理可以制成电磁铁、电磁继电器，故A正确，BCD错误。 故选A。
2. 如图所示，下列说法中错误的是（ ）
A．这是模拟奥斯特实验的一个场景
B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C．将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变
D．将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁的北极
【答案】D
【详解】A．图示是奥斯特证实电流周围存在磁场的实验场景，故A正确，不符合题意；
B．给导线通电，下面的小磁针会转动，说明通电导线周围存在着磁场，B正确，不符题意；
C．由于磁场的方向与电流的方向有关，故将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变，故C正确，不符合题意；
D．将图中导线断开，小磁针由于地磁的缘故，即N极将指向地理的北极，而不是地磁的北极，故D错误，符合题意。故选D。
3. 如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。该实验探究的是通电直导线周围是否存在 。实验中小磁针的作用是检测磁场的存在，这里用到的一种重要的科学研究方法是 法（选填“类比”、“转换”、“控制变量”或“等效替代”）。小明推测：若一束电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据是： ，这时磁针的N极会向 (选填“纸内”或“纸外”)偏转。
【答案】磁场 转换 电子定向移动形成电流，电流周围存在磁场 纸外
【详解】试题分析：由图可知本实验探究的为奥斯特的电流磁效应实验，由实验的原理及现象作答．该实验通过小磁针的偏转来探究通电导线周围是否存在磁场；改变电流方向，小磁针的方向也发生了偏转，说明了磁场方向与电流方向有关；小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转，故小磁针可以检测磁场的存在。
本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示通过导体周围的磁场，故采用的是转换法。
题型4 通电螺线管的磁场
1. 下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线是磁场中实际存在的曲线
B．磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥
C．磁体上磁性最强的部分叫磁极
D．通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场相似
【答案】C
【详解】A．磁感线是科学家为了形象、直观的研究磁场，是通过想象而描绘出来的，所以不是真实存在的，故A错误；
B．磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故B错误；
C．磁体上磁性最强的部分叫做磁极，每个磁体有两个磁极，故C正确；
D．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，故D错误。故选C。
2. 小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．图中P、Q两点相比，P点处的磁场较强
B．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场会减弱
C．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场方向会改变
D．若只增大螺线管中的电流，P、Q两点处的磁场方向会改变
【答案】C
【详解】A．由图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样，并且可以看到Q点铁屑的分布比P点密集，由此可以确定Q点的磁场比P点强，故A不符合题意；
BC．只改变电流方向，则磁场方向发生改变，但通电螺线管的磁场强弱不变，故B不符合题意，C符合题意；
D．只增大螺线管中的电流，则磁场的强弱发生改变，但磁场方向不变，故D不符合题意．
3. 一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（ ）
【答案】B
【详解】A．据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故A错误；
B． 据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，且磁感线的方向正确，故B正确；
C． 据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故C错误；
D．据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，故磁感线的方向错误，故D错误；
故选B.
4. 在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中：
（1）在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需轻敲纸板，观察到铁屑排列成图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似；
（2）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法： ；
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 有关。
【答案】 条形 见解析 方向
【详解】（1）通过实验，画出通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极。
（2）将小磁针水平放置在水平桌面上，在地磁场的作用下，小磁针静止时，指向北方的一端即为磁体的N极，另外一端即为S极。
（3）如果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向对调，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
5. 用如图所示的装置来探究通电螺线管外部的磁场方向。
（1）如图甲，在通电螺线管周围不同位置放置小磁针的目的是 ，放置的小磁针数量越 ，越能清楚地看出磁场分布情况。为此我们可以用图乙的装置来做：在螺线管周围撒上细铁屑，请回答：通上电后，接下来的操作是 ；
（2）假如实验过程中的磁性不够强，你可以采取什么办法？请说出一种 。
【答案】（1）便于观察磁场方向 多 轻敲玻璃板；（2）在螺线管中加入铁芯
【详解】（1）磁场有大小和方向，小磁针静止时N极所指的方向为磁场方向，所以在通电螺线管周围不同位置放置小磁针的目的是为了便于观察磁场方向；小磁针越多，越能够反映通电螺线管周围磁场分布情况。在螺线管周围撒上细铁屑，轻轻敲击玻璃板，铁屑会按照一定的规律排布，反映了螺线管周围磁场的分布情况。
（2）假如实验过程中的磁性不够强，可以在螺线管中加入铁芯来增加螺线管的磁性。
题型5 安培定则
1.通电螺线管左侧放一条形磁体，闭合开关后，小磁针静止在如图所示的位置。请标出：（1）电源右侧的极性（用“+”或“-”表示）；（2）a点磁感线方向；（3）小磁针静止时右端的磁极（用“N”或“S”表示）。
【答案】见右图。
【详解】根据通电螺线管和条形磁体之间的磁感线可判断，通电螺线管的左端与条形磁体的右端是同名磁极，都是S极，根据安培定则可判断，电源的左侧为正极、右侧为负极；磁体周围的磁感线是从磁体N极出来，回到磁体的S极，所以a点的磁感线方向指向条形磁体的S极；根据异名磁极相互吸引的规律可知，小磁针静止时左端为S极，右端为N极。如图所示。
2. 如图所示，请在括号内标出通电螺线管左端的磁极、小磁针右端的磁极以及导线上A点的电流方向。（磁极均用“N”或“S”表示）
【答案】 见右图。
【详解】如图，电源的右端是正极，说明电流从螺线管的右端进入、从左端流出，所以A点的电流是从上往下；根据安培定则知，螺线管的右端是N极，左端是S极；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的右端是S极，左端是N极。如图所示。
3. 在答图的虚线框中用箭头画出磁感线的方向。
【答案】见右图。
【详解】根据安培定则可知，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为螺线管的N极方向，故螺线管的右侧为N极。磁感线由N极出发，回到S极，故磁感线的方向水平向左，如图所示。
4. 闭合开关，通电螺线管附近的小磁针方向如图所示，请在图中括号内标出电源的极性（“+”或“-”），并标出磁感线的方向。
【答案】见右图。
【详解】闭合开关，通电螺线管附近的小磁针方向如图所示，结合小磁针N极所指方向和磁极间的相互作用，通电螺线管的右端为N极，则左端为S极，磁体外部的磁感线方向为从N极指向S极；根据右手螺旋定则，螺线管的电流方向向下，则电源的左端为正极，如图所示。
5. 安培定则（右手定则）可以判断通电螺线管外部磁场的磁极，其实也可以用安培定则来判断通电直导线所产生的磁场方向，握住导线，让大拇指方向与电流方向相同，则四指方向为环形磁场方向，如图所示均为电流产生磁场的分布图，其中正确的是（ ）
【答案】D
【详解】A．A图电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看），故A错误；
B．B图电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针（从上向下看），故B错误；
C．C图中电流为环形电流，由右手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故C错误；
D．根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，内部磁感线方向向右，故D正确。故选D。
题型6 电磁铁及其工作原理
1. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越 ，电磁铁磁性越强；
（2）根据图示的情境可知， （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强；
（3）此实验根据被吸引大头针的个数判断磁性强弱，体现了 法的科学方法；
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
【答案】 大 甲 电磁铁线圈匝数越多 转换 大头针被磁化，同一端的磁极相同
【详解】（1）如图，滑动变阻器、甲、乙电磁铁串联；当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的值减小，电路中的电流变大，电磁铁吸引大头针的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强。
（2）由图知，甲电磁铁吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强。
甲、乙电磁铁串联，通过的电流相等，甲的线圈匝数多于乙的线圈匝数，说明电流一定时，电磁铁线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
（3）磁性的强弱是无法直接观察的，可以通过电磁铁吸引大头针的多少来判断其磁性强弱，体现了转换法的科学方法。
（4）电磁铁吸引大头针后，大头针被磁化，同一端的磁极相同，同名磁极相互排斥，所以大头针的下端分散。
2. 如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂着一根条形磁铁，闭合开关S，待条形磁铁静止后，再将滑片P从端向端移动的过程中，会出现的现象是（ ）
A．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变长
B．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变短
C．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变长
D．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变短
【答案】B
【详解】CD．将滑片P从a端向b端移动的过程中，滑动变阻器的阻值变小，总电阻变小，电路中的电流变大，灯L变亮，故CD错误；
AB．将滑片P从a端向b端移动的过程中，电流变大，灯泡变亮，电磁铁的磁性变强，根据安培定则，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向为N极，故下端为N极，上端为S极，根据同名磁极相互排斥，由于斥力增强，则弹簧变短，故A错误，B正确。故选B。
3. 图甲是磁悬浮台灯，灯泡内部装有磁体和半导体芯片，灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后，灯泡会悬浮在灯座上方，半导体芯片发光。下列说法正确的是（ ）
A．发光的半导体芯片电阻为零
B．灯泡悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理
C．通电后电磁铁具有磁性说明磁能生电
D．通电后电磁铁的下端为S极
【答案】B
【详解】A．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一定的电阻值，因此半导体芯片的电阻不为0，故A错误；
B．灯泡悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理，故B正确；
C．电磁铁是利用电流的磁效应工作的，当电流流过电磁铁线圈时，电磁铁就具有磁性，说明电能生磁，故C错误；
D．电流从电磁铁线圈的上端流入，由安培定则可判断电磁铁的下端为N极，故D错误。
故选B。
4. 科技兴趣小组用下图所示的装置探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。用带有绝缘皮的导线绕在铁钉上做成了有四个接线柱、、、的电磁铁，可用于改变电磁铁线圈的匝数。
（1）为了完成实验，除了图中的实验器材外，还需要增加的器材是 ；
（2）小组成员首先探究电磁铁磁性强弱跟电流大小是否有关。将电磁铁线圈的接线柱接入电路，闭合开关，移动滑片，观察并记录 。为了探究电磁铁磁性强弱是否与线圈匝数有关，接下来应保持滑片位置不变，然后 ；
（3）电磁铁在日常生活中应用广泛，下列物品中没有应用到电磁铁的是 （选填字母）。
A．电磁起重机 B．电磁继电器 C．电烙铁 D．磁悬浮列车
【答案】 大头针（合理即可） 吸引大头针的数量 将接线柱分别连接在b、c、d处，观察并记录吸引大头针的数量 CD
【详解】（1）为了完成实验，还需要增加的器材是大头针，根据转换法，通过吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性强弱。
（2）实验中通过电磁铁吸引大头针的数量反应电磁铁的磁性强弱，吸引的大头针数量越多，说明电磁铁的磁性越强，所以移动滑片，观察并记录吸引大头针的数量。
探究电磁铁磁性强弱是否与线圈匝数有关时，应保持电流不变，改变线圈匝数，所以接下来应保持滑片位置不变，将接线柱分别连接在b、c、d处，观察并记录吸引大头针的数量。
（3）AB．电磁起重机、电磁继电器都是直接利用电磁铁的装置，故AB不符合题意；
C．电烙铁是利用电流的热效应工作的，没有应用到电磁铁，故C符合题意；
D．磁悬浮列车工作原理是磁极间的相互作用，没有应用到电磁铁，故D符合题意。
故选CD。
题型7 电磁继电器及其应用
1. 物理实践活动中，小明同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图所示。热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，将其安装在需要探测温度的地方。当探测温度正常时，仅指示灯亮；当探测温度升高到某一设定值时，仅警铃响。为了达到上述要求，警铃应安装在（ ）
A．位置a B．位置b C．位置c D．无法判断
【答案】B
【详解】热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以当温度较高时，热敏电阻的阻值较小，电路中电流较大，电磁铁磁性较强，吸引衔铁，图中b所在的支路被接通，因题中要求当探测温度升高到某一设定值时，仅警铃响，所以电铃应接在位置b处。所以指示灯接在位置a处，c处不论衔铁是否被吸下均处于通路状态，所以电铃和指示灯都不能接在c处。故选B。
2. 物理实践活动中，小海同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度高低的地方，当探测温度正常时，指示灯亮；当探测温度升高到某一值时，警铃响。已知控制电路两端的电压U保持不变，电磁铁线圈的电阻忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．图中电磁铁上端的磁极为S极
B．当探测温度升高时，电磁铁的磁性减弱
C．热敏电阻的阻值随探测温度的升高而减小
D．当探测温度升高时，控制电路消耗的总功率减小
【答案】C
【详解】A．由图可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端的磁极为N极，故A错误；
BC．根据题意可知，当探测温度超过某一值时，警铃响，说明衔铁被吸下，电磁铁的磁性变大，电路中的电流变大了，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变小，R的阻值变小了，即热敏电阻R的阻值随探测温度的升高而减小，故B错误，故C正确；
D．当探测温度升高时，电流增大，电源电压不变，根据P=UI可知，控制电路消耗的总功率变大，故D错误。故选C。
3. 如图是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L为“220V 22W”照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻，R2为阻值会随着光照强度变化而变化的光敏电阻。下列说法中不正确的是（ ）
A．受控电路中导线a端应连接照明电路的火线
B．提高控制电路电源电压，L白天也可能发光
C．当光照强度增大时，控制电路总功率将增大
D．为了让灯在天更暗时才发光，可换用阻值更小的R1
【答案】B
【详解】A．开关控制灯泡时，开关接在火线上，所以，受控电路中导线a端应连接照明电路的火线，故A正确，不符合题意；
B．如果提高控制电路的电压，由欧姆定律知道，控制电路中的电流增大，在白天时，控制电路的电流很大，衔铁会被吸下，照明灯L不发光，且到晚上时，由于控制电路的电压高、电流大，也可能导致衔铁被吸下，照明灯L也可能不发光，故B错误，符合题意；
C．当光照强度增大时，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，根据串联电路的电阻关系知道，控制电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，由P＝UI知道，控制电路的功率变大，故C正确，不符合题意；
D．根据题意知道，照明灯在天暗时发光，说明此时照明电路闭合，即衔铁上动触点与静触点接触，由图知道，此时衔铁应被释放，则电磁铁的磁性减弱，说明控制电路中的电流变小，由知道，控制电路中的电阻变大，即此时光敏电阻的阻值变大，反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以，该光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小；电磁铁的吸合电流不变，控制电路电源电压不变，由欧姆定律知道，衔铁被吸下时电路的总电阻不变，要在环境光线更弱时才启动节能灯照明，此时光敏电阻的阻值较大，则应换用阻值较小的R1，故D正确，不符合题意。
4. 图甲是某多功能养生壶内部简化电路，由控制电路和工作电路两部分组成。R0为热敏电阻，其阻值随监测水温变化图象如图乙所示。控制电路电源电压为6V，R为滑动变阻器，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下。工作电路电源电压为220V，R1、R2为电加热丝，加热功率为1100W，保温功率为200W。
（1）R2的阻值为多少？（ ）
（2）用加热挡将2.2kg的水15℃加热至45℃，用时5min，则养生壶加热效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]（ ）
（3）使用烧水功能时，需设定水温达到100℃时停止加热，进行保温，则滑动变阻器R接入电路阻值应调为多大？（ ）
（4）换用花茶功能时，为了避免破坏营养成分，需调低停止加热时的设定水温，应将滑动变阻器的滑片向 调（填“左”或“右”）。
【答案】 198Ω 84% 100Ω 右
【详解】（1）当继电器线圈电流达不到50mA时，衔铁不会被吸下，此时工作电路中只有电阻R1工作，电阻较小，根据可知电路处于加热状态；当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下，此时工作电路中两电阻串联，电阻较大，根据知电路处于保温状态；R1的电阻为
R1和R2的总电阻为
根据串联电路电阻的规律知R2的阻值为
（2）2.2kg的水从15℃加热到45℃，水吸收的热量
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2.2kg×（45℃﹣15℃）＝2.772×105J
加热挡时养生壶消耗的电能为W＝P加热t＝1100W×5×60s＝3.3×105J
养生壶的效率为
（3）使用烧水功能时，需设定水温达到100℃时停止加热，由图乙R0的电阻为20Ω，此时电路的总电阻为
此时电阻器R接入电路的阻值为
R滑＝R总′﹣R0＝120Ω﹣20Ω＝100Ω
（4）换用花茶功能时，为了避免破坏营养成分，需调低停止加热时的设定水温，从图乙可知R0的电阻变大，为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为50mA，根据R=U/I可知电路的总电阻不变，根据串联电路电阻的规律知滑动变阻器的电阻需要减小，将滑片向右移动。
答：（1）R2的阻值为198Ω；（2）养生壶加热效率是84%；（3）使用烧水功能时，需设定水温达到100℃时停止加热，进行保温，则滑动变阻器R接入电路阻值应调为100Ω；（4）右。
题型8 探究磁场对通电导线的作用
1. 用如图的装置探究磁场对通电直导线的作用，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动，要使AB通电后向左运动，下列做法中可行的是（ ）
A．仅换用磁性更强的磁体 B．仅增加AB中的电流强度
C．仅将磁体的N、S极对调 D．仅将铝棒AB换成铜棒
【答案】C
【详解】通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关；
A．换用磁性更强的磁体，不会改变运动方向，故A不符合题意；
B．增加AB中的电流强度，不会改变运动方向，故B不符合题意；
C．磁体的N、S极对调，只改变一个影响因素（磁场方向），受力运动方向改变，运动方向改变，故C符合题意；
D．将铝棒AB换成铜棒，不会改变运动方向，故D不符合题意。故选C。
2. 在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中，小明设计了如图所示的电路，导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。
（1）磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是 （选填“磁场”或“磁感线”）；
（2）闭合开关前，导体棒ab静止，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对 有力的作用；
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体a、b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；
（4）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a、b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；
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向， （填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
【答案】 磁场 通电导体 相反 磁场方向 相反 电流方向 不能
【详解】（1）磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是磁场，而磁感线是不存在的。
（2）将一根导体ab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。
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S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ab的运动方向与对调前的运动方向相反，向左运动，这说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，电流的方向发生了变化，再闭合开关，会发现导体a、b的运动方向与对调前的运动方向相反，这说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关。
（5）同时改变磁场方向和电流方向，导体运动的方向不变，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
3. 小明用如图所示装置做“探究通电导体在磁场中受力的方向和大小与什么因素有关”实验。
（1）闭合开关，悬挂的导体棒向右运动，对调电源正负极后，发现导体棒向左运动，说明通电导体在磁场中受力方向与 方向有关；
（2）若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，接下来的操作是 ；
（3）通电导体在磁场中受力的大小与什么有关？小明有两个猜想：
①与电流大小有关； ②与磁场强弱有关；
实验采取的研究方法是 ，针对猜想①，可添加的器材是 ；针对猜想②，可添加的器材是 ；
（4）小明由实验得到启发，想要导体棒持续左右摇摆，可采取的方法是 。
【答案】 电流 控制电流的方向不变，把N、S对调 控制变量法 滑动变阻器 磁性更强的磁铁 把电源换成交流电源
【详解】（1）当闭合开关，观察到导体ab在导轨上向右运动；只对调电源正负极接线，电路中电流的方向与原来相反，导体ab会向左运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。
（2）若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，需要控制电流的方向不变，改变磁场的方向，即把磁体的N、S对调。
（3）当影响实验结论的因素有多个时，要求只改变其中的一个因素，需要控制其他因素不变，故实验中采取控制变量法。
探究受力大小与电流大小关系时，需改变电路中电流的大小，故要在电路中加滑动变阻器。
探究受力大小与磁场强弱时，需要改变磁场的强弱，故需要磁性更强的磁铁。
（4）想要导体棒持续左右摇摆，需要周期性改变通过导体的电流的方向，故可采取的方法是把直流电源换成交流电源。
题型9 磁场对通电导线作用的应用
1. 如图所示是扬声器（喇叭）的结构图。当扬声器的线圈中通入携带声音信息的时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用下带动锥形纸盆振动发声。下列说法中正确的是（ ）
A．扬声器工作时是将机械能转化为电能
B．扬声器工作时线圈中不会有电流
C．扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力
D．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
【答案】D
【详解】A．动圈式扬声器在工作过程中消耗了电能，把电能转化为机械能，故A错误；
B．动圈式扬声器工作时线圈会有地电流，故B错误；
C．当线圈中有电流通过时，扬声器中的永久磁体会对线圈有作用力，故C错误；
D．扬声器的工作原理是磁场对电流有力的作用，故D正确。
故选D。
2. 如图所示是实验室中电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈中有电流通过，线圈会带动指针一起偏转①，线圈中的电流越大，指针偏转角度越大②。则下列说法正确的是（ ）
A．该装置中没有磁体，通电后指针依然能偏转
B．线圈中有电流通过时，把电能全部转化为内能
C．改变线圈中的电流方向，其转动方向不会改变
D．线圈中的电流越大，其所受的磁场力越大
【答案】D
【详解】A．根据题意知道，该装置其制成原理即通电线圈在磁场中受力转动。所以，该装置中如果没有磁体，通电线圈不会受到磁场力作用，指针不会偏转，故A错误；
B．电流具有热效应，所以，线圈中有电流通过时，电能转化为机械能和内能，故B错误；
C．通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的方向有关，所以，改变线圈中的电流方向，其转动方向会发生改变，故C错误；
D．电流越大，线圈受到的磁场力越大，所以，可以利用电流表指针的偏转角度来体现电路中电流的大小，故D正确。故选D。
3. 如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半圈或下半圈。将线圈放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是 极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的 （填“发电机”或“电动机”）。
【答案】 N 电动机
【详解】根据安培定则，C为电流进入螺线管的方向，即四指的方向，而大拇指指上上端，故上端是N极。因为有电池，故是通电线圈在磁场中受到力的作用，故是电动机。
4. 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。
【答案】 左右往复 通电导体
【详解】当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，因为电流方向改变，音圈在磁场中受力的方向改变，音圈带动音膜左右往复运动；音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用。
5. 如图所示，导线a、b通电前固定不动，已知通电后左磁体对a的作用力的方向为水平向右（在图中已正确标出F1）。判断在图中标注力F2、F3、F4的方向。哪个标注是正确的（ ）
A．只有F2正确 B．只有F3正确
C．F2、F3都不正确 D．F2、F4正确
【答案】B
【详解】由图可知，当导线a、b通电后，左磁体对a的作用力的方向为水平向右，而右磁体中b的电流方向与a的相反，其中磁场的方向相同，所以磁场对b的作用力F2的方向应为水平向左；当电流方向改变，同时磁场方向改变时，磁场对通电导体的作用力的方向将保持不变，故F3的方向与F1的方向相同，为水平向右，而F2的方向与F4的方向相同，为水平向左，故B正确，ACD错误。
故选B。
题型10 电动机
1. 如图直流电动机（已安装换向器）的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A．甲图导线ab和乙图导线cd电流方向相反，受力方向相反
B．从上往下看，线圈中电流方向都是逆时针方向
C．导线cd在这两个时刻电流方向相同，转动方向相同
D．导线ab在这两个时刻电流流向不同，受力方向不同
【答案】D
【详解】A．由图示可知，导线ab在甲图中电流方向是由b到a的，受力方向是竖直向下的，导线cd在乙图中电流方向是由c到d的，受力方向是竖直向下的，故A错误；
B．由图可知，从上往下看，线圈中电流方向都是顺时针方向，故B错误；
C．导线cd在甲图中电流方向是由d到c的，受力方向是竖直向上的，在乙图中电流方向是由c到d的，受力方向是竖直向下的，故C错误；
D．由图示可知，导线ab在甲图中电流方向是由b到a的，受力方向是竖直向下的，在乙图中电流方向是由a到b的，受力方向是竖直向上的，故D正确。故选D。
2. 电动机是利用 （选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现，这个装置叫 （填电动机的结构名称）。图中的线圈所在的位置 （选填“是”或“不是”）平衡位置，此时线圈由于 会继续转动，从而越过此位置。
【答案】 磁场对电流的作用 换向器 是 惯性
【详解】电动机里是线圈，工作特点是当给电动机通电时，电动机就会转动，电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，即电动机是利用磁场对电流的作用工作的。
电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
当线圈转至图中所示位置时，线圈上下两个边所受的两个力大小相等、方向相反、在同一直线上，所以这两个力属于平衡力，是平衡位置；线圈由于具有惯性，会继续运动，从而越过平衡位置。
3. 如图所示，晓佳将一简易电动机接入电路中，闭合开关，小灯泡发光但电动机线圈不转动，通过检查，排除线圈被卡不转动的可能，于是晓佳判断可能是电动机线圈短路而不转动，晓佳的同学小华却认为：不一定是线圈短路才不转动，也可能是线圈所受磁场力太小。为帮晓佳找出电动机不转动的原因，他们可利用如图所示的电路图和多节新电池，磁性强弱不同的多块磁铁进行实验。他们进行的操作是 ，同时 ，闭合开关观察 ，若 ，说明线圈不转动的原因是所受磁场力太小。
【答案】 将电源换为多个干电池串联 换用磁性更强的磁体 观察电动机线圈是否转动 观察到电动机线圈转动
【详解】通电线圈所受磁场力大小与磁场强弱和电流大小有关，要说明线圈不转动的原因是所受磁场力太小，必须增大磁场力，即增大电流或增强磁场；进行的操作是将电源换为多个干电池串联、同时换用磁场更强的磁体，闭合开关观察线圈是否转动；若观察到线圈转动了，则说明线圈不转动的原因是所受磁场力太小。
4. 图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO'为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A．螺线管F端为N极，P端为N极
B．螺线管F端为S极、P端为S极
C．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
【答案】C
【详解】A．由图可知，电流从螺线管EF的左端流入，根据安培定则可知，E端为N极，F端为S极，故A不符合题意；
B．由图可知，电流从螺线管PQ的左端流入，根据安培定则可知，Q端为S极，P端为N极，故B不符合题意；
CD．由题意知，闭合开关，此时从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动；线圈受力转动的方向与磁场方向和电流方向有关，若将电源的正负极对调，则螺线管中电流方向与原来反向，根据安培定则可知，螺线管的磁极改变，且电动机线圈中的电流方向与原来相反向，则线圈受到磁场力的方向不会发生改变，即从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动，故C符合题意，D不符合题意。故选C。
5. 《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》指出：发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的是（ ）
A．电视机 B．手电筒 C．电饭锅 D．电风扇
【答案】D
A．电视机将电能转化为光能与内能，故A不符合题意；
BC．手电筒、电饭锅利用电流的热效应工作，将电能转化为内能，故BC不符合题意；
D．电风扇工作原理是通电导体在磁场中受力的作用工作，将电能转化为机械能，故D符合题意。故选D。
题型11 探究感应电流产生的条件
1. 用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在竖直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（ ）
A．导体棒ab保持静止 B．导体棒ab向左运动
C．导体棒ab竖直向下运动 D．导体棒ab竖直向上运动
【答案】B
【详解】A．导体棒ab保持静止，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，故A不符合题意；
B．导体棒ab向左运动，切割了磁感线会产生感应电流，故B符合题意；
C．导体棒ab竖直向下运动，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，故C不符合题意；
D．导体棒ab竖直向上运动，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，故D不符合题意。
故选B。
2. 关于如图所示实验，下列说法正确的是（ ）
A．装置中的AB是轻质塑料棒
B．用该装置可探究“什么情况下磁可以生电”
C．只要开关闭合，灵敏电流计的指针就会偏转
D．根据该实验揭示的原理发明了电动机
【答案】B
【详解】A．塑料棒是绝缘体，不容易导电，不能产生感应电流，实验不能成功，故A错误；
B．金属棒在磁场中以不同的方式运动，观察电流表的指针是否发生偏转，是否会产生感应电流，探究“什么情况下磁可以生电”，故B正确；
C．只闭合开关，金属棒不切割磁感线，不会产生感应电流，电流计指针不会偏转，C错误；
D．该实验是探究电磁感应现象，根据该实验的原理发明了发电机，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是（ ）
A．①和② B．①和③ C．②和④ D．③和④
【答案】D
【详解】磁极间的磁感线是从N极指向S极，由图可知，①和②中的导线运动的方向与磁感线方向相同或相反，没有做切割磁感线运动，所以不会产生感应电流；而③和④中的导线做切割磁感线运动且方向相反，会产生感应电流，由于感应电流的方向与磁场的方向和导体切割磁感线运动的方向有关，所以③和④中产生的电流方向相反。故选D。
4. 小明利用如图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”，他通过观察灵敏电流表的 来判断是否产生了感应电流。经过多次尝试，他发现，当闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流。
【答案】指针是否偏转 切割磁感线
【详解】实验时，通过观察灵敏电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流，用到转换法；由实验现象可知，闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
5. 如图所示，小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关，他们完成操作，将观察到的现象记入表格：
（1）分析①、②两次实验现象，小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时，电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确，因为导体AB 运动时，其运动方向也与磁场方向垂直，但无感应电流；
（2）采纳小刚意见后，小明又说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”，小刚认为不全面，因为导体AB 运动时，也有感应电流；
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将 能转化为电能；如果将图中的灵敏电流计换成 ，可以探究磁场对电流的作用。
【答案】 前后 斜向上/斜向下 机械 电源
【详解】（1）根据表格中收集现象可以发现，导体AB在蹄形磁体中前后运动时，在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时，但这个时候没有感应电流产生，所以小明的说法不正确。
（2）根据表格中收集现象可以发现，导体AB在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动时，此时虽然在切割磁感线，但不是垂直切割，也有感应电流产生，所以小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”是不全面的。
（3）闭合电路的一部分导体在磁场切割磁感线运动时，从而产生感应电流，从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将机械能转化为电能。
要探究磁场对电流的作用，电流中需要有电源，所以可将图中的灵敏电流计换成电源。
题型12 电磁感应现象与应用
1. 如图是动圈式话筒内部结构图，对着话筒说话时，声带 发出声音，使膜片带动线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，改变了声音的 （选填“音调”或“响度”）。线圈切割磁感线运动的过程中，将 能转化为电能。
【答案】 振动 响度 机械
【详解】对着话筒说话时，声带振动产生声音，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，使声音的响度变大，线圈切割磁感线运动的过程中，消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能。
2. 英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，人们根据这一现象制成了发电机。下列四个设备中应用了电磁感应现象的是（ ）
A．麦克风 B．防水报警器
C．电铃 D．扬声器
【答案】A
【详解】A．麦克风是将声信号转换成电信号，利用电磁感应原理工作的，故A符合题意；
B．防水报警器是利用电磁继电器来工作的，原理是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．电铃是利用电流的磁效应来工作的，故C不符合题意；
D．扬声器是将电信号转换成声信号，是利用通电导体在磁场中受力的作用，故D不符合题意。
故选A。
3. 刷卡机（POS机）已经在生活中普遍应用，当银行卡有磁条的一侧经过刷卡机的卡槽时（如图），刷卡机的感应器（相当于线圈）中会产生感应电流，如图与此原理相同的是（ ）
【答案】D
【详解】由题意可知，刷卡机读出信息的原理是电磁感应现象；
A．图中给导线通电后，其下方的小磁针发生偏转，这是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A不符合题意；
B．该实验是探究电磁铁磁性强弱的影响因素，是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．如图电路中有电源，通电线圈在磁场中受力而转动，是电动机的原理图，故C不符合题意；
D．如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，与刷卡机读出信息的原理相同，故D正确。故选D。
4. （多选题）图甲所示是一种自行车上的装置，车前端的灯泡与该装置内部线圈相连，自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，小轮带动内部的磁铁转动，灯泡便发光照明，图乙是其结构示意图。下列分析正确的是（ ）
A．该装置是一种电动机 B．该装置将机械能转化为电能
C．增大车轮转速灯泡亮度变大 D．车轮与小轮间应尽量光滑
【答案】BC
【详解】ABC．如图乙知，磁铁在线圈内部做切割磁感线转动，产生感应电流，所以该装置是一种发电机，将机械能转化为电能，而且转速越大产生电流越大，所以灯泡越亮，故A错误，BC正确；
D．小轮是靠车轮与小轮间摩擦力使其转动的，车轮与小轮间应尽量粗糙，故D错误。
故选BC。
5. （多选题）如图所示，现在常用的动圈式耳机，其构造与扬声器和动圈式话筒类似。用一对导线把两只动圈式耳机连起来，就可以做一部最简单的电话：一只耳机当话筒，另一只当听筒。下列说法中正确的是（ ）
A．在把它当耳机使用时，两个耳机的工作原理都是电磁感应
B．在当作自制电话使用时，从能量转化的角度看，当“话筒”的耳机是磁生电
C．在当作自制电话使用时，从能量转化的角度看，当“听筒”的耳机是电生磁
D．这部自制的电话在使用时，必须连接电源
【答案】BC
【详解】ABC．耳机由话筒和听筒组成，当人们对着当话筒的耳机讲话时，使膜片振动，膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，使声音信号转化成强弱变化的电流，即磁生电，话筒的工作原理是电磁感应现象；话筒产生的强弱变化的电流流经听筒中的线圈时，由于电流有磁效应，所以线圈将受到磁场的作用力而振动，线圈带动膜片有规律的振动，从而还原出声音，故A错误，BC正确；
D．由于电路中能产生感应电流，所以不需要电源，故D错误。
故选BC。
题型13 发电机
1. 图示为某发动机的原理图，abcd为电动机的线圈，为转轴。从O点沿转轴观察，线圈逆时针转动，则（ ）
A．发电机在工作时主要将电能转化为机械能
B．发电机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C．线圈由图示位置转过180°时，线圈中产生的电流方向相反
D．线圈由图示位置转过180°时，线圈中产生的电流方向不变
【答案】C
【详解】A．发电机能向外输出电能，发电机在工作时主要将机械能转化为电能，故A错误；
B．发电机是利用电磁感应的原理工作的，不是通电导体在磁场中受到力的作用，故B错误；
CD．线圈由图示位置转过180°时，磁场方向不变，但ab边和cd边切割磁感线的方向发生了改变，因此电流方向相反，故C正确，D错误。故选C。
2. 如图所示的实验中能说明发电机工作原理的是（ ）
A． 磁极间有相互作用 B． 通电导线周围存在磁场
C． 通电导体在磁场中受力 D． 电磁感应现象
【答案】D
【详解】A．磁极之间的相互作用是同极相互排斥，异极相互吸引，并不能说明发电机的工作原理，故A不符合题意；
B．通电导体周围存在磁场是奥斯特实验，并不能说明发电机的工作原理，故B不符合题意；
C．通电导体在磁场中受力是电动机的工作原理，故C不符合题意；
D．电磁感应现象是发电机的工作原理。故D符合题意。故选D。
3. 如图所示的装置，标有“红”“绿”字样的是发光二极管。线圈匀速转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．两个二极管能同时发光 B．线圈转至某位置时，两个二极管都不发光
C．此过程电能转化为机械能 D．该装置中的线圈和磁体部分在电路中相当于用电器
【答案】B
【详解】A．由于发光二极管具有单向导电性，发电机发出的电流方向是变化的，因此两个二极管交替发光，故A错误；
B．发电机产生的是交流电大小是不断变化的，所以两个二极管的亮度时刻在变化，在某时刻交流电流在电路中的电流大小为零时，此时两个二极管会出现都不发光，故B正确；
C．根据题意可知，此过程机械能转化为电能，故C错误；
D．该装置中磁体部分与线圈发生了相对运动线圈切割磁感线运动，就会产生感应电流，因此相当于电源，故D错误。故选B。
4. 如图所示的是电磁学的两个实验。如图甲，线圈abcd逆时针转动，在如图甲所示位置，灵敏电流计的指针向左偏转。下列说法中正确的是（ ）
A．图甲是电动机的工作原理图，图乙是发电机的工作原理图
B．在图甲中，线圈的ab边和cd边中电流的方向是相同的
C．线圈abcd由图甲所示位置转过180°时，灵敏电流计的指针仍向左偏转
D．在图乙中，线圈的ab边和cd边受力的方向是相反的
【答案】D
【详解】A．图甲中线圈转动时，线圈会切割磁感线，会产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的原理图；图乙中通电线圈在磁场中会发生转动，是电动机的原理图，故A错误；
B．在图甲中，磁场的方向不变，线圈的ab边和cd边切割磁感线的方向相反，线圈的ab边和cd边中电流的方向是相反的，故B错误；
C．线圈abcd由图甲所示位置转过180°时，线圈的ab边和cd边运动的方向与初始方向相反，电流的的方向相反，灵敏电流计的指针向右偏转，故C错误；
D．图乙中，线圈的ab边和cd边所处磁场方向相同，电流方向不同，所以受力的方向是相反的，故D正确。故选D。
5. 如图是发电机的工作原理图，用导线将线圈、铜环、电刷和灯泡连成闭合电路。线圈abcd处于如图所示的磁场中沿逆时针转动，ab边切割磁感线产生的感应电流方向为从b到a，则下列说法错误的是（ ）
A．线圈在图示位置时，通过cd边的电流方向从d到c
B．线圈由图示位置转过180度时，通过ab边的电流方向从b到a
C．线圈转动产生感应电流的过程中线圈也会受到磁场的作用力
D．把灯泡换成电源就可以把整个装置
一、题型梳理
题型1 磁现象
1. 在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是（ ）
A．指南针 B．火药 C．印刷术 D．造纸术
2. 为辨别钢棒是否有磁性，小明设计了以下方案进行探究。
（1）如图甲所示，小磁针与钢棒M端相互吸引，则钢棒的情况可能是 ；
A．原来就具有磁性，M端为N极
B．原来就具有磁性，M端为S极
C．原来没有磁性，被小磁针磁化后，M端成了N极
D．原来没有磁性，被小磁针磁化后，M端成了S极
（2）如图乙所示，挂在弹簧测力计下的磁铁，下端为N极。水平向左移动钢棒的过程中，测力计示数持续变大，小明由此判断，钢棒原来一定具有磁性，且M端是 极（选填“N”或“S”）。本实验若把磁铁换成软铁块，情况又会怎样？ 。
题型2 磁场和磁感线
1. 下列有关磁场和磁感线的说法中，正确的是（ ）
A．磁场和磁感线都是真实存在于磁体周围的
B．磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示
C．有磁感线的地方就有磁场，没有磁感线的地方没有磁场
D．磁场的基本性质是可以对放入其中的物体产生力的作用
2. 如图所示，是条形磁体的磁场分布图，a、b是磁场中的两个点，关于该磁场，下列说法正确的是（ ）
A．磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
B．该条形磁体的右端为S极，左端为N极
C．将一小磁针置于b点，其静止时N极指向右侧
D．由于a点没有磁感线经过，所以a处的磁场比b处弱
3. （多选题）某同学研究磁体周围的磁场情况时，将一根条形磁体放在水平桌面上，在条形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑的分布情况如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．该实验可以说明条形磁体周围的磁场是有规律的
B．磁体两端附近的铁屑较多，说明条形磁体两端的磁性较强
C．根据铁屑的排列方式，可以判断出条形磁体哪一端是N极
D．用木屑代替铁屑进行实验，也可以研究磁体周围的磁场情况
4. 如图所示，根据磁感线的方向，标出磁体a端的磁极名称和小磁针的S极。
5. 通过实验探究磁体周围的磁场特点。
（1）在条形磁铁四周放置的小磁针静止时指向如图甲所示，图中小磁针涂红的一端为N极。由此可以判断出条形磁铁的B端是 （选填“N”或“S”）极；
（2）小美用铁屑探究磁体周围的磁场如图乙所示。
①在蹄形磁铁上面放一块透明有机玻璃，并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可以看到小铁屑有规则地排列起来。这是因为撒在磁体周围的每个小铁屑都被 ，磁场的分布情况也被形象地显示出来；
②再在玻璃板上放一些小磁针，记录这些小磁针静止时N极的指向；
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向，画出一些带箭头的曲线形象地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作磁感线。磁体外部的磁感线都是从 极出发的；
（3）小阳利用图乙情景构建一个物理模型如图丙所示。在A点的磁场强度 B点的磁场强度。（选填“大于”或“小于”）
题型3 奥斯特实验
1. 如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（ ）
A．该实验说明电流周围存在磁场
B．最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C．利用该实验原理可以制成发电机
D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变
2. 如图所示，下列说法中错误的是（ ）
A．这是模拟奥斯特实验的一个场景
B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C．将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变
D．将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁的北极
3. 如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。该实验探究的是通电直导线周围是否存在 。实验中小磁针的作用是检测磁场的存在，这里用到的一种重要的科学研究方法是 法（选填“类比”、“转换”、“控制变量”或“等效替代”）。小明推测：若一束电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据是： ，这时磁针的N极会向 (选填“纸内”或“纸外”)偏转。
题型4 通电螺线管的磁场
1. 下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线是磁场中实际存在的曲线
B．磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥
C．磁体上磁性最强的部分叫磁极
D．通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场相似
2. 小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．图中P、Q两点相比，P点处的磁场较强
B．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场会减弱
C．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场方向会改变
D．若只增大螺线管中的电流，P、Q两点处的磁场方向会改变
3. 一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（ ）
4. 在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中：
（1）在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需轻敲纸板，观察到铁屑排列成图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似；
（2）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法： ；
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 有关。
5. 用如图所示的装置来探究通电螺线管外部的磁场方向。
（1）如图甲，在通电螺线管周围不同位置放置小磁针的目的是 ，放置的小磁针数量越 ，越能清楚地看出磁场分布情况。为此我们可以用图乙的装置来做：在螺线管周围撒上细铁屑，请回答：通上电后，接下来的操作是 ；
（2）假如实验过程中的磁性不够强，你可以采取什么办法？请说出一种 。
题型5 安培定则
1. 通电螺线管左侧放一条形磁体，闭合开关后，小磁针静止在如图所示的位置。请标出：（1）电源右侧的极性（用“+”或“-”表示）；（2）a点磁感线方向；（3）小磁针静止时右端的磁极（用“N”或“S”表示）。
2. 如图所示，请在括号内标出通电螺线管左端的磁极、小磁针右端的磁极以及导线上A点的电流方向。（磁极均用“N”或“S”表示）
3. 在答图的虚线框中用箭头画出磁感线的方向。
4. 闭合开关，通电螺线管附近的小磁针方向如图所示，请在图中括号内标出电源的极性（“+”或“-”），并标出磁感线的方向。
5. 安培定则（右手定则）可以判断通电螺线管外部磁场的磁极，其实也可以用安培定则来判断通电直导线所产生的磁场方向，握住导线，让大拇指方向与电流方向相同，则四指方向为环形磁场方向，如图所示均为电流产生磁场的分布图，其中正确的是（ ）
题型6 电磁铁及其工作原理
1. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越 ，电磁铁磁性越强；
（2）根据图示的情境可知， （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强；
（3）此实验根据被吸引大头针的个数判断磁性强弱，体现了 法的科学方法；
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
2. 如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂着一根条形磁铁，闭合开关S，待条形磁铁静止后，再将滑片P从端向端移动的过程中，会出现的现象是（ ）
A．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变长
B．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变短
C．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变长
D．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变短
3. 图甲是磁悬浮台灯，灯泡内部装有磁体和半导体芯片，灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后，灯泡会悬浮在灯座上方，半导体芯片发光。下列说法正确的是（ ）
A．发光的半导体芯片电阻为零
B．灯泡悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理
C．通电后电磁铁具有磁性说明磁能生电
D．通电后电磁铁的下端为S极
4. 科技兴趣小组用下图所示的装置探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。用带有绝缘皮的导线绕在铁钉上做成了有四个接线柱、、、的电磁铁，可用于改变电磁铁线圈的匝数。
（1）为了完成实验，除了图中的实验器材外，还需要增加的器材是 ；
（2）小组成员首先探究电磁铁磁性强弱跟电流大小是否有关。将电磁铁线圈的接线柱接入电路，闭合开关，移动滑片，观察并记录 。为了探究电磁铁磁性强弱是否与线圈匝数有关，接下来应保持滑片位置不变，然后 ；
（3）电磁铁在日常生活中应用广泛，下列物品中没有应用到电磁铁的是 （选填字母）。
A．电磁起重机 B．电磁继电器 C．电烙铁 D．磁悬浮列车
题型7 电磁继电器及其应用
1. 物理实践活动中，小明同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图所示。热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，将其安装在需要探测温度的地方。当探测温度正常时，仅指示灯亮；当探测温度升高到某一设定值时，仅警铃响。为了达到上述要求，警铃应安装在（ ）
A．位置a B．位置b C．位置c D．无法判断
2. 物理实践活动中，小海同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度高低的地方，当探测温度正常时，指示灯亮；当探测温度升高到某一值时，警铃响。已知控制电路两端的电压U保持不变，电磁铁线圈的电阻忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．图中电磁铁上端的磁极为S极
B．当探测温度升高时，电磁铁的磁性减弱
C．热敏电阻的阻值随探测温度的升高而减小
D．当探测温度升高时，控制电路消耗的总功率减小
3. 如图是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L为“220V 22W”照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻，R2为阻值会随着光照强度变化而变化的光敏电阻。下列说法中不正确的是（ ）
A．受控电路中导线a端应连接照明电路的火线
B．提高控制电路电源电压，L白天也可能发光
C．当光照强度增大时，控制电路总功率将增大
D．为了让灯在天更暗时才发光，可换用阻值更小的R1
4. 图甲是某多功能养生壶内部简化电路，由控制电路和工作电路两部分组成。R0为热敏电阻，其阻值随监测水温变化图象如图乙所示。控制电路电源电压为6V，R为滑动变阻器，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下。工作电路电源电压为220V，R1、R2为电加热丝，加热功率为1100W，保温功率为200W。
（1）R2的阻值为多少？（ ）
（2）用加热挡将2.2kg的水15℃加热至45℃，用时5min，则养生壶加热效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]（ ）
（3）使用烧水功能时，需设定水温达到100℃时停止加热，进行保温，则滑动变阻器R接入电路阻值应调为多大？（ ）
（4）换用花茶功能时，为了避免破坏营养成分，需调低停止加热时的设定水温，应将滑动变阻器的滑片向 调（填“左”或“右”）。
题型8 探究磁场对通电导线的作用
1. 用如图的装置探究磁场对通电直导线的作用，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动，要使AB通电后向左运动，下列做法中可行的是（ ）
A．仅换用磁性更强的磁体 B．仅增加AB中的电流强度
C．仅将磁体的N、S极对调 D．仅将铝棒AB换成铜棒
2. 在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中，小明设计了如图所示的电路，导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。
（1）磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是 （选填“磁场”或“磁感线”）；
（2）闭合开关前，导体棒ab静止，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对 有力的作用；
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体a、b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；
（4）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a、b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；
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向， （填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
3. 小明用如图所示装置做“探究通电导体在磁场中受力的方向和大小与什么因素有关”实验。
（1）闭合开关，悬挂的导体棒向右运动，对调电源正负极后，发现导体棒向左运动，说明通电导体在磁场中受力方向与 方向有关；
（2）若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，接下来的操作是 ；
（3）通电导体在磁场中受力的大小与什么有关？小明有两个猜想：
①与电流大小有关； ②与磁场强弱有关；
实验采取的研究方法是 ，针对猜想①，可添加的器材是 ；针对猜想②，可添加的器材是 ；
（4）小明由实验得到启发，想要导体棒持续左右摇摆，可采取的方法是 。
题型9 磁场对通电导线作用的应用
1. 如图所示是扬声器（喇叭）的结构图。当扬声器的线圈中通入携带声音信息的时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用下带动锥形纸盆振动发声。下列说法中正确的是（ ）
A．扬声器工作时是将机械能转化为电能
B．扬声器工作时线圈中不会有电流
C．扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力
D．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
2. 如图所示是实验室中电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈中有电流通过，线圈会带动指针一起偏转①，线圈中的电流越大，指针偏转角度越大②。则下列说法正确的是（ ）
A．该装置中没有磁体，通电后指针依然能偏转
B．线圈中有电流通过时，把电能全部转化为内能
C．改变线圈中的电流方向，其转动方向不会改变
D．线圈中的电流越大，其所受的磁场力越大
3. 如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半圈或下半圈。将线圈放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是 极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的 （填“发电机”或“电动机”）。
4. 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。
5. 如图所示，导线a、b通电前固定不动，已知通电后左磁体对a的作用力的方向为水平向右（在图中已正确标出F1）。判断在图中标注力F2、F3、F4的方向。哪个标注是正确的（ ）
A．只有F2正确 B．只有F3正确
C．F2、F3都不正确 D．F2、F4正确
题型10 电动机
1. 如图直流电动机（已安装换向器）的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A．甲图导线ab和乙图导线cd电流方向相反，受力方向相反
B．从上往下看，线圈中电流方向都是逆时针方向
C．导线cd在这两个时刻电流方向相同，转动方向相同
D．导线ab在这两个时刻电流流向不同，受力方向不同
2. 电动机是利用 （选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现，这个装置叫 （填电动机的结构名称）。图1中的线圈所在的位置 （选填“是”或“不是”）平衡位置，此时线圈由于 会继续转动，从而越过此位置。
图1 图2
3. 如图2所示，晓佳将一简易电动机接入电路中，闭合开关，小灯泡发光但电动机线圈不转动，通过检查，排除线圈被卡不转动的可能，于是晓佳判断可能是电动机线圈短路而不转动，晓佳的同学小华却认为：不一定是线圈短路才不转动，也可能是线圈所受磁场力太小。为帮晓佳找出电动机不转动的原因，他们可利用如图所示的电路图和多节新电池，磁性强弱不同的多块磁铁进行实验。他们进行的操作是 ，同时 ，闭合开关观察 ，若 ，说明线圈不转动的原因是所受磁场力太小。
4. 图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO'为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A．螺线管F端为N极，P端为N极
B．螺线管F端为S极、P端为S极
C．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
5. 《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》指出：发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的是（ ）
A．电视机 B．手电筒 C．电饭锅 D．电风扇
题型11 探究感应电流产生的条件
1. 用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在竖直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（ ）
A．导体棒ab保持静止 B．导体棒ab向左运动
C．导体棒ab竖直向下运动 D．导体棒ab竖直向上运动
2. 关于如图所示实验，下列说法正确的是（ ）
A．装置中的AB是轻质塑料棒
B．用该装置可探究“什么情况下磁可以生电”
C．只要开关闭合，灵敏电流计的指针就会偏转
D．根据该实验揭示的原理发明了电动机
3. 如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是（ ）
A．①和② B．①和③ C．②和④ D．③和④
4. 小明利用如图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”，他通过观察灵敏电流表的 来判断是否产生了感应电流。经过多次尝试，他发现，当闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流。
5. 如图所示，小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关，他们完成操作，将观察到的现象记入表格：
（1）分析①、②两次实验现象，小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时，电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确，因为导体AB 运动时，其运动方向也与磁场方向垂直，但无感应电流；
（2）采纳小刚意见后，小明又说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”，小刚认为不全面，因为导体AB 运动时，也有感应电流；
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将 能转化为电能；如果将图中的灵敏电流计换成 ，可以探究磁场对电流的作用。
题型12 电磁感应现象与应用
1. 如图是动圈式话筒内部结构图，对着话筒说话时，声带 发出声音，使膜片带动线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，改变了声音的 （选填“音调”或“响度”）。线圈切割磁感线运动的过程中，将 能转化为电能。
2. 英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，人们根据这一现象制成了发电机。下列四个设备中应用了电磁感应现象的是（ ）
A．麦克风 B．防水报警器
C．电铃 D．扬声器
3. 刷卡机（POS机）已经在生活中普遍应用，当银行卡有磁条的一侧经过刷卡机的卡槽时（如图），刷卡机的感应器（相当于线圈）中会产生感应电流，如图与此原理相同的是（ ）
4. （多选题）图甲所示是一种自行车上的装置，车前端的灯泡与该装置内部线圈相连，自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，小轮带动内部的磁铁转动，灯泡便发光照明，图乙是其结构示意图。下列分析正确的是（ ）
A．该装置是一种电动机 B．该装置将机械能转化为电能
C．增大车轮转速灯泡亮度变大 D．车轮与小轮间应尽量光滑
5. （多选题）如图所示，现在常用的动圈式耳机，其构造与扬声器和动圈式话筒类似。用一对导线把两只动圈式耳机连起来，就可以做一部最简单的电话：一只耳机当话筒，另一只当听筒。下列说法中正确的是（ ）
A．在把它当耳机使用时，两个耳机的工作原理都是电磁感应
B．在当作自制电话使用时，从能量转化的角度看，当“话筒”的耳机是磁生电
C．在当作自制电话使用时，从能量转化的角度看，当“听筒”的耳机是电生磁
D．这部自制的电话在使用时，必须连接电源
题型13 发电机
1. 图示为某发动机的原理图，abcd为电动机的线圈，为转轴。从O点沿转轴观察，线圈逆时针转动，则（ ）
A．发电机在工作时主要将电能转化为机械能
B．发电机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C．线圈由图示位置转过180°时，线圈中产生的电流方向相反
D．线圈由图示位置转过180°时，线圈中产生的电流方向不变
2. 如图所示的实验中能说明发电机工作原理的是（ ）
A． 磁极间有相互作用 B． 通电导线周围存在磁场
C． 通电导体在磁场中受力 D． 电磁感应现象
3. 如图所示的装置，标有“红”“绿”字样的是发光二极管。线圈匀速转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．两个二极管能同时发光 B．线圈转至某位置时，两个二极管都不发光
C．此过程电能转化为机械能 D．该装置中的线圈和磁体部分在电路中相当于用电器
4. 如图所示的是电磁学的两个实验。如图甲，线圈abcd逆时针转动，在如图甲所示位置，灵敏电流计的指针向左偏转。下列说法中正确的是（ ）
A．图甲是电动机的工作原理图，图乙是发电机的工作原理图
B．在图甲中，线圈的ab边和cd边中电流的方向是相同的
C．线圈abcd由图甲所示位置转过180°时，灵敏电流计的指针仍向左偏转
D．在图乙中，线圈的ab边和cd边受力的方向是相反的
5. 如图是发电机的工作原理图，用导线将线圈、铜环、电刷和灯泡连成闭合电路。线圈abcd处于如图所示的磁场中沿逆时针转动，ab边切割磁感线产生的感应电流方向为从b到a，则下列说法错误的是（ ）
A．线圈在图示位置时，通过cd边的电流方向从d到c
B．线圈由图示位置转过180度时，通过ab边的电流方向从b到a
C．线圈转动产生感应电流的过程中线圈也会受到磁场的作用力
D．把灯泡换成电源就可以把整个装置当成一个电动机使用
二、直击中考
1. （2024·徐州·中考真题）如图所示，托架上有两个磁环，同名磁极相对，上面的磁环悬浮着，托架静止挂在弹簧测力计的秤钩上，若托架重1N，每个磁环重2N，则弹簧测力计的示数为（ ）
A．1N B．3N C．4N D．5N
2. （2024·四川乐山·中考真题）下列四幅图中，探究“磁场对通电导线的作用”的是（ ）
A B C D
3. （2024·内蒙古赤峰·中考真题）将扬声器、开关和电流表连成如图电路，闭合开关，反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动，下列选项与其原理相同的是（ ）
A．电动机 B．发电机 C．电磁铁 D．电铃
4. （2024·四川南充·中考真题）以下关于电与磁的描述中，说法正确的是（ ）
A．图甲：磁感线不是真实存在的，地磁场的北极在地理北极附近
B．图乙：向右移动，能吸引更多铁钉，铁钉下端为电磁铁的极
C．图丙：同时对调磁极和电源正负极，线圈的转动方向会发生改变
D．图丁：闭合开关，导体ab竖直向下运动或竖直向上运动，电流表指针不发生偏转
5. （2024·甘肃兰州·中考真题）科技创新活动中，小雅的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣，其原理如图甲所示，a、b两个导体棒分别悬挂在两个球形磁铁的磁场中，两导体棒通过导线相连，构成了一个闭合回路，用手推动导体棒a左右摆动时，导体棒b会随之摆动，下列关于这一现象的说法中不正确的是（ ）
A．导体棒a左右摆动时，闭合回路中能够产生感应电流
B．导体棒a左右摆动时，实现了电能向机械能的转化
C．导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D．用手推动导体棒b左右摆动时，导体棒a也会随之摆动
6. 作图题：
（1）（2024·山东东营·中考真题）闭合开关，通电螺线管附近小磁针的N极指向如图所示，请在图中括号内标出电源的“+”“-”极。
（2）（2024·江苏连云港·中考真题）如图所示，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。
7. （2024·山东青岛·中考真题）小明用如图所示的装置，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
（1）比较 两图可知，产生感应电流时电路应闭合；
（2）比较 两图可知，产生感应电流时导体要在磁场中做切割磁感线运动；
（3）比较乙、丁两图可知，感应电流的方向与 方向有关。
8. （2024·吉林长春·中考真题）在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：
（1）如图所示，闭合开关，通电螺线管的右端为 极，小磁针的左端为 极；
（2）对调电源正、负极，小磁针N极指向与（1）中相反，这表明，通电螺线管外部的磁场方向与 的方向有关；
（3）在螺线管中插入一根铁棒，可使通电螺线管的磁性 。
9. （2024·山东枣庄·中考真题）某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
（1）在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的 （选填“南极”或“北极”），说明地球周围存在磁场。
（2）在玻璃板上均匀地撒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示，铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似。
（3）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极指向与图乙中小磁针N极指向相反，说明通电螺线管的极性与 的方向有关。
（4）实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施： （写出一种方法即可）。
（5）为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与 有关，且这个关系可以用
来判断。
10. （2024·江苏淮安·中考真题）某款恒温箱的简化电路如图甲所示，控制电路中电源电压为36V且保持不变，电磁铁线圈电阻为，R为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示；工作电路中的加热器（图中未画出）正常工作时的电阻为。求：
（1）加热器应接在图甲中 （填“ab”或“cd”）之间，控制电路中电磁铁的上端为 极；
（2）加热器正常工作6s产生的热量是多少？
（3）控制电路的电流减小到0.036A，衔铁会被释放。则当调节时，恒温箱内设定的最低温度为多少摄氏度？
（4）若使恒温箱内设定的最低温度提高一些，可将R'的滑片向 滑动一点。
三、新题+综合题
1．如图，用条形磁铁使回形针竖直静止在空中。在磁铁与回形针之间插入下列物体（与它们不接触），哪个能使回形针掉下来（ ）
A．硬纸板 B．玻璃板 C．铁板 D．铝板
2. 如图，趋磁细菌体内可以合成纳米级、链状排列的磁小体，可用于生产磁性定向药物或抗体，制造生物传感器等．为合成磁小体，趋磁细菌需要从海洋中汲取金属元素（ ）
A．Na B．Al C．Fe D．Cu
3. 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．通电螺线管的A端为N极
B．通电螺线管静止时B端指向地理南方
C．通电螺线管外C点的磁场方向向左
D．增加线圈的匝数可以减小通电螺线管的磁性
4. 在潜艇上使用磁流体推进器，可以消除机械噪音，使潜艇能高速航行不被发现。磁流体推进器的简易结构如图所示，磁流体推进器是贯通海水的通道内建有一个磁场，把海水作为导电体，通过电极向海水供电，通道内的磁场能对通电的海水产生力的作用，使海水在通道内运动，若海水向后运动，则潜艇会向前运动。下列有关说法正确的是（ ）
A．磁流体推进器是利用电磁感应的原理工作的
B．若增强磁体的磁性，潜艇受到的动力会越大
C．若只调换磁体的磁极，对潜艇的运动没有影响
D．若要改变潜艇受力方向，只能改变海水电流方向
5. 下水道口常常有臭味外溢，室内会装地漏防止这一现象。如图甲所示是一款磁悬浮地漏的结构示意图。当地漏中有污水时，密封盖下移，将污水排出，如图乙所示；当污水排尽后，密封盖在磁力作用下归位，隔绝排水管道中的气体。下列分析正确的是（ ）
A．磁体M的周围不存在磁场
B．磁体M的下端和磁体N的上端为同名磁极
C．密封盖能归位是因为磁体M周围存在磁感线
D．将磁体N换为较轻的铝块，密封盖也能正常归位
6. （多选题）如图，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁铁，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声。下列说法正确的是（ ）
A．该扬声器与电动机的工作原理相同
B．磁场对线圈的力的方向随电流方向改变而改变
C．线圈带动纸杯振动是电磁感应现象
D．线圈中的电流不会产生磁场
7. （多选题）图甲是一种无接触式热风干手器，图乙是其内部简化电路图。该干手器额定功率为540W，加热电阻丝的阻值为110Ω，R为光敏电阻。手伸向出风口时，控制电路的衔铁被吸下，干手器正常工作，开始吹热风。下列分析正确的是（ ）
A．接线柱A接的是火线
B．螺线管的上端为N极
C．手伸向出风口时R的阻值增大
D．电动机的电功率为100W
8. （1）如图1，将矩形铜线框置于水平向北的磁场中，通电时铜线ab段受磁场力竖直向上，则铜线cd段受磁场力方向 （选填“竖直向上”“竖直向下”）；
（2）图2，在蹄形磁体的磁场中放置的导线AB跟灵敏电流计连接。图3中的a表示图2中垂直于纸面的导线AB，它在磁场中按箭头方向运动时，灵敏电流计可能会发生偏转的是 （选填“甲”“乙”“丙”）操作，这个过程是 能转化为电能。
参考答案
一、题型梳理
题型1 磁现象
1. 在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是（ ）
A．指南针 B．火药 C．印刷术 D．造纸术
【答案】A
【详解】地球的周围存在磁场，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近，由于异名磁极相互吸引，故指南针静止时指向南方的是它的S极，指向北方的是它的N极，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不符合题意，A符合题意。故选A。
2. 为辨别钢棒是否有磁性，小明设计了以下方案进行探究。
（1）如图甲所示，小磁针与钢棒M端相互吸引，则钢棒的情况可能是 ；
A．原来就具有磁性，M端为N极
B．原来就具有磁性，M端为S极
C．原来没有磁性，被小磁针磁化后，M端成了N极
D．原来没有磁性，被小磁针磁化后，M端成了S极
（2）如图乙所示，挂在弹簧测力计下的磁铁，下端为N极。水平向左移动钢棒的过程中，测力计示数持续变大，小明由此判断，钢棒原来一定具有磁性，且M端是 极（选填“N”或“S”）。本实验若把磁铁换成软铁块，情况又会怎样？ 。
【答案】 AC N 水平向左移动钢棒的过程中，弹簧测力计示数先变小后变大
【详解】（1）根据知识点磁体能够吸引铁、钴、镍等物质；同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引；小磁针的S极与钢棒M端互相吸引，则钢棒如果原来有磁性，M端应该是N极，如果原来没有磁性，钢棒被磁化后，M端是N极，故BD不符合题意，AC符合题意。
故选AC。
（2）根据知识点条形磁体的两端磁性最强，中间磁性最弱；同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引；挂在弹簧测力计下端的磁体受到重力、拉力、磁力，三个力平衡；水平向左移动钢棒，磁体受到的磁力先变小后变大；弹簧测力计的示数持续变大，则钢棒的M端是N极；从M端到中间，磁体受到的斥力逐渐减小；从中间到右端，磁体受到的引力逐渐增大。
[3]若把磁铁换成软铁块，软铁块和钢棒之间无磁性，水平向左移动钢棒的过程中，弹簧测力计示数先变小后变大。
题型2 磁场和磁感线
1. 下列有关磁场和磁感线的说法中，正确的是（ ）
A．磁场和磁感线都是真实存在于磁体周围的
B．磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示
C．有磁感线的地方就有磁场，没有磁感线的地方没有磁场
D．磁场的基本性质是可以对放入其中的物体产生力的作用
【答案】B
【详解】A．磁场是客观存在的物质，而磁感线不是磁场中真实存在的曲线，而是人为画出的，它可以形象地描述磁场，故A错误；
B．磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示，磁感线越密集的地方的磁场越强，故B正确；
C．磁体周围存在磁场，与磁感线的有无无关，故C错误；
D．磁场的基本性质是可以对放入其中的磁体能产生力的作用，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，是条形磁体的磁场分布图，a、b是磁场中的两个点，关于该磁场，下列说法正确的是（ ）
A．磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
B．该条形磁体的右端为S极，左端为N极
C．将一小磁针置于b点，其静止时N极指向右侧
D．由于a点没有磁感线经过，所以a处的磁场比b处弱
【答案】A
【详解】A．磁感线是为研究磁场的分布情况而引入的假想曲线，并不真实存在，故A正确；
B．在磁体的外部，磁感线都是从N极出发，回到S极，所以由图知，该条形磁体的右端为N极，左端为S极，故B错误；
C．小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，所以将一小磁针置于b点，其静止时N极指向左侧，故C错误；
D．磁体周围，靠近两极的位置其磁感线密集，磁场强，故a处磁场比b处强，D错误。
故选A。
3. （多选题）某同学研究磁体周围的磁场情况时，将一根条形磁体放在水平桌面上，在条形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑的分布情况如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．该实验可以说明条形磁体周围的磁场是有规律的
B．磁体两端附近的铁屑较多，说明条形磁体两端的磁性较强
C．根据铁屑的排列方式，可以判断出条形磁体哪一端是N极
D．用木屑代替铁屑进行实验，也可以研究磁体周围的磁场情况
【答案】AB
【详解】A．铁屑的分布情况可以反映磁场的分布情况，铁屑成一定形状，线性分布，且铁屑都指向磁体的两端说明磁场分布是有规律的，故A正确；
B．铁屑分布越密集的地方说明该处的磁场最强，产生了较强的吸引力，故B正确；
C．磁铁两端的磁性较强，但是无论是N极还是S极都能吸引铁屑，无法根据铁屑分布判断磁极，故C错误；
D．木屑不是磁性材料，无法被条形磁铁的磁极吸引，因此不能用木屑代替铁屑完成实验。故D错误。
故选AB。
4. 如图所示，根据磁感线的方向，标出磁体a端的磁极名称和小磁针的S极。
【答案】见右图。
【详解】磁感线由N极出来回到S极，所以图示中磁体的a端为S极，据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针的下端为N极，上端为S极。如图所示。
5. 通过实验探究磁体周围的磁场特点。
（1）在条形磁铁四周放置的小磁针静止时指向如图甲所示，图中小磁针涂红的一端为N极。由此可以判断出条形磁铁的B端是 （选填“N”或“S”）极；
（2）小美用铁屑探究磁体周围的磁场如图乙所示。
①在蹄形磁铁上面放一块透明有机玻璃，并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可以看到小铁屑有规则地排列起来。这是因为撒在磁体周围的每个小铁屑都被 ，磁场的分布情况也被形象地显示出来；
②再在玻璃板上放一些小磁针，记录这些小磁针静止时N极的指向；
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向，画出一些带箭头的曲线形象地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作磁感线。磁体外部的磁感线都是从 极出发的；
（3）小阳利用图乙情景构建一个物理模型如图丙所示。在A点的磁场强度 B点的磁场强度。（选填“大于”或“小于”）
【答案】 S 磁化 N 小于
【详解】（1）由图可知，条形磁铁的B端右侧的小磁针静止时N极都指向B端，因异名磁极相互吸引，故可知条形磁铁的B端为S极，A端为N极。
（2）①在磁体上面放一块玻璃板，玻璃上撒一层铁屑，轻敲玻璃，可以看到小铁屑有规则地排列起来，这是因为铁是磁性材料，在外界磁场的作用下被磁化，称为新的磁体，相当于一个个小磁针。
②为了描述磁场的分别情况，用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线，在磁体的外部，磁感线从N极出发回到到S极。
③磁感线的疏密表示磁性强弱，B点的磁感线比A点磁感线密，B点的磁场强度比A点的磁场强度大。
题型3 奥斯特实验
1. 如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（ ）
A．该实验说明电流周围存在磁场
B．最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C．利用该实验原理可以制成发电机
D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变
【答案】A
【详解】将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转，这是奥斯特最早发现的实验，该实验说明电流周围存在磁场，而且这种磁场的方向跟电流方向有关，第一个发现了电与磁的联系，利用该实验原理可以制成电磁铁、电磁继电器，故A正确，BCD错误。 故选A。
2. 如图所示，下列说法中错误的是（ ）
A．这是模拟奥斯特实验的一个场景
B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C．将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变
D．将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁的北极
【答案】D
【详解】A．图示是奥斯特证实电流周围存在磁场的实验场景，故A正确，不符合题意；
B．给导线通电，下面的小磁针会转动，说明通电导线周围存在着磁场，B正确，不符题意；
C．由于磁场的方向与电流的方向有关，故将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变，故C正确，不符合题意；
D．将图中导线断开，小磁针由于地磁的缘故，即N极将指向地理的北极，而不是地磁的北极，故D错误，符合题意。故选D。
3. 如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。该实验探究的是通电直导线周围是否存在 。实验中小磁针的作用是检测磁场的存在，这里用到的一种重要的科学研究方法是 法（选填“类比”、“转换”、“控制变量”或“等效替代”）。小明推测：若一束电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据是： ，这时磁针的N极会向 (选填“纸内”或“纸外”)偏转。
【答案】磁场 转换 电子定向移动形成电流，电流周围存在磁场 纸外
【详解】试题分析：由图可知本实验探究的为奥斯特的电流磁效应实验，由实验的原理及现象作答．该实验通过小磁针的偏转来探究通电导线周围是否存在磁场；改变电流方向，小磁针的方向也发生了偏转，说明了磁场方向与电流方向有关；小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转，故小磁针可以检测磁场的存在。
本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示通过导体周围的磁场，故采用的是转换法。
题型4 通电螺线管的磁场
1. 下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线是磁场中实际存在的曲线
B．磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥
C．磁体上磁性最强的部分叫磁极
D．通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场相似
【答案】C
【详解】A．磁感线是科学家为了形象、直观的研究磁场，是通过想象而描绘出来的，所以不是真实存在的，故A错误；
B．磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故B错误；
C．磁体上磁性最强的部分叫做磁极，每个磁体有两个磁极，故C正确；
D．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，故D错误。故选C。
2. 小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．图中P、Q两点相比，P点处的磁场较强
B．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场会减弱
C．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场方向会改变
D．若只增大螺线管中的电流，P、Q两点处的磁场方向会改变
【答案】C
【详解】A．由图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样，并且可以看到Q点铁屑的分布比P点密集，由此可以确定Q点的磁场比P点强，故A不符合题意；
BC．只改变电流方向，则磁场方向发生改变，但通电螺线管的磁场强弱不变，故B不符合题意，C符合题意；
D．只增大螺线管中的电流，则磁场的强弱发生改变，但磁场方向不变，故D不符合题意．
3. 一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（ ）
【答案】B
【详解】A．据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故A错误；
B． 据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，且磁感线的方向正确，故B正确；
C． 据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故C错误；
D．据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，故磁感线的方向错误，故D错误；
故选B.
4. 在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中：
（1）在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需轻敲纸板，观察到铁屑排列成图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似；
（2）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法： ；
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 有关。
【答案】 条形 见解析 方向
【详解】（1）通过实验，画出通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极。
（2）将小磁针水平放置在水平桌面上，在地磁场的作用下，小磁针静止时，指向北方的一端即为磁体的N极，另外一端即为S极。
（3）如果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向对调，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
5. 用如图所示的装置来探究通电螺线管外部的磁场方向。
（1）如图甲，在通电螺线管周围不同位置放置小磁针的目的是 ，放置的小磁针数量越 ，越能清楚地看出磁场分布情况。为此我们可以用图乙的装置来做：在螺线管周围撒上细铁屑，请回答：通上电后，接下来的操作是 ；
（2）假如实验过程中的磁性不够强，你可以采取什么办法？请说出一种 。
【答案】（1）便于观察磁场方向 多 轻敲玻璃板；（2）在螺线管中加入铁芯
【详解】（1）磁场有大小和方向，小磁针静止时N极所指的方向为磁场方向，所以在通电螺线管周围不同位置放置小磁针的目的是为了便于观察磁场方向；小磁针越多，越能够反映通电螺线管周围磁场分布情况。在螺线管周围撒上细铁屑，轻轻敲击玻璃板，铁屑会按照一定的规律排布，反映了螺线管周围磁场的分布情况。
（2）假如实验过程中的磁性不够强，可以在螺线管中加入铁芯来增加螺线管的磁性。
题型5 安培定则
1.通电螺线管左侧放一条形磁体，闭合开关后，小磁针静止在如图所示的位置。请标出：（1）电源右侧的极性（用“+”或“-”表示）；（2）a点磁感线方向；（3）小磁针静止时右端的磁极（用“N”或“S”表示）。
【答案】见右图。
【详解】根据通电螺线管和条形磁体之间的磁感线可判断，通电螺线管的左端与条形磁体的右端是同名磁极，都是S极，根据安培定则可判断，电源的左侧为正极、右侧为负极；磁体周围的磁感线是从磁体N极出来，回到磁体的S极，所以a点的磁感线方向指向条形磁体的S极；根据异名磁极相互吸引的规律可知，小磁针静止时左端为S极，右端为N极。如图所示。
2. 如图所示，请在括号内标出通电螺线管左端的磁极、小磁针右端的磁极以及导线上A点的电流方向。（磁极均用“N”或“S”表示）
【答案】 见右图。
【详解】如图，电源的右端是正极，说明电流从螺线管的右端进入、从左端流出，所以A点的电流是从上往下；根据安培定则知，螺线管的右端是N极，左端是S极；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的右端是S极，左端是N极。如图所示。
3. 在答图的虚线框中用箭头画出磁感线的方向。
【答案】见右图。
【详解】根据安培定则可知，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为螺线管的N极方向，故螺线管的右侧为N极。磁感线由N极出发，回到S极，故磁感线的方向水平向左，如图所示。
4. 闭合开关，通电螺线管附近的小磁针方向如图所示，请在图中括号内标出电源的极性（“+”或“-”），并标出磁感线的方向。
【答案】见右图。
【详解】闭合开关，通电螺线管附近的小磁针方向如图所示，结合小磁针N极所指方向和磁极间的相互作用，通电螺线管的右端为N极，则左端为S极，磁体外部的磁感线方向为从N极指向S极；根据右手螺旋定则，螺线管的电流方向向下，则电源的左端为正极，如图所示。
5. 安培定则（右手定则）可以判断通电螺线管外部磁场的磁极，其实也可以用安培定则来判断通电直导线所产生的磁场方向，握住导线，让大拇指方向与电流方向相同，则四指方向为环形磁场方向，如图所示均为电流产生磁场的分布图，其中正确的是（ ）
【答案】D
【详解】A．A图电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看），故A错误；
B．B图电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针（从上向下看），故B错误；
C．C图中电流为环形电流，由右手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故C错误；
D．根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，内部磁感线方向向右，故D正确。故选D。
题型6 电磁铁及其工作原理
1. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越 ，电磁铁磁性越强；
（2）根据图示的情境可知， （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强；
（3）此实验根据被吸引大头针的个数判断磁性强弱，体现了 法的科学方法；
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
【答案】 大 甲 电磁铁线圈匝数越多 转换 大头针被磁化，同一端的磁极相同
【详解】（1）如图，滑动变阻器、甲、乙电磁铁串联；当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的值减小，电路中的电流变大，电磁铁吸引大头针的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强。
（2）由图知，甲电磁铁吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强。
甲、乙电磁铁串联，通过的电流相等，甲的线圈匝数多于乙的线圈匝数，说明电流一定时，电磁铁线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
（3）磁性的强弱是无法直接观察的，可以通过电磁铁吸引大头针的多少来判断其磁性强弱，体现了转换法的科学方法。
（4）电磁铁吸引大头针后，大头针被磁化，同一端的磁极相同，同名磁极相互排斥，所以大头针的下端分散。
2. 如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂着一根条形磁铁，闭合开关S，待条形磁铁静止后，再将滑片P从端向端移动的过程中，会出现的现象是（ ）
A．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变长
B．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变短
C．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变长
D．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变短
【答案】B
【详解】CD．将滑片P从a端向b端移动的过程中，滑动变阻器的阻值变小，总电阻变小，电路中的电流变大，灯L变亮，故CD错误；
AB．将滑片P从a端向b端移动的过程中，电流变大，灯泡变亮，电磁铁的磁性变强，根据安培定则，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向为N极，故下端为N极，上端为S极，根据同名磁极相互排斥，由于斥力增强，则弹簧变短，故A错误，B正确。故选B。
3. 图甲是磁悬浮台灯，灯泡内部装有磁体和半导体芯片，灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后，灯泡会悬浮在灯座上方，半导体芯片发光。下列说法正确的是（ ）
A．发光的半导体芯片电阻为零
B．灯泡悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理
C．通电后电磁铁具有磁性说明磁能生电
D．通电后电磁铁的下端为S极
【答案】B
【详解】A．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一定的电阻值，因此半导体芯片的电阻不为0，故A错误；
B．灯泡悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理，故B正确；
C．电磁铁是利用电流的磁效应工作的，当电流流过电磁铁线圈时，电磁铁就具有磁性，说明电能生磁，故C错误；
D．电流从电磁铁线圈的上端流入，由安培定则可判断电磁铁的下端为N极，故D错误。
故选B。
4. 科技兴趣小组用下图所示的装置探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。用带有绝缘皮的导线绕在铁钉上做成了有四个接线柱、、、的电磁铁，可用于改变电磁铁线圈的匝数。
（1）为了完成实验，除了图中的实验器材外，还需要增加的器材是 ；
（2）小组成员首先探究电磁铁磁性强弱跟电流大小是否有关。将电磁铁线圈的接线柱接入电路，闭合开关，移动滑片，观察并记录 。为了探究电磁铁磁性强弱是否与线圈匝数有关，接下来应保持滑片位置不变，然后 ；
（3）电磁铁在日常生活中应用广泛，下列物品中没有应用到电磁铁的是 （选填字母）。
A．电磁起重机 B．电磁继电器 C．电烙铁 D．磁悬浮列车
【答案】 大头针（合理即可） 吸引大头针的数量 将接线柱分别连接在b、c、d处，观察并记录吸引大头针的数量 CD
【详解】（1）为了完成实验，还需要增加的器材是大头针，根据转换法，通过吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性强弱。
（2）实验中通过电磁铁吸引大头针的数量反应电磁铁的磁性强弱，吸引的大头针数量越多，说明电磁铁的磁性越强，所以移动滑片，观察并记录吸引大头针的数量。
探究电磁铁磁性强弱是否与线圈匝数有关时，应保持电流不变，改变线圈匝数，所以接下来应保持滑片位置不变，将接线柱分别连接在b、c、d处，观察并记录吸引大头针的数量。
（3）AB．电磁起重机、电磁继电器都是直接利用电磁铁的装置，故AB不符合题意；
C．电烙铁是利用电流的热效应工作的，没有应用到电磁铁，故C符合题意；
D．磁悬浮列车工作原理是磁极间的相互作用，没有应用到电磁铁，故D符合题意。
故选CD。
题型7 电磁继电器及其应用
1. 物理实践活动中，小明同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图所示。热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，将其安装在需要探测温度的地方。当探测温度正常时，仅指示灯亮；当探测温度升高到某一设定值时，仅警铃响。为了达到上述要求，警铃应安装在（ ）
A．位置a B．位置b C．位置c D．无法判断
【答案】B
【详解】热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以当温度较高时，热敏电阻的阻值较小，电路中电流较大，电磁铁磁性较强，吸引衔铁，图中b所在的支路被接通，因题中要求当探测温度升高到某一设定值时，仅警铃响，所以电铃应接在位置b处。所以指示灯接在位置a处，c处不论衔铁是否被吸下均处于通路状态，所以电铃和指示灯都不能接在c处。故选B。
2. 物理实践活动中，小海同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度高低的地方，当探测温度正常时，指示灯亮；当探测温度升高到某一值时，警铃响。已知控制电路两端的电压U保持不变，电磁铁线圈的电阻忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．图中电磁铁上端的磁极为S极
B．当探测温度升高时，电磁铁的磁性减弱
C．热敏电阻的阻值随探测温度的升高而减小
D．当探测温度升高时，控制电路消耗的总功率减小
【答案】C
【详解】A．由图可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端的磁极为N极，故A错误；
BC．根据题意可知，当探测温度超过某一值时，警铃响，说明衔铁被吸下，电磁铁的磁性变大，电路中的电流变大了，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变小，R的阻值变小了，即热敏电阻R的阻值随探测温度的升高而减小，故B错误，故C正确；
D．当探测温度升高时，电流增大，电源电压不变，根据P=UI可知，控制电路消耗的总功率变大，故D错误。故选C。
3. 如图是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L为“220V 22W”照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻，R2为阻值会随着光照强度变化而变化的光敏电阻。下列说法中不正确的是（ ）
A．受控电路中导线a端应连接照明电路的火线
B．提高控制电路电源电压，L白天也可能发光
C．当光照强度增大时，控制电路总功率将增大
D．为了让灯在天更暗时才发光，可换用阻值更小的R1
【答案】B
【详解】A．开关控制灯泡时，开关接在火线上，所以，受控电路中导线a端应连接照明电路的火线，故A正确，不符合题意；
B．如果提高控制电路的电压，由欧姆定律知道，控制电路中的电流增大，在白天时，控制电路的电流很大，衔铁会被吸下，照明灯L不发光，且到晚上时，由于控制电路的电压高、电流大，也可能导致衔铁被吸下，照明灯L也可能不发光，故B错误，符合题意；
C．当光照强度增大时，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，根据串联电路的电阻关系知道，控制电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，由P＝UI知道，控制电路的功率变大，故C正确，不符合题意；
D．根据题意知道，照明灯在天暗时发光，说明此时照明电路闭合，即衔铁上动触点与静触点接触，由图知道，此时衔铁应被释放，则电磁铁的磁性减弱，说明控制电路中的电流变小，由知道，控制电路中的电阻变大，即此时光敏电阻的阻值变大，反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以，该光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小；电磁铁的吸合电流不变，控制电路电源电压不变，由欧姆定律知道，衔铁被吸下时电路的总电阻不变，要在环境光线更弱时才启动节能灯照明，此时光敏电阻的阻值较大，则应换用阻值较小的R1，故D正确，不符合题意。
4. 图甲是某多功能养生壶内部简化电路，由控制电路和工作电路两部分组成。R0为热敏电阻，其阻值随监测水温变化图象如图乙所示。控制电路电源电压为6V，R为滑动变阻器，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下。工作电路电源电压为220V，R1、R2为电加热丝，加热功率为1100W，保温功率为200W。
（1）R2的阻值为多少？（ ）
（2）用加热挡将2.2kg的水15℃加热至45℃，用时5min，则养生壶加热效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]（ ）
（3）使用烧水功能时，需设定水温达到100℃时停止加热，进行保温，则滑动变阻器R接入电路阻值应调为多大？（ ）
（4）换用花茶功能时，为了避免破坏营养成分，需调低停止加热时的设定水温，应将滑动变阻器的滑片向 调（填“左”或“右”）。
【答案】 198Ω 84% 100Ω 右
【详解】（1）当继电器线圈电流达不到50mA时，衔铁不会被吸下，此时工作电路中只有电阻R1工作，电阻较小，根据可知电路处于加热状态；当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下，此时工作电路中两电阻串联，电阻较大，根据知电路处于保温状态；R1的电阻为
R1和R2的总电阻为
根据串联电路电阻的规律知R2的阻值为
（2）2.2kg的水从15℃加热到45℃，水吸收的热量
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2.2kg×（45℃﹣15℃）＝2.772×105J
加热挡时养生壶消耗的电能为W＝P加热t＝1100W×5×60s＝3.3×105J
养生壶的效率为
（3）使用烧水功能时，需设定水温达到100℃时停止加热，由图乙R0的电阻为20Ω，此时电路的总电阻为
此时电阻器R接入电路的阻值为
R滑＝R总′﹣R0＝120Ω﹣20Ω＝100Ω
（4）换用花茶功能时，为了避免破坏营养成分，需调低停止加热时的设定水温，从图乙可知R0的电阻变大，为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为50mA，根据R=U/I可知电路的总电阻不变，根据串联电路电阻的规律知滑动变阻器的电阻需要减小，将滑片向右移动。
答：（1）R2的阻值为198Ω；（2）养生壶加热效率是84%；（3）使用烧水功能时，需设定水温达到100℃时停止加热，进行保温，则滑动变阻器R接入电路阻值应调为100Ω；（4）右。
题型8 探究磁场对通电导线的作用
1. 用如图的装置探究磁场对通电直导线的作用，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动，要使AB通电后向左运动，下列做法中可行的是（ ）
A．仅换用磁性更强的磁体 B．仅增加AB中的电流强度
C．仅将磁体的N、S极对调 D．仅将铝棒AB换成铜棒
【答案】C
【详解】通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关；
A．换用磁性更强的磁体，不会改变运动方向，故A不符合题意；
B．增加AB中的电流强度，不会改变运动方向，故B不符合题意；
C．磁体的N、S极对调，只改变一个影响因素（磁场方向），受力运动方向改变，运动方向改变，故C符合题意；
D．将铝棒AB换成铜棒，不会改变运动方向，故D不符合题意。故选C。
2. 在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中，小明设计了如图所示的电路，导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。
（1）磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是 （选填“磁场”或“磁感线”）；
（2）闭合开关前，导体棒ab静止，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对 有力的作用；
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体a、b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；
（4）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a、b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；
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向， （填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
【答案】 磁场 通电导体 相反 磁场方向 相反 电流方向 不能
【详解】（1）磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是磁场，而磁感线是不存在的。
（2）将一根导体ab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。
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S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ab的运动方向与对调前的运动方向相反，向左运动，这说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，电流的方向发生了变化，再闭合开关，会发现导体a、b的运动方向与对调前的运动方向相反，这说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关。
（5）同时改变磁场方向和电流方向，导体运动的方向不变，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
3. 小明用如图所示装置做“探究通电导体在磁场中受力的方向和大小与什么因素有关”实验。
（1）闭合开关，悬挂的导体棒向右运动，对调电源正负极后，发现导体棒向左运动，说明通电导体在磁场中受力方向与 方向有关；
（2）若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，接下来的操作是 ；
（3）通电导体在磁场中受力的大小与什么有关？小明有两个猜想：
①与电流大小有关； ②与磁场强弱有关；
实验采取的研究方法是 ，针对猜想①，可添加的器材是 ；针对猜想②，可添加的器材是 ；
（4）小明由实验得到启发，想要导体棒持续左右摇摆，可采取的方法是 。
【答案】 电流 控制电流的方向不变，把N、S对调 控制变量法 滑动变阻器 磁性更强的磁铁 把电源换成交流电源
【详解】（1）当闭合开关，观察到导体ab在导轨上向右运动；只对调电源正负极接线，电路中电流的方向与原来相反，导体ab会向左运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。
（2）若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，需要控制电流的方向不变，改变磁场的方向，即把磁体的N、S对调。
（3）当影响实验结论的因素有多个时，要求只改变其中的一个因素，需要控制其他因素不变，故实验中采取控制变量法。
探究受力大小与电流大小关系时，需改变电路中电流的大小，故要在电路中加滑动变阻器。
探究受力大小与磁场强弱时，需要改变磁场的强弱，故需要磁性更强的磁铁。
（4）想要导体棒持续左右摇摆，需要周期性改变通过导体的电流的方向，故可采取的方法是把直流电源换成交流电源。
题型9 磁场对通电导线作用的应用
1. 如图所示是扬声器（喇叭）的结构图。当扬声器的线圈中通入携带声音信息的时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用下带动锥形纸盆振动发声。下列说法中正确的是（ ）
A．扬声器工作时是将机械能转化为电能
B．扬声器工作时线圈中不会有电流
C．扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力
D．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
【答案】D
【详解】A．动圈式扬声器在工作过程中消耗了电能，把电能转化为机械能，故A错误；
B．动圈式扬声器工作时线圈会有地电流，故B错误；
C．当线圈中有电流通过时，扬声器中的永久磁体会对线圈有作用力，故C错误；
D．扬声器的工作原理是磁场对电流有力的作用，故D正确。
故选D。
2. 如图所示是实验室中电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈中有电流通过，线圈会带动指针一起偏转①，线圈中的电流越大，指针偏转角度越大②。则下列说法正确的是（ ）
A．该装置中没有磁体，通电后指针依然能偏转
B．线圈中有电流通过时，把电能全部转化为内能
C．改变线圈中的电流方向，其转动方向不会改变
D．线圈中的电流越大，其所受的磁场力越大
【答案】D
【详解】A．根据题意知道，该装置其制成原理即通电线圈在磁场中受力转动。所以，该装置中如果没有磁体，通电线圈不会受到磁场力作用，指针不会偏转，故A错误；
B．电流具有热效应，所以，线圈中有电流通过时，电能转化为机械能和内能，故B错误；
C．通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的方向有关，所以，改变线圈中的电流方向，其转动方向会发生改变，故C错误；
D．电流越大，线圈受到的磁场力越大，所以，可以利用电流表指针的偏转角度来体现电路中电流的大小，故D正确。故选D。
3. 如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半圈或下半圈。将线圈放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是 极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的 （填“发电机”或“电动机”）。
【答案】 N 电动机
【详解】根据安培定则，C为电流进入螺线管的方向，即四指的方向，而大拇指指上上端，故上端是N极。因为有电池，故是通电线圈在磁场中受到力的作用，故是电动机。
4. 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。
【答案】 左右往复 通电导体
【详解】当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，因为电流方向改变，音圈在磁场中受力的方向改变，音圈带动音膜左右往复运动；音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用。
5. 如图所示，导线a、b通电前固定不动，已知通电后左磁体对a的作用力的方向为水平向右（在图中已正确标出F1）。判断在图中标注力F2、F3、F4的方向。哪个标注是正确的（ ）
A．只有F2正确 B．只有F3正确
C．F2、F3都不正确 D．F2、F4正确
【答案】B
【详解】由图可知，当导线a、b通电后，左磁体对a的作用力的方向为水平向右，而右磁体中b的电流方向与a的相反，其中磁场的方向相同，所以磁场对b的作用力F2的方向应为水平向左；当电流方向改变，同时磁场方向改变时，磁场对通电导体的作用力的方向将保持不变，故F3的方向与F1的方向相同，为水平向右，而F2的方向与F4的方向相同，为水平向左，故B正确，ACD错误。
故选B。
题型10 电动机
1. 如图直流电动机（已安装换向器）的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A．甲图导线ab和乙图导线cd电流方向相反，受力方向相反
B．从上往下看，线圈中电流方向都是逆时针方向
C．导线cd在这两个时刻电流方向相同，转动方向相同
D．导线ab在这两个时刻电流流向不同，受力方向不同
【答案】D
【详解】A．由图示可知，导线ab在甲图中电流方向是由b到a的，受力方向是竖直向下的，导线cd在乙图中电流方向是由c到d的，受力方向是竖直向下的，故A错误；
B．由图可知，从上往下看，线圈中电流方向都是顺时针方向，故B错误；
C．导线cd在甲图中电流方向是由d到c的，受力方向是竖直向上的，在乙图中电流方向是由c到d的，受力方向是竖直向下的，故C错误；
D．由图示可知，导线ab在甲图中电流方向是由b到a的，受力方向是竖直向下的，在乙图中电流方向是由a到b的，受力方向是竖直向上的，故D正确。故选D。
2. 电动机是利用 （选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现，这个装置叫 （填电动机的结构名称）。图中的线圈所在的位置 （选填“是”或“不是”）平衡位置，此时线圈由于 会继续转动，从而越过此位置。
【答案】 磁场对电流的作用 换向器 是 惯性
【详解】电动机里是线圈，工作特点是当给电动机通电时，电动机就会转动，电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，即电动机是利用磁场对电流的作用工作的。
电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
当线圈转至图中所示位置时，线圈上下两个边所受的两个力大小相等、方向相反、在同一直线上，所以这两个力属于平衡力，是平衡位置；线圈由于具有惯性，会继续运动，从而越过平衡位置。
3. 如图所示，晓佳将一简易电动机接入电路中，闭合开关，小灯泡发光但电动机线圈不转动，通过检查，排除线圈被卡不转动的可能，于是晓佳判断可能是电动机线圈短路而不转动，晓佳的同学小华却认为：不一定是线圈短路才不转动，也可能是线圈所受磁场力太小。为帮晓佳找出电动机不转动的原因，他们可利用如图所示的电路图和多节新电池，磁性强弱不同的多块磁铁进行实验。他们进行的操作是 ，同时 ，闭合开关观察 ，若 ，说明线圈不转动的原因是所受磁场力太小。
【答案】 将电源换为多个干电池串联 换用磁性更强的磁体 观察电动机线圈是否转动 观察到电动机线圈转动
【详解】通电线圈所受磁场力大小与磁场强弱和电流大小有关，要说明线圈不转动的原因是所受磁场力太小，必须增大磁场力，即增大电流或增强磁场；进行的操作是将电源换为多个干电池串联、同时换用磁场更强的磁体，闭合开关观察线圈是否转动；若观察到线圈转动了，则说明线圈不转动的原因是所受磁场力太小。
4. 图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO'为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A．螺线管F端为N极，P端为N极
B．螺线管F端为S极、P端为S极
C．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
【答案】C
【详解】A．由图可知，电流从螺线管EF的左端流入，根据安培定则可知，E端为N极，F端为S极，故A不符合题意；
B．由图可知，电流从螺线管PQ的左端流入，根据安培定则可知，Q端为S极，P端为N极，故B不符合题意；
CD．由题意知，闭合开关，此时从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动；线圈受力转动的方向与磁场方向和电流方向有关，若将电源的正负极对调，则螺线管中电流方向与原来反向，根据安培定则可知，螺线管的磁极改变，且电动机线圈中的电流方向与原来相反向，则线圈受到磁场力的方向不会发生改变，即从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动，故C符合题意，D不符合题意。故选C。
5. 《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》指出：发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的是（ ）
A．电视机 B．手电筒 C．电饭锅 D．电风扇
【答案】D
A．电视机将电能转化为光能与内能，故A不符合题意；
BC．手电筒、电饭锅利用电流的热效应工作，将电能转化为内能，故BC不符合题意；
D．电风扇工作原理是通电导体在磁场中受力的作用工作，将电能转化为机械能，故D符合题意。故选D。
题型11 探究感应电流产生的条件
1. 用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在竖直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（ ）
A．导体棒ab保持静止 B．导体棒ab向左运动
C．导体棒ab竖直向下运动 D．导体棒ab竖直向上运动
【答案】B
【详解】A．导体棒ab保持静止，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，故A不符合题意；
B．导体棒ab向左运动，切割了磁感线会产生感应电流，故B符合题意；
C．导体棒ab竖直向下运动，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，故C不符合题意；
D．导体棒ab竖直向上运动，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，故D不符合题意。
故选B。
2. 关于如图所示实验，下列说法正确的是（ ）
A．装置中的AB是轻质塑料棒
B．用该装置可探究“什么情况下磁可以生电”
C．只要开关闭合，灵敏电流计的指针就会偏转
D．根据该实验揭示的原理发明了电动机
【答案】B
【详解】A．塑料棒是绝缘体，不容易导电，不能产生感应电流，实验不能成功，故A错误；
B．金属棒在磁场中以不同的方式运动，观察电流表的指针是否发生偏转，是否会产生感应电流，探究“什么情况下磁可以生电”，故B正确；
C．只闭合开关，金属棒不切割磁感线，不会产生感应电流，电流计指针不会偏转，C错误；
D．该实验是探究电磁感应现象，根据该实验的原理发明了发电机，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是（ ）
A．①和② B．①和③ C．②和④ D．③和④
【答案】D
【详解】磁极间的磁感线是从N极指向S极，由图可知，①和②中的导线运动的方向与磁感线方向相同或相反，没有做切割磁感线运动，所以不会产生感应电流；而③和④中的导线做切割磁感线运动且方向相反，会产生感应电流，由于感应电流的方向与磁场的方向和导体切割磁感线运动的方向有关，所以③和④中产生的电流方向相反。故选D。
4. 小明利用如图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”，他通过观察灵敏电流表的 来判断是否产生了感应电流。经过多次尝试，他发现，当闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流。
【答案】指针是否偏转 切割磁感线
【详解】实验时，通过观察灵敏电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流，用到转换法；由实验现象可知，闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
5. 如图所示，小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关，他们完成操作，将观察到的现象记入表格：
（1）分析①、②两次实验现象，小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时，电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确，因为导体AB 运动时，其运动方向也与磁场方向垂直，但无感应电流；
（2）采纳小刚意见后，小明又说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”，小刚认为不全面，因为导体AB 运动时，也有感应电流；
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将 能转化为电能；如果将图中的灵敏电流计换成 ，可以探究磁场对电流的作用。
【答案】 前后 斜向上/斜向下 机械 电源
【详解】（1）根据表格中收集现象可以发现，导体AB在蹄形磁体中前后运动时，在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时，但这个时候没有感应电流产生，所以小明的说法不正确。
（2）根据表格中收集现象可以发现，导体AB在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动时，此时虽然在切割磁感线，但不是垂直切割，也有感应电流产生，所以小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”是不全面的。
（3）闭合电路的一部分导体在磁场切割磁感线运动时，从而产生感应电流，从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将机械能转化为电能。
要探究磁场对电流的作用，电流中需要有电源，所以可将图中的灵敏电流计换成电源。
题型12 电磁感应现象与应用
1. 如图是动圈式话筒内部结构图，对着话筒说话时，声带 发出声音，使膜片带动线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，改变了声音的 （选填“音调”或“响度”）。线圈切割磁感线运动的过程中，将 能转化为电能。
【答案】 振动 响度 机械
【详解】对着话筒说话时，声带振动产生声音，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，使声音的响度变大，线圈切割磁感线运动的过程中，消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能。
2. 英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，人们根据这一现象制成了发电机。下列四个设备中应用了电磁感应现象的是（ ）
A．麦克风 B．防水报警器
C．电铃 D．扬声器
【答案】A
【详解】A．麦克风是将声信号转换成电信号，利用电磁感应原理工作的，故A符合题意；
B．防水报警器是利用电磁继电器来工作的，原理是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．电铃是利用电流的磁效应来工作的，故C不符合题意；
D．扬声器是将电信号转换成声信号，是利用通电导体在磁场中受力的作用，故D不符合题意。
故选A。
3. 刷卡机（POS机）已经在生活中普遍应用，当银行卡有磁条的一侧经过刷卡机的卡槽时（如图），刷卡机的感应器（相当于线圈）中会产生感应电流，如图与此原理相同的是（ ）
【答案】D
【详解】由题意可知，刷卡机读出信息的原理是电磁感应现象；
A．图中给导线通电后，其下方的小磁针发生偏转，这是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A不符合题意；
B．该实验是探究电磁铁磁性强弱的影响因素，是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．如图电路中有电源，通电线圈在磁场中受力而转动，是电动机的原理图，故C不符合题意；
D．如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，与刷卡机读出信息的原理相同，故D正确。故选D。
4. （多选题）图甲所示是一种自行车上的装置，车前端的灯泡与该装置内部线圈相连，自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，小轮带动内部的磁铁转动，灯泡便发光照明，图乙是其结构示意图。下列分析正确的是（ ）
A．该装置是一种电动机 B．该装置将机械能转化为电能
C．增大车轮转速灯泡亮度变大 D．车轮与小轮间应尽量光滑
【答案】BC
【详解】ABC．如图乙知，磁铁在线圈内部做切割磁感线转动，产生感应电流，所以该装置是一种发电机，将机械能转化为电能，而且转速越大产生电流越大，所以灯泡越亮，故A错误，BC正确；
D．小轮是靠车轮与小轮间摩擦力使其转动的，车轮与小轮间应尽量粗糙，故D错误。
故选BC。
5. （多选题）如图所示，现在常用的动圈式耳机，其构造与扬声器和动圈式话筒类似。用一对导线把两只动圈式耳机连起来，就可以做一部最简单的电话：一只耳机当话筒，另一只当听筒。下列说法中正确的是（ ）
A．在把它当耳机使用时，两个耳机的工作原理都是电磁感应
B．在当作自制电话使用时，从能量转化的角度看，当“话筒”的耳机是磁生电
C．在当作自制电话使用时，从能量转化的角度看，当“听筒”的耳机是电生磁
D．这部自制的电话在使用时，必须连接电源
【答案】BC
【详解】ABC．耳机由话筒和听筒组成，当人们对着当话筒的耳机讲话时，使膜片振动，膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，使声音信号转化成强弱变化的电流，即磁生电，话筒的工作原理是电磁感应现象；话筒产生的强弱变化的电流流经听筒中的线圈时，由于电流有磁效应，所以线圈将受到磁场的作用力而振动，线圈带动膜片有规律的振动，从而还原出声音，故A错误，BC正确；
D．由于电路中能产生感应电流，所以不需要电源，故D错误。
故选BC。
题型13 发电机
1. 图示为某发动机的原理图，abcd为电动机的线圈，为转轴。从O点沿转轴观察，线圈逆时针转动，则（ ）
A．发电机在工作时主要将电能转化为机械能
B．发电机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C．线圈由图示位置转过180°时，线圈中产生的电流方向相反
D．线圈由图示位置转过180°时，线圈中产生的电流方向不变
【答案】C
【详解】A．发电机能向外输出电能，发电机在工作时主要将机械能转化为电能，故A错误；
B．发电机是利用电磁感应的原理工作的，不是通电导体在磁场中受到力的作用，故B错误；
CD．线圈由图示位置转过180°时，磁场方向不变，但ab边和cd边切割磁感线的方向发生了改变，因此电流方向相反，故C正确，D错误。故选C。
2. 如图所示的实验中能说明发电机工作原理的是（ ）
A． 磁极间有相互作用 B． 通电导线周围存在磁场
C． 通电导体在磁场中受力 D． 电磁感应现象
【答案】D
【详解】A．磁极之间的相互作用是同极相互排斥，异极相互吸引，并不能说明发电机的工作原理，故A不符合题意；
B．通电导体周围存在磁场是奥斯特实验，并不能说明发电机的工作原理，故B不符合题意；
C．通电导体在磁场中受力是电动机的工作原理，故C不符合题意；
D．电磁感应现象是发电机的工作原理。故D符合题意。故选D。
3. 如图所示的装置，标有“红”“绿”字样的是发光二极管。线圈匀速转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．两个二极管能同时发光 B．线圈转至某位置时，两个二极管都不发光
C．此过程电能转化为机械能 D．该装置中的线圈和磁体部分在电路中相当于用电器
【答案】B
【详解】A．由于发光二极管具有单向导电性，发电机发出的电流方向是变化的，因此两个二极管交替发光，故A错误；
B．发电机产生的是交流电大小是不断变化的，所以两个二极管的亮度时刻在变化，在某时刻交流电流在电路中的电流大小为零时，此时两个二极管会出现都不发光，故B正确；
C．根据题意可知，此过程机械能转化为电能，故C错误；
D．该装置中磁体部分与线圈发生了相对运动线圈切割磁感线运动，就会产生感应电流，因此相当于电源，故D错误。故选B。
4. 如图所示的是电磁学的两个实验。如图甲，线圈abcd逆时针转动，在如图甲所示位置，灵敏电流计的指针向左偏转。下列说法中正确的是（ ）
A．图甲是电动机的工作原理图，图乙是发电机的工作原理图
B．在图甲中，线圈的ab边和cd边中电流的方向是相同的
C．线圈abcd由图甲所示位置转过180°时，灵敏电流计的指针仍向左偏转
D．在图乙中，线圈的ab边和cd边受力的方向是相反的
【答案】D
【详解】A．图甲中线圈转动时，线圈会切割磁感线，会产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的原理图；图乙中通电线圈在磁场中会发生转动，是电动机的原理图，故A错误；
B．在图甲中，磁场的方向不变，线圈的ab边和cd边切割磁感线的方向相反，线圈的ab边和cd边中电流的方向是相反的，故B错误；
C．线圈abcd由图甲所示位置转过180°时，线圈的ab边和cd边运动的方向与初始方向相反，电流的的方向相反，灵敏电流计的指针向右偏转，故C错误；
D．图乙中，线圈的ab边和cd边所处磁场方向相同，电流方向不同，所以受力的方向是相反的，故D正确。故选D。
5. 如图是发电机的工作原理图，用导线将线圈、铜环、电刷和灯泡连成闭合电路。线圈abcd处于如图所示的磁场中沿逆时针转动，ab边切割磁感线产生的感应电流方向为从b到a，则下列说法错误的是（ ）
A．线圈在图示位置时，通过cd边的电流方向从d到c
B．线圈由图示位置转过180度时，通过ab边的电流方向从b到a
C．线圈转动产生感应电流的过程中线圈也会受到磁场的作用力
D．把灯泡换成电源就可以把整个装置
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