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第一节 电与磁产生及应用和工作原理
1．（2022·温州）如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮，被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是（ ）
A．同名磁极相互吸引 B．异名磁极相互吸引
C．同名磁极相互排斥 D．异名磁极相互排斥
【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】根据磁极之间的相互作用规律分析。
【解答】强磁铁靠近铁皮时，铁皮会被磁化成一个新的磁体。根据磁极之间的相互作用规律可知，铁皮分开的原因是同名磁极相互排斥，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
2．（2023·台州）模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】 磁感线是闭合曲线，周围的磁感线都是从N极出来进入S极，在内部磁感线从S极到N极。
【解答】A.外部磁感线满足N极出来进入S极，故其正确；
B.s极磁感线画错了，故其不正确；
C.周围的磁感线都是从N极出来进入S极，故其错误；
D.N极磁感线都是出去的，故其错误；
故答案为：A
3．（2022·宁波）如图所示为课本中的一个实验：“把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针(黑色端为N极)静止时，下列图中磁针指向正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】磁场和磁感线；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断通电螺线管的极性，再根据磁场方向的定义确定小磁针的指向。
【解答】根据图片可知，线圈上电流方向向左。右手握住线圈，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向纸外，则向外的一端为磁场的N极，向内的一端为磁场的S极。在磁体内部，磁感线从S极指向N极，而小磁针的N极指向就是磁场方向，因此小磁针的N极应该朝向纸外。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
4．（2021·杭州）如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上，下列判断正确的是（ ）
A．条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用；磁极间的相互作用；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）首先根据安培定则确定电磁铁的极性，再根据磁极之间的相互作用确定条形磁铁受到的作用力方向；
（2）根据二力平衡的折射判断条形磁铁受到摩擦力的方向；
（3）根据滑片移动方向确定阻值变化，进而确定电流变化，从而确定电磁铁的磁力变化，最后根据二力平衡确定条形磁铁受到摩擦力的大小变化；
（4）根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析判断。
【解答】根据图片可知，线圈上电流方向像下；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为电磁铁的N极，左端为S极。根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁受到向左的排斥力，故A正确；
条形磁铁处于静止状态，它受到的摩擦力与排斥力相互平衡，即二者方向相反。因为排斥力向左，所以摩擦力向右，故B错误；
将滑动变阻器的滑片向右移动，变阻器的阻值变大，通过电磁铁的电流变小，电磁铁的磁场变弱，条形磁铁受到的排斥力减小。根据二力平衡的知识可知，它受到的摩擦力减小，故C错误；
若只改变电源的正负极，那么通过电磁铁的电流方向改变，但是电流大小不变，则条形磁铁受到的排斥力的大小不变，最终它受到的摩擦力大小不变，故D错误。
故选A。
5．（2023·温州）如图为某款玻璃清洁器，由两块各含磁铁的清洁片构成。使用时，两块清洁片总是隔着玻璃合在一起移动，这是因为（ ）
A．异名磁极相互排斥 B．异名磁极相互吸引
C．同名磁极相互排斥 D．同名磁极相互吸引
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】磁体中有两个磁极，两个磁体的同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】 两块清洁片总是隔着玻璃合在一起移动 ，故为相互吸引的异名磁极。
故答案为：B
（5题图） （6题图）
6．（2023·杭州）按如图所示电路进行实验，将滑动变阻器的滑片从右向左移动，电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）
A．电流的大小 B．电流的方向 C．线圈的匝数 D．铁芯的粗细
【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据描述分析影响电磁铁磁场强弱的因素发生改变即可。
【解答】根据图片可知，当变阻器的滑片从右向左移动时，变阻器的阻值减小，而通过电磁铁的电流增大，此时电磁铁吸引大头针的数量增多则说明磁场增大，那么得到影响电磁铁磁场强弱的因素是电流大小，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
7．（2022·丽水）按如图电路进行实验，每次总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多。此现象说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）
A．电流大小 B．线圈匝数 C．电流方向 D．电磁铁极性
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据图片确定影响电磁铁磁场强弱的哪个因素不同即可。
【解答】根据图片可知，两个电磁铁串联，则通过它们的电流相等，A的线圈匝数大于B，则说明影响电磁铁磁场强弱的因素是线圈匝数。
故选B。
（7题图） （8题图）
8．（2020·绍兴）下列有关电铃(如图)说法正确的是（ ）
A．电铃的工作原理是电磁感应
B．小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C．要使铃声响度大一些，可适当降低电压
D．滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性增强
【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁感应
【解析】【分析】电铃是利用电磁铁的特性，通过电源开关的反复闭合装置来控制缠绕在主磁芯线圈中的电流通断形成主磁路对弹性悬浮磁芯的磁路吸合与分离交替变化，使连接在弹性悬浮磁芯上的电锤在铃体表面产生振动并发出声波的机器。
【解答】A、电铃的工作原理是电磁铁的原理；故A错误；
B、小锤击打铃碗时，电路断开，没有电流通过，所以电磁铁没有磁性；故B错误；
C、要使铃声响度大一些，即增大小锤到铃碗的距离，因此要增大电磁铁的磁性，可适当增大电压；故C错误；
D、由图可知，该电路是串联电路，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电阻减小，所以电磁铁的磁性增强；故D正确；
故答案为：D。
9．（2018·宁波）我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。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。电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是（ ）
A．电铃 B．手摇发电机 C．电风扇 D．电磁起重机
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机原理：通电导体在磁场中会受到力的作用，力的大小与电流强弱、磁场强弱有关。力的方向与电流方向与磁场方向有关。
【解答】由题中信息“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。”要知，通电流后受到力的作用，原理是电动机的工作原理。选项中A利用了电磁铁电流的通断来控制电铃，A错误；选项B中的发电机原理是电磁感应原理，B错误；选项C电风扇是通电后电风扇转起来，与题中原理一致都是电动机的原理，C正确；D是电生磁的原理。C选项正确。
故答案为：C
（9题图） （10题图）
10．（2022·温州）如图所示，在光滑的水平面上固定一螺线管，将开关闭合后，有一轻质小车，车上放一条形磁铁，以初速度 v0朝螺线管运动，在小车靠近螺线管的过程中
A．电流表中无电流通过，小车匀速运动
B．电流表中有电流通过，小车减速运动
C．电流表中无电流通过，小车减速运动
D．电流表中有电流通过，小车加速运动
【答案】B
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】穿过闭合线圈的磁通量发生变化线圈产生感应电流，根据感应电流产生的条件与能量守恒定律分析答题。
【解答】 小车向螺线管运动过程中，穿过螺线管的磁通量发生变化，闭合螺线管中产生感应电流，电流表中有电流通过；线圈产生感应电流，小车的部分机械能转化为电能，小车的机械能减少，小车动能减少，小车做减速运动，故B正确。
故答案为：B。
11．（2023·丽水）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
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律；发电机的构造和原理
【解析】【分析】 电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。
【解答】 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 ，该句话描述的是电磁感应现象故选B。其中AC均为电流的磁效应，D为通电导体在磁场中受到力的作用。
故答案为：B
12．（2021·温州）“地漏”（如图甲）是连接排水管道与室内地面的接口。“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点，如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等。
（1）若地漏不密封，排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象： 。
（2）磁悬浮地漏的工作原理如图乙。
①当密封盖上方无水时，在磁体B作用下，磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N极，则磁体B上端为 极。
②当密封盖上方有水时，密封盖下移，开始排水。积水越多，则排水口越大，其原因是 。
【答案】（1）分子做无规则运动
（2）N；深度 越深，液体压强越大
【知识点】分子的热运动；磁极间的相互作用；液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】（1）扩散现象说明一切分子都在不停的做无规则运动；
（2）①根据磁极之间的相互作用分析；
②根据液体压强随深度的变化规律解答。
【解答】（1）若地漏不密封，排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象：分子做无规则运动。
（2）①根据描述可知，磁铁A和磁铁B之间为排斥力，根据“同名磁极相互排斥”可知，若磁体A下端为N极，则磁体B上端为N极。
②当密封盖上方有水时，密封盖下移，开始排水。积水越多，则排水口越大，其原因是：深度越深，液体压强越大。
13．（2023·衢州）科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。
（1）1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图，在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，闭合开关时，小磁针N极向纸外偏转，则电源 端为正极。
（2）法拉第深入思考了奥斯特实验，认为：通电导线能使磁针转动，说明磁针受到力的作用，那么反过来，磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是 。
【答案】（1）B
（2）物理间力的作用是相互的
【知识点】力的作用是相互的；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）首先根据小磁针的指向确定导线周围磁场方向，再根据安培定则判断导线中的电流方向，进而确定电源的正负极方向；
（2）当甲对乙施加力的作用时，乙也同时对甲施加反作用力，这就是力的作用的相互性，据此分析解答。
【解答】（1）闭合开关后，小磁针N极向纸外偏转，则说明在导线下方磁场方向向外。用右手握住导线，弯曲的四指指尖向外，此时大拇指指向左端，则电流从右到左，因此电源的B端为正极，A端为负极。
（2）法拉第深入思考了奥斯特实验，认为：通电导线能使磁针转动，说明磁针受到力的作用，那么反过来，磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是：物理间力的作用是相互的。
14．（2021·宁波）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。
（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向 (填“左”或“右”)移动。
（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是 线。
【答案】（1）右
（2）相(火)
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】（1）电动机通过电磁铁控制，此时S2没有闭合，说明电磁铁的磁场太弱，根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析电流的变化，推测电阻的变化，最终确定变阻器的滑片移动方向。
（2）根据家庭电路安全用电的接线方法判断即可。
【解答】（1）电动机通过电磁铁控制，此时S2没有闭合，说明电磁铁的磁场太弱，即通过电磁铁的电流太小。为了增大磁场，就必须增大电流而减小电阻，因此变阻器的滑片应该向右移动。
（2）在家庭电路中，开关必须接在火线上，因此进户线a应该接火线。
15．（2023·衢州）小科实验时发现两个有趣的现象：
（1）用导线将手摇发电机、电池和开关串联起来，闭合开关发电机就发生转动。此时，发电机变成了 。
（2）在测量通过某定值电阻的电流时，选择0～3A和0～0.6A两档量程测出的电流值分别为0.29A和0.28A。从精确测量的要求考虑，小科应选用的数据是
【答案】（1）电动机
（2）0.28
【知识点】电流的测量及电流表的使用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）电动机通入电流就能转动，将电能转化为机械能；
（2）测量工具的分度值越小，则测量越准确。
【解答】（1）用导线将手摇发电机、电池和开关串联起来，闭合开关发电机就发生转动。此时，发电机将通入的电能转化为机械能，它变成一个电动机。
（2）0~3A和0~0.6A的两个量程通用一排刻度，则前者分度值大，后者分度值小，因后者测量结果更准确，那么小科选用的数据是0.28A。
16．（2023·湖州）新能源汽车因绿色低碳逐渐取代燃油汽车，电动汽车是常见的一种新能源汽车。
（1）内燃机为燃油车提供动力，其一个工作循环一般包括吸气、 压缩、做功、排气四个冲程，其中 冲程使汽车获得动力。
（2）电动机为电动汽车提供动力。下列实验可以演示电动机工作原理的是 。(填选项)
【答案】（1）做功
（2）乙
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；热机的工作原理
【解析】【分析】（1）内燃机的做功冲程，将燃料的内能转化为活塞的机械能，其余三个冲程全靠飞轮的惯性完成；
（2）根据电动机的工作原理分析解答。
【解答】（1）内燃机为燃油车提供动力，其一个工作循环一般包括吸气、 压缩、做功、排气四个冲程，其中做功冲程使汽车获得动力。
（2）甲：闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流计的指针摆动，产生了感应电流，为发电机的工作原理；
乙：闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，为电动机的工作原理；
故选乙。
17．（2022·绍兴）如图是手机无线充电的原理简化图。当充电器线圈接通电源之后，该线圈就会产生一个磁场，当手机放在充电器上的时候，手机中的线圈就会产生感应电流，实现无线充电。
（1）手机线圈中产生电流是利用 现象。
（2）当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示，则图中B点的磁场方向是 （选填“向上”或“向下”）。
（3）与传统方式相比，请你对这种充电方式进行评价： 。
【答案】（1）电磁感应
（2）向上
（3）优点：使用方便，兼容性强，可以一对多充电，解决了接口不匹配问题等，缺点：充电效率较低，电磁辐射较大，价格高等。
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，为发电机的工作原理；
（2）判断电流方向，然后利用右手螺旋定则去判断磁极；
（3）与传统有线充电比较，从而发现无线充电的优点。
【解答】（1）手机线圈中产生电流是利用电磁感应现象。
（2）电流从上往下看是逆时针转动，利用右手螺旋定则判断B点磁场方向是向上；
（3）与传统方式相比，对这种充电方式进行评价：优点：使用方便，兼容性强，可以一对多充电，解决了接口不匹配问题等，缺点：充电效率较低，电磁辐射较大，价格高等。
18．（2022·衢州）电吉他的发音是通过拾音器连接扬声器来实现的。拾音器的基本结构如图所示，其工作原理是：金属弦在磁体的磁场中被磁化，当其被拨动而产生振动时，在线圈中会产生感应电流，将声音信号转变为电信号。
（1）要保证金属弦的磁化效果，其制作材料中可能含有的金属是 (填一种即可) 。
（2）当金属弦振动时，与线圈间产生了相对运动，相当于线圈切割金属弦磁场的 ，从而产生感应电流。线圈中感应电流的方向是 (选填“变化”或“不变")的。
【答案】（1）铁或钴或镍
（2）磁感线；变化
【知识点】磁体、磁极、磁化；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）能够被磁化的材料为铁磁性材料，包括铁、钴、镍等。
（2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，这就是电磁感应现象。感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关。
【解答】（1）要保证金属弦的磁化效果，其制作材料中可能含有的金属是：铁或钴或镍。
（2）当金属弦振动时，与线圈间产生了相对运动，相当于线圈切割金属弦磁场的磁感线，从而产生感应电流。由于金属弦的运动方向不断改变，则线圈中感应电流的方向是变化的。
1．（2024·仙居模拟）市面上存在一种儿童钓鱼玩具，当鱼钩靠近玩具小鱼嘴巴时，小鱼就被吸引，下列鱼钩和鱼嘴的材料组合正确的是( )
选项 鱼钩材料 鱼嘴材料
A 铁 铁
B 铁 铜
C 磁铁 铜
D 磁铁 铁
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】根据题干中当鱼钩靠近玩具小鱼嘴巴时，小鱼就被吸引进行分析。
【解答】小鱼就被吸引，结合选项可以联想到铁钴镍等物质会被磁铁所吸引，其他金属不能被磁铁所吸引。
故答案为：D。
2．（2024·文成模拟）如图1是小文所在的项目化小组制作的磁悬浮地球仪，图2是其内部结构图，地球仪内部顶端是一块磁铁，支撑装置顶部内有电磁铁，通电之后将地球仪放在适当位置即可悬浮。请回答：
图1 图2 图3
（1）小文将电表接入电路，通电后，电表的指针位置如图3所示。其示数为（ ）
A． B． C． D．
（2）以下能实现地球仪悬浮的装置图是（ ）
A． B． C． D．
【答案】（1）A
（2）A；B；D
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】（1）先确定电流表还是电压表，根据电流表选用的量程确定分度值读数。
（2）地球仪利用了同名磁极相互排斥的原理，利用安培定则可判断地球仪内部磁铁的磁极。
【解答】（1）如图3所示，电表上有字母A，为电流表，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A。
故答案为：A。
（2） 地球仪利用了同名磁极相互排斥的原理；由安培定则和图示可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的下端。
则图A中螺线管的下端为N极、上端为S极，符合同名磁极相互排斥的原理，故A正确。
则图B中螺线管的下端为S极、上端为N极，符合同名磁极相互排斥的原理，故B正确。
则图C中螺线管的下端为N极、上端为S极，不符合同名磁极相互排斥的原理，故C错误。
则图D中螺线管的下端为S极、上端为N极，符合同名磁极相互排斥的原理，故D正确。
故选：ABD。
答案为：A；ABD。
3．（2024·浙江模拟）如图以电磁铁为基座的装置，配有直流电源。现将环形磁体（下平面为S极）从光滑塑料直杆顶端自由下落，最终静止在离电磁铁高度为H的位置，不计空气阻力，下列说法正确的是
A．电源上端为正极
B．滑片右移，静止时的高度H不变
C．磁体下落过程中受到磁力大小不变
D．磁体下落过程中的最大速度在H高度处
【答案】D
【知识点】力与运动的关系；磁极间的相互作用；磁场对通电导线的作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.根据磁极间的作用规律结合安培定则确定磁极和电流方向；
B.电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
CD.合力方向与运动方向相同时，做加速运动；当合力为零时，加速停止，此时速度达到最大；当合力方向与运动方向相反时，做减速运动。
【解答】 A.现将环形磁体（下平面为S极）从光滑塑料直杆顶端自由下落，最终静止在离电磁铁高度为H的位置，是相互排斥，则电磁铁上端为S，下端为N极。根据安培定则知，电源的下端为正极，故A错误；
B.滑片右移电阻变大，电路中电流减小，磁性减弱，静止时的高度H减小，故B错误；
CD.磁体下落过程中，越靠近磁极，受到磁力大小越大，开始重力大于磁力加速下落，后来重力小于磁力减速运动，因而在重力等于磁极时速度最大，而最终静止的位置磁力等于重力，故磁体下落过程中的最大速度在H高度处，故C错误，D正确。
故选D。
（3题图） （4题图）
4．（2024·嘉兴模拟）如图，用条形磁铁使铁钉竖直静止在空中，细线紧绷且质量不计。下列说法正确的是
A．铁钉下端一定是S极
B．桌面对石头的支持力和石头的重力大小相等
C．条形磁铁对铁钉的磁力与铁钉的重力是一对平衡力
D．铁钉对细线的拉力和细线对铁钉的拉力是一对相互作用力
【答案】D
【知识点】力的作用是相互的；磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】（1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（2）对铁钉受力分析可得；
（3）二力平衡的条件是：作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上；
（4）相互作用力的条件是：作用在两个物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】A.条形磁铁的下端时N极，异名磁极相互吸引，铁钉上端被磁化成S极，故A错误；
B.铁钉在竖直方向上受到竖直向下的重力和细线的拉力，竖直向上的磁力，这三个力是平衡力，磁力等于重力和拉力的和，故B错误；
C.桌面对石头的支持力、细线的拉力和石头的重力是一对平衡力，故C错误；
D.细线对石头的拉力和石头对细线的拉力作用在两个物体上，是一对相互作用力，故D正确。
故答案为：D。
5．（2023·慈溪模拟）医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环如图是该装置的示意图，线圈 ab固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活害柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。下列说法正确的是（ ）
A．若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁左侧为S极
B．若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，则电磁铁右侧为S极
C．要使血液流出该“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
D．要使血液流入该“血泵”，电流需从a端流进线圈，b从端流出线圈
【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的磁场；右手螺旋定则
【解析】【分析】通电螺线管中右手螺旋定则的使用，四指弯曲指向电流方向，拇指指向电磁铁的北极方向。知道力能改变物体的运动状态。
【解答】
A、若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，通过右手螺旋定则可知，电磁铁左侧为N极，右侧为S极，故A错误；
B、若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，通过右手螺旋定则可知，电磁铁右侧为N极，左侧为S极，故B错误；
C、要使血液流出该“血泵”，则活塞向右移动，电磁铁与条形磁体之间是同名磁极相互排斥，故电磁铁左侧为N极，电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，C正确；
D、要使血液流入该“血泵”，则活塞向左移动，电磁铁与条形磁体之间是异名磁极相互吸引，故电磁铁左侧为S极，电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，D错误。
故答案为：C
6．（2024·宁波一模）小科同学在医院看到一个自动输液报警器，如图1所示。闭合开关，当输液报警器处输液管中有药液流过，绿灯亮，无药液流过，喇叭报警，小科运用自己所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器，如图2所示，如图3是光敏电阻阻值随光照强度变化的关系图，以下说法正确的选项是（）
A．电磁铁的上端是S极
B．输液管中没有药液流过时，控制电路线圈中的电流变大
C．当输液管内有药水时，LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，衔铁吸下
D．调试时，输液管中有无药液流过都会报警，可减小线圈匝数改进
【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.运用安培定则判断电磁铁上端的磁极；
B.当控制电路线圈中的电流变小时，电磁铁的磁性减弱，衔铁与上端的静触点接触，喇叭报警，警示输液管中没有药液流过；
C.根据图乙中光敏电阻的阻值与光照强度的关系，结合电磁继电器的工作原理分析；
D.在线圈匝数不变时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。
【解答】 由图2知，控制电路是由定值电阻R和光敏电阻组成的串联电路，当控制电路中电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，使动触点与上端的静触点接触，喇叭报警；
A.根据图片可知，线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上右，此时大拇指指向上端，则电磁铁的上端是N极，故A错误；
B.输液管中没有药液流过时，喇叭报警，说明衔铁与上端的静触点接触，电磁铁的磁性减弱，控制电路线圈中的电流应该是变小的，故B错误；
C.当输液管内有药水时，LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，由图乙知光照强度增大，光敏电阻的阻值减小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁会被吸下，故C正确；
D.调试时，输液管中有无药液流过都会报警，说明电磁铁的磁性较弱，换用电阻更小的R0，可以增大线圈中的电流从而增强电磁铁的磁性，故D错误；
故选C。
7．（2024·杭州模拟）如图所示， 甲、乙两个装置的线圈abcd、a'b'c'd'分别与电刷A、B、 紧密接触，两组电刷分别用导线按图示连接。用手拨动甲的线圈，使之沿顺时针方向转动，此时乙的线圈也会沿顺时针方向转动。下列说法正确的是
A．该过程甲装置相当于电动机
B．该过程乙装置相当于发电机
C．若将甲装置中的两磁极对调，则乙装置线圈的转动方向会改变
D．若改成用导线将A与B'，B与A'连接，则乙装置线圈的转动方向不变
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理
【解析】【分析】（1）电动机的工作原理：通电导体在磁场中受力转动。
（2）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，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象。
（3）感应电流的方向与导体运动和磁极的方向有关，磁场对电流作用力的方向与电流方向有关。
【解答】A、该过程中导体ab先运动，然后产生感应电流，甲装置相当于发电机，故A错误；
B、该过程中导体a'b'在磁场中受力转动，故乙装置的工作原理为通电导体在磁场中受力运动，相当于电动机，故B错误；
C、若将甲装置中的两磁极对调，则产生感应电流的方向发生改变，因此乙装置线圈的转动方向会改变，故C正确；
D、若改成用导线将A与B'，B与A'连接，则通过乙装置线圈的电流方向发生改变，因此乙装置线圈的转动方向改变，故D错误。
故选：C。
8．（2023·温州模拟）如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的内外侧用导线接入电路，圆心处放置一块圆柱形磁铁，闭合开关后，发现水银逆时针流动，小明进行了如下操作： 先对调电源的正负极，再对调磁铁的南北极，则该操作中水银的流动情况是（ ）
A．一直顺时针流动 B．一直逆时针流动
C．先顺时针流动，再逆时针流动 D．先逆时针流动，再顺时针流动
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素分析判断。
【解答】水银为导体，通过电流后，会在磁场中受力而运动起来。而通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，则对调电源的正负极后，电流方向发生改变，则受力方向改变，此时水银沿顺时针方向流动。然后对调磁铁的南北极，此时磁场方向改变，则水银受力方向改变，此时水银沿逆时针方向流动。
故选C。
9．（2024·舟山模拟）如图所示，将圆柱形强磁铁吸在干电池负极，金属导线折成上端有一支点、下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池轴心旋转起来。下列判断中正确的是 ( )
A．线框能旋转起来，是因为电磁感应
B．俯视观察，线框沿逆时针方向旋转
C．电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率
D．旋转达到稳定时，线框中电流比刚开始转动时的大
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁感应
【解析】【分析】（1）通电导体在磁场中受到力的作用；
（2）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，改变其中的任何一个，受力的方向都改变，同时改变两个条件，则受力的方向不变；
（3）电动机工作是电能大部分转化为机械能；
（4）线框匀速转动时比加速转动时所需的力更小。
【解答】A、导线框能转动起来的原理是：通电导体在磁场中受到力的作用，故A错误；
B、电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，俯视观察，利用左手定则可知，线框受力后会沿逆时针方向旋转，故B正确；
C、由于电流的热效应和摩擦阻力，电池的电能没有全部转化为机械能，因此电池输出的电功率会大于线框旋转的机械功率，故C错误；
D、启动前相当于短路，因而电流很大，而线框旋转达到稳定时，线框转动所需的力更小，线框中电流比刚开始转动时的小，故D错误。
故答案为：B。
10．（2022·奉化模拟）把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端，制成电磁动力“小车”，将它放入铜质螺线管时，螺线管通过磁铁与电池正负极接触而导电，“小车”就能在螺线管里运动起来。电磁动力“小车”原理的示意图如右图，其中的黑点表示螺线管与磁铁接触的位置。
（1）在图上画出螺线管中的电流方向。
（2）实验中发现，必须将“小车”全部推入螺线管，“小车”才能运动，“小车”运动的原因是磁铁接触的一段螺线管产生的磁场与 相互作用。
（3）进一步探究发现，“小车"运动的方向与电池正负极位置和超强磁铁的极性有关。若将如图装配的小车放入螺线管，则小车的运动方向是 。
（4）要使“小车”运动速度增大，可行的方法是 (写出一种即可)。
【答案】（1）
（2）磁场与超强磁铁的磁场
（3）向左
（4）增加电池节数
【知识点】电流和电流的单位换算；磁场和磁感线；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）在电源外部，电流总是从正极出来，然后回到负极；
（2）超强磁铁本身存在很强的磁场，“小车”接触的螺线管在通电后也变成一个磁铁。根据磁极之间的相互作用可知，“小车”会受力而运动起来；
（3）首先根据安培定则判断螺线管的极性，再根据磁极之间的相互作用规律判断“小车”的运动方向。
（4）通电导体在磁场中的运动速度与受力大小有关，而受力大小与磁场强弱和电流大小有关。
【解答】（1）根据图片可知，干电池的左端为负极，右端为正极，则电流从右端流向左端，因此螺线管上的电流方向向上，如下图所示：
（2）实验中发现，必须将“小车”全部推入螺线管，“小车”才能运动，“小车”运动的原因是磁铁接触的一段螺线管产生的磁场与超强磁铁的磁场相互作用。
（3）右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则电磁铁的左端为N极。超强磁铁的左端为S极，根据“异名磁极相互吸引”可知，小车向左运动。
（4）要使“小车”运动速度增大，可行的方法为：①增加电池节数，从而增大电流，增大螺线管的磁场；②增大电池接触的线圈匝数，从而增大螺线管的磁场强度；③换用磁场更强的超强磁铁。
11．（2023·杭州模拟）如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd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 （选填“发电机”或“电动机”），若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向 （选填“相同”或“相反”）。
【答案】N；电动机；相同
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断；直流电动机的构造原理与工作过程；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
（2）电动机将电能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能；
（3）电磁铁的磁场方向与电流方向有关；通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】（1）根据图片可知，线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则上端为电磁铁的N极。
（2）闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，此时将电能转化为机械能，为电动机；
（3）若只将电源的正负极互换，那么通过电磁铁的电流方向改变，则磁场方向改变。此时通过线圈的电流方向也发生了变化，因此线圈的受力方向与原来相同，也就是转动方向相同。
12．（2023·鹿城模拟）电动汽车因其环保、节能等优势，逐渐成为人们日常使用的交通工具。
（1）电动汽车从高速行驶降至80千米/时的过程中，不使用机械刹车时，电动汽车行驶带动电机转动，使机械能转化为电能存储在蓄电池内，下图中与此时电机工作原理相同的是 。
A． B． C． D．
（2）如图为小实设计的电动汽车前进和倒车装置电路图。若电流由a→b时，电动汽车前进。若要使汽车倒退，开关S1，S2应分别与 连接。
（3）高速公路上设有区间测速装置，该电动汽车于8：30在第一个监控点以114千米/时的速度通过，于8：54在相距50千米的第二个监控点以119千米/时的速度通过。则该车在此区间的平均速度为 。
【答案】（1）A
（2）24
（3）125km/h
【知识点】速度公式及其应用；电磁感应；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）分析各个选项中包含的物理原理即可。
（2）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（3）根据公式计算该车在此区间的平均速度。
【解答】（1）此时电动机相当于发电机，工作原理为电磁感应现象。
A.闭合开关后，导体AB在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，这就是电磁感应现象，故A符合题意；
B.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生改变，说明电流周围存在磁场，故B不合题意；
C.当两个绝缘棒接触时，靠近一端时相互吸引，靠近另一端时相互排斥，描述的是电荷之间的相互作用规律，故C不合题意；
D.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，故D不合题意。
故选A。
（2）要使汽车倒退，就要改变电流方向，即电流从b→a，此时开关S1、S2应分别与2和4连接。
（3）该车在此区间的行驶的时间：t=8：54-8：30=24min=0.4h；
则该车在此区间的平均速度为：。
13．（2024·余姚模拟）发光二极管(简称LED)是一种半导体器件，具有单向导电的特性，即电流只能从特定的一个方向通过。从如图甲原理图可知，只有在有电流通过发光二极管时才发光。现将A、B两个相同的发光二极管连接到如图乙所示的电路中，则：
（1）当磁铁静止在线圈中时，发光二极管A、B 的发光情况是 。
（2）当磁铁在线圈中左右来回运动时，发光二极管A、B发光的现象是 。
【答案】（1）都不发光
（2）发光与熄灭相互交替(两灯交替发光)
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】LED灯具有单向导电性，实验中选用LED灯是可以判断感应电流的方向；
【解答】（1） 当磁铁静止在线圈中时，没有切割磁感线，没有感应电流，发光二极管A、B 的发光情况是都不发光；
（2）感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关，电流从二极管正极流入，二极管发光，否则不发光，所以当磁铁在线圈中左右来回运动时，电流方向时刻改变， 发光二极管A、B发光的现象是发光与熄灭相互交替 。
14．（2023·江山模拟）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(如图丙)
“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，能保持水平平衡 能较准确指示南北方向，不能保持水平平衡 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： 。
【答案】（1）S
（2）多次拨动自制的指南针，静止时总是指示南北方向
（3）硬壳卡纸折成直角时要对折，大头针做成支座时要找准卡纸的重心位置
【知识点】磁体、磁极、磁化；磁极间的相互作用
【解析】【分析】（1）同名磁极互相排斥，异名磁极相互吸引；
（2）指南针指示南北是因为受到地磁场的作用；
（3）指南针的重心刚好在支架上时可以保持平衡。
【解答】
（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，可以多次拨动自制的指南针，静止时总是指示南北方向；
（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，硬壳卡纸折成直角时要对折，大头针做成支座时要找准卡纸的重心位置。
故答案为：（1）S；（2）多次拨动自制的指南针，静止时总是指示南北方向；（3）硬壳卡纸折成直角时要对折，大头针做成支座时要找准卡纸的重心位置。
15．（2024·平湖模拟） 【项目名称】制作烟雾报警器。
【相关资料】烟雾报警器内部由发射电路和接受电路组成(如图甲所示)。发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接受电路接收到的光强度越弱。接收电路能够将光信号转化为电信号，最后转化为报警信号。
【项目任务】小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下：
供电电源：6伏 报警电流：≥250毫安
功能：当环境中的烟雾浓度升高至一定值时，立刻报警鸣叫。
【方案设计】小组同学讨论后，利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计，如图乙所示，其中，光敏电阻的大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。
（1）【器材选择】根据上述要求，该兴趣小组的同学从实验室选择所需器材，其中，电源电压 恒为6伏，滑动变阻器规格为“2安 50欧”，要想实现烟雾报警器的功能，他们选择的光敏电阻 Rx的阻值大小随光照强度变化的图像应为 。
A． B． C． D．
（2）【项目调试】该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200毫安时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值 欧(线圈电阻不计)。在光照强度不变的情况下，为了符合制作要求(即报警电流≥250毫安) ，应调节滑动变阻器连入电路的阻值为多大 (写出具体的计算过程)
（3） 【项目评价与反思】为了提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警) ，该组同学提出以下几种方法，其中正确的是____。
A．增大电源电压 B．增加线圈匝数
C．增大线圈和衔铁之间的距离 D．更换阻值较小的保护电阻
【答案】（1）D
（2）9Ω
（3）A
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】 （1）根据图乙，结合题目的描述，分析光敏电阻Rx的阻值随光照强度的变化规律。
（2）当线圈电流为200毫安时，首先根据公式计算出总电阻，再根据串联电路特点计算出Rx的阻值。当通过线圈的电流为250mA时，再根据计算出总电阻，最后根据串联电路特点计算出变阻器此时接入阻值。
（3）当烟雾较小时，光敏电阻的阻值增大，而电磁铁吸合需要的磁场力不变，根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析判断。
【解答】 （1）根据图乙可知，当烟雾增大时，接受电路接收到的光强度越弱，衔铁被吸下来，接通报警器所在的电路而报警。此时电磁铁的磁场增强，电流增大，而总电阻减小，也就是光敏电阻的阻值减小，反之，当接受电路接收到的光强度越强时，电磁铁的磁场减弱，电流变小，而总电阻增大，也就是光敏电阻的阻值会增大，故选D。
（2）由图乙可知，控制电路中光敏电阻Rx与滑动变阻器串联；
由题知，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200毫安时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值Rp=15Ω，
由欧姆定律可知，此时电路的总电阻为：，
根据串联电路的电阻特点可知报警时光敏电阻的阻值：Rx=R-Rp=30Ω-15Ω=15Ω；
当通过线圈的电流为250mA时，电路的总电阻为：，
报警时光敏电阻的阻值不变，
则此时滑动变阻器连入电路的阻值应为：RP'=R'-Rx=24Ω-15Ω=9Ω。
（3）当烟雾较小时，光敏电阻的阻值增大，为了使衔铁被吸合；
A.为了保持磁场强度不变，需要保持电流不变。根据R总=R1+R2可知，此时总电阻增大，根据U=IR可知，此时需要增大电源电压，故A符合题意；
B.总电阻增大时，通过电磁铁的电流减小。为了保持电磁铁的磁场强度不变，可以换用线圈匝数更多的电磁铁，故B符合题意；
C.增大线圈和衔铁之间的距离时，根据杠杆的平衡原理可知，此时磁力的力臂减小，为了吸合需要更大的磁场，故C不符合题意；
D.为了保持磁场强度不变，需要保持电流不变。当电源电压不变时，需要控制总电阻不变。根据R总=R1+R2可知，光敏电阻的阻值增大，则需要减小阻值更小的保护电阻，故D符合题意。
故选ABD。
16．（2023·宁波模拟）有这样一个电热茶具座(如图甲)，它有加热和保温两个功能，原理图如右图所示。其工作过程是：
（1）将S接到“加热”挡位，电磁铁A通电吸引弹性衔铁，使触点D、E接触。受控电路中电热丝R1工作，对茶具座加热。电磁铁A的上端是 极。若U2=12V，R2=10欧，则控制电路中的电流为 A。(忽略电磁铁中导线电阻)
（2）当需要保温时可将开关S接到“保温”挡位。热敏电阻R3和加热电阻R1都在茶具底座下部。随着温度升高，控制电路的总电阻增大，控制电路的电流 (填“增大”或“减小”)，当控制电路中的电流小于0.1 A时，弹性衔铁自动向上弹开，受控电路断路，加热电阻R1停止工作。在断开电路的一瞬间，热敏电阻R3的电阻值为多少
【答案】（1）N；1.2（2）减小；110Ω
【知识点】欧姆定律及其应用；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁A的磁极方向。根据欧姆定律计算控制电路中的电流。
（2）根据公式分析总电流的变化。首先根据公式计算出此时的总电阻，再根据公式 R3=R总-R2 计算出此时热敏电阻R3的阻值。
【解答】（1）根据图片可知，线圈上的电流方向水平向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则电磁铁A的上端为N极。
此时只有R2自己工作，那么通过控制电路的电流为：。
（2）随着温度升高，控制电路的总电阻增大，根据公式可知，控制电路的电流减小。
当在断开电路的一瞬间。电路中电流为I=0.1A，电源电压为12V，电路的总电阻为R总= ，所以R3=R总-R2=12Ω-10Ω=110Ω
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第一节 电与磁产生及应用和工作原理
1．（2022·温州）如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮，被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是（ ）
A．同名磁极相互吸引 B．异名磁极相互吸引
C．同名磁极相互排斥 D．异名磁极相互排斥
2．（2023·台州）模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．（2022·宁波）如图所示为课本中的一个实验：“把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针(黑色端为N极)静止时，下列图中磁针指向正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．（2021·杭州）如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上，下列判断正确的是（ ）
A．条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
5．（2023·温州）如图为某款玻璃清洁器，由两块各含磁铁的清洁片构成。使用时，两块清洁片总是隔着玻璃合在一起移动，这是因为（ ）
A．异名磁极相互排斥 B．异名磁极相互吸引
C．同名磁极相互排斥 D．同名磁极相互吸引
（5题图） （6题图）
6．（2023·杭州）按如图所示电路进行实验，将滑动变阻器的滑片从右向左移动，电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）
A．电流的大小 B．电流的方向 C．线圈的匝数 D．铁芯的粗细
7．（2022·丽水）按如图电路进行实验，每次总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多。此现象说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）
A．电流大小 B．线圈匝数 C．电流方向 D．电磁铁极性
（7题图） （8题图）
8．（2020·绍兴）下列有关电铃(如图)说法正确的是（ ）
A．电铃的工作原理是电磁感应
B．小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C．要使铃声响度大一些，可适当降低电压
D．滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性增强
9．（2018·宁波）我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。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。电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是（ ）
A．电铃 B．手摇发电机 C．电风扇 D．电磁起重机
（9题图） （10题图）
10．（2022·温州）如图所示，在光滑的水平面上固定一螺线管，将开关闭合后，有一轻质小车，车上放一条形磁铁，以初速度 v0朝螺线管运动，在小车靠近螺线管的过程中
A．电流表中无电流通过，小车匀速运动
B．电流表中有电流通过，小车减速运动
C．电流表中无电流通过，小车减速运动
D．电流表中有电流通过，小车加速运动
11．（2023·丽水）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．
12．（2021·温州）“地漏”（如图甲）是连接排水管道与室内地面的接口。“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点，如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等。
（1）若地漏不密封，排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象： 。
（2）磁悬浮地漏的工作原理如图乙。
①当密封盖上方无水时，在磁体B作用下，磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N极，则磁体B上端为 极。
②当密封盖上方有水时，密封盖下移，开始排水。积水越多，则排水口越大，其原因是 。
13．（2023·衢州）科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。
（1）1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图，在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，闭合开关时，小磁针N极向纸外偏转，则电源 端为正极。
（2）法拉第深入思考了奥斯特实验，认为：通电导线能使磁针转动，说明磁针受到力的作用，那么反过来，磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是 。
14．（2021·宁波）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。
（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向 (填“左”或“右”)移动。
（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是 线。
15．（2023·衢州）小科实验时发现两个有趣的现象：
（1）用导线将手摇发电机、电池和开关串联起来，闭合开关发电机就发生转动。此时，发电机变成了 。
（2）在测量通过某定值电阻的电流时，选择0～3A和0～0.6A两档量程测出的电流值分别为0.29A和0.28A。从精确测量的要求考虑，小科应选用的数据是 .
16．（2023·湖州）新能源汽车因绿色低碳逐渐取代燃油汽车，电动汽车是常见的一种新能源汽车。
（1）内燃机为燃油车提供动力，其一个工作循环一般包括吸气、 压缩、做功、排气四个冲程，其中 冲程使汽车获得动力。
（2）电动机为电动汽车提供动力。下列实验可以演示电动机工作原理的是 。(填选项)
17．（2022·绍兴）如图是手机无线充电的原理简化图。当充电器线圈接通电源之后，该线圈就会产生一个磁场，当手机放在充电器上的时候，手机中的线圈就会产生感应电流，实现无线充电。
（1）手机线圈中产生电流是利用 现象。
（2）当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示，则图中B点的磁场方向是 （选填“向上”或“向下”）。
（3）与传统方式相比，请你对这种充电方式进行评价： 。
18．（2022·衢州）电吉他的发音是通过拾音器连接扬声器来实现的。拾音器的基本结构如图所示，其工作原理是：金属弦在磁体的磁场中被磁化，当其被拨动而产生振动时，在线圈中会产生感应电流，将声音信号转变为电信号。
（1）要保证金属弦的磁化效果，其制作材料中可能含有的金属是 (填一种即可) 。
（2）当金属弦振动时，与线圈间产生了相对运动，相当于线圈切割金属弦磁场的 ，从而产生感应电流。线圈中感应电流的方向是 (选填“变化”或“不变")的。
1．（2024·仙居模拟）市面上存在一种儿童钓鱼玩具，当鱼钩靠近玩具小鱼嘴巴时，小鱼就被吸引，下列鱼钩和鱼嘴的材料组合正确的是( )
选项 鱼钩材料 鱼嘴材料
A 铁 铁
B 铁 铜
C 磁铁 铜
D 磁铁 铁
A．A B．B C．C D．D
2．（2024·文成模拟）如图1是小文所在的项目化小组制作的磁悬浮地球仪，图2是其内部结构图，地球仪内部顶端是一块磁铁，支撑装置顶部内有电磁铁，通电之后将地球仪放在适当位置即可悬浮。请回答：
图1 图2 图3
（1）小文将电表接入电路，通电后，电表的指针位置如图3所示。其示数为（ ）
A． B． C． D．
（2）以下能实现地球仪悬浮的装置图是（ ）
A． B． C． D．
3．（2024·浙江模拟）如图以电磁铁为基座的装置，配有直流电源。现将环形磁体（下平面为S极）从光滑塑料直杆顶端自由下落，最终静止在离电磁铁高度为H的位置，不计空气阻力，下列说法正确的是
A．电源上端为正极
B．滑片右移，静止时的高度H不变
C．磁体下落过程中受到磁力大小不变
D．磁体下落过程中的最大速度在H高度处
（3题图） （4题图）
4．（2024·嘉兴模拟）如图，用条形磁铁使铁钉竖直静止在空中，细线紧绷且质量不计。下列说法正确的是
A．铁钉下端一定是S极
B．桌面对石头的支持力和石头的重力大小相等
C．条形磁铁对铁钉的磁力与铁钉的重力是一对平衡力
D．铁钉对细线的拉力和细线对铁钉的拉力是一对相互作用力
5．（2023·慈溪模拟）医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环如图是该装置的示意图，线圈 ab固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活害柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。下列说法正确的是（ ）
A．若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁左侧为S极
B．若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，则电磁铁右侧为S极
C．要使血液流出该“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
D．要使血液流入该“血泵”，电流需从a端流进线圈，b从端流出线圈
6．（2024·宁波一模）小科同学在医院看到一个自动输液报警器，如图1所示。闭合开关，当输液报警器处输液管中有药液流过，绿灯亮，无药液流过，喇叭报警，小科运用自己所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器，如图2所示，如图3是光敏电阻阻值随光照强度变化的关系图，以下说法正确的选项是（）
A．电磁铁的上端是S极
B．输液管中没有药液流过时，控制电路线圈中的电流变大
C．当输液管内有药水时，LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，衔铁吸下
D．调试时，输液管中有无药液流过都会报警，可减小线圈匝数改进
7．（2024·杭州模拟）如图所示， 甲、乙两个装置的线圈abcd、a'b'c'd'分别与电刷A、B、 紧密接触，两组电刷分别用导线按图示连接。用手拨动甲的线圈，使之沿顺时针方向转动，此时乙的线圈也会沿顺时针方向转动。下列说法正确的是
A．该过程甲装置相当于电动机
B．该过程乙装置相当于发电机
C．若将甲装置中的两磁极对调，则乙装置线圈的转动方向会改变
D．若改成用导线将A与B'，B与A'连接，则乙装置线圈的转动方向不变
8．（2023·温州模拟）如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的内外侧用导线接入电路，圆心处放置一块圆柱形磁铁，闭合开关后，发现水银逆时针流动，小明进行了如下操作： 先对调电源的正负极，再对调磁铁的南北极，则该操作中水银的流动情况是（ ）
A．一直顺时针流动 B．一直逆时针流动
C．先顺时针流动，再逆时针流动 D．先逆时针流动，再顺时针流动
9．（2024·舟山模拟）如图所示，将圆柱形强磁铁吸在干电池负极，金属导线折成上端有一支点、下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池轴心旋转起来。下列判断中正确的是 ( )
A．线框能旋转起来，是因为电磁感应
B．俯视观察，线框沿逆时针方向旋转
C．电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率
D．旋转达到稳定时，线框中电流比刚开始转动时的大
10．（2022·奉化模拟）把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端，制成电磁动力“小车”，将它放入铜质螺线管时，螺线管通过磁铁与电池正负极接触而导电，“小车”就能在螺线管里运动起来。电磁动力“小车”原理的示意图如右图，其中的黑点表示螺线管与磁铁接触的位置。
（1）在图上画出螺线管中的电流方向。
（2）实验中发现，必须将“小车”全部推入螺线管，“小车”才能运动，“小车”运动的原因是磁铁接触的一段螺线管产生的磁场与 相互作用。
（3）进一步探究发现，“小车"运动的方向与电池正负极位置和超强磁铁的极性有关。若将如图装配的小车放入螺线管，则小车的运动方向是 。
（4）要使“小车”运动速度增大，可行的方法是 (写出一种即可)。
11．（2023·杭州模拟）如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd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 （选填“发电机”或“电动机”），若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向 （选填“相同”或“相反”）。
12．（2023·鹿城模拟）电动汽车因其环保、节能等优势，逐渐成为人们日常使用的交通工具。
（1）电动汽车从高速行驶降至80千米/时的过程中，不使用机械刹车时，电动汽车行驶带动电机转动，使机械能转化为电能存储在蓄电池内，下图中与此时电机工作原理相同的是 。
A． B． C． D．
（2）如图为小实设计的电动汽车前进和倒车装置电路图。若电流由a→b时，电动汽车前进。若要使汽车倒退，开关S1，S2应分别与 连接。
（3）高速公路上设有区间测速装置，该电动汽车于8：30在第一个监控点以114千米/时的速度通过，于8：54在相距50千米的第二个监控点以119千米/时的速度通过。则该车在此区间的平均速度为 。
13．（2024·余姚模拟）发光二极管(简称LED)是一种半导体器件，具有单向导电的特性，即电流只能从特定的一个方向通过。从如图甲原理图可知，只有在有电流通过发光二极管时才发光。现将A、B两个相同的发光二极管连接到如图乙所示的电路中，则：
（1）当磁铁静止在线圈中时，发光二极管A、B 的发光情况是 。
（2）当磁铁在线圈中左右来回运动时，发光二极管A、B发光的现象是 。
14．（2023·江山模拟）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(如图丙)
“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，能保持水平平衡 能较准确指示南北方向，不能保持水平平衡 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： 。
15．（2024·平湖模拟） 【项目名称】制作烟雾报警器。
【相关资料】烟雾报警器内部由发射电路和接受电路组成(如图甲所示)。发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接受电路接收到的光强度越弱。接收电路能够将光信号转化为电信号，最后转化为报警信号。
【项目任务】小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下：
供电电源：6伏 报警电流：≥250毫安
功能：当环境中的烟雾浓度升高至一定值时，立刻报警鸣叫。
【方案设计】小组同学讨论后，利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计，如图乙所示，其中，光敏电阻的大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。
（1）【器材选择】根据上述要求，该兴趣小组的同学从实验室选择所需器材，其中，电源电压 恒为6伏，滑动变阻器规格为“2安 50欧”，要想实现烟雾报警器的功能，他们选择的光敏电阻 Rx的阻值大小随光照强度变化的图像应为 。
A． B． C． D．
（2）【项目调试】该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200毫安时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值 欧(线圈电阻不计)。在光照强度不变的情况下，为了符合制作要求(即报警电流≥250毫安) ，应调节滑动变阻器连入电路的阻值为多大 (写出具体的计算过程)
（3） 【项目评价与反思】为了提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警) ，该组同学提出以下几种方法，其中正确的是____。
A．增大电源电压 B．增加线圈匝数
C．增大线圈和衔铁之间的距离 D．更换阻值较小的保护电阻
16．（2023·宁波模拟）有这样一个电热茶具座(如图甲)，它有加热和保温两个功能，原理图如右图所示。其工作过程是：
（1）将S接到“加热”挡位，电磁铁A通电吸引弹性衔铁，使触点D、E接触。受控电路中电热丝R1工作，对茶具座加热。电磁铁A的上端是 极。若U2=12V，R2=10欧，则控制电路中的电流为 A。(忽略电磁铁中导线电阻)
（2）当需要保温时可将开关S接到“保温”挡位。热敏电阻R3和加热电阻R1都在茶具底座下部。随着温度升高，控制电路的总电阻增大，控制电路的电流 (填“增大”或“减小”)，当控制电路中的电流小于0.1 A时，弹性衔铁自动向上弹开，受控电路断路，加热电阻R1停止工作。在断开电路的一瞬间，热敏电阻R3的电阻值为多少
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