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第十八章 电与磁 单元考点专练
知识点1 磁现象、磁场
1．如图所示甲、乙两小磁针放在一根条形磁铁上下附近正中间位置处，丙、丁两小磁针放在该条形磁铁左右附近位置处，甲、乙、丙、丁四个小磁针静止时，甲、乙两小磁针的N、S极如图所示。关于丙、丁两小磁针和条形磁铁a、b两端的极性，下列判断正确的是（ ）
A．该条形磁铁a端是S极，b端是N极 B．丙小磁针左端是S极，丁小磁针左端是N极
C．丙小磁针左端是N极，丁小磁针左端是N极 D．丙小磁针左端是S极，丁小磁针左端也是S极
【答案】C
【解答】解：
A、由图知，条形磁铁的a端与小磁针甲的S极吸引，根据异名磁极相互吸引可知，条形磁铁的a端是N极，b端是S极，故A错误；
BCD、同理可知，小磁针丙的右端指向条形磁铁的a端（即条形磁铁的N极），所以丙小磁针右端是S极，左端是N极；
小磁针丁的左端指向条形磁铁的b端（即条形磁铁的S极），所以丁小磁针左端是N极，右端是S极，故C正确，BD错误。
故选：C。
2．如图所示的悬浮地球仪，球体和底座都是由磁性材料制成的，它利用了 同 名磁极相互 排斥 的原理。
【答案】同；排斥。
【解答】解：
因为球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该悬浮地球仪利用了同名磁极相互排斥的原理。
故答案为：同；排斥。
3．如图所示对磁场的描述不正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：A、在磁体的外部，磁感线从N极出发，回到S极，据图可知，该图正确，故A正确；
B、在磁体的外部，磁感线从N极出发，回到S极，据图可知，该图正确，故B正确；
C、据安培定则可知，该通过螺线管的左端是N极，右端是S极，所以在磁体外部，磁感线的方向从N极指向S极，故应该从左端指向右端，故C错误；
D、在磁体的外部，磁感线从N极出发，回到S极，由于图中都是S极，所以磁感线都是进入的，故D正确；
故选：C。
4．如图所示，一条形磁铁周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁，这四根磁针静止时N极指向画错的是（磁针的黑端表示N极）（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】C
【解答】解：
由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，
小磁针甲左端为N极，右端为S极，故A正确；
小磁针乙左端为S极，右端为N极，故B正确；
小磁针丙应该是左端为N极，右端为S极，故C错误；
小磁针丁左端为S极，右端为N极，故D正确。
故选：C。
5．用两块条形磁体、硬纸板和铁屑，探究磁场的磁感线分布。如图磁感线分布画正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解答】解：A、此图是两个N极，所以都是磁感线出发的一端，故A错误；
B、此图是两个S极，所以都是磁感线进入的一端，故B错误；
C、此图左端是N极，右端是S极，所以磁感线从左端指向右端，故C错误；
D、此图左端是S极，右端是N极，所以磁感线从右端指向左端，故D正确；
故选：D。
6．三个磁体相邻磁极间的磁感线分布如图所示，D端为 N （N/S）极，B端为 N （N/S）极。
【答案】N；N。
【解答】解：
由图知，中间磁体与右边磁体之间的磁感线呈排斥状，由同名磁极相互排斥可知，中间磁体的D端为N极，其C端为S极；
由图知，中间磁体与左边磁体之间的磁感线呈吸引状，由异名磁极相互吸引可知，左边磁体的B端为N极。
故答案为：N；N。
7．东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢”指的是司南长柄，下列说法中正确的是（ ）
A．司南的“柢”是北极，“指南”的南说的是地理北极的附近
B．司南的“柢”是北极，“指南”的南说的是地理南极的附近
C．司南的“柢”是南极，“指南”的南说的是地理南极的附近
D．司南的“柢”是南极，“指南”的南说的是地磁南极
【答案】C
【解答】解：
地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用；静止时“柢”指向南方（指向地理南极），地理上的南极是在地磁场的北极附近，由于异名磁极相互吸引，所以司南的“柢”是南极。
故选：C。
8．地球是一个巨大的磁体，在地球周围的空间里存在着地磁场，图中表示地磁南极的是（ ）
A．a B．b C．c D．d
【答案】B
【解答】解：
地球是一个巨大的磁体，周围存在磁场；地磁体的南极在地球北极附近，地磁体的北极在地球南附近，地理两极和地磁两极不重合，存在着磁偏角，图中a是地理北极，地磁南极是b，故B正确。
故选：B。
9．能在水平面内自由转动的小磁针静止后总是指向南北方向，是因为受到 地磁 场的作用，小磁针不指向正南、正北方向是因为地磁南北极与地面南北极并不重合，当小磁针静止后，小磁针北极实际上指向 地磁南极 （“地磁北极”、“地磁南极”）
【答案】地磁；地磁南极。
【解答】解：
能在水平面内自由转动的小磁针静止后总是指向南北方向，是因为受到地磁场的作用，小磁针的北极指向地理北极，实际上是地磁南极。
故答案为：地磁；地磁南极。
10．在图中标出磁感线的方向及小磁针的N极。
【答案】解：电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，所以电流是从螺线管的右端流入，左端流出。根据螺线管的线圈绕向和电流的方向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极。
磁感线是从磁体的N极出发，回到S极，所以可以确定磁感线的方向是向右的。
小磁针的左端靠近了螺线管的右端（S极），异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端与螺线管的右端为异名磁极，故为N极。
11．在图中标出通电螺线管的磁感线方向及小磁针的N、S极。
【答案】解：如图，电流从螺线管左侧流向右侧，用右手握住螺线管，使四指环绕的方向与电流的方向相同，此时拇指所指的一端就是螺线管的N极，图中右端为N极，左端为S极。磁感线在螺线管外部总是从N极指向S极，根据异名磁极相互吸引，小磁针的右端为N极，左端为S极，如图所示：
知识点2 电生磁
12．小华画了一张电流的磁效应实验示意图，如图所示，图中磁针放置于导线的上方，磁针蓝色部分为N极，所指方向为磁场方向。老师发现此示意图并不合理，则下列哪一个修改方式的示意图最为合理（ ）
A．指针方向改为偏向东南方
B．指针方向改为偏向西南方
C．磁针改为置于导线下方
D．电池改为并联
【答案】C
【解答】解：
AB、当小磁针只受地磁场的作用时，小磁针的N极在地理北极附近，如下图的红色磁针。
当电路中有电流时（暂不考虑地磁场的作用），绿色的直线代表电流的方向，当小磁针在导线上方时，根据右手螺旋定则可以判断，小磁针的北极垂直指向里面，就是西方，如蓝色的小磁针。
考虑地磁场的作用时，小磁针在地磁场和电流磁场的作用下，应指向西北方向。故AB选项都不对。
C、绿色的直线代表电流的方向，当磁针改为置于导线下方时（暂不考虑地磁场的作用），根据右手螺旋定则可以判断，小磁针的北极垂直指向外面，就是东方；
考虑地磁场的作用时，小磁针在地磁场和电流磁场的作用下，应指向东北方向，故C选项正确。
D、改变电池的连接方式，不能改变电流方向，不能改变地磁场的方向，所以小磁针的N极方向不会改变。故D错误。
故选：C。
13．如图甲所示，电子沿着水平方向平行地飞过小磁针正上方时，实验表明：小磁针的N极向纸外发生偏转。若将一通电直导线放在小磁针正上方或正下方，如图乙所示（图中只画出了通电直导线放在小磁针正上方的情况），请你根据图甲的实验现象，判断下列分析正确的是（不考虑地磁场的影响）（ ）
A．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的N极向纸外发生偏转
B．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的N极向纸内发生偏转
C．通电直导线放在小磁针正下方时，小磁针的N极向纸内发生偏转
D．通电直导线放在小磁针正上方或正下方，小磁针的N极均向纸外发生偏转
【答案】B
【解答】解：
（1）甲图中，一束电子沿着水平方向平行向右飞过小磁针上方时，因电子定向移动形成电流，且负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，故此时电流的方向是从右到左，由题知小磁针的N极向纸外发生偏转；
（2）乙图中，通电直导线放在小磁针正上方，电流的方向与甲图相反，由于电流的磁场方向与电流的方向有关，所以小磁针所在位置的磁场方向与甲图相反，则小磁针的N极向纸内发生偏转；
乙图中，若通电直导线放在小磁针正下方，因通电直导线上方和下方的磁场方向相反，所以可知小磁针的N极会向纸外发生偏转；故B正确，ACD错误。
故选：B。
14．放在水平桌面上能水平自由转动的小磁针静止时，北极所指的方向是 地理 （选填“地理”或“地磁”）的北极。如图所示电路中，导线通电之后，小磁针静止时 N 极所指的方向为该点磁场的方向，若想改变此时的磁场方向，接下来的操作是 改变导线中电流的方向 。该实验是著名的 奥斯特 实验。
【答案】地理；N；改变导线中电流的方向；奥斯特。
【解答】解：
（1）地球是个巨大的磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，地球这个巨大磁体周围的小磁针N极指向地磁南极，地理北极附近，小磁针的S极指向地磁北极，地理南极附近；
（2）磁体周围的磁感线方向、磁场方向、小磁针静止是N极指向，三个方向是一致的；
（3）在静止的小磁针上方，放一根与磁针平行的导线，给导线通电时磁针将偏转，说明了通电导体周围存在磁场，这是由丹麦的物理学家奥斯特首先发现的；磁场的方向与电流的方向有关系，所以想改变导线周围的磁场方向，可以改变导线中电流的方向。
故答案为：地理；N；改变导线中电流的方向；奥斯特。
15．标出题图中通电螺线管的电流方向和小磁针（静止时）的南北极（用“S”和“N”表示）。
【答案】解：由图可知，电流由螺线管右方流入，则由安培定则可知，将四指沿电流方向握住螺线管，则大拇指指向右端，故螺线管右端应为N极，左端为S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故小磁针左端应为N极，右端为S极。
故答案如图所示：
16．某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
（1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与 条形 磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示 通电螺线管的磁场分布情况 ；
（2）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，则通电螺线管的右端为 N 极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与 电流的方向 有关；
（3）根据以上规律，开关闭合后，小磁针的指向如图丙所示，可知电源的左端为 负 极。
【答案】（1）条形；通电螺线管的磁场分布情况；（2）N；电流的方向；（3）负。
【解答】解：（1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中；在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示，则可知铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似，在该实验中铁屑的作用是显示通电螺线管的磁场分布情况；
（2）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（小磁针涂黑端为N极，另一端为S极），根据磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的右端为N极；
对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，此时小磁针的偏转情况与图乙相反，这说明通电螺线管的极性与电流的方向有关；
（3）如图丁，根据小磁针的指向和磁极间的相互作用规律可知，此时通电螺线管的左端为N极；根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极，则四指弯曲的方向为电流的方向，此时电流从螺线管的右端流入、左端流出，所以电源的右端为正极，左端为负极。
故答案为：（1）条形；通电螺线管的磁场分布情况；（2）N；电流的方向；（3）负。
17．在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中：
（1）通电后螺线管周围的铁屑和小磁针指向如图甲所示。对调螺线管所接电源正、负极，发现小磁针静止时N极指向与原来相反，说明通电螺线管外部的磁场方向与 电流方向 有关；
（2）地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，根据地磁场分析推断，图乙中地球的圆形电流方向与地球自转方向 相反 （选填“相同”或“相反”）。
【答案】（1）电流方向；（2）相反。
【解答】解：（1）对调螺线管所接电源正、负极，发现小磁针静止时N极指向与原来相反，说明通电螺线管的磁极方向与电流的方向有关。
（3）由地磁场知识可知，地磁北极在地理南极附近，结合安培定则可知，图丙中地球的圆形电流方向与地球自转方向相反。
故答案为：（1）电流方向；（2）相反。
18．如图所示是一根锰铜丝制成的软质弹簧，B是水银槽，槽内盛有水银，A的上端通过接线柱与电源相连，A的下端恰好与水银表面接触，开关S闭合后发生的现象是（ ）
A．弹簧伸长变大，灯持续发光 B．弹簧缩短，灯熄灭
C．弹簧上下振动，灯忽亮忽灭 D．弹簧静止不动，灯持续发光
【答案】C
【解答】解：开关闭合后电路接通，灯泡发光；由锰铜丝构成的螺线管两磁极会互相吸引，弹簧会收缩而变短；变短后电路断路；灯泡熄灭；依此规律反复，弹簧上下振动，灯泡灯忽亮忽灭。
故选：C。
19．如图所示，在通电螺线管下方的地面上放有一条形磁体。开关S闭合后，滑动变阻器滑片向b端移动，通电螺线管的磁性将 减弱 ，条形磁体对地面的压力将 减小 。
【答案】减弱；减小。
【解答】解：开关S闭合后，滑动变阻器滑片向b端移动，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电流减小，故电磁铁的磁性将减弱；
由安培定则可知电磁铁的下端是N极，与条形磁体N极相互排斥，故条形磁体对地面的压力将减小。
故答案为：减弱；减小。
20．如图，虚线是通电螺线管外部的磁感线，在磁感线上用箭头标出磁感线的方向以及通电螺线管的N、S极。
【答案】解：
根据电源的正负极可以确定电流从螺线管的左端流入，右端流出；再根据螺线管的绕向，根据右手定则，伸出右手四指弯曲指向电流的方向，则大拇指所指的方向即通电螺线管的左端为N极，则右端为S极。在磁体外部磁感线总是从N极出发指向S极。所以磁感线上的箭头指向右端。如图所示：
21．玩具小船上装有一个由电池和带铁芯的细长螺线管组成的电路，如图所示。小船漂浮在水面上时，船头A指向东，船尾B指向西。当闭合开关S后，船头A的最后指向是（ ）
A．指东 B．指南 C．指西 D．指北
【答案】D
【解答】解：小船漂浮在水面上时，船头A指向东，船尾B指向西，如图所示，
由右手螺旋定则可知螺线管A端为N极，B端为S极；
因地磁场沿南北方向，地球南极处为地磁场的N极，地球北极处为地磁场的S极，
而同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故船头A指向北方。
故选：D。
22．根据小磁针静止时的状态，在图中标出通电螺线管的N、S极，标出电源的正负极。
【答案】解：
由图知：小磁针的磁极为：左S、右N，那么螺线管的磁极为：左N、右S；由右手螺旋定则可知电流由右侧流入螺线管，即电源右侧为正极；
作图如下：
23．在如图所示的图中绕制螺线管，当S合上且变阻器滑片向左移动弹簧伸长。
【答案】解：要使闭合开关后弹簧伸长，应使两磁铁相互吸引，
则由磁极间的相互作用可知，电磁铁上端应为N极，
则由右手螺旋定则可知，电流应由上端流入；
故答案如图示：
知识点3 电磁铁、电磁继电器
24．小宇同学用漆包线在笔杆上绕制了一只螺线管，接入图2所示电路中，在螺线管的上方放置一个小磁针，下方放置一些大头针（未画出），闭合开关后，要使螺线管吸引大头针的数量增多，变阻器的滑片P应向 a （选填：“a”或“b”）端移动；此时小磁针将发生 顺时针 （选填：“顺时针”或“逆时针”）旋转。
【答案】a；顺时针。
【解答】解：
（1）要使螺线管吸引大头针的数量增多，是使电磁铁的磁性增强，在匝数和铁芯一定时，增大电流可以增强磁性，滑动变阻器的滑片向滑a动时，电路中的电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强。
（2）根据电源的正负极，由图可知电流从螺线管的左端流入，右端流出，结合线圈的绕向，可以确定螺线管的上端为N极，下端为S极；
由于异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，所以小磁针的N极将远离螺线管的N极，小磁针的S极将靠近螺线管的N极，故是顺时针转动。
故答案为：a；顺时针。
25．小明去地铁站时发现电梯空载时运动较慢，有人站上去时运动较快。
（1）如图是电梯动力装置示意图，小明分析：当人站在电梯上，压敏电阻R的阻值减小，电磁铁的磁性变 强 ，衔铁与触点 2 （“1”或“2”）接触，带动电梯的电动机的转速变 大 。
（2）电梯的部分参数如下：
额定电压（V） 效率（%） 速度（m/s） 最大承重（t） 长（m） 高（m）
380 80 0.5 5 25 7.6
试求电梯满负荷状态工作时的电流。
【答案】（1）强；2；大；（2）电梯满负荷状态工作时的电流是25A。
【解答】解：（1）当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，电磁铁磁性变强，则衔铁被吸下，与触点2接触，则电阻R1被短路，电动机两端电压增大为电源电压，通过电动机的电流变大，电动机转速变快，使电梯运动变快；
（2）①电梯做的有用功：
W有用＝Gh＝mgh＝5×103×10×7.6m＝3.8×105J；
∵η，
∴电梯做的总功：
W总4.75×105J；
②∵v，
∴电梯运行的时间：
t50s；
∵P，
∴电梯的功率为：
P9.5×103W；
∵P＝UI，
∴电梯满负荷状态工作时的电流：
I25A。
故答案为：（1）强；2；大；（2）电梯满负荷状态工作时的电流是25A。
26．如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（ ）
A．在圆筒中插人一根铜芯 B．增加线圈匝数
C．滑动变阻器的滑片P向右滑动 D．将电源正、负极互换
【答案】B
【解答】解：A、在圆筒中插入铜芯，因铜不是磁性物质，所以不能增强通电螺线管的磁性，故A不符合题意；
B、增加线圈匝数，会增加通电螺线管的磁性，故B符合题意；
C.、图示中的滑动变阻器滑片向右移动，变阻器接入电路的阻值变大，通过电路的电流减小，螺线管的磁性会减弱，故C不符合题意；
D、将电源正负极互换，改变通过螺线管的电流方向，只能改变螺线管的磁极，但不会影响其磁性的强弱，故D不符合题意。
故选：B。
27．如图所示，闭合开关S，烧杯中水面上浮着一个空心小铁球，将盛水的容器放在电磁铁上方，此时电磁铁A端为 S 极，将滑片P向右滑动，空心小铁球将 上浮 。（填“上浮”“下沉”“静止”）
【答案】S；上浮。
【解答】解：①电流由A流向B，则由右手螺旋定则可知螺线管B端为N极，则A端为S极（南极）；
②当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则由欧姆定律可知电路中电流减小，则螺线管中的磁性减弱，故小铁球所受磁力减小，使得铁球上浮一些，排开水的体积变小，而且由有阿基米德原理可知受到的浮力将减小。
故答案为：S；上浮。
28．如图所示，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片向左移动时，螺线管磁性 减弱 （选填“增强”或“减弱”）弹簧的长度 变长 （选填“变长”“变短”“不变”）
【答案】减弱；变长。
【解答】解：由图可知，当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值在增大，根据欧姆定律可知，电路中的电流在减小。当电流减小时，螺线管的磁性就会减弱；由图可知，螺线管中线圈的电流方向是“前右后左”，根据右手螺旋定则可知螺线管的上端是N极。由于同名磁极相互排斥且螺线管的磁性在减弱，所以螺线管和条形磁体之间的斥力在减小，因此弹簧的长度在变长。
故答案为：减弱；变长。
29．如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移
【答案】C
【解答】解：A、电铃应接在B和D之间，因为当CO浓度增大时，R1变小，电流变大，电磁铁磁性增强，将衔铁吸下，工作电路中的BD开始工作，即电铃响，故A错误；
B、当CO浓度升高，R1变小，电流变大，电磁铁磁性增强，故B错误；
C、用久后，电源电压U1会减小，导致电路中的电流变小，所以当CO浓度变得更大时，电流才会使电磁铁将衔铁吸下，所以报警时CO最小浓度比设定值高，故C正确；
D、为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向上移，这样会使变阻器阻值变小，电流变大，故D错误。
故选：C。
30．楼道应急照明灯在平常是处于熄灭状态的，当照明电路断电时，工作电路中标有“36V”字样的灯泡会正常发光。某小组设计了如下四个电路，符合设计要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解答】解：A、由图知，没有停电时（即220V的电路接通），电磁铁有磁性，吸引衔铁，使下面的一只灯泡发光，故A错误；
B、由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，上面的两只灯泡都不发光（即熄灭）；停电时，衔铁被弹簧拉起，上面两只并联的灯泡可以在36V的电压下正常发光，故B正确；
C、由图知，不管电磁铁是否具有磁性，该电路都是接通的，两只灯泡都发光，故C错误；
D、由图知，右侧电路的电源电压为36V，而两盏灯的额定电压均为36V，要使外部电路停电时，两盏灯都能正常发光，则两盏灯应并联，而图中两盏灯串联，不能正常发光，故D错误。
故选：B。
31．如图所示是某物理兴趣小组利用特制水银温度计、电磁继电器、小灯泡、电铃等元件自制的温度自动报警器示意图。
（1）控制电路接通时能吸引衔铁是因为电流具有 磁效应 ；
（2）当环境温度低于设定的警戒温度时，工作电路中 灯泡 （填写元件名称）通电工作；
（3）电磁铁通电后上端是 N 极，若衔铁右端受力向下移动距离过小，右侧工作电路未能正常接通，请说出一种改进方法： 增大电源电压（增加电磁铁线圈的匝数或使用弹性较小的弹簧） 。
【答案】（1）磁效应；（2）灯泡；（3）N；增大电源电压（增加电磁铁线圈的匝数或使用弹性较小的弹簧）
【解答】解：（1）控制电路接通时，通过电磁铁有电流，电磁铁会产生磁性，能吸引衔铁，这说明电流具有磁效应；
（2）当环境温度低于设定的警戒温度时，控制电路是断开的，电路中无电流，衔铁会被拉起，使得工作电路中灯泡接入电路中，灯泡工作；
（3）由图可知，电磁铁中的电流是从下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极；
若衔铁右端受力向下移动距离过小，这说明电磁铁的磁性较小，若要增大磁性，可以通过增大电源电压来增大电路中的电流，也可以增加电磁铁线圈的匝数；在电磁铁的吸引力不变的情况下，可以使用弹性较小的弹簧。
故答案为：（1）磁效应；（2）灯泡；（3）N；增大电源电压（增加电磁铁线圈的匝数或使用弹性较小的弹簧）。
32．如图所示，是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃。报警器的主要元件是电磁铁，它可以利用电路的 通断 来控制磁性的有无，当控制电路接通且温度达到90℃时看到的现象是 灯不亮，电铃响 。
【答案】通断；灯不亮，电铃响。
【解答】解：水银导电，温度未达到90℃时，电磁铁所在控制电路断路，电磁铁不通电，没有磁性，此时灯亮，电铃不响；温度达到90℃时，水银与金属丝联通，构成了闭合回路，电磁铁通电产生磁性，衔铁被吸引，此时灯不亮，电铃响，所以报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点。
故答案为：通断；灯不亮，电铃响。
33．如图1为小明自制的水位自动控制装置。将正方体物块a挂在衔铁A端，柱形容器放置在压敏电阻R上，衔铁和R均保持水平。闭合S1、S2，调节R0＝100Ω，当线圈中电流I≤0.02A时，衔铁与C接触，电动机带动水泵向容器内注水；当电流I≥0.03A时，衔铁与D接触，另一电动机带动水泵向外排水，从而控制容器内水位差不变。已知：a边长为10cm，OA：OB＝1：4；电磁铁对衔铁的引力作用在B点；0～t0为整个排水过程，a受到的浮力和拉力大小随时间的变化图像如图2；R随压力大小的变化图像如图3。（不计衔铁、细线和容器重，忽略线圈电阻和衔铁在CD间移动的距离，g＝10N/kg）
（1）带动水泵注水的电动机是 M1 。（选填“M1”或“M2”）
（2）图2中图线 ① 表示拉力随时间的变化关系。a的重力为 5 N。衔铁刚被吸下时，B点受力为 0.25 N。
（3）求柱形容器的底面积。
（4）要减小该装置能控制的最低水位，可采用的方法是 AC 。（本小题有多个选项正确）
A．仅减小R0的阻值 B．仅将支点O向右移 C．a的体积不变减小密度 D．仅减小线圈匝数
【答案】（1）M1；（2）①5；0.25；（3）0.02m2；（4）AC。
【解答】解：（1）由题意知，当线圈中电流I≤0.02A时，衔铁与C接触，电动机带动水泵向容器内注水；注水时，线圈中电流I≤0.02A，电磁铁磁性较弱，衔铁不能被吸下，衔铁与C接触，工作电路中，M1工作，带动水泵向容器内注水的电动机是M1；
（2）由图2可知，0～t0为整个排水过程，水位降低，正方体物块a浸入水中的体积变小，由F浮＝ρ水gV排可知，a受到的浮力变小；对物块a进行受力分析，物块a受到的拉力F＝G﹣F浮，因为a受到的浮力变小，所以a受到的拉力F变大，故拉力随时间的变化关系的图像为①；a受到的浮力大小随时间的变化图像为②；
由图2可知，t0时刻a物体受到的浮力为0，此时绳对物块a的拉力等于物块a的重力，故a的重力为5N；
由图2可知，衔铁刚被吸下时，a对A点的拉力为1N，根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知，FA×OA＝FB×OB；
已知OA：OB＝1：4；
此时B点受到的作用力为：；
（3）开始排水时，物体a受到的浮力F浮＝G﹣F＝5N﹣1N＝4N；a边长为10cm，则a的面积为Sa＝（0.1m）2；
此时物体a浸入水中的深度：；
此时电路中的电流为0.03A，电路的总电阻；
压敏电阻的值R＝R总﹣R0＝200Ω﹣100Ω＝100Ω；
由图3可知，压敏电阻为100Ω时，柱形容器对压敏电阻的压力为F＝18N；
停止抽水时，电路中的电流为0.02A，电路的总电阻为；
压敏电阻的值为R′＝R总′﹣R0＝300Ω﹣100Ω＝200Ω；
由图3可知，压敏电阻为200Ω时，柱形容器对压敏电阻的压力为F′＝10N；
从开始抽水到抽水结束，容器中水重力的变化量ΔG水＝F﹣F′﹣F浮＝18N﹣10N﹣4N＝4N；
容器中水体积的变化量；
设容器的底面积为S，则有；
解得S＝200cm2；所以柱形容器的底面积200cm2；
（4）A．控制注水和排水的电流不变，电路的总电阻不变，仅减小R0的阻值，需增大压敏电阻的阻值，对应的容器对压敏电阻的压力减小，最低水位降低，故A符合题意；
B．仅将支点O向右移，由FA×OA＝FB×OB可知，OA增大，OB减小，衔铁被吸下时需要的拉力FB变大，此时需要的吸合电流变大，压敏电阻的阻值变小，对应的容器对压敏电阻的压力变大，所以容器中的最低水位变高，故B不符合题意；
C．a的体积不变减小密度，则a的质量减小，a的重力减小，对A点的拉力减小，由FA×OA＝FB×OB可知，衔铁被吸下时需要的拉力FB变小，此时需要的吸合电流变小，压敏电阻的阻值变大，对应的容器对压敏电阻的压力变小，所以容器中的最低水位变低，故C符合题意；
D．仅减小线圈匝数，电磁铁磁性减弱，需要电流较大时衔铁才能被吸下，压敏电阻的阻值变小，对应的容器对压敏电阻的压力变大，容器中的最低水位变高，故D不符合题意。
故选：AC。
故答案为：（1）M1；（2）①5；0.25；（3）0.02m2；（4）AC。
知识点4 电动机
34．图甲是通电线圈在磁场中受到力的作用的示意图，图乙是图甲情景剖面图， 表示导线垂直纸面电流从纸外流向纸内，⊙表示导线垂直纸面电流从纸内流向纸外，现通电线圈转至丙位置，其正确的剖面图是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解答】解：通电导线在磁场中受力的作用，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，即其中任何一个因素改变，所受力的方向也会改变：
A、与乙图相比，磁场方向不变，ab、cd的电流方向改变，所以受力方向改变，故A错误；
B、与乙图相比，磁场方向不变，ab、cd的电流方向不改变，所以受力方向不改变，故B正确；
C、图中没有用换向器，所以ab的电流方向不可能改变，故C错误；
D、与乙图相比，磁场方向不变，ab、cd的电流方向不改变，所以受力方向不改变，故D错误。
故选：B。
35．如图为实验室电流表的内部结构图。多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈同时与一根指针和一只弹簧相连。当给线圈通电时，线圈转动带动指针偏转，使弹簧形变，便可显示出电流的大小。关于该现象，下列说法中正确的是（ ）
A．该电流表是利用电磁感应原理工作的 B．电磁铁的原理与该电流表的工作原理相同
C．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能 D．线圈中电流越大，弹簧的弹性势能越大
【答案】D
【解答】解：通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大。
A、该电流表的原理是利用通电导线在磁场中受力的作用，故A错误；
B、电磁铁的原理是电能产生磁，与该现象无关，故B错误；
C、当线圈中有电流通过时，其在磁场中会受到力的作用，所以是将电能转化为机械能的过程，故C错误；
D、线圈中电流越大，偏转角度越大，即弹簧的形变程度最大，所以弹簧的弹性势能越大，故D正确；
故选：D。
36．如图所示，导体ab棒放在处于蹄形磁体磁场中的水平金属轨道上
（1）接通电源，这时会看到导体ab运动起来，这表明 磁场对通电导体有力的作用
（2）保持磁场方向不变，改变导体ab中的电流方向，导体ab的运动方向 改变 （不变/改变）
【答案】（1）磁场对通电导体有力的作用；（2）改变。
【解答】解：（1）接通电源，这时会看到导体AB运动起来，说明磁场对通电导体有力的作用；
（2）通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，只有一个因素改变，导体的受力方向就会改变；所以保持磁场方向不变，改变导体AB中的电流方向，导体AB的运动方向改变；
故答案为：（1）磁场对通电导体有力的作用；（2）改变。
37．我们实验室使用的电压表和电流表都属于“磁电式电表”，这类电表中有电流通过时，它的指针就会发生偏转，据此你可以推测，电表内除了导线和指针外，一定还有 磁体 ，你推测依据的物理原理是 磁场对电流的作用 （选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应”），当电表正负接线柱接反时指针会反向偏转说明了 导体受力的方向与电流的方向有关 。
【答案】磁体；磁场对电流的作用；导体受力的方向与电流的方向有关。
【解答】解：电压表、电流表等电学仪表的指针会发生偏转，肯定是受到了力的作用，并且是受电流的影响产生了这个力。我们会想到通电导体在磁场中会受到力的作用，所以这些仪表里还一定有磁体；据课本知识可知，电动机就是利用该原理制成的。
导体受力的方向与电流的方向有关，因此，当电压表的正负接线柱接反时指针会反偏。
故答案为：磁体；磁场对电流的作用；导体受力的方向与电流的方向有关。
38．如图是探究磁场对电流作用的实验装置。闭合开关，观察到铝棒向左运动。为了使铝棒向右运动，下列方法可行的是（ ）
A．换用磁性更强的磁体 B．保持电流方向不变，将磁体磁极对调
C．将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调 D．滑动变阻器滑片向右移动
【答案】B
【解答】解：A、若换用磁性更强的磁体，能增大铝棒受到的力，但不能改变受力的方向，故A错误；
B、保持电流方向不变，将磁体磁极对调，这样可以改变受力的方向，故B正确；
C、将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调，两个影响因素同时改变时，受力运动方向不变，故C错误；
D、据图可知，若滑动变阻器滑片向右移动，电阻变小，电流变大，故铝棒受力增大，但不能改变受力的方向，故D错误；
故选：B。
39．在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明用导线在固定的接线柱MN下悬挂一根轻质的铝棒ab，然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里，如图甲所示。
（1）小明闭合开关，看到铝棒稳定时如图乙所示。 电动机 （选填“发电机”或“电动机”）就是利用这一原理制成的。
（2）在探究导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的关系时，小明先对调磁极位置，闭合开关，观察到铝棒ab稳定时如图丙所示，由此可知通电导线在磁场中受力的方向与 磁场 方向有关。然后小明保持图甲中的磁极位置不动，将铝棒ab两端对调后接入电路，发现铝棒ab的摆动方向依然如图乙所示，由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。你认为小明的做法错在哪里？ 相对于磁场而言，电流方向没有改变 。
（3）小明进一步猜想：在同一磁场中，磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关呢？为此小明决定在图丙所示的实验基础上，在电路中串入电流表，并通过将铝棒ab换成长短、粗细均相同但电阻更大的铁棒和电阻更小的铜棒来改变电路中的电流，进行对比实验过程中，小明应根据 导线摆动角度 （选填“电流表的示数”或“导线摆动角度”）来推断通电导线在磁场中的受力大小。
【答案】（1）电动机；（2）磁场；相对于磁场而言，电流方向没有改变；（3）导线摆动角度。
【解答】解：（1）据图可知，当金属棒中通电后，金属棒会受力运动，即说明通电导线在磁场中受力的作用，电动机就是利用该原理制成的；
（2）在探究导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的关系时，小明先对调磁极位置，闭合开关，观察到铝棒ab稳定时如图丙所示，即此时的磁场方向改变，电流方向没有变，所以由此可知通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向有关。然后小明保持图甲中的磁极位置不动，将铝棒ab两端对调后接入电路，发现铝棒ab的摆动方向依然如图乙所示，由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。你认为小明的做法是错误的，因为在该过程中，相对于磁场而言，电流方向没有改变。
（3）为了探究磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关，即改变电流的大小，观察金属棒受力的大小即可，故通过观察金属棒摆动的幅度即可。
故答案为：（1）电动机；（2）磁场；相对于磁场而言，电流方向没有改变；（3）导线摆动角度。
40．节能环保的电动汽车被大多数家庭喜爱，其核心部件是电动机，下列各图中能够说明电动机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解答】解：A、图中是奥斯特实验的装置图，说明了通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B、当闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故B符合题意；
C、图中没有电源，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针会发生偏转，说明会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故C不符合题意；
D、图为探究电磁铁的磁性影响因素的实验图，其原理是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选：B。
41．电动机是根据 通电线圈在磁场中受力转动 的原理制成的，直流电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠 换向器 来实现的。一台电动机正常工作时，两端电压为220V，通过线圈电流为10A，那么它的电功率为 2200 W；若线圈内阻为2Ω，这台电动机工作1min内产生的热量是 12000 J，效率是 90.9% 。
【答案】通电线圈在磁场中受力转动；换向器； 2200； 12000；90.9%
【解答】解：（1）电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的；
直流电动机工作时，当线圈转至平衡位置时，换向器可以及时改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈平稳、连续不停地转动下去；
（2）电动机的电功率为：P＝UI＝220V×10A＝2200W；
电动机工作1min内产生的热量：Q＝I2Rt＝（10A）2×2Ω×60s＝12000J；
电动机的效率：η90.9%。
故答案为：通电线圈在磁场中受力转动；换向器； 2200； 12000；90.9%
42．下列关于直流电动机的线圈中的电流方向和外部电流的方向的说法中，正确的是（ ）
A．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是不变的
B．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是变化的
C．线圈中的电流方向是不变的，外部电路中的电流方向是改变的
D．线圈中的电流方向是变化的，外部电路中的电流方向是不变的
【答案】D
【解答】解：对于直流电动机，即只能用直流电源来供电，所以电动机的外部电流的方向是不变；而电动机能持续的转动下去，即线圈中的电流必须在线圈转过平衡位置后就需要通过换向器改变一次方向，所以线圈中的电流方向是变化的。
故选：D。
43．如图所示，小明用漆包线绕成线圈ABCD，将线圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半后放入磁场，做成电动机模型。线圈连接干电池后（ ）
A．线圈持续来回摆动 B．线圈沿固定方向持续转动
C．AB边中电流方向交替变化 D．CD边始终受到磁场力作用
【答案】B
【解答】解：
该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的方向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动；而真正的直流电动机工作时，为了让线圈持续的转动下去，即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向，即改变线圈所受力的反向，使线圈持续的转动下去。
AB、由上述解析可知，线圈沿固定方向持续转动，故A错误，B正确；
C、据上面的分析可知，AB边中电流方向是不变的，故C错误；
D、据上面的分析可知，CD边只有半圈受到磁场力作用，故D错误；
故选：B。
知识点5 磁生电
44．无线充电是一种新技术，它的原理是：电流流过送电线圈产生磁场，手机内部的受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电。受电线圈处用到了图中哪个实验的原理（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解答】解：从题意可知，手机内部的受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电，所以它是利用电磁感应原理工作的；
A、图中是奥斯特实验，说明通电直导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故A错误；
BC、图中给金属线圈或金属棒通电，线圈或金属棒会发生运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故BC错误；
D、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D正确；
故选：D。
45．对于图中情境，下列说法正确的是（ ）
A．图①是探究磁生电的实验 B．图②是话筒的工作原理
C．图③是电磁继电器的原理 D．图④是探究磁生电的实验
【答案】A
【解答】解：A、图①是探究电磁感应的实验，也是探究磁生电的实验，金属导体ab切割磁感线产生感应电流，故A正确；
B、图②是电动机的工作原理图，给导线通电，通电导体在磁场中受力的作用而运动，而话筒的工作原理是电磁感应，故B错误；
C、电磁继电器的原理是电流具有磁效应，图③是探究电磁铁磁性强弱的实验，通过电磁铁的电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。故C错误；
D、图④是探究磁铁磁极间相互作用力的实验，故D错误。
故选：A。
46．如图所示，甲、乙两图是电磁学部分的两个重要实验。甲图闭合开关后，会发现直导线在磁场中运动；乙图闭合开关后，如果用力推动直导线沿左右方向运动，会发现灵敏电流计指针也左右摆动。请判断：人们是根据甲图的原理制成了 电动 机，乙图中是将 机械 能转化为电能。
【答案】电动机；机械。
【解答】解：在甲图中，由于通电而运动，故是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故是电动机的原理；
在乙图中，由于运动而使得电流表指针发生偏转，故是运动而产生电，即是电磁感应现象，即将机械能转化为电能，故是发电机的制作原理。
故答案为：电动机；机械。
47．如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平光滑金属轨道，符号“×”代表垂直于金属导轨向下的磁场。现将空心铜棒EF和GH垂直放在金属导轨上静止，当水平拉动铜棒EF向右运动时，会产生感应电流，铜棒和导轨组成了一个闭合电路，则铜棒EF相当于 电源 ，此时铜棒GH会向右运动。若同时改变磁场方向和铜棒EF运动方向，则铜棒GH的运动方向 向左 （选填“向左”或“向右”）
【答案】电源；向左。
【解答】解：图中当水平拉动铜棒EF向右运动时，会产生感应电流，铜棒和导轨组成了一个闭合电路，铜棒EF提供了电能，相当于电源，此时铜棒GH会向右运动；
若同时改变磁场方向和铜棒EF运动方向，则铜棒EF产生的感应电流的方向不变，但对于铜棒GH来说，由于磁场方向发生了改变，因此运动方向向左。
故答案为：电源；向左。
48．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”。
（1）他是通过观察灵敏电流表 指针是否偏转 来判断是否产生感应电流的。
（2）小明猜想产生感应电流的条件之一是磁铁或闭合回路的一部分导体运动。他猜想的依据是：若不运动就能产生感应电流， 违背 能量守恒定律（选填“违背”或“不违背”）。
（3）小明通过实验发现，使金属棒ab左右运动时，灵敏电流表指针发生偏转，使金属棒ab上下运动时，灵敏电流表指针不发生偏转，经过多次尝试，由此他得到的导体在磁场中产生感应电流的条件是：当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。
（4）使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流表指针向右偏转；保持磁场方向不变，使金属棒ab向右做切割磁感线运动，灵敏电流表指针向左偏转，小明探究的问题是： 感应电流的方向与导体运动的方向是否有关 。
【答案】（1）指针是否偏转；（2）违背；（3）切割磁感线；（4）感应电流的方向与导体运动的方向是否有关。
【解答】解：（1）实验时，通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流；
（2）不运动就能产生感应电流，违背了能量守恒定律；
（3）使金属棒ab左右运动时，切割磁感线，灵敏电流表指针发生偏转，使金属棒ab上下运动时，不切割磁感线，灵敏电流表指针不发生偏转，则导体必须做切割磁感线的运动，才会产生感应电流；
（4）让导体AB沿水平向左运动时，电流表指针偏转；让导体AB沿向右运动时，电流表指针向相反的方向偏转，改变的是导体运动方向，探究的是感应电流的方向与导体运动的方向是否有关。
故答案为：（1）指针是否偏转；（2）违背；（3）切割磁感线；（4）感应电流的方向与导体运动的方向是否有关。
49．冰冰同学用图示装置进行了磁现象知识研究：（1）冰冰连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，导体ab仍静止不动，检查发现电路连接正确、各实验器材都完好，请你帮忙分析出现上述情况的原因是 电源电压太低 （写出一点即可）。
（2）找出问题并正确处理后，将变阻器的滑片P移到图示位置，闭合开关S，导体ab向右摆动。此实验现象可以说明 电动机 （填“电热器”“发电机”或“电动机”）的工作原理，也说明通电电磁铁周围存在 磁场 。
（3）要使通电导体ab向右侧摆动的幅度增大，应将滑动变阻器的滑片P向 右 （填“左”或“右”）端移动；若仅将电源正负极对调接入电路，闭合开关S，导体ab向 右 （填“左”或“右”）侧摆动。
（4）利用本实验装置及实验现象可以探究或说明的磁现象有关知识的有 ACD
A．电流的磁效应 B．感应电流产生的条件
C．磁场对电流的作用 D．电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系。
【答案】（1）电源电压太低；（2）电动机；磁场；（3）右；右；（4）ACD。
【解答】解：（1）电路连接正确、各实验器材都完好，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，导体ab仍静止不动，可能是电源电压低，造成电路中的电流过小，导体周围产生的磁场弱；
（2）闭合开关S，导体ab向右摆动，说明导体通电后周围产生磁场，与电磁铁周围的磁场相互作用产生力磁力；此过程中消耗了电能，获得了机械能，是电动机的工作原理；
（3）要使通电导体ab向右侧摆动的幅度增大，需要使导体受力变大，应增大电路中的电流，使电磁铁和导体ab周围的磁场增强，应将滑动变阻器的滑片P向右移动；
仅将电源正负极对调接入电路，闭合开关S后，电磁铁和导体ab中的电流方向都发生变化，导体ab受力方向不变，仍向右摆动；
（4）该装置通电后导体ab受力摆动，是因为通电后电磁铁和导体ab周围产生了磁场，通电导体在磁场中受到磁力的作用，故可探究AC；利用滑动变阻器改变电路中电流大小时，导体ab的摆动幅度可反映出电磁铁磁性的强弱，故可探究D；导体切割磁感线运动时，电路中有无感应电流无法判断，故不能探究B．故选ACD
故答案为：（1）电源电压太低；（2）电动机；磁场；（3）右；右；（4）ACD。
50．某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火箭发射装置，如图所示。竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨，导轨间加有垂直导轨平面的磁场，绝缘火箭支撑在导轨间，燃料室中的金属棒EF通过电刷与导轨良好接触。现在引燃火箭下方的推进剂，迅速推动刚性金属棒CD向上运动，此过程激励出强电流，产生电磁推力加速火箭，则此过程（ ）
A．只有金属棒CD产生感应电流 B．只有金属棒EF产生感应电流
C．金属棒CD、EF均产生感应电流且方向相同 D．金属棒CD、EF均产生感应电流且方向相反
【答案】C
【解答】解：现在引燃火箭下方的推进剂，迅速推动刚性金属棒CD向上运动，CD棒切割磁感线会产生感应电流，因两金属棒与导轨间组成闭合回路，则EF中有电流通过，通电导体EF在磁场中受力的作用会向上运动，此时EF棒也切割磁感线，也会产生感应电流，因为CD、EF向同方向切割磁感线，所以产生感应电流的方向相同，故C正确，ABD错误。
故选：C。
51．产生感应电流必须同时具备两个条件：①导体是 闭合电路 的一部分； ②导体必须在磁场中做 切割磁感线 的运动。
【答案】①闭合电路； ②切割磁感线；
【解答】解：要产生感应电流必须同时具备两个条件：①电路是闭合的；②部分导体在磁场中做切割磁感线运动，二者缺一不可。
故答案为：①闭合电路； ②切割磁感线；
52．下列选项中所示的实验装置图中，说明发电机原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解答】解：A、图示的通电导体在磁场中受到力的作用，受力的大小与电流的大小有关，是电动机的工作原理，故该选项不符合题意；
B、图示的是闭合电路的线圈在磁场中做切割磁感线运动时，线圈中就会产生电流，是电磁感应现象，属于发电机的工作原理，故该选项符合题意；
C、图示的是通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理，故该选项不符合题意；
D、图示的是奥斯特实验，说明了电流周围存在磁场，故该选项不符合题意。
故选：B。
53．发电机是根据 电磁感应现象 原理制成的。电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动制成的，电风扇的主要部件是电动机，电风扇正常工作时，电动机把电能转化为 内 能和机械能。
【答案】电磁感应现象；内；
【解答】解：发电机能产生电，是利用电磁感应现象的原理制成的；
电风扇的主要部件是电动机，是根据通电线圈在磁场中受力转动制成的；电风扇正常工作时，电动机把电能转化为内能和机械能。
故答案为：电磁感应现象；内；
54．阅读材料，回答问题。
风力发电
波光粼粼的阳澄湖畔傲然挺立着45座“白色高塔”，每座塔架高达85米，叶片长40米，巨大的风力发电机优雅地转动，蔚为壮观。
风力发电机主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图甲所示。叶片的横截面一面较平，另一面较弯曲（图乙）。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，带动发电机转子高速旋转发电，某风力发电机利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈。
一般风越强，叶片转动得越快，发电功率越大，为保障工作安全，变桨系统会根据风速变化自动调整叶片角度，且能通过空气动力制动使风机停机，从而控制发电功率。在真实环境中，当风速达到v1＝3m/s的时候，叶片开始转动。在3m/s≤v≤12m/s的范围内，发电功率P与v的三次方成正比。当风速v2＝12m/s时，发电功率达到最大值300kW。基于安全考虑，当风速大于v2的时候，叶片的转速不会增加。当风速达到v3＝20m/s的时候，叶片会停止转动。
（1）风力发电机是根据 电磁感应 原理发电的；
（2）如图乙，当风正面吹向静止叶片时，叶片会 顺时针 （顺时针/逆时针）转动；
（3）在图丙中画出发电功率随风速变化的大致图象；
（4）风速15m/s时，发电机转子1min转300圈。若输出电能1kW h，叶片需要转动 3 圈；
（5）风速为18m/s时，叶片位置如图丁所示，当风速减小至15m/s时，请在图中用虚线画出叶片被变桨系统进行小角度调整后的大致位置。
【答案】（1）电磁感应；（2）顺时针；（3）见解答图；（4）3；（5）见解答图。
【解答】解：（1）发电机是根据电磁感应原理制成的；
（2）由图乙可知，风叶上表面一面较平，下面一面较弯曲，风正面垂直吹向静止叶片时，上面流速慢，压强大，下面流速快，压强小，故叶片受到向下的压强差，则叶片会顺时针转动；
（3）当风速达到v1＝3m/s的时候，叶片开始转动，即风速在0～v1时，P＝0；在3m/s≤v≤12m/s的范围内，发电功率P与v的三次方成正比，即P＝kv3，且v1＝3m/s时，发动机输出功率不为0，其图线为一条曲线；当风速v2＝12m/s时，发电功率达到最大值300kW，其图线为一条直线；当风速达到v3＝20m/s的时候，叶片会停止转动，即P＝0，故发电功率随风速变化的大致图象如下图所示：
；
（4）由丙图可知当风速为15m/s时，发电机的功率为300kW，发电机输出电能1kW h，时间th＝0.2min；发电机转子1min转300圈，则0.2min转子转300×0.2＝60转，又叶片转1圈，发电机转子转20圈，故叶片转3圈；
（5）风速为18m/s时，叶片位置如图丁所示，当风速减小至15m/s时，为了获得较大的推力，根据流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大，可知，应增大下面的流速，即通过变浆系统转轴减小角度，调整后的大致位置如下图所示：
。
故答案为：（1）电磁感应；（2）顺时针；（3）见解答图；（4）3；（5）见解答图。
55．如图，对四幅图的分析正确的是（ ）
A．甲所示的实验说明通电导线周围的磁感线是真实存在的
B．乙所示的实验现象是电动机的工作原理
C．丙所示的动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的
D．丁所示的动圈式扬声器能量转化是动能转化电能
【答案】C
【解答】解：A、此图是奥斯特实验，即说明通电导线周围存在着磁场，不能说明磁感线是真实存在的，故A错误；
B、此图中没有电源，当金属棒做切割磁感线运动时，会产生电流，即是电磁感应现象，故是发电机原理，故B错误；
C、此图中，动圈式话筒中没有电源，即是利用电磁感应原理工作的，故C正确；
D、此图中，动圈式扬声器工作时，消耗电能，产生机械，故能量转化是电能转化机械能，故D错误；
故选：C。
56．关于如图的动圈式话筒，下列说法正确的是（ ）
A．其工作原理是通电导体在磁场中受力运动
B．说话时声音音调的高低变化会引起线圈中电流大小的变化
C．由于膜片带动线圈左右振动，线圈中就会产生方向变化的电流
D．线圈中产生的是声信号
【答案】C
【解答】解：A、动圈式话筒的原理是电磁感应，故A错误；
B、说话的声音的响度大小发生变化时，线圈受力的大小发生变化，线圈运动快慢也发生变化，引起线圈中电流大小的变化，故B错误；
C、由于膜片带动线圈左右的振动，线圈在磁场中做切割磁感线运动，在线圈中会产生方向变化的感应电流，故C正确；
D、线圈中产生的是电信号，故D错误。
故选：C。
57．在科学晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔物推物”的节目，其原理如图所示，甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动。对于这个过程下列说法正确的是（ ）
A．甲线圈相当于用电器，乙线圈相当于电源 B．推动甲线圈摆动时机械能转化为电能
C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能 D．乙线圈摆动是电磁感应现象
【答案】B
【解答】解：推动甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，工作时将机械能转化为电能；乙线圈随之摆动，乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的工作原理，所以甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器，工作时将电能转化为机械能，故ACD错误，B正确。
故选：B。
58．小明学习了电磁知识后，从物理学的视角对如图所涉及的物理问题进行了分析。
（1）如图甲所示，在A处接入 电源 ，可探究电动机的工作原理。（填实验器材名称）
（2）在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd，俯视图如图乙所示（磁感线垂直纸面向外，用“ ”表示）。在外力的作用下，金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动，请判断静止在光滑轨道上的金属杆cd是否运动并说明理由。判断： 运动 ；理由： 金属杆ab切割磁感线产生感应电流，使金属杆cd中有电流通过，通电导体在磁场中受力运动 。
（3）电吉他中电拾音器基本结构如图丙所示，磁体附近金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，感应电流经电路放大后传送到音响发出声音，则弦振动时，线圈中的感应电流方向 变化 （选填“变化”或“不变”）。
【答案】（1）电源；（2）运动；金属杆ab切割磁感线产生感应电流，使金属杆cd中有电流通过，通电导体在磁场中受力运动；（3）变化。
【解答】解：（1）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，所以需要有电源来提供电流。在图甲所示电路中，在A处接入电源，可探究电动机的工作原理；
（2）当金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动时，ab切割磁感线产生感应电流，此时整个电路中有电流通过。而金属杆cd处于磁场中，根据通电导体在磁场中受力运动的原理，金属杆cd会受到磁场力的作用而运动。
（3）弦振动时，切割磁感线的方向不断变化，根据电磁感应现象中感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关，所以线圈中的感应电流方向变化；
故答案为：（1）电源；（2）运动；金属杆ab切割磁感线产生感应电流，使金属杆cd中有电流通过，通电导体在磁场中受力运动；（3）变化。
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第十八章 电与磁 单元考点专练
知识点1 磁现象、磁场
1．如图所示甲、乙两小磁针放在一根条形磁铁上下附近正中间位置处，丙、丁两小磁针放在该条形磁铁左右附近位置处，甲、乙、丙、丁四个小磁针静止时，甲、乙两小磁针的N、S极如图所示。关于丙、丁两小磁针和条形磁铁a、b两端的极性，下列判断正确的是（ ）
A．该条形磁铁a端是S极，b端是N极
B．丙小磁针左端是S极，丁小磁针左端是N极
C．丙小磁针左端是N极，丁小磁针左端是N极
D．丙小磁针左端是S极，丁小磁针左端也是S极
2．如图所示的悬浮地球仪，球体和底座都是由磁性材料制成的，它利用了 名磁极相互 的原理。
3．如图所示对磁场的描述不正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．如图所示，一条形磁铁周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁，这四根磁针静止时N极指向画错的是（磁针的黑端表示N极）（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
5．用两块条形磁体、硬纸板和铁屑，探究磁场的磁感线分布。如图磁感线分布画正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．三个磁体相邻磁极间的磁感线分布如图所示，D端为 （N/S）极，B端为 （N/S）极。
7．东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢”指的是司南长柄，下列说法中正确的是（ ）
A．司南的“柢”是北极，“指南”的南说的是地理北极的附近
B．司南的“柢”是北极，“指南”的南说的是地理南极的附近
C．司南的“柢”是南极，“指南”的南说的是地理南极的附近
D．司南的“柢”是南极，“指南”的南说的是地磁南极
8．地球是一个巨大的磁体，在地球周围的空间里存在着地磁场，图中表示地磁南极的是（ ）
A．a B．b C．c D．d
9．能在水平面内自由转动的小磁针静止后总是指向南北方向，是因为受到 场的作用，小磁针不指向正南、正北方向是因为地磁南北极与地面南北极并不重合，当小磁针静止后，小磁针北极实际上指向 （“地磁北极”、“地磁南极”）
10．在图中标出磁感线的方向及小磁针的N极。
11．在图中标出通电螺线管的磁感线方向及小磁针的N、S极。
知识点2 电生磁
12．小华画了一张电流的磁效应实验示意图，如图所示，图中磁针放置于导线的上方，磁针蓝色部分为N极，所指方向为磁场方向。老师发现此示意图并不合理，则下列哪一个修改方式的示意图最为合理（ ）
A． B．
指针方向改为偏向东南方 指针方向改为偏向西南方
C． D．
磁针改为置于导线下方 电池改为并联
13．如图甲所示，电子沿着水平方向平行地飞过小磁针正上方时，实验表明：小磁针的N极向纸外发生偏转。若将一通电直导线放在小磁针正上方或正下方，如图乙所示（图中只画出了通电直导线放在小磁针正上方的情况），请你根据图甲的实验现象，判断下列分析正确的是（不考虑地磁场的影响）（ ）
A．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的N极向纸外发生偏转
B．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的N极向纸内发生偏转
C．通电直导线放在小磁针正下方时，小磁针的N极向纸内发生偏转
D．通电直导线放在小磁针正上方或正下方，小磁针的N极均向纸外发生偏转
14．放在水平桌面上能水平自由转动的小磁针静止时，北极所指的方向是 （选填“地理”或“地磁”）的北极。如图所示电路中，导线通电之后，小磁针静止时 极所指的方向为该点磁场的方向，若想改变此时的磁场方向，接下来的操作是 。该实验是著名的 实验。
标出题图中通电螺线管的电流方向和小磁针（静止时）的南北极（用“S”和“N”表示）。
16．某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
（1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，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，铁屑的作用是显示 ；
（2）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，则通电螺线管的右端为 极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与 有关；
（3）根据以上规律，开关闭合后，小磁针的指向如图丙所示，可知电源的左端为 极。
17．在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中：
（1）通电后螺线管周围的铁屑和小磁针指向如图甲所示。对调螺线管所接电源正、负极，发现小磁针静止时N极指向与原来相反，说明通电螺线管外部的磁场方向与 有关；
（2）地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，根据地磁场分析推断，图乙中地球的圆形电流方向与地球自转方向 （选填“相同”或“相反”）。
18．如图所示是一根锰铜丝制成的软质弹簧，B是水银槽，槽内盛有水银，A的上端通过接线柱与电源相连，A的下端恰好与水银表面接触，开关S闭合后发生的现象是（ ）
A．弹簧伸长变大，灯持续发光 B．弹簧缩短，灯熄灭
C．弹簧上下振动，灯忽亮忽灭 D．弹簧静止不动，灯持续发光
19．如图所示，在通电螺线管下方的地面上放有一条形磁体。开关S闭合后，滑动变阻器滑片向b端移动，通电螺线管的磁性将 ，条形磁体对地面的压力将 。
第19题图 第20题图
20．如图，虚线是通电螺线管外部的磁感线，在磁感线上用箭头标出磁感线的方向以及通电螺线管的N、S极。
21．玩具小船上装有一个由电池和带铁芯的细长螺线管组成的电路，如图所示。小船漂浮在水面上时，船头A指向东，船尾B指向西。当闭合开关S后，船头A的最后指向是（ ）
A．指东 B．指南 C．指西 D．指北
22．根据小磁针静止时的状态，在图中标出通电螺线管的N、S极，标出电源的正负极。
23．在如图所示的图中绕制螺线管，当S合上且变阻器滑片向左移动弹簧伸长。
知识点3 电磁铁、电磁继电器
24．小宇同学用漆包线在笔杆上绕制了一只螺线管，接入图2所示电路中，在螺线管的上方放置一个小磁针，下方放置一些大头针（未画出），闭合开关后，要使螺线管吸引大头针的数量增多，变阻器的滑片P应向 （选填：“a”或“b”）端移动；此时小磁针将发生 （选填：“顺时针”或“逆时针”）旋转。
25．小明去地铁站时发现电梯空载时运动较慢，有人站上去时运动较快。
（1）如图是电梯动力装置示意图，小明分析：当人站在电梯上，压敏电阻R的阻值减小，电磁铁的磁性变 ，衔铁与触点 （“1”或“2”）接触，带动电梯的电动机的转速变 。
（2）电梯的部分参数如下：
额定电压（V） 效率（%） 速度（m/s） 最大承重（t） 长（m） 高（m）
380 80 0.5 5 25 7.6
试求电梯满负荷状态工作时的电流。
26．如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（ ）
A．在圆筒中插人一根铜芯 B．增加线圈匝数
C．滑动变阻器的滑片P向右滑动 D．将电源正、负极互换
27．如图所示，闭合开关S，烧杯中水面上浮着一个空心小铁球，将盛水的容器放在电磁铁上方，此时电磁铁A端为 极，将滑片P向右滑动，空心小铁球将 。（填“上浮”“下沉”“静止”）
28．如图所示，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片向左移动时，螺线管磁性 （选填“增强”或“减弱”）弹簧的长度 （选填“变长”“变短”“不变”）
29．如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移
30．楼道应急照明灯在平常是处于熄灭状态的，当照明电路断电时，工作电路中标有“36V”字样的灯泡会正常发光。某小组设计了如下四个电路，符合设计要求的是（ ）
A． B．
C． D．
31．如图所示是某物理兴趣小组利用特制水银温度计、电磁继电器、小灯泡、电铃等元件自制的温度自动报警器示意图。
（1）控制电路接通时能吸引衔铁是因为电流具有 ；
（2）当环境温度低于设定的警戒温度时，工作电路中 （填写元件名称）通电工作；
（3）电磁铁通电后上端是 极，若衔铁右端受力向下移动距离过小，右侧工作电路未能正常接通，请说出一种改进方法： 。
32．如图所示，是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃。报警器的主要元件是电磁铁，它可以利用电路的 来控制磁性的有无，当控制电路接通且温度达到90℃时看到的现象是 。
33．如图1为小明自制的水位自动控制装置。将正方体物块a挂在衔铁A端，柱形容器放置在压敏电阻R上，衔铁和R均保持水平。闭合S1、S2，调节R0＝100Ω，当线圈中电流I≤0.02A时，衔铁与C接触，电动机带动水泵向容器内注水；当电流I≥0.03A时，衔铁与D接触，另一电动机带动水泵向外排水，从而控制容器内水位差不变。已知：a边长为10cm，OA：OB＝1：4；电磁铁对衔铁的引力作用在B点；0～t0为整个排水过程，a受到的浮力和拉力大小随时间的变化图像如图2；R随压力大小的变化图像如图3。（不计衔铁、细线和容器重，忽略线圈电阻和衔铁在CD间移动的距离，g＝10N/kg）
（1）带动水泵注水的电动机是 。（选填“M1”或“M2”）
（2）图2中图线 ① 表示拉力随时间的变化关系。a的重力为 N。衔铁刚被吸下时，B点受力为 N。
（3）求柱形容器的底面积。
（4）要减小该装置能控制的最低水位，可采用的方法是 。（本小题有多个选项正确）
A．仅减小R0的阻值 B．仅将支点O向右移 C．a的体积不变减小密度 D．仅减小线圈匝数
知识点4 电动机
34．图甲是通电线圈在磁场中受到力的作用的示意图，图乙是图甲情景剖面图， 表示导线垂直纸面电流从纸外流向纸内，⊙表示导线垂直纸面电流从纸内流向纸外，现通电线圈转至丙位置，其正确的剖面图是（ ）
A． B． C． D．
35．如图为实验室电流表的内部结构图。多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈同时与一根指针和一只弹簧相连。当给线圈通电时，线圈转动带动指针偏转，使弹簧形变，便可显示出电流的大小。关于该现象，下列说法中正确的是（ ）
A．该电流表是利用电磁感应原理工作的 B．电磁铁的原理与该电流表的工作原理相同
C．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能 D．线圈中电流越大，弹簧的弹性势能越大
36．如图所示，导体ab棒放在处于蹄形磁体磁场中的水平金属轨道上
（1）接通电源，这时会看到导体ab运动起来，这表明
（2）保持磁场方向不变，改变导体ab中的电流方向，导体ab的运动方向 （不变/改变）
37．我们实验室使用的电压表和电流表都属于“磁电式电表”，这类电表中有电流通过时，它的指针就会发生偏转，据此你可以推测，电表内除了导线和指针外，一定还有 ，你推测依据的物理原理是 （选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应”），当电表正负接线柱接反时指针会反向偏转说明了 。
38．如图是探究磁场对电流作用的实验装置。闭合开关，观察到铝棒向左运动。为了使铝棒向右运动，下列方法可行的是（ ）
A．换用磁性更强的磁体 B．保持电流方向不变，将磁体磁极对调
C．将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调 D．滑动变阻器滑片向右移动
39．在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明用导线在固定的接线柱MN下悬挂一根轻质的铝棒ab，然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里，如图甲所示。
（1）小明闭合开关，看到铝棒稳定时如图乙所示。 （选填“发电机”或“电动机”）就是利用这一原理制成的。
（2）在探究导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的关系时，小明先对调磁极位置，闭合开关，观察到铝棒ab稳定时如图丙所示，由此可知通电导线在磁场中受力的方向与 方向有关。然后小明保持图甲中的磁极位置不动，将铝棒ab两端对调后接入电路，发现铝棒ab的摆动方向依然如图乙所示，由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。你认为小明的做法错在哪里？ 。
（3）小明进一步猜想：在同一磁场中，磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关呢？为此小明决定在图丙所示的实验基础上，在电路中串入电流表，并通过将铝棒ab换成长短、粗细均相同但电阻更大的铁棒和电阻更小的铜棒来改变电路中的电流，进行对比实验过程中，小明应根据 （选填“电流表的示数”或“导线摆动角度”）来推断通电导线在磁场中的受力大小。
40．节能环保的电动汽车被大多数家庭喜爱，其核心部件是电动机，下列各图中能够说明电动机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
41．电动机是根据 的原理制成的，直流电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠 来实现的。一台电动机正常工作时，两端电压为220V，通过线圈电流为10A，那么它的电功率为 W；若线圈内阻为2Ω，这台电动机工作1min内产生的热量是 J，效率是 。
42．下列关于直流电动机的线圈中的电流方向和外部电流的方向的说法中，正确的是（ ）
A．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是不变的
B．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是变化的
C．线圈中的电流方向是不变的，外部电路中的电流方向是改变的
D．线圈中的电流方向是变化的，外部电路中的电流方向是不变的
43．如图所示，小明用漆包线绕成线圈ABCD，将线圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半后放入磁场，做成电动机模型。线圈连接干电池后（ ）
A．线圈持续来回摆动 B．线圈沿固定方向持续转动
C．AB边中电流方向交替变化 D．CD边始终受到磁场力作用
知识点5 磁生电
44．无线充电是一种新技术，它的原理是：电流流过送电线圈产生磁场，手机内部的受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电。受电线圈处用到了图中哪个实验的原理（ ）
A． B．
C． D．
45．对于图中情境，下列说法正确的是（ ）
A．图①是探究磁生电的实验 B．图②是话筒的工作原理
C．图③是电磁继电器的原理 D．图④是探究磁生电的实验
46．如图所示，甲、乙两图是电磁学部分的两个重要实验。甲图闭合开关后，会发现直导线在磁场中运动；乙图闭合开关后，如果用力推动直导线沿左右方向运动，会发现灵敏电流计指针也左右摆动。请判断：人们是根据甲图的原理制成了 机，乙图中是将 能转化为电能。
47．如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平光滑金属轨道，符号“×”代表垂直于金属导轨向下的磁场。现将空心铜棒EF和GH垂直放在金属导轨上静止，当水平拉动铜棒EF向右运动时，会产生感应电流，铜棒和导轨组成了一个闭合电路，则铜棒EF相当于 ，此时铜棒GH会向右运动。若同时改变磁场方向和铜棒EF运动方向，则铜棒GH的运动方向 （选填“向左”或“向右”）
48．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”。
（1）他是通过观察灵敏电流表 来判断是否产生感应电流的。
（2）小明猜想产生感应电流的条件之一是磁铁或闭合回路的一部分导体运动。他猜想的依据是：若不运动就能产生感应电流， 能量守恒定律（选填“违背”或“不违背”）。
（3）小明通过实验发现，使金属棒ab左右运动时，灵敏电流表指针发生偏转，使金属棒ab上下运动时，灵敏电流表指针不发生偏转，经过多次尝试，由此他得到的导体在磁场中产生感应电流的条件是：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。
（4）使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流表指针向右偏转；保持磁场方向不变，使金属棒ab向右做切割磁感线运动，灵敏电流表指针向左偏转，小明探究的问题是： 。
49．冰冰同学用图示装置进行了磁现象知识研究：（1）冰冰连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，导体ab仍静止不动，检查发现电路连接正确、各实验器材都完好，请你帮忙分析出现上述情况的原因是 （写出一点即可）。
（2）找出问题并正确处理后，将变阻器的滑片P移到图示位置，闭合开关S，导体ab向右摆动。此实验现象可以说明 （填“电热器”“发电机”或“电动机”）的工作原理，也说明通电电磁铁周围存在 。
（3）要使通电导体ab向右侧摆动的幅度增大，应将滑动变阻器的滑片P向 （填“左”或“右”）端移动；若仅将电源正负极对调接入电路，闭合开关S，导体ab向 （填“左”或“右”）侧摆动。
（4）利用本实验装置及实验现象可以探究或说明的磁现象有关知识的有
A．电流的磁效应 B．感应电流产生的条件
C．磁场对电流的作用 D．电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系。
50．某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火箭发射装置，如图所示。竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨，导轨间加有垂直导轨平面的磁场，绝缘火箭支撑在导轨间，燃料室中的金属棒EF通过电刷与导轨良好接触。现在引燃火箭下方的推进剂，迅速推动刚性金属棒CD向上运动，此过程激励出强电流，产生电磁推力加速火箭，则此过程（ ）
A．只有金属棒CD产生感应电流
B．只有金属棒EF产生感应电流
C．金属棒CD、EF均产生感应电流且方向相同
D．金属棒CD、EF均产生感应电流且方向相反
51．产生感应电流必须同时具备两个条件：①导体是 的一部分； ②导体必须在磁场中做 的运动。
52．下列选项中所示的实验装置图中，说明发电机原理的是（ ）
A． B．
C． D．
53．发电机是根据 原理制成的。电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动制成的，电风扇的主要部件是电动机，电风扇正常工作时，电动机把电能转化为 能和机械能。
54．阅读材料，回答问题。
风力发电
波光粼粼的阳澄湖畔傲然挺立着45座“白色高塔”，每座塔架高达85米，叶片长40米，巨大的风力发电机优雅地转动，蔚为壮观。
风力发电机主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图甲所示。叶片的横截面一面较平，另一面较弯曲（图乙）。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，带动发电机转子高速旋转发电，某风力发电机利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈。
一般风越强，叶片转动得越快，发电功率越大，为保障工作安全，变桨系统会根据风速变化自动调整叶片角度，且能通过空气动力制动使风机停机，从而控制发电功率。在真实环境中，当风速达到v1＝3m/s的时候，叶片开始转动。在3m/s≤v≤12m/s的范围内，发电功率P与v的三次方成正比。当风速v2＝12m/s时，发电功率达到最大值300kW。基于安全考虑，当风速大于v2的时候，叶片的转速不会增加。当风速达到v3＝20m/s的时候，叶片会停止转动。
（1）风力发电机是根据 原理发电的；
（2）如图乙，当风正面吹向静止叶片时，叶片会 （顺时针/逆时针）转动；
（3）在图丙中画出发电功率随风速变化的大致图象；
（4）风速15m/s时，发电机转子1min转300圈。若输出电能1kW h，叶片需要转动 圈；
（5）风速为18m/s时，叶片位置如图丁所示，当风速减小至15m/s时，请在图中用虚线画出叶片被变桨系统进行小角度调整后的大致位置。
55．如图，对四幅图的分析正确的是（ ）
A．甲所示的实验说明通电导线周围的磁感线是真实存在的
B．乙所示的实验现象是电动机的工作原理
C．丙所示的动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的
D．丁所示的动圈式扬声器能量转化是动能转化电能
56．关于如图的动圈式话筒，下列说法正确的是（ ）
A．其工作原理是通电导体在磁场中受力运动
B．说话时声音音调的高低变化会引起线圈中电流大小的变化
C．由于膜片带动线圈左右振动，线圈中就会产生方向变化的电流
D．线圈中产生的是声信号
57．在科学晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔物推物”的节目，其原理如图所示，甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动。对于这个过程下列说法正确的是（ ）
A．甲线圈相当于用电器，乙线圈相当于电源 B．推动甲线圈摆动时机械能转化为电能
C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能 D．乙线圈摆动是电磁感应现象
58．小明学习了电磁知识后，从物理学的视角对如图所涉及的物理问题进行了分析。
（1）如图甲所示，在A处接入 ，可探究电动机的工作原理。（填实验器材名称）
（2）在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd，俯视图如图乙所示（磁感线垂直纸面向外，用“ ”表示）。在外力的作用下，金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动，请判断静止在光滑轨道上的金属杆cd是否运动并说明理由。判断： ；理由： 。
（3）电吉他中电拾音器基本结构如图丙所示，磁体附近金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，感应电流经电路放大后传送到音响发出声音，则弦振动时，线圈中的感应电流方向 （选填“变化”或“不变”）。
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