【考点突破】沪科版九年级（下）期中素养提升专项复习训练06-磁及其相互作用（含解析）

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专题06 《磁及其相互作用》素养提升训练
1.（2025春 马尾区期中）如图所示是一款磁吸车载手机支架，其底部用胶水粘在汽车中控平台上，支架顶端的“台面”是一块磁铁，再将一块软式磁力贴贴在手机壳或手机背面，使用时将手机磁力贴位置对准支架顶端的“台面”，就可以将手机牢牢固定，关于这款手机支架，下列说法正确的是（　　）
A．支架顶端的“台面”的外部的磁感线从S极出发回到N极
B．支架顶端的“台面”的上表面一定是磁铁的N极
C．支架顶端的“台面”可以吸附任何金属
D．支架顶端的“台面”与手机磁力贴间吸附是因为异名磁极相互吸引
2.（2025春 番禺区期中）如图所示为地球周围不同位置地磁场的磁感线，请用箭头标出磁感线上P点的磁场方向，以及小磁针的N极指向。
3.（2025春 鼓楼区期中）如图，当闭合开关S后，用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引，请在图中虚线上标出磁感线的方向，并在括号内标出条形磁体左端的极性。
4.（2025春 西城区期中）小强在玩具小车的车头固定了一块磁铁，他手拿另一块磁铁吸引车头的磁铁，小车在磁力作用下就运动起来。于是他将一根木棍一端固定一块磁铁，并把木棍另一端固定在玩具车上，使两块磁铁的异名磁极相对，小强制作了如图所示的“磁动力小车”。
他认为：利用异名磁极相互吸引的原理，无需其他动力，小车就能在水平路面上运动起来。请你回答以下问题：
（1）小强把“磁动力小车”放在水平路面上，小车能否靠A、B两磁铁的磁力运动起来？ 。
（2）请你对上述判断简要分析说明： 。（请画出图中“磁动力小车”的受力示意图辅助说明）。
1.（2025秋 通州区期末）小芳用通电螺线管、小磁针、干电池和一些铁屑等器材连接成如图甲所示的电路，探究“通电螺线管外部磁场在同一平面内的分布情况”。
（1）小芳在塑料板上均匀的撒上一些铁屑，闭合开关，轻轻振动塑料板，直至铁屑分布如图乙所示。并在不同位置放上小磁针，就能大致看到通电螺线管的磁场分布情况了。通过分析比较后可知，该通电螺线管外部磁场与 （选填“条形磁体”或“U形磁体”）的磁场相似。
（2）小芳猜想：通电螺线管外部磁场方向有可能与螺线管中的电流方向有关。为了验证她的猜想，她应该在第一次实验的基础上， （填具体操作），从而使螺线管中的 发生改变，观察磁场中同一点的 ，分析归纳得出结论。
2.（2024秋 惠城区期末）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中：
条形磁体周围的小磁针的指向如图甲所示，通电螺线管周围小磁针的指向如图乙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟 的磁场相似；要研究通电螺线管外部磁场与电流方向的关系，可以把乙图中电源的 对调，要使通电螺线管磁性增强，可以 。（只写一种方法就行）
3.（2025 金州区一模）图甲是学习小组设计的“磁悬浮地球仪”，在地球仪内嵌条形磁铁，利用底座中的电磁铁就可将其稳稳地“悬浮”在空中，其工作原理如图乙所示，下列关于地球仪“悬浮”的分析正确的是（　　）
A．电磁铁上端是N极
B．电源左端应为负极
C．电磁铁在M点产生磁场的方向向上
D．向下移动滑片P，地球仪“悬浮”的位置将向上移动
4.（2025 广州模拟）出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示，电梯厢底层装有压敏电阻R1，保护电阻R2，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行。由图可知电梯工作时电磁铁的上端为 （选填“N”或“S”）极；电梯超载时动触点K与静触点 （选填“A”或“B”）接触。
（2025 安顺二模）（）如图所示，用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒水平处于磁场中，磁场的方向垂直于纸面向外。当金属棒中通以由A向B的电流时，金属棒静止，金属棒受到向下的磁场力，橡皮筋处于拉伸状态（导线对金属棒的作用力忽略不计）。若此时使磁场的方向反向，并同时剪断两根橡皮筋，金属棒中的电流方向不变，试判断剪断橡皮筋后，金属棒AB是否可能静止，并说明理由。（设磁场面积足够大，且金属棒所在电路只有部分处于磁场中）
2.（2024秋 碑林区期末）如图电路，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒AB运动起来，说明有电能转化为 能。若只改变电路中电流的方向，AB的运动方向将 （选填“改变”或“不改变”）
3.（2025 瑶海区二模）新能源汽车越来越普及，如图所示为新能源汽车专用号牌，号牌中的字母“D”表示纯电动汽车，这类汽车的动力装置为电动机，下列选项所示实验与其工作原理相同的是（　　）
4.（2025 南陵县一模）下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　）
A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同
B．甲、乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置
C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电
1.【科学思维】（2025 道外区二模）如图所示为条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，则甲、乙、丙、丁的极性依次是（　　）
A．S，N，S，S B．N，N，S，N C．S，S，N，N D．N，S，N，N
2.【物理观念】（2025 凉州区模拟）某同学研究磁体周围的磁场情况，将两根条形磁体放在水平桌面上，在它们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。下列说法正确的是（　　）
A．图中所示的实验研究的是两个异名磁极之间的磁场分布
B．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断磁体周围各点的磁场方向
C．磁极周围的磁场是均匀分布的
D．磁极周围的磁场是真实存在的
3.【科学探究】（2025 岳阳县模拟）小明用漆包线绕在铁钉上制作了简易电磁铁，利用大头针等器材探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，设计的实验装置如图所示。
（1）实验中小明通过观察 来比较电磁铁磁性的强弱。
（2）小明将制成的甲、乙电磁铁串联的目的是控制 相同。
（3）由实验现象可知，在其他条件相同时，电磁铁线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越 。
（4）在如图所示的实验装置中，改变滑动变阻器的滑片位置，可探究“电磁铁的磁性强弱与 的关系”。
4.【跨学科实践】（2024 宿城区一模）在跨学科实践课上，某小组开展了“设计小型电动感应系统”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容：
【项目分解】
（1）制作小型电动机
（2）设计电动感应电路
【项目实施】
（3）制作小型电动机
经过课堂学习，我们了解到电动机中有线圈和磁体，图甲是直流电动机模型（主要部件见文字说明），图乙是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，冬冬用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。
①如果将图乙中的永磁体上下磁极调换一下，线圈转动的方向与原来转动的方向 （选填“相同”或“相反”）。
②如图乙所示，冬冬换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。不改变电源电压，他想在电路中增加一个元件，可以方便的调节线圈转动的速度，结合所学的物理知识，请说出该元件的名称是 ，它跟电动机模型连接的方式是 （选填串联或并联）。
（4）设计电动感应电路
如图丙所示是商场的电动感应门，当有人走近时，感应器会发出信息，电路接通，电动机开始工作，门自动打开。如图丁所示是小组同学设计的电动感应电路，左边电路的感应器相当于一个 （填元件名称），当有人走近时，左边电路就会接通，电磁继电器 （选填“有”或“没有”）磁性，吸引衔铁又把右边电路接通，电动机开始工作，门自动打开。
5.【课内实验拓展】（2025 萍乡一模）如图甲是探究“磁场对通电导线的作用”实验装置。
（1）在实验时，是通过观察 来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用。
（2）移动滑动变阻器的滑片到适当位置，闭合开关，发现金属棒ab向右运动；在此基础上又进行了如下操作：
保持磁场方向不变，只改变电路中的电流方向，闭合开关，发现金属棒ab向左运动；保持电流方向不变，只把磁铁的N、S极调换一下，闭合开关，发现金属棒ab向左运动；让磁场方向、电流方向同时改变，闭合开关，发现金属棒ab向右运动。
根据观察到的实验现象，进行分析，可以得到的结论是：磁场对通电导线 （填“有”或“没有”）力的作用，且力的方向与 和 有关。
（3）根据该实验原理，小明用一段漆包铜线绕成线圈，自制了一个如图乙所示的简易电动机：用小刀刮去两端的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮去半周。按这种方法刮漆的目的有两个：一是使线圈能够 ，二是这一部位能起到 （填某一部件的名称）的作用。
（4）下列装置中用到该实验原理的是 （填字母序号）。
A.扬声器 B.动圈式话筒 C.发电机
6.【创新思维】（2025 天津一模）鸽子是人们喜爱的一种鸟类，它们有惊人的远距离辨认方向的本领、鸽子靠什么来导航呢？人们曾做过一个实验：把一些训练有素的鸽子分成两组，在一组鸽子的翅膀下各缚一块小铁块，而在另一组鸽子的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚有铜块的鸽子都能飞回鸽舍，而缚着铁块的鸽子却全部飞散了。
（1）人们设计实验的目的是为了验证一个什么样的猜想？
（2）缚铜块的信鸽能从很远的陌生地方飞回鸽舍是因为铜 磁性物质。
（3）人们在做实验时，在不同时间、不同地点放飞了不同品种的几十只鸽子，这是为了 。
参考答案及解析
1.（2025春 马尾区期中）如图所示是一款磁吸车载手机支架，其底部用胶水粘在汽车中控平台上，支架顶端的“台面”是一块磁铁，再将一块软式磁力贴贴在手机壳或手机背面，使用时将手机磁力贴位置对准支架顶端的“台面”，就可以将手机牢牢固定，关于这款手机支架，下列说法正确的是（　　）
A．支架顶端的“台面”的外部的磁感线从S极出发回到N极
B．支架顶端的“台面”的上表面一定是磁铁的N极
C．支架顶端的“台面”可以吸附任何金属
D．支架顶端的“台面”与手机磁力贴间吸附是因为异名磁极相互吸引
【答案】D
【分析】（1）磁体周围的磁感线都是从N极发出，回到S极；
（2）任何一个磁体都有两个磁极；
（3）磁体可以吸引铁钴镍等物质；
（4）同名磁极互相排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】A、支架顶端的“台面”的外部的磁感线从N极出发回到S极，故A错误；
B、支架顶端的“台面”的上表面可能是磁铁的N极，也可能时磁铁的S极，故B错误；
C、支架顶端的“台面”可以吸附铁钴镍等物质，非磁性物质不能被吸引，故C错误；
D、支架顶端的“台面”与手机磁力贴间吸附是因为异名磁极相互吸引，故D正确。
故选：D。
2.（2025春 番禺区期中）如图所示为地球周围不同位置地磁场的磁感线，请用箭头标出磁感线上P点的磁场方向，以及小磁针的N极指向。
【答案】如图所示：
【解析】地球是一个大磁体，地磁场的N极在地理的南极附近，磁场的S极在地理的北极附近，磁体外部的磁场方向从北极出来回到南极。
【解答】地磁场的N极在地理的南极附近，磁场的S极在地理的北极附近，磁体外部的磁场方向从北极出来回到南极，依此标出磁感线上P点的磁场方向和小磁针的N极，如图所示。
3.（2025春 鼓楼区期中）如图，当闭合开关S后，用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引，请在图中虚线上标出磁感线的方向，并在括号内标出条形磁体左端的极性。
【答案】如图所示：
【解析】根据安培定则判定螺线管的极性；根据磁极间的相互作用（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引）判断出条形磁体的N、S极。
【解答】（电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管的右端为S极，左端为N极，根据在磁体外部，磁感线都是从N极出发回到S极可标出磁感线的方向，根据异名磁极相互吸引可知，条形磁铁的左端为N极，如图所示。
4.（2025春 西城区期中）小强在玩具小车的车头固定了一块磁铁，他手拿另一块磁铁吸引车头的磁铁，小车在磁力作用下就运动起来。于是他将一根木棍一端固定一块磁铁，并把木棍另一端固定在玩具车上，使两块磁铁的异名磁极相对，小强制作了如图所示的“磁动力小车”。
他认为：利用异名磁极相互吸引的原理，无需其他动力，小车就能在水平路面上运动起来。请你回答以下问题：
（1）小强把“磁动力小车”放在水平路面上，小车能否靠A、B两磁铁的磁力运动起来？ 。
（2）请你对上述判断简要分析说明： 。（请画出图中“磁动力小车”的受力示意图辅助说明）。
【答案】（1）不能；（2）把车、两块磁铁看成是一个整体，整体只受重力和地面对它的支持力，这两个力是平衡力，所以小车处于静止状态。
【解析】当物体不受外力或受平衡力时，处于平衡状态，即保持匀速直线运动状态或静止状态。
【解答】（1）小强把“磁动力小车”放在水平路面上，小车不能靠A、B两磁铁的磁力运动起来；
（2）采用整体分析法，把车、两块磁铁看成是一个整体，那么磁铁之间的作用力就是整体内部的作用力，整体内部的作用力不会改变整体的运动状态；整体只受重力和地面对它的支持力，这两个力是平衡的，处于平衡状态，所以小车处于匀速直线运动状态或静止状态；小强把“磁动力小车”放在水平路面上时，小车处于静止状态，因此小车不能靠A、B两磁铁的磁力运动起来。“磁动力小车”的受力示意图如图所示：
故答案为：（1）不能；（2）把车、两块磁铁看成是一个整体，整体只受重力和地面对它的支持力，这两个力是平衡力，所以小车处于静止状态。“磁动力小车”的受力示意图见解答图。
1.（2025秋 通州区期末）小芳用通电螺线管、小磁针、干电池和一些铁屑等器材连接成如图甲所示的电路，探究“通电螺线管外部磁场在同一平面内的分布情况”。
（1）小芳在塑料板上均匀的撒上一些铁屑，闭合开关，轻轻振动塑料板，直至铁屑分布如图乙所示。并在不同位置放上小磁针，就能大致看到通电螺线管的磁场分布情况了。通过分析比较后可知，该通电螺线管外部磁场与 （选填“条形磁体”或“U形磁体”）的磁场相似。
（2）小芳猜想：通电螺线管外部磁场方向有可能与螺线管中的电流方向有关。为了验证她的猜想，她应该在第一次实验的基础上， （填具体操作），从而使螺线管中的 发生改变，观察磁场中同一点的 ，分析归纳得出结论。
【答案】（1）条形磁体；（2）将电池的正负极对调；电流方向；小磁针北极的指向。
【解析】通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；通电螺线管的磁极极性与电流的方向有关，当电流方向改变时，其周围的磁场方向也改变，所以小磁针的偏转方向也改变。
【解答】（1）在通电螺线管外部多放置一些细铁屑，可以形象的显示出通电螺线管周围的细铁屑的排列与条形磁铁周围的细铁屑排列相似，由此可以判断，通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似；
（2）要探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，在其它因素不变的情况下，改变通过螺线管的电流方向，可将与螺线管相连的电源的正负极调换，观察小磁针的指向有无改变。
故答案为：（1）条形磁体；（2）将电池的正负极对调；电流方向；小磁针北极的指向。
2.（2024秋 惠城区期末）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中：
条形磁体周围的小磁针的指向如图甲所示，通电螺线管周围小磁针的指向如图乙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟 的磁场相似；要研究通电螺线管外部磁场与电流方向的关系，可以把乙图中电源的 对调，要使通电螺线管磁性增强，可以 。（只写一种方法就行）
【答案】条形磁体；正负极；增大电流。
【解析】通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；
通电螺线管的磁场方向与电流方向有关；通电螺线管的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。
【解答】条形磁体周围的小磁针的指向如图甲所示，通电螺线管周围小磁针的指向如图乙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟条形磁体的磁场相似；要研究通电螺线管外部磁场与电流方向的关系，可以把乙图中电源的正负极对调，要使通电螺线管磁性增强，可以增大电流。
故答案为：条形磁体；正负极；增大电流。
3.（2025 金州区一模）图甲是学习小组设计的“磁悬浮地球仪”，在地球仪内嵌条形磁铁，利用底座中的电磁铁就可将其稳稳地“悬浮”在空中，其工作原理如图乙所示，下列关于地球仪“悬浮”的分析正确的是（　　）
A．电磁铁上端是N极
B．电源左端应为负极
C．电磁铁在M点产生磁场的方向向上
D．向下移动滑片P，地球仪“悬浮”的位置将向上移动
【答案】C。
【解析】磁极间的相互作用规律：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。
在磁体外部，磁感线从N极出发，回到S极；根据电源的正负极判定螺线管中电流的方向，根据安培定则判定螺线管的极性。
电磁铁磁性强弱的影响因素：线圈匝数多少、电流大小。
【解答】A.根据磁极间的相互作用，可知，电磁铁上端是S极，故A错误；
B.根据安培定则原理，可判断电源左端应为正极，故B错误；
C.电磁铁在M点产生磁场的方向向上，因为电磁铁外部的磁场方向是从N极出来回来S极，故C正确；
D.向下移动滑片P，电流减小，磁性减小，地球仪“悬浮”的位置将向下移动，故D错误；
故选：C。
4.（2025 广州模拟）出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示，电梯厢底层装有压敏电阻R1，保护电阻R2，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行。由图可知电梯工作时电磁铁的上端为 （选填“N”或“S”）极；电梯超载时动触点K与静触点 （选填“A”或“B”）接触。
【答案】S；B。
【解析】（1）由图可知，当开关S闭合时，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可知电磁铁的极性；
（2）当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行，说明电梯超载时电铃工作，电动机停止工作，由图可知动触点K的位置。
【解答】由图可知，当开关S闭合时，电流从电磁铁下端流入、上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极；
根据题意可知，当电梯出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行，说明电梯超载时电铃工作，电动机停止工作，故此时动触点K与静触点A断开，与静触点B接触。
故答案为：S；B
（2025 安顺二模）（）如图所示，用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒水平处于磁场中，磁场的方向垂直于纸面向外。当金属棒中通以由A向B的电流时，金属棒静止，金属棒受到向下的磁场力，橡皮筋处于拉伸状态（导线对金属棒的作用力忽略不计）。若此时使磁场的方向反向，并同时剪断两根橡皮筋，金属棒中的电流方向不变，试判断剪断橡皮筋后，金属棒AB是否可能静止，并说明理由。（设磁场面积足够大，且金属棒所在电路只有部分处于磁场中）
【答案】金属棒AB可能静止，理由：使磁场的方向反向，并同时剪断两根橡皮筋，金属棒中的电流方向不变，F拉=0，磁力F磁的由原来的向下变成向上，大小不变，与重力的方向相反，当F磁=G时，金属棒AB静止。
【解析】磁场的方向垂直于纸面向外时，金属棒受到的力有：橡皮筋的拉力（两个）、导线AB的竖直向下重力、导线AB受到的向下的磁力；磁场的方向反向时，金属棒受到的力有：导线AB的竖直向下重力、导线AB受到的向上的磁力；由此判断剪断橡皮筋后，金属棒AB的状态。
【解答】由题知，用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒水平处于磁场中，磁场的方向垂直于纸面向外，当金属棒中通以由A向B的电流时，金属棒静止，金属棒受到的力有：橡皮筋的拉力（两个）F拉、导线AB的竖直向下重力G、导线AB受到的向下的磁力F磁，即；F拉=G+F磁；
若此时使磁场的方向反向，并同时剪断两根橡皮筋，金属棒中的电流方向不变，F拉=0，磁力F磁由原来的向下变成向上，大小不变，与重力的方向相反，当F磁=G时，金属棒AB静止。
2.（2024秋 碑林区期末）如图电路，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒AB运动起来，说明有电能转化为 能。若只改变电路中电流的方向，AB的运动方向将 （选填“改变”或“不改变”）
【答案】机械；改变。
【解析】（1）通电导体在磁场中受力运动时，将电能转化为机械能；
（2）通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向有关，改变其中任意一个，导体的受力方向会发生改变。
【解答】（1）通电导体在磁场中受力运动时，将电能转化为机械能；
（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，保持磁场方向不变，只改变导体中电流方向，则导体的受力方向即运动方向也会改变。
故答案为：机械；改变。
3.（2025 瑶海区二模）新能源汽车越来越普及，如图所示为新能源汽车专用号牌，号牌中的字母“D”表示纯电动汽车，这类汽车的动力装置为电动机，下列选项所示实验与其工作原理相同的是（　　）
【答案】C。
【解析】电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受力运动。
【解答】A、是奥斯特实验图，小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场，故A错误；
B、图中没有电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，是将机械能转化为电能，是发电机的实验图，故B错误。
C、电路中有电流，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的工作原理，故C正确；
D、该实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，是电流的磁效应，故D错误。
故选：C。
4.（2025 南陵县一模）下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　）
A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同
B．甲、乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置
C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电
【答案】D。
【解析】（1）电动机是根据了通电导体在磁场中受力的原理制成的，导体受力的方向与磁场的方向的电流的方向有关，据此可结合图示做出判断。
（2）平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置；
磁感线都是从北极出发回到南极；
（3）换向器的作用每当线圈转过平衡位置时自动改变线圈中电流的方向。
【解答】A、由图可知，导线ab在这两个时刻电流方向不同，由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以两次导线ab的受力方向不同，故A正确；
B、平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置，图中磁感线从左向右，故甲、乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置，故B正确；
C、读图可知，电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故C正确；
D、电动机之所以能转动，是因为换向器每当转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，即电动机线圈外是直流电，线圈内是交流电，故D错误。
故选：D。
1.【科学思维】（2025 道外区二模）如图所示为条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，则甲、乙、丙、丁的极性依次是（　　）
A．S，N，S，S B．N，N，S，N C．S，S，N，N D．N，S，N，N
【答案】A。
【解析】首先根据安培定则可以判断出电磁铁的N、S极，然后利用磁感线的特点即可确定条形磁铁甲、丁的N、S极。
【解答】根据图示的线圈绕向和电流从左端流入，右端流出，结合安培定则从而可以确定电磁铁的乙端为N极，丙端为S极。
在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出来回到S极，所以条形磁铁甲的右端为S极；
根据磁感线的形状可知，两者相互排斥，是同名磁极，所以条形磁铁丁的左端为S极。
故选：A。
2.【物理观念】（2025 凉州区模拟）某同学研究磁体周围的磁场情况，将两根条形磁体放在水平桌面上，在它们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。下列说法正确的是（　　）
A．图中所示的实验研究的是两个异名磁极之间的磁场分布
B．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断磁体周围各点的磁场方向
C．磁极周围的磁场是均匀分布的
D．磁极周围的磁场是真实存在的
【答案】D。
【解析】（1）磁体周围存在磁场；
（2）借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点；
（3）磁体上磁性最强的部分叫磁极；
（4）磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用通过磁场发生。
【解答】A、图中所示是条形磁体周围的磁场分布情况，故A错误；
B、磁体周围始终存在磁场，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点，但不能判断磁体周围各点的磁场方向，故B错误；
C、在磁体的周围，磁场一般是不均匀的，越是靠近磁极的地方，磁感线就越密集，磁性就越强，越是远离磁极的地方，磁感线就越稀，磁场就越弱，故C错误；
D、磁场虽然看不到、摸不着，但客观存在于磁体周围空间，故D正确。
故选：D。
3.【科学探究】（2025 岳阳县模拟）小明用漆包线绕在铁钉上制作了简易电磁铁，利用大头针等器材探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，设计的实验装置如图所示。
（1）实验中小明通过观察 来比较电磁铁磁性的强弱。
（2）小明将制成的甲、乙电磁铁串联的目的是控制 相同。
（3）由实验现象可知，在其他条件相同时，电磁铁线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越 。
（4）在如图所示的实验装置中，改变滑动变阻器的滑片位置，可探究“电磁铁的磁性强弱与 的关系”。
【答案】（1）电磁铁吸引大头针的数量；（2）电流；（3）强；（4）电流大小。
【解析】（1）掌握转换法的应用：实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱；
（2）（3）（4）将两个电磁铁串联，是为了使通过两个电磁铁的电流相等；影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯，在探究过程中要用控制变量法。
【解答】（1）电磁铁磁性的强弱无法用眼睛直接观察，实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，这是转换法的应用；
（2）（3）把甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流相等；由图可知，甲、乙电磁铁的线圈匝数不同，所以是探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系；
由图可知，电流相同时，线圈匝数多的甲电磁铁吸引大头针的个数多，说明甲的磁性强，可得出结论：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
（4）改变滑动变阻器的滑片位置，可以改变电路中的电流大小，甲和乙的匝数不变；可探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。
故答案为：（1）电磁铁吸引大头针的数量；（2）电流；（3）强；（4）电流大小。
4.【跨学科实践】（2024 宿城区一模）在跨学科实践课上，某小组开展了“设计小型电动感应系统”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容：
【项目分解】
（1）制作小型电动机
（2）设计电动感应电路
【项目实施】
（3）制作小型电动机
经过课堂学习，我们了解到电动机中有线圈和磁体，图甲是直流电动机模型（主要部件见文字说明），图乙是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，冬冬用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。
①如果将图乙中的永磁体上下磁极调换一下，线圈转动的方向与原来转动的方向 （选填“相同”或“相反”）。
②如图乙所示，冬冬换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。不改变电源电压，他想在电路中增加一个元件，可以方便的调节线圈转动的速度，结合所学的物理知识，请说出该元件的名称是 ，它跟电动机模型连接的方式是 （选填串联或并联）。
（4）设计电动感应电路
如图丙所示是商场的电动感应门，当有人走近时，感应器会发出信息，电路接通，电动机开始工作，门自动打开。如图丁所示是小组同学设计的电动感应电路，左边电路的感应器相当于一个 （填元件名称），当有人走近时，左边电路就会接通，电磁继电器 （选填“有”或“没有”）磁性，吸引衔铁又把右边电路接通，电动机开始工作，门自动打开。
【答案】（3）①相反；②滑动变阻器；串联；（4）开关；有。
【解析】（3）①电动机的主要构成部分是线圈和磁体，电动机的转向与电流方向和磁场方向有关，改变其中一个，转向改变，改变两个，转向不变。
②转速大小与电流大小有关，结合欧姆定律分析；
（4）电磁继电器相当于开关，通电电磁铁具有磁性。
【解答】（3）①如果将图乙中的永磁体上下磁极调换一下，电流方向不变，改变磁场方向，线圈转动的方向与原来转动的方向相反；
②如图乙所示，冬冬换用三节电池供电，发现线圈转速变快了，说明转速与电流大小有关，不改变电源电压，他想在电路中增加一个元件，可以方便的调节线圈转动的速度，即改变电流大小，根据欧姆定律知，要改变电阻，即串联一个滑动变阻器改变电流大小；
（4）如图丙所示是商场的电动感应门，当有人走近时，感应器会发出信息，电路接通，电动门开始工作，门自动打开，说明闭合开关接通了电路。如图丁所示是小组同学设计的电动感应电路，左边电路的感应器相当于一个开关，当有人走近时，左边电路就会接通，电磁继电器有磁性，吸引衔铁又把右边电路接通，电动机开始工作，门自动打开。
故答案为：（3）①相反；②滑动变阻器；串联；（4）开关；有。
5.【课内实验拓展】（2025 萍乡一模）如图甲是探究“磁场对通电导线的作用”实验装置。
（1）在实验时，是通过观察 来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用。
（2）移动滑动变阻器的滑片到适当位置，闭合开关，发现金属棒ab向右运动；在此基础上又进行了如下操作：
保持磁场方向不变，只改变电路中的电流方向，闭合开关，发现金属棒ab向左运动；保持电流方向不变，只把磁铁的N、S极调换一下，闭合开关，发现金属棒ab向左运动；让磁场方向、电流方向同时改变，闭合开关，发现金属棒ab向右运动。
根据观察到的实验现象，进行分析，可以得到的结论是：磁场对通电导线 （填“有”或“没有”）力的作用，且力的方向与 和 有关。
（3）根据该实验原理，小明用一段漆包铜线绕成线圈，自制了一个如图乙所示的简易电动机：用小刀刮去两端的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮去半周。按这种方法刮漆的目的有两个：一是使线圈能够 ，二是这一部位能起到 （填某一部件的名称）的作用。
（4）下列装置中用到该实验原理的是 （填字母序号）。
A.扬声器 B.动圈式话筒 C.发电机
【答案】（1）金属棒ab的运动；（2）有；电流的方向；磁场的方向；（3）通电；换向器；（4）A。
【解析】（1）在探究“磁场对通电导线的作用”实验中，通过观察金属棒的是否移动，判断是否受力；
（2）通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与磁场方向和电流方向两个因素有关：一个是磁场方向，另一个是电流方向。如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变；
（3）换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时，能够自动改变线圈中的电流方向，使线圈能够持续转动下去；
（4）根据扬声器、动圈式话筒、发电机的工作原理分析。
【解答】（1）在实验时，是通过观察金属棒ab的运动来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用，通过金属棒ab的运动方向，判断受力的方向；
（2）闭合开关，发现金属棒ab向右运动，说明磁场对通电导线有力的作用；
保持磁场方向不变，只改变电路中的电流方向，闭合开关，发现金属棒ab向左运动，说明通电导体受力的方向与电流的方向有关；
保持电流方向不变，只把磁铁的N、S极调换一下，闭合开关，发现金属棒ab向左运动，说明通电导体受力的方向与磁场的方向有关；
让磁场方向、电流方向同时改变，闭合开关，发现金属棒ab向右运动，说明电流和磁场方向同时改变时，通电导体受力的方向不变；
综上所述：磁场对通电导线有力的作用，且力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
（3）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用：一是使线圈能够通电，二是当线圈刚转过平衡位置时，切断线圈中的电流，线圈由于惯性转过另半圈，保证了线圈持续的转动下去；它的作用就相当于电动机中的换向器；
（4）A、扬声器的原理是电导体在磁场中受到磁场力的作用；
BC、动圈式话筒和发电机的原理是电磁感应；
故选：A。
故答案为：（1）金属棒ab的运动；（2）有；电流的方向；磁场的方向；（3）通电；换向器；（4）A。
6.【创新思维】（2025 天津一模）鸽子是人们喜爱的一种鸟类，它们有惊人的远距离辨认方向的本领、鸽子靠什么来导航呢？人们曾做过一个实验：把一些训练有素的鸽子分成两组，在一组鸽子的翅膀下各缚一块小铁块，而在另一组鸽子的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚有铜块的鸽子都能飞回鸽舍，而缚着铁块的鸽子却全部飞散了。
（1）人们设计实验的目的是为了验证一个什么样的猜想？
（2）缚铜块的信鸽能从很远的陌生地方飞回鸽舍是因为铜 磁性物质。
（3）人们在做实验时，在不同时间、不同地点放飞了不同品种的几十只鸽子，这是为了 。
【答案】（1）验证鸽子是否靠地磁场来导航；（2）不是；（3）使实验结果更具有普遍性、可靠性，避免实验偶然性。
【解析】①地球周围有磁场，鸽子是靠地磁场来辨别方向的，由此得出人们设计实验的目的；
②只有磁性物质才可以被磁化，即磁性物质对鸽子有影响，而缚铜块的鸽子仍能回鸽舍，说明铜块对鸽子的飞行没有影响；
③在做实验时，有时为了结论的准确性，要做多次实验。
【解答】（1）人们设计实验的目的是为了验证鸽子是否靠地磁场来导航；
（2）缚铜块的信鸽能从很远的陌生地方飞回鸽巢，说明铜不是磁性物质，对鸽子没有影响；
（3）人们在不同时间、不同地点放飞了不同品种的几十只鸽子，这么做是为了避免偶然性，通过进行大量的实验，看是否在不同情况下，鸽子是否都会迷失方向，从而得出确定的结论。
故答案为：（1）验证鸽子是否靠地磁场来导航；（2）不是；（3）使实验结果更具有普遍性、可靠性，避免实验偶然性。