精编精练20.2-20.3 电生磁、电磁铁、电磁继电器
一．选择题（共10小题）
1．如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．这是物理学家奥斯特实验的场景
B．图示实验说明了小磁针产生了一种类似于磁场的物质“电场”，与通电导线周围的电场发生了作用
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
2．如图所示，在竖直放置的矩形通电线框中，悬挂一个能自由转动的小磁针。当通以图中所示方向的电流时，小磁针N极将（ ）
A．转动90°，垂直指向纸里 B．转动90°，垂直指向纸外
C．转动180°，指向左边 D．静止不动，指向不变
3．央视2套有一档节目“是真的吗？“曾经播出过一个小实验，如图所示，上、下两个磁铁的磁力能把铁钉、电池和下面的磁铁吊起来，再用导线与上下两个磁铁接触构成闭合电路，这时电池和下面的磁铁一起旋转起来，这表明（ ）
A．磁能生电 B．通电导线在磁场中受力
C．通电导体周围存在磁场 D．地球周围存在磁场
4．如图，将一枚转动灵活的小磁针置于桌面上，在小磁针旁放一直导线，使导线与电池接触，看看电路连通瞬间小磁针有什么变化。这一实验主要是研究（ ）
A．电磁感应 B．电流的磁效应
C．磁场对通电导线有力的作用 D．电磁继电器
过时，小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁力的作用；由此说明电流周围存在磁场，这是电流的磁效应，故B正确；
故选：B。
5．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设，地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图中的四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
A． B．
C． D．
6．靠在一起的两个通电螺线管，如图所示，当按图中电流的方向通电后，两螺线管（ ）
A．静止不动 B．互相排斥 C．互相吸引 D．不能确定
7．如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。闭合开关S，待弹簧测力计示数稳定后，将变阻器R的滑片缓慢向右滑动，在此过程中下列说法错误的是（ ）
A．通电螺旋管的上端是 N 极
B．电压表和电流表的示数都变大
C．弹簧测力计示数变小
D．实验中应用了电流的磁效应和磁极间的相互作用原理
8．通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示，小磁针处于静止。则（ ）
A．小磁针的b端为N极 B．通电螺线管左端为N极
C．电源“+”极为c端 D．电源“+”极为d端
9．如图所示，根据小磁针的指向，对电磁铁的南、北极和电源的正、负极判断正确的是（ ）
A．a端是北极，c端是正极 B．a端是北极，c端是负极
C．a端是南极，c端是负极 D．a端是北极，c端是正极
10．如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，会发生的现象是（ ）
A．通电螺线管仍保持静止不动
B．通电螺线管能在任意位置静止
C．通电螺线管转动，直至 B 端指向南，A 端指向北
D．通电螺线管转动，直至 A 端指向南，B 端指向北
二．多选题（共4小题）
11．巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现象。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中的GMR是巨磁电阻。在电源电压U不超过指示灯额定电压的条件下，闭合开关S1、S2，则（ ）
A．电磁铁A端是N极
B．电磁铁产生的磁感线不管外部还是内部都是从N极出发回到S极
C．向左滑动滑片P，指示灯会变亮
D．向右滑动滑片P，GMR两端的电压减小
12．如图，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（ ）
A．电流表示数变小，弹簧长度变短
B．电流表示数变大，弹簧长度变短
C．电流表示数变大，弹簧长度变长
D．灯的电功率变大，弹簧长度变长
13．如图所示，磁铁ab附近有四枚小磁针，其中靠近两极的小磁针指向如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．甲小磁针左端是S极 B．乙小磁针左端是N极
C．磁铁a端是S极 D．磁铁a端是N极
14．以下有关电与磁的几个验证性小实验，正确的是（ ）
A．把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，观察小磁针北极的方向，说明通电螺线管外部的磁场跟蹄形磁铁的磁场相似
B．将小磁针放在通电导体旁，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围有磁场
C．将磁体靠近发光的灯泡，发现灯丝抖动，说明导体在磁场中受到力的作用
D．将条形磁铁的一端靠近悬挂着的静止小磁针的一端，发现小磁针远离条形磁体，说明同名磁极相互吸引
三．填空题（共2小题）
15．如图是奥斯特实验的装置，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明 （选填“电能生磁”或“磁能生电”）；断开开关，小磁针在 的作用下又恢复到原来的位置，改变直导线中电流的方向，小磁针的偏转方向 （选填“改变”或“不改变”）。
一．选择题（共6小题）
1．下列说法中不正确的是（ ）
A．电流一定会在周围空间产生磁场
B．用撒铁屑的方法可以判断条形磁铁N极位置
C．通电铜导线中的电流方向与该导线中自由电子定向移动的方向相反
D．位于磁场中可自由转动的小磁针静止时，N极所指的方向即为该点的磁场方向
2．关于如图所示的自动控制电路中，下列说法不正确的是（ ）
A．是电动机的元件符号 B．灯泡与电动机同时工作
C．开关S闭合时，电铃响 D．开光S断开时，灯泡亮
3．如图所示，是某保密室的防盗报警电路，当有人闯入保密室时会使开关S闭合。下列说法正确的是（ ）
A．电磁继电器与发电机工作原理相同
B．电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关
C．电磁铁工作时，上端为S极
D．当有人闯入保密室时，b灯亮
4．小明设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图如图所示，下表是他所做实验的记录。下列结论不正确的是（ ）
电磁铁（线圈）
100匝
50匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流（A）
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目（枚）
7
11
14
5
8
10
A．比较 1、4 两次实验可知：线圈中的电流一定时，匝数越多，磁性越强
B．比较 l、3、5 三次实验可知，匝数一定时，线圈中的电流越大，磁性越强
C．比较 1、2、3 或 4、5、6 三次实验可知：匝数一定时，线圈中的电流越大磁性越强
D．电磁铁的磁性越强吸引磁钉的数目越多
5．如图所示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“220V22W”的照明灯，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为光敏电阻，其阻值会随着光强的变化而变化。下列说法不正确的是（ ）
A．受控电路中，导线a端应连接照明电路的火线
B．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小
C．如果提高控制电路电源电压，照明灯白天也可能发光
D．当光照强度增大时，控制电路总功率将增大
6．小敏设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，拍摄机动车闯红灯时的情景，如图甲。工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化规律如图乙所示，当电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引。下列说法中不正确的是（ ）
A．要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动闭合
B．光控开关接收到绿光时，指示灯亮，电控照相机不工作
C．质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录
D．要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中串联一个电阻
二．多选题（共2小题）
7．如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计里封入一段金属丝，当温度达到金属电源电源丝下端所指的温度时，电磁铁有磁性，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号，则（ ）
A．温度计可以用水银煤油等作为测温物质
B．电磁铁有磁性是利用了电流周围有磁场
C．电铃的工作原理利用了通电导体在磁场中受力的作用
D．温度计在控制电路中相当于开关
8．如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关S，滑片P向下移动。下列说法正确的是（ ）
A．通电螺线管的右端为N极
B．滑片P向下移动过程中，通电螺线管的磁性变弱
C．滑片P向下移动过程中，条形磁铁所受摩擦力一直不变
D．滑片P向下移动过程中，条形磁铁可能静止，也可能向左运动
三．填空题（共6小题）
9．如图，实验能得出的结论是 。
【解答】解：当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导线周围存在磁场。
故答案为：通电导线周围存在磁场。
10．下面是同学们做过的物理实验情景图，请你对这些实验现象分别进行分析并得出结论。
（1）图甲：闭合开关，小磁针发生偏转，说明： 。
（2）图乙：滚摆能上下运动说明了 。
（3）图丙：将两滴等量的水分别滴在两块玻璃板上，其中被加热的水滴先消失。说明： 。
11．如图所示，是某同学探究“电磁铁磁性强弱跟电流大小关系”的电路图。
（1）电磁铁磁性的强弱是通过观察 来确定的。
（2）闭合开关S后，当滑动变阻器滑片P向 （填“a”或“b”）端移动时，电磁铁磁性增强；由实验可得到的结论是：当线圈匝数不变时，通过线圈的电流 ，电磁铁的磁性越强。
（3）在图中，电磁铁的上端是 极（选填“N”或“S”）。
12．目前普通列车的速度约为100km/h，而磁悬浮快速列车的速度可达500km/h．磁悬浮列车利用了同名磁极间的 作用将车身悬浮在轨道上，这样大大减小了摩擦阻力，使列车能高速行驶。
13．如图所示，闭合开关，电磁铁通电时，它的上端是 （选填“N”或“S”）极，若将滑动变阻器的滑片向左移动。电磁铁吸引大头针的数目 。
14．下水井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患。为提示路人注意安全，小明设计了如图所示的电路，电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都属于 （填“绝缘体”或“导体”）。当井盖丢失时，继电器的动触点与 （填“上”或“下”）静触点接触，灯泡发光报警：当电磁铁的线圈中有电流通过时，电磁铁的上端是 极。
一．选择题（共5小题）
1．（2018?上海）下列各项中，小磁针N极的指向和通电螺线管的磁感线方向均正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2018?益阳）如下图所示，通电螺线管附近放一小磁针，静止后小磁针指向正确的是（ ）（黑色一端表示小磁针N极）
A． B．
C． D．
3．（2018?云南）如图所示，将条形磁铁固定在静止的小车上，电路连接完整后，闭合开关S时，小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，则下列变阻器接入电路的方式正确的是（ ）
A．a接e、d接f B．a接e、b接f C．c接e、d接f D．c接e、b接f
4．（2018?贵阳）如图所示，是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是（ ）
A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B．当直导线通电时，小磁针会离开支架悬浮起来
C．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D．改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向不变
5．（2018?眉山）如图所示，闭合开关，条形磁铁静止后，将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中，弹簧将（ ）
A．缩短 B．伸长
C．静止不动 D．先伸长后缩短
二．填空题（共5小题）
6．（2018?河池）如图所示电路，闭合开关S后，电磁铁a端为 极，将变阻器的滑片P向右移动，电磁铁的磁性将 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）。
7．（2018?沈阳）如图所示，闭合开关S，当滑片P向a端移动时，电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”），条形磁体对水平地面的压强 （选填“增大”或“减小”）。
8．（2018?咸宁）如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为 极，小磁针静止时，A端是 极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性 （选填“增强”、“不变”或“减弱”）。
9．（2018?百色）丹麦物理学家 通过物理实验发现通电导体周围存在磁场，是世界上第一个发现电与磁之间有联系的人。如图所示的通电螺线管A端为 （选填“N”或“S”）极。
10．（2018?株洲）图为一种电磁仪表的部分装置，闭合开关后，磁铁N极向上转动（箭头所示）。则通电线圈上端为 （填“S”或“N”）极，电池右端为 （填“正”或“负”）极。
三．实验探究题（共4小题）
11．（2018?枣庄）在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。
（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 方向有关。
（3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来探究 的关系。
12．（2018?长沙）小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，实验装置如图所示。
（1）闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图所示，小明根据螺线管右端小磁针的指向判断出螺线管的右端为N极，则可知电源的A端为 极；
（2）当电源的正负极方向对换时，小磁针a的南北极指向也对换，由此可知：通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的 方向有关。
13．（2018?郴州）小明乘电梯时，发现电梯超载会自动报警。于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究，并设计了以下探究实验，如图甲所示。电源电压恒定不变，R0为定值电阻。用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示：
（1）图片中R0的作用是 。
（2）分析图乙I﹣F图象可知：压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，Rx的阻值 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当压力增大到一定程度时，触电K与 接触，电铃响，实现自动报警。
（3）某电梯超载报警的Rx﹣F图象如图丙所示，空载时电梯厢对Rx的压力F1等于电梯厢的重力，当压力F2=1×104N时，电梯报警，则此电梯限载 人：（设每人质量约为50kg）
（4）下列与此实验研究方法相同的是 。
A．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，控制导体电阻不变
B．用光线描述光的传播路径
C．用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱
D.2个5Ω的电阻串联，相当于1个10Ω的电阻
14．（2018?绥化）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自完全相同，进行如图所示的甲、乙、丙三次实验。甲图中大铁钉的N极是 （选填“钉尖”或“钉帽”）。通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是 ；通过观察丙图实验现象得出的结论是 。将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，断开开关后，发现的有趣的实验现象是 。
精编精练20.2-20.3 电生磁、电磁铁、电磁继电器
一．选择题（共10小题）
1．如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．这是物理学家奥斯特实验的场景
B．图示实验说明了小磁针产生了一种类似于磁场的物质“电场”，与通电导线周围的电场发生了作用
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
【解答】解：A、据图可知，这是奥斯特实验，即说明通电导线周围有磁场，故A错误；
B、据图可知，小磁针偏转，即说明了通电导线周围有磁场，其磁场与小磁针的粗糙发生作用而导致小磁针偏转，故B错误；
C、通电导线周围有磁场，且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；
D、由于地球是个巨大的磁体，其周围也存在着磁场，所以将图中导线断开，小磁针N极将指向地理的北方，即地磁的南极，故D错误；
故选：C。
2．如图所示，在竖直放置的矩形通电线框中，悬挂一个能自由转动的小磁针。当通以图中所示方向的电流时，小磁针N极将（ ）
A．转动90°，垂直指向纸里 B．转动90°，垂直指向纸外
C．转动180°，指向左边 D．静止不动，指向不变
【解答】解：
如图所示，若通电时，由安培定则可知，矩形线圈的前面是N极，其后面是S极，所以矩形线圈中磁感线的方向是垂直于纸面向里；由于小磁针静止时的N极指向与矩形线圈中磁感线的方向是一致的，所以小磁针最终静止时的N极应该是垂直指向纸里，即从图中位置转动90°。
故选：A。
3．央视2套有一档节目“是真的吗？“曾经播出过一个小实验，如图所示，上、下两个磁铁的磁力能把铁钉、电池和下面的磁铁吊起来，再用导线与上下两个磁铁接触构成闭合电路，这时电池和下面的磁铁一起旋转起来，这表明（ ）
A．磁能生电 B．通电导线在磁场中受力
C．通电导体周围存在磁场 D．地球周围存在磁场
【解答】解：题中有电源，构成闭合回路，电路中有电流，通电导体在磁场中受到力的作用而转动，是电动机的工作原理，故只有B说法正确。
故选：B。
4．如图，将一枚转动灵活的小磁针置于桌面上，在小磁针旁放一直导线，使导线与电池接触，看看电路连通瞬间小磁针有什么变化。这一实验主要是研究（ ）
A．电磁感应
B．电流的磁效应
C．磁场对通电导线有力的作用
D．电磁继电器
【解答】解：图中是奥斯特实验的装置，在平行直导线下方平行地放置着小磁针，当导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁力的作用；由此说明电流周围存在磁场，这是电流的磁效应，故B正确；
故选：B。
5．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设，地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图中的四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西。故B正确。
故选：B。
6．靠在一起的两个通电螺线管，如图所示，当按图中电流的方向通电后，两螺线管（ ）
A．静止不动 B．互相排斥 C．互相吸引 D．不能确定
【解答】解：
根据图中的电流方向结合右手螺旋定则可知，左侧螺线管的左端为N极，右端为S极；
同理可知，右侧螺线管的右端为N极，左端为S极，
所以，两螺线管互相靠近的一端为同名磁极，同名磁极互相排斥。
故选：B。
7．如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。闭合开关S，待弹簧测力计示数稳定后，将变阻器R的滑片缓慢向右滑动，在此过程中下列说法错误的是（ ）
A．通电螺旋管的上端是 N 极
B．电压表和电流表的示数都变大
C．弹簧测力计示数变小
D．实验中应用了电流的磁效应和磁极间的相互作用原理
【解答】解：
（1）由图可知，电流由螺线管的下方流入，则由安培定则可知螺线管上端为N极，下端为S极，故A正确；
因螺线管上端与磁铁下端为同名磁极，相互排斥，闭合开关S后，由于螺线管与磁铁之间相互排斥，所以弹簧测力计示数变小，故C正确。
（2）由电路图可知，R0与R以及螺线管B串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
将滑动变阻器R的滑片缓慢向右移动，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
由U=IR可知，R0两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B错误；
（3）螺线管通电产生磁性，与磁体间由于为同名磁极产生排斥的作用，故实验中应用了电流的磁效应和磁极间的相互作用原理，D正确。
故选：B。
8．通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示，小磁针处于静止。则（ ）
A．小磁针的b端为N极 B．通电螺线管左端为N极
C．电源“+”极为c端 D．电源“+”极为d端
【解答】解：
AB、由于在磁体外部磁感线从磁体的北极出来，回到南极，所以左边磁体A为S极，右边通电螺线管的左端为S极，则右端N极；根据磁极之间的作用规律，小磁针的a端为N极、b端为S极；故AB错；
CD、由安培定则可知，大拇指指向右端N极，四指环绕方向为电流方向，电流从螺线管的左边流入、右边流出，则c为正极、d为负极，故C正确、D错。
故选：C。
9．如图所示，根据小磁针的指向，对电磁铁的南、北极和电源的正、负极判断正确的是（ ）
A．a端是北极，c端是正极 B．a端是北极，c端是负极
C．a端是南极，c端是负极 D．a端是北极，c端是正极
【解答】解：图中小磁针N极向右，据磁体间的作用规律可知，此时螺线管的a端是N极，b端是S极；再根据安培定则可知，电流由右侧流入，即电源右侧d端为正极；c端是负极，如图所示：
故选：B。
10．如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，会发生的现象是（ ）
A．通电螺线管仍保持静止不动
B．通电螺线管能在任意位置静止
C．通电螺线管转动，直至 B 端指向南，A 端指向北
D．通电螺线管转动，直至 A 端指向南，B 端指向北
【解答】解：根据图示的螺线管线圈的绕向和螺线管中电流的方向，利用安培定则可以确定螺线管的A端为N极，B端为S极。
在地磁场的作用下，螺线管将会发生转动，螺线管的S极（B）指向南，螺线管的N极（A端）指向北。故ABD错误，C正确。
故选：C。
二．多选题（共4小题）
11．巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现象。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中的GMR是巨磁电阻。在电源电压U不超过指示灯额定电压的条件下，闭合开关S1、S2，则（ ）
A．电磁铁A端是N极
B．电磁铁产生的磁感线不管外部还是内部都是从N极出发回到S极
C．向左滑动滑片P，指示灯会变亮
D．向右滑动滑片P，GMR两端的电压减小
【解答】解：
A、由图知，电流从螺线管的右侧流入，利用安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁的A端为N极，故A正确。
B、在磁体外部，磁感线才是从N极出发回到S极；故B错误。
C、由左图可知，向左滑动滑片P时，变阻器接入电路中的电阻变小，由I=可知，左边电路中的电流变大，则电磁铁的磁性变强，周围的磁场增强；
由右图可知，巨磁电阻和指示灯串联，因为巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小，所以此时巨磁电阻的阻值会变小，右边电路中的总电阻变小，由I=可知，右边电路中的电流变大，通过指示灯的电流变大，指示灯的实际功率变大，所以指示灯变亮；故C正确；
D、向右滑动滑片P，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，左边电路中的电流减小，所以电磁铁的磁性减弱，周围磁场减弱，GMR的阻值变大，由串联分压的规律可知，GMR两端的电压增大，故D错误；
故选：AC。
12．如图，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（ ）
A．电流表示数变小，弹簧长度变短
B．电流表示数变大，弹簧长度变短
C．电流表示数变大，弹簧长度变长
D．灯的电功率变大，弹簧长度变长
【解答】解：电流由下方流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管下端为N极；
因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，两磁铁同名相对，故相互吸引；
当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，由欧姆定律可得，电路中电流变大，则条形磁铁受向上的力增强；
条形磁铁受重力、拉力及向上的磁场力，向下的重力与向上的弹簧的弹力及磁场力之和相等，因重力不变，磁场力增强，故弹簧的弹力增大，故弹簧长度变长。故AB错误，C正确；
当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，由欧姆定律可得，电路中电流变大，由P=I2R可知，灯的电功率变大，故D正确。
故选：CD。
13．如图所示，磁铁ab附近有四枚小磁针，其中靠近两极的小磁针指向如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．甲小磁针左端是S极 B．乙小磁针左端是N极
C．磁铁a端是S极 D．磁铁a端是N极
【解答】解：由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知条形磁体的a端与小磁针的N极吸引是S极，b端是N极；小磁针甲和乙的左端都指向条形磁体的a端即条形磁体的S极，所以，小磁针甲和乙的左端均为N极。故A、D错误，B、C正确。
故选：BC。
14．以下有关电与磁的几个验证性小实验，正确的是（ ）
A．把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，观察小磁针北极的方向，说明通电螺线管外部的磁场跟蹄形磁铁的磁场相似
B．将小磁针放在通电导体旁，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围有磁场
C．将磁体靠近发光的灯泡，发现灯丝抖动，说明导体在磁场中受到力的作用
D．将条形磁铁的一端靠近悬挂着的静止小磁针的一端，发现小磁针远离条形磁体，说明同名磁极相互吸引
【解答】解：A、把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，观察小磁针北极的方向，说明通电螺线管外部的磁场跟条形磁铁的磁场相似，故A错误；
B、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，被称为奥斯特实验；故B正确；
C、磁场对通电导体有力的作用，将磁体靠近通电的灯泡，灯丝在磁场中由于受到力的作用而抖动，故C正确；
D、将条形磁铁的一端靠近悬挂着的静止小磁针的一端，发现小磁针远离条形磁体，说明同名磁极相互排斥，故D错误。
故选：BC。
三．填空题（共2小题）
15．如图是奥斯特实验的装置，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明 电能生磁 （选填“电能生磁”或“磁能生电”）；断开开关，小磁针在 地磁场 的作用下又恢复到原来的位置，改变直导线中电流的方向，小磁针的偏转方向 改变 （选填“改变”或“不改变”）。
【解答】解：
①实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，说明电能生磁；
②断开开关，小磁针在地磁场的作用下又恢复到原来的位置；
③改变电流方向，小磁针的方向也发生了偏转，说明了产生的磁场方向也改变，即表明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。
故答案为：电能生磁；地磁场；改变。
一．选择题（共6小题）
1．下列说法中不正确的是（ ）
A．电流一定会在周围空间产生磁场
B．用撒铁屑的方法可以判断条形磁铁N极位置
C．通电铜导线中的电流方向与该导线中自由电子定向移动的方向相反
D．位于磁场中可自由转动的小磁针静止时，N极所指的方向即为该点的磁场方向
【解答】解：
A、电流的周围一定会产生磁场，故A正确；
B、用撒铁屑的方法可以模拟磁感线，但它无法显示磁场的方向，故B错误；
C、自由电子带负电，所以铜导线中的电流方向与该导线中自由电子定向移动的方向相反，故C正确；
D、在磁场中，小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故D正确。
故选：B。
2．关于如图所示的自动控制电路中，下列说法不正确的是（ ）
A．是电动机的元件符号 B．灯泡与电动机同时工作
C．开关S闭合时，电铃响 D．开光S断开时，灯泡亮
【解答】解：A、选项中符号是电铃的元件符号，故A不正确；
B、当开关S断开时，电磁铁没有磁性，衔铁抬起，使触点与上端连接，电灯、电动机同时工作，故B正确；
C、当开关S闭合时，控制电路工作，电磁铁获得磁性，吸引衔铁，使触点与上端断开，电灯、电动机停止工作，同时触点与下端连通，使电铃工作，故C正确；
D、由B选项分析可知，开光S断开时，灯泡亮，正确。
故选：A。
3．如图所示，是某保密室的防盗报警电路，当有人闯入保密室时会使开关S闭合。下列说法正确的是（ ）
A．电磁继电器与发电机工作原理相同
B．电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关
C．电磁铁工作时，上端为S极
D．当有人闯入保密室时，b灯亮
【解答】解：A、电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，发电机是利用电磁感应原理制成的，电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动工作的，故A错误；
B、电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈的匝数多少有关，故B错误；
C、根据安培定则可知，电磁铁工作时，上端为N极，故C错误；
D、当有人闯入保密室时会使开关S闭合，电磁铁有磁性，吸引衔铁，电灯b所在电路接通，b灯亮，故D正确。
故选：D。
4．小明设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图如图所示，下表是他所做实验的记录。下列结论不正确的是（ ）
电磁铁（线圈）
100匝
50匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流（A）
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目（枚）
7
11
14
5
8
10
A．比较 1、4 两次实验可知：线圈中的电流一定时，匝数越多，磁性越强
B．比较 l、3、5 三次实验可知，匝数一定时，线圈中的电流越大，磁性越强
C．比较 1、2、3 或 4、5、6 三次实验可知：匝数一定时，线圈中的电流越大磁性越强
D．电磁铁的磁性越强吸引磁钉的数目越多
【解答】解：
A、比较 1、4 两次实验，电流相同，匝数越多，吸引磁钉的数目越多，所以可得出结论：线圈中的电流一定时，匝数越多，磁性越强，故A正确。
B、比较 l、3、5 三次实验，电流大小不同，线圈匝数不同，不能得出任何结论，故B不正确。
C、比较 1、2、3 或 4、5、6 三次实验，匝数相同，电流越大，吸引磁钉的数目越多，所以可得出结论：匝数一定时，线圈中的电流越大，磁性越强，故C正确。
D、电磁铁的磁性越强，吸引铁钉的数目越多，故D正确。
故选：B。
5．如图所示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“220V22W”的照明灯，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为光敏电阻，其阻值会随着光强的变化而变化。下列说法不正确的是（ ）
A．受控电路中，导线a端应连接照明电路的火线
B．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小
C．如果提高控制电路电源电压，照明灯白天也可能发光
D．当光照强度增大时，控制电路总功率将增大
【解答】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；
B、天暗时自动电灯亮说明此时照明电路闭合即衔铁断开，由图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小，
根据R=可知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，
所以他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小，故B正确；
C、如果提高控制电路的电压，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，在白天时，电路的电流很大，动触点一定被吸下，照明灯L一定不发光，且到晚上时，由于电压高，电流大，也可能导致动触点被吸下，照明灯L也可能不发光，故C错误；
D、据（2）的分析可知，光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小，所以光照强度增加，光敏电阻的阻值会减小，所以电路的电流会变大，故据P=UI可知，该电路的电功率会变大，故D正确；
故选：C。
6．小敏设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，拍摄机动车闯红灯时的情景，如图甲。工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化规律如图乙所示，当电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引。下列说法中不正确的是（ ）
A．要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动闭合
B．光控开关接收到绿光时，指示灯亮，电控照相机不工作
C．质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录
D．要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中串联一个电阻
【解答】解：A、B、因为电控照相机要自动记录违规闯红灯的情景，所以光控开关应在接收到红光时，自动闭合；在接收到绿光时，光控开关断开，指示灯发光，电控照相机不工作，所以说法均正确；
C、根据欧姆定律I=得：电路中的总电阻R总===100Ω，
压敏电阻的阻值为：R=100Ω﹣10Ω=90Ω
查图可知，当R=90Ω时，压敏电阻所受的压力F=4000N，
根据G=mg得：m====400kg，
因此，只有质量大于400kg的车辆违规时才会被拍照记录，该说法正确；
D、分析图乙可知，当压力F越小时，电阻R越大，如果再串联一个电阻，根据串联电路中的总电阻等于各串联电阻之和，则电路中的总电阻更大，电流会更小，达不到0.06A，电磁铁不能有效控制衔铁，则不能达到给违规车辆拍照的目的，因此该说法不正确，符合题意。
故选：D。
二．多选题（共2小题）
7．如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计里封入一段金属丝，当温度达到金属电源电源丝下端所指的温度时，电磁铁有磁性，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号，则（ ）
A．温度计可以用水银煤油等作为测温物质
B．电磁铁有磁性是利用了电流周围有磁场
C．电铃的工作原理利用了通电导体在磁场中受力的作用
D．温度计在控制电路中相当于开关
【解答】解：A如图是一种温度自动报警器的原理图，此时温度计内部的液体必须能导电，所以必须是水银温度计，不能是煤油，煤油是绝缘体，故A错误；
B、电磁铁有磁性是利用了电流周围有磁场即磁效应，故B正确；
CD、温度升高时，水银柱上升，与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号，故电铃的工作原理是电流的磁效应，此时温度计在控制电路中相当于开关，故C错误，D正确。
故选：BD。
8．如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关S，滑片P向下移动。下列说法正确的是（ ）
A．通电螺线管的右端为N极
B．滑片P向下移动过程中，通电螺线管的磁性变弱
C．滑片P向下移动过程中，条形磁铁所受摩擦力一直不变
D．滑片P向下移动过程中，条形磁铁可能静止，也可能向左运动
【解答】解：
A、由图知，闭合开关S，电流从螺线管右侧流入；根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向螺线管的右端，即为N极，故A正确；
B、当滑片P逐渐向下移动时，变阻器连入电路的电阻逐渐变小，由欧姆定律可知线圈中电流逐渐变大，则通电螺线管的磁性变强，故B错误；
CD、当滑片P逐渐向下移动时，由于通电螺线管的磁性变强，且螺线管和条形磁铁相对的磁极为异名磁极，所以条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变大，则条形磁铁可能静止，也可能向左运动；
当条形磁铁静止时，静摩擦力和吸引力平衡，吸引力增大时，静摩擦力也随着增大；当条形磁铁运动时，因压力大小和接触面的粗糙程度不变，则条形磁铁所受滑动摩擦力的大小不变；所以，条形磁铁所受摩擦力不是一直不变，故C错误，D正确。
故选：AD。
三．填空题（共6小题）
9．如图，实验能得出的结论是 通电导线周围存在磁场 。
【解答】解：当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导线周围存在磁场。
故答案为：通电导线周围存在磁场。
10．下面是同学们做过的物理实验情景图，请你对这些实验现象分别进行分析并得出结论。
（1）图甲：闭合开关，小磁针发生偏转，说明： 通电导体周围存在磁场 。
（2）图乙：滚摆能上下运动说明了 动能和势能可以相互转化 。
（3）图丙：将两滴等量的水分别滴在两块玻璃板上，其中被加热的水滴先消失。说明： 温度越高，蒸发越快 。
【解答】解：
（1）图甲中，闭合开关，小磁针发生偏转，断开开关后，小磁针恢复原状。该现象说明：通电导体周围存在磁场。
（2）图乙中，物体向下运动时，高度减小，速度增大，是重力势能转化为动能；物体向上运动时，高度增大，速度减小，是动能转化为重力势能，即说明动能和势能可以相互转化；
（3）由图可知，将两滴等量的水分别滴在两块玻璃板上，不加热的跟被加热的水滴的温度不同，其中被加热的水滴因温度高先消失。这说明：温度越高，蒸发越快。
故答案为：（1）通电导体周围存在磁场；（2）动能和势能可以相互转化；（3）温度越高，蒸发越快。
11．如图所示，是某同学探究“电磁铁磁性强弱跟电流大小关系”的电路图。
（1）电磁铁磁性的强弱是通过观察 吸引铁钉的多少 来确定的。
（2）闭合开关S后，当滑动变阻器滑片P向 a （填“a”或“b”）端移动时，电磁铁磁性增强；由实验可得到的结论是：当线圈匝数不变时，通过线圈的电流 越大 ，电磁铁的磁性越强。
（3）在图中，电磁铁的上端是 S 极（选填“N”或“S”）。
【解答】解：（1）电磁铁吸引的铁钉越多，说明电磁铁的磁性越强。
（2）线圈中的电流越大，电磁铁的磁性越强。当滑片向a端移动时，滑动变阻器的电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强。
（3）根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极。
故答案为：（1）吸引铁钉的多少；（2）a；越大；（3）S。
12．目前普通列车的速度约为100km/h，而磁悬浮快速列车的速度可达500km/h．磁悬浮列车利用了同名磁极间的 相互排斥 作用将车身悬浮在轨道上，这样大大减小了摩擦阻力，使列车能高速行驶。
【解答】解：磁悬浮列车的车体和轨道是同名磁极，同名磁极互相排斥，使列车实现悬浮，从而减小列车所受的摩擦力，提高速度。
故答案为：相互排斥。
13．如图所示，闭合开关，电磁铁通电时，它的上端是 S （选填“N”或“S”）极，若将滑动变阻器的滑片向左移动。电磁铁吸引大头针的数目 增多 。
【解答】解：（1）由图看出，电流从电磁铁下端流入，依据安培定则，四指顺着电流方向，大拇指应向下握住电磁铁，所以下端为N极，钉帽一端的磁极为S极。
（2）滑动变阻器的滑片P向左移动时，连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸引的大头针数目将增多。
故答案为：S；增多。
14．下水井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患。为提示路人注意安全，小明设计了如图所示的电路，电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都属于 导体 （填“绝缘体”或“导体”）。当井盖丢失时，继电器的动触点与 上 （填“上”或“下”）静触点接触，灯泡发光报警：当电磁铁的线圈中有电流通过时，电磁铁的上端是 N 极。
【解答】解：电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都是用来导电的，都属于导体；
当井盖丢失时，当电磁铁的线圈中没有电流通过，继电器的动触点与上触点接触，灯泡发光报警；
由安培定则可判断出线圈的上端的极性是N极。
故答案为：导体；上；N。
一．选择题（共5小题）
1．（2018?上海）下列各项中，小磁针N极的指向和通电螺线管的磁感线方向均正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：
由图知，四幅图中电流方向和线圈的绕法都相同，且电流从右前方流入、左后方流出，根据安培定则，伸出右手，四指弯曲所指的方向为电流的方向，则大拇指指向通电螺线管的左端为N极，螺线管的右端为S极；
在磁体外部，磁感线方向由N极指向S极，则磁感线方向向右，故CD错误；
由磁极间的相互作用规律可知，小磁针左下端为N极，右上端为S极，故A正确，B错误。
故选：A。
2．（2018?益阳）如下图所示，通电螺线管附近放一小磁针，静止后小磁针指向正确的是（ ）（黑色一端表示小磁针N极）
A． B．
C． D．
【解答】解：
根据右手螺旋定则，右手握住螺线管，四指弯曲且与螺线管中电流方向一致，则大拇指指向通电螺线管的左端为N极，右端为S极；
由“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知：
A、图中小磁针静止时，右端应该为S极，左端为N极，故A错误；
B、图中小磁针静止时，左端应该为N极，右端为S极，故B错误
C、图中小磁针静止时，左端应该为S极，右端为N极，故C正确。
D、图中小磁针静止时，左端应该为S极，右端为N极；故D错误。
故选：C。
3．（2018?云南）如图所示，将条形磁铁固定在静止的小车上，电路连接完整后，闭合开关S时，小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，则下列变阻器接入电路的方式正确的是（ ）
A．a接e、d接f B．a接e、b接f C．c接e、d接f D．c接e、b接f
【解答】解：根据安培定则，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左端为N极，与固定在静止的小车上的条形磁铁相互排斥；
当变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，说明斥力增大，则此时电路中的电流变大，磁性增强，则电阻变小，根据变阻器的接法，一上一下可知，a接e、d接f，如图所示：
故选：A。
4．（2018?贵阳）如图所示，是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是（ ）
A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B．当直导线通电时，小磁针会离开支架悬浮起来
C．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D．改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向不变
【解答】解：
A、首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故A错误；
B、当直导线通电时，导线的周围存在磁场，小磁针会发生偏转，不会悬浮起来，故B错误；
C、小磁针偏转，能说明通电导线周围存在磁场，故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场，故C正确；
D、磁场方向与电流方向有关，改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向改变，故错误。
故选：C。
5．（2018?眉山）如图所示，闭合开关，条形磁铁静止后，将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中，弹簧将（ ）
A．缩短 B．伸长
C．静止不动 D．先伸长后缩短
【解答】解：
（1）滑片从左往右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强；
（2）由图知，电流从螺线管的下方流入，根据安培定则可知，螺线管的上端为N极，下端为S极，则螺线管和条形磁铁相对的磁极为异名磁极，异名磁极相互吸引，所以螺线管对磁铁的吸引力增大，弹簧的长度变长。
故选：B。
二．填空题（共5小题）
6．（2018?河池）如图所示电路，闭合开关S后，电磁铁a端为 N 极，将变阻器的滑片P向右移动，电磁铁的磁性将 减弱 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）。
【解答】解：如图所示，当闭合开关S，电流从左边的导线流入电磁铁，根据安培定则可判断出a端为N极，b端为S极；将滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱。
故答案为：N；减弱。
7．（2018?沈阳）如图所示，闭合开关S，当滑片P向a端移动时，电磁铁的磁性 增强 （选填“增强”或“减弱”），条形磁体对水平地面的压强 增大 （选填“增大”或“减小”）。
【解答】解：
闭合开关S，当滑片P向a端移动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，则电磁铁的磁性增强；
开关闭合，电流从螺线管的上方流入，根据安培定则可知通电螺线管的下端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，通电螺线管对条形磁体有向下的斥力；当滑片P向a端移动时，电磁铁的磁性增强，通电螺线管对条形磁体向下的斥力增大，则条形磁体对水平地面的压力增大，受力面积不变，由p=可知，条形磁体对水平地面的压强增大。
故答案为：增强；增大。
8．（2018?咸宁）如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为 S 极，小磁针静止时，A端是 S 极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性 减弱 （选填“增强”、“不变”或“减弱”）。
【解答】解：（1）伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的左端为通电螺线管的S极，据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的道理可知，小磁针的C端是S极；
（2）在此实验装置中，保持电流不变，将开关S由a换到b，则减少了线圈的匝数，因此通电螺线管的磁性减弱。
故答案为：S；S；减弱。
9．（2018?百色）丹麦物理学家 奥斯特 通过物理实验发现通电导体周围存在磁场，是世界上第一个发现电与磁之间有联系的人。如图所示的通电螺线管A端为 S （选填“N”或“S”）极。
【解答】解：
1820年，丹麦物理学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现，当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生偏转，这个实验说明通电导体周围存在磁场，他是世界上第一个发现电与磁之间有联系的人；
据图可知，电流从螺线管的右侧流入、左侧流出，根据线圈的绕法结合安培定则可知，该螺线管的A端是S极，B端是N极。
故答案为：奥斯特；S；
10．（2018?株洲）图为一种电磁仪表的部分装置，闭合开关后，磁铁N极向上转动（箭头所示）。则通电线圈上端为 N （填“S”或“N”）极，电池右端为 负 （填“正”或“负”）极。
【解答】解：
闭合开关后，磁铁N极向上转动，根据同名磁极相互排斥可知，通电螺线管上端为N极、下端为S极；
根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指弯曲且与螺线管中电流方向一致，则电流从螺线管下端流入，故电源左端为正极，右端为负极。
故答案为：N；负。
三．实验探究题（共4小题）
11．（2018?枣庄）在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 条形 的磁场相似。
（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 电流 方向有关。
（3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了 控制两次实验的电流大小不变 ，来探究 通电螺线管磁场强弱与线圈匝数 的关系。
【解答】解：（1）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极；
（2）如果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，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。
（3）实验中，他将开关S从a换到b上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
故答案为：（1）条形；（2）电流；（3）控制两次实验的电流大小不变； 通电螺线管磁场强弱与线圈匝数。
12．（2018?长沙）小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，实验装置如图所示。
（1）闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图所示，小明根据螺线管右端小磁针的指向判断出螺线管的右端为N极，则可知电源的A端为 正 极；
（2）当电源的正负极方向对换时，小磁针a的南北极指向也对换，由此可知：通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的 电流 方向有关。
【解答】解：（1）已知螺线管的右端为N极，根据右手螺旋定则，结合导线绕向，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则电源右端是正极，左端是负极。
（2）当电源的正负极方向对换时，即改变螺线管中的电流方向，小磁针a的南北极指向也对换，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。
故答案为：（1）正；（2）电流。
13．（2018?郴州）小明乘电梯时，发现电梯超载会自动报警。于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究，并设计了以下探究实验，如图甲所示。电源电压恒定不变，R0为定值电阻。用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示：
（1）图片中R0的作用是 保护电路 。
（2）分析图乙I﹣F图象可知：压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，Rx的阻值 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当压力增大到一定程度时，触电K与 B 接触，电铃响，实现自动报警。
（3）某电梯超载报警的Rx﹣F图象如图丙所示，空载时电梯厢对Rx的压力F1等于电梯厢的重力，当压力F2=1×104N时，电梯报警，则此电梯限载 12 人：（设每人质量约为50kg）
（4）下列与此实验研究方法相同的是 C 。
A．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，控制导体电阻不变
B．用光线描述光的传播路径
C．用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱
D.2个5Ω的电阻串联，相当于1个10Ω的电阻
【解答】解：（1）由图乙知压敏电阻的电流随受到压力大小的增大而增大，给电路串联电阻R0起到分压作用，保护电路；
（2）在控制电路中，当压敏电阻Rx受到的压力F增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强；
当压力增大到一定程度时，即电梯超载时，压敏电阻Rx受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，磁性达到一定程度时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警，电梯不工作。
（3）由图丙知：空载时电梯厢对Rx的压力F1等于电梯厢的重力，大小为F1=4×103N时，当压力F2=1×104N时超载，电梯报警，
故电梯中人的重力为：G人=F2﹣F1=1×104N﹣4×103N=6×103N，
一个人的重力：G1=mg=50kg×10N/kg=500N，
电梯限载的人数：n==12；
（4）此题中压力的大小通过电路中电流的大小表现出来，用到了转换法；
A．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，控制导体电阻不变，用到了控制变量法，故A不符合题意；
B．用光线描述光的传播路径，用到了模型法，故B不符合题意；
C．用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱，用到了转换法，故C符合题意；
D.2个5Ω的电阻串联，相当于1个10Ω的电阻，用到了等效替代法，故D不符合题意。
故选C。
故答案为：（1）保护电路；（2）变小；B；（3）12；（4）C。
14．（2018?绥化）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自完全相同，进行如图所示的甲、乙、丙三次实验。甲图中大铁钉的N极是 钉帽 （选填“钉尖”或“钉帽”）。通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是 在线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强 ；通过观察丙图实验现象得出的结论是 在电流一定时，线圈的匝数越多，磁性越强 。将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，断开开关后，发现的有趣的实验现象是 小钢钉不会掉下来 。
【解答】解：
