【习题精练】1.3 电磁铁的应用

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1.3 电磁铁的应用
1． 如图是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法正确的是（?? ）

A、电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为S极
B、小锤击打铃碗时，蹄形电磁铁仍具有磁性
C、小锤击打铃碗时，弹性片发生形变
D、如果改变通过电磁铁的电流方向，电铃就不会响
2． 如图是温度自动报警器工作电路，在水银温度计上部插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时（ ）

A、铃响，灯不亮 B、铃不响，灯不亮
C、铃响，灯亮 D、铃不响，灯亮
3． 用电磁继电器来操纵高电压、强电流的开关，其主要作用是（ ）
A、节约用电 B、操作简单 C、保护用电器 D、避免危险
4． 电磁继电器中的触点相当于（?? ）
A、电磁铁 B、衔铁 C、开关 D、电源
5． 如图，用热敏电阻(受温度影响阻值会发生变化的电阻)和电磁继电器组成的火警器的示意图，热敏电阻R受热后，其阻值会减小，将发生的变化是（?? ）

A、电磁继电器控制电路中的电流减小
B、电磁继电器控制电路断开
C、当电阻减小到某特定值时，电磁铁的磁性增强足以吸引下衔铁，L2发光
D、当电阻减小到某特定值时，电磁铁的磁性减弱使得衔铁能复位，L1发光
6． 下列用电器中，不属于电磁铁应用的是（ ）
A、电磁继电器 B、电炉子 C、电铃 D、电磁起重机
7． 如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁场越强电阻越小，闭合开关S2后，下列四种情况相比较，指示灯最亮的是（ ）
A、S1断开，滑片P在图示位置
B、S1闭合，滑片P在图示位置
C、S1闭合，滑片P在滑动变阻器最右端
D、S1闭合，滑片P在滑动变阻器最左端
8． 如图是某温度过低报警电路，若要适当提高报警温度值，可以采取的措施是（ ）

A、适当增大电源电压 B、适当减小弹簧片的弹性
C、适当增大电磁铁线圈的匝数 D、适当提高金属丝下端在温度计内的位置
9． (2018?潍坊改编)如图是某同学设计的汽车启动电路。旋转钥匙接通a、b间电路，电动机M启动下列说法不正确的是（ ）

A、F端为螺线管的S极 B、R的滑片左移时螺线管磁性减弱
C、电动机启动说明螺线管产生磁性 D、螺线管两端电压小于电动机两端电压
10．近期，我国南方各地普降暴雨，城市内涝给人们生活带来很大影响。小明设计一种利用电磁继电器来自动控制抽水机工作的电路：当水位在安全位置以下时绿灯亮，抽水机不工作；当水位到达安全位置上限时红灯亮，抽水机开始工作。下图是小明还未连接完成的电路，小明接下去的电路连接应该是（ ）












A、M接A,N接B B、M接B,N接D C、M接B,N接C D、M接A,N接D
11．如图是火警自动报警原理图。发生火灾时，将会发生下列变化，其变化顺序是（?? ）

①温度升高使铜铁双层金属片向下弯曲，从而接通电磁铁电路　②接通触点使报警电路中有电流通过　③电磁铁具有磁性　④衔铁被吸下　⑤红灯亮、电铃响，发出警报
A、①②③④⑤ B、①③④②⑤ C、①②④③⑤ D、①④③②⑤
12．小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1=6V，继电器线圈的电阻R0为30Ω，当线圈中的电流大于等于100mA时，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。下列说法正确的是( )
A、图中接线柱A与D连接，B与C连接 B、图甲电磁铁下端P的磁极应为S极
C、当环境温度升高，电磁铁的磁性减弱 D、环境温度达到80℃时，警铃响
13．如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。下列有关说法正确的是（ ）







A、只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B、机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
C、只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D、若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
14．如图所示为电磁选矿机的示意图，A为电磁铁，M、N槽内的物质为（ ）

A、M内是铁矿物质 B、N内是铁矿物质
C、M、N内都是非铁矿物质 D、N内是非铁矿物质
15．小徐为杭州市交警设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图甲，拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景．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（变化规律如图乙所示）引起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．（g取10N/kg）则下列说法错误的是（ ）











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
16．（2018?烟台）请在下面的流程图（图乙）中填入后面所列出的短语，来解释电铃（图甲）是怎样利用电磁铁工作的。短语：弹簧片恢复原状；电磁铁无磁性；电路接通；电路断开；电磁铁吸引衔铁，锤子敲击铃碗；电磁铁有磁性。

17．（2018·嘉兴）如图是一个温度自动报警器的工作原理电路图。当控制电路中有电流通过时,电磁铁左端为______极。在使用中发现,当温度达到设定值时,电铃没有报警。经检查,各元件完好、电路连接无误,则可能是因为___________ (任写一种)导致工作电路没有接通。

18．（2018·广西）如图是智能扶手电梯工作原理图，其中R是压敏电阻，电磁铁上端是____极。电梯无乘客时，电磁铁磁性极弱，衔铁与触点1接触；当有乘客时，R的阻值减小，磁性变____ ( 选填“强”或“弱”)，使衔铁与接触点2接触，通过电动机的电流变____ (选填 “大”或“小”)，电动机转动变快，使电梯运动变快。

19．如图是一种“闯红灯违规证据模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，电磁铁的磁性因电路中电流的改变而变 （填“强”或“弱”），当电流变化到一定值时，衔铁与触点 （填“1”或“2”）接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。

20．法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝尔由于发现巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图：

（1）通电螺线管的右端是_________极；
（2）闭合开关S2，指示灯不亮，再闭合开关S1，指示灯发光，由此可知；巨磁电阻的大小与________________有关；
（3）若滑片P向左移动，电磁铁的磁场_______（填“增强”“减弱”)，观察到指示灯变得更亮,由此实验可得出结论：___________________________。
21．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,空心小铁球所受浮力将________(选填: “变大”、 “变小”或 “不变”)。

22．如图虚线框内的装置叫________，其中 R 是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，R0 是滑动变阻器。该装置的工作原理是：随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到一定值时，衔铁被吸合，右侧空调电路接通，空调开始工作。为了节能，现要将空调启动的温度调高，可以适当将滑动变阻器滑片向________（选填“左”或“右”）移动，或者适当________（选填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压。

23．在物联网中，传感器担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能。其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化，热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图甲所示。图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警电路图， 图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片。

（1）为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接________。（选填“a"或“b"）。
（2）若使报警的最低温度升高些，应将P点向_______移动（选填“左”或“右”）。
24．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绝缘体，当井盖丢失时，灯泡发光报警；当电磁铁的线圈中有电流通过时，继电器的动触点与 （填“上”或“下”）静触点接触，电磁铁的上端是 极。









25．兴趣小组利用压力传感器、电磁继电器、滑动变阻器等元件设计了一个汽车超载自动报警器，电路如图甲，闭合开关S，当车辆不超载时，工作电路中的绿灯亮，当车辆超载时，工作电路中的红灯亮。已知输出电压与压力传感器受到压力的关系如右图乙，继电器线圈的电阻R1为25欧，继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供。当线圈中电流大于或等于20毫安时，电磁继电器的衔铁被吸合。（g=10牛/千克）

（1）根据设计原理，请你判断图中属于红灯的是 。
（2）某水平桥面禁止质量大于36吨的车辆通过，则装置中滑动变阻器的阻值至少应调到多大？






（3）当有超载车辆通过时，报警器的红灯亮，请说明工作原理 。





26．小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。

（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
（2）若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg）






27．图甲为热敏电阻的R﹣t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路，继电器线圈的电阻为150欧，当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合，为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
（1）从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为　 　欧。
（2）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？
（3）若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？








（4）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）。
28．有一种“闯红灯违法证据模拟记录器”如图甲，其控制电路中，压敏电阻的阻值随压力变化规律如图乙所示。该记录仪的工作原理：当光控开关接收到红光时，开关自动闭合；当压敏电阻受到5000N 的压力时，电路中的电流能使电磁铁产生足够磁力，将衔铁吸下。已知控制电路电压恒为6V，电磁继电器线圈电阻10Ω。（g 取 10N/kg）
（1）通过计算说明，当控制电路的电流达到多少时，衔铁恰好被吸下？





（2）要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，请说出一点你对电路的改进措施，并说明理由。
_________________________________________________________________________________。
（3）如果某一路段要求时速不超过 60km/h，当汽车先后通过两个感应线圈上方的时间间隔小于0.6s时，拍摄系统才会被激活而拍下超速汽车的照片，如丙图。则两个线圈之间的距离应设计为_________m。



参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A D C C B D D B B
题号 11 12 13 14 15
答案 B D C B D
16．（1）电磁铁有磁性 （2）电路断开 （3）弹簧片恢复原状
17．S (或南) 控制电路电源电压太小(合理即可)
18．S；强；大
19． 强 2
20．（1）S （2）磁场强弱 (3）增强 磁场越强巨磁电阻阻值越小
21．S；变小
22．电磁继电器；右；减小
23．（1）a （2）左
24． 下 N
25．（1）L2
（2）解：m=36吨=3.6×104千克
F=G=mg=3.6×104千克×10牛/千克=3.6×105牛
查乙图得，当F=3.6×105牛时，U=3伏
I=20毫安=0.02安
R总===150欧
R= R总- R1=150欧-25欧=125欧
（3）当有超载车辆通过时，压力传感器受到的压力增大，输出电压也增大，电流也随着增大并达到20毫安，电磁继电器的衔铁被吸合，红灯电路接通，红灯亮。
26．（1）增强
（2） 解：F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N，
由图乙，当压力F=10000N，R2=100Ω
I===0.03A=30mA
∵30mA＞20mA，
∴此时电梯超载。
27．（1）90 （2）A、B
（3）当温度达到100℃时，据甲图可知，此时的电阻是50Ω，继电器线圈的电阻为150Ω，所以该电路的电流是：
I= = =0.03A=30mA，所以其大于28mA，故恒温箱不处于工作状态。
（4）变大
28．（1）0.06 A
（2）增大电源电压（或增大电磁铁线圈匝数或在压敏电阻处再并联一个电阻）。因为当车子的质量减小，压敏电阻受到的压力减小，根据图像可知，压敏电阻的阻值增大。要使衔铁吸下，为不改变电流大小，根据欧姆定律I=U/R，可以增大电源电压 （3）10m





?

30

60

90

120

150





R/Ω

t/℃

0 20 40 60 80 100 120



图乙

























?

A

C

B

R

U1

P

R0

图甲

U2

D



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