专项集训8：家庭电路、电与磁
高频考点1：判断物体是否具有磁性
考点解读：任何磁体都有两个磁极，如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上仍然有N极和S极。磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。如果两物体相互吸引，则可能只有一个物体有磁性；如果两物体相互排斥，则两物体都具有磁性。
例1：为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是( )
高频考点2：磁化
考点解读：使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程。一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性，这种现象叫做磁化。磁化的方法是：拿一个磁铁朝一个方向多次摩擦钢针，这样钢针就能被磁化。注意：磁铁的磁极离开钢针的那一端与磁铁的磁极相反。
例2：如图所示，用条形磁铁N端，在一根钢棒上从左向右沿同一方向摩擦几次，钢棒具有磁性的情况是( )
A．钢棒左端为N极 B．钢棒右端为N极
C．无法确定钢棒某端的极性 D．钢棒无磁性
高频考点3：磁场的基本性质
考点解读：磁体周围存在磁场，磁场是一种看不见，而又摸不着的特殊物质。它对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。磁场具有方向性。将一个小磁针放入磁场中任何一点，小磁针北极所指的方向就是该点磁场的方向。
例3：如图是我国早期的指南针－司南，它是把天然 磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的”地盘”上制成的。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( )
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用
②司南长柄指的是地磁场的北极
③地磁场的南极在地球地理的南极附近
④司南长柄一端是磁石的北极
A．只有①②正确 B．只有①④正确
C．只有②③正确 D．只有③④正确
高频考点4：直线电流的磁场
考点解读：通电导线的周围和磁体周围一样也存在磁场，这是电流的磁现象。电流产生的磁场与电流方向有关，改变电流方向，磁场的方向也随之改变。直线电流的磁场分布规律：以导线为中心的同心圆，离导线越近，磁场越强。如图所示，用右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是直线电流产生的磁场方向。
例4：当导线中通过如图所示方向的电流时，小磁针的S极将向纸外偏转，若改变电流方向，图中的小磁针转向为( )
A．小磁针N极将向纸外偏转
B．小磁针S极将向纸外偏转
C．小磁针N极指向不变
D．小磁针N极可能向纸内偏转，也可能向纸外偏转
高频考点5：通电螺线管的磁场
考点解读：通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场很相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极，改变电流方向，螺线管的磁极也发生变化。如图所示，用右手握住螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极(N极)。
例5：某同学设计了一种判断电源“＋”“－”极的方法：在水平桌面上放一枚小磁针，在小磁针的西面放一个螺线管，如图所示，接通开关后，小磁针的N极向东偏转，则下列判断中正确的是( )
A．电源a端是正极，在电源外部自由电子由b流向a
B．电源b端是正极，在电源外部自由电子由a流向b
C．电源a端是正极，在电源外部自由电子由a流向b
D．电源b端是正极，在电源外部自由电子由b流向a
高频考点6：影响电磁铁磁性强弱的因素
考点解读：带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强得多，原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁体。通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯磁场的叠加，就产生了更强的磁场。电磁铁的磁性除了与是否带铁芯有关之外，还与以下因素有关：①通过线圈的电流大小：线圈匝数相同的情况下，电流越大，电磁铁的磁性越强，电流越小，电磁铁的磁性越弱。②线圈的匝数：电流大小相同的情况下，匝数越多，电磁铁的磁性越强，匝数越少，电磁铁的磁性越弱。
例6：如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是( )
A．滑片P向右移动，其他条件不变
B．滑片P向左移动，其他条件不变
C．开关S由1扳到2，其他条件不变
D．电源的正、负极对调，其他条件不变
高频考点7：磁场对通电线圈的作用
考点解读：通电线圈在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈ab边和cd边受到的力大小相等、方向相反，即线圈受力平衡，这是线圈的平衡位置。当通电线圈所在平面与磁感线方向一致时，线圈受到不平衡力的作用，沿顺时针方向转动，线圈转过平衡位置后，受到阻碍它继续转动的力的作用，使它返回平衡位置。通电线圈转速大小与电流大小和磁场强弱有关，电流越大，磁场越强，转速越快。
例7：线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向( )
A．相反，是由于磁场方向相反了
B．相反，是由于流过ab电流方向相反了
C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都相反了
D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
高频考点8：探究产生感应电流的条件
考点解读：要产生感应电流的条件是：(1)导体是闭合电路中一部分；(2)导体在磁场中做切割磁感线运动；(3)作切割磁感线运动的材料是导体；当只具备条件(2)时，导体两端有感应电压，导体中没有感应。电磁感应现象的本质是机械能转化为电能。感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。
例8：探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中，小明做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)如图甲所示，导体ab向右运动，电流计指针不发生偏转，这是因为 ；
(2)如图乙所示，导体ab在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针 (选填“偏转”或“不偏转”)；
(3)如图丙所示，导体水平左右运动电流计指针发生偏转，说明电路中有 产生；
(4)由大量实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须是电路 的一部分，且一定要做切割磁感线的运动；
(5)产生感应电流时， 。
高频考点9：家庭电路的正确连接方式
考点解读：①开关应接在火线上，这样可以使开关断开后，灯泡不再与火线相连，不管是更换灯泡，还果检修电路，安全系数都会高一些。②接螺丝口灯座时，应将灯口的螺旋套接在零线上。③接插座时，两孔插座的左边孔接零线，右边孔接零线；如果是三孔插座，除了两个孔分别接火线和零线外，另一个孔要接地；另外，在准备接大功率用电器的插座前还要装一保险丝，且保险丝要接在火线上。
例9：如图是家庭电路示意图。下列说法正确的是 ( )
A．电能表示数的单位是千瓦
B．与开关S直接相连的导线a是零线
C．若在导线a和b之间接一个灯泡L1，则L1与L串联
D．若c处断开，洗衣机插头插入插座，洗衣机虽能工作但有安全隐患
高频考点10：家庭电路常见故障的判断分析
考点解读：家庭电路中的常见故障有：一是电路出现断路，包括用电器内部断路、火线断路、零线断路、线头脱落、接触不良等；二是电路出现短路，包括用电器外导线的短路、用电器内部的短路和火线和零线用导线直接连接；三是漏电，主要是接线不当而造成火线和其他不应该带电的导电直接或间接接触，容易造成触电事故。2
例10：如图是小明家的部分电路，他将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光，拔出电饭煲的插头，电热水壶仍不能工作，用试电笔分别测试插座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则( )
A．电热水壶所在电路的b、c间断路
B．插座的接地线断路
C．电路的c、d间导线断路
D．电路的a、b间导线断路
高频考点11：安全用电
考点解读：安全用电的原则是：①不接触低压带电体，不靠近高压带电体。②更换、搬动电器前要切断电源。③不弄湿用电器，不损坏绝缘皮。④电器装置达到寿命时要及时更换。
例11：电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全，如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220 V，由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”)，因而人体两端的电压不高于12 V，下列说法正确的是( )
A．“隔电电阻”大于“人体电阻”
B．曲长管道应选用导电性能好、管壁较厚的铜管
C．热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过
D．热水器漏电且接地线失效时，“隔电电阻”与“人体电阻”并联
一、选择题
1． 如图所示，通电导线a、b固定不动，左磁体对a的作用力为Fa，右磁体对b的作用力为Fb，下列说法正确的是( )
A．Fa、Fb方向相反 B．Fa、Fb方向相同
C．Fa、Fb方向相反 D．Fa、Fb方向相同
2． 如图是探究“让通电导体在磁场中动起来”的装置图，下列说法正确的是( )
A．该装置探究的是电动机的原理
B．该装置探究的是发电机的原理
C．只改变电流方向时，通电导体的受力方向不变
D．只改变磁场方向时，通电导体的受力方向不变
3． 如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座里面有一个电磁铁，可使内部有磁体的地球仪悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的是( )
A．如果想取下地球仪，应先切断电源
B．这种装置是根据同名磁极相互排斥的原理来工作的
C．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，地球仪受到的磁力大小不变
D．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中， 且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
4． 下列图示实验中，能用电磁感应现象原理解释的是( )
A．水果电池 B．导线框绕底部有磁铁的电池转动
C．旋转电扇叶片让二极管发光 D．自制电磁铁吸起大头针
5． 关于如图所示的电和磁知识，下列说法错误的是( )
A．电动机是利用了通电导体在磁场中受到力的作用来工作的
B．有金属外壳的家用电器外壳不接地会有安全隐患
C．梳头后的塑料梳子能吸引小纸屑是因为梳子具有磁性
D．磁悬浮列车是利用电流的磁效应来工作的
6． 在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管M端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下面说法正确的是( )
A．通电螺线管M端为S极
B．小磁针N极的指向为水平向右
C．若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强
D．若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性减弱
7． 现在一般标准住宅户内配电系统都使用了空气开关漏电保护器、三线插座等设备，有一配电系统如图所示，其中各个设备的特征是( )
A．电能表上可以直接读出应该交的电费
B．空气开关的作用与保险丝的作用完全相同
C．三线插座正中间的插孔应该接三脚插头的最长那只脚
D．漏电保护器用于当灯泡的灯丝烧断时，将电流导入大地
8． 汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是( )
A B C D
9． 电工师傅常用一只标有“220V 40W”的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示。当只闭合S、S1时L0不亮；当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色；当只闭合S、S3时，L0正常发光。由此可以判断 ( )
A．L1所在的支路短路
B．L2所在的支路断路
C．L3所在的支路短路
D．各支路均完好
10．如图是奥斯特实验的示意图。下列有关奥斯特实验现象的分析，正确的是 ( )
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
11．在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，其类似的实验装置如图甲所示，示意图如图乙。为避免磁铁的磁场对小磁针的作用，把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后科拉顿跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的是( )
A．该实验过程中没有发生电磁感应现象
B．通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象
C．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为线圈中没有产生电流，所以看不到小磁针偏转
D．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转
12．如图所示，对于图片中所描述的物理现象或过程，下列分析中正确的是( )
A．图甲司南静止时，它的长柄指向南方，说明长柄是N极
B．图乙匝数一定时，增大电流，电磁铁吸引曲别针的数目会增加
C．图丙使用试电笔时，用指尖按住上端的金属帽，会发生触电事故
D．图丁当电流过大时，保险丝先熔断，所以家庭电路中可以用铜丝代替保险丝
13．小科在学习了《家庭用电》以后，设计了一个如下图所示的电路。下列相关说法正确的是 ( )
A．电路中甲、丁串联
B．电路中丙连接方式不正确
C．闭合开关K1、K2，甲灯亮、乙灯不亮，说明乙灯被短路
D．用测电笔检测丙插座的两孔时，测电笔氖管都能发光
14．小明晚上做功课十，把台灯插头插在书桌边的插座上，闭合台灯开关以后，发现台灯不亮。为了找出故障原因，小明把台灯插头插入其他插座，发现台灯能正常发光，用测电笔插入书桌边的插座孔进行检查，发现其中一个孔能使测电笔的氖管发光。故障原因可能是 ( )
A．进户线火线上的熔丝烧断 B．进户线零线断了
C．书桌边的插座与零线断开 D．书桌边的插座与火线断开
15．“悬空的磁环”实验中，若所用的磁环都一样，中间的塑料管是光滑的。当甲、乙两个磁环处于静止状态时，它们之间的距离为h1，如图所示。 再往乙的正上方套入丙磁环，当丙悬空并静止后，甲、乙之间的距离变为h2，乙、丙之间的距离为h3。已知磁环间的斥力随它们距离的减小而增大，则h1、h2、h3之间的大小关系满足( )
A．h1＞h2 h2＞h3
B．h1＞h2 h2＜h3
C．h1＜h2 h2＝h3
D．h1＜h2 h2＜h3
16．甲铁棒能吸引小磁针，乙铁棒能排斥小磁针，若甲、乙铁棒相互靠近，则两铁棒( )
A．一定互相吸引 B．一定互相排斥
C．可能无磁力的作用 D．可能互相吸引，也可能互相排斥
二、非选择题
17．在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，用一根绝缘的细线将一根导体棒AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，再将导体棒AB、电流表及开关用导线连成一个闭合电路(如图所示)：
(1)闭合开关，让导体棒AB保持静止，电路中____(选填“有”或“无”)感应电流产生。
(2)闭合开关，让导体棒AB沿____(选填“竖直方向上下”或“水平方向左右”)运动时，电路中有感应电流产生。
18．如图是小华家的部分家庭电路的电路图，小华在家用台灯L2学习时，突然台灯L2的灯丝断了，而屋内的照明灯L1依然正常发光，小华用试电笔检测插座c、d两孔时发现，d孔能使试电笔的氖管发光，c孔不能使试电笔的氖管发光，则甲、乙两根进户线中____(填“甲”或“乙”)是火线，若小华将屋内的照明灯L1的开关S1断开，用试电笔检测灯L1两端的a、b两点，会发现______(填“a”、“b”或“都”)能使试电笔的氖管发光，这样连接的电路是________(填“安全”或“危险”)的。
19．人们使用两脚插头台灯时，往往会随意插入两孔插座中，如图所示，小明将台灯(图乙)的两插头插入家庭电路两孔插座(图甲)CD中(图丙是台灯的电路图，AB表示台灯的两插头)，连接情况是A与C、B与D孔连接，闭合台灯开关S1，发现台灯L1不亮，电路中开关及导线良好，用测电笔测M点，氖管不发光，再测N点，测电笔发光，则可知台灯L1出现的故障是________(填“断路”或“短路”)现象。这种插入法，在断开开关情况下，接触台灯接点N时_________(填“会”或“不会”)触电。
20．某同学为了同时验证老师课堂上讲过的“电磁感应现象”、“通电导线周围存在磁场”以及“通电导线在磁场中受力运动”几个实验，于是动手制作了如图所示的闭合线路，当他将图中导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时，电路中会相应地发生哪些科学现象(写出2个现象)：________________________；_____________________。
21．通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用安培定则判定。
(1)图中螺线管的A端是________极。
(2)螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示，则其B端是______极。
(3)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，地球自转的方向自西向东，则形成圆形电流方向与地球自转方向________(填“相同”或“相反”)，物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带______(填“正”或“负”)电。
22．为探究导体在磁场中怎样运动，才能在电路中产生电流，采用了如图所示的实验装置：
(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针______偏转；断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针______偏转。(均选填“会”或“不会”)
(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针______偏转；让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针_____偏转。(均选填“会”或“不会”)
(3)综合(1)(2)中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须是______电路的一部分，且一定要做____________的运动。
(4)在这个实验中______能转化为了电能。
23．丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在着磁场，我市某校学生在实验室验证奥斯特实验，当水平导线中通有如图所示的电流时，S极将偏向_____(选填“纸内”或“纸外”)；要使实验效果更加明显，应使通电导线沿_____(选填“东西”或“南北”)方向放置。
24．如图所示，质量、形状相同的铝线框A和塑料线框B从同一高度自由下落并经过某一磁场区域(”×”代表磁感线垂直于纸面向里)。若不计空气阻力，两线框落地时具有的动能分别为EA和EB，则EA和EB大小关系是________________。
25．(2017杭州)图甲为热敏电阻的R－t图像，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____________________(填”变大”、”不变”或”变小”)。
26．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”，并将它放入铜质螺线管中，如图甲，”小车”就能沿着螺线管运动。图乙是它的示意图。
(1)在图乙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_________________________________________________________________。
(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。将如图乙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，请提出一种方法：
_________________________________________________________________________。
27．如图甲所示，某恒温箱的加热电路由交流电源、电热丝等组成，其电路通断由控制电路控制。控制电路由电磁继电器、热敏电阻R1(安装在恒温箱内)、可变电阻器R2、低压电源、开关等组成。R1的阻值随温度变化的关系图像如图乙所示。调节可变电阻器使得R2＝110Ω，闭合开关，当恒温箱内温度升高到50℃时，由于电磁继电器的作用，加热电路被断开。电磁继电器的线圈电阻忽略不计，请回答：
(1)电磁继电器中电磁铁上端是______极(选填“N”或“S”)。
(2)恒温箱内温度不断升高时，电磁铁的磁性变_____，加热电路会因此被______(选填“接通”或“断开”)。
(3)调节可变电阻器使得R2′＝170Ω，恒温箱内温度升高到多少摄氏度时，加热电路被断开。
(4)整个装置在设计上有何不足之处________________________________________。
28．如图所示为某种家用电热水器工作电路的简化图，表中为其三种加热模式的相关参数。
加热模式
工作状态
额定功率P/kW
1
发热电阻R1单独工作
2
2
发热电阻R2单独工作
3
3
发热电阻R1与R2交替工作
(1)该电热水器的插头应接入____孔插座。
(2)若该电热水器按“加热模式1”连续正常工作10 min，通过发热电阻的电流是多少？产生的热量是多少？(计算结果保留2位小数)
(3)若该电热水器连续正常工作15 min，消耗电能0.55 kW·h，通过计算说明该电热水器采用了哪种加热模式。
专项集训8：家庭电路、电与磁
高频考点1：判断物体是否具有磁性
考点解读：任何磁体都有两个磁极，如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上仍然有N极和S极。磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。如果两物体相互吸引，则可能只有一个物体有磁性；如果两物体相互排斥，则两物体都具有磁性。
例1：为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是( )
解析：A、具有磁体由于受到地磁场的作用，当其自由静止时，要指向南北方向，即磁体的指向性，故A说明铁棒具有磁性；B、小磁针靠近铁棒，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，故B不能确定铁棒是否具有磁性；C、铁棒能够吸引大头针，说明了铁棒具有磁体才具有的性质：能够吸引铁钴镍等物质，即铁棒有磁性，故C说明铁棒具有磁性；D、将铁棒从挂有铁块的弹簧秤下向右移动，会发现铁棒两端对铁块的作用比中间对铁块的作用大，即弹簧测力计示数有变化，故D可以判断铁棒具有磁性。 答案：B
高频考点2：磁化
考点解读：使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程。一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性，这种现象叫做磁化。磁化的方法是：拿一个磁铁朝一个方向多次摩擦钢针，这样钢针就能被磁化。注意：磁铁的磁极离开钢针的那一端与磁铁的磁极相反。
例2：如图所示，用条形磁铁N端，在一根钢棒上从左向右沿同一方向摩擦几次，钢棒具有磁性的情况是( )
A．钢棒左端为N极
B．钢棒右端为N极
C．无法确定钢棒某端的极性
D．钢棒无磁性
解析：注意磁铁是吸引钢棒的，摩擦到另一端的时候还处于吸引状态，在外力的作用下依依不舍地离开的，所以磁铁和钢棒最后“说再见”的“另一端”当然处于异名磁极（即问题中的S极），于是开始的那一端就是N极。
答案：A
高频考点3：磁场的基本性质
考点解读：磁体周围存在磁场，磁场是一种看不见，而又摸不着的特殊物质。它对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。磁场具有方向性。将一个小磁针放入磁场中任何一点，小磁针北极所指的方向就是该点磁场的方向。
例3：如图是我国早期的指南针－司南，它是把天然 磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的”地盘”上制成的。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( )
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用
②司南长柄指的是地磁场的北极
③地磁场的南极在地球地理的南极附近
④司南长柄一端是磁石的北极
A．只有①②正确 B．只有①④正确
C．只有②③正确 D．只有③④正确
解析：地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即指南的南极用S表示；地理上的南极是地磁的北极，故①②正确，③④错误。 答案：A
高频考点4：直线电流的磁场
考点解读：通电导线的周围和磁体周围一样也存在磁场，这是电流的磁现象。电流产生的磁场与电流方向有关，改变电流方向，磁场的方向也随之改变。直线电流的磁场分布规律：以导线为中心的同心圆，离导线越近，磁场越强。如图所示，用右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是直线电流产生的磁场方向。
例4：当导线中通过如图所示方向的电流时，小磁针的S极将向纸外偏转，若改变电流方向，图中的小磁针转向为( )
A．小磁针N极将向纸外偏转
B．小磁针S极将向纸外偏转
C．小磁针N极指向不变
D．小磁针N极可能向纸内偏转，也可能向纸外偏转
解析：当电流方向向右时，小磁针的S极将向纸外偏转，若改变电流方向，则导线下方磁场方向将发生改变，故小磁针S极将向里偏转，N极将向外偏转。
答案：A
高频考点5：通电螺线管的磁场
考点解读：通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场很相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极，改变电流方向，螺线管的磁极也发生变化。如图所示，用右手握住螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极(N极)。
例5：某同学设计了一种判断电源“＋”“－”极的方法：在水平桌面上放一枚小磁针，在小磁针的西面放一个螺线管，如图所示，接通开关后，小磁针的N极向东偏转，则下列判断中正确的是( )
A．电源a端是正极，在电源外部自由电子由b流向a
B．电源b端是正极，在电源外部自由电子由a流向b
C．电源a端是正极，在电源外部自由电子由a流向b
D．电源b端是正极，在电源外部自由电子由b流向a
解析：小磁针N极向东偏转，则由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知螺线管东侧为N极；则用右手握住螺线管，大拇指指向N极，则四指的指向即为电流方向，即电源外部电流由b流向a，由于电源外部电流从正极流向负极，故电源b端为正极；而电源内部电流由负极流回到正极，故电源内部电流由a流向b。
答案：C
高频考点6：影响电磁铁磁性强弱的因素
考点解读：带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强得多，原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁体。通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯磁场的叠加，就产生了更强的磁场。电磁铁的磁性除了与是否带铁芯有关之外，还与以下因素有关：①通过线圈的电流大小：线圈匝数相同的情况下，电流越大，电磁铁的磁性越强，电流越小，电磁铁的磁性越弱。②线圈的匝数：电流大小相同的情况下，匝数越多，电磁铁的磁性越强，匝数越少，电磁铁的磁性越弱。
例6：如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是( )
A．滑片P向右移动，其他条件不变
B．滑片P向左移动，其他条件不变
C．开关S由1扳到2，其他条件不变
D．电源的正、负极对调，其他条件不变
解析：A、滑片向右移动，电阻变大，电路中的电流变小，则电磁铁磁性变弱，A错误；B、其他条件不变，滑片P向左移动，电阻变小，电路中的电流变大，则电磁铁磁性变强，B正确；C、其他条件不变，开关S由1扳到2，接入电路中线圈匝数变少，则电磁铁磁性变弱，C错误；D、其他条件不变，电源的正负极对调，只改变了电流的方向，则电磁铁的N、S极改变，磁性强弱不变，所以D错误。
答案：B
高频考点7：磁场对通电线圈的作用
考点解读：通电线圈在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈ab边和cd边受到的力大小相等、方向相反，即线圈受力平衡，这是线圈的平衡位置。当通电线圈所在平面与磁感线方向一致时，线圈受到不平衡力的作用，沿顺时针方向转动，线圈转过平衡位置后，受到阻碍它继续转动的力的作用，使它返回平衡位置。通电线圈转速大小与电流大小和磁场强弱有关，电流越大，磁场越强，转速越快。
例7：线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向( )
A．相反，是由于磁场方向相反了
B．相反，是由于流过ab电流方向相反了
C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都相反了
D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
解析：由于电流从电源的正极出发，故此时图甲中ab的电流方向是由b到a；在图乙中，由于磁场的方向没有改变，电流的方向是由a到b，故此时线圈受力的方向改变。
答案：B
高频考点8：探究产生感应电流的条件
考点解读：要产生感应电流的条件是：(1)导体是闭合电路中一部分；(2)导体在磁场中做切割磁感线运动；(3)作切割磁感线运动的材料是导体；当只具备条件(2)时，导体两端有感应电压，导体中没有感应。电磁感应现象的本质是机械能转化为电能。感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。
例8：探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中，小明做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)如图甲所示，导体ab向右运动，电流计指针不发生偏转，这是因为 ；
(2)如图乙所示，导体ab在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针 (选填“偏转”或“不偏转”)；
(3)如图丙所示，导体水平左右运动电流计指针发生偏转，说明电路中有 产生；
(4)由大量实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须是电路 的一部分，且一定要做切割磁感线的运动；
(5)产生感应电流时， 。
答案：(1)开关没有闭合；(2)不偏转；(3)电流；(4)闭合；(5)做切割磁感线运动的导体ab相当于电源。
高频考点9：家庭电路的正确连接方式
考点解读：①开关应接在火线上，这样可以使开关断开后，灯泡不再与火线相连，不管是更换灯泡，还果检修电路，安全系数都会高一些。②接螺丝口灯座时，应将灯口的螺旋套接在零线上。③接插座时，两孔插座的左边孔接零线，右边孔接零线；如果是三孔插座，除了两个孔分别接火线和零线外，另一个孔要接地；另外，在准备接大功率用电器的插座前还要装一保险丝，且保险丝要接在火线上。
例9：如图是家庭电路示意图。下列说法正确的是 ( )
A．电能表示数的单位是千瓦 B．与开关S直接相连的导线a是零线
C．若在导线a和b之间接一个灯泡L1，则L1与L串联
D．若c处断开，洗衣机插头插入插座，洗衣机虽能工作但有安全隐患
解析：A、电能表是测量消耗电能的仪表，电能表示数的单位kW?h，而kW是电功率的单位，故A错；B、与开关S直接相连的导线是火线，所以a是火线。故B错；C、若在导线a和b之间接一个灯泡L1，则L1与L并联，故C错；D、若c处断开，洗衣机插头插入插座，洗衣机能工作，但外壳不能接地，若外壳漏电，人接触金属外壳，会有电流流过人体，发生触电事故。故D正确。 答案：D
高频考点10：家庭电路常见故障的判断分析
考点解读：家庭电路中的常见故障有：一是电路出现断路，包括用电器内部断路、火线断路、零线断路、线头脱落、接触不良等；二是电路出现短路，包括用电器外导线的短路、用电器内部的短路和火线和零线用导线直接连接；三是漏电，主要是接线不当而造成火线和其他不应该带电的导电直接或间接接触，容易造成触电事故。2
例10：如图是小明家的部分电路，他将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光，拔出电饭煲的插头，电热水壶仍不能工作，用试电笔分别测试插座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则( )
A．电热水壶所在电路的b、c间断路
B．插座的接地线断路
C．电路的c、d间导线断路
D．电路的a、b间导线断路
解析：电灯仍正常工作，说明不是保险丝烧坏了，没有发生短路，而把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明火线有电，而零线开路了，且是在c、d之间开路，故C正确；故应选C。 答案：C
高频考点11：安全用电
考点解读：安全用电的原则是：①不接触低压带电体，不靠近高压带电体。②更换、搬动电器前要切断电源。③不弄湿用电器，不损坏绝缘皮。④电器装置达到寿命时要及时更换。
例11：电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全，如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220 V，由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”)，因而人体两端的电压不高于12 V，下列说法正确的是( )
A．“隔电电阻”大于“人体电阻”
B．曲长管道应选用导电性能好、管壁较厚的铜管
C．热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过
D．热水器漏电且接地线失效时，“隔电电阻”与“人体电阻”并联
解析：A.由题意知：当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220 V，由于“隔电电阻”与人体串联，因而人体两端的电压不高于12 V，根据串联电路电压关系，“隔电电阻”两端电压远远大于人体两端的电压，“隔电电阻”大于“人体电阻”，故A正确，符合题意为答案；B.曲长管道的电阻很大，因此不能选用导电性能好、管壁较厚的铜管，故B不符合要求；C.热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体两端电压不高于12 V，处于安全电压范围，电路中有电流，故人体内有电流通过，故C错误；D.如果“隔电电阻”与“人体电阻”并联，并联电路两端电压相等，“隔电电阻”起不到对人的保护作用，所以“隔电电阻”与人体串联，故D错误。
答案：A
一、选择题
1． [2018·广州]如图所示，通电导线a、b固定不动，左磁体对a的作用力为Fa，右磁体对b的作用力为Fb，下列说法正确的是( )
A．Fa、Fb方向相反 B．Fa、Fb方向相同
C．Fa、Fb方向相反 D．Fa、Fb方向相同
解析：AB、通电导线a、b固定不动，左磁体和右磁体磁场方向相同，电流方向相反，受力方向相反，故A正确、B错误；C、通电导线a、b固定不动，左磁体和右磁体磁场方向相反，电流方向相反，受力方向相同，故C错误；D、左磁体和右磁体磁场方向相同，电流方向相反，受力方向相反，故D错误；
答案：A
2． 如图是探究“让通电导体在磁场中动起来”的装置图，下列说法正确的是( )
A．该装置探究的是电动机的原理
B．该装置探究的是发电机的原理
C．只改变电流方向时，通电导体的受力方向不变
D．只改变磁场方向时，通电导体的受力方向不变
解析：AB、该装置中有电源提供电能，这是研究通电导体在磁场中受力的装置，是电动机的工作原理，故A正确，B错误。CD、磁场对通电导体的作用力的方向与电流方向、磁场方向的有关，只改变电流方向或只改变磁场都可以改变通电导体的受力方向，故CD错误。
答案：A
3． 如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座里面有一个电磁铁，可使内部有磁体的地球仪悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的是( )
A．如果想取下地球仪，应先切断电源
B．这种装置是根据同名磁极相互排斥的原理来工作的
C．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，地球仪受到的磁力大小不变
D．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中， 且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
解析：A、当磁悬浮地球仪停止工作时，应先“拿开球体”再“切断电源”，防止地球仪在重力作用下会落下来而摔坏，故A错误；B、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，即该悬浮地球仪是利用的同名磁极相互排斥的原理制成的，故B正确；C、因为球体在空中静止，处于平衡状态，所以球体受力平衡，即重力和磁力大小相等，故换用一个质量较大的地球仪时，重力增大，磁力也增大，故C错误；D、磁悬浮地球仪中的电磁铁是利用电流的电磁效应工作的，改变电磁铁线圈中的电流方向，磁力方向改变，变为相互吸引，无论地球仪的质量怎么变化，底座与地球仪之间距离减小，故D错误。
答案：B
4． 下列图示实验中，能用电磁感应现象原理解释的是( )
A．水果电池 B．导线框绕底部有磁铁的电池转动
C．旋转电扇叶片让二极管发光 D．自制电磁铁吸起大头针
解析：A、水果电池在电路中的作用相当于是电源，不能电磁感应现象解释，故A错误；B、导线框绕底部有磁铁的电池转动的原理是电动机，利用通电导体在磁场中受力的原理，故B错误；C、旋转电扇叶片，电风扇内部的线圈做切割磁感线运动，产生电流，使二极管发光，利用电磁感应现象原理，故C正确；D、电磁铁是利用电流的磁效应的原理工作的，故D错误。
答案：C
5． 关于如图所示的电和磁知识，下列说法错误的是( )
A．电动机是利用了通电导体在磁场中受到力的作用来工作的
B．有金属外壳的家用电器外壳不接地会有安全隐患
C．梳头后的塑料梳子能吸引小纸屑是因为梳子具有磁性
D．磁悬浮列车是利用电流的磁效应来工作的
解析：A、电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，故A正确；B、有金属外壳的家用电器使用的三孔插座，避免金属外壳带电接触后发生触电事故，故B正确；C、塑料梳子和头发摩擦，塑料梳子因摩擦而带电，吸引碎纸屑；属于摩擦起电现象；故C错误；D、磁悬浮列车是利用电流的磁效应来工作的，故D正确。
答案：C
6． 在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管M端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下面说法正确的是( )
A．通电螺线管M端为S极
B．小磁针N极的指向为水平向右
C．若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强
D．若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性减弱
解析：A、电流从螺线管左端流入，右端流出，据安培定则可知，此时电磁铁的M端是N极，N端是S极，故A错误；B、据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，即小磁针N极指向水平向左。故B错误；C、D、滑动变阻器的滑动片P向b端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性变弱。故C错误。答案：D
7． 现在一般标准住宅户内配电系统都使用了空气开关漏电保护器、三线插座等设备，有一配电系统如图所示，其中各个设备的特征是( )
A．电能表上可以直接读出应该交的电费
B．空气开关的作用与保险丝的作用完全相同
C．三线插座正中间的插孔应该接三脚插头的最长那只脚
D．漏电保护器用于当灯泡的灯丝烧断时，将电流导入大地
解析：A.电能表是测量电功的仪表，不能直接读取应交的电费，A错误；B.空气开关在电路中起到防止线路短路或超负荷的作用，与保险丝相同，不同的是保险丝是靠电流的热效应工作，空气开关是利用电流的磁效应，故B错误；C.三线插座正中间的插孔连接地线，和三角插头的最长那只脚相接，确保带电体金属外壳接地，防止漏电事故，C正确；D.漏电保护器在漏电时会跳闸，切断电路起到保护作用，故D错误。
答案：C
8． 汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是( )
A B C D
解析：由图可知，电子定向移动的方向是向上的，电子带负电，故电流的方向是向下的，根据右手螺旋定则可知，磁场的方向是顺时针方向的，故A正确。
答案：A
9． 电工师傅常用一只标有“220V 40W”的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示。当只闭合S、S1时L0不亮；当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色；当只闭合S、S3时，L0正常发光。由此可以判断 ( )
A．L1所在的支路短路
B．L2所在的支路断路
C．L3所在的支路短路
D．各支路均完好
解析：由题意可知，当只闭合S、S1时L0不亮，说明L1所在的支路断路；当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色，说明L2所在的支路正常；当只闭合S、S3时，L0正常发光，说明L3所在的支路短路。21 答案：C
10．如图是奥斯特实验的示意图。下列有关奥斯特实验现象的分析，正确的是 ( )
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
解析：AD、通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的，故AD错误；B、当将通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明了小磁针受到了力的作用，改变了运动状态，故B正确；C、该磁场与小磁针的有无无关，故移走小磁针后，该结论仍成立，故C错误； 答案：B
11．在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，其类似的实验装置如图甲所示，示意图如图乙。为避免磁铁的磁场对小磁针的作用，把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后科拉顿跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的是( )
A．该实验过程中没有发生电磁感应现象
B．通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象
C．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为线圈中没有产生电流，所以看不到小磁针偏转
D．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转
解析：A、将磁铁放入线圈的过程中，由于线圈切割磁感线而产生了电磁感应现象，故A错误；B、通电导线周围产生磁场的现象叫电流的磁效应，故B错误；CD、将磁铁放入线圈的过程中，由于线圈切割磁感线而产生了电磁感应现象从而可以在电路中产生电流；因电流周围存在磁场，故小磁针会发生转动，但当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转，故C错误，D正确。
答案：D
12．如图所示，对于图片中所描述的物理现象或过程，下列分析中正确的是( )
A．图甲司南静止时，它的长柄指向南方，说明长柄是N极
B．图乙匝数一定时，增大电流，电磁铁吸引曲别针的数目会增加
C．图丙使用试电笔时，用指尖按住上端的金属帽，会发生触电事故
D．图丁当电流过大时，保险丝先熔断，所以家庭电路中可以用铜丝代替保险丝
解析：A、能自由转动的磁体静止时指南的那个磁极叫做南极，又叫S极，司南的长柄指向南方，说明长柄是磁体的南极或叫S极，故A错误；B、外形相同的螺线管在电流一定，线圈的匝数越多，其磁性越强，故B正确；C、使用试电笔时，用指尖按住上端的金属帽，不会发生触电事故，故C错误；D、保险丝不能用铜丝代替，保险丝的选择需要满足电阻率大，熔点低的特点，故D错误。
答案：B
13．小科在学习了《家庭用电》以后，设计了一个如下图所示的电路。下列相关说法正确的是 ( )
A．电路中甲、丁串联
B．电路中丙连接方式不正确
C．闭合开关K1、K2，甲灯亮、乙灯不亮，说明乙灯被短路
D．用测电笔检测丙插座的两孔时，测电笔氖管都能发光
解析：A、由图可知，电路中灯泡甲、插座丁并联，故A错误；B、双线插座的接法是左零右火，而图中插座丙左火右零，且电路中插座丙与灯乙串联连接，故B正确；C、当闭合开关K1、K2，甲灯亮、乙灯不亮，是由于插座丙与灯乙串联连接造成的，故C错误；D、当测电笔与插座的左孔接触时，插座此孔为火线，氖管发光，当测电笔与插座的右孔接触时，插座此孔为零线或者开关断开，氖管不发光，故D错误。
答案：B
14．小明晚上做功课十，把台灯插头插在书桌边的插座上，闭合台灯开关以后，发现台灯不亮。为了找出故障原因，小明把台灯插头插入其他插座，发现台灯能正常发光，用测电笔插入书桌边的插座孔进行检查，发现其中一个孔能使测电笔的氖管发光。故障原因可能是 ( )
A．进户线火线上的熔丝烧断 B．进户线零线断了
C．书桌边的插座与零线断开 D．书桌边的插座与火线断开
解析：A、进户线火线上的熔丝烧断，台灯不会发光，故A错；B、进户线零线断，台灯不会发光，故B错；C、书桌边的插座其中一个孔接火线，能使氖管发光，若零线断开，使得灯不能发光，故C正确；D、书桌边的插座与火线断开，不会使测电笔的氖管发光，故D错。
答案：C
15．“悬空的磁环”实验中，若所用的磁环都一样，中间的塑料管是光滑的。当甲、乙两个磁环处于静止状态时，它们之间的距离为h1，如图所示。 再往乙的正上方套入丙磁环，当丙悬空并静止后，甲、乙之间的距离变为h2，乙、丙之间的距离为h3。已知磁环间的斥力随它们距离的减小而增大，则h1、h2、h3之间的大小关系满足( )
A．h1＞h2 h2＞h3
B．h1＞h2 h2＜h3
C．h1＜h2 h2＝h3
D．h1＜h2 h2＜h3
解析：设每个磁环的重力为G，则当甲乙两磁环处于静止状态时，甲乙之间的力大小为G，此时所对应的距离为h1；当丙磁环套在乙上方，甲、乙、丙都处于静止状态时，乙丙之间力的大小为G，对应的距离为h3，甲乙之间力的大小为2G，对应的距离为h2，根据磁环间的斥力随距离的减小而增大的原理可知，h1＞h2，h2＜h3。
答案：B
16．甲铁棒能吸引小磁针，乙铁棒能排斥小磁针，若甲、乙铁棒相互靠近，则两铁棒( )
A．一定互相吸引
B．一定互相排斥
C．可能无磁力的作用
D．可能互相吸引，也可能互相排斥
解析：小磁针本身具有磁性，能够吸引没有磁性的铁棒，故甲铁棒可能有磁性，也可能没有磁性，只是在小磁针磁场作用下暂时被磁化。乙铁棒能排斥小磁针，说明乙一定有磁性。若甲无磁性，当甲靠近乙时，甲、乙互相吸引；若甲有磁性，则甲、乙两磁体都分别有北极和南极，当它们的同名磁极互相靠近时，互相排斥；当它们的异名磁极互相靠近时，互相吸引。
答案：D
二、非选择题
17．在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，用一根绝缘的细线将一根导体棒AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，再将导体棒AB、电流表及开关用导线连成一个闭合电路(如图所示)：
(1)闭合开关，让导体棒AB保持静止，电路中____(选填“有”或“无”)感应电流产生。
(2)闭合开关，让导体棒AB沿____(选填“竖直方向上下”或“水平方向左右”)运动时，电路中有感应电流产生。
解析：(1)产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流。闭合开关，让导体棒AB保持静止，电路中无感应电流产生；(2)由上面产生感应电流的条件知道，闭合开关，让导体棒AB沿水平方向左右运动时，导体才能切割磁感线，电路中有感应电流产生。
答案：(1)无 (2)水平方向左右
18．如图是小华家的部分家庭电路的电路图，小华在家用台灯L2学习时，突然台灯L2的灯丝断了，而屋内的照明灯L1依然正常发光，小华用试电笔检测插座c、d两孔时发现，d孔能使试电笔的氖管发光，c孔不能使试电笔的氖管发光，则甲、乙两根进户线中____(填“甲”或“乙”)是火线，若小华将屋内的照明灯L1的开关S1断开，用试电笔检测灯L1两端的a、b两点，会发现______(填“a”、“b”或“都”)能使试电笔的氖管发光，这样连接的电路是________(填“安全”或“危险”)的。
解析：小华在家用台灯L2学习时，突然台灯L2灯丝断了，而屋内的照明灯L1依然正常发光．小华用测电笔检测插座c、d两孔时发现，d孔能使测电笔的氖管发光，即说明乙是火线；c孔不能使测电笔的氖管发光，则说明甲是零线；
若小华将屋内的照明灯L1的开关S1断开，用测电笔检测L1两端的a、b两点，会发现都能使测电笔的氖管发光，这说明火线没有断，故说明开关接在了零线和用电器之间，故这样连接的电路是危险的．
答案：乙 都 危险
19．人们使用两脚插头台灯时，往往会随意插入两孔插座中，如图所示，小明将台灯(图乙)的两插头插入家庭电路两孔插座(图甲)CD中(图丙是台灯的电路图，AB表示台灯的两插头)，连接情况是A与C、B与D孔连接，闭合台灯开关S1，发现台灯L1不亮，电路中开关及导线良好，用测电笔测M点，氖管不发光，再测N点，测电笔发光，则可知台灯L1出现的故障是________(填“断路”或“短路”)现象。这种插入法，在断开开关情况下，接触台灯接点N时_________(填“会”或“不会”)触电。
解析：若A与C、B与D孔连接，闭合台灯开关S1，发现台灯L1不亮，电路中开关及导线良好，用测电笔测M点，氖管不发光，说明与火线不通；再测N点，测电笔发光，说明与火线相连，火线通路，因为开关是闭合的，故可以断定是灯断路；若按照小明的接法可知开关连在了零线和灯之间，即使断开开关的情况下台灯仍与火线相通，接触时会触电，故这样连接的电路是危险的．
答案：断路 会
20．某同学为了同时验证老师课堂上讲过的“电磁感应现象”、“通电导线周围存在磁场”以及“通电导线在磁场中受力运动”几个实验，于是动手制作了如图所示的闭合线路，当他将图中导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时，电路中会相应地发生哪些科学现象(写出2个现象)：__________________；_________________。
解析：导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时，导体AB中会产生感应电流，则电磁铁会具有磁性，能吸引铁块；小磁针会在电磁铁的磁场中发生偏转；线圈abcd中有电流通过时，会在磁场中受力转动．
答案：铁块受吸引向下移动 小磁针发生偏转
21．通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用安培定则判定。
(1)图中螺线管的A端是________极。
(2)螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示，则其B端是________极。
(3)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，地球自转的方向自西向东，则形成圆形电流方向与地球自转方向___________(填“相同”或“相反”)，物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带________(填“正”或“负”)电。
解析：(1)根据安培定则，用右手握住螺线管，四指弯向电流的方向，拇指指向螺线管的A端，所以A端为N极；(2)根据安培定则，用右手握住单匝线圈，四指弯向电流的方向，拇指指向单匝线圈的B端，所以B端为N极；(3)由于地磁北极在地理南极附近，根据安培定则，拇指指向N极，四指的方向为电流的方向，所以电流自东向西，与地球自转的方向相反；物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，所以地球带负；
答案：(1)N (2)N (3)相反 负
22．为了探究导体在磁场中怎样运动，才能在电路中产生电流，采用了如图所示实验装置：
(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针______偏转；断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针______偏转。(均选填“会”或“不会”)
(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针______偏转；让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针_____偏转。(均选填“会”或“不会”)
(3)综合(1)(2)中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须是______电路的一部分，且一定要做____________的运动。
(4)在这个实验中______能转化为了电能。
解析：(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，没有切割磁感线，电流计指针不偏转；让导体在蹄形磁体中左右运动，导体切割磁感线，有感应电流产生，电流计指针会偏转；断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，虽然导体切割磁感线，但由于开关断开，电路没有电流，电流计指针不会偏转；(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，导体没有切割磁感线，没有感应电流产生，电流计指针不会偏转；闭合开关，让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，导体做切割磁感线运动，有感应电流产生，电流计指针会偏转；(3)综合(1)(2)中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须是闭合电路的一部分，且一定要做切割磁感线的运动；(4)此实验中消耗了机械能，获得了电能，是将机械能转化为电能的过程。
答案：(1)会 不会 (2)不会 会 (3)闭合 切割磁感线 (4)机械
23．丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在着磁场，我市某校学生在实验室验证奥斯特实验，当水平导线中通有如图所示的电流时，S极将偏向_____(选填“纸内”或“纸外”)；要使实验效果更加明显，应使通电导线沿_____(选填“东西”或“南北”)方向放置。
解析：(1)根据安培定则可知，在判断直导线的磁场时，大拇指指向电流的方向，四指环绕方向为磁场方向。又知道小磁针N极的方向与磁场方向一致，所以N极将偏向纸里，S极将偏向纸外；(2)由于小磁针静止时要指南北方向，在验证电流周围有磁场时，一般也把直导线南北放置，这样导线下方的小磁针偏转，不再指示南北，这更能说明是受到了新的磁场的作用，使实验更具说服力。
答案：纸外 南北
24．如图所示，质量、形状相同的铝线框A和塑料线框B从同一高度自由下落并经过某一磁场区域(”×”代表磁感线垂直于纸面向里)。若不计空气阻力，两线框落地时具有的动能分别为EA和EB，则EA和EB大小关系是________________。
解析：金属框由静止自由下落到地面的过程中，金属框通过磁场会产生感应电流，有一部分能量转化为电能，所以在此过程中金属框的重力势能转化为动能和电能；塑料框由静止自由下落到地面的过程中，塑料框通过磁场不会产生感应电流，所以重力势能全部转化为动能；又因为金属框和塑料框质量相等，在最高点时，重力势能相等，所以EA＜EB。
答案：EA＜EB
25．图甲为热敏电阻的R－t图像，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____________________(填”变大”、”不变”或”变小”)。
解析：(1)分析图甲可知，50℃时热敏电阻的阻值为90Ω；(2)A、B当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B 端．(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=U/R总=6V÷(50Ω+150Ω)=0.03A=30mA，所以其大于28mA，故恒温箱不处于工作状态；(4)据题意可知，“当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合”即恒温箱会停止工作，故可知，若在控制电路中串联一个电阻后，电路电阻变大，同样情况下，使得电路电流变小，故控制电路达到28mA时所用的时间会更长，故可知，保温箱的加热时间会更长，故保温箱内的温度会更高．
答案：(1)90；(2)恒温箱的加热器应接在A、B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不处于工作状态；(4)变大
26．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”，并将它放入铜质螺线管中，如图甲，”小车”就能沿着螺线管运动。图乙是它的示意图。
(1)在图乙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_________________________________________________________________。
(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。将如图乙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，请提出一种方法：
_________________________________________________________________________。
解析：(1)由图知，电流从电源正极流出，经右边磁铁、螺线管、左边磁铁回到电源负极，螺线管中的电流方向如图所示；(2)“小车”全部推入螺线管后，与磁铁接触的那一段螺线管通电产生磁场，螺线管的磁场与干电池两极上吸附的磁铁的磁场发生相互作用，小车运动了起来；(3)由图，根据安培定则判断可知，与磁铁接触的那一段螺线管的左侧为N极，右侧为S极，而与干电池吸附的左侧磁铁左侧是异名磁极相吸引，与干电池右侧吸附的磁铁的右侧是同名磁极，所以小车向左运动；(4)磁极间相互作用力越大，小车速度就越大，所以可以增强磁铁的磁性(或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场)。
答案：(1)略(2)螺线管的磁场与干电池两极上吸附的磁铁的磁场发生相互作用(3)左(4)增强磁铁的磁性(或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场)。
27．如图甲所示，某恒温箱的加热电路由交流电源、电热丝等组成，其电路通断由控制电路控制。控制电路由电磁继电器、热敏电阻R1(安装在恒温箱内)、可变电阻器R2、低压电源、开关等组成。R1的阻值随温度变化的关系图像如图乙所示。调节可变电阻器使得R2＝110Ω，闭合开关，当恒温箱内温度升高到50℃时，由于电磁继电器的作用，加热电路被断开。电磁继电器的线圈电阻忽略不计，请回答：
(1)电磁继电器中电磁铁上端是______极(选填“N”或“S”)。
(2)恒温箱内温度不断升高时，电磁铁的磁性变_____，加热电路会因此被______(选填“接通”或“断开”)。
(3)调节可变电阻器使得R2′＝170Ω，恒温箱内温度升高到多少摄氏度时，加热电路被断开。
(4)整个装置在设计上有何不足之处________________________________________。
解析：(1)电磁继电器中电磁铁上端是N极。 (2)R1、R2和电磁铁串联在电路，R1的阻值随温度升高而减小，所以恒温箱内温度不断升高时，R1的阻值减小，控制电路中总电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性变强，电磁铁吸下衔铁，加热电路会断开；(3)当恒温箱温度升高到50℃时，R1＝90Ω，R总＝R1＋R2＝90Ω＋110Ω＝200Ω，当R2′＝170Ω时，R1′＝R总－R2′＝200Ω－170Ω＝30Ω，恒温箱内温度升高到130℃时，加热电路被断开；(4)每次工作时，该恒温箱控制的只是一个固定的温度值，使用过程中，恒温箱内温度只允许在这个值附近。电磁继电器频繁通断，整个装置的使用寿命因此受到影响。
答案：(1)N (2强 断开 (3)R2′＝170Ω，恒温箱内温度升高到130℃时，加热电路被断开。(4)电磁继电器频繁通断，整个装置的使用寿命因此受到影响。
28．如图所示为某种家用电热水器工作电路的简化图，表中为其三种加热模式的相关参数。
加热模式
工作状态
额定功率P/kW
1
发热电阻R1单独工作
2
2
发热电阻R2单独工作
3
3
发热电阻R1与R2交替工作
(1)该电热水器的插头应接入____孔插座。
(2)若该电热水器按“加热模式1”连续正常工作10 min，通过发热电阻的电流是多少？产生的热量是多少？(计算结果保留2位小数)
(3)若该电热水器连续正常工作15 min，消耗电能0.55 kW·h，通过计算说明该电热水器采用了哪种加热模式。
解析：(1)该电热水器的插头应接入三孔插座，原因是当热水器万一漏电时，电流可通过接地线流入大地，避免触电危险；(2)发热电阻的电流为：I1＝＝≈9.09 A；电阻R1产生的热量：Q1＝W1＝P1t1＝2 000 W×10×60 s＝1.2×106 J；(3)电热水器的实际功率：P＝＝＝2.2 kW，因为电热水器的功率位于2 kW和3 kW之间。所以应该是两个电阻交替工作，即加热模式3。
答案：(1)三 (2)通过发热电阻的电流约为9.09 A，产生的热量是1.2×106 J (3)该电热水器采用了加热模式3。
