中小学教育资源及组卷应用平台
第5章总结提升
考法1 磁体周围存在磁场及其证据
（2021春?蓬江区校级月考）关于磁场和磁感线，以下说法错误的是（ ）
A．磁体周围存在着磁感线
B．磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的
D．小磁针静止时指南北方向是因为受到地磁场作用的结果
：
A、磁体周围存在着磁场，但磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的曲线，即磁感线不是真实存在的，故A错误；
B、磁体之间的相互作用是通过磁场产生的，故B正确；
C、磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的，故C正确；
D、地球周围存在着磁场，小磁针静止时指南北方向是因为受到地磁场作用的结果，故D正确。
故选：A。
[题组冲关]（2020秋?简阳市
月考）下列关于磁场和磁感线的说法中错误的有（ ）
①地磁场的磁感线是从地球北极附近发出回到南极附近的
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针N极决定的
④磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
A．①
B．①②
C．①②③
D．①②③④
：①地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以地磁场的磁感线是从地球南极发出回到北极附近，选项说法错误；
②磁感线是为了研究方便引入的假想的有方向的曲线，是不存在的，选项说法错误；
③磁场中某点的方向是一定的，可以根据放入该点的小磁针N极所指方向判断，不是由小磁针N极决定的，选项说法错误；
④磁场是看不见的，对放入其中的磁体有力的作用，故可通过小磁针感知它的存在，说法正确。
故选：C。
考法2
通过实验认识通电导线周围存在磁场
（2020秋?丰台区期末）如图所示是奥斯特实验的示意图，以下关于奥斯特实验的分析正确的是（ ）
A．小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
B．移去小磁针后，通电导线周围磁场消失
C．通电导线周围的磁场与条形磁体周围磁场相似
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
：A、通电导线周围有磁场，使小磁针偏转，故A正确；
B、通电导线周围的磁场的有无与小磁针无关，故B错误；
C、通电导线磁场为环形磁场，和条形磁体周围磁场不同，故C错误；
D、通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，故D错误；
故选：A。
[题组冲关]学习了奥斯特实验后，小军和小民认为：通电的螺线管周围也存在磁场。可是，通电螺线管周围的磁场是什么样的呢？
为此，他们找来器材并连成了图甲所示的实验电路，运用研究磁场的方法来探究通电螺线管外部的磁场。
（1）小军使用小磁针来进行探究。他先在木板上螺线管一端标有黑点的九个位置（图甲）
各放置了一个小磁针。通电后发现这九个小磁针的指向如图乙所示；改变通电电流的方向后，重新实验发现这九个小磁针的指向如图丙所示。
根据小军的实验，可以得出的结论是：
a．通电螺线管外部，中心轴线上各点的磁场方向是相同的；除中心轴线外，通电螺线管外部其他各点的磁场方向 的；
b．通电螺线管外部各点的磁场方向还与 方向有关。
（2）小民的实验方法是：先在一张白纸中间按照螺线管的大小挖一个孔，然后把孔对准螺线管将白纸铺在木板上，再把细铁屑均匀地洒在白纸上。通电后轻轻敲击木板，发现细铁屑的排列情况如图丁所示；改变通电电流的方向后，重新实验发现细铁屑的排列情况基本没有变化。
根据小民的实验现象，可以得出结论：
通电螺线管外部的磁场与我们学过的 磁体的磁场相似。
（3）小军和小民对他们的实验结论进行讨论后发现，如果把通电螺线管看做一个磁体，则它的N极和S极的位置是由通电电流的方向决定的。怎样描述通电螺线管中电流的方向与N极位置之间的关系呢？
小军经过反复思考，发现：从通电螺线管的一侧看去，通电螺线管中电流的方向和N极位置的关系与拧电流表上的螺帽时螺帽旋转的方向和螺帽前进方向的关系挺相似的。
小军根据他的上述发现对“通电螺线管中电流的方向与N极位置的关系”的描述是： 。
：（1）小磁针在磁场中静止时N极指向与该点的磁场方向一致，所以可以直接由通电螺线管周围的这些小磁针的N极指向情况判断。
a．由图乙或丙的九个小磁针静止时N极指向可以看出：通电螺线管外部，中心轴线上各点的磁场方向是相同的；除中心轴线外，通电螺线管外部其他各点的磁场方向是不同的；
b．对比乙和丙图，九个小磁针静止时N极指向恰好相反，说明通电螺线管外部各点的磁场方向还与电流方向有关。
（2）由图丙从铁屑的排列情况可以看出，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；
（3）据题目描述“拧电流表上的螺帽时螺帽旋转的方向和螺帽前进方向”，可以想象出顺时针或逆时针旋转，而电流则在螺线管中顺时针或逆时针流动，且两种流动方式导致磁场方向不同，故可以得出结论：如果通电螺线管中电流的方向与拧螺帽的方向一致，那么，螺帽前进方向的一端就是通电螺线管的N
极。
故答案为：
（1）a、是不相同；b、电流；（2）条形；（3）如果通电螺线管中电流的方向与拧螺帽的方向一致，那么，螺帽前进方向的一端就是通电螺线管的N极。
考法3
通电螺线管周围磁场的特点
（2020秋?栾城区期末）
(?http:?/??/?www.m?/?physics?/?report?/?detail?/?20508b21-c19c-46d2-b439-79e0cbc034c0"
\t
"http:?/??/?www.m?/?_blank?)关于图中所示的四个情景，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图：触接后小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场
B．乙图：磁场中导体ab竖直向上运动时，电流表指针会发生偏转
C．丙图：闭合开关后磁场中的导体ab运动，依据该实验原理可制成发电机
D．丁图：通电螺线管周围的磁场强弱与电流方向有关
：A、甲图是奥斯特实验，导线触及电源后，电路中有电流，小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场，故A正确；
B、乙图磁场中导体ab竖直向上运动时，不切割磁感线，不会产生感应电流，电流计的指针不会偏转，故B错误；
C、丙图中有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中受力而运动，依据该实验原理可制成电动机，故C错误；
D、丁图中通电螺线管周围的磁场强弱与电流的大小有关，而磁场方向与电流的方向有关，故D错误。
故选：A。
[题组冲关]（2020?东城区一模）小东同学利用如图所示的实验装置探究通电螺线管周围磁场特点。
（1）闭合开关后，小东观察到放在螺线管下方的小磁针静止时N极指向螺线管的 （选填“左”或“右”）端；
（2）小东断开开关，将图中电源的正负极对调后，再闭合开关。他又观察到放在螺线管下方的小磁针静止时N、S极的指向也发生了对调。请你根据小东观察到的这一现象，提出一个可探究的科学问题： 。
：（1）由图知，螺线管中电流的方向是向上的，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极；根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针静止时，N极指向螺线管的右端；
（2）小东断开开关，将图中电源的正负极对调后，再闭合开关。他又观察到放在螺线管下方的小磁针静止时N、S极的指向也发生了对调，这表明磁场的方向发生了变化，所以可探究的科学问题是：通电螺线管周围磁场的方向跟螺线管中的电流方向有关吗？
故答案为：（1）右；（2）通电螺线管周围磁场的方向跟螺线管中的电流方向有关吗？
考法4
通过实验认识通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关
(多选)如图在探究通电导体在磁场中受力方向与什么方向有关时，一位同学做了如图所示的三个实验，图中AB表示闭合电路的一部分导体，导体上箭头表示电流方向，F表示导体受力方向，N、S表示蹄形磁铁的南北极，则（ ）
A．通过（a）（b）说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
B．通过（b）（c）说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
C．通过（b）（c）说明通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
D．通过（a）（c）说明通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
：A、（a）（b）中磁场方向相同，电流方向改变，导体在磁场中受力的方向也改变，说明二者有关，是正确的；
B、C、（b）（c）中磁场方向与电流方向均不相同，而导体受力方向不变，不能说明导体在磁场中受力方向与电流方向或磁场方向的关系，是错误的；
D、（a）（c）中电流方向相同，磁场方向改变，导体在磁场中受力的方向也改变，说明二者有关，是正确的。
故选：AD。
出处
考法5
电磁铁的特性和工作原理 影响电磁铁磁性的因素 电磁继电器
如图所示是智能扶手电梯工作原理图，其中R是压敏电阻，当有人乘梯时，压敏电阻受压阻值变化改变线圈中电流，引起电磁铁磁性强弱变化，使得电磁继电器动触点的位置变动电动机转速加快；当没有人乘梯时，电动机转速减慢减少耗电。下列选项正确的是（ ）
A．电磁铁上端是N极
B．电磁铁的工作原理与发电机的工作原理相同
C．R的阻值随压力的增大而减小
D．电动机的工作原理是电磁感应
：A、如图，当闭合开关时，电流从电磁铁的上端进入，根据安培定则可以判断电磁铁的下端是N极，上端是S极，故选项A错误。
B、电磁铁是通电流之后具有磁性，断电流时没有磁性，是根据电流的磁效应工作的，发电机是根据电磁感应原理工作的，原理不同，故选项B错误。
C、当没有人乘梯时，电动机转速减慢减少耗电，说明电动机两端的电压减小，电动机和定值电阻R1串联在电路中，说明衔铁被弹簧拉起，动触头和上面的静触头接通，此时控制电路中的磁性较弱，电路中电阻较大，所以压敏电阻的阻值较大，当有人乘坐电梯时，电动机转速较快，电动机两端的电压较大，只有电动机接入电路，衔铁被电磁铁吸引，动触头和下面的静触头接通，说明电磁铁的磁性较大，控制电路的电流较大，压敏电阻的阻值较小，可以判断压敏电阻的阻值R随着压力的增大而减小，故选项C正确。
D、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故选项D错误。
故选：C。
[题组冲关]（2020秋?巨野县期末）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）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：巨磁电阻的大小与电磁铁的 有关；
（2）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： 。
（1）闭合开关S2，指示灯不亮，说明巨磁电阻的阻值很大；再闭合开关S1，指示灯发光，说明巨磁电阻的阻值变小，由此可知：巨磁电阻的大小与磁场有关；
（2）若滑片P向左移动，变阻器接入电路的阻值减小，左侧电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，观察到指示灯变得更亮，说明右侧电路中的电流明显增强，由欧姆定律可知，电路中GMR的阻值显著减小。由此实验可得出结论：巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小；
故答案为：（1）磁场；（2）增强；巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小。
考法6
通过实验了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
（2020?河东区一模）如图所示的四个实验装置，其相关分析正确的是（ ）
A．如图甲，该实验可以探究通电导线的周围是否存在磁场
B．如图乙，闭合开关，通电螺线管右端为S极
C．如图丙，该实验是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
D．如图丁，该实验原理与电动机的工作原理相同
：A、这是奥斯特实验，表明通电导线周围存在磁场，故A正确；
B、图中螺线管中电流方向是由左侧进入、右侧流出，利用安培定则可知通电螺线管的右端为N极，故B错误；
C、图中有电源，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的原理图，故C错误；
D、图中没有电源，是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理图，故D错误。
故选：A。
[题组冲关]（2021?海淀区校级模拟）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，小烨将蹄形磁体放在水平桌面上，将导体棒悬挂在蹄形磁体的两磁极之间，按如图所示将导体棒、开关和灵敏电流计连接起来。已知电路器件均完好。
（1）闭合开关，小烨发现在导体棒运动过程中，电流计的指针未发生明显偏转，原因可能是 。（选填选项前的字母，有不止一个正确选项）
A.导体棒在蹄形磁体中沿竖直方向运动
B.蹄形磁体的磁性太弱
C.导体棒水平运动速度太小
D.导体棒材质不是硬磁体
（2）让导体棒在磁场中水平向左运动时，观察到灵敏电流表的指针向右偏转；让导体棒在磁场中水平向右运动时观察到灵敏电流表的指针向左偏转。通过这一现象，可得出感应电流的方向与 方向有关。
（3）阿舟想利用上述装置探究“磁场对通电导线的作用，需要将灵敏电流表换成 进行实验。
：（1）A.导体棒在蹄形磁体中沿竖直方向运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流计的指针不会偏转，故A正确；
BC.导体棒水平运动速度太小、蹄形磁体的磁性太弱，产生的感应电流较小，则电流计的指针不会发生明显偏转，故BC正确；
D.导体棒材质不是硬磁体不影响产生感应电流的大小，故D错误；
（2）让导体AB在磁场中水平向左运动时，观察到灵敏电流表的指针向右偏转；让导体AB在磁场中水平向右运动时，观察到灵敏电流表的指针向左偏转。通过这一现象可知，磁场方向不变时，改变导体运动的方向能改变感应电流的方向，即感应电流的方向与导体运动的方向有关；
（3）若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”，可以将图中的电流计更换为电源，给导体通电，磁场会对导体产生力的作用。
故答案为：（1）ABC；（2）导体运动；（3）电源。
1．（2020秋?中牟县期末）桌面上放有一定量的铁屑，现将两根完全相同的条形磁铁A的N极和磁铁B的S极如图所示放置在靠近铁屑的上方，吸附一定量的铁屑。若将吸附有铁屑的两极靠在一起，则吸附在连接处的铁屑会（ ）
A．增加
B．不变
C．减少
D．无法确定
【解答】解：如图，当A磁体的N极和B磁体的S极靠在一起时，AB两个磁体相当于一个大磁体，大磁体的中间磁极减弱，吸引的铁屑会减少。
故选：C。
2．（2021?浦东新区二模）关于磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场只有强弱，没有方向
B．磁场既有强弱，又有方向
C．磁场只有方向，没有强弱
D．磁场没有方向，没有强弱
【解答】解：磁场是一种特殊的物质，我们既不能看见它，也摸不着它；磁场既有方向，又有强弱，都可通过磁感线来描述，故B正确、ACD错误。
故选：B。
3．（2021?崇州市模拟）如图所示，电磁技术广泛应用于生活，下列说法不正确的是（ ）
A．动圈式话筒利用了电磁感应原理
B．手机无线充电效率不可能达到100%
C．转动风扇，灯泡亮起来，利用了电磁感应原理
D．电流表指针的偏转利用了电磁感应原理，且电流越大，偏角越大
【解答】解：A、对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，其原理是电磁感应现象，故A正确；
B、手机无线充电存在能量的损失，效率不可能达到100%，故B正确；
C、转动风扇、线圈做切割磁感线运动，产生电流，灯泡发光，利用了电磁感应原理，故C正确；
D、电流表指针偏转，利用了通电导线在磁场中受到力的作用，电流越大，偏角越大，故D不正确。
故选：D。
4．（2021?高新区模拟）如图所示，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．电流表示数变小，弹簧长度变长
C．电流表示数变大，弹簧长度变长
D．电流表示数变大，弹簧长度变短
【解答】解：电流由下方流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管上端为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，故相互排斥；
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，故弹簧的弹力减小，故弹簧长度变短。
故选：D。
5．（2020?西宁二模）某宿舍楼一单元的几家住户为增强安全感。在单元楼梯口安装了防盗门。如图所示为单元防盗门门锁的原理图。各家住户都安有一个控制开关S，用来控制门锁，图中只画出了其中一家住户的控制开关。该门锁的工作过程是：楼上的人闭合控制开关S．门锁上通电后的电磁铁吸引卡入右侧门上门扣中的衔铁，衔铁脱离门扣，门可打开。关于该门锁。下列说法中正确的是（ ）
①闭合开关后，电磁铁的右端为S极；
②闭合开关后，电磁铁的右端为N极；
③该单元的各住户控制门锁的开关是并联的；
④该单元的各住户控制门锁的开关是串联的。
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
【解答】解：由图可知电流由右侧流入，则由右手螺旋定则可知电磁铁的左端为N极，右侧为S极；故①正确；
因各用户要独立控制门锁，即有一个开关闭合即能打开门锁，故只有并联电路才能完成该功能；若为串联应让各开关均闭合才能控制门锁；故③正确；
故选：A。
6．材料一：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁
材料二：1825年，瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间，如图1．他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三：1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体中产生电流，从而实现了剩用磁场获得电流的愿望。
（1）进行奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，分别用图2甲和图2乙两种方式放置一根导线。当导线通电时，小磁针发生明显偏转的是
（选填“甲”或“乙”）。
（2）科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于
的科学猜想。
（3）科拉顿的实验中，
（选填“已经”或“没有”）满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转，你提出的一种改进方法是
。
【解答】解：（1）当通电导线与小磁针平行时，小磁针发生明显偏转；
（2）科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于磁能产生电的科学猜想；
（3）由所给材料可知在科拉顿的实验中已经满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转可以将电流表等器材置于同一房间。
故答案为：（1）甲；（2）磁能产生电；（3）已经；将电流表等器材置于同一房间（其他合理答案均可）。
7．黄勇豪家的小型养鸡场用电热孵化机自己孵化小鸡，但很担心半夜停电。为此他设计了一个停电提醒器（如图），需要时把它的插头插入电源插座并闭合开关S即可。如果停电，因为线圈
（填“得到”或“失去”）磁性，衔铁就会被
（填“吸合”或“释放”），电铃就发声提醒主人。
【解答】解：分析上图不难看出，当通电时，电磁铁吸引衔铁，动触点O与静触点B接触，使得绿灯工作，若断电后，因为线圈失去磁性，衔铁在弹簧的作用下就会被释放，电铃就发声提醒主人。
故答案为：失去；释放。
8．（2021?洪泽区校级一模）小文利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿
（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。
（2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针
（选填“会”或“不会”）发生偏转。
（3）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论：闭合电路得一部分导体在磁场中做
运动时，电路中就产生感应电流。
（4）在实验的过程中，小文还发现当导体棒AB水平向左运动时，电流表指针向右偏：让导体棒AB水平向右运动时，电流表指针向左偏，这一实验现象说明：感应电流的方向与导体运动的
有关。
【解答】解：
（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时，导体切割磁感线，会产生感应电流，电流表指针会发生偏转。
（2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动时，导体没有切割磁感线，不会产生感应电流，电流表指针不会发生偏转。
（3）断开开关，电路开路，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，都不会产生感应电流，故可得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流。
（4）导体棒AB水平向左运动时，电流表指针向右偏：让导体棒AB水平向右运动时，电流表指针向左偏，电流的方向发生了变化，这说明感应电流的方向与导体运动的方向有关。
故答案为：（1）左右；（2）不会；（3）切割磁感线；（4）方向。
9．小徐留意到每个教室的天花板上都安装了火灾报警器，通过查阅资料得知“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝1Ω）、电源U＝3V、开关等组成；“工作电路”由工作电源、导线、Wi﹣Fi信号接收和发射器等组成，能发射信号到消防局。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如表所示（“光强”表示光强的程度，符号为E，单位为cd）：
光强E/cd
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
光敏电阻R/Ω
42.0
21.0
14.0
10.5
8.4
7.0
（1）根据表中数据，得出光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系式R＝ ；
（2）闭合开关S，如果当线圈中的电流大于或等于0.2A时，继电器的磁铁被吸合，则光敏电阻接收器接受
到的光照强度需要在多少cd以上？
（3）要提高火灾报警器的灵敏度，可采用的一种方法是：改换一个光敏电阻，使其在相对光强E一样时，阻值R与之前相比更
（选填“大”或“小”）。
【解答】解：（1）分析表中的数据可以看出，光强E与电阻R的乘积始终为一定值，据此可得出二者的关系为R＝；
（2）如果当线圈中的大电流大于或等于0.2A
时，继电器的衔铁被吸合，
由欧姆定律，控制电路的总电阻至少：
R最小＝＝15Ω，
根据电阻的串联，光敏电阻的最小值为：
R光＝R最小﹣R0＝15Ω﹣1Ω＝14Ω，
由表中数据，光敏电阻接收到的光照强度需要在3.0cd以上；
（2）若要提高该烟雾报警器的灵敏度，改换一个光敏电阻，使其在相对光强E一样时，阻值R与之前相比更小，线圈中的电流更容易到达0.2A。
故答案为：（1）；（2）光敏电阻接收到的光照强度需要在3.0cd以上；（3）小。
10．图甲为一磁悬浮地球仪，最上端为地理北极，它能大致模拟地磁场的分布特点，给人以奇特新颖的感觉。球体中有一个磁铁，环形底座内有一金属线圈，其电路原理图如图乙。
（1）地球仪是利用
的原理工作的，球体悬浮于空中，此时球体所受的磁力与
平衡；
（2）图乙是底座中线圈放大图，A端应连接电源的
极。电磁铁上端的磁极是
极；
（3）增大电磁铁线圈中的电流，地球仪静止时受到的磁力
。（填“变大”“变小”“不变”）
【解答】解：
（1）磁悬浮地球仪之所以能悬浮在空中，是利用了同名磁极相互排斥的原理，地球仪工作时，球体悬浮于空中，此时球体受到的重力和磁力是一对平衡力；
（2）根据题意“地球仪的最上端为地理北极，它能大致模拟地磁场的分布特点”可知，球体下方的磁极为N极，根据同名磁极相互排斥，则电磁铁上端为N极；由安培定则可知，电流从A流入，B流出，因此A端应接电源正极。
（3）增大电磁铁线圈中的电流，地球仪受到的磁力增大，地球仪与底座之间距离变大，地球仪最后还是会处于静止状态，地球仪静止时受到重力和磁力的共同作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，因地球仪的重力不变，所以地球仪静止时受到的磁力不变。
故答案为：（1）同名磁极相互排斥；重力；（2）正；N；（3）不变。
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第5章总结提升
考法1 磁体周围存在磁场及其证据
（2021春?蓬江区校级月考）关于磁场和磁感线，以下说法错误的是（ ）
A．磁体周围存在着磁感线
B．磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的
D．小磁针静止时指南北方向是因为受到地磁场作用的结果
[题组冲关]（2020秋?简阳市
月考）下列关于磁场和磁感线的说法中错误的有（ ）
①地磁场的磁感线是从地球北极附近发出回到南极附近的
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针N极决定的
④磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
A．①
B．①②
C．①②③
D．①②③④
考法2
通过实验认识通电导线周围存在磁场
（2020秋?丰台区期末）如图所示是奥斯特实验的示意图，以下关于奥斯特实验的分析正确的是（ ）
A．小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
B．移去小磁针后，通电导线周围磁场消失
C．通电导线周围的磁场与条形磁体周围磁场相似
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
[题组冲关]学习了奥斯特实验后，小军和小民认为：通电的螺线管周围也存在磁场。可是，通电螺线管周围的磁场是什么样的呢？
为此，他们找来器材并连成了图甲所示的实验电路，运用研究磁场的方法来探究通电螺线管外部的磁场。
（1）小军使用小磁针来进行探究。他先在木板上螺线管一端标有黑点的九个位置（图甲）
各放置了一个小磁针。通电后发现这九个小磁针的指向如图乙所示；改变通电电流的方向后，重新实验发现这九个小磁针的指向如图丙所示。
根据小军的实验，可以得出的结论是：
a．通电螺线管外部，中心轴线上各点的磁场方向是相同的；除中心轴线外，通电螺线管外部其他各点的磁场方向 的；
b．通电螺线管外部各点的磁场方向还与 方向有关。
（2）小民的实验方法是：先在一张白纸中间按照螺线管的大小挖一个孔，然后把孔对准螺线管将白纸铺在木板上，再把细铁屑均匀地洒在白纸上。通电后轻轻敲击木板，发现细铁屑的排列情况如图丁所示；改变通电电流的方向后，重新实验发现细铁屑的排列情况基本没有变化。
根据小民的实验现象，可以得出结论：
通电螺线管外部的磁场与我们学过的 磁体的磁场相似。
（3）小军和小民对他们的实验结论进行讨论后发现，如果把通电螺线管看做一个磁体，则它的N极和S极的位置是由通电电流的方向决定的。怎样描述通电螺线管中电流的方向与N极位置之间的关系呢？
小军经过反复思考，发现：从通电螺线管的一侧看去，通电螺线管中电流的方向和N极位置的关系与拧电流表上的螺帽时螺帽旋转的方向和螺帽前进方向的关系挺相似的。
小军根据他的上述发现对“通电螺线管中电流的方向与N极位置的关系”的描述是： 。
考法3
通电螺线管周围磁场的特点
（2020秋?栾城区期末）
(?http:?/??/?www.m?/?physics?/?report?/?detail?/?20508b21-c19c-46d2-b439-79e0cbc034c0"
\t
"http:?/??/?www.m?/?_blank?)关于图中所示的四个情景，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图：触接后小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场
B．乙图：磁场中导体ab竖直向上运动时，电流表指针会发生偏转
C．丙图：闭合开关后磁场中的导体ab运动，依据该实验原理可制成发电机
D．丁图：通电螺线管周围的磁场强弱与电流方向有关
[题组冲关]（2020?东城区一模）小东同学利用如图所示的实验装置探究通电螺线管周围磁场特点。
（1）闭合开关后，小东观察到放在螺线管下方的小磁针静止时N极指向螺线管的 （选填“左”或“右”）端；
（2）小东断开开关，将图中电源的正负极对调后，再闭合开关。他又观察到放在螺线管下方的小磁针静止时N、S极的指向也发生了对调。请你根据小东观察到的这一现象，提出一个可探究的科学问题： 。
考法4
通过实验认识通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关
(多选)如图在探究通电导体在磁场中受力方向与什么方向有关时，一位同学做了如图所示的三个实验，图中AB表示闭合电路的一部分导体，导体上箭头表示电流方向，F表示导体受力方向，N、S表示蹄形磁铁的南北极，则（ ）
A．通过（a）（b）说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
B．通过（b）（c）说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
C．通过（b）（c）说明通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
D．通过（a）（c）说明通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
考法5
电磁铁的特性和工作原理 影响电磁铁磁性的因素 电磁继电器
如图所示是智能扶手电梯工作原理图，其中R是压敏电阻，当有人乘梯时，压敏电阻受压阻值变化改变线圈中电流，引起电磁铁磁性强弱变化，使得电磁继电器动触点的位置变动电动机转速加快；当没有人乘梯时，电动机转速减慢减少耗电。下列选项正确的是（ ）
A．电磁铁上端是N极
B．电磁铁的工作原理与发电机的工作原理相同
C．R的阻值随压力的增大而减小
D．电动机的工作原理是电磁感应
[题组冲关]（2020秋?巨野县期末）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）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：巨磁电阻的大小与电磁铁的 有关；
（2）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： 。
考法6
通过实验了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
（2020?河东区一模）如图所示的四个实验装置，其相关分析正确的是（ ）
A．如图甲，该实验可以探究通电导线的周围是否存在磁场
B．如图乙，闭合开关，通电螺线管右端为S极
C．如图丙，该实验是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
D．如图丁，该实验原理与电动机的工作原理相同
[题组冲关]（2021?海淀区校级模拟）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，小烨将蹄形磁体放在水平桌面上，将导体棒悬挂在蹄形磁体的两磁极之间，按如图所示将导体棒、开关和灵敏电流计连接起来。已知电路器件均完好。
（1）闭合开关，小烨发现在导体棒运动过程中，电流计的指针未发生明显偏转，原因可能是 。（选填选项前的字母，有不止一个正确选项）
A.导体棒在蹄形磁体中沿竖直方向运动
B.蹄形磁体的磁性太弱
C.导体棒水平运动速度太小
D.导体棒材质不是硬磁体
（2）让导体棒在磁场中水平向左运动时，观察到灵敏电流表的指针向右偏转；让导体棒在磁场中水平向右运动时观察到灵敏电流表的指针向左偏转。通过这一现象，可得出感应电流的方向与 方向有关。
（3）阿舟想利用上述装置探究“磁场对通电导线的作用，需要将灵敏电流表换成 进行实验。
1．（2020秋?中牟县期末）桌面上放有一定量的铁屑，现将两根完全相同的条形磁铁A的N极和磁铁B的S极如图所示放置在靠近铁屑的上方，吸附一定量的铁屑。若将吸附有铁屑的两极靠在一起，则吸附在连接处的铁屑会（ ）
A．增加
B．不变
C．减少
D．无法确定
2．（2021?浦东新区二模）关于磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场只有强弱，没有方向
B．磁场既有强弱，又有方向
C．磁场只有方向，没有强弱
D．磁场没有方向，没有强弱
3．（2021?崇州市模拟）如图所示，电磁技术广泛应用于生活，下列说法不正确的是（ ）
A．动圈式话筒利用了电磁感应原理
B．手机无线充电效率不可能达到100%
C．转动风扇，灯泡亮起来，利用了电磁感应原理
D．电流表指针的偏转利用了电磁感应原理，且电流越大，偏角越大
4．（2021?高新区模拟）如图所示，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．电流表示数变小，弹簧长度变长
C．电流表示数变大，弹簧长度变长
D．电流表示数变大，弹簧长度变短
5．（2020?西宁二模）某宿舍楼一单元的几家住户为增强安全感。在单元楼梯口安装了防盗门。如图所示为单元防盗门门锁的原理图。各家住户都安有一个控制开关S，用来控制门锁，图中只画出了其中一家住户的控制开关。该门锁的工作过程是：楼上的人闭合控制开关S．门锁上通电后的电磁铁吸引卡入右侧门上门扣中的衔铁，衔铁脱离门扣，门可打开。关于该门锁。下列说法中正确的是（ ）
①闭合开关后，电磁铁的右端为S极；
②闭合开关后，电磁铁的右端为N极；
③该单元的各住户控制门锁的开关是并联的；
④该单元的各住户控制门锁的开关是串联的。
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
6．材料一：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁
材料二：1825年，瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间，如图1．他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三：1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体中产生电流，从而实现了剩用磁场获得电流的愿望。
（1）进行奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，分别用图2甲和图2乙两种方式放置一根导线。当导线通电时，小磁针发生明显偏转的是
（选填“甲”或“乙”）。
（2）科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于
的科学猜想。
（3）科拉顿的实验中，
（选填“已经”或“没有”）满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转，你提出的一种改进方法是
。
7．黄勇豪家的小型养鸡场用电热孵化机自己孵化小鸡，但很担心半夜停电。为此他设计了一个停电提醒器（如图），需要时把它的插头插入电源插座并闭合开关S即可。如果停电，因为线圈
（填“得到”或“失去”）磁性，衔铁就会被
（填“吸合”或“释放”），电铃就发声提醒主人。
8．（2021?洪泽区校级一模）小文利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿
（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。
（2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针
（选填“会”或“不会”）发生偏转。
（3）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论：闭合电路得一部分导体在磁场中做
运动时，电路中就产生感应电流。
（4）在实验的过程中，小文还发现当导体棒AB水平向左运动时，电流表指针向右偏：让导体棒AB水平向右运动时，电流表指针向左偏，这一实验现象说明：感应电流的方向与导体运动的
有关。
9．小徐留意到每个教室的天花板上都安装了火灾报警器，通过查阅资料得知“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝1Ω）、电源U＝3V、开关等组成；“工作电路”由工作电源、导线、Wi﹣Fi信号接收和发射器等组成，能发射信号到消防局。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如表所示（“光强”表示光强的程度，符号为E，单位为cd）：
光强E/cd
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
光敏电阻R/Ω
42.0
21.0
14.0
10.5
8.4
7.0
（1）根据表中数据，得出光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系式R＝ ；
（2）闭合开关S，如果当线圈中的电流大于或等于0.2A时，继电器的磁铁被吸合，则光敏电阻接收器接受
到的光照强度需要在多少cd以上？
（3）要提高火灾报警器的灵敏度，可采用的一种方法是：改换一个光敏电阻，使其在相对光强E一样时，阻值R与之前相比更
（选填“大”或“小”）。
10．图甲为一磁悬浮地球仪，最上端为地理北极，它能大致模拟地磁场的分布特点，给人以奇特新颖的感觉。球体中有一个磁铁，环形底座内有一金属线圈，其电路原理图如图乙。
（1）地球仪是利用
的原理工作的，球体悬浮于空中，此时球体所受的磁力与
平衡；
（2）图乙是底座中线圈放大图，A端应连接电源的
极。电磁铁上端的磁极是
极；
（3）增大电磁铁线圈中的电流，地球仪静止时受到的磁力
。（填“变大”“变小”“不变”）
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
