1、电磁关系电磁关系 （优生加练）（优生加练）一一、单单选题选题1如图所示的天平可用来测定磁铁间相互作用的磁力 F，天平的右臂下挂有磁铁 A，其南、北两极 如图所示，磁铁 A 的正上方挂有另一未知南、北极的磁铁 B，将其上下两端标为 b、a，在如图所示 情况下，天平左、右两边加上质量各为 m1、m2 的砝码，天平平衡。 若将磁铁 B 翻转 180(a 端在上 b 端在下)，磁铁 B 仍挂在原来位置，右边再加上质量为m 的砝码后，天平重新平衡，已知重力和质 量的比值为 g，由此可知（ ）A.磁铁 B 的 a 端为 S 极，力 F 的大小为（m1-m2）gB.磁铁 B 的a 端为 N 极，力 F 的大
2、小为C.磁铁 B 的 a 端为 N 极，力 F 的大小为（m1-m2）gD.磁铁 B 的a 端为 S 极，力 F 的大小为【答案】B【解析】【分析】根据天平是等臂杠杆的特点结合磁极间的相互作用规律分析解答。【解答】由图结合题意可知，磁铁 B 的 a 端在下面时，天平左、右两边加上质量各为 m1、m2 的砝 码，天平平衡；磁铁 B 的 b 端在下面，且磁铁B 仍挂在原来位置时，右边再加上质量为m 的砝码 后，天平才能重新平衡；说明磁铁 B 的 a 端与磁铁 A 的 N 极相互排斥，磁铁 B 的 b 端与磁铁 A 的 N 极相互吸引，所以磁铁 B 的 a 端为 N 极，故A、D 错误；当磁体 B
3、的b 端在上 a 端在下时，两磁铁相互排斥，根据天平是等臂杠杆可知，天平两侧受到的力 相等，即：m1g=m2g+Ga+F；当磁体 B 的a 端在上 b 端在下时，两磁铁相互吸引，根据天平是等臂杠杆可知，天平两侧受到的力相等，即：m1g=m2g+Ga+mg-F；由两式可得，故 B 正确，C 错误。 故选 B。2“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
4、、h3 之间的大小关系满足( )Ah1h2h2h3Bh1h2h2h3Ch1h2h2h3Dh1h2h2h3【答案】B【解析】【分析】当磁环悬空静止时，它们都处于平衡状态，即受到的磁力和自身重力相等，据此判 断乙和丙受到磁力的大小，最后根据磁力和距离的关系判断三个高度之间的大小关系。【解答】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，h1h2，
5、h2h3 。 故选 B。3某同学设计了一个如图所示的自动控制电路，其中光敏电阻受到光照时电阻变小，要求光暗时灯 亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终不亮，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节 措施能使控制电路达到要求的是（ ）A.给控制电路串联一个适当阻值的定值电阻B.适当增加螺线管线圈的匝数 C适当增大控制电路的电源电压D滑动变阻器滑片 P 向右移动一段距离【答案】A【解析】【分析】这个自动控制电路的主要结构为电磁铁，分析它的工作过程，弄清灯泡始终不亮的 原因，再确定解决方案。【解答】白天时，光线较强，光敏电阻阻值较小，电流较大，电磁铁磁场强，将衔铁吸下来，断开 灯泡所在的电路，此时
6、灯泡不发光；晚上时，光线非常暗，光敏电阻阻值增大，电流变小，电磁铁 磁场变弱，衔铁应该弹回原来的位置，接通灯泡所在的电路，此时灯泡发光。如果灯泡始终不亮， 只能说明衔铁不能弹回，即电磁铁的磁场太强，想办法减弱磁场即可。A.给控制电路串联一个适当阻值的定值电阻，总电阻增大，总电流减小，电磁铁的磁场减弱，故 A符合题意；B.适当增加螺线管线圈的匝数，电磁铁的磁场会更强，故 B 不合题意；C.适当增大控制电路的电源电压，则通过电磁铁的电流会更大，它的磁场会更强，故 C 不合题意； D.滑动变阻器滑片 P 向右移动一段距离，变阻器的阻值减小，电流增大，电磁铁的磁场变强，故 D 不合题意。故选 A。4小
7、柯同学在医院看到一个自动输液报警器，如图 1 所示。 闭合开关，当输液报警器处的输液管 中有药液流过时，绿灯亮；无药液流过时，喇叭报警。小柯运用自己所学知识和查找的资料设计了 一个类似的自动输液报警器，如图 2 所示。如图 3 是光敏电阻阻值随光照强度变化的关系图。以下说法正确的选项是（ ）A.电磁铁的上端是 S 极B.输液管中没有药液流过时，控制电路线圈中的电流变大C.调试时，输液管中有无药液流过都会报警，可换用电阻更大的 R0 改进D.当输液管内有药水时，LED 灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，衔铁吸下【答案】D【解析】【分析】 （1）根据安培定则判断电磁铁的极性；2根据图 3 确定光敏电
8、阻的阻值随光照强度的变化规律，然后再判断控制电流的变化；3当装置报警时，衔铁被弹簧拉回，此时电磁铁的磁场偏弱，据此分析电流的变化，确定电阻的 变化即可；4根据装置的工作过程判断。【解答】线圈上电流方向向右；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则 电磁铁的上端为 N 极，故 A 错误；当输液管中没有药液时，光敏电阻上的光照强度减弱，则它的阻值增大，而电流变小，故 B 错误； 有药液时，光敏电阻的光照强度较大而阻值较小。此时电磁铁不能吸引衔铁，则说明通过电流偏小，也就是总电阻偏大，因此应该换用电阻更小的 R0 才行，故 C 错误；当输液管内有药水时，LED 灯发出的光将被会聚到
9、光敏电阻上，光照强度变大而电阻变小，通过电 磁铁的电流增大，则衔铁吸下，故 D 正确。故选 D。5如图示是某同学连接的电铃电路，开关闭合后，电路中始终有电流，但电铃只响一声就不再响了，原因是（ ）A.电磁铁始终没有磁性B.衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹C.衔铁没有向下运动 D电池正、负极接反了【答案】B【解析】【解答】当开关闭合后，电路中有电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁被吸下的同时，打 击铃碗，发出声音。此时电路始终接通，电磁铁始终吸引衔铁，衔铁不会回弹，所以钉锤不能再重 复打击铃碗。故选 B【分析】电铃发出声音是受到钉锤的敲击而产生的不能连续发声，是钉锤不会连续敲击造成的， 从此入手分析即
10、可解决此题。6如图所示为一种温度自动报警器原理图，它的核心部件是一支顶端封有一段金属丝的水银温度 计关于此温度报警器的说法错误的是（ ）A.温度升高至 74时，电灯亮B.温度升高至 74时，电铃响C温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的D电磁继电器是一种电路开关【答案】A【解析】【解答】AB、温度计内的测温液体是水银，它是导体，当温度升高时，水银柱会上升，直到 与温度计上方的金属丝相连，使控制电路接通。当温度升高至 74时，控制电路接通，电磁铁有磁 性，吸引衔铁，电铃接入电路，电灯所在的电路断开，出现铃响灯不亮的现象，故 A 错误，符合题 意，B 正确，不符合题意；C、液体温度计是根据液体热胀冷
11、缩的性质制成的，故 C 正确，不符合题 意；D、温度上升水银与金属丝接触，控制电路接通，温度下降，水银面与金属丝分离时，控制电路 断开，所以水银温度计在电路中的作用相当于一个开关，故 D 正确，不符合题意。故选 A【分析】要解答本题需掌握：题干中该温度计的最小刻度值为 2，直接根据液柱（或所指示）的位 置即可读出该处的温度值，读数时要从绝对值小的示数向绝对值大的示数读起；电磁继电器由两部分构成：低压控制电路，工作电路；其实质是一个自动控制开关7如图所示是消防应急灯的电路图，其中少连了一根导线，工作原理是：外部电路为 220V 交流 电，当其正常时，两盏标有“6V”灯泡不发光；外部电路停电时，两
12、盏标有“6V”灯泡发光对于这一 装置及其工作特点，下列说法中正确的是（ ）A.当外部电路停电时，电磁铁所在电路工作B.电磁铁通电时，弹簧具有弹性势能 C电磁铁的上端始终为 N 极DC 点应该和触点 B 相连【答案】B【解析】【解答】A、当外部电路停电时，电磁铁所在电路停止工作，故 A 错误；B、电磁铁通电时，弹簧发生形变，具有弹性势能，故 B 正确；C、当电路断开时，电磁铁没有磁性，故 C 错误；D、C 点应该和触点 A 相连，这样才能保证外部电路停电时，两盏标有“6V”灯泡发光，故 D 错误。 故选 B【分析】根据题意，两盏标有“6V”的灯泡是连在 6V 的电源上的，因此，为了保证其正常工作
13、，应 将两灯泡并联又因为平时应急灯应该是熄灭的，所以接在 220V 电压下的电磁铁应具有磁性，平时 吸引衔铁，使灯泡的电路断开，当停电时，电磁铁失去磁性，衔铁弹回，两灯泡所在的电路才会接 通。8如图，弹簧测力计下端吊一块条形磁铁，磁铁的下端是 S 极，下面有一个带铁芯的螺铁管，R 是滑动变阻器。下列哪种情况弹簧测力计的读数变小？（ ）A.开关 S 接触点 2，然后抽出铁芯B.开关 S 接触点 2，然后滑动变阻器的滑片向右移C.开关 S 由接触点 1 移到接触点 2D.开关 S 接触点 1，然后滑动变阻器的滑片向左移【答案】C【解析】【分析】首先根据安培定则判断电磁铁的极性，然后根据磁极之间的相
14、互作用规律确定上面 的磁体受磁力的方向，接下来根据二力平衡列出测力计示数的计算式，最后根据影响电磁铁磁场强 弱的因素确定测力计的示数变化即可。【解答】开关 S 接触点 2，螺线管线圈上电流方向向左，根据安培定则可知，电磁铁的下端为 N 极，上端为 S 极。悬挂的磁体受到向上的排斥力，测力计的示数为 F=G-F 排斥。抽出铁芯后，排斥力 减小，则测力计的示数增大，故 A 错误；开关 S 接触点 2 时，变阻器的滑片右移，电阻变大，通过电磁铁的电流变小，磁场变弱，则测力计 的示数变大，故 B 错误；开关 S 接触点 1，螺线管上电流方向向右，恰好与接 2 时的方向相反，则电磁铁的上端为 N 极，则
15、悬挂的磁体受到向下的吸引力，此时测力计的示数 F=G+F 吸引。滑片左移时，电阻变小，通过电磁铁的电流变大，吸引力变大，则测力计的示数变大，故 D 错误；开关 S 接触点 1 时，测力计的示数为 F=G+F 吸引：移到接触点 2 时，测力计的示数 F=G-F 排斥，则 测力计的示数变小，故C 正确。故选 C。9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（ ）Aa 接 e、d 接fBa 接 e、b 接fCc 接 e、d 接fDc 接 e、b 接f【答案】A【解析】
16、【分析】小车开始不动，后来运动起来，说明电磁铁的磁性增强了，由此判断电流的大小变 化，推断出电阻的大小变化，最后确定变阻器的接线方法。【解答】小车开始向左运动，说明受到的磁力增强，即电磁铁的磁场增强，那么电路里的电流增大，电阻减小；变阻器的滑片 P 向左移动时，滑片左边电阻长度变小，因此变阻器使用的是左半 边，a 接线柱必选，c、d 任选一个，故 A 正确。故选 A。10如题图所示，通电导线放置在磁场中，不能受到磁场作用力的是（ ）ABCD【答案】B【解析】【解答】根据左手定则的内容，知道与磁场方向垂直的通电直导线，它受到的磁场作用力与 电流方向垂直，与磁场方向垂直。若磁感线平行于通电导线，则
17、在磁场中不受力的作用；故选 B【分析】左手定则的内容：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁 感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是安培力的方向。11如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈，现在给它们通电，则下列说法正确的是（ ）A.甲中线圈转动，乙中线圈不转动B.乙中线圈转动，甲中线圈不转动 C甲、乙中的线圈都会转动 D甲、乙中的线圈都不会转动【答案】A【解析】【解答】根据图示可知，甲中线圈电流方向相反，所以 ab 边和 cd 边受力方向相反，并且不 在同一条直线上，又因为电流大小相同，所以受力大小也是相等的，故这两个力不是一对平衡力， 所以线圈转动
18、；乙中线圈处于平衡位置，线圈中无电流，不会受到磁场力的作用，故不会转动，故 A 正确，BCD 均错误。故选 A【分析】直流电动机是根据通电导线在磁场中受力转动的原理制成的，由于电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关，当线圈在平衡位置时，不受磁场力作用。12图是电流表的内部结构示意图当电流通过线圈时，线圈在磁场中转动从而带动指针偏转下 列选项与电流表工作原理相似的是（ ）A指南针B发电机C电动机D电磁铁【答案】C【解析】【解答】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并 且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现 电路
19、中电流的大小A.指南针是利用磁铁静止时有指示南北的性质制成的，与电流表的制成原理无关故 A 错误B.发电机是利用电磁感应现象制成的，与电流表的制成原理无关故 B 错误 C电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的故 C 正确 D电磁铁是利用电流的磁效应制成的，与电流表的工作原理无关故 D 错误 故选 C【分析】首先利用图示的装置分析出其制成原理，然后再逐个分析选择项中的各电学元件的制成原 理，分别与前面分析的结论对应即可得到答案13在物理学中，磁场的强弱通常用磁感应强度来表示。如图所示，三根彼此绝缘的无限长直导线 的部分 ab、cd、 ef 构成一个等边三角形，O 为角形的中心，M、N
20、 分别为O 关于导线ab、cd 的对 称点，当三根导线中通以大小相等，方向如图所示的电流时，M 点磁感应强度的大小为 B1，O 点磁 感应强度的大小为 B2，若将导线 ab 中的电流撤去，而保持另两段导线中的电流不变，则 N 点磁感 应强度的大小为( )AB1+B2BB1-B2C0.5(3B1- B2 )D0.5(3B2-B1)【答案】D【解析】【分析】通电导线周围存在磁场，且离导线越远场强越弱磁场不但有大小而且方向，方向 相同则相加，方向相反则相减【解答】无限长直导线 ab、cd、ef，构成一个等边三角形，且三根导线中通以大小相等、方向如图所示的电流，O 为三角形的中心，O 点磁感应强度大小
21、为 B2，因为直导线 ab、cd 关于 O 点对称，所 以这两导线在 O 点的磁场为零，则磁感应强度大小 B2 是由直导线 ef 产生的，而直导线 ab、ef 关于 N 点对称，所以这两根直导线的磁场为零，因此 N 点的磁感应强度大小为 B2。因为 M 点的磁感应强度为 B1=Bef+Bcd+Bab，又因为 Bab=B2，Bef 与 Bcd 大小相等，故。当撤去导线 ab，其余两根导线在 N 点的磁感应强度大小为： 故选 D。14若地磁场在某区域的磁场强弱和方向处处相同，小明在该区域某处竖直拿着闭合的矩形导电线圈面向南方，如图，则能使线圈中产生感应电流的操作是（ ）A南北移动线圈B将线圈转至水
22、平C东西移动线圈D上下移动线圈【答案】B【解析】【分析】产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，即回 路中的磁通量发生变化，满足上述条件，导体中才有感应电流。【解答】A、南北移动线圈时，回路的有效面积发生没有变化，磁通量保持不变，没有产生感应电 流。故 A 错误;B、将线圈从竖直转至水平，回路的有效面积发生变化，磁通量发生了变化，可以产生感应电流。故 B 正确;C、东西方向移动线圈时，回路的有效面积发生没有变化，磁通量保持不变，没有产生感应电流，故 C 错误;D、上下移动线圈时，回路的有效面积发生没有变化，磁通量保持不变，没有产生感应电流。故 D错误。故答案为：B1
23、5图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“”表示图在磁场中分别转动到 1-4 位置时，运动方向已 用箭头标出，图甲中的导线 ab，当它下列说法正确的是（ ）A.在位置 1 时，电路中不会产生感应电流B.图甲的电路中没有电源C.在位置 3 时，电路中不会产生感应电流D.发电机产生的电流方向不变【答案】A【解析】【解答】AC、小圆圈“”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线，它是闭合电路 的一部分。由图磁感线方向水平向右，1 的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不能产生感 应电流；2、3、4 的运动方向切割磁感线，能产生感应电流，故 A 正确，C 错误；B、发电机的原理是电磁感应现象，将机
24、械能转化为电能，发电机线圈就是电源，故 B 错误；D、发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化，这种电流叫交流电，故 D错误。故选 A【分析】产生感应电路的条件：闭合电路的一部分导体；导体切割磁感线运动。根据图示判断 1、2、3、4 位置按箭头方向运动时，是否切割磁感线即可判断出能否产生感应电流。产生感应电流 的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关。二二、填填空题空题16发光二极管只允许电流从二极管的正极流入，负极流出。小明设计了如图所示的装置，使线圈沿水平方向左右移动，此时会看见两只发光二极管 ，该装置发光的根据是 原理。【答案】交替发光；电磁感应【解析】【分析】线
25、圈中间的磁铁会产生磁场，外面的线圈相当于闭合电路的部分导体，根据电磁感 应的原理进行解答即可。【解答】线圈沿水平方向左右移动时，会切割磁感线，这时会在线圈中产生方向不断变化的电流；一会电流从二极管的正极流入，负极流出，一会没有电流流过，因此两个二极管交替发光，该装置 发光的根据是电磁感应现象。故答案为：交替发光；电磁感应17如图所示，当开关S 接“1”，将滑动变阻器片P 由左端滑向右端，弹簧将 （选填：“伸 长”或“缩短”）；当开关 S 接“2”，将滑动变阻器片P 滑至右端，并剪断弹簧，让条形磁体穿过线圈， 产生电磁感应，电流表的指针会 （选填：“发生偏转”或“不动） 。【答案】伸长；发生偏转
26、【解析】【分析】利用安培右手定则判断通电螺线管的 N、S 极，在根据磁极间的作用规律判断弹簧 的变化；闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流。【解答】当开关 S 接“1”，根据右手定判断出电螺线管的上端为 N 极，与上面的 S 极相互吸引，同时 随着将滑动变阻器片 P 由左端滑向右端，变阻器阻值变小，电流增大，通电螺线管的磁性增强，所 以弹簧长度会伸长；当开关 S 接“2”，将滑动变阻器片 P 滑至右端，并剪断弹簧，让条形磁体穿过线 圈，此时相当于闭合电路的一部分导体在做切割磁感线的运动，会产生电磁感应现象，闭合电路中 会产生感应电流，所以电流表的指针会发生偏。故答案为：
27、伸长；发生偏转18电流表、电压表是初中科学中重要的仪表，试回答：（1）如下图是某同学设计的汽车油量表原理图，当油箱里的油面降低时，浮标下降，杠杆的指针 上升，油量表示数变小，则图中的油量表是由表改装而成的。（2）我们常用的电流表、电压表内有磁体和线圈等，指针的偏转类似电动机转动的原理，即是利用了的原理而制成的。【答案】（1）电压（2）通电导体在磁场中会受到力的作用【解析】【分析】 （1）根据题意分析电路图，可知 R1 和 R2 串联，油量表与 R2 并联；（2）电动机原理： 通电导体在磁场中会受到力运动。【解答】 （1）根据题意分析电路图，可知 R1 和 R2 串联，油量表与 R2 并联，即图
28、中的电表为电压 表，测 R2 两端的电压；（2）电动机的原理是：通电导体在磁场中受到力的作用。 故答案为：（1）电压；（2）通电导体在磁场中受到力的作用。19如图所示是一种汽车装饰品-小盆景，花盆表面有一个太阳能电池板，塑料小花在阳光下能不断摇摆请你猜测花盆里还有一个重要的装置是（选填“发电机”或“电动机”），这种装置的工 作原理是【答案】电动机；通电导线在磁场中受力的作用【解析】【解答】由于该装置在太阳能提供电能的情况下运动，即将电能转化为机械能，故里面应该 有一个电动机，它是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的【分析】该题中的小盆景在太阳能电池板的作用下能不断的摆动，即消耗电能而运动
29、，故花盆中肯 定有一个小电动机，它的工作原理是利用通电导线在磁场中受力的作用20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，可以适当将滑片 P 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【答案】电磁继电器；右；减小【解析】【分析】根据图示可知，电路包括控制电路和工作电路；热敏电阻决定了电路的工作，而随 室内温度的升高，热敏电阻
30、的阻值减小；根据题意可知，当控制电路中的 电流达到一定值时，衔铁 被吸合，右侧空调电路接通，空调工作；根据热敏电阻的变化和欧姆定律判断滑动变阻器滑片移动 的方向和电源电压的变化。【解答】电磁继电器在电路中相当于开关，因此虚线框内的装置叫电磁继电器；根据题意可知，衔铁吸合需要的电流是一定的，即控制电路中的电流不变；要将空调启动的温度调高，则热敏电阻的阻值将减小，由可知，当电源电压一定时，热敏电阻越小，则滑动变阻器接入电路的阻值越大，即将滑片向右移动；当滑动变阻器的阻值一定时，热敏电阻的阻值减小，则电源电压也需要减小。故答案为：电磁继电器；右；减小21如图所示是电磁选矿机的示意图，其中 M 为矿石
31、，D 为电磁铁，落入 B 中的是 ，落 入 C 中的是 （ 填“铁矿石”“非铁矿石”）【答案】铁矿石；非铁矿石【解析】【解答】电磁选矿机在工作过程中，在矿石落下时，其中铁矿石被电磁铁吸引，并在圆筒转 动的过程中转过竖直位置落入 B 中，而非铁矿石在重力的作用下落入 C 中。故答案为：铁矿石；非 铁矿石【分析】电磁选矿机的原理是：滚筒本身是非磁性物质，是空心的；电磁铁放在滚筒内的前部当 矿石从漏斗落到转动的滚筒上时：非磁性物质直接落下。含有磁性的铁矿石在滚筒内前部的磁铁的 吸引下，随滚筒转动，转过一定角度没有磁铁时落下；这样分离出铁矿石和非铁矿石22在原子内部，核外电子绕原子核运动会形成环形电流
32、，环形电流产生的磁场使原子的两侧相当 于两个磁极。如图所示，若纸外表示 N 极，则电子绕原子核运动的方向为 （选填“顺时 针” 或“逆时针” ）方向。【答案】顺时针【解析】【分析】 （1）正电荷移动的方向规定为电流方向，而电子的移动方向与电流方向相反；（2）根据通电螺线管的极性判断方法进行判断即可。【解答】因为纸外表示N 极，所以让右手的大拇指指向纸外，四指指尖沿逆时针方向，说明电流方 向沿逆时针方向。因为电子的移动方向与电流方向相反，所以电子绕原子核的方向为顺时针方向。 故答案为：顺时针23随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了普通家庭。1如图，电磁铁的上端为极。2汽车启动时，需将钥
33、匙插入钥匙孔内并旋转（相当于闭合开关） ， 请你用笔画线代替导线将 轿车的启动原理图连接完整。【答案】（1）N（2）【解析】【分析】 （1）根据安培定则判断电磁铁的极性；（2）左边为控制电路，右边为工作电路，分别找到两个电路的电源，开关，用电器，将没有连接的 部分补齐即可。【解答】 （1）电磁铁的上面的线头与电源负极相连，下面的线头肯定与电源正极相连，线圈上的电 流方向是从左到右。右手握住螺线管，四个手指指尖向右，大拇指指向上面，所以电磁铁的上端是 N 极；（2）控制电路和工作电路共用一个电池。控制电路为：从正极 B 出发，分别经过钥匙孔（开关） 、 电磁铁回到负极 A。工作电路：从正极 C
34、出发，分别经过电动机、两个分开的出点流回负极，据此 将电路连接齐全即可。故答案为：（1）N；（2）同解析24如图所示，重为 G 的小铁块在水平方向力 F 的作用下，沿条形磁铁的表面从 N 极滑到 S 极，在 此过程中小铁块对磁铁的压力大小变化情况是。【答案】先变小后变大【解析】【分析】磁体的两端磁性最强，中间磁性最弱；对小铁块进行受力分析后判断压力的变化即 可。【解答】铁块对磁铁的压力等于自身重力和磁铁的引力的和，即；小铁块无论在 N 极，还是在磁铁的 S 极，铁块都会受到磁铁的引力；因为磁铁的两端磁性最强，所 以铁块受到的引力最大；磁铁的中间磁性最弱，所以铁块在磁铁中间时受到的磁力最小。那么
35、小铁块对磁铁的压力变化为：先变小后变大。 故答案为：先变小后变大25如图为某中学生发明的验磁器，其制作方法是将小磁针穿过泡沫塑料，调整泡沫塑料的体积与位置使它们水平悬浮在水中。1小磁针和泡沫塑料悬浮在水中时受到的浮力(填“大于”“等于”或“小于”)它们所受的重力。2把该验磁器放入到磁场中，能指示(填“仅水平方向”或“任意方向”)的磁场方向。【答案】（1）等于（2）任意方向【解析】【分析】 （1）由浮沉条件可知，悬浮时物体受到的浮力等于重力；（2）悬浮在水中的物体受 到的力是平衡的，任意作用一个力就会使这一物体发生运动。【解答】 （1）根据浮沉条件可知，因为小磁针和泡沫塑料组成的装置悬浮在水中所
36、以受到的浮力与 重力是一对平衡力，浮力等于它们所受的重力。（2）悬浮在水中的小磁针受到的力是平衡的，任意作用一个力就会使这一物体发生运动。所以此验 磁器能指示任意方向的磁场方向。故答案为：（1）等于；（2）任意方向三三、解解答题答题26小明在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约 3cm2cm 的矩形线圈，漆包线在线圈的两端 各伸出约 3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个 支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图甲所示。给线圈通电 并用手轻推一下，线圈就会持续转动。在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮
37、掉，可将右转轴 （选填“上侧”或“下侧”）绝缘漆都刮掉。图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了 ，该装置能在线圈 （选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。【答案】下侧；换向器；刚转过【解析】【分析】 （1）当线圈里有电流经过时，线圈会受力转动；当线圈转过 180后，如果电流方向不变，那么线圈的受力方向会与运动方向相反，从而不能持续转动。如果将转轴相同一侧的半圈绝缘皮去掉，那么当线圈转过 180后没有电流，自然就不受力，依靠惯性回到原来位置，这时就有电 流，再次受到磁力，从而完成持续转动。（2）如果在电路中加入换向器，那么每隔半圈就改变一次
38、电流方向，从而使线圈受到的力始终朝向 一个方向，那么线圈就能连续转动起来。【解答】在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮掉，可将右转轴下侧 绝缘漆都刮掉。图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈刚转过平衡 位置时，自动改变线圈中的电流方向。故答案为：（1）下侧；（2）换向器，刚转过27如图为利用太阳能给 LED 路灯供电的自动控制电路的原理示意图，其中 R 是光敏电阻。不计电 磁铁线圈电阻，定值电阻 R0=40，控制电路电源电压为 12V。白天，太阳能电池板将太阳能转化为 电能，贮存于蓄电池中。傍晚，当光照强度减弱，使电磁铁中电流=0.1A
39、 时，控制电路会自动接通路 灯电路，由蓄电池给 LED 路灯供电。1由题意可推断，光敏电阻 R 的阻值随光照强度的减弱而(选填 “增大”或“减小”)。2列式计算 LED 路灯亮起时，光敏电阻 R 的阻值。3若想在光照更暗时才使路灯接通而工作，可采取的做法是 (写出一种即可) 。【答案】（1）增大（2）解：路灯亮时，电磁铁中电流 I=0.1A， 则 R 总=R=R 总R0=12040=80。（3）增大电压、减小电阻 R0 的阻值（合理即可）【解析】【分析】 （1）当光照强度减弱时，控制电路接通路灯所在的电路，此时衔铁不能被电磁铁吸 引而弹回原来位置，因此通过电磁铁的电流减小，而光敏电阻的阻值增大
40、；2首先根据计算出电路的总电阻，再根据 R=R 总R0 计算出光敏电阻 R 的阻值；3当光照更暗时，光敏电阻的阻值变大，此时电流会变得更小，只有保持电流不变，才能使衔铁 继续被吸引，不接通灯泡所在的电路，据此分析可行的做法。【解答】 （1）由题意可推断，光敏电阻 R 的阻值随光照强度的减弱而增大；2路灯亮时，电磁铁中电流I=0.1A，则；此时光敏电阻的阻值 R=R 总R0=12040=80。3若想在光照更暗时才使路灯接通而工作，就必须增大电流；根据 U=IR 可知，当电流不变时，总电阻变大，那么电源电压增大；根据 U=IR 可知，当总电压不变时，总电流不变，则总电阻不变，根据 R 总=R+R0
41、 可知，此时要 减小 R0 的阻值。28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如图乙所示，调节可变电阻器使得 R2110 ，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 R2170 ，恒
42、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： 。【答案】（1）N2强；断开3解：由图乙可知，当恒温箱温度升高到 50 时，R190 ，由串联电路特点知此时控制电路的总电阻 R 总R1R290 110 200 ，因为控制电路中电磁铁吸合电流是相同的，即电路的总电阻不变，当 R2170 时，R1R 总R2200 170 30 ，由图乙可知，此时恒温箱内的温度为 130 ，即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【解析】【分析】 （1）根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；2根据乙图分析温度升高时热敏电阻 R
43、1 的阻值变化，进而分析通过电磁铁的电流大小变化，确 定电磁铁的磁场强度变化，最终判断衔铁的运动方向即可。3同一电磁铁吸合时电流大小不变，即总电阻不变。首先根据图乙确定温度为 50时热敏电阻的阻值，然后根据串联电路 R 总R1R2 计算出总电阻，再据此计算出变阻器阻值为 170 时热敏电阻 的阻值，最后根据乙图确定恒温箱内的最高温度。4可从电磁继电器的使用寿命的角度分析解答。【解答】 （1）根据甲图可知，螺线管上电流方向向右；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此 时大拇指指向上端，因此电磁铁的上端为 N 极。（2）根据乙图可知，恒温箱内温度不断升高时，热敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流增大
44、，则 电磁铁的磁性变强，此时将衔铁吸下来，加热电路会因此被断开。29如图 a 所示当弹簧测力计吊着一磁体甲（该磁体的重力为 G），沿水平方向从水平放置的条形磁铁乙的 A 端移到 B 端的过程中，请在图b 中画出表示测力计示数与水平位置的关系变化图，并简要说明弹簧测力计在 A 点、O 点、B 点位置示数情况及理由。A 点:O 点: B 点:。【答案】；FAG，因同名磁极相互排斥；FO=G，因磁体乙中间磁性最弱,但磁体甲的 N 极对磁体乙有吸引力；FBG，因异名磁极相互吸引【解析】【分析】首先根据磁极之间的相互作用判断测力计下磁体受磁力的方向，然后对悬挂的磁体 进行受力分析，确定示数与它的重力 G
45、 的大小关系；磁体两端磁性最强，中间磁性最弱，根据这个 规律判断磁力的变化，进而得到测力计示数的变化规律，从而画出关系变化图。【解答】磁体甲从磁体乙的 A 端运动到中间的过程：甲的下端是 N 极，乙的左端是 N 极，因此甲受到向上的排斥力，那么测力计的示数；因为乙的磁性逐渐减弱，所以 F 排斥逐渐减小，所以这段时间内测力计的示数逐渐增大，直至接近重 力 G；磁体甲从乙的中间到 B 端的过程：甲的下端是 N 极，乙的右端是 S 极，因此甲受到向下的吸引力，那么测力计的示数； 因为乙的磁性逐渐增强，所以 F 吸引逐渐增大。那么这段时间内测力计的示数逐渐增大，且大于重力G。如下图所示：综上所述：FA
46、G，FO=G，FBG。四四、实实验探验探究究题题30磁感应强度表示磁场的强弱，用字母 B 表示，国际单位是特斯拉，符号是 T。磁感应强度 B 越 大，磁场越强。磁感线能形象、直观地描述磁场，磁感线越密，磁场越强。请据此知识回答下列问 题：（1）用某种材料制成的磁敏电阻，其阻值 R 随磁感应强度 B 变化的图像如图甲所示。由图像可 知磁敏电阻的阻值随磁感应强度 B 的增大而 。图中的图像没过坐标原点是因为。（2）将该磁敏电阻接入图丙所示的电路中，电源电压保持不变，不改变滑动变阻器滑片的位置，仅将磁敏电阻由图乙所示的 1 位置移至 2 位置，则电流表的示数将。【答案】（1）增大；磁敏电阻没放入磁场
47、前有电阻（2）增大【解析】【分析】 （1）从图像的横轴上找到两个点，例如 0.4 和 0.6，然后通过虚线找到与图像的交 点，最后在纵轴上找到对应的电阻，比较电阻的大小即可；磁敏电阻无论是否放在磁场中，电阻都 不为 0；（2）乙图中，处磁感线密集，磁场较强，处磁感线稀疏，磁场较弱；根据（1）题中总结的磁 敏电阻的变化规律判断电阻的变化，再根据欧姆定律判断电流表的示数变化。【解答】 （1）由甲图可知，当磁感强度为 0.4T 时电阻为 200，磁感强度为 0.6T 时电阻为 300， 可见：磁敏电阻的阻值随磁感应强度 B 的增大而增大；图像没有通过坐标原点是因为磁敏电阻没放 入磁场前有电阻。（2）
48、乙图中，处磁场强，处磁场弱；磁敏电阻从处到处磁场强度变小，它的电阻也变小；在电源电源和滑动变阻器阻值不变的情况下，电流肯定变大，电流表的示数将增大。故答案为：（1）增大，磁敏电阻没放入磁场前有电阻；（2）增大31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 A 端是极。2螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，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地球周围存在的磁场，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
49、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(选填“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(选填“正”或“负”)电。【答案】（1）N（2）N（3）相反；负【解析】【分析】 （1）根据安培定则判断即可；2根据安培定则判断单匝线圈的磁极方向；3首先确定地磁北极的方向，然后根据安培定则判断电流的环绕方向。如果电荷的运动方向与电 流方向一致，那么地球带正电荷；如果电荷的运动方向与电流方向不一致，那么地球带负电荷。【解答】 （1）根据图片可知，螺线管上电流方向向上；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上， 此时大拇指指向 A 端，因此 A 端为 N 极；
50、2根据图片可知，线圈上电流方向向下；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向 B 端，因此 B 端为 N 极；3地磁北极在地理南极附近，用右手握住地球，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，即 环绕地球从东到西，因此圆形电流方向从东到西，那么电流方向与正电荷地球自转方向相反。因为正电荷定向移动的方向为电流方向，而电荷的运动方向与电流方向相反，所以地球带负电。32初三（2）班物理实践小组在装置直流电动机模型后参加班级的实践成果展示交流会，在会上演示通过改变电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的过程，如图 A 所示，关于控制电动机的电 路，可以有如下两种设计方案，方案一的电路元件见
