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第二十章 电与磁
A组基础训练题
一、填空题（本大题共5小题）
1．跳广场舞已经成为人们健身的一种方式。优美的舞曲声是由扬声器纸盆 产生的。扬声器的工作原理是 。为了不影响周围居民的生活和休息，跳舞者应将音响的音量调小，这是在 处减弱噪声。
2．在电风扇、电熨斗、电磁起重机、扬声器、麦克风和发电机中，利用电磁感应原理工作的有 ；利用磁场对通电导体有力的作用原理工作的有 。
3．科技馆内有一个“静电球”，当人触摸“静电球”时，头发丝便会一根根竖起，形成“怒发冲冠”的景象，如图所示，这是由于头发丝带 电荷而互相排斥的结果。我国研制的航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。那么，电磁弹射器的工作原理是 。
4．（1）如图所示，电阻箱的示数为 Ω。
（2）根据图中通电螺线管中的电流方向，可以判断出通电螺线管的左端是 极。（填“N”或“S”）。
5．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．
二、单选题（本大题共8小题）
6．手机无线充电技术是一种新型的充电方式，其原理是电流通过送电线圈产生磁场，手机受电线圈靠近该磁场就会产生电流，如图中，与给手机充电时受电线圈工作原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
7．如图，当开关S连接“1”时，将滑动变阻器滑片P向右移动，弹簧将①；当开关S接“2”时，将滑动变阻器滑片P滑至端，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②。（　　）
A．伸长、偏转 B．伸长、不动
C．缩短、偏转 D．缩短、不动
8．如图所示的四个实验,反映电动机基本原理的是
A． B．
C． D．
9．图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（　　）
A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B．线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcda流过线圈
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
10．图中是新型智能手机无线充电技术的应用，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能产生电流，从而实现充电。下列设备与无线充电原理相同的是（　　）
A．电饭锅 B．电动机 C．发电机 D．扬声器
11．如图所示为一种温度自动报警器的原理图．图中的水银温度计在制作时，玻璃管中封入一段金属丝，电源的两极分别和金属丝相连，当温度达到设定值，电铃报警．下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁的工作原理是电磁感应 B．电铃工作时，电磁铁a端为N极
C．温度升高到78℃时，电铃报警 D．若将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度将升高
12．如图所示，是最新设计的无人机，配备一个摄像头，远程计算机通过这个摄像头可以控制它的飞行，使它能够在适合的地方着陆。下列说法中错误的是（ ）
A．当飞机受平衡力的时候是处于静止状态或匀速直线运动状态
B．电子马达相当于一个电动机，它是根据电磁感应的原理制成的
C．当机翼产生的升力大于飞机受到的重力时，无人机就能升空
D．无人机直立栖息在树枝上时，树枝对无人机的支持力和无人机对树枝的压力是一对相互作用力
13．如图所示，关于电与磁，下列说法正确的是（ ）
A．摩擦起电的实质是产生了多余的电荷
B．利用图乙的原理，人们制造了发电机
C．图丙中螺线管上方小磁针静止时a端是S极
D．图丁装置可研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
三、实验题（本大题共2小题）
14．小飞利用图甲所示装置进行探究什么情况下磁可以生电。
序号 磁极 导体运动 电流计
1 上N下S 上、下运动 不偏转
2 上N下S 水平向右运动 向左偏转
3 上N下S 水平向左运动 向右偏转
4 上S下N 水平向左运动 向左偏转
（1）小飞将导体棒ab置于磁场中静止，发现灵敏电流计没有偏转。他从能量的角度进行了分析，此时没有电流产生才是正常的，如果有电流产生，它将违背了 定律；
（2）接下来，小飞进行了表格乙中所示的实验，他由1、2和1、3得：并不是只要导体在磁场中运动就可以产生感应电流，导体的运动必须 磁感线；
（3）分析第3、4两次实验记录，说明感应电流的方向与 有关。
15．学习了电磁感应现象后,小雨同学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示:铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电流计G相连。(线框abcd在铁块E、F上方,实验过程中线框不扭转)
【猜想与假设】
小雨做出了如下猜想:
A．感应电流的大小与磁场的强弱有关;
B．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。
【设计与进行实验】
(1)小雨探究猜想A的设计思路如下:改变电磁铁的　　　　进行多次实验,每次实验保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等,观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。
(2)要探究猜想B,实验时应保持电磁铁　　　　不变,改变线框切割磁感线的速度进行多次实验,分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数,实验数据记录如表所示。
实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 2.5格
3 快速 4格
【分析论证】
(3)分析表格数据可得出的结论是:其他条件都相同时,　　　　　　　　　,闭合电路中产生的感应电流越大。
【交流评估】
(4)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是:　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)按照小雨的设计思路探究猜想A,实验时在操作上存在的困难是:　　　　　　　　　　　　。
四、综合题（本大题共1小题）
16．近几年衡阳市进行老旧小区改造，不少多层楼房安装了电梯。图甲是某小区电梯的结构示意图，它由轿厢、配重、滑轮、缆绳、钢丝绳和电动机组成，轿厢质量为400kg，配重质量为300kg，绳重和摩擦忽略不计。为了安全，电梯设置了超载自动报警系统，如图乙。闭合控制开关S1，电梯没有超载时，再闭合运行开关S2，电动机正常工作：超载时（即控制电路中的电流 ），电铃发出报警铃声，即使闭合S2，电动机也不工作。控制电路电源电压为9V，定值电阻R1的阻值为30Ω，电磁铁线圈电阻不计，轿厢内底面压力传感器R2的阻值与它所受压力F的关系如图丙所示。
（1）该电梯空载静止时，与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力为__________N，超载时，图乙中触点将与__________点接触（选填“A”或“B”），电铃发出报警铃声；
（2）该电梯某次轿厢内载人和货物的总重为8000N，试通过计算判断电梯是否超载；__________
（3）如图丁所示是某次电梯上升时的 图像，若轿厢内人和货物总重为5000N，求电梯匀速上升运行阶段，电动机牵引轿厢的钢丝绳做功的功率。

五、计算题（本大题共2小题）
17．一位设计师设计了一种“重力灯”。无论你在地球哪一个角落，无论当地的天气如何，它都可以实现照明。如图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光。重复以上操作，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为2.4m的过程中，就可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min。（g取10N/kg）
（1）甲图虚线框内一定有 ，它的工作原理是 ；
（2）求重物下落时，重力做功的功率；( )
（3）求重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率；( )
（4）取下灯泡，将甲图装置的两个输出端接入乙图中的a、b两个接线柱进行实验（设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出3.6V电压）；R0为标有“5Ω 0.3A”的定值电阻，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”，电流表选择量程为0~0.6A，电压表选择量程为0~3V；为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。( )
18．科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”．其中控制电路电源电压为36 V，R为可变电阻，Rt为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻R0为50 Ω．已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036 A时，衔铁会被释放．加热器的规格是“220 V 1000 W”，恒温箱内部空间大小是2 m3，空气的密度是1.30 kg/m3，比热容是103 J/（kg·℃）．
（1）如图甲所示状态，通过加热器的电流多大？
（2） 加热器产生的热量有80 %转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃，加热器需正常工作多长时间？
（3） 若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，当可变电阻R调节到多大？
（4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为50℃的“恒温”，则应将可变电阻R调节为多大？
B能力提升训练题
一、填空题（本大题共5小题）
1．通电导线周围存在磁场，当导线中的电流 时，导线中的磁场就增强．通电导线周围磁场的方向与 的方向有关．
2．当你唱卡拉OK时，要用到话筒（麦克风），如图所示，是动圈式话筒构造示意图，当你对着话筒说话或唱歌时，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，根据 现象，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 ，经放大后，通过扬声器还原成声音．
3．磁体有两个磁极，一个是______，用_____表示；另一个是______，用______表示。
4．在电话中话筒的作用是 ，而听筒的作用是 ，使人听到声音．
5．如图实验装置中,将导体ab置于磁场中,置于水平金属轨道上。合上开关,会观察到导体ab发生运动,这表明通电导体在磁场中要　　　　作用,　　　就是根据这一原理制造出来的。如果把电源的正负极对调后接入电路,会发现导体ab的运动方向跟原来运动的方向　　　　。
二、单选题（本大题共8小题）
6．下列说法正确的是（　　）
①磁体的磁性越强，能吸引的物质种类就越多
②指南针能够指南北，是由于受到地磁场的作用
③能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理北极附近
④磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不存在
A．只有①和② B．只有①和④
C．只有②和③ D．只有③和④
7．如图所示是某汽车启动电动机的电路。当启动器开关闭合时,有细小电流通过器件X,接着有强大电流通过电动机,并将电动机启动。请你根据所学知识想一想,X可能是哪一种器件 (　　)
A．灵敏电流计 B．电磁继电器
C．电压表 D．发电机
8．下列现象中能用磁极间的相互作用力来解释的是（　　）
A．地毯中夹有钢丝
B．油罐车尾部常拖有一条铁链
C．电视里讲解棋类比赛时，棋子可以粘在竖直悬挂的棋盘上
D．电脑屏幕上会吸附灰尘
9．小明用图示实验装置，探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关S，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（ ）
A．将A、B 两端对调 B．将蹄形磁体的N、S 极对调
C．换用磁性更强的蹄形磁体 D．将滑动变阻器的滑片P向右移动
10．《晋书·马隆传》讲述了名将马隆在一次战役中，命士兵将大批磁石堆垒在一条狭窄的小路上，身穿铁甲的敌军被磁石吸住，而马隆的兵将身穿犀甲，行动如常，敌军以为马隆的兵是神兵，故而大败。下列说法正确的是（ ）
A．磁石能吸引各种金属铠甲
B．磁石周围的小路布满磁感线
C．磁石吸引铁甲是通过磁场作用的
D．磁石各部位对铁甲的吸引力大小相同
11．如图为直流电动机的工作原理图，以下分析正确的是( )
A．电动机通电后不转，一定是电路断路
B．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
C．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
12．下列对物理现象的描述正确的是（ ）
A．图甲：晴朗天气我们看到湖中的倒影是光的折射现象
B．图乙：闭合开关，小磁针静止时N极指向左侧
C．图丙：软木塞飞出，管内水蒸气的内能减小，内能转化为机械能
D．图丁：通电线圈abcd在磁场中受力而转动，发电机是根据这一原理制成的
13．小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况，小明将线圈两端的漆全部刮掉，小华只将一端的漆全刮掉，另一端刮掉一半，闭合开关后（有电流通过灯丝，灯就发光），他们看到的现象分别是（　　）
A．小明看到线圈连续转动，灯时亮时灭
B．小华看到线圈连续转动，灯连续发光
C．小华看到线圈左右摆动，灯时亮时灭
D．小明看到线圈左右摆动，灯连续发光
三、作图题（本大题共2小题）
14．根据小磁针静止时的指向,标出图中的磁感线方向和小磁针的N、S极。
15．地球周围存在磁场，如图，若假想地磁场是由地球内部一块大条形磁铁产生的，请在地球中间画出这块大条形磁铁，并且标出条形磁铁的磁极以及地磁场磁感线的方向（简要的画几条表明意思即可）
( )
四、实验题（本大题共2小题）
16．如图所示是“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验，先在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。
（1）如图所示，通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外的磁场与 磁体的磁场相似；
（2）实验中，小磁针的作用是为了研究通电螺线管周围的 （选填“磁场强弱”或“磁场方向”）；
（3）探究完成后同学们还想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，请你就现有实验器材设计一下：应该 ，当观察到 现象时，则能证明通电螺线管的极性与电流方向有关。

17．为了研究通电螺线管周围不同位置的磁场强弱，某小组同学将通电螺线管放置在水平玻璃板正下方，在玻璃板上均匀撒上铁屑，轻敲玻璃板后发现，在不同位置处铁屑的分布不同。如图(a)所示，该小组同学选取通电螺线管两端对称的A、B、C、D、E和F六个区域进行观察。为便于观察，图(b)所示为放大的这六个区域的铁屑分布情况。
(1)分析比较图中的A、B、C三个区域或D、E、F三个区域，可得出的初步结论是
___________________________________________________________。
(2)分析比较图中的_______区域可初步推测，在通电螺线管左右两侧，到通电螺线管两端距离相等的对称区域，磁场强弱是相同的。
五、计算题（本大题共2小题）
18．喜欢创造发明的小榕设计了一个自动控温的保温箱，其工作原理电路图如图所示。电源电压恒为12V，控制电路中电磁铁线圈电阻忽略不计，定值电阻，加热电路中电阻。为热敏电阻，其阻值随温度变化情况如表所示。闭合开关后，当箱内温度达时，衔铁被吸下，电阻停止工作；当箱内温度低于时，电磁铁磁性减弱，在弹簧作用下，A、B 两触点接触，电阻又开始工作。求：
（1）电阻工作100s产生的热量；
（2）电磁铁吸住滑块的最小电流；
（3）若将电流表改成温度表，其刻度是否均匀，请通过分析计算说明理由。
温度 24 26 28 30 32 34 36 38
热敏电阻 180 160 140 120 100 80 60 40
19．一位设计师设计了一种“重力灯”。无论你在地球哪一个角落，无论当地的天气如何，它都可以实现照明。如图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光。重复以上操作，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为2.4m的过程中，就可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min。（g取10N/kg）
（1）甲图虚线框内一定有 ，它的工作原理是 ；
（2）求重物下落时，重力做功的功率；( )
（3）求重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率；( )
（4）取下灯泡，将甲图装置的两个输出端接入乙图中的a、b两个接线柱进行实验（设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出3.6V电压）；R0为标有“5Ω 0.3A”的定值电阻，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”，电流表选择量程为0~0.6A，电压表选择量程为0~3V；为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。( )
六、综合题（本大题共1小题）
20．阅读短文，回答问题：
电动车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱．通常说的电动车是以蓄电池作为能量来源．为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，作了放电余留20%左右即停止电能输出的电路设计．
如表是某型号电动自行车的相关数据．
整 车 整车质量 40kg
最高车速 10m/s
最大噪声 62dB
效 率 75%
蓄电池 容 量 0.5kW h
供电电压 48V
电动机 额定电压 48V
（1）如图所示的实验中，能反映电动机工作原理的是如图丙中的 ．
（2）关于电动车，下列说法中错误的是 ．
A．电瓶车手把相当于轮轴
B．紧急刹车时，人会向前倾导致人的动能变大
C．行驶过程中轮胎发热，轮胎内能一定增大
D．后视镜用凸面镜是为了扩大视野
（3）电动车中改变车速的控制器相当于是实验室中的 （填物理实验器材名称），它和电动机应该 选填“串联”或“并联”）在一起使用．
（4）该电动车最多能输出的机械能为 J．
（5）小明骑着该电动车，以最大规定速度在水平路面匀速行驶时，且该电动车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图象如图乙所示．则该过程中电动车克服摩擦力做功的功率为225W，则小明的质量是 kg．（g取10N/kg）
A组基础训练题参考答案
1．【答案】 振动； 通电导体在磁场中受力运动； 声源
【详解】
[1]一切发声的物体都在振动，扬声器发出的优美舞曲声是由扬声器纸盆振动而产生的。
[2]扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理进行工作的。
[3]将音响的音量减小，即降低的声音的响度，这是在声源处减弱噪声。
2．【答案】 麦克风、发电机； 扬声器、电风扇
【详解】
[1]电磁感应原理是：闭合回路部分导体做切割磁感线运动时，回路中会产生感应电流。动圈式麦克风，声音引起膜片振动，膜片带动永磁体中的线圈振动，产生感应电流，声信号转化为强弱变化的电信号，是电磁感应原理。发电机是外力带动线圈在永磁体中转动，线圈做切割磁感线运动，产生感应电流，将机械能转化为电能。
[2]动圈式扬声器，从麦克风处产生的感应电流流向动圈式扬声器的线圈中，线圈处于强磁场中，磁场对通电线圈施加力的作用，由于经过线圈的电流的方向和强弱是变化的，线圈在磁场力的作用下反复振动，从而还原出声音信息。电风扇是靠电动机带动叶片转动的，电动机原理是：通电线圈在磁场力作用下发生转动，从而带动机械转动。电熨斗是靠电流热效应工作的，电磁起重机本质是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的。
3．【答案】 同种； 通电导体在磁场中受力运动
【详解】
[1]“怒发冲冠”的景象，这是由于当人触摸“静电球”时，人体带上同种电荷，头发丝因带同种电荷而互相排斥的结果。
[2]由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
4．【答案】1893；N
【详解】
（1）[1]由图可知，电阻箱的示数为
（2）[2]由图可知，电流从螺线管的左侧流入，右侧流出，根据右手螺旋定则可知，通电螺线管的左端是N极。
5．【答案】 电磁继电器； 右； 减小
【详解】
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．
6．【答案】B
【详解】
A．图中是奥斯特实验，说明通电直导线周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应。故A不符合题意；
B．图中是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象；给手机充电时受电线圈靠近磁场就会产生电流，也是利用电磁感应原理工作的。故B符合题意；
C．图中开关闭合后，磁铁中的通电金属杆会运动，说明通电导体受到磁场力的作用。故C不符合题意；
D．图中开关闭合后，小磁针发生偏转，螺线管就有了磁性，说明通电螺线管周围存在磁场。故D不符合题意。
故选B。
7．【答案】A
【详解】
由图知道，当开关S接“1”，将滑动变阻器片P由左端滑向右端，根据右手定则知道，电螺线管的上端为N极，异名磁极相互吸引，又因为通电螺线管的磁性增强，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，产生电磁感应，电流表的指针会发生偏转，因为线圈相当于做切割磁感线运动，电路又闭合，所以会产生感应电流，故电流表指针会偏转。
故选A。
8．【答案】D
【详解】
电动机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用．
A．如图为奥斯特实验表明通电导线周围存在磁场；
B．如图为同种电荷相互排斥；
C．如图为电磁感应现象，即闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流；
D．如图为通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的基本原理．
9．【答案】D
【详解】
通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，其中之一发生改变，则受力方向发生改变。
A．根据题意知道，此时dc边受到磁场的作用力向下，由于ab边中电流方向与dc中电流方向相反，而磁场方向相同，所以ab边受到磁场的作用力与dc边受到磁场的作用力相反，即ab边受到磁场的作用力向上，故A错误；
B．由图知道，线圈由图示位置转过180o时，电流沿abcd流过线圈，故B错误；
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边中电流的方向反向，则受力方向改变，即dc边受到磁场的作用力向上，故C错误；
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边中电流的方向反向，则受力方向改变，即ab边受到磁场的作用力向下，故D正确。
故选D。
10．【答案】C
【详解】由题可知，手机中的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的；
A．电饭锅做饭，是利用电流通过导体产生热量来工作的，是利用了电流的热效应，故A不符合题意；
B．电动机工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故B不符合题意；
C．发电机是利用闭合电路的线圈在磁场中做切割磁感线运动，能够产生感应电流，是电磁感应现象，故C符合题意；
D．将携带声音信息的电流通过扬声器的线圈，线圈在磁场中受力而运动，从而带动纸盆振动产生声音，利用的是通电导体在磁场中受力而运动，故D不符合题意。
故选C。
11．【答案】C
【详解】
A. 电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故A错误；
B. 电铃工作时，根据安培定则判断，电磁铁a端为S极，故B错误；
C. 如图，当温度升高到780C时通过温度计中的连线，电磁铁被接通，产生磁场，衔铁被吸过来，电铃接通报警，故C正确．
D. 若将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度将降低，故D错误；
故选C．
12．【答案】B
【分析】
【详解】
A．静止或匀速直线运动都是平衡状态，此时都会受到平衡力的作用，故A正确，不符合题意；
B．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故B错误，符合题意；
C．机翼的上方是弧形，空气流过上方时流速大，压强小；机翼下方是平面，空气的流速小，压强大；这一压强差使飞机获得竖直向上的升力；当升力大于重力时，无人机受到的合力方向向上，无人机就会升空，故C正确，不符合题意；
D．无人机直立栖息在树枝上时，树枝对无人机的支持力和无人机对树枝的压力是一对相互作用力，故D正确，不符合题意。
故选B。
13．【答案】B
【详解】
A．摩擦起电的实质是通过摩擦使正负电荷分离，得失电子的过程，电荷总数没有变化，故A错误；
B．图乙是法拉弟的电磁感应实验原理图，通过切割磁感线可以在导线中产生感应电流，将机械能转化为电能，人们制造了发电机，故B正确；
C．图丙中螺线管电流从左端流入，根据安培定则，右手四指顺着电流方向握住螺线管，大拇指所指的方向为N极，即螺线管右端为N极，左端为S极，根据磁极间相互作用规律，上方小磁针静止时a端是N极，故C错误；
D．图丁装置中两电磁铁串联，电流相同，线圈匝数不同，根据控制变量法，可研究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，故D错误。
故选B。
14．【答案】能量守恒；切割；磁场方向
【详解】
（1）[1]发电机发电时将机械能转化为电能，如果导体棒ab置于磁场中静止能产生感应电流违背了能量守恒定律。
（2）[2]根据实验中1、2和1、3现象可知，当导体棒运动方向和磁感线平行时不产生感应电流，当导体棒左右运动时产生感应电流，说明要想产生感应电流导体棒的运动必须要切割磁感线。
（3）[3]分析第3、4两次实验记录，将N、S极对调，改变磁场方向，保证导体切割磁感线方向不变，感应电流方向改变，说明感应电流的方向和磁场方向有关。
15．【答案】(1)磁性强弱　(2)磁性强弱　(3)导体切割磁感线的速度越大　(4)便于改变磁体的磁 性强弱　(5)难以控制每次移动线框的速度相等
【解析】(1)探究感应电流的大小与磁场的强弱的关系时,根据控制变量法可知,实验中要控制导体切割磁感线的速度相同,磁场的强弱不同,即需要改变电磁铁的磁性强弱;(2)实验中用到了控制变量法,要探究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度的关系,应控制电磁铁磁性强弱不变,只改变导体切割磁感线速度的大小;(3)从表格中看出,从实验1到实验3,线框切割磁感线的速度越来越大,电流计指针偏转格数越来越多,电流越来越大,由此可得出的结论是:其他条件都相同时,导体切割磁感线的速度越大,闭合电路中产生的感应电流越大;(4)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是便于改变磁体的磁性强弱;(5)按照小雨的设计思路探究猜想A,实验时在操作上存在的困难是难以控制每次移动线框的速度相等。
16．【答案】（1）3000 ；A （2）超载 （3）1.2×104W
【详解】（1）该电梯空载静止时，配重和轿厢都处于静止状态，与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力大小等于配重的重力，即
F缆绳=G配重=m配重g=300kg×10N/kg=3000N；
由图乙可知，超载时，触点与A接触，电铃接入电路中，电铃发出报警铃声。
（2）该电梯某次轿厢内载人和货物的总重为8000N，轿厢内底面压力传感器受到的压力F压=8000N，由图丙可知，压敏电阻R2=30Ω，电路中的电流
说明电梯超载。
（3）由图丁可知，电梯匀速上升阶段的速度是2m/s，对轿厢受力分析，轿厢受到三个力的作用：轿厢自身的重力、缆绳对轿厢竖直向上的拉力以及钢丝绳对轿厢的拉力，当轿厢匀速直线运动时，受力平衡，轿厢整体的重力
G总= G厢+G = m厢g+G=400kg×10N/kg+5000N=9000N
钢丝绳对轿厢的拉力
F钢=G总- F缆绳=9000N-3000N=6000N
电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率
17．【答案】 发电机 电磁感应 2.5W 40% 7~25Ω
【分析】
【详解】
解：（1）[1][2]转轴转动时，小灯泡就可以发光，即产生了电能，所以甲图虚线框内一定有发电机；发电机的工作原理是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会在导体中产生感应电流，即它的工作原理是电磁感应原理。
（2）[3]这个质量为25kg的重物，它的重力
它的重力是250N；重物下落高度为2.4m，则这个过程重力做的功
重力做的功是600J；这个过程可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min，也是说重物下落2.4m，消耗的时间是，根据可知，重力做功的功率
重力做功的功率是2.5W。
（3）[4]由[3]解析可知，重力做的功是600J，这是总功；这个过程中可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min，正常发光，则灯的电功率是1W，时间是，那么根据可知，甲图装置所做的有用功
甲图装置能量转化的效率
甲图装置能量转化的效率是40%。
（4）[5]观察题中的条件，R0为标有“5Ω 0.3A”的定值电阻，即流过R0的电流最大只能是0.3A；滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”，即流过R1的电流最大只能是1A；电流表选择量程为0~0.6A，即流过电流表的电流最大只能是0.6A；由上述可知，三个电流值：0.3A、1A、0.6A，并且这个是串联电路，电流处处相等，那么电路中最大电流只能是0.3A，根据欧姆定律得
解得，即R1最小阻值为7Ω；
电压表选择量程为0~3V，则电压表的示数最大只能是3V，电压表并联在R1两端，则R1两端的最大电压是3V，根据串联电路的分压原理，电阻越大，分得的电压越大，则这时R1的电阻是最大的，根据可知
解得，即R1最大阻值为25Ω；综上所述，为了保证电路安全，R1接入电路的阻值变化范围是7~25Ω。
答：（1）甲图虚线框内一定有发电机，它的工作原理是电磁感应；
（2）重物下落时，重力做功的功率是2.5W；
（3）重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率是40%；
（4）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是7~25Ω。
18．【答案】（1）4.55A（2）130s（3）450Ω（4）150Ω
【详解】
(1)由图甲所示电路可以知道，工作电路是通路，加热器处于加热状态．受控电路电源电压为220V，加热器的规格“220V 1000W”，此时加热器在额定电压下工作，其电流为：
(2) 恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃需要吸收的热量为：
设加热器需正常工作时间为t，则放出的热量为W=Pt（其中P=1000W），
根据已知列方程如下：80%×Pt=1.04×105J，计算得t=130s；
(3) 若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，欲使电流达到0.04A的最高衔接电流，控制电路的电阻应该为，读图乙可知100℃时热敏电阻的阻值为400Ω，所以可变电阻R此时调节为：900Ω－400Ω－50Ω=450Ω；
(4) 当获得最高温度为50℃时，欲使电流达到0.036A的最低释放电流，控制电路的电阻应该为，读图乙可知50℃时热敏电阻的阻值为800Ω，所以可变电阻R此时调节为：1000Ω－800Ω－50Ω=150Ω；
B组能力提升训练题参考答案
1．【答案】变大；电流；
【详解】
通电导线周围存在磁场，由于电流所产生的磁场的强弱与电流的大小有关，当导线中的电流增大时，导线中的磁场就增强．通电导线周围磁场的方向与电流的方向有关．
2．【答案】 电磁感应； 电流
【详解】
当你对着话筒说话或唱歌时，产生的声音引起膜片振动，线圈和膜片是连在一起的，连在膜片上的线圈就一起振动，线圈在磁场里的振动，会切割磁感线产生感应电流，这就是电信号．根据电磁感应现象，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，经过放大后，这个记载声音信号的感应电流经放大后传给扬声器，就通过扬声器还原成声音．
3．【答案】北极； N； 南极； S
【分析】磁极是磁体上磁性最强的部位，每个磁体都有两个磁极：一个N极，一个S极．
【详解】任何磁体都有两个磁极，当磁体能够自由转动时，最终总会有一个磁极指向北方，这个磁极称为北极，即N极，另一个磁极指向南方，称为南极，即S极．
4．【答案】； 将声音的变化转化为强弱变化的电流； 将变化的电流还原成声音
【详解】
在最早、最简单的电话装置是由听筒、话筒和电池组组成，它们应串联在电路中．电话的话筒把声音的信号转变为强弱变化的电流的信号传递出去，再通过听筒把强弱变化的电流信号变成声音的信号，把传输的声音还原出来．
5．【答案】受到力的　电动机　相反
【解析】开关闭合后,导体中有电流通过,导体运动起来,说明通电导体在磁场中受到力的作用,电动机就是利用该原理制成的。把电源的正负极对调后接入电路,磁场方向不变,而通过导体的电流方向相反,导体的受力方向相反,故会发现导体ab的运动方向跟原来运动的方向相反。
6．【答案】C
【详解】①磁体的磁性越强，只表示吸引磁性物质的能力强，与能吸引的物质种类多少无关，故①错误；
②指南针是小磁针，是由于受到地磁场的作用，所以能够指南北，故②正确；
③地理两极和地磁两极相反，地磁场的N极在地理的南极附近，磁感线是从N极出来，回到S极的，故小磁针静止时，其N极指向地理北极附近，故③正确；
④磁体之间的作用是通过磁场发生的，磁场是一种真实存在的物质，故④错误。
正确的是②和③。
7．【答案】B
【解析】由题可知,通过小电流的控制电路来控制大电流的工作电路,所以X可能是电磁继电器。
8．【答案】C
【详解】
A．地毯中夹有钢丝是为了导出因摩擦产生的静电，防止由静电发生火灾和静电对电子产品产生的损害，这与磁极间的相互作用力无关，故A不符合题意；
B．油罐车尾部常拖有一条铁链是把油罐车上的静电导入大地，有效防止油罐车因静电造成自燃爆炸的危险，这与磁极间的相互作用力无关，故B不符合题意；
C．电视里讲解棋类比赛时，棋盘和棋子都是磁性材料做成的，根据异名磁极相互吸引而使棋子和棋盘之间有一定的压力，从而使棋子受到棋盘的摩擦力，当棋子受到的摩擦力等于重力时，棋子可以粘在竖直悬挂的棋盘上，故C符合题意；
D．电脑屏幕上有静电，所以电脑屏幕会吸附灰尘，这与磁极间的相互作用力无关，故D不符合题意。
故选C。
9．【答案】B
【详解】
由安培定则知磁场对通电导体有力的作用，其作用的方向只与电流方向、磁场方向有关。
A．将A、B 两端对调，电流方向仍与原来一样垂直纸面向里，既没改变磁场方向，也没改变电流方向，所以通电直导线AB在磁场中受力方向与原来相同，即通电直导线AB运动方向为水平向右运动，故A不符合题意；
B．将蹄形磁体的N、S 极对调，只改变磁场方向，所以通电直导线AB在磁场中受力方向与原来相反，即通电直导线AB运动方向变为水平向左运动，故B符合题意；
C．换用磁性更强的蹄形磁体，只改变磁场强弱，既没改变磁场方向，也没改变电流方向，所以通电直导线AB在磁场中受力方向与原来相同，即通电直导线AB运动方向为水平向右运动，故C不符合题意；
D．将滑动变阻器的滑片P向右移动，只改变通过直导线AB中电流大小，既没改变磁场方向，也没改变电流方向，所以通电直导线AB在磁场中受力方向与原来相同，即通电直导线AB运动方向为水平向右运动，故D不符合题意。
故选B。
10．【答案】C
【解析】
A 磁石能吸引铁、钴、镍，但不能吸引金、铜等其他金属，故A错误
B 磁石的周围存在磁场，而磁感线实际并不存在，是为了描述磁场分布而假想的曲线，故B错误
C 磁石周围存在磁场，磁石通过磁场作用从而能吸引铁甲，故C正确
D 磁石两极磁性最强，其他部分较弱，所以磁石各部位对铁甲的吸引力大小不相同，故D错误
11．【答案】B
【详解】
A．电动机通电后不转原因：电流太小、磁场磁性太弱、断路、线圈处于平衡位置，故A错误；
B．线圈转动方向跟电流方向和磁场方向有关，改变磁场方向可以改变线圈转动方向，故B正确；
C．电动机工作时电能大部分转化为机械能，还有一小部分转化为内能，故C错误；
D．换向器在线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，能使线圈连续转动下去，故D错误。
故选B。
12．【答案】C
【详解】
A．水中倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，故A错误；
B．根据安培定则可知，螺线管左端为S极，异名磁极相互吸引，所以小磁针的右端应该为N极，故B错误；
C．软木塞飞出时，管内水蒸气的内能减小，软木塞的动能增加，是内能转化为动能（机械能），故C正确；
D．电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，与丁图原理相同，故D错误。
故选C。
13．【答案】D
【详解】A D．小明将线圈的引线两端的漆全部刮完，则线圈快越过平衡位置后，受到相反的力，故不能持续转动，只能看到线圈左右摆动，由于电流是持续的，故灯泡连续发光，故A选项错误，D选项符合题意；
B C．小华将线圈引线一端的漆皮完全刮掉，另外一端只刮一部分，这样就保证了线圈越过平衡位置后断电，线圈由于惯性会接着运动，故小华可以看到线圈持续转动，但是电流时有时无的，故是灯时亮时灭，故BC选项错误。
14．【答案】如图所示　
15．【答案】
【详解】
地磁北极在地理南极附近、地磁南极在地理北极附近；且在磁体外部磁感线是从磁体的N极出发，回到S极的，如图所示：
16．【答案】（1）条形；（2）磁场方向；（3）改变电流方向；小磁针的N极指向发生变化
【详解】（1）由图可知，通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，铁屑的排列情况与条形磁铁周围铁屑的排列情况相同，因此通电螺线管外的磁场与条形磁体的磁场相似。
（2）小磁针放在螺线管周围不同位置，小磁针静止时N极指向与该点磁场方向相同，实验中，小磁针的作用是为了研究通电螺线管周围的磁场方向。
（3）探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，应该改变电流方向，可以将电源的正负极对调，当观察到小磁针的N极指向发生变化时，说明通电螺线管的极性与电流方向有关。
17．【答案】(1)在通电螺线管外部，距离螺线管两端越远，磁场越弱(合理即可)；(2)A、F(或B、E或C、D)
【详解】(1)根据放大的六个区域图可知：在通电螺线管外部，距离螺线管两端越远，磁场越弱；(2)根据放大图可知，A和F、B和E、C和D的铁屑分布情况几乎完全相同，所以分析比较图中的A、F(或B、E或C、D)区域可初步推测，在通电螺线管左右两侧，到通电螺线管两端距离相等的对称区域，磁场强弱是相同的。
18．【答案】（1）7200J；（2）0.05A；（3）表盘上温度值的刻度不均匀，电流与电阻不成正比
【详解】解：（1）根据电路图可知，电阻工作时，和串联后，再与并联接入电路中，两端的电压为电源电压，消耗的电能全部用来产生热量，所以电阻工作100s产生的热量为
（2）根据题意可知，当箱内温度低于时，A、两触点接触，根据表格中的数据可知，此时的阻值为；该支路的总电阻为
电磁铁吸住滑块的最小电流为
（3）根据欧姆定律可知，电流表的示数为
电源电压不变，的阻值是变化的，电流与总电阻成反比，所以将电流表改成温度表，其刻度是不均匀的。
答：（1）电阻工作产生的热量为7200J；
（2）电磁铁吸住滑块的最小电流为0.05A；
（3）表盘上温度值的刻度不均匀，电流与电阻不成正比。
19．【答案】 发电机 电磁感应 2.5W 40% 7~25Ω
【分析】
【详解】
解：（1）[1][2]转轴转动时，小灯泡就可以发光，即产生了电能，所以甲图虚线框内一定有发电机；发电机的工作原理是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会在导体中产生感应电流，即它的工作原理是电磁感应原理。
（2）[3]这个质量为25kg的重物，它的重力
它的重力是250N；重物下落高度为2.4m，则这个过程重力做的功
重力做的功是600J；这个过程可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min，也是说重物下落2.4m，消耗的时间是，根据可知，重力做功的功率
重力做功的功率是2.5W。
（3）[4]由[3]解析可知，重力做的功是600J，这是总功；这个过程中可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min，正常发光，则灯的电功率是1W，时间是，那么根据可知，甲图装置所做的有用功
甲图装置能量转化的效率
甲图装置能量转化的效率是40%。
（4）[5]观察题中的条件，R0为标有“5Ω 0.3A”的定值电阻，即流过R0的电流最大只能是0.3A；滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”，即流过R1的电流最大只能是1A；电流表选择量程为0~0.6A，即流过电流表的电流最大只能是0.6A；由上述可知，三个电流值：0.3A、1A、0.6A，并且这个是串联电路，电流处处相等，那么电路中最大电流只能是0.3A，根据欧姆定律得
解得，即R1最小阻值为7Ω；
电压表选择量程为0~3V，则电压表的示数最大只能是3V，电压表并联在R1两端，则R1两端的最大电压是3V，根据串联电路的分压原理，电阻越大，分得的电压越大，则这时R1的电阻是最大的，根据可知
解得，即R1最大阻值为25Ω；综上所述，为了保证电路安全，R1接入电路的阻值变化范围是7~25Ω。
答：（1）甲图虚线框内一定有发电机，它的工作原理是电磁感应；
（2）重物下落时，重力做功的功率是2.5W；
（3）重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率是40%；
（4）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是7~25Ω。
20．【答案】C；B；滑动变阻器；串联；1.08×106；50
【详解】（1）电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动制成的．
A．图中没有电源，则导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流计指针发生偏转，说明产生了感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，不符合题意；
B．是奥斯特实验，说明了通电导线周围存在磁场，不符合题意；
C．图中有电源，闭合开关后，通电导线在磁场中受力运动，是电动机的原理，符合题意；
D．探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故不符合题意；
（2）A．自行车的车把实际上是一个轮轴，动力作用在轮上，是省力杠杆，故A正确．
B．紧急刹车时，由于惯性人要继续向前运动，所以人会向前倾，人会向前倾不会导致人的动能变大，故B错误．
C．行驶过程中轮胎克服摩擦做功，机械能转化为内能，使轮胎的内能增加，温度升高而发热，故C正确．
D．凸面镜对光线有发散作用，能成正立、缩小的虚像，因此利用凸面镜可以达到扩大视野的目的，故D正确．
（3）电路中的电流大小可通过滑动变阻器来改变，电流变化了，电动机的转速就会改变，因此电动车中改变车速的控制器相当于是实验室中的滑动变阻器．在连接时，它和电动机应该串联在一起使用．
（4）电动车在使用过程中，将电能转化为机械能，因此该电动车最多能输出的机械能
．
（5）已知最大功率P=225W，
由可得，；
已知摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图象为正比例图象．
由图像可知，当f=5N时，车辆和人的总质量M’=20kg，则阻力为1N时，车辆和人的总质量为4kg，则当f=22.5N时，车辆和人的总质量M=22.5N×4kg/N=90kg，
则小明的质量m小明=M-m车=90kg-40kg=50kg．
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