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3.2 电流的磁场（第2课时） 分层练习
科学观念：了解通电螺线管磁性强弱与电流大小、线圈匝数的多少、有无铁芯的关系。
科学思维：能根据具体情况判断通电螺线管磁性强弱。
探究实践：通过科学探究过程中对实验方案的设计，加深学生对变量控制法的认识。
态度责任：培养事实求是的科学探究精神。
1．下列改变通电螺线管磁性强弱的方法中不正确的是（　　）
A．改变通过螺线管电流的强弱 B．改变螺线管的匝数
C．调换螺线管两端的极性 D．调节铁芯在通电螺线管中的深浅
2．电磁铁的优点是（　　）
A．它的磁性非常强 B．它能长时间保持磁性
C．它不需要消耗电能 D．它的磁性有无，强弱和磁极的方向都可以改变
3．关于电磁铁的特点，下列说法错误的是（　　）
A．电磁铁通电时有磁性。断电时无磁性
B．通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强
C．在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强
D．当通入电磁铁的电流方向改变后，电磁铁就会失去磁性
4．在如图所示电路中，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向右移动时，图中的电磁铁（　　）
A．b端是N极，磁性减弱 B．b端是S极，磁性减弱
C．a端是N极，磁性增强 D．a端是S极，磁性增强
5．小明在学习完电与磁的知识后，自己动手用铁钉、电池和导线制作了几个电磁铁，已知I1＞I2，请你判断下列电磁铁中磁性最强的是（　　）
A． B． C． D．
6．在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路，下列相关说法正确的是（　　）
A．电磁铁A、B上方都是N极
B．通过电磁铁A和B的电流相等
C．电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性
D．向右移动滑片P，电磁铁A、B磁性都增强
7．在右图所示的电路中，要使螺线管显示最强磁性，开关S1、S2的连接状态应是（　　）
A．S1接1，S2接3 B．S1接1，S2接4 C．S1接2，S2接3 D．S1接2，S2接4
8．如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁。下面说法正确的是（　　）
A．开关闭合，电磁铁上端是N极
B．开关闭合，条形磁铁与电磁铁相互吸引
C．当滑片P 从b 端到a 端的滑动过程中，灯泡变暗，电磁铁磁性弱
D．当滑片P 从b 端到a 端的滑动过程中，弹簧的长度会变短
9．在学校组织的“磁力小车弹射”比赛中，小科将条形磁铁固定在静止的小车上，电磁铁固定在水平桌面上，如图所示。为使小车运动的距离更远，下列说法正确的是（　　）
A．向左移动滑动变阻器的滑片
B．将接线柱c的导线改接到接线柱b
C．在小车上换用磁性更强的条形磁体
D．改变电源的正负极
10．磁感线可以直观地反映磁体周围的磁场分布。如图通电螺线管内部插入一根铁芯，下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（　　）
A． B． C． D．
11．如图所示，在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁A、B进行实验。下列说法正确的是（　　）
A．通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了等效替代法
B．滑片P向左滑动，电磁铁的磁性减弱
C．电磁铁A、B的上端均为N极
D．该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系
12．小柯用一根导线和一枚铁钉制作了如图所示的电磁铁。线圈通电后，钉尖处可以吸引回形针。关于此实验，下列说法正确的是（　　）
A．铁钉吸引的回形针越多说明磁性越强
B．线圈通电后，钉帽一端为电磁铁的S极
C．改变线圈中的电流方向，则钉尖处不能吸引回形针
D．若电流大小不变。增大线圈匝数，钉尖处吸引回形针的数量不变
13．小明设计的燃气灶熄火自动保护装置，当燃气灶发生意外熄火时，装置能利用电磁铁与衔铁K断开而自动切断气源（如图）。Rt为热敏电阻（阻值会随温度的变化而变化），R为保护电阻。
（1）闭合开关S，电磁铁的A端的磁极为　 　极；
（2）当燃气灶发生意外熄火时，Rt温度降低，其阻值随温度的降低而　 　。
14．如图为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图，指针会绕着转动轴O转动。
（1）通电螺线管的左端为　 　极。
（2）在探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系时，将开关S从a点换到b点，并向　 　（填“左”或“右”）调节变阻器的滑片，使电流表的示数不变。
（第14题图） （第15题图） （第16题图）
15．如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为 　 　极，小磁针静止时，A端是 　 　极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性 　 　（选填“增强”、“不变”或“减弱”）。
16．如图所示，盛水烧杯中漂浮一个空心铁球，放置在电磁铁上。
（1）当闭合开关S后，铁球　 　（填有或无）磁性；
（2）将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，烧杯中的水面会　 　（选填“上升”、“下降”或“不变”）；
（3）交换电源正负极，烧杯中的水面将　 　（填“上升”或“不变”或“下降”）。
17．为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想：
猜想A：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强；
猜想B：外形相同的电磁铁，线圈的匝数越多，它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流合作设计了以下实验方案：
用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，如图所示的三种情况，根据小丽的猜想和实验，完成下列问题。
（1）通过观察　 　的不同，来判断磁性强弱。
（2）通过比较图　 　两种情况，可以验证猜想A是正确的。
（3）通过比较图C甲、乙两电磁铁，发现猜想B不全面，应补充　 　。
（4）通过比较图C中甲、乙两电磁铁，得到的结论是　 　。
（5）检查电路连接完好，小丽闭合开关后发现甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针，她下一步的操作是　 　（填字母）。
A．重新绕制电磁铁
B．更换电源
C．拆除滑动变阻器
D．移动滑动变阻器滑片
18．项目化学习小组利用所学知识制作了一款简易扬声器。制作方法：①用木板和木条制作一个底座，在右侧木条上安装可调节距离的磁铁部件：②四用塑料螺杆将导电线圈固定在一个剪去底部的塑料瓶外侧：③将导线从下方塑料瓶盖上的小孔穿出来，接上音频发生器，扬声器就制成了。
要想该扬声器增大音量，下列方法不可行的是（　　）
A．增加线圈匝数 B．换用磁性更强的磁铁
C．增大线圈中的电流 D．增大线圈阻值
19．如图所示电路可以探究巨磁电阻的特性：闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动，观察到指示灯变亮。那么（　　）
A．电磁铁右端为N极
B．电磁铁磁性减弱
C．巨磁电阻两端电压增大
D．巨磁电阻的阻值随磁场增强而变小
20．如图所示，弹簧测力计甲、乙分别挂一个条形磁体和铁块，开关闭合后，当滑动变阻器的滑片向右移动时，关于弹簧测力计甲、乙的示数变化情况下列说法正确的是（　　）
A．弹簧测力计甲、乙的示数都变大
B．弹簧测力计甲的示数变小，乙的示数变大
C．弹簧测力计甲的示数变大，乙的示数变小
D．弹簧测力计甲、乙的示数都变小
21．如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁。给盆栽浇水后与浇水前相比（　　）
A．盆栽受到的磁力大小不变
B．盆栽浇水前后能悬浮在空中都只受磁场力的作用
C．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
D．要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向
22．如图所示，是某同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，打开门锁。下列说法正确的是（　　）
A．条形磁体外部磁感线从S极出发回到N极
B．通电后电磁铁a端为S极
C．滑片向右移动的过程中小灯泡的亮度变暗
D．滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性减弱
23．如图所示，小浦同学将一条形磁体放在小车上，并靠近固定好的螺线管。开关闭合，电流表指针偏转，但小车仍保持静止。下列说法正确的是（　　）
A．当把滑动变阻器滑片向右滑动时，小车一定会运动起来
B．条形磁铁左端一定为N极
C．a处的磁场方向是向右，b处的磁场方向是向左
D．若将通电螺线管中铁芯移出，则小车受到的摩擦力一定变小
24．如图所示，盛水的烧杯放在电磁铁上方，当电磁铁的开关断开时，空心小铁球自由地浮在水面上，小磁针指向如图所示，以下说法错误的是（　　）
A．开关闭合时，小磁针N极向下偏转，S极向上偏转
B．开关闭合、滑动变阻器的滑片向下移动时，电磁铁磁性增强
C．当电路中电流减小时，空心小铁球所受的浮力减小
D．无论开关断开还是闭合，浮在水面上的空心小铁球所受的浮力不变
25．1901年挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河。为了认识电磁炮的一些特性，小科制作了一个电磁炮模型，螺线管通电后，撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
（1）小科要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的是　 　；
A.增加螺线管的线圈匝数 B.改变线圈中的电流方向 C.增大通过螺线管的电流
（2）图中撞针最可能选用的材质是　 　。
A.塑料 B.铁 C.铜 D.铝
（3）小科测得的一项实验数据（取多次实验的平均值）如表。
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
撞针质量（克） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
射程（米） 0.48 0.54 0.81 0.46 0.41
小科得出了“当其他条件相同的情况下，撞针质量为0.3克时电磁炮的射程最远”的结论。小明觉得这个结论还不可靠，建议再取不同质量的撞针进行实验。你认为选择撞针质量范围在　 　克之间进行进一步实验比较合理。
26．小金为验证影响电磁铁磁性强弱的因素，设计了如图实验，右侧底端固定有小磁铁的指针能绕转轴O转动。
实验1：将变阻器滑片P移至最上端，闭合开关S至a处，再将滑片P逐渐向下移动，观察指针示数的变化。
实验2：先将变滑片P移至最上端，闭合开关S至a处，记下指针示数和电流表示数；再闭合开关S到b处，调节　 　，使电流强度保持不变，指针示数比之前更偏右。请回答：
（1）实验1的目的是研究电磁铁磁性强弱与　 　的关系，实验1过程中指针向　 　（选填“左”或“右”）偏转，指针读数变　 　（选填“大”或“小”）；
（2）补全实验2的操作　 　。实验2的目的是研究电磁铁磁性强弱与　 　的关系；根据实验数据可以得出的结论：　 　。
27．如图甲是一种“潜水自救装置”，其工作原理如图乙所示，力敏电阻Rx的阻值随潜水深度的改变而改变，当达到设定的安全深度时，电磁铁吸引衔铁，反应盒中两种物质混合并开始反应产生气体，气囊快速充气上浮，将潜水运动员拉回到水面，其中U为电源电压，R0为定值电阻。
（1）请分析电磁铁工作时上端是　 　极。
（2）为实现以上功能，在图丙中选出力敏电阻Rx的阻值随深度变化的大致曲线是　 　（填“A”或“B“）。
（3）若其他条件不变，增加电磁铁的线圈匝数，则安全深度将如何变化并说明理由　 　。
28．如图所示是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。
（1）指针下方的物体A应由　 　材料制成。
A.铜 B.铁 C.铝 D.塑料
（2）当开关闭合后，电磁铁左端应为　 　极。
（3）实验发现：
①当滑动变阻器的滑片P向　 　（选填“左”或“右”）滑动时，指针B偏转的角度将会变小；
②保持滑片P的位置不变，当导线a由与接线柱2改为与接线柱1相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会　 　（选填“变大”或“变小”）。
（4）经过对电磁铁的研究，可得出结论：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性　 　；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越　 　，磁性越强。
29．在“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，小科用细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，将条形磁铁放在电子台秤上，如图所示。实验步骤如下：
①断开开关S，将电磁铁1、3接线柱按图示接入电路。
②按下台秤上的清零按钮使台秤示数为零。将滑片移到最大阻值处，闭合开关S，多次移动滑片位置，读出相应的电流值和台秤示数，并记录在表格中。
③断开开关S，将接线柱1改接至2、重复步骤②。
④分析数据，得出结论。
（1）小科通过　 　来推断电磁铁磁性强弱。
（2）分析表中数据可得出的实验结论是　 　。
（3）滑动变阻器除了保护电路外，还具有　 　的作用。
（4）若想要使台秤的压力值显示为正，可进行的操作是　 　（写出一种即可）。
接线柱 实验次数 1 2 3
1、3 电流A 0.34 0.40 0.44
台秤示数/N ﹣0.81 ﹣0.82 ﹣0.84
2、3 电流A 0.34 0.40 0.44
台秤示数/N ﹣0.75 ﹣0.76 ﹣0.78
30．物理学中磁感应强度B来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），为了探究“电磁铁产生的磁场的强弱与什么因素有关”设计了如图甲所示的电路，R2的阻值为10Ω，R为磁敏电阻。其阻值随磁感应强度B变化的图象如题22图乙。
（1）当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为　 　A。
（2）再闭合S1，电磁铁的右端为　 　极；移动滑动变阻器R1的滑片，当电流表示数为0.2A时，该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为　 　T；将R1的滑片向左移动，电流表示数逐渐变小，说明电磁铁的磁性强弱随通过电磁铁的电流的增大而　 　。
（3）保持R1的滑片位置不变，换线圈匝数更多的电磁铁，放在同一位置，电流表示数变小，就得到结论：线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。对吗？为什么？　 　。
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3.2 电流的磁场（第2课时） 分层练习
科学观念：了解通电螺线管磁性强弱与电流大小、线圈匝数的多少、有无铁芯的关系。
科学思维：能根据具体情况判断通电螺线管磁性强弱。
探究实践：通过科学探究过程中对实验方案的设计，加深学生对变量控制法的认识。
态度责任：培养事实求是的科学探究精神。
1．下列改变通电螺线管磁性强弱的方法中不正确的是（　　）
A．改变通过螺线管电流的强弱
B．改变螺线管的匝数
C．调换螺线管两端的极性
D．调节铁芯在通电螺线管中的深浅
【答案】C
【分析】要解决此题，需要掌握影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、是否有铁芯插入。电流越大，匝数越多，有铁芯插入，磁性越强。
【解答】解：通电螺线管磁性的强弱与电流的大小，线圈的匝数及是否有铁芯插入有关。螺线管中的电流越大，螺线管的匝数越多，有铁芯插入都可以使通电螺线管的磁性增强。因此调换螺线管两端的极性，只是改变电流的方向，因此只能改变通电螺线管磁场的方向，不能改变通电螺线管磁性强弱。
故选：C。
【点评】理解通电螺线管的磁性强弱由哪些因素决定是此题考查的核心。电流的方向的变化可使螺线管的极性改变，但不能改变其磁性强弱。
2．电磁铁的优点是（　　）
A．它的磁性非常强
B．它能长时间保持磁性
C．它不需要消耗电能
D．它的磁性有无，强弱和磁极的方向都可以改变
【答案】D
【分析】电磁铁是利用了电流的磁效应来进行工作的。即当导体中通过电流时，电磁铁有磁性，导体中无电流通过时，电磁铁无磁性。同时电磁铁的磁性强弱跟电流的大小、线圈的匝数、铁芯的有无等因素有关，通过对这些因素的控制，可实现对电磁铁磁性的控制。
【解答】解：A、不合题意。电磁铁的磁性强弱取决于电流的大小、线圈的匝数、铁芯的有无等因素，而不是磁性始终都很强，故说法错误；
B、不合题意。电磁铁在通电时有磁性，不通电时无磁性，而并非能长时间保持磁性，故说法错误；
C、不合题意。电磁铁是需要通电来进行工作的，因此，它一定会消耗电能，故说法错误；
D、符合题意。电磁铁磁性有无可通过通断电来控制，磁性强弱可通过电流、线圈匝数等来控制，磁极方向也可通过电流方向来控制，故说法正确。
故选：D。
【点评】此题主要考查了我们对电磁铁基本原理的理解，主要是围绕电磁铁磁性有无，强弱和磁极的方向的情况来展开，内容很基础，但却很重要。
3．关于电磁铁的特点，下列说法错误的是（　　）
A．电磁铁通电时有磁性。断电时无磁性
B．通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强
C．在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强
D．当通入电磁铁的电流方向改变后，电磁铁就会失去磁性
【答案】D
【分析】（1）电磁铁的优点：电磁铁磁性有无可以由电流的通断来控制；磁性强弱可由电流大小来控制；磁极可由电流方向来控制。
（2）电磁铁磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。在电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强；在线圈和铁芯一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；在线圈和电流一定时，有铁芯时电磁铁磁性越强。
【解答】解：A、电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性。说法正确，不符合题意。
B、在线圈和铁芯一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。说法正确，不符合题意。
C、在电流一定时，外形相同的螺线管即铁芯相同，线圈匝数越多，磁性越强。说法正确，不符合题意。
D、当通入电磁铁的电流方向改变后，电磁铁的磁极改变，电磁铁有磁性。说法错误，符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了电磁铁的优点和电磁铁磁性强弱跟影响因素之间的关系，这些都是基础性内容，一定要熟练掌握。
4．在如图所示电路中，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向右移动时，图中的电磁铁（　　）
A．b端是N极，磁性减弱 B．b端是S极，磁性减弱
C．a端是N极，磁性增强 D．a端是S极，磁性增强
【答案】A
【分析】（1）根据电源的正负极可以确定电磁铁中的电流方向，结合电磁铁线圈的绕向，利用安培定则可以确定电磁铁的NS极。
（2）决定电磁铁磁性强弱的因素有电流大小和线圈匝数，在线圈匝数不变的情况下，电流越大磁性越强。当滑片P向左移动时，可以确定电路中的电流大小，从而可以确定电磁铁的磁性强弱。
【解答】解：（1）由于电源的右端为正极，左端为负极，所以电磁铁中电流方向是从右端流入、左端流出。结合线圈绕向利用安培定则可以确定电磁铁的右（b）端为N极，左（a）端为S极。
（2）当滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路中的电流减小。在线圈匝数和铁芯不变的情况下，电磁铁的磁性减弱。
故选：A。
【点评】此题考查了安培定则、电磁铁磁性强弱的决定因素、滑动变阻器的使用。
安培定则共涉及三个方向：电流方向、线圈绕向、磁场方向，告诉其中的两个，可以确定第三个。此题就是告诉了电流方向和线圈绕向让确定磁场方向。
5．小明在学习完电与磁的知识后，自己动手用铁钉、电池和导线制作了几个电磁铁，已知I1＞I2，请你判断下列电磁铁中磁性最强的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【分析】电磁铁磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。在电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强；在线圈和铁芯一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。
【解答】解：电磁铁磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少，B图线圈中无电流，电磁铁无磁性；
在线圈和铁芯一定时，电流越大，电磁铁磁性越强，即A图中比C图中电磁铁的磁性更强；
在电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强，即D图中比A图中电磁铁的磁性更强。
因此D图中的电磁铁中磁性最强。
故选：D。
【点评】掌握电磁铁磁性强弱的影响因素，利用控制变量法，探究电磁铁磁性强弱跟各因素之间的关系。
6．在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路，下列相关说法正确的是（　　）
A．电磁铁A、B上方都是N极
B．通过电磁铁A和B的电流相等
C．电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性
D．向右移动滑片P，电磁铁A、B磁性都增强
【答案】B
【分析】（1）根据安培定则判定电磁铁的极性；
（2）串联电路中，各处的电流是相同的；
（3）（4）磁性的大小与电流和线圈的匝数有关；通过吸引大头针的多少显示磁性的强弱。
【解答】解：A、由安培定则可知，电磁铁A的上方为S极，B的上方为N极，故A错误；
B、由图可知，电磁铁A和B串联接入电路中，所以电流相等，故B正确；
C、电磁铁A和B的电流相同，由图可知A的线圈匝数少于B的线圈匝数，且B吸引的大头针较多，故B的磁性强于A的磁性，故C错误；
D、向右移动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电流减小，电磁铁A、B磁性都减弱，故D错误。
故选：B。
【点评】此题主要考查的是学生对电磁铁磁性强弱影响因素的了解和掌握，以及对滑动变阻器在电路中的作用的理解，注意控制变量法的熟练运用。
7．在右图所示的电路中，要使螺线管显示最强磁性，开关S1、S2的连接状态应是（　　）
A．S1接1，S2接3 B．S1接1，S2接4
C．S1接2，S2接3 D．S1接2，S2接4
【答案】C
【分析】通电螺线管的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。在匝数一定时，电流越大，磁性越强；在电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强。
【解答】解：通电螺线管磁性强弱跟电流的大小、线圈匝数的多少有关。电流越大，线圈匝数越多，螺线管的磁性越强。
开关S1接2时只有电阻R2接入电路，比开关S1接2时两个电阻串联接入电路的电阻小，电路中的电流大；开关S2接3时接入电路的线圈匝数比开关S2接4时更多。因此S1接2，S2接3时螺线管显示最强磁性，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查的是我们对磁性强弱影响因素的掌握和应用，解答时重点要掌握影响磁性强弱的因素。
8．如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁。下面说法正确的是（　　）
A．开关闭合，电磁铁上端是N极
B．开关闭合，条形磁铁与电磁铁相互吸引
C．当滑片P 从b 端到a 端的滑动过程中，灯泡变暗，电磁铁磁性弱
D．当滑片P 从b 端到a 端的滑动过程中，弹簧的长度会变短
【答案】C
【分析】（1）运用安培定则判断通电螺线管的极性；
（2）磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
（3）影响电磁铁磁性强弱的因素有：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯，线圈的匝数一定，电流越大磁性越强；
（4）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电磁铁磁性的变化，进一步判断弹簧测力计示数的变化。
【解答】解：A、据安培定则可知，此时电流从上面的线流入，从下面的线流出，故电磁铁上端是S极，故错误；
B、据同名磁极相互排斥的特点可知，条形磁铁与电磁铁是相互排斥的，故错误；
C、当滑片P 从b 端到a 端的滑动过程中，电阻变大，电流变小，灯泡变暗，电磁铁的磁性减弱，故正确；
D、当滑片P 从b 端到a 端的滑动过程中，电磁铁的磁性减弱，故排斥力变小，故弹簧变长，故错误；
故选：C。
【点评】解本题的关键时抓住影响电磁铁磁性强弱的因素及根据运用安培定则判断通电螺线管的极性的方法。
9．在学校组织的“磁力小车弹射”比赛中，小科将条形磁铁固定在静止的小车上，电磁铁固定在水平桌面上，如图所示。为使小车运动的距离更远，下列说法正确的是（　　）
A．向左移动滑动变阻器的滑片
B．将接线柱c的导线改接到接线柱b
C．在小车上换用磁性更强的条形磁体
D．改变电源的正负极
【答案】C
【分析】（1）由安培定则判断电磁铁的磁极，由磁极间的相互作用可知磁力小车弹射原理。
（2）影响通电螺线管磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯。
【解答】解：由安培定则可知，电磁铁的右端为N极，由于同名磁极相互排斥，可知小车运动，
A、向左移动滑动变阻器的滑片，电路中接入电阻变大，由I可知，电流变小，磁性变弱，排斥力减小，小车运动的距离变小，故A不符合题意；
B、将接线柱c的导线改接到接线柱b，线圈匝数变少，电流一定时，磁性变弱，排斥力减小，小车运动的距离变小，故B不符合题意；
C、在小车上换用磁性更强的条形磁体，磁性变强，排斥力变大，小车运动的距离变大，故C符合题意；
D、改变电源的正负极，电磁铁的右端为S极，由于异名磁极相互吸引，小车将受到向左的吸引力，运动的距离更近，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题重点是弄清磁力小车弹射原理，知道小车之所以能运动由于同名磁极相互排斥，这是解决此题的突破口。
10．磁感线可以直观地反映磁体周围的磁场分布。如图通电螺线管内部插入一根铁芯，下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【分析】通电螺线管外部的磁感线是从N极出来回到S极的，且疏密程度可表示磁性强弱。
【解答】解：通电螺线管外部的磁感线是从N极出来回到S极的，且疏密程度可表示磁性强弱。在通电螺线管中插入一根铁芯，铁棒被磁化，磁性增强，因此通电螺线管周围的磁感线变密，但磁场方向不变，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了通电螺线管外部磁感线的疏密与礠性强弱的关系，属于基础题。
11．如图所示，在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁A、B进行实验。下列说法正确的是（　　）
A．通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了等效替代法
B．滑片P向左滑动，电磁铁的磁性减弱
C．电磁铁A、B的上端均为N极
D．该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系
【答案】C
【分析】电磁铁是利用电流的磁效应来工作的设备。电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。根据欧姆定律分析电路中的电流变化。
【解答】解：A、实验中可以通过观察电磁铁能吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了转换法，故A错误；
B、滑动P向左滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，故B错误；
C、右手握住螺线管，四指指向电流环绕方向，大拇指指向N极。根据A、B绕线方向及电流流向，大拇指均指向螺线管上端，因此A、B上端均为N极。故C正确；
D、移动滑动变阻器的滑片，针对一个电磁铁可以改变电流的大小，该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与电流的关系，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查的是影响电磁铁的磁性强弱的因素；知道控制变量法在本实验中的应用。
12．小柯用一根导线和一枚铁钉制作了如图所示的电磁铁。线圈通电后，钉尖处可以吸引回形针。关于此实验，下列说法正确的是（　　）
A．铁钉吸引的回形针越多说明磁性越强
B．线圈通电后，钉帽一端为电磁铁的S极
C．改变线圈中的电流方向，则钉尖处不能吸引回形针
D．若电流大小不变。增大线圈匝数，钉尖处吸引回形针的数量不变
【答案】A
【分析】（1）通过吸引回形针显示磁性强弱，是转换法的应用；
（2）由安培定则可判断电磁铁的极性；
（3）电磁铁是通电产生电磁的一种装置；
（4）电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关。
【解答】解：A、通过吸引回形针显示磁性强弱，铁钉吸引的回形针越多说明磁性越强，故A正确；
B、由图可知，电流从钉尖一端流入，根据由安培定则可知，大拇指指向铁钉的钉帽，是N极，则钉尖一端为电磁铁的S极，故B错误；
C、电磁铁通电时有磁性，切断电流后磁性消失，若改变线圈中的电流方向，则钉尖处仍然能吸引曲别针，故C错误；
D、若电流大小不变。增大线圈匝数电磁铁的磁性增强，钉尖处吸引回形针的数量增加，故D错误。
故选：A。
【点评】对影响电磁铁磁性强弱的因素，是我们必须熟记的内容。
13．小明设计的燃气灶熄火自动保护装置，当燃气灶发生意外熄火时，装置能利用电磁铁与衔铁K断开而自动切断气源（如图）。Rt为热敏电阻（阻值会随温度的变化而变化），R为保护电阻。
（1）闭合开关S，电磁铁的A端的磁极为　S　 极；
（2）当燃气灶发生意外熄火时，Rt温度降低，其阻值随温度的降低而　增大　 。
【答案】S；增大
【分析】（1）根据安培定则（伸出右手，弯曲的四指与电流的方向相同，大拇指所指的那端为通电螺线管的N极）分析判断确定通电螺线管的极性；
（2）当燃气灶发生意外熄火时，释放衔铁，断开气源，说明电磁铁的磁性减弱，电流减小，可见，Rt温度降低，其阻值增大，据此分析回答。
【解答】解：
（1）由图知，当开关S闭合后，电磁铁中的电流是从上端流入、下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极、上端（A端）为S极；
（2）当燃气灶发生意外熄火时（温度降低），释放衔铁，断开气源，说明电磁铁的磁性减弱，电流减小，由欧姆定律可知Rt的阻值增大，所以热敏电阻的阻值随温度的降低而增大。
故答案为：（1）S；（2）增大。
【点评】本题考查了安培定则、欧姆定律的应用以及电磁铁磁性强弱的影响因素，属于基础题目。
14．如图为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图，指针会绕着转动轴O转动。
（1）通电螺线管的左端为 　S　 极。
（2）在探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系时，将开关S从a点换到b点，并向 　左　 （填“左”或“右”）调节变阻器的滑片，使电流表的示数不变。
【答案】（1）S； （2）左。
【分析】（1）由安培定则判断该螺线管的N、S极；
（2）当将开关S从a点换到b点时，由于接入电路的螺线管变长，即电阻变大，所以电路中的电流变小；在该题中要求电路中的电流与原来相比是不变的，所以需向左移动滑片才能实现上述目的。
【解答】解：（1）电流由螺线管的左端流入，由安培定则判断该螺线管的左端是S极，右端是N极；
（2）验证通电螺线管的磁性与线圈匝数有关，即需要在电流一定的情况下，改变线圈的匝数看电磁铁的磁性有何变化即可；故当将开关S从a点换到b点时，由于接入电路的螺线管变长，即电阻变大，所以电路中的电流变小；而在该题中要求电路中的电流与原来相比是不变的，所以需向左移动滑片才能实现上述目的。
故答案为：（1）S； （2）左。
【点评】熟悉磁极间的作用规律，并能结合欧姆定律并利用控制变量的思维分析是解决该题的关键。
15．如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为 　N　 极，小磁针静止时，A端是 　N　 极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性 　减弱　 （选填“增强”、“不变”或“减弱”）。
【答案】N；N；减弱
【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的极性，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引判断电磁铁左端的极性；
（2）电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关：电流不变时，匝数越少，磁性越弱；匝数一定时，电流减小，磁场减弱。
【解答】解：（1）伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的左端为电磁铁的N极，据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的道理可知，小磁针的A端是N极；
（2）在此实验装置中，保持电流不变，将开关S由a换到b，则减少了线圈的匝数，因此通电螺线管的磁性减弱。
故答案为：N；N；减弱。
【点评】本题考查了影响电磁铁磁性强弱的因素和根据安培定则判断通电螺线管的极性，有一定的综合性。
16．如图所示，盛水烧杯中漂浮一个空心铁球，放置在电磁铁上。
（1）当闭合开关S后，铁球　有　 （填有或无）磁性；
（2）将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，烧杯中的水面会　下降　 （选填“上升”、“下降”或“不变”）；
（3）交换电源正负极，烧杯中的水面将　不变　 （填“上升”或“不变”或“下降”）。
【答案】（1）有；（2）下降；（3）不变。
【分析】（1）铁钴镍能被磁化，被磁化的物体具有磁性；
（2）电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱；
（3）交换电源正负极，只改变电磁铁的磁极，不改变磁性。
【解答】解：（1）当闭合开关S后，电磁铁具有磁性，上方的铁球会被磁化，因此铁球有磁性；
（2）当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则由欧姆定律可知电路中电流减小，则电磁铁的磁性减弱，故小铁球所受磁力减小；小铁球受重力、磁力及浮力，因小球处于静止状态，故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力，因磁力减小，故浮力也将减小，铁球排开的水的体积减小，所以烧杯中水面下降；
（3）交换电源正负极，只改变电磁铁的磁极，不改变磁性，即小球受到电磁体的吸引力不变，小球浸入液体的体积也不变，因此烧杯中的水面不变。
故答案为：（1）有；（2）下降；（3）不变。
【点评】本题根据力的合成考查了右手螺旋定则、滑动变阻器的使用及欧姆定律的使用，比较综合。
17．为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想：
猜想A：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强；
猜想B：外形相同的电磁铁，线圈的匝数越多，它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流合作设计了以下实验方案：
用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，如图所示的三种情况，根据小丽的猜想和实验，完成下列问题。
（1）通过观察 　电磁铁吸引大头针数目多少　 的不同，来判断磁性强弱。
（2）通过比较图 　A、B　 两种情况，可以验证猜想A是正确的。
（3）通过比较图C甲、乙两电磁铁，发现猜想B不全面，应补充 　电流相同　 。
（4）通过比较图C中甲、乙两电磁铁，得到的结论是 　在电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强　 。
（5）检查电路连接完好，小丽闭合开关后发现甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针，她下一步的操作是 　D　 （填字母）。
A．重新绕制电磁铁
B．更换电源
C．拆除滑动变阻器
D．移动滑动变阻器滑片
【答案】（1）电磁铁吸引大头针数目多少；（2）A、B；（3）电流相同；（4）在电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强；（5）D。
【分析】（1）实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同来判断磁性强弱，运用了转换法；
（2）（3）（4）电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数和有无铁芯有关，在探究过程中用控制变量法；
（5）闭合开关后发现甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针，应该是电磁铁的磁场太弱，此时需要想办法增大它们的磁场强度。
【解答】解：（1）实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同来判断磁性强弱；
（2）验证猜想A，即探究电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系时，必须控制线圈匝数相同，而改变通过电流的大小，故选A、B；
（3）通过比较图C甲、乙两电磁铁，发现猜想B不全面，应补充电流相同；
（4）通过比较图C中甲、乙两电磁铁，得到的结论是：在电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（5）检查电路连接完好，小丽闭合开关后发现甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针，应该是电磁铁的磁场太弱，此时需要想办法增大它们的磁场强度，在两个线圈不变的情况下，移动变阻器的滑片，使通过电磁铁的电流变大，则它们的磁场同时增大，就可能吸引起一定数量的大头针，故D正确，而A、B、C错误，故选D。
故答案为：（1）电磁铁吸引大头针数目多少；（2）A、B；（3）电流相同；（4）在电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强；（5）D。
【点评】由于电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小和有无铁芯有关，所以研究电磁铁的实验中，合理运用控制变量法和转换法是成功的关键，在进行实验操作和分析实验结论时，都必须注意到各个量的变与不变，才能得出有说服力的结论。
18．项目化学习小组利用所学知识制作了一款简易扬声器。请根据信息完成下面小题。
制作方法：
①用木板和木条制作一个底座，在右侧木条上安装可调节距离的磁铁部件：
②四用塑料螺杆将导电线圈固定在一个剪去底部的塑料瓶外侧：
③将导线从下方塑料瓶盖上的小孔穿出来，接上音频发生器，扬声器就制成了。
要想该扬声器增大音量，下列方法不可行的是（　　）
A．增加线圈匝数 B．换用磁性更强的磁铁
C．增大线圈中的电流 D．增大线圈阻值
【答案】D
【分析】扬声器的工作原理与电动机的工作原理相同，则根据影响磁场力的因素可知可行的办法。
【解答】解：ABC、扬声器的工作原理与电动机的工作原理相同，根据影响电动机的转速的因素是电流大小、线圈的匝数和磁场强弱，所以增加线圈匝数、更换磁性更强的磁铁、增大线圈中的电流，均能能够增大线圈受力，从而会增大音量，故ABC不符合题意；
D、增大线圈阻值，在电压不变时，根据欧姆定律可知，会减小通过线圈的电流，根据通电导体在磁场受到力的作用可知，会减小线圈受到的力的大小，从而会减小音量，故D不可行。
故选：D。
【点评】此题考查了学生对电动机原理的掌握。
19．如图所示电路可以探究巨磁电阻的特性：闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动，观察到指示灯变亮。那么（　　）
A．电磁铁右端为N极
B．电磁铁磁性减弱
C．巨磁电阻两端电压增大
D．巨磁电阻的阻值随磁场增强而变小
【答案】D
【分析】（1）利用安培定则判断电磁铁的磁极；
（2）分析滑片向左移动时，变阻器连入的阻值变化情况，然后根据欧姆定律得出电流大小变化情况，从而判断出电磁铁的磁场强弱变化情况；
（3）指示灯变亮，指示灯所在电路电流变大，灯泡两端电压变大，巨磁电阻两端的电压变小；
（4）电路电流增大，电阻小，巨磁电阻的磁性增强。
【解答】解：
A、利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A错误；
B、两开关都闭合时，滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，由欧姆定律可知，电磁铁中的电流增大，则电磁铁的磁场增强，故B错误。
C、由于指示灯变亮，则说明指示灯所在电路电流变大，由U＝IR可知灯泡两端电压变大，所以巨磁电阻两端的电压变小，故错误；
D、由B知电磁铁的磁场增强，左边电路电流变大，所以巨磁电阻的阻值变小。所以据此巨磁电阻随磁场的增强而变小，反之巨磁电阻随磁场减弱而变大。故D正确。
故选：D。
【点评】本题的实验虽然是探究巨磁电阻的特性，不是初中物理的内容，但该题所考查的其实还是初中物理的知识：包括欧姆定律、影响电磁铁磁性强弱的因素，是一道好题。
20．如图所示，弹簧测力计甲、乙分别挂一个条形磁体和铁块，开关闭合后，当滑动变阻器的滑片向右移动时，关于弹簧测力计甲、乙的示数变化情况下列说法正确的是（　　）
A．弹簧测力计甲、乙的示数都变大
B．弹簧测力计甲的示数变小，乙的示数变大
C．弹簧测力计甲的示数变大，乙的示数变小
D．弹簧测力计甲、乙的示数都变小
【答案】B
【分析】（1）运用安培定则判断通电螺线管的极性；
（2）磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
（3）影响电磁铁磁性强弱的因素有：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯，线圈的匝数一定，电流越大磁性越强；
（4）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电磁铁磁性的变化，进一步判断弹簧测力计示数的变化。
【解答】解：由安培定则可知，U形电磁铁的左端为N极，右端为电磁铁的S极，
由于同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，
则U形电磁铁左侧对上面的磁体有一个向上的作用力，电磁铁右侧对上面的铁块有一个向下的作用力，
当滑动变阻器的滑片向右端移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性变强，对上方的磁铁和铁块作用力变强，
则甲弹簧的长度变短、示数变小，乙弹簧的长度变长、示数变大，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到安培定则、磁极间的作用规律、影响电磁铁磁性强弱的因素、欧姆定律等，是一道电学、磁学、力学的综合题，有一定的难度。
21．如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁。给盆栽浇水后与浇水前相比（　　）
A．盆栽受到的磁力大小不变
B．盆栽浇水前后能悬浮在空中都只受磁场力的作用
C．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
D．要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向
【答案】C
【分析】（1）磁极间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；物体处于静止或者匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力；
（2）物体受到平衡力时会保持静止状态或匀速直线运动状态；
（3）电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，与电流的方向无关；
（4）电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强。
【解答】解：A、该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥，当盆栽悬浮在空中静止不动时，受的力是平衡力，即盆栽的总重力和磁力大小相等，当浇水后重力变大，故磁力也变大，故A错误；
B、盆栽浇水前后能悬浮在空中保持静止状态都受平衡力，即盆栽的总重力和磁力大小相等，故B错误；
C、要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强，所以应适当增大电磁铁线圈内的电流，故C正确；
D、要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，磁力的大小与电流的方向无关，故D错误；
故选：C。
【点评】本题结合科技产品考查相关的物理知识，注重了物理知识的运用，体现了物理和科技的联系。
22．如图所示，是某同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，打开门锁。下列说法正确的是（　　）
A．条形磁体外部磁感线从S极出发回到N极
B．通电后电磁铁a端为S极
C．滑片向右移动的过程中小灯泡的亮度变暗
D．滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性减弱
【答案】C
【分析】（1）条形磁体外部磁感线从N极出发回到S极；
（2）根据安培定则判断电磁铁的磁极；
（3）根据滑动变阻器的使用方法分析；
（4）电磁铁磁性强弱的影响因素：线圈匝数多少、电流大小。
【解答】解：A、条形磁体外部磁感线从N极出发回到S极，故A错误；
B、由图可知，电流从螺线管右端流入，左端流出，由安培定则可知，此时电磁铁的a端是N极，故B错误；
C、由图可知，滑片向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的电流变小，小灯泡的亮度变暗，故C正确；
D、滑动变阻器的滑片P向左端移动，电阻变小，电路中电流变大，故电磁铁的磁性变强，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查磁感线的方向、安培定则的应用、影响电磁铁磁性强弱的因素、滑动变阻器的使用等，属于综合题。
23．如图所示，小浦同学将一条形磁体放在小车上，并靠近固定好的螺线管。开关闭合，电流表指针偏转，但小车仍保持静止。下列说法正确的是（　　）
A．当把滑动变阻器滑片向右滑动时，小车一定会运动起来
B．条形磁铁左端一定为N极
C．a处的磁场方向是向右，b处的磁场方向是向左
D．若将通电螺线管中铁芯移出，则小车受到的摩擦力一定变小
【答案】D
【分析】小车在水平面上受到摩擦力的作用；影响电磁铁磁性大小的因素有：电流的大小、线圈的匝数、铁芯的有无，据此分析。根据安培定则确定磁极，根据磁体周围磁感线从N极出发进入S极分析；
【解答】解：开关闭合，电流表指针偏转，但小车仍保持静止，这说明小车受到了摩擦力的作用，要使小车运动，需要增大对磁体的排斥力或吸引力；
A、向右移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，则电磁铁磁性变强，力会变大，但不一定会使得小车运动，故A错误；
B、由于不知道是吸引还是排斥，无法确定磁体的磁极，故B错误；
C、根据电流从左侧流入，电磁铁的右侧为N极，根据磁体周围磁感线从N极出发进入S极，a、b处的磁场方向都是向左的，故C错误；
D、将通电螺线管中的铁芯移出，电磁铁磁性变弱，作用力会变小，小车受力平衡，摩擦力变小，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查安培定则、磁场强弱与二力平衡条件的应用，属于中档题。
24．如图所示，盛水的烧杯放在电磁铁上方，当电磁铁的开关断开时，空心小铁球自由地浮在水面上，小磁针指向如图所示，以下说法错误的是（　　）
A．开关闭合时，小磁针N极向下偏转，S极向上偏转
B．开关闭合、滑动变阻器的滑片向下移动时，电磁铁磁性增强
C．当电路中电流减小时，空心小铁球所受的浮力减小
D．无论开关断开还是闭合，浮在水面上的空心小铁球所受的浮力不变
【答案】D
【分析】（1）根据安培定则分析电磁铁的极性，再根据磁极之间的相互作用确定小磁针的指向；
（2）电磁铁的磁性大小与线圈匝数和电流大小有关；
（3）首先分析电流减小时铁球受到吸引力的变化，然后根据F浮＝G+F吸引确定浮力的变化；
（4）根据上面的分析判断。
【解答】解：
A、根据图片可知，电磁铁线圈上电流方向向右，用右手握住螺线管，四指指尖向右，那么大拇指指向上面，所以电磁铁的上端为N极，下端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的N极向下偏转，S极向上偏转，故A正确；
B、开关闭合、滑动变阻器的滑片向下移动时，变阻器的阻值变小，电流变大，因此电磁铁的磁性增强，故B正确；
C、当电路中电流减小时，电磁铁的磁性减弱，那么铁球受到的吸引力减小。根据F浮＝G+F吸引可知，这时小铁球受到的浮力减小，故C正确；
D、开关闭合时，铁球受到吸引力，那么它受到的浮力变大，故D错误。
故选：D。
【点评】本题根据力的合成考查了安培定则、滑动变阻器的使用及欧姆定律的使用，对学生能力要求较高。
25．1901年挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河。为了认识电磁炮的一些特性，小科制作了一个电磁炮模型，螺线管通电后，撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
（1）小科要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的是 　AC　 ；
A.增加螺线管的线圈匝数
B.改变线圈中的电流方向
C.增大通过螺线管的电流
（2）图中撞针最可能选用的材质是 　B　 。
A.塑料
B.铁
C.铜
D.铝
（3）小科测得的一项实验数据（取多次实验的平均值）如表。
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
撞针质量（克） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
射程（米） 0.48 0.54 0.81 0.46 0.41
小科得出了“当其他条件相同的情况下，撞针质量为0.3克时电磁炮的射程最远”的结论。
小明觉得这个结论还不可靠，建议再取不同质量的撞针进行实验。你认为选择撞针质量范围在 　0.2～0.4　 克之间进行进一步实验比较合理。
【答案】（1）AC；（2）B；（3）0.2～0.4。
【分析】（1）通电螺线管的磁场强弱与电流的强弱和线圈的匝数有关，据此解答。
（2）磁场只能对磁性材料有力的作用；
（3）为使探究结论完善一些，应多次实验找规律；影响炮弹射程的因素还有许多，例如：炮弹的质量、炮弹出口时的速度等，分析表中数据解答此题。
【解答】解：（1）由题意可知，要想增强电磁炮弹中螺线管磁场，可以增加螺线管的线圈的匝数或增强螺线管线圈中电流，故应选：AC；
（2）撞针在通电螺线管中被磁化，受磁力作用前移，推动炮弹射出炮管，所以应选择磁性材料铁制作撞针，故选：B；
（3）为使探究结论完善一些，应多次实验找规律；影响炮弹射程的因素还有许多，需要进行多测实验进行探究，分析表中数据可知，撞针的质量在0.2g～0.4g之间电磁弹的射程较远，故应选择质量为0.2g～0.4g撞针来试验比较合理。
故答案为：（1）AC；（2）B；（3）0.2～0.4。
【点评】此题要求学生学会利用转换法探究问题，这是中学物理的特点，充分利用数据分析得出结论。
26．小金为验证影响电磁铁磁性强弱的因素，设计了如图实验，右侧底端固定有小磁铁的指针能绕转轴O转动。
实验1：将变阻器滑片P移至最上端，闭合开关S至a处，再将滑片P逐渐向下移动，观察指针示数的变化。
实验2：先将变滑片P移至最上端，闭合开关S至a处，记下指针示数和电流表示数；再闭合开关S到b处，调节 　滑动变阻器　 ，使电流强度保持不变，指针示数比之前更偏右。请回答：
（1）实验1的目的是研究电磁铁磁性强弱与 　电流大小　 的关系，实验1过程中指针向 　右　 （选填“左”或“右”）偏转，指针读数变 　大　 （选填“大”或“小”）；
（2）补全实验2的操作 　滑动变阻器　 。实验2的目的是研究电磁铁磁性强弱与 　线圈匝数　 的关系；根据实验数据可以得出的结论：　电磁铁磁性强弱和电流、线圈匝数有关　 。
【答案】（1）电流大小；右；大。
（2）滑动变阻器；线圈匝数；当电流大小不变时，电磁铁线圈匝数越多，磁性越强。
【分析】（1）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈强弱、有无铁芯。
（2）本实验的实验方法用到了控制变量法，注意探究的量是变化的，不探究的量要控制不变。
（3）安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流方向，那拇指的那端就是螺线管的N极。
（4）磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
【解答】解：（1）实验一中开关放在a位置，线圈匝数固定，因为电路为串联，滑动变阻器滑片P向下移动，电路中电阻变小，电流变大，所以实验一是研究电磁铁磁性强弱和电流大小的关系。
根据安培定则，电路中电磁铁的右端为N极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，电磁铁对小磁铁有吸引作用，小磁铁被向左吸引，所以指针向右偏转。
电路中电流越大，磁性越强，对小磁铁的引力越大，指针越向右。
（2）串联电路，电压一定，电流和电阻有关，所以移动滑动变阻器控制电流不变。
电流强度不变，开关S从a到b线圈匝数改变，所以实验二探究电磁铁磁性强弱和线圈匝数的关系。
实验二可知当电流大小不变时，电磁铁线圈匝数越多，磁性越强。
故答案为：
（1）电流大小；右；大。
（2）滑动变阻器；线圈匝数；当电流大小不变时，电磁铁线圈匝数越多，磁性越强。
【点评】本题主要运用控制变量法探究电磁铁磁性强弱和电流大小、线圈匝数的关系。解题过程中需要多注意指针的工作原理。
27．如图甲是一种“潜水自救装置”，其工作原理如图乙所示，力敏电阻Rx的阻值随潜水深度的改变而改变，当达到设定的安全深度时，电磁铁吸引衔铁，反应盒中两种物质混合并开始反应产生气体，气囊快速充气上浮，将潜水运动员拉回到水面，其中U为电源电压，R0为定值电阻。
（1）请分析电磁铁工作时上端是 　S　 极。
（2）为实现以上功能，在图丙中选出力敏电阻Rx的阻值随深度变化的大致曲线是 　B　 （填“A”或“B“）。
（3）若其他条件不变，增加电磁铁的线圈匝数，则安全深度将如何变化并说明理由 　变小；当深度增大时，力敏电阻Rx的阻值减小，控制电路的电流增大，当其他条件不变时，增加电磁铁的线圈匝数，磁性更强，当未达到设定的安全深度时，就已经吸引衔铁，故安全深度变小　 。
【答案】（1）请分析电磁铁工作时上端是S极；（2）力敏电阻Rx的阻值随深度变化的大致曲线是B；（3）变小；当深度增大时，力敏电阻Rx的阻值减小，控制电路的电流增大，当其他条件不变时，增加电磁铁的线圈匝数，磁性更强，当未达到设定的安全深度时，就已经吸引衔铁，故安全深度变小。
【分析】（1）根据电磁铁中电流的方向，利用右手螺旋定则判断电磁铁的磁极。
（2）当潜水自救装置达到设定的安全深度时，电磁铁吸引衔铁，说明电磁铁磁性增强，电路中的电流增大，力敏电阻Rx的阻值减小。
（3）其他条件不变，增加电磁铁线圈的匝数，当深度增大时，力敏电阻Rx的阻值减小，电磁铁的磁性会进一步增强，当未达到设定的安全深度时，衔铁就会被吸引。
【解答】解：（1）由图可知，根据右手螺旋定则可知电磁铁工作时上端是S极；
（2）当潜水自救装置达到设定的安全深度时，电磁铁吸引衔铁，说明电磁铁磁性增强，电路中的电流增大，力敏电阻Rx的阻值减小，力敏电阻Rx的阻值随潜水深度的增大而减小，故选B；
（3）当深度增大时，力敏电阻Rx的阻值减小，控制电路的电流增大，当其他条件不变时，增加电磁铁的线圈匝数，电磁铁磁性变的更强，当未达到设定的安全深度时，就已经吸引衔铁故安全深度变小。
故答案为：（1）请分析电磁铁工作时上端是S极；
（2）力敏电阻Rx的阻值随深度变化的大致曲线是B；
（3）变小；当深度增大时，力敏电阻Rx的阻值减小，控制电路的电流增大，当其他条件不变时，增加电磁铁的线圈匝数，磁性更强，当未达到设定的安全深度时，就已经吸引衔铁，故安全深度变小。
【点评】该题考查了电磁铁的应用。电磁铁在生活中应用非常广泛。解题时结合不同的情景，灵活运用。
28．如图所示是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。
（1）指针下方的物体A应由　B　 材料制成。
A.铜
B.铁
C.铝
D.塑料
（2）当开关闭合后，电磁铁左端应为　N　 极。
（3）实验发现：
①当滑动变阻器的滑片P向　右　 （选填“左”或“右”）滑动时，指针B偏转的角度将会变小；
②保持滑片P的位置不变，当导线a由与接线柱2改为与接线柱1相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会　变大　 （选填“变大”或“变小”）。
（4）经过对电磁铁的研究，可得出结论：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性　越强　 ；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越　多　 ，磁性越强。
【答案】（1）B；（2）N；（3）①右；②变大；（4）越强；多。
【分析】（1）要使电磁铁吸引A，A必须是磁性材料。由此入手进行思考。
（2）利用安培定则可以判断电磁铁的左端的极性。
（3）电磁铁的磁性的影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。有铁芯时，电流越大，匝数越多，磁性越强。
【解答】解：
（1）磁铁具有吸引铁钴镍等物质。物体A有铁质材料制成，所以分析四个选项不难看出只要B选项是磁性材料，故选B；
（2）伸出右手，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的N极。进而判断螺线管的左端是N极；
（3）①当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，滑动变阻器的阻值变大，电路中电流变小，电磁铁的磁性减弱，电磁铁吸引物体A偏转角度变小，所以指针B偏转的角度将会变小；
②保持滑片P位置不变，电磁铁中电流大小不变，当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连，电磁铁线圈的匝数增多，电磁铁磁性增强，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会变大；
（4）经过对电磁铁的研究，可得出结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性增强；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强；
故答案为：（1）B；（2）N；（3）①右；②变大；（4）越强；多。
【点评】（1）掌握电磁铁磁性强弱的影响因素，能用控制变量法和转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素。（2）电磁铁磁性的强弱可由其吸引大头针的多少来体现，也可由对A的吸引力的大小来认识，都是一种转换的方法。
29．在“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，小科用细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，将条形磁铁放在电子台秤上，如图所示。实验步骤如下：
①断开开关S，将电磁铁1、3接线柱按图示接入电路。
②按下台秤上的清零按钮使台秤示数为零。将滑片移到最大阻值处，闭合开关S，多次移动滑片位置，读出相应的电流值和台秤示数，并记录在表格中。
③断开开关S，将接线柱1改接至2、重复步骤②。
④分析数据，得出结论。
（1）小科通过　电子台秤的示数　 来推断电磁铁磁性强弱。
（2）分析表中数据可得出的实验结论是　电流相同，线圈匝数多的电磁铁磁性强　 。
（3）滑动变阻器除了保护电路外，还具有　改变电路中的电流大小　 的作用。
（4）若想要使台秤的压力值显示为正，可进行的操作是　对调条形磁铁的磁极　 （写出一种即可）。
接线柱 实验次数 1 2 3
1、3 电流A 0.34 0.40 0.44
台秤示数/N ﹣0.81 ﹣0.82 ﹣0.84
2、3 电流A 0.34 0.40 0.44
台秤示数/N ﹣0.75 ﹣0.76 ﹣0.78
【答案】（1）电子台秤的示数；（2）电流相同，线圈匝数多的电磁铁磁性强；（3）改变电路中的电流大小；（4）对调条形磁铁的磁极。
【分析】（1）电磁铁对条形磁铁有磁力作用，根据力的作用是相互的，条形磁铁对电磁铁也有反作用力，从而会影响台秤的示数，台秤示数越大，说明电磁铁对条形磁铁的作用力越大，电磁铁磁性越强。
（2）当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性越强；当电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强
（3）通过移动滑动变阻器的滑片，改变其接入电路的电阻，从而改变电路中的电流大小，以便探究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响。
（4）原来台秤示数为负，说明电磁铁与条形磁铁间是吸引力，对调条形磁铁的磁极后，电磁铁与条形磁铁间变为排斥力，台秤受到的压力增大，示数会显示为正。
【解答】解：（1）电磁铁对条形磁铁有磁力作用，根据力的作用是相互的，条形磁铁对电磁铁也有反作用力，从而会影响台秤的示数，台秤示数越大，说明电磁铁对条形磁铁的作用力越大，电磁铁磁性越强，所以可通过电子台秤的示数来推断电磁铁磁性强弱。
（2）当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性越强；当电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强：比较接线柱1、3接入电路时（线圈匝数多），电流从0.34A增大到0.44A，台秤示数从﹣0.81N 变为﹣0.84N，绝对值增大，说明磁性增强；对比相同电流下，接线柱1、3接入电路（线圈匝数多）比接线柱 2、3 接入电路（线圈匝数少）时台秤示数绝对值大，说明电流相同，线圈匝数多的电磁铁磁性强。
（3）通过移动滑动变阻器的滑片，改变其接入电路的电阻，从而改变电路中的电流大小，以便探究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响。
（4）原来台秤示数为负，说明电磁铁与条形磁铁间是吸引力，对调条形磁铁的磁极后，电磁铁与条形磁铁间变为排斥力，台秤受到的压力增大，示数会显示为正。
故答案为：（1）电子台秤的示数；（2）电流相同，线圈匝数多的电磁铁磁性强；（3）改变电路中的电流大小；（4）对调条形磁铁的磁极。
【点评】本题为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关的实验，考查控制变量法和转换法的使用等知识。
30．物理学中磁感应强度B来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），为了探究“电磁铁产生的磁场的强弱与什么因素有关”设计了如图甲所示的电路，R2的阻值为10Ω，R为磁敏电阻。其阻值随磁感应强度B变化的图象如题22图乙。
（1）当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为 　0.3　 A。
（2）再闭合S1，电磁铁的右端为 　N　 极；移动滑动变阻器R1的滑片，当电流表示数为0.2A时，该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为 　0.4　 T．将R1的滑片向左移动，电流表示数逐渐变小，说明电磁铁的磁性强弱随通过电磁铁的电流的增大而 　增大　 。
（3）保持R1的滑片位置不变，换线圈匝数更多的电磁铁，放在同一位置，电流表示数变小，就得到结论：线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。对吗？为什么？　不对，没有控制通过电磁铁的电流相等　 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）由图象可以得到R没有磁性时的电阻，已知此时R两端电压，利用欧姆定律得到电流表的示数；
（2）①利用安培定则判断通电螺线管的磁极；
②根据欧姆定律求出电源电压；根据电路中的电流求出总电阻，根据串联电路的电阻关系求出R的阻值，利用图象可以得到磁感应强度；
③根据滑片移动方向判定电阻的变化，从而判定出电磁铁电流的变化；根据电流表示数变化判定出电磁铁的磁性强弱与电磁铁的电流的大小关系；
（3）探究线圈匝数与磁性大小关系时应控制电流相同。
【解答】解：
（1）由图象知，当R没有磁性时，R＝10Ω，
根据欧姆定律得，电流表的示数为I0.3A；
（2）闭合开关S1时，螺线管产生磁性，由安培定则知：左端为S极，右端为N极；
根据I可知，电源电压为：U＝I（R+R2）＝0.3A×（10Ω+10Ω）＝6V；
当电流表示数为0.2A时，此时电路的总电阻为：R'30Ω；
则R的阻值为：R＝R'﹣R2＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，对照图象可知，此时的磁感应强度为0.4T；
将R1的滑片向左移动，其阻值减小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流增大，电磁铁磁性变大；电流表示数逐渐变小，说明电路的总电阻变大，根据图象可知，电阻变大，磁性变强，故说明电磁铁的磁性强弱随通过电磁铁的电流的增大而增大；
（3）保持R1的滑片位置不变，换线圈匝数更多的电磁铁，由于电磁铁的阻值发生了变化，导致电流变化，没有控制电流相同，故无法完成实验。
故答案为：（1）0.3；（2）N；0.4；增大；（3）不对，没有控制通过电磁铁的电流相等。
【点评】本题是一道电与磁知识综合应用的创新题，题目形式、考查角度、考查方式新颖，注意了与高中知识的合理衔接，值得重点掌握。
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