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第二十章 电与磁 单元测试
一、单项选择题（每题 3 分，共 36 分）
1 ．电流的磁效应被发现后，科学家笃信自然力的统一，以逆向的思想，开始在磁生电的研究中进行艰辛的探索。下列科学家与其重要发现对应正确的是 ( )
A ．法拉第——电磁感应现象 B ．奥斯特——电流的热效应
C ．安培——通电导体周围存在磁场 D ．焦耳——磁场对通电导体的作用
2 ．关于磁现象和磁场，下列说法正确的是 ( )
A ．小磁针若从中截成两段，一段是 N 极，一段是 S 极
B ．磁场和磁感线都是真实存在的
C ．磁体周围的磁感线越密集的地方说明磁场越强
D ．指南针的 N 极指向地理的南方
3 ．如图所示的磁悬浮地球仪，在地球仪底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是 ( )
A ．地球仪周围存在磁场，同时也存在磁感线
B ．地球仪周围的磁场分布是均匀的
C ．地球仪周围各点的磁场方向都相同
D ．地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
4．夏天，小明买了一个手持式充电小风扇，下列与小风扇有关的说法中正确的是 ( )
A ．小风扇的工作原理是电磁感应 B ．小风扇工作时，将机械能转化为电能
C ．小风扇充电时，将化学能转化为电能 D ．小风扇的效率不可能达到 100%
5．下列是教材中涉及电与磁的探究实验或实验结论的情景示意图。其中实验原理或结果
与电动机工作原理相同的是 ( )
A ．奥斯特实验 B ．安培定则
C ．通电导线在磁场中受力 D ．探究电磁感应现象
6 ．我国是最早用文字记载磁现象的国家之一，下列说法正确的是 ( )
A ．“ 慈（磁）石召铁，或引之也” ，说明磁石没有磁性
B ．罗盘周围的磁感线真实存在且可见
C ．司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用
D ．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极
7 ．电子车票，也称“无纸化”车票，乘客网上购票后，直接通过“刷身份证”或“扫手机” 即可顺利进站。如图所示，这是乘客通过刷身份证进站时的情景，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别乘客身份。与这一原理相同的是 ( )
A B
C
D
8 ．下列四个图中，磁感线方向标注错误的是 ( )
A B C D
9．党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，组织科技创新大赛，小明在比赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示。当水位达到金属块 A时（一般的水都能导电），则 ( )
A ．两灯都亮 B ．两灯都不亮 C ．只有绿灯亮 D ．只有红灯亮
10 ．图甲中小磁针静止在螺线管附近，图乙中弹簧测力计下端挂一条形磁体，且与螺线管 B 在同一竖直线上，闭合开关 S 后，下列判断正确的是 ( )
A ．甲图中小磁针沿顺时针方向偏转
B ．甲图中通电螺线管外 A 点磁场的方向向右
C ．乙图中只改变电流的方向，测力计的示数变大
D ．丙图中小磁针的 N 指向地理南极
11 ．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 ．通电后电磁铁 a 端为 S 极
B ．滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强
C ．条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力
D ．条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力变小
12 ．如图是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L 为“220V 22W”照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻，R2 为阻值会随着光照强度变化而变化的光敏电阻。下列说法中不正确的是( )
A ．受控电路中导线 a 端应连接照明电路的火线
B ．提高控制电路电源电压，L 白天也可能发光
C ．当光照强度增大时，控制电路总功率将增大
D ．为了让灯在天更暗时才发光，可换用阻值更小的 R1
二、填空题（每空 1 分，共计 25 分）
13 ．奥斯特实验：
（1）最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家 。
（2）奥斯特实验：
对比甲图、乙图，可以说明：通电导线的周围有 ；对比甲图、丙图，可以说明：磁场的方向跟 的方向有关。
14 ．如图所示是动圈式话筒（麦克风）和扬声器（喇叭）的构造示意图，当人对着话筒说话时，产生的声音使膜片及与之相连的线圈一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音变化而变化的电流，变化的电流经放大器放大后通过扬声器的线圈，通电线圈就在磁场中来回振动，带动纸盆发出声音，扬声器就发出声音。根据以上原理，请你思考并回答：
（1）图示装置的主要目的是为了改变声音的 （选填“音调” 、“ 响度”或“音色”）；
（2）话筒是一种把 信号转化为 信号的装置，它利用了 原理；
（3）当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时，线圈向左运动，那么当电流方向改变时，线圈将向 运动，与扬声器原理相似的是 （填“ 电动机”或“发电机”）。
15 ．电动机是利用 （选填“ 电流的磁效应” 、“磁场对电流的作用”或“ 电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现，这个装置叫 （填电动机的结构名称）。图中的线圈所在的位置 （选填“ 是”或“不是”）平衡位置，此时线圈由于 会继续转动，从而越过此位置。
16 ．探究小组为了模拟电磁起重机的工作原理，用表面涂有绝缘漆的导线绕在大铁钉上制成电磁铁，接入电路，如图所示。闭合开关 S ，电磁铁有了磁性，A 端是 极。将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离后，硬币才被吸起，这说明电流越大，电磁铁的磁性 。
17 ．如图所示，把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与手摇发电机串联。转动摇把，线圈在磁场中做 运动，产生感应电流，我们会观察到 （填字母序号）。
A ．只有红灯一直亮 B ．只有黄灯一直亮
C ．两灯都一直亮 D ．两灯交替发光
18 ．假设地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图甲、乙、丙、丁所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是 图，小磁针能指南北就是受到 的作用，若在某地放置一小磁针，静止时它的 N 极指向地理的 极（选填“南”或“北”）。
19 ．磁场是看不见的，但它是真实存在于磁体周围的一种特殊物质。在研究磁场的强弱和方向时，构建了磁感线模型。如图所示，我们忽略掉所画的磁感线的粗细等次要因素，抓住磁感线的 这个主要因素来描述磁场的强弱，同时用磁感线的 描述磁场的方向。图中的小磁针静止时，小磁针的左端是 （选填“N”或“S”）极。
20 ．图示为某电动机的原理图，EF、PQ 为螺线管，abcd 为电动机的线圈，OO ＇为转轴。闭合开关，从 O 点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则螺线管 F 端为 极，若将电源的正负极对调，从 O 点沿转轴观察，线圈将 转动（选填“顺时针 ”或“逆时针”）。
三、作图题（每题 3 分，共 9 分）
21 ．在图中请根据磁感线的方向在图中两个虚线框内分别标出小磁针和电源的极性。
22 ．如图所示，小磁针在条形磁体作用下处于静止状态，标出条形磁体的 N 极和A 点处的磁场方向（用箭头表示）。
23 ．请将电磁继电器电路连接完整。要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。
四、实验探究题（每空 1 分，共 20 分）
24 ．在“探究通电螺线管外部磁场” 的实验中：
（1）小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图（a）所示，放小磁针的目的是
, 闭合开关后观察到如图（b）所示的现象，说明通电螺线管周围存在 ；
（2）如图（c）所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似；
（3）通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关，你怎样验证，方法是 ；
（4）小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。为此他又设计了如图（d）所示的实验。实验中，他将开关 S 从 l 换到 2 上时，调节变阻器的滑片 P ，再次观察电流表示数及吸引的大头针数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来研究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
25 ．某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁 A 和 B ，B 铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁 A 的钉尖是 极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片 P 向右移动，能吸引 的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）；
（2）如图乙，把电磁铁 A 和 B 串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片 P ，发现电磁铁 B 总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是 ；
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例： 。
26 ．在探究“ 电动机为什么会转动” 的实验中：
我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，由于通电导体周围也存在磁场，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
（1）如图所示，将一根导体ab 置于蹄形磁体的两极之间，未闭合开关时导体静止，闭合开关后，导体 ，说明磁场对 导体有力的作用；
（2）断开开关，将图中磁体的 N 和 S 极对调，再闭合开关，会发现导体ab 的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关；
（3）断开开关，将图中电源的正负极对调，再闭合开关，会发现导体ab 的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关；
（4）如果同时改变磁场方向和电流方向， （选填“ 能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
（5）在这个实验中 能转化为 能。
27 ．图是小明做“探究什么情况下磁可以生电” 的实验装置。
（1）实验时，小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流；
（2）小明进行了如图所示的 5 次操作，其中能产生感应电流的是 （选填所有符合要求的操作序号）；
（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： ；
（4）利用“磁生电”工作的装置有 （选填“ 电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“ 电磁起重机”）。
五、综合题（共 10 分）
28 ．图 1 是某恒温箱的电路原理图。工作电路电压为 220V ，电热丝 R0 的阻值为 88Ω;
控制电路电源电压为 8V ，线圈的电阻 R1 为 10Ω , 调温电阻 R2 最大阻值为 120Ω；热敏电阻R3 的阻值随温度 t 变化的关系如图 2 所示。R0 和 R3 均置于恒温箱中，当继电器线圈中的电流达到50mA 时，继电器的衔铁会被吸下。求：
（1）S 闭合时，电磁铁上端是 极（用字母表示），当恒温箱中温度升高时，线圈中的电流将变 ；
（2）恒温箱中温度保持为 40℃ , R3 的阻值为 Ω , 此时 R2 的阻值为 Ω;
（3）R0 工作时，功率为 W ，5min 消耗的电能为 J；
（4）该恒温箱能设定的最高温度为多少 ？
第二十章 电与磁 单元测试
一、单项选择题（每题 3 分，共 36 分）
1 ．电流的磁效应被发现后，科学家笃信自然力的统一，以逆向的思想，开始在磁生电的研究中进行艰辛的探索。下列科学家与其重要发现对应正确的是 ( )
A ．法拉第——电磁感应现象 B ．奥斯特——电流的热效应
C ．安培——通电导体周围存在磁场 D ．焦耳——磁场对通电导体的作用
【答案】A。
A ．1831 年，法国科学家迈克尔·法拉第发现了磁与电之间的相互联系和转化关系。闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中就会产生感应电流。这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应，故 A 正确；
B ．焦耳发现了通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应，故 B 错误；
C ．1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即通电导线周围存在磁场，故C 错误；
D ．安培发现了磁场对通电导体的作用，故 D 错误。
故选 A。
2 ．关于磁现象和磁场，下列说法正确的是 ( )
A ．小磁针若从中截成两段，一段是 N 极，一段是 S 极
B ．磁场和磁感线都是真实存在的
C ．磁体周围的磁感线越密集的地方说明磁场越强
D ．指南针的 N 极指向地理的南方
【答案】C
A ．小磁针若从中截成两段，则每段均仍有两个磁极，S 极和 N 极，故 A 错误；
B ．磁场是真实存在的，但磁感线是人为引入的一组假想曲线，故 B 错误；
C ．磁感线能表示磁场的强弱，磁体周围的磁感线越密集的地方说明磁场越强，故 C 正确；
D ．指南针的 N 极指向地理的北方，故 D 错误。
故选 C。
3 ．如图所示的磁悬浮地球仪，在地球仪底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是 ( )
A ．地球仪周围存在磁场，同时也存在磁感线
B ．地球仪周围的磁场分布是均匀的
C ．地球仪周围各点的磁场方向都相同
D ．地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
【答案】D
A ．磁场真实存在，磁感线真实不存在，故 A 错误；
B ．地球仪周围磁场强度不同，磁场不均匀，故 B 错误；
C ．地球仪周围的磁场方向不同，故 C 错误；
D ．地球仪可悬浮在空中是利用同名磁极相互排斥的原理，故 D 正确。
故选 D。
4．夏天，小明买了一个手持式充电小风扇，下列与小风扇有关的说法中正确的是 ( )
A ．小风扇的工作原理是电磁感应 B ．小风扇工作时，将机械能转化为电能
C ．小风扇充电时，将化学能转化为电能 D ．小风扇的效率不可能达到 100%
【答案】D
A ．小风扇的工作是电动机带动风扇转动，原理是通电导线在磁场中受力的作用，故 A 错误；
B ．小风扇工作时，消耗电能，将电能转化为机械能，故 B 错误；
C ．小风扇充电时，消耗电能，将电能转化为化学能，故 C 错误；
D ．任何机械的效率都不能达到 100% ，小风扇的效率也不可能达到 100% ，故 D 正确。故选 D。
5．下列是教材中涉及电与磁的探究实验或实验结论的情景示意图。其中实验原理或结果
与电动机工作原理相同的是 ( )
A ．奥斯特实验 B ．安培定则
C ．通电导线在磁场中受力 D ．探究电磁感应现象
【答案】C
电动机是根据通电导体在磁场中受到力运动的原理工作的；
A ．这是奥斯特实验，表明通电导线周围存在磁场，故 A 不符合题意；
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 不符合题意；
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 符合题意；
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 不符合题意。故选 C。
6 ．我国是最早用文字记载磁现象的国家之一，下列说法正确的是 ( )
A ．“ 慈（磁）石召铁，或引之也” ，说明磁石没有磁性
B ．罗盘周围的磁感线真实存在且可见
C ．司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用
D ．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极
【答案】C
A ．磁石是磁体的一种，具有磁性，故 A 错误；
B ．磁感线是假象的分布在磁体周围的曲线，不是真实存在的，故 B 错误；
C ．地球本身是一个巨大的磁体，指南针能指南北，是因为受到地磁场的作用，故 C 正确；
D．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼也是磁体的一种，任何磁体都有两个磁极，故 D 错误。
故选 C。
7 ．电子车票，也称“无纸化”车票，乘客网上购票后，直接通过“刷身份证”或“扫手机” 即可顺利进站。如图所示，这是乘客通过刷身份证进站时的情景，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别乘客身份。与这一原理相同的是 ( )
A
B
C
D
【答案】D
由题意知，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其原理为电磁感应现象；
A ．由图示可知，该图为奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故 A 不符合题意；
B ．由图示可知，有电源，通电导体在磁场中，说明通电导体在磁场中受到力的作用，所以图为电动机的工作原理，故 B 不符合题意；
C ．由图示可知，该实验探究的磁极间的相互作用。故 C 不符合题意；
D ．由图示可知，图中没有电源，闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，所以是电磁感应现象，故 D 符合题意。
故选 D。
8 ．下列四个图中，磁感线方向标注错误的是 ( )
A
B
C
D
【答案】A
A ．用右手握住螺线管，让四指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的 N 极（在螺线管的外部，磁感线从 N 极发出回到 S 极）。本选项中，四指向螺线管中电流的反方向，故 A 错误，A 符合题意；
B ．磁感线都是从 N 极发出回到 S 极，故 B 正确，B 不符合题意；
C ．磁感线都是从 N 极发出，故 C 正确，C 不符合题意；
D ．地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，磁感线从地磁北极发出回到地磁南极，故 D 正确，D 不符合题意。
故选 A。
9．党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，组织科技创新大赛，小明在比赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示。当水位达到金属块 A时（一般的水都能导电），则 ( )
A ．两灯都亮 B ．两灯都不亮 C ．只有绿灯亮 D ．只有红灯亮
【答案】D
图中所示的水位自动报警器工作原理：当水位到达 A 时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，电磁铁有磁性，电磁铁向下吸引衔铁，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮。
故选 D。
10 ．图甲中小磁针静止在螺线管附近，图乙中弹簧测力计下端挂一条形磁体，且与螺线
管 B 在同一竖直线上，闭合开关 S 后，下列判断正确的是 ( )
A ．甲图中小磁针沿顺时针方向偏转
B ．甲图中通电螺线管外 A 点磁场的方向向右
C ．乙图中只改变电流的方向，测力计的示数变大
D ．丙图中小磁针的 N 指向地理南极
【答案】C
A ．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右端，可以确定螺线管的左端为 S 极，右端为 N 极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针沿逆时针方向偏转，故 A 错误；
B ．磁体周围的磁感线是从 N 极出来回到 S 极的，磁场的方向与磁感线的方向相同，甲图中通电螺线管外 A 点磁场的方向向左，故 B 错误；
C ．根据安培定则可知，螺线管上端为 N 极，同名磁极相互排斥；图中只改变电流的方向，螺线管的上端为 S 极，异名磁极相互吸引，所以测力计的示数变大，故 C 正确；
D ．在地理赤道附近，悬挂起来的小磁针静止时，其 N 极指向地理的北极附近，故 D 错误。
故选 C。
11 ．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 ．通电后电磁铁 a 端为 S 极
B ．滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强
C ．条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力
D ．条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力变小
【答案】B
A ．由图中可知，通电后电流从电磁铁的 b 端流入，由安培定则可知，电磁铁的 a 端为 N 极，故 A 错误；
B ．滑片向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，故电路中电流变大，则电磁铁的磁性增强，故 B 正确；
C ．因条形磁铁的 b 端为 S 极，故由异名磁极相互吸引可知，条形磁体会受到向左的磁力作用而向左滑动，故条形在滑动过程中受到桌面向右的摩擦力，故 C 错误；
D ．条形磁体在滑动过程中，在竖直方向上处于受力平衡状态，条形磁铁与桌面之间的压力和粗糙程度不变，故条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力不变，故 D 错误。
故选 B。
12 ．如图是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L 为“220V 22W”照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻，R2 为阻值会随着光照强度变化而变化的光敏电阻。下列说法中不正确的是( )
A ．受控电路中导线 a 端应连接照明电路的火线
B ．提高控制电路电源电压，L 白天也可能发光
C ．当光照强度增大时，控制电路总功率将增大
D ．为了让灯在天更暗时才发光，可换用阻值更小的 R1
【答案】B
A ．开关控制灯泡时，开关接在火线上，所以，受控电路中导线 a 端应连接照明电路的火线，故 A 正确，不符合题意；
B ．如果提高控制电路的电压，由欧姆定律知道，控制电路中的电流增大，在白天时，
控制电路的电流很大，衔铁会被吸下，照明灯 L 不发光，且到晚上时，由于控制电路的电压
高、电流大，也可能导致衔铁被吸下，照明灯 L 也可能不发光，故 B 错误，符合题意；
C ．当光照强度增大时，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，根据串联电路的电阻关系知道，控制电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，由 P＝UI 知道，控制电路的功率变大，故 C 正确，不符合题意；
D ．根据题意知道，照明灯在天暗时发光，说明此时照明电路闭合，即衔铁上动触点与静触点接触，由图知道，此时衔铁应被释放，则电磁铁的磁性减弱，说明控制电路中的电流变小，由 I= U/R 知道，控制电路中的电阻变大，即此时光敏电阻的阻值变大，反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以，该光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小；电磁铁的吸合电流不变，控制电路电源电压不变，由欧姆定律知道，衔铁被吸下时电路的总电阻不变，要在环境光线更弱时才启动节能灯照明，此时光敏电阻的阻值较大，则应换用阻值较小的 R1 ，故D 正确，不符合题意。
故选 B。
二、填空题（每空 1 分，共计 25 分）
13 ．奥斯特实验：
（1）最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家 。
（2）奥斯特实验：
对比甲图、乙图，可以说明：通电导线的周围有 ；对比甲图、丙图，可以说明：磁场的方向跟 的方向有关。
【答案】（1）奥斯特；（2）磁场，电流。
（1）最早发现电流磁效应的科学家是奥斯特。
（2）甲、乙两图中，当电路闭合时，电路中有电流，小磁针发生偏转，即小磁针受到磁场作用；电路断开时，无电流，小磁针不发生偏转，所以甲、乙两图得到的结论为：电流周围存在磁场。
甲、丙两图中，电路中电流方向相反时，小磁针偏转方向发生也相反，说明电流的磁场方向相反，所以甲、丙两图得到的结论为：电流的磁场方向跟电流的方向有关。
14 ．如图所示是动圈式话筒（麦克风）和扬声器（喇叭）的构造示意图，当人对着话筒说话时，产生的声音使膜片及与之相连的线圈一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生
随着声音变化而变化的电流，变化的电流经放大器放大后通过扬声器的线圈，通电线圈就在磁场中来回振动，带动纸盆发出声音，扬声器就发出声音。根据以上原理，请你思考并回答：
（1）图示装置的主要目的是为了改变声音的 （选填“音调” 、“ 响度”或“音色”）；
（2）话筒是一种把 信号转化为 信号的装置，它利用了 原理；
（3）当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时，线圈向左运动，那么当电流方向改变时，线圈将向 运动，与扬声器原理相似的是 （填“ 电动机”或“发电机”）。
【答案】（1）响度；（2）声，电，电磁感应；（3）右，电动机。
（1）动圈式话筒主要作用是扩大声音的振动幅度，扩大声音的响度。
（2）当人对着话筒说话时，产生的声音使膜片及与之相连的线圈一起振动，线圈在磁场中会切割磁感线，能产生随着声音变化而变化的电流，将声信号转化成电信号，利用了电磁感应现象原理。
（3）给动圈式话筒通电，线圈就会在磁场中受力的作用，其工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，与电动机的工作原理相同。线圈的运动方向与磁场方向和电流方向有关，磁场方向不变，电流方向改变时，线圈的运动方向改变，因此当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时，线圈向左运动，那么当电流方向改变时，受力方向改变，线圈将向右运动。
15 ．电动机是利用 （选填“ 电流的磁效应” 、“磁场对电流的作用”或“ 电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现，这个装置叫 （填电动机的结构名称）。图中的线圈所在的位置 （选填“是”或“不是”）平衡位置，此时线圈由于 会继续转动，从而越过此位置。
【答案】磁场对电流的作用，换向器，是，惯性。
电动机里是线圈，工作特点是当给电动机通电时，电动机就会转动，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，即电动机是利用磁场对电流的作用工作的。
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。
当线圈转至图中所示位置时，线圈上下两个边所受的两个力大小相等、方向相反、在同一直线上，所以这两个力属于平衡力，是平衡位置；线圈由于具有惯性，会继续运动，从而越过平衡位置。
16 ．探究小组为了模拟电磁起重机的工作原理，用表面涂有绝缘漆的导线绕在大铁钉上制成电磁铁，接入电路，如图所示。闭合开关 S ，电磁铁有了磁性，A 端是 极。将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离后，硬币才被吸起，这说明电流越大，电磁铁的磁性 。
【答案】N（北），越强。
图示电路是串联连接，闭合开关 S ，电流由 B 端流入电路，由 A 端流出，据安培定则知，A 端为 N 极。
滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，硬币被吸起，说明此过程电磁铁的磁性增强，即通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。
17 ．如图所示，把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与手摇发电机串联。转动摇把，线圈在磁场中做 运动，产生感应电流，我们会观察到 （填字母序号）。
A ．只有红灯一直亮 B ．只有黄灯一直亮
C ．两灯都一直亮 D ．两灯交替发光
【答案】切割磁感线，D。
线圈在磁场中转动时，会产生感应电流说明是电磁感应现象，要产生感应电流，线圈在磁场中必须做切割磁感线运动。
由于发光二极管具有单向导电性，所以把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联，发电机发出的电是交流电，所以两个发光二极管交替发光，故 D 符合题意，ABC
不符合题意。
故选 D。
18 ．假设地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图甲、乙、丙、丁所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是 图，小磁针能指南北就是受到 的作用，若在某地放置一小磁针，静止时它的 N 极指向地理的 极（选填“南”或“北”）。
【答案】乙，地磁场，北。
地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合。即：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，所以假想的大磁铁 N 极朝南，S 极朝北，乙图符合题意。
小磁针能指南北就是受到地磁场的作用，若在某地放置一小磁针，静止时它的 N 极指向地磁的南极，地理的北极。
19 ．磁场是看不见的，但它是真实存在于磁体周围的一种特殊物质。在研究磁场的强弱和方向时，构建了磁感线模型。如图所示，我们忽略掉所画的磁感线的粗细等次要因素，抓住磁感线的 这个主要因素来描述磁场的强弱，同时用磁感线的 描述磁场的方向。图中的小磁针静止时，小磁针的左端是 （选填“N”或“S”）极。
【答案】疏密程度，方向，S。
磁感线的疏密程度能表示磁场的强弱，磁感线越密，磁场越强。
磁感线的方向与磁场的方向相同，所以用磁感线方向描述磁场的方向。
图中的小磁针静止时，小磁针 N 极的指向为磁场的方向，所以左端 S 极，右端是 N 极。
20 ．图示为某电动机的原理图，EF、PQ 为螺线管，abcd 为电动机的线圈，OO ＇为转轴。闭合开关，从 O 点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则螺线管 F 端为 极，若将电源的正
负极对调，从 O 点沿转轴观察，线圈将 转动（选填“顺时针 ”或“逆时针”）。
【答案】S ，顺时针。
由图知，电流从螺线管 EF 的左端流入，由安培定则可知，E 端为 N 极，F 端为 S极；
由题意知，闭合开关，此时从 O 点沿转轴观察，线圈顺时针转动；线圈受力转动的方向与磁场方向和电流方向有关，若将电源的正负极对调，则螺线管中电流方向与原来反向，螺线管的磁极改变，且此时电动机线圈中的电流方向与原来也相反，则线圈受到磁场力的方向不会发生改变，即从 O 点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动。
三、作图题（每题 3 分，共 9 分）
21 ．在图中请根据磁感线的方向在图中两个虚线框内分别标出小磁针和电源的极性。
【答案】见右图。
在磁体外部，磁感线的方向是从 N 极发出回到 S 极，故此通电螺线管的左端为N 极，右端为 S 极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针的左端为 N 极；由安培定则可判断出通电螺线管电流从电源左侧流入，故电源左端为正极，右端为负极，如下图所示：
22 ．如图所示，小磁针在条形磁体作用下处于静止状态，标出条形磁体的 N 极和A 点处的磁场方向（用箭头表示）。
【答案】见右图。
小磁针静止时 N 极的指向为该点的磁场方向。由题图可知，小磁针的 N 极指向左边，可知条形磁体的右边是 N 极，左边是 S 极；在磁体外部，由于磁感线是从 N 极出发，回到 S 极，所以A 点处的磁场方向指向条形磁体的 S 极；如图所示。
23 ．请将电磁继电器电路连接完整。要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。
【答案】见右图。
开关闭合时，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，使电动机的电路接通；开关断开时，衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离，使小灯泡的电路接通，小灯泡亮，如图所示。
四、实验探究题（每空 1 分，共 20 分）
24 ．在“探究通电螺线管外部磁场” 的实验中：
（1）小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图（a）所示，放小磁针的目的是
, 闭合开关后观察到如图（b）所示的现象，说明通电螺线管周围存在 ；
（2）如图（c）所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似；
（3）通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关，你怎样验证，方法是 ；
（4）小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。为此他又设计了如图（d）所示的实验。实验中，他将开关 S 从 l 换到 2 上时，调节变阻器的滑片 P ，再次观察电流表示数及吸引的大头针数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来研究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
【答案】（1）便于观察磁场方向，磁场；（2）条形磁体；（3）把连接电池正负极的导线对调；（4）控制两次实验的电流大小不变。
（1）由于磁场看不见摸不着，在螺线管周围放上小磁针就是为了通过小磁针观察通电螺线管周围的磁场方向，这是转换法思想。
闭合开关后，小磁针发生了偏转，而且在不同的位置小磁针的 N 、S 极偏转方向不同，说明通电螺线管周围存在磁场，且不同位置磁场方向不同。
（2）由图（c）可知，通电螺线管周围铁屑的分布和条形磁体周围铁屑的分布相似，由此可知，通电螺线管周围的磁场和条形磁体周围磁场相似。
（3）对调电池的正负极，发现小磁针的 N 、S 极偏转方向也发生了变化，由此说明通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关。
（4）通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关，他将开关 S 从 l 换到 2 上时，就改变了接入电路的线圈匝数，说明要探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系，此时调节滑动变阻器是为了保持电路中的电流大小不变，这里运用的了控制变量法。
25 ．某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁 A 和 B ，B 铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁 A 的钉尖是 极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片 P 向右移动，能吸引 的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）；
（2）如图乙，把电磁铁 A 和 B 串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片 P ，发现电磁铁 B 总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是 ；
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例： 。
【答案】（1）S ，更少；（2）电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强；（3）电铃.
（1）由图甲可知，铁钉表面的电流方向向右，根据安培定则可知，钉尾为 N 极，顶尖为 S 极。
当滑动变阻器的滑片向右端滑动时，电路中的电阻变大，则电流变小，即由铁钉组成的电磁铁磁性减弱，则吸引的大头针数量会更少。
（2）由图乙可知，电磁铁 A 和 B 串联，则电路中的电流相等，因为电磁铁 B 的线圈匝数多，所以吸引的大头针多，则说明电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强。
（3）电磁铁在生活中应用广泛，如电铃，电磁起重机等等。
26 ．在探究“ 电动机为什么会转动” 的实验中：
我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，由于通电导体周围也存在磁场，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
（1）如图所示，将一根导体ab 置于蹄形磁体的两极之间，未闭合开关时导体静止，闭合开关后，导体 ，说明磁场对 导体有力的作用；
（2）断开开关，将图中磁体的 N 和 S 极对调，再闭合开关，会发现导体ab 的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关；
（3）断开开关，将图中电源的正负极对调，再闭合开关，会发现导体ab 的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关；
（4）如果同时改变磁场方向和电流方向， （选填“ 能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
（5）在这个实验中 能转化为 能。
【答案】（1）运动起来，通电；（2）磁场方向；（3）电流方向；（4）不能；（5）电，机械。
（1）将一根导体ab 置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，电路中没有电流，导体静止不动，闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用。
（2）断开开关，将图中磁铁的 N 、S 极对调，磁场方向改变，再闭合开关，电流方向不变，会发现导体ab 的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
（3）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，导体中电流方向改变，磁场
方向不变，会发现导体ab 的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关。
（4）如果同时改变磁场方向和电流方向，通电导体在磁场中受力方向不变，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关，因为有两个变量。
（5）电动机工作的过程中，会消耗电能，将电能转化为导体ab 的机械能。
27 ．图是小明做“探究什么情况下磁可以生电” 的实验装置。
（1）实验时，小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流；
（2）小明进行了如图所示的 5 次操作，其中能产生感应电流的是 （选填所有符合要求的操作序号）；
（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： ；
（4）利用“磁生电”工作的装置有 （选填“ 电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“ 电磁起重机”）。
【答案】（1）灵敏电流计的指针是否偏转；（2）①③④；（3）将导体 AB 换成多匝线圈；
（4）动圈式话筒。
（1）感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流。
（2）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，①导体棒 AB 水平向右运动，导体棒 AB 做切割磁感线运动，产生感应电流；③导体棒 AB 斜向上运动，导体棒 AB 做切割磁感线运动，产生感应电流；④磁体水平向左运动，导体棒 AB 切割磁感线，产生感应电流。②导体棒 AB 竖直运动，没有切割磁感线运动，不产生感应电流； ⑤磁体竖直向上运动，磁感线没有被导体切割，不产生感应电流。所以①③④可以产生感应电流。
（3）电流的大小应与切割磁感线的速度、磁场强度、线圈匝数有关；将导体 AB 换成多
匝线圈（或换磁性更强的磁体，增大导体 AB 切割磁感线的运动速度）。
（4）扬声器是把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理；电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应；动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应原理。
五、综合题（共 10 分）
28 ．图 1 是某恒温箱的电路原理图。工作电路电压为 220V ，电热丝 R0 的阻值为 88Ω;
控制电路电源电压为 8V ，线圈的电阻 R1 为 10Ω , 调温电阻 R2 最大阻值为 120Ω；热敏电阻R3 的阻值随温度 t 变化的关系如图 2 所示。R0 和 R3 均置于恒温箱中，当继电器线圈中的电流达到50mA 时，继电器的衔铁会被吸下。求：
（1）S 闭合时，电磁铁上端是 极（用字母表示），当恒温箱中温度升高时，线圈中的电流将变 ；
（2）恒温箱中温度保持为 40℃ , R3 的阻值为 Ω , 此时 R2 的阻值为 Ω;
（3）R0 工作时，功率为 W ，5min 消耗的电能为 J；
（4）该恒温箱能设定的最高温度为多少 ？
【答案】（1）N ，大；（2）120 ，30；（3）550 ，1.65×105 ；（4）160℃ .
（1）S 闭合时，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则可知，电磁铁上端是 N 极。
由图2 可知，当恒温箱中温度升高时，热敏电阻 R3 的阻值变小，控制电路的总电阻变小，由 I= U/R 可知，控制电路的电流变大，则线圈中的电流将变大。
（2）由图2 可知，恒温箱中温度保持为 40℃ , 热敏电阻 R3 的阻值 R3= 120Ω。
由题意可知，当继电器线圈中的电流达到
I=50mA=0.05A
继电器的衔铁会被吸下，此时恒温箱中温度最高，此时控制电路的总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时 R2 的阻值为R2=R 总-R3-R1= 160Ω- 120Ω- 10Ω=30Ω
（3）R0 工作时的功率为
5min 消耗的电能为
W=Pt=550W×5×60s=1.65×105J
（4）当恒温箱能设定的温度最高时，热敏电阻 R3 的阻值最小，而此时控制电路的总电
阻为 160Ω不变，则热敏电阻 R3 的最小阻值为
R3 小=R 总-R2 大-R1= 160Ω- 120Ω- 10Ω=30Ω
由图2 可知，该恒温箱能设定的最高温度为 160℃。

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