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浙教版八年级下册·第3章 电磁及其应用
单元突破讲义与命题解密
单元目标聚焦
一、基础目标
1、能准确说出磁体、磁极、磁场、磁感线的基本概念，牢记电流的磁效应、电磁感应、磁场对通电导体作用的核心原理。
2、理解并能阐述磁极间相互作用规律、右手螺旋定则、电磁铁磁性影响因素，掌握电动机与发电机的工作原理与能量转化。
3、能独立完成简单的电磁探究实验，观察并记录实验现象，根据实验现象得出正确结论。
4、学会运用磁感线分布规律判断磁场方向，利用右手螺旋定则判定磁极与电流方向，区分家庭电路各元件作用。
5、运用所学知识解释生活中常见的电磁现象，说明电磁铁、电动机、发电机的实际应用。
二、进阶目标
1、综合运用电与磁的知识解释复杂的生活场景和工业设备工作原理。
2、能够根据给定的问题或探究目的设计较为完整的电磁实验方案，并能对已有的实验进行改进和优化。
3、深入理解电磁感应与通电导体在磁场中受力的本质区别，准确判断感应电流与受力方向的影响因素。
4、分析和解决涉及多个知识点的综合性电磁问题，区分电动机与发电机的结构、原理与能量转化。
5、能够准确解读与电磁相关的图表信息，并进行分析总结。
三、拓展目标
1、将电磁知识与其他学科知识进行融合，解决实际生产生活问题。
2、自主设计具有创新性的电磁实验，探究未知的科学问题，尝试设计新型电磁装置。
3、关注电磁技术在社会生活中的应用和影响，分析电磁污染的危害并提出防治措施。
4、了解并运用科学研究中的控制变量法、转换法、理想模型法，对电磁实验数据进行更深入的统计分析。
5、关注科学前沿领域中与电磁相关的研究成果和发展动态，培养探索精神和创新思维。
知识图谱架构
教材内容精研
要点 重点归纳 常见易错点
磁体与磁场 1、磁体具有磁性，能吸引铁、钴、镍等物质，磁体两端磁性最强为磁极。 2、磁极分N极和S极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 3、磁体周围存在磁场，小磁针静止时N极指向为该点磁场方向。 4、磁感线是描述磁场的模型，从N极出发回到S极，疏密表示磁场强弱。 5、地球是大磁体，地磁南极靠近地理北极，地磁北极靠近地理南极。 1、认为磁体只有一个磁极，忽略任何磁体都有两个磁极。 2、混淆磁场方向与磁感线方向，错误认为磁感线是真实存在的。 3、颠倒地理两极与地磁两极的对应关系，记错地磁场分布。
磁化与磁性材料 1、使原来无磁性的物体获得磁性的过程叫磁化。 2、软磁材料磁化后磁性易消失，硬磁材料磁化后磁性能长久保持。 3、人造永磁体由硬磁材料制成，广泛应用于各类电子设备。 1、混淆磁化与磁极相互作用，认为磁化是磁极吸引的结果。 2、分不清软磁与硬磁材料的特点，记错磁性保持能力。
电流的磁场 1、电流周围存在磁场，即电流的磁效应，由奥斯特发现。 2、直线电流磁场的磁感线是以导线为圆心的同心圆。 3、通电螺线管磁场与条形磁体相似，可用右手螺旋定则判定。 4、带铁芯的通电螺线管为电磁铁，磁性大幅增强。 1、忘记电流磁场方向与电流方向有关，改变电流方向磁场方向不变。 2、混淆右手螺旋定则在螺线管与直线电流中的使用方法。 3、认为通电螺线管有无铁芯磁性强弱无差异。
电磁铁及其应用 1、电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数、铁芯有关。 2、电磁铁可通过通断电流控制磁性有无，调节电流控制磁性强弱。 3、电磁继电器利用电磁铁实现低电压控制高电压，是自动开关。 4、磁悬浮列车利用磁极相互作用实现悬浮，减小摩擦。 1、遗漏铁芯对电磁铁磁性的影响，只考虑电流与匝数。 2、混淆电磁继电器控制电路与工作电路的作用。 3、记错磁悬浮列车的工作原理，混淆吸引与排斥作用。
磁场对通电导体的作用 1、通电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流方向、磁场方向有关。 2、通电线圈在磁场中受力转动，平衡位置时受力平衡。 3、能量转化为电能转化为机械能。 1、认为只要导体通电就会在磁场中受力，忽略磁场条件。 2、同时改变电流与磁场方向，错误认为受力方向改变。 3、混淆受力方向的影响因素，单独改变一个因素判断错误。
电动机 1、电动机依据通电线圈在磁场中受力转动原理制成。 2、换向器在线圈转过平衡位置时改变电流方向，使线圈持续转动。 3、为直流电动机与交流电动机，广泛应用于各类电器与设备。 1、混淆电动机与发电机原理，记错能量转化方向。 2、不清楚换向器的作用，认为无换向器线圈也能持续转动。 3、分不清直流与交流电动机的适用场景。
电磁感应 1、闭合电路一部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流，由法拉第发现。 2、感应电流方向与导体运动方向、磁场方向有关。 3、能量转化为机械能转化为电能。 1、忽略闭合电路条件，认为导体切割磁感线就一定产生电流。 2、混淆感应电流产生条件，导体运动方向与磁场平行也产生电流。 3、同时改变导体运动与磁场方向，错误认为电流方向改变。
发电机 1、发电机依据电磁感应原理制成，将机械能转化为电能。 2、交流发电机产生大小和方向周期性变化的交流电。 3、大型发电机采用线圈不动、磁极旋转的方式，用电磁铁增强磁场。 1、混淆发电机与电动机的结构与原理，记错能量转化。 2、分不清交流电与直流电的区别，记错我国交流电频率。 3、认为发电机必须线圈转动，忽略磁极旋转的结构。
家庭用电 1、家庭电路由进户线、电能表、断路器、用电器、插座等组成，火线与零线电压220V。 2、测电笔可辨别火线与零线，接触火线氖管发光。 3、断路器、熔断器防止电流过大，保护电路安全。 4、三孔插座带接地保护，防止金属外壳用电器漏电触电。 5、安全用电原则为不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 1、混淆火线与零线的作用，记错测电笔使用方法。 2、认为开关接在零线与用电器之间也能安全控制电路。 3、忽略三孔插座接地保护的作用，去掉接地脚使用。 4、忘记触电急救先切断电源，直接用手接触触电者。
命题考点必刷
一．磁性、磁体、磁极、磁化（共6小题）
1．（2025春 瑞安市校级期中）校园改造，我校办公室门锁改装成电磁锁（如图甲），通电时，电磁锁吸住金属条。图乙为人脸扫描仪（即常闭开关S1），识别成功开关断开，人离开后开关恢复闭合状态。图丙为门内的两个开关，开关S2为常闭开关，按下按钮时，开关断开，即开锁开门；松手自动回弹，恢复关闭状态。开关S3为普通开关，断开后，门就不上锁，处于常开状态。固定在门上的金属条的材料可能是（　　）
A．铜 B．铝 C．铁 D．锌
【答案】C
【分析】能吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性，从各选项中的物品所使用的材料逐个进行分析。
【解答】解：能吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性。由题意可知，通电时，电磁锁吸住金属条，则金属条是磁性物质，由于铜、铝、锌都不是磁性物质，铁是磁性物质，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选：C。
【点评】此题考查磁性材料在生活中的应用，属于基础题型。
2．（2025春 东阳市月考）如图所示，拿一条形磁铁在铁棒AB上用图中所示的方式进行摩擦，使AB被磁化，下列说法正确的是（　　）
A．铁棒AB可换用铜棒
B．摩擦后只有B段有磁性
C．移开磁体，AB的磁性仍能长久保持
D．B端被磁化为S极
【答案】D
【分析】磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。
一些物质在磁体或电流的作用下获得磁性，叫做磁化；被磁化的物质如果离开磁体或电流仍长时间具有磁性，叫硬磁性材料。
【解答】解：A、铜不是磁性材料，其原子结构中所有电子都成对配对，没有未成对电子，无法被磁化，所以不能用铜棒代替铁棒，故A错误。
B、用条形磁铁摩擦铁棒使其磁化后，整个铁棒都会被磁化，不是只有一端有磁性，故B错误。
C、铁棒属于软磁材料，被磁化后，磁性容易消失，移开磁体后，AB的磁性不能长久保持，故C错误。
D、根据磁化原理，用条形磁铁的N极在铁棒AB上沿图中方向摩擦，B端与磁铁的N极接触，根据异名磁极相互吸引，B端会被磁化为S极，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了磁性和磁体，以及磁化的概念。
3．（2025春 绍兴期中）小金利用如图所示装置探究磁化过程，图中容器内装的是一些铁屑，架上所夹的是一根铁棒。以下关于此实验的观点不正确的是（　　）
A．甲图到乙图的过程叫磁化
B．乙图中软铁棒的上端是S极
C．若把乙图中磁体移走，铁棒的磁性将消失
D．若将乙图中铁棒换成钢棒，被吸引的铁屑会减少
【答案】D
【分析】一些物质在磁体或电流的作用下获得磁性，叫做磁化；被磁化的物质如果离开磁体或电流仍长时间具有磁性，叫硬磁性材料，例如钢；如果很短的时间磁性就消失，叫软磁性材料，例如铁；
磁极间的相互作用规律：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。
【解答】解：A、由两图可知，当磁极靠近软铁棒时，软铁棒因为被磁化而显出磁性，故A正确；
B、软铁棒被磁化后，根据同名磁极相排斥，异名磁极相吸引，由乙图可知上端是S极，故B正确；
C、软铁棒磁化后，很容易退磁，磁体移走后，铁棒的磁性将消失，故C正确；
D、钢棒被磁化后，不容易退磁，但是磁化后，磁性强弱不能比较，所以不能确定吸引的铁屑是否会减少，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了磁极、磁化、磁性材料的有关于磁的知识，综合性强，难度较大。
4．（2025春 鄞州区校级期中）如图所示，重为G的小铁块在水平方向力F的作用下，沿粗糙程度相同的条形磁铁表面N极滑S极，下列说法正确的是（　　）
A．小铁块对磁铁的压力始终等于G
B．小铁块对磁铁的压力始终小于G
C．小铁块对磁铁的摩擦力先减小后增大
D．小铁块对磁铁的摩擦力先增大后减小
【答案】C
【分析】条形磁体的两端磁性最强，中间磁性最弱；磁铁的两极磁性最强，铁块在两端时，受到磁铁的作用较大，中间磁性最弱，铁块受到磁铁的作用较小。据此分析小铁对对磁铁的压力变化，然后根据滑动摩擦力大小的影响因素分析磁铁对小铁块的摩擦力变化，再根据力的作用的相互性得出小铁块对磁铁的摩擦力变化。
【解答】解：AB、铁块在左端时，受到N极的引力较大，铁块对磁铁的压力较大；越靠近中间，磁性减弱，磁铁对铁块的作用减小，铁块对磁铁的压力减小；靠近S极，磁性增强，引力增大，铁块对磁铁的压力较大，铁块对磁铁的压力先减小后增大，即小铁块对磁铁的压力，故AB错误；
CD、由于接触面的粗糙程度不变，小铁块对磁铁的压力先减小后增大，所以磁铁对小铁块的摩擦力也是先减小后增大，根据力的作用的相互性可知，小铁块对磁铁的摩擦力也是先减小后增大，故C正确、D错误。
故选：C。
【点评】本题考查重力、磁体的磁性分布、滑动摩擦力大小的影响因素等内容，根据相关知识分析出小铁块在由条形磁铁的N极滑到S极的过程中，对条形磁铁的压力大小变化是关键点，也是本题的难点。
5．（2025春 义乌市月考）如图所示，甲和乙是两根外形相同的钢棒，甲棒静止不动，使乙棒沿着箭头所示方向移动。请根据实验中可能出现的现象，判断两棒是否是磁体。
（1）将乙棒移到甲棒的左端和右端时，分别有明显的相吸和相斥现象，则　甲和乙　 有磁性。
（2）在乙棒移动的过程中，始终有相吸的现象，则　乙　 有磁性。
（3）在乙棒移动的过程中，先是受到吸引，后吸引力逐渐减弱，接着吸引力又逐渐加强，则　甲　 有磁性。
【答案】（1）甲和乙；（2）乙；（3）甲
【分析】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；对于条形磁体，其两端的磁性是最强的，中间的磁性最弱。
【解答】解：（1）将乙棒移到甲棒的左端和右端时，分别有明显的相吸和相斥现象，这说明两个棒都具有磁性；
（2）在乙棒移动的过程中，始终有相吸的现象，这说明甲不具有磁性，乙具有磁性；
（3）在乙棒移动的过程中，先是受到吸引，后吸引力逐渐减弱，这说明在甲的中间时，吸引力是最弱的，这说明甲是具有磁性的；接着吸引力又逐渐加强，说乙不具有磁性。
故答案为：（1）甲和乙；（2）乙；（3）甲。
【点评】本题考查了磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，两物体相互吸引不一定两个都是磁体，但两物体排斥，则两个物体都有磁性，且排斥时，相对的两端是同名磁极的。
6．（2025春 苍南县校级月考）小科同学在学习了“电与磁”章节知识之后，设计了对磁体磁性的一系列探究。
（1）图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒 　无　 （选填“有”或“无”）磁性。
（2）图乙，现有A、B、C三根金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示，则 　C　 （填“A”、“B”或“C”）棒是铁棒。
【答案】（1）无；（2）C。
【分析】（1）磁铁间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（2）有磁性的物体可以吸引磁性材料。
【解答】解：（1）图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒无磁性。
（2）图乙，现有A、B、C三根金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示，由A、B相互排斥可得，A、B一定有磁性，而B、C相吸引，则C棒是铁棒。
故答案为：（1）无；（2）C。
【点评】此题考查了磁极间相互作用及磁体的性质，需要注意的是：相斥必是同极，相吸未必是异极。
二．磁场和磁感线及其特点（共6小题）
7．（2025春 义乌市月考）如图所示，下列选项中小磁针的指向画得正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【分析】根据安培定则确定电流周围的磁场方向；小磁针静止时N极指向与磁感线方向一致。
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】解：A．右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁场的环绕方向，所以产生磁场的方向为顺时针方向，即小磁针N极指向磁场方向，故A正确；
B．由异名磁性相互吸引可知小磁针的上端是S极，故B错误；
C．电流从螺线管的右端流入，由安培定则可知螺线管的左端是N极，由磁性间的相互作用可知，小磁针的左端是S极，右端为N极，故C错误；
D．由异名磁性相互吸引可知，小磁针N极应该向下，S极向上，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查安培定则、磁场方向与磁极间的作用，属于中档题。
8．（2025春 天台县校级期中）小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有（　　）
①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁感线是铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近。
A．①④ B．②③ C．①② D．②④
【答案】A
【分析】（1）据课本可知，磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法；
（2）磁感线是不存在的，是为了研究方便假想的一些有方向的曲线；
（3）磁感线是不存在的；
（4）地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近。
【解答】解：
①磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，故①正确；
②磁感线是不存在的，是为了研究方便而假想的一些有方向的曲线，故②错误；
③磁感线是不存在的，磁感线是铁屑组成的说法错误，故③错误；
④地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，故地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近，故④正确；
故正确的是①④。
故选：A。
【点评】此题考查了磁场的判断方法、磁感线的理解、地磁场的理解等知识点，是一道综合题。
9．（2025春 杭州期中）小科一家利用手机导航自驾前往森林公园，途中小科不禁好奇在没有导航的年代人们是如何利用指南针辨别方向的。通过查阅资料得知，指南针能够指示方向是因为地球是一个巨大的地磁场，如图所示是部分地磁场的示意图，根据图示，以下分析正确的是（　　）
A．由于磁场是实际存在的，所以磁感线也是实际存在的
B．A点磁场方向等于静止在该处的小磁针南极所指的方向
C．A点的磁场强度比B点的磁场强度弱
D．放在A、B两处的小磁针静止时所受磁场力的方向是不同的
【答案】D
【分析】磁感线中各点切线方向表示该点的磁场方向，与放在该点的小磁针静止时N极所指方向一致；磁感线的疏密表示磁场的强弱；
磁场客观存在，磁感线是假想的存在于磁体周围空间的封闭曲线，实际上不存在。
【解答】解：A、磁场客观存在，磁感线是物理模型，实际不存在，故A错误；
B、A点磁场方向就是静止在该处的小磁针北极所指的方向，故B错误；
C、由图可知，A点的磁感线更密集一些，所以磁场强度更强一些，故C错误；
D、磁场中不同位置的方向一般是不同的，所以放在A、B两处的小磁针静止时所受磁场力的方向是不同的，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查磁场和磁感线的性质和方向，要注意明确根据磁感线判断磁场强弱以及方向的基本方法。
10．（2024春 吴兴区期中）某科学兴趣小组的同学用小磁针、条形磁铁等按图a、图b的方法，探究了条形磁铁周围的磁场及方向，接着他们又用相同的方法，探究通电螺线管周围的磁场及方向，实验操作及现象如图c、图d、图e所示。
（1）分析比较图c、图d可以得出的初步结论是 　通电螺线管的周围存在磁场　 。
（2）分析比较图d和图e的小磁针偏转情况可以得出的初步结论是 　电流周围磁场的方向和电流的方向有关　 。
（3）分析比较图b和图d可以得出的初步结论是 　通电螺线管周围的磁场形状与条形磁体周围的磁场形状相似　 。
【答案】（1）通电螺线管的周围存在磁场；（2）电流周围磁场的方向和电流的方向有关；（3）通电螺线管周围的磁场形状与条形磁体周围的磁场形状相似
【分析】①磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，若静止在南北方向上的小磁针发生偏转，说明了其周围有新的磁场产生。否则，则说明周围没有新的磁场产生。在磁场，小磁针偏转的方向发生了变化，说明说明磁场的方向发生了变化。
②根据题目要求，把握分析比较的两个图中的异同点，利用控制变量法的思路，即可得出结论。
【解答】解：（1）在图c中，开关断开，电磁针不发生偏转，而在图d中，开关闭合，小磁针的指向发生了偏转，因此比较两图可以说明通电螺线管的周围存在磁场。
（2）在d与e中，根据电源的正负极可知，电流方向不同，小磁针的指向不同，说明磁场方向不同，由此说明电流周围磁场的方向和电流的方向有关。
（3）在b、d两图中，通电螺线管周围小磁针的指向情况与条形磁体周围小磁针的指向情况相同，由此可知通电螺线管的周围的磁场分布与条形磁体的相类似。
故答案为：（1）通电螺线管的周围存在磁场；（2）电流周围磁场的方向和电流的方向有关；（3）通电螺线管周围的磁场形状与条形磁体周围的磁场形状相似。
【点评】认真审题，把握题目中要求比较的两个图的异同点是解决此题的关键。
11．（2025春 义乌市校级期中）阅读材料，回答以下问题：1988年阿尔贝 费尔和彼得 格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”。
更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”；组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”。
进一步研究表明，“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时，用R0表示未加磁场时的电阻，R表示加入磁场后的电阻，科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d（三层膜厚度均相同）的关系如乙图所示。
1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理，研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息。
（1）以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是（ 　B　 ）
A．铜、银
B．铁、铜
C．铜、铝
D．铁、镍
（2）对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是1.1nm时，这种复合膜电阻 　不具有　 （选填“具有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”。
（3）“新型读出磁头”可将微弱的 　磁　 信息转化为电信息。
（4）丙图是硬盘某区域磁记录的分布情况，其中1表示有磁区域，0表示无磁区域.将“新型读出磁头”组成如图所示电路，当磁头从左向右匀速经过该区域过程中，电流表读数变化情况应是丁图中的（ 　B　 ）
A．
B．
C．
D．
【答案】（1）B；（2）不具有；（3）磁；（4）B。
【分析】（1）由题意知：组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”。
那么给出的四组物质中，只需找到一个是磁性物质，而另一种是非磁性金属即可。
（2）首先从图中读出1.3nm时，R、R0的比值大小，若比值较小，说明此时在磁场的作用下，阻值的变化较为剧烈，符合“巨磁电阻效应”；若比值趋近于1，则情况正好相反。
（3）此问可从（“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息）中来得出结论。
（4）由“巨磁电阻效应”知，“新型读出磁头”在磁场的影响下，阻值会变小，相应的电流会变大，可根据这个特点来判断正确的图象。
【解答】解：（1）由题意知，组成层膜的两种金属有一种是易磁化的金属铁钴镍中的其中一种，另一种是不易被磁化的，故选B。
（2）对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是1.1nm时，复合膜R与R0之比为100%，未加磁场时的电阻R0与加入磁场后的电阻R相等，这种复合膜电阻不具有“巨磁电阻效应”。
（3）“新型读出磁头”将磁场对复合膜阻值的影响转化为电流，即将微弱的磁场的变化（磁信息）转化电流的变化（电信息）。
（4）在“硬盘的磁信息”中，左数第一、四、五格均为有磁区域，由“巨磁电阻效应”知，此时电阻要变小，相应的电流要变大；而左数第二、三格为无磁区域，电阻没有变化，电流较小；根据上面的分析知，只有B图符合上述要求，故选B。
故答案为：（1）B；（2）不具有；（3）磁；（4）B。
【点评】本题为信息给予题，要提高从众多文字中寻找答案的能力。
12．（2025春 临平区月考）在科学中，磁感应强度（用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱，磁感应强度越大，磁场越强；磁感线越密，磁场也越强。
（1）如图1为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。若在1处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图2中的 　甲　 （填“甲”“乙”“丙”或“丁”）。
（2）如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，则这种电阻叫磁敏电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图3所示。图线没有过坐标原点，原因是 　磁感应强度B为零时，磁敏电阻的阻值不为零　 。
（3）利用该磁敏电阻的R—B特性曲线可以测量图1磁场中各处的磁感应强度。将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处。设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路，所提供的实验器材如图4所示。其中磁敏电阻所处的磁场未画出①测得的数据如表所示，根据该磁敏电阻的R—B特性曲线可知，1处的磁感应强度为 　1　 T。
②在实验过程中，仅将磁敏电阻从1处移至2处，其他条件不变，那么电压表的示数 　减小　 （填“增大”“减小”或“不变”）。
实验次数 1 2 3
U/V 1.5 3 4.5
I/mA 3 6 9
【答案】②（1）甲；（2）磁感应强度B为零时，磁敏电阻的阻值不为零；（3）①1；②增大。
【分析】（1）小磁针在磁场中受到磁力作用，小磁针静止时受到磁力方向和磁场方向相同。
（2）从图3上观察电阻和磁场强弱的关系。
只有超导体电阻才为零，一般情况下电阻不为零。
（3）①在电阻一定时，电流跟电压成正比，由表格数据求电阻大小。
知道磁敏电阻的电阻值，从图象中找到对应的磁感应强度。
④从磁场强度的变化判断电阻的变化，判断电压和电流的变化。
【解答】解：（1）磁体周围的磁感线都是从N极出来回到S极，则图1中磁体的磁极是N极，所以位置1的小磁针的N极指向和磁场方向相同，其指向对应的是甲图。
（2）由图3知，横坐标是磁感应强度，纵坐标是磁敏电阻的阻值，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大；图线没有过坐标原点，是因为磁感应强度B为零时，磁敏电阻的阻值不为零。
（3）①由表格数据知，电流跟电压成正比，所以此时磁敏电阻的阻值一定，
则此时磁敏电阻的阻值为：R500Ω。
在图3中可以判断当磁敏电阻为500Ω时，磁感应强度为1T。
②串联电路中电阻起分担电压的作用，电阻越小分担的电压越小，其他条件不变，仅将磁敏电阻从工处移至2处，磁感应强度变小，磁敏电阻的阻值变小，其分担的电压变小，即电压表示数减小。
故答案为：（1）甲；（2）磁感应强度B为零时，磁敏电阻的阻值不为零；（3）①1；②增大。
【点评】题目中的知识点磁感应强度在课本上没有涉及，本题通过给定的磁场和磁感应强度的关系、磁感应强度和电阻的关系进行解题，是非常考查学生能力的。
三．直线电流的磁场（共8小题）
13．（2025春 绍兴期中）如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流，则通过这束电子流的运动方向可推断出电子定向运动产生的电流及周围的磁场方向是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【分析】正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反；知道电流的方向，根据用右手螺旋定则判断磁场的方向。
【解答】解：由题意可知，电子定向移动的方向是向上的，电子带负电，故电流的方向是向下的，根据右手螺旋定则可知，磁场的方向是顺时针方向的，故A正确。
故选：A。
【点评】本题考查了电流方向的判定和右手螺旋定则，属于基础知识。
14．（2025春 义乌市校级期中）如图所示为奥斯特实验的示意图，下列有关分析中正确的是（　　）
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．发生偏转的小磁针对通电导线没有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．要使小磁针偏转方向相反，将电池正负极对调即可
【答案】D
【分析】电流周围存在着磁场。
电流的磁场方向跟电流的方向有关。
【解答】解：A．奥斯特实验表明，通电导线周围会产生磁场，通电导线周围磁场方向决定小磁针的指向，故A错误，不符合题意；
B．小磁针受到通电导线产生的磁场作用而偏转，力的作用是相互的，小磁针也会对导线产生作用力，故B错误，不符合题意；
C．即使移走小磁针，通电导线周围仍然存在磁场，故C错误，不符合题意；
D．通电导线的磁场方向与电流方向有关；若想让小磁针偏转方向相反，只需将电池的正负极对调，使电流方向反向即可，故D正确，符合题意。
故选：D。
【点评】本题主要考查了对奥斯特实验的过程与结论的了解，属基础题。
15．（2025春 玉环市期中）历史上，安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性，他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流，分子电流会形成磁场，使分子相当于一个小磁体（如图所示）。根据安培的这一假说，以下说法正确的是（　　）
A．这一假说能够说明磁可以生电
B．这一假说能够说明磁现象产生的本质
C．未磁化的物体，其微粒内部不含有这样的环形电流
D．磁化的物体，其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的
【答案】B
【分析】安培所提出的“分子电流”的假说。安培认为，在原子、分子或分子团等物质微粒内部，存在着一种环形电流﹣﹣分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体。未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大致相同，于是对外界显示出磁性。
【解答】解：
A、这一假说能够说明电可以生磁，故A错；
B、安培提出的分子环形电流假说，解释了为什么磁体具有磁性，说明了磁现象产生的本质，故B正确；
CD、安培认为，在原子、分子或分子团等物质微粒内部，存在着一种环形电流﹣﹣分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体。未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大致相同，于是对外界显示出磁性。故CD都错。
故选：B。
【点评】信息给予题重点在于读懂题意，可先通读一遍，再结合问题再读，即可得出正确答案。
16．（2024春 温州期中）科学兴趣小组同学制作了一个指南针：两根细针、一个按扣、一只大头针和一块橡皮，做一个如图所示的指南针。做法：用橡皮和大头针制作指南针的底座。使两根细针磁化后穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，这样就制成了一个指南针。据此完成下面小题。小组同学用自制的指南针来验证奥斯特实验，有关分析正确的是（　　）
A．小磁针的指向决定通电导线周围磁场方向
B．小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
C．移去小磁针后，通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
【答案】B
【分析】奥斯特电流的磁效应实验：将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，电流方向改变，小磁针的偏转方向也会发生改变；
奥斯特实验说明通电导线周围存在着磁场，且磁场的方向与电流的方向有关。
【解答】解：A、通电导线周围磁场方向由电流的方向决定，而不是小磁针的指向决定的，故A错误；
B、该实验中，若给导线通电，下面的小磁针会偏转，即说明通电导线周围存在着磁场，故B正确；
C、移去小磁针后，通电导线周围的磁场依然存在，故C错误；
D、改变电流方向，小磁针偏转方向改变，说明通电导线周围磁场的方向与电流的方向有关，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查奥斯特的电流磁效应实验的现象及结论，要求学生熟练掌握。
17．（2025春 余姚市月考）如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。
（1）小磁针上方的直导线应沿　南北　 （选填“南北”或“东西”）方向放置；
（2）闭合开关后，小磁针北极偏转方向为　垂直纸面向外　 （选填“垂直纸面向外”或“垂直纸面向内”）；
（3）实验中小磁针除了能验证通电直导线周围存在磁场，还能验证　通电直导线周围磁场的方向与电流方向有关。　 。
【答案】（1）南北；（2）垂直纸面向外；（3）通电直导线周围磁场的方向与电流方向之间的关系。
【分析】（1）地球周围存在地磁场，通电导体周围存在磁场，磁极有相互作用规律：同名磁极相斥，异名磁极相吸；
（2）通电导体周围存在磁场，磁场方向由N极出发指向S极；
（3）通电导体周围磁场方向与电流方向有关。
【解答】解：（1）地球周围存在南北方向的地磁场，小磁针上方的直导线应沿南北方向放置，可避免地磁场的影响；
（2）根据磁极间的相互作用规律，闭合开关后，观察到小磁针偏转，这表明通电直导线周围存在磁场；根据安培定则可判断，小磁针北极偏转方向为垂直纸面向外；
（3）实验中小磁针除了能验证通电直导线周围存在磁场以外，当改变直导线中的电流方向时，还能通过小磁针的偏转方向来判断通电直导线周围磁场的方向与电流方向之间的关系。
故答案为：（1）南北；（2）垂直纸面向外；（3）通电直导线周围磁场的方向与电流方向之间的关系。
【点评】本题主要考查了对奥斯特实验的了解，属基础题。
18．（2025春 诸暨市期末）丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场，法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。
（1）在演示奥斯特实验时，如甲图所示，正确的实验操作顺序为 　②③①　 （填序号）。
①闭合开关
②放置小磁针
③摆放导线
（2）乙图中的实验表明平行通电导线之间有力的作用，若此时改变其中一根导线的电流方向，你预测会产生的实验现象是 　两根导线互相排斥　 。
（3）安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流I1、I2的大小，导线的长度L，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
实验次数 导线的长度L/m I1 I2 导线间距离r/m F/N
1 1 0.2 0.2 0.1 1.0×10﹣7
2 1 0.1 0.2 0.1 0.5×10﹣7
3 1.5 0.2 0.2 0.1 1.5×10﹣7
4 1 0.2 0.2 0.05 2.0×10﹣7
5 1.5 0.2 0.4 0.1 3.0×10﹣7
6 1 0.2 0.2 0.2 0.5×10﹣7
分析表格中的数据，可得出结论：　平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2、L成正比，与r成反比　 。
【答案】（1）②③①；（2）两根导线互相排斥；（3）平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2、L成正比，与r成反比。
【分析】（1）由于地磁场是南北方向的，所以实验时要避免其对实验结果的干扰；小磁针受到磁场的作用，会在水平方向发生偏转；
（2）电磁场的方向与电流的方向有关据此进行分析；
（3）结合表格数据分析解答。
【解答】解：（1）由于地磁场是南北方向的，实验时会对实验结果的干扰。因此，为方便操作且使实验现象明显，闭合开关前应将导线AB放置在磁针的正上方且沿着南北方向；由于电流周围存在磁场，所以闭合开关瞬间，将观察到小磁针沿水平方向偏转，故正确的实验操作顺序为②③①；
（2）电流产生的磁场方向是由电流的方向决定的，当一个通电导体中电流的方向改变时，它产生的磁场方向也会发生改变；而磁场对通电导体的作用力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，另一个通电导体中电流的方向不变，但磁场的方向变化了，它受到的磁场力的方向就会改变，所以改变其中一根导线的电流方向，产生的实验现象是两根导线将会相互排斥；
（3）①分析1、2实验可知：在两个导线中电流大小和导线之间的距离r相同时，导线越长，平行通电导线之间相互作用力F越大，说明其他条件不变时，平行通电导线之间作用力的大小F与电流I1、I2成正比；
②分析1、3实验可知：在两个导线的长度和导线之间的距离r相同时，电流越大，平行通电导线之间相互作用力F越大，说明其他条件不变时，平行通电导线之间作用力的大小F与导线的长度L成正比；
③分析1、4实验可知：在导线长度和两个导线中电流大小相同时，导线之间的距离r越小，平行通电导线之间相互作用力F越大，说明其他条件不变时，平行通电导线之间作用力的大小F与导线之间的距离r成反比；
综上可知，平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2、L成正比，与r成反比。
故答案为：（1）②③①；（2）两根导线互相排斥；（3）平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2、L成正比，与r成反比。
【点评】本题研究平行通电导线之间有力的作用，考查控制变量法的运用及分析数据归纳结论的能力。
19．（2025春 海曙区期末）科学家奥斯特在1820年发现了电流的磁效应。某学习小组，想重现奥斯特的发现，进行了实验一：他们将一根通电导线放置于东西方向（如图甲），观察到导线下方的小磁针偏转不明显。
电流周围的磁场到底是怎么分布的呢？学习小组又进行了实验二：把一根直导线穿过一块水平放置的硬纸板，在纸板上均匀撒上一薄层铁粉，在导线中通以电流并轻轻敲击纸板，结果出现了如图乙所示的现象。
（1）实验一，为了使小磁针偏转明显，考虑地磁场的影响，该如何放置通电导线：　通电导线沿南北方向放置　 。
（2）实验二，敲击纸板的目的是 　使铁屑能够自由移动　 。
（3）上下移动纸板重复实验二，得到了类似的现象，由此可知，在直线电流周围的磁场中，磁感线分布在垂直于通电导线的所有平面上，是以电流为中心的一系列 　同心圆　 。
（4）在纸板上围着导线对称地放上四枚小磁针，先后在导线中接通自下而上和自上而下的电流，小磁针指向如图丙所示，由此可以得到的结论是 　通电导线周围存在磁场，磁场方向和电流方向有关　 。
【答案】（1）通电导线沿南北方向放置；（2）使铁屑能够自由移动；（3）同心圆；（4）通电导线周围存在磁场，磁场方向和电流方向有关。
【分析】1820年丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在磁场，即电流的磁效应。
据电流的磁效应可知，通电导线周围存在着磁场，其磁场的强弱与电流的大小有关，其磁场的方向与电流的方向有关。
【解答】解：（1）地磁场的方向是南北方向，小磁针静止时要指向南北方向，当通电导线沿南北方向放置时，其产生的磁场方向为东西方向，与地磁场方向垂直，这样小磁针受到的磁场力作用更明显，更容易发生偏转，实验现象更显著。
（2）如图乙所示，把一根直导线穿过一块水平放置的硬纸板，在纸板上均匀撒上一薄层铁粉，在导线中通以电流并轻轻敲击纸板，是为了使得铁屑能够自由移动，让铁屑被磁化后有规律地排列起来。
（3）通电导线周围存在磁场，研究表明，在垂直于通电直导线的平面内，它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆。
（4）对丙图的分析可知，若在导线上接通自下而上的电流时，磁场的方向沿逆时针，若在导线上接通自上而下的电流时，磁场的方向沿顺时针。由此得出结论：通电导线周围存在磁场，磁场方向和电流方向有关。
故答案为：（1）通电导线沿南北方向放置；（2）使铁屑能够自由移动；（3）同心圆；（4）通电导线周围存在磁场，磁场方向和电流方向有关。
【点评】此题考查了奥斯特实验和通电直导线周围的磁感线情况，属于基础题。
20．（2025春 杭州月考）奥斯特实验：（丹麦物理学家奥斯特）如图是奥斯特实验示意图。
（1）比较（a）与（b）可得出的实验结论是 　通电导体周围存在磁场　 。比较（a）与（c）得出的实验结论是：　通电导体周围磁场的方向与导体电流的方向有关　 ；
（2）直线电流的磁场：直线电流产生的磁场中，磁感线是以导线为圆心排列的一层一层的同心圆。小菲同学在课后进行了以下探究：问题：通电圆环（如图丙）内部的磁场如何分布呢？
猜想：可能也符合右手螺旋定则。
实验：她连接如图丁所示的电路（外部电路未画出）。
现象：位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
根据小菲同学的探究过程，回答下列问题：
（3）通电圆环内部的磁场分布是否符合右手螺旋定则？　是　 （选填“是”或“否”）；
（4）如图戊所示，小菲同学把地球看成一个通电圆环，她认为赤道这一通电圆环的电流方向从北极上空看为 　顺时针　 （选填“顺时针”或“逆时针”）。
【答案】（1）通电导体周围存在磁场；通电导体周围磁场的方向与导体电流的方向有关；
（3）是；（4）顺时针。
【分析】（1）通电导体周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关；
（2）通电直导线的周围磁场为以导线为圆心的一层层的同心圆；
（3）伸出右手，大拇指指向电流方向，四指的指向为磁场的方向，因此通电圆环内部的磁场分布符合右手螺旋定则。
（4）地球外部的磁场是由南向北，而内部的磁场是由北向南，根据右手螺旋定则可知，赤道这一通电圆环的电流方向为由东向西，即顺时针。
【解答】解：（1）①（a）与（b）两图中通电导体附近的磁针发生了偏转，未通电导体附近的小磁针未发生偏转，说明：通电导体周围存在磁场；
②（a）与（c）两图中导体电流的方向不同小磁针偏转的方向不同，说明：通电导体周围磁场的方向与导体电流的方向有关；
（3）伸出右手，大拇指指向电流方向，四指弯曲方向为磁场的方向，因此通电圆环内部的磁场分布符合右手螺旋定则；
（4）地理南极是地磁场的北极，地球外部的磁场是由南向北，而内部的磁场是由北向南，根据右手螺旋定则可知，赤道这一通电圆环的电流方向为由东向西，即顺时针。
故答案为：（1）通电导体周围存在磁场；通电导体周围磁场的方向与导体电流的方向有关；
（3）是；（4）顺时针。
【点评】本题考查奥斯特实验与右手螺旋定则。
四．通电螺线管的磁场（共4小题）
21．（2023春 上城区校级月考）如图所示，小明同学把螺线管水平悬挂起来，闭合开关，发现螺线管缓慢转动后停了下来，改变螺线管B端的初始指向，重复操作，停止时B端的指向都相同。闭合开关，螺线管停下来后B端指向（　　）
A．东方 B．南方 C．西方 D．北方
【答案】D
【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极，然后根据通电螺线管在地磁场的作用下磁极指向。
【解答】解：电流从通电螺线管的左端进入、从右端流出，根据安培定则可以判断，通电螺线管的B端是N极、A端是S极，通电螺线管在地磁场作用下，N极指向地磁南极，即地理北方。
故选：D。
【点评】首先根据电流方向判断通电螺线管的磁极，然后根据地磁场作用判断通电螺线管的磁极指向，再判断地理方向。
22．（2025春 龙泉市期中）小波在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图甲所示的电路。
（1）可通过观察 　小磁针的N极指向　 来判断通电螺线管的磁极。
（2）如图乙所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针指向状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与 　条形磁体　 的磁场相似。
（3）小波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。实验中，他将开关S从2换到1上时，调节滑动变阻器的滑片P，观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器直到 　电流表示数与原来相同　 为止，来研究通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数的关系。
【答案】（1）小磁针的N极指向；（2）条形磁体；（3）电流表示数与原来相同。
【分析】（1）放入磁场中的磁体都受到磁力作用，小磁针静止时N极指向和该点的磁感线方向相同，根据磁感线方向可以判断螺线管的磁极。
（2）如图可以判断通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似。
（3）通电螺线管的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数和有无铁芯有关，可以采用控制变量法探究磁性强弱跟各因素之间的关系。
【解答】解：
（1）放入磁场中的小磁针都受到磁力作用，小磁针静止时N极指向和该点的磁感线方向相同，磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极，根据磁感线方向可以判断螺线管的磁极，即可通过观察小磁针的N极指向来判断通电螺线管的磁极。
（2）如图乙可以判断通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似。
（3）通电螺线管的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数和有无铁芯有关，采用控制变量法探究磁性强弱跟各因素之间的关系，实验中，他将开关S从2换到1上时，改变了通电螺线管线圈的匝数，是探究通电螺线管的磁性强弱和线圈匝数的关系，要保持电流大小和铁芯相同，所以调节滑动变阻器的滑片P，直到电流表示数与原来相同为止，并观察吸引回形针的数目。
故答案为：（1）小磁针的N极指向；（2）条形磁体；（3）电流表示数与原来相同。
【点评】本题采用了控制变量和转换法，探究通电螺线管磁性强弱的影响因素，属于基础内容。
23．（2025春 柯桥区期中）小华用如图所示的电路“探究通电螺线管磁性强弱的影响因素”。其中R2为磁敏电阻，其阻值随磁场强度的增大而减小。
实验步骤：①闭合开关S2，开关S1连接1位置，将滑动变阻器调到合适的位置，记录此时A1表的读数I1，A2表的读数I2。
②将开关S1连接到2位置，记录此时A1表的读数I3，A2表的读数I4。
③将开关S1连接到3位置，记录此时A1表的读数I5，A2表的读数I6。
根据小华的实验完成下列问题：
（1）该实验是通过 　电流表A2的读数大小　 来判断通电螺线管磁性强弱的。
（2）请指出小华实验中存在的一处错误：　没有控制通电螺线管的电流大小不变　 。
（3）小华改正错误后，根据实验得出了通电螺线管的匝数越多，磁性越强的结论，他的依据是 　I2＞I4＞I6 （利用实验步骤中的字母表示）。
【答案】（1）电流表A2的读数大小；（2）没有控制通电螺线管的电流大小不变；（3）I2＞I4＞I6。
【分析】（1）因为R2为磁敏电阻，其阻值随磁场强度的增大而减小，当通电螺线管磁性增强时，R2阻值减小，根据欧姆定律，在电压不变的情况下，电阻减小，电流增大，所以A2表的读数会增大，反之亦然。
（2）在探究通电螺线管磁性强弱与匝数的关系时，应保持通过螺线管的电流大小不变。
（3）控制通过螺线管的电流大小相等（I1＝I3＝I5）时，若通电螺线管的匝数越多磁性越强，那么匝数越多，产生的磁场强度越大。
【解答】解：（1）因为R2为磁敏电阻，其阻值随磁场强度的增大而减小，当通电螺线管磁性增强时，R2阻值减小，根据欧姆定律，在电压不变的情况下，电阻减小，电流增大，所以A2表的读数会增大，反之亦然，故可通过A2表的读数来判断通电螺线管磁性强弱。
（2）在探究通电螺线管磁性强弱与匝数的关系时，应保持通过螺线管的电流大小不变，而该实验中只通过滑动变阻器调到合适位置，在改变开关S1的连接位置时，电路中的总电阻会发生变化，从而导致电流大小改变，无法单纯探究匝数对磁性强弱的影响。
（3）当改正错误，即控制通过螺线管的电流大小相等（I1＝I3＝I5）时，若通电螺线管的匝数越多磁性越强，那么匝数越多，产生的磁场强度越大，R2阻值越小，A2表的读数越大，所以会出现I2＞I4＞I6的情况。
故答案为：（1）电流表A2的读数大小；（2）没有控制通电螺线管的电流大小不变；（3）I2＞I4＞I6。
【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。
24．（2024春 苍南县期末）小明用如图所示的电路“探究通电螺线管磁性强弱的影响因素”。其中R2为磁敏电阻，其阻值随磁场强度的增大而减小。闭合开关S1和S2，按表进行实验并记录相应的数据。
线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3
实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电流表A1读数/安 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46
电流表A2读数/安 0.60 1.00 1.30 0.42 0.60 0.80 0.20 0.30 0.42
（1）该实验通过 　电流表 A2的示数变化　 来判断通电螺线管磁性强弱。
（2）在研究线圈匝数对磁性的影响时，小明将开关S1从接线柱1换到2时，接下来进行的操作是：　调节滑动变阻器的滑片，让电流表A1的示数保持不变　 。
（3）通过该实验得出的结论是 　当线圈匝数相同时，电流越大，则通电螺线管的磁场越强；当电流大小相同时，线圈匝数越多，则通电螺线管的磁场越强　 。
【答案】（1）电流表 A2的示数变化；（2）调节滑动变阻器的滑片，让电流表A1的示数保持不变；（3）当线圈匝数相同时，电流越大，则通电螺线管的磁场越强；当电流大小相同时，线圈匝数越多，则通电螺线管的磁场越强。
【分析】（1）根据题意可知，当电流表A2的示数变小时，则说明磁敏电阻R2的阻值增大，那么此时螺线管的磁场强度减小；
（2）根据控制变量法的要求可知，探究线圈匝数对螺线管磁场强弱的影响时，需要控制电流大小相同；
（3）根据表格数据分析通电螺线管磁场强弱的影响因素。
【解答】解：（1）根据题意可知，该实验通过电流表A2的示数变化判断通电螺线管的磁性强弱；
（2）在研究线圈匝数对磁性的影响时，小明将开关 S1从接线柱1换到2时，线圈匝数改变，此时要控制通过线圈的电流大小相同，因此接下来的操作为：调节滑动变阻器的滑片，让电流表A1的示数保持不变。
（3）根据接线柱1的实验数据可知，此时线圈匝数相同，当电流表A1的示数增大时，A2的电流增大而磁敏电阻的阻值减小，那么螺线管的磁场变强，即：当线圈匝数相同时，电流越大，则通电螺线管的磁场越强；
根据实验1、4、7可知，当电流大小相同时，线圈匝数减小，则A2的示数减小而磁敏电阻的阻值增大，那么电磁铁的磁场变弱，那么得到：当电流大小相同时，线圈匝数越多，则通电螺线管的磁场越强。
故答案为：（1）电流表 A2的示数变化；（2）调节滑动变阻器的滑片，让电流表A1的示数保持不变；（3）当线圈匝数相同时，电流越大，则通电螺线管的磁场越强；当电流大小相同时，线圈匝数越多，则通电螺线管的磁场越强。
【点评】本题考查的是影响电磁铁磁性强弱的因素；知道控制变量法在本实验中的应用；会根据实验现象分析得出正确的结论。
五．影响电磁铁磁性强弱的因素（共3小题）
25．（2025春 富阳区校级月考）如图所示，给电磁铁通电，磁铁AB（A端为N极，B端为S极）及弹簧测力计在图中的位置静止不动，在滑动变阻器的滑片向a端滑动的过程中，关于电流表的示数和弹簧的长度变化的情况是（　　）
A．电流表的示数增大，弹簧的长度将增加
B．电流表的示数增大，弹簧的长度将减小
C．电流表的示数减小，弹簧的长度将增加
D．电流表的示数减小，弹簧的长度将减小
【答案】B
【分析】先据安培定则判断出电磁铁的上端是N极还是S极，再由滑片的移动可知螺线管中电流的变化，进一步可知磁性强弱的变化，最后由受力变化得出弹簧长度的变化。
【解答】解：由安培定则可知，该电磁铁的上端是N极，下端是S极，
由磁极间的作用规律可知，此时电磁铁和上面的磁体是相互排斥的，
在滑动变阻器的滑片向a端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小，
由I可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大，故CD错误；
此时电磁铁的磁性增强，与磁体的排斥力变大，弹簧的长度将减小，故A错误，B正确。
故选：B。
【点评】能利用安培定则判断出电磁铁的极性，并能结合欧姆定律判断出电流的变化是解决该题的关键。
26．（2025春 钱塘区校级期中）如图所示，电源两端电压不变，当开关S闭合时，电磁铁能吸起许多大头针。下列关于电磁铁的说法电正确的是（　　）
A．将铁芯换成铜芯，吸起的大头针数量会增多
B．本实验中运用了转换法
C．若滑片P向左移动，电磁铁吸起的大头针数量会减少
D．若仅将电路中的电源正负极对调，电磁铁会吸起更多的大头针
【答案】B
【分析】（1）通过吸引大头针显示磁性强弱，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、电磁铁是通过电流的磁效应，将导线围绕的铁芯磁化形成的。铁芯通常用软铁制成，因为软铁易被磁化和退磁，而铜不是铁磁性物质，不能被磁化，将铁芯换成铜芯，电磁铁磁性会减弱，吸起的大头针数量会减少，故A错误。
B、转换法是将不容易观察或测量的物理量，转换为容易观察或测量的物理量。本实验中通过观察电磁铁吸起大头针的数量来判断其磁性强弱，将磁性强弱这个不易观察的量转换为大头针数量这个容易观察的量，运用了转换法，故B正确。C、若滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律，电源电压不变，电路中电流变大。由电磁铁磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强，可知电磁铁吸起的大头针数量会增多，故C错误。
D、将电路中的电源正负极对调，会改变电磁铁的磁场方向，但不会改变电流大小和线圈匝数等影响磁性强弱的因素，所以电磁铁的磁性强弱不变，吸起大头针的数量也不变，故D错误。
故选：B。
【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。
27．（2025 西湖区二模）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。
六．电磁铁的特点及应用（共3小题）
28．（2025 西湖区模拟）在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停。如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方。当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L1、L2（　　）
A．都是红灯 B．都是绿灯
C．分别是红灯、绿灯 D．分别是绿灯、红灯
【答案】D
【分析】根据光控开关的作用，分析左侧控制电路的通断，再分析两灯的工作状态即可解题。
【解答】解：
由题当车位已停车时，光控开关被遮光而闭合，由图可知，此时左侧控制电路连通，电磁继电器中的电磁铁产生磁性，吸下衔铁，L2灯泡电路被接通，所以L2为红灯；
当车位未停车时，光控开关有光照而断开，电磁铁中无磁性，弹簧将衔铁拉起，L1电路接通而发光，所以L1为绿灯。故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查电磁继电器的应用，紧扣光控开关遮光时开关闭合，未遮光开关断开是解题的关键。
29．（2025春 钱塘区期末）如图是一种限流器原理图，当电流I超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，电路断开。
（1）当限制电流I一定时，若增加线圈匝数，滑片P位置不变，电磁铁的磁性将 　增强　 。
（2）某同学把该限流器串联接入某电路中，调试时发现：当实际电流已超过限制电流时，限流器仍未切断电路。为达成设计要求，可将滑动变阻器滑片P向 　左　 移动。
（3）当电路中电流超过设计的限制电流时，限流器电路会自动断电，此后 　A　 。
A.需人工合闸才能通电
B.会自动合闸通电
【答案】（1）增强；（2）左；（3）A。
【分析】（1）电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关。当限制电流I一定（滑片P位置不变，电流不变），增加线圈匝数时，电磁铁的磁性将增强。
（2）实际电流超过限制电流时，限流器未切断电路，说明电磁铁磁性不足，未能吸引衔铁。要增强磁性，需增大电磁铁的电流。滑动变阻器滑片P向左移动时，这一支路电流减小。
（3）电路断电后，电磁铁失去磁性，衔铁不再被吸引，但金属杆OA在弹簧拉力下已处于断开位置，无法自动复位，需人工合闸才能通电。
【解答】解：（1）电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关。
（2）实际电流超过限制电流时，限流器未切断电路，说明电磁铁磁性不足，未能吸引衔铁。要增强磁性，需增大电磁铁的电流。必须减小滑动变阻器这一支路的电流，滑动变阻器滑片P向左移动时，接入电路的电阻增大，电流减小，达到电磁铁磁性增强，可吸引衔铁切断电路。
（3）电路断电后，电磁铁失去磁性，衔铁不再被吸引，但金属杆OA在弹簧拉力下已处于断开位置，无法自动复位，需人工合闸才能通电。
故答案为：（1）增强；（2）左；（3）A。
【点评】本题考查电磁铁的应用及对影响电磁铁磁性强弱的因素，是我们必须熟记的内容。
30．（2025春 义乌市校级月考）某科学小组展开了系列“电与磁”的项目化学习活动。
（1）设计转向示灯：转向灯警示时要具备“一亮一暗”持续闪烁的功能；雾天湿度增加，能见度低，设计优化要求：雾天时仍能闪烁，需要“一亮”时灯发光比平时更亮，“一暗”时亮度无要求，从而提高警示功能。已知湿敏电阻R的阻值随湿度的增大而减小，线圈有电阻，衔铁电阻忽略不计，衔铁具有弹性。下列能实现设计功能的一项是 　C　 。
A．
B．
C．
（2）直流电铃的设计：左右图分别是甲组同学和乙组同学设计，　甲组　 （选甲组或乙组）同学的设计更合理，说明另一组不合理理由 　电铃只响一次，不能连续发声　 。
【答案】（1）C；
（2）甲组；乙组闭合开关，有电流通过电磁铁，电磁铁有磁性吸引衔铁向下，使小锤击打电铃的铃碗，铃碗振动发声，因为电路中始终有电流，衔铁一直被吸着不回弹，电铃只响一次，不能连续发声。
【分析】（1）根据电路的组成和电磁继电器的原理进行分析。
（2）电磁铁通电时有磁性，断电时失去磁性。
【解答】解：（1）A．闭合开关，电磁铁具有磁性，能把衔铁吸下，湿敏电阻有电流通过，电磁铁始终具有磁性，灯泡不能闪烁，故A不符合题意。
BC．闭合开关，雾天湿度增加，湿敏电阻R的阻值减小，电路中的电流变大，能把衔铁吸下，此时电磁铁被短路，灯泡两端电压增大，则灯泡变亮；衔铁被吸下后电磁铁被短路，没有电流通过电磁铁，故不再具有磁性，衔铁向上弹起，然后循环往复，所以灯泡能闪烁。但B图中，不论是否是雾天，较大的电流流经电磁铁时，R都被短路，则平时和雾天灯在“亮”的状态时一样亮，不符合设计要求；而C图中灯在“亮”的状态时，灯和R串联，雾天时R的阻值减小，通过灯泡的电流增大，则灯发光比平时更亮。故C图符合要求，B不符合题意。
故选：C。
（2）甲组小锤击打铃碗的同时，螺钉与衔铁断开，电路出现断路；弹簧恢复原状时，使螺钉与衔铁又相接，又恢复通路。电铃可以连续发声。而乙组闭合开关，有电流通过电磁铁，电磁铁有磁性吸引衔铁向下，使小锤击打电铃的铃碗，铃碗振动发声，衔铁一直被吸着不回弹，电铃只响一次，不能连续发声。故甲组同学的设计更合理。
故答案为：（1）C；
（2）甲组；乙组闭合开关，有电流通过电磁铁，电磁铁有磁性吸引衔铁向下，使小锤击打电铃的铃碗，铃碗振动发声，因为电路中始终有电流，电铃只响一次，不能连续发声。
【点评】本题考查的电磁继电器的基本原理和结构；知道电路的组成和三种状态。
七．磁场对通电导线的作用（共5小题）
31．（2025春 义乌市校级期中）线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向（　　）
A．相反，是由于磁场方向相反了
B．相反，是由于流过ab的电流方向相反了
C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
【答案】B
【分析】电动机的原理是：通电导线在磁场中受力的作用，其受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，即只要改变一个量，其受力的方向就会改变一次。
【解答】解：由于电流从电源的正极出发，故此时图甲中ab的电流方向是由b到a；在图乙中，由于磁场的方向没有改变，电流的方向是由a到b，故此时线圈受力的方向改变。
故选：B。
【点评】该题考查了通电导线在磁场中受力方向的影响因素，是一道综合题，故同学们应细心解决。
32．（2025 杭州一模）如图所示是某同学自制的玩具电动机，一块椭圆形磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上，观察到线框顺时针转动，则（　　）
A．该过程中机械能转化为电能
B．线框左右两边所受磁场力方向相同
C．若仅调换电池两极，线框将逆时针转动
D．若仅调换磁铁两极，线框仍顺时针转动
【答案】C
【分析】（1）电动机在工作的过程中会消耗电能；
（2）（3）（4）通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向、电流的方向有关。
【解答】解：
A、玩具电动机在通电后会消耗电能，电能转化为机械能，故A错误；
B、线框左右两边导线的电流的方向相同，磁场的方向不同，所以受到的磁场力方向不相同，故B错误；
C、若仅调换电池两极，磁场的方向不变，电流的方向改变，则磁场力的方向改变，线框将逆时针转动，故C正确；
D、若仅调换磁铁两极，磁场的方向改变，电流方向不变，线框将逆时针转动，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了能量的转化、影响通电导体在磁场中所受磁场力方向的因素，难度不大。
33．（2025春 义乌市校级月考）一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间，刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示。现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间，a、b为螺线管与电源的接口。某同学进行了如下四次操作：
①a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流
②b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流
③a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流
④b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流
线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是（　　）
A．①和③ B．②和④ C．①和④ D．②和③
【答案】D
【分析】（1）根据安培定则判断通电螺线管的磁极；
（2）磁场对电流（通电导体）有力的作用，据此制成了电动机；
（3）通电导体受力的方向与电流的方向和磁感线的方向有关。
【解答】解：①若乙图中a接正极b接负极，根据安培定则知蹄形螺线管左端为S极，与甲图的磁场方向相反，线圈中通与图甲电流方向相同的电流，故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反；
②若乙b接正极a接负极，根据安培定则知蹄形螺线管左端为N极，与甲图的磁场方向相同，线圈中通与图甲电流方向相同的电流，故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同；
③若乙a接正极b接负极，根据安培定则知蹄形螺线管左端为S极，与甲图的磁场方向相反，线圈中通与图甲电流方向相反的电流，故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同；
④若乙b接正极a接负极，根据安培定则知蹄形螺线管左端为N极，与甲图的磁场方向相同，线圈中通与图甲电流方向相反的电流，故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反；
综合分析②③，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了安培定则和磁场对电流的作用的知识，是一道综合题，有一定的难度。
34．（2024秋 宁波期末）利用如图所示装置研究“磁场对通电导体的作用”。
（1）应在图甲装置中的MN之间接入 　电源　 （填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”）。
（2）图乙装置中，当通入恒定不变的电流后，线圈的ab段和 　cd　 （填字母）段会受到力的作用。
（3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，其目的是 　当通电线圈所在平面与磁感线垂直时（平衡位置），它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动　 。
【答案】（1）电源；（2）cd；（3）当通电线圈所在平面与磁感线垂直时（平衡位置），它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。
【分析】（1）电动机和发电机的工作原理图非常相似，电动机的原理图中有电源，是利用磁场对电流的作用工作的；
（2）通电导体在磁场中受力会运动据此判断；
（3）换向器可以改变线圈中电流的方向，使得线圈连续转动下去。
【解答】解：
（1）因为通电导体在磁场中受力会运动，观察图甲可知缺少一个电源，因此利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在MN之间接入电源；
（2）在乙图中，通电后cd段导线受磁场力的作用；
（3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，当通电线圈所在平面与磁感线垂直时（平衡位置），它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。
故答案为：（1）电源；（2）cd；（3）当通电线圈所在平面与磁感线垂直时（平衡位置），它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。
【点评】此题属于电磁学中比较复杂的题目，考查内容较多，主要考查了电动机的原理图、换向器的作用等知识，考查较全面，应重点掌握。
35．（2025春 绍兴期中）小金在学习了磁场对通电导体有力的作用后，进一步查阅资料，了解到当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与磁场强度、导体在磁场中的长度以及导体中的电流强度有关。他设计了如图所示的装置，实验步骤如下：
①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
②给导体两端加电压U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α1；
③给导体两端加电压U2，且U2＞U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α2；
④　比较α1、α2的大小　 ，即可知道磁场给通电导体的作用力与电流是否有关；
（1）将实验步骤④补充完整； 　比较α1、α2的大小　 ；
（2）小金探究的科学问题是 　当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流强度是否有关　 ；
（3）小李也利用该装置探究与小金相同的问题，但两次实验中给导体棒所通电流方向均与小金的相反，比较小金和小李的做法你认为 　B　 （填字母）；
A．都可以 B．小金更好 C．小李更好
（4）小金想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是他更换了另一根较长的导体棒去实验，这样操作 　不可行　 （填“可行”或“不可行”），理由是 　在实验中，如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变，电路中的电流会发生变化，这样不符合控制变量法的要求　 。
【答案】（1）比较α1、α2的大小；（2）当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流强度是否有关；（3）B；（4）不可行；在实验中，如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变，电路中的电流会发生变化，这样不符合控制变量法的要求。
【分析】通电导体在磁场中要受力而运动，通电导体在磁场中所受磁场力的大小与通过导体的电流大小和磁场的强弱有关，通过导体的电流越大，磁场越强，导体受到的磁场力就越大。
【解答】解：（1）由题意可知，当电路中电压越大时，导体中电流越大，通过比较悬线偏转的角度大小可以知道磁场给通电导体的作用力与电流是否有关。
（2）由实验步骤可知，当电路中电压越大时，导体中的电流越大，悬线偏转的角度大小越大，探究当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流强度是否有关。
（3）在实验中，为了准确反映导体棒受力情况与电流大小的关系，应使电流方向一致，且为了好观察和比较，最好使导体棒向蹄形磁体的外部偏转，故小金的方法更好一些，故选B。
（4）在实验中，如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变，电路中的电流会发生变化，这样不符合控制变量法的要求，因此，这样改变自变量的方法是不可行的。
故答案为：（1）比较α1、α2的大小；（2）当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流强度是否有关；（3）B；（4）不可行；在实验中，如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变，电路中的电流会发生变化，这样不符合控制变量法的要求。
【点评】解决此类题目的关键是知道通电导线在磁场中所受力的方向与磁场的磁感线方向和导体中的电流方向有关，改变其中一个，安培力的方向就会发生改变，如果两个方向都改变，则安培力的方向不变。
八．直流电动机的原理（共6小题）
36．（2025春 鹿城区校级月考）电动汽车由于低污染、低能耗、低噪音的优点，逐渐成为人们更加热衷的代步工具。电动汽车的电动机的基本原理如图，下列有关说法正确的是（　　）
A．电动机将电能全部转化为机械能
B．电动机的工作原理是电磁感应
C．图中电动机线圈正好处于平衡位置
D．图中线圈可以沿同一方向持续转动
【答案】D
【分析】（1）电动机在工作过程中主要将电能转化为机械能，还有部分内能；
（2）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力而转动；
（3）电动机线圈的平衡位置：线圈与磁感线垂直时的位置；
（4）导体受力的方向与磁场的方向的电流的方向有关，根据换向器的作用说明即可。
【解答】解：A、电动机在工作过程中主要将电能转化为机械能，还有一部分电能转化为内能，故A错误；
B、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力而转动，故B错误；
C、由图可知，此时线圈所在的平面与磁感线是平行的，所以不是平衡位置，故C错误；
D、线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，它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D正确。
故选：D。
【点评】本题考查电动机的有关知识，考查能的转化、电动机的原理、平衡位置的判断和转向等知识，难度一般。
37．（2025春 杭州校级期中）如图所示是直流发电机的工作原理图，下列说法正确的是（　　）
A．直流发电机能将电能转化为机械能
B．线圈ab边和cd边中感应电流的方向相反
C．将磁体的磁极位置对调，ab边中感应电流方向不变
D．换向器的作用是使线圈转过平衡位置后自动转动下去
【答案】B
【分析】发电机是把机械能转化为电能的装置。
发电机是根据电磁感应现象工作的，它的电流方向与磁感线方向和切割磁感线的运动方向有关。
换向器的作用是每转到平衡位置时都能自动改变线圈中电流方向，使直流电动机向一个方向持续转动下去。
【解答】解：A、直流发电机是把机械能转化为直流电能的设备，而不是将电能转化为机械能，故A错误。
B、当发电机的电枢被其他机器带动以均匀速逆时针旋转时，线圈转到图1.1.b所示位置时，用右手定则可以判断出 ab 段导体产生的感应电动势方向为b→a；cd段导体产生的感应电动势方向为d→c，线圈ab边和cd边中感应电流的方向相反，故B正确。
C、感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向有关，将磁体的磁极位置对调，即磁场方向改变，ab 边中感应电流方向会改变，故C错误。
D、换向器的作用是把电枢线圈内的交流电动势转化为脉动直流电动势，而使线圈转过平衡位置后自动转动下去是依靠线圈的惯性，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查了有关发电机的工作原理及电流方向的改变。
38．（2024春 上城区期中）如图所示是“线圈不能持续转动”的三幅实验图，下列说法中不正确的是（　　）
A．电动机是利用通电线圈能在磁场中转动的原理制成的
B．三幅图中，导线ab、cd所受的磁力方向始终没有发生改变
C．乙图中，线圈能够持续往下转动变成丙图所示，是由于惯性
D．通电一段时间后，线圈abcd一定会在甲图所示的位置静止
【答案】D
【分析】电动机利用了通电导体在磁场中受力的原理；导体受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关，对线圈在磁场中的受力情况进行分析可对选项中的描述做出判断。
【解答】解：A、电动机是利用通电线圈能在磁场中转动的原理制成的，故A正确；
B、导体受力的方向与电流的方向，磁场的方向有关，三图中，线圈在转动，但电流方向、磁场方向均未改变，所以导线受力方向没有发生改变，故B正确；
C、乙图中，线圈中的ab与cd所受力在一 条直线上，且方向相反，无法使线圈再转动，因此线圈能够连续往下转动变成丙图所示，由于惯性，故C正确；
D、通电一段时间后，线圈abcd由于在竖直方向受力平衡，所以最终会停止在乙图所示的位置，故D错误。
故选：D。
【点评】熟练掌握直流电动机的工作过程，知道其线园两侧的受力方向不同，能正确分析其在乙图位置时的受力特点，是正确解答的关键。
39．（2024春 平湖市期末）如图所示，矩形线圈ABCD在电磁铁之间，线圈两端的换向器（两个半圆铜环）分别和两个电刷接触，线圈和电磁铁串联在直流电源两端，闭合开关S，线圈ABCD绕OO'轴顺时针方向转动，下列说法正确的是（　　）
A．当线圈平面与磁感线方向垂直时，磁场对AB有向上的磁场力作用
B．当线圈平面与磁感线平行时，换向器可以自动改变线圈中的电流方向
C．将电源正负极对换下，则线圈将沿着逆时针方向转动
D．将电源正负极对换下，则线圈仍沿着顺时针方向转动
【答案】D
【分析】为了使线圈能够持续转动，在制作直流电动机时安装了换向器（两个铜半环），当线圈转过平衡位置时自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，磁场对电流的作用力方向与电流方向和磁场方向有关。
【解答】解：A．当线圈平面与磁感线方向垂直时，即平衡位置，由于铜半环中间有空缺位置，因而此时不通电，磁场对AB没有磁场力作用，故A错误；
B．当线圈平面与磁感线平行时，不是平衡位置，换向器不可以自动改变线圈中的电流方向，故B错误；
CD．将电源正负极对换下，则线圈中电流方向改变，由于使用的是电磁铁，磁场方向同时改变，故线圈转动方向不变，则线圈仍沿着顺时针方向转动，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查电动机的工作过程分析，属于中档题。
40．（2024春 瑞安市校级期中）如图甲是安装好的直流电动机模型接入电路的情况。
（1）两个铜质半环组成的“　换向器　 ”（填结构名称），与金属铜片A电刷交替接触，使线圈因惯性转过平衡位置时，立即改变电流的方向，从而使线圈持续转动。
（2）实验小组同学正确连接电路后，闭合开关，发现电动机不转动，接下来的操作是：　通过变阻器增大电路中电流　 ，同时考虑到线圈可能处于平衡位置，于是小组同学拨动线圈，电动机才开始转动。
（3）课外拓展：用一个金属铜线框、一块强磁铁、一节一号干电池可以做成简易的电动机。如图乙、丙分别是小瑞和小安做成的电动机。在他俩展示过程中，细心的小明同学发现两个铜线框的转动方向是相反的。铜线框的转动方向相反的原因是：　与电池接触强磁铁磁极不同　 。
【答案】（1）换向器；
（2）通过变阻器增大电路中电流；
（3）与电池接触强磁铁磁极不同。
【分析】（1）电动机中的换向器可以自动改变线圈中的电流方向。
（2）电动机的转速与电流的强弱和磁场的强弱有关。
（3）电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】解：（1）这两个铜质半环叫做换向器，是在线圈刚转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向。
（2）在开关闭合前，变阻器接入电路中电阻最大，电路中电流最小，磁场与通电导体间相互作用不强，线圈不转动。增大电路中的电流，增强电与磁间相互作用，可以使电动机转动。
（3）在电流方向不变时，如果与电池接触的磁极不同，即磁场方向不同，则通电导体受到力的方向不同，导致金属线框转动方向不同。
故答案为：（1）换向器；
（2）通过变阻器增大电路中电流；
（3）与电池接触强磁铁磁极不同。
【点评】本题考查的是电动机的基本原理；知道影响电动机转速和方向的因素。
41．（2025春 滨江区期中）在跨学科实践课上，某小组开展了“设计小型电动感应系统——制作小型电动机”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程遇到的一些困难，请你帮助小组完成下列内容：
【项目实施】
①经过课堂学习，图甲是直流电动机模型，图乙是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，小杭用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始转动。造成这一现象的原因是 　当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用　 。
②小组同学发现转动半圈后无法持续转动，为了让电动机持续转动，该组同学想到将线圈转轴一端的漆包线只刮上半周，另一端需 　只刮上半周或全部刮去　 （选填“刮去上半周”、“刮去下半周”或“全部刮去”）处理才能达到目的。
③如图乙所示，小杭换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。不改变电源电压，他想在电路中串联一个元件 　滑动变阻器　 ，可以方便的调节线圈转动的速度。
【答案】当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用；只刮上半周或全部刮去。；滑动变阻器。
【分析】（1）当线圈处在平衡位置时，线圈受平衡力作用；
（2）线圈之所以能转动是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，此时所受到的磁场力因方向改变会阻碍线圈的转动；
（3）转速大小与电流大小有关，结合欧姆定律分析。
【解答】解：（1）当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动；
（2）该线圈之所以能转动，是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动；
（3）改变电流大小，能调节线圈转动的速度，根据欧姆定律知，串联一个滑动变阻器，改变电路中电阻可改变电流大小。
故答案为：当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用；只刮上半周或全部刮去；滑动变阻器。
【点评】本题考查电动机原理，属于中档题。
九．电磁感应（共6小题）
42．（2025春 江北区校级期末）手机无线充电技术逐步成熟。如图是手机无线充电的示意图，充电底座里的送电线圈接通交流电，从而产生变化的磁场，使手机内的受电线圈中产生一定的电流完成充电。下面的实验原理与图甲中受电线圈相同的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【分析】（1）同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引。
（2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是利用该原理制成的。
（3）电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。
（4）图中工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
【解答】解：手机无线充电技术是利用电磁感应来工作的。
A、该图说明异名磁极相互吸引，与电磁感应原理不同，故A不符合题意；
B、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，与无线充电的原理相同，故B符合题意；
C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，与电磁感应原理不同，故C不符合题意；
D、图中工作原理是通电导体在磁场中受力运动，与电磁感应原理不同，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题主要考查了电磁感应现象及其应用；关键是知道三种常见的电磁现象及其对应的现象和实例。
43．（2025 绵阳二模）如图所示，当导体棒ab水平向右运动时，小磁针的N极指向右。若要使小磁针的N极指向左，则（　　）
A．导体棒ab不动，蹄形磁铁竖直向上运动
B．导体棒ab不动，蹄形磁铁水平向右运动
C．对调蹄形磁铁磁极，导体棒ab向左运动
D．对调蹄形磁铁磁极，导体棒ab向下运动
【答案】B
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象；
感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的运动方向有关；
通电螺线管的磁场方向与电流方向有关，电流方向改变，螺线管的磁场方向改变。
【解答】解：当导体棒ab水平向右运动时，切割磁感线产生感应电流，感应电流通过螺线管，螺线管产生磁场，使小磁针的N极指向右；
A、导体棒ab不动，蹄形磁铁竖直向上运动，ab不能做切割磁感线运动，不能够产生感应电流，螺线管不能够产生磁场，不能使小磁针的N极指向左，故A错误；
B、导体棒ab不动，蹄形磁铁水平向右运动，导体棒ab相对蹄形磁铁向左运动，切割磁感线产生的感应电流方向与原来相反，感应电流通过螺线管，螺线管产生的磁场方向与原来相反，可使小磁针的N极指向左，故B正确；
C、对调蹄形磁铁磁极，导体棒ab向左运动，磁场方向改变，ab切割磁感线的方向发生改变，感应电流的方向不变，感应电流通过螺线管，螺线管产生的磁场方向不变，不能使小磁针的N极指向左，故C错误；
D、对调蹄形磁铁磁极，导体棒ab向下运动，ab不能做切割磁感线运动，不能够产生感应电流，螺线管不能够产生磁场，不能使小磁针的N极指向左，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电磁感应现象、影响感应电流方向的因素、通电螺线管的磁场等知识，问题设计巧妙，属于典型题。
44．（2024秋 衢州月考）如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连。当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则（　　）
A．磁场水平向左穿过金属盘
B．感应电流从电刷A流出金属盘
C．与无磁场相比，在磁场中转动的金属盘将更易停下来
D．若仅将变阻器滑动头向左移，电流计的示数将变大
【答案】C
【分析】（1）根据安培定则判断磁场方向。
（2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流；感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向有关。
（3）在电磁感应现象中，机械能转化为电能。
（4）感应电流的强弱与磁场的强弱和导体切割磁感线运动的速度有关。
【解答】解：A．由图可知，电流从电磁铁左侧流入，从电磁铁右侧流出，由安培定则可以判断，电磁铁左侧为N极，右侧为S极，由于磁场方向由N极到S极，所以磁场水平向右穿过金属盘，故A不符合题意；
B．由安培定则可以判断，电磁铁产生的磁场方向向右，根据电磁感应现象可知，金属盘产生的感应电流方向从A到B，故B不符合题意；
C．在磁场中转动的金属盘将部分机械能转化为电能，所以机械能减小更快，转化成的电能由于电流的热效应消耗了，故与无磁场相比，在磁场中转动的金属盘将更易停下来，故C符合题意；
D．将变阻器滑动头向左移，滑动变阻器的阻值变大，电路中的电流变小，则电磁铁的磁性变小；由于感应电流大小与磁场强弱大小有关，磁场的磁性越小，产生的感应电流越小，所以电流计的示数将变小，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查的是电磁感应现象；知道能量转化过程和影响电流大小的因素；会根据安培定则判断电流的磁场方向。
45．（2025春 上城区期末）小明自制了一款夜跑灯，结构如图甲所示：线圈缠绕在塑料水管外壳上并与LED灯构成闭合电路，磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动。下列分析正确的是（　　）
A．夜跑灯的工作原理是电流的磁效应
B．运动时加速摆臂，线圈中的感应电流大小不变
C．为提高LED灯的亮度，可换用磁性更强的磁体
D．跑步摆臂时，图甲的夜跑灯更适合平放于图乙P处
【答案】C
【分析】感应电流影响大小的因素：①导线切割的速度大小；②导线切割的速度方向；③永磁体的强度；④切割导线的条数；⑤切割导线的有效长度。
【解答】解：A、夜跑灯工作时是磁体在水管中移动，使线圈切割磁感线，进而产生感应电流让LED灯发光，其原理是电磁感应现象，并非电流的磁效应。电流的磁效应是指电流能产生磁场的现象，与夜跑灯的工作原理不同，故A错误。
B、依据电磁感应的原理，感应电流的大小与导体切割磁感线的速度等因素相关。加速摆臂会让磁体相对线圈的移动速度加快，也就是线圈切割磁感线的速度增大，那么线圈中的感应电流会变大，并非不变，故B错误。
C、感应电流的大小和磁场强弱、导体切割磁感线的速度、线圈匝数等有关。换用磁性更强的磁体，能让线圈切割磁感线时产生更大的感应电流，进而提高LED灯的亮度，故C正确。
D、跑步摆臂时，手臂通常主要做前后方向的摆动。若将夜跑灯平放于P处，磁体较难在水管内做有效的来回移动以切割磁感线。其更适宜放在手臂摆动可促使磁体高效切割磁感线的位置，相较于P处，更适合放在Q处等能使磁体有较大移动空间的位置，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了电磁感应现象以及影响感应电流大小的因素。
46．（2025春 临平区期中）为提高能量利用率，纯电动汽车在行驶过程中采用能量回收刹车系统为汽车充电（其简化原理如图所示）。刹车时，充电开关接通，车轮带动线圈转动，产生电流，给电池充电。同时通电的线圈受到磁场产生的阻力，从而减缓车轮转动。该过程能量回收效率可达40%以上。
（1）线圈中产生电流的现象称为 　电磁感应现象　 。
（2）图中导线ab产生箭头方向的电流，受到阻力方向向后，此时导线cd所受的阻力方向是 　向前　 。
（3）利用能量回收系统刹车时，能量转化的情况是 　机械能转化为电能　 / 让教学更有效 精品试卷 | 科学
浙教版八年级下册·第3章 电磁及其应用
单元突破讲义与命题解密
单元目标聚焦
一、基础目标
1、能准确说出磁体、磁极、磁场、磁感线的基本概念，牢记电流的磁效应、电磁感应、磁场对通电导体作用的核心原理。
2、理解并能阐述磁极间相互作用规律、右手螺旋定则、电磁铁磁性影响因素，掌握电动机与发电机的工作原理与能量转化。
3、能独立完成简单的电磁探究实验，观察并记录实验现象，根据实验现象得出正确结论。
4、学会运用磁感线分布规律判断磁场方向，利用右手螺旋定则判定磁极与电流方向，区分家庭电路各元件作用。
5、运用所学知识解释生活中常见的电磁现象，说明电磁铁、电动机、发电机的实际应用。
二、进阶目标
1、综合运用电与磁的知识解释复杂的生活场景和工业设备工作原理。
2、能够根据给定的问题或探究目的设计较为完整的电磁实验方案，并能对已有的实验进行改进和优化。
3、深入理解电磁感应与通电导体在磁场中受力的本质区别，准确判断感应电流与受力方向的影响因素。
4、分析和解决涉及多个知识点的综合性电磁问题，区分电动机与发电机的结构、原理与能量转化。
5、能够准确解读与电磁相关的图表信息，并进行分析总结。
三、拓展目标
1、将电磁知识与其他学科知识进行融合，解决实际生产生活问题。
2、自主设计具有创新性的电磁实验，探究未知的科学问题，尝试设计新型电磁装置。
3、关注电磁技术在社会生活中的应用和影响，分析电磁污染的危害并提出防治措施。
4、了解并运用科学研究中的控制变量法、转换法、理想模型法，对电磁实验数据进行更深入的统计分析。
5、关注科学前沿领域中与电磁相关的研究成果和发展动态，培养探索精神和创新思维。
知识图谱架构
教材内容精研
要点 重点归纳 常见易错点
磁体与磁场 1、磁体具有磁性，能吸引铁、钴、镍等物质，磁体两端磁性最强为磁极。 2、磁极分N极和S极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 3、磁体周围存在磁场，小磁针静止时N极指向为该点磁场方向。 4、磁感线是描述磁场的模型，从N极出发回到S极，疏密表示磁场强弱。 5、地球是大磁体，地磁南极靠近地理北极，地磁北极靠近地理南极。 1、认为磁体只有一个磁极，忽略任何磁体都有两个磁极。 2、混淆磁场方向与磁感线方向，错误认为磁感线是真实存在的。 3、颠倒地理两极与地磁两极的对应关系，记错地磁场分布。
磁化与磁性材料 1、使原来无磁性的物体获得磁性的过程叫磁化。 2、软磁材料磁化后磁性易消失，硬磁材料磁化后磁性能长久保持。 3、人造永磁体由硬磁材料制成，广泛应用于各类电子设备。 1、混淆磁化与磁极相互作用，认为磁化是磁极吸引的结果。 2、分不清软磁与硬磁材料的特点，记错磁性保持能力。
电流的磁场 1、电流周围存在磁场，即电流的磁效应，由奥斯特发现。 2、直线电流磁场的磁感线是以导线为圆心的同心圆。 3、通电螺线管磁场与条形磁体相似，可用右手螺旋定则判定。 4、带铁芯的通电螺线管为电磁铁，磁性大幅增强。 1、忘记电流磁场方向与电流方向有关，改变电流方向磁场方向不变。 2、混淆右手螺旋定则在螺线管与直线电流中的使用方法。 3、认为通电螺线管有无铁芯磁性强弱无差异。
电磁铁及其应用 1、电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数、铁芯有关。 2、电磁铁可通过通断电流控制磁性有无，调节电流控制磁性强弱。 3、电磁继电器利用电磁铁实现低电压控制高电压，是自动开关。 4、磁悬浮列车利用磁极相互作用实现悬浮，减小摩擦。 1、遗漏铁芯对电磁铁磁性的影响，只考虑电流与匝数。 2、混淆电磁继电器控制电路与工作电路的作用。 3、记错磁悬浮列车的工作原理，混淆吸引与排斥作用。
磁场对通电导体的作用 1、通电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流方向、磁场方向有关。 2、通电线圈在磁场中受力转动，平衡位置时受力平衡。 3、能量转化为电能转化为机械能。 1、认为只要导体通电就会在磁场中受力，忽略磁场条件。 2、同时改变电流与磁场方向，错误认为受力方向改变。 3、混淆受力方向的影响因素，单独改变一个因素判断错误。
电动机 1、电动机依据通电线圈在磁场中受力转动原理制成。 2、换向器在线圈转过平衡位置时改变电流方向，使线圈持续转动。 3、为直流电动机与交流电动机，广泛应用于各类电器与设备。 1、混淆电动机与发电机原理，记错能量转化方向。 2、不清楚换向器的作用，认为无换向器线圈也能持续转动。 3、分不清直流与交流电动机的适用场景。
电磁感应 1、闭合电路一部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流，由法拉第发现。 2、感应电流方向与导体运动方向、磁场方向有关。 3、能量转化为机械能转化为电能。 1、忽略闭合电路条件，认为导体切割磁感线就一定产生电流。 2、混淆感应电流产生条件，导体运动方向与磁场平行也产生电流。 3、同时改变导体运动与磁场方向，错误认为电流方向改变。
发电机 1、发电机依据电磁感应原理制成，将机械能转化为电能。 2、交流发电机产生大小和方向周期性变化的交流电。 3、大型发电机采用线圈不动、磁极旋转的方式，用电磁铁增强磁场。 1、混淆发电机与电动机的结构与原理，记错能量转化。 2、分不清交流电与直流电的区别，记错我国交流电频率。 3、认为发电机必须线圈转动，忽略磁极旋转的结构。
家庭用电 1、家庭电路由进户线、电能表、断路器、用电器、插座等组成，相线与中性线电压220V。 2、测电笔可辨别相线与中性线，接触相线氖管发光。 3、断路器、熔断器防止电流过大，保护电路安全。 4、三孔插座带接地保护，防止金属外壳用电器漏电触电。 5、安全用电原则为不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 1、混淆相线与中性线的作用，记错测电笔使用方法。 2、认为开关接在中性线与用电器之间也能安全控制电路。 3、忽略三孔插座接地保护的作用，去掉接地脚使用。 4、忘记触电急救先切断电源，直接用手接触触电者。
命题考点必刷
01 磁性、磁体、磁极、磁化
1．（2025春 瑞安市校级期中）校园改造，我校办公室门锁改装成电磁锁（如图甲），通电时，电磁锁吸住金属条。图乙为人脸扫描仪（即常闭开关S1），识别成功开关断开，人离开后开关恢复闭合状态。图丙为门内的两个开关，开关S2为常闭开关，按下按钮时，开关断开，即开锁开门；松手自动回弹，恢复关闭状态。开关S3为普通开关，断开后，门就不上锁，处于常开状态。固定在门上的金属条的材料可能是（　　）
A．铜 B．铝 C．铁 D．锌
2．（2025春 东阳市月考）如图所示，拿一条形磁铁在铁棒AB上用图中所示的方式进行摩擦，使AB被磁化，下列说法正确的是（　　）
A．铁棒AB可换用铜棒
B．摩擦后只有B段有磁性
C．移开磁体，AB的磁性仍能长久保持
D．B端被磁化为S极
3．（2025春 绍兴期中）小金利用如图所示装置探究磁化过程，图中容器内装的是一些铁屑，架上所夹的是一根铁棒。以下关于此实验的观点不正确的是（　　）
A．甲图到乙图的过程叫磁化
B．乙图中软铁棒的上端是S极
C．若把乙图中磁体移走，铁棒的磁性将消失
D．若将乙图中铁棒换成钢棒，被吸引的铁屑会减少
4．（2025春 鄞州区校级期中）如图所示，重为G的小铁块在水平方向力F的作用下，沿粗糙程度相同的条形磁铁表面N极滑S极，下列说法正确的是（　　）
A．小铁块对磁铁的压力始终等于G
B．小铁块对磁铁的压力始终小于G
C．小铁块对磁铁的摩擦力先减小后增大
D．小铁块对磁铁的摩擦力先增大后减小
5．（2025春 义乌市月考）如图所示，甲和乙是两根外形相同的钢棒，甲棒静止不动，使乙棒沿着箭头所示方向移动。请根据实验中可能出现的现象，判断两棒是否是磁体。
（1）将乙棒移到甲棒的左端和右端时，分别有明显的相吸和相斥现象，则
　 　有磁性。
（2）在乙棒移动的过程中，始终有相吸的现象，则　 　有磁性。
（3）在乙棒移动的过程中，先是受到吸引，后吸引力逐渐减弱，接着吸引力又逐渐加强，则　 　有磁性。
6．（2025春 苍南县校级月考）小科同学在学习了“电与磁”章节知识之后，设计了对磁体磁性的一系列探究。
（1）图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒　 　（选填“有”或“无”）磁性。
（2）图乙，现有A、B、C三根金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示，则　 　（填“A”、“B”或“C”）棒是铁棒。
02 磁场和磁感线及其特点
7．（2025春 义乌市月考）如图所示，下列选项中小磁针的指向画得正确的是（　　）
A． B． C． D．
8．（2025春 天台县校级期中）小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有（　　）
①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁感线是铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近。
A．①④ B．②③ C．①② D．②④
9．（2025春 杭州期中）小科一家利用手机导航自驾前往森林公园，途中小科不禁好奇在没有导航的年代人们是如何利用指南针辨别方向的。通过查阅资料得知，指南针能够指示方向是因为地球是一个巨大的地磁场，如图所示是部分地磁场的示意图，根据图示，以下分析正确的是（　　）
A．由于磁场是实际存在的，所以磁感线也是实际存在的
B．A点磁场方向等于静止在该处的小磁针南极所指的方向
C．A点的磁场强度比B点的磁场强度弱
D．放在A、B两处的小磁针静止时所受磁场力的方向是不同的
10．（2024春 吴兴区期中）某科学兴趣小组的同学用小磁针、条形磁铁等按图a、图b的方法，探究了条形磁铁周围的磁场及方向，接着他们又用相同的方法，探究通电螺线管周围的磁场及方向，实验操作及现象如图c、图d、图e所示。
（1）分析比较图c、图d可以得出的初步结论是　 　。
（2）分析比较图d和图e的小磁针偏转情况可以得出的初步结论是　 　。
（3）分析比较图b和图d可以得出的初步结论是　 　。
11．（2025春 义乌市校级期中）阅读材料，回答以下问题：1988年阿尔贝 费尔和彼得 格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”。
更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”；组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”。
进一步研究表明，“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时，用R0表示未加磁场时的电阻，R表示加入磁场后的电阻，科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d（三层膜厚度均相同）的关系如乙图所示。
1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理，研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息。
（1）以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是（　 　）
A．铜、银 B．铁、铜 C．铜、铝 D．铁、镍
（2）对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是1.1nm时，这种复合膜电阻　 　（选填“具有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”。
（3）“新型读出磁头”可将微弱的　 　信息转化为电信息。
（4）丙图是硬盘某区域磁记录的分布情况，其中1表示有磁区域，0表示无磁区域.将“新型读出磁头”组成如图所示电路，当磁头从左向右匀速经过该区域过程中，电流表读数变化情况应是丁图中的（　 　）
A． B． C． D．
12．（2025春 临平区月考）在科学中，磁感应强度（用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱，磁感应强度越大，磁场越强；磁感线越密，磁场也越强。
（1）如图1为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。若在1处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图2中的　 　（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）。
（2）如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，则这种电阻叫磁敏电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图3所示。图线没有过坐标原点，原因是　 　。
（3）利用该磁敏电阻的R—B特性曲线可以测量图1磁场中各处的磁感应强度。将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处。设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路，所提供的实验器材如图4所示。其中磁敏电阻所处的磁场未画出①测得的数据如表所示，根据该磁敏电阻的R—B特性曲线可知，1处的磁感应强度为　 　T。
②在实验过程中，仅将磁敏电阻从1处移至2处，其他条件不变，那么电压表的示数　 　（填“增大”“减小”或“不变”）。
实验次数 1 2 3
U/V 1.5 3 4.5
I/mA 3 6 9
03 直线电流的磁场
13．（2025春 绍兴期中）如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流，则通过这束电子流的运动方向可推断出电子定向运动产生的电流及周围的磁场方向是（　　）
A． B． C． D．
14．（2025春 义乌市校级期中）如图所示为奥斯特实验的示意图，下列有关分析中正确的是（　　）
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．发生偏转的小磁针对通电导线没有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．要使小磁针偏转方向相反，将电池正负极对调即可
15．（2025春 玉环市期中）历史上，安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性，他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流，分子电流会形成磁场，使分子相当于一个小磁体（如图所示）。根据安培的这一假说，以下说法正确的是（　　）
A．这一假说能够说明磁可以生电
B．这一假说能够说明磁现象产生的本质
C．未磁化的物体，其微粒内部不含有这样的环形电流
D．磁化的物体，其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的
16．（2024春 温州期中）科学兴趣小组同学制作了一个指南针：两根细针、一个按扣、一只大头针和一块橡皮，做一个如图所示的指南针。做法：用橡皮和大头针制作指南针的底座。使两根细针磁化后穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，这样就制成了一个指南针。小组同学用自制的指南针来验证奥斯特实验，有关分析正确的是（　　）
A．小磁针的指向决定通电导线周围磁场方向
B．小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
C．移去小磁针后，通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
17．（2025春 余姚市月考）如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。
（1）小磁针上方的直导线应沿　 　（选填“南北”或“东西”）方向放置；
（2）闭合开关后，小磁针北极偏转方向为　 　（选填“垂直纸面向外”或“垂直纸面向内”）；
（3）实验中小磁针除了能验证通电直导线周围存在磁场，还能验证　 　。
18．（2025春 诸暨市期末）丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场，法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。
（1）在演示奥斯特实验时，如甲图所示，正确的实验操作顺序为
　 　（填序号）。
①闭合开关 ②放置小磁针 ③摆放导线
（2）乙图中的实验表明平行通电导线之间有力的作用，若此时改变其中一根导线的电流方向，你预测会产生的实验现象是　 　。
（3）安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流I1、I2的大小，导线的长度L，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
实验次数 导线的长度L/m I1 I2 导线间距离r/m F/N
1 1 0.2 0.2 0.1 1.0×10﹣7
2 1 0.1 0.2 0.1 0.5×10﹣7
3 1.5 0.2 0.2 0.1 1.5×10﹣7
4 1 0.2 0.2 0.05 2.0×10﹣7
5 1.5 0.2 0.4 0.1 3.0×10﹣7
6 1 0.2 0.2 0.2 0.5×10﹣7
分析表格中的数据，可得出结论：　 　。
19．（2025春 海曙区期末）科学家奥斯特在1820年发现了电流的磁效应。某学习小组，想重现奥斯特的发现，进行了实验一：他们将一根通电导线放置于东西方向（如图甲），观察到导线下方的小磁针偏转不明显。
电流周围的磁场到底是怎么分布的呢？学习小组又进行了实验二：把一根直导线穿过一块水平放置的硬纸板，在纸板上均匀撒上一薄层铁粉，在导线中通以电流并轻轻敲击纸板，结果出现了如图乙所示的现象。
（1）实验一，为了使小磁针偏转明显，考虑地磁场的影响，该如何放置通电导线：　 　。
（2）实验二，敲击纸板的目的是　 　。
（3）上下移动纸板重复实验二，得到了类似的现象，由此可知，在直线电流周围的磁场中，磁感线分布在垂直于通电导线的所有平面上，是以电流为中心的一系列　 　。
（4）在纸板上围着导线对称地放上四枚小磁针，先后在导线中接通自下而上和自上而下的电流，小磁针指向如图丙所示，由此可以得到的结论是　 　。
20．（2025春 杭州月考）奥斯特实验：（丹麦物理学家奥斯特）如图是奥斯特实验示意图。
（1）比较（a）与（b）可得出的实验结论是　 　。比较（a）与（c）得出的实验结论是：　 　；
（2）直线电流的磁场：直线电流产生的磁场中，磁感线是以导线为圆心排列的一层一层的同心圆。小菲同学在课后进行了以下探究：问题：通电圆环（如图丙）内部的磁场如何分布呢？
猜想：可能也符合右手螺旋定则。
实验：她连接如图丁所示的电路（外部电路未画出）。
现象：位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
根据小菲同学的探究过程，回答下列问题：
（3）通电圆环内部的磁场分布是否符合右手螺旋定则？　 　（选填“是”或“否”）；
（4）如图戊所示，小菲同学把地球看成一个通电圆环，她认为赤道这一通电圆环的电流方向从北极上空看为　 　（选填“顺时针”或“逆时针”）。
04 通电螺线管的磁场
21．（2023春 上城区校级月考）如图所示，小明同学把螺线管水平悬挂起来，闭合开关，发现螺线管缓慢转动后停了下来，改变螺线管B端的初始指向，重复操作，停止时B端的指向都相同。闭合开关，螺线管停下来后B端指向（　　）
A．东方 B．南方 C．西方 D．北方
22．（2025春 龙泉市期中）小波在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计如图甲所示的电路。
（1）可通过观察　 　来判断通电螺线管的磁极。
（2）如图乙所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针指向状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与　 　的磁场相似。
（3）小波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。实验中，他将开关S从2换到1上时，调节滑动变阻器的滑片P，观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器直到　 　为止，来研究通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数的关系。
（第22题图） （第23题图）
23．（2025春 柯桥区期中）小华用如图所示的电路“探究通电螺线管磁性强弱的影响因素”。其中R2为磁敏电阻，其阻值随磁场强度的增大而减小。
实验步骤：①闭合开关S2，开关S1连接1位置，将滑动变阻器调到合适的位置，记录此时A1表的读数I1，A2表的读数I2。
②将开关S1连接到2位置，记录此时A1表的读数I3，A2表的读数I4。
③将开关S1连接到3位置，记录此时A1表的读数I5，A2表的读数I6。
根据小华的实验完成下列问题：
（1）该实验是通过　 　来判断通电螺线管磁性强弱的。
（2）请指出小华实验中存在的一处错误：　 　。
（3）小华改正错误后，根据实验得出了通电螺线管的匝数越多，磁性越强的结论，他的依据是
　 　（利用实验步骤中的字母表示）。
24．（2024春 苍南县期末）小明用如图所示的电路“探究通电螺线管磁性强弱的影响因素”。其中R2为磁敏电阻，其阻值随磁场强度的增大而减小。闭合开关S1和S2，按表进行实验并记录相应的数据。
线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3
实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电流表A1读数/安 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46
电流表A2读数/安 0.60 1.00 1.30 0.42 0.60 0.80 0.20 0.30 0.42
（1）该实验通过　 　来判断通电螺线管磁性强弱。
（2）在研究线圈匝数对磁性的影响时，小明将开关S1从接线柱1换到2时，接下来进行的操作是：　 　。
（3）通过该实验得出的结论是　 　。
05 影响电磁铁磁性强弱的因素
25．（2025春 富阳区校级月考）如图所示，给电磁铁通电，磁铁AB（A端为N极，B端为S极）及弹簧测力计在图中的位置静止不动，在滑动变阻器的滑片向a端滑动的过程中，关于电流表的示数和弹簧的长度变化的情况是（　　）
A．电流表的示数增大，弹簧的长度将增加
B．电流表的示数增大，弹簧的长度将减小
C．电流表的示数减小，弹簧的长度将增加
D．电流表的示数减小，弹簧的长度将减小
26．（2025春 钱塘区校级期中）如图所示，电源两端电压不变，当开关S闭合时，电磁铁能吸起许多大头针。下列关于电磁铁的说法电正确的是（　　）
A．将铁芯换成铜芯，吸起的大头针数量会增多
B．本实验中运用了转换法
C．若滑片P向左移动，电磁铁吸起的大头针数量会减少
D．若仅将电路中的电源正负极对调，电磁铁会吸起更多的大头针
27．（2025 西湖区二模）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
06 电磁铁的特点及应用
28．（2025 西湖区模拟）在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停。如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方。当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L1、L2（　　）
A．都是红灯 B．都是绿灯
C．分别是红灯、绿灯 D．分别是绿灯、红灯
29．（2025春 钱塘区期末）如图是一种限流器原理图，当电流I超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，电路断开。
（1）当限制电流I一定时，若增加线圈匝数，滑片P位置不变，电磁铁的磁性将　 　。
（2）某同学把该限流器串联接入某电路中，调试时发现：当实际电流已超过限制电流时，限流器仍未切断电路。为达成设计要求，可将滑动变阻器滑片P向　 　移动。
（3）当电路中电流超过设计的限制电流时，限流器电路会自动断电，此后　 　。
A.需人工合闸才能通电 B.会自动合闸通电
30．（2025春 义乌市校级月考）某科学小组展开了系列“电与磁”的项目化学习活动。
（1）设计转向示灯：转向灯警示时要具备“一亮一暗”持续闪烁的功能；雾天湿度增加，能见度低，设计优化要求：雾天时仍能闪烁，需要“一亮”时灯发光比平时更亮，“一暗”时亮度无要求，从而提高警示功能。已知湿敏电阻R的阻值随湿度的增大而减小，线圈有电阻，衔铁电阻忽略不计，衔铁具有弹性。下列能实现设计功能的一项是　 　。
A． B． C．
（2）直流电铃的设计：左右图分别是甲组同学和乙组同学设计，　 　（选甲组或乙组）同学的设计更合理，说明另一组不合理理由　 　。
07 磁场对通电导线的作用
31．（2025春 义乌市校级期中）线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向（　　）
A．相反，是由于磁场方向相反了
B．相反，是由于流过ab的电流方向相反了
C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
32．（2025 杭州一模）如图所示是某同学自制的玩具电动机，一块椭圆形磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上，观察到线框顺时针转动，则（　　）
A．该过程中机械能转化为电能
B．线框左右两边所受磁场力方向相同
C．若仅调换电池两极，线框将逆时针转动
D．若仅调换磁铁两极，线框仍顺时针转动
33．（2025春 义乌市校级月考）一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间，刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示。现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间，a、b为螺线管与电源的接口。某同学进行了如下四次操作：
①a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流
②b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流
③a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流
④b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流
线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是（　　）
A．①和③ B．②和④ C．①和④ D．②和③
34．（2024秋 宁波期末）利用如图所示装置研究“磁场对通电导体的作用”。
（1）应在图甲装置中的MN之间接入 　 　 （填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”）。
（2）图乙装置中，当通入恒定不变的电流后，线圈的ab段和 　 　 （填字母）段会受到力的作用。
（3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，其目的是 　 　 。
35．（2025春 绍兴期中）小金在学习了磁场对通电导体有力的作用后，进一步查阅资料，了解到当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与磁场强度、导体在磁场中的长度以及导体中的电流强度有关。他设计了如图所示的装置，实验步骤如下：
①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
②给导体两端加电压U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α1；
③给导体两端加电压U2，且U2＞U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α2；
④　 　 ，即可知道磁场给通电导体的作用力与电流是否有关；
（1）将实验步骤④补充完整；　 　；
（2）小金探究的科学问题是　 　；
（3）小李也利用该装置探究与小金相同的问题，但两次实验中给导体棒所通电流方向均与小金的相反，比较小金和小李的做法你认为
　 　（填字母）；
A．都可以 B．小金更好 C．小李更好
（4）小金想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是他更换了另一根较长的导体棒去实验，这样操作　 　（填“可行”或“不可行”），理由是　 　。
08 直流电动机的原理
36．（2025春 鹿城区校级月考）电动汽车由于低污染、低能耗、低噪音的优点，逐渐成为人们更加热衷的代步工具。电动汽车的电动机的基本原理如图，下列有关说法正确的是（　　）
A．电动机将电能全部转化为机械能
B．电动机的工作原理是电磁感应
C．图中电动机线圈正好处于平衡位置
D．图中线圈可以沿同一方向持续转动
37．（2025春 杭州校级期中）如图所示是直流发电机的工作原理图，下列说法正确的是（　　）
A．直流发电机能将电能转化为机械能
B．线圈ab边和cd边中感应电流的方向相反
C．将磁体的磁极位置对调，ab边中感应电流方向不变
D．换向器的作用是使线圈转过平衡位置后自动转动下去
38．（2024春 上城区期中）如图是“线圈不能持续转动”的三幅图，下列说法中不正确的是（　　）
A．电动机是利用通电线圈能在磁场中转动的原理制成的
B．三幅图中，导线ab、cd所受的磁力方向始终没有发生改变
C．乙图中，线圈能够持续往下转动变成丙图所示，是由于惯性
D．通电一段时间后，线圈abcd一定会在甲图所示的位置静止
39．（2024春 平湖市期末）如图所示，矩形线圈ABCD在电磁铁之间，线圈两端的换向器（两个半圆铜环）分别和两个电刷接触，线圈和电磁铁串联在直流电源两端，闭合开关S，线圈ABCD绕OO'轴顺时针方向转动，下列说法正确的是（　　）
A．当线圈平面与磁感线方向垂直时，磁场对AB有向上的磁场力作用
B．当线圈平面与磁感线平行时，换向器可以自动改变线圈中的电流方向
C．将电源正负极对换下，则线圈将沿着逆时针方向转动
D．将电源正负极对换下，则线圈仍沿着顺时针方向转动
40．（2024春 瑞安市校级期中）如图甲是安装好的直流电动机模型接入电路的情况。
（1）两个铜质半环组成的“　 　”（填结构名称），与金属铜片A电刷交替接触，使线圈因惯性转过平衡位置时，立即改变电流的方向，从而使线圈持续转动。
（2）实验小组同学正确连接电路后，闭合开关，发现电动机不转动，接下来的操作是：　 　，同时考虑到线圈可能处于平衡位置，于是小组同学拨动线圈，电动机才开始转动。
（3）课外拓展：用一个金属铜线框、一块强磁铁、一节一号干电池可以做成简易的电动机。如图乙、丙分别是小瑞和小安做成的电动机。在他俩展示过程中，细心的小明同学发现两个铜线框的转动方向是相反的。铜线框的转动方向相反的原因是：　 　。
41．（2025春 滨江区期中）在跨学科实践课上，某小组开展了“设计小型电动感应系统——制作小型电动机”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程遇到的一些困难，请你帮助小组完成下列内容：
【项目实施】
①经过课堂学习，图甲是直流电动机模型，图乙是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，小杭用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始转动。造成这一现象的原因是　 　。
②小组同学发现转动半圈后无法持续转动，为了让电动机持续转动，该组同学想到将线圈转轴一端的漆包线只刮上半周，另一端需　 　（选填“刮去上半周”、“刮去下半周”或“全部刮去”）处理才能达到目的。
③如图乙所示，小杭换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。不改变电源电压，他想在电路中串联一个元件　 　，可以方便的调节线圈转动的速度。
09 电磁感应
42．（2025春 江北区校级期末）手机无线充电技术逐步成熟。如图是手机无线充电的示意图，充电底座里的送电线圈接通交流电，从而产生变化的磁场，使手机内的受电线圈中产生一定的电流完成充电。下面的实验原理与图甲中受电线圈相同的是（　　）
A． B． C． D．
43．（2025 绵阳二模）如图所示，当导体棒ab水平向右运动时，小磁针的N极指向右。若要使小磁针的N极指向左，则（　　）
A．导体棒ab不动，蹄形磁铁竖直向上运动
B．导体棒ab不动，蹄形磁铁水平向右运动
C．对调蹄形磁铁磁极，导体棒ab向左运动
D．对调蹄形磁铁磁极，导体棒ab向下运动
44．（2024秋 衢州月考）如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连。当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则（　　）
A．磁场水平向左穿过金属盘
B．感应电流从电刷A流出金属盘
C．与无磁场相比，在磁场中转动的金属盘将更易停下来
D．若仅将变阻器滑动头向左移，电流计的示数将变大
45．（2025春 上城区期末）小明自制了一款夜跑灯，结构如图甲所示：线圈缠绕在塑料水管外壳上并与LED灯构成闭合电路，磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动。下列分析正确的是（　　）
A．夜跑灯的工作原理是电流的磁效应
B．运动时加速摆臂，线圈中的感应电流大小不变
C．为提高LED灯的亮度，可换用磁性更强的磁体
D．跑步摆臂时，图甲的夜跑灯更适合平放于图乙P处
46．（2025春 临平区期中）为提高能量利用率，纯电动汽车在行驶过程中采用能量回收刹车系统为汽车充电（其简化原理如图所示）。刹车时，充电开关接通，车轮带动线圈转动，产生电流，给电池充电。同时通电的线圈受到磁场产生的阻力，从而减缓车轮转动。该过程能量回收效率可达40%以上。
（1）线圈中产生电流的现象称为　 　。
（2）图中导线ab产生箭头方向的电流，受到阻力方向向后，此时导线cd所受的阻力方向是　 　。
（3）利用能量回收系统刹车时，能量转化的情况是　 　。
（4）新能源汽车还可以采用无线充电。如图高速路面下铺设了一层太阳能电池板和金属线圈，利用太阳能电池板给路面线圈供电，当汽车在路面上行驶时，就能实现对新能源汽车进行无线充电，路面线圈在汽车无线充电中起的作用是　 　。
47．（2025春 诸暨市期中）学校开展项目化学习挑战赛——为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
【提供器材】塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯（图甲，LED灯具有单向导电性，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“﹣”极流入时，LED灯不发光）等。
【方案设计】乙图为小柯设计的节能夜跑灯结构图，当磁体在水管中来回移动时，塑料水管外与线圈相连的LED灯发光。
【产品制作】小柯用磁性相同的磁体，以正常跑步时甩臂的速度切割磁感线，得到感应电压大小和线圈匝数关系如丙所示。
【项目评价】
节能夜跑灯产品性能评价量表（节选）
评价指标 5分 3分 1分
发光情况 两盏LED灯交替发光 两盏LED灯发光 一盏LED灯发光
使用情况 日常跑步甩臂发光 快于日常跑步甩臂发光 手中摇动发光
（1）设计制作节能夜跑灯，将日常跑步产生的机械能转化为电能，使LED灯发光，这是利用
　 　原理；
（2）如图丁，为使节能夜跑灯跑步时自动发光，将其佩戴在　 　（选填“A”或“B”）位置比较合适，请简述理由　 　；
（3）若LED灯正常发光需要的电压为18V、根据表中数据分析，在其他条件不变的情况下，小组同学至少要绕制　 　匝的线圈；
（4）根据评价表，小科设计的夜跑灯“发光情况”一项评分为1分。请在图戊所示虚线框内画出改进后的设计图，使该指标达到5分。
10 产生感应电流的条件
48．（2025春 金华期末）为提升自行车夜间骑行的安全性，小义利用导线、磁铁等元件，结合其后轮结构设计并安装了如图所示的发电装置为尾灯发光供电。在骑行过程中发现尾灯不亮，不可能的原因是（　　）
A．雨水渗入造成短路 B．导线与尾灯之间断路
C．磁体的磁性消失 D．辐射状导线无法切割磁感线
49．（2025春 嘉兴期末）如图所示为研究电磁感应的实验装置，下列操作能使灵敏电流表指针偏转的是（　　）
A．导体ab沿②方向上下运动
B．导体ab沿①方向左右运动
C．磁体沿②方向上下运动
D．磁体沿③方向前后运动
50．（2024春 杭州月考）“卫星悬绳发电”是人类为寻找卫星的新型电力能源供应系统而进行的实验。假设在实验中，用飞机拖着一根很长的金属线（其下端悬挂一个金属球，以保证金属线总是呈竖直状态），在我国上空平行地面飞行，如果用该系统为卫星供电，则下列说法正确的是（　　）
A．这是电磁感应原理，金属线相当于发电机的绕组线圈
B．如果飞机自北向南飞行，金属线上有感应电流产生
C．如果飞机自南向北飞行，金属线上有感应电流产生
D．飞机只有由正西飞向正东方向，金属线上有感应电流产生
51．（2025春 绍兴期中）发光二极管（LED）具有单向导电性，如图甲，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“﹣”极流入时，LED灯则不发光。小科想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”，于是将两个相同的LED灯反向并联后接到线路中，与线圈构成闭合电路，并进行了如下实验操作：
①条形强磁铁的N极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中（如图乙），发现A灯发光，B灯不发光。
②再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，发现B灯发光，A灯不发光。
（1）实验中，将两个相同的LED灯反向并联的目的是　 　。
（2）通过上述实验可以获得的结论是　 　。
（3）在图乙中若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”在做了上述步骤①后，还应该补做的实验是　 　。
11 家庭电路的连接
52．（2026春 镇海区校级月考）开关是电路的重要元件，既可确保安全用电，又能方便控制电路。小科在家庭电路图中设置了五处开关（如图所示），小学觉得该电路设计不合理，因为有几处开关必须处于常闭状态，而有几处则必须设置，这几处必须设置的开关是（　　）
A．1、2、3 B．2、4、5 C．1、3、5 D．2、3、5
53．（2025 游仙区模拟）目前市场上有一款带小夜灯（指示灯）的家用电路开关面板售卖。当接通开关以后，指示灯发亮，对应的电灯也工作；小夜灯烧坏了，按下开关以后，对应的电灯也可以继续工作，根据上面的描述，下列四幅图中，符合该面板的接线图是（　　）
A． B．
C． D．
54．（2026 镇海区校级模拟）小明家新装修的房子，有一盏节能灯在关灯时仍能发出微弱的光，爸爸说应该是该灯开关接在中性线上造成的，小明打开墙上的开关盒和天花板上的灯线盒，如图所示，用测电笔测试a、b、c、d四个接线柱，下列操作和现象，能证明爸爸判断正确的是（　　）
A．断开开关，接触a、b时氖管一亮一暗
B．断开开关，接触c、d时氖管均发光
C．闭合开关，接触a、b时氖管均发光
D．闭合开关，接触c、d时氖管一亮一暗
55．（2025秋 拱墅区期末）小乐家中电扇插头（如图甲）处的电线被老鼠破坏而导致铜线裸露（如图乙），小乐取来绝缘胶带试图修复，步骤如图丙。若修复后将插头插入插座，将电扇接入家庭电路中，则（　　）
A．电扇会正常转动 B．电扇会转动，但转速变慢
C．电扇会转动，但转速变快 D．家庭电路发生短路，甚至可能引起火灾
56．（2025春 浦江县月考）如图所示是家庭电路的部分电路，下列说法正确的是（　　）
A．若保险丝熔断了，一定发生了短路
B．若导线c、d间断路，连在插座上的空调无法启动
C．若闭合开关S，灯泡L不发光。用测电笔检测e点，氖管发光，则说明一定是a、e之间出现断路
D．若只有a、b间断路，灯泡L仍能正常工作
12 触电及触电事故的处理
57．（2025春 杭州校级期中）如图所示，人站在干燥的木凳上，左手接中性线，右手接触相线，则（　　）
A．人不会触电，因为没有电流通过人体
B．人会触电，因为有较大的电流通过人的左右手和心脏
C．人不会触电，因为人站在干燥的木凳上，流过人体的电流很小
D．人会触电，因为有电流经过人的右手、双脚流入大地
58．（2025春 杭州校级期中）如图所示，一个带金属外壳的用电器，有甲乙丙三个触点（可接通或断开）。使用过程中，当人站在地上，身体一部分接触到金属外壳时，最有可能造成触电事故的是三个触点处于：（　　）
A．触点甲：接通，触点乙：接通，触点丙：接通
B．触点甲：断开，触点乙：接通，触点丙：断开
C．触点甲：断开，触点乙：断开，触点丙：断开
D．触点甲：接通，触点乙：断开，触点丙：断开
59．（2025春 柯桥区期中）如图所示是小华家中的部分电路，闭合开关后发现灯泡不亮，保险丝也没有烧断，用测电笔测试插座的左右两孔，氖管均发光，若电路中仅有一处故障，则下列判断正确的是（　　）
A．因灯泡左边连接的是中性线，故此时手接触灯泡左边时不会触电
B．此电路的故障可能是CD之间发生了开路
C．若断开开关S，再用测电笔测试插座左孔，此时氖管不发光
D．若断开开关S，再用测电笔测试插座右孔，此时氖管不发光
60．（2025春 杭州月考）因线路或用电器的绝缘层老化，家庭电路会发生漏电现象，漏电现象严重时会引发用电安全事故。漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时的保护装置，如图所示，未发生漏电时I1＝I2，与如果电路中某处发生漏电，即有电流I3通过其他路径流入大地而使I1与I2的差值大于一定值时，漏电保护器会快速自动切断电路，此时I3的值称为动作电流。
（1）关于漏电保护器，下列说法正确的是　 　；
A．当电路发生短路时，漏电保护器会自动切断电路
B．漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
C．正常情况下家庭电路中相线中的电流大于中性线中的电流
D．人站在绝缘物上双手分别触摸相线与中性线，漏电保护器不会切断电路
（2）如果电路中发生漏电，漏电电流为I3，则I1、I2、I3大小关系的表达式为　 　；
（3）由于安装人员的疏忽，在安装三孔插座时，误将连接中性线和地线的孔接反。此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座，漏电保护器　 　（会/不会）断开。
21世纪教育网(www.21cnjy.com) 同舟共理工作室·周承秉
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