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第3章 电磁及其应用
第2节 电流的磁场
第1课时 直线电流的磁场、通电螺线管的磁场
1. 科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池，然后将一根导
线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在水果电池两极上，螺线管产生的磁
场使小磁针静止在如图所示状态。下列判断正确的是（　B　）
A. 通电螺线管的左侧是N极
B. 水果电池M端为负极
C. 把小磁针取走，则通电螺线管周围的磁场消失
D. 改变电流方向，小磁针偏转方向不变
B
2. 如图所示，关于通电螺线管中电流方向、磁感线的分布以及小磁针静止时
的指向正确的是（　A　）
A. ①③ B. ②④ C. ②③ D. ①④
A
3. 同学们在野外考察时，利用电池、导线、塑料管、纸船、水等器材自制了
一个水浮式指南针。该指南针静止时的指向是（　B　）
B
4. 将两个通电螺线管按图示位置放置，A、B为相对的两个磁极，闭合开关
S1、S2后，它们之间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（　B　）
A. a端为电源的负极，B为螺线管S极
B. c端为电源的正极，A为螺线管S极
C. b端为电源的正极，B为螺线管N极
D. d端为电源的正极，A为螺线管N极
B
5. 如图所示，使导线与电池触接，电路连通的瞬间小磁针发生偏转，这一现
象说明通电导线周围存在磁场。若还想探究磁场方向是否跟电流方向有关，
接下来的操作是 。通过实验现象得出结论，如
果 ，则磁场方向跟电流方向有关。
将电源的正负极对调　
小磁针的偏转方向与第一次相反　
6. （1）螺线管：将导线绕在圆筒上，做成 管。通电后各圈导线产
生的磁场叠加在一起，磁场增强。
（2）安培定则：用 手握螺线管，让四指弯向螺线管中 的方
向，则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的 极。
螺线　
右　
电流　
N　
7. 如图所示，在通电螺线管的左边有一枚小磁针，图中箭头表示流入螺线管
电流的方向，则小磁针的N极将 （填“不会”“顺时针方
向”或“逆时针方向”）转动。
逆时针方向　
8. 下列是探究通电螺线管外部的磁场方向的实验。
（1）通电螺线管周围的小磁针会发生偏转，说明小磁针受到 （填
“磁力”或“重力”）的作用。
磁力　
（2）如图所示，在玻璃板上均匀撒满铁屑，并在螺线管两端各放一个小
磁针。
①记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
②轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。由此判断，通电螺线管外部的磁场分
布与 磁体的磁场分布相似，图中通电螺线管左端相当于条形磁体
的 极。
N　
条形　
S　
（3）将连接螺线管的电路开关断开，把电路电源正负极对调。闭合开关后，
观察小磁针静止时的指向是否会发生改变，这是为了探究通电螺线管外部的
磁场方向是否与 有关。
电流方向　
9. 磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工
具，是高新技术的产物。上海磁悬浮列车的结构如图甲所示。要使列车悬浮
起来，车身线圈的上端是 （填“N”或“S”）极。图乙是另一种磁悬
浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车
身上（紧靠铁轨上方）的电阻非常小的螺线管。B中电流方向如图乙所示，请
在图中标出通电螺线管的N极，螺线管B与电磁铁A之间相互 （填
“排斥”或“吸引”），从而使列车悬浮在铁轨上方。
S　
排斥　
10. 把一根柔软的螺旋弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好与杯里的水银面
相接触，并组成如图所示的电路图，当开关接通后，将看到的现象是
（　B　）
A. 弹簧向上收缩
B. 弹簧上下跳动
C. 弹簧被拉长
D. 弹簧仍静止不动
B
11. 如图所示，把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，让圆环导线穿过
一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。如果导线内
电流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针（黑色端为N极）静止时，下
列图中磁针指向正确的是（　A　）
A
12. 小聪应用所学知识自制了如图所示的电流表。将接线柱1、3
（填“串联”或“并联”）在被测电路中，通过观察指针偏转角度的大小来
判断电流大小。若电流从3接线柱流入，电磁铁A的右端为 （填“N”或
“S”）极。若改接1、2接线柱，该电流表灵敏度 （填“变高”“变
低”或“不变”）。
串联　
N　
变低　
13. 早在19世纪，安培对于地磁场的形成提出如下假设：地球的磁场是由围
绕地轴的环形电流I引起的（如图甲）。小黄学习了电和磁的知识后，知道了
通电直导线周围的磁场分布符合安培定则，那么环形电流内部的磁场是否也
符合如图乙所示的安培定则呢？他展开了以下探究。
【建立猜想】环形电流内部的磁场可能也符合安培定则。
【实验过程】连接如图丙所示的电路（外部电路未画出）。
【实验现象】位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
（1）小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是 。
显示磁场的方向　
（2）根据实验现象，小黄的结论为
。
（3）根据安培提出的假设，则赤道这一通电圆环的电流方向为 。
环形电流内部的磁场也符合安培定
则　
B　
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第3章 电磁及其应用
第2节 电流的磁场
电流的磁场专项作业
1. 如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧悬挂一条形磁体，闭合开关后，将滑
动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，下列判断正确的是（　C　）
A. 小灯泡变暗
B. 电磁铁的磁性变弱
C. 弹簧会收缩
D. 电流表示数变小
C
2. 如图所示，将条形磁铁固定在静止的小车上，电路连接完整后，闭合开关
S，小车不动。将变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，
则下列变阻器接入电路的方式正确的是（　A　）
A. a接e、d接f B. a接e、b接f
C. c接e、d接f D. c接e、b接f
A
3. 某款全自动洗衣机的进水阀门构造如图所示，线圈通电后，无磁性的金属
阀门被向上吸起，阀孔打开进水。下列分析正确的是（　D　）
A. 线圈的下端为S极
B. 金属阀门的材料为铜
C. 改变电流方向，金属阀门将被向下排斥
D. 增大线圈电流，金属阀门更容易被吸起
D
4. 如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关，天暗时S自动断
开，天亮时S自动闭合；R为滑动变阻器。下列说法正确的是（　B　）
A. 天亮时，电磁铁的上端是北极
B. 天亮时，将R的滑片P向上滑动，
电磁铁磁性变强
C. 天暗时，衔铁被电磁铁吸引，
触点c与a接触
D. 天亮时，电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端
B
5. 如图为磁悬浮盆栽，其中上方悬浮的盆栽底部内放置一块条形磁铁，下方
底座内安装电磁铁及相关电路，其中电源电压保持不变。现将开关S与“1”
闭合，盆栽悬浮在一定高度。一段时间后因植物长大而盆栽质量增大，若保
持盆栽在空中悬浮高度不变，下列措施可行的是（　C　）
A. 将电源的正负两极对调
B. 将条形磁铁倒置使ab两极位置互换
C. 将开关S与“2”闭合，并向左移动滑片
D. 将开关S与“1”闭合，并向右移动滑片
C
6. 如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管
中封入一段金属丝，“电源1”的两极分别与金属丝和水银相连。闭合开关S
后，当温度达到 ℃时，发热电阻就停止加热。当电磁铁中有电流通过
时，若它的左端为S极，则“电源1”的 端为正极。为增强电磁铁的磁
性，可以增大 （填“电源1”或“电源2”）的电压。
90　
左　
电源1　
7. 如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针
的N极向纸内偏转。小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上
方时，小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据是
，你认为电子下方的磁针N极会向
（填“纸内”或“纸外”）偏转。
电子的定向移动
形成电流，电流周围存在磁场　
纸外　
8. 小区内的路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，
R1是定值电阻，R2是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小。
（1）闭合开关S1，电磁铁的上端为 极。
N　
（2）当开关S1闭合，光线变暗时，电磁铁的磁性 ，灯泡 。
（填“发光”或“不发光”）
减弱　
发光　
9. 物理学习小组为城市中的下穿隧道设计了一个积水自动报警器，其原理如
图所示。图中A、B位置可以安装红灯或绿灯，当地面没有或有少量积水时，
绿灯亮；当地面积水较深时，红灯亮（不纯净的水导电）。则红灯应在图中
的 （填“A”或“B”）位置。为使电磁铁更容易吸住衔铁，请写出一
种可行方法： 。
B　
增大控制电路的电源电压　
10. 把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端，制成电磁动力“小车”
（如图甲所示），并将它全部放入铜质螺线管中（螺线管的铜线表面没有绝
缘层），如图乙“小车”就能沿螺线管运动。图丙为图乙等效模型图的纵切
面，螺线管产生的磁场对“小车”左端N极产生斥力，对右端N极产生引力，
“小车”就能沿着螺线管向右运动。
（1）根据图乙中线圈周围磁场分布，画出螺线管中的电流方向。
【答案】如图
（2）下列四辆“小火车”放入如图丁的线圈中，能向左运动的是 （填
字母）。
（3）要使“小车”运动速度增大，请提出一种方法：
。
A　
增强磁铁磁性（使螺
线管的绕线更密集，或增加电池电压以增大电流）　
11. 纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主
要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进
行降温。某项目化学习小组设计了图甲的模拟控温装置示意图，电磁继电
器、热敏电阻Rt和滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端，滑动变阻器
的最大阻值为200Ω。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA
时，衔铁被吸合。
（1）热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt与温度t的关系有两种，如图乙和
图丙，若要将b与c相接，则需选择 （填“图乙”或“图丙”）所示
的热敏电阻。
图乙　
（2）若设置电池的温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器的阻值应为多
少？（写出计算过程）
【答案】（2）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，由图乙可知，当温度为60℃时，Rt的阻值为70Ω，由欧姆定律可得此时控制电路的总电阻R＝＝240Ω，滑动变阻器接入的电阻为Rp＝R－Rt＝240Ω－70Ω＝170Ω
（3）该电路启动制冷系统时可设置的最高温度为 ℃。
90　
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第3章 电磁及其应用
第2节 电流的磁场
第3课时 电磁继电器、信息的磁记录
1. 电磁铁的优点是（　D　）
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
D
2. 小明在科技创新大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，则（　D　）
A. 两灯都亮 B. 两灯都不亮
C. 只有绿灯亮 D. 只有红灯亮
D
3. 如图是某同学连接的电铃电路，开关闭合后电路中始终有电流，但电铃只
响一声就不再响，原因是（　C　）
A. 电磁铁始终没有磁性
B. 衔铁没有向下运动
C. 衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
D. 电池正、负极接反了
C
4. 2025年5月1日起，全国多地将正式实施电动车管理新规，其中只允许新国
标电动自行车上路，要求车速不超过25km/h。下面是某品牌电动自行车的电
路，当电动机转速超过一定值时，电铃会自动报警，下列说法正确的是
（　B　）
A. 旋钮OP绕O点逆时针转动时，电动机转速变快
B. 电磁铁E的右端为N极
C. 为防止生锈，触头F的材质为铜
D. 左边电路电流比较小时，电铃不会自动
报警，是因为电流比较小时电磁铁E没有磁性
B
5. 如图甲是某冷库的温度自动报警电路。R为安装在冷库内部的热敏电阻，
其阻值随温度的变化情况如图乙所示。温度正常时指示灯L发光，当温度升高
到报警温度时，指示灯熄灭，电铃报警。下列判断正确的是（　C　）
A. 电磁铁的上端为S极
B. R的阻值随温度的升高而增大
C. 若弹簧损坏了，灯泡不能发光
D. 电磁铁中有电流通过时，电铃一定报警
C
6. 录音机的磁带上附有一层硬磁性材料制成的小颗粒，如图所示，录音时，
声音先转变成强弱变化的电流，这样的电流通过录音磁头，产生了强弱变化
的磁场，磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化，于是记录了
一连串有关磁性变化的信息。放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱变
化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流，电流经放大后使扬声器发声，
这便“读”出了录音带中记录的信息。下列实验和图中的磁带录音时工作原
理不相同的是（　D　）
D
7. 城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生，令人痛心。为
此，某同学设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯L，井盖相当于开关
S；正常情况下（S闭合），灯L不亮；一旦井盖丢失（S断开），灯L即亮
起，以警示行人。如图所示中电路符合要求的是（　B　）
B
8. 如图为一款“智能照明灯”的电路，其控制电路中，电源电压恒定，R1为
电阻箱，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。闭合开关S，电磁铁的上
端为 极，白天光照强，衔铁被吸下，受控电路断开，天逐渐变暗，R2的
阻值随光照强度变小而 （填“变大”或“变小”），衔铁被释放，
灯L发光；使L工作时间变短，可以 （填“增大”或“减小”）R1的
阻值。
S　
变大　
减小　
9. 如图是电磁继电器的工作原理图。
（1）当低压控制电路闭合时，电磁铁
A （填“具有”或“失去”）磁性，
吸引衔铁B，从而使动触点D与静触点E吸合，
高压工作电路 （填“闭合”或
“断开”）。
具有　
闭合　
（2）当低压控制电路断开时，电磁铁A （填“具有”或“失去”）
磁性，衔铁B在左侧弹簧C的作用下返回原位，动触点D与静触点E分离，高压
工作电路 （填“闭合”或“断开”）。
失去　
断开　
（3）衔铁B与动触点D之间的硬棒应该用 （填“导体”或“绝缘
体”）制成，它与衔铁、动触点一起组成一个杠杆，弹簧C始终处于
（填“拉伸”或“压缩”）状态。
绝缘体　
拉
伸　
10. 小红利用电磁铁设计了一种微机室防盗报警器，如图所示。在微机室房
门处安装开关S，电铃安装在传达室。当房门被推开时，开关S闭合，电流通
过电磁铁，电磁铁有 性，电磁铁的右端为 极，跟金属弹性片上
的磁铁（涂黑端为N极）相互 ，电铃所在电路接通，电铃报警。
磁　
N　
排斥　
11. 学校安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”，电路
如图所示。电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光
照强度增大而减小。闭合开关S，当光照强度减小时，下列说法正确的是
（　D　）
A. 灯泡一定发光 B. 电磁铁磁性增强
C. 电压表示数减小 D. 通过R1的电流减小
D
12. 小金去商场时，发现当他站在电梯上时电梯运动较快，走下电梯后电梯
运动会变慢。他查阅资料，发现电梯内部的结构示意图如图所示，利用了压
敏电阻阻值随着所受压力的增大而减小的性质等知识，以实现速度变化。
（1）由分析可知，图中 （填“R”或“R1”）为压敏电阻。
（2）当衔铁与下触点b接触时，电梯处于 （填
“快速”或“慢速”）挡。
R　
快速　
（3）小金认为，站上电梯的人越多，压敏电阻阻值越小，电梯速度越快。他
的理解对吗？请说明你的理由：
。
不对，一旦衔铁被吸引到b，工作电路电阻
不再改变　
13. 水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置。
（1）请按以下要求连接水位自动报警器的工作电路：当水位在安全位置以下
时，绿灯亮；水位到达安全位置上限时，红灯亮。
【答案】（1）如图
（2）请用所学科学知识说明水位报警器的工作原理。
【答案】（2）当水位在安全位置以下时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹开，与上静触点接触，此时工作电路中绿灯接入电路，绿灯亮。当水位到达安全位置上限时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸引，与下静触点
接触，此时工作电路中红灯接入电路，红灯亮。
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第3章 电磁及其应用
第2节 电流的磁场
第2课时 影响电磁铁磁性强弱的因素
1. 下列改变通电螺线管磁性强弱的方法错误的是（　C　）
A. 改变通过螺线管电流的强弱
B. 改变螺线管的线圈匝数
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
C
2. 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（　C　）
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
C
3. 一条形磁铁放在水平桌面上，处于静止状态，电磁铁置于条形磁铁附近并
正对（如图所示）。下列叙述中，正确的是（　B　）
A. 闭合开关前，电磁铁与条形磁铁间没有力的作用
B. 闭合开关后，条形磁铁受到桌面向右的摩擦力
C. 闭合开关后，滑片P向a移动时，电磁铁与条形磁铁间的作用力减小
D. 闭合开关后，滑片P向b移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它
受到桌面的摩擦力变大
B
4. 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
（　C　）
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端向a端滑动的过程中，灯泡变暗，电磁铁磁性
减弱
D. 当滑片P从b端向a端滑动的过程中，弹簧的长度会变短
C
5. 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
（　C　）
A. 通电后电磁铁a端为S极
B. 条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力
C. 滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强
D. 若此时断开开关S，电磁铁与条形磁铁间没有力的作用
C
6. 如图所示，开关S闭合，根据通电螺线管周围的磁感线分布判断直流电源
的左端为 （填“正极”或“负极”）；弹簧测力计吊着铜块在通电
螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中，弹簧测力计示数
（填“先变小后变大”“一直不变”或“先变大后变小”）。
负极　
一直
不变　
7. 如图所示是李强同学设计的一套探究电磁铁磁性强弱的装置，弹簧测力计
下吊着铁质砝码，下面是一个带铁芯的螺线管，R是滑动变阻器，S是开关。
他进行了以下实验，请你完成下列填空：（均填“变大”“变小”或“不
变”）
（1）当开关S从断开到闭合时，弹簧测力计示数 。
（2）当开关S闭合达到稳定后，滑动变阻器的滑片P向右移动时，
弹簧测力计示数 。
变大　
变小　
8. 某同学在做“探究电磁铁”的实验时，连接了如图所示的电路。闭合开关
S1，S2接a：
（1）电磁铁 磁性。只闭合开关S1时，电磁铁 磁性。（均填
“有”或“无”）
有　
无　
（2）滑动变阻器的滑片向右滑动，电磁铁的磁性 （填“增强”“减
弱”或“不变”）。
减弱　
（3）闭合开关S1，S2由接a改为接b，调节滑动变阻器滑片P，使电流表示数
不发生变化，这时电磁铁的磁性 （填“增强”“减弱”或“不
变”）。
减弱　
9. 探究“通电螺线管的外部磁场”的实验。
（1）组装好器材如图甲，闭合开关，发现竖直悬挂的小铁球向右运动，是因
为小铁球受到 的作用，该现象说明通电螺线管周围存在 ，
若将小铁球换成大小相同的铝球，铝球将 （填“向右运动”“向左
运动”或“静止”）。
磁力　
磁场　
静止　
（2）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表
的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再
次观察电流表的示数及吸引大头针的数目。此时调节滑动变阻器是为了
，探究 的
关系。
控
制两次实验的电流大小不变　
通电螺线管磁场强弱与线圈匝数　
（3）请根据图丙中的N极，标出磁感线的方向、小磁针的N极和电源的
“＋”“－”极。
【答案】如图
10. 如图所示，盛水的容器放在电磁铁上方，当电磁铁的开关断开时，空心
小铁球浮在水面上，小磁针指向如图所示。下列说法中，错误的是
（　D　）
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
D
11. 科技小组制作了一个“听话”的小瓶子，通过调节滑片，就可以让小瓶
子上浮、下沉或悬停在水中。它的原理如图所示（磁铁固定在活塞上），闭
合开关S后，电磁铁右边为 极。若向左移动滑片P，小瓶子下沉，则桌
面所受压力 （填“变大”“变小”或“不变”）。
N　
不变　
12. 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；
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
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
。
台秤示数大小　
电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈
匝数有关，电流越大，线圈匝数越多，磁性越强　
（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）。
改变电流大小和控制电流相同　
对调电源正负极
（或对调条形磁铁南北极、改变线圈缠绕方向等）　
THANK YOU！

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