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第3章 电磁及其应用
1. 下列有关磁现象的分析中正确的是（　B　）
A. 图甲中钢棒能吸引小磁针，则钢棒原来一定具有磁性
B. 图乙中小磁针黑色一端为N极，则b处磁场的方向向右
C. 图丙中弹簧测力计从磁铁的最左端移到最右端的过程中，其示数逐渐
减小
D. 图丁中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的南
极
B
2. 如图所示，一条向右水平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，根据这束电子流的运动方向，下列对电流方向及周围
磁场方向推断正确的是（　A　）
A
A. B. C. D.
3. 在如图所示的装置中，有两个薄铁片（舌簧片）ab和cd，a端和d端分
别固定在木支架上，b端和c端相互交叠但相隔很近的距离，舌簧片连接
在一个有小灯泡的电路中，如果拿一根条形磁体平行地靠近舌簧片，小
灯泡就亮起来。下列相关说法中正确的是（　B　）
A. 由于磁化，b端为S极，c端为N极，b、c端互相吸引，使电路接通
B. 由于磁化，b端为N极，c端为S极，b、c端互相吸引，使电路接通
C. 由于条形磁体的吸引，b、c端接触，使电路接通
D. 以上说法都不正确
B
4. 如图所示，弹簧测力计下端吊一块条形磁铁，磁铁的下端是S极，下
面有一个带铁芯的螺线管，R是滑动变阻器。下列情况中弹簧测力计的读数
变小的是（　C　）
A. 开关S接触点2，然后抽出铁芯
B. 开关S接触点2，然后将滑动变阻器的滑片向右移
C. 开关S由接触点1移到接触点2
D. 开关S接触点1，然后滑动变阻器的滑片向左移
C
5. 如图所示，磁方块是一种新型玩具，一个一个的磁方块可以组成魔
方、小桌、桥梁等形状，十分有趣。下列关于磁方块的说法中正确的是
（　D　）
A. 磁方块相互吸引是因为其周围有大量磁感线
B. 磁方块对位于其磁场中的金属物体一定有力的作用
C. 抛向高空的磁方块落回地面是因为受到地磁场的作用
D. 磁方块组成的魔方其外部的磁感线从N极出发回到S极
D
6. 如图所示，用细绳将条形磁铁A竖直挂起，再将小铁块B吸在条形磁铁
A的下端，静止后将细绳烧断，A、B同时下落。不计空气阻力，则下落
过程中（　D　）
A. 条形磁铁A对小铁块B的压力为零
B. 小铁块B只受一个力的作用
C. 小铁块B可能只受两个力的作用
D. 小铁块B共受三个力的作用
D
7. 某位科学家把一个条形磁铁置于长方形水槽的底部，中央磁场强度达
4 T（T为磁场强度的单位），结果水被推往两壁直至露出水底的磁铁。
该实验说明（　B　）
A. 水分子的相对分子质量比较小
B. 水分子与磁铁一样有极性
C. 水分子被分解了
D. 水分子与磁铁之间的摩擦力很小
B
8. 甲、乙两个装置的线圈abcd、a′b′c'd′分别与电刷A、B、A′、B′紧密接
触，两组电刷分别用导线按图示连接。用手拨动甲装置的线圈，使之沿
顺时针方向转动，此时乙装置的线圈也会沿顺时针方向转动。下列说法
中正确的是（　C　）
A. 该过程甲装置相当于电动机
B. 该过程乙装置相当于发电机
C. 若将甲装置中的两磁极对调，则乙装置线圈的转动方向会改变
D. 若改成用导线将A与B′，B与A′连接，则乙装置线圈的转动方向不变
C
9. 用带指示灯的开关控制阳台电灯，闭合开关，两灯都亮；断开开关，
两灯都灭。使用时发现：指示灯因断路不亮，电灯照常发亮。下列设计
图中与其符合的是（　C　）
A. B. C. D.
C
10. 如图所示为由热敏电阻R2和电磁继电器等组成的一个简单的仓库防
火报警系统，其中热敏电阻R2的阻值会随温度的升高而减小，电源与电
磁继电器、热敏电阻等组成控制电路。下列说法中正确的是（　D　）
A. 在没有火灾时，L1亮度较亮，R2两端电压较小，报警系统不工作
B. 在没有火灾时，L1亮度较暗，R1两端电压较大，报警系统不工作
C. 在发生火灾时，L1亮度变亮，总电流变大，报警系统工作
D. 在发生火灾时，L1亮度变暗，总电流变大，报警系统工作
D
【解析】由题图可知，没有发生火灾时，灯L1与热敏电阻R2并联后，与
定值电阻R1串联，此时热敏电阻的阻值较大，因此分压较多，则灯泡L1
两端电压也较大，故其亮度较大，此时电路中电流较小，所以电磁铁磁
性较弱，则报警系统不工作，故A、B错误；在发生火灾时，热敏电阻R2
的阻值会随温度的升高而减小，则热敏电阻与灯泡并联部分的分压减
小，则L1亮度变暗，此时由于电路中总电阻变小，则电路中总电流变
大，电磁铁的磁性变强，吸引衔铁，使报警电路工作，电铃响起，报警
灯发光，故C错误、D正确。
11. 如图所示，在竖直放置的矩形通电线框中悬挂一个能自由转动的小
磁针。当通以图中所示方向的电流时，小磁针的N极将（　A　）
A. 转动90°，垂直指向纸里 B. 转动90°，垂直指向纸外
C. 转动180°，指向左边 D. 静止不动，指向不变
【解析】通电时，由安培定则可知，矩形线框的前面是S极，后面是N
极，所以矩形线框中磁感线的方向垂直于纸面向里。小磁针静止时N极
指向与矩形线框中磁感线的方向应是一致的，所以小磁针最终静止时N
极应该垂直指向纸里。
A
12. 如图所示，将盛有水的烧杯放置在电磁铁的A端上，烧杯中水面上漂
浮着一个空心铁球。当电磁铁的磁性强弱发生改变时，烧杯中的空心铁
球会上下浮动。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右滑动，下列说
法中正确的是（　B　）
A. 电磁铁的A端为S极，烧杯中水面上升
B. 电磁铁的A端为S极，烧杯中水面下降
C. 电磁铁的A端为N极，烧杯中水面上升
D. 电磁铁的A端为N极，烧杯中水面下降
B
【解析】电流由上面流入，由右手螺旋定则可知电磁铁的B端为N极，A
端为S极。当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻
值增大，由欧姆定律可知电路中的电流减小，则电磁铁的磁性减弱，故
小铁球所受的磁力减小。小铁球受到向下的重力、向下的磁力及向上的
浮力作用，并且处于静止状态，故向下的磁力与重力之和应等于向上的
浮力。因为磁力减小，故浮力也减小，所以小铁球排开水的体积减小，
因此烧杯中水面下降。
13. 闭合开关，使甲装置中导体棒ef水平向左运动时，乙装置线圈中产
生d→c→b→a的电流使线圈在磁场中沿顺时针方向转动。下列说法中正
确的是（　C　）
A. 乙装置中线圈转动是电磁感应现象
B. 乙装置中线圈此时所在的位置叫平衡位置
C. 保持甲装置中导体棒ef的运动方向不变，同时对
调甲、乙两装置中磁极的方向后，乙装置中线
圈仍沿顺时针方向转动
D. 闭合开关，使甲装置中导体棒ef上下运动，乙装
置中线圈仍沿顺时针方向转动
C
【解析】由题意可知，甲装置中导体棒ef做切割磁感线运动，产生感应
电流，甲装置是电磁感应现象，乙装置中电流通过线圈，线圈在磁场中
受力转动，乙装置是通电线圈在磁场中受力转动，故A错误；线圈位于
平衡位置时，线圈平面和磁场垂直，故B错误；保持甲装置中导体棒ef
的运动方向不变，对调甲装置中磁极方向后，感应电流的方向发生变
化，乙装置中电流的方向和磁场方向都发生变化，则乙装置中线圈转动
的方向不变，仍沿顺时针方向转动，故C正确；闭合开关，使甲装置中
导体棒ef上下运动，没有切割磁感线，所以没有感应电流产生，乙装置
中线圈不会转动，故D错误。
14. 如图所示，A为电磁铁，B为铁芯，C为套在铁芯B上的绝缘磁环。现
将A、B、C放置在天平的左盘上，当A中通有电流I时，C悬停在空中，天
平保持平衡。当增大A中电流时，绝缘磁环C将向上运动。在绝缘磁环C
上升到最高点的过程中，若不考虑摩擦及空气阻力，则下列描述中正确
的是（　B　）
A. 天平仍保持平衡
B. 天平左盘先下降后上升
C. 天平左盘先上升后下降
D. 天平左盘一直下降至最低点
B
【解析】开始时天平平衡说明天平两侧所受的力相同；当增大A中电流
时，电磁铁磁性增强，C开始向上运动，C受到的向上的磁力应增大，根
据力的作用是相互的可知，A所受磁力也应增大，故左侧所受的力变
大，天平左盘下降；而由于C远离A，磁感线越疏磁力越弱，最终C会停
止，则C所受向上的力将减小，则A所受的力也将减小，故左侧所受的力
减小，天平左盘上升。综上分析可知天平左盘先下降后上升，最后又达
到平衡。
15. 照明电路中，为了安全，一般在电能表后面电路上安装一漏电保护
器，如图所示，当相线上的电流跟中性线上的电流相等时，漏电保护器
的e、 f两端没有电压，脱扣开关K能始终保持接通，当相线上的电流跟
中性线上的电流不相等时，漏电保护器的e、 f两端就有了电压，脱扣开
关K立即断开。下列说法中正确的是（　A　）
A. 站在地面上的人触及b线时，K自动断开，有触电保护作用
B. 当用户家的电流超过一定值时，K自动断开，有过流保护作用
C. 当相线和中性线间电压太高时，K自动断开，有过压保护作用
D. 人站在绝缘物上两手分别触到b线和d线时，K自动断开，有触电保护作用
A
【解析】正常状态时，脱扣开关K保持接通，站在地面上的人触及b线
时，电流通过人体流入大地，相线和中性线中的电流不同，则K会断
开，故A正确；当输入电压过低或用户电流超过一定值时，通过相线与
中性线的电流相等，K不会断开，故B错误；当相线和中性线间电压太高
时，只要相线上的电流跟中性线上的电流相等，K就不会自动断开，故C
错误；当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时（双线
触电），流过相线与中性线的电流相等，K不会断开，故D错误。
（本题有6小题，每空2分，共32分）
16. 实验发现，当两条平行放置的直导线a、b中通以相同方向的电流
时，两根导线相互吸引，如图所示。使导线b受力的施力物体是 。
如果只改变导线a中的电流方向，那么两根导线间 （填“有”或“没
有”）作用力，改变后a在b处产生的磁场方向是 （填字母）。
A. 垂直纸面向内 B. 垂直纸面向外
C. 水平向右 D. 水平向左
导线a
有
B
17. 小双想探究感应电流的大小与什么因素有关，他设计了如图所示的
装置进行实验。铁块上绕有导线，线框与灵敏电流表（用G表示）相连
（线框高度大于铁块高度，实验过程中线框不旋转）。
（1）当开关闭合时，电磁铁的A端是 极。
S
（2）让线框分别从h1和h2（h2大于h1）高度由静止竖直下落并穿入磁
极A、B之间，G表指针对应的偏转角度分别为θ1和θ2（θ2大于θ1），这样做的目的是探究感应电流的大小与 有关。
（3）把变阻器的滑片移至左端，线框从h1的高度由静止下落，G表指
针的偏转角度为θ3，观察到θ3大于θ1，表明感应电流的大小还与
有关。
导线切割磁感线的速度
磁场
强弱
18. 如图所示，A、B两组线圈绕于一铁棒的两端，A组线圈与开关、电源
相连，B组线圈接一灵敏电流表。开关S闭合的瞬间，灵敏电流表指针发
生偏转，与此现象原理相同的是 （填“电动机”或“发电机”）。开
关S闭合后，A组线圈附近的小磁针N极指向如图所示，则电源的正极
是 （填“a”或“b”）端。
发电机
b
19. 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）图中导线ab产生箭头方向的电流，受到的阻力方向向上，此时导
线cd所受的阻力方向 。
（2）利用能量回收系统刹车时，能量的转化情况是
。
向下
机械能转化为
电能
20. 如图甲所示为一种断路器的工作原理图，当家庭电路 时，
电流过大，双层金属片发热过多，双层金属片弯曲，触动簧锁装置，触
点断开。已知与铁相比，铜升高相同温度热胀较明显，双金属片两层分
别为铁和铜，左边应该选用 （填“铜”或“铁”）。在如图乙所示的
家庭电路中，此断路器应接在 （填“M”或“N”）这条线。
短路
铜
M
21. 如图所示，一束电子自右向左从狭缝里射出，穿过磁场时受到磁场
力的作用，而向纸面内偏转。
（1）若将两个磁极对调，则电子束将 （填“向纸面内”或“向
纸面外”）偏转。
（2）若磁极不变，把电子束换成带正电的粒子束，则此粒子束将
（填“向纸面内”或“向纸面外”）偏转。
（3）若换成不带电的粒子束，则此粒子束将 （填“发生”或“不发
生”）偏转。
向纸面外
向纸
面外
不发生
（本题有5小题，每空2分，共32分）
22. 为了研究电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关，小科利用电源、电流
表、开关、滑动变阻器、导线、小铁钉、指针（带刻度）、电磁铁（用
漆包线制作的一个多抽头电磁铁）等器材设计了如图甲、乙所示的装置
进行探究。
（1）图甲所示实验中小科根据 来判断磁性的
强弱。
（2）与图甲所示实验方案相比，图乙所示实验方案的优点是
。
（3）小科利用图乙所示实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数
的关系。当线圈匝数从10匝换成100匝后，接下来应该进行的操作
是
。
电磁铁吸引小铁钉的数量
当电流较
小时也能反映电磁铁磁性强弱的变化
将滑动变阻器的滑片向左移动，直至电流表示数与线圈为10匝时
的电流相同
23. 小敏了解到发光二极管（LED）具有单向导电性，如图甲所示，
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。小敏设想用LED灯来研究感应电流的方向与哪些因素有关，于是他将两个相同的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将条形强磁铁（钕铁硼强磁
铁）的N极朝下放置，快速向下插入线圈中（如图乙所示），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）在图乙所示实验中，若要证明“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
。
判断电流的
方向
感应电流的方向与导体切割磁感
线的运动方向有关
将条形强磁铁的S极
朝下放置，快速向下插入线圈中，观察两灯泡的发光情况
24. 磁铁具有吸引铁、钴、镍等铁磁性物质的性质，某小组探究磁体对
回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关。如图所
示，他们选择厚度、面积相同，材料不同的物体，放入磁场的同一位置
进行实验，通过比较吸引回形针的数量来判断磁体对回形针吸引力的大
小，所得的实验数据如表所示。
物体的材料 铁板 镍板 塑料板 铝板 玻璃板
回形针数量/个 2 2 4 4 4
（1）根据实验现象可初步判断：磁体对回形针的吸引力的大小与
有关。
物体
的材料
（2）通过比较吸引回形针的数量来判断磁体对回形针吸引力的大小体
现了哪种科学思想方法？ 。
（3）有人用铁皮套保护磁卡使之免受外界磁场影响。根据本实验
结果，请对此做出评价，并简要说明理由：

。
转换法
由于含有铁、镍的物体
对磁性屏蔽效果明显，所以可以将磁卡放在铁皮套中，磁性能长时
间保持
25. 电磁感应现象产生的电压大小与线圈匝数、切割磁感线速度和磁场
强度有关。小科为探究感应电压大小与线圈匝数的关系，将100匝线圈
紧密缠绕在玻璃管外侧中部，接入开关和电压表，如图甲所示。闭合开
关，将磁体从玻璃管顶端由静止释放。换用不同匝数的线圈，将磁体从
相同高度由静止释放，实验结果如图乙所示。（磁体与玻璃管间的摩擦
及空气阻力忽略不计）
（1）每次实验均控制磁体从相同高度由静止释放的目的是
。
（2）分析实验结果，得出的初步结论是
。
（3）断开开关后释放磁体，其下落速度比开关闭合时更快。分析造成
这一现象的原因是


。
控制切割磁
感线的速度相同
在切割磁感线的速度和磁场强
度相同时，线圈匝数越多，电磁感应现象产生的电压越大
闭合开关时，磁体向下运动，同时做切割磁感线运
动，部分机械能转化为电能，机械能减小；断开开关后释放磁体，磁
体与玻璃管间的摩擦及空气阻力忽略不计，机械能保持不变，故其下
落速度比开关闭合时更快
26. 磁感应强度B用来描述磁场的强弱，国际单位制单位是特斯拉，符号
是“T”。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关，
小鹭设计了如图甲所示的电路，电路A中电源电压为6 V，R为磁敏电
阻，其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图乙所示。
（1）当电路B中S2断开、电路A中S1闭合时，电流表的示数
为 mA。闭合S1和S2，电路B中滑动变阻器的滑片P向右移动，电路
A中电流表的示数逐渐减小，说明磁敏电阻R处的磁感应强度B逐渐
。
60
增
大
（2）闭合S1和S2，滑片P不动，沿电磁铁轴线向左移动磁敏电阻R，测
出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I，算出R处磁感应强度B
的数值如表所示。当x=5 cm时，B= T。
x/cm 1 2 3 4 5 6
I/mA 10 12 15 20 30 46
B/T 0.68 0.65 0.60 0.51 0.20
0.40
（3）综合以上实验数据可以获得结论：
。
电磁铁外轴线上磁感应强度随
电磁铁电流的增大而增大；离电磁铁越远，磁感应强度越小

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