?專項九 電與磁
重難點18 磁體與磁場

考點一 、磁體與磁極間相互作用
1． 磁性：物體吸引鐵、鈷、鎳的性質(zhì)叫磁性，具有磁性的物體叫磁體。磁體不同部位的磁性強弱并不相同，磁性最強的部分叫磁極。
2． 磁極間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。
3． 判斷物體是否具有磁性的幾個方法：
①　 根據(jù)磁體的吸鐵性判斷：將被測物體靠近鐵類物質(zhì)(如鐵屑)，若能吸引鐵類物質(zhì)，說明該物體具有磁性，否則沒有磁性。
②　 根據(jù)磁體的指向性判斷：在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動的被測物，靜止時若總是指南北方向，說明該物體具有磁性，否則便沒有磁性。
③　 根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律判斷：將被測物體分別靠近靜止的小磁針的兩極，若發(fā)現(xiàn)有一端發(fā)生排斥現(xiàn)象，則說明該物體具有磁性。若與小磁針的兩極都表現(xiàn)為相互吸引，則該物體沒有磁性。
④　 根據(jù)磁極的磁性最強判斷：A、B兩個外形相同的鋼棒，已知其中一個具有磁性，另一個沒有磁性，具體的區(qū)分方法是：將A的一端從B的左端向右滑動，若發(fā)現(xiàn)吸引力的大小不變，則說明A有磁性；若吸引力由大變小再變大，則說明B有磁性。
考點二、磁場和磁感線
1． 磁場：磁體間存在一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)，即磁場。它有強弱和方向。
2． 磁場方向：物理學(xué)規(guī)定小磁針靜止時N極的所指的方向(即N極受力方向)是這一點的磁場方向。
3． 磁場的基本性質(zhì)：就是對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。
4． 磁感線：為了描述磁場情況而畫的帶箭頭的曲線。磁場是客觀存在的，磁感線是人們假象出來的。磁感線是立體分布的，且不交叉；磁體周圍的磁感線總是從N極出發(fā)回到S極的；它的疏密表示磁場的強弱。
5． 常見的幾種磁場的磁感線分布如圖1所示

6． 地磁場：地球是個大的條形磁體，地磁的N極在地理的南極附近，地磁的S極在地理的北極附近，海龜信鴿都是利用地磁場來導(dǎo)航的。
考點三、電流的磁效應(yīng)(電生磁)
1． 奧斯特實驗：
①　 現(xiàn)象：閉合開關(guān)小磁針偏轉(zhuǎn)，斷開開關(guān)小磁針回到原位，改變電流方向磁針反向偏轉(zhuǎn)。
②　 結(jié)論：該實驗說明通電導(dǎo)體的周圍有磁場，磁場的方向與電流的方向有關(guān)。
③　 實驗注意：要將導(dǎo)線平行的放在靜止小磁針的上方
2． 通電螺線管的磁場
①　 磁場特點：外部磁場方向與與條形磁鐵的磁場相似，磁感線從N極出來，進入S極；在螺線管的內(nèi)部，磁感線由S極指向N極。
②　 安培定則：用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就螺線管的北極。
3． 電磁鐵：插有鐵芯的通電螺線管就是電磁鐵。：軟鐵芯在通電螺線管中被磁化，也產(chǎn)生磁場，電磁鐵周圍的磁場既有電流產(chǎn)生的磁場，又有磁鐵產(chǎn)生的磁場。
考點四、電磁繼電器
1． 電磁繼電器的工作原理：通過控制電磁鐵的電流，來達到控制工作電路的目的。因此，一般的繼電器電路由(低壓)控制電路和(高壓)工作電路兩部分組成。
2． 電磁繼電器的工作電路和控制電路的組成和特點如圖所示：


考點一：磁體與磁極間相互作用
【探究重點】
1． 吸鐵性。磁體只能吸引鐵、鈷、鎳等磁性材料，而不能吸引鋁、銅、木材等非磁性材料。利用“吸鐵性”也可判斷物體有無磁性。
2． 指向性。磁體自由靜止時具有指南北方向的性質(zhì)。利用“指向性”不僅可以判斷物體有無磁性，而且還可確定磁體的極性。
【真題精講】
1. （2022·湖北宜昌） 關(guān)于如圖所示的實驗，下列說法中正確的是（ ）。

A這是模擬法拉第電磁感應(yīng)實驗的場景；B移走小磁針，電流的磁場消失；
C根據(jù)這一現(xiàn)象的原理，制成了電磁鐵；D將導(dǎo)線斷開，小磁針N極將指向地磁場的北極
【答案】C。
【解析】A．這是探究通電導(dǎo)體周圍存在磁場，即奧斯特實驗的場景，故A錯誤；
B．該磁場是電流的磁場，只有電路中有電流，導(dǎo)線周圍就存在磁場，小磁針的作用是證實通電導(dǎo)體周圍有磁場，故B錯誤；
C．該實驗說明通電導(dǎo)體周圍存在磁場，這種現(xiàn)象是電流的磁效應(yīng)，根據(jù)這一現(xiàn)象人們發(fā)明了電磁鐵，故C正確；
D．將導(dǎo)線斷開，導(dǎo)線中沒有電流通過，電流的磁場消失。由于受地磁場的影響，小磁針N極將指向地磁場的南極，故D錯誤。故選C。
【鞏固訓(xùn)練】
2. （2022·廣東廣州）放在條形磁體周圍的小磁針靜止時如圖所示，三個小磁針的N極和一個小磁針的S極被涂黑，則S極被涂黑的小磁針是（ ）。

A甲 B乙 C丙 D丁
【答案】A。
【解析】由于磁場方向的規(guī)定，小磁針靜止時N極所指向的方向為磁感線的方向。
假設(shè)條形磁體左側(cè)是N極，則磁感線由左端出發(fā)指向右側(cè)，由圖知道，甲丙的左側(cè)是N極，乙丁的右側(cè)是N極，由圖知道，假設(shè)不符合題意；
假設(shè)條形磁體右側(cè)是N極，則磁感線由右端出發(fā)指向左側(cè)，由圖知道，甲丙的右側(cè)是N極，乙丁的左側(cè)是N極，由圖知道，假設(shè)符合題意，且被涂黑S極的小磁針是甲，故A符合題意。
故選A。
考點二：磁場與磁感線
【探究重點】
1． 磁場的性質(zhì)：磁場對放入其中的磁體具有力的作用。常用小磁針是否受到力的作用來檢驗小磁針所在的空間是否存在磁場。
2． 磁場的方向：對磁場方向的描述人為規(guī)定為：在磁場中的某一點，小磁針靜止時N極所指的方向就是該點的磁場方向。
【真題精講】
3. （2022·四川達州）如圖所示，開關(guān)S閉合，根據(jù)通電螺線管周圍的磁感線分布判斷直流電源的左端為___________（選填“正極”或“負極”），彈簧測力計吊著銅塊在通電螺線管的上方從右端水平勻速運動到左端的過程中，彈簧測力計示數(shù)___________（選填“先變小后變大”“一直不變”或“先變大后變小”）。

【答案】①負極；②一直不變。
【解析】[1]由圖中可知，磁感線從通電螺線管的左端出發(fā)，回到右端，故可知通電螺線管的左端為N極，故由安培定則可知，電流從通電螺線管的右端流入，則直流電源的左端為負極。
[2]因電磁鐵對銅塊沒有磁力的作用，故彈簧測力計吊著銅塊在通電螺線管的上方從右端水平勻速運動到左端的過程中，由二力平衡可得，彈簧測力計對銅塊的拉力始終等于銅塊的重力不變，故彈簧測力計的示數(shù)一直不變。
【鞏固訓(xùn)練】
4. （2022·浙江寧波）如圖所示為課本中的一個實驗：“把一段通電導(dǎo)線彎成圓環(huán)，形成環(huán)形電流，讓圓環(huán)導(dǎo)線穿過一塊與圓環(huán)平面垂直的平板。利用鐵粉觀察它周圍的磁場分布?！比绻麑?dǎo)線內(nèi)電流方向如箭頭所示，當置于平板上A點的磁針（黑色端為N極）靜止時，下列圖中磁針指向正確的是（　?。?。
A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】據(jù)安培定則知，圖示中的A點的磁場方向指向外，所以小磁針的N極指向外，故A正確，BCD錯誤。故選A。
考點三：電流的磁效應(yīng)與電磁鐵
【探究重點】
電磁鐵的優(yōu)點：
1． 磁性強弱與通入的電流大小和線圈的匝數(shù)有關(guān)，電流越大，磁性越強；在電流一定時，外形相同的螺線管，線圈的匝數(shù)越多，它的磁性越強。
2． 磁性有無可由電路的通斷來控制。通電時有磁性，斷電時磁性立即消失。(注意：電磁鐵中的鐵芯必須采用軟鐵，而不能用鋼，因為鋼能保持磁性。)
3． 磁極的性質(zhì)可以通過電流的方向來改變。
【真題精講】
5. (2022·山東煙臺·統(tǒng)考中考真題)如圖所示，是巨磁電阻特性原理的示意圖，其中GMR是一個巨磁電阻，其阻值隨磁場的增強而急劇減小。閉合開關(guān)S1、S2，下列說法正確的是(　　)

A．電磁鐵的右端為N極B．當滑片P向右滑動時，電磁鐵磁性增強
C．當滑片P向左滑動時，巨磁電阻的阻值增大D．當滑片P向左滑動時，指示燈變亮
【答案】D
【解析】A．閉合開關(guān)S1，電流從電磁鐵的右端流入，左端流出，根據(jù)安培定則可知電磁鐵左端為N極，右端為S極，故A錯誤；
BCD．閉合開關(guān)S1、S2，滑片P向右滑動時，滑動變阻器連入電路中的電阻變大，電壓一定，由可知，電流變小，電磁鐵磁性減弱；滑片P向左滑動時，電磁鐵磁性增強，由題可知，巨磁電阻的阻值減小，電壓一定，由可知，電流變大，由P=UI可知，指示燈的實際功率變大，所以指示燈變亮，故BC錯誤，D正確。
故選D。
【鞏固訓(xùn)練】
6. （2022·江西?。?如圖所示，是某同學(xué)自制的簡易電磁鎖原理圖。閉合開關(guān)S，滑片P向左移動，使靜止在水平桌面的條形磁體滑動，打開門鎖。下列說法正確的是（　　）。

A. 通電后電磁鐵a端為S極；B. 滑片向左移動的過程中電磁鐵的磁性增強；
C. 條形磁體在滑動過程中受到向左的摩擦力；D. 條形磁體在滑動過程中受到的摩擦力變小
【答案】B。
【解析】A．由圖中可知，通電后電流從電磁鐵的b端流入，由安培定則可知，電磁鐵的a端為N極，故A錯誤；
B．滑片向左移動的過程中，滑動變阻器接入電路中的阻值變小，故電路中電流變大，則電磁鐵的磁性增強，故B正確；
C．因條形磁鐵的b端為S極，故由異名磁極相互吸引可知，條形磁體會受到向左的磁力作用而向左滑動，故條形在滑動過程中受到桌面向右的摩擦力，故C錯誤；
D．條形磁體在滑動過程中，在豎直方向上處于受力平衡狀態(tài)，條形磁鐵與桌面之間的壓力和粗糙程度不變，故條形磁體在滑動過程中受到的摩擦力不變，故D錯誤。故選B。
考點四：安培定則作圖
【探究重點】
1． 磁感線為閉合曲線。在磁體外部，從N極到S極；在磁體內(nèi)部，從S極到N極。
2． 磁感線是空間立體分布的，不只是在一個平面上。
3． 通電螺線管中的安培定則：用右手握住螺線管，讓四指環(huán)繞的方向與電流方向相同，那么拇指的指向就是通電螺線管的N極。
4． 通電直導(dǎo)線中的安培定則：用右手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向直導(dǎo)線中電流方向，那么四指指向就是通電導(dǎo)線周圍磁場的方向。
【真題精講】
7. （2022·四川南充）如圖所示，請按小磁針的指向在括號中用“S”或“N”標出通電螺線管的南北極，用“+”或“-”標出電源的正負極。

【解析】根據(jù)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引可知，通電螺旋管的右側(cè)為S極，左側(cè)為N極，根據(jù)右手螺旋定則可知，電源的右側(cè)為正極，左側(cè)為負極，作圖如下：

【鞏固訓(xùn)練】
8. （2021衡陽模擬）通電螺線管的附近放置了一枚小磁針，小磁針靜止時的位置如圖所示。請在圖上標出小磁針的N、S極和其中一條磁感線的方向。

【答案】解：由圖可知電流由左側(cè)流入，則由右手螺旋定則可得螺線管右側(cè)為N極；因磁體的外部磁感線由N極指向S極，故小磁針的左端是N極，右端應(yīng)為S極；如圖所示：

考點五：電磁繼電器
【探究重點】
當較低的電壓加在接線柱D、E兩端，較小的電流流過線圈時，電磁鐵把銜鐵吸下，使B、C兩個接線柱所連的觸點接通，較大的電流就可以通過B、C帶動機器工作。

【真題精講】
9. (2022·山西·統(tǒng)考中考真題)創(chuàng)新小組的同學(xué)們?yōu)閷W(xué)校食堂設(shè)計了一個可自動注水的儲水池。如圖是它的簡化裝置圖，電源電壓一定。控制電路中，RN為壓敏電阻，其阻值隨壓力的變化而變化，R0為定值電阻。閉合開關(guān)S1、S2，當池中水位上升到一定高度時，觸點分離，工作電路斷開，注水裝置自動停止注水，當池中水位下降到一定位置時，觸點連接，工作電路接通，注水裝置自動開始注水。下列分析正確的是(　　)

A．水位上升時，電磁鐵磁性變?nèi)?B．水位上升時，通過R0電流變小
C．水位下降時，R0的電功率變大 D．水位下降時，RN的阻值會變大
【答案】D
【解析】AB．水位上升時，向池中注水，觸點接觸，當注滿水時，觸點分離，說明RN電阻逐漸減小，電流變大，磁性變強，將銜鐵吸引到下面，故AB錯誤；
CD．水位下降時，需要注水，觸點接觸，電磁鐵磁性減弱，故RN的阻值會變大，電流變小，根據(jù)P=I2R可知，R0的電功率變小，故C錯誤，D正確。
故選D。
【鞏固訓(xùn)練】
10. (2021·山東煙臺市)某興趣小組設(shè)計了一種路燈自動控制裝置，路燈的通斷由光控開關(guān)控制，兩路燈的額定電壓為220V，R為保護電阻，S為光控開關(guān)，白天光控并關(guān)斷開兩路燈不發(fā)光，晚上光控開關(guān)閉合，兩路燈正常發(fā)光。下列電路設(shè)計符合要求的是( )。
A． B． C． D．
【答案】C。
【解析】A．當開關(guān)S閉合時，將銜鐵吸引下來，下面的燈亮，當開關(guān)斷開，上面的燈亮，即每一次只能亮一個燈，故A不符合題意；
B．工作電壓只有220V，而此選項中兩個燈泡串聯(lián)，兩個燈泡都不能正常發(fā)光，故B不符合題意；
C．兩燈泡并聯(lián)，都能正常發(fā)光，且當開關(guān)閉合時，銜鐵被吸下，燈泡正常發(fā)光，當開關(guān)斷開時，兩燈泡都不發(fā)光，故C符合題意；
D．不論開關(guān)是否閉合，兩個燈泡都能同時正常發(fā)光，不能同時熄滅，故D不符合題意。故選C。
考點六：電磁繼電器與力電熱綜合
【探究重點】
注意電磁繼電器控制邏輯的梳理
【真題精講】
11. （2022·貴州黔東南）某款無接觸式熱風干手器，手伸向出風口時可吹出溫度為35℃～45℃的熱風，內(nèi)部電路由控制電路和工作電路兩部分構(gòu)成，簡化電路如圖所示，控制電路中R為光敏電阻。閉合S，當手伸向出風口時，R的阻值會___________（選填“增大”“不變”或“減小”），銜鐵被吸下，工作電路開始工作。若干手器的加熱電阻絲的阻值為44Ω，在額定電壓下，烘干一次手用時10s，則烘干手的過程中加熱電阻產(chǎn)生的熱量為___________J，這些熱量能使___________kg（結(jié)果保留兩位小數(shù)）的水溫度升高5℃。[]

【答案】①減小；②；③0.52kg。
【解析】[1]控制電路的電磁繼電器主要是利用了電流的磁效應(yīng)，手伸向出風口時，銜鐵要被吸下，工作電路開始工作，說明電路中的電流增大導(dǎo)致電磁鐵的磁性增強，電源電壓一定，由可知，R的阻值會減小。
[2]工作電路中的加熱電阻絲與電動機并聯(lián)，加熱電阻兩端電壓為電源電壓，則加熱電阻產(chǎn)生的熱量為
[3]水的質(zhì)量為
【鞏固訓(xùn)練】
12. （2022?孝感）圖甲是某型號能設(shè)定加熱溫度的家用空氣炸鍋，其簡化電路如圖乙所示。它是通過電阻絲R1來加熱空氣，從而加熱食物，達到設(shè)定加熱溫度后，斷開開關(guān)。求：
（1）將5×10﹣3kg的空氣從20℃加熱到200℃需要吸收的熱量。c空氣取1.0×103J/（kg?℃）；
（2）工作電路中電熱絲R1與指示燈支路并聯(lián)。已知R1的額定電壓為220V，額定功率為1210W。正常工作時，工作電路的總電流為5.55A，此時指示燈支路消耗的功率；
（3）控制電路電源電壓恒定，通過調(diào)節(jié)變阻器R3接入電路的阻值來設(shè)置加熱溫度，電阻R2置于溫度監(jiān)測區(qū)域，它的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖丙所示。當加熱溫度設(shè)定為150℃，即R3的阻值調(diào)為100Ω時.閉合開關(guān)S，電磁繼電器（不計線圈的電阻）的銜鐵被吸下，工作電路接通，開始加熱；直到溫度達到150℃時，銜鐵向上彈起，停止加熱。則當R3的阻值調(diào)為80Ω時，對應(yīng)的加熱溫度設(shè)定為多少？
【答案】見解析
【解析】解：（1）將5×10﹣3kg的空氣從20℃加熱到200℃需要吸收的熱量Q＝cmΔt＝1.0×103J/（kg?℃）×5×10﹣3kg×（200℃﹣20℃）＝900J；
（2）R1的額定電流I額＝＝＝5.5A；指示燈的電流I指＝I﹣I額＝5.55A﹣5.5A＝0.05A；指示燈支路消耗的功率P指＝UI指＝220V×0.05A＝11W；
（3）R3的阻值調(diào)為100Ω，加熱溫度設(shè)定為150℃，R2的阻值是30Ω，銜鐵向上彈起，停止加熱。此時的總電阻R＝R2+R3＝30Ω+100Ω＝130Ω；當R3的阻值調(diào)為80Ω時，由于銜鐵被吸下時的電流不變，電源電壓也不變，則總電阻不變。所以此時R′2＝R﹣R′3＝130Ω﹣80Ω＝50Ω；由圖丙可知，溫度為200℃；


1. 關(guān)于磁體，下列說法正確的是(　　)
A．地球是個巨大的磁體，它的N極在地理的北極附近
B．有磁性的甲物體吸引乙物體，則乙物體原來一定是磁體
C．磁體周圍的磁場是有方向的，磁感線是磁場中實際存在的曲線
D．將小磁針放在磁場中的某一點，靜止時磁針的N極的指向為該點的磁場方向
【答案】D
【解析】A．地球是個巨大的磁體，它的N極在地理的南極附近，故A錯誤；
B．有磁性的甲物體吸引乙物體，則乙物體原來可以是磁體，也可以是沒有磁性的鐵、鈷、鎳等能被磁化的物質(zhì)，故B錯誤；
C．磁體周圍存在磁場，磁場是有方向的，磁感線是為了形象的描述磁場畫出的一些線，并不是真實存在的，故C錯誤；
D．將小磁針放在磁場中的某一點，小磁針與磁體相互作用，小磁針靜止時N極所指的方向為該點的磁場方向，故D正確。
故選D。
2. (2021·湖北十堰市·中考真題)如圖所示，電磁鐵的右下方有一鐵塊，在彈簧測力計作用下向左做勻速直線運動，在鐵塊從電磁鐵的右下方運動到正下方的過程中，滑片P逐漸向a端滑動，下列判斷正確的是(　　)。

A．電磁鐵的磁性逐漸減弱；B．電磁鐵的上端為S極；
C．鐵塊對地面的壓強逐漸變大；D．彈簧測力計的示數(shù)逐漸變大
【答案】B。
【解析】A．滑片P逐漸向a端滑動，滑動變阻器接入電路中的電阻變小，電路中電流變大，電磁鐵的磁性逐漸增強，故A錯誤；
B．電流從電磁鐵的下側(cè)接線柱流進，用右手定則判斷出電磁鐵的下端為N極，上端為S極，故B正確；
C．電磁鐵的磁性增強，對鐵塊產(chǎn)生向上的吸引力，所以鐵塊對地面的壓力變小，但受力面積不變，壓強，所以鐵塊對地面的壓強逐漸變小，故C錯誤；
D．鐵塊對地面的壓力變小，接觸面的粗糙程度不變，所以地面對鐵塊的摩擦力變小，鐵塊做勻速直線運動，彈簧測力計對它的拉力和它受到的摩擦力是一對平衡力，所以拉力變小，故D錯誤。故選B。
3. 如圖所示，是條形磁體的磁場分布圖，下列說法正確的是(??)

A．該條形磁體的左端為S極，右端為N極B．a(chǎn)、b、c、d四個點處的磁場強弱相同
C．置于a點的小磁針，靜止時南極指向右側(cè)D．磁場是為了分析小磁針的偏轉(zhuǎn)情況假想出來的
【答案】C
【解析】A．磁體周圍的磁感線從磁體的N極出來，回到磁體的S極，構(gòu)成閉合曲線，由圖可知該條形磁體的左端為N極，右端為S極，故A錯誤；
B．磁感線分布越密的地方，其磁場越強，故a處磁場比b處強，所以a、b、c、d四個點處的磁場強弱不相同，故B錯誤；
C．小磁針靜止時北極所指的方向與該點的磁感線方向一致，所以a處的小磁針靜止時南極應(yīng)指向右側(cè)，故C正確；
D．磁場是一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)，磁場是客觀存在的，故D錯誤。
故選C。
4. (2021·湖南常德市·中考真題)如圖所示，甲、乙為條形磁體，中間是電磁體，虛線是表示磁極間磁場分布情況的磁感線，則可以判斷圖中A、B、C、D四個磁極依次是(　　)

A．N、N、S、S B．S、S、N、S
C．N、N、S、N D．S、S、N、N
【答案】B
【解析】
A C．根據(jù)右手螺旋定則， 四指的方向為電流的方向，大拇指的指向為磁極的方向，則C端為N極，B端為S極，故A錯誤；C錯誤；
B D．電磁鐵的B端為S極，C端為N極，根據(jù)磁感線的分布可知，磁感線方向從N極出發(fā)，回到S極，A端也是回到磁極，故A為S極，而CD之間的磁極是從C出發(fā)到D，即從N極出發(fā)，直接指向S極，故B正確；D錯誤。
故選B。
5. 圖中所示是探究“通電直導(dǎo)線周圍是否存在磁場”實驗裝置的一部分，置于水平桌面上靜止的小磁針上方有一根與之平行的直導(dǎo)線。當直導(dǎo)線中通過如圖所示的電流時，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是(　　)

A．首次通過本實驗發(fā)現(xiàn)電、磁間有聯(lián)系的科學(xué)家是焦耳
B．小磁針用于檢驗通電直導(dǎo)線周圍是否存在磁場
C．只改變直導(dǎo)線中的電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向與圖中所示相同
D．只改變直導(dǎo)線中的電流大小，小磁針偏轉(zhuǎn)方向與圖中所示相反
【答案】B
【解析】A．該實驗中，當導(dǎo)線中通電后，導(dǎo)線周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這是科學(xué)家奧斯特的實驗，所以首次通過本實驗發(fā)現(xiàn)電、磁間有聯(lián)系的科學(xué)家是奧斯特，故A錯誤；
B．小磁針在磁場中會受到力的作用，該實驗中小磁針用于檢驗通電直導(dǎo)線周圍是否存在磁場，故B正確；
C．小磁針受力方向與磁場方向有關(guān)，只改變直導(dǎo)線中的電流方向，則直導(dǎo)線周圍磁場方向發(fā)生變化，則小磁針的受力方向也發(fā)生變化，小磁針偏轉(zhuǎn)方向與圖中所示相反，故C錯誤；
D．直導(dǎo)線周圍磁場的強弱與電流大小有關(guān)，磁場方向與電流大小無關(guān)，所以只改變直導(dǎo)線中的電流大小，直導(dǎo)線周圍磁場方向不改變，小磁針偏轉(zhuǎn)方向與圖中所示相同，故D錯誤。
故選B。
6. (2020濰坊)大多數(shù)新冠肺炎患者會出現(xiàn)發(fā)熱癥狀，已知熱敏電阻的阻值隨人體輻射的紅外線而改變，人體溫度越高熱敏電阻的阻值越小。某同學(xué)據(jù)此設(shè)計了一個紅外線體溫安檢電路。要求無人或體溫低于37.3℃的人經(jīng)過時僅綠燈亮，高于37.3℃的人經(jīng)過時，紅燈亮且電鈴響起。下列設(shè)計符合要求的是(　　)

【答案】C
【解析】
無人或體溫低于37.3℃的人經(jīng)過時僅綠燈亮，高于37.3℃的人經(jīng)過時，電阻的阻值越小，則電路中的電流越大，紅燈亮且電鈴響起，說明紅燈與電鈴要串聯(lián)，且它們要與綠燈并聯(lián)。
A．A圖紅燈裝在干路，不論啥情況紅燈均亮，A不符合題意；
B．B圖綠燈與電鈴串聯(lián)，綠燈發(fā)光時電鈴響，B不符合題意；
C．C圖紅燈與電鈴串聯(lián)，且它們與綠燈并聯(lián)，故C符合題意；
7. (2021·江蘇蘇州市·中考真題)《論衡》中記載：“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如圖?！拌堋奔次毡谴朋w的_______極，司南之所以能指南北，是由于受到_______的作用。

【答案】S(南) 地磁場
【解析】
[1]由題意知，司南放在地上時，握柄指向地理的南方，而地磁極的N極在地理南方附近，據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以握柄是磁體的S(南)極。
[2]司南靜止時指南北是由于它受到地磁場的作用。
8. (2020安順)如圖所示，條形磁鐵靜置于水平面，將兩枚相同的小磁針分別置于磁鐵周圍的A、B區(qū)域。請在圖中兩虛線框內(nèi)畫出小磁針靜止時的情形。(用“”表示小磁針，涂黑端表示N極)

【答案】

【解析】
由圖可知，條形磁體的左端為N極，右端為S極；磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出來，回到S極，對于A區(qū)域來說，磁感線方向是向右的；對于B區(qū)域來說，磁感線方向是向左的，且小磁針靜止時N極所指的方向與磁感線的方向相同。據(jù)此作圖，如圖所示。
9. （2021丹東模擬）如圖，請將實物圖連接完整并標出通電螺線管的N極。（要求：滑動變阻器的滑片向右移動時，通電螺線管磁性增強）

【答案】解：要求滑動變阻器的滑片向右移動時，通電螺線管磁性增強，即電流變大電阻變小，故變阻器右下接線柱連入電路中；
根據(jù)安培定則，通電螺線管下端為N極，如下圖所示：

10. (2020遂寧)小聰給同學(xué)們表演了一個非常有趣的魔術(shù)，將裝有水的玻璃杯放在木質(zhì)暗盒上，杯中放入一空心鐵球，如下圖甲所示，小聰操作暗盒上的旋鈕，就能看到鐵球在水中上下運動。同學(xué)們很好奇，于是小聰進行了揭秘:玻璃杯和水總重20N，玻璃杯與暗盒接觸面積為100cm2，鐵球質(zhì)量60g，體積100cm3，玻璃杯正下方是電磁鐵。閉合開關(guān)前，鐵球漂浮在水面受到的浮力是______N；閉合開關(guān)后，電磁鐵的上端是______極，調(diào)節(jié)暗盒上的旋鈕，減小變阻器接入阻值，電流增大，電磁鐵磁性______(選填“增強”、“減弱”或“不變”)，小球向下運動。電磁鐵中電流I與電磁鐵對小球吸引力F的關(guān)系如下圖乙所示(未考慮小球與電磁鐵距離遠近對吸引力F的影響)，當電流為______A時，小球剛好浸沒于水中，此時暗盒受到杯底的壓強是______Pa(g=10N/kg，不考慮水的阻力)。

【答案】0.6 S 增強 0.8 2100
【解析】
[1]鐵球漂浮在水面，故鐵球受到的浮力等于其重力
F浮=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N
[2]閉合開關(guān)后，根據(jù)電流方向和安培定則知，電磁鐵的上端是S極。
[3]調(diào)節(jié)暗盒上的旋鈕，減小變阻器接入阻值，電路中總電阻變小，由得電路中電流增大，電磁鐵磁性增強，小球向下運動。
[4]小球剛好浸沒于水中，由阿基米德原理，小球受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N
由力的平衡，F(xiàn)浮=G+F吸，故F吸=F浮-G=1N-0.6N=0.4N
根據(jù)電磁鐵中電流I與電磁鐵對小球吸引力F的關(guān)系知，此時的電流為0.8A。
[5]小球剛好浸沒于水中，此時暗盒受到杯底的壓力為F=G杯水+G鐵+F吸=20N+0.6N+0.4N=21N
故暗盒受到杯底的壓壓強是

1. (2021·山西·統(tǒng)考中考真題)如圖所示的磁懸浮地球儀，在地球儀底端有一個磁鐵，在底座內(nèi)部有一個金屬線圈，線圈通電后，地球儀可懸浮在空中。下列說法正確的是(　　)

A．地球儀周圍存在磁場，同時也存在磁感線B．地球儀周圍的磁場分布是均勻的
C．地球儀周圍各點的磁場方向都相同D．地球儀是利用同名磁極相互排斥的原理懸浮的
【答案】D
【解析】A．磁場真實存在，磁感線真實不存在，故A錯誤；
B．地球儀周圍磁場強度不同，磁場不均勻，故B錯誤；
C．地球儀周圍的磁場方向不同，故C錯誤；
D．地球儀可懸浮在空中是利用同名磁極相互排斥的原理，故D正確。
故選D。
2. 甲鐵棒能吸引小磁針，乙鐵棒能排斥小磁針，若甲、乙鐵棒相互靠近，則兩鐵棒(　　)。
A．一定相互吸引；B．可能相互吸引，也可能相互排斥；
C．一定無磁力的作用；D．一定相互排斥
【答案】B。
【解析】鐵棒吸引小磁針，說明甲鐵棒具有和小磁針相反的磁性或者不帶磁性；乙鐵棒能排斥小磁針，說明乙鐵棒具有和小磁針相同的磁性；若甲、乙鐵棒相互靠近，則會出現(xiàn)互相吸引或者排斥的現(xiàn)象，則B正確，ACD錯誤；故選B。
3. 如圖所示，條形磁鐵置于水平桌面上，電磁鐵水平放置且左端固定，當電路中滑動變阻器的滑片P逐漸向上移動，條形磁鐵仍靜止，在此過程中，條形磁鐵受到的摩擦力(　　)。

A．逐漸增大，方向向右 B．逐漸減小，方向向右
C．逐漸增大，方向向左 D．逐漸減小，方向向左
【答案】A。
【解析】用右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向螺線管的N極，可以判斷電磁鐵的左端是S極，右端是N極。
電磁鐵的匝數(shù)和鐵芯一定時，滑片逐漸向上移動，連入電路的電阻減小，電路電流增大，電磁鐵的磁性增大。
根據(jù)同名磁極相互吸引，條形磁鐵有向左移動的趨勢，條形磁鐵受到向右的摩擦力作用。
電路電流增大，電磁鐵的磁性增強，對條形磁鐵的吸引力增大，條形磁鐵處于靜止狀態(tài)，摩擦力和吸引力是平衡力，摩擦力增大。故選：A。
4. (2020淄博)兩個磁極間的磁感線分布如圖所示，小磁針在B點靜止。則(　　)

A．甲、乙磁極均為S極 B．小磁針的上端是S極
C．A、B兩點的磁場強弱相同 D．磁極周圍的磁感線是真實存在的
【答案】B
【解析】
A．磁體周圍磁感線是從N極出來，回到S極，甲、乙磁極均為N極，故A不符合題意；
B．小磁針北極指向為該點磁場方向，下端為N極，上端為S極，故B符合題意；
C．A、B兩點的磁感線疏密不同，磁場強弱不同，故C不符合題意；
D．磁極周圍的磁感線是假想的，不是真實存在的，故D不符合題意。
故選B。
5. 如圖所示為探究“通電螺線管外部磁場分布”的實驗裝置，開關(guān)斷開時小磁針甲、乙靜止時的指向如圖所示，閉合開關(guān)后，則下列說法正確的是(　　)

A．通電螺線管上各匝線圈相互遠離
B．小磁針乙偏轉(zhuǎn)，小磁針甲不偏轉(zhuǎn)
C．為了使實驗現(xiàn)象更明顯，可以在螺線管中插入一根鋁棒
D．當斷開開關(guān)后，螺線管磁性增強
【答案】B
【解析】A．由圖可知，電流從螺線管左端流向右端，根據(jù)安培定則，每個線圈的右側(cè)為N極，左側(cè)為S極，由異名磁極相互吸引，通電螺線管上相鄰各匝線圈之間相互吸引，所以不會遠離，故A錯誤；
B．通電螺線管右端為N極；因同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引，故小磁針甲不轉(zhuǎn)動；小磁針乙的S指向右側(cè)，N極指向左側(cè)，小磁針乙偏轉(zhuǎn)，故B正確；
C．可以充當“芯”的應(yīng)是磁性材料，如鐵棒，通電螺線管中插入鐵棒后，鐵棒被通電螺線管的磁場磁化，磁化后的鐵棒也變成了一個磁體，這樣由于兩個磁場互相疊加，從而使螺線管的磁性大大增強，故C錯誤；
D．當斷開開關(guān)后，螺線管中沒有電流，螺線管磁性消失，故D錯誤。
答案B。
6. 如圖所示，閉合開關(guān)S后，通電螺線管上端是______(填“N”或“S”)極，將滑動變阻器的滑片從a端向b端移動，彈簧將______(選填“伸長”或“縮短”)。

【答案】???? N???? 伸長
【解析】[1]當開關(guān)S閉合后，由圖可知電流由螺線管的下方流入，則由安培定則可知螺線管上端為N極，下端為S極，則螺線管與磁鐵的S極是相互吸引的。
[2]將滑動變阻器的滑片從a端向b端移動，滑動變阻器接入電阻變小，則由歐姆定律可知電路中電流變大，則螺線管的磁性增強，故對磁鐵的作用力則增強，吸引力增強，故磁鐵應(yīng)下移，即彈簧長度應(yīng)伸長。
7. 桌面上放有一定量的鐵屑，現(xiàn)將兩根完全相同的條形磁鐵A的N極和磁鐵B的S極如甲圖所示放置在靠近鐵屑的上方，吸附一定量的鐵屑．若將吸附有鐵屑的兩極靠在一起，則吸附在連接處的鐵屑會 (選填“增加”“不變”或“減少”)；如乙圖所示，將一根長度略大于兩磁鐵間距的軟鐵棒，輕輕擱在兩磁鐵上，則被吸附的鐵屑會 (選填“增加”“不變”或“減少”)。

【答案】減少；減少。
【解析】如甲圖，當A磁體的N極和B磁體的S極靠在一起時，AB兩個磁體相當于一個大磁體，大磁體的中間磁極減弱，吸引的鐵屑會減少。
如乙圖，當A磁體的N極和B磁體的S極間放一個軟鐵棒時，軟鐵棒會被AB磁體磁化，兩個磁體和被磁化的軟鐵棒相當于一個磁體，中間磁極減弱，吸引的鐵屑會減少。
8. (2021·浙江寧波市·中考真題)夏天的紫外線較強，人們在戶外活動時間過長，會造成皮膚灼傷，甚至誘發(fā)皮膚癌。小寧利用紫外光敏電阻對紫外線較靈敏的性質(zhì)，設(shè)計了如圖所示電路。當戶外紫外線增強到設(shè)定值時，S2閉合，電動機轉(zhuǎn)動，遮陽棚上防紫外線的遮陽布展開。

(1)調(diào)試時發(fā)現(xiàn)，當戶外紫外線增強到設(shè)定值時，S2仍未閉合。為了達到設(shè)計要求，需要把滑動變阻器R1的滑片P向______(填“左”或“右”)移動；
(2)從安全用電的角度分析，進戶線a應(yīng)該是______線。
【答案】右 火線
【解析】
(1)[1]由圖可知，開關(guān)S2與電磁鐵銜鐵為一體，紫外線增強到設(shè)定值時，S2仍未閉合，說明電磁鐵的磁性不夠強，不能將銜鐵吸下。為了達到設(shè)計要求，則應(yīng)增大電磁鐵對銜鐵的吸引力，在電磁鐵線圈匝數(shù)一定時，應(yīng)增大電磁鐵電路中的電流，故需要把滑動變阻器R1的阻值減小，滑片P應(yīng)向右移動。
(2)[2]為了安全用電，控制電動機的開關(guān)S2應(yīng)接在火線上，由圖可知，開關(guān)S2接在進戶線a上，說明a為火線。
9. （2021蘇州模擬）1820年安培在科學(xué)院的例會上做了一次小實驗，引起到會科學(xué)家的興趣：如圖所示，把螺線管懸掛起來，然后閉合開關(guān)S給導(dǎo)線通電，通電螺線管自由轉(zhuǎn)動一段時間后，靜止在如圖所示的位置。請你在圖中的括號內(nèi)標明通電螺線管的N、S極，并在圖中的括號內(nèi)標明電源的正負極。

【答案】如圖所示：

10. (2020新疆)目前，我國時速600公里高速磁懸浮列車研制已取得重大技術(shù)突破，標志著我國磁懸浮技術(shù)已達到世界領(lǐng)先水平：

(1)我國高速磁懸浮列車上裝有電磁體，鐵軌上裝有線圈(相當于電磁鐵)，通電后，可使列車懸浮起來，懸浮后列車的慣性_________(填“大于”“小于”或“等于”)懸浮前的慣性。由于磁懸浮列車與軌道不接觸，磁懸浮列車行駛時的噪聲比普通輪軌列車行駛時的噪聲_________(填“大”或“小”)；列車以600 km/h的速度勻速行駛時，列車牽引系統(tǒng)的電功率為2.4×107 W，不計能量損失，列車受到的阻力大小為_________N；
(2)高速磁懸浮列車上電磁體始終通有直流電，鐵軌上線圈通電后，電磁體和線圈會變成一節(jié)節(jié)帶有N極和S極的電磁鐵，列車所受磁力如圖所示，圖中列車在磁力作用下正在向_________(填“左”或“右”)行駛；要保證列車一直向前行軌道駛，線圈的N極和S極就要不斷變換，則鐵軌上線圈中應(yīng)通_________(填“直流”或“交流”)電；為了節(jié)約能源，列車行駛時應(yīng)對鐵軌上線圈_________(填“分區(qū)段”或“全線路”)供電。
【答案】等于 小 1.44×105 右 交流 分區(qū)段
【解析】
(1)[1]質(zhì)量是對物體慣性大小的量度，故懸浮后列車的慣性等于懸浮前的慣性。
[2]由于磁懸浮列車與軌道不接觸，沒有輪軌噪聲，磁懸浮列車行駛時的噪聲比普通輪軌列車行駛時的噪聲小。
[3]列車以600 km/h的速度勻速行駛時，牽引力與所受摩擦力大小相等、方向相反，不計能量損失時，即由功率公式
可知牽引力為
(2)[4]根據(jù)磁場同極相吸、異極相斥特點，列車受到的力方向向右，故圖中列車在磁力作用下正在向右行駛。
[5]要保證列車一直向前行軌道駛，線圈的N極和S極就要不斷變換，則鐵軌上線圈中應(yīng)通交流電，通過不斷變換電流方向?qū)崿F(xiàn)磁場方向的改變。
[6]為了節(jié)約能源，列車行駛時應(yīng)對鐵軌上線圈分區(qū)段供電，可僅需在列車正在通過或?qū)⒁ㄟ^的一段鐵軌上供電。
11. (2020鎮(zhèn)江)圖1是密水池水位自動控制模擬裝置∶可繞O點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿A端用輕繩系正方體浮塊，B端固定一輕質(zhì)三角支架，支架與固定不動的壓力敏感電阻RF保持水平接觸擠壓，杠桿保持水平平衡，已知∶AO長為1m，BO長為2m；浮塊邊長為20cm，密度為5×103kg/m3，下表面距池底2m；當電磁鐵線圈中的電流I≤0.02A時，鐵K被釋放，水泵開始工作向水池注水，反之停止注水，池內(nèi)達到所設(shè)定的最高水位，線圈電阻不計；電壓U=6V，電阻箱R調(diào)至75Ω；設(shè)RF的阻值與支架所施加壓力F的關(guān)系圖線如圖2所示，g取10N/kg?

(1)浮塊的重力為____N。在達到最高水位之前，隨著浮塊排開水的體積逐漸增大，支架對RF的壓力將____?
(2)當池內(nèi)達到所設(shè)定的最高水位時，求∶
①輕繩對浮塊的拉力____
②池內(nèi)水面距池底的高度____
(3)為使該裝置能自動控制水池內(nèi)的最高水位，在其他條件不變的情況下，電阻箱R接入電路的阻值應(yīng)滿足的條件是____?
【答案】400 減小 350N 2.125m 50Ω≤R≤90Ω
【解析】
(1)[1]由密度計算公式，可知浮塊的質(zhì)量為
由重力與質(zhì)量關(guān)系可知浮塊的重力為
[2]隨著浮塊排開水的體積逐漸增大，其所受豎直向上的浮力逐漸增大，根據(jù)杠桿平衡條件，可知支架對RF的壓力將逐漸減小?
(2)[3]當池內(nèi)達到所設(shè)定的最高水位時，電路中電流I=0.02A，即
則RF的電阻為由圖可知，RF的阻值與支架所施加壓力F的數(shù)值關(guān)系為
此時支架對RF的壓力為FB=175N根據(jù)杠桿平衡條件代入數(shù)據(jù)得A端繩拉力為
[4]在A端根據(jù)平衡條件FA+F浮=G代入數(shù)據(jù)得F浮=400N-350N=50N根據(jù)浮力公式
代入數(shù)據(jù)可得則浮塊浸入水中的深度為則池內(nèi)水面距池底的高度為
(3)[5]當浮塊浸沒后其所受浮力達到最大且不再變化，此時浮力為
此時A端繩的拉力為根據(jù)杠桿平衡條件
代入數(shù)據(jù)得B端壓力為此時RF的阻值達到最小，為210Ω，則電阻箱R接入電路阻值最大為當浮塊不受水浮力時，代入數(shù)據(jù)得B端壓力為200N，此時RF的阻值達到最大，為250Ω，則電阻箱R接入電路阻值最小為故電阻箱R接入電路的阻值應(yīng)滿足的條件是50Ω≤R≤90Ω。

1. 如圖所示是一根錳銅絲制成的軟質(zhì)彈簧，B是水銀槽，槽內(nèi)盛有水銀，A的上端通過接線柱與電源相連，A的下端恰好與水銀表面接觸，開關(guān)S閉合后發(fā)生的現(xiàn)象是(　　)。

A．彈簧伸長變大，燈持續(xù)發(fā)光；B．彈簧縮短，燈熄滅；
C．彈簧上下振動，燈忽亮忽滅；D．彈簧靜止不動，燈持續(xù)發(fā)光
【答案】C。
【解析】開關(guān)閉合后電路接通，燈泡發(fā)光；由錳銅絲構(gòu)成的螺線管兩磁極會互相吸引，彈簧會收縮而變短；變短后電路斷路；燈泡熄滅；依此規(guī)律反復(fù)，彈簧上下振動，燈泡燈忽亮忽滅。故選：C。
2. (2019·安徽·中考真題)直線電流周圍磁場的磁感線分布和磁場方向的判定方法加圖所示．將一枚轉(zhuǎn)動靈活的小磁針放在水平放置的直導(dǎo)線正下方直導(dǎo)線通電的瞬間

A．若電流方向從南向北，則小磁針順時針偏轉(zhuǎn)
B．若電流方向從北向南，則小磁針逆時針偏轉(zhuǎn)
C．若電流方向從東向西，則小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D．若電流方向從西向東，則小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
【答案】D
【解析】由圖知，判斷通電直導(dǎo)線周圍磁場方向用到了右手螺旋定則，即：用右手握住直導(dǎo)線，使大拇指指向電流的方向，則四指環(huán)繞的方向就是通電直導(dǎo)線周圍的磁場方向；

A、若電流方向從南向北，如下圖(即圖中電流從左到右)，根據(jù)上面的方法可知，通電直導(dǎo)線下面的磁場指向紙的里面，而紙的里面是西，則小磁針的N極指向也指向西面(如圖中紅色磁針)，小磁針的N極原來指向北面(如圖中藍色磁針)，所以，小磁針從北往西轉(zhuǎn)動，俯視時，會發(fā)現(xiàn)小磁針逆時針轉(zhuǎn)動，故A錯誤．
B、若電流方向從北向南，即下圖中電流從左到右，根據(jù)上面的方法可知，通電直導(dǎo)線下面的磁場指向紙的里面，紙的里面是東，小磁針N極指向也指向東面(如圖中紅色磁針)，小磁針的N極原來指向北面(如圖中藍色磁針)，所以，小磁針從北往東轉(zhuǎn)動，俯視時，會發(fā)現(xiàn)小磁針順時針轉(zhuǎn)動．故B錯誤．
C、若電流方向從東向西，即下圖中電流從左到右，通電直導(dǎo)線下面的磁場指向紙的里面，紙的里面是南，小磁針N極指向也指向南面如圖中紅色磁針，小磁針原來指向北面如圖中藍色磁針，所以小磁針會轉(zhuǎn)動到相反的方向，故C錯誤．
D、若電流方向從西向東，即下圖中電流從左到右，通電直導(dǎo)線下面的磁場指向紙的里面，紙的里面是北，小磁針N極指向也指向北面如圖藍色磁針，小磁針原來指向北面(如圖藍色磁針)，所以小磁針不轉(zhuǎn)動．故D正確．
3. (2020杭州)有外形相同的兩根鋼條M、N，按圖甲、圖乙兩種方式接觸時，它們之間都有較大吸引力。則下列推斷正確的是( )

A．M無磁性、N無磁性B．M無磁性、N有磁性
C．M有磁性、N無磁性D．M有磁性、N有磁性
【答案】D
【解析】
A．如果M無磁性、N無磁性，則按甲乙兩圖的方式接觸都不會有較大吸引力，故A錯誤；
B．根據(jù)磁體的磁極在兩端，磁性最強的特點，如果M無磁性、N有磁性，則按乙圖的方式接觸不會有較大吸引力，故B錯誤；
C．根據(jù)磁體的磁極在兩端，磁性最強的特點，如果M有磁性、N無磁性，則按甲圖的方式接觸不會有較大吸引力，故C錯誤；
D．根據(jù)磁體的磁極在兩端，磁性最強的特點，如果M有磁性、N有磁性，則按甲乙兩圖的方式接觸都有較大吸引力，故D正確。
故選D。
4. 如圖所示，一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過小磁針的上方，小磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)。對帶電粒子束的判斷：①向右飛行的正離子束；②向左飛行的正離子束；③向右飛行的負離子束；④向左飛行的負離子束；⑤向右飛行的電子束；⑥向左飛行的電子束，則可能正確的是(　　)

A．②③⑤ B．①④⑥ C．②④⑥ D．①③⑤
【答案】A
【解析】小磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，則N極向紙外偏轉(zhuǎn)，所以，飛行粒子下方的磁場方向向外，根據(jù)安培定則可知電流方向向左；
由于電流的方向與正電荷定向移動的方向相同，與負電荷定向移動的方向相反，
所以，這束粒子若帶正電，則向左飛行，若帶負電(負離子和電子均帶負電)，則向右飛行，故②③⑤正確，即A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
5. 如圖是直流電鈴的原理圖，關(guān)于電鈴工作時的說法不正確的是(　　)

A．電流通過電磁鐵時，電磁鐵有磁性且A端為N極
B．電磁鐵吸引銜鐵，彈性片發(fā)生形變具有彈性勢能
C．小錘擊打鈴?fù)氚l(fā)出聲音，是由于鈴?fù)氚l(fā)生了振動
D．小錘擊打鈴?fù)霑r，電磁鐵仍具有磁性
【答案】D
【解析】A．電流通過電磁鐵時，電磁鐵有磁性，根據(jù)安培定則判斷出A端為N極，故A正確，不符合題意；
B．電磁鐵向下吸引銜鐵時，彈性片彎曲發(fā)生形變具有彈性勢能，故B正確，不符合題意；
C．聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，小錘擊打鈴?fù)氚l(fā)出聲音，是由于鈴?fù)氚l(fā)生了振動，故C正確，不符合題意；
D．小錘擊打鈴?fù)霑r，彈性片和銜鐵分離，電路斷開，電磁鐵沒有磁性，故D錯誤，符合題意。
故選D。
6. 法國科學(xué)家阿爾貝?費爾和德國科學(xué)家彼得?格林貝爾由于發(fā)現(xiàn)巨磁電阻(GMR)效應(yīng)，榮獲了2007年諾貝爾物理學(xué)獎。這一發(fā)現(xiàn)大大提高了磁、電之間信號轉(zhuǎn)換的靈敏度。如圖是說明巨磁電阻特性原理的示意圖：
(1)通電螺線管的右端是　 　極；
(2)閉合開關(guān)S2，指示燈不亮，再閉合開關(guān)S1，指示燈發(fā)光，由此可知：巨磁電阻的大小與　 　有關(guān)；
(3)若滑片P向左移動，電磁鐵的磁場　 　(填“增強”、“減弱”)，觀察到指示燈變得更亮，由此實驗可得出結(jié)論：　 ??；
(4)請舉出一個應(yīng)用巨磁電阻效應(yīng)相關(guān)的實例　 　。

【答案】(1)S；(2)磁場強弱；(3)增強；磁場越強巨磁電阻阻值越小；(4)電腦讀卡器。
【解析】(1)當開關(guān)閉合后，電磁鐵中的電流是從右端流入，左端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的左端為N極，右端為S極；
(2)閉合開關(guān)S2，指示燈不亮，說明巨磁電阻阻值很大，再閉合開關(guān)S1，指示燈發(fā)光，說明巨磁電阻變小，由此可知：巨磁電阻的大小與磁場強弱有關(guān)；
(3)若滑片P向左移動，電路中的電流增大，電磁鐵的磁性增強，觀察到指示燈變得更亮，說明電路中的電流明顯增強，由歐姆定律可知，電路中GMR的阻值顯著減小。由此實驗可得出結(jié)論：磁場越強巨磁電阻的阻值越?。?br /> (4)因為能夠提高了磁、電之間信號轉(zhuǎn)換的靈敏度，故巨磁電阻的一個重要應(yīng)用是：電腦讀卡器。
7. (2020瀘州)某興趣小組設(shè)計了一個力電綜合裝置，在輕質(zhì)杠桿的左端點A，用豎直細線通過定滑輪與彈簧測力計相連，杠桿的右端點B，用細線懸掛一條形磁鐵， 在條形磁鐵正下方的螺線管與電路相連，如圖所示。開關(guān)閉合前，當彈簧測力計的示數(shù)為7.5N時，杠桿在水平位置平衡，已知OA∶OB=2∶3，不計繩重和摩擦。則條形磁鐵的重力等于______N ；閉合開關(guān)S后，螺線管上端為______(選填“N極”或“S極”)，為了保持杠桿水平平衡，彈簧測力計的示數(shù)______(選填 “增大”“減小”或“不變”)。

【答案】5.0 N極 增大
【解析】
[1]因為使用的是定滑輪，且不計繩重和摩擦，所以繩對杠桿的左端點A的拉力F為7.5N。根據(jù)杠桿平衡條件
所以
[2]閉合開關(guān)S后，運用安培定則，即用右手握住通電螺線管，讓四指指向電流的方向，大拇指所指的方向即是通電螺線管的N極。所以螺線管上端為N極。
[3]因為異名磁極相互吸引，所以條形磁鐵被吸引，杠桿的右端點B所受拉力增大，為了保持杠桿水平平衡，根據(jù)杠桿平衡條件，應(yīng)增大輕質(zhì)杠桿的左端點A的拉力，即增大彈簧測力計的拉力，其示數(shù)增大。
8. （2021濟寧模擬）如圖為小明設(shè)計的高溫報警電路，其中R0為定值電阻、R1為金屬電阻（阻值隨溫度的升高而升高）、R2為半導(dǎo)體電阻（阻值隨溫度的升高而降低）當環(huán)境溫度過高時，電鈴會被接通發(fā)出報警聲，但斷開控制電路中的開關(guān)S可關(guān)閉鈴聲。請在圖中選擇器材，并用筆畫線代替導(dǎo)線連接完成電路圖

【答案】解：由題知，斷開控制電路中的開關(guān)S，電磁鐵中無磁性，銜鐵被拉起，此時可關(guān)閉鈴聲，即工作電路（電鈴電路）應(yīng)斷開，所以工作電路由電源、電鈴與電磁繼電器下方觸點及銜鐵構(gòu)成，為了電路安全，電源的火線接電磁繼電器下方觸點；
當環(huán)境溫度過高時，電鈴會被接通發(fā)出報警聲，此時控制電路中電流足夠大，電磁鐵吸下銜鐵，使工作電路成為通路；說明控制電路在溫度升高時電路的電阻減小，所以應(yīng)選擇半導(dǎo)體電阻R2串聯(lián)在控制電路中。電路連接如圖所示：
。
9. (2021·江蘇泰州市·中考真題)小明在探究“通電直導(dǎo)線周圍的磁場”實驗中，實驗裝置如圖甲所示。

(1)其中小磁針的作用是___________；
(2)接通電路后，觀察到小磁針偏轉(zhuǎn)，說明電流周圍存在________，此現(xiàn)象最早是由物理學(xué)家_______發(fā)現(xiàn)的。
(3)改變直導(dǎo)線中電流方向，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生了改變，說明電流周圍的磁場方向與________有關(guān)。
(4)研究表明，通電直導(dǎo)線周圍的磁場分布如圖所示，則圖甲實驗中，若將小磁針由通電直導(dǎo)線下方移至直導(dǎo)線上方，小磁針偏轉(zhuǎn)的方向___________(選填“會”或“不會”)改變。

【答案】檢測磁場的存在 磁場 奧斯特 電流方向 不會
【解析】
(1)[1]磁場直接看不到，可以用小磁針檢測磁場的存在
(2)[2][3]實驗中，開關(guān)閉合時，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)體周圍存在著磁場，這是著名的奧斯特實驗，此現(xiàn)象最早是由物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)的。
(3)[4]改變電流方向，小磁針的方向也發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明了產(chǎn)生的磁場方向改變，即表明了通電導(dǎo)體周圍的磁場方向與電流方向有關(guān)。
(4)[5]由圖，通電直導(dǎo)線周圍的磁場成同心圓，若將小磁針由通電直導(dǎo)線下方移至直導(dǎo)線上方，磁場方向仍然是順時針，所以小磁針偏轉(zhuǎn)的方向不變。
10. （2022·山東泰安）如圖所示，物理科技小組設(shè)計的具有防干燒功能的空氣加濕器裝置模型，由控制器和加熱器組成，可在水量不足時自動停止加熱。加熱器有高、低兩個檔位，由開關(guān)和加熱電阻絲、組成，，；控制電路電壓恒定，，為壓敏電阻，下方固定一個輕質(zhì)絕緣形硬質(zhì)桿，水箱注水后圓柱形浮體豎直上浮，通過形桿對壓敏電阻產(chǎn)生壓力，所受壓力每增加，電阻減小。浮體體積為，質(zhì)量為。科技小組對加濕器進行測試：向水箱內(nèi)緩慢注水，當液面上升至浮體體積的浸入水中時，電磁鐵線圈中電流為，此時銜鐵恰好被吸下，加熱器開始工作；當液面上升至浮體體積的浸入水中時，電磁鐵線圈中電流為；當水箱注水量達到最大值時，電磁鐵線圈中電流為。形硬質(zhì)桿的質(zhì)量和電磁鐵線圈電阻忽略不計，取，水的密度為，水的比熱容為。
（1）當加熱器處于高檔位時，加熱所產(chǎn)生的熱量全部被的水吸收，水溫升高了25℃。求加熱器的高檔功率和低檔功率；
（2）求浮體體積的浸入水中時受到的浮力和此時壓敏電阻受到的壓力；
（3）求水箱注水量達到最大值時，浮體浸入水中的體積。

【答案】（1）900W，200W；（2）1.5N；（3）。
【解析】（1）的水吸收的熱量為
當加熱器處于高檔位時，加熱所產(chǎn)生的熱量全部被的水吸收，則高溫擋產(chǎn)生的熱量為加熱器的高檔功率根據(jù)可知，電源電壓一定時，電阻越大，電功率越小，故當開關(guān)S閉合時，、并聯(lián)，總電阻較小，電功率較大，此時為加熱擋，加熱擋的功率為900W，當開關(guān)S斷開時，只有工作，電阻較大，處于低溫擋，低檔功率
（2）浮體體積的浸入水中時受到的浮力物體A所受的重力為物體A受到了向下的重力為0.5N，向上的浮力為2N，故桿對A的力是向下的，桿對A的壓力為
（3）設(shè)控制電路的電壓為U控，當桿對A的壓力為1.5N時，對應(yīng)壓敏電阻的阻值為，則根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可以列等式 ①浮體體積的浸入水中時受到的浮力物體A受到了向下的重力為0.5N，向上的浮力為5N，故桿對A的力是向下的，桿對A的壓力為
根據(jù)所受壓力每增加，電阻減小，此時壓敏電阻的阻值為此時對應(yīng)的控制電路的電流為根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可以列等式
②聯(lián)立①②可知，當水箱注水量達到最大值時，電磁鐵線圈中電流為，則此時總電阻壓敏電阻的阻值為當壓敏電阻為50歐姆時，對應(yīng)的壓力為1.5N，此時壓敏電阻的阻值為30Ω，則對應(yīng)的壓力為此時物體A的浮力為此時物體A浸入水中的體積



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