九年级中考物理-电磁铁磁性强弱相关问题训练

第9页（共35页）一．选择题（共16小题）1．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是（）A．电磁铁的右端为N极 B．小磁针将顺时针旋转 C．当p向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗 D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小【分析】（1）根据安培定则得出电磁铁的两极，根据磁极间的相互作用判断小磁针旋转方向；（2）先分析滑片向右移动时，变阻器的阻值是变大了还是变小了，然后根据欧姆定律得出电流大小变化情况，从而判断出电磁铁的磁场强弱变化情况，进一步得出灯泡亮度的变化。【解答】解：（1）根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用可知，上侧侧的小磁针将会逆时针旋转，故AB错误；（2）闭合开关S1和S2，使滑片P向左滑动，电阻变小，电流变大，磁场的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，电路电流变大，所以指示灯的亮度会变亮，故C错误。使滑片P向右滑动，电阻变大，电流变小，磁场的磁性变弱，巨磁电阻的阻值变大，电路电流变小，根据U＝IR可知，灯泡两端的电压减小，电压表示数变小，故D正确。故选：D。2．如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（）A．在圆筒中插入一根铁芯 B．减少线圈匝数 C．滑动变阻器的滑片P向右滑动 D．将电源正负极互换【分析】通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的多少和有无铁芯有关。【解答】解：通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的多少和有无铁芯有关，A、在纸筒中插入一根铁芯可以使通电螺线管的磁性增强，故A符合题意；B、减少线圈匝数会使通电螺线管的磁性减弱，故B不符合题意；C、使滑动触头P向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，故C不符合题意；D、将电源正负极互换，不能增强螺线管的磁性，故D不符合题意；故选：A。3．如图所示为电磁铁的线路图。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中（）A．电磁铁的右端为S极，磁性增强 B．电磁铁的右端为S极，磁性减弱 C．电磁铁的右端为N极，磁性增强 D．电磁铁的右端为N极，磁性减弱【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁右端的N、S极，即伸出右手，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是N极；（2）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强，反之越小。【解答】解：由图可知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，所以右端是N极，故AB错误；滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I=U则在螺线管的匝数一定时，电磁铁的磁性减弱，故C错误、D正确。故选：D。4．当开关S闭合，电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时，条形磁铁始终保持静止，下列说法正确的是（）A．此过程中，螺线管的右端为S极 B．条形磁铁受到桌面的摩擦力方向向右，且大小始终不变 C．若将条形磁体从中间截断，剩余部分对桌面的压强变大 D．该实验装置不能探究电磁铁磁性与电流大小的关系【分析】（1）通过安培定则分析电磁铁的极性；（2）条形磁铁保持静止时，受到的静摩擦力与引力为一对平衡力；（3）通过公式：p=（4）电磁铁的磁性无法直接观察，需要用转换法来判断磁性的变化。【解答】解：A、通过安培定则可知，电磁铁的右端为N极，而不是S极，故A错误。B、因为电磁铁的右端为N极，条形磁铁的左端为S极，异名磁极相互吸引，所以条形磁铁受到的引力向左，因为条形磁铁始终保持静止，所以其受到的静摩擦力与引力为一对平衡力，方向相反，大小相等。因为引力向左，所以摩擦力向右，但是因为滑动变阻器的滑片P向下移动，阻值增大，导致电路中的电流减小，磁性变弱，引力减小。因为条形磁铁静止，摩擦力等于引力，所以摩擦力也随之减小，而不是不变。故B错误。C、条形磁铁从中间截断，其对桌面的压力变为原来的一半：①若去掉的是左边一半，受力面积比原来原来的一半大，通过公式：p=②若去掉的是右边一半，受力面积比原来原来的一半小，通过公式：p=故C错误。D、因为电磁铁的磁性无法直接观察，所以若想探究电磁铁磁性和电流大小的关系，需要通过转换法来判断电磁铁磁性的变化，因为本题中，条形磁铁始终保持静止，无法判断电磁铁的磁性变化，所以无法进行探究，故D正确。故选：D。5．如图所示，闭合开关S，将滑片P缓慢向左移动的过程中，下列分析正确的是（）A．电磁铁的磁性变弱 B．弹簧测力计示数将减小 C．电磁铁的上端是N极 D．弹簧测力计示数将增大【分析】利用安培定则判断出电磁铁的极性；滑动变阻器的滑片P向左移动时，分析变阻器接入电路的电阻的变化，根据欧姆定律确定电路中电流大小的变化，再确定电磁铁磁性强弱的变化；再根据磁极间的相互作用规律判断条形磁铁所受磁场力的大小变化和测力计的示数变化。【解答】解：由图可知，闭合开关S后，电磁铁中电流的方向是从下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极；将滑片P缓慢向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强；因条形磁铁和电磁铁“相对”的磁极是同名磁极，且同名磁极相互排斥，则条形磁铁所受排斥力变大，弹簧测力计示数将减小，故B正确，ACD错误。故选：B。6．如图所示，静止于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁，左侧有一电磁铁，闭合开关，下列判断正确的是（）A．电磁铁右端为N极 B．小车向右运动 C．只将滑片P向右移动，电磁铁磁性减弱 D．只将电源正负极交换，电磁铁磁性增强【分析】（1）先根据安培定则（用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极）判断出通电螺线管的南北极，然后根据磁极间的相互作用（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引）判断出小车的受力方向，从而得出小车的运动方向。（2）电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。电流越大，匝数越多，有铁芯时电磁铁的磁性越强。【解答】解：AB、电流从电源的正极流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，右端为S极，小车上的磁铁左端为N极，异名磁极相互吸引，小车受到了一个向左的吸引力，小车就会向左运动。故AB错误；C、滑片P向右移动，连入电路的电阻增大，电源电压不变，电流减小。在线圈匝数和铁芯不变时，电流减小，电磁铁的磁性减弱。故C正确；D、把电源的正负极对调，将电源的正负极对调，可以改变电磁铁的极性，但不能改变磁性强弱，故D错误。故选：C。7．如图所示的电路，下列说法正确的是（）A．开关S拨到a时，小磁针静止时B端为N极 B．开关S拨到a，滑动变阻器的滑片向右滑动时，电磁铁的磁性增强 C．开关S由a拨到b时，电磁铁的磁极发生改变 D．开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性增强【分析】首先由安培定则可以判断出螺线管的磁极，则由磁极间的相互作用可得出小磁针静止时的N、S极；由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，则由欧姆定律可得出线圈中电流的变化，最后判断出螺线管磁性强弱的变化。【解答】解：A、从图可知，当开关S拨到a时，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极，右端是S极；由磁极间的相互作用可知，小磁针静止时B端为N极，故A正确；B、开关S拨到a，滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，故B错误；C、开关S由a拨到b时，电磁铁中的绕线方法、电流方向不变，则磁极不变，故C错误；D、将开关S由a换到b时，调节变阻器的滑片P，保持电流表的示数不变，即电流不变，将开关S由a换到b时，线圈匝数减少，则电磁铁的磁性减弱，故D错误。故选：A。8．法国科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，当闭合S1、S2后，使滑片P向左滑动过程中，指示灯变亮，则下列说法错误的是（）A．巨磁电阻两端的电压变大 B．电磁铁左端为N极 C．巨磁电阻所在的电路电流增大 D．巨磁电阻随磁场增强而变小【分析】（1）先分析滑片向左移动时，变阻器的阻值是变大了还是变小了，然后根据欧姆定律得出电流大小变化情况，从而判断出电磁铁的磁场强弱变化情况。（2）利用安培定则判断电磁铁的磁极；（3）先由指示灯的亮度变化情况得出电流大小变化情况，然后根据欧姆定律得出电阻大小变化情况。【解答】解：AD、当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，右边电路中的指示灯明显变亮，则说明右边电路的电流变大了，巨磁电阻的电阻变小了，则巨磁电阻两端的电压变小，巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小，故A错误，D正确。B、电流从电磁铁的右端流入，左端流出，利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极，故B正确；C、滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则控制电路的电流变大，巨磁电阻电路的电流是通过灯泡的亮度判断的，右边电路中的指示灯明显变亮，则说明巨磁电阻所在的电路电流增大，故C正确；故选：A。9．如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁。给盆栽浇水前后，下列说法正确的是（）A．盆栽受到的磁力大小不变 B．底座对桌面的压强大小不变 C．要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向 D．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流【分析】（1）磁极间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；物体处于静止或者匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力；（2）影响压强的因素是压力和受力面积；（3）电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，与电流的方向无关；（4）电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强；【解答】解：A、该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥，当盆栽悬浮在空中静止不动时，受的力是平衡力，即盆栽的总重力和磁力大小相等，当浇水后重力变大，故磁力也变大，故A错误；B、影响压强的因素是压力和受力面积，当浇水后重力变大，磁力也变大，对桌面的压力也变大，根据p=FC、要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，磁力的大小与电流的方向无关，故C错误；D、要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强，故要增大磁力需增大电流，故D正确。故选：D。10．如图所示，静止于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁，左侧有一电磁铁，闭合开关，下列判断正确的是（）A．小车向左运动 B．只将滑片P向右移动，电磁铁磁性不变 C．电磁铁右端为N极 D．只将电源正负极交换，电磁铁磁性增强【分析】（1）先根据安培定则（用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极）判断出通电螺线管的南北极，然后根据磁极间的相互作用（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引）判断出小车的受力方向，从而得出小车的运动方向。（2）电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。电流越大，匝数越多，有铁芯时电磁铁的磁性越强。【解答】解：AC、电流从电源的正极流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，右端为S极，小车上的磁铁左端为N极，异名磁极相互吸引，小车受到了一个向左的吸引力，小车就会向左运动，故A正确，B错误；B、滑片P向右移动，连入电路的电阻增大，电源电压不变，电流减小。在线圈匝数和铁芯不变时，电流减小，电磁铁的磁性减弱，故B错误；D、把电源的正负极对调，将电源的正负极对调，可以改变电磁铁的极性，但不能改变磁性强弱，故D错误。故选：A。11．如图所示电路，开关S闭合后，下列说法正确的是（）A．小磁针静止时，A端为N极 B．小磁针静止时，B端为N极 C．电磁铁左端为N极 D．向左移动滑片P，电磁铁磁性减弱【分析】首先由安培定则可以判断出螺线管的磁极，则由磁极间的相互作用可得出小磁针静止时的N、S极；由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，则由欧姆定律可得出线圈中电流的变化，最后判断出螺线管磁性强弱的变化。【解答】解：从图可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管右端是N极，左端是S极。所以C说法错误，不符合题意。由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针静止时A端是S极，B端是N极。所以A说法错误，不符合题意；B说法正确，符合题意。当滑动变阻器的滑片向左端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则由欧姆定律I=U故选：B。12．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（）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端到a端的滑动过程中，灯泡变暗，电磁铁磁性弱 D．当滑片P从b端到a端的滑动过程中，弹簧的长度会变短【分析】（1）运用安培定则判断通电螺线管的极性；（2）磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。（3）影响电磁铁磁性强弱的因素有：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯，线圈的匝数一定，电流越大磁性越强；（4）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电磁铁磁性的变化，进一步判断弹簧测力计示数的变化。【解答】解：A、据安培定则可知，此时电流从上面的线流入，从下面的线流出，故电磁铁上端是S极，故错误；B、据同名磁极相互排斥的特点可知，条形磁铁与电磁铁是相互排斥的，故错误；C、当滑片P从b端到a端的滑动过程中，电阻变大，电流变小，灯泡变暗，电磁铁的磁性减弱，故正确；D、当滑片P从b端到a端的滑动过程中，电磁铁的磁性减弱，故排斥力变小，故弹簧变长，故错误；故选：C。13．以下有关电与磁的说法中，错误的是（）A．电磁铁磁性强弱与线圈匝数与电流方向有关 B．磁场虽看不见摸不着，但却是客观存在的 C．磁感线是假设存在的有方向的闭合曲线 D．动圈式扬声器的工作原理与电动机原理相同【分析】（1）电磁铁的磁性强弱与电流的强弱和线圈的匝数有关；（2）磁场看不见、摸不着但的确存在；（3）磁感线是人们为了研究方便假想出来的，是闭合的曲线；（4）电动机工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。【解答】解：A、电磁铁磁性强弱与线圈匝数与电流的强弱有关，与电流方向无关，故A错误；B、磁体周围的磁场虽然看不见也摸不着，但的确存在，故B正确；C、磁感线是人们为了研究方便假想出来的，是闭合的曲线，且有一定的方向，故C正确；D、动圈式扬声器是因为线圈中通过变化的电流，从而使它受磁场的力忽大忽小，所以引起膜片的振动，而产生声音，它是利用电流在磁场中受力的原理工作的，电动机工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，二者原理相同，故D正确。故选：A。14．如图甲所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁，电磁铁的原理图如图乙所示。给盆栽浇水后与浇水前相比（）A．盆栽受到的磁力大小不变 B．盆栽底部磁体的下端一定是S极 C．要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向 D．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流【分析】（1）磁极间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；物体处于静止或者匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力；（2）根据安培定则和磁极间的相互作用规律判定磁体的极性；（3）电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，与电流的方向无关；（4）电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强。【解答】解：A、该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥，当盆栽悬浮在空中静止不动时，受的力是平衡力，即盆栽的总重力和磁力大小相等，当浇水后重力变大，故磁力也变大，故A错误；B、根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，盆栽底部磁体的下端一定是N极，故B错误；C、浇水后，要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，而磁力的大小与电流的方向无关，故C错误；D、要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强，故要增大磁力需增大电流，故D正确。故选：D。15．小明家有一款磁悬浮音箱，音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有电磁铁。他发现这个底座内电路与图（b）所示电路原理相同。闭合开关，音箱悬浮空中，下列判断正确的是（）A．如图（b）将滑动变阻器滑片P向右调节到某位置，音箱将上升并再次悬浮，此时音箱受到的磁力与调节P之前大小相等 B．音箱底部磁体的A端应该是N极 C．通电后电磁铁的周围，磁感线的方向是从S极到N极 D．闭合开关S，若保持其它条件不变，将电磁铁的线圈匝数变少，音箱在底座上悬浮时的高度会变高【分析】A、根据二力平衡分析磁力的大小；B、利用安培定则可判断通电螺线的磁极，磁悬浮音箱利用了同名磁极相互排斥的原理；C、磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极的；D、通电螺线管磁性的强弱与电流的大小、线圈匝数有关。【解答】解：A、由题图可知，闭合开关，使音箱悬浮后，向右调节滑片P，电磁铁线圈中的电流增大，磁性增强，音箱受到的磁力增大，音箱与底座之间的距离增大，由于音箱的重力不变，当音箱再次悬浮时，音箱仍处于平衡状态，因此音箱受到的磁力不变，故A正确；B、由安培定则和图示可知，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下端，则螺线管的下端为N极、上端为S极，磁悬浮音箱利用了同名磁极相互排斥的原理，所以音箱底部磁体的A端应该是S极，故B错误；C、磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极的，故C错误；D、闭合开关S，若保持其它条件不变，将电磁铁的线圈匝数变少，音箱受到的磁力减小，音箱在底座上悬浮时的高度会变低，故D错误。故选：A。16．法国和德国科学家费尔和格林贝尔由于发现“巨磁电阻”效应荣获了2007年诺贝尔物理学奖。研究发现磁敏电阻（GMR）的阻值随所处空间磁场的增强而增大。图示电路中，GMR为一个磁敏电阻，闭合开关S1和S2，滑片P向右滑动时（）A．电磁铁的磁性增强，指示灯的亮度变亮 B．电磁铁的磁性增强，指示灯的亮度变暗 C．电磁铁的磁性减弱，指示灯的亮度变亮 D．电磁铁的磁性减弱，指示灯的亮度变暗【分析】根据滑片P的向右移动，明确电磁铁中电流的变化；然后根据电磁铁磁性的决定因素可以确定电磁铁磁性的变化；通过题意明确磁敏电阻（GMR）的阻值随所处空间磁场的增强而增大，根据电磁铁磁性的变化来确定磁敏电阻的变化情况，进而可以得到指示灯亮度变化。【解答】解：滑片P向右滑动过程中，电阻变大，电流变小，通电螺线管的磁性减弱，由于电磁铁磁性的减弱，导致了磁敏电阻的阻值减小，因为磁敏电阻（GMR）的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而减小，由于磁敏电阻的减小，导致了其所在电路的电流变大，故灯泡变亮。故ABD错误，C正确。故选C。二．多选题（共2小题）（多选）17．小聪同学对下列相关物理知识点，说法正确的是（）A．图甲说明电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强 B．图乙中墨水在热水中扩散，我们可以看到分子在做无规则运动 C．图丙中小球c带正电，则b球一定带正电，a球可能不带电 D．图丁中电暖器，若用超导体替代电热丝可以提高该电暖气的效率【分析】（1）电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少和电流的大小有关。（2）构成物质的分子总在不停地做无规则运动，分子很小，无法用肉眼看到，我们可以通过扩散现象得知分子的运动。（3）电荷间的作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。带电体可以吸引不带电的物体。（4）电流通过导体产生热量，是电流的热效应，若导体电阻为0，根据Q＝I2Rt，导体不会发热。【解答】解：A、两个电磁铁是串联的，则通过两个电磁铁的电流相同，匝数多的电磁铁吸引的大头针数目多，表明线圈匝数越多，磁性越强，故A正确。B、图乙中墨水在热水中扩散，我们肉眼看不到分子在做无规则运动，故B错误。C、图丙中小球c带正电，则b球一定带正电，a球可能带负电也可能不带电，故C正确。D、图丁中电暖器，若用超导体替代电热丝，超导体的电阻为0，根据Q＝I2Rt，导体不会发热，所以不能提高该电暖气的效率，故D错误。故选：AC。（多选）18．如图所示，是研究电磁铁实验，下列说法正确的是（）A．该实验用到了控制变量的物理思想 B．乙铁钉的上端是S极 C．比较图中甲、乙吸引大头针的数量可知磁性强弱与电流大小的关系 D．滑动变阻器的滑片左移，电磁铁吸引大头针的数量增多【分析】（1）电磁铁磁性强弱跟电磁铁电流的大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关；结合控制变量法分析得出结；电磁铁磁性强弱不能直接用眼睛观察，而是通过吸引大头针的多少来反映，吸引大头针，电磁铁有磁性，吸引的越多，磁性越强；（2）根据安培定则分析铁钉的上端的极性。【解答】解：AC、图中甲、乙两个电磁铁串联，所以通过的电流相等；线圈的匝数不同，所以探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，实验中采用的是控制变量法，故A正确，C错误；B、乙铁钉被磁化后，磁性与螺线管磁性相同，根据安培定则可知，乙的上端为N极，故B错误；D、滑动变阻器的滑片左移，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流增大，电磁铁磁性增强，电磁铁吸引大头针的数量增多，故D正确。故选：AD。三．填空题（共17小题）19．如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，它的周围无（填“有”或“无”）磁感线，小磁针静止时左端为S（填“S”或“N”）极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的大小将变小（填“变大”、“变小”或“不变”）。【分析】（1）磁感线是一种理想化的物理模型，实际上并不存在；（2）根据安培定则可知螺线管的极性，由磁极间的相互作用可知小磁针静止时左端极性；（3）分析当滑片P向左滑动时滑动变阻器接入电路的阻值变化，然后可知电路中的电流变化，由此可知磁性变化，然后可知摩擦力变化。【解答】解：（1）磁感线一种理想化的物理模型，实际上并不存在，磁场不是由磁感线组成的。（2）根据螺线管中电流的方向和线圈的绕向，利用安培定则用右手握住导线，让四指指向电流方向，则大拇指指向右端，即螺线管的左端为N极，右端为S极，当小磁针静止时，根据磁极间的作用规律可知，相互靠近的一定是异名磁极，因此可以确定小磁针的左端为S极，右端为N极。（3）当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性变弱，对铁块的吸引力变小，故铁块受到的摩擦力将变小。故答案为：（1）无；（2）S；（3）变小。20．如图所示，A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时，A弹簧的长度将伸长，B弹簧的长度将缩短（选填“伸长”、“缩短”或“不变”）。【分析】本题抓住影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小，线圈的匝数。滑动变阻器滑片移动，如何引起电流的变化，如何影响电磁铁的磁性强弱，根据右手定则判断通电螺线管的极性。【解答】解：开关闭合，通电螺线管具有磁性，将软铁棒A吸引，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，故A弹簧的长度将伸长；开关闭合，根据右手定则判断通电螺线管的上端为S极，同名磁极相互排斥，弹簧长度会缩短；动变阻器滑片向右移动时，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁B的排斥力增大，所以弹簧测力计的示数将变小，弹簧长度会缩短。故答案为：伸长；缩短。21．如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。图乙所示是其控制电路图，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当所有人走出电梯后，则图中电磁铁的磁性将减弱（选填“增强”、“减弱”或“不变”），电动机的转速将变慢（选填“变快”、“变慢”或“不变”）。【分析】本题中有两个电路，左侧为压敏电压与电磁铁串联，右侧为电机控制电路，当衔铁与触点1接触时，R1与电机串联，当衔铁与触点2接触时，电阻断路，电机中电流增大。【解答】解：当人从电梯上走下后，压力减小，则压敏电阻R的阻值增大，左侧控制电路中的电流减小，电磁铁磁性变弱，则衔铁被拉起，与触点1接触，此时电动机与电阻R1串联，通过电动机的电流减小，电动机的转速变慢。故答案为：减弱；变慢。22．如图是研究巨磁电阻（GMR电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图，闭合开关S1、S2后，电磁铁右端为S极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变亮（选填“亮”或“暗”）。【分析】（1）利用安培定则可判定电磁铁右端的极性；由左图可知，滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，进一步根据影响电磁铁磁场的因素可知其磁场变化，据此可知右图巨磁电阻的变化；（2）由右图可知，巨磁电阻和灯泡串联，先判断巨磁电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据P＝I2R可知灯泡实际功率的变化，进一步判断亮暗的变化。【解答】解：利用安培定则可知，电磁铁的左端为N极、右端为S极；滑片P向左滑动过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强；由右图可知，巨磁电阻和灯泡串联，因巨磁电阻在磁场中急剧减小，所以，此时巨磁电阻的阻值会变小，右侧电路中的总电阻变小，由I=U因P＝I2R，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮。故答案为：S；亮。23．如图，A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向左移动时，A弹簧的长度将缩短，B弹簧的长度将伸长（选填“伸长”、“缩短”或“不变”）。【分析】本题抓住影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小，线圈的匝数。滑动变阻器滑片移动，如何引起电流的变化，如何影响电磁铁的磁性强弱，根据安培定则判断通电螺线管的极性。【解答】解：开关闭合，通电螺线管具有磁性，将软铁棒A吸引；将滑动变阻器的滑片逐渐向左移动时，变阻器接入电路中的电阻增大，则电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，对软铁棒A的吸引力减小，故A弹簧的长度将缩短；开关闭合，根据安培定则可知，通电螺线管的上端为S极，同名磁极相互排斥，弹簧长度会缩短；将变阻器的滑片逐渐向左移动时，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，条形磁铁B受到的排斥力减小，所以弹簧长度会伸长。故答案为：缩短；伸长。24．如图所示，闭合开关S，当滑片P向a端移动时，电磁铁的磁性增强（选填“增强”或“减弱”），条形磁体对水平地面的压强增大（选填“增大”或“减小”）。【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小，线圈的匝数。滑动变阻器滑片移动，如何引起电流变化，从而引起的电磁铁磁性强弱的变化。根据安培定则判断通电螺线管的极性，再由磁极间的相互作用判断是吸引力还是排斥力，从而判断出条形磁体对地面的压力和压强的变化情况。【解答】解：闭合开关S，当滑片P向a端移动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，则电磁铁的磁性增强；开关闭合，电流从螺线管的上方流入，根据安培定则可知通电螺线管的下端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，通电螺线管对条形磁体有向下的斥力；当滑片P向a端移动时，电磁铁的磁性增强，通电螺线管对条形磁体向下的斥力增大，则条形磁体对水平地面的压力增大，受力面积不变，由p=F故答案为：增强；增大。25．如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一个条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动的过程中，电流表示数将变大（选填“变大”变小”或“不变”），弹簧将缩短（选填“伸长”或“缩短”）。【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管上端磁极，则由磁极间的相互作用可知电磁铁与条形磁铁的作用；根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，由欧姆定律可得出电流的变化，进而可知通电螺线管磁场强弱的变化，则可知条形磁极的受力变化，由力的合成可知弹簧长度的变化。【解答】解：电流由下方流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管上端为N极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，两磁铁同名相对，故相互排斥；当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，由欧姆定律可得，电路中电流变大，灯泡变亮，条形磁铁受向上的力增强；条形磁铁受重力、拉力及向上的磁场力，向下的重力与向上的弹簧的弹力及磁场力之和相等，因重力不变，磁场力增强，故弹簧的弹力减小，故弹簧长度缩短。故答案为：变大；缩短。26．巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1电磁铁上方的小磁针静止（选填“静止”“会顺时针转动”“会逆时针转动”），再闭合S2并使滑片P向左滑动，指示灯亮度会变亮（选填亮或暗），仅用如图所示实验器材不可以（可以/不可以）完成“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”的实验。【分析】利用安培定则判断电磁铁的磁极；根据磁极间的相互作用规律判定小磁针的偏转方向；由滑动变阻器滑片的移动得知电路中电流的变化情况，通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定滑片移动时，其磁性强弱的变化，据此判定GMR电阻的变化，根据欧姆定律判定通过灯泡电流的变化，然后判断灯泡亮度的变化；影响电磁铁磁性大小的因素：电流的大小、线圈的匝数。【解答】解：利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针会保持静止状态；再闭合S2并使滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，则GMR的电阻变小，右侧电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过灯泡的电流变大，所以指示灯亮度会变亮；影响电磁铁磁性大小的因素：电流的大小、线圈的匝数；由于图片中的装置无法改变线圈匝数的多少，所以无法完成探究实验。故答案为：静止；亮；不可以。27．新建的居民住宅大多安装了自动空气开关。其原理如图所示，当电路由于电流过大时，电磁铁P的磁性将变强（选填“强”或“弱”），吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀在弹力作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。某周末，文强同学在家开着空调看电视，妈妈打开电饭锅做饭时，家里的自动空气开关“跳闸”。则此时“跳闸”的原因最可能是总功率过大。【分析】（1）电磁铁的磁性跟电流大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。有铁芯时，电流越大，线圈匝数越多，磁性越强。当线圈匝数不变，铁芯不变时，电磁铁中电流增大到一定值时，磁性增强能把衔铁Q吸引过来，闸刀开关被弹簧拉起，电路断开，起到保护作用。（2）家庭电路中电流过大的原因有两种，一是用电器短路，二是用电器总功率过大。【解答】解：（1）电磁铁P可以对衔铁Q产生吸引力，也可以释放衔铁。当电流中电流不大时，虽然电磁铁具有磁性，但对衔铁的吸引力比较小，无法使衔铁转动，使电路可以正常工作。当电流中电流过大时，电磁铁的磁性变强，对衔铁的吸引力变大，使衔铁转动，在弹簧的作用下，空气开关断开，保护电路中的用电器不会烧毁。（2）家庭电流中电流过大总共有2个原因：短路和总功率过大。当导线短路时，电流直接通过导线，由于导线电阻很小，导致电流过大。当用电器总功率过大时，根据公式P＝UI，电流会非常大。题中是因为打开了电饭锅导致“跳闸”，故是因总功率过大。故答案为：强；总功率过大。28．小珊用如图所示的电路探究电生磁现象，当闭合开关，条形磁铁上方的弹簧变短了，通电螺线管的下端是N极（选填“N”或“S”），当滑动变阻器的滑片向B端滑动的过程中，电路中电流变大（选填“变大”、“变小”、“不变”），弹簧变短（选填“变长”、“变短”、“不变”）。【分析】（1）由电源的正负极可知电流方向，则由右手螺旋定则可知螺线管的磁极；（2）当滑动变阻器的滑片向右移动时，可知滑动变阻器的接入电阻变化，则由欧姆定律可知电流的变化，则可知螺线管磁性强弱的变化，根据螺线管的磁性变化以及磁极间的相互作用判断弹簧长度的变化。【解答】解：（1）根据安培定则可得，螺线管的下端为N极，上端为S极，（2）若将变阻器的滑片P向B端移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强；故对条形磁铁的排斥力增大，则弹簧长度应变短。故答案为：N；变大；变短。29．如图所示，条形磁铁放在水平木桌上，电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，条形磁铁仍保持静止，此时电磁铁的左端为北极，条形磁铁受到的摩擦力变大（选填“变大”“变小”或“不变”）。【分析】由安培定则可知螺线管的磁极，由磁极间的相互作用可知条形磁铁的受力方向，则二力平衡可知摩擦力的方向；由滑片的移动可知螺线管中电流的变化，则可知磁性强弱的变化及相互作用力的变化，由二力平衡关系可知条形磁铁的所受摩擦力的变化。【解答】解：由安培定则可知，螺线管左侧为N极；因异名磁极相互吸引，故条形磁铁所受磁场力向右；因条形磁铁处于平衡状态，即条形磁铁所受摩擦力应与引力大小相等方向相反，故摩擦力的方向水平向左；当电压不变时，滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，由欧姆定律得螺线管内的电流增大，则可知螺线的磁性增强，条形磁铁所受到的吸引力增大；因条形磁铁仍处于平衡状态，所以条形磁铁所受摩擦力也增大。故答案为：N；变大。30．如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁，将开关闭合后，滑片P从a端到b端的滑动过程中，弹簧的长度会变短（填“长”或“短”），这是因为电磁铁的磁性随着电流的增大而增强。【分析】根据滑动变阻器的变化，可判断电流大小的变化，知道电流越大，螺线管的磁性越强。【解答】解：由图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，右手握住螺线管，使四指指向电流方向，则螺线管的上端为S极、下端为N极；据同名磁极相互排斥可知，条形磁铁受到向上的排斥力；当滑片P从a端到b端的滑动过程中，变阻器的阻值变小，电路中的电流变大，因此，电磁铁的磁性变强，条形磁铁受到的排斥力变大，故弹簧会变短一些。故答案为：短；增强。31．如图所示，A为弹簧测力计，B为铁块，C为螺线管。闭合开关S时，电流表和弹簧测力计都有示数。若滑动变阻器滑片P向左移动，电流表的示数变大（选填“变大”、“变小”或“不变”），弹簧测力计的示数变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【分析】（1）影响通电螺线管磁性强弱的因素有：电流的大小、线圈的匝数，线圈的匝数一定，电流越大，磁性越强；（2）电磁铁对铁块的吸引力变大时，弹簧测力计的示数变大，吸引了变小时，弹簧测力计的示数变小。【解答】解：（1）由图可知，开关闭合后，滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，通电螺线管的磁性变强。（2）通电螺线管的磁性变强，对铁块的吸引力变大，弹簧测力计的示数就变大。故答案为：变大；变大。32．在如图所示的电路中，闭合开关后，下列说法正确的是DA．小磁针静止时，A端为N极B．向右移动滑片P，电磁铁磁性增强C．电磁铁左端为N极D．向左移动滑片P，电磁铁磁性增强理由：向左移动滑片，滑动变阻器的阻值减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强。【分析】根据安培定则，可判断出螺线管的极性，再根据磁极间的相互作用可判断出小磁针的极性。最后根据电流大小对电磁铁磁性的影响，可做出判断。【解答】解：读图可知，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的右端为电磁铁的N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的A端为S极，故选项A、C错误；向左移动滑片P时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流增大，电磁铁的磁极增强；向右移动滑片P，电流减小，电磁铁的磁性减弱，故B错误，D正确。故答案为：D；向左移动滑片，滑动变阻器的阻值减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强。33．如图所示，A、B两个相同的铁钉上绕有不同匝数的线圈，把它们接入电路中。（1）B铁钉能吸引更多的大头针，这是因为绕在它上面的线圈匝数较多，而线圈中的电流等于（填“大于”“等于”或“小于”）绕在A铁钉上的线圈中的电流；（2）不改变线圈匝数，要想铁钉能吸引更多的大头针，可以将滑片P向左（填“左”或“右”）移。【分析】（1）串联电路中电流处处相等；（2）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数；不改变线圈匝数，要想铁钉能吸引更多的大头针，则需要增强电磁铁的磁性，在线圈匝数一定时，需要增大通过电磁铁的电流，结合欧姆定律进行解答。【解答】解：（1）A、B两个相同的铁钉上绕有不同匝数的线圈，串联在电路中，串联电路中电流处处相等；故B铁钉的线圈中的电流等于绕在A铁钉上的线圈中的电流；（2）不改变线圈匝数，要想铁钉能吸引更多的大头针，则需要增强电磁铁的磁性，在线圈匝数一定时，需要增大通过电磁铁的电流，根据欧姆定律可知，要想增大电流，需要减小滑动变阻器接入电路的电阻，即滑片应该向左移动。故答案为：（1）等于；（2）左。34．如图为丁丁同学自制的电磁铁，结合我们学习过的通电螺线管知识，此电磁铁上端（钉子帽处）应为N极（填“N”或“S”）；此电磁铁磁性强弱是通过吸引铁钉的多少体现的。【分析】（1）右手螺旋定则的内容：四指绕向电流的方向，大拇指所指的方向即为螺线管的N极；（2）电磁铁的磁性强弱不能用眼睛直接观察，而是通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，电磁铁吸引大头针越多，电磁铁磁性越强。【解答】解：根据右手螺旋定则可知，电磁铁上端（钉子帽处）是N极，下端是S极；电磁铁磁性强弱不能直接观察，利用吸起小铁钉的多少显示磁性的强弱，采用的是转换法。故答案为：N；吸引铁钉的多少。35．如图所示电磁铁，它的右端为N极（选填“N””或“S”），将变阻器的滑片P向右移动，电磁铁的磁性减弱（选填“增强”或“减弱”）。【分析】由安培定则可判断电磁铁的极性；由滑片的移动可知接入电阻的变化及电流的变化，则可知电磁铁的磁性强弱的变化。【解答】解：电流从电磁铁的左端流入，根据安培定则可知，电磁铁右端为N极；将变阻器的滑片P向右移动，连入电路的电阻逐渐增大，由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变小，则电磁铁的磁性逐渐减弱。故答案为：N；减弱。四．作图题（共3小题）36．将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求：A．电路能改变电磁铁磁性的强弱；B．使小磁针静止时如图所示。【分析】要改变电磁铁磁性的强弱，就需要从决定电磁铁磁性强弱的因素电流大小、线圈匝数、有无铁芯这几方面去考虑。由于线圈匝数、铁芯这两个方面已经确定。故只有从电流大小去考虑。要使小磁针静止在图示位置，就要使电磁铁的左端为N极，右端为S极。然后利用安培定则来确定电流方向。【解答】解：改变线圈中的电流大小可以改变电磁铁磁性的强弱，因此电路中要有一个滑动变阻器。要使电磁铁的左端为N极，由安培定则可以判定，电流要从电磁铁的左端流入。故设计电路如下：37．请将电路补充完整：要求：（1）在方框内添加电源和滑动变阻器；（2）使小磁针静止时如图所示；（3）向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变强。【分析】闭合开关，要使小磁针静止如图位置，由磁极间的相互作用规律可知电磁铁的N极和S极，根据安培定则判断电源的正负极；向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变强，说明电路中电流变大，变阻器接入电路的电阻变小。【解答】解：闭合开关，要使小磁针静止如图位置，由磁极间的相互作用规律可知，电磁铁的右端是S极，左端是N极，根据安培定则可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出；向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变强，说明电路中电流变大，变阻器接入电路的电阻变小，如图所示：38．连接图中的各元件。要求：（1）在图中画出电流的方向，使通电后小磁针在图中位置静止；（2）变阻器滑片向右移动时，电磁铁磁性增强。【分析】磁针要静止在图示位置，就是间接告诉电磁铁的左端为N极，右端为S极。当变阻器滑片向右移动时，电磁铁的磁性增强，磁性的增强说明了电流要增大，即滑动变阻器接入电路的电阻要减小。由此选取滑动变阻器的接线柱。【解答】解：串联连接电池组，根据磁极间的作用规律可知，蹄形电磁铁的左端为N极、右端为S极，由安培定则可确定，电流要从蹄形电磁铁的右上端流入，左上端流出。滑片P向右移动，电阻要减小，就要选取滑动变阻器的右下面的接线柱。故电路图设计如下：。五．实验探究题（共1小题）39．李明用天然磁石仿制图甲所示的勺状的指南针——司南。（1）他用的材料是图乙所示的天然磁石，该磁石的D端为南极（选填“北极”或“南极”）极。（2）他用该磁石的D端磨成勺柄，打磨成勺状指南针（即“司南”），再用细线将其悬挂，如图丙所示，司南静止时，勺柄指向地球的南极。（3）将该司南悬挂在电磁铁正上方，闭合开关S，司南静止时的指向如图丁所示，则电磁铁左端是北极（选填“北极”或“南极”）极，则电源M端是负极（选填“正极”或“负极”）。（4）为增强司南的磁性，可用图丁所示装置，通过C（填字母序号）来增强电磁铁对司南磁化的效果。A.改变电源的正负极B.让司南垂直放置在AB中点的正上方C.增加电源的电压D.减少电磁铁线圈的匝数【分析】（1）磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出发，回到S极；（2）磁体静止时，指南的叫南极用字母S表示；指北的叫北极，用字母N表示；（3）磁极间的作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；可用安培定