专题08电与磁(专题限时练)-2022-2023学年九年级物理全一册期中期末考点大串讲(人教版)(原卷版+解析)

2022-2023学年全一册专题限时练测试卷（人教版）九年级物理（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。2．测试范围：人教版九年级全一册：第二十章电与磁。第Ⅰ卷一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。1．如图甲，磁场对导体的力F竖直向上，用Fab，Fcd，Fa'b'，Fc′d′分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力，则（）第1题图第2题图第3题图A．Fab竖直向下，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向上，Fcd竖直向下C．Fa′b′竖直向上，Fc′d′竖直向下 D．Fa′b′竖直向下，Fc′d′竖直向上2．将导体、开关和灵敏电流表用导线连接，导体放置在磁极间，如图所示。下列说法正确的是（）A．开关闭合，磁铁不动，水平向左快速移动，指针不偏转B．磁极对调后，开关闭合，水平向右快速运动，指针要偏转C．开关闭合，竖直上下运动，指针要偏转D．开关断开，快速运动，指针可能偏转3．如图所示的磁悬浮地球仪，在地球仪底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是（）A．地球仪周围存在磁场，同时也存在磁感线B．地球仪周围的磁场分布是均匀的C．地球仪周围各点的磁场方向都相同D．地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的4．跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，据动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则（）A．向任意方向摇绳均可产生电流 B．电流方向与绳子运动方向无关C．此过程中机械能转化为电能 D．跳绳发电属于电流的磁效应5．小丹同学在笔记本上记录了以下四条结论，其中错误的是（）A．煤油温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的B．家用洗衣机是典型的热机C．受到平衡力作用的物体一定保持静止状态或匀速直线运动状态D．物体是由大量分子组成的6．2021年4月，海南舰在三亚某军港交接入列。海南舰作为海上大型作战平台，备受关注。下列说法正确的是（）A．海南舰在海面静止时，甲板上的飞机起飞后，受到的浮力不变B．在加速靠近海岛的过程中，船舱内的坦克相对于海岛是静止的C．舰船电力由柴油发电机提供，发电机原理跟家用电风扇原理相同D．因流速大压强小，两军舰在海上并列航行时要保持一定的距离7．如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析正确的是（）第6题图第7题图第8题图第9题图A．旋转钥匙相当于闭合开关B．电磁铁是利用电流的热效应来工作的C．电磁铁通电后电磁铁的上端为S极D．电动机工作时将电能全部转化为机械能8．如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（）A．利用了电磁感应原理 B．利用了通电导体在磁场中受力的原理C．利用了电流的磁效应 D．产生了直流电9．有一个泡沫加在指南针上，漂浮在水面上，指南针有偏移，下列说法正确的是（）A．指南针磁偏角是由宋代科学家沈括提出的B．水下10cm处的压强为1×105PaC．如果外力消失，指南针会沉到水底D．当指南针和泡沫总重为0.2N时，排开水的质量是0.2kg10．下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（）第10题图第11题图第12题图A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电二、填空题。（每空1分，共21分）11．“地漏”（如图甲）是连接排水管道与室内地面的接口。“悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点，如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等。（1）若地漏不密封，排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象：______。（2）磁悬浮地漏的工作原理如图乙。①当密封盖上方无水时，在磁体B作用下，磁体A将密封盖顶起。若A下端为N极，则B上端为_____极。②当密封盖上方有水时，密封盖下移，开始排水。积水越多，则排水口越大，其原因是______。12．电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。（1）如图所示是电动机原理图，将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边受到____，使线圈转动起来；（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中______来实现倒车。13．如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜______（选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于磁场对______有力的作用，此现象中能量转化情况是_________。第13题图第14题图第16题图第17题图14．如图所示，为了解释地球存在地磁场，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心轴线的环形电流引起的。由于地球表面带有某种电荷，随地球一起自西向东转动时产生了地磁场的N极和S极。由于地磁的北极在地理的___________附近，按照安培的假设，地球表面应该带有___________（选填“正”或“负”）电荷，理由是：___________。15．现有三根金属棒：一根铁棒、一根铜棒、一根磁棒，从外表难以区分，请你想办法加以辨别。磁棒的辨别：将三根金属棒用细线系好，悬挂起来，使其转动，静止时，根据指示的方向可以确定出磁棒。原理：磁体受______作用，静止时指向______（选填“南北”或“东西”）方向。铜棒的辨别：______。原理：磁体具有______性，可以吸引钢铁类物质。16．如图所示的智能照明电路，天黑时灯泡L自动发光，天亮自动熄灭。该电路自动控制是利用了丹麦物理学家______发现的电流的磁效应，控制电路中电源电压恒定，R1为定值电阻，R2是光敏电阻，R2的阻值随光照强度的增大而______；若想L在傍晚发光的时间提前，可将R1的阻值______。17．某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达_____处（选填“A”或“B”）时，_____（选填“绿”或“红”）灯发光报警，此时电磁铁的上端是_____极（选填“N”或“S”）。三、实验探究题（每空2分，共30分）18．电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。第18题图第19题图第20题图（1）如图1所示，小雨利用干电池、导线和小磁针进行实验；①通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明______；②若把图甲中的小磁针换成直导线并通电。推测：两条通电导线之间______（填“有”或“没有”）相互作用力，依据是______（填字母）；A．电磁感应现象

B．磁场对电流的作用（2）小雨又将直导线绕成螺线管形状，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，如图2所示。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与______的磁场一样；（3）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁。下列设备中没有用到电磁铁的是______（填字母）。A．大型发电机

B．电磁起重机

C．电炉19．如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。（1）实验中，AB棒的材料可能是______（填“塑料”或“铝”）；（2）我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断______；（3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：次数AB棒在磁场中的运动情况是否有感应电流1静止无2沿磁场方向运动（不切割磁感线运动）无3切割磁感线运动有根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为电能；（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与______的关系；（5）若将此装置中灵敏电流计换成______，可进一步探究电动机的工作原理。20．小夕用如图甲的装置探究电磁感应现象。（1）他上下移动单根导线时，观察到灵敏电流计的指针___________；左右移动该导线时，观察到灵敏电流计的指针___________。（2）他通过这个实验现象得出初步结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做___________磁感线的运动时，导体中就会产生电流。（3）为了进一步验证这个结论，他又用如图乙的装置进行实验，发现将条形磁铁向下插入线圈时，灵敏电流计的指针___________；保持条形磁铁在线圈中不动，向上提起线圈时，灵敏电流计的指针___________结果符合上述实验结论。四、计算题：本题共2小题，共19分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。21．(9分)为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U1＝3V，定值电阻R0＝50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中，电压U2＝220V，R1＝836Ω，R2＝44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]（1）请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。（2）求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。（3）求工作电路在保温状态下的电功率。（4）当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。22．(10分)喜欢创造发明的小榕设计了一个自动控温的保温箱，其工作原理电路图如图所示。电源电压恒为12V，控制电路中电磁铁线圈电阻忽略不计，定值电阻，加热电路中电阻。为热敏电阻，其阻值随温度变化情况如表所示。闭合开关后，当箱内温度达时，衔铁被吸下，电阻停止工作；当箱内温度低于时，电磁铁磁性减弱，在弹簧作用下，A、B两触点接触，电阻又开始工作。求：（1）电阻工作100s产生的热量；（2）电磁铁吸住滑块的最小电流；（3）若将电流表改成温度表，其刻度是否均匀，请通过分析计算说明理由。温度2426283032343638热敏电阻1801601401201008060402022-2023学年全一册专题限时练测试卷（人教版）专题八电与磁九年级物理·全解全析一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。1．如图甲，磁场对导体的力F竖直向上，用Fab，Fcd，Fa'b'，Fc′d′分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力，则（）A．Fab竖直向下，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向上，Fcd竖直向下C．Fa′b′竖直向上，Fc′d′竖直向下 D．Fa′b′竖直向下，Fc′d′竖直向上【答案】D【解析】AB．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，已知甲图中磁场对导体的力F竖直向上，乙图中磁场方向与甲图一致，而导体ab电流方向与甲图相反，所以Fab方向竖直向下，导体cd电流方向与甲图一致，所以Fcd方向竖直向上，故AB错误；CD．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，甲图中磁场对导体的力F竖直向上，图丙磁场方向与图甲相反，导体a′b′电流方向与图甲相同，所以Fa′b′竖直向下，导体c′d′电流方向与图甲相反，所以Fc′d′竖直向上，故C错误，D正确。故选D2．将导体、开关和灵敏电流表用导线连接，导体放置在磁极间，如图所示。下列说法正确的是（）A．开关闭合，磁铁不动，水平向左快速移动，指针不偏转B．磁极对调后，开关闭合，水平向右快速运动，指针要偏转C．开关闭合，竖直上下运动，指针要偏转D．开关断开，快速运动，指针可能偏转【答案】B【解析】A．开关闭合，磁铁不动，ab水平向左快速移动，导体ab切割磁感线，产生感应电流，指针偏转，故A错误；B．磁极对调后，开关闭合，水平向右快速运动，导体ab切割磁感线，产生感应电流，指针偏转，故B正确；C．开关闭合，竖直上下运动，导体ab没有切割磁感线，不会产生感应电流，指针不偏转，故C错误；D．开关断开，快速运动，电路是断路，不会产生感应电流，指针不会偏转，故D错误。故选B。3．如图所示的磁悬浮地球仪，在地球仪底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是（）A．地球仪周围存在磁场，同时也存在磁感线B．地球仪周围的磁场分布是均匀的C．地球仪周围各点的磁场方向都相同D．地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的【答案】D【解析】A．磁场真实存在，磁感线真实不存在，故A错误；B．地球仪周围磁场强度不同，磁场不均匀，故B错误；C．地球仪周围的磁场方向不同，故C错误；D．地球仪可悬浮在空中是利用同名磁极相互排斥的原理，故D正确。故选D。4．跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，据动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则（）A．向任意方向摇绳均可产生电流 B．电流方向与绳子运动方向无关C．此过程中机械能转化为电能 D．跳绳发电属于电流的磁效应【答案】C【解析】AB．地球是个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极的地理南极附近，所以磁感线大致南北方向，所以两位同学站在东西方向，摇动铜线跳绳切割磁感线运动，铜线跳绳才能切割磁感线运动，才有电流，电流方向与绳子运动方向有关，故AB不符合题意；C．此过程中要切割磁感线产生电流，是机械能转化为电能，故C符合题意；D．跳绳发电属于电磁感应现象，故D不符合题意。故选C。5．小丹同学在笔记本上记录了以下四条结论，其中错误的是（）A．煤油温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的B．家用洗衣机是典型的热机C．受到平衡力作用的物体一定保持静止状态或匀速直线运动状态D．物体是由大量分子组成的【答案】B【解析】A．常用的液体温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制成的，所以，煤油温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的，故A正确，不符合题意；B．家用洗衣机是利用电动机工作的，热机会产生大量的废气，排放大量的热量，故B错误，符合题意；C．物体受平衡力的作用，可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，故C正确，不符合题意；D．由分子动理论知道，物质是由大量分子组成，组成物质的分子在永不停息地做无规则运动，故D正确，不符合题意。故选B。6．2021年4月，海南舰在三亚某军港交接入列。海南舰作为海上大型作战平台，备受关注。下列说法正确的是（）A．海南舰在海面静止时，甲板上的飞机起飞后，受到的浮力不变B．在加速靠近海岛的过程中，船舱内的坦克相对于海岛是静止的C．舰船电力由柴油发电机提供，发电机原理跟家用电风扇原理相同D．因流速大压强小，两军舰在海上并列航行时要保持一定的距离【答案】D【解析】A．海南舰在海面静止时，甲板上的飞机起飞后，海南舰的重力减小，由于海南舰漂浮在海面上，浮力等于重力，因此受到的浮力变小，故A错误；B．在加速靠近海岛的过程中，船舱内的坦克相对于海岛的位置越来越近，故坦克是运动的，故B错误；C．舰船电力由柴油发电机提供，发电机原理是电磁感应，跟家用电风扇原理通电导线在磁场中受力而运动不相同，故C错误；D．因流速大压强小，两军舰在海上并列航行时中间气体流速大压强小，会产生使军舰互相靠近的压力，因此两军舰要保持一定的距离，故D正确。故选D。7．如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析正确的是（）A．旋转钥匙相当于闭合开关B．电磁铁是利用电流的热效应来工作的C．电磁铁通电后电磁铁的上端为S极D．电动机工作时将电能全部转化为机械能【答案】A【解析】A．插入钥匙并旋转才能启动汽车，所以旋转钥匙相当是闭合开关，接通电路，故A正确；B．电磁铁是在电流通过线圈时，线圈产生磁性，所以电磁铁利用电流的磁效应工作的，故B错误；C．图示中的电磁铁，电流从其上端流入，下端流出，据安培定则知，电磁铁的下端为S极，故C错误；D．电动机工作时，大部分电能转化为机械能，小部分电能转化为内能，故D错误。故选A。8．如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（）A．利用了电磁感应原理 B．利用了通电导体在磁场中受力的原理C．利用了电流的磁效应 D．产生了直流电【答案】A【解析】A．线圈振动，切割永磁体的磁感线产生电流，属于电磁感应现象，故A符合题意；B．通电导体在磁场中受力是电动机的原理，故B不符合题意；C．这里是没有利用电流的磁效应，故C不符合题意；D．振膜上的线圈左右振动，电流方向改变，不是直流电，故D不符合题意。故选A。9．有一个泡沫加在指南针上，漂浮在水面上，指南针有偏移，下列说法正确的是（）A．指南针磁偏角是由宋代科学家沈括提出的B．水下10cm处的压强为1×105PaC．如果外力消失，指南针会沉到水底D．当指南针和泡沫总重为0.2N时，排开水的质量是0.2kg【答案】A【解析】A．世界上第一个论述磁偏角的，即第一个发现地磁的两极与地理的两极并不完全重合的科学家是我国宋代学者沈括，故A正确；B．水下10cm处的压强为p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa故B错误；C．一个泡沫加在指南针上，漂浮在水面上，如果外力消失，由牛顿第一定律可知指南针处于静止状态，故C错误；D．当指南针和泡沫总重为0.2N时，由阿基米德原理可知排开水的重力是0.2N，排开水的质量=0.02kg故D错误。故选A。10．下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（）A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电【答案】D【解析】A．由图可知，导线ab在这两个时刻电流方向不同，由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以两次导线ab的受力方向不同，故A正确，不符合题意；B．平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置，图中磁感线从左向右，故甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置，故B正确，不符合题意；C．读图由左手定则可知：电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故C正确，不符合题意；D．电动机之所以能转动，是因为换向器每当转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，即电动机线圈外是直流电，线圈内是交流电，故D错误，符合题意。故选D。二、填空题。（每空1分，共21分）11．“地漏”（如图甲）是连接排水管道与室内地面的接口。“悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点，如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等。（1）若地漏不密封，排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象：______。（2）磁悬浮地漏的工作原理如图乙。①当密封盖上方无水时，在磁体B作用下，磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N极，则磁体B上端为______极。②当密封盖上方有水时，密封盖下移，开始排水。积水越多，则排水口越大，其原因是______。【答案】

分子做无规则运动

N

深度越深，液体压强越大【解析】（1）[1]扩散是两种物质相互接触时进入彼此的现象，是由于分子做无规则热运动造成的。（2）[2]由题可知，两磁体之间的作用力是斥力，同名磁极相互排斥，所以，若磁体A下端为N极，则磁体B上端为N端。[3]积水越多，积水的深度越深，根据可知，积水对密封盖的压强越大，则积水对密封盖的压力越大，密封盖向下移动就越多，所以排水口越大。12．电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。（1）如图所示是电动机原理图，将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边受到______，使线圈转动起来；（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中______来实现倒车。【答案】

力的作用

电流的方向【解析】（1）[1]一方面，磁场对通电线圈有力的作用；另一方面，线圈转动了起来，运动状态发生的了改变，说明线圈受到了力的作用。（2）[2]通电线圈在磁场中受到力的作用，受到的力的方向与电流方向和磁场方向有关，当电流方向或者磁场方向变得相反时，线圈受到的力的方向也变得相反。但如果同时改变电流方向和磁场方向，则线圈受到的力的方向则不变。按下倒车开关，改变了线圈中的电流方向，使线圈受力的方向发生改变，从而实现倒车。13．如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜______（选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于磁场对______有力的作用，此现象中能量转化情况是_________。【答案】

左右往复

通电导体

电能转化为机械能【解析】[1][2][3]当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜左右往复运动，因为电流方向改变，音圈受力方向改变。音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用，改变了线圈的运动状态。此现象中，消耗电能，产生机械能，电能转化为机械能。14．如图所示，为了解释地球存在地磁场，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心轴线的环形电流引起的。由于地球表面带有某种电荷，随地球一起自西向东转动时产生了地磁场的N极和S极。由于地磁的北极在地理的___________附近，按照安培的假设，地球表面应该带有___________（选填“正”或“负”）电荷，理由是：___________。【答案】

南极

负

见解析【解析】[1]地磁两极和地理两极位置相反，但并不完全重合，所以地磁的北极在地理南极附近。[2][3]由安培定则可知，环形电流的方向是自东向西，而地球的转动方向是自西向东，电流方向与电荷的定向移动方向相反，所以该电荷是负电荷。15．现有三根金属棒：一根铁棒、一根铜棒、一根磁棒，从外表难以区分，请你想办法加以辨别。磁棒的辨别：将三根金属棒用细线系好，悬挂起来，使其转动，静止时，根据指示的方向可以确定出磁棒。原理：磁体受______作用，静止时指向______（选填“南北”或“东西”）方向。铜棒的辨别：______。原理：磁体具有______性，可以吸引钢铁类物质。【答案】

地球磁场力

南北

用磁棒分别靠近另两根金属棒，不能吸引的是铜棒

磁【解析】[1][2]地球本身是一个大磁体，磁体在地球的磁场中受到磁力的作用，静止时指示南北方向。[3][4]铜棒的辨别：将磁棒分别靠近另外两根根金属棒，若发现磁棒不吸引其中的一个金属棒，则这根金属棒就是铜棒。因为磁体具有磁性，可以吸引钢铁类物质，不吸引铜。16．如图所示的智能照明电路，天黑时灯泡L自动发光，天亮自动熄灭。该电路自动控制是利用了丹麦物理学家______发现的电流的磁效应，控制电路中电源电压恒定，R1为定值电阻，R2是光敏电阻，R2的阻值随光照强度的增大而______；若想L在傍晚发光的时间提前，可将R1的阻值______。【答案】

奥斯特

减小

变大【解析】[1]丹麦物理学家奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，即电流周围存在磁场。[2]由题知，天黑时灯泡L自动发光，天亮自动熄灭，即光照强度较小时，电路中电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁被弹簧拉起，触点闭合，受控电路工作；所以，R2的阻值随光照强度的增大而减小。[3]光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，若想L在傍晚发光的时间提前，即在光敏电阻阻值较小时，可将R1阻值变大，从而使电路中电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁被弹簧拉起，触点闭合，受控电路工作。17．某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达_____处（选填“A”或“B”）时，_____（选填“绿”或“红”）灯发光报警，此时电磁铁的上端是_____极（选填“N”或“S”）。【答案】

B

红

N【解析】[1][2]由图示知，车库积水水面到达B处时，水是导体，将金属块A和B接通，电磁铁中有电流通过，将衔铁吸下，红灯接通，发光报警。水面未达到B处时，电磁铁中没有电流通过，衔铁弹起，绿灯亮。[3]由图示知，电磁铁有电流通过时，电流由下端流入，上端流出，据安培定则知，电磁铁的N极在上端。三、实验探究题（每空2分，共30分）18．电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。（1）如图1所示，小雨利用干电池、导线和小磁针进行实验；①通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明______；②若把图甲中的小磁针换成直导线并通电。推测：两条通电导线之间______（填“有”或“没有”）相互作用力，依据是______（填字母）；A．电磁感应现象

B．磁场对电流的作用（2）小雨又将直导线绕成螺线管形状，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，如图2所示。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与______的磁场一样；（3）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁。下列设备中没有用到电磁铁的是______（填字母）。A．大型发电机

B．电磁起重机

C．电炉【答案】

通电导线周围存在磁场

有

B

条形磁体

C【解析】（1）①[1]通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明表明通电导线周围存在磁场。②[2][3]由于通电导线周围有磁场，磁场对电流有力的作用，故若把图甲中的小磁针换成直导线并通电，两条通电导线之间有相互作用力。故选B。（2）[4]通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，画出通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极。（3）[5]电炉是完全的发热装置，而发电机和电磁起重机均需要电磁铁产生磁性进行工作。故选C。19．如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。（1）实验中，AB棒的材料可能是______（填“塑料”或“铝”）；（2）我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断______；（3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：次数AB棒在磁场中的运动情况是否有感应电流1静止无2沿磁场方向运动（不切割磁感线运动）无3切割磁感线运动有根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为电能；（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与______的关系；（5）若将此装置中灵敏电流计换成______，可进一步探究电动机的工作原理。【答案】

铝

电流的方向

切割磁感线

磁感线的方向

电源【解析】（1）[1]探究感应电流产生的条件，电路需要形成闭合回路，AB应为导体，则可能是铝。（2）[2]可以通过灵敏电流计的正反偏转来判断电流的方向。（3）[3]由表格可知，当AB棒在磁场中静止或沿磁场方向运动（不切割磁感线运动）时，没有感应电流，当AB棒在磁场中切割磁感线运动时，产生感应电流，则总结可得：电路中产生感应电流的条件是，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为电能。（4）[4]AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，则磁感线方向发生改变，可用于探究感应电流方向与磁感线方向的关系。（5）[5]将灵敏电流计换成电源，则可观察到通电导体在磁场中受力运动，则可用于探究电动机的工作原理。20．小夕用如图甲的装置探究电磁感应现象。（1）他上下移动单根导线时，观察到灵敏电流计的指针___________；左右移动该导线时，观察到灵敏电流计的指针___________。（2）他通过这个实验现象得出初步结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做___________磁感线的运动时，导体中就会产生电流。（3）为了进一步验证这个结论，他又用如图乙的装置进行实验，发现将条形磁铁向下插入线圈时，灵敏电流计的指针___________；保持条形磁铁在线圈中不动，向上提起线圈时，灵敏电流计的指针___________结果符合上述实验结论。【答案】

不动（或静止）

左右摆动

切割

摆动

摆动【解析】（1）[1][2]图甲的装置是探究电磁感应现象，当上下移动单根导线时，由于导线没有切割磁感线，所以电路中没有感应电流产生，则灵敏电流计的指针不动；当左右移动该导线，此时导线切割了磁感线，因此能产生感应电流，观察到灵敏电流计的指针左右摆动。（2）[3]产生感应电流的条件：一是闭合电路；二是一部分电路在磁场中做切割磁感线运动。（3）[4][5]用如图乙的装置进行实验，由于运动的相对性，不管是将条形磁铁向下插入线圈，还是保持条形磁铁在线圈中不动，向上提起线圈，两种方法线圈都切割了条形磁铁周围的磁感线，能够产生出感应电流，所以灵敏电流计的指针都会摆动。四、计算题：本题共2小题，共19分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。21．(9分)为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消