第一章《电与磁》综合训练（解析版）

第一章《电与磁》综合训练

选择题（共20小题）

1.下列生活中常见的器械或工具，没有用到电磁铁的是（）

A.电磁起重机B.电话C.电炉D.磁悬浮列车

【解答】解：A.通电时，电磁铁有电流通过，电磁起重机产生了磁性，当电路断开时，电磁铁失

去了磁性，应用了电磁铁，故A不符合题意；

B.电话机的听筒应用了电磁铁的原理，故B不符合题意；

C.电炉是利用电流的热效应，将电能转化为内能，没用到电磁铁，故C符合题意；

D.磁悬浮列车应用同名磁极相互排斥的原理，应用了电磁铁，故D不符合题意。

故选：Co

2.如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关s,滑片移到适当位置。

B,条形磁铁所受摩擦力向左

C.调换条形磁铁N、S极放置位置，通电螺线管磁极随之改变

D.小磁针发生逆时针旋转

【解答】解：

A、由图知，闭合开关S,电流从螺线管右侧流入；根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电

流的方向，则大拇指指向螺线管的右端，即为N极，故A错误；

B、异名磁极相互吸引相互吸引，所以条形磁铁受到水平向右的吸引力的作用，条形磁铁处于静

止状态，水平方向上受力平衡，所以受到的吸引力和摩擦力是一对平衡力，摩擦力的方向是水平

向右的，故B错误；

C、调换条形磁铁N、S极放置位置，由于通过螺线管的电流方向不变，所以通电螺线管磁极不改

变，故C错误；

D、通电螺线管的右端为N极、左端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针发生逆时针旋

转，故D正确。

故选：Do

3.小明用塑料为连接轴将自己家的两个玩具电机的转轴连接起来，如图，开关S闭合后，灯泡发光,

A.电流通过连接轴传输到灯泡，所以灯泡亮了

B.甲相当于发电机，乙相当于电动机

C.增加电池的节数，小灯泡亮度不变

D.将电源正负极对调，灯泡亮度发生改变

【解答】解：

AB、闭合开关，乙中的通电导体在磁场中受力运动，所以乙相当于电动机；通过连接轴，使甲中

的线圈转动，甲中的线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，感应电流流经过小灯泡，

小灯泡会发光，所以甲相当于发电机，故A错误、B正确；

C、增加电池的节数，通过乙的电流变大，乙转动变快，则甲中的线圈切割磁感线的速度变大，产

生的感应电流变大，通过小灯泡的电流变大，小灯泡变亮，故C错误；

D、将电源正负极对调，通过乙的电流不变，乙的转速不变，甲的转速不变，产生的感应电流大

小不变，灯泡亮度不变，故D错误。

故选：Bo

4.小江梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳总结如下，其中正确的是（）

①磁场虽然看不见摸不着，但是却是真实存在的

②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线

③磁场有方向，科学上把小磁针静止时南极的指向规定为其所处位置的磁场方向

④地磁场的磁感线是从地球的南极附近发出回到地球的北极附近

A.①③B.②④C.①④D.②③

【解答】解：

①磁场看不见摸不着，但磁场对放入其中的磁体有力的作用，所以可以借助小磁针感知它的存在,

这是典型的转换法，故①正确；

②磁感线是不存在的，是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线，故②错误；

③磁场有方向，科学上把小磁针静止时N极的指向规定为其所处位置的磁场方向，故③错误；

④地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，所以

地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近，故④正确。

故选：C=

5.小柯利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质，设计了判断水温变化的装置其工作

原理如图甲所示，电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻Ro由导线连接成一个串联电路，在线圈的

上方固定一个弹簧测力计，其下端挂一铁块。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中，水温的变化

会引起弹簧测力计示数发生变化；如图乙所示为某次实验中弹簧测力计读数随时间变化的图像。

下列说法正确的（）

热敏电阻

图甲

A.tl到t2时间内热敏电阻的阻值变大

B.tl到t2时间内水温升高

C.t2到t3时间内电压表示数最小

D.t3到t4时间内电路中电流变大

【解答】解：由电路图可知，定值电阻与热敏电阻串联，电压表测定值电阻R（）两端的电压，

A、由图象可知，tl到t2时间内弹簧测力计示数增大，说明铁块受到磁力增大，线圈中的电流变

大，根据欧姆定律可知电路中的总电阻减小，则热敏电阻的阻值减小，故A错误；

B、因热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小，所以，tl到t2时间内热敏电阻的阻值减小时，水

温升高，故B正确；

C、由图象可知，t2到t3时间弹簧测力计示数不变，说明电路中的电流不变，则热敏电阻两端电

压没有改变，根据串联电路的电压特点可知，电压表的示数不变；结合B项分析可知t2时刻水温

最高，电路中的电流最大，由U=IR可知定值电阻Ro两端的电压最大（电压表示数最大），所以，

t2到t3时间内电压表的示数最大，故C错误；

D、由图象可知，t3到t4时间内弹簧测力计示数减小，说明铁块受到磁力减小，电路中的电流减

小，故D错误。

故选：Bo

6.如图所示，重为G的小铁块在水平方向力F的作用下，沿粗糙程度相同的条形磁铁表面N极滑

S极，下列说法正确的是（）

——F

G------►

NS

A.小铁块对磁铁的压力始终等于G

B.小铁块对磁铁的压力始终小于G

C.小铁块对磁铁的摩擦力先减小后增大

D.小铁块对磁铁的摩擦力先增大后减小

【解答】解：AB、铁块在左端时，受到N极的引力较大，铁块对磁铁的压力较大；越靠近中间，

磁性减弱，磁铁对铁块的作用减小，铁块对磁铁的压力减小；靠近S极，磁性增强，引力增大,

铁块对磁铁的压力较大，铁块对磁铁的压力先减小后增大，即小铁块对磁铁的压力，故AB错误；

CD、由于接触面的粗糙程度不变，小铁块对磁铁的压力先减小后增大，所以磁铁对小铁块的摩擦

力也是先减小后增大，根据力的作用的相互性可知，小铁块对磁铁的摩擦力也是先减小后增大，

故C正确、D错误。

故选：Co

7.玩具小船上固定有螺线管（有铁芯）、电源和开关组成的电路，如图所示，把小船按图示的方向

【解答】解：由右手螺旋定则可知螺线管右侧为N极，左侧为S极；因地磁场沿南北方向，地球

南极附近处为地磁场的N极，地球北极附近处为地磁场的S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极

相互吸引，故船头A指向北方。

故选：D。

8.如图是十字路口拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,

压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。下列有关说法

正确的是（）

光控开关

3摄

暨生力开关

像

系

统

A.只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄

B.控制电路的电源正负极改变会影响摄像系统工作

C.若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同作用

D.只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄

【解答】解：（1）分析题意可知，只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄,

因此A和B两个选项的说法是错误的；

（2）分析可见，光控开关和压力开关是相互牵制，相互影响的，因此这两个开关只能串联，不能

并联，所以C选项的说法也是错误的。

故选：D。

9.如图是某饮水器的原理图。饮水器的容器内有密封绝缘的电热丝R1和热敏电阻Rx,只要水面到

达如图所示的位置，接触开关Si就会导通。继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾

后能自动切断加热电路。则下列说法中正确的是（）

-------------------05V°---------------

A.其中电磁铁的右端为S极

B.Rx必须选用阻值随温度升高而增大的热敏电阻

C.R2两端的电压与电流的比值是一个定值

D.降低饮水器加热的最高温度要将滑动变阻器R2的滑片向左调节

【解答】解：A、由图可知，热水在加热过程中，接触开关Si导通，电磁铁中电流由左端流入,

右端流出，由安培定则可知，继电器开关中电磁铁的右端为N极，故A错误；

B、继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路，此时电磁铁的磁

性应该减小，衔铁会向右移动，磁性减小，则继电器线圈中的电流减小，Rx必须选用阻值随温度

升高而增大的热敏电阻，故B正确；

C、由欧姆定律的变形式R=S可知，R2两端的电压与电流的比值等于R2的阻值，R2是滑动变阻

器，阻值随着滑片的移动而变化，因此R2两端的电压与电流的比值不是一个定值，故C错误；

D、想降低饮水器的最高温度，应增大R2的电阻，减小电路中的电流，故滑片应向右移动，故D

错误。

故选：Bo

10.如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法正确的（）

B.自动报警器的触点类似一种开关

C.自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象

D.把水银温度计换成酒精温度计同样可以工作

【解答】解：A、当温度达到90℃时，温度计中的水银和金属丝接触，控制电路闭合，衔铁被吸

引向下，则工作电路中，红灯会亮，电铃会响，绿灯不亮；

B、自动控制报警装置中应用了电磁继电器，电磁继电器本身就是一种开关；

C、电磁继电器的工作原理是：电流的磁效应，不是应用了电磁感应现象；

D、酒精属于绝缘体，当温度上升到温度计中的酒精和金属丝接触，控制电路也不能导通，而无

法工作。

故选：Bo

11.如图所示，是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针

上方有一根与之平行的直导线。下列说法正确的是（）

A.通电导线必须东西方向放置

B.首次通过本实验揭开电与磁之间的联系的科学家是法拉第

C.该实验中用到的物理方法有转换法

D.改变直导线中电流的方向，小磁针N极的指向不变

【解答】解：

A、地磁场的方向是南北方向，使得电流的磁场不受地磁场的干扰，应将导线水平南北放置，故

A错误;

B、首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故B错误；

C、小磁针偏转，能说明通电导线周围存在磁场，小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场，

这是转换法的应用，故C正确；

D、磁场方向与电流方向有关，改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向改变，故D错误。

故选：Co

12.如图是小敏设计的汽车尾气中一氧化碳排放量的检测电路。当一氧化碳浓度高于某一设定值时，

电铃发声报警。图中气敏电阻Ri阻值随一氧化碳浓度的增大而减小。下列说法不正确的是（）

电

弹

磁

簧

铁B

工作电路

Ri

控制电路

A.电铃应接在B和D之间

B.当一氧化碳浓度升高，电磁铁磁性增强

C.用久后，电源电压Ui会减小，报警时一氧化碳最小浓度比设定值低

D.为使该检测电路在一氧化碳浓度更低时报警，可将R2的滑片向上移

【解答】解：

AB、因气敏电阻R1阻值随一氧化碳浓度的增大而减小，所以当一氧化碳浓度升高时，R1阻值减

小，控制电路的总电阻减小，由1=,可知，控制电路中电流增大，电磁铁的磁性增强，故B正

确；

当一氧化碳浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，则电铃应接在B和D之间，故

A正确；

C、用久后，电源电压Ui会减小，因电铃开始发声报警时控制电路的电流一定，所以由R=牛可

知，控制电路的总电阻应减小，当R2的阻值不变时，气敏电阻R1的阻值应更小，则报警时一氧

化碳最小浓度比设定值高，故C错误；

D、电源电压Ui一定，且电铃开始发声报警时控制电路的电流一定，由口=牛可知，报警时控制

电路的总电阻一定，要使该检测电路在一氧化碳浓度更低(气敏电阻R1阻值变大)时报警，应减

小R2接入电路中的电阻，可将R2的滑片向上移，故D正确。

故选：Co

13.如图所示，甲车上放一条形磁铁，乙车上放一钢棒，当两车靠近时，相互吸引，由此可知原来

()

乙甲

A.钢棒一定有磁性

B.钢棒一定没有磁性

C.钢棒可能有磁性，也可能没有磁性

D.无法判断

【解答】解：由于磁铁具有吸引铁磁性物质的性质，所以条形磁铁会吸引钢棒，同时，由于物体

间力的作用是相互的，使得两车靠近；由于磁铁间异名磁极相互吸引的性质，所以条形磁铁会吸

引有异名磁极的钢棒，同时，由于物体间力的作用是相互的，使得两车靠近；故钢棒可能有磁性

也可能没磁性。

故选：Co

14.环形电流可以看作是一匝的通电螺线管，其两侧的磁极与线圈中电流方向的关系也符合右手螺

旋定则，把两个单匝线圈A和B挂在水平光滑的固定绝缘细杆MN上，且平行靠近放置，当线

圈通入如图所示大小相同、方向相反的电流时，则线圈A和B将（）

B

A.靠近B.距离不变C.远离D.无法确定

【解答】解：由图知，两个线圈A和B中的电流方向不同，用右手握住线圈A、B,让四指指向

线圈中电流的方向，则大拇指所指的那端就是线圈的N极，所以线圈A的左端为N极、右端为

S极，线圈B的左端为S极、右端为N极，根据磁极间的相互作用规律可知，线圈A和B会相

互排斥，则它们将互相远离，距离变大。

故选：Co

15.如图所示，甲乙为条形磁体，中间是螺线管，虚线表示磁极间的磁场分布情况的磁感线，则可

以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是（）

A.NSNNB.SNSSC.SSNSD.NNSN

【解答】解：根据右手螺旋定则知，B端为N极，C端为S极，由磁感线的特点知，

A、B为同名磁极，都为N极，C与D是异名的，D为N极。

故选：Do

16.小明将直流电动机模型接入电路，闭合开关后，发现电动机不工作。他用手轻轻地碰了一下线

圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是（）

A.直流电动机的铜半环与电刷接触不良

B.电源电压太低

C.线圈刚好处于平衡位置

D.线圈中的电流太小

【解答】解：A、接触不良，形成开路，电路中没有电流，形不成通电导体，故电动机始终不会工

作，不符合题意；

B、若是线圈两端的电压太低，即线圈中的电流很小，线圈所受的磁场力小于摩擦力时，即使我

们轻推一下，电动机也不会转动，不符合题意；

C、平衡位置时电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，

电动机不会转动，但是用手轻轻地碰了一下线圈后，线圈越过平衡位置，继续转动，符合题意；

D、若是线圈中的电流太小，当线圈所受的磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也

不会转动，不符合题意。

故选：Co

17.如图甲所示，将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有间隙，

就制成了一种磁控元件--干簧管，它可以用于自动控制。小明自制了一个线圈，将它套在干簧

管上，制成一个干簧继电器，用来控制灯泡的亮灭，如图乙所示。请你分析这种干簧继电器的工

作原理包括（）

①磁化②电流的磁效应③磁场对电流的作用④磁极间的相互作用

舌簧

U上'.A

干笛管

甲

A.①②B.①②③C.①②④D.①②③④

【解答】解:

S闭合时，控制电路接通，线圈产生磁场，舌簧被磁化；在两舌簧端面形成异名磁极，因相互吸

引而吸合，于是工作电路接通，S断开时，两舌簧退磁，在弹力作用下分开，工作电路断开；故

该装置中利用了电流的磁效应、磁化及磁极间的相互作用，没有利用磁场对电流的作用，①②④

正确。

故选：Co

18.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（）

振膜

线圈

A.产生了直流电

B.利用了电磁感应原理

C.利用了电流的磁效应

D.利用了通电导体在磁场中受力的原理

【解答】解：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，线圈做切割永磁体的

磁感线运动，会产生电流，这是电磁感应现象；线圈来回振动时，切割磁感线的方向会发生变化，

产生的感应电流的方向也会发生改变，产生的是交流电；故ACD错误，B正确。

故选：Bo

19.下列关于场的说法中正确的是（）

A.磁极与磁极之间是直接接触发生作用的

B.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的

C.磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生

D.磁场是客观存在的特殊物质

【解答】解:

A、磁极与磁极的相互作用力是靠磁场来完成的，故A错误；

BD、磁场虽然看不见，摸不着，但却实际存在的物质，故B错误、D正确；

C、磁场是客观存在的物质，与磁极与磁极、磁极与电流是否发生作用无关，故C错误;

故选：D。

20.如图为螺丝刀式测电笔的结构及使用方法。下列说法不正确的是（）

A.测电笔可以辨别火线和零线

B.若覆管发光，说明人体成为了电流的通路

C.在图示两种使用测电笔的方法中，甲是正确的，乙是错误的

D.刀体探头、电阻、速管和金属后盖是导体，外壳和弹簧是绝缘体

【解答】解：A.测电笔的用途是辨别火线和零线，故A正确；

B.若就管发光，说明测电笔接触的是火线，电流需要经过人体形成回路，即火线、测电笔、人

体、大地成为了电流的通路，故B正确；

C.在两种使用测电笔的方法中，手指要接触测电笔尾部的金属体（或笔卡），甲图手接触了笔尾

金属体，使用方法正确，乙图手接触了笔尖，使用错误，故C正确；

D.刀体探头、电阻、速管、弹簧和金属后盖是导体，外壳是绝缘体，故D错误。

故选：D。

二.填空题（共6小题）

21.电动机是利用通电线圈在磁场中的原理制成的。如图所示，在做让线圈转起来的实验中，将线

圈两端引线的漆皮的一端全部刮掉，另一端只刮半周，其作用与直流电动机中换向器（填结

构名称）的作用相同。线圈通电后是沿顺时针转动，若将电源两极对调，线圈的转动方向为逆

时针（填“顺时针”或“逆时针”），除此之外，还可以通过改变对调磁极的办法,来改变

电动机转动方向。

【解答】解：电动机能连续转动是利用了换向器使线圈在平衡位置自动改变线圈中的电流方向；

在做让线圈转起来的实验中，将线圈两端引线的漆皮的一端全部刮掉，另一端只刮半周，其目的

就是让线圈持续转动，所以其作用与直流电动机中换向器；

电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动。磁场对其有力的作用，力的方向与两个因素有关：

一是电流方向，二是磁场方向。两者有任何一个因素发生改变，导体运动方向就会发生改变，所

以线圈通电后是沿顺时针转动，若将电源两极对调，线圈的转动方向为逆时针，除此之外，还可

以通过对调磁极的办法，来改变电动机转动方向。

故答案为：换向器；逆时针；对调磁极。

22.如图为汽车启动原理图。汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔并旋转（相当于接通电路）。

（1）电路接通后，通电螺线管E端的磁极是八极。

（2）当钥匙插入钥匙孔并转动，电动机工作，电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压。

（选填“小于”“等于”或“大于”）

【解答】解：（1）根据图片可知，螺线管线圈上电流方向左；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖

向左，此时大拇指指向下端，那么螺线管的F端为N极，E端为S极。

（2）根据图片可知，电磁铁接在一节干电池上，而电动机接在两节干电池上，那么电磁铁的工作

电压小于电动机的工作电压。

故答案为：（1）S；（2）小于。

23.在我国，家庭电路的供电电压是220V,不高于36V的电压才是安全电压;触电事故

通常是由于人们直接或间接与火线（选填“火线”或“零线”）接触所造成的。如图所示，

小明将台灯的两脚插头插入两孔插座AB中（图乙是台灯的电路图，CD表示台灯插头的两脚），

连接情况是A与C、B与D连接。这种插入法，在断开开关情况下，手指接触台灯接点N时会

（选填“会”或“不会”）触电。

【解答】解：（1）我国家庭电路的供电电压是220V；大量事实表明，不高于36V的电压才是安

全电压；

（2）在家庭电路中，触电事故通常是由于人们直接或间接与火线接触所造成的；

（3）按照小明的接法可知开关连在了零线和电灯之间，即使断开开关的情况下台灯仍与火线相

通，手指接触台灯接点N时会触电。

故答案为：220；36；火线；会。

24.在研究“磁场对通电导体的作用”实验中。

（1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入电源，根据

该原理可制成电动机。

（2）在乙图中，通电后cd段导线受d场力F1的方向为竖直向下，由此可以判断ab段导线所受

磁场力F2的方向是竖直向上，Fi与F2不是一对平衡力，这是因为两个力没有作用在同一直线

±_»

（3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的电流方向。

【解答】解：（1）利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，即必须有电源，所以在ab

间应接电源；利用该原理制成了电动机；

（2）由图可知，Fi与F2没有在同一直线上，不是一对平衡力；

（3）要使图乙中的线圈可以持续转动，是在外部加装了换向器，当通电线圈所在平面与磁感线垂

直时，它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。

故答案为：（1）电源；电动机；（2）两个力没有作用在同一直线上；（3）换向器。

25.小明用自制电磁小船对地磁场的方向进行判断，如图所示，闭合开关S,将小船按如图放在平静

的水中，发现船头慢慢转动，但小船最后停止的位置并不是正南或正北。

（1）由图判断电磁小船的右端（船头）为S极,要使小船运动更加灵敏，可以将滑动变阻器

滑片往左（填“左”或“右”）移动。

（2）将小船按如图所示放在平静的水中后，船头偏转的方向是顺时针（填“顺时针”或“逆

时针叽

（3）小船最后的指向不是正南或者正北的原因是地球存在着磁偏角。

【解答】解：(1)根据安培定则的内容判定线电流的磁感线的方法和题中图片可知：右手握住导

线，让弯曲的四指指尖向上，此时，大拇指所指的方向是左端，左端就是通电螺线管的N极，右

端(船头)是S极；要使小船运动更加灵敏，必须增大电磁铁的磁场，即增大电流减小电阻，将

滑动变阻器滑片往左移动；

(2)将小船按如图所示放在平静的水中后，因为船头为电磁铁的S极，所以最终它会指向南方，

船头偏转的方向是顺时针；

(3)地磁的北方与地图所指示的地理北方产生的夹角叫做磁偏角，小船最后的指向不是正南或者

正北的原因是地球存在着磁偏角。

故答案为：

(1)S,左；

(2)顺时针；

(3)磁偏角。

26.学习了电磁知识后，小柯了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大

小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图1甲所示)，然后依

次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回

答问题。

(1)分析图1丙、丁(选填序号)，可知通电导线之间作用力大小与电流大小有关。

(2)得到通电导线之间的相互作用力的方向与电流方向有关的结论，你的依据是乙、丙中电

流大小相同、方向不同，导线形变程度不同。

(3)如图2所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合,

则该星形回路将CO

A.不会变形

B.会变形，所围面积减小

C.会变形，所围面积增大

D.会变形，所围总面积不变

（4）两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与电流大小有关外，还与哪个因素有

关？（写出一个因素）导线间距离（导线的长度）。

【解答】解：（1）图丙、丁中两根导线中的电流方向相同，电流大小不同，导线的形变程度不同，

由此可知，通电导线之间作用力方向与电流大小有关；

（2）图乙中两根导线中的电流方向相同，而两根导线向中间靠拢，说明两根导线相互吸引；图丙

中两根导线中的电流方向相反，而两根导线向两侧排斥，由此可知，通电导线之间作用力方向与

电流方向有关；

（3）由题意知，当电流通过导线时，会产生电磁场，而导体在磁场中受力的方向与电流的方向有

关，当开关闭合后，此时角上相邻靠近的两条导线电流方向相反，所以受力方向也相反，它们相

互排斥，故所围面积会增大，故C正确；

（4）通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小、导线的长度、导线见的距离等因素有关。

故答案是：（1）丙、丁；（2）乙、丙中电流大小相同、方向不同，导线形变程度不同；⑶C；（4）

导线间距离（导线的长度）。

三.实验探究题（共3小题）

27.小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻Ri、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电

路，如图甲所示。如图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线。

（1）电磁继电器中电磁铁上端是S极（填"N”或"S”）。

（2）当温度较低时，电磁铁的磁性较弱，触点开关接通（填“接通”或“断开”）。

（3）电磁继电器的电源两端电压U=6V,电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流

为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。若可变电阻器R2的电阻值设定为150。时，恒温箱温度

可达到90ro当可变电阻器R2的电阻变大时，恒温箱设定的温度将变高（填“高”或

“低”）。

【解答】解：（1）电流从电磁铁的上端流入下端流出，结合图示的线圈绕向利用安培定则可以确

定电磁铁的上端为S极，下端为N极；

（2）温度较低时，由R1的阻值随温度变化的关系曲线可知，热敏电阻的阻值较大，控制电路中

的电流较小，电磁铁的磁性较弱，此时的衔铁不会被吸下来，根据图示的工作电路可知，加热丝

所在的电路接通；

（3）U源=6V,I=30mA=0.03A,

电路的总电阻：R总=点登=万%=200。，

1U.UD/1

此时R1=热敏电阻的阻值：Ri=R,a-R2=200Q-1500=50Q,

由图像知，热敏电阻的阻值为50Q时，对应的温度为90℃。

当可变电阻器R2的电阻变大时，在热敏电阻阻值不变的情况下，电路中的电流会减小，此时电磁

铁的磁性会减弱，所以衔铁不会被吸下来，工作电路继续工作，恒温箱内的温度持续升高，热敏

电阻的阻值会继续降低，控制电路中的电流会增大，直到电流到达临界值时，电磁铁切断工作电

路。

故答案为：（1）S;（2）弱；接通；（3）90；高。

28.1988年科学家发现，在铁、铭相间的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧

变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”。更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的三

层膜都具有“巨磁电阻效应”。组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钻、银这三种容易被磁化

的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”，进一步研究表

明，''巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时。用Ro表示未加磁场时的电阻，R表示加

入磁场后的电阻，科学家测得铁、铭组成的复合膜R与Ro之比与膜层厚度d（三层膜厚度均相

同）的关系如图所示。根据“巨磁电阻效应”原理，研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻

值的影响转换成电流的变化来读取信息。

（1）以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是；

A.铜、银B.铁、铜C.铜、铝D.铁、镶

（2）对铁、铭组成的复合膜，当膜层的厚度是L7nm时，这种复合膜的电阻具有（选填“具

有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”；

（3）“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为电信息;

（4）铁、铭组成的复合膜，发生“巨磁电阻效应”时，其电阻R比未加磁场时的电阻（选

填“大”或“小”）得多。

【解答】解：（1）组成三层复合膜的材料中，一种是铁磁性材料，另外一种不是铁磁性材料。

A.铜和银都不是铁磁性材料，故A错误；

B.铁是铁磁性材料，铜不是铁磁性材料，故B正确；

C.铜和铝都不是铁磁性材料，故C错误；

D.铁和镇都是铁磁性材料，故D错误。

故选B。

（2）根据图像可知，当膜层的厚度是1.7nm时，R与Ro的比值很小，即电阻产生了巨大变化,

则这种复合膜具有巨磁电阻效应。

（3）“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为电信息；

（4）根据图片可知，铁、铭组成的复合膜，发生“巨磁电阻效应”时，其电阻R比未加磁场时的

电阻Ro小得多。

故答案为：（1）B；（2）具有；（3）磁；（4）小。

29.在物理学中，磁感应强度（用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱，

磁感应强度B越大，磁场越强；磁感线形象直观描述磁场，磁感线越密，磁场越强。

（1）若在2处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图乙中的丙

（2）电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，这种电阻叫磁敏电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁感

应强度B变化的图象如图丙所示。利用该磁敏电阻的R-B特性曲线可以测量磁场中各处的磁感

应强度。将该磁敏电阻R放置在图甲磁场中的位置1处。小吴设计了一个可以测量该磁敏电阻R

的电路，并连接成如图丁所示的实验电路，其中磁敏电阻所处的磁场未画出。

图丙图丁

①通过磁敏电阻的电流随磁感应强度B的增大而减小。（填“增大”或“减小”）

②正确接线后，测得的数据如下表格所示。根据该磁敏电阻的R-B特性曲线（图丙）可知，位

置1处的磁感应强度为1T,

123

U/V1.53.04.5

I/mA3.06.09.0

【解答】解：（1）在磁场中，当小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。根据图片可

知，1处磁场方向竖直向下，则小磁针的N极竖直向下，故选丙。

（2）①根据图丙可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度的增大而增大，而通过的电流随阻值的增大

而减小，因此：通过磁敏电阻的电流随磁感应强度B的增大而减小。

②根据表格可知，位置1处时的电流为：I=3mA=0.003A,磁敏电阻的阻值:R=y=忐Q=500。,

1U.UUu/i

根据图丙可知，此时的磁感应强度为ITo

故答案为：（1）丙；（2）①减小；②1。

四.计算题（共3小题）

30.小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电

路，如图甲所示。如图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线。

（1）当温度较低时，触点开关接通（填“接通”或“断开”）。

（2）电磁继电器的电源两端电压U=6V,电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流

为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。若可变电阻器R2的电阻值设定为150。时，恒温箱温度

可达多少摄氏度？

甲乙

【解答】解：（1）温度较低时，由图乙Ri的阻值随温度变化的关系曲线可知，热敏电阻的阻值较

大，控制电路中的电流较小，电磁铁的磁性较弱，此时的衔铁不会被吸下来，根据图示的工作电

路可知，加热丝所在的电路中触点开关接通;

（2）由题意可知，U=6V,I=30mA=0.03A,根据欧姆定律可知，电路的总电阻：R息=：=

此时热敏电阻的阻值：RI=KLR2=200。-150Q=50Q,由图象知，热敏电阻的阻值为50。时，

对应的温度为90℃。

答：（1）当温度较低时，触点开关接通；

（2）若可变电阻器R2的电阻值设定为150。时，恒温箱温度可达90℃。

31.许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载，为了能抓拍超载车辆，小明及其物理兴

趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理，如图甲为该超载记

录器原理图，已知电源电压U=10V,线圈电阻Ro=5Q,保护电阻Ri=10fl,Rx为压敏电阻，当

车辆驶入被检测路段时，其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示，当电压表示数达到或超

过4V时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始工作，抓拍超载车辆。试问：（g取

10N/kg）

甲乙

(1)在控制电路中，当压敏电阻Rx受到的压力增大时，电磁铁的磁性将增强(选填“增强”

“减弱”或“不变”)。

(2)当一辆总质量为15t的大货车过桥时，请通过计算判断工作电路中的照相机是否工作？

(3)若电压表量程为0-5V,该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少？

【解答】解：由控制电路可知，三电阻串联，电压表测R1两端的电压。

(1)由图乙可知，当压敏电阻Rx受到的压力增大时其阻值减小，电路的总电阻减小，

由1=,可知，控制电路的电流变大，电磁铁的磁性将增强；

(2)当一辆总质量为15t的大货车过桥时，对桥面的压力：

F=G=15X103kgX10N/kg=1.5X105N,

由乙图象可知，当F=1.5X1()5N时,Rx=25C,

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电路中的电流：

uwvA

1-RQ+R^RX-5。+10。+25。-U.Z3A,

电压表的示数：

Ui=IRi=0.25AX10fl=2.5V<4V,

所以，工作电路中的照相机不工作；

(3)当电压表的示数最大即Ui大=5V时，记录器所能记录的过桥车辆的质量最大,

因串联电路各处的电流相等，

所以，电路中的电流：

I，­=■即-—=空

R总@'sn+ion+Rxfio。’

解得：Rx