資源簡介

第二十章 電與磁
A組基礎訓練題
一、填空題（本大題共5小題）
1．跳廣場舞已經成為人們健身的一種方式。優美的舞曲聲是由揚聲器紙盆 產生的。揚聲器的工作原理是 。為了不影響周圍居民的生活和休息，跳舞者應將音響的音量調小，這是在 處減弱噪聲。
2．在電風扇、電熨斗、電磁起重機、揚聲器、麥克風和發電機中，利用電磁感應原理工作的有 ；利用磁場對通電導體有力的作用原理工作的有 。
3．科技館內有一個“靜電球”，當人觸摸“靜電球”時，頭發絲便會一根根豎起，形成“怒發沖冠”的景象，如圖所示，這是由于頭發絲帶 電荷而互相排斥的結果。我國研制的航母將采用自行研制的電磁彈射器，電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當彈射車內的導體通以強電流時，艦載機受到強大的推力而快速起飛。那么，電磁彈射器的工作原理是 。
4．（1）如圖所示，電阻箱的示數為 Ω。
（2）根據圖中通電螺線管中的電流方向，可以判斷出通電螺線管的左端是 極。（填“N”或“S”）。
5．如圖虛線框內的裝置叫 ，其中R是熱敏電阻，它的阻值隨溫度的升高而減小，R0是滑動變阻器．該裝置的工作原理是：隨室內溫度的升高，熱敏電阻的阻值減小，控制電路中電流增大，當電流達到一定值時，銜鐵被吸合，右側空調電路接通，空調開始工作．為了節能，現要將空調啟動的溫度調高，可以適當將滑片P向 （選填“左”或“右”）移動，或者適當 （選填“增大”或“減小”）控制電路的電源電壓．
二、單選題（本大題共8小題）
6．手機無線充電技術是一種新型的充電方式，其原理是電流通過送電線圈產生磁場，手機受電線圈靠近該磁場就會產生電流，如圖中，與給手機充電時受電線圈工作原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
7．如圖，當開關S連接“1”時，將滑動變阻器滑片P向右移動，彈簧將①；當開關S接“2”時，將滑動變阻器滑片P滑至端，并剪斷彈簧，讓條形磁體穿過線圈，產生電磁感應，電流表的指針②。（　　）
A．伸長、偏轉 B．伸長、不動
C．縮短、偏轉 D．縮短、不動
8．如圖所示的四個實驗,反映電動機基本原理的是
A． B．
C． D．
9．圖示為直流電動機的工作原理圖。線圈abcd處于向右的磁場中，兩個銅半環E和F跟線圈兩端相連，可隨線圈一起轉動，兩半環中間斷開，彼此絕緣；A和B是電刷，它們分別跟兩個半環接觸，使電源和線圈組成閉合電路。在圖示位置，電流沿dcba流過線圈，dc邊受到磁場的作用力向下，則（　　）
A．線圈在圖示位置時，ab邊受到磁場的作用力向下
B．線圈由圖示位置轉過180o時，電流沿dcda流過線圈
C．線圈由圖示位置轉過180°時，dc邊受到磁場的作用力向下
D．線圈由圖示位置轉過180°時，ab邊受到磁場的作用力向下
10．圖中是新型智能手機無線充電技術的應用，當交變電流通過充電底座中的線圈時，線圈產生磁場，帶有金屬線圈的智能手機靠近該磁場就能產生電流，從而實現充電。下列設備與無線充電原理相同的是（　　）
A．電飯鍋 B．電動機 C．發電機 D．揚聲器
11．如圖所示為一種溫度自動報警器的原理圖．圖中的水銀溫度計在制作時，玻璃管中封入一段金屬絲，電源的兩極分別和金屬絲相連，當溫度達到設定值，電鈴報警．下列說法中正確的是（ ）
A．電磁鐵的工作原理是電磁感應 B．電鈴工作時，電磁鐵a端為N極
C．溫度升高到78℃時，電鈴報警 D．若將溫度計上端的金屬絲向下調整，則報警溫度將升高
12．如圖所示，是最新設計的無人機，配備一個攝像頭，遠程計算機通過這個攝像頭可以控制它的飛行，使它能夠在適合的地方著陸。下列說法中錯誤的是（ ）
A．當飛機受平衡力的時候是處于靜止狀態或勻速直線運動狀態
B．電子馬達相當于一個電動機，它是根據電磁感應的原理制成的
C．當機翼產生的升力大于飛機受到的重力時，無人機就能升空
D．無人機直立棲息在樹枝上時，樹枝對無人機的支持力和無人機對樹枝的壓力是一對相互作用力
13．如圖所示，關于電與磁，下列說法正確的是（ ）
A．摩擦起電的實質是產生了多余的電荷
B．利用圖乙的原理，人們制造了發電機
C．圖丙中螺線管上方小磁針靜止時a端是S極
D．圖丁裝置可研究電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關系
三、實驗題（本大題共2小題）
14．小飛利用圖甲所示裝置進行探究什么情況下磁可以生電。
序號 磁極 導體運動 電流計
1 上N下S 上、下運動 不偏轉
2 上N下S 水平向右運動 向左偏轉
3 上N下S 水平向左運動 向右偏轉
4 上S下N 水平向左運動 向左偏轉
（1）小飛將導體棒ab置于磁場中靜止，發現靈敏電流計沒有偏轉。他從能量的角度進行了分析，此時沒有電流產生才是正常的，如果有電流產生，它將違背了 定律；
（2）接下來，小飛進行了表格乙中所示的實驗，他由1、2和1、3得：并不是只要導體在磁場中運動就可以產生感應電流，導體的運動必須 磁感線；
（3）分析第3、4兩次實驗記錄，說明感應電流的方向與 有關。
15．學習了電磁感應現象后,小雨同學還想進一步探究感應電流的大小與哪些因素有關。他使用的裝置如圖所示:鐵塊E、F上繞有導線并與開關、滑動變阻器、電源、燈泡組成電路。線框abcd與靈敏電流計G相連。(線框abcd在鐵塊E、F上方,實驗過程中線框不扭轉)
【猜想與假設】
小雨做出了如下猜想:
A．感應電流的大小與磁場的強弱有關;
B．感應電流的大小與導體切割磁感線的速度有關。
【設計與進行實驗】
(1)小雨探究猜想A的設計思路如下:改變電磁鐵的　　　　進行多次實驗,每次實驗保持線框沿豎直向下穿過電磁鐵磁場的速度相等,觀察并記錄每次實驗中靈敏電流計G指針偏轉的格數。
(2)要探究猜想B,實驗時應保持電磁鐵　　　　不變,改變線框切割磁感線的速度進行多次實驗,分別記下每次實驗中靈敏電流計指針偏轉的格數,實驗數據記錄如表所示。
實驗次數 切割磁感線的速度 電流計指針偏轉格數
1 慢速 1.5格
2 中速 2.5格
3 快速 4格
【分析論證】
(3)分析表格數據可得出的結論是:其他條件都相同時,　　　　　　　　　,閉合電路中產生的感應電流越大。
【交流評估】
(4)實驗中用電磁鐵代替永磁體的好處是:　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)按照小雨的設計思路探究猜想A,實驗時在操作上存在的困難是:　　　　　　　　　　　　。
四、綜合題（本大題共1小題）
16．近幾年衡陽市進行老舊小區改造，不少多層樓房安裝了電梯。圖甲是某小區電梯的結構示意圖，它由轎廂、配重、滑輪、纜繩、鋼絲繩和電動機組成，轎廂質量為400kg，配重質量為300kg，繩重和摩擦忽略不計。為了安全，電梯設置了超載自動報警系統，如圖乙。閉合控制開關S1，電梯沒有超載時，再閉合運行開關S2，電動機正常工作：超載時（即控制電路中的電流 ），電鈴發出報警鈴聲，即使閉合S2，電動機也不工作。控制電路電源電壓為9V，定值電阻R1的阻值為30Ω，電磁鐵線圈電阻不計，轎廂內底面壓力傳感器R2的阻值與它所受壓力F的關系如圖丙所示。
（1）該電梯空載靜止時，與轎廂相連的纜繩對轎廂的拉力為__________N，超載時，圖乙中觸點將與__________點接觸（選填“A”或“B”），電鈴發出報警鈴聲；
（2）該電梯某次轎廂內載人和貨物的總重為8000N，試通過計算判斷電梯是否超載；__________
（3）如圖丁所示是某次電梯上升時的 圖像，若轎廂內人和貨物總重為5000N，求電梯勻速上升運行階段，電動機牽引轎廂的鋼絲繩做功的功率。

五、計算題（本大題共2小題）
17．一位設計師設計了一種“重力燈”。無論你在地球哪一個角落，無論當地的天氣如何，它都可以實現照明。如圖甲是這種“重力燈”的結構簡化圖，當重物下落時拉動繩子，轉軸轉動時，小燈泡就可以發光。重復以上操作，可以實現長時間照明。現掛上一個質量為25kg的重物，該重物恰好可以緩慢勻速下落。在重物下落高度為2.4m的過程中，就可以供一個標有“3.6V 1W”字樣的LED燈持續正常發光4min。（g取10N/kg）
（1）甲圖虛線框內一定有 ，它的工作原理是 ；
（2）求重物下落時，重力做功的功率；( )
（3）求重物在一次下落過程中，甲圖裝置能量轉化的效率；( )
（4）取下燈泡，將甲圖裝置的兩個輸出端接入乙圖中的a、b兩個接線柱進行實驗（設該裝置在短時間實驗過程中可以穩定輸出3.6V電壓）；R0為標有“5Ω 0.3A”的定值電阻，滑動變阻器R1標有“50Ω 1A”，電流表選擇量程為0~0.6A，電壓表選擇量程為0~3V；為了保證電路安全，求滑動變阻器接入電路的阻值變化范圍。( )
18．科技小組的同學設計了如圖甲所示的恒溫箱溫控電路，它包括控制電路和受控電路兩部分，用于獲得高于室溫、且溫度在一定范圍內變化的“恒溫”．其中控制電路電源電壓為36 V，R為可變電阻，Rt為熱敏電阻（置于恒溫箱內），熱敏電阻阻值隨溫度變化的關系如圖乙所示，繼電器線圈電阻R0為50 Ω．已知當控制電路的電流達到0.04A時，繼電器的銜鐵被吸合；當控制電路的電流減小到0.036 A時，銜鐵會被釋放．加熱器的規格是“220 V 1000 W”，恒溫箱內部空間大小是2 m3，空氣的密度是1.30 kg/m3，比熱容是103 J/（kg·℃）．
（1）如圖甲所示狀態，通過加熱器的電流多大？
（2） 加熱器產生的熱量有80 %轉化為恒溫箱內空氣的內能，若使恒溫箱內空氣溫度從25℃升高到65℃，加熱器需正常工作多長時間？
（3） 若要使恒溫箱內可獲得上限為100℃的“恒溫”，當可變電阻R調節到多大？
（4）如果需要將恒溫箱內的下限溫度設為50℃的“恒溫”，則應將可變電阻R調節為多大？
B能力提升訓練題
一、填空題（本大題共5小題）
1．通電導線周圍存在磁場，當導線中的電流 時，導線中的磁場就增強．通電導線周圍磁場的方向與 的方向有關．
2．當你唱卡拉OK時，要用到話筒（麥克風），如圖所示，是動圈式話筒構造示意圖，當你對著話筒說話或唱歌時，產生的聲音使膜片振動，與膜片相連的線圈也跟著一起振動，根據 現象，線圈在磁場中的這種運動，能產生隨著聲音的變化而變化的 ，經放大后，通過揚聲器還原成聲音．
3．磁體有兩個磁極，一個是______，用_____表示；另一個是______，用______表示。
4．在電話中話筒的作用是 ，而聽筒的作用是 ，使人聽到聲音．
5．如圖實驗裝置中,將導體ab置于磁場中,置于水平金屬軌道上。合上開關,會觀察到導體ab發生運動,這表明通電導體在磁場中要　　　　作用,　　　就是根據這一原理制造出來的。如果把電源的正負極對調后接入電路,會發現導體ab的運動方向跟原來運動的方向　　　　。
二、單選題（本大題共8小題）
6．下列說法正確的是（　　）
①磁體的磁性越強，能吸引的物質種類就越多
②指南針能夠指南北，是由于受到地磁場的作用
③能夠自由轉動的小磁針靜止時，其N極指向地理北極附近
④磁體之間的作用是通過磁場發生的，但磁場并不存在
A．只有①和② B．只有①和④
C．只有②和③ D．只有③和④
7．如圖所示是某汽車啟動電動機的電路。當啟動器開關閉合時,有細小電流通過器件X,接著有強大電流通過電動機,并將電動機啟動。請你根據所學知識想一想,X可能是哪一種器件 (　　)
A．靈敏電流計 B．電磁繼電器
C．電壓表 D．發電機
8．下列現象中能用磁極間的相互作用力來解釋的是（　　）
A．地毯中夾有鋼絲
B．油罐車尾部常拖有一條鐵鏈
C．電視里講解棋類比賽時，棋子可以粘在豎直懸掛的棋盤上
D．電腦屏幕上會吸附灰塵
9．小明用圖示實驗裝置，探究“磁場對通電直導線的作用”。閉合開關S，原本靜止的輕質硬直導線AB水平向右運動。要使AB水平向左運動，下列措施中可行的是（ ）
A．將A、B 兩端對調 B．將蹄形磁體的N、S 極對調
C．換用磁性更強的蹄形磁體 D．將滑動變阻器的滑片P向右移動
10．《晉書·馬隆傳》講述了名將馬隆在一次戰役中，命士兵將大批磁石堆壘在一條狹窄的小路上，身穿鐵甲的敵軍被磁石吸住，而馬隆的兵將身穿犀甲，行動如常，敵軍以為馬隆的兵是神兵，故而大敗。下列說法正確的是（ ）
A．磁石能吸引各種金屬鎧甲
B．磁石周圍的小路布滿磁感線
C．磁石吸引鐵甲是通過磁場作用的
D．磁石各部位對鐵甲的吸引力大小相同
11．如圖為直流電動機的工作原理圖，以下分析正確的是( )
A．電動機通電后不轉，一定是電路斷路
B．改變磁場方向可以改變線圈轉動的方向
C．電動機工作過程中，消耗的電能全部轉化為機械能
D．線圈連續轉動是靠電磁繼電器來實現的
12．下列對物理現象的描述正確的是（ ）
A．圖甲：晴朗天氣我們看到湖中的倒影是光的折射現象
B．圖乙：閉合開關，小磁針靜止時N極指向左側
C．圖丙：軟木塞飛出，管內水蒸氣的內能減小，內能轉化為機械能
D．圖丁：通電線圈abcd在磁場中受力而轉動，發電機是根據這一原理制成的
13．小明和小華分別用如圖所示的裝置研究簡易電動機的工作情況，小明將線圈兩端的漆全部刮掉，小華只將一端的漆全刮掉，另一端刮掉一半，閉合開關后（有電流通過燈絲，燈就發光），他們看到的現象分別是（　　）
A．小明看到線圈連續轉動，燈時亮時滅
B．小華看到線圈連續轉動，燈連續發光
C．小華看到線圈左右擺動，燈時亮時滅
D．小明看到線圈左右擺動，燈連續發光
三、作圖題（本大題共2小題）
14．根據小磁針靜止時的指向,標出圖中的磁感線方向和小磁針的N、S極。
15．地球周圍存在磁場，如圖，若假想地磁場是由地球內部一塊大條形磁鐵產生的，請在地球中間畫出這塊大條形磁鐵，并且標出條形磁鐵的磁極以及地磁場磁感線的方向（簡要的畫幾條表明意思即可）
( )
四、實驗題（本大題共2小題）
16．如圖所示是“探究通電螺線管外部磁場分布”的實驗，先在螺線管的兩端各放一個小磁針，并在硬紙板上均勻地撒滿鐵屑。
（1）如圖所示，通電后輕敲紙板，觀察鐵屑的排列情況，發現通電螺線管外的磁場與 磁體的磁場相似；
（2）實驗中，小磁針的作用是為了研究通電螺線管周圍的 （選填“磁場強弱”或“磁場方向”）；
（3）探究完成后同學們還想探究通電螺線管的極性與電流方向的關系，請你就現有實驗器材設計一下：應該 ，當觀察到 現象時，則能證明通電螺線管的極性與電流方向有關。

17．為了研究通電螺線管周圍不同位置的磁場強弱，某小組同學將通電螺線管放置在水平玻璃板正下方，在玻璃板上均勻撒上鐵屑，輕敲玻璃板后發現，在不同位置處鐵屑的分布不同。如圖(a)所示，該小組同學選取通電螺線管兩端對稱的A、B、C、D、E和F六個區域進行觀察。為便于觀察，圖(b)所示為放大的這六個區域的鐵屑分布情況。
(1)分析比較圖中的A、B、C三個區域或D、E、F三個區域，可得出的初步結論是
___________________________________________________________。
(2)分析比較圖中的_______區域可初步推測，在通電螺線管左右兩側，到通電螺線管兩端距離相等的對稱區域，磁場強弱是相同的。
五、計算題（本大題共2小題）
18．喜歡創造發明的小榕設計了一個自動控溫的保溫箱，其工作原理電路圖如圖所示。電源電壓恒為12V，控制電路中電磁鐵線圈電阻忽略不計，定值電阻，加熱電路中電阻。為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化情況如表所示。閉合開關后，當箱內溫度達時，銜鐵被吸下，電阻停止工作；當箱內溫度低于時，電磁鐵磁性減弱，在彈簧作用下，A、B 兩觸點接觸，電阻又開始工作。求：
（1）電阻工作100s產生的熱量；
（2）電磁鐵吸住滑塊的最小電流；
（3）若將電流表改成溫度表，其刻度是否均勻，請通過分析計算說明理由。
溫度 24 26 28 30 32 34 36 38
熱敏電阻 180 160 140 120 100 80 60 40
19．一位設計師設計了一種“重力燈”。無論你在地球哪一個角落，無論當地的天氣如何，它都可以實現照明。如圖甲是這種“重力燈”的結構簡化圖，當重物下落時拉動繩子，轉軸轉動時，小燈泡就可以發光。重復以上操作，可以實現長時間照明。現掛上一個質量為25kg的重物，該重物恰好可以緩慢勻速下落。在重物下落高度為2.4m的過程中，就可以供一個標有“3.6V 1W”字樣的LED燈持續正常發光4min。（g取10N/kg）
（1）甲圖虛線框內一定有 ，它的工作原理是 ；
（2）求重物下落時，重力做功的功率；( )
（3）求重物在一次下落過程中，甲圖裝置能量轉化的效率；( )
（4）取下燈泡，將甲圖裝置的兩個輸出端接入乙圖中的a、b兩個接線柱進行實驗（設該裝置在短時間實驗過程中可以穩定輸出3.6V電壓）；R0為標有“5Ω 0.3A”的定值電阻，滑動變阻器R1標有“50Ω 1A”，電流表選擇量程為0~0.6A，電壓表選擇量程為0~3V；為了保證電路安全，求滑動變阻器接入電路的阻值變化范圍。( )
六、綜合題（本大題共1小題）
20．閱讀短文，回答問題：
電動車因為具有輕便、快捷和環保等優點備受大家喜愛．通常說的電動車是以蓄電池作為能量來源．為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，作了放電余留20%左右即停止電能輸出的電路設計．
如表是某型號電動自行車的相關數據．
整 車 整車質量 40kg
最高車速 10m/s
最大噪聲 62dB
效 率 75%
蓄電池 容 量 0.5kW h
供電電壓 48V
電動機 額定電壓 48V
（1）如圖所示的實驗中，能反映電動機工作原理的是如圖丙中的 ．
（2）關于電動車，下列說法中錯誤的是 ．
A．電瓶車手把相當于輪軸
B．緊急剎車時，人會向前傾導致人的動能變大
C．行駛過程中輪胎發熱，輪胎內能一定增大
D．后視鏡用凸面鏡是為了擴大視野
（3）電動車中改變車速的控制器相當于是實驗室中的 （填物理實驗器材名稱），它和電動機應該 選填“串聯”或“并聯”）在一起使用．
（4）該電動車最多能輸出的機械能為 J．
（5）小明騎著該電動車，以最大規定速度在水平路面勻速行駛時，且該電動車行駛過程中所受到的摩擦力f隨車輛和人的總質量M的變化關系圖象如圖乙所示．則該過程中電動車克服摩擦力做功的功率為225W，則小明的質量是 kg．（g取10N/kg）
A組基礎訓練題參考答案
1．【答案】 振動； 通電導體在磁場中受力運動； 聲源
【詳解】
[1]一切發聲的物體都在振動，揚聲器發出的優美舞曲聲是由揚聲器紙盆振動而產生的。
[2]揚聲器是利用通電導體在磁場中受力運動的原理進行工作的。
[3]將音響的音量減小，即降低的聲音的響度，這是在聲源處減弱噪聲。
2．【答案】 麥克風、發電機； 揚聲器、電風扇
【詳解】
[1]電磁感應原理是：閉合回路部分導體做切割磁感線運動時，回路中會產生感應電流。動圈式麥克風，聲音引起膜片振動，膜片帶動永磁體中的線圈振動，產生感應電流，聲信號轉化為強弱變化的電信號，是電磁感應原理。發電機是外力帶動線圈在永磁體中轉動，線圈做切割磁感線運動，產生感應電流，將機械能轉化為電能。
[2]動圈式揚聲器，從麥克風處產生的感應電流流向動圈式揚聲器的線圈中，線圈處于強磁場中，磁場對通電線圈施加力的作用，由于經過線圈的電流的方向和強弱是變化的，線圈在磁場力的作用下反復振動，從而還原出聲音信息。電風扇是靠電動機帶動葉片轉動的，電動機原理是：通電線圈在磁場力作用下發生轉動，從而帶動機械轉動。電熨斗是靠電流熱效應工作的，電磁起重機本質是電磁鐵，是利用電流的磁效應工作的。
3．【答案】 同種； 通電導體在磁場中受力運動
【詳解】
[1]“怒發沖冠”的景象，這是由于當人觸摸“靜電球”時，人體帶上同種電荷，頭發絲因帶同種電荷而互相排斥的結果。
[2]由題意可知，電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當彈射車內的導體通以強電流時，即可受到強大的推力，由此可知其原理是通電導體在磁場中受力而運動。
4．【答案】1893；N
【詳解】
（1）[1]由圖可知，電阻箱的示數為
（2）[2]由圖可知，電流從螺線管的左側流入，右側流出，根據右手螺旋定則可知，通電螺線管的左端是N極。
5．【答案】 電磁繼電器； 右； 減小
【詳解】
電磁繼電器在電路中相當于開關，因此虛線框內的裝置叫電磁繼電器；根據題意可知，銜鐵吸合需要的電流是一定的，即控制電路中的電流不變；要將空調啟動的溫度調高，則熱敏電阻的阻值將減小，由 可知，當電源電壓一定時，熱敏電阻越小，則滑動變阻器接入電路的阻值越大，即將滑片向右移動；當滑動變阻器的阻值一定時，熱敏電阻的阻值減小，則電源電壓也需要減小．
6．【答案】B
【詳解】
A．圖中是奧斯特實驗，說明通電直導線周圍存在磁場，這種現象叫電流的磁效應。故A不符合題意；
B．圖中是閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動能夠產生感應電流，是電磁感應現象；給手機充電時受電線圈靠近磁場就會產生電流，也是利用電磁感應原理工作的。故B符合題意；
C．圖中開關閉合后，磁鐵中的通電金屬桿會運動，說明通電導體受到磁場力的作用。故C不符合題意；
D．圖中開關閉合后，小磁針發生偏轉，螺線管就有了磁性，說明通電螺線管周圍存在磁場。故D不符合題意。
故選B。
7．【答案】A
【詳解】
由圖知道，當開關S接“1”，將滑動變阻器片P由左端滑向右端，根據右手定則知道，電螺線管的上端為N極，異名磁極相互吸引，又因為通電螺線管的磁性增強，彈簧長度會伸長；當開關S接“2”，將滑動變阻器片P滑至右端，并剪斷彈簧，讓條形磁體穿過線圈，產生電磁感應，電流表的指針會發生偏轉，因為線圈相當于做切割磁感線運動，電路又閉合，所以會產生感應電流，故電流表指針會偏轉。
故選A。
8．【答案】D
【詳解】
電動機的基本原理是通電導體在磁場中受力的作用．
A．如圖為奧斯特實驗表明通電導線周圍存在磁場；
B．如圖為同種電荷相互排斥；
C．如圖為電磁感應現象，即閉合電路部分導體切割磁感線產生感應電流；
D．如圖為通電導體在磁場中受力的作用，是電動機的基本原理．
9．【答案】D
【詳解】
通電導體在磁場中受力方向與電流方向、磁場方向有關，其中之一發生改變，則受力方向發生改變。
A．根據題意知道，此時dc邊受到磁場的作用力向下，由于ab邊中電流方向與dc中電流方向相反，而磁場方向相同，所以ab邊受到磁場的作用力與dc邊受到磁場的作用力相反，即ab邊受到磁場的作用力向上，故A錯誤；
B．由圖知道，線圈由圖示位置轉過180o時，電流沿abcd流過線圈，故B錯誤；
C．線圈由圖示位置轉過180°時，dc邊中電流的方向反向，則受力方向改變，即dc邊受到磁場的作用力向上，故C錯誤；
D．線圈由圖示位置轉過180°時，ab邊中電流的方向反向，則受力方向改變，即ab邊受到磁場的作用力向下，故D正確。
故選D。
10．【答案】C
【詳解】由題可知，手機中的線圈，能將底座產生的變化的磁場轉化為電流給手機電池充電，是利用電磁感應原理工作的；
A．電飯鍋做飯，是利用電流通過導體產生熱量來工作的，是利用了電流的熱效應，故A不符合題意；
B．電動機工作原理是通電導體在磁場中受力而運動，故B不符合題意；
C．發電機是利用閉合電路的線圈在磁場中做切割磁感線運動，能夠產生感應電流，是電磁感應現象，故C符合題意；
D．將攜帶聲音信息的電流通過揚聲器的線圈，線圈在磁場中受力而運動，從而帶動紙盆振動產生聲音，利用的是通電導體在磁場中受力而運動，故D不符合題意。
故選C。
11．【答案】C
【詳解】
A. 電磁鐵的工作原理是電流的磁效應，故A錯誤；
B. 電鈴工作時，根據安培定則判斷，電磁鐵a端為S極，故B錯誤；
C. 如圖，當溫度升高到780C時通過溫度計中的連線，電磁鐵被接通，產生磁場，銜鐵被吸過來，電鈴接通報警，故C正確．
D. 若將溫度計上端的金屬絲向下調整，則報警溫度將降低，故D錯誤；
故選C．
12．【答案】B
【分析】
【詳解】
A．靜止或勻速直線運動都是平衡狀態，此時都會受到平衡力的作用，故A正確，不符合題意；
B．電動機是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理制成的，故B錯誤，符合題意；
C．機翼的上方是弧形，空氣流過上方時流速大，壓強小；機翼下方是平面，空氣的流速小，壓強大；這一壓強差使飛機獲得豎直向上的升力；當升力大于重力時，無人機受到的合力方向向上，無人機就會升空，故C正確，不符合題意；
D．無人機直立棲息在樹枝上時，樹枝對無人機的支持力和無人機對樹枝的壓力是一對相互作用力，故D正確，不符合題意。
故選B。
13．【答案】B
【詳解】
A．摩擦起電的實質是通過摩擦使正負電荷分離，得失電子的過程，電荷總數沒有變化，故A錯誤；
B．圖乙是法拉弟的電磁感應實驗原理圖，通過切割磁感線可以在導線中產生感應電流，將機械能轉化為電能，人們制造了發電機，故B正確；
C．圖丙中螺線管電流從左端流入，根據安培定則，右手四指順著電流方向握住螺線管，大拇指所指的方向為N極，即螺線管右端為N極，左端為S極，根據磁極間相互作用規律，上方小磁針靜止時a端是N極，故C錯誤；
D．圖丁裝置中兩電磁鐵串聯，電流相同，線圈匝數不同，根據控制變量法，可研究電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數的關系，故D錯誤。
故選B。
14．【答案】能量守恒；切割；磁場方向
【詳解】
（1）[1]發電機發電時將機械能轉化為電能，如果導體棒ab置于磁場中靜止能產生感應電流違背了能量守恒定律。
（2）[2]根據實驗中1、2和1、3現象可知，當導體棒運動方向和磁感線平行時不產生感應電流，當導體棒左右運動時產生感應電流，說明要想產生感應電流導體棒的運動必須要切割磁感線。
（3）[3]分析第3、4兩次實驗記錄，將N、S極對調，改變磁場方向，保證導體切割磁感線方向不變，感應電流方向改變，說明感應電流的方向和磁場方向有關。
15．【答案】(1)磁性強弱　(2)磁性強弱　(3)導體切割磁感線的速度越大　(4)便于改變磁體的磁 性強弱　(5)難以控制每次移動線框的速度相等
【解析】(1)探究感應電流的大小與磁場的強弱的關系時,根據控制變量法可知,實驗中要控制導體切割磁感線的速度相同,磁場的強弱不同,即需要改變電磁鐵的磁性強弱;(2)實驗中用到了控制變量法,要探究感應電流的大小與導體切割磁感線的速度的關系,應控制電磁鐵磁性強弱不變,只改變導體切割磁感線速度的大小;(3)從表格中看出,從實驗1到實驗3,線框切割磁感線的速度越來越大,電流計指針偏轉格數越來越多,電流越來越大,由此可得出的結論是:其他條件都相同時,導體切割磁感線的速度越大,閉合電路中產生的感應電流越大;(4)實驗中用電磁鐵代替永磁體的好處是便于改變磁體的磁性強弱;(5)按照小雨的設計思路探究猜想A,實驗時在操作上存在的困難是難以控制每次移動線框的速度相等。
16．【答案】（1）3000 ；A （2）超載 （3）1.2×104W
【詳解】（1）該電梯空載靜止時，配重和轎廂都處于靜止狀態，與轎廂相連的纜繩對轎廂的拉力大小等于配重的重力，即
F纜繩=G配重=m配重g=300kg×10N/kg=3000N；
由圖乙可知，超載時，觸點與A接觸，電鈴接入電路中，電鈴發出報警鈴聲。
（2）該電梯某次轎廂內載人和貨物的總重為8000N，轎廂內底面壓力傳感器受到的壓力F壓=8000N，由圖丙可知，壓敏電阻R2=30Ω，電路中的電流
說明電梯超載。
（3）由圖丁可知，電梯勻速上升階段的速度是2m/s，對轎廂受力分析，轎廂受到三個力的作用：轎廂自身的重力、纜繩對轎廂豎直向上的拉力以及鋼絲繩對轎廂的拉力，當轎廂勻速直線運動時，受力平衡，轎廂整體的重力
G總= G廂+G = m廂g+G=400kg×10N/kg+5000N=9000N
鋼絲繩對轎廂的拉力
F鋼=G總- F纜繩=9000N-3000N=6000N
電梯滿載勻速運行時，電動機鋼絲繩對轎廂拉力的功率
17．【答案】 發電機 電磁感應 2.5W 40% 7~25Ω
【分析】
【詳解】
解：（1）[1][2]轉軸轉動時，小燈泡就可以發光，即產生了電能，所以甲圖虛線框內一定有發電機；發電機的工作原理是閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，就會在導體中產生感應電流，即它的工作原理是電磁感應原理。
（2）[3]這個質量為25kg的重物，它的重力
它的重力是250N；重物下落高度為2.4m，則這個過程重力做的功
重力做的功是600J；這個過程可以供一個標有“3.6V 1W”字樣的LED燈持續正常發光4min，也是說重物下落2.4m，消耗的時間是，根據可知，重力做功的功率
重力做功的功率是2.5W。
（3）[4]由[3]解析可知，重力做的功是600J，這是總功；這個過程中可以供一個標有“3.6V 1W”字樣的LED燈持續正常發光4min，正常發光，則燈的電功率是1W，時間是，那么根據可知，甲圖裝置所做的有用功
甲圖裝置能量轉化的效率
甲圖裝置能量轉化的效率是40%。
（4）[5]觀察題中的條件，R0為標有“5Ω 0.3A”的定值電阻，即流過R0的電流最大只能是0.3A；滑動變阻器R1標有“50Ω 1A”，即流過R1的電流最大只能是1A；電流表選擇量程為0~0.6A，即流過電流表的電流最大只能是0.6A；由上述可知，三個電流值：0.3A、1A、0.6A，并且這個是串聯電路，電流處處相等，那么電路中最大電流只能是0.3A，根據歐姆定律得
解得，即R1最小阻值為7Ω；
電壓表選擇量程為0~3V，則電壓表的示數最大只能是3V，電壓表并聯在R1兩端，則R1兩端的最大電壓是3V，根據串聯電路的分壓原理，電阻越大，分得的電壓越大，則這時R1的電阻是最大的，根據可知
解得，即R1最大阻值為25Ω；綜上所述，為了保證電路安全，R1接入電路的阻值變化范圍是7~25Ω。
答：（1）甲圖虛線框內一定有發電機，它的工作原理是電磁感應；
（2）重物下落時，重力做功的功率是2.5W；
（3）重物在一次下落過程中，甲圖裝置能量轉化的效率是40%；
（4）為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路的阻值變化范圍是7~25Ω。
18．【答案】（1）4.55A（2）130s（3）450Ω（4）150Ω
【詳解】
(1)由圖甲所示電路可以知道，工作電路是通路，加熱器處于加熱狀態．受控電路電源電壓為220V，加熱器的規格“220V 1000W”，此時加熱器在額定電壓下工作，其電流為：
(2) 恒溫箱內空氣溫度從25℃升高到65℃需要吸收的熱量為：
設加熱器需正常工作時間為t，則放出的熱量為W=Pt（其中P=1000W），
根據已知列方程如下：80%×Pt=1.04×105J，計算得t=130s；
(3) 若要使恒溫箱內可獲得上限為100℃的“恒溫”，欲使電流達到0.04A的最高銜接電流，控制電路的電阻應該為，讀圖乙可知100℃時熱敏電阻的阻值為400Ω，所以可變電阻R此時調節為：900Ω－400Ω－50Ω=450Ω；
(4) 當獲得最高溫度為50℃時，欲使電流達到0.036A的最低釋放電流，控制電路的電阻應該為，讀圖乙可知50℃時熱敏電阻的阻值為800Ω，所以可變電阻R此時調節為：1000Ω－800Ω－50Ω=150Ω；
B組能力提升訓練題參考答案
1．【答案】變大；電流；
【詳解】
通電導線周圍存在磁場，由于電流所產生的磁場的強弱與電流的大小有關，當導線中的電流增大時，導線中的磁場就增強．通電導線周圍磁場的方向與電流的方向有關．
2．【答案】 電磁感應； 電流
【詳解】
當你對著話筒說話或唱歌時，產生的聲音引起膜片振動，線圈和膜片是連在一起的，連在膜片上的線圈就一起振動，線圈在磁場里的振動，會切割磁感線產生感應電流，這就是電信號．根據電磁感應現象，線圈在磁場中的這種運動，能產生隨著聲音的變化而變化的電流，經過放大后，這個記載聲音信號的感應電流經放大后傳給揚聲器，就通過揚聲器還原成聲音．
3．【答案】北極； N； 南極； S
【分析】磁極是磁體上磁性最強的部位，每個磁體都有兩個磁極：一個N極，一個S極．
【詳解】任何磁體都有兩個磁極，當磁體能夠自由轉動時，最終總會有一個磁極指向北方，這個磁極稱為北極，即N極，另一個磁極指向南方，稱為南極，即S極．
4．【答案】； 將聲音的變化轉化為強弱變化的電流； 將變化的電流還原成聲音
【詳解】
在最早、最簡單的電話裝置是由聽筒、話筒和電池組組成，它們應串聯在電路中．電話的話筒把聲音的信號轉變為強弱變化的電流的信號傳遞出去，再通過聽筒把強弱變化的電流信號變成聲音的信號，把傳輸的聲音還原出來．
5．【答案】受到力的　電動機　相反
【解析】開關閉合后,導體中有電流通過,導體運動起來,說明通電導體在磁場中受到力的作用,電動機就是利用該原理制成的。把電源的正負極對調后接入電路,磁場方向不變,而通過導體的電流方向相反,導體的受力方向相反,故會發現導體ab的運動方向跟原來運動的方向相反。
6．【答案】C
【詳解】①磁體的磁性越強，只表示吸引磁性物質的能力強，與能吸引的物質種類多少無關，故①錯誤；
②指南針是小磁針，是由于受到地磁場的作用，所以能夠指南北，故②正確；
③地理兩極和地磁兩極相反，地磁場的N極在地理的南極附近，磁感線是從N極出來，回到S極的，故小磁針靜止時，其N極指向地理北極附近，故③正確；
④磁體之間的作用是通過磁場發生的，磁場是一種真實存在的物質，故④錯誤。
正確的是②和③。
7．【答案】B
【解析】由題可知,通過小電流的控制電路來控制大電流的工作電路,所以X可能是電磁繼電器。
8．【答案】C
【詳解】
A．地毯中夾有鋼絲是為了導出因摩擦產生的靜電，防止由靜電發生火災和靜電對電子產品產生的損害，這與磁極間的相互作用力無關，故A不符合題意；
B．油罐車尾部常拖有一條鐵鏈是把油罐車上的靜電導入大地，有效防止油罐車因靜電造成自燃爆炸的危險，這與磁極間的相互作用力無關，故B不符合題意；
C．電視里講解棋類比賽時，棋盤和棋子都是磁性材料做成的，根據異名磁極相互吸引而使棋子和棋盤之間有一定的壓力，從而使棋子受到棋盤的摩擦力，當棋子受到的摩擦力等于重力時，棋子可以粘在豎直懸掛的棋盤上，故C符合題意；
D．電腦屏幕上有靜電，所以電腦屏幕會吸附灰塵，這與磁極間的相互作用力無關，故D不符合題意。
故選C。
9．【答案】B
【詳解】
由安培定則知磁場對通電導體有力的作用，其作用的方向只與電流方向、磁場方向有關。
A．將A、B 兩端對調，電流方向仍與原來一樣垂直紙面向里，既沒改變磁場方向，也沒改變電流方向，所以通電直導線AB在磁場中受力方向與原來相同，即通電直導線AB運動方向為水平向右運動，故A不符合題意；
B．將蹄形磁體的N、S 極對調，只改變磁場方向，所以通電直導線AB在磁場中受力方向與原來相反，即通電直導線AB運動方向變為水平向左運動，故B符合題意；
C．換用磁性更強的蹄形磁體，只改變磁場強弱，既沒改變磁場方向，也沒改變電流方向，所以通電直導線AB在磁場中受力方向與原來相同，即通電直導線AB運動方向為水平向右運動，故C不符合題意；
D．將滑動變阻器的滑片P向右移動，只改變通過直導線AB中電流大小，既沒改變磁場方向，也沒改變電流方向，所以通電直導線AB在磁場中受力方向與原來相同，即通電直導線AB運動方向為水平向右運動，故D不符合題意。
故選B。
10．【答案】C
【解析】
A 磁石能吸引鐵、鈷、鎳，但不能吸引金、銅等其他金屬，故A錯誤
B 磁石的周圍存在磁場，而磁感線實際并不存在，是為了描述磁場分布而假想的曲線，故B錯誤
C 磁石周圍存在磁場，磁石通過磁場作用從而能吸引鐵甲，故C正確
D 磁石兩極磁性最強，其他部分較弱，所以磁石各部位對鐵甲的吸引力大小不相同，故D錯誤
11．【答案】B
【詳解】
A．電動機通電后不轉原因：電流太小、磁場磁性太弱、斷路、線圈處于平衡位置，故A錯誤；
B．線圈轉動方向跟電流方向和磁場方向有關，改變磁場方向可以改變線圈轉動方向，故B正確；
C．電動機工作時電能大部分轉化為機械能，還有一小部分轉化為內能，故C錯誤；
D．換向器在線圈剛轉過平衡位置時，能自動改變線圈中的電流方向，能使線圈連續轉動下去，故D錯誤。
故選B。
12．【答案】C
【詳解】
A．水中倒影，屬于平面鏡成像，是光的反射現象，故A錯誤；
B．根據安培定則可知，螺線管左端為S極，異名磁極相互吸引，所以小磁針的右端應該為N極，故B錯誤；
C．軟木塞飛出時，管內水蒸氣的內能減小，軟木塞的動能增加，是內能轉化為動能（機械能），故C正確；
D．電動機是根據通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的，與丁圖原理相同，故D錯誤。
故選C。
13．【答案】D
【詳解】A D．小明將線圈的引線兩端的漆全部刮完，則線圈快越過平衡位置后，受到相反的力，故不能持續轉動，只能看到線圈左右擺動，由于電流是持續的，故燈泡連續發光，故A選項錯誤，D選項符合題意；
B C．小華將線圈引線一端的漆皮完全刮掉，另外一端只刮一部分，這樣就保證了線圈越過平衡位置后斷電，線圈由于慣性會接著運動，故小華可以看到線圈持續轉動，但是電流時有時無的，故是燈時亮時滅，故BC選項錯誤。
14．【答案】如圖所示　
15．【答案】
【詳解】
地磁北極在地理南極附近、地磁南極在地理北極附近；且在磁體外部磁感線是從磁體的N極出發，回到S極的，如圖所示：
16．【答案】（1）條形；（2）磁場方向；（3）改變電流方向；小磁針的N極指向發生變化
【詳解】（1）由圖可知，通電后輕敲紙板，觀察鐵屑的排列情況，鐵屑的排列情況與條形磁鐵周圍鐵屑的排列情況相同，因此通電螺線管外的磁場與條形磁體的磁場相似。
（2）小磁針放在螺線管周圍不同位置，小磁針靜止時N極指向與該點磁場方向相同，實驗中，小磁針的作用是為了研究通電螺線管周圍的磁場方向。
（3）探究通電螺線管的極性與電流方向的關系，應該改變電流方向，可以將電源的正負極對調，當觀察到小磁針的N極指向發生變化時，說明通電螺線管的極性與電流方向有關。
17．【答案】(1)在通電螺線管外部，距離螺線管兩端越遠，磁場越弱(合理即可)；(2)A、F(或B、E或C、D)
【詳解】(1)根據放大的六個區域圖可知：在通電螺線管外部，距離螺線管兩端越遠，磁場越弱；(2)根據放大圖可知，A和F、B和E、C和D的鐵屑分布情況幾乎完全相同，所以分析比較圖中的A、F(或B、E或C、D)區域可初步推測，在通電螺線管左右兩側，到通電螺線管兩端距離相等的對稱區域，磁場強弱是相同的。
18．【答案】（1）7200J；（2）0.05A；（3）表盤上溫度值的刻度不均勻，電流與電阻不成正比
【詳解】解：（1）根據電路圖可知，電阻工作時，和串聯后，再與并聯接入電路中，兩端的電壓為電源電壓，消耗的電能全部用來產生熱量，所以電阻工作100s產生的熱量為
（2）根據題意可知，當箱內溫度低于時，A、兩觸點接觸，根據表格中的數據可知，此時的阻值為；該支路的總電阻為
電磁鐵吸住滑塊的最小電流為
（3）根據歐姆定律可知，電流表的示數為
電源電壓不變，的阻值是變化的，電流與總電阻成反比，所以將電流表改成溫度表，其刻度是不均勻的。
答：（1）電阻工作產生的熱量為7200J；
（2）電磁鐵吸住滑塊的最小電流為0.05A；
（3）表盤上溫度值的刻度不均勻，電流與電阻不成正比。
19．【答案】 發電機 電磁感應 2.5W 40% 7~25Ω
【分析】
【詳解】
解：（1）[1][2]轉軸轉動時，小燈泡就可以發光，即產生了電能，所以甲圖虛線框內一定有發電機；發電機的工作原理是閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，就會在導體中產生感應電流，即它的工作原理是電磁感應原理。
（2）[3]這個質量為25kg的重物，它的重力
它的重力是250N；重物下落高度為2.4m，則這個過程重力做的功
重力做的功是600J；這個過程可以供一個標有“3.6V 1W”字樣的LED燈持續正常發光4min，也是說重物下落2.4m，消耗的時間是，根據可知，重力做功的功率
重力做功的功率是2.5W。
（3）[4]由[3]解析可知，重力做的功是600J，這是總功；這個過程中可以供一個標有“3.6V 1W”字樣的LED燈持續正常發光4min，正常發光，則燈的電功率是1W，時間是，那么根據可知，甲圖裝置所做的有用功
甲圖裝置能量轉化的效率
甲圖裝置能量轉化的效率是40%。
（4）[5]觀察題中的條件，R0為標有“5Ω 0.3A”的定值電阻，即流過R0的電流最大只能是0.3A；滑動變阻器R1標有“50Ω 1A”，即流過R1的電流最大只能是1A；電流表選擇量程為0~0.6A，即流過電流表的電流最大只能是0.6A；由上述可知，三個電流值：0.3A、1A、0.6A，并且這個是串聯電路，電流處處相等，那么電路中最大電流只能是0.3A，根據歐姆定律得
解得，即R1最小阻值為7Ω；
電壓表選擇量程為0~3V，則電壓表的示數最大只能是3V，電壓表并聯在R1兩端，則R1兩端的最大電壓是3V，根據串聯電路的分壓原理，電阻越大，分得的電壓越大，則這時R1的電阻是最大的，根據可知
解得，即R1最大阻值為25Ω；綜上所述，為了保證電路安全，R1接入電路的阻值變化范圍是7~25Ω。
答：（1）甲圖虛線框內一定有發電機，它的工作原理是電磁感應；
（2）重物下落時，重力做功的功率是2.5W；
（3）重物在一次下落過程中，甲圖裝置能量轉化的效率是40%；
（4）為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路的阻值變化范圍是7~25Ω。
20．【答案】C；B；滑動變阻器；串聯；1.08×106；50
【詳解】（1）電動機是利用通電導體在磁場中受力而運動制成的．
A．圖中沒有電源，則導體ab在磁場中做切割磁感線運動時，電流計指針發生偏轉，說明產生了感應電流，這是電磁感應現象，是發電機的工作原理，不符合題意；
B．是奧斯特實驗，說明了通電導線周圍存在磁場，不符合題意；
C．圖中有電源，閉合開關后，通電導線在磁場中受力運動，是電動機的原理，符合題意；
D．探究的是電磁鐵磁性強弱與線圈匝數的關系，故不符合題意；
（2）A．自行車的車把實際上是一個輪軸，動力作用在輪上，是省力杠桿，故A正確．
B．緊急剎車時，由于慣性人要繼續向前運動，所以人會向前傾，人會向前傾不會導致人的動能變大，故B錯誤．
C．行駛過程中輪胎克服摩擦做功，機械能轉化為內能，使輪胎的內能增加，溫度升高而發熱，故C正確．
D．凸面鏡對光線有發散作用，能成正立、縮小的虛像，因此利用凸面鏡可以達到擴大視野的目的，故D正確．
（3）電路中的電流大小可通過滑動變阻器來改變，電流變化了，電動機的轉速就會改變，因此電動車中改變車速的控制器相當于是實驗室中的滑動變阻器．在連接時，它和電動機應該串聯在一起使用．
（4）電動車在使用過程中，將電能轉化為機械能，因此該電動車最多能輸出的機械能
．
（5）已知最大功率P=225W，
由可得，；
已知摩擦力f隨車輛和人的總質量M的變化關系圖象為正比例圖象．
由圖像可知，當f=5N時，車輛和人的總質量M’=20kg，則阻力為1N時，車輛和人的總質量為4kg，則當f=22.5N時，車輛和人的總質量M=22.5N×4kg/N=90kg，
則小明的質量m小明=M-m車=90kg-40kg=50kg．
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