第20章 电与磁（易错模拟题汇编）-中考物理一轮复习高频考点精讲与热点题型精练（全国通用）

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1．（2024•柳州三模）实践展示课上，小明手拿一块永磁铁靠近橡皮泥，发现橡皮泥被永磁铁吸走了，其奥秘是橡皮泥中掺入了一种金属粉。下列材料中，能充当这种金属粉的是（ ）
A．铝B．铁C．银D．铜
解：
A．铝不能被永磁铁吸引，故铝不能充当这种金属粉，故A不符合题意；
B．铁能被永磁铁吸引，故铁能充当这种金属粉，故B符合题意；
C．银不能被永磁铁吸引，故银不能充当这种金属粉，故C不符合题意；
D．铜不能被永磁铁吸引，故铜不能充当这种金属粉，故D不符合题意；
答案：B。
2．（2024•芜湖二模）19世纪20年代，以塞贝克为代表的科学家已经认识到：温度差会引起电流。安培考虑到地球自转造成了太阳照射后地球正面与背面的温度差，于是提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的。若规定地磁场N极与S极在地球表面的连线称为“磁子午线”（如图所示），则安培假设中的电流方向应该是（ ）
A．由西向东垂直磁子午线
B．由东向西垂直磁子午线
C．由南向北沿磁子午线
D．由北向南沿磁子午线
解：由题意知，地磁体的N极朝南，根据安培定则，大拇指指向地磁体的N极，则四指的绕向即为电流的方向，即安培假设中的电流方向应该是由东向西垂直磁子午线。
答案：B。
3．（2024•长沙模拟）如图是小明自制的指南针。小明用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的树叶上。待树叶静止后，多次将树叶轻轻旋转，重复上述操作，观察到树叶尖端总指向南方。下列说法正确的是（ ）
A．树叶尖端指向地磁南极
B．指南针的“N”应标注在树叶尖端
C．磁化后的缝衣针周围存在磁感线
D．磁化后的缝衣针能带动树叶指南北，是因为它受到地磁场的作用
解：A．树叶尖端指向地理的南极，指南针的“S”应标注在树叶尖端，故A错误；
B．地球是一个大的磁体，地球和自制指南针的磁场相互作用，树叶尖端指向地磁北极，地理的南极，故B错误；
C．磁感线是为了描述磁场而画出的线，实际并不存在，故C错误；
D．由于地球周围存在磁场，即地磁场，指南针在地磁场的作用下，使针尖指北，故D正确。
答案：D。
4．（2024•北京模拟）小阳利用如图甲所示装置进行如下实验：断开开关，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论合理的是（ ）
A．由甲、乙两图可得电流周围可以产生磁场
B．由甲、乙两图可得利用磁场可以产生电流
C．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关
D．由甲、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关
解：AB、甲中开关断开，没有电流，小磁针的指向不发生改变；乙中开关闭合，有电流经过，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故A正确，B错误；
C、乙和丙中，其它因素相同，只有电流方向不同，小磁针的偏转方向不同，说明电流产生的磁场方向与电流方向有关，故C错误。
D、甲中没有电流，小磁针指向不变；丙中开关闭合，电路有电流，小磁针的指向电流产生的磁场方向与电流方向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故D错误；
答案：A。
5．（2024•合肥二模）如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管的右端为N极
B．电源右端为正极
C．小磁针右端为S极
D．通过小磁针的磁感线方向水平向右
解：A、在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，因此通电螺线管的右端为S极，左端为N极，故A错误；
B、根据安培定则可知，电流从通电螺线管的左侧流入，右侧流出，因此电源左端为正极，右端为负极，故B错误；
C、同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此小磁针右端为N极，左端为S极，故C错误；
D、小磁针静止时N极所指方向与该点的磁感线方向一致，因此通过小磁针的磁感线方向水平向右，故D正确。
答案：D。
6．（2024•上海三模）某种指纹锁原理如图所示，S是指纹开关，电磁继电器中K是轻质弹簧，L是电磁铁，A是带有固定磁极的锁，图中为锁定状态。当指纹匹配时，开关S闭合，门锁打开。下列说法正确的是（ ）
A．A的左端是S极
B．闭合开关后，电磁铁L上端是N极
C．红灯与电磁铁P是串联的
D．若红灯灯丝烧断，闭合开关后，门锁仍可打开
解：A．当闭合开关S时，控制电路接通，电磁铁L有磁性吸引衔铁，使动触点与下端的静触点接触，与红灯串联的电磁铁P通电后，根据安培定则可知电磁铁P的左端为N极，其右端为S极，此时门锁打开，说明A端向左移动，由异名磁极相互吸引知，A的左端是N极，故A错误；
B．闭合开关后，电流从电磁铁L的上端流进，根据安培定则可知，电磁铁L上端是S极，下端是N极，故B错误；
C．当衔铁被吸引下来后，工作电路电流从电源出发，经过电磁铁P和红灯流回电源的负极，红灯与电磁铁P组成的电路电流只有一条路径，则红灯与电磁铁P是串联的，故C正确；
D．由于红灯与电磁铁P串联，若红灯灯丝烧断，闭合开关后，电磁铁P没有电流通过，电磁铁没有磁性，门锁不能打开，故D错误。
答案：C。
7．（2024•孝感模拟）如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数也变大
B．电路中消耗的总功率变小
C．螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变小
D．螺线管下端是S极，弹簧测力计示数变大
解：AB、当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，则由欧姆定律可知电路中电流增大，即电流表的示数变大；
因为在串联电路中，电阻越小，其分得的电压越小，所以滑动变阻器两端电压减小，即电压表示数减小，电源电压不变，由P＝UI可知，电路中消耗的总功率变大，故A、B错误；
CD、由图可知，电流从螺线管的下端流入、上端流出，根据安培定则可知，螺线管的上端为N极，下端为S极；
同名磁极相互排斥，所以螺线管对条形磁铁由向上的斥力；
当滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，滑动变阻器接入电阻变小，电路中的总电阻减小，根据I=UR可知，电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，螺线管对条形磁铁的斥力增大，所以弹簧测力计示数减小；故C正确，D错误。
答案：C。
8．（2024•太原二模）如图是一种称为“人工心脏泵”（血泵）的体外装置的示意图，医生给心脏疾病的患者做手术时，用它来代替心脏推动血液循环。其中线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。下列判断正确的是（ ）
A．若电源的左端为负极，闭合开关，活塞向左移
B．用铜芯代替铁芯可以增加活塞的推力
C．减少线圈AB的匝数可以增加活塞的推力
D．滑动变阻器滑片向右移动将减小活塞的推力
解：A．若电源的左端为负极，则电流从电源的右端流入，根据安培定则可知，线圈AB的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，活塞向右移，故A错误；
B．电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小、线圈匝数、有无铁芯，用铜芯代替铁芯，则电磁铁没有磁性，不能吸引活塞运动，故B错误；
C．减少线圈AB的匝数，则电磁铁的磁性减弱，对活塞的推力减小，故C错误；
D．滑动变阻器滑片向右移动，电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性减弱，对活塞的推力减小，故D正确。
答案：D。
9．（2024•娄底模拟）如图所示为公交车上自动爆玻器，危急时刻下，司机只需按下开关，自动爆玻器即可自动完成破窗。自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。下列与自动爆玻器工作原理相同的是（ ）
A．电动机B．发电机
C．电饭煲D．动圈式话筒
解：自动爆玻器即可自动完成破窗。自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的，是电能转化为机械能；
A、电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用而运动的原理制成的，故A符合题意；
B、发电机是利用电磁感应现象制成的，故B不符合题意；
C、电饭煲是利用电流的热效应制成的，故C不符合题意；
D、动圈式话筒是利用电磁感应工作的，故D不符合题意。
答案：A。
10．（2024•泉州模拟）如图所示，放在U形磁铁两极之间的铝盘的下边缘浸在液态水银中，闭合开关S，铝盘会绕水平轴O转动。下列说法正确的是（ ）
A．铝盘转动的原理与电动机的工作原理相同
B．将磁铁的磁极对调后，铝盘的转动方向不变
C．将电源的正负极对调后接入电路，铝盘的转动方向不变
D．左右移动滑动变阻器的滑片P，铝盘的转动方向改变
解：A．铝盘和水银都为导体，闭合开关S，有从铝盘圆心流向圆周的电流（相当于每根半径都是一个通电导线），通电铝盘在磁场中受到力的作用而运动，与电动机的工作原理相同，故A正确；
B．将磁铁的磁极对调后，磁场的方向与原来相反，则铝盘的受力方向与原来相反，转动方向与原来相反，故B错误；
C．将电源的正负极对调后接入电路，电流的方向与原来相反，则铝盘受力方向与原来反向，转动方向会改变，故C错误；
D．左右移动滑动变阻器的滑片P，铝盘中的电流大小发生变化，铝盘受到的磁场力的大小发生变化，转动速度变化，但铝盘的转动方向不会改变，故D错误。
答案：A。
11．（2024•合肥模拟）如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A．电动机工作时把机械能转化为电能
B．两个时刻图中磁场方向都是由左向右
C．在甲时刻，导线ab受到的力与cd导线受到的力方向相同
D．两个时刻导线ab中的电流方向不同，磁场方向相同，因此受到的磁场力方向不同
解：
A、在电动机工作的过程中，电能转化为机械能，故A错误；
B、两个时刻图中磁场方向都是由N向S，即从右向左，故B错误；
C、在甲时刻，导线ab和cd的磁场方向相同，电流方向不同，受力方向不同，故C错误；
D、在甲、乙两个时刻，导线ab中的电流方向不同，磁场方向相同，因此受到的磁场力方向不同，故D正确。
答案：D。
12．（2024•苏州模拟）科技小组制作了一把“铜丝琴”，同学们用导线将一根绷紧的铜丝两端与放大器接通，铜丝旁边放置一块磁体，用手指拨动铜丝，产生感应电流，电流经放大器放大后传送到音箱（音箱未画出）发出声音，有关“铜丝琴”的说法错误的是（ ）
A．该装置利用了电磁感应原理
B．将铜丝换成橡皮筋后该装置依然可以工作
C．拨动铜丝时，将机械能转化为电能
D．拨动铜丝时，电路中产生的是交变电流
解：A．用手指拨动铜丝，铜丝切割磁感线，所以产生感应电流，是电磁感应现象，故A正确；
B．导体切割磁感线才能产生感应电流，橡皮筋是绝缘体，所以将铜丝换成橡皮筋后，该装置不能产生感应电流，故B错误；
C．拨动铜丝时，铜丝速度发生变化，所以动能发生变化，产生感应电流，所以是机械能转化为电能，故C正确；
D．铜丝的运动方向不同时，感应电流的方向不同，所以电路中产生的是交变电流，故D正确。
答案：B。
13．（2024•泉州模拟）如图是新型智能手机无线充电装置，无线充电技术主要是应用电磁感应原理，通过“磁生电”来实现充电。选项中各选项与“磁生电”原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
解：从题意中知道，手机中的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的；
A、闭合电路的一部分导体AB做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象，故A符合题意；
B、图中有电源，其原理是通电导体在磁场中受到的力的作用，故B不符合题意；
C、电磁铁通电后具有磁性，是电流的磁效应，故C不符合题意；
D、该图是电流的磁效应，故D不符合题意。
答案：A。
14．（2024•阜阳三模）如图所示的实验装置，线圈A和滑动变阻器、开关、电池组成电路；线圈B和演示电流表组成闭合电路，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关，把线圈A向上抽出时，电流表指针会偏转，A所在电路是发电机
B．闭合开关，把线圈A分别向上抽出和向下插入时，电流表指针偏转的方向相同
C．闭合开关，保持线圈A向上抽出，对调电池正负极，电流表指针偏转方向会改变
D．闭合开关，线圈A向上抽出时，电流表偏转角度和抽出快慢无关
解：A．闭合开关，把通电的线圈A向上抽出时，电流表指针会偏转，这说明电路中产生了感应电流，这是电磁感应现象，所以B所在电路是发电机，故A错误；
B．闭合开关，通电线圈A具有磁性，相当于磁体，把线圈A分别向上抽出和向下插入时，线圈A、B的相对运动方向不同，即线圈B切割磁感线的运动方向相反，磁场方向不变，产生感应电流的方向不同，所以电流表指针偏转的方向不同，故B错误；
C．由B选项分析知，闭合开关，保持线圈A 向上抽出，即线圈B切割磁感线的运动方向不变，对调电池正负极，线圈A中的磁场方向改变，产生感应电流的方向不同，电流表指针偏转方向会改变，故C正确；
D．闭合开关，线圈A 向上抽出时，产生感应电流的大小与切割磁感线的速度有关，电流表偏转角度和抽出快慢有关，故D错误。
答案：C。
二、填空题（共8小题）
15．（2024•德州二模）我国古代学者沈括在《梦溪笔谈》中记载与验证了磁针“常微偏东、不全南也”。这是说明地球存在磁偏角现象。南宋民族英雄文天祥，曾在《扬子江》一诗中写下“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句。这里磁针石的南极指向地理位置的 南 方，是因为它受到 地磁 场的作用。
解：磁针石就是一个小磁体，放在地磁场中静止时，由于受到地磁场的作用，磁针石的北极指向地磁场的南极，磁针石的南极指向地磁场的北极，也就是地球的南方；
答案：南；地磁。
16．（2024•哈尔滨模拟）如图为某款运动手表和其匹配的圆形磁吸充电器，手表内和充电器内均有磁体，只有转动手表至特定的位置时，手表和充电器之间才能相互“吸附”，给手表充电。这种相互“吸附”的原理是 异名磁极相互吸引 ，手表充电时将电能转化为 化学 能储存在手表电池中。
解：（1）手表和充电器之间才能相互“吸附”的原理是异名磁极相互吸引；
（2）手表充电时将电能转化为化学能储存在手表电池中。
答案：异名磁极相互吸引；化学。
17．（2024•洛阳模拟）通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断，如图甲。单匝线圈的极性与电流方向的关系也符合安培定则，如图乙，则小磁针左侧是 S 极（选填“N”或“S”）。把两个线圈A和B挂在水平光滑的固定绝缘杆MN上，如图丙，当两线圈通入方向相同的电流时，A、B两线圈之间的距离将 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”），你判断的依据是 安培定则、磁极间的作用规律 。
解：根据安培定则可知，图乙中，通电线圈的右侧是N极，由磁极间的作用规律可知，小磁针左侧是S极；
由图丙可知，两个线圈A、B正面的电流方向都向下，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的右端为N极、左端为S极，线圈B的右端也为N极、左端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，线圈A和B会相互吸引，所以它们将互相靠近，则A、B两线圈之间的距离将变小。
答案：S；变小；安培定则、磁极间的作用规律。
18．（2024•雅安二模）如图所示的装置，闭合开关后，电磁铁左端与条形磁铁N极相互吸引，则电源E端为 负极 （选填“正极”或“负极”）。为增强电磁铁磁性，滑动变阻器滑片P应向 B （选填“A”或“B”）端移动。
解：如图所示的装置，闭合开关后，电磁铁的左端与条形磁铁N极相互吸引，由磁极间的作用规律可知，同名磁极相排斥，异名磁极相吸引，可判断电磁铁的左端为S极，右端为N极，根据安培定则可判断电流应从F端流出，经过用电器后从E端流入，所以电源的E端为负极，F端为正极；
为了增强电磁铁磁性，在线圈匝数一定时，需要增大电流，由欧姆定律可知应减小滑动变阻器连入电路的电阻，故需要将滑动变阻器的滑片P向B端移动。
答案：负极；B
19．（2024•成都模拟）如图是一种“闯红灯违规证据模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，电磁铁的磁性因电路中电流的改变而变 强 （选填“强”或“弱”），当电流变化到一定值时，衔铁与触点 2 （选填“1”或“2”）接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。
解：只有在红灯亮的期间，光控开关才闭合，若此时车辆违规闯红灯行驶时，会压上压敏电阻，从而使压敏电阻的阻值减小，在电源电压一定的情况下，电阻越小，电流就越大。
电磁铁的磁性与电流有关，并且电流越大磁性越强，所以电磁铁的磁性会增强。当电流增大到一定程度时，电磁铁会将衔铁吸下，使其与触点2接触，导致了电控照相机所在的电路接通，照相机会对违规车辆进行拍照。
答案：强；2。
20．（2024•南昌模拟）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”）。
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。
答案：缩短；伸长。
21．（2024•济宁模拟）如图是电压表内部结构示意图，是由灵敏电流计与电阻组装而成的，表头内部有一个磁铁和一个导电线圈，通电后，指针在磁铁的作用下会旋转，其原理是通电导体在磁场中会受力的作用，线圈通过导线与接线柱相连，该电压表有两个量程，若使用小量程，则应把导线接在图中AB两个接线柱上（填字母）。
解：（1）当线圈中有电流通过时，指针因受磁场的力的作用而发生偏转，所以其原理是：通电导体在磁场中会受力的作用；
（2）电压表有两个量程，指针指在电压表同一位置时，所以测得电压不同，但指针偏转角度相同，即该线圈受到磁场力的作用相等，而磁场没有发生改变，说明通过的电流相同，
由I=UR知，所测电压小时，电路电阻较小，所测电压大时，电路电阻较大，由图可知，若使用小量程，应把导线接在图中A、B两个接线柱上。
答案：通电导体在磁场中会受力的作用；A、B。
22．（2024•郑州模拟）如图所示，AB和CD是两根固定且平行的光滑金属轨道，符号“×”代表垂直金属导轨向下的磁场，现将铜棒EF和GH垂直静止放在导轨上，当拉动铜棒EF向左运动时，铜棒GH会跟着向左运动。若将磁场方向改为与原来相反，仍然向左拉动铜棒EF，则GH的运动方向 向左 （选填“向左”或“向右”），理由是 电流方向和磁场方向都发生了变化，导体GH受力的方向不变 。
解：将铜棒EF和GH垂直静止放在导轨上，当拉动铜棒EF向左运动时，铜棒EF切割磁感线，EF中会产生感应电流，通电的铜棒GH在磁场中受到力的作用，铜棒GH会跟着向左运动；
若将磁场方向改为与原来相反，仍然向左拉动铜棒EF，则EF中的感应电流的方向与原来相反；GH中的电流方向也与原来相反，磁场的方向也发生了改变，则GH受力的方向不变，所以GH仍然会向左运动。
答案：向左；电流方向和磁场方向都发生了变化，导体GH受力的方向不变。
三、作图题（共2小题）
23．（2024•无锡模拟）如图所示，闭合开关S，条形磁体因受磁力向右运动，请在图中括号内标出电磁铁左端的极性（用“N”或“S”表示）和电源左端的极性（用“+”或“﹣”表示）。
解：图中条形磁体的右端为S极，闭合开关S，条形磁体因受磁力向右运动，说明电磁铁的左端与条形磁体的右端互相吸引，为N极；根据安培定则可知，电流从电磁铁线圈的右侧流入，左侧流出，因此电源左端为“﹣”极。如图所示：
24．（2024•西安模拟）在如图所示的继电器上把电源连在电路里，使它成为一个电铃。这样的电铃没有铃碗，通常叫蜂鸣器。
解：闭合开关，电磁铁中有电流，吸引衔铁，弹簧向下振动，螺钉与弹簧片断开，电磁铁中没有磁性，弹簧片恢复原状，使电路再次接通，弹簧不断的振动，这便是蜂鸣器，
答案如图所示：
四、实验探究题（共3小题）
25．（2024•长春三模）在探究“通电螺线管外部磁场情况”的实验中：
（1）在装有螺线管的硬纸板上 均匀 撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需轻敲纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 条形 磁体的磁场相似；
（2）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，我们可以把能自由转动的小磁针远离螺线管，当它静止时指南的那端是小磁针的 S 极，这是利用了 地 磁场的作用；
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的磁场方向与螺线管中 电流的方向 有关；
（4）根据图中实验现象推断，通电螺线管内部也有磁场，依据是： 螺线管通电后内部铁屑有规则排列 ；
（5）实验中每一个小铁屑都相当于一枚小磁针，因为它们在磁场中已经被 磁化 ；
（6）总结出用右手判断通电螺线管的极性与线圈中电流方向之间规律的科学家是 安培 。
解：（1）①在装有螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后观察铁屑分布，发现无明显变化；
②需轻敲纸板，减小铁屑与硬纸板的阻力，观察到铁屑排列成如图所示的形状，这形状分布与条形磁体的磁场相似；
（2）地球是一个巨大的磁体，地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，小磁针静止时指南的那端是小磁针的S极，这是利用了地磁场的作用；
（3）对调螺线管所接电源正、负极，螺线管中电流方向发生改变，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流的方向有关；
（4）磁感线在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，根据图中实验现象推断，通电螺线管内部也有磁场，依据是：内部铁屑通电后有规则排列，铁屑在螺线管内部由S极指向N极；
（5）铁屑被磁化后变成小磁针，实验中每一个小铁屑都相当于一枚小磁针，因为它们在磁场中已经被磁化；
（6）总结出用右手判断通电螺线管的极性与线圈中电流方向之间规律的科学家是安培，这个规律就是著名的安培定则。
答案：（1）均匀；条形；（2）S；地；（3）电流的方向；（4）螺线管通电后内部铁屑有规则排列；（5）磁化；（6）安培。
26．（2024•沈阳模拟）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 增加 （选填“增加”或“减少”），说明电流越 大 ，电磁铁磁性越强。
（2）根据图示的情境可知， 甲 （选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， 电磁铁线圈的匝数越多 ，电磁铁磁性越强。
（3）根据安培定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的 S 极。
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥 。
（5）将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱。下面的实验也用这种方法的是 CD 。
A.认识电压时，我们可以用水压来类比
B.用光线来描述光通过的路径
C.令敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动
D.用斜面、小车探究阻力对物体运动的影响
解：（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变小，电流变大，在线圈的匝数一定，铁芯一定时，电流越大，吸引的大头针个数越多，说明通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性越强。
（2）根据图示的情境可知，甲乙串联接入电路中，甲的线圈的匝数多，甲吸引的大头针的个数多，则甲的磁性强，说明电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强。
（3）根据安培定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的S极。
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥。
（5）磁性的强弱是直接看不出来的，由于电磁铁的磁性强弱不同，吸引的大头针的数目不同，通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱，这采用了转换法。
A、认识电压时，我们可以用水压来类比，运用了类比法，故A错误；
B、用光线来描述光通过的路径，运用了理想模型法，故B错误；
C、令敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动，运用了转换法，故C正确；
D、用斜面、小车探究阻力对物体运动的影响，运用了转换法，故D正确。
答案：CD。
答案：（1）增加；大；
（2）甲；电磁铁线圈的匝数越多；
（3）S；
（4）大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥；
（5）CD。
27．（2024•济南二模）在“探究导体在磁场中运动产生感应电流条件”的实验过程中，
（1）为使实验现象更明显，直导体AB应选用 铜棒 （选填“铜棒”、“铁棒”或“塑料棒”）。
（2）闭合开关，小明计划依次进行图2中的操作。但在操作1中发现电流表指针偏转但现象不太明显，请你提出一条改进措施： 增强磁场 。
（3）改进实验后，小明重复1的操作然后又依次进行了2﹣5四次操作，在2﹣5操作中电流表指针能发生偏转的是 3、4 ，与操作1中产生的电流方向相同的是操作 4 （填序号）。小明分析实验现象，得出了产生感应电流的条件。
（4）小新总结了“电和磁”的知识后，设计了如图3所示的实验装置。闭合开关S后，电动机甲开始转动，通过皮带带动乙转动，此时小灯泡发光。在此过程中，将机械能转化为电能的实验装置是 乙 （选填“甲”或“乙”）。如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是 对调电源的正负极 。
解：（1）为使实验现象更明显，直导体AB应选用铜棒，因为铜棒的电阻小，在电压一定时，可以增大电流。
（2）在操作1中发现电流表指针偏转但现象不太明显，可以增强磁场。
（3）在2﹣5操作中电流表指针能发生偏转的是3、4，因为这两次实验导体在磁场中做切割磁感线运动，与操作1中产生的电流方向相同的是操作4，磁体水平向左运动，相当于导体水平向右运动。
（4）发电机发电，将机械能转化为电能，故选乙。如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是对调电源的正负极。
答案：（1）铜棒；（2）增强磁场；（3）3、4；4；（4）乙；对调电源的正负极。
五、解答题（共2小题）
28．（2024•福州模拟）下表为人体红外传感器的阻值R随人体到大门距离L的变化，当人体距离大门的距离为3.0m时，刚好触发电动机工作，此时控制电路中的电流为100mA，已知电动机铭牌上标有“220V 44W”的字样，控制电路的电源电压U为24V，开门一次用时3s，不计电磁铁线圈的电阻、求：
（1）开门一次电动机消耗的电能。
（2）定值电阻R1的阻值。
（3）电动机刚好工作时，定值电阻R1消耗的功率。
（4）若要使人体距离大门的距离更大时就可以触发电动机工作，请你写出可采取的措施。
解：（1）开门一次电动机消耗的电能：
W＝Pt＝44W×3s＝132J；
（2）当人体距离大门的距离为3.0m时，刚好触发电动机工作，此时控制电路中的电流为100mA＝0.1A，此时控制电路中的总电阻为：
R总=UI=24V0.1A=240Ω，
由图可知，控制电路中，两个电阻及电磁铁串联，由表格数据知，L＝3.0m时，R为120Ω，则R1的阻值为：
R1＝R总﹣R＝240Ω﹣120Ω＝120Ω；
（3）电动机刚好工作，定值电阻R1消耗的功率为：
P1＝I2R1＝（0.1A）2×120Ω＝1.2W；
（4）由表格数据可知，人体到大门的距离越大，R的阻值越大，而电动机触发时，控制电路中的电流保持不变，控制电路的电压不变，可减小控制电路的总电阻，即可减小定值电阻R1的阻值。
答：（1）开门一次电动机消耗的电能为132J；
（2）定值电阻R1的阻值为120Ω；
（3）电动机刚好工作时，定值电阻R1消耗的功率为1.2W；
（4）可减小定值电阻R1的阻值。
29．（2024•南京模拟）人们对自我保护越来越关注。上表为某品牌足浴盆的相关参数，其内部电路可分为工作电路和控制电路两个部分（如图甲所示）。电磁继电器所在控制电路的电源电压U＝6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，加热至40℃时，自动进入保温模式，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，热敏电阻Rx的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。
（1）如图甲，工作电路处于加热状态时，继电器衔铁的触点应该与 B （填“A”或“B”）相连。
（2）根据足浴盆的相关参数，求R2的阻值。
（3）为使温度加热至40℃时，自动进入保温模式，求此时滑动变阻器接入电路的阻值。
（4）天气寒冷想要升高足浴盆保温温度，请提出改进的措施。
解：（1）如图甲所示，足浴盆加热至40℃时，温度升高了，热敏电阻Rx阻值变大，控制电路中电流减小，电磁铁磁性较弱，衔铁被释放，电磁继电器衔铁的触点与A点相连，电路中只有R1，自动进入保温模式；当足浴盆温度低于40℃时，热敏电阻Rx阻值变小，控制电路中电流增大，电磁铁磁性较强，衔铁被吸下，电磁继电器衔铁的触点与B点相连，电路中R1、R2串联，自动进入加热模式；
（2）根据足浴盆的相关参数，可知R2的功率：P＝2100W﹣100W＝2000W，
利用P=U2R可得R2的阻值：R2=U2P2=(220V)22000W=24.2Ω；
（3）当温度加热至40℃时，此时电磁继电器线圈的电流达到I＝30mA＝0.03A，可以求得控制电路的总电阻：R总=U控I=6V0.03A=200Ω，
由图乙可知，此时Rx＝40Ω，可得此时滑动变阻器的电阻阻值：R滑＝R总﹣Rx＝200Ω﹣40Ω＝160Ω；
（4）天气寒冷想要升高足浴盆保温温度，控制电路工作电流不变，控制电路的总电阻不变，由图乙可知Rx变大，所以需减小滑动变阻器的阻值。
答：（1）B；
（2）R2的阻值为24.2Ω；
（3）此时滑动变阻器的电阻阻值为160Ω；
（4）减小滑动变阻器的阻值。
L/m
0
1.5
3.0
4.5
≥6.0
R/Ω
60
90
120
150
180