全国各地名校2026届九年级（初三）中考物理一轮复习专题18 电和磁（专项训练）试卷含答案

这是一份全国各地名校2026届九年级（初三）中考物理一轮复习专题18 电和磁（专项训练）试卷含答案，共6页。
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc23258" PAGEREF _Tc23258 \h 2
\l "_Tc30507" PAGEREF _Tc30507 \h 6
\l "_Tc17243" PAGEREF _Tc17243 \h 6
\l "_Tc24977" 通关01 磁现象、地磁场 PAGEREF _Tc24977 \h 6
\l "_Tc3087" 通关02 磁场和磁感线 PAGEREF _Tc3087 \h 7
\l "_Tc5342" 通关03 电流的磁效应 PAGEREF _Tc5342 \h 9
\l "_Tc23173" 通关04 安培定则的应用 PAGEREF _Tc23173 \h 9
\l "_Tc16007" 通关05 电磁继电器 PAGEREF _Tc16007 \h 10
\l "_Tc13330" 通关06 探究通电螺线管外部磁场分布 PAGEREF _Tc13330 \h 12
\l "_Tc28015" 通关07 电动机和发电机 PAGEREF _Tc28015 \h 13
\l "_Tc14151" 通关08 制作简易直流电动机 PAGEREF _Tc14151 \h 14
\l "_Tc27682" 通关09 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 PAGEREF _Tc27682 \h 15
\l "_Tc31194" 通关10 电磁感应 PAGEREF _Tc31194 \h 17
\l "_Tc24966" PAGEREF _Tc24966 \h 18
\l "_Tc30458" PAGEREF _Tc30458 \h 22
\l "_Tc5225" PAGEREF _Tc5225 \h 22
1．【考查通电螺线管、地磁场】如图所示是项目学习小组的同学设计的漂浮式指南针，铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，铜片是“盐水电池”的正极，锌片是负极。则通电螺线管的A端为 极；通电螺线管静止时B端指向地理 （填“南方”或“北方”）。
2．【考查磁感线、地磁场】指南鱼是古代行军时辨别方向的一种器械，北宋军事著作《武经总要》载：“置水碗于无风处平放，鱼在水面，令浮，其首常向午也。”即静止时，鱼头指向南方。下列说法正确的是（ ）
A．静止时鱼头应指向地磁场S极
B．鱼尾端的“子”处应标记为S极
C．指南鱼能指南是受地磁场作用
D．指南鱼的周围存在真实磁感线
3．【考查电磁感应、电动机和发电机】我国新型反潜巡逻机机尾有一个“棍子”，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。下图中能解释“棍子”工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
4．【考查直流电动机】在“制作简易直流电动机”的跨学科实践活动中，小组同学制作了一个如图所示的简易电动机。下列关于制作简易电动机的说法正确的是（ ）
A．制作时应把线圈两端引线漆皮全部刮掉，才能持续转动
B．简易电动机是利用电流的磁效应制成的
C．把线圈一端引线漆皮全部刮掉，另一端引线漆皮只刮半周，电动机将一直有动力转动
D．组装好的电动机，给线圈通电后，晃动几次就不动了，可能是处于了平衡位置
5．【考查通电螺线管、电磁铁及应用】如图甲是一款应用广泛的磁卡锁，其工作原理如图乙所示。磁卡锁开门主要是通过刷磁卡（开关闭合）来接通电源，电磁铁吸引插销，实现开门。下列说法正确的是（ ）
A．插销可选用纯铜质材料制作
B．刷卡时，电磁铁的左端为S极
C．若只对调电源的正、负极，磁卡锁将无法正常工作
D．若电源电压过低，磁卡锁将无法正常工作
6．【考查电磁感应、发电机】如图所示，是一款轮滑鞋，轮子转动时可使轮子边缘的LED灯闪闪发光。下列分析中，正确的是（ ）
A．轮子转动时，机械能直接转化为光能
B．LED灯发光，说明其内部一定安装了电池
C．轮子转动使LED灯发光，发电利用的原理是电磁感应
D．若轮子转动速度变慢，LED灯的亮度一定不变
7．【考查磁极间的作用、电流磁效应】2025年12月，超导电动磁悬浮技术已突破“吨级试验车2秒内加速至700公里/小时”的最快纪录。超导高速磁悬浮的核心技术是车载超导线圈（电阻为零，电流可无损耗流动）通电后产生强磁场，与轨道线圈磁场相互作用，从而实现列车与轨道间的无接触悬浮及推进，其原理模型如图所示。它的核心技术原理中未涉及的电磁学知识是（ ）
A．电流的磁效应B．电流的热效应
C．同名磁极相互排斥D．异名磁极相互吸引
8．【考查电磁铁磁性强弱的因素】某物理兴趣小组为了研究利用不同的连接方式控制双线并绕螺线管的磁性强弱，设计了如图所示的双线并绕的螺线管，a、b、c、d为四个接线柱，其中a、c之间连接一根较粗的导线，b、d之间连接一根较细的导线。假如用两端电压恒定的同一个电源供电，下列说法正确的是（ ）
A．bc相连，然后a、d分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强
B．cd相连，然后a、b分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强
C．ab相连、cd相连，然后分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强
D．ad相连、bc相连，然后分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强
9．【考查电磁继电器应用、动态电路分析】（多选）如图所示是某学校路灯的智能照明电路。R为滑动变阻器，R0为光敏电阻，闭合开关S，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的
B．开关闭合后，电磁铁的上端是N极
C．将R的滑片P向上滑动，电磁铁磁性变强
D．光敏电阻R0阻值随光照强度增大而增大
10．【考查探究磁场对导体的力的作用】如图所示，在“探究磁场对电流的作用”实验中，两平行的金属水平导轨处于蹄形磁铁两极中间的磁场中，磁感线方向垂直于导轨平面，忽略金属棒与导轨之间的摩擦，当金属棒受到力的作用时沿导轨运动。
(1)闭合开关，发现导体棒AB向右运动，这说明 ；
(2)在（1）的基础上又进行了如下操作：
①断开开关，只对调电源的正、负极，再闭合开关，发现导体棒AB向左运动，这说明通电导体的受力方向与 有关；
②断开开关，只对调磁体的N、S两极，再闭合开关，发现导体棒AB向左运动，这说明通电导体的受力方向与 有关；
③断开开关，同时将磁体的N、S两极和电源的正、负极对调，再闭合开关，会看到导体棒AB向 运动；
(3)通电后，导体棒AB在运动的过程中将 能转化为 能；
(4)〖拓展〗通电导体在磁场中受到的力叫安培力，其方向由左手定则判断：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流方向，拇指所指方向即为安培力方向。如图甲所示，左手定则中导体中的电流方向，磁感线方向，判断出通电导体的受力方向。
〖应用〗图乙中“●”表示垂直纸面向外的磁感线方向（即磁场方向），通电导体在纸面平面，电流方向已标出，则通电导体受到的力的方向为 （选填“水平向左”、“水平向右”、“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）。
通关01 磁现象、地磁场
1．（2025·广西·模拟预测）《梦溪笔谈》中有对“缕悬法”的描述，以独根蚕丝作悬线，悬线的一端用蜡粘结磁针中部，另一端悬挂于木架上，静止时，磁针两端指南北方向。“缕悬法”中磁针之所以指南北，是因为磁针受到______的作用。磁针能处在静止状态是因为受到______（选填“平衡”或“不平衡”）力的结果。
2．（2025·黑龙江牡丹江·一模）我国古代的伟大发明司南（如图）在静止时“其柢（勺柄）指南”是因为司南受到_______的作用，勺柄指向地磁场的_______极。
3．（2025·湖北恩施·二模）司南是我国古代四大发明之一，如图甲。小琴利用防水纸、锂电池、铁钉和线圈等器材，仿照司南自制船形指南针，如图乙所示。船形指南针浮于水上，闭合开关待其静止后（ ）
A．A端为电磁北极B．B端为电磁南极
C．船B端指向南方D．船A端指向南方
4．（2025·江苏淮安·二模）研究发现，某些候鸟在迁徙时利用地磁场导航。在北半球的春季，这些候鸟通常会向北迁徙。根据地磁场的分布，候鸟体内的磁性颗粒会受到地磁场的作用，使其飞行方向与地磁场的磁感线方向一致。因此，在北半球，候鸟迁徙的主要方向为（ ）
A．由南向北B．由北向南
C．由西向东D．由东向西
5．（2025·陕西西安·模拟预测）小明在科技活动中自制了如图所示的“指南鱼”。他用一个薄铁片制作成鱼的形状，用磁体磁化后，放入水中漂浮。多次将“指南鱼”旋转，静止后，鱼头总能指向南方。下列说法正确的是（ ）
A．“指南鱼”也可以用铜片制作
B．“指南鱼”的鱼尾应该标注S极
C．沈括最早记录了地理两极与地磁两极并不重合
D．“指南鱼”被磁化后具有磁性，周围存在磁场和磁感线
通关02 磁场和磁感线
6．（2025·安徽·三模）在一条形磁体旁边一点放上一个可以自由转动的小磁针，待小磁针静止后如图所示。现在同一位置再换一体积较大的磁针替换原来的小磁针，等到完全静止后，这个磁针的指向和原来小磁针指向__________（选填“不变”或“改变”）。
7．（2025·云南玉溪·一模）如图所示，新型磁悬浮蓝牙音箱主要由上部的发声体和下部的底座构成。它利用磁力使上部的发声体静止悬浮在空中播放音乐。下列说法正确的是（ ）
A．发声体受到的磁力大于它的重力
B．发声体受到的磁力与重力是一对相互作用力
C．发声体受到的磁力与重力是一对平衡力
D．发声体没有受到任何力的作用
8．（2025·江苏盐城·三模）将固定磁体的小车向固定铁块的小车靠近，至一定距离后释放（a、b两点表示小车的初位置）下列情形正确的是（ ）
A．固定磁体的小车和固定铁块的小车均静止在初位置
B．固定磁体的小车向固定铁块的小车靠拢
C．固定铁块的小车向固定磁体的小车靠拢
D．固定磁体的小车和固定铁块的小车向彼此靠拢
9．（2025·海南海口·一模）军事著作《武经总要》中记载的“指南鱼”在静止漂浮时，其鱼头始终指向北方，如图所示。将两条完全相同的“指南鱼”靠近摆放，画出磁感线，其中标注磁场方向正确的是（ ）
A． B． C． D．
10．（2025·陕西榆林·二模）如图所示，请在图中虚线框内标出磁体右端的磁极用“N”或“S”表示和A点磁感线的方向。
通关03 电流的磁效应
11．（2025·云南楚雄·模拟预测）如图所示，使导线与电池触接，电路连通的瞬间小磁针发生偏转，触接这一现象说明通电导线周围存在磁场。若还想探究磁场方向是否跟电流方向有关，接下来的操作是_______。通过实验现象得出结论，如果________，则磁场方向跟电流方向有关。
12．（2025·广东江门·三模）当小磁针自由静止时，它的极总是指向_______（选填“南”或“北”）方，这是因为小磁针受到_______的作用。如图甲所示，当给导线通电时，其下方的小磁针的N极向纸内偏转；如图乙所示，如果大量电子沿着水平方向由左向右飞过小磁针正上方，则小磁针的极将向纸_______（选填“内”或“外”）偏转。
13．（2025·安徽马鞍山·三模）如图所示，将一根通电直导线放在静止的小磁针正上方，且与小磁针平行。闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．如果将导线沿东西方向放置，小磁针最容易发生偏转
B．实验中使用小磁针的作用是检测电流的周围是否有磁场
C．将小磁针移至直导线上方，通电后小磁针不会发生偏转
D．实验中改变电源的正、负极，小磁针的偏转方向不会发生改变
通关04 安培定则的应用
14．（2025·安徽淮北·三模）小明在科技创新设计中，利用如图所示的通电螺线管实现对控制设备的电磁控制。当开关闭合时，欲使左端为S极，则他安装电源时，电源的右端是______选填“正”或“负”极。
15．（2025·湖北十堰·二模）科技小组把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关按如图所示电路连接并固定在塑料托盘上，当它漂浮在水面，一个简易的指南针就做成了。闭合开关后，该指南针的：d端是______极，指向地理______方附近。
16．（2025·安徽合肥·二模）将小磁针放置在通电螺线管旁边，小磁针静止时，其N极的指向如图所示。由此可知___________（选填“c”或“d”）端是电源正极。
17．（2025·安徽宿州·一模）如图所示，一条形磁体静止在水平桌面上，电磁铁正对着条形磁体。闭合开关后，条形磁体受到的摩擦力方向向______（选填“左”或“右”）。
18．（2025·辽宁辽阳·一模）如图甲所示是一个磁悬浮地球仪，如图乙是其内部结构示意图。请在图中用箭头标出磁感线的方向，并在括号内标出电源的正负极（用“+”或“-”表示）。
通关05 电磁继电器
19．（2025·河南驻马店·三模）（多选）如图所示是一种水位自动报警器原理图，关于其工作情况，下列说法正确的是（ ）
A．水位到达B处时，报警器报警
B．其中的电磁铁运用了电流的热效应
C．报警时，红灯发光，将电能转化为光能
D．报警时，绿灯发光，将电能转化为光能
20．（2025·陕西西安·模拟预测）海鲜保存常要求温度低于—18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图一1所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V且保持不变，电磁铁线圈的电阻忽略不计，图—2为热敏电阻R的阻值随温度变化的图像。冷库温度等于或高于—18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（ ）
A．控制电路开关闭合后，电磁铁的上端是N极
B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响
C．冷库温度为—18℃时，控制电路中的电流为0.05A
D．若控制电路电源电压降低，报警温度将升高
21．（2025·湖南长沙·模拟预测）（多选）兴趣小组利用电磁继电器（不计电磁铁线圈的电阻）制作了具有加热、保温功能的恒温加热器，其简化电路如图所示，控制电路中R为热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小），工作电路中、为电热丝，下列说法正确的是（ ）
A．电磁继电器实质上是利用电流的热效应控制的开关
B．加热器内温度逐渐升高，螺线管产生的磁场会增强
C．当开关S闭合时，螺线管的上端相当于条形磁体的N极
D．当衔铁被吸下时，工作电路处于加热功能状态
通关06 探究通电螺线管外部磁场分布
22．（2025·湖南怀化·模拟预测）科创小组探究通电螺线管外部的磁场分布。
(1)将铁屑均匀撒在玻璃板上，将螺线管接入电路。闭合开关，轻敲玻璃板，观察到铁屑分布如图甲所示。对比条形磁体与蹄形磁体周围的磁感线分布情况（图乙），可知通电螺线管外部磁场与________磁体的磁场相似。
(2)在通电螺线管周围不同位置放置小磁针，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，则通电螺线管的右端为________极。
(3)如果要探究“通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系”，应在图丙电路的基础上做怎样的改进？答：________________。（写出具体改进措施）
23．（2025·宁夏银川·三模）在“探究通电螺线管周围磁场”的实验中小磁针涂黑的那端是N极：
(1)如图甲所示实验装置，小明在有机玻璃板上均匀地撒满细铁屑，闭合开关通电后，接下来的操作应该是______。这样做的目的是：使铁屑在玻璃板上跳动，减小它与玻璃板之间的摩擦，从而使铁屑在磁场力的作用下动起来，这样可更好地通过铁屑的分布来显示磁场分布情况。像“通过铁屑的分布来显示磁场分布情况”的这种方法叫作转换法，请你写出在其他实验中用到转换法的实例：______。
(2)由铁屑的排布情况可初步判断：通电螺线管外部磁场与______磁体的磁场相似；
(3)由乙图可知：通电螺线管的左端为______极；
(4)为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关，写出一种操作方法：______。
24．（2025·湖南怀化·二模）下列是探究通电螺线管外部的磁场方向的实验。
(1)通电螺线管周围的小磁针会发生偏转，说明小磁针受到___________（选填“磁力”或“重力”）的作用；
(2)如图所示，在玻璃板上均匀撒满铁屑，并在螺线管两端各放一个小磁针；
①记录小磁针___________极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
②轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与___________磁体的磁场分布相似，图中通电螺线管左端相当于条形磁体的___________极；
(3)将连接螺线管的电路开关断开，把电路电源正负极对调。闭合开关后，观察小磁针静止时的指向是否会发生改变，这是为了探究通电螺线管外部的磁场方向是否与___________有关。
通关07 电动机和发电机
25．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）嘉宾戴着“运动手环”运动时，手环中小磁体在管内反复运动，线圈中便会产生电流，通过传感器实现运动追踪，该过程中__________转化为电能，这与__________（选填“乙”或“丙”）工作原理相似。
26．（2025·安徽滁州·模拟预测）小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，小灯泡发光。下列说法正确的是（ ）
A．甲电机相当于电动机，其工作原理是电磁感应
B．甲电机相当于发电机，工作时将电能转化为机械能
C．乙电机相当于电动机，工作时将电能转化为机械能
D．乙电机相当于发电机，工作时线圈受到磁场力的作用
27．（2025·吉林松原·模拟预测）乘坐地铁等公共交通工具时，将交通卡靠近闸机的检测点，闸机内线圈就会产生感应电流识别信息，方便快捷。下列选项中与该原理相同的是（ ）
A．电风扇B．LED灯
C．发电机D．电热毯
28．（2025·安徽淮南·模拟预测）如图所示，甲、乙为两个相同的装置，放在水平桌面上。闭合开关，向右移动金属棒，金属棒随之运动。下列说法正确的是（ ）
A．甲装置利用了通电导体在磁场中受力的原理
B．乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
C．若向左移动金属棒，则金属棒的运动方向改变
D．若竖直上下移动金属棒，金属棒也将随之运动
通关08 制作简易直流电动机
29．（2025·江西抚州·一模）如图所示，兴趣小组制作了一个简易电动机，给线圈通电，轻轻一推，线圈就会持续转动。该作品的工作原理是通电线圈在________中受力转动。电动机主要把电能转化为________能。
30．（2025·湖南邵阳·三模）如图，小海在跨学科实践活动中利用干电池、强力磁铁和铜丝成功地自制了一个电动机，下列说法正确的是（ ）
A．强力磁铁周围存在磁感线
B．电动机的工作原理是电磁感应现象
C．只把电池的正负极对调，线圈的转动方向改变
D．电动机工作时机械能转化为电能
31．（2025·广东茂名·模拟预测）电动机在我们的生活中扮演越来越重要的角色，大到电动汽车的应用，小到玩具电动汽车，无处没有它的身影。如图1为一玩具直流电动机，根据我们所学回答与之有关的问题：
(1)直流电动机的工作原理是______，它在工作时把______能转化为______能；
(2)同时改变直流电动机的磁场和电流方向，它的转动方向______（选填“改变”“不变”）；
(3)小明在学了电动机知识后，回家做了一个电动机模型如图2，他将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，要使线圈能连续转动，则另一端的漆皮应刮______（选填“半周”“全部”）；
(4)按图3的电路把灯泡、电动机接入电路，观察到电机转起来，同时灯泡发光。如果用手指捏住玩具电动机的转轴使其转动变慢最后完全停下来，灯泡的亮度将变______（选填“亮”“暗”），通过电动机的电流将______（选填“变大”“不变”“变小”）。
通关09 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
32．（2025·陕西西安·模拟预测）如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。
(1)实验时，通过观察______判断电路中是否有感应电流产生；
(2)闭合开关，水平放置蹄形磁体，使导体从图示位置向左运动，电路中______（选填“无”或“有”）感应电流产生；若保持导体不动，要产生感应电流，可以进行的操作是______；
(3)为了进一步探究电动机的工作原理，可将此装置中的灵敏电流计换成______。
33．（2025·山东枣庄·模拟预测）小强在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的实验装置。
(1)为了让实验顺利进行，导体AB应选用______（选填“铁棒”或“铜棒”）。
(2)实验中通过观察______来判断电路中是否有感应电流。
(3)小强将实验中观察到的现象记录在表中。
①分析实验1和3可知，产生感应电流的条件之一是开关必须保持______。
②分析实验2和3可知，产生感应电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做______。
(4)小强发现当导体AB水平左右运动时，电流计的指针也左右偏转，说明电路中产生的感应电流方向是______（选填“变化”或“不变”）的，感应电流的方向与导体运动的方向______（选填“有关”或“无关”）。
(5)如果将电流计换成______可以探究磁场对通电导体的作用。
34．（2025·山东济南·二模）小梅用图甲中的实验装置探究怎样产生感应电流，用到了铁架台、蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒和几根导线等器材。
(1)实验中，蹄形磁铁的作用是提供______，灵敏电流计用来显示电路中是否产生电流。
(2)小梅至今对这个实验的下列过程记忆犹新：
①如图甲，为使灵敏电流计的指针发生偏转，她首先闭合开关，然后要使导体棒________（选填“上下”或“左右”）运动。
②要研究感应电流的方向与磁场的方向的关系，接下来的操作是将______________________，保持导体棒运动方向不变，观察灵敏电流计指针的偏转方向。
(3)通过图甲所示的实验，小梅断定：闭合电路的一部分导体在磁场中做垂直于磁感线的运动就会产生感应电流。之后，她的同学小明做了如图乙（图中只画出了部分电路）的操作：闭合开关后将导体棒沿着水平方向由a到b来回移动，此时导体棒运动的方向与磁感线的方向________（选填“垂直”或“平行”），但电路中并没有产生感应电流。在老师的启发下，小梅和小明把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导体棒想象成一把刀，只有在闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，才会产生感应电流。据此，你认为图乙中的导体棒做________（选填“上下”或“里外”）运动时，就会产生感应电流。
通关10 电磁感应
35．（2025·江西景德镇·模拟预测）如图是夏振东老师在长江边上的物理课堂《守护》，夏老师手持小型电风扇正对江风，江风让电风扇的扇叶转动起来，点亮电灯。这是利用了___________原理。与该原理相同的装置是___________（选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）。
36．（2025·广东东莞·三模）如1图所示是银行卡信息读卡器，将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时，相当于磁体穿过闭合金属线圈，产生了____________，经读卡器处理，就能识别卡片信息。如2图所示“风能一太阳能”路灯示意图，图中和读卡器原理相同的是___________（选填“风力发电机”、“太阳能电池”或“蓄电池”），都是利用了_________原理。
37．（2025·安徽·二模）某科学兴趣小组制作了如图甲所示的地震自动报警器，其简化结构如图乙所示，金属杆与发光二极管、报警器组成了闭合回路。若地震使金属杆摆动，电路中会产生电流并报警。关于该装置以下说法正确的是（ ）
A．金属杆可以用普通橡胶棒代替
B．报警时金属杆将电能转化为机械能
C．产生电流的原理与发电机相同
D．发光二极管是由超导材料制成的
1．（2025·湖北黄冈·模拟预测）某游乐室有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪地发光。地板下方铺设的结构如图所示，踩踏地板时，固定在地面上的弹簧线圈做切割______运动，使闭合电路中产生______（选填“交流电”或“直流电”）。该装置中的磁体和线圈相当于电路中的______（选填“电源”或“用电器”）。
2．（2025·陕西西安·二模）兴趣小组利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有加热、保温功能的恒温加热器，其简化电路如图所示，控制电路中为热敏电阻（可感受恒温加热器内温度，其阻值随温度的升高而减小）。当闭合时，螺线管的上端相当于条形磁体的_____（填“N”或“S”）极，加热器内温度逐渐升高，螺线管产生的磁场会_____（选填“增强”、“不变”或“减弱”）。
3．（2025·陕西·模拟预测）如图甲所示，是小林设计的盐水密度控制模拟装置，A物体始终浸没在盐水中，R为定值电阻，为力敏电阻，其阻值随下方轻质细线拉力的变化关系如图乙所示。已知，物体A的体积，质量，当电磁铁线圈中的电流时，铁质开关K被吸上，当时，K被释放，从而通过控制水泵向容器中注水使盐水密度保持在一定范围内，此装置所能控制的最大盐水密度为。电磁铁线圈电阻忽略不计，假设水加入容器后与盐水立刻混合均匀。闭合开关S，电磁铁上端为_______极，定值电阻R的阻值为_______Ω；此装置所能控制的最小盐水密度为_______。若控制电路电源电压U降低，需适当_______（选填“增大”或“减小”）R的阻值才能使盐水密度仍保持在上述范围内。（）
4．（2025·山东济宁·二模）如图甲是某型号可充电台灯风扇，图乙是台灯风扇经历充电和工作时的主要能量流向图。下列说法正确的是（ ）
A．电池在充电时相当于电源B．图乙中a、b均为电能
C．图乙中d为机械能D．风扇工作时，其原理与动圈式话筒相同
5．（2025·安徽安庆·模拟预测）某款磁悬浮台灯的灯泡底部装有磁体，灯泡下方的底盘内装有电磁铁，其部分简化原理图如图示。台灯工作时，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁类似条形磁体，其下端为N极
B．整个装置类似发电机，产生感应电流
C．灯泡“悬浮”利用了同名磁极相互排斥的原理
D．灯泡“悬浮”利用了异名磁极相互吸引的原理
6．（2025·安徽·模拟预测）如图所示，导体棒ab、cd和开关用导线组成电路，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关，ab棒上下运动时，cd棒会上下运动
B．断开开关，ab棒左右运动时，cd棒会左右运动
C．闭合开关，ab棒分别斜向上和斜向下运动时，小磁针偏转方向不变
D．闭合开关，ab棒斜向上运动时，小磁针发生偏转，则图甲体现的是电磁感应现象
7．（2025·湖北·二模）小明家新购入一盆盆栽，盆栽底部有永磁体，底座内装有电磁铁，底座通电后能使盆栽悬浮在空中。下列说法正确的是（ ）
A．底座通电后能产生磁感线
B．底座周围的磁场分布是均匀的
C．盆栽悬浮的原理是同名磁极相互吸引
D．增大底座内电磁铁的电流，盆栽的高度会上升
8．（2025·河南焦作·三模）（多选）将扬声器、开关和电流表连成如图所示的电路。闭合开关，反复敲击扬声器的纸盆，会看到电流表的指针来回摆动。下列说法中正确的是（ ）
A．电流表的指针来回摆动是电磁感应现象
B．电流表的指针来回摆动是因为磁场方向发生变化
C．敲击扬声器的纸盆是把机械能转化为电能
D．整个电路中没有热量产生
9．（2025·陕西西安·模拟预测）某同学做“探究通电螺线管外部磁场特点”的实验（小磁针深色的一端是N极）。
(1)实验中通电螺线管周围的铁屑分布如图甲所示，只利用铁屑的排列 _______ 判断磁场方向（选填“能”或“不能”）。
(2)在探究通电螺线管外部磁场的方向实验中，在螺线管周围放置一些小磁针，通电后，小磁针的偏转情况如图乙所示，此时通电螺线管的左端是 _____ 极，由大量相关实验推理可知通电螺线管外部磁场的方向是由螺线管的N极指向S极。其他条件不变，只改变螺线管中的电流方向，通电螺线管周围各小磁针的偏转情况如图丙所示。由图乙和图丙所示实验可知：通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的 _________ 有关。
(3)完成上述实验后，该同学想继续做“探究感应电流的方向与什么因素有关？”的实验。如图﹣1，蹄形磁体水平放置，此装置中蹄形磁体两个磁极正对区域的磁感线方向是向 _____ （选填“上”或“下”）的，记录实验现象如表：
对比第1、2两次实验可知，感应电流的方向与 _______ 方向有关；对比 ________ 两次实验可知，感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关；
(4)该同学又将实验装置改装如图﹣2，闭合开关，水平向右拨动导体棒ab，发现导体棒cd也随之运动起来，该装置中导体棒cd的工作原理与 ________ （选填“电动机”或“发电机”）的工作原理相同。
10．（2025·广东广州·二模）
(1)如图是电动机的模型，磁场由两个电磁铁提供，abcd是线圈，闭合开关。
①图1中P为磁体N极，Q为磁体___________极（选填“N”“S”）。
②图1中线圈ab边受力方向竖直向下，图2中将电源正负极调转后ab边的受力方向竖直向___________（选填“上”“下”），依据是___________。
(2)图3中能体现发电机原理是图___________（选填“丙”，“丁”），图4表示导体棒（露出一端）垂直于纸面运动时产生了感应电流。则它的运动方向可能是图中的哪些选项？______。
1．（2025·湖北·中考真题）欧姆当年研究电流跟电阻和电压关系时，电流大小还不能准确测量。他巧妙设计了如图所示的装置来测量电流，用一根细丝悬挂磁针，平行放置在导线上方，当电路中有电流时，导线周围产生______，因为力能改变物体的______，所以磁针发生偏转，偏转角度就能反映电流大小。
2．（2025·内蒙古·中考真题）北宋学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》中记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”针锋能指南是由于摩擦使针锋（ ）
A．带上了电B．被磁化
C．温度升高D．质量减小
3．（2025·黑龙江大庆·中考真题）某位同学对电与磁知识进行梳理，图中对应位置的内容填写正确的是（ ）
A．电流的热效应B．动圈式话筒C．电磁起重机D．法拉第
4．（2025·广东·中考真题）如图所示实验中，闭合开关，导体ab向右运动，下列操作能让导体ab向左运动的是（ ）
A．改变电压大小B．改变电流方向
C．改变电流大小D．改变导体ab长度
5．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）下列实验装置能体现电动机工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
6．（2025·西藏·中考真题）电磁学作为现代科技的核心基础，推动了社会进步，提升了生活质量。下列关于各图的描述正确的是（ ）
A．图甲中电磁继电器利用了电磁感应的原理
B．图乙是发电机的工作原理图
C．图丙中扬声器利用了通电导线在磁场中受到力的作用
D．图丁中动圈式话筒利用了电流的磁效应
7．（2025·山东青岛·中考真题）抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示：蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池；需要电能时，打开闸门，让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是（ ）
A．蓄能时，将机械能转化为电能
B．电动机的工作原理是电磁感应现象
C．发电机的工作原理是电流的磁效应
D．蓄水量一定，上蓄水池建的位置越高，能储存的电能就越多
8．（2025·黑龙江·中考真题）如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁右端为S极
B．指示灯会变亮
C．巨磁电阻的阻值会变大
D．电磁铁上的线圈中的电流会变小
9．（2025·青海·中考真题）在图中的括号内标出通电螺线管的极性，并在A点处用箭头标出磁感线的方向。
10．（2025·江苏淮安·中考真题）“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验装置如图甲所示。
(1)在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，需要经历下列步骤：①轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布；②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上；③闭合开关。三个步骤合理的顺序是______（填序号）；
(2)经过对铁屑分布的观察，发现通电螺线管外部磁场与______磁体周围磁场分布相似；
(3)把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图乙所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时的螺线管可能是向______（选填“南北”或“东西”）方向放置的；
(4)根据图丙中小磁针静止时的指向，在括号中标出电源左端的极性；
(5)未来，科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到______现象，则说明月球也是一个磁体。
11．（2025·辽宁·中考真题）中国高铁位居世界前列，成为了中国一张亮丽的名片，具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。
(1)节能
动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，实现节能。图________（选填“甲”或“乙”）与其工作原理相同。
(2)快速
复兴号某动车组在高速运行时，若空气阻力占总阻力的80%，与速度v的关系为，v的单位为km/h），当该动车组以400 km/h的速度匀速直线运动时，该动车组牵引力每小时至少做功________J。（为方便计算，数据已作简化处理）
(3)高效
列车网络控制系统可以依托大数据优化停靠站，提高效率。
优化前，一动车组以速度v匀速行驶，经停某站，先减速一段时间，然后停一段时间，再加速一段时间，恰好恢复到原速度v继续匀速行驶。优化后，该动车组不停靠此站，可视为在原路线上一直以速度v匀速行驶，则该动车组因不停靠此站而节省的时间为__________。（该动车组加速阶段、减速阶段的平均速度均为，题中所给的物理量均为已知量）
(4)安全
如图丙，受电弓安装在高铁车厢的顶部，受电弓的碳钢滑板与供电线接触。如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，那么图________（选填“丁”或“戊”）的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。
(5)智能
某小组设计了一个冻雨预警电路，如图己所示。闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警。已知：电源电压恒为6 V，定值电阻为10 Ω，警示灯标有“6V 0.5A”。当电磁铁线圈中的电流I≥0.1 A时，电磁铁吸下衔铁，使动触点与下方静触点接触。为实现预警功能，温控开关与湿控开关应________联，请选择合适的接线柱，用笔画线代替导线将电路连接完整。（图中温控开关与湿控开关之间已正确连接，电磁铁线圈的电阻、温控开关与湿控开关的电阻均忽略不计，只能在标有字母的接线柱上连接导线，导线不能交叉）________________
(6)中国高铁的发展，彰显了我国在科技创新领域的强大实力。请写出你想象的中国高铁最智慧的样子：___________。
主题三 电与磁
专题18 电和磁（解析版）
目 录
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc23258" PAGEREF _Tc23258 \h 2
\l "_Tc30507" PAGEREF _Tc30507 \h 9
\l "_Tc17243" PAGEREF _Tc17243 \h 9
\l "_Tc24977" 通关01 磁现象、地磁场 PAGEREF _Tc24977 \h 9
\l "_Tc3087" 通关02 磁场和磁感线 PAGEREF _Tc3087 \h 11
\l "_Tc5342" 通关03 电流的磁效应 PAGEREF _Tc5342 \h 14
\l "_Tc23173" 通关04 安培定则的应用 PAGEREF _Tc23173 \h 15
\l "_Tc16007" 通关05 电磁继电器 PAGEREF _Tc16007 \h 17
\l "_Tc13330" 通关06 探究通电螺线管外部磁场分布 PAGEREF _Tc13330 \h 19
\l "_Tc28015" 通关07 电动机和发电机 PAGEREF _Tc28015 \h 21
\l "_Tc14151" 通关08 制作简易直流电动机 PAGEREF _Tc14151 \h 23
\l "_Tc27682" 通关09 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 PAGEREF _Tc27682 \h 25
\l "_Tc31194" 通关10 电磁感应 PAGEREF _Tc31194 \h 28
\l "_Tc24966" PAGEREF _Tc24966 \h 30
\l "_Tc30458" PAGEREF _Tc30458 \h 37
\l "_Tc5225" PAGEREF _Tc5225 \h 37
1．【考查通电螺线管、地磁场】如图所示是项目学习小组的同学设计的漂浮式指南针，铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，铜片是“盐水电池”的正极，锌片是负极。则通电螺线管的A端为 极；通电螺线管静止时B端指向地理 （填“南方”或“北方”）。
【答案】 S 北方
【详解】[1]已知铜片是“盐水电池”的正极，锌片是负极。在电源外部，电流从正极流向负极，所以电流从铜片流出，经过通电螺线管后流向锌片，即通电螺线管中的电流方向是由B到A。由安培定则可知，B端为N极，A端为S极。
[2]地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近。磁体具有指向性，在水平方向能够自由转动的磁体，在地球磁场的作用下，静止时总是一端指南，一端指北，指南的一端是磁体的S极，指北的一端是磁体的N极。则通电螺线管静止时B端指向地理北方。
2．【考查磁感线、地磁场】指南鱼是古代行军时辨别方向的一种器械，北宋军事著作《武经总要》载：“置水碗于无风处平放，鱼在水面，令浮，其首常向午也。”即静止时，鱼头指向南方。下列说法正确的是（ ）
A．静止时鱼头应指向地磁场S极
B．鱼尾端的“子”处应标记为S极
C．指南鱼能指南是受地磁场作用
D．指南鱼的周围存在真实磁感线
【答案】C
【详解】ABC．整个地球相当于一个巨大的条形磁体，指南鱼能指南是受地磁场作用。地磁的N极在地理的南极附近，静止时，鱼头指向南方，即鱼头指向地磁场N极，根据磁极间相互作用规律可知，鱼头是S极，则鱼尾端的“子”处应标记为N极，故C正确，AB错误；
D．磁感线是为了描述磁场的性质而引入的，不是真实存在的，故D错误。
故选C。
3．【考查电磁感应、电动机和发电机】我国新型反潜巡逻机机尾有一个“棍子”，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。下图中能解释“棍子”工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】题目里的 “棍子” 是利用电磁感应工作的：当潜艇经过海域引起磁场变化时，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，就会产生感应电流，这就是电磁感应现象。
A．此图所示为奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，利用的是电流的磁效应，故A不符合题意；
B．开关闭合后，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，这是电磁感应现象，故B符合题意；
C．是通电导体在磁场中受力运动的装置，是电动机的原理，故C不符合题意；
D．是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验，利用的是电流的磁效应，故D不符合题意；
故选B。
4．【考查直流电动机】在“制作简易直流电动机”的跨学科实践活动中，小组同学制作了一个如图所示的简易电动机。下列关于制作简易电动机的说法正确的是（ ）
A．制作时应把线圈两端引线漆皮全部刮掉，才能持续转动
B．简易电动机是利用电流的磁效应制成的
C．把线圈一端引线漆皮全部刮掉，另一端引线漆皮只刮半周，电动机将一直有动力转动
D．组装好的电动机，给线圈通电后，晃动几次就不动了，可能是处于了平衡位置
【答案】D
【详解】A．若线圈两端引线漆皮全部刮掉，当线圈转到平衡位置（与磁感线垂直）时，电流持续流通，此时线圈受力平衡，无法依靠惯性继续转动，会卡在平衡位置；正确做法是一端全部刮掉，另一端刮半周，使线圈在通电半周受力转动，断电半周依靠惯性继续转动，从而实现持续转动，故A错误；
B．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，属于磁场对电流的作用，而非电流的磁效应，故B错误；
C．当线圈一端引线漆皮全部刮掉、另一端刮半周时，刮掉半周的部分电路接通，线圈在磁场中受力转动，未刮掉的半周电路断开，线圈失去动力，依靠惯性继续转动，故C错误；
D．当线圈处于平衡位置（线圈平面与磁感线垂直）时，两侧导线受到的力大小相等、方向相反，合力为零，线圈无法继续转动，线圈会因惯性表现为“晃动几次后不动”，故D正确。
故选D。
5．【考查通电螺线管、电磁铁及应用】如图甲是一款应用广泛的磁卡锁，其工作原理如图乙所示。磁卡锁开门主要是通过刷磁卡（开关闭合）来接通电源，电磁铁吸引插销，实现开门。下列说法正确的是（ ）
A．插销可选用纯铜质材料制作
B．刷卡时，电磁铁的左端为S极
C．若只对调电源的正、负极，磁卡锁将无法正常工作
D．若电源电压过低，磁卡锁将无法正常工作
【答案】D
【详解】A．插销需要被电磁铁吸引，而纯铜不是磁性材料，无法被电磁铁吸引，故插销不能用纯铜制作，故A错误；
B．由图可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，由安培定则可知，电磁铁的左端为N极，故B错误；
C．若只对调电源的正负极，电磁铁的磁极会对调，但仍具有磁性，依然能吸引插销，所以磁卡仍能正常工作，故C错误；
D．电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电源电压过低时，电路中电流会变小，电磁铁的磁性变弱，可能无法吸引插销，导致磁卡无法正常工作，故D正确。
故选D。
6．【考查电磁感应、发电机】如图所示，是一款轮滑鞋，轮子转动时可使轮子边缘的LED灯闪闪发光。下列分析中，正确的是（ ）
A．轮子转动时，机械能直接转化为光能
B．LED灯发光，说明其内部一定安装了电池
C．轮子转动使LED灯发光，发电利用的原理是电磁感应
D．若轮子转动速度变慢，LED灯的亮度一定不变
【答案】C
【详解】A．轮子转动时，机械能先转化为电能，再转化为光能，故A错误；
B．LED灯的电能来源于轮子转动产生的电能，而不是内部电池，故B错误；
C．轮子转动时，其内部有线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，使LED灯发光。这正是电磁感应现象的应用，故C正确；
D．根据电磁感应原理，感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。轮子转动速度变慢，意味着线圈切割磁感线的速度减小，产生的感应电流会减小，LED灯的亮度会变暗，故D错误。
故选C。
7．【考查磁极间的作用、电流磁效应】2025年12月，超导电动磁悬浮技术已突破“吨级试验车2秒内加速至700公里/小时”的最快纪录。超导高速磁悬浮的核心技术是车载超导线圈（电阻为零，电流可无损耗流动）通电后产生强磁场，与轨道线圈磁场相互作用，从而实现列车与轨道间的无接触悬浮及推进，其原理模型如图所示。它的核心技术原理中未涉及的电磁学知识是（ ）
A．电流的磁效应B．电流的热效应
C．同名磁极相互排斥D．异名磁极相互吸引
【答案】B
【详解】A．题干中提到“车载超导线圈通电后产生强磁场”，这是利用了电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场。故A不符合题意；
B．题干中明确指出超导线圈的“电阻为零，电流可无损耗流动”。电流的热效应是指电流通过导体时，电能转化为内能的现象，其产生的热量由焦耳定律描述。因为超导线圈电阻R=0Ω，所以电流通过时不会产生热量，即没有利用电流的热效应。故B符合题意；
C．磁悬浮列车的悬浮是利用了磁极间的相互作用。通过使车体下方的磁体与轨道上的磁体之间产生同名磁极相对，利用同名磁极相互排斥的斥力，使列车悬浮起来。故C不符合题意；
D．磁悬浮列车的推进（驱动）也是利用了磁极间的相互作用。通过不断变换轨道上电磁铁的磁极，使其与车体上的磁体之间产生相互吸引和排斥的力，从而推动列车前进。因此，异名磁极相互吸引的原理也被应用。故D不符合题意。
故选B。
8．【考查电磁铁磁性强弱的因素】某物理兴趣小组为了研究利用不同的连接方式控制双线并绕螺线管的磁性强弱，设计了如图所示的双线并绕的螺线管，a、b、c、d为四个接线柱，其中a、c之间连接一根较粗的导线，b、d之间连接一根较细的导线。假如用两端电压恒定的同一个电源供电，下列说法正确的是（ ）
A．bc相连，然后a、d分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强
B．cd相连，然后a、b分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强
C．ab相连、cd相连，然后分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强
D．ad相连、bc相连，然后分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强
【答案】C
【详解】通电螺线管的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。在匝数一定时，电流越大，磁性越强；在电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强。
A．bc相连，a、d分别接在电源两极，两条导线串联，电阻相对较大，通过的电流较小，所以螺线管磁性较弱。故A不符合题意；
B．cd相连，a、b分别接在电源两极，两条导线串联，电阻相对较大，通过的电流较小，所以螺线管磁性较弱。故B不符合题意；
C．ab相连，cd相连后分别接在电源两极，两条导线并联，电阻相对较小，通过的电流较大，粗细导线组成的螺线管中电流方向相同，磁场方向相同，两磁场叠加磁性较强；故C符合题意；
D．ad相连，bc相连后分别接在电源两极，两条导线并联，粗细导线组成的螺线管中电流方向相反，磁场方向相反，叠加后磁性较弱，故D不符合题意。
故选C。
9．【考查电磁继电器应用、动态电路分析】（多选）如图所示是某学校路灯的智能照明电路。R为滑动变阻器，R0为光敏电阻，闭合开关S，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的
B．开关闭合后，电磁铁的上端是N极
C．将R的滑片P向上滑动，电磁铁磁性变强
D．光敏电阻R0阻值随光照强度增大而增大
【答案】AC
【详解】A．电磁铁通电有磁性，不通电没磁性，是利用电流的磁效应工作的，故A正确；
B．由图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，由安培定则可知，电磁铁的下端是N极，上端是S极，故B错误；
C．电磁铁磁性强弱与线圈匝数和电流有关，线圈匝数不变，电流增大，电磁铁磁性变强，将R的滑片P向上移，滑动变阻器阻值减小，则电路中的总电阻减小，电流增大，电流增大电磁铁磁性变强，故C正确；
D．灯L天亮时自动熄灭，说明控制电路为通路状态，电磁铁有磁性，衔铁被电磁铁吸下，工作电路处于断路状态，由此可知光敏电阻阻值随光照强度增大而减小，故D错误。
故选AC。
10．【考查探究磁场对导体的力的作用】如图所示，在“探究磁场对电流的作用”实验中，两平行的金属水平导轨处于蹄形磁铁两极中间的磁场中，磁感线方向垂直于导轨平面，忽略金属棒与导轨之间的摩擦，当金属棒受到力的作用时沿导轨运动。
(1)闭合开关，发现导体棒AB向右运动，这说明 ；
(2)在（1）的基础上又进行了如下操作：
①断开开关，只对调电源的正、负极，再闭合开关，发现导体棒AB向左运动，这说明通电导体的受力方向与 有关；
②断开开关，只对调磁体的N、S两极，再闭合开关，发现导体棒AB向左运动，这说明通电导体的受力方向与 有关；
③断开开关，同时将磁体的N、S两极和电源的正、负极对调，再闭合开关，会看到导体棒AB向 运动；
(3)通电后，导体棒AB在运动的过程中将 能转化为 能；
(4)〖拓展〗通电导体在磁场中受到的力叫安培力，其方向由左手定则判断：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流方向，拇指所指方向即为安培力方向。如图甲所示，左手定则中导体中的电流方向，磁感线方向，判断出通电导体的受力方向。
〖应用〗图乙中“●”表示垂直纸面向外的磁感线方向（即磁场方向），通电导体在纸面平面，电流方向已标出，则通电导体受到的力的方向为 （选填“水平向左”、“水平向右”、“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）。
【答案】(1)通电导体在磁场中受到力的作用
(2) 电流方向 磁场方向 右
(3) 电 机械/动
(4)水平向左
【详解】（1）闭合开关后，导体棒AB中有电流通过，在磁场中发生运动，说明通电导体在磁场中会受到力的作用。
（2）[1]只对调电源正负极，电流方向改变，导体棒运动方向改变，说明受力方向与电流方向有关。
[2]只对调磁体N、S极，磁场方向改变，导体棒运动方向改变，说明受力方向与磁场方向有关。
[3]同时对调磁体两极和电源正负极，电流方向和磁场方向都改变，受力方向不变，所以还是向右运动。
（3）[1][2]通电后，导体棒AB在磁场中运动，消耗了电能，获得了机械能，因此能量转化形式为电能转化为机械能。
（4）根据左手定则：伸出左手，让磁感线穿入手心（磁感线垂直纸面向外，因此手心应朝向纸面内），四指应指向电流方向（电流方向向下），此时大拇指的指向即为受力方向，为水平向左。
通关01 磁现象、地磁场
1．（2025·广西·模拟预测）《梦溪笔谈》中有对“缕悬法”的描述，以独根蚕丝作悬线，悬线的一端用蜡粘结磁针中部，另一端悬挂于木架上，静止时，磁针两端指南北方向。“缕悬法”中磁针之所以指南北，是因为磁针受到______的作用。磁针能处在静止状态是因为受到______（选填“平衡”或“不平衡”）力的结果。
【答案】 地磁场 平衡
【详解】[1]地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场，“缕悬法”中磁针之所以指南北，是因为磁针受到地磁场的作用。
[2]磁针静止时处于平衡状态，是受到平衡力的结果。
2．（2025·黑龙江牡丹江·一模）我国古代的伟大发明司南（如图）在静止时“其柢（勺柄）指南”是因为司南受到_______的作用，勺柄指向地磁场的_______极。
【答案】 地磁场 北
【详解】[1]司南是古代发明的指示方向的器具，在地磁场的作用下，具有指南指北的作用。
[2]司南一端指南，一端指北，它在平面内静止时勺柄指南，说明勺柄是磁铁的南极，根据磁极间的相互作用，勺柄应指向地磁场的北极。
3．（2025·湖北恩施·二模）司南是我国古代四大发明之一，如图甲。小琴利用防水纸、锂电池、铁钉和线圈等器材，仿照司南自制船形指南针，如图乙所示。船形指南针浮于水上，闭合开关待其静止后（ ）
A．A端为电磁北极B．B端为电磁南极
C．船B端指向南方D．船A端指向南方
【答案】D
【详解】AB．图乙中，电流从电磁铁右端流入，左端流出，根据安培定则，船形指南针B端为N极，A端为S极，即B端为电磁北极，A端为电磁南极。故AB不符合题意；
CD．在地磁场作用下，根据磁极间的相互作用规律，待其静止后，船B端指向北方，船A端指向南方，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．（2025·江苏淮安·二模）研究发现，某些候鸟在迁徙时利用地磁场导航。在北半球的春季，这些候鸟通常会向北迁徙。根据地磁场的分布，候鸟体内的磁性颗粒会受到地磁场的作用，使其飞行方向与地磁场的磁感线方向一致。因此，在北半球，候鸟迁徙的主要方向为（ ）
A．由南向北B．由北向南
C．由西向东D．由东向西
【答案】A
【详解】地球本身是一个大磁体，地磁场的磁感线是从地理南极附近（地磁北极）指向地理北极附近（地磁南极），大致是由南向北的方向。题目中说候鸟飞行方向与地磁场的磁感线方向一致，且在北半球春季候鸟通常向北迁徙，所以候鸟迁徙的主要方向为由南向北，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
5．（2025·陕西西安·模拟预测）小明在科技活动中自制了如图所示的“指南鱼”。他用一个薄铁片制作成鱼的形状，用磁体磁化后，放入水中漂浮。多次将“指南鱼”旋转，静止后，鱼头总能指向南方。下列说法正确的是（ ）
A．“指南鱼”也可以用铜片制作
B．“指南鱼”的鱼尾应该标注S极
C．沈括最早记录了地理两极与地磁两极并不重合
D．“指南鱼”被磁化后具有磁性，周围存在磁场和磁感线
【答案】C
【详解】A．铜片不是磁性材料，不能被磁化，所以“指南鱼”不可以用铜片制作，故A错误；
B．地球是一个大磁体，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近。根据异名磁极相互吸引，“指南鱼”静止时鱼头指向南方，说明鱼头是S极，那么鱼尾就是N极，应该标注N极，故B错误；
C．地理的两极和地磁场的两极并不重合，磁针指的南北方向与地理的南北方向略有偏差，世界上最早记录这一现象的人是我国宋代学者沈括，故C正确；
D．“指南鱼”被磁化后具有磁性，周围存在磁场，但磁感线是为了形象、方便地描述磁场而假想的曲线，实际并不存在，故D错误。
故选C。
通关02 磁场和磁感线
6．（2025·安徽·三模）在一条形磁体旁边一点放上一个可以自由转动的小磁针，待小磁针静止后如图所示。现在同一位置再换一体积较大的磁针替换原来的小磁针，等到完全静止后，这个磁针的指向和原来小磁针指向__________（选填“不变”或“改变”）。
【答案】不变
【详解】根据磁极间的相互作用，图中小磁针静止时上端是N极，即该处磁场方向为N极指向，在同一位置再换一体积较大的磁针替换原来的小磁针，该处磁场方向没有发生改变，因此这个磁针的指向和原来小磁针指向不变。
7．（2025·云南玉溪·一模）如图所示，新型磁悬浮蓝牙音箱主要由上部的发声体和下部的底座构成。它利用磁力使上部的发声体静止悬浮在空中播放音乐。下列说法正确的是（ ）
A．发声体受到的磁力大于它的重力
B．发声体受到的磁力与重力是一对相互作用力
C．发声体受到的磁力与重力是一对平衡力
D．发声体没有受到任何力的作用
【答案】C
【详解】A．发声体静止悬浮，处于平衡状态，受到的合力为零。如果受到的磁力大于它的重力，发声体将向上加速运动，故A错误；
B．相互作用力是作用在两个不同物体上的力。发声体受到的磁力和重力都是作用在发声体这一个物体上，所以它们不是一对相互作用力，故B错误；
C．发声体静止悬浮，处于平衡状态。它在竖直方向上受到向下的重力和向上的磁力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上，是一对平衡力，故C正确；
D．发声体在地球上，一定受到重力作用；要悬浮在空中，必须受到一个向上的力来平衡重力，这个力就是磁力。所以发声体受到了力的作用，故D错误。
故选C。
8．（2025·江苏盐城·三模）将固定磁体的小车向固定铁块的小车靠近，至一定距离后释放（a、b两点表示小车的初位置）下列情形正确的是（ ）
A．固定磁体的小车和固定铁块的小车均静止在初位置
B．固定磁体的小车向固定铁块的小车靠拢
C．固定铁块的小车向固定磁体的小车靠拢
D．固定磁体的小车和固定铁块的小车向彼此靠拢
【答案】D
【详解】磁体可以吸引铁块，产生力的作用，因力的作用是相互的，所以两辆小车相互靠拢，故D正确，ABC错误。
故选D。
9．（2025·海南海口·一模）军事著作《武经总要》中记载的“指南鱼”在静止漂浮时，其鱼头始终指向北方，如图所示。将两条完全相同的“指南鱼”靠近摆放，画出磁感线，其中标注磁场方向正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】已知 “指南鱼” 静止漂浮时鱼头始终指向北方，根据磁体的性质，磁体静止时指向北方的一端为 N 极，所以鱼头为 N 极，鱼尾为 S 极。在磁体外部，磁感线是从 N 极出发，回到 S 极的。
A．两条 “指南鱼” 鱼头（N 极）相对，此时磁感线应从 N 极出发，而图中磁感线方向是指向鱼头，不符合 “磁感线从 N 极出发” 的规律，故 A 错误；
B．两条 “指南鱼” 鱼尾（S 极）相对，磁感线应回到 S 极，图中磁感线方向是指向鱼尾，不符合 “磁感线回到 S 极” 的规律，故 B 错误；
C．左侧 “指南鱼” 鱼尾（S 极）与右侧 “指南鱼” 鱼头（N 极）相对，磁感线从 N 极（右侧鱼头）出发，回到 S 极（左侧鱼尾），符合 “磁体外部磁感线从 N 极出发，回到 S 极” 的规律，故C正确；
D．左侧 “指南鱼” 鱼头（N 极）与右侧 “指南鱼” 鱼尾（S 极）相对，磁感线从 N 极（左侧鱼头）出发，回到 S 极（右侧鱼尾），但图中磁感线方向是从 S 极指向 N 极，不符合规律，故D错误。
故选 C。
10．（2025·陕西榆林·二模）如图所示，请在图中虚线框内标出磁体右端的磁极用“N”或“S”表示和A点磁感线的方向。
【答案】
【详解】如图，磁感线是相互排斥的。且右侧磁体的左端是S极，则左侧磁体的右端为S极，再根据磁体外部磁感线从N极出发，回到S极，则A点磁感线方向指向右侧磁体的左端。如图如示：
通关03 电流的磁效应
11．（2025·云南楚雄·模拟预测）如图所示，使导线与电池触接，电路连通的瞬间小磁针发生偏转，触接这一现象说明通电导线周围存在磁场。若还想探究磁场方向是否跟电流方向有关，接下来的操作是_______。通过实验现象得出结论，如果________，则磁场方向跟电流方向有关。
【答案】 将电源的正负极对调 小磁针的偏转方向与第一次相反
【详解】[1]若还想探究磁场方向是否跟电流方向有关，应改变导线中电流的方向，所以接下来的操作是将电源的正负极对调。
[2]若小磁针的偏转方向与第一次相反，结合第一次实验现象可知磁场方向跟电流方向有关。
12．（2025·广东江门·三模）当小磁针自由静止时，它的极总是指向_______（选填“南”或“北”）方，这是因为小磁针受到_______的作用。如图甲所示，当给导线通电时，其下方的小磁针的N极向纸内偏转；如图乙所示，如果大量电子沿着水平方向由左向右飞过小磁针正上方，则小磁针的极将向纸_______（选填“内”或“外”）偏转。
【答案】 北 地磁场 外
【详解】[1][2]地球本身是一个巨大的磁体，周围存在着地磁场。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。 根据磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当小磁针自由静止时，它的N极总是指向北方，这是因为小磁针受到地磁场的作用。
[3]N极向纸内偏转，说明通电导线周围存在磁场，如图乙所示，如果大量电子沿着水平方向由左向右飞过小磁针正上方，电流方向为从右向左，与图甲的电流流动方向相反，则小磁针旋转方向与图甲相反，N极向纸外。
13．（2025·安徽马鞍山·三模）如图所示，将一根通电直导线放在静止的小磁针正上方，且与小磁针平行。闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．如果将导线沿东西方向放置，小磁针最容易发生偏转
B．实验中使用小磁针的作用是检测电流的周围是否有磁场
C．将小磁针移至直导线上方，通电后小磁针不会发生偏转
D．实验中改变电源的正、负极，小磁针的偏转方向不会发生改变
【答案】B
【详解】A．如果将导线沿东西方向放置，小磁针处的磁场沿南北方向，而小磁针自由静止时即指向南北方向，这样操作小磁针最不容易发生偏转，故A错误；
B．磁场看不见，不方便观察其是否存在，实验中使用小磁针的作用是检测电流的周围是否有磁场，采用了转换法，故B正确；
C．将小磁针移至直导线上方，通电后小磁针仍会发生偏转，且偏转的方向与原来不同，故C错误；
D．实验中改变电源的正、负极，电流方向改变，小磁针的偏转方向会发生改变，故D错误。
故选B。
通关04 安培定则的应用
14．（2025·安徽淮北·三模）小明在科技创新设计中，利用如图所示的通电螺线管实现对控制设备的电磁控制。当开关闭合时，欲使左端为S极，则他安装电源时，电源的右端是______选填“正”或“负”极。
【答案】负
【详解】由图可知，通电螺线管的左端为S极，则右端为N极，由安培定则可判断电流从右端流入电源，左端流出电源，所以电源的右端为负极。
15．（2025·湖北十堰·二模）科技小组把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关按如图所示电路连接并固定在塑料托盘上，当它漂浮在水面，一个简易的指南针就做成了。闭合开关后，该指南针的：d端是______极，指向地理______方附近。
【答案】 S 南
【详解】[1][2]如图所示，电流从螺线管左端流入、右端流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指端即为N极，所以螺线管的左端为N极，右端为S极，即d端是S极。因地磁场沿南北方向，地球南极处附近为地磁场的N极，地球北极处附近为地磁场的S极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以该指南针静止时，d端所指的是地理南方。
16．（2025·安徽合肥·二模）将小磁针放置在通电螺线管旁边，小磁针静止时，其N极的指向如图所示。由此可知___________（选填“c”或“d”）端是电源正极。
【答案】d
【详解】小磁针N极指向螺线管左端，说明该端为螺线管的S极，则b端为通电螺线管的N极，根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极。由此可判断电流从d端开始流向整个电路，故d端为电源正极。
17．（2025·安徽宿州·一模）如图所示，一条形磁体静止在水平桌面上，电磁铁正对着条形磁体。闭合开关后，条形磁体受到的摩擦力方向向______（选填“左”或“右”）。
【答案】右
【详解】闭合开关后，电磁铁有磁性，根据图中的电流方向结合安培定则可知，电磁铁的左端是N极、右端是S极，因异名磁极相互吸引，则电磁铁对条形磁铁有向左的吸引力作用，所以条形磁铁受到向右的摩擦力作用。
18．（2025·辽宁辽阳·一模）如图甲所示是一个磁悬浮地球仪，如图乙是其内部结构示意图。请在图中用箭头标出磁感线的方向，并在括号内标出电源的正负极（用“+”或“-”表示）。
【答案】
【详解】地球仪悬浮在底座上方而静止，受到平衡力作用。地球仪所受重力方向竖直向下，所以底座对地球仪产生竖直向上的斥力，由图乙结合磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的上端为N极，磁体根据安培定值可知，电源上端为“+”极，下端为“-”极；磁体外部，磁感线方向从N极到S极。如图所示：
通关05 电磁继电器
19．（2025·河南驻马店·三模）（多选）如图所示是一种水位自动报警器原理图，关于其工作情况，下列说法正确的是（ ）
A．水位到达B处时，报警器报警
B．其中的电磁铁运用了电流的热效应
C．报警时，红灯发光，将电能转化为光能
D．报警时，绿灯发光，将电能转化为光能
【答案】AC
【详解】A．当水位没有达到B时，控制电路未接通，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；当水位到达B时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，与红灯所在电路接通，红灯亮报警；故A正确；
B．由上述分析可知，电磁继电器中的电磁铁运用了电流的磁效应，而不是热效应，故B错误；
C．报警时，红灯发光，消耗电能，将电能转化为光能，故C正确；
D．报警时，绿灯不发光，红灯发光，故D错误。
故选AC。
20．（2025·陕西西安·模拟预测）海鲜保存常要求温度低于—18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图一1所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V且保持不变，电磁铁线圈的电阻忽略不计，图—2为热敏电阻R的阻值随温度变化的图像。冷库温度等于或高于—18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（ ）
A．控制电路开关闭合后，电磁铁的上端是N极
B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响
C．冷库温度为—18℃时，控制电路中的电流为0.05A
D．若控制电路电源电压降低，报警温度将升高
【答案】D
【详解】A．根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，控制电路电流从电磁铁下端流入、上端流出，故电磁铁上端是S 极，故A错误；
B．工作电路报警时，电磁铁吸下衔铁，此时电铃所在电路接通、灯泡所在电路断开，应是 “铃响灯不亮”，故B错误；
C．由图-2可知，温度为—18℃时，热敏电阻R=100Ω ，控制电路电流
故C错误；
D．若控制电路电源电压降低，要使电磁铁磁性足够吸下衔铁，由C可知，电流不低于0.03A，则热敏电阻R需小于100Ω，由图-2可知，报警温度升高，故D正确。
故选D。
21．（2025·湖南长沙·模拟预测）（多选）兴趣小组利用电磁继电器（不计电磁铁线圈的电阻）制作了具有加热、保温功能的恒温加热器，其简化电路如图所示，控制电路中R为热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小），工作电路中、为电热丝，下列说法正确的是（ ）
A．电磁继电器实质上是利用电流的热效应控制的开关
B．加热器内温度逐渐升高，螺线管产生的磁场会增强
C．当开关S闭合时，螺线管的上端相当于条形磁体的N极
D．当衔铁被吸下时，工作电路处于加热功能状态
【答案】BC
【详解】A．电磁继电器的工作原理是利用电流的磁效应来控制开关，而不是利用电流的热效应来控制开关的，故A错误；
B．加热器内温度升高时，热敏电阻的阻值变小，控制电路的总电阻减小；在其他情况不变时，控制电路中电流变大，螺线管产生的磁场会增强，故B正确；
C．当开关S闭合时，电流从螺线管的上端流入、下端流出，根据安培定则判定其上端为N极，下端为S极，故C 正确；
D．当衔铁被电磁铁吸下时，电路由两个电阻串联工作，电路总电阻变大，在电源电压不变时，电路中的电流变小，电路中的电功率变小，处于保温状态，故D错误。
故选BC。
通关06 探究通电螺线管外部磁场分布
22．（2025·湖南怀化·模拟预测）科创小组探究通电螺线管外部的磁场分布。
(1)将铁屑均匀撒在玻璃板上，将螺线管接入电路。闭合开关，轻敲玻璃板，观察到铁屑分布如图甲所示。对比条形磁体与蹄形磁体周围的磁感线分布情况（图乙），可知通电螺线管外部磁场与________磁体的磁场相似。
(2)在通电螺线管周围不同位置放置小磁针，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，则通电螺线管的右端为________极。
(3)如果要探究“通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系”，应在图丙电路的基础上做怎样的改进？答：________________。（写出具体改进措施）
【答案】(1)条形
(2)N
(3)电路中串联一个滑动变阻器，通过改变滑片位置进而改变电路中的电流
【详解】（1）条形磁体的磁场分布是两端磁性强、中间弱，磁感线呈闭合曲线，通电螺线管外部的磁场分布规律和条形磁体一致。
（2）小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向，根据磁场分布规律和安培定则（右手螺旋定则），可判断出螺线管右端为N极。
（3）在电路中串联一个滑动变阻器，通过移动滑动变阻器的滑片改变电路中的电流大小，观察通电螺线管周围小磁针的偏转程度（或铁屑的分布疏密程度），比较不同电流下磁场的强弱。
23．（2025·宁夏银川·三模）在“探究通电螺线管周围磁场”的实验中小磁针涂黑的那端是N极：
(1)如图甲所示实验装置，小明在有机玻璃板上均匀地撒满细铁屑，闭合开关通电后，接下来的操作应该是______。这样做的目的是：使铁屑在玻璃板上跳动，减小它与玻璃板之间的摩擦，从而使铁屑在磁场力的作用下动起来，这样可更好地通过铁屑的分布来显示磁场分布情况。像“通过铁屑的分布来显示磁场分布情况”的这种方法叫作转换法，请你写出在其他实验中用到转换法的实例：______。
(2)由铁屑的排布情况可初步判断：通电螺线管外部磁场与______磁体的磁场相似；
(3)由乙图可知：通电螺线管的左端为______极；
(4)为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关，写出一种操作方法：______。
【答案】(1) 轻敲玻璃板 探究压力作用效果时通过海绵凹陷程度判断压力效果
(2)条形
(3)N
(4)见解析
【详解】（1）[1]根据题意，操作的目的是使铁屑在玻璃板上跳动，减小与玻璃板之间的摩擦，所以为使铁屑跳动，接下来的操作应该是轻敲玻璃板。
[2]转换法是将不易直接观察的现象转换为容易观察的现象，除了题目中的例子，探究压力作用效果时通过海绵凹陷程度判断压力效果也是转换法的应用。
（2）通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体相似，两端磁性最强，中间磁性较弱。
（3）小磁针涂黑的那端是N极，根据乙图中通电螺线管左端小磁针的指向，结合磁极间的相互作用，即异名磁极相互吸引的特点，可判断通电螺线管的左端为N极。
（4）探究磁场方向与电流方向的关系，需控制螺线管的绕线方式（或电流方向）其中一个变量不变，改变另一个变量，通过小磁针的指向变化判断磁场方向是否改变，因此可采用的实验设计：保持螺线管的绕线方式不变，调换电源的正负极，观察小磁针的指向是否发生变化或保持电源正负极不变，改变螺线管的绕线方式，观察小磁针的指向是否发生变化。
24．（2025·湖南怀化·二模）下列是探究通电螺线管外部的磁场方向的实验。
(1)通电螺线管周围的小磁针会发生偏转，说明小磁针受到___________（选填“磁力”或“重力”）的作用；
(2)如图所示，在玻璃板上均匀撒满铁屑，并在螺线管两端各放一个小磁针；
①记录小磁针___________极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
②轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与___________磁体的磁场分布相似，图中通电螺线管左端相当于条形磁体的___________极；
(3)将连接螺线管的电路开关断开，把电路电源正负极对调。闭合开关后，观察小磁针静止时的指向是否会发生改变，这是为了探究通电螺线管外部的磁场方向是否与___________有关。
【答案】(1)磁力
(2) N 条形 S
(3)电流方向
【详解】（1）磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力作用，通电螺线管周围存在磁场，小磁针发生偏转是受到了磁力作用。
（2）[1]物理学中规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。
[2][3]通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体相似，都是两端磁性最强，中间磁性最弱。根据小磁针的指向，利用同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的原理，可以判断出通电螺线管左端为S极。
（3）将电源正负极对调，螺线管中的电流方向改变，观察小磁针指向是否改变，是为了探究通电螺线管外部的磁场方向是否与电流方向有关。
通关07 电动机和发电机
25．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）嘉宾戴着“运动手环”运动时，手环中小磁体在管内反复运动，线圈中便会产生电流，通过传感器实现运动追踪，该过程中__________转化为电能，这与__________（选填“乙”或“丙”）工作原理相似。
【答案】 机械能 丙
【详解】[1]手环中小磁体在管内反复运动，则小磁体具有机械能，线圈中便会产生电流，即有电能产生，所以该过程中机械能转化为电能。
[2]手环中发生的是电磁感应现象，是发电机的工作原理，图乙中，通电导体在磁场中受到力的作用，与电动机的工作原理相似；图丙中，闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，是电磁感应现象，与发电机的工作原理相似。因此这与丙工作原理相似。
26．（2025·安徽滁州·模拟预测）小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，小灯泡发光。下列说法正确的是（ ）
A．甲电机相当于电动机，其工作原理是电磁感应
B．甲电机相当于发电机，工作时将电能转化为机械能
C．乙电机相当于电动机，工作时将电能转化为机械能
D．乙电机相当于发电机，工作时线圈受到磁场力的作用
【答案】C
【详解】由图可知，右边的电路有电源，当右边电路开关闭合后，电源为乙的线圈提供电流，此时乙的线圈在磁场中受力转动，说明乙是电动机；电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力作用，工作时将电能转化为机械能。 乙转动的同时，会通过连接轴带动甲的线圈同步转动；由于甲内部也包含磁体和线圈，甲的线圈会随乙的转动在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，使小灯泡发光，故甲相当于一个发电机；发电机的工作原理是电磁感应现象，工作时将乙传递的机械能转化为电能，故ABD错误，C正确。
故选C。
27．（2025·吉林松原·模拟预测）乘坐地铁等公共交通工具时，将交通卡靠近闸机的检测点，闸机内线圈就会产生感应电流识别信息，方便快捷。下列选项中与该原理相同的是（ ）
A．电风扇B．LED灯
C．发电机D．电热毯
【答案】C
【详解】将交通卡靠近闸机的检测点，闸机内线圈就会产生感应电流识别信息，是电磁感应现象。
A．电风扇是利用电动机工作，原理是通电导体在磁场中会受到力的作用，故A不符合题意；
B．LED灯工作时将电能转化为光能，与交通卡原理不同，故B不符合题意；
C．发电机的原理是电磁感应现象，即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，机械能转化为电能，故C符合题意；
D．电热毯是根据电流的热效应工作的，将电能转化为内能，故D不符合题意。
故选C。
28．（2025·安徽淮南·模拟预测）如图所示，甲、乙为两个相同的装置，放在水平桌面上。闭合开关，向右移动金属棒，金属棒随之运动。下列说法正确的是（ ）
A．甲装置利用了通电导体在磁场中受力的原理
B．乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
C．若向左移动金属棒，则金属棒的运动方向改变
D．若竖直上下移动金属棒，金属棒也将随之运动
【答案】C
【详解】A．甲装置中，闭合电路中的导体ab在磁场中做切割磁感线运动，从而产生了感应电流，这是一种电磁感应现象，故A错误；
B．乙装置中，导体ab产生的感应电流通过位于磁场中的导体cd时，cd在磁场中受力而运动起来，体现了通电导体在磁场中受力会转动，利用该原理制成了电动机，故B错误；
C．感应电流的方向与导体的运动方向有关，所以导体ab的运动方向改变，ab中的电流方向也改变，即cd中的电流方向发生了改变；通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关，所以cd中电流方向的改变，导致了cd受力的方向也改变，故运动方向发生了改变，故C正确；
D．若竖直上下移动金属棒ab，此时不切割磁感线，不会产生感应电流，故金属棒cd中没有电流，金属棒cd不会运动，故D错误。
故选C。
通关08 制作简易直流电动机
29．（2025·江西抚州·一模）如图所示，兴趣小组制作了一个简易电动机，给线圈通电，轻轻一推，线圈就会持续转动。该作品的工作原理是通电线圈在________中受力转动。电动机主要把电能转化为________能。
【答案】 磁场 机械
【详解】[1]电动机是利用磁场对电流的作用来工作的，工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
[2]电动机工作时将电能主要转化为机械能，使得线圈转动。
30．（2025·湖南邵阳·三模）如图，小海在跨学科实践活动中利用干电池、强力磁铁和铜丝成功地自制了一个电动机，下列说法正确的是（ ）
A．强力磁铁周围存在磁感线
B．电动机的工作原理是电磁感应现象
C．只把电池的正负极对调，线圈的转动方向改变
D．电动机工作时机械能转化为电能
【答案】C
【详解】A．磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线，磁感线不是真实存在的，故A错误；
B．电动机的工作原理是磁场对通电导体的作用，而电磁感应现象是发电机的工作原理，故B错误；
C．电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关，若把电池正负极对调，线图中电流的方向改变，磁场方向不改变，线圈的转动方向改变，故C正确；
D．电动机工作时，消耗电能，得到机械能，所以是电能转化为机械能，故D错误。
故选C。
31．（2025·广东茂名·模拟预测）电动机在我们的生活中扮演越来越重要的角色，大到电动汽车的应用，小到玩具电动汽车，无处没有它的身影。如图1为一玩具直流电动机，根据我们所学回答与之有关的问题：
(1)直流电动机的工作原理是______，它在工作时把______能转化为______能；
(2)同时改变直流电动机的磁场和电流方向，它的转动方向______（选填“改变”“不变”）；
(3)小明在学了电动机知识后，回家做了一个电动机模型如图2，他将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，要使线圈能连续转动，则另一端的漆皮应刮______（选填“半周”“全部”）；
(4)按图3的电路把灯泡、电动机接入电路，观察到电机转起来，同时灯泡发光。如果用手指捏住玩具电动机的转轴使其转动变慢最后完全停下来，灯泡的亮度将变______（选填“亮”“暗”），通过电动机的电流将______（选填“变大”“不变”“变小”）。
【答案】(1) 通电线圈在磁场中受到力的作用而转动 电 机械
(2)不变
(3)半周
(4) 亮 变大
【详解】（1）[1][2][3]通电线圈在磁场中受到力的作用而转动直流是电动机的工作原理，它在工作时把电能转化为机械能。
（2）通电导体中磁场中受力作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关，同时改变直流电动机的磁场和电流方向，它的转动方向不变。
（3）小明在学了电动机知识后，回家做了一个电动机模型如图，他将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，要使线圈能连续转动，当线圈刚绕过平衡位置时，线圈受力方向要相反或者不受力，所以另一端的漆皮应刮半周，相当于是电动机中的换向器。
（4）[1][2]电动机为非纯电阻电器，工作时其对电流的阻碍作用大于其内部的电阻，如果用手指捏住玩具电动机的转轴使其转动变慢最后完全停下来，会导致电动机对电流的阻碍作用逐渐等于其内部电阻，由于其对电流的阻碍作用减小，通过电动机的电流将变大，灯泡的亮度将变亮。
通关09 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
32．（2025·陕西西安·模拟预测）如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。
(1)实验时，通过观察______判断电路中是否有感应电流产生；
(2)闭合开关，水平放置蹄形磁体，使导体从图示位置向左运动，电路中______（选填“无”或“有”）感应电流产生；若保持导体不动，要产生感应电流，可以进行的操作是______；
(3)为了进一步探究电动机的工作原理，可将此装置中的灵敏电流计换成______。
【答案】(1)灵敏电流计指针是否偏转
(2) 有 左右移动蹄形磁体
(3)电源
【详解】（1）实验中，灵敏电流计指针偏转，则说明电路中有感应电流；灵敏电流计指针不偏转，则说明电路中没有感应电流。故实验中，通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流。
（2）[1]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就有感应电流产生，这就是电磁感应现象。闭合开关，导体AB向左运动，导体AB在磁场中做切割磁感线运动，电路中有感应电流。
[2]若保持导体不动，要产生感应电流，左右移动蹄形磁体，导体AB也在磁场中做切割磁感线运动，也会产生感应电流。所以可以进行的操作是：左右移动蹄形磁体。
（3）将灵敏电流计换成电源，通过给磁场中的导体提供电流，观察磁场对通电导体的作用，探究电动机的工作原理。
33．（2025·山东枣庄·模拟预测）小强在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的实验装置。
(1)为了让实验顺利进行，导体AB应选用______（选填“铁棒”或“铜棒”）。
(2)实验中通过观察______来判断电路中是否有感应电流。
(3)小强将实验中观察到的现象记录在表中。
①分析实验1和3可知，产生感应电流的条件之一是开关必须保持______。
②分析实验2和3可知，产生感应电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做______。
(4)小强发现当导体AB水平左右运动时，电流计的指针也左右偏转，说明电路中产生的感应电流方向是______（选填“变化”或“不变”）的，感应电流的方向与导体运动的方向______（选填“有关”或“无关”）。
(5)如果将电流计换成______可以探究磁场对通电导体的作用。
【答案】(1)铜棒
(2)灵敏电流计的指针是否偏转
(3) 闭合 切割磁感线运动
(4) 变化 有关
(5)电源
【详解】（1）铁棒是磁性材料，会被磁体吸引而无法自由运动，铜棒是非磁性材料，不会被磁体吸引，可以在磁场中自由运动，所以，为了让实验顺利进行，导体AB应选用铜棒。
（2）由转换法，实验中通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流。
（3）[1]实验1和3中，磁场方向相同，导体AB相对磁体是运动的，第1次实验中，开关断开，第3次实验中开关闭合，只有第3次灵敏电流计指针偏转，这说明要产生电流的条件之一是开关必须闭合，形成闭合回路。
[2]实验2和3中，电路中开关保持闭合，磁场方向相同，导体上下运动时，导体没有做切割磁感线运动时，指针不偏转，无电流产生，导体左右运动时，导体做切割磁感线运动时，指针偏转，有电流产生，故电路中要产生电流，电路中的部分导体必须做切割磁感线运动。
（4）[1][2]小强发现当导体AB水平左右运动时，电流计的指针也左右偏转，可知感应电流的方向不同，说明电路中产生的感应电流方向是变化的，感应电流的方向与导体运动的方向有关。
（5）探究磁场对通电导体的作用，电路中应有电流，故将电流计换成电源可以探究磁场对通电导体的作用。
34．（2025·山东济南·二模）小梅用图甲中的实验装置探究怎样产生感应电流，用到了铁架台、蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒和几根导线等器材。
(1)实验中，蹄形磁铁的作用是提供______，灵敏电流计用来显示电路中是否产生电流。
(2)小梅至今对这个实验的下列过程记忆犹新：
①如图甲，为使灵敏电流计的指针发生偏转，她首先闭合开关，然后要使导体棒________（选填“上下”或“左右”）运动。
②要研究感应电流的方向与磁场的方向的关系，接下来的操作是将______________________，保持导体棒运动方向不变，观察灵敏电流计指针的偏转方向。
(3)通过图甲所示的实验，小梅断定：闭合电路的一部分导体在磁场中做垂直于磁感线的运动就会产生感应电流。之后，她的同学小明做了如图乙（图中只画出了部分电路）的操作：闭合开关后将导体棒沿着水平方向由a到b来回移动，此时导体棒运动的方向与磁感线的方向________（选填“垂直”或“平行”），但电路中并没有产生感应电流。在老师的启发下，小梅和小明把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导体棒想象成一把刀，只有在闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，才会产生感应电流。据此，你认为图乙中的导体棒做________（选填“上下”或“里外”）运动时，就会产生感应电流。
【答案】(1)磁场
(2) 左右 对调（蹄形磁铁的）磁极
(3) 垂直 里外
【详解】（1）磁铁周围存在磁场，实验中，蹄形磁铁的作用是提供磁场。
（2）[1]实验中，要使导体棒在磁场中做切割磁感线运动才能使闭合电路中产生感应电流，有感应电流才能使灵敏电流计的指针发生偏转。图中的蹄形磁铁里面的磁感线方向为竖直方向，故导体棒要左右运动才能做切割磁感线运动。
[2]要研究感应电流的方向与磁场的方向的关系，应保持导体棒运动方向不变，只改变磁场的方向，对调蹄形磁铁的磁极就可改变磁场的方向。
（3）[1]闭合开关后将导体棒沿着水平方向由a到b来回移动，虽然移动方向与磁感线方向垂直，但并没有切割磁感线，故不能产生感应电流。
[2]图中的蹄形磁铁里面的磁感线方向为竖直方向，图乙中的导体棒做里外运动时才能切割磁感线，才能产生感应电流。
通关10 电磁感应
35．（2025·江西景德镇·模拟预测）如图是夏振东老师在长江边上的物理课堂《守护》，夏老师手持小型电风扇正对江风，江风让电风扇的扇叶转动起来，点亮电灯。这是利用了___________原理。与该原理相同的装置是___________（选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）。
【答案】 电磁感应 动圈式话筒
【详解】[1][2]由题意知，夏老师手持小型电风扇正对江风，江风让电风扇的扇叶转动起来，点亮电灯。此时闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动，会产生感应电流，所以这是利用了电磁感应原理。动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用工作的，动圈式话筒是利用闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动，会产生感应电流工作的，因此与该原理相同的装置是动圈式话筒。
36．（2025·广东东莞·三模）如1图所示是银行卡信息读卡器，将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时，相当于磁体穿过闭合金属线圈，产生了____________，经读卡器处理，就能识别卡片信息。如2图所示“风能一太阳能”路灯示意图，图中和读卡器原理相同的是___________（选填“风力发电机”、“太阳能电池”或“蓄电池”），都是利用了_________原理。
【答案】 感应电流 风力发电机 电磁感应
【详解】[1]银行卡磁条快速刷过读卡器时，磁条产生的磁场变化使闭合线圈中产生感应电流。这种现象称为电磁感应，产生的电流即为感应电流。
[2]风力发电机的工作原理同样是电磁感应，当风带动发电机叶片旋转时，转子在磁场中运动产生感应电流。这与读卡器的工作原理相同，而太阳能电池和蓄电池的工作原理与之不同。
[3]读卡器和风力发电机都利用了电磁感应原理，即通过导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。
37．（2025·安徽·二模）某科学兴趣小组制作了如图甲所示的地震自动报警器，其简化结构如图乙所示，金属杆与发光二极管、报警器组成了闭合回路。若地震使金属杆摆动，电路中会产生电流并报警。关于该装置以下说法正确的是（ ）
A．金属杆可以用普通橡胶棒代替
B．报警时金属杆将电能转化为机械能
C．产生电流的原理与发电机相同
D．发光二极管是由超导材料制成的
【答案】C
【详解】A．金属杆在装置中起到导电的作用，其是良好的导体。而橡胶棒是绝缘体，不具备导电能力，若用普通橡胶棒代替金属杆，地震晃动时无法使电路导通形成电流，报警器无法工作，所以金属杆不能用普通橡胶棒代替，故A错误；
B．报警时，是金属杆的摆动具有机械能，在磁场中切割磁感线，从而在电路中产生了电流，即产生电能，这个过程是将机械能转化为电能，故B错误；
C．发电机的工作原理是电磁感应，即当闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动，闭合电路中会产生感应电流。此地震报警器内，金属杆摆动会使闭合电路切割磁感线，进而生成电流，其产生电流的原理同样是电磁感应，和发电机的原理一致，故C正确；
D．发光二极管的核心部件是由半导体材料制成的，故D错误。
故选C。
1．（2025·湖北黄冈·模拟预测）某游乐室有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪地发光。地板下方铺设的结构如图所示，踩踏地板时，固定在地面上的弹簧线圈做切割______运动，使闭合电路中产生______（选填“交流电”或“直流电”）。该装置中的磁体和线圈相当于电路中的______（选填“电源”或“用电器”）。
【答案】 磁感线 交流电 电源
【详解】[1]踩踏地板时，固定在地面上的弹簧线圈会随地板的上下运动切割磁感线，这是电磁感应现象的核心条件。
[2]线圈上下运动时，切割磁感线的方向会不断变化，因此闭合电路中产生的是交流电。
[3]该装置通过电磁感应将机械能转化为电能，磁体和线圈相当于电路中的电源（电源是提供电能的装置）。
2．（2025·陕西西安·二模）兴趣小组利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有加热、保温功能的恒温加热器，其简化电路如图所示，控制电路中为热敏电阻（可感受恒温加热器内温度，其阻值随温度的升高而减小）。当闭合时，螺线管的上端相当于条形磁体的_____（填“N”或“S”）极，加热器内温度逐渐升高，螺线管产生的磁场会_____（选填“增强”、“不变”或“减弱”）。
【答案】 增强
【详解】[1]电流从电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极、下端为S极。
[2]加热器内温度逐渐升高，热敏电阻R的阻值随温度升高而减小，根据串联电路的电阻关系可知，控制电路的总电阻减小，由欧姆定律可知控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，产生的磁场会增强。
3．（2025·陕西·模拟预测）如图甲所示，是小林设计的盐水密度控制模拟装置，A物体始终浸没在盐水中，R为定值电阻，为力敏电阻，其阻值随下方轻质细线拉力的变化关系如图乙所示。已知，物体A的体积，质量，当电磁铁线圈中的电流时，铁质开关K被吸上，当时，K被释放，从而通过控制水泵向容器中注水使盐水密度保持在一定范围内，此装置所能控制的最大盐水密度为。电磁铁线圈电阻忽略不计，假设水加入容器后与盐水立刻混合均匀。闭合开关S，电磁铁上端为_______极，定值电阻R的阻值为_______Ω；此装置所能控制的最小盐水密度为_______。若控制电路电源电压U降低，需适当_______（选填“增大”或“减小”）R的阻值才能使盐水密度仍保持在上述范围内。（）
【答案】 S/南极 50 1.1 减小
【详解】[1]由图可知，电流从螺线管的上端流入，根据安培定则可知，它的上端S极，下端是N极。
[2]物体A的重力为
此装置所能控制的最大盐水密度为1.3g/cm3，物体A所受的最大浮力为
此时轻质细线上的拉力为
根据图象可知拉力为0.3N时，，此时铁质开关K应吸上，排水电路开始排水，则电磁铁线圈中的电流，电路中的总电阻为
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得，定值电阻的阻值为
[3]根据题意可知，当时，铁质开关K被释放，停止放水；电路中的总电阻为
此时力敏电阻的阻值为
由图乙可知，此时的拉力为0.5N，物体A所受的最小浮力为
则盐水的最小密度为
[4]若保持上述范围，则在铁质开关K断开或闭合时，力敏电阻的阻值仍为原值。若控制电路电源电压降低，根据可知，控制电路的电流将会变小。为了不使电路中的电流减小，此时可适当减小R的阻值，使电路电流增大至电压降低前的电流大小，使盐水密度仍保持在上述范围内。
4．（2025·山东济宁·二模）如图甲是某型号可充电台灯风扇，图乙是台灯风扇经历充电和工作时的主要能量流向图。下列说法正确的是（ ）
A．电池在充电时相当于电源B．图乙中a、b均为电能
C．图乙中d为机械能D．风扇工作时，其原理与动圈式话筒相同
【答案】B
【详解】A．电池在充电时要消耗电能，此时的电池相当于用电器，故A错误；
B．电池充电时，消耗电能，把电能转化为化学能；电池给电路供电时，把化学能转化为电能，故a、b均为电能，故B正确；
C．照明灯工作时，消耗电能，把电能转化为光能和内能，不会产生机械能，故C错误；
D．风扇工作时，把电能转化为机械能，其原理是：通电导体在磁场中受力的作用；而动圈式话筒的原理是：电磁感应原理。故D错误。
故选B。
5．（2025·安徽安庆·模拟预测）某款磁悬浮台灯的灯泡底部装有磁体，灯泡下方的底盘内装有电磁铁，其部分简化原理图如图示。台灯工作时，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁类似条形磁体，其下端为N极B．整个装置类似发电机，产生感应电流
C．灯泡“悬浮”利用了同名磁极相互排斥的原理D．灯泡“悬浮”利用了异名磁极相互吸引的原理
【答案】C
【详解】A．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。从图中可知电流方向，电流从螺线管的下端导线流入，上端导线流出，可判断出电磁铁上端为N极，下端为S极，故A错误；
B．该装置是利用磁悬浮原理工作，不是发电机，不产生感应电流，故B错误；
CD．从图中可知灯泡底部磁体下端为 N极，电磁铁上端也为N极，同名磁极相互排斥，使灯泡“悬浮”起来。所以灯泡“悬浮”利用了同名磁极相互排斥的原理，故C正确，D错误。
故选C。
6．（2025·安徽·模拟预测）如图所示，导体棒ab、cd和开关用导线组成电路，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关，ab棒上下运动时，cd棒会上下运动
B．断开开关，ab棒左右运动时，cd棒会左右运动
C．闭合开关，ab棒分别斜向上和斜向下运动时，小磁针偏转方向不变
D．闭合开关，ab棒斜向上运动时，小磁针发生偏转，则图甲体现的是电磁感应现象
【答案】D
【详解】A．闭合开关后，ab棒上下运动时，没有切割磁感线，不会产生感应电流，电路中无电流，cd棒不会受力运动，故A错误；
B．断开开关后，电路是断路状态。即使ab棒左右运动（切割磁感线），也无法形成闭合回路，不能产生感应电流。没有电流通过cd棒，cd棒就不会在磁场中受力运动。故B错误；
C．闭合开关，ab棒分别斜向上和斜向下运动时，切割磁感线的方向改变，感应电流方向改变，cd棒受力方向也会改变（小磁针偏转方向由电流磁场方向决定），因此小磁针偏转方向会改变，故C错误；
D．闭合开关，ab棒斜向上运动时切割磁感线产生感应电流，电流通过导线产生磁场使小磁针偏转，这一过程是电磁感应现象（闭合电路的一部分导体切割磁感线产生感应电流），故D正确。
故选D。
7．（2025·湖北·二模）小明家新购入一盆盆栽，盆栽底部有永磁体，底座内装有电磁铁，底座通电后能使盆栽悬浮在空中。下列说法正确的是（ ）
A．底座通电后能产生磁感线
B．底座周围的磁场分布是均匀的
C．盆栽悬浮的原理是同名磁极相互吸引
D．增大底座内电磁铁的电流，盆栽的高度会上升
【答案】D
【详解】A．根据电流的磁效应，底座通电后能产生磁场，但磁感线是用来描述磁场分布和方向的工具，磁感线不是真实存在的，故A错误；
B．电磁铁和永磁体一样，磁场分布是不均匀的，存在磁性最强的两个磁极，故B错误；
C．磁极间存在相互作用，同名磁极相互排斥，盆栽悬浮说明受到排斥力，故C错误；
D．电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，增大底座内电磁铁的电流，电磁铁磁性增大，盆栽的高度会上升，故D正确。
故选 D。
8．（2025·河南焦作·三模）（多选）将扬声器、开关和电流表连成如图所示的电路。闭合开关，反复敲击扬声器的纸盆，会看到电流表的指针来回摆动。下列说法中正确的是（ ）
A．电流表的指针来回摆动是电磁感应现象
B．电流表的指针来回摆动是因为磁场方向发生变化
C．敲击扬声器的纸盆是把机械能转化为电能
D．整个电路中没有热量产生
【答案】AC
【详解】A．电流表的指针来回摆动是因为发生了电磁感应现象，回路中有了感应电流，故A正确；
B．电流表的指针来回摆动是因为电流方向发生了变化，而不是磁场方向发生变化，故B错误；
C．敲击扬声器的纸盆，线圈在磁场中做切割磁感线运动，符合产生感应电流的条件，线圈中会产生感应电流，该过程是把机械能转化为电能，故C正确；
D．闭合电路中有电流通过，线圈电阻不为零，根据电流的热效应，通电线圈会产生热量，故D错误。
故选AC。
9．（2025·陕西西安·模拟预测）某同学做“探究通电螺线管外部磁场特点”的实验（小磁针深色的一端是N极）。
(1)实验中通电螺线管周围的铁屑分布如图甲所示，只利用铁屑的排列 _______ 判断磁场方向（选填“能”或“不能”）。
(2)在探究通电螺线管外部磁场的方向实验中，在螺线管周围放置一些小磁针，通电后，小磁针的偏转情况如图乙所示，此时通电螺线管的左端是 _____ 极，由大量相关实验推理可知通电螺线管外部磁场的方向是由螺线管的N极指向S极。其他条件不变，只改变螺线管中的电流方向，通电螺线管周围各小磁针的偏转情况如图丙所示。由图乙和图丙所示实验可知：通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的 _________ 有关。
(3)完成上述实验后，该同学想继续做“探究感应电流的方向与什么因素有关？”的实验。如图﹣1，蹄形磁体水平放置，此装置中蹄形磁体两个磁极正对区域的磁感线方向是向 _____ （选填“上”或“下”）的，记录实验现象如表：
对比第1、2两次实验可知，感应电流的方向与 _______ 方向有关；对比 ________ 两次实验可知，感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关；
(4)该同学又将实验装置改装如图﹣2，闭合开关，水平向右拨动导体棒ab，发现导体棒cd也随之运动起来，该装置中导体棒cd的工作原理与 ________ （选填“电动机”或“发电机”）的工作原理相同。
【答案】(1)不能
(2) S 电流方向
(3) 下 磁场 2、3
(4)电动机
【详解】（1）实验中通电螺线管周围的铁屑分布如图甲所示，只利用铁屑（显示不出N、S极）的排列不能判断磁场方向。
（2）[1][2]在探究通电螺线管外部磁场的方向实验中，在螺线管周围放置一些小磁针，通电后，小磁针的偏转情况如图乙所示，小磁针深色的一端是N极，根据异名磁极相互吸引，故右端为N极，此时通电螺线管的左端是S极，由图乙和图丙所示实验可知：通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的电流方向有关。
（3）[1]在磁体的外部，磁感线由N极发出，回到S极，此装置中蹄形磁体两个磁极正对区域的磁感线方向是向下。
[2][3]对比第1、2两次实验可知，导体ab运动方向相同，磁场方向不同，产生感应电流的方向不同，故感应电流的方向与磁场方向有关；研究感应电流的方向与导体切割磁感线的方向的关系时，要控制磁场方向相同，对比 2、3两次实验可知，感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。
（4）该同学又将实验装置改装如图-2，闭合开关，水平向右拨动导体棒ab，发现导体棒cd也随之运动起来，导体棒cd受力运动，该装置中导体棒cd的工作原理与电动机的工作原理相同。
10．（2025·广东广州·二模）
(1)如图是电动机的模型，磁场由两个电磁铁提供，abcd是线圈，闭合开关。
①图1中P为磁体N极，Q为磁体___________极（选填“N”“S”）。
②图1中线圈ab边受力方向竖直向下，图2中将电源正负极调转后ab边的受力方向竖直向___________（选填“上”“下”），依据是___________。
(2)图3中能体现发电机原理是图___________（选填“丙”，“丁”），图4表示导体棒（露出一端）垂直于纸面运动时产生了感应电流。则它的运动方向可能是图中的哪些选项？______。
【答案】(1) N 下 见详解
(2) 丁 ACD
【详解】（1）[1]图1中P为磁体N极，根据电流从左侧上方流入电磁铁，根据安培定则知，Q为磁体N极。
[2][3]图1中线圈ab边受力方向竖直向下，图2中将电源正负极调转后，ab边的电流方向改变，同时电磁铁的磁场方向改变，两个方向同时改变，则ab边受力方向不变，仍是竖直向下。
（2）[1]由图可知，丙图中给线圈通电，使其在磁场中受力转动，是通电导体在磁场中受力，是电动机的原理，图丁中没有电源，是闭合线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流，使电流表指针偏转，是发电机的原理。
[2]电路中能产生感应电流，说明导体做切割磁感线运动，ACD中的导体都做切割磁感线运动，而B中的导体运动方向与磁感线方向相反，没有切割磁感线，不会产生感应电流。故选ACD。
1．（2025·湖北·中考真题）欧姆当年研究电流跟电阻和电压关系时，电流大小还不能准确测量。他巧妙设计了如图所示的装置来测量电流，用一根细丝悬挂磁针，平行放置在导线上方，当电路中有电流时，导线周围产生______，因为力能改变物体的______，所以磁针发生偏转，偏转角度就能反映电流大小。
【答案】 磁场 运动状态
【详解】[1]根据奥斯特实验发现了电流的磁效应，即通电导线周围会产生磁场。
[2]磁针在磁场中受到磁力的作用而偏转，即磁针从静止到运动，运动状态发生改变，说明力能改变物体的运动状态。
2．（2025·内蒙古·中考真题）北宋学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》中记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”针锋能指南是由于摩擦使针锋（ ）
A．带上了电B．被磁化
C．温度升高D．质量减小
【答案】B
【详解】用磁石摩擦钢针时，钢针会被磁化，获得磁性，成为小磁体。磁体具有指南北的性质，因此针锋能指南。带电无法使针指南，温度升高与磁性无关，质量减小不影响磁性，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．（2025·黑龙江大庆·中考真题）某位同学对电与磁知识进行梳理，图中对应位置的内容填写正确的是（ ）
A．电流的热效应B．动圈式话筒C．电磁起重机D．法拉第
【答案】D
【详解】AB．奥斯特通过实验发现通电导体周围存在磁场，即电流的磁效应，动圈式话筒的原理是电磁感应，属于磁生电，不属于电流的磁效应的应用，故AB错误；
C．电磁起重机通电有磁性，断电没有磁性，利用的原理是电流的磁效应，属于电生磁，因此电磁起重机不是磁场对电流的作用的应用，故C错误；
D．法拉第通过实验发现闭合电路的一部分导体切割磁感线会产生感应电流，即电磁感应现象，故D正确。
故选D。
4．（2025·广东·中考真题）如图所示实验中，闭合开关，导体ab向右运动，下列操作能让导体ab向左运动的是（ ）
A．改变电压大小B．改变电流方向
C．改变电流大小D．改变导体ab长度
【答案】B
【详解】A．通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向和导线棒中电流的方向有关，且两个因素只改变其中一个，导体棒受力方向才会发生改变，改变电压大小，只改变电流的大小，不能改变导体的受力方向，故A不符合题意；
B．改变电流方向，磁场的方向不变，可以改变导体受力的方向，可以使导体ab向左运动，故B符合题意；
C．改变电流大小，不能改变电流的方向和磁场的方向，因此不能改变导体棒受力的方向，故C不符合题意；
D．改变导体ab长度，不能改变电流的方向和磁场的方向，因此不能改变导体棒受力的方向，故D不符合题意。
故选B。
5．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）下列实验装置能体现电动机工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。
A．开关闭合后，通电导体受到磁场的作用，可以在导轨上运动，将电能转化为机械能，这符合电动机的工作原理，故A符合题意；
B．电源、开关、滑动变阻器、定值电阻和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，此实验为测量定值电阻的阻值或探究电流与电压、电阻关系的实验，故B不符合题意；
C．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中会产生电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故C不符合题意；
D．闭合开关，通电螺线管中有电流流过时，会产生磁性，吸引悬挂的铁块，利用的是电流的磁效应，通过滑动变阻器改变电路中的电流，观察悬挂的铁块弹簧的伸长量判断磁性的强弱，可以研究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系，故D不符合题意。
故选A。
6．（2025·西藏·中考真题）电磁学作为现代科技的核心基础，推动了社会进步，提升了生活质量。下列关于各图的描述正确的是（ ）
A．图甲中电磁继电器利用了电磁感应的原理
B．图乙是发电机的工作原理图
C．图丙中扬声器利用了通电导线在磁场中受到力的作用
D．图丁中动圈式话筒利用了电流的磁效应
【答案】C
【详解】A．图甲中电磁继电器实质是利用电磁铁控制工作电路的开关，利用了电流的磁效应，故A错误；
B．图乙中有电池做电源，闭合开关后，线圈中有电流，发生转动，是电动机，不是发电机，故B错误；
C．图丙中扬声器利用了通电导线在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，从而将电信号转化为声信号，C正确；
D．图丁中动圈式话筒是利用膜片振动产生变化的电流，是利用了电磁感应的原理，故D错误。
故选C。
7．（2025·山东青岛·中考真题）抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示：蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池；需要电能时，打开闸门，让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是（ ）
A．蓄能时，将机械能转化为电能
B．电动机的工作原理是电磁感应现象
C．发电机的工作原理是电流的磁效应
D．蓄水量一定，上蓄水池建的位置越高，能储存的电能就越多
【答案】D
【详解】A．蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池，电动机工作是消耗电能，将电能转化为水的机械能，而不是将机械能转化为电能，故A错误；
B．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，而电磁感应现象指的是闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流的现象。是发电机的工作原理，故B错误；
C．发电机的工作原理是电磁感应现象，电流的磁效应是指通电导线周围存在磁场，与发电机工作原理无关，故C错误；
D．蓄水量一定时，上蓄水池建的位置越高，水具有的重力势能越大，即机械能越大。需要电能时，水流下驱动发电机发电，机械能转化为电能，所以能储存的电能就越多，故D正确。
故选D。
8．（2025·黑龙江·中考真题）如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁右端为S极
B．指示灯会变亮
C．巨磁电阻的阻值会变大
D．电磁铁上的线圈中的电流会变小
【答案】B
【详解】A．由图可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，根据安培定则可知电磁铁的右端为N极，左端为S极，故A错误。
BCD．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，左侧控制电路中的电流变大，电磁铁上的线圈中的电流会变大，电磁铁的磁性增强，因为巨磁电阻的阻值随周围磁场强度的增强而减小，所以此时巨磁电阻的阻值减小，在右侧工作电路中，电源电压不变，巨磁电阻阻值减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，通过指示灯的电流也变大，根据可知，在电阻不变时，指示灯的实际功率变大，所以指示灯会变亮，故B正确，CD错误。
故选B。
9．（2025·青海·中考真题）在图中的括号内标出通电螺线管的极性，并在A点处用箭头标出磁感线的方向。
【答案】
【详解】由图可知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则，右手四指沿电流方向握住螺线管，大拇指指向螺线管的左端，所以螺线管的左端为N极，右端为S极；磁体外部磁场方向从N极到S极，则A点的磁场方向从左端到右端，如图所示：
10．（2025·江苏淮安·中考真题）“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验装置如图甲所示。
(1)在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，需要经历下列步骤：①轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布；②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上；③闭合开关。三个步骤合理的顺序是______（填序号）；
(2)经过对铁屑分布的观察，发现通电螺线管外部磁场与______磁体周围磁场分布相似；
(3)把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图乙所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时的螺线管可能是向______（选填“南北”或“东西”）方向放置的；
(4)根据图丙中小磁针静止时的指向，在括号中标出电源左端的极性；
(5)未来，科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到______现象，则说明月球也是一个磁体。
【答案】(1)②③①
(2)条形
(3)南北
(4)
(5)小磁针指示固定的方向
【详解】（1）铁屑在磁场中容易被磁化，故可以用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布。在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，应先将铁屑均匀撒在有机玻璃板上，再闭合开关使得螺线管产生磁场将铁屑磁化，最后轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布。所以三个步骤合理的顺序是②③①。
（2）观察铁屑分布可知通电螺线管两端铁屑分布较多，中间较少，说明两端磁性强，中间磁性弱，说明通电螺线管外部磁场与条形磁体周围磁场分布相似。
（3）小磁针静止时指示南北，通电后，A、B两个小磁针所在位置的磁场方向是水平方向的，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，说明此时的螺线管可能是向南北方向放置的。
（4）图丙中小磁针静止时左端为N极，根据磁极间相互作用规律可知螺线管左端为S极，右端为N极，根据安培定则可知电流从螺线管左端流入，则电源左端为正极，作图如下：
（5）若月球也是一个磁体，则会对放入其中的小磁针产生磁场力的作用。所以在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到小磁针指示固定的方向，则说明月球也是一个磁体。
11．（2025·辽宁·中考真题）中国高铁位居世界前列，成为了中国一张亮丽的名片，具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。
(1)节能
动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，实现节能。图________（选填“甲”或“乙”）与其工作原理相同。
(2)快速
复兴号某动车组在高速运行时，若空气阻力占总阻力的80%，与速度v的关系为，v的单位为km/h），当该动车组以400 km/h的速度匀速直线运动时，该动车组牵引力每小时至少做功________J。（为方便计算，数据已作简化处理）
(3)高效
列车网络控制系统可以依托大数据优化停靠站，提高效率。
优化前，一动车组以速度v匀速行驶，经停某站，先减速一段时间，然后停一段时间，再加速一段时间，恰好恢复到原速度v继续匀速行驶。优化后，该动车组不停靠此站，可视为在原路线上一直以速度v匀速行驶，则该动车组因不停靠此站而节省的时间为__________。（该动车组加速阶段、减速阶段的平均速度均为，题中所给的物理量均为已知量）
(4)安全
如图丙，受电弓安装在高铁车厢的顶部，受电弓的碳钢滑板与供电线接触。如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，那么图________（选填“丁”或“戊”）的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。
(5)智能
某小组设计了一个冻雨预警电路，如图己所示。闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警。已知：电源电压恒为6 V，定值电阻为10 Ω，警示灯标有“6V 0.5A”。当电磁铁线圈中的电流I≥0.1 A时，电磁铁吸下衔铁，使动触点与下方静触点接触。为实现预警功能，温控开关与湿控开关应________联，请选择合适的接线柱，用笔画线代替导线将电路连接完整。（图中温控开关与湿控开关之间已正确连接，电磁铁线圈的电阻、温控开关与湿控开关的电阻均忽略不计，只能在标有字母的接线柱上连接导线，导线不能交叉）________________
(6)中国高铁的发展，彰显了我国在科技创新领域的强大实力。请写出你想象的中国高铁最智慧的样子：___________。
【答案】(1)乙
(2)
(3)
(4)戊
(5) 串
(6)无人驾驶、机器人引导服务；座椅带有按摩、通风、加热等功能；有下车智能提醒功能；车内灯光自动调节、空气始终保持清新等
【详解】（1）动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，属于电磁感应现象，图乙为电磁感应现象，图甲为通电导体在磁场中受力的作用，故图乙与其工作原理相同。
（2）空气的阻力为
总阻力为
该动车组匀速直线运动，牵引力和阻力二力平衡，大小相等，牵引力大小为
该动车组牵引力每小时运动的路程为
该动车组牵引力每小时至少做功
（3）由题意可知，经停某站运动的路程为
经停某站的总时间
匀速运动通过的时间
该动车组因不停靠此站而节省的时间为
（4）如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，需要尽量每个位置都能摩擦，故图戊的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。
（5）[1]闭合S后，当环境温度低于0℃即温控开关闭合，且空气湿度高于80%即湿控开关闭合时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警。说明两个开关同时闭合，灯泡才亮，发出预警，故温控开关与湿控开关应串联。
[2]根据题意可知，开关S闭合，温控开关与湿控开关闭合，灯泡一直亮，通过定值电阻和电磁铁的短路与否来改变电路中的总电阻，改变电路中的电流，从而改变灯泡的亮暗。闭合开关S，环境温度低于0℃即温控开关闭合且空气湿度高于80%即湿控开关闭合时，灯泡与电阻串联，灯泡发光，由于电源电压为6V，灯泡分得的电压小于额定电压6V，灯泡发光较暗，灯泡电阻为
总电阻为
电流为
电流，衔铁被吸下，定值电阻与电磁铁被短路，此时电路为灯泡的简单电路，灯泡两端电压等于电源电压6V，达到额定电压，发光较亮，此时由于电磁铁被短路，没有电流流过电磁铁，电磁铁磁性消失，衔铁被松开，重复以上现象，灯泡会亮暗交替，故如下图所示：
（6）我想象的中国高铁最智慧的样子是智能节能系统，实现绿色低碳运营；无人驾驶、机器人引导服务；座椅带有按摩、通风、加热等功能；有下车智能提醒功能；车内灯光自动调节、空气始终保持清新等。
实验次序
开关
磁场方向
导体AB的运动方向
灵敏电流计的指针
1
断开
上N下S
左右运动
不偏转
2
闭合
上N下S
上下运动
不偏转
3
闭合
上N下S
左右运动
偏转
实验次数
开关状态
磁极位置
导体ab运动方向
灵敏电流计指针偏转方向
1
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
2
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
3
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
实验次序
开关
磁场方向
导体AB的运动方向
灵敏电流计的指针
1
断开
上N下S
左右运动
不偏转
2
闭合
上N下S
上下运动
不偏转
3
闭合
上N下S
左右运动
偏转
实验次数
开关状态
磁极位置
导体ab运动方向
灵敏电流计指针偏转方向
1
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
2
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
3
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转