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教科版初中物理九年级上册第八单元《电磁相互作用及应用》单元测试卷（含答案解析）
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这是一份教科版初中物理九年级上册第八单元《电磁相互作用及应用》单元测试卷（含答案解析），共24页。
教科版初中物理九年级上册第八单元《电磁相互作用及应用》单元测试卷
考试范围：第八单元；考试时间：80分钟；总分：80分
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 一种环保型手电筒，筒内有一个能滑动的圆柱形永磁铁，外圈套着一个线圈。只要将手电筒沿图中箭头方向来回摇动，手电筒的小灯就能发光。如图所示的四个实验中，与此手电筒工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
2. 如图甲所示是一个手机无线充电装置。它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈周围会产生交替变化的磁场，于是在受电线圈中就产生了一定的电流，从而将电能从发射端转移到接收端，给手机供电(如图乙所示)。下列选项中与受电线圈工作原理相同的是( )
A. 交流电动机 B. 动圈式扬声器 C. 动圈式话筒 D. 电磁继电器
3. 下列正确的说法是( )
A. 磁场是真实存在的，磁感线也是真实存在的
B. 磁体外部的磁感线是从南极出来回到北极
C. 在磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向
D. 电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就一定会产生感应电流
4. 如图所示，闭合导线框abcd的一部分处于磁场中，将导线框沿图示方向拉出的过程中 ( )
A. 电能转化为机械能
B. 导线框中不会产生感应电流，因为回路中没有电源
C. 导线框中会产生感应电流，整个导线框都是电源
D. 导线框中会产生感应电流，导线ab段相当于电源
5. 如图所示为直流电动机的工作原理图，下列分析正确的是( )
A. 电动机工作过程中，线圈中的电流方向不断改变
B. 电动机通电后不转，一定是电路断路
C. 电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D. 线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
6. 如图所示为发电机的工作原理图，则下列说法中正确的是( )
A. 线圈在磁场中转动时不一定会产生感应电流
B. 线圈在转动过程中，若产生了感应电流，则电流大小不变
C. 线圈在转动过程中，若产生了感应电流，则电流方向不变
D. 发电机的原理和扬声器的相同
7. 如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同( )
A. AB段与BC段 B. AB段与ED段 C. BC段与ED段 D. ED段与FE段
8. 两根通电导体A和B，A通了电会产生磁场，那A产生的磁场对旁边的B是不是会有力的作用呢？通过如图的实验，发现导体A和B如虚线所示发生形变，导体B对A的作用力为Fa，A对B的作用力为Fb。下列说法正确的是( )
A. Fa向右，Fb向左
B. Fa和Fb是一对平衡力
C. 只把导体A所接的电源正负极对调，则Fb向左
D. 只把导体B所接的电源正负极对调，则Fb向右
9. 如图，下列说法正确的是( )
A. 利用如图所揭示的物理规律可以制成电动机
B. 图说明通电导体在磁场中受力的作用
C. 利用图所揭示的物理规律可以制成扬声器
D. 图中动圈式话筒的原理和电动机的原理相同
10. 如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab，放在蹄形磁铁中央，ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是( )
A. 接入灵敏电流计可探究电磁感应现象，与动圈式话筒原理相同
B. 接入灵敏电流计可探究通电导体在磁场中受力，与动圈式扬声器原理相同
C. 接入电源可探究电磁感应现象，与电动机原理相同
D. 接入电源可探究通电导体在磁场中是否受力的作用，与发电机原理相同
11. 关于如图所示电与磁部分四幅图的分析，其中正确的是( )
A. 图(a)装置能够用来检验物体是否带电，工作原理是异种电荷相互排斥
B. 根据图(b)装置的原理可以制造电动机，将机械能转化为电能
C. 图(c)实验说明通电导线周围有磁场，该现象是由奥斯特最先发现的
D. 图(d)线圈式麦克风是利用电流的磁效应工作的
12. 关于如图的动圈式话筒，下列说法正确的是( )
A. 其工作原理是通电导体在磁场中受力运动
B. 说话时声音音调的高低变化会引起线圈中电流大小的变化
C. 由于膜片带动线圈左右振动，线圈中就会产生方向变化的电流
D. 线圈中产生的是声信号
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，他根据______(选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”)的原理发电，这个过程______能转化为电能，产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的______(选填“电源”或“用电器”)
14. 如图所示，一个铝制圆环，用绝缘细线悬挂在天花板上，悬点的正下方有矩形磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，现把铝制圆环拉到A点位置后自由释放，假设铝制圆环运动时圆环平面始终与纸面平行，不计阻力，则铝制圆环最终的运动状态是________(填“AB之间来回摆动”“CD之间来回摆动”或“静止在E点”)；简要说明你判断的理由：________。
15. 如图所示的四个实验图中，最早向人们揭示电和磁之间存在联系的实验图是_____；揭示电动机的工作原理的实验图是_____；揭示发电机的工作原理的实验图是_____。(以上均填字母)
16. 电话的基本原理是通过话筒与听筒完成声信号与 信号的相互转换。如图所示为电话原理图。当人对着话筒说话时，滑动变阻器的滑片向左移动，则听筒中的电磁铁的磁性将 (填“变强”“变弱”或“不变”)，其左端为 极。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 如图所示，通电导线中电流的方向向右，磁场对通电导线力的方向如图A所示．改变实验条件，在图B中画出磁场对通电导线的作用图的示意图．
18. 如图所示，通过开关S控制电动机，使电动机既能正转又能反转(已知电动机的转动方向会随着通过其电流方向的变化而变化)，请在图中虚线框内分别填上电池和电动机的电学符号。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图1所示的电路。而小华同学学习了电磁方面的知识后，做了以下两个实验(如图2所示)。
(1)由图1可知，电磁铁甲的磁性______电磁铁乙的磁性(选填“大于”、“小于”或“等于”)，这是通过观察______来判断的。
(2)图1中把电磁铁甲和乙串联起来是为了控制______不变，在此条件下可得出的结论是，线圈的匝数______(选填“越多”或“越少”)，电磁铁的磁性越强。
(3)小华用图2的甲装置进行了如下的操作：①让导体AB静止在磁场中；②让导体AB在磁场中左右运动；③让导体AB沿竖直方向上下缓慢运动。其中能使电流表指针发生偏转的是______。(填序号)
(4)如果小华在图2的乙装置的实验中，当开关闭合时，发现导体ab向左运动，若要使导体ab向右运动，下列措施不可行的是______。
A.调换电源正、负极
B.调换磁体N、S极
C.同时调换电源正负极和磁体N、S极
(5)根据图2中的乙装置的原理，人们发明了______。(选填“发电机”或“电动机”)
20. 小明学习了“电与磁”相关知识后，利用如图所示的装置进行实验。
(1)将磁体向下插入螺线管中时灵敏电流计的指针向左偏转，由此可知：电路中有______产生，这个现象叫做______现象。
(2)将磁体的N、S极对调后，再次向下插入螺线管，灵敏电流计的指针向______(选填“左”或“右”)偏转。
(3)要使灵敏电流计的指针摆动角度变大，可采取的方法是______(写1种即可)。
(4)若磁体在螺线管上方从左向右移动，灵敏电流计的指针______(选填“会”或“不会”)偏转。
(5)该装置揭示的原理可应用于学校广播系统中的______(选填“扬声器”或“动圈式话筒”)。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。某小型无人机(如图甲所示)依靠锂电
池为直流电动机提供电能，下表是它的部分参数：(电池容量=放电电流×放电时间，例
如，1mAh是指以1mA的电流能连续工作1h。帧⋅秒 −1是指每秒拍摄的画面数。)
参数名称
空载时质量/kg
最大巡航速度/km⋅h−1
电池电压/V
电池容量/mAh
电动机额定功率/W
拍摄速度/帧⋅秒 −1
数据
2
50
36
25000
300
11000
(1)图乙所示的实验中，能反映电动机工作原理的是______
(2)无人机未起飞停留在水平地面上时，四个轮子与地面的总接触面积为20cm2，则它空
载时对地面的压强是多少？
(3)小轿车在某高速公路上限速120km/h。交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行0.5m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，试通过计算判断小轿车是否超速？
(4)已知电动机消耗的电功率是电池提供电功率的50%，则无人机一次充满电后，在空中以额定功率飞行的时间不能超过多长？
22. 利用垃圾发电可缓解城市垃圾过多带来的问题，如图是某垃圾发电厂综合利用垃圾的主要流程：
(1)下列与垃圾有关的各种说法中不科学的有______(填序号)
A.垃圾发电厂可以有效地处理所有垃圾，并且没有任何污染
B.垃圾也是一种重要的资源，应对垃圾分类处理，综合利用
C.生活中的垃圾可以随意丢弃，因为它们很快都能被自然界分解
(2)垃圾发电厂中的发电机是根据______的原理来工作的。
(3)发电厂利用部分电能来电解水，电解1.8吨水能得到氢气多少吨？
(4)研究表明，每燃烧1吨生活垃圾可以发电200千瓦时，某垃圾发电厂有1台功率为6.0×103千瓦的发电机，若它每天工作10小时，则一天可以处理多少吨生活垃圾？
23. 华为“Mate30pro”不仅采用4200mA⋅h超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称
锂离子电池
电压
3.7V
容量
4200mA⋅h
(1)表格中的电池充满电储存的电能为多少？
(2)如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V 1200mA”，另一个标注“输出5V 4A”，其中哪一个是快速充电器？说出你的理由。
(3)有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安全的角度来分析为什么有这样的区别。
(4)华为Mate40Pro和华为Mate40Pro+配备了新一代50W无线超级快充，轻轻一靠疾速回满，摆脱线材束缚，意味着无线时代的全面到来。无线充电技术是通过______(填“电磁感应”或“电流的磁效应”)方式实现给电池充电。
24. 2018年2月，一辆无人驾驶迷你巴士在南京试运行，如图所示它是一辆“微型公交”，体现了“绿色环保、低碳出行”的科学发展理念。这种巴士使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小很多，同时也不会排放气体。巴士车顶有外掀式天窗，天窗打开时行驶的巴士能很快将车内的污浊的空气“抽出”。车轮宽大且表面制作有凹凸不平的花纹，该汽车运用传感技术，便于探测到前方的自行车、行人、路标。
(1)从以上材料中找出两条物理知识的应用。
a：______
b：______
(2)巴士行驶中的工作原理与下图所示的哪一个实验原理相似______
A.B.C.D.
(3)为了安全，巴士设计的最大速度是20km/h。若它匀速行驶6km，耗时20min，则巴士行驶的速度多大？
(4)满载的巴士静止在水平地面上，总质量为3000kg，若轮胎与地面的总接触面积为600cm2，则它对地面的压强是多少帕？(g取10N/kg)
(5)巴士匀速行驶过程中所受阻力为600N，行驶100km的距离所消耗的电能为7.2×107J，请计算巴士的机械效率。(计算结果保留到0.1%)
(6)当巴士刹车时，人身体会前倾，请运用物理知识解释其中的道理。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】 解： 环保型手电筒是利用电磁感应现象制成的，磁铁在线圈中来回运动，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使小灯泡发光。A图反映了电流的磁效应，通电螺线管通电后具有磁性，故与该手电筒的制成原理无关，故A错误。B图中奥斯特实验证明通电导体周围存在磁场，与该手电筒的制成原理无关，故B错误。C图中电铃内部有电磁铁，是利用电磁铁而工作的，即利用电流的磁效应，故C错误。D图中导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流(可以由电流表指针发生偏转来体现)，这是电磁感应现象，与该手电筒的制成原理相符合，故D正确。故选D。
2.【答案】C
【解析】由题意可知，受电线圈是利用电磁感应原理工作的。交流电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，A不符合题意；动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，B不符合题意；动圈式话筒是利用电磁感应原理将声音信号转化为电信号的装置，C符合题意；电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，D不符合题意。
3.【答案】C
【解析】解：
A、磁感线是假想的线，并不是实际存在的，故A错误；
B、磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，即：从北极出来回到南极，故B错误；
C、磁场中的小磁针静止时，北极所指的方向跟该点的磁场方向一致，为该点的磁场方向，故C正确；
D、如果是闭合电路的一部分可以产生感应电流，现在选项中没有明确是否是闭合电路，是否是一部分导体，所以不能确定导体中是否有感应电流。故D错误。
故选：C。
(1)磁感线是为了描述磁场引入的线，并不是实际存在的；
(2)磁感线的方向在磁体的外部，从磁体的北极出发，回到南极；
(3)磁场是有方向的，人们规定，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。
此题主要考查了磁感线、电磁感应等，在学习中要注意积累此类知识。
4.【答案】D
【解析】略
5.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了电动机的能量转化、换向器的作用、电动机不转原因、如何改变线圈的转动方向等问题，考查的比较全面。
线圈转动方向跟电流方向和磁场方向有关，改变其中的一者，线圈转动方向改变，同时改变两者线圈转动方向不变。
电动机通电后不转原因：电流太小；磁场磁性太弱；断路；线圈处于平衡位置。
电动机工作时电能主要转化为机械能，还有一部分转化为内能。
线圈连续转动是靠换向器。
【解答】
解：A、改变磁场方向可以改变线圈转动方向。故A正确。
B、电动机通电后不转原因：电流太小；磁场磁性太弱；断路；线圈处于平衡位置。故B错误。
C、电动机工作时电能大部分转化为机械能，还有一小部分转化为内能。故C错误。
D、换向器在线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，能使线圈连续转动下去。故D错误。
故选：A。
6.【答案】A
【解析】
【分析】
此题主要考查的是学生对产生感应电流条件和感应电流方向的认识和了解，对各条边是否做切割磁感线运动的判断是解决此题的关键．
【解答】
A、产生感应电流的条件：①部分导体切割磁感线；②闭合电路．当开关断开时，电路断开，就算线圈切割磁感线，也无法产生感应电流。故A正确；
BC、此发电机产生的是交流电，电流大小、方向都发生改变，故BC错误；
D、扬声器原理与电动机相同，故D错误．
故选A。
7.【答案】B
【解析】解：如图磁场方向相同，若电流方向相同，则通电导体的受力方向相同，
BAFE段和BCDE段并联在电源上，所以AB电流向下、EF电流向上、CB电流向上、DE电流向下，
AB和ED电流方向相同，受到磁场作用力方向相同，
EF和CB电流方向相同，受到磁场作用力方向相同。
故选：B。
通电导体在磁场中受力而运动，导体的受力方向跟电流的方向、磁场方向有关。在磁场方向一定时，电流方向改变，导体受力方向改变；在电流方向一定时，磁场方向改变，导体受力方向改变。
本题关键在于线圈的两部分是并联在电路中，分析各段的电流方向，再判断受到磁场力的方向。
8.【答案】C
【解析】解：A、由图可知，A、B之间相互排斥，则导体B对A的作用力Fa的方向是向左的，A对B的作用力Fb的方向是向右的，故A错误；
B、Fa和Fb是两个物体之间的相互作用，是一对相互作用力，故B错误；
C、只把导体A所接的电源正负极对调，磁场的方向会发生变化，由图可知，A和B相互吸引，则Fb是向左的，故C正确；
D、只把导体B所接的电源正负极对调，磁场的方向会发生变化，则A和B之间是相互吸引的，则Fb是向左的，故D错误；
故选：C。
物体间力的作用是相互的，相互作用力的大小相等；通电导线的周围存在磁场，电流的磁场方向与电流的方向有关；磁场对通电导体有磁场力的作用，磁场力的方向与电流方向、磁场方向有关；当只改变其中一个因素时，磁场力的方向发生改变；若两个因素同时改变，则磁场力的方向不变，据此判断此导线的受力方向。
本题考查了电流的磁场、磁场对电流的作用，难度不大。
9.【答案】C
【解析】解：A、甲图没有电源，是发电机的原理图，故A错误；
B、乙图为奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故B错误；
C、图中有电源是电动机的原理图，扬声器的原理与电动机的原理是相同的，都是把电能转化为机械能，故C正确；
D、动圈式话筒的工作原理，其原理与发电机的原理相同，利用了电磁感应，故D错误。
故选：C。
在电磁学中，有很多典型的实验装置，记住这些实验装置、实验过程中的现象及探究的目的，对于解决此题题目非常关键。
10.【答案】A
【解析】
【分析】
本题中的实验装置设计的很有特点；要熟练掌握磁生电和电生磁的电路的特点。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，利用该现象制成了发电机；
通电导体在磁场中会受到力的作用，据此制成了电动机。
【解答】
在虚线框中接入灵敏电流计时，电路中无电源，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，可以探究电磁感应现象，可研究发电机的原理，与动圈式话筒的原理相同；
在虚线框中接入电源时，通电导体在磁场中会受到力的作用，可以探究磁场对电流的作用，与电动机和动圈式扬声器原理相同，故A正确，BCD错误。
故选：A。
11.【答案】C
【解析】
【分析】
此题考查了电和磁中的各种现象，在学习过程中，一定要掌握各实验的现象及结论，并且要找出其不同进行区分。
【解答】
A.图a是验电器，验电器根据同种电荷相互排斥的原理，所以A错误；
B.图b是电磁感应实验，根据此原理可以制成发电机，所以B错误；
C.图c是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场，所以C正确；
D.图d是动感线圈式话筒，动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的，所以D错误。
故选C。
12.【答案】C
【解析】解：A、动圈式话筒的原理是电磁感应，故A错误；
B、说话的声音的响度大小发生变化时，线圈受力的大小发生变化，线圈运动快慢也发生变化，引起线圈中电流大小的变化，故B错误；
C、由于膜片带动线圈左右的振动，线圈在磁场中做切割磁感线运动，在线圈中会产生方向变化的感应电流，故C正确；
D、线圈中产生的是电信号，故D错误。
故选：C。
动圈式话筒的工作原理是：电磁感应现象的应用，工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。
本题主要考查学生对动圈式话筒的构造和原理的了解和掌握，是一道基础题。
13.【答案】电磁感应 机械能 电源
【解析】解：转动魔方时，闭合电路的导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应现象；在发电的过程中，机械能转化为电能；
魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。
故答案为：电磁感应；机械能；电源。
利用电磁感应现象可以产生感应电流；在电磁感应现象中机械能转化为电能；在对外供电的过程中，电源会提供电能。
发电机的原理是利用电磁感应现象，而电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动，它们的能量转化分别是：机械能转化电能，电能转化为机械能。
14.【答案】CD之间来回摆动；金属圆环进入或离开磁场时，金属圆环的一部分做切割磁感线运动，产生感应电流，部分机械能转化为电能，摆动高度降低，金属圆环全部进入磁场后，不产生感应电流，机械能守恒，故在CD之间来回摆动
【解析】
【分析】
本题主要考查了电磁感应和机械能守恒的知识，知道感应电流产生的条件和机械能守恒条件是解题的关键。
(1)不计阻力，只有动能和势能相互转化时，机械能守恒；
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。
【解答】
把铝制圆环拉到A点位置后自由释放，假设铝制圆环运动时圆环平面始终与纸面平行，不计阻力，则铝制圆环最终的运动状态是CD之间来回摆动；理由是：金属圆环进入或离开磁场时，金属圆环的一部分做切割磁感线运动，产生感应电流，部分机械能转化为电能，金属圆环的机械能比A处少，摆动高度降低，金属圆环全部进入磁场后，不产生感应电流，机械能守恒，故在CD之间来回摆动。
故答案为：CD之间来回摆动；金属圆环进入或离开磁场时，金属圆环的一部分做切割磁感线运动，产生感应电流，部分机械能转化为电能，摆动高度降低，金属圆环全部进入磁场后，不产生感应电流，机械能守恒，故在CD之间来回摆动。
15.【答案】C；D；A
【解析】
【分析】
本题考查学生对几个重要电磁实验的掌握，尤其是奥斯特实验和电磁感应实验，难度不大，但比较重要。
四幅图分别代表了电与磁中四个重要的物理实验，分别是电磁感应、电磁铁、电流的磁效应、通电导体在磁场中受力。
【解答】
A图是探究电磁感应现象的实验装置，导体做切割磁感线运动且电路是闭合的，电路中才会产生感应电流，是发电机原理；
B图是电磁铁的实验装置；
C图是奥斯特实验的装置，该实验最早揭示了电和磁之间存在联系；
D图是在蹄形磁体的磁场中放置了一个通电的导体，通电导体运动，就说明了通电导体在磁场中会受力转动，这是电动机的原理。
故答案为：C；D；A。
16.【答案】电
变强
S
【解析】解：
最简单的电话由话筒和听筒组成。话筒把声音变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到听筒，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音，所以电话的基本原理是通过话筒与听筒共同完成声信号与电信号的相互转换。滑动变阻器的左段连入电路，滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路中电流增大，在线圈的匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。由题图知，电流从电磁铁的右端流入，由右手螺旋定则可知，电磁铁的左端为S极。
17.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查磁场对通电导线的作用。磁场对通电导体具有力的作用，其方向与电流的方向、磁场的方向有关。力的示意图：用带箭头的线段表出作用点，表示物体在这个方向上所受的力。
【解答】
B图与A图比较知，电流的方向和磁场的方向同时发生了变化，那么，磁场对通电导线力的方向如图A相同，如图所示：
。
18.【答案】解：电路图如图所示，其中S是一个拔动开关，通过开关S控制电动机，因此电动机与开关串联，电源在下面，当S与上面的触点接触时，电动机正转；当S与下面的触点接触时，电动机反转，如下图：
【解析】要把它们连成一个可以通过拔动开关来控制电动机正反转的电路，只要能够让电流可以改变方向即可画出电路图。
对于这类实际应用的电路图分析题目，要结合电流的流向进行解答，作图后要进行验证。
19.【答案】小于 电磁铁吸引大头针数目的多少 电流 越多 ② C 电动机
【解析】解：(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少，可以判断电磁铁磁性的强弱，由图可知电磁铁甲吸引的大头针比电磁铁乙的少，所以电磁铁甲的磁性小于电磁铁乙的磁性；
(2)根据串联电路的电流规律可知，串联电路中电流处处相同，图中把电磁铁甲和乙串联是为了控制电流相同，乙线圈匝数多，乙吸引的大头针个数多，则乙的磁性强，这说明：在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流；甲图中磁感线方向是从上到下，导线ab在磁场中静止时不会切割磁感线，上下运动时也不会切割磁感线，不会产生感应电流，不会使电流表指针发生偏转；让导线ab在磁场中左右运动时，会切割磁感线，会产生感应电流，会使电流表指针发生偏转，故②符合题意；
(4)要改变导线的受力方向，可改变磁场方向或线圈中电流方向；乙图中改变磁场方向的方法，可以调换磁极，或改变电流方向的方法，可以调换电源正负极，同时调换电源正、负极和磁体N、S极导体ab运动方向不变，故选C；
(5)图乙中有电源，这是磁场对电流的作用实验，结论是通电导体在磁场中受力的作用，是电动机原理。
故答案为：(1)小于；电磁铁吸引大头针数目的多少；(2)电流；越多；(3)②；(4)C；(5)电动机。
(1)采用转换法，电磁铁磁性强弱通过观察吸引大头针数目的多少来反映；
(2)串联电路电流处处相等；电磁铁的磁性与电流的大小和线圈匝数有关；
(3)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，会产生感应电流，本题判断电流表指针偏转就是产生感应电流，关键是看导体是否切割磁感线；
(4)通电导体在磁场中受力，受力方向与磁场方向、电流方向两个因素有关，只改变其中一个因素，可以改变运动方向，同时改变两个因素，运动方向不会改变；
(5)电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
此题是探究影响电磁铁磁性强弱的因素、产生感应电流的条件、电动机的工作原理，同时考查了该实验所用到的探究方法，除了转换法，通常还考查控制变量法的应用。
20.【答案】(1)感应电流；电磁感应；(2)右；(3)让导体运动加快(或换用磁性更强的磁体)；(4)会；(5)动圈式话筒。
【解析】
【分析】
(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。
(2)产生的感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，当其中一个方向改变时，电流方向改变；若导体运动方向和磁场方向同时改变，电流方向不改变。
(3)影响感应电流大小的因素有：导体运动速度和磁场的强弱。
(4)根据产生感应电流的条件分析。
(5)动圈式话筒工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。
此题考查了学生分析实验现象得出实验结论的能力，本题关键：一是掌握影响产生的感应电流的方向的因素，二是利用好控制变量法。
【解答】
(1)将磁铁向下插入螺线管时，灵敏电流计的指针向左偏转，说明电路中产生了感应电流，这个现象叫做电磁感应现象。
(2)将磁体的N、S极对调后，磁场方向改变，再次向下插入螺线管，感应电流方向发生改变，灵敏电流计的指针向右偏转。
(3)因为导体运动速度越大、磁场越强，感应电流就越大；所以，要使灵敏电流计指针偏转角度更大，可以通过加快导体移动的速度和增加磁场强度来实现。
(4)若磁体在螺线管上方从左向右移动，螺线管做切割磁感线运动，可以产生感应电流，灵敏电流计的指针会偏转。
(5)扬声器的工作原理时通电导体在磁场中受力运动；动圈式话筒是声信号转化为电信号的机器，即是利用电磁感应现象的原理制成的。
故答案为：(1)感应电流；电磁感应；(2)右；(3)让导体运动加快(或换用磁性更强的磁体)；(4)会；(5)动圈式话筒。
21.【答案】B
【解析】解：(1)电动机工作原理是通电导体在磁场中受力运动；
由图丁中A是电磁感应现象的原理图；B是通电导体在磁场中受到力的作用原理图，故选B；
(2)飞机对地面的压力：
F=G=mg=2kg×10N/kg=20N；
(2)车对地面的压强：
p=FS=20N2×10−3m2=1×104Pa；
(3)高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间t0=11.1×104s；
高速摄像机拍摄帧数为110帧所需的时间：t=110×11.1×104s=0.01s，
小轿车的速度：v=st=0.5m0.01s=50m/s=50×3.6km/h=180km/h>120km/h，小轿车已经超速；
(4)电池容量为25000mAh，电池电压为36V，
则无人机电源储存的总能量：W=UIt=36V×25Ah=0.9kWh；
由题知，电动机消耗的功率是电源总功率的50%，
t=0.5W总0.3kW=0.5×0.9kWh0.3kW=1.5h。
答：(1)B；(2)它空载时对地面的压强是1×104Pa；(3)通过计算判断小轿车超速；(4)无人机一次充满电后，在空中以额定功率飞行的时间不能超过1.5h。
(1)电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的；
(2)已知压力和接触面积，利用公式p=FS得到压强；
(3)首先计算出高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间，再计算出高速摄像机拍摄帧数为110帧的时间，然后根据v=st计算在激光在高速摄像机拍摄帧数为110帧的过程中小轿车行驶的速度；
(4)已知电动机消耗的功率是电源总功率的50%，由功的公式W=Pt可求出电动机消耗的电能；先求出无人机电能乘以50%；利用t=WP求出时间。
本题考查了电动机原理、压强的计算、速度公式、以及电池容量是一道综合题。
22.【答案】AC 电磁感应
【解析】解；(1)A、垃圾焚烧发电或供热属于废物的再利用，且减小环境污染，并不是没有任何污染，故A错误；
B、垃圾分类处理可以节约资源和减小污染，故B正确；
C、生活中的垃圾随意丢弃可以造成环境污染，故C错误。
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，根据这一现象了发电机的发明；
(3)设电解1.8吨的水的质量得到氢气的质量为x
2H2O− 通电 2H2↑+O2↑
36 4
1.8吨 x
364=1.8吨x；
x=0.2吨；
(4)发动机一天的发电量为：W=Pt=6.0×103kW×10h=6×104kW⋅h；
一天处理垃圾的质量为：m=6×104kW⋅h200kW⋅h=300t；
故答案为：(1)AC；(2)电磁感应；(3)电解1.8吨水能得到氢气0.2吨；(4)一天处理垃圾的质量为300t。
(1)A、根据垃圾焚烧发电或供热属于废物的再利用解答；
B、根据垃圾分类处理可以节约资源和减小污染解答；
C、根据生活中的垃圾随意丢弃可以造成环境污染解答；
(2)要解决此题，需要掌握发电机和电动机的制作原理。知道发电机是根据电磁感应现象制成的，将机械能转化为电能；
(3)根据化学方程式计算电解1.8吨水能得到氢气；
(4)题目已知发电机组的功率和时间，结合公式W=Pt求解产生的电能，结合燃烧1吨生活垃圾产生的200千瓦时电能可以求解垃圾质量。
本题考查了垃圾的处理、发电机的原理、氢气的制取、电能的计算等知识，难度不大。
23.【答案】电磁感应
【解析】解：(1)电池充满电储存的电能为：W储=UIt=3.7V×4200×10−3A×1×3600s=55944J；
(2)两个充电器的充电功率分别为：
P1=U1I1=5V×1200×10−3A=6W，
P2=U2I2=5V×4A=20W，
所以第二个的充电速度快，即第二个为快速充电器；
(3)充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；
充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些；
(4)手机靠近充电器时，送电线圈产生的磁场使受电线圈发生电磁感应而产生电流，这就是电磁感应现象。
答：(1)表格中的电池充满电储存的电能为55944J；
(2)标注“输出5V 4A”的充电器是快速充电器，因为该充电器的充电功率较大；
(3)超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些；
(4)电磁感应。
(1)已知电池的容量和工作电压，根据W=UIt即可求出电池充满电储存的电能；
(2)已知充电器输出电压和电流，可以得到输出功率，输出功率越大表示充电越快；
(3)在材料和长度一定时，横截面积越大电阻越小；由焦耳定律知，在电流和通电时间一定时，电阻越小产生热量越少；
(4)无线充电技术是利用电磁感应制成的。
本题考查了学生对电能和电功率的计算公式的运用，以及对电热和电磁感应的了解，体现了物理知识与日常生活的密切联系。
24.【答案】车轮宽大，应用了在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的知识； 天窗将车内空气“抽出”，应用了车外空气流速大，压强小，车内空气流速小，压强大的知识。 D
【解析】解：(1)a：车轮宽大，应用了在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的知识；
b：天窗将车内空气“抽出”，应用了车外空气流速大，压强小，车内空气流速小，压强大的知识；
(2)巴士行驶利用电动机提供机械能，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动的原理。
A、这是探究电磁感应的实验装置图，故A错误；
B、这是探究电流的磁效应的实验装置图，故B错误；
C、这是探究电磁铁的磁性强弱的影响因素的实验装置图，故C错误；
D、这是探究通电导体在磁场中受力运动的实验装置图，故D正确。
故选：D。
(3)巴士的行驶速度为：v=st=6km2060h=18km/h；
(4)巴士对水平地面的压力为：F=G总=m总g=3000kg×10N/kg=3×104N，
巴士对地面的压强为：p=FS=3×104N600×10−4m2=5×105Pa；
(5)巴士匀速直线行驶时，F=f=600N，
巴士所做的有用功为：W=Fs=600N×100×103m=6×107J，
巴士的机械效率为：η=WE×100%=6×107J7.2×107 J×100%=83.3%；
(6)原来人与巴士一起向前运动，当车刹车时，人的下半身受力减速，上半身由于有惯性保持原来的运动状态继续向前运动，所以人会向前倾。
答：(1)a：车轮宽大，应用了在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的知识；b：天窗将车内空气“抽出”，应用了车外空气流速大，压强小，车内空气流速小，压强大的知识；
(2)D；
(3)巴士的行驶速度为18km/h；
(4)巴士对地面的压强为5×105Pa；
(5)巴士的机械效率为83.3%；
(6)原来人与巴士一起向前运动，当车刹车时，人的下半身受力减速，上半身由于有惯性保持原来的运动状态继续向前运动，所以人会向前倾。
(1)车轮宽大，应用了在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的知识；天窗将车内空气“抽出”，应用了车外空气流速大，压强小，车内空气流速小，压强大的知识等。
(2)巴士行驶利用电动机提供机械能，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；
(3)由公式v=st计算车的行驶速度；
(4)巴士对水平地面的压力为：F=G=mg，由公式p=FS计算巴士对地面的压强；
(5)由公式W=Fs计算所做的有用功，由公式η=WE×100%计算巴士的机械效率；
(6)这是一种惯性现象。原来人与巴士一起向前运动，当巴士刹车时，人的下半身受力减速，上半身由于有惯性保持原来的运动状态继续向前运动，所以人会向前倾。
本题综合考查物理知识在交通工具的应用，以及速度、压强、机械效率等的计算，惯性现象的解释，难度适中。
教科版初中物理九年级上册第八单元《电磁相互作用及应用》单元测试卷
考试范围：第八单元；考试时间：80分钟；总分：80分
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 一种环保型手电筒，筒内有一个能滑动的圆柱形永磁铁，外圈套着一个线圈。只要将手电筒沿图中箭头方向来回摇动，手电筒的小灯就能发光。如图所示的四个实验中，与此手电筒工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
2. 如图甲所示是一个手机无线充电装置。它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈周围会产生交替变化的磁场，于是在受电线圈中就产生了一定的电流，从而将电能从发射端转移到接收端，给手机供电(如图乙所示)。下列选项中与受电线圈工作原理相同的是( )
A. 交流电动机 B. 动圈式扬声器 C. 动圈式话筒 D. 电磁继电器
3. 下列正确的说法是( )
A. 磁场是真实存在的，磁感线也是真实存在的
B. 磁体外部的磁感线是从南极出来回到北极
C. 在磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向
D. 电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就一定会产生感应电流
4. 如图所示，闭合导线框abcd的一部分处于磁场中，将导线框沿图示方向拉出的过程中 ( )
A. 电能转化为机械能
B. 导线框中不会产生感应电流，因为回路中没有电源
C. 导线框中会产生感应电流，整个导线框都是电源
D. 导线框中会产生感应电流，导线ab段相当于电源
5. 如图所示为直流电动机的工作原理图，下列分析正确的是( )
A. 电动机工作过程中，线圈中的电流方向不断改变
B. 电动机通电后不转，一定是电路断路
C. 电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D. 线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
6. 如图所示为发电机的工作原理图，则下列说法中正确的是( )
A. 线圈在磁场中转动时不一定会产生感应电流
B. 线圈在转动过程中，若产生了感应电流，则电流大小不变
C. 线圈在转动过程中，若产生了感应电流，则电流方向不变
D. 发电机的原理和扬声器的相同
7. 如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同( )
A. AB段与BC段 B. AB段与ED段 C. BC段与ED段 D. ED段与FE段
8. 两根通电导体A和B，A通了电会产生磁场，那A产生的磁场对旁边的B是不是会有力的作用呢？通过如图的实验，发现导体A和B如虚线所示发生形变，导体B对A的作用力为Fa，A对B的作用力为Fb。下列说法正确的是( )
A. Fa向右，Fb向左
B. Fa和Fb是一对平衡力
C. 只把导体A所接的电源正负极对调，则Fb向左
D. 只把导体B所接的电源正负极对调，则Fb向右
9. 如图，下列说法正确的是( )
A. 利用如图所揭示的物理规律可以制成电动机
B. 图说明通电导体在磁场中受力的作用
C. 利用图所揭示的物理规律可以制成扬声器
D. 图中动圈式话筒的原理和电动机的原理相同
10. 如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab，放在蹄形磁铁中央，ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是( )
A. 接入灵敏电流计可探究电磁感应现象，与动圈式话筒原理相同
B. 接入灵敏电流计可探究通电导体在磁场中受力，与动圈式扬声器原理相同
C. 接入电源可探究电磁感应现象，与电动机原理相同
D. 接入电源可探究通电导体在磁场中是否受力的作用，与发电机原理相同
11. 关于如图所示电与磁部分四幅图的分析，其中正确的是( )
A. 图(a)装置能够用来检验物体是否带电，工作原理是异种电荷相互排斥
B. 根据图(b)装置的原理可以制造电动机，将机械能转化为电能
C. 图(c)实验说明通电导线周围有磁场，该现象是由奥斯特最先发现的
D. 图(d)线圈式麦克风是利用电流的磁效应工作的
12. 关于如图的动圈式话筒，下列说法正确的是( )
A. 其工作原理是通电导体在磁场中受力运动
B. 说话时声音音调的高低变化会引起线圈中电流大小的变化
C. 由于膜片带动线圈左右振动，线圈中就会产生方向变化的电流
D. 线圈中产生的是声信号
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，他根据______(选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”)的原理发电，这个过程______能转化为电能，产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的______(选填“电源”或“用电器”)
14. 如图所示，一个铝制圆环，用绝缘细线悬挂在天花板上，悬点的正下方有矩形磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，现把铝制圆环拉到A点位置后自由释放，假设铝制圆环运动时圆环平面始终与纸面平行，不计阻力，则铝制圆环最终的运动状态是________(填“AB之间来回摆动”“CD之间来回摆动”或“静止在E点”)；简要说明你判断的理由：________。
15. 如图所示的四个实验图中，最早向人们揭示电和磁之间存在联系的实验图是_____；揭示电动机的工作原理的实验图是_____；揭示发电机的工作原理的实验图是_____。(以上均填字母)
16. 电话的基本原理是通过话筒与听筒完成声信号与 信号的相互转换。如图所示为电话原理图。当人对着话筒说话时，滑动变阻器的滑片向左移动，则听筒中的电磁铁的磁性将 (填“变强”“变弱”或“不变”)，其左端为 极。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 如图所示，通电导线中电流的方向向右，磁场对通电导线力的方向如图A所示．改变实验条件，在图B中画出磁场对通电导线的作用图的示意图．
18. 如图所示，通过开关S控制电动机，使电动机既能正转又能反转(已知电动机的转动方向会随着通过其电流方向的变化而变化)，请在图中虚线框内分别填上电池和电动机的电学符号。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图1所示的电路。而小华同学学习了电磁方面的知识后，做了以下两个实验(如图2所示)。
(1)由图1可知，电磁铁甲的磁性______电磁铁乙的磁性(选填“大于”、“小于”或“等于”)，这是通过观察______来判断的。
(2)图1中把电磁铁甲和乙串联起来是为了控制______不变，在此条件下可得出的结论是，线圈的匝数______(选填“越多”或“越少”)，电磁铁的磁性越强。
(3)小华用图2的甲装置进行了如下的操作：①让导体AB静止在磁场中；②让导体AB在磁场中左右运动；③让导体AB沿竖直方向上下缓慢运动。其中能使电流表指针发生偏转的是______。(填序号)
(4)如果小华在图2的乙装置的实验中，当开关闭合时，发现导体ab向左运动，若要使导体ab向右运动，下列措施不可行的是______。
A.调换电源正、负极
B.调换磁体N、S极
C.同时调换电源正负极和磁体N、S极
(5)根据图2中的乙装置的原理，人们发明了______。(选填“发电机”或“电动机”)
20. 小明学习了“电与磁”相关知识后，利用如图所示的装置进行实验。
(1)将磁体向下插入螺线管中时灵敏电流计的指针向左偏转，由此可知：电路中有______产生，这个现象叫做______现象。
(2)将磁体的N、S极对调后，再次向下插入螺线管，灵敏电流计的指针向______(选填“左”或“右”)偏转。
(3)要使灵敏电流计的指针摆动角度变大，可采取的方法是______(写1种即可)。
(4)若磁体在螺线管上方从左向右移动，灵敏电流计的指针______(选填“会”或“不会”)偏转。
(5)该装置揭示的原理可应用于学校广播系统中的______(选填“扬声器”或“动圈式话筒”)。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。某小型无人机(如图甲所示)依靠锂电
池为直流电动机提供电能，下表是它的部分参数：(电池容量=放电电流×放电时间，例
如，1mAh是指以1mA的电流能连续工作1h。帧⋅秒 −1是指每秒拍摄的画面数。)
参数名称
空载时质量/kg
最大巡航速度/km⋅h−1
电池电压/V
电池容量/mAh
电动机额定功率/W
拍摄速度/帧⋅秒 −1
数据
2
50
36
25000
300
11000
(1)图乙所示的实验中，能反映电动机工作原理的是______
(2)无人机未起飞停留在水平地面上时，四个轮子与地面的总接触面积为20cm2，则它空
载时对地面的压强是多少？
(3)小轿车在某高速公路上限速120km/h。交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行0.5m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，试通过计算判断小轿车是否超速？
(4)已知电动机消耗的电功率是电池提供电功率的50%，则无人机一次充满电后，在空中以额定功率飞行的时间不能超过多长？
22. 利用垃圾发电可缓解城市垃圾过多带来的问题，如图是某垃圾发电厂综合利用垃圾的主要流程：
(1)下列与垃圾有关的各种说法中不科学的有______(填序号)
A.垃圾发电厂可以有效地处理所有垃圾，并且没有任何污染
B.垃圾也是一种重要的资源，应对垃圾分类处理，综合利用
C.生活中的垃圾可以随意丢弃，因为它们很快都能被自然界分解
(2)垃圾发电厂中的发电机是根据______的原理来工作的。
(3)发电厂利用部分电能来电解水，电解1.8吨水能得到氢气多少吨？
(4)研究表明，每燃烧1吨生活垃圾可以发电200千瓦时，某垃圾发电厂有1台功率为6.0×103千瓦的发电机，若它每天工作10小时，则一天可以处理多少吨生活垃圾？
23. 华为“Mate30pro”不仅采用4200mA⋅h超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称
锂离子电池
电压
3.7V
容量
4200mA⋅h
(1)表格中的电池充满电储存的电能为多少？
(2)如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V 1200mA”，另一个标注“输出5V 4A”，其中哪一个是快速充电器？说出你的理由。
(3)有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安全的角度来分析为什么有这样的区别。
(4)华为Mate40Pro和华为Mate40Pro+配备了新一代50W无线超级快充，轻轻一靠疾速回满，摆脱线材束缚，意味着无线时代的全面到来。无线充电技术是通过______(填“电磁感应”或“电流的磁效应”)方式实现给电池充电。
24. 2018年2月，一辆无人驾驶迷你巴士在南京试运行，如图所示它是一辆“微型公交”，体现了“绿色环保、低碳出行”的科学发展理念。这种巴士使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小很多，同时也不会排放气体。巴士车顶有外掀式天窗，天窗打开时行驶的巴士能很快将车内的污浊的空气“抽出”。车轮宽大且表面制作有凹凸不平的花纹，该汽车运用传感技术，便于探测到前方的自行车、行人、路标。
(1)从以上材料中找出两条物理知识的应用。
a：______
b：______
(2)巴士行驶中的工作原理与下图所示的哪一个实验原理相似______
A.B.C.D.
(3)为了安全，巴士设计的最大速度是20km/h。若它匀速行驶6km，耗时20min，则巴士行驶的速度多大？
(4)满载的巴士静止在水平地面上，总质量为3000kg，若轮胎与地面的总接触面积为600cm2，则它对地面的压强是多少帕？(g取10N/kg)
(5)巴士匀速行驶过程中所受阻力为600N，行驶100km的距离所消耗的电能为7.2×107J，请计算巴士的机械效率。(计算结果保留到0.1%)
(6)当巴士刹车时，人身体会前倾，请运用物理知识解释其中的道理。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】 解： 环保型手电筒是利用电磁感应现象制成的，磁铁在线圈中来回运动，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使小灯泡发光。A图反映了电流的磁效应，通电螺线管通电后具有磁性，故与该手电筒的制成原理无关，故A错误。B图中奥斯特实验证明通电导体周围存在磁场，与该手电筒的制成原理无关，故B错误。C图中电铃内部有电磁铁，是利用电磁铁而工作的，即利用电流的磁效应，故C错误。D图中导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流(可以由电流表指针发生偏转来体现)，这是电磁感应现象，与该手电筒的制成原理相符合，故D正确。故选D。
2.【答案】C
【解析】由题意可知，受电线圈是利用电磁感应原理工作的。交流电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，A不符合题意；动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，B不符合题意；动圈式话筒是利用电磁感应原理将声音信号转化为电信号的装置，C符合题意；电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，D不符合题意。
3.【答案】C
【解析】解：
A、磁感线是假想的线，并不是实际存在的，故A错误；
B、磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，即：从北极出来回到南极，故B错误；
C、磁场中的小磁针静止时，北极所指的方向跟该点的磁场方向一致，为该点的磁场方向，故C正确；
D、如果是闭合电路的一部分可以产生感应电流，现在选项中没有明确是否是闭合电路，是否是一部分导体，所以不能确定导体中是否有感应电流。故D错误。
故选：C。
(1)磁感线是为了描述磁场引入的线，并不是实际存在的；
(2)磁感线的方向在磁体的外部，从磁体的北极出发，回到南极；
(3)磁场是有方向的，人们规定，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。
此题主要考查了磁感线、电磁感应等，在学习中要注意积累此类知识。
4.【答案】D
【解析】略
5.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了电动机的能量转化、换向器的作用、电动机不转原因、如何改变线圈的转动方向等问题，考查的比较全面。
线圈转动方向跟电流方向和磁场方向有关，改变其中的一者，线圈转动方向改变，同时改变两者线圈转动方向不变。
电动机通电后不转原因：电流太小；磁场磁性太弱；断路；线圈处于平衡位置。
电动机工作时电能主要转化为机械能，还有一部分转化为内能。
线圈连续转动是靠换向器。
【解答】
解：A、改变磁场方向可以改变线圈转动方向。故A正确。
B、电动机通电后不转原因：电流太小；磁场磁性太弱；断路；线圈处于平衡位置。故B错误。
C、电动机工作时电能大部分转化为机械能，还有一小部分转化为内能。故C错误。
D、换向器在线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，能使线圈连续转动下去。故D错误。
故选：A。
6.【答案】A
【解析】
【分析】
此题主要考查的是学生对产生感应电流条件和感应电流方向的认识和了解，对各条边是否做切割磁感线运动的判断是解决此题的关键．
【解答】
A、产生感应电流的条件：①部分导体切割磁感线；②闭合电路．当开关断开时，电路断开，就算线圈切割磁感线，也无法产生感应电流。故A正确；
BC、此发电机产生的是交流电，电流大小、方向都发生改变，故BC错误；
D、扬声器原理与电动机相同，故D错误．
故选A。
7.【答案】B
【解析】解：如图磁场方向相同，若电流方向相同，则通电导体的受力方向相同，
BAFE段和BCDE段并联在电源上，所以AB电流向下、EF电流向上、CB电流向上、DE电流向下，
AB和ED电流方向相同，受到磁场作用力方向相同，
EF和CB电流方向相同，受到磁场作用力方向相同。
故选：B。
通电导体在磁场中受力而运动，导体的受力方向跟电流的方向、磁场方向有关。在磁场方向一定时，电流方向改变，导体受力方向改变；在电流方向一定时，磁场方向改变，导体受力方向改变。
本题关键在于线圈的两部分是并联在电路中，分析各段的电流方向，再判断受到磁场力的方向。
8.【答案】C
【解析】解：A、由图可知，A、B之间相互排斥，则导体B对A的作用力Fa的方向是向左的，A对B的作用力Fb的方向是向右的，故A错误；
B、Fa和Fb是两个物体之间的相互作用，是一对相互作用力，故B错误；
C、只把导体A所接的电源正负极对调，磁场的方向会发生变化，由图可知，A和B相互吸引，则Fb是向左的，故C正确；
D、只把导体B所接的电源正负极对调，磁场的方向会发生变化，则A和B之间是相互吸引的，则Fb是向左的，故D错误；
故选：C。
物体间力的作用是相互的，相互作用力的大小相等；通电导线的周围存在磁场，电流的磁场方向与电流的方向有关；磁场对通电导体有磁场力的作用，磁场力的方向与电流方向、磁场方向有关；当只改变其中一个因素时，磁场力的方向发生改变；若两个因素同时改变，则磁场力的方向不变，据此判断此导线的受力方向。
本题考查了电流的磁场、磁场对电流的作用，难度不大。
9.【答案】C
【解析】解：A、甲图没有电源，是发电机的原理图，故A错误；
B、乙图为奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故B错误；
C、图中有电源是电动机的原理图，扬声器的原理与电动机的原理是相同的，都是把电能转化为机械能，故C正确；
D、动圈式话筒的工作原理，其原理与发电机的原理相同，利用了电磁感应，故D错误。
故选：C。
在电磁学中，有很多典型的实验装置，记住这些实验装置、实验过程中的现象及探究的目的，对于解决此题题目非常关键。
10.【答案】A
【解析】
【分析】
本题中的实验装置设计的很有特点；要熟练掌握磁生电和电生磁的电路的特点。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，利用该现象制成了发电机；
通电导体在磁场中会受到力的作用，据此制成了电动机。
【解答】
在虚线框中接入灵敏电流计时，电路中无电源，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，可以探究电磁感应现象，可研究发电机的原理，与动圈式话筒的原理相同；
在虚线框中接入电源时，通电导体在磁场中会受到力的作用，可以探究磁场对电流的作用，与电动机和动圈式扬声器原理相同，故A正确，BCD错误。
故选：A。
11.【答案】C
【解析】
【分析】
此题考查了电和磁中的各种现象，在学习过程中，一定要掌握各实验的现象及结论，并且要找出其不同进行区分。
【解答】
A.图a是验电器，验电器根据同种电荷相互排斥的原理，所以A错误；
B.图b是电磁感应实验，根据此原理可以制成发电机，所以B错误；
C.图c是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场，所以C正确；
D.图d是动感线圈式话筒，动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的，所以D错误。
故选C。
12.【答案】C
【解析】解：A、动圈式话筒的原理是电磁感应，故A错误；
B、说话的声音的响度大小发生变化时，线圈受力的大小发生变化，线圈运动快慢也发生变化，引起线圈中电流大小的变化，故B错误；
C、由于膜片带动线圈左右的振动，线圈在磁场中做切割磁感线运动，在线圈中会产生方向变化的感应电流，故C正确；
D、线圈中产生的是电信号，故D错误。
故选：C。
动圈式话筒的工作原理是：电磁感应现象的应用，工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。
本题主要考查学生对动圈式话筒的构造和原理的了解和掌握，是一道基础题。
13.【答案】电磁感应 机械能 电源
【解析】解：转动魔方时，闭合电路的导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应现象；在发电的过程中，机械能转化为电能；
魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。
故答案为：电磁感应；机械能；电源。
利用电磁感应现象可以产生感应电流；在电磁感应现象中机械能转化为电能；在对外供电的过程中，电源会提供电能。
发电机的原理是利用电磁感应现象，而电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动，它们的能量转化分别是：机械能转化电能，电能转化为机械能。
14.【答案】CD之间来回摆动；金属圆环进入或离开磁场时，金属圆环的一部分做切割磁感线运动，产生感应电流，部分机械能转化为电能，摆动高度降低，金属圆环全部进入磁场后，不产生感应电流，机械能守恒，故在CD之间来回摆动
【解析】
【分析】
本题主要考查了电磁感应和机械能守恒的知识，知道感应电流产生的条件和机械能守恒条件是解题的关键。
(1)不计阻力，只有动能和势能相互转化时，机械能守恒；
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。
【解答】
把铝制圆环拉到A点位置后自由释放，假设铝制圆环运动时圆环平面始终与纸面平行，不计阻力，则铝制圆环最终的运动状态是CD之间来回摆动；理由是：金属圆环进入或离开磁场时，金属圆环的一部分做切割磁感线运动，产生感应电流，部分机械能转化为电能，金属圆环的机械能比A处少，摆动高度降低，金属圆环全部进入磁场后，不产生感应电流，机械能守恒，故在CD之间来回摆动。
故答案为：CD之间来回摆动；金属圆环进入或离开磁场时，金属圆环的一部分做切割磁感线运动，产生感应电流，部分机械能转化为电能，摆动高度降低，金属圆环全部进入磁场后，不产生感应电流，机械能守恒，故在CD之间来回摆动。
15.【答案】C；D；A
【解析】
【分析】
本题考查学生对几个重要电磁实验的掌握，尤其是奥斯特实验和电磁感应实验，难度不大，但比较重要。
四幅图分别代表了电与磁中四个重要的物理实验，分别是电磁感应、电磁铁、电流的磁效应、通电导体在磁场中受力。
【解答】
A图是探究电磁感应现象的实验装置，导体做切割磁感线运动且电路是闭合的，电路中才会产生感应电流，是发电机原理；
B图是电磁铁的实验装置；
C图是奥斯特实验的装置，该实验最早揭示了电和磁之间存在联系；
D图是在蹄形磁体的磁场中放置了一个通电的导体，通电导体运动，就说明了通电导体在磁场中会受力转动，这是电动机的原理。
故答案为：C；D；A。
16.【答案】电
变强
S
【解析】解：
最简单的电话由话筒和听筒组成。话筒把声音变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到听筒，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音，所以电话的基本原理是通过话筒与听筒共同完成声信号与电信号的相互转换。滑动变阻器的左段连入电路，滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路中电流增大，在线圈的匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。由题图知，电流从电磁铁的右端流入，由右手螺旋定则可知，电磁铁的左端为S极。
17.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查磁场对通电导线的作用。磁场对通电导体具有力的作用，其方向与电流的方向、磁场的方向有关。力的示意图：用带箭头的线段表出作用点，表示物体在这个方向上所受的力。
【解答】
B图与A图比较知，电流的方向和磁场的方向同时发生了变化，那么，磁场对通电导线力的方向如图A相同，如图所示：
。
18.【答案】解：电路图如图所示，其中S是一个拔动开关，通过开关S控制电动机，因此电动机与开关串联，电源在下面，当S与上面的触点接触时，电动机正转；当S与下面的触点接触时，电动机反转，如下图：
【解析】要把它们连成一个可以通过拔动开关来控制电动机正反转的电路，只要能够让电流可以改变方向即可画出电路图。
对于这类实际应用的电路图分析题目，要结合电流的流向进行解答，作图后要进行验证。
19.【答案】小于 电磁铁吸引大头针数目的多少 电流 越多 ② C 电动机
【解析】解：(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少，可以判断电磁铁磁性的强弱，由图可知电磁铁甲吸引的大头针比电磁铁乙的少，所以电磁铁甲的磁性小于电磁铁乙的磁性；
(2)根据串联电路的电流规律可知，串联电路中电流处处相同，图中把电磁铁甲和乙串联是为了控制电流相同，乙线圈匝数多，乙吸引的大头针个数多，则乙的磁性强，这说明：在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流；甲图中磁感线方向是从上到下，导线ab在磁场中静止时不会切割磁感线，上下运动时也不会切割磁感线，不会产生感应电流，不会使电流表指针发生偏转；让导线ab在磁场中左右运动时，会切割磁感线，会产生感应电流，会使电流表指针发生偏转，故②符合题意；
(4)要改变导线的受力方向，可改变磁场方向或线圈中电流方向；乙图中改变磁场方向的方法，可以调换磁极，或改变电流方向的方法，可以调换电源正负极，同时调换电源正、负极和磁体N、S极导体ab运动方向不变，故选C；
(5)图乙中有电源，这是磁场对电流的作用实验，结论是通电导体在磁场中受力的作用，是电动机原理。
故答案为：(1)小于；电磁铁吸引大头针数目的多少；(2)电流；越多；(3)②；(4)C；(5)电动机。
(1)采用转换法，电磁铁磁性强弱通过观察吸引大头针数目的多少来反映；
(2)串联电路电流处处相等；电磁铁的磁性与电流的大小和线圈匝数有关；
(3)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，会产生感应电流，本题判断电流表指针偏转就是产生感应电流，关键是看导体是否切割磁感线；
(4)通电导体在磁场中受力，受力方向与磁场方向、电流方向两个因素有关，只改变其中一个因素，可以改变运动方向，同时改变两个因素，运动方向不会改变；
(5)电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
此题是探究影响电磁铁磁性强弱的因素、产生感应电流的条件、电动机的工作原理，同时考查了该实验所用到的探究方法，除了转换法，通常还考查控制变量法的应用。
20.【答案】(1)感应电流；电磁感应；(2)右；(3)让导体运动加快(或换用磁性更强的磁体)；(4)会；(5)动圈式话筒。
【解析】
【分析】
(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。
(2)产生的感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，当其中一个方向改变时，电流方向改变；若导体运动方向和磁场方向同时改变，电流方向不改变。
(3)影响感应电流大小的因素有：导体运动速度和磁场的强弱。
(4)根据产生感应电流的条件分析。
(5)动圈式话筒工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。
此题考查了学生分析实验现象得出实验结论的能力，本题关键：一是掌握影响产生的感应电流的方向的因素，二是利用好控制变量法。
【解答】
(1)将磁铁向下插入螺线管时，灵敏电流计的指针向左偏转，说明电路中产生了感应电流，这个现象叫做电磁感应现象。
(2)将磁体的N、S极对调后，磁场方向改变，再次向下插入螺线管，感应电流方向发生改变，灵敏电流计的指针向右偏转。
(3)因为导体运动速度越大、磁场越强，感应电流就越大；所以，要使灵敏电流计指针偏转角度更大，可以通过加快导体移动的速度和增加磁场强度来实现。
(4)若磁体在螺线管上方从左向右移动，螺线管做切割磁感线运动，可以产生感应电流，灵敏电流计的指针会偏转。
(5)扬声器的工作原理时通电导体在磁场中受力运动；动圈式话筒是声信号转化为电信号的机器，即是利用电磁感应现象的原理制成的。
故答案为：(1)感应电流；电磁感应；(2)右；(3)让导体运动加快(或换用磁性更强的磁体)；(4)会；(5)动圈式话筒。
21.【答案】B
【解析】解：(1)电动机工作原理是通电导体在磁场中受力运动；
由图丁中A是电磁感应现象的原理图；B是通电导体在磁场中受到力的作用原理图，故选B；
(2)飞机对地面的压力：
F=G=mg=2kg×10N/kg=20N；
(2)车对地面的压强：
p=FS=20N2×10−3m2=1×104Pa；
(3)高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间t0=11.1×104s；
高速摄像机拍摄帧数为110帧所需的时间：t=110×11.1×104s=0.01s，
小轿车的速度：v=st=0.5m0.01s=50m/s=50×3.6km/h=180km/h>120km/h，小轿车已经超速；
(4)电池容量为25000mAh，电池电压为36V，
则无人机电源储存的总能量：W=UIt=36V×25Ah=0.9kWh；
由题知，电动机消耗的功率是电源总功率的50%，
t=0.5W总0.3kW=0.5×0.9kWh0.3kW=1.5h。
答：(1)B；(2)它空载时对地面的压强是1×104Pa；(3)通过计算判断小轿车超速；(4)无人机一次充满电后，在空中以额定功率飞行的时间不能超过1.5h。
(1)电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的；
(2)已知压力和接触面积，利用公式p=FS得到压强；
(3)首先计算出高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间，再计算出高速摄像机拍摄帧数为110帧的时间，然后根据v=st计算在激光在高速摄像机拍摄帧数为110帧的过程中小轿车行驶的速度；
(4)已知电动机消耗的功率是电源总功率的50%，由功的公式W=Pt可求出电动机消耗的电能；先求出无人机电能乘以50%；利用t=WP求出时间。
本题考查了电动机原理、压强的计算、速度公式、以及电池容量是一道综合题。
22.【答案】AC 电磁感应
【解析】解；(1)A、垃圾焚烧发电或供热属于废物的再利用，且减小环境污染，并不是没有任何污染，故A错误；
B、垃圾分类处理可以节约资源和减小污染，故B正确；
C、生活中的垃圾随意丢弃可以造成环境污染，故C错误。
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，根据这一现象了发电机的发明；
(3)设电解1.8吨的水的质量得到氢气的质量为x
2H2O− 通电 2H2↑+O2↑
36 4
1.8吨 x
364=1.8吨x；
x=0.2吨；
(4)发动机一天的发电量为：W=Pt=6.0×103kW×10h=6×104kW⋅h；
一天处理垃圾的质量为：m=6×104kW⋅h200kW⋅h=300t；
故答案为：(1)AC；(2)电磁感应；(3)电解1.8吨水能得到氢气0.2吨；(4)一天处理垃圾的质量为300t。
(1)A、根据垃圾焚烧发电或供热属于废物的再利用解答；
B、根据垃圾分类处理可以节约资源和减小污染解答；
C、根据生活中的垃圾随意丢弃可以造成环境污染解答；
(2)要解决此题，需要掌握发电机和电动机的制作原理。知道发电机是根据电磁感应现象制成的，将机械能转化为电能；
(3)根据化学方程式计算电解1.8吨水能得到氢气；
(4)题目已知发电机组的功率和时间，结合公式W=Pt求解产生的电能，结合燃烧1吨生活垃圾产生的200千瓦时电能可以求解垃圾质量。
本题考查了垃圾的处理、发电机的原理、氢气的制取、电能的计算等知识，难度不大。
23.【答案】电磁感应
【解析】解：(1)电池充满电储存的电能为：W储=UIt=3.7V×4200×10−3A×1×3600s=55944J；
(2)两个充电器的充电功率分别为：
P1=U1I1=5V×1200×10−3A=6W，
P2=U2I2=5V×4A=20W，
所以第二个的充电速度快，即第二个为快速充电器；
(3)充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；
充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些；
(4)手机靠近充电器时，送电线圈产生的磁场使受电线圈发生电磁感应而产生电流，这就是电磁感应现象。
答：(1)表格中的电池充满电储存的电能为55944J；
(2)标注“输出5V 4A”的充电器是快速充电器，因为该充电器的充电功率较大；
(3)超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些；
(4)电磁感应。
(1)已知电池的容量和工作电压，根据W=UIt即可求出电池充满电储存的电能；
(2)已知充电器输出电压和电流，可以得到输出功率，输出功率越大表示充电越快；
(3)在材料和长度一定时，横截面积越大电阻越小；由焦耳定律知，在电流和通电时间一定时，电阻越小产生热量越少；
(4)无线充电技术是利用电磁感应制成的。
本题考查了学生对电能和电功率的计算公式的运用，以及对电热和电磁感应的了解，体现了物理知识与日常生活的密切联系。
24.【答案】车轮宽大，应用了在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的知识； 天窗将车内空气“抽出”，应用了车外空气流速大，压强小，车内空气流速小，压强大的知识。 D
【解析】解：(1)a：车轮宽大，应用了在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的知识；
b：天窗将车内空气“抽出”，应用了车外空气流速大，压强小，车内空气流速小，压强大的知识；
(2)巴士行驶利用电动机提供机械能，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动的原理。
A、这是探究电磁感应的实验装置图，故A错误；
B、这是探究电流的磁效应的实验装置图，故B错误；
C、这是探究电磁铁的磁性强弱的影响因素的实验装置图，故C错误；
D、这是探究通电导体在磁场中受力运动的实验装置图，故D正确。
故选：D。
(3)巴士的行驶速度为：v=st=6km2060h=18km/h；
(4)巴士对水平地面的压力为：F=G总=m总g=3000kg×10N/kg=3×104N，
巴士对地面的压强为：p=FS=3×104N600×10−4m2=5×105Pa；
(5)巴士匀速直线行驶时，F=f=600N，
巴士所做的有用功为：W=Fs=600N×100×103m=6×107J，
巴士的机械效率为：η=WE×100%=6×107J7.2×107 J×100%=83.3%；
(6)原来人与巴士一起向前运动，当车刹车时，人的下半身受力减速，上半身由于有惯性保持原来的运动状态继续向前运动，所以人会向前倾。
答：(1)a：车轮宽大，应用了在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的知识；b：天窗将车内空气“抽出”，应用了车外空气流速大，压强小，车内空气流速小，压强大的知识；
(2)D；
(3)巴士的行驶速度为18km/h；
(4)巴士对地面的压强为5×105Pa；
(5)巴士的机械效率为83.3%；
(6)原来人与巴士一起向前运动，当车刹车时，人的下半身受力减速，上半身由于有惯性保持原来的运动状态继续向前运动，所以人会向前倾。
(1)车轮宽大，应用了在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的知识；天窗将车内空气“抽出”，应用了车外空气流速大，压强小，车内空气流速小，压强大的知识等。
(2)巴士行驶利用电动机提供机械能，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；
(3)由公式v=st计算车的行驶速度；
(4)巴士对水平地面的压力为：F=G=mg，由公式p=FS计算巴士对地面的压强；
(5)由公式W=Fs计算所做的有用功，由公式η=WE×100%计算巴士的机械效率；
(6)这是一种惯性现象。原来人与巴士一起向前运动，当巴士刹车时，人的下半身受力减速，上半身由于有惯性保持原来的运动状态继续向前运动，所以人会向前倾。
本题综合考查物理知识在交通工具的应用，以及速度、压强、机械效率等的计算，惯性现象的解释，难度适中。
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