2023-2024學年九年級物理全一冊單元測試卷（滬科版）

第十七章從指南針到磁懸浮列車【B卷?難點題型+提升卷】

題型1：力學在電磁學中的應用

題型2:空間中的電磁感應

題型3:電磁繼電器與圖像題

難點題型歸納

題型1:力學在電磁中的應用

1.如圖所示，彈簧測力計下掛著鐵塊P,其正下方的水平地面上放著條形磁鐵Q,P

和Q均處于靜止狀態。己知尸和Q的重力分別為G和3G,若彈簧測力計的示數為4G,

則下列說法正確的是（）

QN

A.Q所受的重力與尸對Q的吸引力是一對平衡力

B.P對彈簧測力計的拉力大小為G

C.Q對地面的壓力為2G

D.P對Q的吸引力大于Q對P的吸引力

【答案】A

【詳解】D.P對Q的吸引力和Q對P的吸引力是一對相互作用力，這兩個力的大小相

等，故D錯誤；

B.已知彈簧測力計的示數為4G,且彈簧測力計對P的拉力與P對彈簧測力計的拉力

是一對相互作用力，所以P對彈簧測力計的拉力大小為4G,故B錯誤；

C.對P進行受力分析：P受到豎直向上的彈簧測力計的拉力廠卻Q對P的吸引力凡?八

豎直向下的重力GP。由題可知，/行4G,根據力的平衡條件可得

FQP=F/GP=4G-G=3G

即Q對P的吸引力大小為3G。由于力的作用是相互的，所以P對Q的吸引力也是3G。

對Q進行受力分析：Q受到豎直向下的重力G。、豎直向上的支持力/物、P對Q的吸

引力42；根據力的平衡條件可得地面對Q的支持力

F支行GQ~Fp°=3G-3G=0

地面對Q的支持力為0,則Q對地面的壓力也為0,故C錯誤；

A.此時Q靜止在地面上，地面對Q的支持力為0,此時Q受到P對Q的吸引力和重

力的作用，兩個力的大小均為3G,方向相反，在同一條直線上，作用在同一物體上，

這兩個力是一對平衡力，故A正確。

故選Ao

2.“懸空的磁環”實驗中，若所用的磁環都一樣，中間的塑料管是光滑的.當甲、乙兩

個磁環處于靜止狀態時，它們之間的距離為歷，如圖所示.再往乙的正上方套入丙磁

環，當丙懸空并靜止后，甲、乙之間的距離變為〃2,乙、丙之間的距離為加.已知磁

環間的斥力隨它們距離的減小而增大，則歷、生、加之間的大小關系滿足（）

A.hl>h3B./Z7>/Z2

C.hi<h2h2=hsD.hjVhzh2</z3

【答案】B

【詳解】設每個磁環的重力為G,則當甲乙兩磁環處于靜止狀態時，甲乙之間的力的大

小為G,此時所對應的距離為0；當丙磁環套在乙上方，甲、乙、丙都處于靜止狀態

時，乙丙之間力的大小為G,對應的距離為后，甲乙之間的力的大小為2G,對應的距

離為歷，根據磁環間的斥力隨距離的減小而增大的原理可知：hi>h2,h2<h3；

答案選B.

題型2：空間中的電磁感應

3.為探究兩個通電螺線管之間的磁場情況，某實驗小組同學把9個小磁針分別放在兩

個通電螺線管之間的9個不同點的位置上如圖（a）所示，小磁針靜止時N極在各位置

上的指向如圖（b）所示（小磁針涂黑的一端為N極）。四位同學各自畫出兩個通電螺

線管之間的磁感線如圖所示，其中正確的是（）

。

--一①s

?

二①

?

直s

⑹

---1?

⑷

一

一

—M

i

@B

A.;M

;

;

—

一

一

一

一---W

W

CD

,?

---一

【答案】C

（分析］要解決此題需要掌握磁感線方向的規定具有一定的規律性，是從磁體的北極出

發，回到南極。小磁針靜止時北極所指的方向與磁場的方向（或磁感線方向）相同。

【詳解】因為小磁針靜止時北極所指的方向與磁場的方向（或磁感線方向）相同。

且由圖a和b可知：小磁針靜止時指向是由下向上。

所以在兩個螺線管之間的磁感線的方向是由下邊螺線管指向上邊的螺線管；故C正確,

ABD錯誤。

故選C。

4.直線電流周圍磁場的磁感線分布和磁場方向的判定方法加圖所示.將一枚轉動靈活

的小磁針放在水平放置的直導線正下方直導線通電的瞬間

A.若電流方向從南向北,則小磁針順時針偏轉

B.若電流方向從北向南,則小磁針逆時針偏轉

C.若電流方向從東向西,則小磁針不發生偏轉

D.若電流方向從西向東,則小磁針不發生偏轉

【答案】D

【詳解】由圖知，判斷通電直導線周圍磁場方向用到了右手螺旋定則，即：用右手握住

直導線，使大拇指指向電流的方向，則四指環繞的方向就是通電直導線周圍的磁場方

向；

A、若電流方向從南向北，如下圖（即圖中電流從左到右），根據上面的方法可知，通

電直導線下面的磁場指向紙的里面，而紙的里面是西，則小磁針的N極指向也指向西

面（如圖中紅色磁針），小磁針的N極原來指向北面（如圖中藍色磁針），所以，小

磁針從北往西轉動，俯視時，會發現小磁針逆時針轉動，故A錯誤.

西

南電流方向廣匕

通電導芯面的磁

工場指向紙的里面

B、若電流方向從北向南，即下圖中電流從左到右，根據上面的方法可知，通電直導線

下面的磁場指向紙的里面，紙的里面是東，小磁針N極指向也指向東面（如圖中紅色

磁針），小磁針的N極原來指向北面（如圖中藍色磁針），所以，小磁針從北往東轉

動，俯視時，會發現小磁針順時針轉動.故B錯誤.

東

北電流方向南

----------------A

通電導體下面的磁

場指向紙的里面

C、若電流方向從東向西，即下圖中電流從左到右，通電直導線下面的磁場指向紙的里

面，紙的里面是南，小磁針N極指向也指向南面如圖中紅色磁針，小磁針原來指向北

面如圖中藍色磁針，所以小磁針會轉動到相反的方向，故C錯誤.

南N

東R電流方向g

“通電導春面的磁

VN場指向紙的里面

北

D、若電流方向從西向東，即下圖中電流從左到右，通電直導線下面的磁場指向紙的

里面，紙的里面是北，小磁針N極指向也指向北面如圖藍色磁針，小磁針原來指向北

面（如圖藍色磁針），所以小磁針不轉動.故D正確.

北

南

5.在豎直放置的圓形通電線圈中的圓心位置放一個能自由轉動的小磁針，如圖，當通

以圖中所示方向的電流時，小磁針的N極將（）

A.靜止不動，指向不變

B.轉動180匚，指向左邊

C.轉動90口,垂直指向紙外

D.轉動90口，垂直指向紙內

【答案】C

【詳解】根據右手螺旋定則，電流的方向即四指的指向，可得出N極的方向即為垂直

于紙面向外，故小磁針的N極向外，故C選項正確。

故選Co

6.用導線制作了一個金屬線圈，其下方有一方向垂直紙面向里的強磁場區域（用“x”

表示磁感線），如圖所示當線圈從高處自由落下進入磁場，但上端還未進入磁場時，發

現線圈左右方向向內收縮，請你分析并推測此現象產生的原因：；若將磁場方向

改為垂直紙面向外，重復上述操作，線圈左右方向將（選填“收縮”或“膨脹”）O

XXXXXXX

XXXXXXX

XXXXXXX

【答案】線圈兩側電流方向相反，在相同磁場下都受到指向線圈內側的力收

縮

【詳解】［1］金屬線圈下端剛進入磁場時，閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運

動會產生感應電流；線圈左右兩側感應電流方向相反，由于通電導體在磁場中受力方

向與電流的方向有關，所以線圈兩邊在相同磁場下都受到指向線圈內側的力，線圈將

會收縮。

⑵若將磁場方向改為垂直紙面向外，產生的感應電流方向改變，磁場方向和電流方向

都改變時，線圈兩邊受到的磁場力方向不變，都受到指向線圈內側的力，線圈仍會收

縮。

題型3：電磁繼電器與圖像題

7.如圖甲是某校初中物理創新小組設計的“闖紅燈違規模擬記錄器”，當光控開關接收

到某種顏色光時，開關自動閉合，且當壓敏電阻受到車的壓力，它的阻值變化規律如

圖乙所示，已知控制電路電壓為6V,繼電器線圈電阻10。，當控制電路中電流大于

0.06A時，銜鐵被吸合。下列說法中不正確的是（）

A.要記錄違規闖紅燈的情景，光控開關應在接收到紅光時，自動閉合

B.光控開關接收到綠光時，指示燈亮，電控照相機不工作

C.質量小于400kg的車輛違規時不會被拍照記錄

D.要使質量較小的車闖紅燈也能被拍下，可以在控制電路中串聯一個電阻

【答案】D

【詳解】A.要記錄違規闖紅燈的情景，交通燈是紅燈亮，綠燈不亮，光控開關接收到

紅光，并且要記錄，電控照相機要拍照，從甲圖可以看到，銜鐵需要被吸合，電控照

相機的電路被連接，題中說明，銜鐵被吸合的條件，是控制電路中電流大于0.06A,控

制電路中有電流，說明光控開關已閉合，題中也說明，當光控開關接收到某種顏色光

時，開關自動閉合，則這種顏色的光就是紅光，即要記錄違規闖紅燈的情景，光控開

關應在接收到紅光時，自動閉合，故A正確，不符合題意；

B.由A解析可知，光控開關在接收到紅光時，自動閉合，那么光控開關接收到綠光時,

不閉合，控制電路沒有電流，銜鐵不會被吸合，從工作電路可看到，沒有電流流過電

控照相機，電控照相機不工作，有電流流過指示燈，指示燈亮，即光控開關接收到綠

光時，指示燈亮，電控照相機不工作，故B正確，不符合題意;

C.質量小于400kg的車輛，它的重力小于4000N,對壓敏電阻的壓力小于4000N,從

乙圖可以看到，壓敏電阻的阻值大于90。，繼電器線圈電阻10。，控制電路電壓為6V,

根據歐姆定律可知，控制電路中電流

6V

---------=0.06A

莓+/90Q+10Q

控制電路中電流小于0.06A,題中說明控制電路中電流大于0.06A時，銜鐵才被吸合,

則這時銜鐵沒有被吸合，工作電路的指示燈亮，電控照相機不工作，質量小于400kg

的車輛違規時不會被拍照記錄，故C正確，不符合題意;

D.由C解析可知，質量小于400kg的車輛違規時不會被拍照記錄，要使質量較小的車

闖紅燈也能被拍下，這時質量較小的車對壓敏電阻壓力較小，壓敏電阻阻值較大，在

控制電路中串聯一個電阻，電路的總電阻更大，電流更加小，更加不可能把銜鐵吸下

來，只有并聯一個電阻，把總電阻降低了，電流增大了，才有可能，故D錯誤，符合

題意。

故選D?

8.圖甲是由電磁繼電器控制加熱和保溫狀態轉換的電熱水器原理圖。&、&為電熱

絲，且&=34，%為滑動變阻器，R為置于電熱水器內的熱敏電阻，其阻值隨溫度的

變化規律如圖乙所示。控制電路電源的電壓為6V,當通過熱敏電阻R中的電流

在15mA時，銜鐵被吸下。下列說法正確的是（）

A.當邑閉合且水溫上升時，通過R的電流逐漸減小

B.熱水器的加熱功率是保溫功率的4倍

C.當熱水溫度為55℃時，銜鐵剛好被吸下，冬連入電路的阻值為150。

D.若要提高熱水的設置溫度，應向左移動滑動變阻器的滑片P

【答案】B

【詳解】A.由圖乙可知熱敏電阻R的阻值隨溫度升高而變小，控制電路中的總電阻減

小，根據歐姆定律可知，在其他條件不變時，控制電路中的電流增大，根據串聯電路

電流規律，當S?閉合且水溫上升時，通過R的電流逐漸增大，故A錯誤;

B.銜鐵與上觸點接觸時工作電路為R的簡單電路，銜鐵與下觸點接觸時工作電路為

4、&串聯，因串聯電路中總電阻大于任何一個分電阻，所以，銜鐵與上觸點接觸時

電路的總電阻小，由P=C可知，工作電路的總功率大，處于加熱狀態，同理可知,

R

銜鐵與下觸點接觸時，處于保溫狀態；熱水器的加熱功率和保溫功率的比值

U2

居口熱二E=R息=&+&4+34=4

4呆溫y_KKi

R息

即熱水器的加熱功率是保溫功率的4倍，故B正確；

C.當熱水溫度設置為55℃時，電路中的電流/=15mA,此時銜鐵被吸下，工作電路處

于保溫狀態，由歐姆定律可得，電路的總電阻

由圖乙可知，此時熱敏電阻的阻值R=150。，因繼電器線圈電阻不計，所以

R3=R'^-R=400Q-150Q=250Q

故C錯誤；

D.因電磁鐵被吸下時控制電路的電流為15mA不變，即此時控制電路的總電阻不變，

所以，若提高熱水設置溫度（即R的阻值更小），應增大&的阻值，則滑片應向右移

動，故D錯誤。

故選B。

9.天橋極大方便了行人的出行，陰雨天時空氣潮濕，能見度低，路面濕滑，為保證行

人上下天橋時的安全，需在天橋入口處設置警示燈。圖甲是某同學為此設計的部分模

擬電路，電磁鐵及觸點1固定不動，銜鐵可在電磁鐵作用下上下運動，帶動銅棒。尸繞

。點運動。該電路中需用到阻值隨空氣濕度變化的濕敏電阻，將濕敏電阻接在電路中

（圖中未畫出），閉合開關S,當空氣濕度小于設定值時，警示燈隨濕度變化而自動調

整亮度；當空氣濕度增大到設定值時，警示燈能不斷閃爍。圖乙是可供選擇的兩種濕

敏電阻的阻值隨濕度變化關系的圖像。忽略電磁鐵線圈電阻，燈泡阻值不變，以下說

法正確的是（）

A.應選Ri作為該電路的濕敏電阻

B.在M、N、Q三處位置中，濕敏電阻應安裝在N處

C.小于設定值時，濕度越小警示燈越亮

D.向左移動滑片P,可使警示燈在較小濕度下實現閃爍

【答案】D

【詳解】A.由圖乙知，R/的電阻隨濕度的增加而增加，&的電阻隨濕度的增加而減小。

根據實際情況，當空氣潮濕，能見度變低時，警示燈變亮，電路中電流變大，電阻變

小，即濕敏電阻隨濕度的增加而減小，所以應選上作為該電路的濕敏電阻，故A錯

誤；

B.由圖甲知，當濕度增大，能見度低，濕敏電阻變小，電路的電流增大，電磁鐵的磁

性變強，將銜鐵吸引上去，濕敏電阻安裝在/處時，會被短路，電路的電流突然增大,

警示燈一下變得很亮起到閃爍的作用，可知濕敏電阻應安裝在M處，故B錯誤；

C.由圖乙知，當濕度減小，濕敏電阻變大，根據歐姆定律得，電路的電流變小，所以

小于設定值時，濕度越小警示燈越暗，故C錯誤；

D.向左移動滑片P,電路中電阻變小，電路的電流增大，電磁鐵的磁性變強，將銜鐵

吸引上去，可使警示燈在較小濕度下實現閃爍，故D正確。

故選D。

10.如圖1,夠示導線中的電流方向垂直于紙面向里，尸是磁場對通電導線的作用力。

用Fab、Fed、Fab,、Fed分別表示圖2、3中閉合開關時磁場對導體cd、Cl'b'、用的作

用力，貝U()

圖1圖2圖3

A.Fab豎直向上，Fed豎直向下B.Fab豎直向下，Fed豎直向上

C.Fab豎直向上，Fed豎直向下D.F"b'豎直向下,Fed豎直向下

【答案】B

【詳解】AB.由圖2可知，線圈右側de中的電流的方向是向內的，根據磁場方向改變,

其受到的磁場力的方向是豎直向上的，油所受磁場力方向豎直向下，故A不符合題意,

B符合題意；

CD.由圖3知，線圈左側優，電流的方向是向里的，根據磁場方向不變，其受到的磁

場力的方向是豎直向下的，。‘屋所受磁場力方向豎直向下，故CD不符合題意。

答案B。

11.如圖所示的裝置，線圈。bed轉動過程中經過甲、乙位置。

（1）圖甲中川段導線的電流方向是（選填"由。到"'或"由6到"'），圖乙中仍

段導線的電流方向是（選填“由。到6”或“由6到"'）；

（2）圖甲中段導線所受磁場力歹的方向豎直向上，請標出圖乙中湖段導線所受磁

場力的方向;

（3）本裝置是采用的辦法使線圈連續轉動下去。

【答案】由6到。由a到6

改變電流方向

【詳解】（1）口］由于電流從電源的正極出發，故圖甲中"的電流方向是由匕到服

⑵在圖乙中，導線。6中的電流方向是由。到6,與圖甲的電流方向相反。

（2）［引磁場方向不變，導線中的電流方向改變，所以導線的受力方向改變，圖

甲中導線油的受力方向向上，所以圖乙中導線"的受力方向向下，如下圖所示

（3）[4]由圖可知，本裝置是采用改變電流方向的辦法使線圈連續轉動下去，圖中換向

器起到改變電流方向的作用。

（1）圖1中重物上升過程經過加、N、。、尸點，其速度在段不斷增大，在N。段

不變，在。尸段不斷減小，忽略空氣阻力，則重物在（）

A.段動能不變B.段機械能不變

C.NO段機械能增大D.。尸段重力勢能減小

（2）圖1中湖邊所受磁場的作用力為凡把電源的正負極對調再接入電路，閉合開關,

線圈.灰力轉至圖2所示位置，貝女）

A.圖1中流過出?邊的電流方向是從b到。

B.圖1中cd邊受到磁場作用力的方向與尸的相同

C.圖2中邊受到磁場作用力的方向與尸的相反

D.圖2中cd邊受到磁場作用力的方向與尸的相反

【答案】CD

【詳解】（1）[1]A.動能與質量、速度有關，質量、速度越大，動能越大。段速度

增大，質量不變，動能增大，故A不符合題意；

B.段動能增大，同時高度升高，質量不變，重力勢能增大，所以機械能增大，故

B不符合題意；

C.在N。段速度不變，質量也不變，動能不變，但高度升高，重力勢能增大，所以在

N。段機械能增大，故C符合題意；

D.OP段高度升高，質量不變，所以重力勢能增大，故D不符合題意。

故選C。

(2)⑵A.圖1中，電流從正極流出，經開關，從。流向6,所以電流方向是從。到6,

故A不符合題意；

B.導體在磁場中受力的方向與磁場方向和電流方向有關，當磁場方向相同是，電流反

向，導體受力也會反向，故圖1中加邊受到磁場作用力的方向與尸的相反，故B不符

合題意；

C.把電源的正負極對調再接入電路，閉合開關，油邊的電流方向仍是從。到6,磁場

方向沒有發生變化，所以圖2中，成邊受到磁場作用力的方向與尸的相同，故C不符

合題意；

D.把電源的正負極對調再接入電路，閉合開關，cd邊的電流方向仍是從c到乙與圖

2中ab電流方向相反，磁場方向沒有發生變化，所以圖2中，cd邊受到磁場作用力的

方向與歹的相反，故D符合題意。

故選D。

提升單元過關練

一、單選題

L指南針是我國的四大發明之一，“指南魚”是它的一種形態。將一塊形狀像魚的薄鐵

片磁化后，浮在水面上，它靜止時的指向如圖所示。下列判斷正確的是()

A.指南魚能指南北是因為其受到地磁場的作用

B.指南魚魚尾所指的方向為該點的地磁場方向

C.指南魚周圍存在磁感線

D.指南魚的腹部磁性最強

【答案】A

【詳解】A.地球本身就是一個巨大的磁體，指南針能指南北，是因為受到地磁場的作

用，故A正確；

B.“指南魚”靜止時魚頭指向南方，是地磁的北極，故指南魚魚頭所指的方向為該點的

地磁場方向，故B錯誤；

C.磁感線是假想的分布在磁體周圍的曲線，故C錯誤；

D.磁鐵兩端磁性最強，指南魚的腹部磁性最弱，故D錯誤。

故選Ao

2.三個相同的磁環a、b、c質量均為加套在有木質底座的光滑木桿上，由于磁極間的

相互作用，上面兩個磁環都懸在空中，如圖所示。下列說法正確的是（）

A.若c的下面是N極，則a的上面也是N極

B.a對b的磁力與c對b的磁力是一對平衡力

C.c對底座的壓力是由于底座的形變產生的

D.若重力消失，a會豎直向上運動且速度先變大后不變

【答案】D

【詳解】A.由題知，上面兩個磁環都懸浮著，所以相鄰兩磁環間相互排斥，最下面的

磁環的下底面是N極，則上面為S極，根據磁極間的相互作用規律可知，中間磁環下

方為S極，上方為N極，上面的磁環下方為N極，上方為S極，故A錯誤；

B.c對b的磁力等于b的重力加上a對b的磁力，則a對b的磁力與c對b的磁力大

小不等，不是一對平衡力；故B錯誤；

C.c對底座的壓力是由于c的形變產生彈力，故C錯誤；

D.若重力消失，a受到b向上的磁力而加速運動，當足夠遠，沒有磁力后，將做勻速

直線運動，因而a會豎直向上運動且且速度先變大后不變，故D正確。

故選D。

3.巨磁電阻效應是指某些材料的電阻在磁場中急劇減小的現象。如圖是探究巨磁電阻

GMR的原理示意圖，電源電壓不變，L為指示燈。閉合開關Si、S2,當滑片P向左滑

動時（）

A.電磁鐵的磁性減弱，L變亮

B.電磁鐵的磁性減弱，L變暗

C.電磁鐵的磁性增強，L變亮

D.電磁鐵的磁性增強，L變暗

【答案】C

【詳解】閉合開關S1、S2,由左邊的電路圖可知，滑片P向左滑動時，滑動變阻器接入

電路中電阻變小，由/=匕可知，左側電路中的電流變大，因電磁鐵磁性的強弱與線

圈匝數和通過電流的大小有關，且匝數不變時，通過的電流越大，磁性越強，所以，

此時電磁鐵的磁性變強，其周圍的磁場變強；右側電路中，巨磁電阻和指示燈串聯，

根據題意可知磁場變強時巨磁電阻的阻值會變小，則右側電路中總電阻變小，由

/==可知，右側電路中的電流變大，通過指示燈的電流變大，因指示燈的亮暗取決

于實際功率的大小，且由4/2R可知指示燈的實際功率變大，所以指示燈L變亮，故

C符合題意，ABD不符合題意。

故選C。

4.我國是目前為數不多的可以生產無針注射器的國家。如圖所示是一種無針注射器,

工作時永磁體的磁場與通電線圈相互作用，產生強大的助推力，使藥液以接近聲音的

速度注入皮膚。關于該注射器下列說法正確的是（）

A.工作原理與電動機相同

B.藥液的速度大，所以慣性大

C.工作原理與發電機相同

D.工作時將機械能轉化為電能

【答案】A

【詳解】ACD.根據題意可知，電動式無針注射器是依靠磁場對通電導體有力的作用,

將藥液快速“注入”皮膚的，這與電動機的原理相同，工作時將電能轉化為機械能，故

A正確，CD錯誤;

B.慣性是物體本身的一種性質，只與質量有關，與速度無關，故B錯誤。

故選Ao

5.下圖中標出了磁感應強度5、電流I和其所受磁場力F的方向，正確的是（）

XXXX

八

XXXX

A.IAl

XX/XX

B

XXXX

????

“F

????

c.(g)

????

IB

【答案】A

【詳解】左手定則是將左手掌攤平，讓磁感線穿過手掌心，四指指向電流方向，則大拇

指所指方向為磁場力的方向。

A.根據左手定則，磁場力歹的方向豎直向上，故A正確;

B.根據左手定則，磁場力的方向豎直向上，故B錯誤;

C.圖示中，電流方向與磁場方向平行，不受到磁場力的作用，故C錯誤;

D.根據左手定則，磁場力的方向垂直紙面向外，故D錯誤。

故選Ao

6.如圖甲是直流電動機模型，圖乙是小明制作的一臺簡易電動機（線圈左側軸的漆皮

被刮去一半，線圈右側軸的漆皮被全部刮掉）。下列說法中正確的是（）

圖甲

A.電動機是利用電流磁效應原理工作的裝置

B.將圖乙中金屬支架的高度適當降低，線圈的轉速會加快

C.將圖甲中電源的正負極對調，線圈的轉動方向不變

D.圖乙中刮去一半漆皮的軸與圖甲中換向器的作用相同，都是為了改變線圈中的

電流方向

【答案】B

【詳解】A.電動機的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉動，故A錯誤；

B.將圖乙中金屬支架的高度降低，線圈距離磁體較近，磁體磁性較強，線圈受到的作

用力增大，線圈的轉速會加快，故B正確；

C.將圖甲中電源的正負極對調，線圖中電流的方向改變，線圈的轉動方向改變，故C

錯誤;

D.將圖乙中線圈兩端引線的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，線圈在轉動的

過程中，電流的方向不變，只有半周有電流，線圈在沒有電流通過時不再受力的作用,

由于具有慣性能持續的轉動下去，與圖甲的換向器的作用不同，故D錯誤。

故選Bo

7.某組同學在做“探究通電直導線周圍的磁場”的實驗中，按照要求將直導線與小磁針

平行放置（如圖甲）完成實驗后，又將直導線與小磁針垂直放置（如圖乙）閉合開關,

發現小磁針沒動（電路完好），同學們對此原因進行分析討論，你認為下面4句話正確

的是（）

N------------------------K

甲

①導線周圍有磁場

②導線周圍沒有磁場

③磁針沒有受到磁力的作用

④磁針受到了磁力的作用

A.①③B.①④C.②③D.②④

【答案】B

【詳解】奧斯特實驗表明通電導體周圍存在著磁場，當閉合開關后，導線中有電流通過,

則導線的周圍存在磁場，故①正確，②錯誤；

小磁針不偏轉的原因是，小磁針的N極的指向與磁場的方向相同，即小磁針的受力方

向與磁場方向相同，所以小磁針不偏轉。故③錯誤，④正確；故B正確，ACD錯誤。

故選Bo

8.如圖1所示，彈簧測力計的掛鉤上分別掛著甲、乙、丙、丁四個不同材料制成的物

體M,從條形磁體的左端沿水平方向運動到右端，根據測力計示數的變化情況繪制了

圖2所示的甲、乙、丙、丁四個“R/圖像，下列對各個圖像的解讀正確的是（）

A.甲物體可能是銅塊，也可能是鐵塊

B.乙物體一定是軟磁性材料

C.丙物體一定是軟磁性材料

D.丁物體一定是由硬磁性材料組成的磁體，其下端為N極

【答案】B

【詳解】A.甲物體中彈簧測力計沒有受到磁鐵的影響，說明其不是磁性材料，故不可

能是鐵，故A錯誤；

BC.若M為磁性材料，根據磁體兩端的磁性最強，中間的磁性最弱，于是可知，從條

形磁體的左端沿水平方向運動到右端，條形磁體對M的力由大到小再變大，彈簧測力

計的示數由大到小再變大，故B正確，故C錯誤；

D.若丁物體為磁性材料，且下端為N級，則根據同名磁極相互排斥，且磁體兩端的

磁性最強，中間的磁性最弱，彈簧測力計的示數應該由小變大，故D錯誤。

故選B。

9.創新小組的同學們為學校食堂設計了一個可自動注水的儲水池。如圖是它的簡化裝

置圖，電源電壓一定。控制電路中，Rv為壓敏電阻，其阻值隨壓力的變化而變化，Ro

為定值電阻。閉合開關Si、S2,當池中水位上升到一定高度時，觸點分離，工作電路

斷開，注水裝置自S2動停止注水，當池中水位下降到一定位置時，觸點連接。工作電

路注水電源裝置接通，注水裝置自動開始注水。下列分析正確的是（）

注水：

裝置E

A.水位上升時，電磁鐵磁性變弱

B.水位下降時，&的電功率變大

C.水位下降時，RN的阻值會變大

D.電磁鐵的上端為S極

【答案】C

【詳解】A.由圖可知，控制電路中定值電阻&與壓敏電阻Rv串聯；由“池中水位上升

到一定高度時，觸點分離，工作電路斷開，注水裝置自動停止注水”可知，此時銜鐵被

吸引，動觸點與靜觸點分離，電磁鐵的磁性增強，故A錯誤；

BC.由“池中水位下降到一定位置時，觸點連接，工作電路接通，注水裝置自動開始

注水”可知，此時銜鐵被釋放，動觸點與靜觸點接觸，電磁鐵的磁性減弱，控制電路中

的電流變小，由尸=尸區可知用的電功率變小，由歐姆定律可知，此時電路中的總電阻

變大，由串聯電路的電阻特點可知，Rv的阻值變大，故B錯誤，C正確。

D.由安培定則可知電磁鐵的上端為N極，故D錯誤。

故選C。

10.醫生給心臟疾病的患者做手術時，往往要用一種稱為“人工心臟泵”的體外裝置來

代替以心臟，以推動血液循環。如圖是該裝置的示意圖，線圈油固定在用軟鐵制成的

活塞柄上（相當于一個電磁鐵），通電時線圈與活塞柄組成的系統與固定在左側的磁體

相互作用，從而帶動活塞運動，活塞往復運動一次相當于心臟跳動一次.活塞通過閥門

與血管相通，閥門S1只能向外開啟，S2只能向內開啟。下列說法正確的是（）

ab活?塞活塞筒

QQ

血液出口

SN5z-

/一%血液入口

A.要使血液流出“人工心臟泵”，電流需從b端流進線圈，從a端流出線圈

B.“人工心臟泵”每分鐘“跳動”的次數由線圈中電流的大小決定

C.增大線圈匝數可以使活塞柄與磁體間的相互作用更強

D.要使該裝置能維持人體血液循環，線圈a、6間所接電源應為直流電

【答案】C

【詳解】A.要使血液流出“人工心臟泵”，則活塞要向右運動，電磁鐵與左側磁體相互

排斥，電磁鐵左側為N極，根據安培定則可知電流應該從。流入，6流出，故A錯誤；

BD.電流方向改變或左側磁體磁極對調可使活塞運動方向改變，而左側磁體固定，故

該裝置通過改變電流方向來改變活塞運動方向的，“人工心臟泵”每分鐘“跳動”的次數

由電流方向改變的次數決定，因此所接電源不能是直流電。故BD錯誤；

C.電磁鐵磁性強弱與電流大小、線圈匝數、有無鐵芯有關，增大線圈匝數可以增強電

磁鐵磁性，使活塞柄與磁體間的相互作用更強，故c正確。

故選Co

二、填空題

11.小明在實驗室做電磁實驗時，發現實驗柜內有一個條形磁體斷成了兩截，如圖所

示；于是取出標有N極的那一截進行研究，他猜想該塊磁體只有一個磁極；而同實驗

小組的同學們認為他的說法是錯誤的，理由是任何磁體有且只有兩個不同的磁極；為

了驗證小明的猜想是否正確，同學們取來一根完整的條形磁體，應進行的操作是

如果出現的現象，可判斷小明的猜想是錯誤的。

【答案】用條形磁體的S極，分別接觸標有N極的那一截條形磁體的兩端和

其中一端吸引，和另一端相互排斥

【詳解】［1］⑵可以用條形磁體的S極，分別接觸標有N極的那一截條形磁體的兩端，

如果出現和其中一端吸引，和另一端相互排斥的現象，說明一個磁體同時存在兩個磁

極，小明的猜想是錯誤的。

12.如圖所示，是某同學自制的懸浮地球儀擺件，“地球儀”穩定地，懸浮”在空中，實

現“懸浮”的工作原理是；若要增加球體“懸浮”的高度，可將滑片P向

（選填"上”或“下”）移動加以調節。

【詳解】口］根據磁極間的相互作用，同名磁極相互排斥而實現“懸浮”。

⑵若要增加地球儀“懸浮”的高度，可將滑片P向上移動，使電路中的電阻變小，電流

變大，電磁鐵磁性增強。

13.環形導線可看作通電螺線管的一匝，能產生磁場，其磁感線分布如圖所示。若將

兩個完全相同的小磁針分別放在甲、乙兩處，則（選填“甲”或“乙”）處的小

磁針受到的作用力較強。

【答案】乙

【詳解】磁感線的疏密表示磁場的強弱，由圖可知乙處的磁感線比甲處密，所以乙處的

磁場較強，則乙處的小磁針受到的作用力較強。

14.如圖甲所示電路，在螺線管左側放置一個小磁針，閉合開關后，小磁針南極指向

螺線管，由此可判斷A端是電源的（選填“正”或“負”）極。在制造精密儀器所

用的電阻時，常常采用如圖乙所示的雙線繞法。把電阻絲從螺線管一端繞到另一端，

再從另一端繞回來。請你從電磁學的角度分析，這樣纏繞電阻絲的目的是o

【答案】負避免電阻絲兩端產生磁極（或螺線管兩端的磁場相互抵消）

【詳解】口］由題意可知，閉合開關后，小磁針南極指向螺線管，根據磁極間的相互作用

可知，通電螺線管的左端為N極，右端為S極；伸出右手握住螺線管，四指彎曲指示

電流的方向，大拇指所指的方向為通電螺線管的N極，故電源右端為正極，左端（A）

為負極。

［2］把電阻絲從螺線管一端繞到另一端，再從另一端繞回來，并排兩根導線中的電流方

向相反，產生的磁場方向相反，避免電阻絲兩端產生磁極（或螺線管兩端的磁場相互抵

消），所以在制造精密儀器所用的電阻時，常常采用如圖乙所示的雙線繞法。

15.電動機是利用通電線圈在磁場中的原理制成的.如圖所示，在做“讓線圈轉

起來”的實驗中，將線圈兩端引線的漆皮的一端全部刮掉，另一端只刮半周，其作用與

直流電動機中的作用相同.線圈通電后是沿順時針轉動，若將電源兩極對調，

線圈的轉動方向為（選填“順時針”或“逆時針”），此時再將磁體兩極對調，則線

圈的轉動方向為（選填“順時針”或“逆時針”）。

【答案】受力轉動換向器逆時針順時針

【詳解電動機是利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理工作的，工作時消耗電能，

獲得機械能，將電能轉化為機械能。

⑵將線圈兩端引線的漆皮的一端全部刮掉，另一端只刮半周，這樣等于只有半轉通電,

使電動機轉起來，剩下半圈因絕緣漆未刮，電路斷開，但線圈由于慣性繼續轉動，完

成后半圈轉動，其作用與直流電動機中換向器相同，目的是為了讓線圈連續轉動。

[3][4]通電線圈在磁場中的受力方向與電流方向和磁場方向有關，若將電源兩極對調，

則電流方向發生變化，線圈受力方向將與原來相反，因此原來順時針轉動，現在將逆

時針轉動；若再對調磁極，則磁場方向改變，線圈受力方向再次改變，又變為順時針

轉動。

16.如圖所示為家用燃氣熱水器的工作原理示意圖。當打開淋浴閥，有流速很大的水

通過活塞右側時，活塞由于右側的壓強（選填“增大”或“減小”）而向右移動，

拉動連桿使控制開關S閉合，從而接通電磁鐵和電子點火器，通電后電磁鐵具

有,吸引燃氣電磁閥，使其打開通入燃氣，點火器同步點火，熱水器開始工作。

電磁鐵通電時，電磁鐵的左端為（選填"N”或"S”）極。

【答案】減小磁性N

【詳解】口]⑵淋浴時，打開淋浴閥，水的流速變大，活塞右側壓強減小，則活塞向右

移動，帶動連桿閉合控制電路的開關S,電磁鐵產生磁性，使燃氣電磁閥打開，通入

燃氣，點火器同步點火，熱水器開始工作。

[3]電磁鐵通電時，電流從線圈的右端流入，左端流出，用右手握住螺線管，四指環繞

的方向是電流方向，大拇指所指方向為螺線管的N極，故電磁鐵的左端為N極。

17.如圖甲所示，使線圈位于兩磁極間(1)通電后，圖甲中油段導線的電流方向是

(選擇“由。到6”、"由6到。圖甲中湖段導線受磁場力的方向向上，用箭頭標示

出圖丙中油段導線所受磁場力的方向；

(2)線圈轉過圖乙所示位置，用的辦法可使線圈靠磁場力繼續順時針轉動至少半

圈；

(3)若把圖甲中的電源換為電阻，快速轉動線圈，電阻發熱。此過程機械能先轉化為—

能再轉化為能。

內

【詳解】(1)口］［2］電流的方向是從電源正極經電路到電源負極的，所以應該是從電源正

極到開關，到a再到6到。再到d到電源負極，圖中，電流方向相同，磁場方向相同,

所以受到力的方向也相同，還是向上的。

（2）⑶由于磁場方向不改變，所以只好改變電流方向即可，線圈轉動的方向與磁場方向

和電流方向有關，只要有一個改變，受力方向就會改變，兩個同時改變轉動方向不

變。

（3）[4][5]把電源換為電阻，先使線圈轉動起來，則原來的電動機變為發電機，這個過程

先把機械能轉化為電能，再把電能轉化為內能讓電阻發熱。

18.電梯為居民出入帶來很大的便利，出于安全考慮，電梯都設置超載自動報警系統,

其工作原理如圖甲所示。已知控制電路的電源電壓U=6V,保護電阻R/=100Q,壓敏電

阻&的阻值隨壓力/大小變化如圖乙所示，電梯底架自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略

不計。

4oo

電梯底架2OO

U=6伏!/〃〃/!

（1）電梯超載時，觸點K與觸點接觸（填寫或“8”）；

（2）若電梯在20s內將一位重600N的乘客勻速提升15m,電梯對乘客做功的功率為—

W；

（3）當電磁鐵線圈電流達到20mA時，銜鐵剛好被吸住。請判斷：若該電梯廂內站立

總質量為1000kg的乘客時，電梯是否超載：。（填“超載”或“不超載”，g取10N/kg）

【答案】B450超載

【詳解】（1）[1]電梯超載時，壓敏電阻及受到的壓力/增大，其阻值減小，控制電路

中的電流增大，從而使電磁鐵的磁性增強，磁性達到一定程度時，銜鐵被電磁鐵吸住,

觸點K與觸點2接觸，電鈴報警，電梯不工作。

(2)⑵電梯克服乘客的重力做功，在20秒內將一位重600牛的乘客勻速提升15米,

電梯對乘客做的功為

W=Gh=6OONxl5m=9000J

所以做功的功率為

(3)[3]電梯廂內站立總質量為1000千克的乘客時，電梯受到的壓力等于乘客的重力，

即

F=G=mg=1OOOkgx1ON/kg=10000N

由圖乙，當壓力尸=10000N,對應的壓敏電阻阻值R2=100Q,此時控制電路中的電流

=0.03A=30mA>20mA

凡+R2100Q+100Q

所以此時電梯超載。

三、作圖題

19.如圖所示，請根據小磁針靜止時的指向，標出A點處的磁場方向(用箭頭表示)。

【答案】

【詳解】：圖中小磁針靜止時N極向右，因同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引，

所以靠近小磁針N極的是磁體的S極，靠近小磁針S極的是磁體的N極；在磁體外部，

磁感線是從磁體的N極出來、回到S極，可知該磁感線的方向向右，即A點的磁場方

向水平向右，如圖所示：

20.請在圖中括號中標出小磁針左端的磁極名稱。

【答案】

【詳解】由安培定則可以判斷，通電螺線管右側為N極，通電螺線管左側為S極，根

據異名磁極相互吸引可知，小磁針右側為N極，小磁針的左側為S極，如下圖所示：

21.如圖所示,表示電流垂直紙面向外的通電導線,0表示電流垂直

紙面向里的通電導線。根據圖甲中通電導體的受力情況，畫出乙、丙、丁中通電導體

受力的方向。

【詳解】通電導體在磁場中受到力的作用，力的方向與電流方向、磁場方向都有關，當

電流方向或者磁場方向改變時，受力方向改變。由甲圖知，磁場方向向下，電流方向

垂直紙面向外，導體受力方向向右。乙相對甲而言，磁場方向發生了改變，電流方向

不變，導體受力方向改變，向左；丙相對甲而言，磁場方向不變，電流方向改變，則

導體受力方向改變，向左；丁相對甲而言，電流方向改變，磁場方向都發生了改變，

則導體受力方向不變，向右；故作圖如下圖所示：

IsNS

F<?F<-0

-N-S~■N-

乙丙T

四、實驗題

22.在物理學中，磁感應強度（用字母B表示，國際單位是特斯拉，符號是T）表示磁

場的強弱，磁感應強度B越大，磁場越強；磁感線形象、直觀描述磁場，磁感線越密,

磁場越強。

（1）圖1為某磁極附近磁感線的方向和分布的示意圖。由圖可知，該磁極為極，

若在2處放置一個小磁針，當小磁針靜止時，其指向應是圖2中的；位置1處磁

感應強度____位置2處的磁感應強度（填“大于”“小于”或“等于”）；

（2）如果電阻的大小隨磁場的強弱變化而變化，則這種電阻叫磁敏電阻。某磁敏電阻

R的阻值隨磁感應強度2變化的圖像如圖3所示。根據圖線可知，磁敏電阻的阻值隨磁

感應強度B的增大而。

【答案】N甲大于增大

【詳解】（1）口］在磁體的周圍，磁感線從磁體的N極流出回到S極，由此可知該磁極

是N極。

⑵放在2位置的小磁針，靠近磁體的N極，由于異名磁極相互吸引，所以該磁針靜止

時，其S極向左N極向右。故甲圖正確。

［3］磁感線越密，磁場越強，位置1處磁感應強度大于位置2處的磁感應強度。

（2）［4］根據圖3所示的磁敏電阻R的阻值隨磁感應強度B變化的圖像可知，磁敏電阻

的阻值隨磁感應強度B的增大而增大。

23.利用圖甲所示的裝置“觀察磁場對通電直導線的作用”。

甲乙丙

（1）應在從M、N之間接入（選填“小量程電流表”、“電源”或“燈泡”），裝置中

的導體棒應選用輕質的—（選填“鐵棒”或“鋁棒”）；

（2）如圖乙中，磁體間磁場的磁感線方向都是從磁體N極水平指向S極，且線圈所處

的空間磁場強弱是恒定不變的，通電后若cd段導線受磁場力的方向為豎直向下，則必

段導線所受磁場力的方向是—,這兩個力—（選填“是”或“不是"）一對平衡力，

理由是—；

（3）小明自制了一個電動機，將線圈漆包線兩端的漆全部刮去后，用導電支架托住，

放入磁場中（如圖丙所示），閉合開關，發現線圈不能持續轉動，只能在平衡位置附近

擺動；線圈處于平衡位置時，線圈平面與磁感線—（選填“平行”或“垂直”）；為了

使線圈能持續轉動，正確的刮漆方法應該是下列哪兩種0

A,兩側全刮

B.一側全刮，另一側刮半周

C.兩側均刮上半周

D.一側刮上半周，一側刮下半周

【答案】電源鋁棒豎直向上不是兩個力不在同一直線上

垂直BC

【詳解】（1）口］利用如圖甲所示的裝置研究“磁場對電流的作用”時，即必須有電源，所

以在M、N之間應接電源。

⑵探究磁場對電流的作用時，因為磁體能夠吸引磁性材料，所以通電導體不能為磁性

材料，則不能選擇鐵棒進行實驗，而