2023年初中物理自主招生講義65（習(xí)題解析）

初中物理自主招生講練65答案與解析一．安培定則（共6小題）1．在制造精密電阻時。常常采用雙線繞法。即把電阻絲從螺線管一端繞到另一端，再從另一端繞回來。如果電流方向如圖所示，那么（）A．螺線管左、右兩端都沒有磁極 B．螺線管左端為N極，右端為S極 C．螺線管左端為S極。右端為N極 D．螺線管左端有磁極。右端無磁極答案與解析：（1）兩個線圈中的電流大小相等，線圈匝數(shù)相等，并且鐵芯相同，所以每個線圈產(chǎn)生的磁場強度相同。（2）由于兩個線圈的繞向相同，但電流方向相反，所以其磁場方向相反。（3）兩者磁性強度相同，磁場方向相反，相互抵消，所以這個線圈的左右兩端都沒有磁極。故選：A。2．（1）如圖1彈簧秤下端掛著一個小木箱，木箱頂掛著磁鐵，它的重力為G1，小鐵塊S的重力為G2，磁鐵對鐵塊吸引力為F，小鐵塊被吸起懸在空中不動，則彈簧秤的示數(shù)為G1+G2。（2）中國科技館“探索與發(fā)現(xiàn)“展廳有一個展品名為：“伸縮的線圈“它是一個用軟線在一根塑料管上繞成的軟螺線管，軟螺線管導(dǎo)線的兩端可通過開關(guān)與電源相聯(lián)。圖如2所示分別是該展品中軟螺線管通電或不通電的兩種狀態(tài)，請回答以下幾個問題：①圖2哪幅圖是軟螺線管通電的狀態(tài)乙（填“甲”或“乙”）。②解釋軟螺線管通電或不通電的兩種狀態(tài)的原因通電線圈的異名磁極相互吸引。答案與解析：（1）將小木箱以及鐵塊看作一個整體時，彈簧測力計的示數(shù)等于小木箱和小鐵塊的總重力，即彈簧測力計的示數(shù)為G1+G2。（2）①②以每一匝線圈為研究對象，由安培定則可知，它們的N極都朝向同一方向，則相鄰的兩側(cè)為異名磁極，根據(jù)異名磁極相互吸引可知，當通電后，線圈會向中間靠攏，因此，圖乙所描述的是軟螺線管通電的狀態(tài)。故答案為：（1）G1+G2；（2）①乙；②通電線圈的異名磁極相互吸引。3．請按要求完成以下作圖：（1）如圖甲所示，在平面鏡右方有一發(fā)光點S，OB、O′B′分別是S發(fā)出的兩條光線經(jīng)平面鏡后的反射光線，作出發(fā)光點S的位置（要求保留必要的輔助線）。（2）在圖乙中虛線上標出通電螺線管周圍磁感線的方向。（3）貨物如圖丙所示隨傳送帶一起勻速斜向上運動，除圖中已畫出的力外，貨物還受到一個力F的作用，畫出這個力的示意圖。答案與解析：（1）作出OB、O′B′反向延長線的交點S′，再找到S′關(guān)于平面鏡的對稱點S，S即為發(fā)光點，如圖所示：（2）由右手螺旋定則，可以推出通電螺線管左邊是N極，右邊是S極，在外部磁感線方向是N極到S極，如圖所示：（3）現(xiàn)已有豎直向下的重力G，支持力N，需要畫出的還有沿皮帶向上的摩擦力F，如圖所示：4．作圖①圖1中小球靜止放在水平地面上。請在圖中作出小球受力的示意圖。②如圖2所示，請分別標出通電螺線管和小磁針的N、S極。③完成圖3中光路圖。答案與解析：①由于此時小球受到重力和支持力的作用，這兩個力的作用點都作用在其中心上，即按力的示意圖的做法畫出這兩個力即可，如圖所示：②據(jù)安培定則，用右手握住螺線管，四指從右邊的那根線入手去握，此時大拇指所指的就是螺線管的N極，即該螺線管的右邊是N極；據(jù)磁極間的作用規(guī)律知，小磁針處于靜止，即小磁針的左邊與螺線管的左邊是異名磁極，故小磁針的左邊是S極，其右邊是N極，其圖如下：③據(jù)通過凹透鏡的三條特殊光線分析即可，即平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡后發(fā)散，其發(fā)散光線的反向延長線會經(jīng)過其另一側(cè)的焦點，入射光線的延長線過焦點，該光線經(jīng)凹透鏡后一定成為平行光。答案見下圖。當光從空氣中斜射入水中，故要先畫出法線，空氣中的入射光線與法線的夾角為入射角；水中的折射光線與法線的夾角為折射角。當光從空氣斜射入水中時，入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè)，入射角大于折射角，答案見下圖。5．在圖中根據(jù)通電螺線管旁小磁針靜止時的指向，標出通電螺線管的N極和電流方向。答案與解析：因同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，故螺線管右側(cè)為N極；則由右手螺旋定則可知螺線管中電流由右側(cè)流入；故答案如圖：6．有一條形磁體的磁性減弱了，為了使其磁性增強，可用磁化的方法。請在圖中補充螺線管的繞線。答案與解析：條形磁鐵N極向左，則為使磁性加強電磁鐵的方向應(yīng)與條形磁鐵的方向一致，即左側(cè)為N極，由安培定則得繞線方向。答案如圖二．影響電磁鐵磁性強弱的因素（共18小題）7．法國和德國科學(xué)家費爾和格林貝爾由于發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)榮獲了2007年諾貝爾物理學(xué)獎。研究發(fā)現(xiàn)磁敏電阻（GMR）的阻值隨所處空間磁場的增強而增大。圖示電路中，GMR為一個磁敏電阻，閉合開關(guān)S1和S2，滑片P向右滑動時（）A．電磁鐵的磁性增強，指示燈的亮度變亮 B．電磁鐵的磁性增強，指示燈的亮度變暗 C．電磁鐵的磁性減弱，指示燈的亮度變亮 D．電磁鐵的磁性減弱，指示燈的亮度變暗答案與解析：滑片P向右滑動過程中，電阻變大，電流變小，通電螺線管的磁性減弱，由于電磁鐵磁性的減弱，導(dǎo)致了磁敏電阻的阻值減小，因為磁敏電阻（GMR）的阻值隨所處空間磁場的增強而增大，隨所處空間磁場的減弱而減小，由于磁敏電阻的減小，導(dǎo)致了其所在電路的電流變大，故燈泡變亮。故ABD錯誤，C正確。故選C。8．如圖所示，A是懸掛在彈簧測力計下的條形磁鐵，B是螺線管。閉合開關(guān)，待彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定后，將滑動變阻器的滑片緩慢向右移動的過程中，下列說法正確的是（）A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)也變大 B．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)也變小 C．螺線管上端是N極，彈簧測力計示數(shù)變小 D．螺線管上端是S極，彈簧測力計示數(shù)變大答案與解析：（1）由圖可知電流由螺線管的下方流入，則由右手螺旋定則可知螺線管上端為N極，下端為S極；則螺線管與磁鐵為同名磁極，相互排斥；當滑片向右移動時，滑動變阻器接入電阻變小，則由歐姆定律可知電路中電流增大，即電流表的示數(shù)變大；因為串聯(lián)電路中，電阻越大，分得的電壓越大，因此滑動變阻器兩端電壓減小，即電壓表示數(shù)減??；故AB錯誤；（2）由于通過電路的電流變大，則螺線管的磁性增大，螺線管與磁鐵之間的斥力增大，因此彈簧測力計示數(shù)變小。故C正確，D錯誤。故選：C。9．如圖所示是研究電磁鐵磁性的實驗。閉合開關(guān)后，下列說法正確的是（）A．電磁鐵的下端是N極 B．電磁鐵能吸引大頭針是電磁感應(yīng)現(xiàn)象 C．將鐵釘換成銅棒會使磁性增強 D．滑片P向左移動，電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目會增多答案與解析：A、電流從上端流入，下端流出，故據(jù)安培定則可知，此時電磁鐵的下端是N極，上端是S極，故A正確；B、電磁鐵能吸引大頭針是磁場的基本性質(zhì)，說明電磁鐵具有磁性，故B錯誤；C、鐵釘換成銅棒會使磁性減弱，故C錯誤D、滑動變阻器的滑動片P向左端移動，電阻變大，電流變小，故電磁鐵的磁性變?nèi)酰姶盆F吸引大頭針的數(shù)目會減少，故D錯誤。故選：A。10．如圖所示，在電磁鐵正上方用彈簧掛著一條形磁鐵，開關(guān)閉合后，當滑片P從a端向b端滑動過程中，會出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）A．電流表示數(shù)變小，彈簧長度變短 B．電流表示數(shù)變小，彈簧長度變長 C．電流表示數(shù)變大，彈簧長度變長 D．電流表示數(shù)變大，彈簧長度變短答案與解析：電流由下方流入，則由右手螺旋定則可知，螺線管上端為N極；因同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，兩磁鐵同名相對，故相互排斥；當滑片P從a端向b端滑動過程中，滑動變阻器接入電阻減小，由歐姆定律可得，電路中電流變大，則條形磁鐵受向上的力增強；條形磁鐵受重力、拉力及向上的磁場力，向下的重力與向上的彈簧的彈力及磁場力之和相等，因重力不變，磁場力增強，故彈簧的彈力減小，故彈簧長度變短。故選：D。11．如圖所示，在電磁鐵正上方用彈簧掛著一條形磁鐵，開關(guān)閉合后，當滑片P從a端向b端滑動過程中，會出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）A．電流表示數(shù)變小，彈簧長度變短 B．電流表示數(shù)變大，彈簧長度變長 C．電流表示數(shù)變小，彈簧長度變長 D．電流表示數(shù)變大，彈簧長度變短答案與解析：電流由下方流入，則由右手螺旋定則可知，螺線管上端為N極；因同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以，兩磁鐵同名相對，相互排斥；當滑片P從a端向b端滑動過程中，滑動變阻器接入電阻減小，電路中的總電阻減小，由I＝可知，電路中電流變大，即電流表的示數(shù)變大，故AC錯誤；此時條形磁鐵受向上的力增強，彈簧長度變短，故B錯誤、D正確。故選：D。12．如圖所示，當開關(guān)閉合滑片向右滑動時，下列說法正確的是（）A．電磁鐵磁性減弱，彈簧長度縮短 B．電磁鐵磁性增強，彈簧長度變長 C．電磁鐵磁性增強，螺線管下端是北極 D．電磁鐵磁性減弱，螺線管下端是南極答案與解析：由圖可知電流由螺線管的下方流入，則由安培定則可知螺線管下端為N極，上端為S極；則螺線管與磁鐵為同名磁極相對，故應(yīng)相互排斥；當滑片向右移動時，滑動變阻器接入電阻變小，則由歐姆定律可知電路中電流變大，則螺線管的磁性增強，故對磁鐵的作用力變大，故磁鐵應(yīng)上移，即彈簧長度應(yīng)變短。故選：C。13．2007年獲得諾貝爾物理學(xué)獎的是法國科學(xué)家阿爾貝?費爾和德國科學(xué)家彼得?格林格爾，是因為他們發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻（GMR）效應(yīng)，如圖所示是研究巨磁電阻特性的原理示意圖，其中電磁鐵的軸線與表面正對。實驗發(fā)現(xiàn)，當閉合開關(guān)S1、S2后，使滑片P向左滑動過程中，電流表示數(shù)明顯變大，則下列說法正確的是（）A．電磁鐵右端為N極 B．滑片P向左滑動過程中電磁鐵的磁性減弱，且電壓表的示數(shù)保持不變 C．巨磁電阻的阻值隨磁場的增強而明顯減小 D．巨磁電阻的阻值隨滑動變阻器阻值的減小而明顯增大答案與解析：（1）電流從電磁鐵的左邊導(dǎo)線流入，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的左端為N極，故A錯誤；（2）當滑片P向左滑動時，滑動變阻器連入電路中的電阻變小，電路中的電流變大，電磁鐵的磁性增強；滑片P向左滑動過程中，電流表示數(shù)明顯變大，說明電路中總電阻減小，巨磁電阻的阻值減小，說明巨磁電阻的阻值隨磁場的增強而明顯減小，故C正確；（3）根據(jù)分壓特點可知，巨磁電阻的阻值減小，巨磁電阻兩端的電壓也會減小，即電壓表示數(shù)減小，故B錯誤；（4）綜上所述，巨磁電阻的阻值隨滑動變阻器阻值的減小而明顯減小，故D錯誤。故選：C。14．法國和德國科學(xué)家費爾和格林貝爾由于發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)榮獲了2007年諾貝爾物理學(xué)獎。研究發(fā)現(xiàn)磁敏電阻（GMR）的阻值隨所處空間磁場的增強而增大。圖示電路中，GMR為一個磁敏電阻，閉合開關(guān)S1和S2，滑片P向左滑動時（）A．電磁鐵的磁性增強，指示燈的亮度變暗 B．電磁鐵的磁性增強，指示燈的亮度變亮 C．電磁鐵的磁性減弱，指示燈的亮度變暗 D．電磁鐵的磁性減弱，指示燈的亮度變亮答案與解析：當滑片P向左移動時，滑動變阻器接入電路的阻值減小，電源電壓不變，所以電路中的電流增大；由于電磁鐵的磁性強弱與電流大小有關(guān)，在其他因素不變時，電流越大，磁性越強，所以電磁鐵的磁性增強；由于電磁鐵磁性的增強，導(dǎo)致了磁敏電阻的阻值增大，因為磁敏電阻（GMR）的阻值隨所處空間磁場的增強而增大。由于磁敏電阻的增大，導(dǎo)致了其所在電路的電流變小。故燈泡變暗。綜上分析故選A。15．如圖，L是電磁鐵，在L正上方用彈簧掛著一條形磁鐵，設(shè)電源電壓不變，閉合開關(guān)K后，當滑動變阻器的滑片P由a向b滑動過程中，彈簧長度將（）A．變長 B．變短 C．先變長后變短 D．先變短后變長答案與解析：（1）因為滑片由a向b滑動的過程中，滑動變阻器接入電路的電阻先變大后變小，所以電路中的電流先變小后變大，通電螺線管的磁性先減弱后增強；（2）根據(jù)安培定則可得，螺線管的上端為N極，下端為S極，又因為同名磁極相互排斥，所以螺線管對磁鐵的排斥力先減小后增大，彈簧的長度先變長后變短。故選：C。16．對圖所示情況，以下說法正確的是（）A．當開關(guān)S閉合后螺線管下端是N極 B．當開關(guān)S閉合時，小磁針將逆時針轉(zhuǎn)動，靜止后S極向上 C．當開關(guān)S閉合時，小磁針將順時針轉(zhuǎn)動，靜止后N極向上 D．當開關(guān)S閉合后滑動變阻器滑片向右移動，電磁鐵磁性將減弱答案與解析：A、開關(guān)閉合后，電流方向由下方流入，由安培定則可知上方為N極，故A錯。B、C、由安培定則可知上方為N極，故小磁針S極會向下轉(zhuǎn)動，N極向上轉(zhuǎn)動，故小磁針順時針轉(zhuǎn)動，故B錯，C對；D、滑片向右滑動時，滑動變阻器接入部分電阻減小，故電路中電流變大，電磁鐵的磁性增強。故D錯。故選：C。（多選）17．法國科學(xué)家阿貝爾和德國科學(xué)家彼得由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻（GMR）效應(yīng)，榮獲諾貝爾物理學(xué)獎。如圖是研究巨磁電阻特性的原理示意圖。實驗發(fā)現(xiàn)，當閉合S1、S2后，使滑片P向左滑動過程中，指示燈明顯變亮，則下列說法正確的是（）A．電磁鐵右端為S極 B．滑片P向左滑動過程中電磁鐵的磁性減弱 C．巨磁電阻的阻值隨磁場的減弱而明顯減小 D．巨磁電阻的阻值隨磁場的增強而明顯減小答案與解析：A、由圖知，電流從電磁鐵的右端流入，左端流出，利用安培定則可知電磁鐵的左端為N極、右端為S極，故A正確；B、滑片P向左滑動時，滑動變阻器連入電路中的電阻變小，則左側(cè)電路中的電流變大，通電螺線管的磁性增強，故B錯誤；CD、當滑片P向左滑動時，滑動變阻器連入電路中的電阻變小，左側(cè)電路中的電流變大，通電螺線管的磁性增強，右邊電路中的指示燈明顯變亮，則說明右邊電路的電流變大了，巨磁電阻的阻值變小了，即巨磁電阻的阻值隨磁場的增強而減小。故C錯誤，D正確；故選：AD。（多選）18．法國科學(xué)家阿爾貝?費爾和德國科學(xué)家彼得?格林貝格爾由于巨磁電阻（GMR）效應(yīng)而榮獲2007年諾貝爾物理學(xué)獎。如圖是研究巨磁電阻特性的原理示意圖。實驗發(fā)現(xiàn)，在閉合開關(guān)S1、S2且滑片P向右滑動的過程中，指示燈明顯變暗，這說明（）A．電磁鐵的左端為N極 B．流過燈泡的電流增大 C．巨磁電阻的阻值隨磁場的減弱而明顯增大 D．巨磁電阻的阻值與磁場的強弱沒有關(guān)系答案與解析：A、利用安培定則判斷電磁鐵的左端為N極、右端為S極。A正確。B、在閉合開關(guān)S1、S2且滑片P向右滑動的過程中，指示燈明顯變暗，右側(cè)電路電流變小。故B錯誤。C、通電螺線管的磁性減弱時，右邊電路中的指示燈明顯變暗，則說明右邊電路的電流變小了，巨磁電阻的電阻變大了，即巨磁電阻的阻值隨磁場的減弱而變大，故C正確。D、由上述分析可知巨磁電阻的阻值與磁場的強弱有關(guān)，故D錯誤；故選：AC。（多選）19．對如圖所示情況，以下說法錯誤的是（）A．當開關(guān)S閉合后螺線管下端是N極 B．當開關(guān)S閉合時，小磁針將逆時針轉(zhuǎn)動，靜止后S極向上 C．當開關(guān)S閉合時，小磁針將順時針轉(zhuǎn)動，靜止后N極向上 D．當開關(guān)S閉合后滑動變阻器滑片向右移動，電磁鐵磁性將減弱答案與解析：A、當開關(guān)S閉合后，電流由下端流入，據(jù)安培定則可知，該螺線管的上端是N極，故錯誤但符合題意；B、由于螺線管的上端是N極，據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知，小磁針的S極向下旋轉(zhuǎn)，小磁針將順時針轉(zhuǎn)動，靜止后N極向上，故錯誤但符合題意；C、由于螺線管的上端是N極，據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知，小磁針的S極向下旋轉(zhuǎn)，小磁針將順時針轉(zhuǎn)動，靜止后N極向上，故正確但不符合題意；D、當開關(guān)S閉合后滑動變阻器滑片向右移動，電阻變小，電流變大，磁性變強，故錯誤但符合題意；故選：ABD。（多選）20．為了探究電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關(guān)，某同學(xué)使用兩個相同的大鐵釘繞制成電磁鐵進行實驗，如圖所示。則下列說法中正確的是（）A．用電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目，顯示它的磁性強弱 B．若將兩電磁鐵靠近，它們會相互排斥 C．兩電磁鐵的線圈串聯(lián)是為了研究磁性強弱與電流的關(guān)系 D．要使電磁鐵的磁性增強，變阻器的滑片應(yīng)向左滑動答案與解析：A、在實驗中電磁鐵的磁性強弱無法直接看出，通過吸引大頭針的多少來進行判斷。吸引的大頭針越多，說明電磁鐵的磁性越強，否則越弱。所以該說法正確。B、根據(jù)安培定則，A的下端為N極，上端為S極，B的上端為N極，下端為S極，所以將兩電磁鐵靠近，它們會相互吸引。所以該說法錯誤。C、兩電磁鐵的線圈串聯(lián)是為了使通過兩線圈的電流相等，研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系。所以該說法錯誤。D、變阻器的滑片向左滑動，電阻的阻值變小，電路中的電流變大，所以電磁鐵的磁性增強，所以該說法也是正確的。故選：AD。21．研究發(fā)現(xiàn)磁敏電阻（GMR）的阻值隨所處空間磁場的增強而增大。圖示電路中，GMR為一個磁敏電阻，閉合開關(guān)S1和S2，移動滑片P，發(fā)現(xiàn)指示燈的亮度變亮，說明滑片P向右（選填“左”或“右”）滑動。答案與解析：閉合開關(guān)S1和S2，移動滑片P，發(fā)現(xiàn)指示燈的亮度變亮，說明通過指示燈的電流變大，根據(jù)歐姆定律可知，GMR的電阻減?。挥捎诖琶綦娮璧淖柚惦S所處空間磁場的增強而增大，GMR的電阻減小，說明磁場強度變小，即電磁鐵磁性變小，通過電磁鐵的電流減小，由歐姆定律可知，滑動變阻器的阻值增大，故滑動變阻器滑片應(yīng)向右移動。故答案為：右。22．如圖所示，彈簧下端掛一條形磁鐵，磁鐵下端為S極，條形磁鐵的正下方有一帶鐵芯的螺線管，閉合開關(guān)后，彈簧長度會縮短；再將變阻器滑片向左移動，彈簧長度會縮短（選填“伸長”、“縮短”或“不變”）。答案與解析：開關(guān)閉合，根據(jù)右手定則判斷電螺線管的上端為S極，同名磁極相互排斥，彈簧長度會縮短；動變阻器滑片向左移動時，電路中的電流變大，電磁鐵磁性增強，條形磁鐵的排斥力增大，所以彈簧測力計的示數(shù)將變小，彈簧長度會縮短。故答案為：縮短、縮短。23．如圖所示，A是螺線管，B是懸掛在彈簧下的磁鐵，當開關(guān)閉合后，螺線管的上端是S極，當變阻器的滑片P向右移動時，彈簧的長度將變短（填“變長”“變短”或“不變”）答案與解析：由圖可知電流由螺線管的上方流入，則由右手螺旋定則可知螺線管下端為N極，上端為S極；則螺線管與磁鐵為同名磁極相對，故應(yīng)相互排斥；當滑片向右移動時，滑動變阻器接入電阻變小，則由歐姆定律可知電路中電流增強，則螺線管的磁性增強，故對磁鐵的作用力增強，故磁鐵應(yīng)上移，即彈簧長度應(yīng)變短。故答案為：S，變短。24．將圖中的電磁鐵連入你設(shè)計的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強弱；B．使小磁針靜止時如圖所示。答案與解析：改變線圈中的電流大小可以改變電磁鐵磁性的強弱，因此電路中要有一個滑動變阻器。要使電磁鐵的左端為N極，由安培定則可以判定，電流要從電磁鐵的左端流入。故設(shè)計電路如下：三．探究影響電磁鐵磁性強弱的實驗（共4小題）25．為了探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關(guān)，小麗同學(xué)作出以下猜想：猜想A：電磁鐵通電時有磁性斷電時沒有磁性；猜想B：通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強；猜想C：外形相同的螺線管，線圈的匝數(shù)越多，它的磁性越強。為了檢驗上述猜想是否正確，小麗所在實驗小組通過交流與合作設(shè)計了以下實驗方案：用漆包線（表面涂有絕緣漆的導(dǎo)線）在大鐵釘上纏繞若干圈，制成簡單的電磁鐵。下圖所示的a、b、c、d為實驗中觀察到的四種情況。根據(jù)小麗的猜想和實驗，完成下面填空：（1）通過觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)目多少的不同，來判斷它磁性強弱的不同。（2）通過比較a、b兩種情況，可以驗證猜想A是正確的。（3）通過比較b、c兩種情況，可以驗證猜想B是正確的。（4）通過比較d中甲、乙兩電磁鐵，發(fā)現(xiàn)猜想C不全面，應(yīng)補充電流一定時。答案與解析：（1）電磁鐵磁性強弱無法捕捉，通過它吸引大頭針的數(shù)目來判斷，這是轉(zhuǎn)換法的思想；（2）研究磁性的有無由電流通斷控制，保證匝數(shù)、電流都一定，故選a、b；（3）研究磁性強弱與電流的關(guān)系，保證匝數(shù)一定，開關(guān)都閉合，故選b、c；（4）d中甲、乙兩電磁鐵是串聯(lián)的，故電流相等，這是前提條件。故答案為：（1）磁性強弱；（2）a、b；（3）b、c；（4）電流一定時。26．物理學(xué)中用磁感應(yīng)強度（用字母B表示）描述磁場強弱，其國際單位是特斯拉（用字母T表示）。當B＝0時，表示沒有磁場。磁敏電阻GMR的阻值大小隨其周圍磁感應(yīng)強度的變化而變化。小雨設(shè)計甲乙所示電路圖探究電磁鐵磁感應(yīng)強度的大小與哪些因素有關(guān)。乙圖中電源電壓恒為6V，甲圖中電磁鐵右端正對磁敏電阻；磁敏電阻R的阻值隨其周圍磁感應(yīng)強度的關(guān)系圖象如圖丙所示。（1）當S1斷開，S2閉合時，電流表的示數(shù)為60mA。（2）閉合S1、S2，同左移動滑片，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)逐漸減小，說明電磁鐵磁感應(yīng)強度變強。（3）閉合S1、S2，保持滑片位置不變，將磁敏電阻水平向右逐漸遠離電磁鐵時，小南將測出的磁電阻與電磁鐵右端距離L，及其對應(yīng)的電流表示數(shù)I和計算出的磁感應(yīng)強度B記錄在下列表格中。請把表格填完整：L/cm123456I/mA101215203046B/T0.680.650.600.510.20（4）可見：當通過電磁鐵電流一定時，離電磁鐵越近，磁感應(yīng)強度越強。答案與解析：（1）當圖甲S1斷開，圖乙S2閉合時，即磁場強度為零，據(jù)圖丙可知，此時的R＝100Ω，故此時電路中的電流是：I＝＝＝0.06A＝60mA；（2）閉合開關(guān)S1和S2，圖甲中滑動變阻器的滑片P向左移動，滑動變阻器電阻變小，電流變大磁場變強，圖乙中電流表的示數(shù)逐漸減小，即R的電阻變大，據(jù)此分析可知：磁感電阻R處的磁感應(yīng)強度B逐漸增強；（3）由表格數(shù)據(jù)可知，s＝5cm時，甲電路中的電流I＝30mA＝0.03A，由I＝可得，磁感電阻的阻值R＝＝＝200Ω，由圖2可知，對應(yīng)的磁感應(yīng)強度是0.4T；（4）由表格數(shù)據(jù)可知，磁敏電阻GMR離電磁鐵左端的距離越小時，磁感應(yīng)強度越強；故可得結(jié)論：當通過電磁鐵電流一定時，離電磁鐵越近，磁感應(yīng)強度越強。故答案為：（1）60；（2）強；（3）0.4；（4）近。27．為了探究電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關(guān)，某同學(xué)使用兩個相同的大鐵釘繞成電磁鐵A和B，還找來一些大頭針進行實驗，電路如圖所示。（1）將兩個電磁鐵的線圈串聯(lián)是為了研究電磁鐵磁性強弱與匝數(shù)的關(guān)系（選填“電流”或“匝數(shù)”）；（2）實驗中要通過觀察電磁鐵能夠吸起的大頭針的數(shù)量，來判斷電磁鐵磁性的強弱。答案與解析：（1）讀圖可知，兩只電磁鐵是串聯(lián)在電路中的，所以流經(jīng)它們的電流是相同時，同時還可以看到，它們線圈的匝數(shù)是不同的，因此，本實驗研究的是電磁鐵磁性強弱與匝數(shù)的關(guān)系；（2）磁性的強弱無法用肉眼直接觀察，因此，可借助觀察電磁鐵能夠吸起的大頭針的數(shù)量來判斷其磁性的強弱，這屬于轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。故答案為：（1）匝數(shù)；（2）電磁鐵能夠吸起的大頭針的數(shù)量。28．小宇同學(xué)參加了學(xué)校“研究性學(xué)習(xí)小組”，探究了“研究磁體的磁性強弱是否與溫度有關(guān)”的課題。他做的實驗如下：將一條形磁鐵的一端固定在鐵架臺上，另一端吸著一些小鐵釘，用酒精燈給磁鐵加熱，如圖甲所示，經(jīng)過一段時間后，當磁鐵被燒紅時，發(fā)現(xiàn)鐵釘紛紛落下。（1）從小宇的實驗可得出的初步結(jié)論是高溫可消磁。（2）根據(jù)這一結(jié)論，小宇大膽設(shè)計了一個溫度報警器，如圖乙所示，請簡述它的工作原理：當溫度逐漸升高時，磁鐵的磁性減弱直至消失，無法吸引（填：“排斥”或“吸引”）彈簧開關(guān)，彈簧開關(guān)向下恢復(fù)原狀，這樣下面的電路就被接通，從而使電鈴報警。（3）同組的小明同學(xué)卻認為小宇設(shè)計的溫度報警器沒有如圖丙所示的這種設(shè)計好。請你比較兩種溫度報警器，指出小宇設(shè)計中的不足之處難以設(shè)定報警的具體溫度。答案與解析：（1）如圖甲所示，開始上磁體的右端吸引了很多的鐵釘，說明磁體的磁性很強，加熱一段時間后，當磁鐵被燒紅時，發(fā)現(xiàn)鐵釘紛紛落下，說明沒有了磁性。實驗表明溫度影響磁體的磁性，溫度越高，磁性越弱，高溫下可以消磁。（2）如圖乙所示，開始時磁體吸引彈簧開關(guān)，當溫度逐漸升高時，磁鐵的磁性減弱直至消失，無法吸引彈簧開關(guān)，彈簧開關(guān)向下恢復(fù)原狀，這樣下面的電路就被接通，從而使電鈴報警。（3）通過對比乙丙實驗設(shè)計，丙圖溫度升高到一定程度時，磁體的磁性減弱，不能吸引右側(cè)電路開關(guān)，右側(cè)電路的斷開的，電鈴不響。溫度降低時，磁體的磁性增強，吸引右側(cè)電路開關(guān)，右側(cè)電路閉合，電鈴響。乙圖設(shè)計難以設(shè)定具體的報警溫度。故答案為：（1）高溫可消磁。（2）磁性；吸引。（3）難以設(shè)定報警的具體溫度。四．電磁繼電器的組成、原理和應(yīng)用（共17小題）29．如圖是汽車啟動裝置電路簡圖，當鑰匙插入鑰匙孔并轉(zhuǎn)動時，下列說法中正確的是（）A．電磁鐵上端為S極，觸點B與C斷開，汽車啟動 B．電磁鐵上端為S極，觸點B與C接通，汽車啟動 C．電磁鐵上端為N極，觸點B與C斷開，汽車啟動 D．電磁鐵上端為N極，觸點B與C接通，汽車啟動答案與解析：（1）當鑰匙插入鑰匙孔并轉(zhuǎn)動時，電路接通，電磁鐵中的電流是從下邊導(dǎo)線流入的，根據(jù)安培定則可以判斷出電磁鐵的上端為N極；（2）當電磁鐵電路接通時，電磁鐵具有磁性，將上邊的觸點A吸下，使BC觸點接通，電動機工作，進而汽車啟動。故選：D。30．為了方便居民出入，高層建筑樓內(nèi)一般都安裝了電梯。為了安全，電梯都規(guī)定了最大載客量，并設(shè)置了超載自動報警系統(tǒng)，其工作原理如圖所示。當電梯所載人數(shù)增多時，壓敏電阻R2受到的壓力增大，阻值減小。由圖可知，電鈴響時，（）A．電磁鐵的磁性最弱 B．彈簧的彈性勢能最小 C．控制電路中的電流最小 D．工作電路中不會工作答案與解析：在控制電路中，當壓敏電阻R2受到的壓力F增大時，其阻值減小，電路中的總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，電流增大時電磁鐵的磁性增強，磁性達到一定程度時，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點K與觸點B接觸，電鈴報警，電動機不工作，電梯無法運行。同時，銜鐵被拉起時，左側(cè)彈簧被拉伸，其彈性勢能最大。綜上所述，ABC說法錯誤，D說法正確。故選：D。31．如圖所示是拍攝機動車輛闖紅燈的工作原理示意圖。光控開關(guān)接收到紅燈發(fā)出的光會自動閉合，壓力開關(guān)受到機動車的壓力會閉合，攝像系統(tǒng)在電路接通時可自動拍攝違章車輛。下列有關(guān)說法正確的是（）A．機動車只要駛過埋有壓力開關(guān)的路口，攝像系統(tǒng)就會自動拍攝 B．只有光控開關(guān)和壓力開關(guān)都閉合時，攝像系統(tǒng)才會自動拍攝 C．只要光控開關(guān)接收到紅光，攝像系統(tǒng)就會自動拍攝 D．若將光控開關(guān)和壓力開關(guān)并聯(lián)，也能起到相同的作用答案與解析：ABC、由上分析知，因此光控開關(guān)和壓力開關(guān)都閉合時，攝像系統(tǒng)才會自動拍攝，故AC錯誤，B正確；D、光控開關(guān)和壓力開關(guān)是相互牽制，相互影響，因此這兩個開關(guān)只能串聯(lián)，不能并聯(lián)，故D錯誤。故選：B。32．如圖是拍攝機動車闖紅燈的工作原理示意圖。光控開關(guān)接收到紅燈發(fā)出的光會自動閉合，壓力開關(guān)受到機動車的壓力會閉合，攝像系統(tǒng)在電路接通時可自動拍攝違規(guī)車輛。下列有關(guān)說法正確的是（）A．只要光控開關(guān)接收到紅光，攝像系統(tǒng)就會自動拍攝 B．機動車只要駛過埋有壓力開關(guān)的路口，攝像系統(tǒng)就會自動拍攝 C．只有光控開關(guān)和壓力開關(guān)都閉合時，攝像系統(tǒng)才會自動拍攝 D．若將光控開關(guān)和壓力開關(guān)并聯(lián)，也能起到相同的作用答案與解析：（1）分析題意可知，只有光控開關(guān)和壓力開關(guān)都閉合時，攝像系統(tǒng)才會自動拍攝，因此A和B兩個選項的說法是錯誤的；（2）分析可見，光控開關(guān)和壓力開關(guān)是相互牽制，相互影響的，因此這兩個開關(guān)只能串聯(lián)，不能并聯(lián)，所以D選項的說法也是錯誤的。故選：C。33．如圖為一種溫度自動報警器的原理圖，在水銀溫度計的頂端封入一段金屬絲，以下說法正確的是（）A．溫度升高至74℃時，L1亮燈報警 B．溫度升高至74℃時，L2亮燈報警 C．溫度升高至78℃時，L1亮燈報警 D．溫度升高至78℃時，L2亮燈報警答案與解析：由題干中圖可知：金屬絲下端所指的示數(shù)為：70℃+2×4℃＝78℃；當溫度升高到78℃，水銀溫度計頂端封入的一段金屬絲就和水銀相接，接通電路，電磁鐵有了磁性，把銜鐵吸引下來，L2亮，報警。故選：D。34．如圖所示是一個水位自動報警器的原理圖。水位沒有到達金屬塊A時，綠燈亮；水位到達金屬塊A時，紅燈亮。下列關(guān)于它的工作原理的討論中，正確的是（）A．容器中的水不能導(dǎo)電 B．電磁鐵有無磁性與水位有關(guān) C．紅、綠燈是并聯(lián)的 D．銜鐵是永磁體答案與解析：當水位沒有達到A時，電磁鐵沒有磁性，銜鐵在彈簧拉力的作用下，與上方觸點接觸，只有綠燈亮；當水位到達A時電路接通，電磁繼電器有磁性，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下，與下方觸點接觸與上方觸點斷開，紅燈接通，紅燈亮；該報警器的紅、綠燈不會同時亮。故選：B。（多選）35．王璐同學(xué)設(shè)計了一個道路限載報警器（圖甲），R0是變阻器，R是壓敏電阻。R的電阻大小隨壓力大小變化關(guān)系如圖乙所示，當超載車輛通過壓敏電阻時，限載報警器就會報警，調(diào)試好電路，閉合開關(guān)S1和S2，當超載車輛通過時，限載報警器會鈴響，一般交通主干道的抗壓能力一般比村道路要強得多，若把村道路限載報警器應(yīng)用到主干道，就要適當調(diào)高報警器的限載重量，下列操作可行的是（）A．把變阻器R0的滑片適當左移 B．把電源I的電壓適當增大 C．把彈簧AB的A端適當左移 D．把電磁鐵C適當右移答案與解析：A、由乙圖可知，壓敏電阻的阻值隨著壓力的增大而減小，因此要想提高報警器的限載重量，必須增大電路中的電阻，減小電磁鐵電路中的電流，即可以把變阻器R0的滑片適當左移，故A正確；B、把電源I的電壓適當增大，會降低報警器的限載量，故B不符合題意；CD、觀察甲圖發(fā)現(xiàn)，銜鐵和彈簧的部分實際上是一個杠桿，如果不改變電磁鐵電路的電流，可以讓銜鐵不那么容易被吸下來，因此電磁鐵向左移都會達到目的。故C正確，D錯誤。故選：AC。（多選）36．如圖是汽車尾氣中CO排放量的檢測電路。當CO濃度高于某一設(shè)定值時，電鈴發(fā)聲報警。圖中氣敏電阻R1阻值隨CO濃度的增大而減小。下列說法正確的是（）A．電鈴應(yīng)接在A和C之間 B．當CO濃度升高，電磁鐵磁性減弱 C．若電源用久后，電壓U1會減小，則報警時CO最小濃度比設(shè)定值高 D．為使該檢測電路在CO濃度更低時報警，可將R2的滑片向上移答案與解析：AB、圖中氣敏電阻R1阻值隨CO濃度的增大而減小，由歐姆定律，控制電路的電流增大，電磁鐵磁性增強，銜鐵被吸下，因CO濃度高于某一設(shè)定值時，電鈴發(fā)聲報警，故電鈴應(yīng)接在B、D之間，故AB錯誤；C、用久后，電源電壓U1會減小，由歐姆定律，只有當R1阻值變小時，控制電路才能達到銜鐵被吸下的最小電流，即報警時CO最小濃度比設(shè)定值高，故C正確；D、在CO濃度越低電阻越大，因控制電路銜鐵被吸下的最小電流不變，由歐姆定律和電阻的串聯(lián)，I＝，即減小變阻器的電阻，故將R2的滑片向上移，故D正確。故選：CD。（多選）37．如圖甲所示，是物理興趣小組同學(xué)設(shè)計的太陽能路燈，它能實現(xiàn)白天光線強時，太陽能電池板為蓄電池充電，夜晚光線弱時，蓄電池為電燈供電的作用電路中的R為光敏電阻，其電阻大小與光照強度關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．白天蓄電池相當于電源 B．M是路燈，Q是太陽能電池板 C．電磁鐵上端為N極，下端為S極 D．光線較強時，電磁鐵磁性較大答案與解析：電路中的R為光敏電阻，其電阻大小與光照強度的關(guān)系為光照越強，電阻越小，電流大，磁性強，銜鐵在下部；晚上電阻大，磁性弱，銜鐵在上部；A、白天光線強時，太陽能電池板為蓄電池充電，蓄電池相當于用電器，故A錯誤；B、白天是路燈不工作，所以通過路燈無電流，故Q是太陽能電池板，M是路燈，故B正確；C、由安培定則可知，電磁鐵上端為S極，下端為N極，故C錯誤；D、光照越強，電阻越小，電流大，磁性強，故D正確。故選：BD。（多選）38．如圖所示為用熱敏電阻R和電磁繼電器L等組成的一個簡單的恒溫控制電路，其中熱敏電阻的阻值會隨溫度的升高而減小。電源甲與繼電器、熱敏電阻等組成控制電路，電源乙與恒溫箱加熱器（圖中未畫出）相連接。則（）A．當溫度降低到某一數(shù)值，銜鐵P將會被吸下 B．當溫度升高到某一數(shù)值，銜鐵P將會被吸下 C．工作時，應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端 D．工作時，應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在C、D端答案與解析：A、當溫度降低到某一數(shù)值，熱敏電阻R的阻值增大，電路中電流減小，繼電器L對銜鐵P吸引力減小，P將不會被吸合下。故A錯誤。B、當溫度升高到某一數(shù)值，熱敏電阻R的阻值減小，電路中電流增大，繼電器L對銜鐵P吸引力增大，P將會被吸合下。故B正確。C、D恒溫箱內(nèi)溫度高到一定數(shù)值后，應(yīng)與電源斷開停止加熱，由上分析可知，溫度升高后，A、B端斷開，所以工作時，應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端。故C正確，D錯誤。故選：BC。（多選）39．如圖是一種延時開關(guān)。當S1閉合時，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通；當S1斷開時，由于電磁感應(yīng)作用，D將延遲一段時間才釋放，則（）A．由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延遲釋放D的作用 B．S2閉合，由于B線圈電磁感應(yīng)作用，產(chǎn)生延遲釋放D的作用 C．如果斷開B線圈的開關(guān)S2，無延遲作用 D．如果斷開B線圈的開關(guān)S2，延遲將變長答案與解析：A線圈有電流通過，使F產(chǎn)生磁場使得D被F吸下，這不是電磁感應(yīng)作用，故A說法不對；當S1斷開時，A中電流消失，此時磁場強度減小，A、B線圈中穿過的磁感線數(shù)目均發(fā)生變化，由于A線圈已經(jīng)斷開，在其中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，對磁場強度的減小沒有抑制作用；而B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流產(chǎn)生的磁場抑制F中原磁場的減弱，這即是延遲效應(yīng)產(chǎn)生的原因；當然，S2斷開的話線圈B也不產(chǎn)生感生電流，不會對F中磁場的減弱產(chǎn)生阻礙。故選：BC。40．為及時排出污水井內(nèi)的污水，工人師傅設(shè)計了如圖所示的自動排水電路，在污水井底部安裝水位傳感器，當污水水量增加，觸桿P向下移動，通過電磁鐵，啟動排水泵電動機M工作；污水量很少時電動機不工作。為實現(xiàn)上述要求，應(yīng)將單刀雙擲開關(guān)S接在a（選填“a”或“b”）端。答案與解析：當污水水量增加，滑片向下移動，要使電動機工作，則銜鐵需要向上移動，是電動機接入電路；所以電磁鐵的磁性要增強，通過電磁鐵的電流要變大，電路中的電阻要減小，所以應(yīng)將a端。故答案為：a。41．有一種磁性非金屬材料叫鐵氧體，某同學(xué)研究鐵氧體的磁性與溫度的關(guān)系。他在恒溫箱頂部固定一個鐵氧體，然后在鐵氧體下方放一磁鐵，實驗現(xiàn)象如圖2（a）所示，然后改變恒溫箱的溫度，觀察到的現(xiàn)象如圖2（b）、（c）所示。（1）根據(jù)圖1（a）、（b）和（c）及相關(guān)條件可以歸納得出結(jié)論：在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越高，鐵氧體的磁性越弱（選填“越強”、“越弱”、“不變”）。（2）自動電飯鍋就應(yīng)用到了以上結(jié)論，圖2為電飯鍋的原理圖，安裝在發(fā)熱盤（鍋底）中央的溫控器內(nèi)部裝有鐵氧體、永磁體、彈簧等元件。煮米飯時，兩個金屬觸點接觸（選填“接觸”或“斷開”），加熱元件工作；當鍋底的溫度升高到某溫度時，永磁體與鐵氧體分開（選填“分開”或“吸引”），加熱元件停止工作。答案與解析：（1）由圖可知鐵氧體與磁鐵有吸引現(xiàn)象，溫度升高后，磁鐵下路，說明磁性變?nèi)?，由此可判斷；在一定溫度范圍?nèi)，溫度越高，鐵氧體的磁性越弱；（2）自動電飯鍋，安裝在發(fā)熱盤（鍋底）中央的溫控器內(nèi)部裝有鐵氧體、永磁體、彈簧等元件。煮米飯時，兩個金屬觸點接觸，加熱元件工作；當鍋底的溫度升高到某溫度時，對彈簧片的吸引力減小，彈簧片被彈回后，永磁體與鐵氧體分開，加熱元件停止工作。故答案為：（1）越弱；（2）接觸；分開。42．來自農(nóng)村的小華同學(xué)利用電磁繼電器設(shè)計了一個自動恒溫孵化箱，如圖所示，A為一段軟導(dǎo)線，左側(cè)的溫度計是電接點水銀溫度計，B為一個小型電熱器，其銘牌如表所示。該裝置能使孵化箱中的溫度大致保持在36℃，用水銀溫度計是因為水銀是導(dǎo)體，裝置每小時工作12min，每天耗電0.528KW．h。答案與解析：溫度計的分度值為1℃，導(dǎo)線的末端在36℃處，由于水銀是導(dǎo)體，當溫度升高到36℃時，控制電流接通，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵，電路斷開，電阻絲不發(fā)熱；當溫度下降低于36℃時，控制電流斷開，電磁鐵無磁性，銜鐵被彈簧拉起，電路接通，電阻絲發(fā)熱；所以該裝置能使魚缸中的水溫大致保持在36℃；由圖象知，電熱器的功率為P＝110W＝0.11kW，則W＝Pt＝0.11kW×h×24＝0.528kW?h。故答案為：36；導(dǎo)體；0.528。43．如圖所示為某興趣小組為學(xué)校辦公樓空調(diào)設(shè)計的自動控制裝置，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關(guān)系如下表所示。已知繼電器的線圈電阻R0＝10Ω，左邊電源電壓為6V恒定不變。當繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊的空調(diào)電路正常工作。溫度t/℃0510152025303540電阻R/Ω600550500450420390360330300（1）請說明該自動控制裝置的工作原理。（2）計算說明該空調(diào)的啟動溫度是多少？（3）為了節(jié)省電能，將空調(diào)啟動溫度設(shè)定為30℃，控制電路中需要再串聯(lián)多大的電阻？（4）改變控制電路的電阻可以給空調(diào)設(shè)定不同的啟動溫度，除此之外，請你再提出一種方便可行的調(diào)節(jié)方案。答案與解析：（1）答：隨室內(nèi)溫度的升高，熱敏電阻的阻值減小，控制電路中電流增大，當電流達到15mA時，銜鐵被吸合，右側(cè)空調(diào)電路連通，空調(diào)開始工作。當溫度下降時，控制電路電阻增大，電流減小，減小到一定值，使空調(diào)電路斷開，這樣就實現(xiàn)了自動控制。（2）電路啟動時的總電阻：R總＝＝＝400Ω，此時熱敏電阻的阻值：R熱＝R總﹣R0＝400Ω﹣10Ω＝390Ω，對照表格數(shù)據(jù)可知，此時的啟動溫度是25℃。答：該空調(diào)的啟動溫度是25℃。（3）因為電路啟動時的總電阻為400Ω，由表中數(shù)據(jù)可知，空調(diào)啟動溫度設(shè)定為30℃時，熱敏電阻的阻值為360Ω，則電路中還應(yīng)串聯(lián)的電阻：R′＝R總﹣R熱′﹣R0＝400Ω﹣360Ω﹣10Ω＝30Ω。答：將空調(diào)啟動溫度設(shè)定為30℃時，控制電路中需要再串聯(lián)30Ω的電阻。（4）因為本裝置啟動的電流是一定的，因此，既可通過改變電阻來改變電流，可以通過將左邊電源改為可調(diào)壓電源來實現(xiàn)對其控制。答：可以將左邊電源改為可調(diào)壓電源。44．電梯為居民出入帶來很大的便利，出于安全考慮，電梯都設(shè)置超載自動報警系統(tǒng)，其工作原理如圖甲所示。已知控制電路的電源電壓U＝6伏，保護電阻R1＝100歐，壓敏電阻R2的阻值隨壓力F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。（1）當壓敏電阻R2受到的壓力F增大時，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。電梯超載時，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點K與觸點B接觸，電鈴發(fā)出警報聲。（2）若電梯在20秒內(nèi)將一位重600牛的乘客勻速提升15米，求電梯對乘客做功的功率。（3）當電磁鐵線圈電流達到20毫安時，銜鐵剛好被吸住。若該電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為1000千克的乘客時，試通過計算說明電梯是否超載。（g取10牛/千克）答案與解析：（1）電梯超載時，壓敏電阻R2受到的壓力F增大時，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B接觸，電鈴報警，電梯不工作。答：銜鐵被電磁鐵吸住，觸點K與觸點B接觸，電鈴發(fā)出警報聲。（2）∵電梯克服乘客的重力做功，在20秒內(nèi)將一位重600牛的乘客勻速提升15米，∴做功的功率為P＝＝＝＝450W答：電梯對乘客做功的功率為450W。（3）電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)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＝1000kg×10N/kg＝10000N由圖乙，當壓力F＝10000N，對應(yīng)的壓敏電阻阻值R2＝100Ω∴控制電路中的電流為I＝＝＝0.03A＝30mA∵30mA＞20mA∴此時電梯超載。答：若該電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為1000千克的乘客時電梯超載。45．閱讀短文，回答問題：新型發(fā)熱材料﹣﹣﹣PTCPTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料，它以鈦酸鋇為主，加入多種物質(zhì)后加工而成，目前家用的陶瓷暖風(fēng)器、陶瓷電熱水壺等就是用這種材料做成的。PTC有一個根據(jù)需要設(shè)定的溫度，低于這個溫度時，其電阻隨溫度的升高而減小，高于這個溫度時，電阻值則隨溫度的升高而增大，我們把這個設(shè)定的溫度叫“居里點溫度”，用PTC材料制成的電熱器具有發(fā)熱、控溫雙重功能，應(yīng)用十分廣泛。（1）家用固體電熱滅蚊器就使用PTC陶瓷電熱元件，如圖為其電阻隨溫度變化的圖象，由圖可知，該PTC材料的居里點溫度為100℃。（2）家用固體電熱滅蚊器工作時的溫度基本恒定在165℃左右，若它的溫度高于165℃，電阻增大，功率減小，使其溫度降低；反之，也能自動調(diào)節(jié)。因此用PTC材料制成的電熱器具有自動調(diào)節(jié)功能。（3）某同學(xué)利用PTC電阻設(shè)計了一個“過熱自動報警電路”：將PTC電阻安裝在需要探測溫度的地方，當環(huán)境溫度正常時，指示燈亮；當環(huán)境溫度超過PTC電阻的居里點溫度時，由于電阻變化，導(dǎo)致電磁鐵磁性減弱，使警鈴響。請幫他將如圖所示的電路連接完整。答案與解析：（1）PTC有一個根據(jù)需要設(shè)定的溫度，低于這個溫度時，其電阻隨溫度的升高而減小，高于這個溫度時，電阻值則隨溫度的升高而增大，我們把這個設(shè)定的溫度叫“居里點溫度”。根據(jù)圖象可知居里點溫度為100℃。（2）根據(jù)圖象，溫度高于165℃，電阻增大，功率減小。溫度降低。（3）如圖：五．磁懸浮列車的工作原理（共2小題）46．我國上海市龍陽路至浦東機場的磁懸浮列車最高速度達431km/h．磁懸浮列車是利用同名（填“同名”或“異名”）磁極的相互排斥來實現(xiàn)列車懸浮的。懸浮的目的是減小車輪與軌道間的摩擦力。答案與解析：磁懸浮列車的車體和軌道是同名磁極，同名磁極互相排斥，使列車實現(xiàn)懸浮，從而減小列車所受的摩擦力，提高速度。故答案為：同名；減小車輪與軌道間的摩擦力。47．如圖所示，是上海磁懸浮列車的懸浮原理。請在右側(cè)放大的圖中畫出軌道下方的車廂線圈的繞線，并標上N，S極。答案與解析：磁懸浮列車的工作原理是：列車懸浮，與鐵軌是相互分離的，所以列車車身線圈的上方與鐵軌線圈下方的極性應(yīng)該是異名的，所以車身線圈的上方應(yīng)該是S極，是利用異名磁極互相吸引的原理將車身托起的；這樣可以將列車和軌道分離，從而實現(xiàn)減小摩擦阻力、提高運行速度的效果；所以電磁鐵的上端是S極，下端是N極，所以繞法如圖所示：六．電磁鐵的其他應(yīng)用（共5小題）（多選）48．如圖所示，是一種漏電保護裝置的設(shè)計圖，圖中a為雙線并繞的線圈與鐵芯，b為銜鐵與觸片組成開關(guān)，c為帶鎖止鉤的金屬簧片（鎖止鉤的作用是：當開關(guān)b斷開后，需人工復(fù)位才能閉合），當線圈中火線與零線中的電流不相等時a具有磁性，吸引銜鐵B，斷開火線。下列說法正確的是（）A．用戶家里火線與零線間出現(xiàn)短路時，該裝置會自動切斷火線，亮燈警示 B．用戶家里的人不小心接觸到火線裸露部位時，該裝置會斷開火線，亮燈警示 C．用戶家里火線與墻壁間出現(xiàn)漏電時，該裝置會斷開火線，亮燈警示 D．警示燈亮起后，一旦故障排除，該裝置會自動恢復(fù)供電答案與解析：A、用戶家里火線與零線間出現(xiàn)短路時，電路中的電流很大，但火線和零線間電流仍然相等（即沒有電流差），由題知，此時線圈a沒有磁性，故不會自動切斷火線，A錯誤；BC、若用戶家里火線與墻壁間出現(xiàn)漏電或用戶家里有人不小心觸到了火線的裸露地位，一部分電流流向大地或人體，則火線與零線中的電流不相等，此時線圈a具有磁性，從而使得銜鐵與觸片組成的開關(guān)b斷開，會斷開火線；且開關(guān)b斷開時，銜鐵與下方的金屬簧片c接觸，從而接通警示燈泡，警示燈泡會發(fā)光，故BC正確；D、由題知，當開關(guān)b斷開后，需人工復(fù)位才能閉合；所以，警示燈亮后，即使故障排除，該裝置不會自動恢復(fù)的，即必須通過外力讓其恢復(fù)，故D錯誤。故選：BC。（多選）49．如圖所示為用熱敏電阻R2和電磁繼電器等組成的一個簡單的倉庫防火報警系統(tǒng)，其中熱敏電阻R2的阻值會隨溫度的升高而減小，電源與電磁繼電器、熱敏電阻等組成控制電路。以下說法正確的是（）A．在沒有火災(zāi)時，L1亮度較亮，R1的電壓較小，報警系統(tǒng)不工作 B．在沒有火災(zāi)時，L1亮度較暗，R1的電壓較大，報警系統(tǒng)不工作 C．在發(fā)生火災(zāi)時，L1亮度變亮，總電流變大，報警系統(tǒng)工作 D．在發(fā)生火災(zāi)時，L1亮度變暗，總電流變大，報警系統(tǒng)工作答案與解析：AB、讀圖可知，沒有發(fā)生火災(zāi)時，燈L1與熱敏電阻R2并聯(lián)后，與定值電阻R1串聯(lián)，此時，熱敏電阻的阻值較大，因此分壓較多，則燈泡L1兩端電壓也較大，故其亮度較大，此時電路中電流較小，所以電磁鐵磁性較弱，則報警系統(tǒng)不工作；故A正確、B錯誤；CD、在發(fā)生火災(zāi)時，熱敏電阻R2的阻值會隨溫度的升高而減小，則熱敏電阻與燈泡并聯(lián)部分的分壓減少，則L1亮度變暗，此時由于電路中總電阻變小，則電路中總電流變大，電磁的磁性變強，吸引銜鐵，使報警電路工作，電鈴響起，報警燈發(fā)光。故C錯誤、D正確。故選：AD。（多選）50．如圖所示，是一種漏電保護裝置的設(shè)計圖，圖中a為雙線并繞的線圈與鐵芯，b為銜鐵與觸片組成的開關(guān)，c為帶鎖止鉤的金屬簧片。根據(jù)你的理解，下列說法正確的是（）A．用戶家里火線與零線間出現(xiàn)短路或者漏電時，該裝置會自動斷開火線，亮燈警示 B．用戶家里火線與墻壁間出現(xiàn)漏電時該裝置該裝置會自動斷開火線，亮燈警示 C．用戶家里有人不小心觸到了火線的裸露地位，會自動斷開開關(guān)，亮燈警示 D．警示燈亮后，一旦故障排除，該裝置會自動恢復(fù)供電答案與解析：當用戶正常工作時，燈泡和用戶并聯(lián)，即燈泡發(fā)光，由于a為雙線并繞的線圈，即線圈無磁性；若用戶短路時，電路中的電流很大，但火線和零線間仍沒有電流差，所以該線圈仍沒有磁性，故不會自動斷開火線，但若用戶家里火線與墻壁間出現(xiàn)漏電或用戶家里有人不小心觸到了火線的裸露地位，電流不通過零線回去，所以該線圈中只有火線中有電流，故該線圈會產(chǎn)生磁性，從而使得銜鐵與觸片組成的開關(guān)斷開，且由于銜鐵與觸片組成的開關(guān)斷開而使得警示燈泡會發(fā)光；同時對于上述電路能看出，警示燈亮后，即使故障排除，該裝置不會自動恢復(fù)的，即必須通過外力讓其恢復(fù)。故選：BC。（多選）51．法國科學(xué)家阿爾貝和德國科學(xué)家彼得由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻（GMR）效應(yīng)，榮獲諾貝爾物理學(xué)獎。如圖是研究巨磁電阻特性的原理示意圖，兩電路中電源電壓都不變，實驗發(fā)現(xiàn)，當閉合S1、S2后使滑片P向右滑動過程中，指示燈明顯變暗，則下列說法正確的是（）A．電磁鐵右端為N極 B．滑片P向左滑動過程中電磁鐵的磁性減弱 C．巨磁電阻的阻值隨磁場的減弱而明顯增大 D．當閉合S1、S2后使滑片P向右滑動時，指示燈電路的總功率變小答案與解析：A、由利用安培定則可知，電磁鐵的左端為N極、右端為S極，故A錯誤。B、當滑片P向左滑動時，滑動變阻器連入電路中的電阻變小，電路中的電流變大，通電螺線管的磁性增強，故B錯誤。C、通電螺線管的磁性減弱時，右邊電路中的指示燈明顯變暗，說明右邊電路的電流變小了，巨磁電阻的電阻變大了，即巨磁電阻的阻值隨磁場的減弱而增大，故C正確。D、由C的分析可知，滑片P向右滑動時，巨磁電阻的電阻變大，指示燈電路中的電流變小，由P＝UI可知，指示燈電路的總功率變小，故D正確。故選：CD。52．將一個電磁鐵和白熾燈并聯(lián)后接入電路，如圖a所示，當閉合電鍵時，燈L1即刻點亮，隨后熄滅；當斷開電鍵時，燈會閃亮后熄滅。（1）此現(xiàn)象說明當閉合電鍵時，流過電磁鐵的電流變化是逐漸增大；當斷開電鍵時，流過電磁鐵的電流變化是逐漸減小。（2）在圖b中，當電磁鐵中無電流時，鐵質(zhì)彈簧片的可動端與右側(cè)接線柱接通；當電磁鐵中有電流時，在電磁鐵的吸引下，鐵質(zhì)彈簧片的可動端與左側(cè)接線柱接通。試用筆線代替導(dǎo)線，完成電路連線，使電路中的電鍵閉合后，燈L1、L2會交替發(fā)光。答案與解析：（1）因為電磁鐵的線圈是一個儲能元件，當閉合開關(guān)時，燈L1即刻點亮，隨后熄滅，說明在總電流不變的情況下，電磁鐵中的電流逐漸增大，從而使流經(jīng)燈泡的電流減小而熄滅；當斷開開關(guān)時，燈會閃亮后熄滅，說明電磁鐵在斷電后釋放了其儲存的電能，使燈閃亮，流過電磁鐵的電流是逐漸減小的。故答案為：逐漸增大；逐漸減小。（2）由題意分析可得，當閉合開關(guān)時，鐵質(zhì)彈簧片的可動端先與右側(cè)接線柱接通，此時燈L1與電磁鐵組成并聯(lián)電路，L1發(fā)光，電磁鐵有磁性；同時電磁鐵吸鐵質(zhì)彈簧片的可動端與左側(cè)接線柱接通，燈L1斷路，燈L2接通，電磁鐵又失去磁性。在彈簧片的作用下再次與右側(cè)觸點接通，如此反復(fù)，從而實現(xiàn)開關(guān)閉合后，燈L1、L2會交替發(fā)光。如圖所示：七．磁場對通電導(dǎo)線的作用（共6小題）53．如圖所示，是一種自行車前輪的結(jié)構(gòu)圖，行駛中，磁鐵靠近傳感器時磁場能使其中的帶電粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)（即相當于通電導(dǎo)體在磁場中受力運動），產(chǎn)生一種信號，信號傳入速度計能測出自行車行駛的速度和里程。下列能說明其原理的是圖（）A． B． C． D．答案與解析：由題意可知，該裝置能測出自行車行駛速度和里程的原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力運動；A、由圖知，這是演示電流磁效應(yīng)的實驗裝置（奧斯特實驗的裝置），故A不符合題意；B、由圖知，這是演示磁場對電流作用的實驗裝置，即通電