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专题19 电与磁
一、选择题
1. （2023·江苏泰州·统考中考真题）关于地磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线是磁场中真实存在的曲线
B．地球周围的地磁场的磁感线是从地磁S极出发回到地磁N极
C．教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理南极
D．指南针是我国古代四大发明之一，它能指南北是因为受到地磁场的作用
【答案】D
【详解】A．磁感线是为了描述磁场而引入的，不存在，故A错误；
B．磁体外部磁感线都是从N极出发，回到S极，地磁场的磁感线也一样，故B错误；
C．教室里水平放置、能自由转动的小磁针的磁场与地磁场相互作用，静止时，小磁针的N极
指向地理北极，故C错误；
D．指南针是我国古代四大发明之一，指南针能够指南北，为我们辨别方向，是因为指南针的
磁场和地磁场的相互作用，使指南针受到地磁场给的力的作用，静止时针尖指向地理南方，故D正
确。
故选D。
2．（2022·内蒙兴安盟·中考真题）某同学用图乙所示的天然磁石仿制图甲所示的司南，他以该
磁石的D端为勺柄打磨成司南，再用细线将其悬挂，如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．天然磁石的D端是S极
B．天然磁石的B端是S极
C．天然磁石B、D两端磁性最弱
D．图丙司南静止时，勺柄指向地球的北方
【答案】A
【详解】AB．磁体周围的磁感线，总是从磁体的N极出发，最后回到S极，由图乙可知，天
然磁石的D端是S极，故A正确，B错误；
C．磁体的磁极部分磁性最强，天然磁石B、D两端磁性最强，C错误；
D．地球是一个大磁场，地磁南极在地理北极附近，图丙中，勺柄是S极，根据磁极间相互作
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用规律，司南静止时，勺柄指向地磁的北极即地球的南方，D错误。
故选A。
3．（2023·陕西·统考中考真题）如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线
与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（ ）
A．该实验说明电流周围存在磁场
B．最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C．利用该实验原理可以制成发电机
D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变
【答案】A
【详解】将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小
磁针偏转，这是奥斯特最早发现的实验，该实验说明电流周围存在磁场，而且这种磁场的方向跟电
流方向有关，第一个发现了电与磁的联系，利用该实验原理可以制成电磁铁、电磁继电器，故A正
确，BCD错误。 故选A。
4．（2023·山东青岛·统考中考真题）下列装置中， 利用图示实验原理工作的是（ ）
A．电烤箱 B．发电机 C．电风扇 D．电磁继电器
【答案】C
【详解】A．电烤箱的工作原理是电流的热效应，故A不符合题意；
B．发电机的工作原理是闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流故B不符合题意；
C．电风扇的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，故C符合题意；
D．电磁继电器的工作原理是通电导线的周围存在磁场，故D不符合题意。
故选C。
第4题图 第5题图
5．（2023·内蒙古呼和浩特·统考中考真题）1820年奥斯特发现电流磁效应。1831年法拉第发
现磁可以生电，其原理如图，当导体棒切割磁感线时，可以看到电流计指针发生偏转，利用这一原
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理，可以制成（ ）
A．电热器 B．电磁起重机 C．发电机 D．电动机
【答案】C
【详解】当导体棒在闭合回路中做切割磁感线运动时，产生感应电流，可以看到电流计指针发
生偏转，这就是电磁感应。
A．电热器利用的是电流的热效应原理，故A不符合题意；
B．电磁起重机利用的是电流的磁效应原理，故B不符合题意；
C．发电机利用的是电磁感应原理，故C符合题意；
D．电动机利用的是通电导线在磁场中受力的作用，故D不符合题意。
故选C。
6. （2023·湖北·统考中考真题）下列关于电与磁的说法正确的是（ ）
A．图甲：磁感线是真实存在的，小磁针的北极指向地理的北极
B．图乙：铁钉上端是电磁铁的N极，P向左移能吸引更多铁钉
C．图丙：只对调磁极，线圈的转动方向不会发生改变
D．图丁：闭合开关，导体ab竖直向上运动，电流表指针偏转
【答案】B
【详解】A．磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，不是真实存在的，小磁针的北极指向地
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理的北极，故A错误；
B．电流从电磁铁的上端流入，由安培定则可知铁钉上端是电磁铁的N极，P向左滑动，接入
电路的电阻阻值变小，电流变大，磁性变强，能吸引更多铁钉，故B正确；
C．通电线圈在磁场中的转动方向与磁场方向和电流方向有关，只对调磁极，磁场的方向发生
改变，线圈的转动方向发生改变，故C错误；
D．闭合开关，导体ab竖直向上运动，运动方向与磁感线方向平行，不能切割磁感线，不能产
生感应电流，电流表指针不偏转，故D错误。故选B。
7．（2023·江苏宿迁·统考中考真题）图中是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，
将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，
闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（ ）
A．利用电磁感应原理工作 B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力
C．将电能转化为机械能 D．增大线圈中的电流可改变转动方向
【答案】C
【详解】A．此实验利用通电线圈在磁场中受到力的作用，故A错误；
B．由于线圈中有一端的漆只刮掉半周，会出现电路中无电流状态，当线圈转到该位置处，由
于线圈中无电流，所以不会受到磁场力的作用，故B错误；
C．电动机消耗电能而转动起来，能量转化为电能转化为机械能，故C正确；
D．增大线圈中的电流，会改变线圈受到磁场力的大小，而不会改变受力的方向，故D错误。
故选C。
8．（2023·山东东营·统考中考真题）小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原
理如图所示，R 是定值电阻，R 是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小，当开关S 闭合，
1 2 1
光线变暗时，下列判断正确的是（ ）
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A．电流表示数减小，电磁铁的磁性减弱，开关S 闭合
2
B．电流表示数减小，电磁铁的磁性增强，开关S 断开
2
C．电流表示数增大，电磁铁的磁性增强，开关S 闭合
2
D．电流表示数增大，电磁铁的磁性减弱，开关S 断开
2
【答案】A
【详解】当开关S 闭合，光线变暗时，光敏电阻的电阻变大，控制电路中的总电阻变大，电路
1
中的电流变小，电流表的示数变小，电磁铁的磁性减弱，对衔铁的吸引力减小，在右边弹簧的拉力
作用下，动触点向下运动，开关S 闭合，故A正确，BCD错误。故选A。
2
9. （2023·黑龙江齐齐哈尔·统考中考真题）下列有关电与磁的描述，正确的是（ ）
A．甲图：根据安培定则，大拇指所指的那端为通电螺线管的S极
B．乙图：电磁继电器就是用永磁体控制工作电路的一种开关
C．丙图：通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理
D．丁图：导线 左右往复运动过程中，产生的感应电流方向不变
【答案】C
【详解】A．图甲中电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知大拇指所指的那端为通电螺线
管的N极，故A错误；
B．电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，不是用永磁体控制工作电路的一
种开关，故B错误；
C．图丙中给线圈通电后，线圈在磁场中受力转动，电动机是根据此原理制成的，故C正确；
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D．感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关，导体AB左右往复运动，说明导体切割磁
感线的方向在变化，产生的感应电流方向发生变化，故D错误。
故选C。
10．（2023·安徽·统考中考真题）图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动
机的线圈，OO'为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A．螺线管F端为N极，P端为N极
B．螺线管F端为S极、P端为S极
C．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
【答案】C
【详解】A．由图可知，电流从螺线管EF的左端流入，根据安培定则可知，E端为N极，F端
为S极，故A不符合题意；
B．由图可知，电流从螺线管PQ的左端流入，根据安培定则可知，Q端为S极，P端为N极，
故B不符合题意；
CD．由题意知，闭合开关，此时从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动；线圈受力转动的方向
与磁场方向和电流方向有关，若将电源的正负极对调，则螺线管中电流方向与原来反向，根据安培
定则可知，螺线管的磁极改变，且电动机线圈中的电流方向与原来相反向，则线圈受到磁场力的方
向不会发生改变，即从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
11．（2023·四川成都·统考中考真题）下图是小聪和小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”
实验示意图。实验时，在小圆位置放置小磁针，闭合开关，画出不同位置小磁针静止时N极的指向；
对调电源正负极，重复上述操作。下列说法不正确的是（ ）
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A．小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向
B．闭合开关，放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同
C．对调电源正负极，闭合开关，通电螺线管的磁场方向改变
D．通过实验可总结出通电螺线管的磁极性和电流方向的关系
【答案】B
【详解】A．通电螺线管周围存在磁场，小磁针静止时N极的指向即为通电螺线管周围某一点
的磁场方向，故A正确，不符合题意；
B．闭合开关，通电螺线管周围存的磁场与条形磁铁相似，通电螺线管周围某一点磁场的方向
即这点磁感线的切线方向，也就是小磁针静止时N极指向，故放置在a、b处的小磁针静止时N极
指向不相同，故B错误，符合题意；
C．电流周围的磁场方向与电流方向有关。对调电源正负极，闭合开关，通过通电螺线管的电
流方向改变，则通电螺线管的磁场方向改变，故C正确，不符合题意；
D．因磁感线都是从Ｎ极发出，回到S极的，根据实验操作过程，总结小磁针的指向，可总结
出通电螺线管的磁极性和电流方向的关系，故D正确，不符合题意。
故选B。
12．（2023·陕西·统考中考真题）小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图-1所示。在控
制电路中，电源电压为12V，R 为滑动变阻器，R 为压敏电阻，R 的阻值大小随压力F的变化关系
1 2 2
如图-2所示。闭合开关S 和S，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为
1 2
0.1A，此时衔铁被吸下，动触点K与触点A断开，同时与触点B接触，电动机停止工作，报警铃声
开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法正确的是（ ）
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A．S 闭合时，电磁铁的上端为N极
1
B．压敏电阻受到的压力越大，控制电路中的电流越小
C．当电梯自动报警铃声开始响起时，R 的功率为0.4W
1
D．若控制电路电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，应将R 的滑片P向左移
1
【答案】D
【详解】A．由图1可知，电流从通电螺线管的下端接线柱流入，上端流出，根据右手螺旋定
则，可知螺线管的上端为S极，故A错误；
B．由图2可知，压力越大，R 阻值越小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流越大，故B错
2
误；
C．由题意知，自动报警铃声开始响起时，控制电路电流为0.1A，此时R 对应阻值为40Ω，由
2
U＝IR得，R 两端电压为 U ＝IR ＝0.1A×40Ω＝4V
2 2 2
根据串联电路电压规律可知，R 两端的电压为 U ＝U-U ＝12V-4V＝8V
1 1 2
由P=UI得，此时R 的功率为P=U I=8V×0.1A=0.8W，故C错误；
1 1
D．为了保证电梯最大载重不变，即警报响起电流为0.1A，由U＝IR可知，当电源电压降低，
电阻也应降低，结合题意可知，应将R 的滑片P向左移动，故D正确。
1
故选D。
二、填空题
13．（2022·四川达州·统考中考真题）如图所示，开关S闭合，根据通电螺线管周围的磁感线
分布判断直流电源的左端为 （选填“正极”或“负极”），弹簧测力计吊着铜块在通电螺
线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中，弹簧测力计示数 （选填“先变小后变
大”“一直不变”或“先变大后变小”）。
【答案】负极，一直不变。
【详解】由图中可知，磁感线从通电螺线管的左端出发，回到右端，故可知通电螺线管的左端
为N极，故由安培定则可知，电流从通电螺线管的右端流入，则直流电源的左端为负极。
因电磁铁对铜块没有磁力的作用，故弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速
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运动到左端的过程中，由二力平衡可得，弹簧测力计对铜块的拉力始终等于铜块的重力不变，故弹
簧测力计的示数一直不变。
第13题图 第14题图
14. （2023·江苏徐州·统考中考真题）如图所示手摇发电机模型，快速摇动手柄，使线圈在磁
场中做切割 运动，电路中就会产生电流，这种现象叫作 现象，这个过程中 能转化
为电能。
【答案】磁感线，电磁感应，机械。
【详解】快速摇动手柄，使闭合电路中的线圈在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会产生电
流，这种现象叫作电磁感应现象，这种电流叫感应电流，这个过程中线圈的机械能转化为电能。
15．（2023·湖南长沙·统考中考真题）下图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图，该电动机
工作时将电能转化为 能和内能。如果想改变该直流电动机的转动方向，你可以采取的方
法是 （写一条合理方法即可）。
【答案】机械，改变电流方向。
【详解】电动机工作时，需要消耗电能，同时电动机转动，可知将电能转化为机械能。
改变电动机的转动方向的有两种方法：①可保持磁场方向不变，改变电流方向；②可保持电流
方向不变，改变磁场的方向。
16. （2023·湖南邵阳·统考中考真题）亮亮同学在新闻上看到“福建舰”上使用了电磁弹射装
置，从网上查阅了某电磁弹射装置的原理；给线圈提供电流时产生磁场，炮弹（铁质）被磁化，受
到强大的吸引力而加速运动，达到线圈中间时，迅速断电，炮弹飞出炮口（如下图）。当线圈通电
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时，炮弹头是 （选填“S”或“N”）极。断电后，炮弹还能继续飞行，是因为炮弹具有
。
【答案】S，惯性。
【详解】如图所示，根据右手螺旋定则，大拇指撑开，其余四根手指并拢自然弯曲，顺着图示
的电流方向，从外向内握住通电螺线管，大拇指指向左边，说明通电螺线管左边是N极；炮弹（铁
质）被磁化，受到强大的吸引力，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理可以判断出炮
弹头是S极。
断电后，炮管没有了磁性，炮弹不再受到磁场力的作用，炮弹能继续飞行，是因为炮弹具有惯
性，要保持之前的运动状态。
17．（2023·江苏苏州·统考中考真题）寒冬，为给小鸡仔提供温暖的环境，小明制作了恒温箱
系统，原理如图。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R、热敏电阻R（安装在恒温箱内，阻值随
1 2
温度升高而显著减小）、低压电源等组成。加热电路由电源、电热丝R 和R 等组成。调好R 阻值，
3 4 1
闭合开关S、S，箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动，且降温阶段降温比较平缓。
1 2
（1）通电线圈上端是 极，温度升高时，电磁铁磁性 ；
（2）R 阻值 （大于/小于）R 阻值；
3 4
（3）将R 的阻值稍微调小一些，恒温箱控制的温度将 。
1
【答案】（1）N，增强；（2）小于；（3）降低.
【详解】（1）根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向为N极，
因此通电线圈上端为N极。
因为热敏电阻R 阻值随温度升高而显著减小，所以温度升高时，控制电路总电阻减小，电流
2
增大，电磁铁磁性增强。
（2）由上述可知，当温度升高时，电磁铁磁性会增强，此时衔铁被吸下，电阻R 开始工作，
4
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U2
为了保证在恒温箱内温度较为平稳，现在加热功率应较低，根据P= 可知，电压不变，电阻较大，
R
因此R 阻值小于R 阻值。
3 4
（3）将R 的阻值稍微调小一些，热敏电阻R 阻值降低较小时即恒温箱温度未达到原来温度，
1 2
控制电路电流已达到可以使电磁铁磁性强度把衔铁吸引下来，从而进入较小加热功率，因此恒温箱
控制的温度将降低。
18. （2023·四川甘孜·统考中考真题）图是热爱课外实践的小双同学设计的汽车CO 排放量检
2
测电路。开关闭合后，电磁铁的上端是 （选填“N”或“S”）极。图中气敏电阻R 的阻
1
值随CO 浓度的增大而减小，导致电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”），当CO 浓
2 2
度高于某一设定值时，电铃就会报警。
【答案】N，增强。
【详解】开关闭合后，电流从电磁铁下进上出，用右手握住螺线管，四指环绕的方向为电流方
向，大拇指所指的方向就是电磁铁的N极，电磁铁的上端是N极。
气敏电阻R 的阻值随CO 浓度的增大而减小，导致电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，
1 2
当CO 浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，接通工作电路，电铃就会报警。
2
19．（2022·海南·统考中考真题）某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如
图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是 极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器
的滑片P向右移动，能吸引 的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）；
（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁
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B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是 ；
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例： 。
【答案】（1） S，更少；（2）电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强；（3）电铃.
【详解】（1）由图甲可知，铁钉表面的电流方向向右，根据安培定则可知，钉尾为N极，顶
尖为S极。
当滑动变阻器的滑片向右端滑动时，电路中的电阻变大，则电流变小，即由铁钉组成的电磁铁
磁性减弱，则吸引的大头针数量会更少。
（2）由图乙可知，电磁铁A和B串联，则电路中的电流相等，因为电磁铁B的线圈匝数多，
所以吸引的大头针多，则说明电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强。
（3）电磁铁在生活中应用广泛，如电铃，电磁起重机等等。
20．（2023·广东广州·统考中考真题）用电动机竖直提升重物。
（1）图1中重物上升过程经过M、N、O、P点，其速度在MN段不断增大，在NO段不变，
在OP段不断减小，忽略空气阻力，则重物在（ ）
A．MN段动能不变
B．MN段机械能不变
C．NO段机械能增大 D．OP
段重力势能减小
（2）图1中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，线圈
abcd转至图2所示位置，则( )
A．图1中流过ab边的电流方向是从b到a
B．图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同
C．图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反
D．图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反
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【答案】（1）C；（2）D。
【详解】（1）A．动能与质量、速度有关，质量、速度越大，动能越大。MN段速度增大，质
量不变，动能增大，故A不符合题意；
B．MN段动能增大，同时高度升高，质量不变，重力势能增大，所以机械能增大，故B不符
合题意；
C．在NO段速度不变，质量也不变，动能不变，但高度升高，重力势能增大，所以在NO段
机械能增大，故C符合题意；
D．OP段高度升高，质量不变，所以重力势能增大，故D不符合题意。
故选C。
（2）A．图1中，电流从正极流出，经开关，从a流向b，所以电流方向是从a到b，故A不
符合题意；
B．导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，当磁场方向相同是，电流反向，导
体受力也会反向，故图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反，故B不符合题意；
C．把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，ab边的电流方向仍是从a到b，磁场方向没
有发生变化，所以图2中，ab边受到磁场作用力的方向与F的相同，故C不符合题意；
D．把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，cd边的电流方向仍是从c到d，与图2中ab
电流方向相反，磁场方向没有发生变化，所以图2中，cd边受到磁场作用力的方向与F的相反，故
D符合题意。
故选D。
三、作图题
21. （2023·山东淄博·统考中考真题）闭合开关后；小磁针静止时的指向如图所示，请标出电
源的“+”、“-”极和通电螺线管的N、S极，并画出螺线管外部通过小磁针中心的磁感线。
【答案】见右图。
【详解】由小磁针N极的指向可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极；根据安培定则可
知，电源的右侧为“+”极，左侧为“-”极；磁体外部磁感线从N极出发，然后进入S极。
22．（2023·四川泸州·统考中考真题）如图所示，请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向，
在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。
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【答案】见右图。
【详解】小磁针静止时，N极向左，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，由此可知，螺
线管左侧为S极，右侧为N极，根据磁体外部的磁场方向由N极出发进入S极标出磁感线的方向，
则由右手螺旋定则可知电流由左侧流入，即虚线框内电流方向应向下，如图所示。
23.（2023·辽宁营口·统考中考真题）某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为N极，
在水银温度计中封入一段金属丝，当温度低于设定温度时，安全指示灯常亮；当温度达到设定温度
时，安全指示灯熄灭，电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性（用“+”或“-”表示），
并在虚线框内填入电铃（ ）和指示灯的电路元件符号。
【答案】见下图。
【详解】电磁铁上端为N极，由安培定则可知电流从下端流入，电源的右端是负极，左端是正
极，当温度低于设定温度时，水银与金属丝断开，电磁铁断电没有磁性，安全指示灯所在电路接通，
指示灯亮，上面虚线框是指示灯，当温度达到设定温度时，水银和金属丝连接，电磁铁通电有磁性，
把衔铁吸引下来，电铃所在电路接通，电铃发出报警信号，下面虚线框是电铃，如图所示：
四、实验题
24．（2023·云南·统考中考真题）某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
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（1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关
并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分
布情况相似，铁屑的作用是显示 ；
（2）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，则
通电螺线管的右端为 极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所
示，说明通电螺线管的极性与 的方向有关。
【答案】（1）条形，电螺线管周围的磁场分布；（2）N，电流。
【详解】（1）由图知，螺线管通电后外部铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相
似。铁屑在磁场容易被磁化，故可以用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布。
（2）由图乙知，根据小磁针的指向可知，螺线管的右端为N极，左端为S极。
将电源正、负极对调，小发现小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管极性与电流方向有关。
25.（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）【分析归纳，拓展提升】如图甲是小雪自制的小风扇，
使用时发现小风扇转动，但风却向后吹。小雪设计了如图乙所示的实验，探究其原因。
（1）闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab向右运动，这表明铜棒ab在磁场中受到
的作用；
（2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，
这表明 ；
（3）保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab向右运动，这表明
；
（4）根据实验，要改变小风扇转动方向，小雪应该 ；
（5）请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器 。
【答案】（1）磁力；（2）通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关；（3）通电导体在
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磁场中受力的方向与磁场方向有关；（4）改变电流方向（或对调电源正负极或将小风扇拆开后将
磁极对调）；（5）电吹风（或扬声器或洗衣机或电动车等）
【详解】（1）铜棒ab本来静止，当通电后发生了运动状态的改变向右运动，说明此时受到了
磁力的作用。
（2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，此时电流的方向发生了
改变，这时发现铜棒ab由原来的向右运动变成向左运动，说明电流会影响通电导线在磁场中的受
力方向。
（3）保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab由原来的向左运动变成
了向右运动，说明电流不变时，磁场的方向也会影响通电导线在磁场中的受力方向。
（4）要改变风扇的方向可以通过改变电流方向来调节，具体的方法可以对调电源正负极或将
小风扇拆开后将里面电动机的磁极对调。
（5）和小风扇工作原理相同的用电器有电吹风、洗衣机或电动车等，因为它们都是利用通电
线圈在磁场中受力而转动的。
26．（2023·山东济南·统考中考真题）实验室备有嵌入螺线管的玻璃板和电源，小明和小亮分
别选用铁屑和小磁针来“探究通电螺线管外部磁场的方向”。
（1）小明在螺线管周围的玻璃板上均匀地撒上一层铁屑。给螺线管通电后，轻敲玻璃板，小
明观察到螺线管周围铁屑的分布情况如图甲所示。
小明的实验说明，通电螺线管外部的磁场和 外部的磁场相似；
（2）小亮在螺线管周围的玻璃板上整齐、均匀地放置了32个小磁针，如图乙所示。给螺线管
通电后，小亮观察到这32个小磁针的指向更接近于下图中的 。
A． B．
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C． D．
（3）小明的实验方案具有明显的不足，其不足之处是 ；
（4）为了弥补小明实验方案的不足，请提出一条改进建议： 。
【答案】（1）条形磁体；（2） B；（3）无法判断出（通电螺线管外部）磁场的方向；（4）
增加小磁针.
【详解】（1）通电后小磁针的指向如图甲所示，通电螺线管的两端磁性最强，中间磁性最弱，
说明通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
（2）在图中，根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致，在通电螺线管外部，磁感线
是从北极发出，最后回到南极，只有B图所示小磁针N极指向一致，左侧小磁针N极都指向外侧，
右侧小磁针N极都指向内侧，其它三个图示小磁针N极指向均有不同方向之处，故选B。
（3）此方案中无法从图示判断出通过螺线管电流的方向，铁屑静止时也不能够通过铁屑的分
布判断通电螺线管外部磁场的方向，故无法判断出通电螺线管外部磁场的方向。
（4）根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致，在通电螺线管外部，磁感线是从北极
发出，最后回到南极，小磁针与铁屑相比，能更好地显示出各点的磁场方向，增加小磁针，把小磁
针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。
27．（2023·江苏泰州·统考中考真题）如图所示，小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开
关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关，他们完成操作，将观察到
的现象记入表格：
序号 导体AB的运动情况 有无感应电流
① 左右运动 有
② 上下运动 无
③ 前后运动 无
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④ 斜向上、斜向下运动 有
（1）分析①、②两次实验现象，小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁
场方向垂直时，电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确，因为导体AB 运动时，其运
动方向也与磁场方向垂直，但无感应电流；
（2）采纳小刚意见后，小明又说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电
路中才会产生感应电流”，小刚认为不全面，因为导体AB 运动时，也有感应电流；
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将 能转化为电能；如果将图中的灵
敏电流计换成 ，可以探究磁场对电流的作用。
【答案】（1）前后；（2）斜向上/斜向下；（3）机械，电源。
【详解】（1）根据表格中收集现象可以发现，导体AB在蹄形磁体中前后运动时，在磁场中
的运动方向与磁场方向垂直时，但这个时候没有感应电流产生，所以小明的说法不正确。
（2）根据表格中收集现象可以发现，导体AB在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动时，此时虽
然在切割磁感线，但不是垂直切割，也有感应电流产生，所以小明说：“闭合电路的一部分导体在
磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”是不全面的。
（3）闭合电路的一部分导体在磁场切割磁感线运动时，从而产生感应电流，从能量的角度来
分析，感应电流的产生过程是将机械能转化为电能。
要探究磁场对电流的作用，电流中需要有电源，所以可将图中的灵敏电流计换成电源。
五、综合题
28．（2023·宁夏·统考中考真题）如图甲是电接水银温度计某结构时，在水银温度计的密封玻
璃管中装入一段金属丝，金属丝上端与调温相连，转动调温螺杆金属丝在管内上下移动，水银和金
属丝分别与电源两极相连。有的同学制作了一个电磁铁利用此温度计及其他元件，设计了一个恒温
电热器，如图乙所示，当温度升高到设定值，电热丝停止加热，温度低于设定值，电热丝开始加热，
达到保持恒温的目的。
（1）水银温度计相当于电路中的 （填组成电路的元件名称）；
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（2）工作原理：
①当温度升高到设定值， ，电热丝停止工作；
②当温度低于设定值， ，电热丝开始工作；
（3）按照该设计组装好电路测试时发现，当温度上升，控制电路接通后，动静触点没有断开
试分析原因（写出一条即可）
（4）若电热丝的额定功率为500w，正常工作10分钟产生的热量是多少？
【答案】（1）开关；（2）①控制电路接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，动、静触点分开，
工作电路断开；②控制电路断开，电磁铁磁性消失，释放衔铁，动、静触点接触；（3）电磁铁匝
数较少；（4）3×105J。
【详解】（1）当温度升高到设定值，电热丝停止加热，温度低于设定值，电热丝开始加热，
所以水银温度计相当于电路中的开关。
（2）由图乙知，当温度升高到设定值，控制电路接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，动、静
触点分开，工作电路断开，电热丝停止工作。
当温度低于设定值，控制电路断开，电磁铁磁性消失，释放衔铁，动、静触点接触，工作电路
接通，电热丝开始工作。
（3）控制电路接通后，动、静触点没有断开，可能是电磁铁产生的磁性较弱造成的，原因可
能是：电磁铁匝数较少、电源电压过低，使得通过线圈中电流过小。
（4）电热丝正常工作10分钟产生的热量Q=W=Pt=500W×10×60s=3×105J
29．（2023·湖南湘潭·中考真题）图1是某恒温箱的电路原理图。工作电路电压为220V，电热
丝R 的阻值为88Ω；控制电路电源电压为8V，线圈的电阻R 为10Ω，调温电阻R 最大阻值为
0 1 2
120Ω；热敏电阻R 的阻值随温度t变化的关系如图2所示。R 和R 均置于恒温箱中，当继电器线
3 0 3
圈中的电流达到50mA时，继电器的衔铁会被吸下。求：
（1）S闭合时，电磁铁上端是 极（用字母表示），当恒温箱中温度升高时，线圈中的
电流将变 ；
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（2）恒温箱中温度保持为40℃，R 的阻值为 Ω，此时R 的阻值为 Ω；
3 2
（3）R 工作时，功率为 W，5min消耗的电能为 J；
0
（4）该恒温箱能设定的最高温度为多少 ？
【答案】（1） N，大；（2）120，30；（3）550，1.65×105；（4）160℃
【详解】（1）S闭合时，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
上端是N极。
由图2可知，当恒温箱中温度升高时，热敏电阻R 的阻值变小，控制电路的总电阻变小，由
3
I=U/R可知，控制电路的电流变大，则线圈中的电流将变大。
（2）由图2可知，恒温箱中温度保持为40℃，热敏电阻R 的阻值R=120Ω。
3 3
由题意可知，当继电器线圈中的电流达到I=50mA=0.05A
继电器的衔铁会被吸下，此时恒温箱中温度最高，此时控制电路的总电阻为
U 8V
R = = =160Ω
总 I 0.05A
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时R 的阻值为
2
R=R -R-R=160Ω-120Ω-10Ω=30Ω
2 总 3 1
（3）R 工作时的功率为
0
U2 (220V)2
P= 工作 = =550W
R 88Ω
0
5min消耗的电能为W=Pt=550W×5×60s=1.65×105J
（4）当恒温箱能设定的温度最高时，热敏电阻R 的阻值最小，而此时控制电路的总电阻为
3
160Ω不变，则热敏电阻R 的最小阻值为R =R -R -R=160Ω-120Ω-10Ω=30Ω
3 3小 总 2大 1
由图2可知，该恒温箱能设定的最高温度为160℃。
30．（2022·广东广州·统考中考真题）某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1。
（1）该LED在两次实验中发光情况如图2所示，两次实验线圈均在转动，线圈1顺时针转动，
由此可知线圈2 转动（选填“顺时针”“逆时针”）。
（2）如图3，导体棒a与该LED相连；在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动（虚线为
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运动轨迹），LED交替发出红、黄光，则该过程a中电流方向 （选填“不变”“变化”），
该磁场可能的分布包括图4中哪些选项 ？
【答案】（1） 顺时针；（2）变化， ①③④。
【详解】（1）某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1，电流方向不同，LED灯
发光颜色不同，由图可知，两次灯光颜色不同，证明线圈中的电流方向不同，而电流方向和磁场方
向和线圈转动方向有关，两图中磁场方向不同，故线圈转动方向相同，这样会导致电流方向不同。
故线圈也顺时针转动。
（2）电流方向不同，LED灯发光颜色不同，LED交替发出红、黄光，则该过程a中电流方向
变化。
由电磁感应现象可知，闭合电路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，
所以①③④符合题意，②不符合题意。
故选①③④。
21
