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九年级物理 20 章《电与磁》章节练习
一、单选题
1. 关于磁现象，下列说法正确的是（ ）
A. 铜、铁、铝都是磁性材料
B. 磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
C. 地磁场的S极在地球的南极附近
D. 磁场是真实存在的一种物质
【答案】D
【解析】
【详解】A．磁性材料是指铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。常见的磁性材料包括
铁、钴、镍等，铜、铝是属于非磁性材料，故A错误；
BD．磁体的周围存在着看不见，摸不着但又客观存在的磁场，为了描述磁场，而引入了磁感线，磁感线并
不客观存在，而是人们为了研究方便而假想出来的，故D正确，B错误；
C．磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出发回到S极。地磁场的南北极和地理的南北极刚好相反，地球
周围的磁感线从地球地理南极附近出发，回到地球地理北极附近，故C错误。
故选D。
2. 下列关于能量转化转移现象的说法中，正确的是（ ）
A. 蓄电池充电时，化学能转化为电能 B. 秋千在运动中，机械能保持不变
C. 电动机工作时，机械能转化为电能 D. 用热水袋取暖时，内能发生了转移
【答案】D
【解析】
【详解】A．蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，所以是电能转化为化学能，故A错误；
B． 秋千在运动中，若没有外力去推，秋千会荡得越来越低，机械能减少，故B错误；
C．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C错误；
D．利用热水袋取暖时，热水袋温度降低内能减少，人体获得热量，所以是内能的转移，故D正确。
故选D。
3. 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
【解析】
【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. 电让我们的生活丰富多彩， 关于如图所示的四个情景说法正确的是（ ）
A. 图甲中的通电螺线管，它的B端是螺线管的S极
B. 图乙表示电压表，使用时不能直接把它接到电源两极
C. 图丙中的插座，孔1没有连接火线或零线，完全无用
D. 图丁中的试电笔，在使用时手应接触试电笔尾部的金属体
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，电流从螺线管的左侧流入，右侧流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指
指向电流方向，则大拇指指向B端，所以通电螺线管的B端是N极，故A错误；
B．电压表可以直接并联在电源两极，此时测量电源电压，故B错误；
C．图中1孔应该接地线，使用电器的金属外壳与大地相连，若用电器的外壳万一漏电，电流会通过地线
导入大地，可防止触电事故的发生，故C错误；
D．用试电笔时，必须用手接触到笔尾的金属卡，不能碰到笔尖金属体。故D正确。
故选D。
5. 如图所示，是智能手机进行无线充电的场景。充电过程中带有金属线圈的智能手机靠近磁场能产生电流
实现充电。下列设备中利用上述原理工作的是（ ）A. 电磁起重机 B. 扬声器 C. 电流表 D. 动圈式话筒
【答案】D
【解析】
【详解】由题知，智能手机进行无线充电时，带有金属线圈的智能手机靠近磁场能产生电流，所以其工作
原理是电磁感应现象。
A．电磁起重机是利用电流的磁效应来工作的，故A不符合题意；
BC．扬声器和电流表是利用磁场对电流的作用（即通电线圈在磁场中受力而运动）来工作的，故BC不符
合题意；
D．动圈式话筒是利用电磁感应现象来工作的，故D符合题意。
故选D。
6. 临沂高铁通车来，临沂人外出旅游、工作更方便，临沂迎来新的发展动力和活力！如图所示，某列车工
作需用大功率电动机提供动力、列车到站前停止供电，电动机线圈随车轮转动，转变为发电机发电，此过
程中车速从 减到 ，在 以下进行机械刹车，下列说法正确的是（ ）
A. 列车上采用的双层玻璃窗，其隔音效果好，这种控制噪声的措施是在声源处减弱噪声
B. 列车出站的速度越大，惯性越大
C. 机械刹车过程是内能转化为机械能
D. 减速发电过程中是应用了电磁感应原理
【答案】D
【解析】
【详解】A．在传播途径中减弱噪声，车上采用的双层玻璃窗，其隔音效果好就是利用这一特点，故 A错
误；
B．惯性大小只与质量大小有关，列车出站的速度越大，惯性不变，故B错误；C．刹车过程中，列车的机械能减小，内能增加，因此是将机械能转化为内能的过程，故C错误；
D．发电机的原理是电磁感应，所以减速发电过程中，应用了电磁感应原理，故D正确。
故选D。
7. 用如图所示的装置探究磁场对通电直导线的作用，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动。要使AB向左
运动，下列做法中可行的是（ ）
A. 仅将磁体的N、S极对调 B. 仅换用磁性更强的磁体
C. 仅将铝棒AB换成铜棒 D. 仅增加AB中的电流强度
【答案】A
【解析】
【详解】A．仅将磁体的N、S极对调，只改变一个影响因素 磁场方向 ，受力运动方向改变，故A符合
题意；
B．换用磁性更强的蹄形磁体，不会改变运动方向，故B错误；
C．将铝棒AB换成铜棒，电流方向不改变，受力运动方向不改变，故C错误；
D．仅增加AB中的电流强度，不会改变运动方向，故D错误。
故选A。
8. 如图所示，是一种江河水位自动报警的原理图，当水位低于金属块A时工作电路中绿灯L 亮，当水位
1
达到金属块A时衔铁被吸下，工作电路中红灯L 亮。某次水位超过了金属块A，但由于电磁铁磁性太弱，
2
衔铁没被吸下来，为了让其恢复正常工作，下列做法中合理的是（ ）
A. 更换弹性更好的弹簧 B. 减少电磁铁线圈匝数
C. 增加控制电路的电源电压 D. 增加工作电路的电源电压
【答案】C【解析】
【详解】A．更换弹性更好的弹簧，则需要更大的电磁铁磁性，才能把衔铁吸下来，故A不符合题意；
B．减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁磁性会减小，故B不符合题意；
C．增加控制电路的电源电压，电路中的电流会变大，可以增大电磁铁的磁性，故C符合题意；
D．增加工作电路的电源电压不影响控制电路，故D不符合题意。
故选C。
9. 对于下列四个实验的描述完全正确的有（ ）
①甲图实验现象说明了动圈式话筒的工作原理
②乙图实验探究结论：材料长度均相同的导体，粗导体的电阻大，细导体电阻小
③丙图实验证明通电导体周围存在磁场
④丁图开关闭合导体ab向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变
A. ①②③ B. ①③④ C. ②③④ D. ③④
【答案】B
【解析】
【详解】①图中闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，动圈式话筒的工
作原理就是电磁感应现象；②乙图中，材料、长度相同，横截面积越大的导体的电阻越小；③图中是奥斯
特实验，该图中的实验现象说明通电导体周围存在着磁场；④图中有电源，是演示磁场对电流作用的实验
装置，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变。故B正确，ACD错误。
故选B。
10. 图所示，条形磁体放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，一通电螺线管与条形磁体放在同一水平面
上，并靠近。现闭合开关S，滑片P向下移动，下列说法中正确的是（ ）
A. 通电螺线管的右端为S极
B. 滑片P向下移动过程中，电路消耗的电功率变大C. 定值电阻在电路中没有作用
D. 滑片P向下移动过程中，条形磁体所受的摩擦力一直不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图知，闭合开关S，电流从螺线管右侧流入；根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向
电流的方向，则大拇指指向螺线管的右端，即为N极，故A错误；
B．当滑片P逐渐向下移动时，变阻器连入电路的电阻逐渐变小，电路的总电阻，由 可知线圈中电
流逐渐变大，根据 知电路消耗电功率变大，故B正确；
C．为防止电路中的电流过大，定值电阻在电路中可以起到保护电路的作用，故C错误；
D．由B知滑片P向下移动过程中，电路中的电流变大，电磁铁的磁性变强，条形磁铁受到的引力变大；
当条形磁铁静止时，静摩擦力和吸引力平衡，吸引力增大时，静摩擦力也随着增大；当条形磁铁运动时，
因压力大小和接触面的粗糙程度不变，则条形磁铁所受滑动摩擦力的大小不变，所以，条形磁铁所受摩擦
力不是一直不变，故D错误。
故选B。
11. 如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关，导体ab在磁场中上下运动会产生感应电流
B. 闭合开关，导体ab左右运动过程中电能转化为机械能
C. 利用该实验原理可以制成电动机
D. 将电流计换成电源，可以研究通电导线在磁场中的受力情况
【答案】D
【解析】
【详解】A．闭合开关，导体ab左右运动过程中，导体切割磁感线会产生感应电流，故A错误；
B．闭合开关，导体ab左右运动过程中，导体切割磁感线，电路中会产生感应电流，这个过程中消耗机械
能，机械能转化为电能。故B错误；
C．这个过程中消耗机械能，机械能转化为电能，利用该实验原理可以制成发电机；故C错误D．将电流计换成电源，闭合开关后，将有电流通过导体ab，而看到导体ab在磁场中左右运动，说明磁场
对通电导体有力的作用，可以研究通电导线在磁场中的受力情况，故D正确。
故选D。
12. 图甲中“福建舰”配备了电磁弹射车。当弹射车内的导体通过强大的电流时，战斗机就受到强大的电
磁力而向前弹射飞出，如图乙所示。下列实验与电磁弹射车工作原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通
以强大电流时，即可受到强大的推力，由此可知，其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A．图中是研究磁体周围存在磁场，与电磁弹射车的工作原理不相同，故A不符合题意；
B．图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射车的工作原理相同，故B符合题意；
C．图中没有电源，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应原
理，与电磁弹射车的工作原理不相同，故C不符合题意；
D．图中两个电磁铁串联，电流相同，线圈匝数不同，吸引大头针的数目不同，说明电磁铁的磁性强弱与
线圈的匝数有关，与电磁弹射车的工作原理不同，故D不符合题意。
故选B。
13. 人工心脏泵可短时间代替心脏工作，其结构如图所示，线圈AB固定在活塞的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S 只能向泵室外侧开启，阀门S 只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时，以下说法不
1 2
正确的是（ ）
的
A. 线圈AB中应通入方向周期性改变 电流
B. 电流从线圈A端流入时，磁铁吸引活塞柄
C. 电流从线圈B端流入时，血液流出泵室
D. 人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定
【答案】D
【解析】
【详解】A．线圈AB中若通入直流电，根据图结合题意可知，活塞只能向一个方向移动，完不成泵血任务，
因此要使该装置能维人体血液循环，线圈间所接电源应为交流电，即：活塞可以左右移动，血液既能流回
心脏也能从心脏输出去，故A正确，不符合题意；
B．电流从线圈A端流入过程中，根据安培定则，螺线管左端为S极，此时异名磁极相互吸引，磁铁吸引
活塞柄，故B正确，不符合题意；
C．电流从线圈B端流入过程中，根据安培定则，螺线管左端为N极，此时同名磁极相互排斥，活塞右移，
S 打开，S 闭合，血液从S 流出泵室，故C正确，不符合题意；
1 2 1
D．图中的线圈移动快慢与交流电的频率有关，与电流大小无关，故D错误，符合题意。
故选D。
14. 科技小组设计了如图1所示的照明灯控制电路，其特点是通过光敏电阻R 使灯在天暗时自动点亮，天
1
亮时自动熄灭。调试时，保持环境光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端向b端移动过程中，电流
表示数I与电压表示数U的关系如图2所示，电磁继电器线圈的电阻不计。下列分析正确的是（ ）A. 开关S闭合后，通电螺线管的上端为N极
B. 滑动变阻器的最大阻值为100Ω
C. 控制电路的最小功率为7.2W
D. 光照强度增大，光敏电阻R 的阻值增大
1
【答案】B
【解析】
【详解】A．通电螺线管正面导线电流方向是向右的，根据安培定则知，其下端为 N极，上端为S极，故
A错误；
BC．当滑片位于b端时，控制电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，
根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由图丙可知电源电压为12V。
当滑片位于a端时，滑动变阻器的最大阻值与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电
路中的电流，因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小，由
图象可知此时通过电路的电流为0.1A，电压表示数为2V，则滑动变阻器的电压为
U＝12V﹣2V＝10V
滑动变阻器的最大阻值为
通过电路的最小电流为0.1A，则控制电路消耗的最小功率为
P ＝UI ＝12V×0.1A＝1.2W
小 0 小
故B正确，C错误；
D．天亮时（光照强度增加）照明灯自动熄灭，说明此时照明电路断开即衔铁被吸下，则此时电磁铁的磁
性增强，根据电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系可知控制电路中的电流变大，根据欧姆定律可知控制电
路中的电阻变小，即此时光敏电阻的阻值变小，所以光敏电阻R 的阻值应随光照强度的增加而减小，故D
1
错误。
故选B。
15. 铜质金属框在光滑水平面上以一定速度向右滑动，其右侧有一足够大的均匀磁场区域（磁感线方向垂
直于纸面），如图所示。关于金属框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，若不计空气阻力，下列说法
正确的是（ ）A. 由于水平面光滑金属框能保持匀速直线运动状态
的
B. 金属框由于被磁化而受到磁场对它水平向左 力
C. 金属框一直在做切割磁感线运动而产生感应电流
D. 金属框的运动体现力是改变物体运动状态的原因
【答案】D
【解析】
【详解】如图甲，磁感线垂直纸面向外，当金属框刚进入磁场时，符合闭合电路一部分导体在磁场中做切
割磁感线运动，所以导体中产生感应电流，根据右手定则可以判断感应电流方向为ab，此时金属框有电流，
根据左手定则，金属框受到向左的磁力作用，所以金属框进行向右减速运动；当金属框全部进入磁场中，
整个金属框在磁场中做切割磁感线运动，金属框中没有感应电流，由于水平面是光滑的，所以金属框由于
惯性继续向右做匀速直线运动；当金属框滑出磁场时，同理受到向左的磁力，金属框向右进行减速运动。
如图乙，磁感线垂直纸面向里，当金属框进入磁场时，符合闭合电路一部分导体在磁场中做切割磁感线运
动，所以导体中产生感应电流，根据右手定则可以判断感应电流方向为ba，此时金属框有电流，根据左手
定则，金属框受到向左的磁力作用，所以金属框进行向右减速运动；当金属框全部进入磁场中，整个金属
框在磁场中做切割磁感线运动，金属框中没有感应电流，由于水平面是光滑的，所以金属框由于惯性继续
向右做匀速直线运动；当金属框滑出磁场时，同理受到向左的磁力，金属框向右进行减速运动。
A．由于水平面光滑金属框向右运动时，先减速直线运动进入磁场，完全进入磁场后匀速直线运动，最后
减速直线运动离开磁场，故A错误；
B．铜不是磁性材料，不能被磁化的。金属框由于在进入和离开磁场时受到磁场对它水平向左的力，金属
框在完全进入磁场时不受磁力作用，故B错误；
C．金属框在进入和离开磁场时产生感应电流，在完全进入磁场时没有感应电流，故C错误；
D．金属框受到磁力作用时改变运动状态，说明力是改变物体运动状态的原因，故D正确。
故选D。
二、多选题
16. 关于电磁现象，下列说法中正确的是（ ）
A. 磁场是真实存在的，而磁感线也是真实存在的B. 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
C. 发电机是利用电磁感应现象制成的
D. 导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流
【答案】BC
【解析】
【详解】A．磁场是真实存在的，而磁感线是为了描述磁场而引入的线，并不是实际存在的，故A错误；
B．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，
故B正确；
C．根据发电机的工作原理可知，其是利用电磁感应现象制成的，故C正确；
D．根据产生感应电流的条件可知，闭合电路的导体在磁场中做切割磁感线运动时才会产生电流，故D错
误。
故选BC。
17. 2021年1月13日，我国自主研发设计的世界首台高温超导高速磁浮工程化样车下线，设计时速
620km，标志着我国高速列车迈向新的高度，如图甲是磁悬浮列车的结构图，图乙是另一种磁悬浮列车的
设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上（紧靠铁轨上方）电阻非常小的
螺线管，B中的电流方向如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中，要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是S极
B. 甲图中，该磁悬浮列车是根据电磁感应原理工作的
C. 乙图中，通电螺线管B的上方是S极
D. 乙图中，要使通电螺线管的磁性减弱，可以减少线圈匝数
【答案】AD
【解析】
【详解】A．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，甲图中，要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是S
极，故A正确；
B．通电导线周围存在磁场，磁悬浮列车是根据电流的磁效应原理工作的，故B错误；
C．根据安培定则判断出通电螺线管的上端是N极，下端是S极，故C错误；D．减弱磁性的方法有减小电流、减少线圈匝数、去掉铁芯，乙图中，要使通电螺线管的磁性减弱，可以
减少线圈匝数，故D正确。
故选AD。
18. 实践活动小组的同学，在商场看到了一种智能电梯，如图甲所示。当无乘客乘坐电梯时，电动机功率
较小，以低速运转，电梯以较小的速度上升；当有乘客乘坐电梯时，电动机功率较大，以高速度运转，电
梯以较大的速度上升。他们利用所学过的知识设计了一个能实现智能电梯上述功能的模拟电路，如图乙所
示。其中M为带动电梯运转的电动机，R 为定值电阻，R为阻值随所受乘客对其压力大小发生改变的压敏
1
电阻，线圈可看作定值电阻，两个电源两端的电压均保持不变。关于这个电路，下列说法中正确的是（
）
A. 当有乘客站在电梯上时，R的阻值减小
B. 当有乘客站在电梯上时，衔铁上的动触点与触点1接触
C. 若适当减小R 的阻值，可减小无乘客时电动机消耗的电功率
1
D. 当有乘客站在电梯上时，电磁铁线圈的耗电功率变大
【答案】AD
【解析】
【详解】ABD．当无人站立在电梯上时，R的阻值较大，通过线圈的电流较小，线圈的功率与磁性较小，
动触点与触点1接触，电梯电动机与电阻R 串联，电动机所在电路电流较小；当有人站立在电梯上时，R
1
的阻值变小，此时电源电压不变，通过线圈的电流变大，线圈的功率与磁性变大，线圈将衔铁吸引下来，
此时动触点与触点2接触，电梯电动机不与R 串联而是独自接在电源上，通过电动机的电流变大，电梯功
1
率变大。故AD正确，B错误。
C．电梯上无人时，电阻R 与电梯的电动机串联，若减小R 的阻值，而电源电压不变，则电路中的电流变
1 1
大，电动机的功率会变大。故C错误。
故选AD。
三、实验探究题
19. 图中的电路闭合开关后，小磁针静止时的指向如图所示，请在括号内标出电源的“+”或者“-”极。【答案】
【解析】
【详解】闭合开关后，小磁针静止时的指向如图所示，根据磁极间相互作用规律，通电螺线管右端为S极，
根据安培定则，螺线管外圈电流方向向上，因此电源右端为正极，如图所示：
20. 在“探究通电螺线管外部的磁场方向”实验中：
（1）在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撤满铁屑，通电后，轻敲纸板，观察铁屑的分布情况可知，
通电螺线管周围的磁场和_________磁体的磁场相似，摆放小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的
_________；
（2）只改变电路中电流方向，铁屑的排布_________改变（选填“会”或“不会”）；
（3）实验结束后，观察到两个小磁针又偏转回南北方向，这是受到_________的影响。
【答案】 ①. 条形 ②. 方向 ③. 不会 ④. 地磁场
【解析】
【详解】（1）[1]由实验探究的结果可知：通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似，都有两个磁极。
[2]小磁针静止时N极的指向与该点磁场的方向相同，所以小磁针的作用是研究通电螺线管周围磁场方向。
（2）[3]铁屑的排布表示磁场的强弱，只改变电路中电流方向，与条形磁铁的磁场相似，磁场的方向发生
变化，但铁屑的排布不会改变。
（3）[4]实验结束后，通电螺线管磁场消失，观察到两个小磁针又偏转回南北方向，通电螺线管磁场消失这是受到地磁场的影响。
21. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，实验室准备的器材有：电源开关、滑动变阻器、两根
完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小聪利用上述器材，制成了简易电磁铁甲、乙，并设计
了如图所示的电路。
（1）实验中通过观察电磁铁________的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱的不同；
（2）当滑动变阻器的滑片向左移动时，发现电磁铁甲乙吸引大头针的个数增加，这说明______；
（3）根据图示的情景可知，________（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，________，
电磁铁磁性越强；
（4）小聪做完实验又提出了一个新的问题：电磁铁的磁性强弱是否与铁芯的有无有关呢?于是他将甲中的
铁钉去掉，比较甲、乙吸引大头针的数目。请你对他的方案进行评价：______
【答案】 ①. 吸引大头针的数量 ②. 电流越大，电磁铁磁性越强 ③. 甲 ④. 线圈匝数越多
⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]磁性的强弱是直接看不出来的，可以通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱，
电磁铁吸引的大头针越多说明磁性越强。
（2）[2]当滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变
大，发现电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强。
（3）[3][4]根据图示的情景可知，甲电磁铁吸引的大头针多，说明甲的磁性强，究其原因，电流相同，甲
缠绕的线圈的匝数多，便得出：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
（4）[5]电磁铁磁性的强弱跟电流的大小、线圈匝数多少、有关铁芯有关，甲乙串联，电流相等，甲线圈
匝数多，无铁芯，乙线圈匝数少，有铁芯，所以无法比较。
22. 如图所示，使线圈位于两磁极间，请你看图回答下列问题：①通电后，图1中ab段导线的电流方向是_________（选择“由a到b”、“由b到a”）；
②图1中ab段导线受磁场力的方向向上，那么图3中ab段导线所受磁场力的方向向_________（选填
“上”或“下”）；线圈转过图2所示位置，用_________（填写一种器材名称）可使线圈靠磁场力继续顺
时针转动至少半圈，这是因为导体在磁场中运动的方向与_________方向有关；
③若把图1中的电源换为电阻，快速转动线圈，电阻发热，此过程机械能先转化为_________能再转化为
_________能。
【答案】 ①. 由a到b ②. 上 ③. 换向器 ④. 电流 ⑤. 电 ⑥. 内
【解析】
【详解】①[1]由于电流从电源的正极出发，故此时图1中ab的电流方向是由a到b。
②[2]在图3中，由于电流的方向和磁场的方向均没有改变，故此时线圈所受磁场力的方向仍不变，即力的
方向仍是向上的。
[3][4]导体在磁场中受力的方向与电流方向有关，据图2能看出，再向下转动，磁场力会阻碍线圈运动，故
此时必须改变线圈中的受力方向，所以可以通过换向器改变线圈中的电流方向使得线圈持续顺时针转动。
③[5][6]若把图1中的电源换为电阻，快速转动线圈，此时相当于一个发电机，即能产生电能，故是将机械
能转化为电能的过程，同时电阻发热，这是电流的热效应，该过程是将电能转化为内能的过程。
23. 利用图所示的实验装置探究磁生电的条件，在磁场中悬挂一根导体AB，把它的两端跟电流表连接起来，
组成闭合回路。
（1）下列操作能在电路中产生电流的是______（填序号）；
①蹄形磁体和导体AB都静止②蹄形磁体静止，导体AB上下运动
③蹄形磁体静止，导体AB快速向右运动
④蹄形磁体和导体AB以相同的速度水平向右运动
（2）若要使产生的电流方向与（1）中电流方向相反，应该______；
（3）小明完成上述实验后，还想探究磁场对通电导体的作用，他只需将电流表换成______即可；
（4）旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候金属线圈做切割磁感线运动产生感应电流使发光二极
管发光.下列选项中和轮子发光的原理相同的是______。
A.通电导线在磁场受力运动
B.动圈式话筒
C.电磁继电器
D.奥斯特实验
【答案】 ①. ③ ②. 见解析 ③. 电源 ④. B
【解析】
【详解】（1）[1]操作③中导体做切割磁感线运动能在电路中产生电流，操作①②④中导体没有做切割磁
感线运动不能在电路中产生电流。
（2）[2]电磁感应现象产生感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感应线运动的方向有关，要使产生的
电流方向与（1）中电流方向相反，应该：①蹄形磁体静止，导体AB快速向左运动；或者②导体AB静止，
蹄形磁体快速向右运动。
（3）[3]在探究磁场对通电导体的作用的实验电路中需要有外部电源，他只需将电流表换成电源即可。
（4）[4]旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候金属线圈做切割磁感线运动产生感应电流使发光二
极管发光，属于电磁感应现象；
A．通电导线在磁场受到了力的作用，说明磁场对电流的作用，故A不符合题意；
B．动圈式话筒利用的是电磁感应原理，与轮子的发光原理相同，故B符合题意；
C．电磁继电器是利用通电螺线管具有磁性，吸引衔铁，使工作电路接通，它的实质是一个开关，故C不
符合题意；
在
D．奥斯特实验，说明通电导体周围存 磁场，故D不符合题意。
故选B。
24. 如图甲、乙所示，导体棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中，都垂直于所在位置的磁感线，两个
蹄形磁体的N极和S极标识都没有了。小风通过探究发现：拉动AB向左移动时，CD会向右移动。（1）在这个探究实验中，装置______相当于发电机的功能；
（2）若调换右边磁体上下磁极，拉动AB向左移动，则CD向______移动。
【答案】 ①. 甲 ②. 左
【解析】
【详解】（1）[1]拉动AB向左移动时，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生
感应电流，则此装置的甲应用的原理是电磁感应，相当于发电机的功能。
（2）[2]原来拉动AB向左移动时，CD会向右移动；调换右边磁体上下磁极，拉动AB向左移动，CD所处
的磁场的方向改变，电流方向不变，则CD受力方向改变，所以CD向左移动。
四、科普阅读题
25. 阅读材料，回答问题。
电动机的能量电动机利用通电线圈在磁场里转动的原理，把电能转化为机械能。若电动机输入端的电
压为U，且电动机不加任何负载，那么在电动机接通瞬间，线圈没有转动，因而此时电流可以计算为：
，这个是欧姆定律得出的结论。但当电动机的线圈在磁场里转动时，线圈导线切割磁感线，所以在
线圈中必然要产生感应电压，我们把它称作感应电动势E，因其方向跟外加电压的方向相反，通常把这个
感应电动势称作反电动势。记做 。线圈的两条侧边都会切割磁感线，同时产生感应电动势，如图所示，
其大小分别为 和 ，反电动势 ，这样加在线圈上的实际电压不再是U了，而变成了
。
从能量上看，由于存在着反电动势，有一部分电能转化为机械能，电功并不等于电热，此时电路供给
电动机的功率（输入功率）UI，转化为机械能的功率（输出功率）E I，以及线圈上的热功率I2R两部分。
反
（1）如果用E 表示反电动势，U表示外加电压，R表示线圈电阻，那么电动机工作时通过线圈的电流强
反
度等于___________ （用字母表示）；
（2）若一台额定电压为3V的小直流电动机正常工作时，正常转动时反电动势为2.4V，线圈的电阻为
2Ω，该电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为___________ %。【答案】 ①. ②. 80
【解析】
【详解】（1）[1]根据电路供给电动机的功率 输入功率） ，转化为机械能的功率 输出功率） ，
以及线圈上的热功率 两部分，有
解得
（2）[2]电动机正常转动时的电流
根据电动机的效率
五、计算题
26. 如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R 为热敏电阻，置于水箱中产生
1
的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R 阻值随温度变化的关系如图乙所示，R 为可调电阻，用来设定电
1 2
热水器的水温；R、R 为纯电热丝，均置于水箱中，R＝22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流
3 4 3
达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来；工作过程中，电源电压均保持不变。
（1）加热时电热丝R 的功率为多少？如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，
3产生的热量80%被水吸收，则水温升高了多少℃？[ ，结果保留1位小数]
（2）如果将电热水器水温设为60℃，R 的阻值应该调至多少Ω？
2
（3）为了使恒温箱内设定的温度降低一些，请你想出一种办法？
【答案】（1）2200W，25.1℃；（2）20Ω；（3）减小滑动变阻器连入的电阻值
【解析】
【详解】解：（1）分析甲图知道，当衔铁与上方触点接通时，电路中只有R 工作，为加热状态；当衔铁
3
与下方触点接通时，电路中R 与R 串联，一起工作，为保温状态；加热时电热丝R 的功率为
3 4 3
电路处于加热状态，正常工作1小时，消耗的电能
产生的热量80%被水吸收，即
Q ＝80%×Q＝80%×7.92×106J＝6.336×106J
吸
的
由Q ＝cmΔt可知水升高 温度为
吸
（2）如果将热水器中的水温设置为60℃，此时控制电路中的电流刚好为0.2A，由 可知，此时控制
电路的总电阻为由图像知道，60℃时R 的阻值为10Ω，则R 的阻值为
1 2
（3）由图乙知道，要降低恒温箱的设定温度，就要增大热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即
线圈中的电流仍为0.2A，根据欧姆定律可知，应减小滑动变阻器连入的电阻值或增大电源电压。
答：（1）加热时电热丝R 的功率为2200W，水温升高了25.1℃；
3
（2）R 的阻值应该调至20Ω；
2
（3）减小滑动变阻器连入的电阻值或增大电源电压。
27. 如图甲所示为一种新型恒温水箱的温控电路，它由工作电路和控制电路组成。控制电路的电源电压
。热敏电阻 放置于恒温水箱内作为感应器探测水温，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，
为滑动变阻器；工作电路中的电热器上标有“220V 2100W”的字样，指示灯的规格为“6V3W”，
为定值电阻。当闭合开关S时，电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔铁只有
在不小于 吸引力的作用下才能被吸下。当温度不低于设定值时，衔铁被吸下，电热器停止加热，指
示灯正常发光；当温度低于设定值时，衔铁弹起，电热器加热，指示灯熄灭。[电磁继电器线圈的电阻不计，
]。求：
（1）为确保指示灯正常发光，定值电阻 的阻值应为多大？
（2）电热器正常工作时，给恒温箱中100kg的水加热，已知电热器的加热效率为 ，当水温由 升
高到 时，电热器的加热时间是多少？
（3）现设定恒温水箱的水温为 ，求此时滑动变阻器 消耗的电功率是多少？【答案】（1） ；（2）5000s；（3）
【解析】
【详解】解：（1）根据 得小灯泡正常发光的电流为
根据串联电路电压的规律知定值电阻 两端的电压为
由欧姆定律 得定值电阻 的阻值为
（2）水吸收的热量
由 可得消耗 的电能
由 可得加热时间
（3）由乙图可知，水温 时，热敏电阻的阻值 ，由题可知，水温 时，衔铁被吸下，吸
引力 ，由 图像可知， 时，控制电路中的电流
由 可得控制电路的总电阻因为 与 串联，所以
所以此时滑动变阻器 消耗的电功率
答： 定值电阻 的阻值应为 ；
当水温由 升高到 时，电热器的加热时间是5000s；
滑动变阻器 消耗的电功率为 。
