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第3 节 电磁铁 电磁继电器
第二十章 电与磁
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一、单选题
1．（2021·江苏扬州市·九年级期末）在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，靠近电磁铁的
B 端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是（ ）
A．电磁铁的A 端为N 极，B 端为S 极
B．小磁针静止时，N 极水平指向左侧
C．去掉铁芯，螺线管的磁性更强
D．当滑片P 向右端移动，电磁铁磁性增强
【答案】C
【详解】
A．由图知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的A 端是N 极，B 端是S
极，故A 正确，不符合题意；
B．电磁铁的B 端是S 极，由磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N 极，即N 极水平指向左，
故B 正确，不符合题意；
C．螺线管中间加入铁芯后，通电螺线管的磁性增强，故C 错误，符合题意；
D．当滑动变阻器滑动片P 向右端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，则电磁铁的磁
性变强，故D 正确，不符合题意。
故选C。
2．（2021·全国九年级专题练习）如图甲，2020 年6 月21 日，我国时速600 公里高速磁浮试验样车，在上
海同济大学磁浮试验线上成功试跑，标志着我国磁悬浮技术已达到世界领先水平。列车上电磁体始终通有
直流电，铁轨上线圈通电后，电磁体和线圈会变成一节节带有N 极和S 极的电磁铁，列车所受磁力如图乙
所示。下列有关说法错误的是（ ）
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A．磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮在轨道上的
B．图中列车在磁力作用下正在向右行驶
C．要保证列车一直向前行驶轨道，线圈的N 极和S 极就要不断变换，则铁轨上线圈中应通直流电
D．为了节约能源，列车行驶时应对铁轨上线圈分区段供电
【答案】C
【详解】
A．磁场力使列车能够悬浮在轨道上，利用的是列车与轨道间同名磁极相互排斥的原理，故A 正确，A 不
符合题意；
B．根据力的示意图能够看出，不同磁极间受力方向是向右的，列车整体受力方向向右，故B 正确，B 不
符合题意；
C．要使列车一直向右运动，需要使列车与轨道间磁极始终如题中所示，列车上磁体通有直流电，磁极方
向始终不变，轨道上磁极需要改变，因此铁轨上线圈应该通有交流电，故C 错误，C 符合题意；
D．列车具有惯性，分区段供电，列车在无电区段可以利用惯性继续运动，从而节约能源，故D 正确，D
不符合题意。
故选C。
3．（2021·北京房山区·九年级期末）下列说法中正确的是 （ ）
A．空气开关自动断开，是因为用电器总功率过大引起的
B．只要改变电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性强弱就会改变
C．导体中的电荷在做定向移动时可以产生磁场
D．电功率大的用电器比电功率小的用电器做的功多
【答案】C
【详解】
A．电路中发生短路故障时，空气开关也自动断开，故A 错误；
B．影响电磁铁磁性强弱的因素和电流的强弱、线圈的匝数和铁芯的有无有关，所以改变电磁铁线圈的匝
数，电磁铁的磁性强弱不一定会改变，故B 错误；
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C．电荷定向移动可以产生电流，电流的周围存在磁场，故C 正确；
D．功率是描述做功快慢的物理量，用电器的功率越大，只能说明用电器做功越快，故D 错误。
故选C。
4．（2021·内蒙古兴安盟·九年级期末）下列装置中，利用电磁铁制成的是（ ）
A．指南针
B．白炽灯
C．电铃
D．发光二极管
【答案】C
【详解】
指南针是磁铁制成的，白炽灯是钨丝制成的，电铃内部主要部件是电磁铁，发光二极管是用半导体材料制
成的。
故选C。
5．（2021·北京东城区·九年级期末）为探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”，实验小组连接了如图所
示的实验电路，开关S 闭合。下列说法正确的是（ ）
A．比较甲、乙铁钉吸引大头针的数量可得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
B．乙铁钉的上端是N 极
C．大头针的下端散开是因为异名磁极相互排斥
D．向左调节滑片P，甲、乙吸引大头针个数均会增多
【答案】D
【详解】
A．由图可知甲乙两个电磁铁串联，电流相等，所以不能得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，故A
错误；
B．由图可知乙电磁铁电流方向向左，根据安培定则可得乙的上端为S 极，故B 错误；
C．异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，大头针的下端散开是因为同名磁极相互排斥，故C 错误；
D．向左调节滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电流变大，甲、乙吸引大头针个数均会增多，故D
正确。
故选D。
6．（2021·天津蓟州区·九年级期末）如图是一种水位自动报警器的原理图。关于它的工作原理下列说法正
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确的是（ ）
A．水位达到金属块A 时，绿灯亮
B．水位达到金属块A 时，两灯同时亮
C．电磁铁中的电流越大，灯泡越亮
D．要增大电磁铁的磁性，可以增加电源1 的电压
【答案】D
【详解】
AB．由图示知，当水位达到金属块A 时，电磁继电器处于通路，电路中电流通过，电磁铁将衔铁吸下，
则红灯接通，红灯亮，绿灯灭，故AB 错误；
C．电磁铁中的电流越大，其磁性越强，对衔铁的吸引力越大，但不会影响通过灯泡的电流，所以灯泡的
亮度不变，故C 错误；
D．要增大电磁铁的磁性可以通过增大通过电磁铁的电流或增多线圈的匝数来实现，而增加电源1 的电压，
可以增大电路的电流，故D 正确。
故选D。
二、多选题
7．（2021·北京石景山区·九年级期末）关于图中的电磁现象中，下列表述正确的是（ ）
A．甲图中的实验说明磁极间的相互作用是同名磁极相互吸引
B．乙图中的实验说明改变电磁铁线圈中的电流方向能改变电磁铁的磁性强弱
C．丙图中带电体接触验电器的金属球时箔片会张开，是因为同种电荷相互排斥
D．丁图中的奥斯特实验证实了电流的周围存在着磁场
【答案】CD
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【详解】
A．甲图中的实验说明磁极间的相互作用是异名磁极相互吸引，故A 选项错误；
B．乙图中的实验说明通电的电磁铁具有磁性，磁性的强弱与电流的方向无关，故B 选项错误；
C．丙图中带电体接触验电器的金属球时箔片会张开，是因为同种电荷相互排斥，是正确的，故C 选项正
确；
D．丁图中的奥斯特实验证实了电流的周围存在着磁场，能使小磁针转动，故D 选项正确。
故选CD。
8．（2021·河北唐山市·九年级期末）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁
甲、乙，并设计了如图所示的电路。关于实验原理及现象
的分析，不正确的是（ ）
A．实验中甲、乙是形状大小不同的两个铁钉
B．实验中流经甲、乙上线圈的电流大小相同
C．根据右手螺旋定则，可判断乙铁钉的上端是电磁铁的N 极
D．铁钉下的大头针呈发散状是因为大头针带了电荷
【答案】ACD
【详解】
A．实验中甲、乙是形状大小相同的两个铁钉，在电流相等时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性增强，吸
引大头针的个数增加，故A 错误，符合题意；
B．由图可知，甲、乙上线圈串联，通过甲、乙上线圈的电流相等，故B 正确，不符合题意；
C．电流从乙铁钉上端流入，根据安培定则，乙铁钉的上端是电磁铁的S 极，故C 错误，符合题意；
D．大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散，故D 错误，符合题意。
故选ACD。
三、填空题
9．（2021·全国九年级专题练习）如图是小科设计的汽车尾气中CO 排放量的检测电路，当CO 浓度高于
某一设定值时，电铃发声报警，图中气敏电阻R0的阻值随CO 浓度的增大而减小，电铃应接在_____（选
填“B”和“D”或“A”和“C”）之间；当CO 浓度升高，电磁铁的磁性_____（选填“增强”或“减
弱”）；电磁铁的上端为_____（选填“N”或“S”）极。
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【答案】“B”和“D” 增强 N
【详解】
[1][2][3]当CO 浓度高于某一设定值时，气敏电阻R0的阻值减小，由于
，电路中电流增大，电磁铁
磁性增强，衔铁向下，电铃发声报警，电铃应接在“B”和“D”之间，根据安培定则，判断出电磁铁的上
端为N 极。
10．（2021·河北唐山市·九年级期末）如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的下端
为___________极（选填“N”或“S”）；当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数将___________，
弹簧的长度将___________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】S 变小 变小
【详解】
[1]根据安培定则可得，螺线管的上端为N 极，下端为S 极。
[2][3]若将变阻器的滑片P 向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以电路中的电流变小，通电螺线
管的磁性减弱，故对铁块的作用力减小，即弹簧长度应变小。
四、实验题
11．（2021·河北唐山市·九年级期末）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁
铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
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(1)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁磁性___________（选填“变弱”、“变强”或“不变”），说
明匝数一定时，___________，电磁铁磁性越强；
(2)根据图示的情境可知，___________的磁性较强（选填“甲”或“乙”），说明当电流一定时，
___________，电磁铁磁性越强；
(3)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是___________。
【答案】变强 电流越大 甲 线圈匝数越多 同名磁极相互排斥
【详解】
(1)[1][2]磁性的强弱是无法直接观察的，可以通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱，当滑动变
阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个
数增加，说明匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。
(2)[3][4]由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大
于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
(3)[5]大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。
五、计算题
12．（2020·山东枣庄市·九年级其他模拟）如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工
作电路由电压U0=220V 的电源和阻值为R0=88Ω 的电热丝组成。控制电路是由电压U1=7.5V 的电源、开关、
电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R1（可取值范围为0～120Ω）和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt
的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA 时，衔铁才吸合，从而切断右边工作
电路，停止加热。求：
(1)工作电路中电热丝R0工作时的电流；
(2)电热丝R0工作5min 产生的热量；
(3)如果恒温箱的温度设定为60°C，则电阻箱R1应取多大阻值；
(4)该恒温箱可设定的最高温度是多少°C。
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【答案】(1)2.5A；(2)
；(3) 70Ω；(4)150°C
【详解】
(1)根据
计算工作电路中电热丝R0工作时的电流为
(2)工作电路工作5min 产生的热量为
(3)如果恒温箱的温度设定为60°C，由图乙知，此时热敏电阻的阻值为80Ω，则由
可得控制电路的
总电阻为
则电阻箱R1的阻值为
(4)因为电磁继电器的吸合电流一定，吸合时总电阻一定，所以当电阻箱的电阻最大时，热敏电阻的阻值最
小，此时设定温度最高,可得热敏电阻最小为
由图乙得，热敏电阻为30Ω 时，设定最高温度为150°C。
答：(1)工作电路中电热丝R0工作时的电流是2.5A；
(2)电热丝R0工作5min 产生的热量是
；
(3)如果恒温箱的温度设定为60°C，则电阻箱R1应取阻值70Ω；
(4)该恒温箱可设定的最高温度是150°C。
六、作图题
13．（2021·全国九年级专题练习）巨磁电阻是指某些材料的电阻随磁场的增强而减小的现象。图是其原理
图，图中GMR 是巨磁电阻。请将下列实物图用笔画线代替导线将实物图连接好，使滑片向右滑动时灯泡
变亮。
（___________）
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【答案】
【详解】
由题意可知，灯泡变亮说明巨磁电阻的阻值变小，即巨磁电阻周围的磁场增加；电磁铁的磁性增强，说明
通过它的电流变大，即滑动变阻器的滑片向右滑动时，其接入电路中的电阻变小
七、综合题
14．（2020·浙江舟山市·中考真题）图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇（部分参数如表），
具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两档工作状态。
喷雾小风扇部分参数
输出电压
4V
喷雾功率
4W
出风功率
4W
电池容量
6000mAh
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(1)图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图，当水箱内的水位较低时，红灯亮报警，请结合图说
明其工作原理______；
(2)小风扇在只扇风状态下工作10 分钟消耗的电能是______？
(3)商家宣称此款小风扇充满电后，在喷雾状态下可持续工作5 小时，通过计算判断他们的官宣与实际是否
相符______。
【答案】当水位降低到探针以下时，控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁弹回，红灯所在电路
接通，则红灯亮 2400J 不相符
【详解】
(1)[1]当水位降低到探针以下时，控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁弹回，红灯所在电路接通，
则红灯亮。
(2)[2]小风扇在只扇风时功率为4W，则工作10 分钟所消耗的电能
(3)[3]电池的容量为
根据
得一次充满电最多持续正常工作时间
故商家宣称此款小风扇充满电后，在喷雾状态下可持续工作5 小时与实际不相符。
