專題一電與磁微專一理解磁性和磁場1.如圖所示是條形磁體的磁場分布圖，下列說法正確的是（▲）A.a點(diǎn)的磁場強(qiáng)度比b點(diǎn)的磁場強(qiáng)B.將該條形磁體水平懸掛起來自由轉(zhuǎn)動，靜止時左端指向地理南極C.置于a點(diǎn)的小磁針靜止時S極指向左端D.磁感線是假想曲線，圖中畫磁感線處有磁場，在磁感線間的空白處沒有磁場【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.磁感線分布越密的地方，其磁場越強(qiáng)，故a處磁場比b處弱，故A錯誤；B.磁體周圍的磁感線從磁體的N極出來，回到磁體的S極，構(gòu)成閉合曲線，由圖該條形磁體的右端為N極，左端為S極，將該條形磁體水平懸掛起來自由轉(zhuǎn)動，靜止時左端指向地理南極，故B正確；C.小磁針靜止時北極所指的方向與該點(diǎn)的磁感線方向一致，所以a處的小磁針靜止時南極應(yīng)指向右側(cè)，故C錯誤；D.磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱，在磁場中畫出磁感線處存在磁場，在磁感線間的空白處也存在磁場，故D錯誤。故選B。2.如圖所示，在一豎立圓環(huán)形導(dǎo)線的中央懸掛一個輕質(zhì)小磁針（懸掛裝置圖中未畫出），通入如圖所示的電流時，下列說法中正確的是（▲）A.小磁針的N極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)B.小磁針的N極轉(zhuǎn)向紙外C.小磁針保持不動D.小磁針的N極在紙面內(nèi)沿順時間方向轉(zhuǎn)動【答案】A【解析】解決該題需用以下知識點(diǎn)：一個通電線圈也有N極和S極，也按照安培定則判斷，紙里是線圈的N極，紙外是線圈的S極；線圈外部的磁場是從線圈的N極出來回到S極，線圈內(nèi)部的磁場是從線圈的S極出來回到N極；磁場中該點(diǎn)的磁體N極受到磁力方向和該點(diǎn)的磁場方向相同?！痉治觥客娋€圈內(nèi)部的磁場方向和通電線圈外部的磁場方向不同，通電線圈內(nèi)部的磁場從S極出來回到N極，通電線圈外部的磁場從N極出來回到S極?！驹斀狻扛鶕?jù)安培定則知，紙里是通電螺線管的N極，紙外是通電螺線管的S極；通電螺線管內(nèi)部的磁場是從S極出來回到N極，小磁針在通電螺線管的內(nèi)部，小磁針N極受到的磁力和磁場方向相同，故小磁針垂直指向紙里。故選：A。3.1852年，法拉第經(jīng)過深入的思考和大量的嘗試，建立了“力線”的概念。他認(rèn)為在磁極周圍充滿了“力線”，依靠“力線”將磁極間的作用聯(lián)系起來。他還利用細(xì)鐵屑把這種所謂的“力線”形象地呈現(xiàn)出來。小科進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①在玻璃板上均勻地撒上一層薄薄的細(xì)鐵屑；②把玻璃板放在條形磁鐵上，觀察細(xì)鐵屑的分布情況；③輕敲玻璃板，再觀察細(xì)鐵屑的分布情況。請回答下列問題：（1）如圖所示為實(shí)驗(yàn)步驟③得到的細(xì)鐵屑分布情況。請你在圖中對應(yīng)的位置上畫出經(jīng)過A點(diǎn)的磁感線。（2）實(shí)驗(yàn)步驟②中未敲玻璃板，“力線”未能通過細(xì)鐵屑呈現(xiàn)出來；而步驟③中輕敲玻璃板，“力線”能通過細(xì)鐵屑呈現(xiàn)出來。上述原因分別是什么？▲?！敬鸢浮浚?）如圖：（2）②中未敲玻璃板“力線”未能通過細(xì)鐵屑呈現(xiàn)出來，是由于磁力較小，由于鐵屑受到摩擦力的作用，其運(yùn)動狀態(tài)沒有發(fā)生變化；步驟③中輕敲玻璃板“力線”，此時摩擦力減小，磁力大于摩擦力，則磁感線能通過細(xì)鐵屑呈現(xiàn)出來。【解析】（1）在磁體的外部，磁感線是從磁體的N極出來，回到磁體的S極的。（2）根據(jù)鐵屑受到摩擦力的作用分析?！痉治觥勘绢}考查了考查了磁感線的方向、摩擦力的作用，屬于基礎(chǔ)知識，要掌握?！驹斀狻浚?）根據(jù)磁感線的特點(diǎn)可知，在磁體的外部，磁感線是從磁體的N極出來，回到磁體的S極的，所以A點(diǎn)的磁感線是向左的，如圖：（2）實(shí)驗(yàn)步驟②中未敲玻璃板“力線”未能通過細(xì)鐵屑呈現(xiàn)出來，是由于磁力較小，由于鐵屑受到摩擦力的作用，其運(yùn)動狀態(tài)沒有發(fā)生變化；步驟③中輕敲玻璃板“力線”，此時摩擦力減小，磁力大于摩擦力，則磁感線能通過細(xì)鐵屑呈現(xiàn)出來。故答案為：（1）如圖：（2）②中未敲玻璃板“力線”未能通過細(xì)鐵屑呈現(xiàn)出來，是由于磁力較小，由于鐵屑受到摩擦力的作用，其運(yùn)動狀態(tài)沒有發(fā)生變化；步驟③中輕敲玻璃板“力線”，此時摩擦力減小，磁力大于摩擦力，則磁感線能通過細(xì)鐵屑呈現(xiàn)出來。微專二電磁鐵及其應(yīng)用如圖所示是小敏設(shè)計(jì)的汽車尾氣中CO排放量的檢測電路。當(dāng)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(dāng)CO濃度升高，電磁鐵磁性減弱C.用久后，電源電壓U1會減小，報警時CO最低濃度比設(shè)定值高D.為使該檢測電路在CO濃度更低時報警，可將R2的滑片向下移【答案】C【解析】（1）（2）圖中氣敏電阻R1阻值隨CO濃度的增大而減小，由歐姆定律得出控制電路的電流變化，根據(jù)影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素可知磁性的變化，結(jié)合電路分析；（3）用久后，電源電壓U1會減小，由歐姆定律，只有當(dāng)R1阻值變小時，控制電路才能達(dá)到銜鐵被吸下的最小電流，據(jù)此分析；（4）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)分析?！痉治觥勘绢}考查串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律的運(yùn)用和影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，難度不大?！驹斀狻緼B、當(dāng)CO濃度升高，氣敏電阻R1阻值減小，控制電路總電阻減小，電源電壓不變，則控制電流電流增大，電磁鐵磁性增強(qiáng)；當(dāng)CO濃度高于某一設(shè)定值時，銜鐵被吸下，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(dāng)R1阻值變小時，控制電路才能達(dá)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，氣敏電阻R1阻值越大，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)可知，I=，即減小變阻器的電阻，故將R2的滑片向上移，故D錯誤。故選：C。5.在治療心臟疾病患者時，通常用一種被稱為“血泵”的體外裝置來代替心臟，以維持血液循環(huán)，其簡化示意圖如圖所示。線圈固定在軟鐵桿上，兩者組成一個電磁鐵，活塞筒在閥門S1、S2處與血管相連，則下列說法正確的是（▲）A.在該裝置工作中的某時刻，若電流從a端流進(jìn)線圈，從b端流出線圈，則電磁鐵受到左側(cè)永磁體向左的作用力B.要使該裝置能維持人體血液循環(huán)，線圈a、b間所接電源應(yīng)為直流電源C.要使該裝置能維持人體血液循環(huán)，線圈a、b間所接電源為交流或直流電源均可D.要使該裝置能維持人體血液循環(huán)，線圈a、b間所接電源應(yīng)為交流電源【答案】D【解析】（1）由圖知：當(dāng)“人工心臟泵”工作時，血液從閥門S2進(jìn)，從閥門S1送出；故使得閥門S2打開，S1關(guān)閉，則血液進(jìn)入血管，處于送血狀態(tài)，根據(jù)磁極間的相互作用結(jié)合安培定則可判斷電流的流向。（2）根據(jù)人的心臟分為四個腔，其血液循環(huán)包括體循環(huán)和肺循環(huán)兩條途徑分析?！痉治觥勘绢}為物理知識在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用題，題目中給出了必要的信息，應(yīng)注意提取有用信息并結(jié)合相關(guān)物理知識求解?！驹斀狻浚?）由圖知：若要使血液流入該“血泵”，血液從閥門S2抽進(jìn)，從閥門S1送出；故應(yīng)使活塞左移，使得閥門S2打開，S1關(guān)閉，螺線管左端應(yīng)為S極，此時異名磁極相互吸引，則血液進(jìn)入血管，處于送血狀態(tài)。由右手螺旋定則可知，右手握住螺線管，大拇指指向N極，四指指向電流的方向，則電流應(yīng)從電磁鐵線圈的b端流入；故A錯誤；（2）人的心臟是推動血液循環(huán)流動的泵，左心室與右心室同時收縮，左心室射出的血液經(jīng)主動脈、各級動脈流往全身各處，最后經(jīng)上、下腔靜脈流回右心房，這條血液循環(huán)路線就是體循環(huán)；右心室射出的血液，經(jīng)肺動脈流向肺，再經(jīng)肺靜脈流回左心房，這條血液循環(huán)路線就是肺循環(huán)。因此要使該裝置能維持人體血液循環(huán)，線圈a、b間所接電源應(yīng)為交流電，故BC錯誤，D正確。故選：D。6.如圖所示，條形磁鐵置于水平桌面上，電磁鐵右端固定并保持水平，且與條形磁鐵在同一平面和相同高度。當(dāng)電路中開關(guān)S′由斷開到閉合時，條形磁鐵一直保持靜止，下列說法正確的是（▲）A.開關(guān)S′閉合后，電磁鐵左端是S極B.開關(guān)S′閉合后，條形磁鐵受到摩擦力的方向向左C.滑片P向右移動時，條形磁鐵受到的摩擦力逐漸減小D.開關(guān)S′斷開時，條形磁鐵與電磁鐵之間沒有力的作用【答案】C【解析】（1）根據(jù)安培定則判斷電磁鐵磁極；（2）由滑片的移動可知接入電阻的變化及電流的變化，則可知磁性強(qiáng)弱的變化；（3）二力平衡的條件是：大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，作用在同一個物體上。【分析】本題涉及到安培定則、影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素、歐姆定律等多個知識點(diǎn)，能夠?qū)⒏髦R點(diǎn)靈活應(yīng)用并注意各內(nèi)容間的相互聯(lián)系?！驹斀狻緼、S′閉合時，根據(jù)安培定則，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，則大拇指指向電磁鐵左端，即電磁鐵左端為N極，右端為S極，故A錯誤；B、磁體的右端為N極，電磁鐵左端為N極，同名磁極相互排斥，故條形磁鐵受到摩擦力方向是向右的，故B錯誤；C、滑片P向右滑動的過程中，滑動變阻器接入電路的電阻增大，電路中的電流變小，電磁鐵的磁性減弱，條形磁鐵靜止在水平桌面上，豎直方向上的重力與支持力是一對平衡力，而條形磁鐵在水平方向有受到平衡力的作用，所以條形磁鐵受到兩對平衡力的作用，由于排斥力減小，故摩擦力也減小，故C正確；D、S′斷開時，左邊是磁鐵，當(dāng)電磁鐵斷電后，磁鐵和鐵芯之間仍然有吸引力存在，故D錯誤。故選：C。7.出于安全考慮，電梯設(shè)置有超載自動報警系統(tǒng)，其工作原理如圖甲所示，R1為保護(hù)電阻，R2為壓敏電阻。當(dāng)超載時，電鈴會報警，已知控制電路的電源電壓U=6V,R1=100Ω,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均忽略不計(jì)。（1）請簡要說明超載時，引起電鈴報警的工作過程。（2）當(dāng)電磁鐵線圈電流達(dá)到20mA時，銜鐵剛好被吸住，若某次該電梯廂內(nèi)有總質(zhì)量為800kg的乘客和物品，試通過計(jì)算說明電梯是否超載（g取10N/kg）?！敬鸢浮浚?）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(qiáng)，磁性達(dá)到一定程度時，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)B接觸，電鈴報警，電梯不工作；（2）電梯不超載【解析】（1）超載自動報警系統(tǒng)實(shí)質(zhì)就是電磁繼電器的應(yīng)用，電梯超載時，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)B接觸，電鈴工作電路接通；（2）根據(jù)乘客質(zhì)量求出乘客重力，也就是對電梯的壓力，找出圖像中壓力對應(yīng)的R2電阻值，根據(jù)歐姆定律的知識計(jì)算出此時電路中的電流，將這個電流和20mA比較得出結(jié)論。【分析】（1）超載自動報警系統(tǒng)的控制電路受壓敏電阻控制，受到的壓力越大，電阻越小，電路中電流越大，電磁鐵磁性越強(qiáng)；（2）本題最后一問有多種解法，也可以根據(jù)電磁鐵線圈工作電流結(jié)合歐姆定律的內(nèi)容和圖乙，推算出承受的最大壓力和乘客的總重力進(jìn)行比較判斷是否超載?！驹斀狻浚?）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(qiáng)，磁性達(dá)到一定程度時，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)B接觸，電鈴報警，電梯不工作。（2）電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為800千克的乘客時，電梯受到的壓力等于乘客的重力，即F=G=mg=800kg×10N/kg=8000N，由圖乙，當(dāng)壓力F=8000N,對應(yīng)的壓敏電阻阻值R2=300Ω。所以控制電路中的電流為I==0.015A=15mA，因?yàn)?5mA＜20mA。所以此時電梯不超載。故答案為：（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(qiáng)，磁性達(dá)到一定程度時，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)B接觸，電鈴報警，電梯不工作；（2）電梯不超載。微專三了解磁場對通電導(dǎo)體的作用8.如圖所示為直流電動機(jī)在兩個不同時刻的工作原理圖，下列分析不正確的是（▲）A.在這兩個時刻，導(dǎo)線ab中的電流方向不同，受到的磁場力方向也不同B.甲、乙兩圖中的線圈再轉(zhuǎn)動90°角，都能到達(dá)平衡位置C.由上往下看，線圈中電流均為順時針方向D.若電動機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動，則電動機(jī)內(nèi)外電路中的電流方向是不變的【答案】D【解析】【分析】【詳解】由題圖可知，導(dǎo)線ab在這兩個時刻電流方向不同，由于導(dǎo)體受力方向與磁場方向和電流方向有關(guān)，所以這兩個時刻導(dǎo)線ab的受力方向不同，故A正確；平衡位置是指線圈平面與磁感線垂直的位置，題圖磁感線均從右向左，故甲、乙兩圖中的線圈再轉(zhuǎn)動90°,都能到達(dá)平衡位置，故B正確；電源的左側(cè)為正極，從上往下看，線圈中電流都是順時針方向，故C正確；電動機(jī)之所以能持續(xù)轉(zhuǎn)動，是因?yàn)槊慨?dāng)轉(zhuǎn)過平衡位置時，換向器就會改變線圈中電流的方向，即電動機(jī)線圈外通過的是方向不變的電流，線圈內(nèi)因?yàn)閾Q向器的作用，電流方向在改變，故D錯誤。故選：D。9.小科利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究磁場對通電導(dǎo)體的作用時，閉合開關(guān)后，他左右移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)軌上的導(dǎo)體ab始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。經(jīng)檢查，全部實(shí)驗(yàn)器材均無故障且連接無誤。請你猜想通電導(dǎo)體ab在磁場中處于靜止的原因是▲（寫出三點(diǎn)）。請寫出檢驗(yàn)這些猜想的方法：▲?！敬鸢浮浚?）1.蹄形磁體磁性太弱；2.電源電壓較低導(dǎo)致通過導(dǎo)體ab的電流太??；3.導(dǎo)體ab質(zhì)量太大；（2）用磁性更強(qiáng)的蹄形磁體替換原來的磁體，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，觀察導(dǎo)軌上的導(dǎo)體是否運(yùn)動。（或?qū)㈦娫措妷赫{(diào)高，或更換成輕質(zhì)的導(dǎo)體）?！窘馕觥?/p>

影響磁場力大小的因素是：電流的大小，磁體磁性的強(qiáng)弱。在探究磁場對通電導(dǎo)體的作用時，導(dǎo)軌上的導(dǎo)體ab始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，可能是由于蹄形磁體磁性太弱或電源電壓較低導(dǎo)致通過導(dǎo)體ab的電流太小或?qū)wab質(zhì)量太大?！痉治觥勘绢}利用開放的情景，考查了學(xué)生的課堂實(shí)驗(yàn)探究過程，考查學(xué)生在探究過程中的動手、動腦能力?！驹斀狻浚?）影響磁場力大小的因素是：電流的大小，磁體磁性的強(qiáng)弱；在探究磁場對通電導(dǎo)體的作用時，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)軌上的導(dǎo)體ab始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，可能是蹄形磁體磁性太弱，也可能是電源電壓較低、電流太小，導(dǎo)致磁場力過??；還可能是導(dǎo)體ab質(zhì)量太大，壓力大，導(dǎo)致摩擦力過大使導(dǎo)體ab始終處于靜止?fàn)顟B(tài)；由此可以猜想通電導(dǎo)體ab在磁場中處于靜止的原因是：1.蹄形磁體磁性太弱；2.電源電壓較低導(dǎo)致通過導(dǎo)體ab的電流太??；3.導(dǎo)體ab質(zhì)量太大。（2）檢驗(yàn)猜想的方法是：用磁性更強(qiáng)的蹄形磁體替換原來的磁體，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，觀察導(dǎo)軌上的導(dǎo)體是否運(yùn)動。（或?qū)㈦娫措妷赫{(diào)高，或更換成輕質(zhì)的導(dǎo)體）。

故答案為：（1）1.蹄形磁體磁性太弱；2.電源電壓較低導(dǎo)致通過導(dǎo)體ab的電流太??；3.導(dǎo)體ab質(zhì)量太大；（2）用磁性更強(qiáng)的蹄形磁體替換原來的磁體，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，觀察導(dǎo)軌上的導(dǎo)體是否運(yùn)動。（或?qū)㈦娫措妷赫{(diào)高，或更換成輕質(zhì)的導(dǎo)體）。微專四理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象10.如圖所示為交流發(fā)電機(jī)工作原理圖，線圈在磁場中按圖示方向持續(xù)轉(zhuǎn)動，則（▲）A.兩磁極間的磁場方向向左B.線圈在磁場中切割磁感線C.通過燈泡的電流方向不變D.線圈一定不受磁場力作用【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.在磁體的外部磁感線都是從N極出發(fā)回到S極，故圖中兩磁極間的磁場方向向右，故A錯誤；BC.發(fā)電機(jī)是根據(jù)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流的原理制成的，感應(yīng)電流的方向和磁場方向、導(dǎo)體切割磁感線的方向有關(guān)，由于導(dǎo)體切割磁感線的方向在改變，所產(chǎn)生的電流也會變化，故B正確，C錯誤；D.根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用的原理可知，此時線圈一定會受到力的作用，故D錯誤。故選B。11.如圖所示是“探究導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”的實(shí)驗(yàn)裝置，閉合開關(guān)后，導(dǎo)體棒、靈敏電流計(jì)、開關(guān)、導(dǎo)線組成閉合電路。實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象如表所示。實(shí)驗(yàn)序號磁場方向?qū)w棒ab運(yùn)動方向靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)情況1向下向上不偏轉(zhuǎn)2向下不偏轉(zhuǎn)3向左向右偏4向右向左偏5向上向上不偏轉(zhuǎn)6向下不偏轉(zhuǎn)7向左向左偏8向右向右偏