2019-2020学年九年级物理全册 20.3电磁铁 电磁继电器练习（含解析）（新版）新人教版

第3节 电磁铁 电磁继电器精选练习一、夯实基础1（2019 邵阳）在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，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小磁针静止时，n极水平指向左c利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机d当滑动变阻器滑动片p向右端移动，电磁铁磁性增强【答案】c【解析】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；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；c、该实验表明了电能生磁，利用这一现象所揭示的原理可制成电磁铁，故c错误；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。2(2019 菏泽)下列电器中，利用电流热效应工作的是（）a电风扇b电暖气c电视机d电磁继电器【答案】b【解析】电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应。发生电流的热效应时，电能转化为内能。 a、电风扇的电动机工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故a不符合题意；b、电暖气工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故b符合题意； c、电视机主要是把电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，故c不符合题意；d、电磁继电器主要利用了电流的磁效应工作的，故d不符合题意。 3（2019 娄底）如图所示，gmr是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关s1、s2时，下列说法正确的是（）a电磁铁的右端为n极b小磁针将顺时针旋转c当p向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗d当p向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小【答案】d【解析】（1）根据安培定则可知，电磁铁的左端为n极，右端为s极，根据磁极间的相互作用可知，右侧的小磁针将会逆时针旋转，故ab错误；（2）闭合开关s1和s2，使滑片p向左滑动，电阻变小，电流变大，磁场的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，电路电流变大，所以指示灯的亮度会变亮，故c错误。使滑片p向右滑动，电阻变大，电流变小，磁场的磁性变弱，巨磁电阻的阻值变大，电路电流变小，根据u=ir可知，灯泡两端的电压减小，电压表示数变小，故d正确。4(2019 呼伦贝尔)如图所示，在电磁铁上方用弹簧悬挂一根条形磁铁，闭合开关，将变阻器的滑片p从右向左滑动的过程中，弹簧将（）a先伸长后缩短 b逐渐伸长 c静止不动 d逐渐缩短【答案】d【解析】根据安培定则可判断电磁铁上端是n极，与条形磁铁相互吸引。当滑片向从右向左滑动，滑动变阻器连入阻值增大，电流减小，电磁铁磁性减弱，电磁铁与条形磁铁之间的吸引力减小，因此弹簧长度逐渐缩短，故d正确。5.（2019宿迁）如图，闭合开关，螺线管a端的磁极为_极。若要使螺线管的磁性加强，请你说出一种方法：_。ab【答案】n 增大电流【解析】已知电流从右端流入，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的a端为n极；通电螺线管磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数及是否有铁芯插入有关。螺线管中的电流越大，螺线管线圈的匝数越多，有铁芯插入都可以使通电螺线管的磁性增强。 已知电源的正负极，由安培定则判断螺线管a端的磁极； 影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、是否有铁芯插入。电流越大，匝数越多，有铁芯插入，磁性越强。安培定则中涉及三个方向：电流方向与线圈绕向即四指的指向；磁场方向即大拇指的指向。在关于安培定则的考查中，往往是知二求一。6 (2019 泰州)如图为某电磁继电器的工作原理图，开关s闭合时，电磁铁_(有/无)磁性，_(电灯/电铃)通电工作。【答案】有 电灯【解析】闭合开关，电磁铁中有电流通过，电磁铁有磁性，吸引衔铁，动触点和下面的静触点接通，电灯和电源构成通路，电灯工作。7.（2019 成都a卷）如图所示.用细线悬挂的磁体ab.磁极未知。当闭合电路开关s后,磁体的b端与通电螺线管左端相互排斥,则b端是磁体的 极。 断开开关s,磁体静止时,b端会指向地理的 ( 选填“北方”或“南方”)。【答案】n 北方【解析】由右手螺旋定则可以初步判断通电螺线管左端为n极，再根据题设条件螺线管与磁体相互排斥，同性相斥，则磁体b端为n极。而磁体静止后，由异性相吸，b端会指向地磁南极，即地理北极。8（2019 七台河）如图所示为巨磁电阻特性原理示意图，图中gmr是巨磁电阻（阻值随周围磁场强度的增强而减小），闭合开关s1和s2后，电磁铁左侧为 极（选填“n”或“s”），当滑片p向右移动时，小灯泡的亮度将 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。【答案】n；变暗【解析】（1）闭合开关s1，电流从螺线管右端流入，由安培定则可知，电磁铁左侧为n极，右侧为s极；（2）由左图可知，向右滑动滑片p时，变阻器接入电路中的电阻变大，由i可知，左边电路中的电流变小，则电磁铁的磁性变弱，周围的磁场减弱；由右图可知，巨磁电阻和指示灯串联，因为巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小，所以此时巨磁电阻的阻值会变大，右边电路中的总电阻变大，由i可知，右边电路中的电流变小，通过指示灯的电流变小，指示灯的实际功率变小，所以指示灯变暗。9(2019 达州)如图是研究电磁铁磁性的电路图，则电磁铁的s极为 （选填“a”或“b”）端。当滑动变阻器的滑片p向右移动时，电磁铁的磁性变 （选填“强”或“弱”）。【答案】b；弱【解析】（1）由图看出，电流从电磁铁下端流入，依据安培定则，四指顺着电流方向，大拇指应向上握住电磁铁，所以上端为n极，b端的磁极为s极。（2）滑动变阻器的滑片p向右移动时，连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱。 10. (2019 温州)雾天能见度低，骑车易发生交通事故，要减速慢行。（1）雾天，空气中会形成大量水珠。该过程发生的物态变化是_。（2）小明要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁，忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是_。【答案】（1）液化；（2）d。【解析】（1）雾是空气中的水蒸气放热液化成的小水滴；由气态变液态，属于液化现象； （2）a、该电路闭合开关，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，灯泡发光。之后电磁铁一直有电流，磁性保持，动触点无法与下面的静触点分开，灯泡会一直发光，故a不符合要求。 b、该电路闭合开关，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，电磁铁一直有电流，磁性保持，动触点无法与下面的静触点分开，而灯泡被局部短路，灯泡会一直不发光，故b不符合要求。 c、该电路闭合开关，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，衔接与上面的触电分开，灯泡不发光。之后电磁铁一直有电流，磁性保持，动触点无法与上面的静触电接触，灯泡会一直不发光，故c不符合要求。 d、该电路闭合开关，电磁铁与灯泡中都有电流经过，灯泡发光且电磁铁产生磁性；之后电磁铁将动触点吸下，与静触点分离，电路被切断，灯熄灭且电磁铁磁性消失，弹性衔铁弹性形变恢复，动触点与静触点接触，电路通路，灯泡发光且电磁铁又具有磁性；如此反复，灯泡持续闪烁，故d符合要求。 二、提升训练1 (2019 泸州)如图所示，一条形磁铁静止在粗糙的水平桌面上，通电螺线管与条形磁铁处于同一水平面上，并靠近。开关闭合后，滑片p向下滑动的过程中，条形磁铁始终保持静止。对条形磁铁所受摩擦力的判断，下列说法中正确的是（）a 摩擦力减小，方向水平向左b摩擦力减小，方向水平向右c 摩擦力增大，方向水平向左d摩擦力增大，方向水平向右【答案】d【解析】由安培定则得，电磁铁左端为n极，右端为s极，则与条形磁铁的异名极相对，相互吸引，则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力，因条形磁铁始终保持静止，所以它受到的吸引力和桌面给它的摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的； 当滑片逐渐向下移动时，连入电路的电阻逐渐减小，由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变大，则磁场逐渐变强，条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变大，因条形磁铁受的是平衡力，故摩擦力的大小也会逐渐增大。 2. (2019 绍兴)如图是小敏设计的汽车尾气中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r阻值随co浓度的增大而减小。下列说法正确的是（） a.电铃应接在a和c之间b.当co浓度升高，电磁铁磁性减弱c.用久后，电源电压u1会减小，报警时co最小浓度比设定值高d.为使该检测电路在co浓度更低时报警，可将r2控制电路的滑片向下移【答案】 c 【解析】 a、当co浓度增大，电阻减小，电流增大时，电磁铁才会吸引衔铁，这时衔铁与下面的触点接通，只有电铃在bd部分才能报警，故a错误； b、当co浓度增大，电阻减小，电流增大时，电磁铁的磁性会增强，故b错误； c、电磁铁吸引衔铁需要的磁力是不变的，即线圈中需要达到的电流大小不变；当电源电压减小时，控制电路部分电流变小，此时电磁铁磁力较小不能将衔铁吸下来报警；只有co的浓度继续增大，气敏电阻的阻值继续减小，电路电流增大才能再次报警，因此报警时co的最小浓度设定值偏高，故c正确； d、报警时控制电路中电流保持不变，即总电阻不变；当co的浓度降低时，气敏电阻的阻值变大，为了正常报警，变阻器的阻值必须变小，即滑片向上移动，故d错误。3.（2019 河南）(双选)图10为一款“智能照明灯”的电路,灯l天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,r1为定值电阻,r2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的（）a电磁继电器利用电磁感应原理工作 br2的阻值随光照强度的增大而增大c当光照强度增大时,电压表示数减小 d若将r1换成阻值稍小的电阻,可缩短灯l的发光时间【答案】cd【解析】a、电磁继电器是利用电流的磁效应原理工作的，故a错误；b、要使灯l在天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值，衔铁被吸合，灯l所在电路断开，灯l自动熄灭，则可知天亮时光照强度增大，控制电路中电流增大，光敏电阻r2的阻值减小，所以，r2的阻值随光照强度的增大而减小，故b错误；c、由于r2的阻值随光照强度的增大而减小，当光照强度增大时，r2的阻值减小，根据串联分压的规律可知，r2两端的电压减小，即电压表示数减小，故c正确；d、由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据r=可知，衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变，若r1换成阻值较小的电阻，则r2的阻值变大，此时光照强度减弱，即灯l在天不太亮时已经熄灭，在天很暗时才自动发光。由此可见，将r1换成阻值较小的电阻，可缩短灯l的发光时间，故d正确。4(2019 嘉兴)小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭（原理如图）。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是（）a改变磁铁的磁极 b改变电流的大小c改变磁铁磁性强弱 d改变线圈的匝数【答案】 a 【解析】线圈和条形磁铁之间的磁力越大，纸盆的振动幅度越大，喇叭的响度越大。既可以改变条形磁铁的磁场强度，也可以改变线圈的磁场强度，据此选择。要改变喇叭的响度，就必须改变线圈的磁场强度或磁铁的磁场强度；因为电磁铁的磁性大小受到电流大小和线圈匝数的影响，因此b、c、d都不合题意； 改变磁铁的磁极对磁场强度的大小没有影响，故a符合题意。5 (2019 宁波)磁共振成像是一种较新的医学成像技术，它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热而灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，没有涉及的知识是（ ） a铁在磁场里会被磁化b磁能生电c电流的热效应d同名磁极相互排斥【答案】 d 【解析】分析题干描述的现象包含的物理原理，哪个没有涉及，哪个就是正确选项。 a、根据“ 强静磁场会吸引铁质物品 ”可知，铁质物质在磁场中被磁化，故a不合题意； b、根据“ 变化磁场会使携带的金属中产生感应电流”可知，磁场能够生电，故b不合题意； c、根据“ 从而使金属发热而灼伤病人 ”可知，电流会产生热效应，故c不合题意； d、从题目中找不到涉及“同种电荷相互排斥”的描述，故d符合题意。6.（2019 天水）如图所示的电路，开关s接到a后，电磁铁左端为_极，小磁针静止时，a端是_极；将开关s由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性_（选填“增强”、“不变”或“减弱”）。【答案】n n 减弱【解析】（1）伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的左端为电磁铁的n极，据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的道理可知，小磁针的a端是n极； （2）在此实验装置中，保持电流不变，将开关s由a换到b，则减少了线圈的匝数，因此通电螺线管的磁性减弱。7(2019 淄博)如图所示，gmr是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关s1和s2时，小磁针n极指向右端，则电磁铁的左端为极，电源右端为极。要使指示灯变亮，滑动变阻器的滑片应向滑动。【答案】n；正；左【解析】（1）根据根据磁极间的相互作用得出电磁铁的两极，利用安培定则可知电源的正负极；（2）根据灯泡亮度的变化可知，电流大小变化情况，从而判断出电磁铁的磁场强弱变化，进一步得出滑动变阻器的滑片移动方向。解：已知小磁针n极指向右端，根据磁极间的相互作用可知，电磁铁的左端n极，右手握住螺线管，大拇指指向n极，四指指向电流的方向，则电源右端为正极，左端为负极，闭合开关s1和s2，要使指示灯变亮，则电路电流变大，巨磁电阻的阻值减小，磁场的磁性增强，电流变大，电阻变小，则使滑片p向左滑动。8(2019 黄石)酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示。电磁铁的工作原理是电流的磁效应，该现象最早是由_(选填“法拉第”、“奥斯特”或“安培”)发现的。装置通电后，电磁铁上端为_(选填“n”或“s”)极。若密封罩被提起并悬挂于空中，不计衔铁、杠杆的质量，左侧电磁吸力应_(选填“大于”、“等于”或“小于”)密封罩的重力；若提不起，则应将滑动变阻器滑片向_(选填“左”或“右”)滑动。【答案】奥斯特；n；大于；左【解析】在通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，即发明电流周围存在磁场。电磁铁的工作原理是电流的磁效应，该现象最早是奥斯特发现的；由图看出，电流从电磁铁上端流入，依据安培定则，四指顺着电流方向，大拇指应向上握住电磁铁，所以上端为n极。若密封罩被提起并悬挂于空中，不计衔铁、杠杆的质量，由图可知，衔铁这段电磁吸力的力臂小于密封罩的重力的力臂，根据杠杆的平衡条件，左侧电磁吸力应大于密封罩的重力；提不起，则应将滑动变阻器滑片向左移动，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，衔铁这段电磁吸力就会变大。9(2019 黄冈)如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，光敏电阻的阻值 ，电路中的电流增大，电磁铁的磁性 ，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则是除尘器。【答案】减小；增强；b【解析】电磁继电器就是一个自动控制电路通断的开关，根据电磁继电器的工作原理来分析解答。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上时，电路中的电流增大，根据欧姆定律可