1. 电磁铁由线圈和
铁芯
组成,其磁性强弱与电流大小
、线圈匝数
有关。答案:铁芯
电流大小
线圈匝数
电流大小
线圈匝数
解析:
【分析】
首先回忆电磁铁的定义,电磁铁是将通电线圈套在铁芯上制成的,所以其组成包括线圈和铁芯。接着思考影响电磁铁磁性强弱的因素,根据电磁学相关知识,通过实验可知,当线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁磁性越强;当电流大小相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强,因此磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关。
【解析】
1. 电磁铁的构造:电磁铁是由线圈和铁芯组成的,铁芯可以增强线圈通电后的磁性。
2. 磁性强弱的影响因素:在其他条件相同时,通过线圈的电流越大,电磁铁的磁性越强;在电流大小相同的情况下,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强。因此其磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关。
【答案】
铁芯;电流大小;线圈匝数
【知识点】
电磁铁的构造;电磁铁磁性影响因素
【点评】
本题考查电磁铁的基础知识点,属于电磁学中的基础内容,需要准确记忆电磁铁的组成及磁性强弱的影响因素,这类知识点常以填空、选择形式出现,是后续学习电磁应用的基础。
【难度系数】
0.9
首先回忆电磁铁的定义,电磁铁是将通电线圈套在铁芯上制成的,所以其组成包括线圈和铁芯。接着思考影响电磁铁磁性强弱的因素,根据电磁学相关知识,通过实验可知,当线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁磁性越强;当电流大小相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强,因此磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关。
【解析】
1. 电磁铁的构造:电磁铁是由线圈和铁芯组成的,铁芯可以增强线圈通电后的磁性。
2. 磁性强弱的影响因素:在其他条件相同时,通过线圈的电流越大,电磁铁的磁性越强;在电流大小相同的情况下,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强。因此其磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关。
【答案】
铁芯;电流大小;线圈匝数
【知识点】
电磁铁的构造;电磁铁磁性影响因素
【点评】
本题考查电磁铁的基础知识点,属于电磁学中的基础内容,需要准确记忆电磁铁的组成及磁性强弱的影响因素,这类知识点常以填空、选择形式出现,是后续学习电磁应用的基础。
【难度系数】
0.9
2. 与永磁体相比,电磁铁具有以下优点:电磁铁的磁性有无可以由
通电、断电
来控制;电磁铁磁性的强弱可以通过调节电流大小
来控制;电磁铁的磁极可以由电流方向
来控制。答案:通电,断电
调节电流大小
电流方向
调节电流大小
电流方向
解析:
【分析】
要解决这道题,需结合电磁铁的工作原理(电流的磁效应)来逐一分析:首先,电磁铁依赖电流产生磁性,通电时有磁性,断电时磁性消失,因此磁性有无可由通断电控制;其次,在线圈匝数固定时,电流大小会影响磁性强弱,电流越大磁性越强,所以能通过调节电流大小控制磁性强弱;最后,根据安培定则,电流方向改变时,电磁铁的磁极方向会随之改变,因此磁极可由电流方向控制。
【解析】
1. 磁性有无的控制:电磁铁基于电流的磁效应工作,通电时产生磁性,断电时磁性消失,因此磁性有无可以由通电、断电来控制。
2. 磁性强弱的控制:在线圈匝数等其他条件不变时,电流越大,电磁铁的磁性越强,所以磁性强弱可以通过调节电流大小来控制。
3. 磁极的控制:根据安培定则,当电流方向改变时,电磁铁的磁极方向会发生改变,因此磁极可以由电流方向来控制。
【答案】
通电、断电;调节电流大小;电流方向
【知识点】
电磁铁的特性、电流的磁效应、安培定则
【点评】
本题聚焦电磁铁相对永磁体的核心优势,是电磁学的基础知识点,直接考查电磁铁的可控性特点,要求学生熟练掌握电磁铁的工作原理及影响其磁性的关键因素,属于对基础知识的常规考查。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需结合电磁铁的工作原理(电流的磁效应)来逐一分析:首先,电磁铁依赖电流产生磁性,通电时有磁性,断电时磁性消失,因此磁性有无可由通断电控制;其次,在线圈匝数固定时,电流大小会影响磁性强弱,电流越大磁性越强,所以能通过调节电流大小控制磁性强弱;最后,根据安培定则,电流方向改变时,电磁铁的磁极方向会随之改变,因此磁极可由电流方向控制。
【解析】
1. 磁性有无的控制:电磁铁基于电流的磁效应工作,通电时产生磁性,断电时磁性消失,因此磁性有无可以由通电、断电来控制。
2. 磁性强弱的控制:在线圈匝数等其他条件不变时,电流越大,电磁铁的磁性越强,所以磁性强弱可以通过调节电流大小来控制。
3. 磁极的控制:根据安培定则,当电流方向改变时,电磁铁的磁极方向会发生改变,因此磁极可以由电流方向来控制。
【答案】
通电、断电;调节电流大小;电流方向
【知识点】
电磁铁的特性、电流的磁效应、安培定则
【点评】
本题聚焦电磁铁相对永磁体的核心优势,是电磁学的基础知识点,直接考查电磁铁的可控性特点,要求学生熟练掌握电磁铁的工作原理及影响其磁性的关键因素,属于对基础知识的常规考查。
【难度系数】
0.8
3. 电磁继电器实质上是用
电磁铁
控制电路通断的一种开关。电磁继电器的工作电路可分为控制
电路和受控
电路两部分。电磁继电器可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压
、强电流
的受控电路。答案:电磁铁
控制
受控
高压电
强电流
控制
受控
高压电
强电流
解析:
【分析】
要解决这道题,需回忆电磁继电器的核心部件、电路组成及功能特点:首先,电磁继电器依靠电磁铁的磁性变化控制开关通断,核心控制部件为电磁铁;其次,它的工作电路明确分为控制电路和受控电路两部分;最后,电磁继电器的优势是借助低电压、弱电流的控制电路,间接控制高压电、强电流的受控电路以保障安全,可根据这些知识点依次填空。
【解析】
1. 电磁继电器通过电磁铁通电产生磁性、断电失去磁性控制衔铁运动,实现电路通断控制,因此第一个空填电磁铁。
2. 电磁继电器的工作电路分为两部分:提供低电压、弱电流的控制电路,以及被控制的受控电路,故第二、三个空分别为控制、受控。
3. 电磁继电器可利用低电压、弱电流的控制电路,控制存在安全风险的高压电、强电流的受控电路,所以最后两个空填高压电、强电流。
【答案】
电磁铁;控制;受控;高压电;强电流
【知识点】
电磁继电器结构;电磁继电器作用
【点评】
本题属于电学基础识记类题目,考查电磁继电器的核心部件、电路组成及功能特点,掌握其基础概念和安全控制作用是解题关键。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需回忆电磁继电器的核心部件、电路组成及功能特点:首先,电磁继电器依靠电磁铁的磁性变化控制开关通断,核心控制部件为电磁铁;其次,它的工作电路明确分为控制电路和受控电路两部分;最后,电磁继电器的优势是借助低电压、弱电流的控制电路,间接控制高压电、强电流的受控电路以保障安全,可根据这些知识点依次填空。
【解析】
1. 电磁继电器通过电磁铁通电产生磁性、断电失去磁性控制衔铁运动,实现电路通断控制,因此第一个空填电磁铁。
2. 电磁继电器的工作电路分为两部分:提供低电压、弱电流的控制电路,以及被控制的受控电路,故第二、三个空分别为控制、受控。
3. 电磁继电器可利用低电压、弱电流的控制电路,控制存在安全风险的高压电、强电流的受控电路,所以最后两个空填高压电、强电流。
【答案】
电磁铁;控制;受控;高压电;强电流
【知识点】
电磁继电器结构;电磁继电器作用
【点评】
本题属于电学基础识记类题目,考查电磁继电器的核心部件、电路组成及功能特点,掌握其基础概念和安全控制作用是解题关键。
【难度系数】
0.8
4. 如图16-4-1所示,小明用两个相同的大铁钉制成的电磁铁进行 
实验。下列说法中正确的是(
A.将两电磁铁上部靠近,它们会相互吸引
B.要使电磁铁磁性增强,应将滑动变阻器的滑片P向右移动
C.B线圈的匝数较多,通过B线圈的电流小于通过A线圈的电流
D.B电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强
实验。下列说法中正确的是(
D
)。A.将两电磁铁上部靠近,它们会相互吸引
B.要使电磁铁磁性增强,应将滑动变阻器的滑片P向右移动
C.B线圈的匝数较多,通过B线圈的电流小于通过A线圈的电流
D.B电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强
答案:D
解析:
【分析】
首先逐一分析每个选项:
1. 分析选项A:根据安培定则判断两电磁铁的极性,两电磁铁串联,电流方向确定后,可判断出它们的上部是同名磁极,同名磁极相互排斥,故A错误。
2. 分析选项B:滑动变阻器滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大,电路电流变小,电磁铁磁性与电流大小有关,电流越小磁性越弱,故B错误。
3. 分析选项C:两电磁铁串联在电路中,根据串联电路电流特点,各处电流相等,因此通过A、B线圈的电流大小相等,故C错误。
4. 分析选项D:探究电磁铁磁性强弱时,采用转换法,用吸引大头针的数量反映磁性强弱,吸引大头针越多,磁性越强,故D正确。
【解析】
对各选项逐一分析:
选项A:由安培定则可知,两个电磁铁的上部为同名磁极,根据磁极间的相互作用规律,同名磁极相互排斥,因此将两电磁铁上部靠近,它们会相互排斥,A错误。
选项B:滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路中的电流变小,电磁铁的磁性随电流减小而减弱,B错误。
选项C:两个电磁铁串联在电路中,根据串联电路的电流特点,串联电路中各处电流相等,所以通过A线圈和B线圈的电流大小相等,C错误。
选项D:在探究电磁铁磁性强弱的实验中,运用转换法,用吸引大头针的数量来体现电磁铁磁性的强弱,吸引的大头针越多,说明电磁铁的磁性越强,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电磁铁磁性强弱、串联电路电流特点、转换法应用
【点评】
本题考查电磁铁的相关知识,涵盖串联电路电流规律、影响电磁铁磁性强弱的因素、磁极间相互作用及转换法的应用,需结合电路特点和电磁铁性质逐一分析选项,理解转换法的实验应用是解题关键。
【难度系数】
0.6
首先逐一分析每个选项:
1. 分析选项A:根据安培定则判断两电磁铁的极性,两电磁铁串联,电流方向确定后,可判断出它们的上部是同名磁极,同名磁极相互排斥,故A错误。
2. 分析选项B:滑动变阻器滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大,电路电流变小,电磁铁磁性与电流大小有关,电流越小磁性越弱,故B错误。
3. 分析选项C:两电磁铁串联在电路中,根据串联电路电流特点,各处电流相等,因此通过A、B线圈的电流大小相等,故C错误。
4. 分析选项D:探究电磁铁磁性强弱时,采用转换法,用吸引大头针的数量反映磁性强弱,吸引大头针越多,磁性越强,故D正确。
【解析】
对各选项逐一分析:
选项A:由安培定则可知,两个电磁铁的上部为同名磁极,根据磁极间的相互作用规律,同名磁极相互排斥,因此将两电磁铁上部靠近,它们会相互排斥,A错误。
选项B:滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路中的电流变小,电磁铁的磁性随电流减小而减弱,B错误。
选项C:两个电磁铁串联在电路中,根据串联电路的电流特点,串联电路中各处电流相等,所以通过A线圈和B线圈的电流大小相等,C错误。
选项D:在探究电磁铁磁性强弱的实验中,运用转换法,用吸引大头针的数量来体现电磁铁磁性的强弱,吸引的大头针越多,说明电磁铁的磁性越强,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电磁铁磁性强弱、串联电路电流特点、转换法应用
【点评】
本题考查电磁铁的相关知识,涵盖串联电路电流规律、影响电磁铁磁性强弱的因素、磁极间相互作用及转换法的应用,需结合电路特点和电磁铁性质逐一分析选项,理解转换法的实验应用是解题关键。
【难度系数】
0.6
5. 格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获2007年诺贝尔物理学奖。如图16-4-2所示是研究巨磁电阻特性的电路示意图。闭合$S_1$、$S_2$,在将使滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,指示灯明显变亮。下列说法中正确的是(

A.滑片P向左移动过程中电磁铁的磁性减弱
B.滑片P向右移动过程中电磁铁的磁性增强
C.巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小
D.巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显增大
C
)。A.滑片P向左移动过程中电磁铁的磁性减弱
B.滑片P向右移动过程中电磁铁的磁性增强
C.巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小
D.巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显增大
答案:C
解析:
【分析】
首先我们需要分别分析两个串联电路的变化:
1. 对于右侧电磁铁所在电路:滑片P的移动会改变滑动变阻器接入的电阻,从而改变电路电流,进而影响电磁铁的磁性强弱(电磁铁磁性强弱与电流大小有关,电流越大磁性越强)。
2. 对于左侧指示灯与巨磁电阻的电路:指示灯变亮说明电路电流变大,根据欧姆定律,在电源电压不变时,电流变大意味着电路总电阻变小,而灯泡电阻可忽略,所以巨磁电阻的阻值变小。
结合两个电路的变化:滑片左移时,右侧电路电流变大,电磁铁磁性增强,同时左侧巨磁电阻阻值变小,由此可判断巨磁电阻阻值与磁场强弱的关系,再逐一分析选项。
【解析】
1. 分析右侧电磁铁电路:
闭合$S_1$,当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强(电磁铁磁性强弱与电流大小有关,电流越大,磁性越强),因此A选项“滑片P向左移动过程中电磁铁的磁性减弱”错误;
当滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路电流减小,电磁铁磁性减弱,故B选项“滑片P向右移动过程中电磁铁的磁性增强”错误。
2. 分析左侧巨磁电阻与指示灯电路:
闭合$S_2$,指示灯明显变亮,说明左侧电路的电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,左侧电路的总电阻变小,由于灯泡的电阻变化可忽略,因此巨磁电阻的阻值减小。
结合右侧电路的变化,此时电磁铁的磁性增强(磁场增强),说明巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小,因此C选项正确,D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
电磁铁磁性影响因素、欧姆定律的应用、巨磁电阻特性
【点评】
本题以巨磁电阻效应为背景,综合考查电磁铁磁性强弱的影响因素与欧姆定律的应用,需要结合两个电路的动态变化,理清电流、磁性、电阻之间的逻辑关系,对分析推理能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
首先我们需要分别分析两个串联电路的变化:
1. 对于右侧电磁铁所在电路:滑片P的移动会改变滑动变阻器接入的电阻,从而改变电路电流,进而影响电磁铁的磁性强弱(电磁铁磁性强弱与电流大小有关,电流越大磁性越强)。
2. 对于左侧指示灯与巨磁电阻的电路:指示灯变亮说明电路电流变大,根据欧姆定律,在电源电压不变时,电流变大意味着电路总电阻变小,而灯泡电阻可忽略,所以巨磁电阻的阻值变小。
结合两个电路的变化:滑片左移时,右侧电路电流变大,电磁铁磁性增强,同时左侧巨磁电阻阻值变小,由此可判断巨磁电阻阻值与磁场强弱的关系,再逐一分析选项。
【解析】
1. 分析右侧电磁铁电路:
闭合$S_1$,当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强(电磁铁磁性强弱与电流大小有关,电流越大,磁性越强),因此A选项“滑片P向左移动过程中电磁铁的磁性减弱”错误;
当滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路电流减小,电磁铁磁性减弱,故B选项“滑片P向右移动过程中电磁铁的磁性增强”错误。
2. 分析左侧巨磁电阻与指示灯电路:
闭合$S_2$,指示灯明显变亮,说明左侧电路的电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,左侧电路的总电阻变小,由于灯泡的电阻变化可忽略,因此巨磁电阻的阻值减小。
结合右侧电路的变化,此时电磁铁的磁性增强(磁场增强),说明巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小,因此C选项正确,D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
电磁铁磁性影响因素、欧姆定律的应用、巨磁电阻特性
【点评】
本题以巨磁电阻效应为背景,综合考查电磁铁磁性强弱的影响因素与欧姆定律的应用,需要结合两个电路的动态变化,理清电流、磁性、电阻之间的逻辑关系,对分析推理能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
6. 如图16-4-3所示是某种导电液体的水位报警器的原理图。当水位到达金属块A底部 
时,电路中(
A.绿灯亮
B.红灯亮
C.两灯同时亮
D.两灯都不亮
时,电路中(
B
)。A.绿灯亮
B.红灯亮
C.两灯同时亮
D.两灯都不亮
答案:B
解析:
【分析】
首先区分装置的控制电路与工作电路:左侧为控制电路,右侧为工作电路。当水位到达金属块A底部时,导电液体作为导体连通A、B,使控制电路通路;电磁铁通电后产生磁性,吸引衔铁向下运动,与下方触点接触,此时工作电路中绿灯支路断开、红灯支路接通,最终红灯亮起。我们需按“控制电路通断→电磁铁磁性变化→工作电路触点切换→灯的亮灭”的逻辑逐步分析。
【解析】
1. 水位到达金属块A底部时,导电液体将A、B连通,控制电路形成通路,电磁铁中有电流通过。
2. 电磁铁通电后产生磁性,吸引杠杆上的衔铁,使衔铁与下方触点接触。
3. 工作电路中,绿灯所在支路因衔铁断开而断路,红灯所在支路因衔铁接触而通路,因此红灯亮。
【答案】
B
【知识点】
电磁继电器应用;电磁铁的磁性;电路通断控制
【点评】
本题以水位报警器为载体,考查电磁继电器的工作原理,需明确控制电路与工作电路的联动关系,理解电磁铁磁性对工作电路的影响,提升对电磁继电器实际应用的分析能力。
【难度系数】
0.6
首先区分装置的控制电路与工作电路:左侧为控制电路,右侧为工作电路。当水位到达金属块A底部时,导电液体作为导体连通A、B,使控制电路通路;电磁铁通电后产生磁性,吸引衔铁向下运动,与下方触点接触,此时工作电路中绿灯支路断开、红灯支路接通,最终红灯亮起。我们需按“控制电路通断→电磁铁磁性变化→工作电路触点切换→灯的亮灭”的逻辑逐步分析。
【解析】
1. 水位到达金属块A底部时,导电液体将A、B连通,控制电路形成通路,电磁铁中有电流通过。
2. 电磁铁通电后产生磁性,吸引杠杆上的衔铁,使衔铁与下方触点接触。
3. 工作电路中,绿灯所在支路因衔铁断开而断路,红灯所在支路因衔铁接触而通路,因此红灯亮。
【答案】
B
【知识点】
电磁继电器应用;电磁铁的磁性;电路通断控制
【点评】
本题以水位报警器为载体,考查电磁继电器的工作原理,需明确控制电路与工作电路的联动关系,理解电磁铁磁性对工作电路的影响,提升对电磁继电器实际应用的分析能力。
【难度系数】
0.6