《电磁铁与自动控制》测试题附答案.docx

1、电磁铁与自动控制测试题附答案绝密启用前电磁铁与自动控制测试题考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx题号一二三四总分得分注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明评卷人得分一、选择题1磁场的基本性质是指()A. 能使放入其中的小磁针发生偏转B. 能够吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质C. 能够产生磁感线D. 能够对放入其中的磁体产生力的作用【答案】D【解析】磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用，故答案选D。2磁感线可以方便地描述磁场，关于磁感线的认识正确的是（ ）A. 磁感线是由铁屑组成的B. 磁

2、感线是磁体周围真实存在的曲线C. 磁体周围的磁感线都是从磁铁的S极出发回到N极D. 地磁场的磁感线是从地球南极附近出发回到北极附近【答案】D【解析】磁感线为了研究磁场方便而假想出来的，并不是真实存在的，故AB错；磁体周围的磁感线都是从磁铁的N极出发回到S极，故C错；地磁场的磁感线是从地球南极附近出发回到北极附近，故D正确；应选D。3地球本身是一个巨大的磁体，在它的周围存在磁场水平放置、能自由转动的小磁针放置在地球表面赤道上，静止时小磁针的S极指向A. 地球的北极 B. 地磁的北极 C. 地球的南极 D. 地磁的南极【答案】B【解析】地磁北极在地理的南极附近，地磁南极在地理的北极附近；小磁针静止

3、时N极指向为磁场的方向，因此在赤道上的小磁针静止时S极指向地磁北极，也就是地理南极附近，但由于磁偏角的存在，不是标准的地球的南极故只有选项B正确，故选B。4下面是四位同学根据小磁针静止时的指向画出的磁极和磁感线方向，其中正确的是( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】磁感线的方向与小磁针静止时北极所指的方向一致，并且磁感线从磁体的北极出来回到南极。A图中磁感线方向正确，但小磁针的磁极指向反了，故A错误；B图中磁感线的方向和小磁针的指向都正确，故B正确；C图中磁感线的方向和小磁针的指向都不正确，故C错误；D图中磁感线方向不正确，小磁针的磁极指向正确，故D错误，故选B。5小明同学在“制作、

4、研究电磁铁”的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法正确的是()A. 电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强B. B线圈的匝数多，通过B线圈的电流小于通过A线圈的电流C. 要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片向右移动D. 若将两电磁铁上部靠近，会相互吸引【答案】A【解析】电磁铁磁性越强，能够吸引大头针的数目越多，故A正确；由于两线圈是串联的，所以通过它们的电流是相等的，故B错；当滑片向右移动时，电阻会变大，电流会变小，电磁铁的磁性会减弱，故C错；根据右手螺旋定则可知两个电磁铁上端的极性是相同的，所以靠近时会相互排斥，故D错；应选A。6如图所示，盛水烧杯放置

5、在电磁铁的A端上，烧杯中水面上漂浮着一个空心铁球。当电磁铁磁性的强弱发生改变时，烧杯中的空心铁球会上下浮动。现闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右滑动。针对这种情况，下列说法中正确的是()A. 电磁铁A端为S极，烧杯中水面上升B. 电磁铁A端为S极，烧杯中水面下降C. 电磁铁A端为N极，烧杯中水面上升D. 电磁铁A端为N极，烧杯中水面下降【答案】B【解析】由图示可知，开关闭合后，根据右手螺旋定则可判断出电磁铁的A端为S极，故CD错；当滑片向右移动时，电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性会减弱，对铁球的吸引力会减小，铁球会上浮一些，水面将会下降一些，故A错，B正确；应选B。7如图所示是消防

6、应急灯的电路图，其中少连了一根导线，工作原理是：外部电路为220 V交流电(交流电的电流方向和大小一直改变)，当其正常时，两盏标有“6 V”灯泡不发光；外部电路停电时，两盏标有“6 V”灯泡发光。对于这一装置及其工作特点，下列说法中正确的是()A. 当外部电路停电时，电磁铁所在电路工作B. 电磁铁通电时，弹簧具有弹性势能C. 电磁铁的上端始终为N极D. C点应该和触点B相连【答案】B【解析】由图示可知，当外部电路停电时，电磁铁线圈中无电流通过，电磁铁磁性消失，电磁铁所在电路停止工作，故A错；电磁铁通电时具有磁性，会吸引b点上在的衔铁，弹簧会发生弹性形变，具有弹性势能，故B正确；由于所用电源为交

7、流电源，电磁铁线圈中电流的方向是改变的，所以电磁铁的上端的极性也是改变的，故C错；根据题意可知，外部电路停电时，两个灯泡是发光的，此时内部电路是接通的，由于此时衔铁右端接触的是A点，所以C点应是与触点A相连的，故D错；应选B。第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明评卷人得分二、填空题8电磁铁与永磁体相比,其优点是：磁性的有无可以通过_来实现；磁性的强弱可以通过_来控制；磁极的极性可以通过_来改变.【答案】 电流的通断(有无) 电流的大小 电流的方向【解析】电磁铁的原理就是利用通电导线周围存在磁场制成的，它的优点是：可以通过通断电路来控制磁性，可以从电流的强弱控制磁性的强弱，还可以通过

8、改变电流的方向来改变磁极的极性。9我国上海市龙阳路至浦东机场的磁悬浮列车最高速度达431km/h。磁悬浮列车是利用 （填“同名”或“异名”）磁极的相互排斥来实现列车悬浮的。悬浮的目的是 。【答案】同名 减小车轮与轨道间的摩擦力【解析】本题涉及的知识是磁极间的相互作用和摩擦。相互排斥的是同名磁极，悬浮的目的中使接触面彼此分开而减小摩擦。10如图，甲、乙为两根外形相同的钢棒，当乙从甲的左端水平向右移到右端，若两钢棒间吸引力的大小不变，则_棒有磁性；若两钢棒间吸引力先由大变小，然后由小变大，则_棒有磁性。【答案】 乙 甲【解析】磁体的磁极部分磁性最强，中间最弱几乎无磁性，如图当乙从甲的左端水平向右移

9、到右端，若两钢棒间吸引力的大小不变，说明乙的上部是磁极，吸引没有磁性的甲力的大小不变，即乙棒有磁性；若两钢棒间吸引力先由大变小，然后由小变大，说明乙棒在甲的两端和中间时两钢棒间吸引力大小不同，即甲的两端为磁极，则甲棒有磁性。11小文设计了如图甲所示的实验来研究电磁现象，当他闭合开关s后，发现小磁针发生了偏转。这说明电流的周围存在着_。这一现象最早是由_ （选填“法拉第”、“奥斯特”或“安培”）发现的；接着小文又找来了一颗小铁钉，把导线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁连在电路乙中。当再次闭合开关s后，小磁针静止时N极的指向如图乙所示，据此他判断出_端是电源的正极（选填“a”或“b”）。【答案】

10、磁场 奥斯特 b【解析】试题分析：闭合开关s后，发现小磁针发生了偏转。这说明电流的周围存在着磁场；奥斯特发现的；根据小磁针静止时N极的指向，利用异名磁极相互吸引的性质，判断右端为螺旋管的N极，再利用安培定则：用右手握住螺旋管，让四指指向螺旋管中电流的方向，则拇指所指的一端，为螺旋管的N极。判断电流的方向是从右端流入螺旋管的，因此b端是电源的正极。考点：奥斯特实验 安培定则12如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为_（填“N”或“S”）极；当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数将_（填“变大”“变小”或“不变”），弹簧的长度将_（填“变长”“变短”或“不变”）【答案】 N

11、 变大 变长【解析】（1）闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，由安培定则可知，电磁铁的上端为N极；（2）当滑动变阻器的滑片向右移动时，电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数将变大。（3）电流变大，电磁铁磁性增强，对铁块的吸引力变大，弹簧的长度将变长。13小宝同学利用电磁继电器设计了一个自动恒温加热鱼缸，如图所示，左侧的温度计是电接点水银温度计， 右侧A为一段软导线， B为一个小型电热器，当温度达到或超过_时，电磁铁_磁性（选填“具有”或“没有”），加热器B_（选填“开始工作”或“停止工作”），用水银温度计是因为水银是_。 【答案】 26 具有 停止 导体【解析】温度计的分度值为

12、1，导线的末端在26处，由于水银是导体，当温度升高到26时，控制电流接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，电路断开，加热器B停止工作；当温度下降低于26时，控制电流断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹簧拉起，电路接通，电阻丝发热；所以该装置能使鱼缸中的水温大致保持在26，用水银温度计是因为水银是导体。14如图所示为电话机原理图，当人对着话筒说话时，如果滑动变阻器的滑片向右移动，则听筒电磁铁的磁性将 （选填“变强”、“变弱”或“不变”），通过导体AB的电流方向为 （选填“A到B”或“B到A”）。【答案】变强 A到B【解析】试题分析：滑动变阻器的滑片向右移动时，电阻变小，电路中电流变大，听筒电磁铁的磁性将变强。在

13、电源外部电流的方向从电源正极流向负极，所以通过导体AB的电流方向为A到B。【考点定位】电话15如图所示是一种水位自动报警器的原理图水位没有达到金属块A时，灯_亮；水位达到金属块A时，由于一般的水是_，灯_亮【答案】 L1 导体 L2【解析】试题分析：当水位下降没有达到金属块A时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则L1亮；当水位上涨时，水与金属A接触，由于水是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则 L2灯发光。【考点定位】电磁继电器的组成、原理和特点16无锡城市发展迅速，地铁1、2号均已全线开通。小

14、霖去乘坐地铁时发现“聪明的电梯”（如右图甲），小霖根据网络搜索的如右图乙所示的简易控制电路，R是一个压敏电阻，其电阻阻值随压力的增大而减小。分析：当人走上电梯后，人相对于电梯是_(选填 “运动”或“静止”)，电动机的转速将变_(选填“大”或“小”)。【答案】 静止 大【解析】人走上电梯后，人相对于电梯的位置没有改变，所以人是静止的。由图乙可知，当人站立在电梯上时，压敏电阻R受到的压力增大，电阻减小，控制电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，使动触点与静触点“2”连通，此时电阻R1没有连接在电路中，工作电路电流增大，电动机转速将变大。17如图是王强同学在研究性学习活动中，为某仓库设计的 一

15、 种防盗报警器。其踏板放在仓库的门口，电铃和电灯放在值班室内。观察电路可知，这个报警器的工作原理是： 有人踏板时 ；无人踏板时 。【答案】电铃响报警 灯亮安全【解析】试题分析：当有人踏板时，控制电路闭合，电磁铁有磁性，吸引衔铁，动触点与下触点连通，电铃响报警；无人踏板时，控制电路断开，电磁铁无磁性，释放衔铁，衔铁接通上触点，灯亮安全。考点：电磁继电器18如图所示，是一种“闯红灯违规证据模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，电磁铁的磁性因电路中电流的改变而变_ (选填“增强”或“减弱”)，当电流变化到一定值时，衔铁与触点_ (选填“1”或“

16、2”)接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。 【答案】 强 2【解析】（1）压敏电阻受到车的压力，阻值变小，控制电路中电流变大，电磁铁的磁性因电路中电流的改变而变增强。（2）当电流变化到一定值时，电磁铁吸引衔铁，衔铁与触点“2”接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。19如图所示的自动控制电路中，当开关S闭合时，工作电路的情况是灯_（选填“亮”或“不亮”），电动机_（选填“转”或“不转”），电铃_（选填“响”或“不响”）【答案】不亮 不转 响【解析】试题分析：闭合开关S，电磁铁有磁性吸引衔铁，使得动触点与上方的静触点脱离，与下方的静触点接触，工作电路小灯泡不亮，电动机不转，电铃响。考点：电磁继电器2

17、0小明去超市，当他站在电梯上时电梯运动较快，走下电梯后发现电梯运动会变慢小明根据网络搜索的图所示电路（R是一个压敏电阻）分析：当人走下电梯后，压敏电阻的阻值增大，则电磁铁的磁性变 （强/弱），衔铁与触点 （1/2）接触，电动机的转速变 （大/小）【答案】弱；1；小【解析】试题分析：当人站在电梯上时，压敏电阻R的阻值减小，控制电路中电流增大，电磁铁磁性变强，则衔铁被吸下，与触点2接触，则电阻R1被短路，电动机两端电压增大为电源电压，电动机的功率变大，电动机转速变快；当人走下电梯后，压敏电阻的阻值增大，则控制电路中电流变小，电磁铁的磁性变弱，衔铁被拉起与触点1接触，R1与电机串联，电动机两端电压变

18、小，电动机的功率变小，电动机转速变小故答案为：弱；1；小21法国科学家阿贝尔费尔和德国科学家彼得格林贝尔由于发现巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖他们的这一发现大大提高了磁、电之间信号转的换的灵敏度，如图是说明世磁电阻特性原理的示意图（1）闭合开关S1后，通电螺线管的右端的 极（2）闭合开关S2，指示灯不亮，再闭合开关S1，指示灯发光，由此可知：巨磁电阻的大小与 有关（3）滑动变阻器的滑片P向左移动，电磁铁的磁场 （选填“增强”或“减弱”），同时观察到指示灯的亮度增强由此实验可得出结论： 【答案】（1）S；（2）所处磁场的有无；（3）增强；磁场越强巨磁电阻的阻值越小【解析】

19、试题分析：（1）根据安培定则分析判断确定通电螺线管的极性；（2）根据现象分析确定巨磁电阻大小与磁场有无有关；（3）根据滑片的移动判断电流变化，确定电磁铁磁场强弱的变化，结合灯的亮度变化分析巨磁电阻阻值变化，得出结论解：（1）当开关闭合后，电磁铁中的电流是从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极；（2）闭合开关S2，指示灯不亮，说明巨磁电阻阻值很大，再闭合开关S1，指示灯发光，说明巨磁电阻变小，由此可知：巨磁电阻的大小与所处磁场的有无有关；（3）由左图可知，若滑片P向左移动，接入电路中的电阻减小，由I=可知，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强；因灯泡的亮暗取决于实际

20、功率的大小，所以，由P=I2R可知，观察到指示灯的亮度增强时，电流中的电流增强，由R=可知，电路中GMR的阻值减小，由此实验可得出结论：磁场越强巨磁电阻的阻值越小故答案为：（1）S；（2）所处磁场的有无；（3）增强；磁场越强巨磁电阻的阻值越小评卷人得分三、实验题22在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、导线、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。利用上述器材，制成简易电磁铁甲和乙，并设计了如图所示的电路。请你回答下列问题：（1）根据图示的情况可知，_（填“甲”或“乙”）的磁性强，依据是_，说明电流一定时，_电磁铁的磁性越强。（2）当滑

21、片P向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_（填“增加”或“减少”）说明_电磁铁的磁性越强。（3）电磁铁甲的上端是电磁铁的_极（填“N”或“S”）。（4）电磁铁在生活和实际中有着广泛的应用。以下利用电磁铁的特点工作的是_（填写序号）。A电热水壶 B模型电动机C电磁继电器 D手摇发电机【答案】 乙 吸引的大头针个数多 线圈匝数越多 增加 电流越大 S C【解析】（1）根据图示的情境可知，甲乙串联在一起，电流相等，乙电磁铁吸引大头针比甲多，所以乙电磁铁磁性强，所以在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，线圈匝数不变，电流变大，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数都增

22、加，所以在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；（3）根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是通电螺线管的N极，故下端是N极，上端是S极；（4）电热水壶利用的是电流的热效应，不符合题意；模型电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，不符合题意；电磁继电器的主要组成部分是电磁铁，是利用电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性的原理工作的，符合题意；手摇发电机是根据电磁感应原理制成的，不符合题意，故选C。23学校教学楼里安装的应急照明灯，内部结构如图所示分电器的作用是把220V的交流高压转化为12V的直流低电压，并且分两路输出在220V照明电源正常情况下，应急照明灯

23、_（选填“工作”或“不工作”）； 当照明电源突然停电时，灯泡与蓄电池所在电路形成_（选填“通路”、“断路”或“短路”）， 实现自动应急照明。电磁铁的工作原理是_。【答案】 不工作 通路 电流周围存在磁场（或者“通电导体周围存在磁场”）【解析】在220V照明电源正常情况下，应急照明灯通过充电器给蓄电池充电，此时，电磁铁吸引衔铁，将灯泡与蓄电池所在电路形成开路，灯泡不发光；当照明电源突然停电时，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下向上抬起，使灯泡和蓄电池所在的电路形成通路，蓄电池供电，灯泡发光，从而实现自动应急照明，电磁铁的工作原理是通电导体周围存在磁场。评卷人得分四、作图题24如图，根据放在两个磁

24、极间小磁针的指向，标出两个磁极的名称及a、b两条磁感线的方向.【答案】【解析】小磁针静止时，N极朝上，所以小磁针附近的磁感线方向向上。根据磁场外部的磁感线是从N极出发回到S极。图中磁感线都是回到S极，所以两个磁极都是S极。图示如下：25请标出图中的永磁体B端的磁极极性，以及磁感线的方向。【答案】【解析】因为电源左侧为正极，所以电流由左侧流入螺线管，根据右手螺旋定则知道，通电螺线管右侧为N极，左侧为S极；因外部磁感线总是由N极指向S极，则通电螺线管及永磁体间一定为异名磁极相对；故永磁体左侧为S极，右侧为N极；磁感线由通电螺线管指向永磁体，如图：26如图示，根据通电螺线管的电源“+”“-”极，标出

25、磁感线方向和静止时小磁针的N极。【答案】略【解析】根据安培定则可知，通电螺线管左端为N极，右端为S极。磁感线在磁体外部由N极出发回到S极，所以磁感线的方向向右。小磁针静止时，N极的指向为磁感线的方向，由于磁感线的方向向右，所以静止时小磁针的右端为N极。示意图如下：27请在如图中标出螺线管的N极和其中一条磁感线的方向.【答案】略【解析】电源左正右负，电流由螺旋管的左侧流入，故四指从电流流入的方向去握住螺线管，此时会发现大拇指指向该螺线管的右边，故该螺线管的右边是N极，左边是S极；通电螺线管周围的磁感线从N极出来，回到S极如图所示：28如图为一个通电螺旋管，请将小磁针的N极涂黑并用箭头画出磁感线的

26、方向。【答案】略【解析】根据电源的正负极可以确定电流从螺线管的左端流入，右端流出；再根据螺线管的绕向，结合安培定则即可确定螺线管的右端为N极，左端为S极，由磁极间的相互作用可确定小磁针的右端为N极，左端为S极，在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发回到S极，由此可以确定磁感线的方向向左，如图所示29（6分）根据图中所示的电流方向在甲图中标出通电螺线管的极性、乙图画出磁场方向。甲 乙【答案】见下图：【解析】试题分析：根据安培定则，判断（1）图的极性如下所示：（2）图的右端与上图相同，左端的判断方法为： （3）图中磁体周围的磁感线都是从N极出发，指向S极。考点：磁现象30磁体旁小磁针静止时所指的方向

27、如图丙所示，画出通过小磁针中心的一条磁感线，并标出磁体的N、S极【答案】【解析】（3）小磁针静止时北极指向右边，所以U型磁铁磁极左侧为N极，右侧为S极，磁感线方向如图丙所示31如图所示，根据图中磁感线的方向，标出通电螺线管的 N 极和电源的“+”极 【答案】【解析】在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，所以螺线管的右端为N极，左端为S极，根据安培定则：伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的右端流入的，所以电源的右端为正极，左端为负极。32根据图中小磁针静止时的位置，（黑端为N极），标出磁体的磁极，画出磁体周围的磁感线并标

28、出方向【答案】【解析】试题分析：在磁场的外部，磁感线是从磁极的北极出来回到磁极的南极，在磁场中小磁针静止时N极的指向和磁场方向相同，画法如图。考点：画图33如图是开关闭合后小磁针静止时的情形，请在图中标出螺线管的N、S极和小磁针的N极。【答案】【解析】通电螺线管磁极的判断用右手螺旋定则，用右手握住螺线管，弯曲的四指指向跟电流方向一致，则大拇指指向的一极为通电螺线管的N极，作图如下：34根据下图中通电螺线管的磁感线方向标出小磁针N极。【答案】略【解析】在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极；磁体内部，磁感线从S极到N极；因此螺线管的右端为N极，左端为S极；根据磁极间的相互作用可以判

29、断出小磁针的左端为S极，右端为N极；此题考查了螺旋管的磁感线。故答案为：35在图中，电路连接正确，通电后小磁针指向如图所示（涂黑端表示N极）。请在图中标出电源的“+”、 “”极，并画出螺线管的绕法。【答案】【解析】解答：已知小磁针右端为N极，由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极，由电流表的接线柱可知，电流从螺线管的右端流入，即电源右端为正极，根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极，则线圈的绕法如图所示36一小磁针放在通电螺线管周围，静止时N极指向如图所示.请用箭头标出磁感应线的方向，并用“”“”符号在括号内标出电源正、负极.【答案】【解析】由小磁针N极指向向左，可知螺线管外部磁感线的方向由右向左；根据磁极间的作用规律可得，螺线管左端为S极，右端为N极；利用安培定则，可以确定螺线管中电流方向由左端流入，右端流出。因此电源的左端为正极，右端为负极。图示如下：37在图中标出通电螺线管磁感线的方向和静止小磁针的N、S极 【答案】略【解析】据安培定则可知，该螺线管的左端是N极，右端是S极，故小磁针的左端是N极，右端是S极；同时在磁体外部，磁感线从N极指向S极，故做出磁感线的方向即可；如下图：38如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电发生转动，静止时A端指向北，B端指向南，请你在图中标出螺线管中的电流方向【