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6.如图甲所示，“悬浮灯泡”能够悬浮发光。灯座内有一个电磁铁，而灯泡内部装有LED灯和条形磁体，其内部结构如图乙所示。
(1)如图乙，电磁铁通电后，灯泡中的磁体会受到电磁铁的
(2)乙图中通电时，电磁铁a端的磁极为
(3)若要使灯泡悬浮的高度增加，在电源不变的情况下，可以采取的办法是
(1)如图乙，电磁铁通电后，灯泡中的磁体会受到电磁铁的
排斥
（填“吸引”或“排斥”），这个力与整个灯泡的重力彼此平衡。(2)乙图中通电时，电磁铁a端的磁极为
S
极。(3)若要使灯泡悬浮的高度增加，在电源不变的情况下，可以采取的办法是
向左移动滑动变阻器的滑片
。答案
6.排斥 S 向左移动滑动变阻器的滑片
解析
【分析】
要解决这道题，需结合受力平衡、磁极间的相互作用、安培定则以及电磁铁磁性的影响因素分析：
1. 灯泡悬浮时竖直方向受力平衡，重力向下，因此电磁铁对灯泡内磁体的力需向上，根据磁极间同名磁极相互排斥，可确定该力的类型；
2. 判断电磁铁磁极需用安培定则，先明确电流方向，再通过右手螺旋定则判断a端磁极；
3. 要增加悬浮高度，需增大排斥力，即增强电磁铁磁性，电源不变时需增大电路电流，由此确定滑动变阻器的调节方法。
【解析】
(1) 灯泡悬浮时处于平衡状态，竖直方向上重力向下，电磁铁对灯泡内磁体的力向上，根据磁极间“同名磁极相互排斥”，可知该力为排斥力，故填“排斥”；
(2) 根据安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流的方向（电流从螺线管上端流入、下端流出），大拇指指向螺线管的N极（下端），因此上端a端为S极；
(3) 要使灯泡悬浮高度增加，需增大电磁铁对磁体的排斥力，即增强电磁铁磁性。电源不变时，需增大电路电流，因此减小滑动变阻器接入电路的电阻，应向左移动滑动变阻器的滑片（滑片左移，接入电阻丝变短，电阻变小，电流变大）。
【答案】
排斥；S；向左移动滑动变阻器的滑片
【知识点】
磁极间的相互作用；安培定则；影响电磁铁磁性的因素
【点评】
本题结合“悬浮灯泡”的实际情境，将受力平衡、电磁磁极规律、电磁铁磁性调节等知识点结合，注重知识的应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合受力平衡、磁极间的相互作用、安培定则以及电磁铁磁性的影响因素分析：
1. 灯泡悬浮时竖直方向受力平衡，重力向下，因此电磁铁对灯泡内磁体的力需向上，根据磁极间同名磁极相互排斥，可确定该力的类型；
2. 判断电磁铁磁极需用安培定则，先明确电流方向，再通过右手螺旋定则判断a端磁极；
3. 要增加悬浮高度，需增大排斥力，即增强电磁铁磁性，电源不变时需增大电路电流，由此确定滑动变阻器的调节方法。
【解析】
(1) 灯泡悬浮时处于平衡状态，竖直方向上重力向下，电磁铁对灯泡内磁体的力向上，根据磁极间“同名磁极相互排斥”，可知该力为排斥力，故填“排斥”；
(2) 根据安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流的方向（电流从螺线管上端流入、下端流出），大拇指指向螺线管的N极（下端），因此上端a端为S极；
(3) 要使灯泡悬浮高度增加，需增大电磁铁对磁体的排斥力，即增强电磁铁磁性。电源不变时，需增大电路电流，因此减小滑动变阻器接入电路的电阻，应向左移动滑动变阻器的滑片（滑片左移，接入电阻丝变短，电阻变小，电流变大）。
【答案】
排斥；S；向左移动滑动变阻器的滑片
【知识点】
磁极间的相互作用；安培定则；影响电磁铁磁性的因素
【点评】
本题结合“悬浮灯泡”的实际情境，将受力平衡、电磁磁极规律、电磁铁磁性调节等知识点结合，注重知识的应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
1.小明设计了一个道路限载报警器,原理如图甲所示,$R_0$是变阻器,$R$是压敏电阻,$R$的电阻大小随压力大小变化关系如图乙所示,当超载车辆通过压敏电阻时,限载报警器就会报警。调试好电路,闭合开关$S_1$和$S_2$,当超载车辆通过时,限载报警器会亮灯还是响铃?
请解释其设计的原理。
请解释其设计的原理。
答案
1.当超载车辆通过时,限载报警器的电铃会响。因为闭合开关S₁和S₂,当超载车辆通过时,压敏电阻的阻值减小,通过电磁铁电路的电流增大,衔铁就会被吸下来,电铃电路接通,因此电铃会响。
解析
【分析】首先明确电路分为控制电路和工作电路：控制电路包含电源1、开关S₂、变阻器R₀、压敏电阻R和电磁铁；工作电路包含电源2、开关S₁、灯泡、电铃及衔铁触点。压敏电阻的特性是压力越大，阻值越小（由图乙可知）。当超载车辆通过时，压敏电阻受的压力增大，阻值变化会引起控制电路电流变化，进而改变电磁铁磁性，最终切换工作电路的通路，以此判断报警装置。
【解析】闭合S₁和S₂，当超载车辆通过时，压敏电阻R受到的压力F增大，由图乙可知R的阻值减小，控制电路总电阻减小。控制电路电源电压不变，根据欧姆定律I=U/R总，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强。当电流足够大时，电磁铁吸下衔铁，工作电路中电铃支路接通、灯泡支路断开，因此限载报警器的电铃会响。
【答案】当超载车辆通过时，限载报警器的电铃会响。因为闭合开关S₁和S₂，当超载车辆通过时，压敏电阻的阻值减小，通过电磁铁电路的电流增大，衔铁就会被吸下来，电铃电路接通，因此电铃会响。
【知识点】电磁继电器、欧姆定律、压敏电阻特性
【点评】本题结合电磁继电器原理、欧姆定律和压敏电阻的特性，考查电路动态分析，需理清控制电路与工作电路的联动关系，理解电磁铁磁性与电流的关联，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】闭合S₁和S₂，当超载车辆通过时，压敏电阻R受到的压力F增大，由图乙可知R的阻值减小，控制电路总电阻减小。控制电路电源电压不变，根据欧姆定律I=U/R总，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强。当电流足够大时，电磁铁吸下衔铁，工作电路中电铃支路接通、灯泡支路断开，因此限载报警器的电铃会响。
【答案】当超载车辆通过时，限载报警器的电铃会响。因为闭合开关S₁和S₂，当超载车辆通过时，压敏电阻的阻值减小，通过电磁铁电路的电流增大，衔铁就会被吸下来，电铃电路接通，因此电铃会响。
【知识点】电磁继电器、欧姆定律、压敏电阻特性
【点评】本题结合电磁继电器原理、欧姆定律和压敏电阻的特性，考查电路动态分析，需理清控制电路与工作电路的联动关系，理解电磁铁磁性与电流的关联，难度适中。
【难度系数】0.5
2.五一假期,小聪和父母到随州大洪山旅游,茂密的森林里丰富的物种深深地吸引着他们,可走着走着迷路了。小聪镇定地找出电池和导线在一根短木棒上密密匝匝地绕制成通电螺线管,又找来一个塑料圆盘用几根细线悬吊起来,然后将螺线管放在这个可以自由水平转动的圆盘上。小聪依靠这个自制装置的引导成功地走出了森林。如图是小聪的自制指南针,图中规定了通电螺线管的N极,请用笔画线表示导线画出绕线(画3匝示意即可),并在螺线管周围画出一条磁感线。
答案
2.如图所示。
解析
【分析】
要解决这个问题，需结合安培定则确定螺线管的绕线方向，再根据磁感线的特点画出磁感线。步骤如下：1. 明确电源正负极：图中电源右端为正极，左端为负极，电流从正极流出、负极流入；2. 已知螺线管右端为N极，根据安培定则（右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指弯曲方向为电流环绕方向），确定电流在螺线管中的环绕方向，进而画出3匝绕线；3. 磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，据此画出一条磁感线。
【解析】
1. 绕线绘制：电源正极在右，电流从正极流出进入螺线管右端，结合安培定则（大拇指指向N极＜右端＞，四指弯曲方向为电流方向），绕线时从螺线管右端接线柱开始，按四指方向绕3匝，连接到左端接线柱，使电流路径符合要求；2. 磁感线绘制：在螺线管外部，从右端N极出发，向左画一条曲线，回到左端S极，即为一条磁感线。
【答案】
如图所示。
【知识点】
安培定则、磁感线、通电螺线管的磁场
【点评】
本题考查安培定则的应用和磁感线的画法，属于电磁学基础题型，需掌握安培定则的操作方法和磁感线的分布特点。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题，需结合安培定则确定螺线管的绕线方向，再根据磁感线的特点画出磁感线。步骤如下：1. 明确电源正负极：图中电源右端为正极，左端为负极，电流从正极流出、负极流入；2. 已知螺线管右端为N极，根据安培定则（右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指弯曲方向为电流环绕方向），确定电流在螺线管中的环绕方向，进而画出3匝绕线；3. 磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，据此画出一条磁感线。
【解析】
1. 绕线绘制：电源正极在右，电流从正极流出进入螺线管右端，结合安培定则（大拇指指向N极＜右端＞，四指弯曲方向为电流方向），绕线时从螺线管右端接线柱开始，按四指方向绕3匝，连接到左端接线柱，使电流路径符合要求；2. 磁感线绘制：在螺线管外部，从右端N极出发，向左画一条曲线，回到左端S极，即为一条磁感线。
【答案】
如图所示。
【知识点】
安培定则、磁感线、通电螺线管的磁场
【点评】
本题考查安培定则的应用和磁感线的画法，属于电磁学基础题型，需掌握安培定则的操作方法和磁感线的分布特点。
【难度系数】
0.5
