5.如图是探究通电螺线管的磁场方向的实验示意图。对该实验的操作和分析,下列说法正确的是 ()


A.闭合开关前,小磁针的S极指向地理的北极
B.闭合开关小磁针静止时,S极的指向为该点的磁场方向
C.改变图中螺线管电流方向,小磁针N极所指方向水平向右
D.若没有小磁针,通电螺线管周围就没有磁场

5.C

【分析】
要判断各选项正误，需结合地磁场、磁场方向规定、安培定则、磁场的客观性等知识点逐一分析：先明确各概念的核心，再结合实验场景推导结论。
【解析】
选项A：闭合开关前，小磁针受地磁场作用，S极指向地理南极，而非北极，A错误；
选项B：磁场方向的规定是，某点的磁场方向为小磁针静止时N极的指向，S极指向与磁场方向相反，B错误；
选项C：根据安培定则，电流从电源正极流出，经螺线管左端流入、右端流出，结合绕线方式，右手握住螺线管，四指沿电流方向，大拇指指向右端，故原螺线管右端为N极，外部磁场从N极指向S极，螺线管右侧磁场方向向左；若改变电流方向，螺线管磁极反转，右端变为S极，左侧变为N极，此时螺线管右侧磁场方向向右，小磁针静止时N极指向磁场方向（水平向右），C正确；
选项D：通电螺线管周围的磁场是客观存在的，与是否放置小磁针无关，D错误。
【答案】
C
【知识点】
地磁场、通电螺线管的磁场、磁场方向
【点评】
本题考查通电螺线管磁场的基础知识点，需掌握安培定则、磁场方向规定及地磁场特点，是典型的电磁学实验题，侧重基础应用。
【难度系数】
0.5

6.根据图中磁感线的分布标出电源的正、负极。

6.如图所示。

【分析】
要解决此题，需分两步推导：首先根据磁感线的分布规律判断螺线管的磁极，再利用安培定则确定电流方向，最终得出电源的正负极。第一步：磁体外部的磁感线总是从N极出发，回到S极；图中螺线管与右侧磁体（N极）之间的磁感线向外，说明二者为同名磁极，因此螺线管的右端是N极。第二步：根据安培定则（右手螺旋定则），右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（右端），四指弯曲的方向即为电流在螺线管中的流向，由此可知电流从螺线管的左端流入、右端流出，结合电流从电源正极流出、负极流入的规律，即可确定电源的正负极。
【解析】
1. 判断螺线管磁极：磁体外部磁感线从N极出发，图中螺线管右端与右侧N极的磁感线相互排斥，说明螺线管右端为N极。
2. 用安培定则确定电流方向：右手握住螺线管，大拇指指向N极（右端），四指弯曲方向对应电流方向，可知电流从螺线管左端流入、右端流出。
3. 确定电源正负极：电流从电源正极流出、负极流入，因此电源左端为负极，右端为正极。
【答案】
如图所示。
【知识点】
磁感线、安培定则、磁极间的相互作用
【点评】
本题结合磁感线分布考查安培定则的应用，需先通过磁感线特点判断磁极，再用安培定则推导电流方向，是电磁学基础题型，重点考查对磁感线和安培定则的掌握。
【难度系数】
0.5

7.某科创小组设计了一个温度自动报警器,其电路如图所示。关于温度自动报警器,以下说法中正确的是 ()

A.当温度计中的水银上升到金属丝处时,电铃响
B.温度计中的水银是绝缘体
C.电路中温度计和电磁铁是并联的
D.报警器利用了电磁铁通电时磁性消失、断电时有磁性的特点

7.A

【分析】
要解决本题，需明确温度自动报警器的工作原理，将电路分为控制电路和工作电路两部分分析：
1. 控制电路：温度计内的水银是导体，当温度升高，水银柱上升到金属丝处时，控制电路接通，电磁铁获得磁性；
2. 工作电路：电磁铁通电有磁性时，会吸引右侧工作电路的衔铁，使工作电路接通，电铃工作报警；断电时电磁铁无磁性，衔铁复位，工作电路断开。
再逐一分析选项的正误：判断各选项是否符合上述原理，结合导体特性、电路连接方式、电磁铁特性等知识点分析。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：当温度计中的水银上升到金属丝处时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁使右侧工作电路接通，电铃响，该说法正确。
选项B：水银是金属，属于导体，不是绝缘体，该说法错误。
选项C：温度计与电磁铁在控制电路中，电流依次经过二者，属于串联关系，并非并联，该说法错误。
选项D：报警器利用电磁铁“通电时有磁性、断电时无磁性”的特点，选项描述相反，该说法错误。
【答案】
A
【知识点】
电磁铁应用、导体与绝缘体、电路连接
【点评】
本题考查温度自动报警器的工作原理，需区分控制电路与工作电路，掌握电磁铁特性、导体判断及电路连接方式，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5

8.如图所示是小明同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S,滑片P向左移动,使静止在水平桌面上的条形磁体滑动,打开门锁。通电后滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性（填“增强”或“减弱”）。

8.增强

【分析】要判断电磁铁磁性的变化，需先分析电路中电流的大小变化：滑动变阻器的滑片移动会改变接入电路的电阻，进而影响电路电流，而电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强。
【解析】闭合开关S，滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路中的电流增大；电磁铁的磁性强弱由电流大小决定，在线圈匝数和铁芯不变时，电流越大，磁性越强，因此电磁铁的磁性增强。
【答案】增强
【知识点】电磁铁磁性强弱、滑动变阻器、欧姆定律
【点评】本题结合实际的电磁锁装置，考查电磁铁磁性强弱的判断，需掌握滑动变阻器对电路电流的影响，以及电磁铁磁性与电流的关系，是基础应用类题目。
【难度系数】0.5

9.如图所示，$R_0$是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱，它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭，夜晚路灯亮起。下列说法正确的是（）


A.路灯供电的电源应接在b、c两端
B.电路工作时，电磁铁上端为N极
C.电磁继电器相当于工作电路中的开关
D.LED路灯发光时把电能转化为内能

9.C

【分析】
要解答本题，需结合电磁继电器的工作原理、安培定则、光敏电阻的特性，逐一分析选项：首先明确光敏电阻阻值随光照强度的变化规律（光照越强阻值越小，越弱则越大）；再根据控制电路通断时电磁铁磁性的变化，判断衔铁的动作，进而分析工作电路的状态；同时利用安培定则判断电磁铁极性，结合能量转化知识判断各选项正误。
【解析】
1. 选项A分析：白天光照强，光敏电阻$R_0$阻值小，控制电路电流大，电磁铁磁性强，衔铁被吸下，此时需路灯熄灭（工作电路断开）；夜晚光照弱，$R_0$阻值大，控制电路电流小，衔铁未被吸下，需路灯亮起（工作电路接通）。若路灯供电电源接b、c两端，白天衔铁被吸下时，工作电路会接通，不符合“白天路灯熄灭”的要求，故A错误。
2. 选项B分析：根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向控制电路中电流的方向（电流从电磁铁下端流入、上端流出），大拇指指向螺线管的N极，可知电磁铁下端为N极，上端为S极，故B错误。
3. 选项C分析：电磁继电器通过控制电路的通断，控制电磁铁磁性的有无，从而控制工作电路的通断，相当于工作电路中的开关，故C正确。
4. 选项D分析：路灯发光时，主要将电能转化为光能，同时伴随少量内能的产生，并非只转化为内能，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
电磁继电器、电磁铁、光敏电阻特性
【点评】
本题结合路灯自动控制的实际场景，考查电磁继电器的工作原理，需掌握控制电路与工作电路的逻辑关系，以及安培定则、光敏电阻的特性，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6

1.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在
磁场中急剧减小的现象。如图所示是说明巨
磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。闭合开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$，巨磁电阻GMR的电阻变小，通过指示灯的电流变，指示灯变。如果想增加指示灯的亮度，可以将滑动变阻器滑片$P$向（填“左”或“右”）移动。

1.大 亮 左

【分析】
要解决本题，需理清左右两个电路的关联：左侧电路控制电磁铁的磁场强弱，磁场强弱影响右侧巨磁电阻（GMR）的阻值，再结合欧姆定律分析右侧电路的电流和指示灯亮度变化。第一步，根据GMR的电阻特性，结合右侧电路的欧姆定律判断电流和亮度；第二步，要增大指示灯亮度，需增强电磁铁磁场，进而分析左侧滑动变阻器的滑片移动方向。
【解析】
1. 闭合开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$时，巨磁电阻GMR的电阻变小，右侧电路总电阻 $R_{\mathrm{总}} = R_{\mathrm{GMR}} + R_{\mathrm{指示灯}}$，电源电压$U$恒定，根据欧姆定律 $I = \frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$，总电阻减小则电路电流$I$变大，因此通过指示灯的电流变大；指示灯的实际功率 $P = I^2 R_{\mathrm{指示灯}}$（$R_{\mathrm{指示灯}}$不变），电流增大则功率增大，故指示灯变亮。
2. 要增加指示灯亮度，需增大右侧电路电流，即需要更小的总电阻，也就是GMR的电阻更小；已知GMR电阻随磁场增强而减小，因此需增强左侧电磁铁的磁性，左侧电路电流需变大；左侧电路中，滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路的电阻变小，左侧电流变大，电磁铁磁性增强，GMR电阻进一步减小，右侧电流变大，指示灯更亮，故滑片向左移动。
【答案】
大；亮；左
【知识点】
欧姆定律；电磁铁磁性；电功率
【点评】
本题是结合巨磁电阻特性、电磁铁与电路的综合题，考查电路动态分析能力，需明确左右电路的控制逻辑（左侧磁场影响右侧GMR阻值），逻辑推导要求清晰，属于中等难度的电路应用题。
【难度系数】
0.5