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8.如图5所示，用细线悬挂的磁体AB的磁极未知，当闭合开关S后，磁体的B端与通电螺线管的左端互相排斥，则A端是磁体的
S
极。断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的北方
（选填“北方”或“南方”）。答案
S；北方
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步推导：第一步，利用磁极间的相互作用规律和安培定则确定磁体A端的磁极；第二步，根据地磁场的特点判断断开开关后B端的指向。首先，闭合开关后，磁体B端与螺线管左端排斥，说明两者是同名磁极，需先确定螺线管左端的磁极，再推出B端磁极，进而得到A端；最后，磁体静止时，N极指向地理北方，据此判断B端的指向。
【解析】
1. 判断螺线管左端的磁极：闭合开关S后，磁体B端与通电螺线管左端相互排斥，根据“同名磁极相互排斥”，可知螺线管左端与B端为同名磁极。
2. 用安培定则确定螺线管的磁极：电流从电源正极流出，经滑动变阻器、开关S后，从螺线管右端流入、左端流出。右手握住螺线管，四指顺着电流方向（右端向上、左端向下），大拇指指向螺线管左端，因此螺线管左端为N极。
3. 确定磁体A端的磁极：因螺线管左端为N极，且与B端排斥，故B端为N极，那么磁体AB的A端为S极。
4. 判断断开开关后B端的指向：地球是大磁体，地磁南极在地理北极附近，磁体静止时N极指向地理北方。由于B端是N极，所以断开开关后，磁体静止时B端指向地理北方。
【答案】
S；北方
【知识点】
磁极间的相互作用、安培定则、地磁场
【点评】
本题综合考查磁现象的基础知识点，结合磁极间的相互作用、安培定则和地磁场规律，难度适中，需要学生熟练掌握相关规律并灵活应用。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需分两步推导：第一步，利用磁极间的相互作用规律和安培定则确定磁体A端的磁极；第二步，根据地磁场的特点判断断开开关后B端的指向。首先，闭合开关后，磁体B端与螺线管左端排斥，说明两者是同名磁极，需先确定螺线管左端的磁极，再推出B端磁极，进而得到A端；最后，磁体静止时，N极指向地理北方，据此判断B端的指向。
【解析】
1. 判断螺线管左端的磁极：闭合开关S后，磁体B端与通电螺线管左端相互排斥，根据“同名磁极相互排斥”，可知螺线管左端与B端为同名磁极。
2. 用安培定则确定螺线管的磁极：电流从电源正极流出，经滑动变阻器、开关S后，从螺线管右端流入、左端流出。右手握住螺线管，四指顺着电流方向（右端向上、左端向下），大拇指指向螺线管左端，因此螺线管左端为N极。
3. 确定磁体A端的磁极：因螺线管左端为N极，且与B端排斥，故B端为N极，那么磁体AB的A端为S极。
4. 判断断开开关后B端的指向：地球是大磁体，地磁南极在地理北极附近，磁体静止时N极指向地理北方。由于B端是N极，所以断开开关后，磁体静止时B端指向地理北方。
【答案】
S；北方
【知识点】
磁极间的相互作用、安培定则、地磁场
【点评】
本题综合考查磁现象的基础知识点，结合磁极间的相互作用、安培定则和地磁场规律，难度适中，需要学生熟练掌握相关规律并灵活应用。
【难度系数】
0.5
9.福建舰是我国自主设计建造的首艘电磁弹射航空母舰。图6所示的是它的弹射装置，给弹射车内的导体通入强电流，它在磁场中会获得强大推力，并推动舰载机快速起飞。弹射车获得推力的原理是
通电导体在磁场中受到力的作用
，它的工作原理和电动机
（选填“发电机”或“电动机”）的工作原理相同。答案
通电导体在磁场中受到力的作用；电动机
解析
【分析】
本题考查电磁学相关原理，解题思路：首先根据题目描述“给弹射车内的导体通入强电流，在磁场中获得推力”，推导弹射车获得推力的原理；再对比发电机和电动机的工作原理，匹配对应设备。
【解析】
1. 弹射车获得推力的原理：题目中明确“给导体通入强电流，在磁场中获得推力”，说明是通电导体在磁场中受到力的作用，这就是推力的来源。
2. 原理匹配：发电机的工作原理是电磁感应现象（闭合电路导体切割磁感线产生感应电流，无需外界通电）；电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，与弹射车原理一致，因此对应电动机。
【答案】
通电导体在磁场中受到力的作用；电动机
【知识点】
通电导体在磁场中受力、电动机原理
【点评】
本题结合实际的电磁弹射装置，考查电磁学基础概念，需区分通电导体受力和电磁感应两个易混知识点，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7
本题考查电磁学相关原理，解题思路：首先根据题目描述“给弹射车内的导体通入强电流，在磁场中获得推力”，推导弹射车获得推力的原理；再对比发电机和电动机的工作原理，匹配对应设备。
【解析】
1. 弹射车获得推力的原理：题目中明确“给导体通入强电流，在磁场中获得推力”，说明是通电导体在磁场中受到力的作用，这就是推力的来源。
2. 原理匹配：发电机的工作原理是电磁感应现象（闭合电路导体切割磁感线产生感应电流，无需外界通电）；电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，与弹射车原理一致，因此对应电动机。
【答案】
通电导体在磁场中受到力的作用；电动机
【知识点】
通电导体在磁场中受力、电动机原理
【点评】
本题结合实际的电磁弹射装置，考查电磁学基础概念，需区分通电导体受力和电磁感应两个易混知识点，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7
10. 图7甲所示的是一种家用天然气泄漏检测仪，其内部简化电路如图7乙所示，电源电压为4.5 V，定值电阻R的阻值为100 Ω，$R_0$为气敏电阻，其阻值随天然气浓度的升高而增大，当报警器两端的电压达到3 V时报警。下列说法错误的是(
A.检测仪报警器报警时，定值电阻R两端的电压为1.5 V
B.检测仪报警器报警时，通过气敏电阻$R_0$的电流为0.15 A
C.检测仪报警器报警时，气敏电阻$R_0$的阻值为200 Ω
D.若天然气浓度升高，报警器两端的电压会增大
B
)A.检测仪报警器报警时，定值电阻R两端的电压为1.5 V
B.检测仪报警器报警时，通过气敏电阻$R_0$的电流为0.15 A
C.检测仪报警器报警时，气敏电阻$R_0$的阻值为200 Ω
D.若天然气浓度升高，报警器两端的电压会增大
答案
B
解析
【分析】
首先明确电路结构：定值电阻R与气敏电阻R0串联，报警器并联在R0两端，因此报警器两端电压等于R0两端的电压。解题时需结合串联电路的电压规律、欧姆定律，逐一分析各选项：先根据报警时的电压计算R两端电压、电路电流和R0阻值，再分析天然气浓度变化对电路的影响，判断选项对错。
【解析】
由图乙可知，R与R0串联，报警器测R0两端电压，电源电压U=4.5V，R=100Ω，报警时报警器电压（即R0两端电压）U0=3V。
选项A：根据串联电路总电压等于各部分电压之和，定值电阻R两端电压UR=U-U0=4.5V-3V=1.5V，A正确。
选项B：串联电路电流处处相等，电路电流I=UR/R=1.5V/100Ω=0.015A，即通过R0的电流为0.015A，不是0.15A，B错误。
选项C：由欧姆定律，气敏电阻R0=U0/I=3V/0.015A=200Ω，C正确。
选项D：天然气浓度升高，R0阻值增大，总电阻R总=R+R0增大，电源电压不变，由I=U/R总知电路电流减小；R两端电压UR=IR减小，因此R0两端电压U0=U-UR增大，即报警器两端电压增大，D正确。
【答案】
B
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律、动态电路分析
【点评】
本题结合天然气泄漏检测仪的实际场景，考查串联电路特点和欧姆定律的应用，需学生理清电路连接，灵活运用公式分析物理量变化，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：定值电阻R与气敏电阻R0串联，报警器并联在R0两端，因此报警器两端电压等于R0两端的电压。解题时需结合串联电路的电压规律、欧姆定律，逐一分析各选项：先根据报警时的电压计算R两端电压、电路电流和R0阻值，再分析天然气浓度变化对电路的影响，判断选项对错。
【解析】
由图乙可知，R与R0串联，报警器测R0两端电压，电源电压U=4.5V，R=100Ω，报警时报警器电压（即R0两端电压）U0=3V。
选项A：根据串联电路总电压等于各部分电压之和，定值电阻R两端电压UR=U-U0=4.5V-3V=1.5V，A正确。
选项B：串联电路电流处处相等，电路电流I=UR/R=1.5V/100Ω=0.015A，即通过R0的电流为0.015A，不是0.15A，B错误。
选项C：由欧姆定律，气敏电阻R0=U0/I=3V/0.015A=200Ω，C正确。
选项D：天然气浓度升高，R0阻值增大，总电阻R总=R+R0增大，电源电压不变，由I=U/R总知电路电流减小；R两端电压UR=IR减小，因此R0两端电压U0=U-UR增大，即报警器两端电压增大，D正确。
【答案】
B
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律、动态电路分析
【点评】
本题结合天然气泄漏检测仪的实际场景，考查串联电路特点和欧姆定律的应用，需学生理清电路连接，灵活运用公式分析物理量变化，难度适中。
【难度系数】
0.5
11.在图8甲所示的电路中,当滑动变阻器$R_2$的滑片P在a端和b端之间移动时,定值电阻$R_1$两端的电压也随之变化。图8乙所示的是$R_1$两端的电压U随$R_2$的阻值变化的关系图像。下列说法错误的是(
A.$R_1$的阻值为$20\ \Omega$
B.该电路的最大功率为$3.6\ \mathrm{W}$
C.电源电压为$6\ \mathrm{V}$
D.P在b端时,电阻$R_1$的功率为$0.1\ \mathrm{W}$
A
)A.$R_1$的阻值为$20\ \Omega$
B.该电路的最大功率为$3.6\ \mathrm{W}$
C.电源电压为$6\ \mathrm{V}$
D.P在b端时,电阻$R_1$的功率为$0.1\ \mathrm{W}$
答案
A
解析
【分析】
首先明确电路为$R_1$与$R_2$串联，电压表测$R_1$两端电压。解题思路：①从图乙中$R_2=0$时的电压值确定电源电压；②利用串联电路电流相等、总电压等于各部分电压之和，结合欧姆定律计算$R_1$的阻值，判断选项A；③根据电功率公式，当电路总电阻最小时功率最大，计算最大功率判断选项B；④找到滑片在b端时$R_1$的电压，计算其功率判断选项D，最终确定错误选项。
【解析】
1. 确定电源电压：当滑动变阻器$R_2=0$时，电路为$R_1$的简单电路，电压表测电源电压，由图乙可知，此时$R_1$两端电压为$6\ \mathrm{V}$，故电源电压$U=6\ \mathrm{V}$，选项C正确。
2. 计算$R_1$的阻值：当$R_2=20\ \Omega$时，由图乙知$R_1$两端电压$U_1=2\ \mathrm{V}$，此时$R_2$两端电压$U_2=U - U_1=6\ \mathrm{V} - 2\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$，串联电路电流处处相等，电路电流$I=I_2=\frac{U_2}{R_2}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律，$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$，故选项A中$R_1=20\ \Omega$错误。
3. 计算电路最大功率：当$R_2=0$时，电路总电阻最小，电流最大，功率最大，$P_{\mathrm{最大}}=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{10\ \Omega}=3.6\ \mathrm{W}$，选项B正确。
4. 计算P在b端时$R_1$的功率：P在b端时，$R_2$最大为$50\ \Omega$，由图乙知此时$R_1$两端电压$U_1'=1\ \mathrm{V}$，$R_1$的功率$P_1'=\frac{(U_1')^2}{R_1}=\frac{(1\ \mathrm{V})^2}{10\ \Omega}=0.1\ \mathrm{W}$，选项D正确。
综上，错误的选项是A。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合串联电路规律和图像信息，考查欧姆定律与电功率的应用，需准确从图像中提取数据，是电学综合基础题，难度适中。
【难度系数】
0.4
首先明确电路为$R_1$与$R_2$串联，电压表测$R_1$两端电压。解题思路：①从图乙中$R_2=0$时的电压值确定电源电压；②利用串联电路电流相等、总电压等于各部分电压之和，结合欧姆定律计算$R_1$的阻值，判断选项A；③根据电功率公式，当电路总电阻最小时功率最大，计算最大功率判断选项B；④找到滑片在b端时$R_1$的电压，计算其功率判断选项D，最终确定错误选项。
【解析】
1. 确定电源电压：当滑动变阻器$R_2=0$时，电路为$R_1$的简单电路，电压表测电源电压，由图乙可知，此时$R_1$两端电压为$6\ \mathrm{V}$，故电源电压$U=6\ \mathrm{V}$，选项C正确。
2. 计算$R_1$的阻值：当$R_2=20\ \Omega$时，由图乙知$R_1$两端电压$U_1=2\ \mathrm{V}$，此时$R_2$两端电压$U_2=U - U_1=6\ \mathrm{V} - 2\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$，串联电路电流处处相等，电路电流$I=I_2=\frac{U_2}{R_2}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律，$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$，故选项A中$R_1=20\ \Omega$错误。
3. 计算电路最大功率：当$R_2=0$时，电路总电阻最小，电流最大，功率最大，$P_{\mathrm{最大}}=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{10\ \Omega}=3.6\ \mathrm{W}$，选项B正确。
4. 计算P在b端时$R_1$的功率：P在b端时，$R_2$最大为$50\ \Omega$，由图乙知此时$R_1$两端电压$U_1'=1\ \mathrm{V}$，$R_1$的功率$P_1'=\frac{(U_1')^2}{R_1}=\frac{(1\ \mathrm{V})^2}{10\ \Omega}=0.1\ \mathrm{W}$，选项D正确。
综上，错误的选项是A。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合串联电路规律和图像信息，考查欧姆定律与电功率的应用，需准确从图像中提取数据，是电学综合基础题，难度适中。
【难度系数】
0.4
