1. 磁悬浮列车是利用
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
原理进行工作的。答案
1.同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
解析
【分析】
这道题考查磁悬浮列车的核心工作原理,我们可以从磁悬浮的核心目标切入思考:磁悬浮列车需要让车体和轨道之间完全脱离接触,以此大幅降低运行时的摩擦阻力,要实现这个悬浮效果,依靠的就是磁体之间的相互作用力。回忆磁极的基础作用规律,同名磁极之间会产生相互排斥的力,异名磁极之间会产生相互吸引的力,两种作用方式都可以用来抵消车体重力实现悬浮,因此对应的原理就是磁极间的相互作用规律。
【解析】
磁悬浮列车有两类主流悬浮实现方式:一类利用同名磁极相互排斥产生的向上斥力,直接将车体托举脱离轨道实现悬浮;另一类利用异名磁极相互吸引产生的向上拉力,将车体向轨道方向吸附实现悬浮,两类方式的核心底层原理都是磁极的相互作用规律。
【答案】
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
【知识点】
磁极间的相互作用;磁现象的应用
【点评】
本题属于电磁学联系生活实际的基础常识考点,难度很低,只需要学生牢记磁极的基本相互作用规律,了解磁悬浮列车的设计逻辑就可以顺利作答,是非常典型的物理应用型基础题。
【难度系数】
0.9
这道题考查磁悬浮列车的核心工作原理,我们可以从磁悬浮的核心目标切入思考:磁悬浮列车需要让车体和轨道之间完全脱离接触,以此大幅降低运行时的摩擦阻力,要实现这个悬浮效果,依靠的就是磁体之间的相互作用力。回忆磁极的基础作用规律,同名磁极之间会产生相互排斥的力,异名磁极之间会产生相互吸引的力,两种作用方式都可以用来抵消车体重力实现悬浮,因此对应的原理就是磁极间的相互作用规律。
【解析】
磁悬浮列车有两类主流悬浮实现方式:一类利用同名磁极相互排斥产生的向上斥力,直接将车体托举脱离轨道实现悬浮;另一类利用异名磁极相互吸引产生的向上拉力,将车体向轨道方向吸附实现悬浮,两类方式的核心底层原理都是磁极的相互作用规律。
【答案】
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
【知识点】
磁极间的相互作用;磁现象的应用
【点评】
本题属于电磁学联系生活实际的基础常识考点,难度很低,只需要学生牢记磁极的基本相互作用规律,了解磁悬浮列车的设计逻辑就可以顺利作答,是非常典型的物理应用型基础题。
【难度系数】
0.9
2. 请寻找生活中的电磁铁。
电铃、电磁起重机、电磁选矿机、电话听筒等。
答案
2.电铃、电磁起重机、电磁选矿机、电话听筒等。
解析
【分析】
这道题的核心是结合电磁铁的工作特性,从生活、生产场景中寻找对应的应用实例。首先我们先明确电磁铁的特点是通电产生磁性、断电磁性消失,凡是利用这个特性实现功能的设备都内置了电磁铁,我们可以从家用常见电器、工业常用设备两个方向去回忆,就能轻松找到符合要求的实例。
【解析】
电磁铁是基于电流磁效应制成的装置,依靠通电生磁、断电磁消的特性实现功能,生活中大量设备都应用了电磁铁,比如可以实现自动敲击发声的电铃、可以吸附钢铁物料的电磁起重机、能分选磁性矿石的电磁选矿机、将电信号转化为声信号的电话听筒等,都属于生活中常见的电磁铁应用。
【答案】
电铃、电磁起重机、电磁选矿机、电话听筒等。
【知识点】
电磁铁的应用;电流的磁效应
【点评】
本题属于物理联系生活的基础常识题,意在引导学生将课本所学的电磁铁理论知识和实际生产生活场景结合,加深对电磁铁功能特性的理解,只要平时稍加留意相关设备的工作原理,就可以顺利完成作答。
【难度系数】
0.9
这道题的核心是结合电磁铁的工作特性,从生活、生产场景中寻找对应的应用实例。首先我们先明确电磁铁的特点是通电产生磁性、断电磁性消失,凡是利用这个特性实现功能的设备都内置了电磁铁,我们可以从家用常见电器、工业常用设备两个方向去回忆,就能轻松找到符合要求的实例。
【解析】
电磁铁是基于电流磁效应制成的装置,依靠通电生磁、断电磁消的特性实现功能,生活中大量设备都应用了电磁铁,比如可以实现自动敲击发声的电铃、可以吸附钢铁物料的电磁起重机、能分选磁性矿石的电磁选矿机、将电信号转化为声信号的电话听筒等,都属于生活中常见的电磁铁应用。
【答案】
电铃、电磁起重机、电磁选矿机、电话听筒等。
【知识点】
电磁铁的应用;电流的磁效应
【点评】
本题属于物理联系生活的基础常识题,意在引导学生将课本所学的电磁铁理论知识和实际生产生活场景结合,加深对电磁铁功能特性的理解,只要平时稍加留意相关设备的工作原理,就可以顺利完成作答。
【难度系数】
0.9
1. 下列设备或电器中,其主要工作原理与电磁铁无关的是 (

B
)答案
1.B
解析
【分析】
解题思路:首先明确电磁铁的核心工作逻辑是利用电流的磁效应,通电后产生磁性、断电后磁性消失,所有依赖电磁铁实现功能的设备都需要用到这个可控磁性的特性。接下来逐个排查四个选项的工作原理,判断每个设备是否依靠电磁铁实现自身功能,排除用到电磁铁的选项,即可得到和电磁铁无关的答案:电铃、电磁选矿机、电磁起重机都需要利用可控的磁性完成对应功能,只有电熨斗是依靠电流产热工作,不存在电磁铁结构。
【解析】
解:
1. 先明确电磁铁的本质:电磁铁是利用电流的磁效应制成的,可通过通断电控制磁性的有无,多用于需要可控磁性的场景。
2. 逐一分析各选项:
选项A:电铃的核心部件是电磁铁,通电后电磁铁吸引衔铁带动小锤敲击铃碗,同时电路断开电磁铁失磁,衔铁回弹再次接通电路,循环往复实现持续打铃,工作原理和电磁铁有关。
选项B:电熨斗依靠电流的热效应工作,将电能直接转化为内能,通过内部电热丝发热来熨烫衣物,设备内部没有电磁铁结构,工作原理和电磁铁无关。
选项C:电磁选矿机依靠滚筒内部的电磁铁吸附铁矿石,将铁矿石和非磁性杂质分离,用到了电磁铁。
选项D:电磁起重机的核心部件是大型电磁铁,通电后可吸附钢铁物料,断电后磁性消失卸下物料,用到了电磁铁。
综上,符合要求的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
电磁铁的应用,电流的热效应,电流的磁效应
【点评】
本题是电磁学基础辨析题,考查学生对常见生活、工业设备工作原理的区分,只要明确电磁铁的核心是利用电流磁效应获得可控磁性,就可以快速区分出纯电热类用电器和电磁铁应用设备,属于送分类基础题型。
【难度系数】
0.9
解题思路:首先明确电磁铁的核心工作逻辑是利用电流的磁效应,通电后产生磁性、断电后磁性消失,所有依赖电磁铁实现功能的设备都需要用到这个可控磁性的特性。接下来逐个排查四个选项的工作原理,判断每个设备是否依靠电磁铁实现自身功能,排除用到电磁铁的选项,即可得到和电磁铁无关的答案:电铃、电磁选矿机、电磁起重机都需要利用可控的磁性完成对应功能,只有电熨斗是依靠电流产热工作,不存在电磁铁结构。
【解析】
解:
1. 先明确电磁铁的本质:电磁铁是利用电流的磁效应制成的,可通过通断电控制磁性的有无,多用于需要可控磁性的场景。
2. 逐一分析各选项:
选项A:电铃的核心部件是电磁铁,通电后电磁铁吸引衔铁带动小锤敲击铃碗,同时电路断开电磁铁失磁,衔铁回弹再次接通电路,循环往复实现持续打铃,工作原理和电磁铁有关。
选项B:电熨斗依靠电流的热效应工作,将电能直接转化为内能,通过内部电热丝发热来熨烫衣物,设备内部没有电磁铁结构,工作原理和电磁铁无关。
选项C:电磁选矿机依靠滚筒内部的电磁铁吸附铁矿石,将铁矿石和非磁性杂质分离,用到了电磁铁。
选项D:电磁起重机的核心部件是大型电磁铁,通电后可吸附钢铁物料,断电后磁性消失卸下物料,用到了电磁铁。
综上,符合要求的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
电磁铁的应用,电流的热效应,电流的磁效应
【点评】
本题是电磁学基础辨析题,考查学生对常见生活、工业设备工作原理的区分,只要明确电磁铁的核心是利用电流磁效应获得可控磁性,就可以快速区分出纯电热类用电器和电磁铁应用设备,属于送分类基础题型。
【难度系数】
0.9
2. 如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一块条形磁铁,开关闭合后,当滑片P从a端向b端滑动过程中,下列说法正确的是 (

A.电磁铁上端为南极
B.电流表示数变小
C.灯泡的亮度变暗
D.弹簧的长度变短
D
)A.电磁铁上端为南极
B.电流表示数变小
C.灯泡的亮度变暗
D.弹簧的长度变短
答案
2.D
解析
【分析】
我们可以按步骤逐步推导解题:第一步先确定电路的电流流向,利用安培定则判断电磁铁的磁极,直接验证选项A的正误;第二步分析滑片从a向b滑动时滑动变阻器接入电阻的变化,结合欧姆定律判断电路电流的变化,验证选项B的正误;第三步根据灯泡实际功率和电流的关系,判断灯泡亮度变化,验证选项C的正误;第四步结合磁极间的相互作用规律,对上方的条形磁铁做受力平衡分析,推导弹簧拉力的变化,最终判断弹簧长度的变化,验证选项D的正误。
【解析】
我们逐个对选项进行分析:
1. 判断电磁铁磁极:开关闭合后,电流从螺线管上端流入、下端流出,根据安培定则,右手握住螺线管,四指顺着电流的环绕方向,大拇指指向螺线管的N极,可得出电磁铁下端为S极,上端为N极,因此选项A“电磁铁上端为南极”的表述错误。
2. 判断电流表示数变化:滑片P从a端向b端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,接入总电阻变小,电源电压恒定,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知,电路中的电流会变大,电流表示数变大,选项B错误。
3. 判断灯泡亮度变化:灯泡的实际功率满足$P=I^2R_L$,灯泡电阻$R_L$不变,电路电流变大时,灯泡实际功率变大,灯泡亮度变亮,选项C错误。
4. 判断弹簧长度变化:电磁铁上端为N极,和上方条形磁铁的下端N极是同名磁极,相互排斥。电路电流变大时电磁铁磁性增强,对条形磁铁向上的排斥力增大。对条形磁铁受力分析:它受竖直向下的重力$G$、竖直向上的弹簧拉力$F_拉$、竖直向上的排斥力$F_斥$,受力平衡满足$F_拉 + F_斥 = G$,即$F_拉=G-F_斥$。排斥力增大时弹簧拉力减小,弹簧伸长量变小,因此弹簧的长度变短,选项D正确。
【答案】D
【知识点】安培定则,欧姆定律,磁极相互作用
【点评】本题综合了电磁现象和受力平衡分析,易错点是安培定则使用时容易误判磁极,进而导致后续受力推导出错,解题时要先理清电流流向,再逐层推导各物理量的变化,结合受力关系分析弹簧的形变。
【难度系数】0.6
我们可以按步骤逐步推导解题:第一步先确定电路的电流流向,利用安培定则判断电磁铁的磁极,直接验证选项A的正误;第二步分析滑片从a向b滑动时滑动变阻器接入电阻的变化,结合欧姆定律判断电路电流的变化,验证选项B的正误;第三步根据灯泡实际功率和电流的关系,判断灯泡亮度变化,验证选项C的正误;第四步结合磁极间的相互作用规律,对上方的条形磁铁做受力平衡分析,推导弹簧拉力的变化,最终判断弹簧长度的变化,验证选项D的正误。
【解析】
我们逐个对选项进行分析:
1. 判断电磁铁磁极:开关闭合后,电流从螺线管上端流入、下端流出,根据安培定则,右手握住螺线管,四指顺着电流的环绕方向,大拇指指向螺线管的N极,可得出电磁铁下端为S极,上端为N极,因此选项A“电磁铁上端为南极”的表述错误。
2. 判断电流表示数变化:滑片P从a端向b端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,接入总电阻变小,电源电压恒定,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知,电路中的电流会变大,电流表示数变大,选项B错误。
3. 判断灯泡亮度变化:灯泡的实际功率满足$P=I^2R_L$,灯泡电阻$R_L$不变,电路电流变大时,灯泡实际功率变大,灯泡亮度变亮,选项C错误。
4. 判断弹簧长度变化:电磁铁上端为N极,和上方条形磁铁的下端N极是同名磁极,相互排斥。电路电流变大时电磁铁磁性增强,对条形磁铁向上的排斥力增大。对条形磁铁受力分析:它受竖直向下的重力$G$、竖直向上的弹簧拉力$F_拉$、竖直向上的排斥力$F_斥$,受力平衡满足$F_拉 + F_斥 = G$,即$F_拉=G-F_斥$。排斥力增大时弹簧拉力减小,弹簧伸长量变小,因此弹簧的长度变短,选项D正确。
【答案】D
【知识点】安培定则,欧姆定律,磁极相互作用
【点评】本题综合了电磁现象和受力平衡分析,易错点是安培定则使用时容易误判磁极,进而导致后续受力推导出错,解题时要先理清电流流向,再逐层推导各物理量的变化,结合受力关系分析弹簧的形变。
【难度系数】0.6
3. 下图是一种温度自动报警器的原理图,下列有关说法正确的是 (

A.温度计在电路中相当于开关
B.温度计内的液体可能是酒精
C.温度升高到80 ℃时电铃报警
D.电铃工作时电磁铁a端为N极
A
)A.温度计在电路中相当于开关
B.温度计内的液体可能是酒精
C.温度升高到80 ℃时电铃报警
D.电铃工作时电磁铁a端为N极
答案
3.A
解析
【分析】
这道题围绕温度自动报警器的原理展开,我们可以结合装置结构逐个选项推导验证:
1. 先明确装置组成:报警器分为两部分,左侧是控制电路,包含电源、温度计、电磁铁线圈、滑动变阻器;右侧是工作电路,包含电源、电铃、衔铁控制的开关。
2. 逐个排查选项:
首先看A选项:温度计内的导电液随温度升高上升,达到设定温度时接通控制电路,温度低于设定值时控制电路断开,完全起到控制电路通断的开关作用,初步判定A合理。
再看B选项:要让温度计能连通控制电路,内部液体必须是导体,酒精是典型的绝缘体,无法导电接通电路,因此B错误。
接着看C选项:观察放大的温度计刻度,每10℃之间有5个小格,分度值为2℃,温度计顶端的金属丝对应的设定温度是78℃,不是80℃,因此温度升到78℃就会触发报警,C错误。
最后看D选项:用安培定则判断磁极,电流从电磁铁的右端流入、左端流出,右手握住螺线管,四指顺着电流环绕方向,大拇指指向螺线管右端,因此左端的a端是S极,不是N极,D错误。
综上只有A选项正确。
【解析】
我们逐一分析各选项:
选项A:温度计可以随温度变化自动控制控制电路的通断,在电路中起到开关的作用,该说法正确。
选项B:酒精是绝缘体,无法导电连通控制电路,因此温度计内的液体不可能是酒精,该说法错误。
选项C:图中温度计的分度值为2℃,报警设定温度为78℃,温度升高到78℃时控制电路接通,电铃报警,并非80℃才报警,该说法错误。
选项D:根据安培定则,电流从电磁铁右端流入、左端流出,可判断电磁铁右端为N极,a端(左端)为S极,该说法错误。
【答案】
A
【知识点】
电磁继电器,安培定则,温度计读数
【点评】
本题结合温度自动报警器的实际应用场景,综合考察多个基础知识点,易错点是误读温度计的设定报警温度,以及使用安培定则判断磁极时搞错电流的环绕方向,需要同学们理清控制电路和工作电路的联动逻辑。
【难度系数】
0.6
这道题围绕温度自动报警器的原理展开,我们可以结合装置结构逐个选项推导验证:
1. 先明确装置组成:报警器分为两部分,左侧是控制电路,包含电源、温度计、电磁铁线圈、滑动变阻器;右侧是工作电路,包含电源、电铃、衔铁控制的开关。
2. 逐个排查选项:
首先看A选项:温度计内的导电液随温度升高上升,达到设定温度时接通控制电路,温度低于设定值时控制电路断开,完全起到控制电路通断的开关作用,初步判定A合理。
再看B选项:要让温度计能连通控制电路,内部液体必须是导体,酒精是典型的绝缘体,无法导电接通电路,因此B错误。
接着看C选项:观察放大的温度计刻度,每10℃之间有5个小格,分度值为2℃,温度计顶端的金属丝对应的设定温度是78℃,不是80℃,因此温度升到78℃就会触发报警,C错误。
最后看D选项:用安培定则判断磁极,电流从电磁铁的右端流入、左端流出,右手握住螺线管,四指顺着电流环绕方向,大拇指指向螺线管右端,因此左端的a端是S极,不是N极,D错误。
综上只有A选项正确。
【解析】
我们逐一分析各选项:
选项A:温度计可以随温度变化自动控制控制电路的通断,在电路中起到开关的作用,该说法正确。
选项B:酒精是绝缘体,无法导电连通控制电路,因此温度计内的液体不可能是酒精,该说法错误。
选项C:图中温度计的分度值为2℃,报警设定温度为78℃,温度升高到78℃时控制电路接通,电铃报警,并非80℃才报警,该说法错误。
选项D:根据安培定则,电流从电磁铁右端流入、左端流出,可判断电磁铁右端为N极,a端(左端)为S极,该说法错误。
【答案】
A
【知识点】
电磁继电器,安培定则,温度计读数
【点评】
本题结合温度自动报警器的实际应用场景,综合考察多个基础知识点,易错点是误读温度计的设定报警温度,以及使用安培定则判断磁极时搞错电流的环绕方向,需要同学们理清控制电路和工作电路的联动逻辑。
【难度系数】
0.6
4. 国家对电动自行车实行新政策:只允许新国标电动自行车上路,要求车速不超过25千米/时。下面是小明设计的某品牌电动自行车的电路,其中符合“旋钮OP绕O点顺时针转动时,电动机转速变快,当转速超过一定值,电铃会自动报警”的电路是 (
C
)答案
4.C
解析
【分析】
我们首先把题干的两个功能要求转化为对应的电路物理条件:第一,旋钮OP绕O点顺时针转动时电动机转速变快,说明此时通过电动机的电流需要变大,在电源电压不变的前提下,电路总电阻要变小,也就是滑动变阻器接入电路的有效电阻要随OP顺时针转动而减小。第二,只有当转速超过一定值(也就是电动机电流大到对应超速的数值、滑动变阻器接入电阻小到对应阈值)时,电铃才工作报警,正常低速行驶时电铃不工作。接下来我们就可以带着这两个条件逐一排查四个选项,排除不符合的选项就能得到正确答案。
【解析】
我们逐一结合题干要求分析各选项:
1. 选项A:OP顺时针转动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,接入电阻变大,电路电流变小,电动机转速变慢,不符合“转速变快”的要求,排除。
2. 选项B:电铃和电动机串联在电路中,只要电动机通电工作,电铃就会同步响铃,无法实现“只有转速超过一定值才报警”的要求,排除。
3. 选项C:OP顺时针转动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,接入电阻变小,通过电动机的电流变大,电动机转速变快;当OP顺时针转到接近最下端的位置、也就是电动机转速达到超速阈值时,电路接通电铃所在的支路,电铃自动报警,完全符合题干的两个要求。
4. 选项D:OP顺时针转动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,接入电阻变大,电路电流变小,电动机转速变慢,不符合要求,排除。
综上只有C选项符合题意。
【答案】
C
【知识点】
滑动变阻器的使用,动态电路分析
【点评】
本题结合电动自行车新政策的实际应用场景,将调速、报警的功能需求转化为电路特性考察,解题核心是把题干的功能描述转化为电阻、电流的变化规律,再结合串并联电路的特点逐一验证选项,能够很好的锻炼学生用物理知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.6
我们首先把题干的两个功能要求转化为对应的电路物理条件:第一,旋钮OP绕O点顺时针转动时电动机转速变快,说明此时通过电动机的电流需要变大,在电源电压不变的前提下,电路总电阻要变小,也就是滑动变阻器接入电路的有效电阻要随OP顺时针转动而减小。第二,只有当转速超过一定值(也就是电动机电流大到对应超速的数值、滑动变阻器接入电阻小到对应阈值)时,电铃才工作报警,正常低速行驶时电铃不工作。接下来我们就可以带着这两个条件逐一排查四个选项,排除不符合的选项就能得到正确答案。
【解析】
我们逐一结合题干要求分析各选项:
1. 选项A:OP顺时针转动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,接入电阻变大,电路电流变小,电动机转速变慢,不符合“转速变快”的要求,排除。
2. 选项B:电铃和电动机串联在电路中,只要电动机通电工作,电铃就会同步响铃,无法实现“只有转速超过一定值才报警”的要求,排除。
3. 选项C:OP顺时针转动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,接入电阻变小,通过电动机的电流变大,电动机转速变快;当OP顺时针转到接近最下端的位置、也就是电动机转速达到超速阈值时,电路接通电铃所在的支路,电铃自动报警,完全符合题干的两个要求。
4. 选项D:OP顺时针转动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,接入电阻变大,电路电流变小,电动机转速变慢,不符合要求,排除。
综上只有C选项符合题意。
【答案】
C
【知识点】
滑动变阻器的使用,动态电路分析
【点评】
本题结合电动自行车新政策的实际应用场景,将调速、报警的功能需求转化为电路特性考察,解题核心是把题干的功能描述转化为电阻、电流的变化规律,再结合串并联电路的特点逐一验证选项,能够很好的锻炼学生用物理知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.6
登录