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3. 图 14-4-2 是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝,金属丝下端指示的温度为 90℃。下列说法错误的是(
A.该报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B.该报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
C.该报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中
D.温度达到 90℃时,该报警器中的灯亮,同时电铃响
D
)。A.该报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B.该报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
C.该报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中
D.温度达到 90℃时,该报警器中的灯亮,同时电铃响
答案
D
解析
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：水银是导体，且具有热胀冷缩的性质，温度升高时水银柱上升接触金属丝，接通控制电路，该报警器利用了这两个性质，A正确。
B选项：控制电路接通时电磁铁有磁性，吸引衔铁；控制电路断开时电磁铁磁性消失，衔铁复位，报警器利用了电磁铁的这个特点，B正确。
C选项：由图可知，水银温度计和电磁铁串联在控制电路中，C正确。
D选项：温度达到90℃时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，此时灯所在电路断开，电铃所在电路接通，因此灯不亮，电铃响，D错误。
【答案】
D
【知识点】
电磁铁的应用；热胀冷缩；串并联电路判断
【点评】
本题考查温度自动报警器的工作原理，需结合电磁铁性质、水银的特性以及电路连接方式分析，明确控制电路和工作电路的工作过程是解题关键。
【难度系数】
0.6
逐一分析各选项：
A选项：水银是导体，且具有热胀冷缩的性质，温度升高时水银柱上升接触金属丝，接通控制电路，该报警器利用了这两个性质，A正确。
B选项：控制电路接通时电磁铁有磁性，吸引衔铁；控制电路断开时电磁铁磁性消失，衔铁复位，报警器利用了电磁铁的这个特点，B正确。
C选项：由图可知，水银温度计和电磁铁串联在控制电路中，C正确。
D选项：温度达到90℃时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，此时灯所在电路断开，电铃所在电路接通，因此灯不亮，电铃响，D错误。
【答案】
D
【知识点】
电磁铁的应用；热胀冷缩；串并联电路判断
【点评】
本题考查温度自动报警器的工作原理，需结合电磁铁性质、水银的特性以及电路连接方式分析，明确控制电路和工作电路的工作过程是解题关键。
【难度系数】
0.6
4. 图 14-4-3 是直流电铃的工作原理图,下列说法不正确的是(
A.该电铃利用电流的磁效应工作
B.电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性,且 A 端为 N 极
C.铃锤打击铃碗时,电磁铁仍具有磁性
D.电磁铁吸引衔铁时,与衔铁相连的弹性片发生弹性形变,具有弹性势能
C
)。A.该电铃利用电流的磁效应工作
B.电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性,且 A 端为 N 极
C.铃锤打击铃碗时,电磁铁仍具有磁性
D.电磁铁吸引衔铁时,与衔铁相连的弹性片发生弹性形变,具有弹性势能
答案
C
解析
【解析】
逐一分析选项：
A. 直流电铃利用电流的磁效应工作，该选项正确；
B. 根据安培定则，电流从电磁铁A端流入，可判断A端为N极，该选项正确；
C. 铃锤打击铃碗时，衔铁与电磁铁分离，电路断开，电磁铁失去磁性，该选项错误；
D. 电磁铁吸引衔铁时，弹性片发生弹性形变，具有弹性势能，该选项正确。
因此说法不正确的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
电流的磁效应；安培定则；弹性势能
【点评】
本题考查直流电铃的工作原理，需理解电磁铁磁性的有无与电路通断的关系，以及相关电磁学和力学知识点的应用。
【难度系数】
0.6
逐一分析选项：
A. 直流电铃利用电流的磁效应工作，该选项正确；
B. 根据安培定则，电流从电磁铁A端流入，可判断A端为N极，该选项正确；
C. 铃锤打击铃碗时，衔铁与电磁铁分离，电路断开，电磁铁失去磁性，该选项错误；
D. 电磁铁吸引衔铁时，弹性片发生弹性形变，具有弹性势能，该选项正确。
因此说法不正确的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
电流的磁效应；安培定则；弹性势能
【点评】
本题考查直流电铃的工作原理，需理解电磁铁磁性的有无与电路通断的关系，以及相关电磁学和力学知识点的应用。
【难度系数】
0.6
5. 人工心脏泵可短时间代替心脏工作,图 14-4-4 是该装置的示意图,磁体固定在左侧,线圈 AB 固定在用软铁制成的活塞柄上,活塞筒通过阀门与血管相通。阀门$ S_1$只能向活塞筒外开启$,S_2$只能向活塞筒内开启。线圈中的电流从 A 流向 B 时,线圈 AB 左端是
S
(选填“N”或“S”)极,血液会______流入
(选填“流入”或“流出”)活塞筒。该装置工作时,线圈 AB 中的电流方向______需要
(选填“需要”或“不需要”)改变。答案
S 流入 需要
解析
【解析】
1. 根据安培定则，用右手握住线圈AB，四指指向电流从A到B的方向，大拇指指向线圈右端，因此线圈AB左端为S极。
2. 线圈左端为S极，与左侧固定磁体的N极相互吸引，活塞向左运动，活塞筒内体积增大、压强减小，阀门$S_2$开启、$S_1$关闭，血液流入活塞筒。
3. 为使活塞往复运动以持续泵血，线圈AB中的电流方向需要改变，通过改变磁极实现吸引与排斥的交替，带动活塞往复运动。
【答案】
S；流入；需要
【知识点】
安培定则；磁极间的相互作用；电磁铁磁极的影响因素
【点评】
本题结合人工心脏泵的实际场景，考查电磁学知识的应用，需将电磁原理与装置工作过程结合分析，体现物理知识的实用性。
【难度系数】
0.6
1. 根据安培定则，用右手握住线圈AB，四指指向电流从A到B的方向，大拇指指向线圈右端，因此线圈AB左端为S极。
2. 线圈左端为S极，与左侧固定磁体的N极相互吸引，活塞向左运动，活塞筒内体积增大、压强减小，阀门$S_2$开启、$S_1$关闭，血液流入活塞筒。
3. 为使活塞往复运动以持续泵血，线圈AB中的电流方向需要改变，通过改变磁极实现吸引与排斥的交替，带动活塞往复运动。
【答案】
S；流入；需要
【知识点】
安培定则；磁极间的相互作用；电磁铁磁极的影响因素
【点评】
本题结合人工心脏泵的实际场景，考查电磁学知识的应用，需将电磁原理与装置工作过程结合分析，体现物理知识的实用性。
【难度系数】
0.6
1. 在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用两根相同的铁钉制作了简易电磁铁甲、乙,并设计了如图 14-4-5 所示的电路。
(1)当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时,电磁铁乙吸引大头针的个数
(2)比较电磁铁甲与乙可知,当
(3)根据右手螺旋定则可知,电磁铁甲的下端是
(4)断开开关 S 后,小明发现大头针没有完全掉落下来,原因是
(1)当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时,电磁铁乙吸引大头针的个数
增加
(选填“增加”或“减少”),说明：对于同一电磁铁,通过的电流越大,其磁性越强
。(2)比较电磁铁甲与乙可知,当
电流大小
一定时,线圈匝数
越多,电磁铁的磁性越强。(3)根据右手螺旋定则可知,电磁铁甲的下端是
N
(选填“N”或“S”)极。(4)断开开关 S 后,小明发现大头针没有完全掉落下来,原因是
铁钉被磁化,获得磁性
。答案
(1)增加 越强
(2)电流大小 线圈匝数
(3)N
(4)铁钉被磁化,获得磁性
解析
【解析】
(1) 当滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，电磁铁乙的磁性增强，吸引大头针的个数增加；说明对于同一电磁铁，通过的电流越大，其磁性越强。
(2) 电磁铁甲、乙串联，通过的电流大小相同，乙的线圈匝数比甲多，吸引的大头针更多，说明当电流大小一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
(3) 根据右手螺旋定则，右手握住电磁铁甲，四指指向电流的方向，大拇指指向下端，因此电磁铁甲的下端是N极。
(4) 断开开关S后，铁钉被磁化，获得了磁性，能够吸引大头针，所以大头针没有完全掉落下来。
【答案】
(1) 增加；越强
(2) 电流大小；线圈匝数
(3) N
(4) 铁钉被磁化，获得磁性
【知识点】
电磁铁磁性强弱的影响因素；右手螺旋定则；磁化现象
【点评】
本题考查“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验，运用了控制变量法，同时涉及右手螺旋定则和磁化的相关知识，注重对实验原理和电磁学基础概念的考查。
【难度系数】
0.6
(1) 当滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，电磁铁乙的磁性增强，吸引大头针的个数增加；说明对于同一电磁铁，通过的电流越大，其磁性越强。
(2) 电磁铁甲、乙串联，通过的电流大小相同，乙的线圈匝数比甲多，吸引的大头针更多，说明当电流大小一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
(3) 根据右手螺旋定则，右手握住电磁铁甲，四指指向电流的方向，大拇指指向下端，因此电磁铁甲的下端是N极。
(4) 断开开关S后，铁钉被磁化，获得了磁性，能够吸引大头针，所以大头针没有完全掉落下来。
【答案】
(1) 增加；越强
(2) 电流大小；线圈匝数
(3) N
(4) 铁钉被磁化，获得磁性
【知识点】
电磁铁磁性强弱的影响因素；右手螺旋定则；磁化现象
【点评】
本题考查“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验，运用了控制变量法，同时涉及右手螺旋定则和磁化的相关知识，注重对实验原理和电磁学基础概念的考查。
【难度系数】
0.6
