1 [2025宜宾中考]如图,磁体S极与弹簧连接,竖直悬挂于电磁铁的正上方,电源电压不变。闭合开关后,向右缓慢移动滑动变阻器滑片,下列判断正确的是 ()

A.电路中的电流变大
B.电磁铁的磁性变强
C.电磁铁上端为S极
D.悬挂磁体的弹簧变长

D 当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,则由欧姆定律可知,电路中电流变小,故A错误;由题图可知,电流由电磁铁的下方流入,则由右手螺旋定则可知,电磁铁上端为N极,故C错误;由于电路中的电流变小,则电磁铁的磁性减弱,弹簧下悬挂的磁体下端为N极,电磁铁上端也为N极,所以上方磁体与电磁铁之间相互排斥,电磁铁的磁性减弱,电磁铁与上方磁体之间的斥力减小,因此弹簧弹力变大,弹簧变长,故B错误,D正确。故选D。

【分析】
解题时，先根据滑动变阻器滑片移动方向判断接入电阻的变化，结合欧姆定律确定电路电流的变化；再依据电流大小判断电磁铁磁性强弱；接着用安培定则判断电磁铁的磁极；最后结合磁极间的相互作用，分析电磁铁对上方磁体的作用力变化，进而判断弹簧的长度变化，逐一分析选项得出正确答案。
【解析】
1. 滑动变阻器滑片向右移动时，接入电路的电阻丝长度增加，接入阻值变大。电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路中的电流变小，故A选项错误。
2. 电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越小，磁性越弱，因此电磁铁的磁性减弱，故B选项错误。
3. 用安培定则（右手螺旋定则）：右手握住螺线管，四指指向电流的方向（电流从电磁铁下端流入），大拇指指向螺线管的上端，可知电磁铁上端为N极，故C选项错误。
4. 上方磁体下端为N极，电磁铁上端为N极，同名磁极相互排斥。电磁铁磁性减弱，对上方磁体的排斥力减小。上方磁体受力平衡：弹簧弹力$F = G - F_{斥}$（$G$为磁体重力，$F_{斥}$为排斥力），当$F_{斥}$减小时，弹簧弹力$F$增大，弹簧伸长量变大，因此弹簧变长，故D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电磁铁磁性、安培定则、磁极间相互作用
【点评】
本题综合考查电路与磁学知识，需逐步分析电阻、电流、磁性、磁极、相互作用力及弹簧形变，对学生的综合应用能力要求较高，是一道典型的学科内综合题。
【难度系数】
0.5

2 [2024 常州中考改编]有报道称:“牛能感知地球磁场,吃草、休息时,其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行(如图所示)。”为求证真伪,同学们设计如下实验方案:在四周无明显差异的草地上,多次观察牛吃草、休息时的身体朝向,若报道真实,则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的 ()


A.①和②
B.③和④
C.①和③
D.②和④

A 地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。地磁场的磁感线从地磁的北极出来,回到地磁的南极,牛的身体朝向习惯性与地磁场磁感线平行,所以牛的身体朝向是南北方向,故①②符合题意。故选A。

【分析】首先明确地磁场的核心特点：地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，因此地磁场的磁感线方向沿南北方向。题目要求牛的身体朝向与地磁场磁感线平行，即牛的身体需呈南北朝向，据此分析四个场景即可得出结论。
【解析】根据地磁场的知识，地磁场的磁感线从地磁北极（地理南极附近）出发，回到地磁南极（地理北极附近），磁感线方向为南北方向。因此牛的身体朝向需与磁感线平行，即身体呈南北方向。观察四个场景：①中牛身体为南北朝向，符合要求；②中牛身体同样为南北朝向，符合要求；③、④中牛身体为东西朝向，不符合要求。因此符合条件的是①和②，对应选项A。
【答案】A
【知识点】地磁场、磁感线
【点评】本题结合生活场景考查地磁场的应用，关键是掌握地磁场的磁感线方向为南北方向，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.6

3 [2025深圳中考]全磁悬浮“人工心脏”已研发成功，如图甲，其核心部件是个带有叶轮的泵，通电后叶轮会悬浮起来。图乙是叶轮悬浮原理简化图，螺线管通电后，周围存在，叶轮受斥力悬浮，叶轮下端的磁极是极。

磁场 N(北)
【解析】 根据奥斯特实验可知,通电后,螺线管周围存在磁场。由安培定则可知,通电螺线管的上端为N极,由于叶轮受到斥力作用(关键信息),由同名磁极相互排斥可知,叶轮下端的磁极是N极。

【分析】
要解决这道题，需结合电磁学相关知识：首先回忆奥斯特实验的结论，明确通电导体周围存在磁场；再利用安培定则判断螺线管的磁极，最后根据磁极间的相互作用规律（同名磁极相互排斥），结合叶轮受斥力悬浮的条件，确定叶轮下端的磁极。
【解析】
1. 根据奥斯特实验可知，通电导体周围存在磁场，因此螺线管通电后，周围存在磁场；
2. 用安培定则判断螺线管的磁极：右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的一端为螺线管的N极。由图乙可知，电流从螺线管下端流入、上端流出，右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指指向螺线管的上端，故螺线管上端为N极；
3. 由于叶轮受斥力悬浮，根据同名磁极相互排斥，可知叶轮下端的磁极与螺线管上端的磁极相同，即为N极。
【答案】
磁场；N
【知识点】
通电螺线管的磁场、磁极间的相互作用
【点评】
本题以全磁悬浮“人工心脏”为背景，将物理知识与实际应用结合，考查电磁学基础知识点，需要掌握奥斯特实验、安培定则和磁极间的相互作用规律，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6

4 [2025湖北中考]欧姆当年研究电流跟电阻和电压关系时，电流大小还不能准确测量，他巧妙设计了如图所示的装置来测量电流，用一根细丝悬挂磁针，平行放置在导线上方，当电路中有电流时，导线周围产生，因为力能改变物体的，所以磁针发生偏转，偏转角度就能反映电流大小。

第4题图 第5题图

磁场 运动状态
【解析】 欧姆测量电流所用的装置利用了电流的磁效应。当电路中有电流时,导线周围产生磁场,因为力能改变物体的运动状态,故磁针发生偏转。

【分析】
要解决这道题，需结合电流的磁效应和力的作用效果的知识点。首先回忆：通电导线周围会产生磁场，这是电流的磁效应；其次，力的作用效果包括改变物体的形状和运动状态，磁针原本静止，受力后偏转，说明运动状态改变，据此可确定答案。
【解析】
当电路中有电流时，根据电流的磁效应，导线周围会产生磁场；磁针原本处于静止状态，在磁场力的作用下发生偏转，这体现了力能改变物体的运动状态，因此两个空依次为磁场、运动状态。
【答案】
磁场 运动状态
【知识点】
电流的磁效应；力的作用效果
【点评】
本题考查物理基础知识的应用，直接围绕电流的磁效应和力的作用效果出题，属于基础题，侧重对核心概念的理解。
【难度系数】
0.6

5 [2023长沙中考]如图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图,该电动机工作时将电能转化为能和内能。如果想改变该直流电动机的转动方向,你可以采取的方法是(写一条合理方法即可)。

机械 改变电流方向
【解析】 改变电动机转动方向的两种方法:①可保持磁场方向不变,改变电流方向;②可保持电流方向不变,改变磁场的方向。

【分析】
要解答本题，首先回忆直流电动机的能量转化：电动机工作时消耗电能，主要转化为机械能，同时因电流热效应产生内能，据此确定第一空；其次，电动机的转动方向由电流方向和磁场方向共同决定，改变其中一个因素即可改变转动方向，据此确定第二空。
【解析】
1. 能量转化：直流电动机工作时，电能大部分转化为机械能，同时电流通过线圈会产生热量（内能），因此第一空填“机械”。
2. 转动方向的改变：电动机的转动方向与电流方向、磁场方向有关，要改变转动方向，可保持磁场方向不变，改变电流方向；或保持电流方向不变，改变磁场方向，任选一条合理方法即可，故第二空填“改变电流方向”。
【答案】
机械；改变电流方向
【知识点】
电动机能量转化；电动机转动方向的影响因素
【点评】
本题考查直流电动机的基础知识点，难度较低，需学生掌握电动机的能量转化及转动方向的影响因素，属于常见基础题型。
【难度系数】
0.7

6 [2025陕西中考] 如图甲是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3 V，$R_0$为电阻箱，$R_K$的阻值与烟雾浓度$K$的关系如图乙所示。当电磁铁线圈中的电流$I≥0.03\ \mathrm{A}$时，衔铁被吸下，电风扇转动，开始排气。

(1)电磁铁工作时，利用了通电导体周围存在，其上端为极。
(2)当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流（填“变大”“变小”或“不变”）。
(3)控制电路的电源电压低于3 V时，若保持空气质量的标准不变，$R_0$的阻值应（填“增大”“减小”或“不变”）。

(1)磁场 S(南) (2)变大 (3)减小
【解析】 (1)电磁铁是利用电流的磁效应工作的,即通电导体周围存在磁场。由题图甲可知,电流从电磁铁上端流入、下端流出(关键信息),根据安培定则可以判断出,电磁铁的下端为N极,则上端为S极。
(2)控制电路中,电磁铁、$R_K$与$R_0$串联,控制电路中的电流$I=\frac{U}{R_K + R_0}$;由题图乙可知,烟雾浓度$K$升高时,$R_K$减小,控制电路的电源电压不变,$R_0$不变,则控制电路中线圈的电流变大。
(3)若保持空气质量的标准不变(隐含信息:衔铁被吸下时烟雾浓度$K$不变),衔铁被吸下时,$R_K$的阻值不变,控制电路中的电流为0.03 A,控制电路中的电流$I=\frac{U}{R_K + R_0}$,电源电压$U$减小,则$R_0$减小。

【分析】
本题需结合电磁学知识和电路规律解题：(1) 先明确电磁铁的工作原理，再通过安培定则判断磁极；(2) 根据烟雾浓度变化对应RK的阻值变化，结合串联电路和欧姆定律分析电流变化；(3) 保持衔铁吸下的电流不变，结合电源电压变化和欧姆定律分析R0的调整。
【解析】
(1) 电磁铁利用电流的磁效应工作，即通电导体周围存在磁场。由图甲可知，控制电路中电流从电磁铁下端流入、上端流出，根据安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管的N极，可判断电磁铁下端为N极，因此上端为S(南)极。
(2) 控制电路中，电磁铁线圈、RK与R0串联，根据欧姆定律，控制电路电流$I=\frac{U}{R_K+R_0}$；由图乙可知，烟雾浓度K升高时，RK阻值减小，控制电路电源电压U不变，R0阻值不变，总电阻减小，因此线圈中的电流变大。
(3) 保持空气质量标准不变，即衔铁被吸下时电流需达到0.03A，此时RK阻值不变。根据$I=\frac{U}{R_K+R_0}$，当控制电路电源电压U低于3V时，为保持电流I仍为0.03A，RK不变，则需减小R0的阻值，使总电阻减小，从而让电流达到要求值。
【答案】
(1) 磁场；S(南) (2) 变大 (3) 减小
【知识点】
电流的磁效应、安培定则、欧姆定律
【点评】
本题结合实际应用场景，综合考查电磁学核心知识点，需学生准确分析电路结构、读懂电阻与烟雾浓度的关系，熟练运用安培定则和欧姆定律解题，是联系实际的基础综合题。
【难度系数】
0.5