6.[生命安全与健康](2025·广州)医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环，如图所示是其工作原理的简图，活塞在电磁铁的带动下左右移动，代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中，电磁铁的电流从a流向b时，则 ()


A.电磁铁左端为S极，活塞向右移动
B.电磁铁左端为S极，活塞向左移动
C.电磁铁左端为N极，活塞向右移动
D.电磁铁左端为N极，活塞向左移动

B 【解析】电磁铁的电流从a流向b时，由安培定则可知，电磁铁右端为N极，左端为S极，此时异名磁极相互吸引，故活塞左移，故A、C、D错误，B正确。

【分析】
要解决本题，需分两步推导：第一步，根据安培定则判断电磁铁的磁极；第二步，结合磁极间的相互作用规律，确定活塞的移动方向，进而选出正确选项。首先明确电流方向，利用安培定则判断电磁铁磁极，再分析电磁铁与左侧永磁体的相互作用，得到活塞的移动方向。
【解析】
1. 判断电磁铁的磁极：根据安培定则（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a流向b），大拇指所指的一端为N极，由此可知电磁铁的右端为N极，左端为S极。
2. 判断活塞移动方向：左侧永磁体的右端为N极，电磁铁左端为S极，异名磁极相互吸引，因此活塞会向左移动。
综上，电磁铁左端为S极，活塞向左移动，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
安培定则、磁极间的相互作用
【点评】
本题结合“人工心脏泵”的实际场景，考查安培定则和磁极间相互作用的应用，将物理知识与生活实例结合，需要学生掌握安培定则的正确使用方法，难度适中。
【难度系数】
0.4

7.(2025·宜宾)如图所示,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的滑片,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 【解析】磁体下端为N极，由右手螺旋定则可知，电磁铁上端为N极，同名磁极相互排斥，向右缓慢移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，磁极间的排斥力变小，悬挂磁体的弹簧变长，故A、B、C错误，D正确。

【分析】
要解决此题，需分步骤分析：首先根据滑动变阻器滑片移动判断电路中电流的变化；再用右手螺旋定则判断电磁铁的磁极；接着根据电流变化判断电磁铁磁性强弱的变化；最后结合磁极间的相互作用，分析弹簧受力及长度的变化。
【解析】
1. 电路电流变化：向右移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变大，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. 电磁铁磁极判断：用右手螺旋定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的N极，可判断电磁铁上端为N极，故C选项错误。
3. 电磁铁磁性强弱：电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越小，磁性越弱，因此电磁铁的磁性变弱，故B选项错误。
4. 弹簧长度分析：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；当电磁铁磁性变弱时，排斥力变小，磁体受力平衡：弹簧拉力 $ F_{拉} = G - F_{斥} $，排斥力变小则弹簧拉力变大，弹簧伸长量随拉力增大而变大，因此弹簧变长，故D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
电磁铁磁性、右手螺旋定则、磁极间相互作用
【点评】
本题综合考查电路动态分析、电磁铁磁极判断、磁性强弱影响因素及磁极间的相互作用，需逐步推导各物理量变化，是电磁学典型综合题，对逻辑分析能力要求较高。
【难度系数】
0.5

变式（2026·哈尔滨香坊区校级模拟）如图所示，一条形磁体A静止在较光滑的水平桌面上，通电螺线管B靠近A放置，且与A位于同一水平面上。开关闭合后，下列说法正确的是 （）


A.A可能向右移动
B.滑片P向上滑动时，B对A的作用力增大
C.滑片P向下滑动时，A可能向右移动
D.若对调电源正负极，A运动时受向左的摩擦力

D

【分析】
要解决此题，需依次通过安培定则确定通电螺线管的磁极，结合磁极间的相互作用规律、影响电磁铁磁性强弱的因素、摩擦力方向的判断分析各选项：
1. 用安培定则判断螺线管磁极：电流从电源正极流出进入螺线管右端，结合绕线方向，右手握住螺线管，四指沿电流方向，大拇指指向左端，故螺线管左端为N极，右端为S极。
2. 分析磁极间作用：条形磁体A右端为S极，与螺线管右端S极是同名磁极，相互排斥，A初始向左移动。
3. 分析滑动变阻器滑片的影响：滑片P向上滑动时，滑动变阻器接入电阻变大，电流变小，螺线管磁性减弱，对A的作用力减小；滑片P向下滑动时，电阻变小，电流变大，磁性增强，排斥力增大，A仍向左移动。
4. 分析对调电源正负极的情况：电流方向反转，螺线管右端变为N极，与A的S极异名，相互吸引，A向右运动，此时摩擦力方向与相对运动方向相反，A向右则摩擦力向左。
【解析】
选项A：由安培定则得螺线管右端为S极，与A的S极同名，相互排斥，A应向左移动，而非向右，A错误。
选项B：滑片P向上滑动，滑动变阻器接入电阻增大，电路电流减小，螺线管磁性减弱，对A的作用力减小，B错误。
选项C：滑片P向下滑动，接入电阻减小，电流增大，磁性增强，排斥力增大，A仍向左移动，不会向右，C错误。
选项D：对调电源正负极，电流方向反转，螺线管右端变为N极，与A的S极异名，相互吸引，A向右运动；摩擦力方向与物体相对运动方向相反，A向右运动，故受向左的摩擦力，D正确。
【答案】
D
【知识点】
安培定则、磁极间的相互作用、摩擦力方向
【点评】
本题综合考查电磁学与力学的关联知识，需熟练运用安培定则判断螺线管磁极，结合磁极作用、电磁铁磁性影响因素及摩擦力方向判断，是典型的综合类题目，对知识应用能力要求较高。
【难度系数】
0.4

8. [生命安全与健康]（2025·滨州滨城区模拟）核磁共振仪使用时，需要注入液氮以降低内部超导线圈的温度，减小超导线圈的，从而增大，进而（选填“增强”或“减弱”）磁场，所以禁止携带金属物品进入检查室。

电阻 电流 增强

【分析】
要解决这道题，需结合超导材料的特性、欧姆定律以及电流的磁效应分析：超导线圈的核心特点是温度降低时电阻会大幅减小，题目中注入液氮是为了降温，因此第一步是减小超导线圈的电阻；根据欧姆定律，电压一定时，电阻减小会使电路中的电流增大；而通电线圈的磁场强弱与电流大小有关，电流越大，产生的磁场越强，最终会增强磁场。
【解析】
超导材料在温度降低时，电阻会趋近于零，注入液氮降温可减小超导线圈的电阻；根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，当电压$U$一定时，电阻$R$减小，电路中的电流$I$会增大；通电线圈产生的磁场强弱与电流大小正相关，电流越大，磁场越强，因此电流增大会增强磁场。
【答案】
电阻 电流 增强
【知识点】
超导现象、欧姆定律、电流的磁效应
【点评】
本题结合核磁共振仪的实际应用，考查物理知识在生活场景中的运用，难度较低，需要学生掌握超导的特性及相关电学知识的应用。
【难度系数】
0.6

9. [科学推理]（2025·陕西）如图甲所示，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（选填“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（选填“增大”“减小”或“不变”）。

(1)磁场 S
(2)变大
(3)减小
【解析】（1）电磁铁工作时，利用的原理是通电导体周围存在磁场，根据右手螺旋定则可知电磁铁的上端为S极。（2）当烟雾浓度升高时，$R_K$的电阻变小，根据欧姆定律可知，控制电路中线圈中的电流变大。（3）电磁铁的工作电流不变，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，$R_0$的阻值应减小。

【分析】
本题围绕室内自动换气系统的电路展开，分三步思考解题：
1. 第一问：电磁铁的工作原理是电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场；判断磁极需用右手螺旋定则，结合控制电路的电流方向即可确定电磁铁上端的极性。
2. 第二问：由图乙可知，烟雾浓度升高时，RK的阻值减小，控制电路总电阻为RK与R0之和，电源电压不变，根据欧姆定律可分析电流的变化。
3. 第三问：保持空气质量标准不变，意味着电磁铁吸合电流对应的RK阻值不变；当控制电路电源电压降低时，根据欧姆定律，要维持吸合电流，总电阻需调整，进而确定R0的变化。
【解析】
（1）电磁铁利用电流的磁效应工作，原理是通电导体周围存在磁场；根据右手螺旋定则，控制电路中电流从电磁铁下端流入、上端流出，可判断电磁铁上端为S极。
（2）由图乙可知，烟雾浓度升高时，RK的阻值减小，控制电路总电阻R总=RK+R0，电源电压U=3V不变，根据欧姆定律I=U/R总，总电阻减小，因此线圈中的电流变大。
（3）空气质量标准不变，即电磁铁吸合电流I=0.03A时对应的RK阻值不变；控制电路电源电压低于3V，根据欧姆定律I=U/R总，要保持电流I=0.03A，总电阻R总=U/I需减小，由于RK不变，故R0=R总-RK，R0的阻值应减小。
【答案】
(1)磁场；S (2)变大 (3)减小
【知识点】
电流的磁效应、欧姆定律、电磁继电器
【点评】
本题结合实际生活场景考查电磁学知识，需要学生掌握电磁铁原理、欧姆定律的应用，同时能结合图像分析电阻变化，注重知识的综合运用，是一道中等难度的题目。
【难度系数】
0.5