第二十章 电与磁 第 3 节 电磁铁 电磁继电器 一、单选题 1．如图是一种电磁继电器，下列说法中正确的是（　　） A．其工作原理是电磁感应现象 B．其工作原理是电流的热效应 C．其作用是通过低压、弱电流电路控制高压、强电流电路 D．其作用是通过高压、强电流电路控制低压、弱电流电路 2．如下图所示，给电磁铁通电，铁块及弹簧在图中位置静止。当滑动变阻器的滑片 P 向 a 端滑动时，关于电流表示数和弹簧长度的变化情况，下列说法中正确的是（　 　） A．电流表的示数增大，弹簧的长度增加 B．电流表的示数增大，弹簧的长度减小 C．电流表的示数减小，弹簧的长度增加 D．电流表的示数减小，弹簧的长度减小 3．法国科学家阿尔贝费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻 （GMR）效应而荣获 2007 年度诺贝尔物理学奖。图中 GMR 代表巨磁电阻，在磁场中， 其阻值随磁场的逐渐变强而减小。闭合开关 S1、S2，下列说法中（　　） ① 电磁铁左端为 N 极 ② 电磁铁外部的磁感线从左端出发回到右端 ③ 将滑片 P 向 b 端滑动，电磁铁磁性变弱 ④ 将滑片 P 向 a 端滑动，指示灯亮度变强 A．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有②③④正确 D．①②③④都正 确 4．法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻 （GMR）效应而荣获 2007 年度诺贝尔物理学奖。图中 GMR 代表巨磁电阻，在磁场中， 其阻值随磁场的逐渐变强而减小。闭合开关 S1、S2，下列说法中（　　） ① 电磁铁左端为 N 极 ② 电磁铁的正上方放一小磁针，静止后 S 极指向右方 ③ 将滑片 P 向 b 端滑动，电磁铁磁性变强 ④ 将滑片 P 向 a 端滑动，指示灯亮度变强 A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①③正确 D．只有②④正确 5．如图所示，原来开关断开时，铁块、弹簧在图中位置保持静止状态。当闭合开关， 并将滑动变阻器的滑片向右移动，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大，弹簧长度变短 B．电流表示数变小，小磁针的 N 极顺时针转动 C．电磁铁磁性增强，弹簧长度变长 D．电磁铁磁性减弱，小磁针的 N 极逆时针转动 6．我们在学习物理知识时，运用了很多研究方法，下列几个实例：①研究电流时，把 它比作水流；②在探究电磁铁磁性强弱的影响因素时；③在探究压强与压力关系时， 控制受力面积相同；④研究磁场时，引入磁感线。其中，运用了相同研究方法的是（ ） A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 7．如图所示，电源两端电压不变，当开关 S 闭合时，电磁铁能吸起许多大头针。下列 关于电磁铁的说法中正确的是 （　　） A．电磁铁的上端是 N 极 B．电磁铁磁性的强弱可以通过吸起大头针的数目来判断 C．若滑片 P 向左移动，电磁铁吸起的大头针数量会减少 D．若仅将电路中的电源正负极对调，电磁铁会吸起更多的大头针 8．小红同学利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如图所示的自动控 制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电 阻和其他电路元件都正常。下列说法的正确是（　　） A．增加螺线管线圈的匝数能使控制电路达到要求 B．滑动变阻器滑片 P 向右移动能使控制电路达到要求 C．电磁铁的上端是 N 极 D．断开控制电路时灯不亮 9．如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片 P 从 a 端 向 b 端滑动过程中，会出现的现象是（　　） A．电流表示数变小，弹簧长度变短，小灯泡亮度增强 B．电流表示数变小，弹簧长度变长，小灯泡亮度减弱 C．电流表示数变大，弹簧长度变长，小灯泡亮度减弱 D．电流表示数变大，弹簧长度变短，小灯泡亮度增强 10．楼道应急灯在没有停电时，灯不亮；停电时，标有“12V”字样的两盏灯都会正常发 光，下列电路正确的是（　　） A． B． C． D． 11．如图所示为一种温度自动报警器的原理图，图中的水银温度计在制作时，玻璃管 中封入一段金属丝，电源的两极分别和金属丝相连，当温度达到设定值，电铃报警。 下列说法中正确的是（　　） A．若将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度将升高 B．电铃工作时，电磁铁 a 端为 N 极 C．电磁铁的工作原理是电磁感应 D．温度升高到 78℃时，电铃报警 二、双选题 12．（双选）小华学习了电流的磁场后用导线绕成了一个线圈，自制一个电磁铁，她 希望获得更强的磁性，想到了以下几种办法，其中可行的是（　　） A．增加电路中电池的节数 B．减少线圈匝数 C．将电源的正负极对调 D．在线圈中插入一根铁棒 三、填空题 13．如图所示是同学们设计的一种温度自动控制报警的电路图，水银属于导体，当温 度达到 93℃时，电磁铁______磁性（选填“有”或“无”），将衔铁吸下，绿灯______（选 填“工作”或“不工作”）。 ∘ 14．如图是一种温度自动报警器的原理图，自动报警温度为 80 C ，当温度为 70oC 时，电磁铁______（选填“有”或“无”）磁性；当温度为 80 ℃时，报警信号为______（选 填“灯亮”、“响铃”或“灯亮同时响铃”）。 15．如图所示是电铃的工作原理图，当闭合开关后，电磁铁产生磁性，“a”端为______ _极，电磁铁吸引______ （选填“螺钉 A”或“衔铁 B”），带动小球敲击铃碗发声，但同 时 A 和 B 又会分离，电路断开，电磁铁失去磁性，B 复位又将电路接通，如此反复， 电铃持续发声；若要使得小球敲击铃碗的声音响度更大些，可将滑动变阻器的滑片 P 向_______ （选填“左”或“右”）滑动。 16．如图所示，当开关 S0 闭合时，电路中的______（选填“绿灯”或“电铃”）工作。如果 线圈电阻忽略不计，要使电磁铁的磁性增强，应将开关 S 接到______（选填“1”或“2”） 位置，或将________移动。 17．图甲是商场“聪明的电梯”，图乙是电梯的自动控制简易电路。电路中的 R 是一个压 敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当人走下电梯后，电磁铁的磁性变___________ （选填“强”或“弱”），电动机的转速变___________（选填“大”或“小”）。 四、实验题 18．琳琳同学用如图所示的装置探究影响电磁铁磁性强弱的因素： （1）由图可知，电流一定时，电磁铁的________，磁性越强； （2）当滑片 P 向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________（选填“增加”或 “减少”），说明通过电磁铁的________，磁性越强； （3）电磁铁甲的上端是电磁铁的________极（选填“N”或“S”）； （4）电磁铁在实际中有着广泛的应用，以下利用电磁铁工作的是________。 A．电炉　　B．电铃　　C．白炽灯 19．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计 了如图所示的电路。 （1）实验中是通过观察电磁铁______来判定其磁性强弱的； （2）图中甲、乙串联的目的是______； （3）若让乙铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向______端移动。（选填 “左”或“右” ）； （4）通过图示电路，______（选填“能”或者“不能” ）研究电磁铁磁性强弱跟电流大小 的关系； （5）实验中，大头针的下端都是分开的原因是______。 20．小明在课下按教材“迷你实验室”自制成简易的电磁铁，并设计了如图所示的甲、乙、 丙、丁电路去探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。 （1）实验通过观察电磁铁 _____来知道电磁铁磁性的强弱； （2）比较 _____两图可知：匝数相同时，电流越大，磁性越强； （3）由图 _____可知：当电流一定时，匝数越多，磁性越强； （4）当丁图的滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁 a、b 吸引大头针的个数 _____ （填“增加”或“减少”），说明线圈匝数相同时，电流越 _____，电磁铁磁性越强。 五、综合题 21．疫情期间，医院里常用的人脸识别测温一体机（健康码通行立柱款），如图所示， 可以实现扫健康码查验、口罩检测、体温检测自动报警功能：当出示的健康码为黄色 或者红色时，开关 S1 闭合，报警器响；未配戴口罩时开关 S2 闭合，报警器响；体温超 过正常体温时开关 S3 闭合，报警器响。 （1）下列电路设计中符合要求的是______； （2）受此启发，某中学物理实践小组设计了一款“智能门禁”，能检测体温并进行人脸 识别，允许体温正常的本学校的师生进入校园。设计想要达到的效果是： ① 若体温正常（开关 S1 闭合），人脸识别成功（开关 S2 闭合），电动机 M 工作（门 打开），警示灯不亮； ② 若体温异常（开关 S1 不闭合），人脸识别成功（开关 S2 闭合），电动机 M 不工作 且警示灯亮起； ③ 不管体温是否正常若人脸识别失败（开关 S2 不闭合），电动机 M 不工作且警示灯不 亮。 如图甲所示是物理实践小组一组的同学们设计的电路图，该电路______（选填“能”或 “不能”）达到设计要求。理由是______。 （3）物理实践小组二组的同学们根据设计要求设计了如图乙所示的电路图，结果发现 开关 S1 和 S2 闭合后，电动机 M 不工作，门打不开。造成这一现象的原因，下列判断不 合理的是______。 A．电源电压太低了 B．电磁铁的磁性太弱了 C．触点间接触不良 D．灯泡内部断路 22．物理学中，用磁感应强度（用字母 B 表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是 特斯拉（符号是 T），磁感应强度 B 越大表明磁场越强；B＝0 表明没有磁场。有一种 电阻，其阻值大小随周围磁场强度的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻。为了探究 电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素有关，小超设计了甲、乙两图所示的电路，图甲 中电源电压恒为 6V，R 为磁敏电阻，图乙中的电磁铁左端靠近且正对图甲的磁敏电阻 R；磁敏电阻 R 的阻值随磁感应强度变化的关系图像如图丙所示。 （1）当图甲 S1 闭合，图乙 S2 断开时，磁敏电阻 R 的阻值是______Ω，则此时电流表的 示数为______mA； （2）闭合 S1 和 S2，图乙中滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，小超发现图甲中电流表的 示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）闭合 S1 和 S2，图乙中滑动变阻器的滑片 P 保持不变，将磁敏电阻 R 水平向左逐渐 远离电磁铁时，小超将测出的磁敏电阻与电磁铁左端的距离 l 、对应的电流表示数 I 及 算出的磁感应强度 B 同时记录在下表中。通过分析表中数据可知，当磁敏电阻远离电 磁铁时，磁敏电