电磁铁的应用(带答案)

电磁铁的应用

1、应用：电磁铁

A、定义：内部插入铁芯的通电螺线管。

B、工作原理：电流的磁效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。

C、优点：磁性有无由通断电来控制，磁极由电流方向来控制，磁性强弱由电流大小、线圈匝数、线圈形状来控制。

D、影响电磁铁磁性强弱的因素：通过线圈的电流越大，磁性越强；电磁铁线圈匝数越多，磁性越强；插入铁芯，磁性大大增强。

E、应用：电磁继电器、电话等

电磁继电器：实质由电磁铁控制的开关。应用：用低电压弱电流控制高电压强电流，进行远距离操作和自动控制。电路：控制电路和工作电路。

电铃：电磁铁通电时，吸引衔铁使铁锤击打铁铃而发出声音；同时电路断开，电磁铁失去磁性，铁锤又被弹回，电路闭合重复上述过程。

磁悬浮列车：利用列车轨道上的强电磁铁对列车上的电磁铁的磁极相互作用（同名磁极互相排斥）而把列车悬浮起来。

电话：组成：话筒、听筒。基本工作原理：振动、变化的电流、振动。话筒把声音信号转化成强弱变化的电流，电流沿着导线流入对方听筒，听筒又把变化的电流通过电磁铁转化成声音信号。

信息的磁记录：信息通过磁性物质的磁化的方法来记录信息。

磁带、软盘上涂有许多磁粉，每一个磁粉都相当于一个小磁体。录音时，录音磁头将磁粉磁化后按一定规律排列；放音时，当磁带通过放音磁头时，磁带上各磁粉的磁场使通过磁头的电流随之变化，电流通过喇叭将声音还原。

一．选择题（共15小题）

1．（2015?兰州）许多自动控制的电路中都安装有电磁铁．关于电磁铁，下列说法中正确的是（）

A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替

B．电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁

C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关

D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的

【分析】电磁铁是利用电流的磁效应制成的，电流的通断可以控制磁性的有无．电磁铁有电流有磁性，无电流时无磁性．铁芯需用软磁性材料制成，因为软磁性材料的磁性不能保留下来．

影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数．电流越大、线圈匝数越

多，电磁铁的磁性越强．

【解答】解：A、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，故不可以用铜棒代替，故A错误；

B、电磁铁不是永久磁铁，它的磁性的有无跟电流的通断有关，所以电磁继电器中的磁体，不能使用永磁铁，故B错误；

C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故C错误；

D、电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故D正确．

故选D．

【点评】了解电磁铁的构造与应用，同时知道电流的通断可以控制磁性的有无，电流的大小和线圈的匝数可控制电磁铁磁性的大小．

2．（2013?湘西州）陈华在课外活动实验中，用导线绕成一个线圈自制成一个电磁铁，实验中，他希望获得更强的磁性，设计了以下几种方案，不可能实现的是（）

A．增加电路中电池的节数B．增加线圈匝数

C．将电源的正、负极对调D．在线圈中插入一根铁钉

【分析】电磁铁磁性的强弱跟电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关，电流越大、匝数越多，插入铁芯，电磁铁的磁性越强．

【解答】解：A、增加电路中电池的节数，可以增大电路中的电流，增强磁性，不符合题意；

B、增加线圈的匝数，可以增强磁性，不符合题意；

C、将电源的正负极对调，可以改变电磁铁的极性，但不能改变磁性强弱，故C 符合题意；

D、在线圈中插入一根铁钉，磁性会增强，不符合题意．

故选C．

【点评】此题主要考查的是学生对电磁铁磁性强弱影响因素的理解和掌握，基础性题目．

3．（2013?孝感）如图所示，在电路中滑动变阻器滑片P逐渐向左适当移动的过

程中，条形磁铁仍保持静止，在此过程中下列说法正确的是（）

A．电磁铁磁性逐渐增强B．电磁铁左端为S极

C．电磁铁周围不产生磁场D．条形磁铁与电磁铁相互吸引

【分析】由右手螺旋定则可判断电磁铁的极性，电磁铁的周围也存在磁场，由磁极间的相互作用可判断是吸引还是排斥；由滑片的移动可知接入电阻的变化及电流的变化，则可知磁性强弱的变化．

【解答】解：A、滑动变阻器滑片P逐渐向左适当移动的过程中，滑动变阻器连入电路中电阻值减小，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，故A正确；

B、由右手螺旋定则得，电磁铁左端为N极，故B错误；

C、通电导线周围存在磁场，所以电磁铁的周围也存在磁场，故C错误；

D、电磁铁左端为N极，与条形磁铁同名极相对，相互排斥，故D错误．

故选A．

【点评】本题用到的知识点较多，应能够将各知识点灵活应用并注意各内容间的相互联系．

4．（2017?南关区校级模拟）为了探究影响电磁铁磁性强弱的因素，某同学用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路，下列说法不正确的是（）

A．电磁铁乙的上端是S极

B．滑片P向右滑动过程中电磁铁吸引大头针的个数减少

C．图示的情景探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系

D．图示的电路不能探究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系

【分析】（1）安培定则，用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极；

（2）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数，知道电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；滑动变阻器阻值的判断，并运用欧姆定律的内容判断；

（3）根据甲乙的相同点和不同点，利用控制变量法分析．

（4）根据影响电磁铁磁性强弱的因素解答．

【解答】解：

A、根据电流方向结合安培定则可知，乙的下端为N极，其上端为S极，故A正确；

B、变阻器的滑片向右滑动，变阻器接入电路的阻值增大，电路中的电流减小，所以电磁铁的磁性减弱，吸引大头针的个数减少，故B正确；

C、两电磁铁串联，则通过甲乙的电流是相同的，线圈的匝数不同，故探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故C正确；

D、该实验中电流的大小可以通过移动变阻器的滑片来改变，通过观察同一个电磁铁上吸引大头针的多少可判断磁性强弱，从而研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，故D错误．

故选D．

【点评】此题是探究影响电磁铁磁性强弱的因素，主要考查了电磁铁磁极的判断，一定掌握右手螺旋定则的内容．同时考查了影响电磁铁磁性强弱的因素，注意转换法和控制变量法在此实验中的应用．

5．（2017?泰州模拟）如图甲是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁，电磁铁的原理图如图乙所示．下列说法正确的是（）

A．盆栽底部磁体的下端一定是S极

B．增大电磁铁线圈中的电流，盆栽静止时受到的磁力不变

C．增大电磁铁线圈中的电流，盆栽静止时受到的磁力增大

D．增大电磁铁线圈中的电流，盆栽与底座之间距离不变

【分析】（1）根据安培定则判定螺线管的极性；

（2）（3）根据二力平衡分析磁力的大小；

（4）磁性的大小与电流大小和距离有关．

【解答】解：A、由安培定则可知，电磁铁的上端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，盆栽底部磁体的下端一定是N极，这样盆栽才能浮在空中，故A错误；

D、增大电磁铁线圈中的电流，电磁铁磁性变强，磁力大于重力，盆栽会向上移动，盆栽与底座之间距离变大，故D错误．

BC、增大电磁铁线圈中的电流，盆栽与底座之间距离变大，盆栽最后还是会处于静止状态，盆栽静止时受到重力和磁力的共同作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，故B正确，C错误；

故选：B．

【点评】本题结合科技产品考查相关的物理知识，注重了物理知识的运用，体现了物理和科技的联系．

6．（2012?济宁）如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图．光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆．下列有关说法正确的是（）

A．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄

B．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄

C．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄

D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用

【分析】（1）只有在红灯亮的期间，光控开关才闭合，若此时车辆违规闯红灯行驶时，会压上压力开关，压力开关受到机动车的压力会闭合；

（2）光控开关和压力开关都闭合后，电磁铁中有电流通过，产生磁性，电磁铁会将衔铁吸下，使摄像系统所在的电路接通，摄像机会对违规车辆进行拍照．【解答】解：（1）分析题意可知，只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄，因此A和B两个选项的说法是错误的；

（2）分析可见，光控开关和压力开关是相互牵制，相互影响的，因此这两个开关只能串联，不能并联，所以D选项的说法也是错误的．

故选C．

【点评】（1）要使摄像系统工作，要同时具备两个条件：红灯亮起，光控开关因接受红光而闭合；车辆要违规行驶，压上压力开关，两个条件同时具备，缺一不可．

（2）此题也是电磁继电器在生活中的应用，明白它的工作原理是解决问题的关键．

7．（2011?永州）如图所示，是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位达到金属块A时，出现的情况是（）

A．红灯亮B．绿灯亮

C．红、绿灯同时亮 D．红、绿灯都不亮

【分析】由水位的变化导致了控制电路的通断，进一步决定了电磁铁磁性的有无，从而控制了工作电路的动触点的位置的变化，改变了工作电路的连接情况．【解答】解：当水位达到金属块A时，控制电路接通．电路中有了电流，电磁铁有磁性，向下吸引衔铁，使动触点与绿灯所在电路的静触点分开，绿灯灭．与红灯所在电路的静触点接通，导致了红灯所在的电路接通，红灯亮．故现象为：红灯亮，绿灯灭．则：

A、由上面分析的现象红灯亮，绿灯灭知：A正确．

B、由上面分析的现象红灯亮，绿灯灭知，绿灯亮与现象矛盾，故B错误．

C、由上面分析的现象红灯亮，绿灯灭知，绿灯亮与现象矛盾．故C错误．

D、由上面分析的现象红灯亮，绿灯灭知，红灯灭与现象矛盾．故D错误．

故选A．

【点评】知道电磁铁继电器工作过程是解此题的关键所在．

8．（2013?黄冈）城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生，令人痛心．为此，某同学设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯L，井盖相当于开关S；正常情况下（S闭合），灯L不亮；一旦井盖丢失（S断开），灯L即亮起，以警示行人．图中电路符合要求的是（）

A．B．C．

D．

【分析】根据题意可知，正常情况下S闭合，电磁铁有磁性，被控制电路断路灯泡不亮，当井盖丢失S断开时，电磁铁无磁性，被控制电路闭合，灯泡发光，据此选择符合题意的电路图．

【解答】解：A、由图可知S闭合时，电磁铁有磁性，被控制电路也闭合灯泡发光，S断开时电磁铁无磁性，被控制电路断路灯泡不发光，故A不符合题意；B、由图可知S闭合时，电磁铁有磁性，被控制电路断路灯泡不发光，S断开时电磁铁无磁性，被控制电路闭合灯泡发光，故B符合题意；

C、由图可知S闭合时，电磁铁有磁性，被控制电路也闭合灯泡发光，S断开时电磁铁无磁性，被控制电路断路灯泡不发光，故C不符合题意；

D、由图可知S闭合还是断开时，被控制电路的灯泡始终发光，故D不符合题意．故选B．

【点评】明白控制电路和被控制电路的工作原理是解决本题的关键．

9．（2014?遵义）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，关于它的说法正确的是（）

A．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮

B．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮

C．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮

D．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮

【分析】温度自动报警器的原理是当温度达到一定值时，温度计内液体上升，该液体必须是导体，这样控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，将报警电路接通，电铃响，起到报警作用；

【解答】解：据图可知，该温度自动报警器的原理是：当温度达到90℃时，由于温度计内的液体是导体，这样控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，将报警电路接通，电铃响，红灯亮，起到报警作用；

故选C．

【点评】此题主要考查了电磁继电器的工作原理、导体的概念和温度计的制作原理．电磁继电器的实质相当于工作电路中的开关．解决此类题目的关键是了解电磁继电器的构造，并搞清各部分的作用，同时要搞清控制电路和工作电路．

10．（2013?长沙）电梯为居民出入很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示，R1为保护电阻，R2为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小．下列说法正确的是（）

A．电磁铁是根据电磁感应原理制成的

B．工作时，电磁铁的上端为S极

C．超载时，电磁铁的磁性减小

D．正常情况下（未超载时），K与B接触

【分析】（1）电磁铁是根据电流的磁效应制成的；

（2）知道电流的方向，根据安培定则判断出电磁铁的NS极；

（3）R2为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小，所以知道超载时压敏电阻的阻值变化情况，根据I=判断出电流的变化；电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数多少有关；

（4）正常情况下（未超载时），衔铁被弹簧拉起，K与静触点A接触．

【解答】解：A、电磁铁是根据电流的磁效应原理制成的，故A错误；

B、工作时，电流从电磁铁的下面导线流入，利用安培定则判断出电磁铁的下端为N极，上端为S极，故B正确；

C、超载时，随着压力的增大，压敏电阻的阻值随着减小，电路中的电流逐渐增大，电磁铁的磁性逐渐增强，故C错误；

D、正常情况下（未超载时），衔铁被弹簧拉起，K与静触点A接触，故D错误．故选B．

【点评】此题主要考查的是学生对电磁铁和电磁继电器的原理、磁性强弱的影响因素、安培定则的理解和掌握，知识点较多，但都是基础性题目．

11．（2013?天津）如图是一种水位自动报警器的原理图，当水位到达金属块A

时（一般的水能导电）．电路中（）

A．绿灯亮，红灯不亮B．红灯亮，绿灯不亮

C．红灯和绿灯都亮 D．红灯和绿灯都不亮

【分析】首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理：当水位到达A时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，吸引衔铁向下，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮．

【解答】解：

当水位没有达到A时，左侧控制电路处于断开状态，所以电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；

当水位到达A时，左侧控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮；该报警器的红、绿灯不会同时亮．

故选B．

【点评】（1）本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用，电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关；

（2）在解答此类题目时，要从电磁铁通电有磁性，断电无磁性的原理进行分析．

12．（2013?烟台）小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了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．下列调节能使控制电路达到要求的是（）

A．减少电磁铁线圈的匝数B．抽出电磁铁中的铁芯

C．滑动变阻器滑片P向左移动D．减少控制电路电源电压

【分析】（1）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，说明工作电路一直是闭合的，要想在光亮时灯灭，一定要增大电磁铁的磁性．（2）滑动变阻器的作用是改变连入电路电阻丝的长度，改变电阻的大小，改变电路中的电流．

【解答】解：电磁继电器的主要部分是电磁铁，电磁铁的磁性强弱跟电流的大小、线圈的匝数的多少、是否有铁芯插入，要想在光亮时灯灭，一定要增大电磁铁的磁性．采取的方法是增大电流、增加线圈的匝数．

A、减少线圈的匝数减弱电磁铁的磁性．不符合题意．

B、抽出铁芯减弱电磁铁的磁性．不符合题意．

C、滑动变阻器滑片向左滑动电阻连入电路中的长度减小，电流增大，磁性增大．符合题意．

D、减小电源电压，电路中的电流减小，磁性减小．不符合题意．

故选C．

【点评】（1）掌握电磁继电器的工作原理、特点．

（2）掌握电磁铁的磁性强弱的影响因素．

（3）掌握滑动变阻器的作用．

13．（2008?宿迁）如图所示的自动控制电路中，当开关S断开时，工作电路的情况是（）

A．灯亮，电动机转起来，电铃响

B．灯亮，电动机转起来，电铃不响

C．灯不亮，电动机不转，电铃响

D．灯亮，电动机不转，电铃响

【分析】要解决此题，需要掌握电磁继电器的构造．最重要的构造就是电磁铁．当电磁铁有磁性时就会吸引衔铁，没有磁性时，衔铁就在弹簧的作用下被拉起．

电磁继电器的工作电路包括控制电路和工作电路两部分．电磁继电器的实质就是一个开关．

【解答】解：当开关断开时，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧的作用下被拉起，灯泡与电动机所在支路接通，所以电动机转动，同时灯亮，但电铃不响．

故选B．

【点评】此题主要考查了电磁继电器的构造及工作原理，关键是了解电磁继电器的构造及各部分的作用．同时要掌握电磁继电器的工作原理，在分析时一定要搞清控制电路和工作电路．

14．（2015?龙岩）在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停．如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方．当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L1、L2（）

A．都是红灯B．都是绿灯

C．分别是红灯、绿灯D．分别是绿灯、红灯

【分析】根据光控开关的作用，分析左侧控制电路的通断，再分析两灯的工作状态即可解题．

【解答】解：

由题当车位已停车时，光控开关被遮光而闭合，由图可知，此时左侧控制电路连通，电磁继电器中的电磁铁产生磁性，吸下衔铁，L2灯泡电路被接通，所以L2为红灯；

当车位未停车时，光控开关有光照而断开，电磁铁中无磁性，弹簧将衔铁拉起，L1电路接通而发光，所以L1为绿灯．故ABC错误，D正确．

故选D．

【点评】本题考查电磁继电器的应用，紧扣光控开关遮光时开关闭合，未遮光开