北京第七十八中学物理电与磁单元测试卷(解析版)
北京第七十八中学物理电与磁单元测试卷（解析版）
一、三物理电与磁易错压轴题（难）
1．小谦在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？
(1)小谦用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角 的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是________法。
(2)小谦分析三次实验现象，得出结论：两磁铁磁极间的________，相互作用力越大，小月认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，还须研究甲、乙两块磁铁相互________时，磁体间作用力与距离的关系。
【答案】转化（或转换）距离越小排斥
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由题意可知，磁体间作用力越大，细线与竖直方向的夹角也越大，那么可以通过观察这个夹角的大小得知磁体间力的变化，用到的科学方法是转换法。
(2)[2]从三次实验可看到，夹角越大时，相互作用力越大，这时两磁铁磁极间的距离越小，可得出结论：两磁铁磁极间的距离越小，相互作用力越大。
[3]磁体间的相互作用规律有吸引也有排斥，所以还须研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。
2．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_____________________来比较电磁铁磁性强弱。这种研究方法称为___________。
（2）把甲、乙两个电磁铁串联，目的是____________相同，以探究电磁铁磁性强弱与
____________的关系。
（3）由现象可得结论：电流一定时，________________，电磁铁磁性越强。
（4）若要使电磁铁甲、乙吸引大头针数目变多，最简单易行的办法是_________
【答案】电磁铁吸引大头针的数量转换法控制电流线圈匝数线圈匝数越多将变阻
器滑片P 向左移动
【解析】
【详解】
(1)[1]磁性的强弱是无法直接观察的．题中就是利用电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁性强弱的不同的；
[2]这是转换的方法；
(2)[3]串联电流相等，所以串联的目的是控制电流相同；
[4] 根据图示可知，电磁铁甲吸引的大头针数目多，说明甲的磁性强；两电磁铁串联，电流相同，甲乙线圈匝数不同，所以探究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系；
(3)[5] 由现象可得结论：电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强；
(4)[6]磁场变强，吸引大头针的数量就多了，所以最简单的方法是向左移动滑动变阻器滑片，使电路中电流变强，磁场就变强了。
3．如图所示电路，是某学校楼道自动控制照明系统，R 3是一光敏电阻，其阻值随“光照度E “的增大而减小，且成反比，其具体关系如下表所示（光照度E 的单位是：勒克斯，符号Lx ：光越强，光照度越大），
光照度E /L x
0.5 1 1.5 2 2.5 3 光敏电用R 3阻
值/Ω 60 30 20 15 12 10
（1）根据表格中数据写出光敏电阻的阻值R 3与光照度E 的函数关系式_________________; （2）当线圈中电流减小至10mA 时，电磁继电器衔铁被弹簧拉起，启动照明系统，利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E 0 Lx 时，照明系统内照明灯自动工作。
若已知控制电路电源电压U v ，电磁继电器线圈电阻为R 1Ω.滑动变阻器最大阻值为R 2Ω。闭合开关，把滑片移到b 端，则可得到照明系统启动时的光照度E 0=______________。
【答案】330Lx ΩR E
?=
1230100U R R -- 【解析】
【详解】
(1)[1]由表格数据可知，光照度与光敏电阻R 3
阻值的乘积相等，
E ×R 3=0.5lx×60Ω=30lx?Ω
即：
330Lx ΩR E
?=； (2)[2]闭合开关S ，将滑片P 移至b 端，变阻器接入电路中的电阻最大，由题可知，当线圈中电流减小至I 0=10mA=0.01A 时，电磁继电器衔铁被弹簧拉起，启动照明系统，所以，电路中的总电阻：
=100Ω0.01A
U U R U I ==总； 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R 3的阻值：
R 3=R 总-R 1-R 2=100U -R 1-R 2，
根据第一步的结果可知：
0312
3030=100E R U R R =-- 。
4．利用如图所示的实验装置探究电动机的工作原理，请你完成下列问题．
（1）通电后图甲中ab 段导线受磁场力的方向竖直向上，请在图丙中作出ab 段导线所受到的磁场力F′的示意图；
（_____）
（2）当线圈转过图乙所示位置时，通过改变_____的办法使线圈靠磁场力的作用可以继续顺时针转动至少半周；
（3）生产实际中，为使直流电动机的转子能持续不停地转动，在此结构的基础上主要是通过加装_____来实现的（填直流电动机的结构名称）．
【答案】 电流方向 换向器
【解析】
【分析】
电动机的原理是：通电导线在磁场中受力的作用，其所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，即只要改变一个量，其所受力的方向就会改变一次；直流电动机工作时，为了让线圈持续的转动下去，即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向，即
改变线圈所受力的反向，使线圈持续的转动下去．
【详解】
（1）由于电流从电源的正极出发，故此时图1中ab的电流方向是由a到b；在图丙中，由于电流的方向和磁场的方向均没有改变，故此时线圈所受力的方向仍不变，即力的方向仍是向上的，如图所示：
（2）据图乙能看出，再向下转动，磁场力会阻碍线圈运动，故此时必须改变线圈中的受力方向，所以可以通过改变线圈中的电流方向使得线圈持续顺时针转动至少半圈；
（3）直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，换向器能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向．
5．东东和辰辰在学习“探究电动机为什么会转动”后，来到实验室又经历了一些科学探究过程．
（1）验证磁场对电流的作用（如图甲所示）：将一白炽灯接通电源后，东东用一条形磁体靠近灯泡的玻璃罩，仔细观察灯丝，东东发现___________，该现象说明_____________。（2）如图乙所示是东东和辰辰制作的电动机模型。通电后，轻轻拨动线圈，他们发现电动机不转，下面是他们分析到的可能的原因，请你帮他们看一看，可能的是______．①线圈处于平衡位置；②接线柱接触不良；③磁铁的极性反了；④电池装反了；⑤转子受到的摩擦力太大了；⑥转子与定子之间的摩擦力太大；⑦电池太旧了；⑧磁铁的磁性不够强．（3）经过处理，通电后轻轻拨动线圈，他们发现电动机只转动了一周，就在某一位置附近晃动几下停下来了．他们分析现象得到：“某一位置”是指______；如果要让电动机连续地转动下去，可以怎样改进____？
【答案】灯丝颤动磁场对通电导体有力的作用②⑤⑥⑦⑧平衡位置将线圈与半环（换向器）一起固定在转轴上，将线圈的两端分别与半环（换向器）的两端相连，通过电刷、半环（换向器）向线圈输入电流
【解析】（1）验证磁场对电流的作用（如图甲所示）：将一白炽灯接通电源后，东东用一条形磁体靠近灯泡的玻璃罩，因为灯丝通过的是方向一直变化的交流电，所以仔细观察灯丝，会发现灯丝颤动，现象说明磁场对通电导体有力的作用。
（2）如图分析线圈不能转动的原因：
①如图线圈没有处于平衡位置，不正确；
②接线柱接触不良时，电流不通，线圈不受力，不会转动，正确；
③磁铁的极性反了，线圈受力相反，但不是不能转动的原因，错误；
④电池装反了，线圈受力相反，但不是不能转动的原因，错误；
⑤转子受到的摩擦力太大了，磁场力不能克服摩擦力，不能转动，正确；
⑥转子与定子之间的摩擦力太大，磁场力不能克服摩擦力，不能转动，正确；
⑦电池太旧了，电流小，线圈受到的磁场力小，线圈可能不转，正确；
⑧磁铁的磁性不够强，则线圈受到的磁场力小，线圈可能不转，正确。
故选②⑤⑥⑦⑧。
（3）如图的实验装置在平衡位置时线圈会晃动几下停下来，不能继续转动，所以“某一位置”是指平衡位置；
如果要让电动机连续地转动下去，应该在线圈转过平衡位置时改变线圈中的电流方向，故可以将线圈与换向器一起固定在转轴上，将线圈的两端分别与换向器的两端相连，通过电刷、换向器向线圈输入电流；
也可以在刮去绝缘漆时，将一端全部刮掉，另一端刮去半周，使线圈转过平衡位置时切断电流，依靠惯性转过去，也可以使线圈持续转动。
故答案为： (1). 灯丝颤动 (2). 磁场对通电导体有力的作用 (3). ②⑤⑥⑦⑧ (4). 平衡位置 (5). 将线圈与半环（换向器）一起固定在转轴上，将线圈的两端分别与半环（换向器）的两端相连，通过电刷、半环（换向器）向线圈输入电流
点睛：要明白家庭电路中的电流是交流电，电流的大小和方向一直在改变，所以磁铁靠近灯丝时，灯丝会颤动；另外要知道换向器的作用，即线圈转过平衡位置时改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。
6．为了探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽作出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。
猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。
猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在的实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。(注：a、b、c中线圈匝数相同)
根据小丽的猜想和实验，完成下面填空。
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它的_______的不同。
(2)通过比较图______(填字母，下同)两种情况，可以验证猜想A是正确的。
(3)通过比较图_______两种情况，可以验证猜想B是正确的。
(4)通过比较图d中的甲、乙两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充的条件是________。【答案】磁性强弱 a、b b、c 电流相同时
【解析】（1）电磁铁磁性强弱无法捕捉，通过它吸引大头针的数目来判断，这是转换法的思想；
（2）研究磁性的有无由电流通断控制，保证匝数、电流都一定，故选a、b；
（3）研究磁性强弱与电流的关系，保证匝数一定，开关都闭合，故选b、c；
（4）d中甲乙两电磁铁是串联的，故电流相等，这是前提条件．
故答案为：（1）磁性强弱；（2）a、b；（3）b、c；（4）电流相同时．
【点睛】
电磁铁磁性的有无与电流的通断有关，磁性强弱与两个因素有关：线圈匝数多少、电流大小．研究磁性强弱的影响因素时控制一个因素不变，改变另一个因素，是控制变量法的应用，磁性的强弱通过吸引大头针的数目来判断，这是转换法的应用．
7．磁场的强弱用磁感应强度（用字母“B”表示）的大小来表示，磁感应强度的单位是特斯拉（用字母“T”表示）．某种材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．若R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值，右图为某
磁敏电阻的电阻比值跟磁感应强度B关系的图象，现在要测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B．
提供的实验器材如下：
一节旧干电池，磁敏电阻R B（无磁场时阻值R0=100Ω），两个开关S1、S2，导线若干．另外，还有可供再选择的以下器材：
A．电流表A（量程：0~0.6A，0~3A）；
B．电压表V（量程： 0~3V，0~15V）；
C．定值电阻R1（阻值：1.5kΩ）；
D．定值电阻R2（阻值：80Ω）；
E．定值电阻R3（阻值：5Ω）．
（1）设计一个可以准确测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为1.0 ～1．2T．
请你从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材，并根据要求完成下列问题．
①选择的两种器材是（填写器材前面字母序号）．
②选择电表的量程．
③在答题卡方框中现有电路的基础上画出实验电路图（实验测量过程中不拆接电路）．
（2）若要准确测出该磁敏电阻所处磁场磁感应强度大小约为0.1 ～0.3T的阻值，在你设计测量的电路中，从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材是（填写器材前面字母序号）．
【答案】（1）①BC ②0~3V ③电路设计如下图所示；（2）BD
【解析】
试题分析：（1）由图像由线可知，当B大小约为1.0 ～1．2T时，的值约为12~14，由
于R0=100Ω，所以可得，R B约为1200Ω~1400Ω，最接近于定值电阻R1；电源为一节干电池，一节电池的电压为1.5V，则电路中的最大电流I大=1.5V/1200Ω=0.00125A＜0.02A，所以，电流表不可选，应选电压表，电压表的量程为0～3V；经以上分析可知，实验电路图应采用串联分压，实验测量过程中不拆接电路，需要两个开关控制，如下图所示：
（2）磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为0.1﹣0.3T时，由图象可知，大约在0.5
﹣3之间，对应的电阻R B在50Ω﹣300Ω，电路中的最大电流I大=1.5V/50Ω=0.03A，电路中的电流太小，所以，电流表不可选，应选电压表，由串联电路的分压特点可知，选用
1.5kΩ和5Ω的电阻时，它们分得的电压太大或太小，无法测量，应选阻值为80Ω的定值电阻R1．
【考点定位】电与磁
8．磁感应强度B用来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉，符号是T。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关，小聪设计了如图1所示的电路，图甲中电源电压为6V，R1为磁感应电阻，其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2所示。
(1)闭合开关S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，图甲中电流表的示数逐渐减小，这说明磁感电阻R1处的磁感应强度B逐渐________。（选填“增大”或“减小”）(2)闭合开关S1和S2，保持滑片P不动，沿电磁铁轴线向左移动磁感应电阻R1，测出R1离电磁铁左端的距离s与对应的电流表示数I，算出R1处磁感应强度B的数值如表。请计算s=5cm时，B=______T。
s/cm123456
I/mA101215203046
B/T0.680.650.600.510.20
(3)综合以上实验数据可以得出：电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而_______；离电磁铁越远，磁感应强度越______。
【答案】增大0.40增大小
【解析】（1）由图示可知，当图乙S2断开，图甲S1闭合时，即磁场强度为零，据图2可知，此时的R=100Ω，故此时电路中的电流是：I=U/R=6V/100Ω=0.06A=60mA；图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，有效电阻变小，电流变大磁场变强，图甲中电流表的示数逐渐减小，即R的电阻变大，据此分析可知：磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐增大；（2）x=5cm时，对于图表得出电流是30mA，据欧姆定律可知，R=U/I=6V/0.03A=200Ω，故对应磁场的强度是0.40T；（3）综合以上实验数据，分析（2）中的表格数据可以得出“电磁铁外轴线撒花姑娘磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大，离电磁铁越远，磁感应强度越小。
9．磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究“磁体对回形针吸引力大小与放入它们之间物体的哪些因素有关”，请你参与探究并解决一些问题：
(1)如图甲所示，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同物体时，通过比较纸片下面能吸附的回形针数量，显示磁体对回形针吸引力的大小。回形针的放置有乙、丙两种方法，依据_______的原理，回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图中
_____的方法；
(2)选择正确方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后将数据记录在下表中：
①分析数据，可以得出：在其他条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量_____，说明铁板和镍板对吸引力的影响_________，即对磁性屏蔽效果明显；
②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是__________。
(3)他们在纸片上分别放入形状和____相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大，吸住的回形针数量越少。
【答案】二力平衡乙较少较大铝不能被磁化厚度
【解析】
【分析】
【详解】
(1)]1]回形针被吸附在纸片下面时，受到磁体的吸引力和重力的作用，处于静止状态，所以是据二力平衡的原理。
[2]实验操作时，应选择乙图中的方法，因为乙图中每个回形针都只受到磁体的吸引力和重力的作用，而丙图中，处于中间的回形针除了受到吸引力和重力的作用还受到下面的回形针的作用力，且所受的吸引力是上面的回形针磁化后的吸引力，而不是磁体本身的吸引力，故不选丙图。
(2)①[3][4]由表格数据可知，在其他条件相同时，放入铁板或镍板时，吸引的回形针数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响较大，即对磁性屏蔽效果明显。
②[5]铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是铝不能被磁化。
(3)[6]在纸上放入的铁板应是形状和厚度都相同，面积不同，因为要探究的是吸引力与铁板面积的关系。
10．归纳式和演绎式探究通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与电流方向和磁场方向有关.在磁场中受力的大小与什么因素有关？小宇和同学们做了实验，数据记录如下表：
乙
0.2 1.0 8.0 乙 0.1 1.5 6.0
（1）分析表中数据，可以看出通电导体在磁场中受到力F B =______；其中B 的值不同磁体一般是______的.因此我们可以用这个值来表示磁场的磁感应强度，在国际单位制中，磁感应强度B 的单位是特斯拉，简称特，符号是T.
（2）请你计算一下，磁体甲的磁感应强度大小是____________.
（3）如图，长为L 、质量为m 的均匀金属棒ab 的两端用两个完全相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场（强弱和方向处处相同）中.弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与电源相连，电路总电阻为R .当电源电压为U 时，弹簧恰好不伸长.证明：匀强磁场的磁感应强度B 的大小是mgR B UL
=.________
【答案】IL 不同 2110T -? 见解析
【解析】
【详解】
(1)[1][2]由表中数据可知，对于甲磁体，每次实验得到的电流I 与导体长度L 的乘积再乘以0.01，等于导体在磁场中受到力的大小；对于乙磁体，每次实验得到的电流I 与导体长度L 的乘积再乘以0.04，也等于导体在磁场中受到力的大小。说明通电导体在磁场中受到力的大小等于电流I 、导体长度L 、某个定值的乘积，这个定值叫磁感应强度（B ），不同的磁体磁感应强度不同，则通电导体在磁场中受到的力为：
F =BIL ；
(2)[3]由F =BIL 得B =F IL
，将表中甲磁体的一组数据带入，则磁体甲的磁感应强度大小是： B =F IL =-3110N 0.1A 1m
??=2110N /A m -??=2110T -?。 (3)[4]通电时，弹簧恰好不伸长，说明弹簧对金属棒没有作用力，此时金属棒受到的磁场作用力F 与金属棒的重力G 平衡，即F =G 。因F =BIL 、G =mg ，I =
U R ，则： BIL =mg ，
B U R
L =mg ，
解得
mgR
B
UL 。
11．小明利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”．
（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿________（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转．
（2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针______（选填“会”或“不会”）发生偏转．
（3）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转．由此小明得出结论：闭合电路得一部分导体在磁场中做_________运动时，电路中就产生感应电流．
（4）小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关．为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进行的操作是：__________．
【答案】左右不会切割磁感线用磁性不同（大小不同）的两块磁铁，让导体棒分别以相同的速度向相同的方向运动，观察电流表指针偏转角度的大小
【解析】
分析：根据产生感应电流的条件分析即可以做出前三问；运用控制变量法设计实验解决第四问．
解答：（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时能切割磁感线，电路中会产生感应电流，故电流表指针能发生偏转；
（2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，没有切割磁感线，电路中不会产生感应电流，故电流表指针不能发生偏转；
（3）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转．因为电路没有闭合，由此小明得出结论：闭合电路得一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流．
（4）小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关．为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，应采用控制变量法，具体操作为：用磁性不同（大小不同）的两块磁铁，让导体棒分别以相同的速度向相同的方向运动，观察电流表指针偏转角度的大小；
故答案为 (1). 左右 (2). 不会 (3). 切割磁感线 (4). 用磁性不同（大小不同）的两块磁铁，让导体棒分别以相同的速度向相同的方向运动，观察电流表指针偏转角度的大小；
【点睛】本题重点是电磁感应现象的条件有两个，一为闭合回路、二为部分导体切割磁感线，两个缺一不可．
12．图1是探究什么情况下磁可以生电的装置。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB，导线的两端跟电流计连接。
次数磁杨方向导线AB运动方向电流计指针偏转方向
1
向左、斜向左向左
向上
2向右、斜向右向右
向左、斜向左向右
3
向下
4向右、斜向右
(1)让AB竖直向上运动，电流计的指针_____(填“偏转”或“不偏转”)。
(2)上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象，分析上表可以得出：闭合电路中的一部分导体在磁场中做_____运动时，导体中就产生电流
(3)如图2所示四幅图中实验或设备中应用了此原理的是_____。
(4)第4次实验中电流计指针偏转方向是_____。
(5)如果将蹄形磁体向左运动，电路中_____(填“能”或“不能”)产生电流。
【答案】不偏转切割磁感线 D 向左能
【解析】
【详解】
(1)[1]由图可知，蹄形磁体的上边是N极，下边是S极，其间的磁场方向是从上到下，如果导线AB竖直向下运动，是不会切割磁感线的，故不会产生感应电流，灵敏电流计指针不偏转；
(2)[2]由表中数据可知，闭合电路的一部他导体在做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这叫电磁感应现象。
(3)[3]A．图A是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场，不符合题意；
B．图B是磁场对电流的作用实验，通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动；不符合题意；
C．图C是扬声器，与电动机的原理相同，不是电磁感应，不符合题意；
D．图D是动感线圈式话筒，当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，从而在扬声器产生与说话者相同的声音。动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的，符合题意；
(4)[4]比较第3和4次实验可知：切割磁感应线的方向不同，但磁场方向相同，指针偏转方向不同，即产生的感应电流方向不同，第4次导体运动方向和第3次导体运动方向不同，感应电流的方向不同，即感应电流的方向向左；
(5)[5]闭合开关，若导体不动，向左移动蹄形磁体，根据相对运动，等效于蹄形磁体不动，而导体左右运动，则切割磁感线，导体中能产生电流。
13．在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中：
（1）小星设计的电路如图甲所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab，ab的两端分别跟开关，螺线管连接，螺线管旁放置一个小磁针，当ab中产生电流时，螺线管中有_____通过，小磁针会发生偏转．
（2）小星闭合开关后，不管导线ab在磁场中怎样运动，小磁针都不偏转，是没有产生电流，还是产生的电流太微弱？他换用了一个灵敏电流表代替螺线管和小磁针，如果灵敏电流表指针发生偏转，表明ab中产生电流，实验的情况如图乙所示．
A．观察并分析①②③现象可知：导体静止时，_____产生感应电流；导体沿着磁感线方向运动时，_____产生感应电流；导体切割磁感应线运动时，_____产生感应电流．（均选填“能”或“不能”）
B．观察并分析③④现象可知：产生感应电流的条件之一是_____ ．
（3）对比图甲和图乙两次实验后，小星认为：图甲中小磁针不发生偏转，不是没有产生电流，而是_____ ．
（4）实验中，如果导体不动，只要马蹄形磁体_____ 运动（填“上下”“前后”或“左右”）也能产生感应电流．
【答案】电流不能不能能形成闭合回路产生的电流太小左右
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]当ab中产生电流时，闭合回路中都会有电流，则螺线管有电流通过，能产生磁场，使小磁针偏转；
(2)A．[2]根据图示可知，导体静止时不能产生感应电流；
[3]当导体沿磁感线方向运动时，即上下运动，不能产生感应电流；
[4]当导体左右运动，切割磁感线运动时，能产生感应电流；
B．[5]根据③④现象可知，要产生感应电流，必须是在闭合回路中；
(3)[6]图乙实验表明是可以产生感应电流的，因此图甲中小磁针不动是因为电流太小，产生的磁场太弱，无法使小磁针偏转；
(4)[7]实验表明，要产生感应电流，需要导体做切割磁感线运动，若导体不动，则需要马蹄形磁体左右运动，也可产生感应电流．
14．小明用如图甲、乙所示的装置，分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”．
（1）在图甲中，闭合开关后，通电螺线管的右端为____极．（选填“N”或“S”）（2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变，这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和_____有关．
（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，灵敏电流计的指针___（选填“会”或“不会”）偏转．这说明闭合电路的部分导体在磁场中做__运动时，导体中会产生感应电流．
（4）小明观察在图乙实验中发现电流表指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，请你从实验装置和操作上各提一条改进建议．
装置改进：___________________操作改进：_____________
【答案】N；电流方向；会；切割磁感线；换强磁铁（或绕制线圈）；快速移动导体（或磁铁）。
【解析】
【分析】
【详解】
（1）在图甲中，闭合开关后，根据安培定则判断，右手握住螺线管，四指弯曲指向电流的方向，则大母指的指向即为螺线管的磁场方向，即大母指所指的右端为N极；
（2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变，即电流方向影响磁场的方向，所以这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和电流方向有关；（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，导体能切割磁感线，所以灵敏电流计的指针会偏转．这说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流；
（4）小明观察在图乙实验中发现电流表指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，从实验装置上的改进为：换用磁性更强的磁体或用多匝线圈代替导体进行实验，这样产生的感应电
流大，现象明显；
从操作上的改进建议为：加快导体（或磁体）切割磁感线运动的速度，因为速度越快，产生的感应电流也越大，现象明显。
15．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路．
（1）实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，电路中的电流________（填“增大”、“不变”或“减小”），电磁铁吸引大头针的个数增多，说明电流越________，电磁铁磁性越强．
（2）根据图示的情景可知，电磁铁甲的上端是________极；电磁铁________（填“甲”或“乙”）的磁性较强，说明电流一定时，线圈匝数________，电磁铁磁性越强；实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化，________．
（3）该实验用了控制变量法和________法．
【答案】增大大 S 乙越多同名磁极相互排斥转换
【解析】
【分析】
【详解】
（ 1 ）由图可知：甲乙串联，乙的匝数比甲的多，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流增大，电磁铁吸引大头针的个数增多，说明电流越大，电磁铁磁性越强；
（ 2 ）根据甲的线圈上的电流方向，结合安培定则可知：甲的上端为 S ，下端为 N ；乙吸引的大头针数多，说明乙的磁性强，这说明：在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散；
（3）该实验运用了转化法，将电磁铁磁性的强弱转换为吸引大头针的个数．