上海兰生复旦物理电与磁单元测试卷 (word版,含解析)

上海兰生复旦物理电与磁单元测试卷（word版，含解析）

一、三物理电与磁易错压轴题（难）

1．如图所示电路，是某学校楼道自动控制照明系统，R3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 x0.51 1.52 2.53

光敏电用R3阻

值/Ω

603020151210

（1）根据表格中数据写出光敏电阻的阻值R3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E0 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R1Ω.滑动变阻器最大阻值为R2Ω。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E0=______________。

【答案】

3

30LxΩ

R

E

?

=

12

30

100U R R

--

【解析】

【详解】

(1)[1]由表格数据可知，光照度与光敏电阻R3阻值的乘积相等，

E×R3=0.5lx×60Ω=30lx?Ω

即：

3

30LxΩ

R

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I0=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：

=100Ω

0.01A

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，R3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 =-- 。

2．如图，在“磁场对通电直导线的作用”实验中，小明把一根轻质的铝棒AB 用细线悬挂

后置于蹄形磁体的磁场中

（1）接通电源，铝棒AB 向左运动，说明磁场对电流有的_____作用，_____（选填“电动

机“或“发电机”）利用这一原理工作的．

（2）若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到铝棒AB 向_____（选填“左”成

“右”）运动，说明力的方向与_____方向有关．

（3）小明猜想磁场对通电直导线作用力的大小可能与导线中电流大小有关，请在图中器材

的基础上，添加一只器材，设计一个简单实验，探究这一猜想．

添加器材：_____

简要做法：_____

【答案】力 电动机 右 磁场 滑动变阻器 将滑动变阻器串联在电路中，改变滑

片的位置，观察铝棒摆动的幅度

【解析】

（1）把一根轻质的铝棒作为直导线放在蹄形磁体的磁场里，接通电源，看到直导线向左运

动，说明磁场对通电导线有力的作用；电动机就是利用该原理制成的；

（2）只将磁体的两极对调，接通电源，导体的运动方向会改变，所以观察到直导线向右运

动；说明力的方向与磁场的方向有关；

（3）探究磁场中通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关，可以在其他条件不变

的情况下，添加一滑动变阻器来改变电路中的电流．

其做法如下：在图所示的电路中串联一个滑动变阻器，移动变阻器的滑片，改变导线中电

流的大小，观察通电导线摆动的幅度；以此判断磁场对通电导线作用力大小与导线中电流

的大小是否有关．

3．如图是小明“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。

（1）闭合开关后，当导体ab向左或向右运动时，电流表指针偏转，当导体ab向上或向下运动时，电流表指针不偏转，说明闭合电路中的部分导体在磁场中做___________运动时导体中会产生感应电流。

（2）实验中发现，当导体ab向左运动时，电流表指针向右，当导体ab向右运动时，电流表指针向左偏转，说明_________________________。

（3）针对这个实验，小明作了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想，为了验证小明的猜想，请你帮他设计主要的实验步骤：

______________。

（4）小明通过上述（3）的实验，发现磁场越强，产生的感应电流越大。从而小明认为提高发电量的关键在于增强发电机电磁铁的磁性，只要不断增强电磁铁的磁性，就能获得更多的电能，这个观点正确吗？为什么？___________________________。

【答案】切割磁感线感应电流的方向跟导体做切割磁感线运动方向有关主要步骤：改变磁场强弱，让导体AB以相同的速度做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小不正确。这个实验中，是将做切割磁感线的导体的机械能转化为电能，增强磁性可以提高能量的转化效率，但并不能使发电机产生多于导体机械能的电能

【解析】

【详解】

（1）如图的实验电路，闭合开关后，当导体ab向左或向右运动时，导体切割磁感线运动，故产生感应电流，电流表指针偏转，当导体ab向上或向下运动时，导体没有做切割磁感线运动，电流表指针不偏转，所以此实验过程说明闭合电路中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。

（2）实验中发现，当导体ab向左运动时，电流表指针向右，当导体ab向右运动时，电流表指针向左偏转，可见电流方向的不同与导体切割磁感线运动方向有关，即说明感应电流的方向跟导体做切割磁感线运动方向有关。

（3）要探究“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”，根据控制变量的思想，应保证切割磁感线的运动速度相同，改变磁场的强弱，比较电流表的偏转角度得出结论，所以为了验证小明的猜想，主要的实验步骤为：改变磁场强弱，让导体AB以相同的速度做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小。

（4）小明的观点是错误的，根据能量守恒定律知，能量不可能凭空产生，电磁感应现象中，电能是由机械能转化而来的，单独增强磁性时，并不能获得更多的电能，所以观点不正确。

4．根据古文《论衡?是应篇》中的记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样如图甲所示．

（1）1952年，中国科学院物理研究所尝试将如乙图所示的天然磁石制作成司南，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的________（填乙中字母）处打磨成磁勺的A 端．

（2）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平转动直至最终静止，但磁勺A 端总不能正确指南，请提出改进本实验的措施________．

（3）为达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近一电磁铁，闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引后如图丙所示，可增加磁勺的磁性，由此判断H为电源的________极．

【答案】D将磁勺放在光滑的水平面上，使其能自由转动负

【解析】

【分析】

（1）磁体静止时，指南的叫南极用字母S表示；指北的叫北极，用字母N表示；磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出发，回到S极；据此判断。

（2）磁勺要想指南北，必须能自由转动，不受外力的干扰，因此从减小外力干扰的角度来考虑；

（3）磁极间的作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；可用安培定则判断通电螺线管的两极极性和电源极性。

【详解】

（1）磁勺在正确指南时，地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，其A端为该磁体S极；

乙图中，根据天然磁石的磁感线分布，可判断D端是S极，也就是磁勺的A端，故应将磁石的D处打磨成磁勺的A端；

（2）把天然磁石打磨成的磁勺放在粗糙的木盘上，由于摩擦力较大，所以很难正确指示南北方向，正确的做法是将磁勺放在光滑的水平面上，使其能自由转动；

（3）因为异名磁极相互吸引，则与磁勺柄所靠近的下端是通电螺线管的N极，用安培定则可判断通电螺线管中的电流方向，再根据电流方向是从电源正极出发通过螺线管回到负极，可判断H端为电源的负极。

5．迈克尔·法拉第（Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日），英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家，出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭，仅上过小学。1831年，他作出了关于电力场的关键性突破——发现了电磁感应定律，永远改变了人类文明。

1831年8月29日，法拉第终于取得突破性进展．这次他用一个软铁圆环，环上绕两个互相绝缘的线圈A和B，如图所示．他在日记中写道：“使一个有10对极板，每板面积为4平方英寸的电池充电．用一根铜导线将一个线圈，或更确切地说把B边的线圈的两个端点连接，让铜线通过一定距离，恰好经过一根磁针的下方（距铁环3英尺远），然后把电池连接在A边线圈的两端；这时立即观察到磁针的效应，它振荡起来，最后又停在原先的位置上，一旦断开A边与电池的连接，磁针再次被扰动．”

（1）请根据法拉第日记的描述，在答题卷的虚线框内用笔画线代替导线，完成电路的连接______．

（2）为保证实验顺利进行，尽量不受外界干扰，你认为实验时要注意的是

______________。

（3）根据法拉第的发现，王浩同学进行如图的实验进行探究影响感应电流方向因素的实验。

①如图甲所示，当灵敏电流计指针左偏时，通过灵敏电流计的电流方向是_____________（填“从下往上或从上往下”）。

②如图乙所示，把条形磁铁插入线圈时，发现灵敏电流计指针发生了偏转，证明产生了感应电流，则产生感应电流的条件是_________________________________。

③继续试验得到如图丙、丁，比较乙、丙，说明感应电流的方向与__________有关；比较乙、丁，说明感应电流的方向与_____________有关。

④王浩同学继续深入思考，发现如图乙、丙、丁中通电螺旋管产生的磁场方向和外界磁场的变化是_________（填“相同或相反”）。他把这个发现告诉老师，老师表扬他：你已经和楞次一样厉害了！

【答案】远离外界磁场，在无风的室内进行实验从上

往下闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动磁场方向导体切割磁感线的运动方向相反

【解析】

【详解】

（1）根据题意，把线圈B的两个端点连接，让铜线通过一定距离，恰好经过一根磁针的下方，然后把电池连接在A边线圈的两端，连接图如下：

（2）因为实验中电流产生的磁场强度较小，需要小磁针的转动非常灵活，所以实验时应避免外界磁场的干扰，不能在有风的环境中实验，所以为保证实验顺利进行，尽量不受外界干扰，实验时要注意的是：远离外界磁场，在无风的室内进行实验。

（3）根据法拉第的发现，王浩同学进行如图的实验进行探究影响感应电流方向因素的实验。

①如图甲所示，当灵敏电流计指针左偏时，电源的上端为正极，电流由正极出发，经过开关，再向下经过灵敏电流计，经过电阻回到电源负极，所以通过灵敏电流计的电流方向是从上往下。

②如图乙所示，把条形磁铁插入线圈时，磁场对线圈发生了相对运动，相当于线圈切割了磁感线，灵敏电流计指针发生了偏转，证明产生了感应电流，这时灵敏电流计与线圈组成的电路是闭合的，且一部分在磁场中，所以产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动。

③比较乙、丙两次实验，磁体插入线圈时，磁体的磁场方向相反，灵敏电流计指针偏转方向相反，说明感应电流的方向与磁场方向有关；

比较乙、丁两次实验，磁场的方向相同，但磁体的运动方向相反，相当于线圈切割磁感线的运动方向相反，灵敏电流计指针偏转方向相反，说明感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。

④图乙实验中，根据安培定则判断，螺线管上端为N极，丙实验中，根据安培定则判断，螺线管上端为S极，螺线管产生的磁场与外界磁场相反，丁图实验中，根据安培定则判断，螺线管上端为S极，与外界磁场方向相同，但磁体是向上运动的，外界磁场减小，螺线管产生的内部磁场阻碍外部磁场的变化，总结可得通电螺旋管产生的磁场方向和外界磁场的变化是相反的。

6．如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置．

（1）闭合开关后，当导体ab向左或向右运动时，电流表指针偏转，当导体ab向上或向下

运动时，电流表指针不偏转，说明闭合电路中的部分导体在磁场中做运动时导体中会产生感应电流．

（2）在此实验过程中，是能转化为能．

（3）实验中发现，当导体ab向左运动时，电流表指针向右偏转，当导体ab向右运动时，电流表指针向左偏转，说明．

（4）小明猜想“感应电流大小可能与导体运动速度大小有关”，他验证猜想的过程是：让导体在第一次实验中运动较慢，在第二次实验中运动，观察两次实验中的，然后进行分析与判断．

【答案】（1）切割磁感线；（2）机械；电；（3）感应电流的方向跟导体运动方向有关；（4）较快；电流表的指针偏转情况．

【解析】

试题分析：（1）导体ab向上或向下运动时，没有切割磁感线，所以电流表不偏转，而左右运动时，切割磁感线，所以电流表偏转，则产生感应电流的条件是闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时导体中会产生感应电流；

（2）在实验过程中，机械能转化成电能；

（3）导体切割磁感线的方向不同，电流表指针的偏转方向不同，这说明感应电流方向与导体运动方向有关；

（4）若探究感应电流的大小与导体运动速度的关系，要使导体一次运动较慢，一次运动较快，观察电流表指针偏转的角度是否相同．

【考点定位】电磁感应

7．探究“产生感应电流条件”的实验步骤如图甲、乙、丙所示。

(1)本实验中，我们是通过观察____________来判断电路中是否有感应电流产生的。

(2)比较________两图可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；比较________两图可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。

(3)若图甲中AB棒不动，磁体左右水平运动，电路中________(选填“有”或“无”)感应电流。

(4)实验过程中，某些同学按图甲所示方法进行操作时，实验现象不太明显，请你分别从实验装置和操作过程两方面各提出一条改进的措施，实验装置方面：__________；操作过程方面：_____________。

【答案】灵敏电流计指针是否偏转甲、丙甲、乙有换用磁性更强的磁体加快导体的运动速度

【解析】

【详解】

（1）电路中产生的感应电流不能用眼睛直接观察，所以串联电流表，可以通过电流表指针

是否发生偏转，判断电路中是否有感应电流。

（2）甲、丙两图是电路中的一部分导体都切割磁感线运动，甲图中有感应电流，丙图中无感应电流，说明电路是闭合电路时才产生感应电流。

甲、乙两图都是闭合电路的一部分导体，甲切割磁感线运动，乙没有切割磁感线运动，甲图中有感应电流，乙图中无感应电流，说明导体在电路中切割磁感线运动时，才能产生感应电流。

（3）图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，相当于磁铁不动，导体切割磁感线运动。所以电路中有感应电流。

（4）电流表指针偏转不明显，是电流太小，从装置上的改进方法：可以换用磁性更强的磁铁、可以换用匝数更多的线圈实验；

从操作角度改进：可以加快导体的移动速度，即使导体切割磁感线运动的速度更快。

【点睛】

重点是研究电磁感应的实验，牢记产生感应电流应具备三个条件，一、闭合回路，即必须是通路，二、一部分导体，三、切割磁感线运动。

8．小丽利用如图所示的装置，“探究通电导体在磁场中受力方向与什么因素有关”，当小丽闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向右运动．断开开关S0，然后小丽只将磁铁N、S极对调位置，闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向左运动．通过上述实验，小丽得出实验结论：“通电导体在磁场中受力方向只与磁场方向有关”，请你选用图中所示电路中的元件，设计一个实验证明小丽的观点是错误的．请你简述实验步骤和实验现象．

【答案】闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向右运动；断开开关S0，保持磁铁N、S极位置不变，改变电流的方向，闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向左运动；通过上述实验，实验证明小丽的观点是错误的．

【解析】

试题分析：本题考查影响通电导体在磁场中受力方向与什么因素有关，以及控制变量法的应用．闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向右运动；断开开关S0，保持磁铁N、S极位置不变，改变电流的方向，闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向左运动；通过上述实验，实验证明小丽的观点是错误的．

考点：探究通电导体在磁场中受力方向与什么因素有关

9．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

10．（1）奥斯特曾经做过的实验示意图.比较甲、乙两图，得到的结论是___ __；比较甲、丙两图，得到的结论是_____。

（2）一台简易电动机如图所示．用硬金属丝做两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕成一个矩形线圈，以线圈引线为轴．用小刀刮去轴一端的全部漆皮，再刮去另一端的（全部/半周）漆皮，并将线圈放在支架上，磁体放在线圈下，接通电源并用手轻推一下线圈，线圈就会不停的转动起来。

①电动机是利用原理制成的。

②要改变线圈的转动方向，可以__ __ （提一个方案即可）。

【答案】（1）电流周围存在磁场磁场方向与电流方向有关动能是由重力势能转化而来的（2）半周①通电线圈在磁场中受力转动②只对调电源正负极改变电流方向或只对调磁体磁极改变磁场方向

【解析】

试题分析：（1）比较甲乙两图可发现当导线中有电流通过时，小磁针才发生转动，而小磁针的转动是磁场作用的结果，所以是应该是通电导体周围有磁场；比较甲丙两图可发现当导体中电流方向改变后，小磁针的转动方向改变，而小磁针转动方向的改变是因磁场方向改变而改变的，所以说磁场方向与电流方向有关（2）将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周没有电流通

过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，①电动机，即通电能动，是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；②影响线圈的转动方向是电流的方向和磁场的方向．故要使线圈的转动方向发生改变，只要改变其中一个因素即可

考点：奥斯特实验的内容电动机原理和构造

11．为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小勤所在的实验小组进行了如下实验：他们首先找了两颗大铁钉，用漆包线在上面绕制若干圈，做成简易电磁铁，然后分别按图接入电路。探究前，小勤他们还作了以下的猜想：

猜想A：电磁铁，顾名思义，通电时有磁性，断电时没有磁性；

猜想B：通过的电流越大，磁性越强；

猜想C：外形相同时，线圈的匝数越多，磁性越强。

探究过程如图所示。请你仔细观察这四幅图，然后完成下列填空。

（1）探究过程中通过观察__________________来判断磁性的有无和强弱；

（2）比较图_________可以验证猜想A是正确的；

（3）比较图_________可以验证猜想B是正确的；

（4）通过图d中的实验现象可以验证猜想C是正确的；但仔细分析发现，猜想C的表述还不完整，还应补充条件____________________。

【答案】（1）吸引小铁钉（大头针等）的多少；（2）a和b；（3）b和c；（4）通过的电流相等

【解析】

试题分析：（1）探究过程中通过观察吸引小铁钉（大头针等）的多少来判断磁性的有无和强弱；

（2）由ab两图可知，a图的开关断开，电路中没有电流，电磁铁也不吸引大头针闭合，说明电磁铁没有磁性；b图的开关闭合，电路中有电流，电磁铁吸引大头针闭合，说明电磁铁有磁性．由此知A是正确的；

（3）猜想B是验证磁性的强弱是否与电流大小有关，因此要控制匝数相同，电流大小不同．比较几个图，只有bc符合条件；

（4）d图中磁性强弱不仅与线圈匝数有关，还与电流大小有关；猜想C是验证磁性的强弱是否与电流大小有关，因此要控制电流的大小相同，线圈匝数不同。

考点：探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验

点评：关键要把握住控制变量法中相同点与不同点：要验证磁性有无时，就要控制电路中有无电流．要验证磁性强弱与电流大小是否有关时，就要控制匝数相同，电流大小不同。

12．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： 磁体

电流/A I 长度/m L 力3/10N F -? 甲

0.1 1.0 1.0 甲

0.3 0.5 1.5 甲

0.1 2.0 2.0 乙

0.2 0.5 4.0 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

=

-3

110N

0.1A1m

?

?

=2

110N/A m

-

??=2

110T

-

?。

(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 =。

13．如图所示，某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件，实验时保持磁体位置不变．

(1)如图甲所示，电流计指针不偏转，这是因为导体ab______________；

(2)如图乙所示，电流计指针也不偏转，这是因为________________________；

(3)如图丙所示，电流计指针仍不偏转，这是因为导体ab虽有运动，但没有

________________；

(4)分析比较图四个实验现象，可以初步得出产生感应电流的条件：________________的部分导体，在磁场中做_____________运动．

【答案】没运动没闭合开关切割磁感线闭合电路切割磁感线

【解析】

【分析】

【详解】

（1）如图甲所示，导体ab速度为零，没有运动时电流计指针不偏转，没有产生感应电流．

（2）开关没有闭合，电路为断开状态，电流计指针也不偏转，没有产生感应电流．（3）如图丙所示，这是因为磁感线方向是从N极指向S极的，导体上下运动，与磁感线平行，没有做切割磁感线运动，电流计指针仍不偏转，没有产生感应电流．

（4）产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动．

14．小明在探究“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）你的猜想是______________________________________。

（2）小明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θ的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是__________法。

（3）小明分析三次实验现象，得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越大，小月认为：这个结论还需进一步实验论证，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，磁体间作用与距离的关系。

【答案】详见解析转换排斥

【解析】

【详解】

（1）由生活经验可提出猜想，即：磁体间的距离越近，作用力越大；

（2）磁力大小可以通过丝线与竖直方向的夹角大小来反映，故采用了转换法；

（3）联想到磁体间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故还须研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。

15．如图所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变。

（1）以下是他的部分实验步骤：

①断开开关S，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最_______（选填“左”或“右”）端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中；

②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中；

③仿照步骤②再进行两次实验。

实验次数123

（2）由表中数据可以得出的实验结论是：对于同一电磁铁，______________.

（3）闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为________________（选填“N”或“S”）极。（4）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到___________的作用。

【答案】右线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强 S 改变电路线圈中电流大小；

【解析】

【详解】

第一空．为保护电路，将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处，即最右端；

第二空．由表中数据可知,电磁铁的线圈匝数不变,只改变了电路中电流大小,且电流增大时,电子测力计示数的减小(即电磁铁对软铁块的吸引力增大)，所以可得出结论：通过电磁铁线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；

第三空．闭合开关S后，电流由下端流入，上端流出，据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极；

第四空．三次实验中，电磁铁的磁性越强通过改变电路线圈中电流大小实现，而电路线圈中电流大小是通过调节滑动变阻器来实现的。因此滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到改变电路线圈中电流大小。