2023-2024全國初中物理競賽電與磁試題（解析版）

電與磁（解析版）

一、單選題

1.（2023春?江蘇蘇州?九年級?？几傎悾┫聢D中標(biāo)出了磁感應(yīng)強(qiáng)度反電流/和其所

受磁場力F的方向，正確的是（）

XXXX

Ff---------->

【答案】A

【詳解】左手定則是將左手掌攤平，讓磁感線穿過手掌心，四指指向電流方向，則大拇

指所指方向?yàn)榇艌隽Φ姆较颉?/p>

A.根據(jù)左手定則，磁場力尸的方向豎直向上，故A正確；

B.根據(jù)左手定則，磁場力的方向豎直向上，故B錯(cuò)誤；

C.圖示中，電流方向與磁場方向平行，不受到磁場力的作用，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)左手定則，磁場力的方向垂直紙面向外，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

2.（2021?廣東佛山?九年級統(tǒng)考競賽）小麗用光敏電阻設(shè)計(jì)了一種“智能家居照明燈”電

路，如圖所示.照明燈L標(biāo)有“220V40W”字樣，在天暗（光線較弱）時(shí)L自動點(diǎn)亮，

天亮?xí)rL自動熄滅。以下有關(guān)描述正確的是（）

光敏

電阻

A.導(dǎo)線B應(yīng)連接家庭電路中的火線

B.小麗選擇的光敏電阻阻值大小應(yīng)隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而變大

C.如果控制電路電源太舊（電壓太低）?？赡軙霈F(xiàn)傍晚天暗后照明燈L亮燈時(shí)間

更晚的情況

D.要減少夜間的照明時(shí)間，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向6端移動

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)安全用電的原則可知，當(dāng)燈泡不工作時(shí)其兩端應(yīng)該無電，故導(dǎo)線B是

零線；故A錯(cuò)誤；

B.天暗時(shí)自動亮燈，說明此時(shí)照明電路閉合即銜鐵斷開，由圖可知此時(shí)電磁鐵的磁性

減弱，則電路中的電流變小，根據(jù)火=:可知電路中的電阻變大，即此時(shí)光敏電阻的阻

值變大；所以他選擇的光敏電阻阻值大小應(yīng)隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小，故B錯(cuò)誤；

C.控制電路長時(shí)間使用后電壓下降，銜鐵被吸下時(shí)的電流不變，根據(jù)/=方一可知，

電壓變小，則在吸下銜鐵時(shí)，R/的阻值變小，即光照強(qiáng)度變大，可能會出現(xiàn)傍晚天暗后

照明燈L亮燈時(shí)間更早的情況，故C錯(cuò)誤；

D.要減少夜間的照明時(shí)間，即燈要在光照更暗的時(shí)候才能點(diǎn)亮，此時(shí)處的阻值將變大,

電路中的電流將減小。但由于銜鐵被釋放時(shí)的電流不變，則要將光照更暗時(shí)電路中的電

流增大，所以需要將滑動變阻器的阻值減小，故滑片應(yīng)向6端移動，故D正確。

故選D.

3.（2023春?遼寧阜新?九年級?？几傎悾┤鐖D甲所示是“磁浮地球儀”。在地球儀中裝入

條形磁鐵，底座中的電磁鐵就可將其“漂浮”在空中，其工作原理如圖乙所示。下列判斷

正確的是（）

甲乙

A.電磁鐵的上端為N極

B.電源的左端為負(fù)極

C.其工作原理是異名磁極相互吸引

D.滑片P向右移動可增加地球儀“漂浮”的高度

【答案】D

【詳解】AB.根據(jù)同名磁極相互排斥可知，圖中電磁鐵的上端應(yīng)為S極，則由安培定

則可知，電流從電磁鐵的上端流入，下端流出，電路中的電源的左端為正極，故AB錯(cuò)

試卷第2頁，共24頁

誤；

C.磁浮地球儀穩(wěn)定地“漂浮”起來，其利用的工作原理是同名磁極互相排斥，故C錯(cuò)誤;

D.滑片P向右移動，滑動變阻器接入電路的電阻變小，總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可

知，電流變大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，可增加地球儀“漂浮”的高度，故D正確。

故選D。

4.（2023春?遼寧阜新?九年級?？几傎悾┌l(fā)電機(jī)和電動機(jī)的相繼問世使人類社會進(jìn)入電

氣時(shí)代.下列四幅圖中與發(fā)電機(jī)工作原理相同的是（）

P

B.,

【詳解】發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。

A.通電后的螺線管能夠吸引鐵釘，說明電流的周圍存在磁場，移動滑片P,發(fā)現(xiàn)吸引

的鐵釘?shù)亩嗌俨煌?，由此可以確定，電磁鐵磁性的強(qiáng)弱和電流的大小有關(guān)，故A不符

合題意；

B.人對著話筒說話時(shí)，膜片帶動線圈在磁場中做切割磁感線運(yùn)動而產(chǎn)生感應(yīng)電流，這

是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B符合題意；

C.通電后原來指向南北方向的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)體的周圍存在磁場，故

C不符合題意；

D,通電后，線圈在磁場中運(yùn)動起來，帶動紙盆振動而發(fā)出聲音，說明了通電導(dǎo)體在磁

場中受到力的作用，故D不符合題意。

故選B。

5.（2022秋?江蘇南京?九年級南京市科利華中學(xué)?？几傎悾┬∶髟O(shè)計(jì)了一款，智能門禁”,

能檢測體溫并進(jìn)行人臉識別，其工作原理為：（1）若體溫正常Si閉合，人臉識別成功

S2閉合，電動機(jī)M工作，警示燈不亮；（2）若體溫異常Si不閉合，人臉識別成功S2

閉合，電動機(jī)M不工作，警示燈亮起；（3）不管體溫是否正常，若人臉識別失敗S2不

閉合，電動機(jī)M不工作且警示燈不亮。下列電路設(shè)計(jì)符合要求的是（）

C.①②均符合D.①②均不符合

【答案】A

【詳解】圖①中，若體溫正常開關(guān)Si閉合，電磁鐵把銜鐵吸下，動觸點(diǎn)與下面的靜觸

點(diǎn)接觸，警示燈斷開，人臉識別成功開關(guān)S2閉合，電動機(jī)M工作（門打開），警示燈不

亮；若體溫異常Si不閉合，動觸點(diǎn)與上面的靜觸點(diǎn)接觸，電動機(jī)M斷開，人臉識別成

功S2閉合，警示燈接通，此時(shí)電動機(jī)M不工作警示燈亮起；不管體溫是否正常，若人

臉識別失敗S2不閉合，電動機(jī)M和警示燈都斷開，電動機(jī)M不工作且警示燈不亮，圖

①符合題意；

圖②中，若體溫正常開關(guān)Si閉合，動觸點(diǎn)與下面的靜觸點(diǎn)接觸，電動機(jī)M接通，不管

人臉識別是否成功，電動機(jī)M工作（門打開），故②不符合題意。故A符合題意，BCD

不符合題意。

故選A.

6.（2021春?江蘇宿遷?九年級統(tǒng)考競賽）你的老師用磁性黑板做過演示實(shí)驗(yàn)嗎？你看過

中央電視臺體育頻道的圍棋講座嗎？前者黑板和實(shí)驗(yàn)器材、后者的棋盤和棋子，都是由

磁性材料制成的.實(shí)驗(yàn)器材或棋子在豎直旋轉(zhuǎn)的黑板或棋盤上可以任意移動而不會掉下

來，這是因?yàn)椋ǎ?/p>

A.實(shí)驗(yàn)器材或棋子受到吸引力

B.實(shí)驗(yàn)器材或棋子受到的吸引力大于它們受到的重力

C.實(shí)驗(yàn)器材或棋子受到的摩擦力大于它們受到的重力

D.實(shí)驗(yàn)器材或棋子受到的摩擦力等于它們受到的重力

【答案】D

【詳解】A.磁性黑板上的實(shí)驗(yàn)器材或棋盤上的棋子受到吸引力的作用，吸引力是產(chǎn)生

摩擦力的原因，不是實(shí)驗(yàn)器材或棋子不會掉下來的原因，故A不符合題意；

BCD.棋子在豎直方向上受到兩個(gè)力的作用：豎直向下的重力和黑板對它豎直向上的摩

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擦力，棋子處于平衡狀態(tài)，說明這兩個(gè)力是一對平衡力；根據(jù)二力平衡的條件，可以確

定棋子受到的摩擦力等于其受到的重力，故D符合題意。

故選D。

7.（2021秋?河北唐山?九年級唐山市第十一中學(xué)?？几傎悾┤珙}圖所示為條形磁鐵和電

磁鐵，虛線表示磁感線，則甲、乙、丙、丁的極性依次是（）

A.S,N、S、SB.N、N、S、N

C.S、S、N,ND.N、S、N、N

【答案】A

【詳解】根據(jù)安培定則，四指的方向即為電流的方向，大拇指的方向?yàn)镹極，故乙端

為N極，丙就是S極，由甲、乙之間的磁感線相吸的分布情況說明是異名磁極，故甲

為S極，丙和丁是相互排斥，故丁為S極，故選A符合題意，BCD不符合題意。

故選A.

8.（2021秋?河北唐山?九年級唐山市第十一中學(xué)?？几傎悾﹫D為電腦散熱風(fēng)扇，題圖中

能說明其工作原理的是（）

【答案】B

【詳解】電風(fēng)扇是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最主要的部件是電動機(jī)，而電動機(jī)的原理是通

電導(dǎo)線在磁場中受到了力的作用。

A,由圖可知，閉合線路的部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,

是發(fā)電機(jī)的原理，故A不符合題意；

B.有電源，閉合開關(guān)后，閉合線圈的部分導(dǎo)體在磁場中受到了力的作用，故是將電能

轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B符合題意；

C.探究的是電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈的匝數(shù)有關(guān)，故C不符合題意；

D.奧斯特實(shí)驗(yàn)，證明了電流周圍存在磁場，故D不符合題意.

故選B。

9.（2018?全國?九年級校聯(lián)考競賽）如圖所示為雙線并繞的螺線管，a、b、c、d為四個(gè)

接線柱，其中a、c之間連接一根較細(xì)的導(dǎo)線；b、d之間連接一根較粗的導(dǎo)線。如用兩

端電壓恒定的同一個(gè)電源供電，下列連接方式中磁性最強(qiáng)的方法是（）

A.將be相連，然后以d分別接電源兩極

B.將cd相連，然后a、b分別接電源兩極

C,將仍相連、cd相連，然后分別接電源兩極

D.將ad相連、be相連，然后分別接電源兩極

【答案】C

【詳解】A.從c相連，a、4分別接在電源兩極，兩條導(dǎo)線串聯(lián)，電阻相對較大，通過

的電流較小，所以螺線管磁性較弱，故A不符合題意；

B.c、d相連，a、6分別接在電源兩極，兩條導(dǎo)線串聯(lián)，電阻相對較大，通過的電流較

小，所以螺線管磁性較弱，故B不符合題意；

C.4、b相連，〃相連后分別接在電源兩極，兩條導(dǎo)線并聯(lián)，電阻相對較小，通過的電

流較大，并且磁極極性一致，所以螺線管磁性較強(qiáng)，故C符合題意；

D.%/相連，6c相連后分別接在電源兩極，兩條導(dǎo)線并聯(lián)，電阻相對較小，通過的電

流較大，與C選項(xiàng)不同的是兩螺線管中電流方向相反，兩螺線管磁極極性相反，所以螺

線管磁性較弱，故D不符合題意。

故選C。

10.（2019?上海浦東新?九年級校考競賽）如圖所示，三根彼此絕緣的無限長直導(dǎo)線的一

部分成、cd、兩兩相交并構(gòu)成一個(gè)等邊三角形，。為三角形的中心，M、N分別為。

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關(guān)于導(dǎo)線防、源的對稱點(diǎn)，當(dāng)三根導(dǎo)線中通以大小相等、方向如圖所示的電流時(shí)，。

點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為Bi,〃■點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為屏,N點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為（）

A.BiB.B2C.B1+B2D.Bi-B2

【答案】A

【詳解】無限長直導(dǎo)線成、4、ef,構(gòu)成一個(gè)等邊三角形，且三根導(dǎo)線中通以大小相等、

方向如圖所示的電流，。為三角形的中心，且。點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為民因?yàn)橹睂?dǎo)線

ab,cd關(guān)于。點(diǎn)對稱，所以這兩導(dǎo)線在。點(diǎn)的磁場為零，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小氏是由直

導(dǎo)線^產(chǎn)生的，而直導(dǎo)線防、勿關(guān)于N點(diǎn)對稱，所以這兩根直導(dǎo)線的磁場為零，因此

N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bi.

11.（2021秋?廣東佛山?九年級佛山市南海區(qū)大瀝鎮(zhèn)許海初級中學(xué)?？几傎悾╇娞菰O(shè)置

有超載自動報(bào)警系統(tǒng)，其工作原理如圖所示，R為保護(hù)電阻，壓敏電阻的阻值隨壓力的

增大而減小.下列說法正確的是

工作電路

控制電路

A.控制電路接通后，電磁鐵的上端為N極

B.電梯正常運(yùn)行時(shí)K與B接觸

C,超載時(shí)電磁鐵磁性增大

D.處于圖示位置時(shí)電磁鐵對銜鐵的吸引力大約是彈簧彈力的3倍

【答案】C

【分析】電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的；知道電流的方向，根據(jù)安培定則判斷出電

磁鐵的N、S極；R2為壓敏電阻，其阻值隨壓力增大而減小，所以知道超載時(shí)壓敏電

阻的阻值變化情況，根據(jù)/=二判斷出電流的變化；電磁鐵的磁性強(qiáng)弱和電流大小、

R

線圈匝數(shù)多少有關(guān)；正常情況下（未超載時(shí)），銜鐵被彈簧拉起，K與靜觸點(diǎn)A接觸.

【詳解】A.由圖可知，控制電路接通后，電磁鐵的正面電流向左，由安培定則可知，電

磁鐵的下端為N,上端為S,故錯(cuò)誤；

B.電梯正常運(yùn)行時(shí)，電動機(jī)工作，K應(yīng)與A端接觸，故錯(cuò)誤；

c.壓敏電阻隨著壓力的增大而減小，當(dāng)超載時(shí)，壓敏電阻受到的壓力變大，電阻變小，

由歐姆定律可知，通過電磁鐵的電流變大，電磁鐵的磁性增大，故正確；

D.可以把銜鐵看成是一個(gè)杠桿，處于圖示位置時(shí)，電磁鐵對銜鐵的吸引力的力臂是彈簧

彈力臂的3倍，由杠桿的平衡條件可知，電磁鐵對所銜鐵的吸引力大約是彈簧彈力的;，

故錯(cuò)誤.

故選C.

12.（2022秋?河北張家口?九年級張家口市萬全區(qū)萬全中學(xué)?？几傎悾┤鐖D是奧斯特實(shí)

驗(yàn)的示意圖，有關(guān)分析正確的是（）

A.通電導(dǎo)線周圍磁場方向由小磁針的指向決定

B.發(fā)生偏轉(zhuǎn)的小磁針對通電導(dǎo)線有力的作用

C.移去小磁針后的通電導(dǎo)線周圍不存在磁場

D.通電導(dǎo)線周圍的磁場方向與電流方向無關(guān)

【答案】B

【詳解】A.通電導(dǎo)線周圍磁場方向是由電流方向決定的，故A錯(cuò)誤；

B.通電導(dǎo)線周圍的磁場對小磁針有力的作用，根據(jù)作用力和反作用力同時(shí)存在，小磁

針對通電導(dǎo)線也有力的作用，故B正確；

C.通電導(dǎo)線周圍的磁場與有沒有磁針無關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D.通電導(dǎo)線周圍磁場方向是由電流方向決定的，故D錯(cuò)誤。

故選B。

13.（2019?上海浦東新?九年級競賽）如圖所示是拍攝機(jī)動車輛闖紅燈的工作原理示意

圖.光控開關(guān)接收到紅燈發(fā)出的光會自動閉合，壓力開關(guān)受到機(jī)動車的壓力會閉合，攝

像系統(tǒng)在電路接通時(shí)可自動拍攝違章車輛.下列有關(guān)說法正確的是

（）

試卷第8頁，共24頁

光控開關(guān)

L

電源

壓力開關(guān)

]Uj口1

IcnI

A.機(jī)動車只要駛過埋有壓力開關(guān)的路口，攝像系統(tǒng)就會自動拍攝

B.只有光控開關(guān)和壓力開關(guān)都閉合時(shí)，攝像系統(tǒng)才會自動拍攝

C.只要光控開關(guān)接收到紅光，攝像系統(tǒng)就會自動拍攝

D.若將光控開關(guān)和壓力開關(guān)并聯(lián)，也能起到相同的作用

【答案】B

【分析】（1）只有在紅燈亮的期間，光控開關(guān)才閉合，若此時(shí)車輛違規(guī)闖紅燈行駛時(shí)，

會壓上壓力開關(guān)，壓力開關(guān)受到機(jī)動車的壓力會閉合；

（2）光控開關(guān)和壓力開關(guān)都閉合后，電磁鐵中有電流通過，產(chǎn)生磁性，電磁鐵會將銜

鐵吸下，使攝像系統(tǒng)所在的電路接通，攝像機(jī)會對違規(guī)車輛進(jìn)行拍照。

【詳解】ABC.由上分析知，因此光控開關(guān)和壓力開關(guān)都閉合時(shí)，攝像系統(tǒng)才會自動拍

攝，故AC錯(cuò)誤，B正確；

D.光控開關(guān)和壓力開關(guān)是相互牽制，相互影響，因此這兩個(gè)開關(guān)只能串聯(lián)，不能并聯(lián),

故D錯(cuò)誤。

故選B。

14.（2021?內(nèi)蒙古呼倫貝爾?九年級統(tǒng)考競賽）中考工作人員拿著金屬探測儀對考生進(jìn)行

檢查，以防止考生將手機(jī)等含有金屬部分的作弊工具帶入考場。當(dāng)探測儀中的線圈靠近

金屬導(dǎo)體時(shí)，在金屬導(dǎo)體內(nèi)部就會產(chǎn)生一種特殊電流，從而觸發(fā)報(bào)警.則探測儀的工作

原理與圖中相同的是（）

+

【答案】B

【分析】由題意可知，探測器是將線圈靠近金屬物體時(shí)，相當(dāng)于閉合電路的部分導(dǎo)體在

切割磁感線，從而產(chǎn)生了電流，則分析各實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知能產(chǎn)生電流的選項(xiàng)。

【詳解】當(dāng)線圈靠近金屬物體時(shí)，在金屬物體中產(chǎn)生電流，相當(dāng)于閉合電路的部分導(dǎo)體

在切割磁感線，故在金屬中會產(chǎn)生電流，故探測器應(yīng)采用了電磁感應(yīng)原理；

A.此圖為探究通電導(dǎo)體在磁場中受力的實(shí)驗(yàn)為電流的磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，故A錯(cuò)誤；

B.此圖中沒有電源，成切割磁感線運(yùn)動，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，即為探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的

實(shí)驗(yàn)，故B正確；

C.此圖為奧斯特實(shí)驗(yàn)，說明通電導(dǎo)線周圍有磁場，故C錯(cuò)誤；

D.此圖為探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱影響因素的實(shí)驗(yàn)，故D錯(cuò)誤；

故選B。

二、多選題

15.（2019?上海浦東新?九年級?？几傎悾┤鐖D所示，兩根平行放置的長直導(dǎo)線a和b

載有大小相同，方向相同的電流，a受到的磁場力大小為當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面

試卷第10頁，共24頁

垂直的勻強(qiáng)磁場后，a受到的磁場力大小變?yōu)锽，則此時(shí)b受到的磁場力大小變?yōu)椋ǎ?/p>

arb

A.F2B.2FI-F2C.2FI+F2D.F2-2Fi

【答案】BCD

【詳解】如圖所示，兩根長直導(dǎo)線，電流大小相同，方向相同.由安培定則可知a右側(cè)

磁場方向向外，b左側(cè)的磁場方向向里，由左手定則知，a受到b產(chǎn)生磁場的作用力向

右，大小為Fi,那么b受到a產(chǎn)生磁場的作用力向左大小也為尸/,但方向相反（向左）.再

加入勻強(qiáng)磁場時(shí)產(chǎn)生的磁場力大小為及，則a、b受到加入勻強(qiáng)勻強(qiáng)磁場的作用力均為

Fo,且方向相同.

如果加入勻強(qiáng)磁場方向垂直導(dǎo)線平面向里時(shí)，尸。方向向右，則a受到的作用力為

F2=FI+F0,若此時(shí)尸/>用，則b受到的作用力為

FJ=Fi-Fo=Fi-（F2-Fi）=2Fi-F2,

若此時(shí)Fi<Fo,則

F2=Fo-FI=（F2-Fi）-FI=F2-IFr,

如果加入勻強(qiáng)磁場方向垂直導(dǎo)線平面向外時(shí)，見方向向左，若Fi>Fo,則a受到的作用

力為F2=FI-FO,則b受到的作用力為

尸2'=Fi+Fo=Fi+（Fi-F2）=2Fi-F2,

若則a受到的作用力為F2=F0-B,則b受到的作用力為

F2'=F1+F0=Fi+（F2+F1）=2F1+F2.

三、填空題

16.（2021?廣東佛山?九年級統(tǒng)考競賽）如圖（甲）所示，一裝置由重2N的電磁鐵/、

重1N的薄鐵片B和重3N的支架組成，該裝置懸掛于彈簧測力計(jì)C的下端，當(dāng)電磁鐵

/通電后，鐵片3被加速吸引到如圖（乙）所示的位置，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)

6N（選填“大于”、“小于”或“等于"），你判斷的理由是鐵片5被加速吸引

上升的過程中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)___________（選填“增大”、“減小”或“不變”）

【答案】大于A對B的吸引力大于B的重力增大

【詳解】口］［2］電磁鐵/未通電時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為

2N+1N+3N=6N

在通電使電磁鐵/產(chǎn)生磁力后，能把鐵片8吸起，此時(shí)8受到的向上吸引力一定大于

它自身的重力，即QGB,由于力的相互作用原理，鐵片8一定對于磁鐵/有一個(gè)向下

的吸力產(chǎn)，這兩個(gè)力大小相等，所以尸〉G不這樣對于彈簧秤來講，在支架重力、電

磁鐵重力不變的情況下，由于B對測力計(jì)向下的拉力大于其自身的重力，導(dǎo)致了測力計(jì)

受到向下的拉力增大，即示數(shù)將增大，即彈簧測力計(jì)的示數(shù)大于6N.

［3］當(dāng)鐵片3被加速吸引上升的過程中，A對B的吸引力比B的重力越來越大，所以彈

簧測力計(jì)的示數(shù)增大.

17.（2022秋?河北張家口?九年級張家口市萬全區(qū)萬全中學(xué)?？几傎悾└邏狠旊姙橹绷?/p>

輸電。輸電電流穩(wěn)定時(shí)，在輸電導(dǎo)線周圍會產(chǎn)生_____場。安全用電常識告訴我們不能

靠近特高壓輸電設(shè)備，否則容易發(fā)生—（填“電弧”或“跨步電壓”）觸電.為了防雷，

特高壓輸電線路安裝了用（填“導(dǎo)體”或“絕緣體”）材料做成的避雷線。

【答案】磁電弧導(dǎo)體

【詳解】［1］根據(jù)電流的磁效應(yīng)，通電導(dǎo)線周圍存在著磁場；所以輸電電流穩(wěn)定時(shí)，在輸

電導(dǎo)線周圍會產(chǎn)生磁場。

［2］高壓線和高壓帶電設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)，所帶電壓常常是幾千伏，幾萬伏甚至是幾十萬

伏，在人體離它們較近時(shí)，會發(fā)生放電現(xiàn)象，在電流通過人體時(shí)，造成電燒傷，甚至死

亡，這就是所謂的高壓電弧觸電.

［3］高壓輸電鐵塔最上面的兩條導(dǎo)線是用導(dǎo)體材料做成的避雷線，防止雷直接擊到輸電線

上，這兩條線一般與鐵塔相連，將電流引入大地.所以特高壓輸電線路安裝了用導(dǎo)體材

料做成的避雷線。

18.（2023春?安徽安慶?九年級校聯(lián)考競賽）如圖，太陽風(fēng)暴爆發(fā)時(shí)，地磁場能改變宇

宙射線中帶電粒子的運(yùn)動方向，對地球上的生命起到保護(hù)作用，地磁場北極在地理_

（選填“南極”或“北極”）附近，如果將地球看作一個(gè)表面均勻帶電旋轉(zhuǎn)的球體，那么

這個(gè)球體表面應(yīng)該帶電荷。

試卷第12頁，共24頁

【詳解】［1］地球是一個(gè)巨大的條形磁體，磁極剛好和地理位置大致相反，即地理位置的

北極附近是地磁的南極（S）,地理位置的南極附近是地磁的北極（N）.

［2］通過安培定則可知，地球電流的方向是自東向西，與地球自轉(zhuǎn)的方向相反，因?yàn)殡娏?/p>

的方向與負(fù)電荷定向移動的方向相反，因此地球表面帶負(fù)電荷。

19.（2021秋?河北唐山?九年級唐山市第十一中學(xué)?？几傎悾┤鐖D所示的是一種溫度自

動報(bào)警器的原理圖。當(dāng)溫度達(dá)到金屬絲下端所指的溫度時(shí)，電流通過電磁鐵的線圈產(chǎn)

生,電鈴響起，發(fā)出報(bào)警信號。若將溫度計(jì)的上端的金屬絲向下調(diào)整，則報(bào)警的

溫度將（填“升高”或“降低”兀

【詳解】口］當(dāng)溫度達(dá)到金屬絲下端所指的溫度時(shí)，左側(cè)的電路接通，線圈有電流流過,

因此線圈產(chǎn)生磁場，右側(cè)電路的鐵片被吸住，右側(cè)電路接通，電鈴響起.

［2］將溫度計(jì)的上端的金屬絲向下調(diào)整，溫度計(jì)內(nèi)的水銀不需要上升很高就可以使左側(cè)電

路接通，繼而引發(fā)右側(cè)電路的電鈴報(bào)警，所以報(bào)警的溫度將降低。

20.（2021?內(nèi)蒙古呼倫貝爾?九年級統(tǒng)考競賽）如圖所示是一種水位自動報(bào)警器的原理圖。

水位沒有達(dá)到金屬塊/處時(shí)，燈亮；水位到達(dá)金屬塊/處時(shí)，由于一般的

【答案】LiL2

【詳解】［1］水位沒有達(dá)到金屬塊N處時(shí)，電磁鐵沒有磁性，銜鐵被彈簧拉上去，和Li

接通，Li亮。

［2］水位達(dá)到金屬塊N處時(shí)，電磁鐵具有磁性，銜鐵被吸引下來，和L2接通，L2亮。

四、作圖題

21.（2021秋?河北唐山?九年級唐山市第十一中學(xué)?？几傎悾?biāo)出圖中小磁針靜止時(shí)的

N極和電源“+”極。

【詳解】由通電螺線管外部磁感線的方向可知，通電螺線管的上端為N極，下端為S

極，用右手握住螺線管，大拇指向上，則四指的指向?yàn)殡娏鞯姆较?，則可判斷電源的上

端為正極，由同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引可知，小磁針的下端為N極，如

下圖所示：

試卷第14頁，共24頁

22.（2023春?遼寧阜新?九年級?？几傎悾┤鐖D所示，將條形磁體放在水平桌面的小車

上，條形磁體靜止不動，S極正對電磁鐵、閉合開關(guān)S,條形磁體因受磁力向左運(yùn)動，

請?jiān)趫D中標(biāo)出電磁鐵右端的極性、電源左端的極性（用“+”或表示）及螺線管周圍

【詳解】閉合開關(guān)S,條形磁體因受磁力向左運(yùn)動，條形磁體受到了一個(gè)向左的排斥力,

已知條形磁體左端為N極、右端為S極，根據(jù)同名磁極相互排斥可確定通電螺線管的

左端是S極、右端為N極；磁體外部，磁感線從N極出發(fā)，回到S極，所以磁感線方

向向左；根據(jù)安培定則可知，四指彎曲方向與螺線管中電流方向一致，大拇指指向N

極，電流從電磁鐵左側(cè)流入，電源的左端為正極，如下圖所示：

23.（2021春?江蘇宿遷?九年級統(tǒng)考競賽）如圖所示的電路連接正確，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，

通電螺線管旁邊的小磁針按如圖中箭頭所指的方向偏轉(zhuǎn)，請?jiān)趫D中標(biāo)出電源的正、負(fù)極,

【詳解】小磁針的左端為N極，所以與螺線管右端靠近的螺線管的右端為S極，則其

左端為N極；電流表上面的接線柱為正接線柱，根據(jù)電流表的使用規(guī)則可以知道，電

流從電流表的正接線柱流入，所以電源的右端為正極，電流從螺線管的右端流入左端流

出；根據(jù)螺線管的左端為N極，電流從右端流入，利用安培定則可以確定螺線管的繞

向，如圖所示:

五、實(shí)驗(yàn)題

24.（2020?江西南昌?九年級校聯(lián)考競賽）在探究“通電螺線管的外部磁場”的實(shí)驗(yàn)中，小

明在螺線管周圍擺放了一些小磁針.

（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)當(dāng)______;通電后小磁針靜止時(shí)的分布如圖甲所示，由此可看出

試卷第16頁，共24頁

通電螺線管外部的磁場與的磁場相似；

Oe

甲

(2)小明改變通電螺線管中的電流方向，發(fā)現(xiàn)小磁針指向轉(zhuǎn)動180°,南北極發(fā)生了對調(diào),

由此可知：通電螺線管外部的磁場方向與螺線管中__________方向有關(guān)；

(3)小明按圖乙連接電路，他先將開關(guān)S接a,觀察電流表的示數(shù)及吸引大頭針的數(shù)目；

再將開關(guān)S從。換到人,調(diào)節(jié)變阻器的滑片P,再次觀察電流表的示數(shù)及吸引大頭針的

數(shù)目，此時(shí)調(diào)節(jié)滑動變阻器是為了—，來探究通電螺線管磁場強(qiáng)弱與—的關(guān)系；

(4)實(shí)驗(yàn)中采用的探究方法有控制變量法和—；最早發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的科學(xué)家

是—。

【答案】斷開條形磁鐵電流控制電流大小不變線圈匝數(shù)

轉(zhuǎn)換法奧斯特

【詳解】(1)口]連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)當(dāng)斷開，當(dāng)檢查電路無誤之后在閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

[2]由小磁針靜止時(shí)的分布可以看出，通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵的磁場相似。

(2)[3]改變通電螺線管中的電流方向，發(fā)現(xiàn)小磁針指向轉(zhuǎn)動180。，南北極發(fā)生了對調(diào)，

由此可知：通電螺線管外部的磁場方向與螺線管中電流方向有關(guān)。

⑶[4][5]實(shí)驗(yàn)中，將開關(guān)S從。換到6接入電路中的線圈匝數(shù)發(fā)生了變化，為了保證電

流大小不變，應(yīng)該調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,再次觀察電流表示數(shù)以及吸引大頭針數(shù)目，

這樣才能探究出通電螺線管磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系。

(4)⑹本實(shí)驗(yàn)中控制電流不變，應(yīng)用了控制變量法；觀察吸引大頭針數(shù)目來表示通電螺

線管磁性強(qiáng)弱，應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法。

[7]最早發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的科學(xué)家是奧斯特-

25.(2019?江蘇?九年級無錫市第一女子中學(xué)競賽)如圖所示為小玲和小輝同學(xué)制作的一

種直流電動機(jī)模型，他們用回形針做成兩個(gè)支架，分別與電池的兩極相連；用漆包線繞

一個(gè)矩形線圈，以線圈引線為軸，并用小刀刮去軸的一端全部漆皮，另一端只刮去上半

周漆皮，將線圈放在支架上，蹄形磁體放在線圈周圍.

線圈

(1)按他們這種方法刮漆，線圈―(填“能”或“不能”)持續(xù)轉(zhuǎn)動.線圈轉(zhuǎn)過平衡位

置時(shí)會(填“自動改變線圈中的電流方向”或“切斷線圈中的電流”).

(2)可以通過改變方向，改變線圈的轉(zhuǎn)動方向.(填一種方法)

(3)如果電池、開關(guān)、導(dǎo)線的連接和性能良好，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)線圈只抖動了一下，

并不轉(zhuǎn)動，原因可能是這時(shí)可做的有效嘗試是.

【答案】能切斷線圈中的電流電流(或磁場)磁場太弱換

用較強(qiáng)的磁場

【詳解】⑴將線圈兩端引線的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是當(dāng)線圈剛

轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，切斷電流，通過線圈的慣性轉(zhuǎn)動半周，從而保證了線圈持續(xù)的轉(zhuǎn)動下

去；

(2)要改變線圈的轉(zhuǎn)動方向，就要改變線圈的受力方向，而線圈的受力方向由磁場方向和

電流方向來決定，因此可改變磁場方向或電流方向來改變線圈的轉(zhuǎn)動方向；

(3)如果電池、開關(guān)、導(dǎo)線的連接和性能良好，閉合開關(guān)后，線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動，可排除

無電流的情況，可能是電流太弱、磁場太弱或開始線圈處在平衡位置等，可進(jìn)行有針對

性的償試，包括換新電池使電流增大，換較強(qiáng)的磁場，用手推一下線圈使其轉(zhuǎn)過平衡位

置等.

【點(diǎn)睛】線圈不轉(zhuǎn)動的原因可能是無電流、電流太弱、磁場太弱、開始線圈處在平衡位

置等。

六、計(jì)算題

26.(2023?山東青島?九年級?？几傎?圖甲是恒溫水箱溫控電路，它由工作電路和控制

電路組成.工作電路中的電熱器上標(biāo)有“220V,2200W”的字樣；控制電路電源電壓恒定

不變，熱敏電阻處置于恒溫水箱內(nèi)，作為感應(yīng)器探測水溫，其阻值隨溫度變化的關(guān)系

如圖乙所示，R為滑動變阻器。為了把溫度控制在40℃,設(shè)定在水溫低于40℃時(shí)自動

加熱，在水溫達(dá)到40℃時(shí)停止加熱。當(dāng)通過線圈的電流至少為100mA時(shí)，銜鐵被電磁

試卷第18頁，共24頁

鐵吸下，工作電路斷開。［不計(jì)線圈的電阻，c,5t=4.2x103J/(kg.。0

甲7.

(1)電熱器是利用電流的效應(yīng)來工作的;

(2)電熱器正常工作時(shí)的電流為多少?

(3)電熱器正常工作25min,可使水溫由30℃升高到40℃,假如電熱器的加熱效率為

70%,則水箱中的水的質(zhì)量為多少?

(4)滑動變阻器R連入電路的阻值為250Q則控制電路電源電壓為多少?

【答案】熱10A55kg30V

【詳解】(1)［1］電熱器工作過程中把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以電熱器是利用電流的熱效應(yīng)

來工作的。

(2)［2］由尸="可知，電熱器正常工作時(shí)的電流為

2200W

=10A

U220V

(3)［3］由P=/得，電熱器消耗的電能為

W=R=2200Wx25x60s=3.3x106J

由〃=纏可知，水的熱量為

W

=r)W=70%x3.3x106J=2.31x106J

由。吸可知，水的質(zhì)量

喙2.31x106J匚口

m=-------——=---------------------------------------------------=55kg

34

d.t-t0)4.2x10J/(kg?℃)x(40℃-30℃)

(4)［4］由圖甲可知，滑動變阻器R與熱敏電阻R串聯(lián)，由圖乙可知，當(dāng)水溫為40℃

時(shí)，熱敏電阻處的阻值為50Q.根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，控制電路的總電阻為

R總=R+Ri=250Q+50Q=300Q

當(dāng)通過線圈的電流至少為

/"=100mA=0.1A

時(shí)，銜鐵被電磁鐵吸下.故控制電路的電源電壓為

/=/'%=0.lAx300fl=30V

答：（1）電熱器是利用電流的熱效應(yīng)來工作的；

（2）電熱器正常工作時(shí)的電流為10A；

（3）水箱中的水的質(zhì)量為55kg；

（4）控制電路電源電壓為30V.

七、綜合題

27.（2019?湖南長沙?九年級統(tǒng)考競賽）應(yīng)急照明燈是在正常照明電源發(fā)生故障時(shí)，能持

續(xù)照明而不間斷工作的一類燈具，如圖1所示.應(yīng)急照明燈主要由燈泡（或LED燈珠）、

蓄電池、充電器、自動控制電路及相關(guān)部件組成.在照明電源正常情況下，應(yīng)急照明燈

通過充電器給蓄電池充電，此時(shí)，自動控制電路及相關(guān)部件自動將燈泡（或LED燈珠）

與蓄電池?cái)嚅_不發(fā)光.當(dāng)照明電源突然停電時(shí)，應(yīng)急照明燈通過自動控制電路及相關(guān)部

件自動把燈泡（或LED燈珠）跟蓄電池接通，從而實(shí)現(xiàn)自動應(yīng)急照明.下表為某型號

應(yīng)急照明燈的主要技術(shù)數(shù)據(jù)：

輸入電壓充電時(shí)間應(yīng)急照明時(shí)間應(yīng)急照明功率

AC200V<24h>90min0.96WX2

應(yīng)急照明光源蓄電池

種類數(shù)量燈泡額定電壓類別額定電壓容量

燈泡2只2.4VNi-Cd2.4V1.8Ah

（注：蓄電池的容量。的計(jì)算公式：0=〃）

（一）在該型號應(yīng)急照明燈剛投入使用階段，待蓄電池充滿電后，可以實(shí)現(xiàn)的最長連續(xù)

應(yīng)急照明時(shí)間為多少？

（二）小蘭跟老師提出自己要設(shè)計(jì)并組裝一只簡易的應(yīng)急照明燈.老師告訴她實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)

有以下器材：雙孔插座及與之配套的插頭1套、小燈泡（額定電壓：DC3.0~3.4V,額

定電流：350mA）4只、電磁繼電器（額定電壓：DC6V；額定電流：0.15A）1套及與

之配套的低壓直流電源（輸入電壓：AC220V,輸出電壓：DC6V）1臺，蓄電池（兩端

電壓：6V）1只及與之配套的充電器（輸入電壓：AC220V,輸出電壓：DC6V）1只，

導(dǎo)線（足量），如圖2所示.

試卷第20頁，共24頁