專題10電與磁重難點綜合專練

【期末直通車】專題10：電與磁重難點綜合專練（解析版）一、單選題1．（2021·山東臨沂·中考真題）2021年5月20日，第五屆世界智能大會在天津梅江會展中心隆重開幕，長安智能化汽車UNI——K（如圖）充分展現(xiàn)了“中國智造”科技風采，UNI——K不僅可以實現(xiàn)自動刷臉識別車主身份、車內(nèi)拍抖音、全速自適應巡航等眾多功能，其炫酷的轉(zhuǎn)向燈也盡顯奢華。關于UNI——K，下列判斷正確的是（）A．車內(nèi)的集成電路由超導材料制成B．左右轉(zhuǎn)向燈之間是并聯(lián)連接的C．拍抖音時，景物通過攝像頭成虛像D．汽車的電動機利用了電磁感應原理【標答】B【分析】A．車內(nèi)的集成電路由半導體材料構成，而非由超導體材料構成，故A錯誤；B．左右轉(zhuǎn)向燈可以單獨工作，故是并聯(lián)連接，故B正確；C．拍抖音時，攝像頭成的是倒立縮小的實像，故C錯誤；D．電動機的工作原理是通電導體在磁場中受到力的作用，故D錯誤。故選B。2．（2021·四川眉山·中考真題）如圖所示，將某發(fā)光二極管的兩極接入電路的a、b兩點，閉合開關時，通電螺線管旁邊小磁針S極向右偏轉(zhuǎn)。下列判斷正確的是（）A．通電螺線管右端為N極B．電源左端為正極，右端為負極C．發(fā)光二極管極接點，極接點D．圖中P處磁感線的方向從螺線管右端到左端【標答】C【分析】A．根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引可知，通電螺線管的左端為N極，右端為S極，故A錯誤；B．根據(jù)安培定則可知，當通電螺線管的左端為N極時，螺線管上的電流方向向上，因為電流是從電源正極流出的，所以電源右端為正極，左端為負極，故B錯誤；C．發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦?，只有電流從長針進短針出時，二極管才發(fā)光，所以發(fā)光二極管極接點，極接點，故C正確；D．磁感線的方向是從N極到S極，所以圖中P處磁感線的方向從螺線管左端到右端，故D錯誤。故選C。3．（2021·河北·中考真題）圖所示是探究電磁感應的實驗裝置，關于電磁感應現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象B．利用電磁感應現(xiàn)象制作了電動機C．導線在磁場中沿不同方向運動，導線中都會有感應電流產(chǎn)生D．如果磁感線和切割磁感線方向都變得相反，導線中感應電流的方向不發(fā)生改變【標答】D【分析】A．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，故A錯誤；B．利用電磁感應現(xiàn)象制作了發(fā)電機，故B錯誤；C．導線在磁場中沿與磁感線平行的方向運動，導線中不會有感應電流產(chǎn)生，故C錯誤；D．如果磁感線和切割磁感線方向都變得相反，由右手定則得，導線中感應電流的方向不發(fā)生改變，故D正確。故選D。4．（2021·黑龍江黑龍江·中考真題）關于下列四幅圖的描述正確的是（）A．圖甲：司南指示南北方向是由于受到地磁場的作用B．圖乙：電生磁是英國的法拉第最早發(fā)現(xiàn)的C．圖丙：只要導體在磁場中運動，就一定會產(chǎn)生感應電流D．圖?。喊l(fā)電機是應用了此實驗裝置的工作原理【標答】A【分析】A．圖甲：司南指示南北方向是由于受到地磁場的作用，如果地球沒有磁場，司南就不能指示南北，故A正確；B．圖乙：電生磁是奧斯特最早發(fā)現(xiàn)的，故B錯誤；C．圖丙：只有閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中才會會產(chǎn)生感應電流，故C錯誤；D．圖?。菏峭妼Ь€在磁場中產(chǎn)生運動，電動機是應用了此實驗裝置的工作原理，故D錯誤。故選A。5．（2021·內(nèi)蒙古包頭·中考真題）對下列各圖形情景，解釋錯誤的是（）

A．圖甲，通電后小磁針轉(zhuǎn)動，說明通電導線周圍存在磁場B．圖乙，兩個壓力鍋很難被拉開，因為鍋外部氣壓遠小于內(nèi)部氣壓C．圖丙，機殼沒有接地，容易引起觸電事故D．圖丁，小孩兒下滑過程中臀部發(fā)熱，是通過做功改變內(nèi)能的【標答】B【分析】A．如圖所示是奧斯特實驗，小磁針轉(zhuǎn)動，說明通電導體周圍存在磁場，故A正確，不符合題意；B．圖乙所示，兩個壓力鍋很難被拉開，是因為鍋內(nèi)氣壓比鍋外的小，故B錯誤，符合題意；C．圖丙中，機殼沒有接地，則機殼上的電不能及時導走，人接觸到外殼時可能會被電到，故C正確，不符合題意；D．小孩兒下滑過程，克服摩擦做功，臀部內(nèi)能增大，故D正確，不符合題意。故選B。6．（2021·四川攀枝花·中考真題）以下設備工作時利用電磁感應原理的（）A．洗衣機 B．發(fā)電機C．電熱水器 D．電風扇【標答】B【分析】A．洗衣機工作時把電能轉(zhuǎn)化為機械能，利用了通電導線在磁場中受力運動，故A不符合題意；B．發(fā)電機的原理是電磁感應現(xiàn)象，故B符合題意；C．電熱水器利用的是電流的熱效應，故C不符合題意；D．電風扇利用了通電導線在磁場中受力運動，故D不符合題意。故選B。7．（2021·湖南張家界·中考真題）如圖是我國勞動人民在生產(chǎn)生活中創(chuàng)造和使用的工具，下列選項中正確的是（）

①汲水的桔槔運用了杠桿的原理

②鉆木取火將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能

③司南利用了地磁場對磁體有力的作用指示南北

④篆刻刀的刀刃很薄是為了減小壓強

⑤日晷測定時間利用了光的直線傳搖A．①②③ B．①②⑤ C．①③⑤ D．②④⑤【標答】C【分析】①汲水的桔槔是一根棒子繞著支點轉(zhuǎn)動，故是杠桿，故①正確；②鉆木取火是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故②錯誤；③司南是利用地磁場對所處其中的磁體有力的作用是正確的，故③正確；④鐫刻刀是利用減小受力面積增大壓強，故④錯誤；⑤日晷是利用的光的直線傳播形成的影子，故⑤正確。故C正確。故選C。8．（2021·貴州·中考真題）一臺電動機的額定電壓為220V，正常工作時的電流為5A，線圈的電阻為4Ω。下列判斷中正確的是（）A．電動機是利用電磁感應原理工作的B．電動機工作時電能全部轉(zhuǎn)化為機械能C．這臺電動機的額定功率是1.1kWD．這臺電動機正常工作1min線圈產(chǎn)生的熱量是100J【標答】C【分析】A．電動機是利用通電導體在磁場中受力的原理工作的，故A錯誤；B．電動機工作時主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能，還有一部分電能由于電流熱效應轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤；C．這臺電動機的額定功率是P=UI=220V×5A=1100W=1.1kW故C正確；D．這臺電動機正常工作1min線圈產(chǎn)生的熱量是Q=I2Rt=(5A)2×4Ω×60s=6000J故D錯誤。故選C。9．（2021·遼寧·中考真題）下列四個實驗能反映電風扇工作原理的是（）A． B．C． D．【標答】C【分析】電風扇的主要部件是電動機，電動機是利用通電導體在磁場中受力的原理工作的。A．導體棒切割磁感應線，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明此時電路中有電流，這是電磁感應現(xiàn)象，是發(fā)電機的工作原理，故A不符合題意；B．該圖中，閉合開關后，移動滑片，燈泡的亮度會改變，與電風扇工作原理無關，故B不符合題意；C．電路中有電流，通電導體棒受到磁場力的作用而運動，與電動機的工作原理相同，故C符合題意；D．該圖是奧斯特實驗裝置，能說明電流周圍存在磁場，故D不符合題意。故選C。10．（2021·內(nèi)蒙古興安盟·中考真題）如圖所示，將矩形銅線框ACDF上的B、E兩點接入電路并放入磁場中，AB、BC、ED和FE段都受到磁場的作用力，下列哪兩段線框在磁場中受力的方向相同（）A．AB段與BC段 B．AB段與ED段 C．BC段與ED段 D．ED段與FE段【標答】B【分析】導體在磁場中受力的方向與磁場方向、電流方向有關，由圖可知，各段導線所處磁場方向相同，AB段與BC段電流方向相反，AB段與ED段電流方向相同，BC段與ED段電流方向相反，ED段與FE段電流方向相反，所以AB段與ED段受力方向相同，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。二、多選題11．（2021·山東萊蕪·一模）下圖所示是體現(xiàn)我國古代勞動人民智慧的一些成果。關于其中所涉及的物理知識，下列說法正確的是（）

A．圖甲中活塞式抽水機，是利用大氣壓來工作的B．圖乙中篆刻刀的刀口做得鋒利是為了減小壓強C．圖丙中的桔棒是利用杠桿的原理來汲水的D．圖丁中司南指示南北利用了地磁場的作用【標答】ACD【分析】A．活塞式抽水機是利用大氣壓把水從低處抽到高處，故A正確；B．篆刻刀的刀口做得鋒利是為通過減小受力面積，增大壓強，故B錯誤；C．桔棒是一根豎立的架子上加一根細長的杠桿，有支點能轉(zhuǎn)動，是利用杠桿的原理來汲水的，故C正確；D．地磁場地球內(nèi)部存在的天然磁場，所以司南指示南北利用了地磁場的作用，故D正確。故選ACD。12．（2021·河北·石家莊新世紀外國語學校三模）對下列各圖的描述中，正確的是（）A．甲圖中導體棒ab豎直向上運動時，電流表指針將會擺動B．乙圖的實驗表明電可以生磁C．丙圖的實驗可以探究電磁鐵磁性的強弱與電流的關系D．丁圖中螺線管上方小磁針靜止時a端是S極【標答】BC【分析】A．甲圖中導體棒ab豎直向上運動時，不能切割磁感線，不滿足感應電流產(chǎn)生的條件，電路中不會產(chǎn)生感應電流，電流表指針不會轉(zhuǎn)動，故A錯誤；B．乙圖中是奧斯特實驗，說明電能生磁，故B正確；C．丙圖中改變滑動變阻器的電阻可以改變電磁鐵的電流，通過觀察電磁鐵吸引鐵釘?shù)亩嗌倏梢源_定電磁鐵磁性強弱，從而研究電磁鐵磁性的強弱與電流的關系，故C正確；D．由安培定則可以判斷通電螺線管的左端為S極，根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律，上面小磁針靜止時a端為N極，故D錯誤。故選BC。13．（2021·山東鋼城·一模）如圖所示是學習物理過程中的一些演示實驗的插圖，下列這些實驗插圖的說法中，正確的是（）A．圖中音樂芯片傳出的聲音越來越小，說明聲音的傳播需要介質(zhì)B．圖中光屏上出現(xiàn)彩色的光帶，說明白光是由各種色光混合而成C．圖中直導線通電后小磁針偏轉(zhuǎn)，說明通電導體周圍存在磁場D．圖中活塞向下壓縮后硝化棉燃燒，說明壓縮時筒內(nèi)氣體的內(nèi)能減小【標答】ABC【分析】A．把正在發(fā)聲的音樂芯片放在玻璃罩內(nèi)，逐漸抽出罩內(nèi)空氣，鈴聲越來越小，說明聲音的傳播需要介質(zhì)，故A正確；B．由于不同顏色的光的波長不同，通過三棱鏡的折射程度不同，所以白光經(jīng)三棱鏡后，光屏上自上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的色帶，這種現(xiàn)象叫作光的色散現(xiàn)象，說明太陽光由這七種顏色組成，即太陽光是復色光，故B正確；C．由于通電導體的周圍存在磁場，所以通電導體周圍的小磁針在磁場中受磁力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C正確；D．當活塞迅速壓下去時，活塞對氣體做功，使氣體的內(nèi)能增大，溫度升高，達到硝化棉的著火點，因此棉花燃燒起來，故D錯誤。故選ABC。14．（2021·湖南懷化·中考真題）下列實驗裝置與探究內(nèi)容相符的有（）

A．甲圖可探究電流的磁效應 B．乙圖可探究發(fā)電機的工作原理C．丙圖可探究發(fā)電機的工作原理 D．丁圖可探究電動機的工作原理【標答】AB【分析】A．甲圖中是歐斯特實驗，說明電流具有磁效應，故A符合題意；B．乙圖中是電磁感應現(xiàn)象，探究的是發(fā)電機的工作原理，故B符合題意；C．丙圖中是通電導線在磁場中受力運動的實驗，探究的是電動機的原理，故C不符合題意；D．丁圖探究的是電磁鐵，其原理是電流的磁效應，故D不符合題意。故選AB。15．（2021·內(nèi)蒙古新城·二模）如圖所示，電磁鐵的左下方有一鐵塊，在彈簧測力計作用下向右作勻速直線運動。當鐵塊從電磁鐵的左下方勻速運動到正下方過程中，同時滑片逐漸向上滑動，下列判斷正確的是（）A．電磁鐵的磁性逐漸增強B．電磁鐵的上端是N極C．鐵塊對地面的壓強逐漸減小D．應該減小彈簧測力計對鐵塊的拉力【標答】ACD【分析】A．當滑動變阻器的滑片向上滑動時，接入電路中的電阻減小，電路中的電流增大，電磁體磁性增強，故A正確；B．由安培定則可以得出，電磁鐵的下端為N極，上端為S極，故B錯誤；C．當滑動變阻器的滑片向上滑動時，接入電路中的電阻減小，電路中的電流增大，電磁體磁性增強，對鐵塊的吸引力增大，使鐵塊對桌面的壓力減小，在接觸面積不變的情況下，對桌面的壓強也減小，故C正確；D．電磁鐵磁性增強，電磁鐵對鐵塊的吸引力增大，鐵塊對地面的壓力減小，對地面的摩擦力也在減小，要想使物體勻速運動，摩擦力大小與拉力大小必須相等，所以應該減小彈簧測力計對鐵塊的拉力，故D正確。故選ACD。三、填空題16．（2021·甘肅蘭州·中考真題）圖甲表示了汽油機的___________沖程；將螺線管接入電路閉合開關S后，小磁針N極指向如圖乙所示，則a點應該連接電源的___________（選填“正極”或“負極”）；如圖丙所示，將燈泡正確連接到家庭電路中，則連接火線的應該是___________（選填“A”或“B”）點。

【標答】做功正極B【分析】[1]圖甲中，兩個汽門都關閉，活塞向下運動，所以是汽油機的做功沖程。[2]由圖乙知，小磁針的N極指向左端，則通電螺線管的S極在左端，據(jù)安培定則知，電流由螺線管的左端流入，右端流出，所以a點接的是電源的正極。[3]在家庭電路中，控制燈泡的開關應連接在火線與燈泡之間，所以連接火線的應該是B點。17．（2021·貴州·中考真題）隨著人們生活水平的提高，很多家庭都用上了燃氣熱水器，如圖是家用燃氣熱水器工作原理示意圖，當打開淋浴閥，有流速很大的水通過活塞右側(cè)時，活塞由于右側(cè)的壓強______（填“增大”或“減小”）而向右移動，拉動連桿向右使控制開關S閉合，同時接通電磁鐵和電子點火器，電磁鐵產(chǎn)生______使燃氣電磁閥打開通入燃氣，或點火器同步點火，熱水器開始工作，熱水器把10L、25℃的水加熱到45℃，水吸收的熱量是______J?！緲舜稹繙p小磁性8.4×105【分析】[1]當打開淋浴閥，有流速很大的水通過活塞右側(cè)，根據(jù)流體流速大的位置壓強小可知，此時活塞右側(cè)的壓強減小。[2]電磁鐵的磁性有無可以靠通斷電流控制，活塞向右移動，拉動連桿向右使電磁鐵電路的控制開關S閉合，此時電磁鐵被接通，所以產(chǎn)生磁性將燃氣電磁閥打開，通入燃氣。[3]水的體積為10L，合10×103m3，這些水的質(zhì)量為m=ρV=1×103kg/m3×10×103m3=10kg熱水器將這些水從25℃的水加熱到45℃，水吸收的熱量是Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(45℃25℃)=8.4×105J18．（2021·遼寧·中考真題）如圖，螺線管的左側(cè)有一個用細線懸掛的小鐵球右側(cè)有一個能在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動的小磁針。開關閉合后，當滑片P向右滑動時，小磁針靜止時右端為______（選填“S”或“N”）極，細線對小鐵球的拉力和小鐵球受到的重力______（選填“是”或“不是”）一對平衡力?！緲舜稹縎不是【分析】[1]開關閉合后，由右手螺旋定則可知螺線管左端為N極，右端為S極，則小磁針靜止時右端為S極。[2]螺線管對小鐵球有引力，細線對小鐵球的拉力不在豎直方向上，和小鐵球受到的重力不在一條直線上，這兩個力不是一對平衡力。19．（2021·湖北荊門·中考真題）下圖是一款給蔬菜大棚提供熱和光的裝置的電路示意圖，R是阻值為55Ω大功率燈泡，Rt是熱敏電阻，其阻值與大棚內(nèi)溫度的關系式為Rt=5+0.5t（式中Rt單位是Ω，t的單位是℃），R0是設定溫度的變阻器?？刂齐娐分?，電源電壓為3V。當電磁繼電器線圈中的電流小于等于10mA時，銜鐵片會彈起，觸點分離，燈泡熄滅（電磁繼電器線圈電阻忽略不計）。（1）燈泡工作時，大棚內(nèi)氣體溫度逐漸升高，分子熱運動越來越______，電磁繼電器線圈的磁性越來越____。（2）如果大棚內(nèi)溫度剛達到30℃時燈泡熄滅，則滑動變阻器的接入電阻是______Ω?！緲舜稹縿×遥ɑ蚩?、激烈）弱（或?。?80【分析】（1）[1][2]分子的熱運動與溫度有關，溫度越高，分子熱運動越劇烈，燈泡工作時，大棚內(nèi)氣體溫度逐漸升高，分子熱運動劇烈，由Rt=5+0.5t可知熱敏電阻的阻值變大，通過電磁鐵的線圈的電流變小，電磁鐵的磁性變?nèi)?。?）[3]當電磁繼電器線圈中的電流小于等于10mA時，銜鐵片會彈起，觸點分離，燈泡熄滅，此時電路的總電阻大棚內(nèi)溫度剛達到30℃時燈泡熄滅，此時Rt的阻值Rt=(5+0.5t)Ω=(5+0.5×30)Ω=20Ω滑動變阻器的接入電阻R滑=RRt=300Ω20Ω=280Ω20．（2021·山東威?！ぶ锌颊骖}）如圖所示，物理學家羅蘭曾經(jīng)做過一個實驗，在圓形橡膠盤上注入某種電荷，當橡膠盤沿中心軸高速旋轉(zhuǎn)時，圓盤上方原來靜止的小磁針轉(zhuǎn)動了。這個實驗現(xiàn)象說明______；請你推斷橡膠盤高速旋轉(zhuǎn)時電荷有沒有受到小磁針的力：______（選填“有”或“沒有”）?！緲舜稹侩姾啥ㄏ蛞苿有纬呻娏?、電流的周圍存在磁場、電生磁、小磁針受磁場的作用、小磁針受到磁力的作用、電與磁之間有聯(lián)系等有【分析】[1]高速旋轉(zhuǎn)時，橡膠盤中的電荷形成了定向移動，即在橡膠盤中形成了電流，而電流周圍存在磁場，于是小磁針轉(zhuǎn)動起來。[2]小磁針受到電荷形成電流的周圍磁場的力的作用開始旋轉(zhuǎn)，因為力的作用是相互的，所以，小磁針對電荷也有力的作用。四、實驗題21．（2021·吉林長春·中考真題）在“探究什么情況下磁可以生電”的實驗中：（1）請在圖甲中標出經(jīng)過A點的磁感線的方向；（____）（2）如圖乙所示，將閉合電路中的導線ab放在蹄形磁體的磁場中，導線ab左右運動時，電流表指針______。這一過程中，該裝置將______轉(zhuǎn)化為電能。這一現(xiàn)象在生活中的應用有______?！緲舜稹科D(zhuǎn)（左右擺動）機械能發(fā)電機【分析】（1）[1]磁體的上端是N極，下端是S極，磁體外部的磁感線從N極出發(fā)回到S極，A點磁感線的方向向下，如圖所示：（2）[2][3][4]導線和電流表組成了閉合回路，使導線ab在磁場中左右運動，即導線做切割磁感線運動，因此會有感應電流產(chǎn)生，此時電流表指針能發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象就是電磁感應現(xiàn)象，工作時把機械能轉(zhuǎn)化為電能，利用它人們發(fā)明了發(fā)電機。22．（2021·湖北黃石·中考真題）如圖a所示，通過觀察和比較電磁鐵A和B吸引大頭針的多少，可以得出電磁鐵磁性的強弱與線圈的______（選填“匝數(shù)”或“電流”）有關；電磁鐵B的下端是______極。如圖b所示，若只對U形管B上方的管口吹氣，則______（選填“A”或“B”）的液面會下降?！緲舜稹吭褦?shù)SA【分析】[1]由圖可知，這是一個串聯(lián)電路，電流處處相等，AB線圈的匝數(shù)不一樣，所以可以得出電磁鐵磁性的強弱與線圈的匝數(shù)有關。[2]電磁鐵B的電流從電磁鐵下端流入，上端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵B的下端是S極。[3]由圖可知，這是一個連通器，向B端吹氣，B端上方空氣流速加快，壓強變小，液面變高，所以A端液面會下降。23．（2021·山東淄博·中考真題）電與磁之間存在著相互聯(lián)系，彰顯物理現(xiàn)象的對稱、統(tǒng)一之美。（1）如圖1所示，小雨利用干電池、導線和小磁針進行實驗；①通電后小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，斷電后小磁針復位。實驗表明______；②若把圖甲中的小磁針換成直導線并通電。推測：兩條通電導線之間______（填“有”或“沒有”）相互作用力，依據(jù)是______（填字母）；A．電磁感應現(xiàn)象B．磁場對電流的作用（2）小雨又將直導線繞成螺線管形狀，在螺線管的兩端各放一個小磁針，并在硬紙板上均勻地撒滿鐵屑。通電后觀察小磁針的指向及鐵屑的排列情況，如圖2所示。實驗結(jié)果表明：通電螺線管外部的磁場與______的磁場一樣；（3）在螺線管中插入軟鐵棒，制成電磁鐵。下列設備中沒有用到電磁鐵的是______（填字母）。A．大型發(fā)電機B．電磁起重機C．電爐【標答】通電導線周圍存在磁場有B條形磁體C【分析】（1）①[1]通電后小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，斷電后小磁針復位。實驗表明表明通電導線周圍存在磁場。②[2][3]由于通電導線周圍有磁場，磁場對電流有力的作用，故若把圖甲中的小磁針換成直導線并通電，兩條通電導線之間有相互作用力。故選B。（2）[4]通電后觀察小磁針的指向及鐵屑的排列情況，畫出通電螺線管的磁感線，根據(jù)通電螺線管的磁感線分布形狀可知，通電螺線管外部的磁場和條形磁體外部的磁場一樣，通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個極。（3）[5]電爐是完全的發(fā)熱裝置，而發(fā)電機和電磁起重機均需要電磁鐵產(chǎn)生磁性進行工作。故選C。五、計算題24．（2021·河南·模擬預測）小強利用壓力傳感器、電磁繼電器、阻值可調(diào)的電阻R等元件，設計了一個汽車超載自動報警電路，如圖所示．他了解到這種壓力傳感器所受壓力越大時，輸出的電壓U就越大，二者的關系如圖所示．閉合開關S，當繼電器線圈中電流大于或等于20mA時，銜鐵被吸合．已知傳感器的輸出電壓U即為繼電器控制電路的電源電壓，線圈的電阻為20Ω．(1)車輛不超載時，工作電路中綠燈亮;當傳感器所受壓力增大到一定程度時，紅燈亮，說明汽車超載．請你判斷燈__________________(選填“L1”或“L2”)是紅燈(2)某水平公路橋禁止質(zhì)量大于或等于20t的車輛通行，要用小強設計的裝置為此橋報警，R的阻值應調(diào)節(jié)為多少?(g取10N/kg)．(3)在水平路面上，要使該裝置報警，通過車輛的最小重力為多少?(4)請你運用所學物理知識，說明超載的一項危害．【標答】（1）（2）（3）（4）超載即壓力大，壓強大，易于壓壞路面，【分析】（1）分析超載和不超載時，銜鐵的位置及兩盞燈的亮暗情況得出結(jié)論．（2）車對水平地面的壓力等于它的重力，由圖象求出壓力傳感器的阻值，然后由串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出R阻值．（3）當R為零時，由歐姆定律求出線圈兩端電壓，然后由圖象求出此時壓力傳感器受到的壓力，即車輪的最小重力．（4）可從慣性、壓強兩方面分析超載的危害．【分析】（1）由圖示可知，車輛不超載時，控制電路中電流較小，電磁鐵磁性較弱，銜鐵被彈簧拉起，L1亮；車輛超載時，控制電路中電流增大，銜鐵被吸下，銜鐵接下端，L2亮，由題意知，L2是紅燈．（2）車對水平地面的壓力：F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N，由圖象可知，此時的輸出電壓U=1V，由歐姆定律可知電路總電阻：R總===50Ω，電阻R的阻值：R=R總﹣R線圈=50Ω﹣20Ω=30Ω；（3）當R=0Ω，輸出電壓最小，由歐姆定律可知輸出最小電壓：U0=IR線圈=0.02A×20Ω=0.4V，由圖象可知，此時壓力傳感器受到的壓力：F′=0.8×105N=8×104N；通過車輛的最小重力為8×104N；（4）超載的汽車質(zhì)量大，