电磁铁磁性及其强弱的判断
1. 为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，小敏用大铁钉作铁芯制作电磁铁，如图所示，还找来一些大头针进行实验，下列说法正确的是（ ）
A.通过吸引大头钉个数来反映磁性强弱，这是控制变量的方法
B.为了探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，需将电源正负极对调
C.为了探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，需改变滑动变阻器滑片的位置
D.为了探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，需改变滑动变阻器滑片的位置
2.如图所示，闭合开关，条形磁铁静止后，将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中，弹簧将（ ）
A.缩短
B.伸长
C.静止不动
D.先伸长后缩短
3. 如图所示，在探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关实验中，下列说法中正确的是（ ）
A.把滑动片向左滑动时，磁性减弱
B.把滑动片向左滑动时，磁性增强
C.若增加线圈匝数，磁性将减弱
D.若改变电流的方向，磁性将增强
4. 如图所示的“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，想让电磁铁吸引更多的大头针，可行的做法是 ( )
A. 减少线圈的匝数 B. 用铜芯代替铁芯 C. 将滑片P向a端移动 D. 将滑片P向b端移动
5. 如图所示，处于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁，左侧有一螺线管，闭合开关S，下列判断正确的是（ ）
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A. 小车受到电磁铁斥力作用，向右运动 B. 小车受到电磁铁引力作用，向左运动
C. 只将滑片P向右移动，电磁铁磁性增强 D. 只将电源正负极交换，电磁铁磁性减弱
6. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按图所示电路进行实验，观察到电磁铁甲吸引大头针的数目比电磁铁乙多，此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是（ ）
A. 线圈的匝数 B. 电流的大小 C. 电流的方向 D. 电磁铁的极性
7.如图所示，闭合开关S，弹簧测力计的示数增大．下列分析正确的是
A. c端是S极，a是电源的正极
B. c端是N极，a是电源的负极
C. 若滑动变阻器的滑片向右滑动，弹簧测力计示数增大
D. 若将电源正负极接线的位置对调，弹簧测力计示数增大
8. 如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁与条形磁铁处于同一水平线放置，且左端固定，当开关S闭合，电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时，条形磁铁始终保持静止，则在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力（ ）
A. 方向向右，逐渐减小 B. 方向向右，逐渐增大
C. 方向向左，逐渐减小 D. 方向向左，逐渐增大
9. 如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，图中的电磁铁（ ）
A. a端是N极，磁性减弱
B. b端是S极，磁性增强
C. a端是S极，磁性增强
D. b端是N极，磁性减弱
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10. 如图所示，电磁铁上方附近有一点A，小磁针置于电磁铁的右方附近。闭合开关S，下列判断正确的是（ ）
A.电磁铁的左端为N极
B.电磁铁上方A点的磁场方向向右
C.小磁针静止后，其N极的指向向右
D.向左移动滑片P，电磁铁的磁性减弱
11. 如图所示，物理实验中经常需要对物体加热，下列描述中与实际吻合的是（ ）
A. 甲图中，加热时磁铁吸引铁钉的数量将增多
B. 乙图中，对沸腾的水继续加热，温度计的示数将不断增大
C. 丙图中，对电阻丝加热，灯泡将变暗
D. 丁图中，用完全相同的装置给初温、质量均相同的水和花生油加热，水的温度升高得快一些
12. 用两个铁芯完全相同的电磁铁“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”，实验电路如图所示．闭合开关，发现磁铁A吸引大头针的数目比B多，此现象说明影响电磁铁磁性强弱的因素是（ ）
A. 线圈匝数 B. 电流方向 C. 电流大小 D. 电磁铁极性
13. 在探究“影响电磁铁性强弱的因素”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．关于实验原理及现象的分析，正确的是（ ）
A. 实验中甲、乙是形状大小不同的两个铁钉
B. 实验中流经甲、乙上线圈的电流大小相同
C. 根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的N极
D. 铁钉下的大头针呈发散状是因为大头针带了相同的电荷
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14.如图所示，给电磁铁通电，磁铁AB（A端为N极，B端为S极）及弹簧测力计在图中的位置静止不动，在滑动变阻器的滑片向a端滑动的过程中，关于电流表的示数和弹簧的长度变化的情况是（ ）
A. 电流表的示数增大，弹簧的长度将增加 B. 电流表的示数增大，弹簧的长度将减小
C. 电流表的示数减小，弹簧的长度将增加 D. 电流表的示数减小，弹簧的长度将减小
15. 张扬同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的A、B大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法错误的是
A. 滑片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱
B. 电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
C. 电磁铁A、B的上端均为S极
D. 该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系
16. 如右图，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（）
A. 电流表示数变小，弹簧长度变短
B. 电流表示数变大，弹簧长度变短
C. 电流表示数变大，弹簧长度变长
D. 电流表示数变小，弹簧长度变长
17. 如图所示，A是螺线管内的铁芯，B是悬挂在弹簧下的铁块，S是转换开关．铁芯不直接接触铁块和弹簧，要使弹簧的长度变短，可采用的办法有：
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①抽出铁芯，
②将变阻器的滑片P向左移动，
③增加电池节数，
④将开关S转到触电“1”．
以上说法正确的（ ）
A. ① B. ② C. ③ D. ④
18. 如图所示，烧杯中水面上浮着一空心小铁球，闭合开关S后，将滑片P向左端慢慢移动。在此过程中，空心小铁球所受到的浮力大小（ ）
A. 逐渐变大
B. 逐渐变小
C. 保持不变；
D. 无法确定
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答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
【解析】【解答】A、通过吸引大头钉个数来反映磁性强弱，是转换法的应用，A不符合题意；
BC、为了探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，要通过移动变阻器的滑片改变电流的大小，与电源正负极对调无关，B不符合题意、C符合题意；
D、为了探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，要控制电流大小不变，应改变线圈匝数的多少，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验，实验中应用了转换法（利用电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱）；同时应用了控制变量法（要知道电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关，要研究电磁铁磁性与其中一个量的关系，需要控制另一个量）．
2.【答案】B
【解析】【解答】解：滑片从左往右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强；根据图中电流方向结合安培定则可判断出：螺线管的上端为N极，下端为S极，此时根据磁极捡到相互作用：异名磁极相互吸引，所以螺线管对磁铁的吸引力增大，弹簧的长度变长。
故答案为：B。
【分析】根据滑动变阻器的使用方法确定电路中的电阻的变化，再根据欧姆定律确定电路中电流的变化；安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极）.
3.【答案】B
【解析】【解答】把滑动片向左滑动时，接入电路中的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增大，因此A不符合题意，B符合题意。若增加线圈匝数，电磁铁的磁性增强，C不符合题意。若改变电流的方向，电磁铁的磁性不变，磁极改变。D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】增强电磁铁的磁性可以增大电流，减小电阻就可以。
4.【答案】C
【解析】【解答】电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数、电流的大小以及是否有铁芯有关，电磁铁吸引的大头针数目越多，电磁铁的磁性越强。减少线圈匝数，则磁性越弱，电磁铁吸引的大头针会减少，A不符合题意；电磁铁的铁芯要用易于磁化的软磁性材料制成，铜不是磁性材料，若用铜芯代替铁芯，则电磁铁磁性减弱，吸引的大头针减少，B不符合题意；将滑片P向a端移动，则接入电路的电阻减小，所以，电路中电流增大，电磁铁磁性增强，则电磁铁能吸引更多的大头针，C符合题意；反之，若将滑片P向b端移动，则接入电阻增大，电路中电流减小，电磁铁磁性减弱，电磁铁吸引的大头针减少，D不符合题意，
故答案为：C。
【分析】探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验，实验中应用了转换法（利用电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱）；同时应用了控制变量法（要知道电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关，要研究电磁铁磁性与其中一个量的关系，需要控制另一个量）．
5.【答案】B
【解析】【解答】解：AB、电流从电源的正极流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，右端为S极，小车上的磁铁左端为N极，异名磁极相互吸引，小车受到了一个向左的吸引力，小车就会向左运动．故A错误，B正确； C、滑片P向右移动，连入电路的电阻增大，电源电压不变，电流减小．在线圈匝数和铁芯不变时，电流减小，电磁铁的磁性减弱．故C错误；
D、把电源的正负极对调，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D错误．
故选B．
【分析】（1）先根据安培定则（用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极）判断出通电螺线管的南北极，然后根据磁极间的相互作用（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引）判断出小车的受力方向，从而得出小车的运动方向．（2）电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯．电流越大，匝数越多，有铁芯时电磁铁的磁性越强．
6.【答案】A
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【解析】【解答】解：由图知，甲、乙两线圈串联，所以通过甲、乙两线圈的电流相等；甲的线圈匝数明显比乙的线圈匝数多，实验观察到电磁铁甲吸引大头针的数目比乙多；所以此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关． 故选A．
【分析】要解决此题，需要掌握电磁铁磁性强弱的因素．知道电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关；同时要掌握串联电路中的电流特点，知道串联电路中电流相等．掌握转化法在此实验中的应用．
7.【答案】B
【解析】【解答】解：A、闭合开关S，弹簧测力计的示数增大，由于此题下端为S极，并且弹簧测力计的示数变大，因为异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，所以电磁铁的上端为N极．故A错误；
B、由上述可知因为电磁铁的上端为N极，下端为S极，由安培定则可知，电流从电磁铁的上端流入，故电源b端为正极，a端为负极．故B正确；
C、若滑动变阻器的滑片向右滑动，滑动变阻器的电阻增大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变小，对上方的磁体的吸引力变小，所以弹簧测力计示数变小，故C错误；
D、若将电源正负极接线的位置对调，电磁铁的磁性强弱不变，极性相反，则c端变为S极，与磁体相互排斥，故弹簧测力计的示数变小．故D错误．
故选B
【分析】首先要明确电磁铁磁性强弱的影响因素：有无铁芯、电流大小、线圈匝数的多少．
①首先由弹簧测力计示数变化确定电磁铁磁性强弱的变化，进而确定电流变化，判断出滑动变阻器的滑片移动，电路中电阻的变化，知道磁体的下端为S极和弹簧测力计的示数增大，根据磁体间的相互作用规律，从而可以判断出电磁铁的磁极极性．
②知道电磁铁的磁极极性，可利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向，从而可以确定电源的正负极．
③根据滑动变阻器滑片的移动引起电流的变化，再判断出电磁铁磁性强弱的变化，可从而以确定弹簧测力计示数的变化．
④磁感线方向不影响电磁铁磁性强弱的变化，但是电磁铁的极性相反，利用磁极之间作用规律，从而确定弹簧测力计示数的变化
8.【答案】A
【解析】【解答】解：由安培定则得，电磁铁右端为N极，则与条形磁铁的异名极相对，相互吸引，则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力，因条形磁铁始终保持静止，所以它受到的吸引力和桌面给它的摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的； 当滑片逐渐向下移动时，连入电路的电阻逐渐增大，由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变小，则磁场逐渐变弱，条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变小，因条形磁铁受的是平衡力，故摩擦力的大小也会逐渐减小．
故选A．
【分析】由安培定则可判断电磁铁的极性，由磁极间的相互作用可判断条形磁铁受力方向；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，从而求得磁铁受力大小的变化．
9.【答案】D
【解析】【解答】解：如图所示，根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的b端为电磁铁的N极，那么a端就是S极；
同时滑动变阻器向右移动时，接入电路的电阻变小，电路电流变小，则电磁铁磁性减弱．
故只有选项D的说法正确，符合题意．
故选D．
【分析】根据安培定则判断出电磁铁的N、S两极，依据滑动变阻器的方向，判断出电磁铁的磁性强弱．
10.【答案】C
【解析】【解答】A、由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向右端，则通电螺线管的右端为N极，A不符合题意；
B、在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外A点的磁场方向向左，B不符合题意；
C、通电螺线管的右端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近螺线管的右端，则小磁计的S极向左转动，小磁针会逆时针旋转，故小磁针静止时，其N极的指向向右，C符合题意；
D、向左移动滑片P，连入电路的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电磁铁的特点：①磁性的有无可由电流的通断来控制；②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节；③磁极可由电流方向来改变.
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11.【答案】C
【解析】【解答】解：A、甲图中，加热时磁铁的磁性减弱，其所能吸引的铁钉变少，故错误；
B、乙图中，对沸腾的水继续加热，温度计的示数将不变，故错误；
C、丙图中，对电阻丝加热，其阻值变大，故通过其的电流变小，灯泡变暗，故正确；
D、丁图中，用完全相同的装置给初温、质量均相同的水和花生油加热，由于水的比热容大，故水温度升高的慢，故错误．
故选C．
【分析】（1）物体的磁性强弱与物体的温度有关，即温度越高，磁性越弱；（2）水沸腾的特点是：水沸腾后吸热但温度不升高；（3）导体的电阻受温度的影响，一般情况下，导体的温度越高，其电阻越大；（4）由于水的比热容最大，故相同质量的水和花生油在吸收相同的热量的情况下，水的温度变化慢，花生油的温度变化快．
12.【答案】A
【解析】【解答】解：由图知，A、B线圈串联，所以通过A、B的电流相等，A的线圈匝数明显比B的线圈匝数多．观察到磁铁A吸引大头针的数目比B多，所以此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关．
故选A．
【分析】要解决此题，需要掌握电磁铁磁性强弱的因素．知道电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关．
同时要掌握串联电路中的电流特点，知道串联电路中电流相等．
同时要掌握转化法在此实验中的应用．此题是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验．主要考查了电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系．注意转化法的使用．
13.【答案】B
【解析】【解答】解：A、实验中应该是甲、乙是形状大小相同的两个铁钉，在电流相等时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加，故A错误；
B、由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，故B正确；
C、根据右手螺旋定则，乙铁钉的下端是电磁铁的N极，上端是电磁铁的S极，故C错误；
D、大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散，而不是因为大头针带了相同的电荷，故D错误．
故选B．
【分析】掌握影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯；
（1）实验中甲、乙是形状大小相同的两个铁钉；
（2）根据电磁铁吸引大头针个数的多少判断电磁铁磁性的强弱并分析甲乙磁性不同的原因；
（3）掌握右手螺旋定则的内容：四指绕向电流的方向，大拇指所指的方向即为螺线管的N极；
（4）利用磁化和磁极间的作用规律进行分析．
14.【答案】B
【解析】【解答】解：由I= U/R 可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大，CD不符合题意；
此时电磁铁的磁性增强，与磁体的排斥力变大，弹簧的长度将减小，A不符合题意，B符合题意．
故答案为：B．
【分析】由安培定则可知，该电磁铁的上端是N极，下端是S极，由磁极间的作用规律可知，此时电磁铁和上面的磁体是相互排斥的，在滑动变阻器的滑片向a端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小，
15.【答案】C
【解析】【解答】解：A、变阻器的滑片向右滑动，电阻的阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱．故A正确．
B、在实验中电磁铁的磁性强弱无法直接看出，通过吸引大头针的多少来进行判断．吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强，否则越弱．故B正确．
C、根据安培定则，A的上端为N极，下端为S极，B的上端为N极，下端为S极，所以电磁铁A、B的上端均为N极．故C错误．
D、读图可知，两只电磁铁是串联在电路中的，所以流经它们的电流是相同时，同时还可以看到，它们线圈的匝数是不同的，因此，本实验研究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系．故D正确．
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故选C
【分析】（1）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．即只需据滑动变阻器阻值的变化判断出电流的变化
（2）电磁铁的磁性强弱是通过吸引大头针的多少来体现的．
（3）电磁铁磁极的判断方法：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．
（4）两只电磁铁是串联的，所以电流相同，只有线圈的匝数是不同的，据此来做出判断
16.【答案】B
【解析】【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管上端磁极，则由磁极间的相互作用可知电磁铁与条形磁铁的作用；
根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，由欧姆定律可得出电流的变化，进而可知通电螺线管磁场强弱的变化，则可知条形磁极的受力变化，由力的合成可知弹簧长度的变化．
【解答】电流由下方流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管上端为N极；
因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，两磁铁同名相对，故相互排斥；
当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，由欧姆定律可得，电路中电流变大，则条形磁铁受向上的力增强；
条形磁铁受重力、拉力及向上的磁场力，向下的重力与向上的弹簧的弹力及磁场力之和相等，因重力不变，磁场力增强，故弹簧的弹力减小，故弹簧长度变短．
故选B．
【点评】本题巧妙地将力学问题及电磁场的知识相互联系，综合性考查了欧姆定律、影响通电螺线管磁性强弱的因素及弹簧的弹力，对学生的审题能力及分析能力要求较高，是道好题．
17.【答案】A
【解析】【解答】解：电磁铁对铁块有向下的吸引力，要想使弹簧的长度变短，则要减小电磁铁的磁性．①铁芯可以增强电磁铁磁性，因此可抽出铁芯，减小电磁铁的磁性，故该选项可行；②电流越小电磁铁磁性越弱，因此可将滑片P向右移动，减小线圈中的电流，故该选项不可行；③增加电池节数，可以增大电流，磁性变强，弹簧的长度变长，不可行；④线圈匝数越少电磁铁磁性越弱，因此可将S接3减少线圈的匝数，故不可行．
故答案为：A．
【分析】本题主要考查两个方面的知识：（1）知道影响电磁铁磁性强弱的因素有三个：电流越大磁性越强；线圈匝数越多磁性越强；有铁芯比没铁芯磁性强．（2）电磁铁有吸引铁块的特性．
18.【答案】A
【解析】当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则由欧姆定律可知电路中电流增大，则螺线管中的磁性增强，故小铁球所受磁力增强；小铁球受重力、磁力及浮力，因小球处于静止状态，故向下的磁力与重力之和应等于向下的浮力，因磁力增加，故浮力也将增大．
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