(易错题)初中物理九年级全册第十四章《磁现象》测试题(含答案解析)(3)

一、选择题
1．如图所示，当螺线管中有电流通过，小磁针静止时指向图中所示位置，由此可以判断（）
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
2．如图所示，利用发电机工作原理的是（）
A．B．
C．
D．
3．图中正确的是（磁场方向和磁铁的N、S极）（）
A．
B．
C．
D．
4．下列描述正确的是（）
A．如果发现有人触电，应立即断开电源总开关
B．家里长期不使用的电视机，没必要切断电源
C．用磁铁的N极靠近小磁针的S极会相互排斥
D．通电螺线管两端的磁极极性与电流方向无关
5．如图所示的四个装置可以用来演示物理现象，则下列表述中正确的是（）
A．甲图可以用来演示通电导线周围存在磁场即电流的磁效应
B．乙图可以用来演示磁场对电流的作用即发电机原理
C．丙图可以用来演示电磁感应现象即电动机原理
D．丁图说明地磁场的磁场分布与条形磁体的磁场分布不相似
6．有关磁场与磁感线下列说法正确的是（）
A．磁感线是磁体周围实际存在的曲线
B．小磁针在磁场中静止时，S极指的方向就是该点的磁场方向
C．有磁感线的地方有磁场，无磁感线的地方无磁场
D．磁感线稀的地方磁场弱，密的地方磁场强
7．下图所示的实验装置，能说明电动机工作原理的是（）
A．B．
C．
D．
8．下图所示的实验装置中，能够用来研究“通电导体在磁场中受力”的是：（）A．B．C．
D．
9．如图所示电路，电磁铁的B端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是
（）
A．电磁铁的A端为S极
B．小磁针静止时，S极水平指向左
C．当滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电磁铁磁性增强
D．增大电源电压可使电磁铁的磁性增强
10．如图所示，有关电与磁的下列描述中，正确的是（）
A．甲图是研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
B．乙图是发电机的原理图
C．丙图是探究电磁感应现象的装置图
D．图丁发现电流磁效应的物理学家是法拉第
11．如图是实验室用的手摇发电机，使线圈在磁场中转动，可以看到发光二极管发光。

下列选项与其工作原理相似的是（）
A．电磁继电器
B．电磁铁
C．电风扇
D．动圈式话筒
12．在如图所示的电路中，小磁针在螺线管内部，根据小磁针静止时的指向可知
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极B．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
C．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
二、填空题
13．小金同学看到了一个悬浮地球仪摆件，于是利用手头材料制作了一个仿制品（如图），成功地将他的地球仪稳磁铁定地“悬浮”起来。

实现“悬浮”的工作原理是____，磁铁A端是____极；若要增加球体“悬浮”的高度，可将滑片P向____移动加以调节（选填“上”或“下”）。

14．有一种手压式自发电手电筒，当电池没电时，通过不断按压手柄就能产生电流，使LED 灯正常发光，如图（甲）图所示；在图中，乙、丙、丁是有关电和磁的三个常见实验原理图，能够反映自发电手电筒发电原理的是___________图。

15．对一个已制好的电磁铁，我们可以通过改变______的大小来控制电磁铁的磁性强弱；通过______电路来控制电磁铁磁性的有无。

16．如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁左端为______极，小磁针静止时，B 端是______极；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性______（选填“增强”、“不变”或“减弱”）。

17．如图甲是商场中常见的电梯，这种电梯的简易控制电路如图乙。

当有人乘电梯时，电动机的转速会变快。

R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而______（选填“变大”或“变小”），当人全部走下电梯后，电磁铁的磁性变______（选填“强”或“弱”）｡
18．如1图是某小区高层住宅电梯结构的示意图，它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成，小明家住该小区某栋楼的16楼，他乘电梯从1楼匀速升到16楼用时50s，已知1楼到16楼的高度为45m，小明重600N，轿厢重5400N，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，针对此过程，解答下列问题。

(1)电动机的工作原理与下列用电器的工作原理相同的是（_________________）
A．电磁起重机 B．扬声器 C．动圈式话筒 D．电铃
(2)配重的作用是_________(从下列选项中选填，可多选，只填序号)
①减小电动机的功率②延长缆绳的使用寿命③增大电动机轮与缆绳之间的摩擦力
(3)小明一人搭乘电梯时，拉力F的功率是_________W；动滑轮A提升小明的机械效率为_________。

(4)2图是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图，在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作，当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作。

在控制电路中，已知电源电压为6V，保护电阻R2=100Ω，电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力F压的大小变化如3图所示，电磁铁线圈的阻值忽略不计，当电磁铁线圈电流超过0.02A时，电铃就会发出警报声，若乘客人均重为700N，该电梯最多可以乘载_________位乘客。

19．小敏同学用导线绕成一个螺线管，通电后小磁针指向如右图所示。

则通电螺线管的左端是______极，A端为电源的_____极。

20．如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁．当开关闭合后，条形磁铁与电磁铁的相互作用为_________（填“吸引”或“排斥”）．当滑片P从b端到a端的滑动过程中，电流表的示数会_________（填“增大”、“减小”），弹簧的长度会变_________（填“长”或“短”）
三、解答题
21．根据古文《论衡•是应篇》中的记载：“司南之杓，投之于地，其柢（握柄）指南”，学
术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上。

(1)如图甲所示，当磁勺在正确指南时，其A端为该磁体的___________（填“N”或“S”）极。

(2)1952年，中国科学院物理研究所尝试制作了一个司南。

如图乙所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的___________（填“B”、“C”、“D”或“E”）处打磨成磁勺的A 端。

(3)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，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺A端总不能正确指南。

将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善。

这是因为磁勺和盘子之间的______力影响了实验效果。

(4)为了达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近电磁铁，如图丙所示。

闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引，H为电源的___________填“正”或“负”）极。

(5)历史上真有这样的司南吗？仍是众说纷纭。

一种观点认为或许古代的磁勺比中国科学院物理研究所制作的磁勺更_______（填“轻”或“重”），从而具有更好的指向效果；另一种观点认为除非今后出土了司南实物，才能真正下结论。

22．1901年，挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河。

为了认识电磁炮的一些特性，小彤制作了一个电磁炮模型，其原理如图。

螺线管通电后，铁制撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。

(1)根据原理可知，电磁发射器把电磁能转化为______能，其能的转化与______相同（选填发电机或电动机）；
(2)通电螺线管通电后，铁制撞针会被磁化成磁体，铁制撞针由静止到迅速前移说明：磁体在通电导体中受到______的作用，力可以改变物体的______；
(3)小彤要增强电磁炮中螺线管磁场，可行的方法是：①______，②______。

23．共享单车是绿色环保的交通工具。

用车前需手机扫码解锁，如强行开锁则会报警。

开锁和报警所需电能由自行车传动放电提供。

(1)车锁外壳应采用硬度较______的材料；骑行时车轮带动发电机发电将______能转化为电能，车轮获得向前动力的同时也将地面的沙尘向后扬起，说明______；
(2)单车质量为50kg，小明质量也为50kg，小明骑单车时，每个轮胎与地面接触面积为
25cm2，则车辆对地面的压强为______Pa；
(3)单车报警控制电路的原理图如图。

电源电压为4.0V，R0为定值电阻，R为压敏电阻，阻
值与所受压力F的大小关系为R＝10﹣0.3F(Ω)。

当F＝0时电路电流I=0.25A；当I≥0.4A时会报警。

则报警时压敏电阻受到的压力至少为______N。

24．阅读短文，回答问题：
国产磁悬浮
2019年7月12日首条设计时速80~100km/h的中低速国产磁悬浮直线驱动生产线落户太
Z线项目更进一步。

该项目建成后，将大大缩短太原到原，标志着山西综改示范区磁浮3
太谷的时空距离，跨市上班将不是梦。

2020年6月21日，时速600km/h的国产高速磁浮试验样车在同济大学磁浮试验线上成功试跑，标志着我国高速磁悬浮研发取得重要突破。

图甲是一款国产磁悬浮车，车体使用了碳纤维密封材料，较铝合金减重30%。

采用无接触“抱轨”的方式设计运行，摩擦阻力小，图乙的轨道下部安装有轨道线圏，在车辆的下部也装有车身线圏，有电流通过时，两线圏之间就会产生强大的作用力，使列车悬浮在间距10mm以内的轨道上方。

牵引供电系统布置在地面上，采用感应发电装置分段供电，同一供电区间只能有一列列车行驶，避免追尾风险。

与轮轨列车相比，运行安全、耗能低、时速快，噪音小、维护量少，具备全寿命周期成本低的优势。

(1)车体使用了碳纤维密封材料，较铝合金减重30%，这是利用了这种材料______的属性；
(2)由于电流的______效应，导致两线圈中有电流通过时，会产生强大的作用力使列车悬浮；在图丙中，若A是车身线圈，B是轨道线圈，则车身线圈上端是______极；
(3)乘坐Z3线磁悬浮列车从太原到相距30km的太谷，至少需要______min；
(4)在图乙中画出磁悬浮列车静止悬浮时的受力示意图（车重心为O）。

（____）
25．测得某熔断开关S在不同电流下的熔断时间如下表，将电磁铁开关和S接入电路，如图所示。

当时，电磁铁能在0.1s内吸动衔铁，使电路断开，衔铁无法自动恢复至图示位置；当时，电磁铁无法吸动衔铁，S发热熔断，使电路断开（熔断时间为S开始通电到它熔断的时间）。

电流/A1 1.5245
熔断时间/s不会熔断2204052
（1）S的电阻为1Ω，当I=2A，通电时间为____s时，S熔断，此过程中S产生的热量是多少？
（2）当I=5A时，通电0.1s，S能否熔断？
（3）若电路中电流方向与图中所示相反，电磁铁吸引还是排斥衔铁？
26．如图所示为电热恒温箱工作原理图，控制电路由定值电压为U1=9V 的电源、开关、电阻箱R和热敏电阻R T组成，工作电路由电压为U2=220V的电源和阻值为R0=48.4Ω的电热丝组成。

热敏电阻R T和电阻丝在恒温箱内部（如图虚线框内），当电磁继电器线圈中的电流达到0.05A时，衔铁被吸合而切断工作电路。

热敏电阻R T和随温度变化的关系如图乙所示。

求解下列问题：
（1）在工作电路中，电磁继电器的作用是控制电路的一个____________；
（2）电热丝工作时的电功率____________；
（3）若恒温箱的设定温度为80℃，求电阻箱R接入电路中的阻值____________；
（4）若要设定恒温箱内的温度高于80℃，则应将电阻箱的阻值调___________（选填大或小）
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．D
解析：D
由图可知，小磁针左端是N极，右端是S极，所以电磁铁的左端，即a端为S极，右端为N极，跟据安培定则可知，电流从c端流出后进入电磁铁，故c端是电源的正极，d端是负极，故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D。

2．D
解析：D
发电机的原理为闭合回路的部分导线切割磁感线产生感应电流。

A图为通电导线周围存在磁场；B图为电磁铁，属于电生磁；C图为通电导体在磁场中受到力的作用；D图动圈式话筒中的线圈振动，切割磁感线产生感应电流，以此传递信息。

则D图中与发电机的工作原理相同。

故选D。

3．B
解析：B
在磁体外部，磁感线由磁铁的N极出发，回到S极，故ACD错误，B正确。

故选B。

4．A
解析：A
A．如果发现有人触电，应立即断开电源总开关然后施救，故A正确；
B．为了用电安全和节约用电，家里长期不使用的电视机，要切断电源，故B错误；C．异名磁极相互吸引，用磁铁的N极靠近小磁针的S极会相互吸引，故C错误；
D．通电螺线管两端的磁极极性与电流方向有关，故D错误。

故选A。

5．A
解析：A
A．甲图，电路接通后，小磁针受力转动，可以用来演示通电导线周围存在磁场即电流的磁效应，故A正确；
B．乙图，通电后导体棒在磁场中受力运动，可以用来演示磁场对电流的作用即电动机原理，故B错误；
C．丙图，导体做切割磁感线运动时，产生感应电流，可以用来演示电磁感应现象即发电机原理，故C错误；
D．丁图说明地磁场的磁场分布与条形磁体的磁场分布相相似，故D错误。

故选A。

6．D
解析：D
A．磁感线并不是真实存在的，而是人们为了形象描述磁场而假想的曲线，故A错误；B．在物理学中，把小磁针静止时N极所指的方向定为该点的磁场方向，故B错误；
C．磁体周围有任何地方都有磁场，只要有磁场的地方就有磁感线，故C错误；
D．离磁体越远的地方，磁场越弱；磁感线是形象表示磁场的；故磁场越弱的地方磁感线也越疏，故磁场越强的地方磁感线也越密，故D正确。

故选D。

7．C
解析：C
A．该选项图中是探究磁极间的相互作用规律的实验装置，原理是同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引，故A不符合题意；
B．该选项图中是探究电磁感应现象的实验装置，故B不符合题意；
C．该选项图中是探究通电导线在磁场中受力运动的实验，根据该实验的原理制成了电动机，故C符合题意；
D．该选项图中是发电机的模型，原理是电磁感应现象，故D不符合题意。

故选C。

8．B
解析：B
A．该选项图中的实验是电磁感应现象的实验装置，故A不符合题意；
B．该选项图中的实验是通电导线在磁场中受力运动的实验装置，故B符合题意；C．该选项图中的实验是奥斯特实验的实验装置，故C不符合题意；
D．该选项图中的实验是探究影响电磁铁磁性的强弱的实验装置，故D不符合题意。

故选B。

9．D
解析：D
A．由图结合安培定则可知电磁铁的A端为N极，故A不正确；
B．由以上可知小磁针静止时，S极水平指向右，故B不正确；
C．当滑动变阻器的滑动片P向左端移动，滑动变阻器阻值变大，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，故C不正确；
D．增大电源电压可使电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，故D正确。

故选D。

10．C
解析：C
A．甲图，两个电磁铁串联在电路中，控制电流相同，铁芯相同，两个电磁铁的线圈匝数不同，此图探究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系，故A错误；
B．乙图，电路中有电源，探究通电导线在磁场中受力的作用，是电动机的原理图，故B 错误；
C．丙图，电路中没有电源，探究电磁感应现象，是发电机的原理图，故C正确；D．奥斯特首先发现了电流周围存在着磁场，即电流的磁效应。

法拉第发现了电磁感应现象，故D错误。

故选C。

11．D
解析：D
AB．手摇发电机是利用电磁感应现象的原理工作的，电磁继电器和电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故AB不符合题意；
C．电风扇是电动机利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，故C不符合题意；D．动圈式话筒是利用电磁感应现象的原理工作的，故D符合题意。

故选D。

12．A
解析：A
【分析】
根据小磁针的指向，通过安培定则判断出螺线管电流的流向，从而知道电源的正负极．螺线管等效为条形磁铁，根据内部磁场的方向得出螺线管的极性．
通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向左端，可知，螺线管内部的磁场方向水平向左，根据安培定则，知螺线管中的电流从左侧流进，右侧流出，则c端为电源的正极，d 端为负极，内部的磁场由b指向a，则a端是通电螺线管的N极，故A正确，BCD错误．故选A.
二、填空题
13．同名磁极相互排斥N上
解析：同名磁极相互排斥N上
[1]根据磁极间的相互作用，同名磁极相互排斥而实现“悬浮”。

[2] 如图所示，电磁铁的上端是S极，磁铁的B端为S极，A端是N极。

[3]若要增加地球仪“悬浮”的高度，可将滑片P向上移动，使电路中的电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强。

14．丙
解析：丙
通过不断按压手柄就能产生电流，这是由于手电筒内的线圈切割磁感线产生了感应电流，是电磁感应现象。

乙图反映了电流可以产生磁场，丙图反映了电磁感应现象，丁图反映了通电导体在磁场中受到力的作用，所以能够反映自发电手电筒发电原理的是丙图。

15．电流的大小电流的有无
解析：电流的大小电流的有无
[1]电磁铁的磁性强弱线圈匝数和电流大小有关，一个制好的电磁铁，线圈匝数一定，所以可以通过改变电流的大小来改变电磁铁的磁性强弱。

[2]电磁铁的主要组成部分是电磁铁，它是利用电磁铁控制电路的开关，可以通过控制电流的有无来控制电磁铁磁性的有无。

16．NS减弱
解析：N S减弱
[1][2]从图可知，当开关S拨到a时，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则
可知，螺线管左端是N 极，右端是S 极。

由磁极间的相互作用可知，小磁针静止时B 端为N 极。

[3]在此实验装置中，保持电流不变，将开关S 由a 换到b ，则减少了线圈的匝数，因此通电螺线管的磁性减弱。

17．变小弱
解析：变小 弱
[1][2]当人站在电梯上时，电动机转速变快，说明电动机所在电路电流增大，即电阻R 1不连入电路。

此时电磁铁磁性应变强，将衔铁吸下，与触点2接触，说明R 所在电路的电流变大。

所以当人站在电梯上，压敏电阻R 的阻值应变小。

当人全部走下电梯后，压敏电阻R 的阻值应变大，电磁铁的磁性变弱。

18．B①②54001012
解析：B ①② 5400 10% 12
(1)[1]电动机是利用通电导体在磁场中受力而转动的原理制成的
A ．通电后的电磁起重机能够吸引铁钉，说明电流的周围存在磁场，A 不符合题意；
B ．扬声器是磁场中的线圈在通入交变电流时受力而发生振动的，即通电导体在磁场中受到力的作用，和电动机的原理一样， B 符合题意；
C ．人对着话筒说话时,膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，这是一种电磁感应现象，C 不符合题意；
D ．电铃是利用电磁继电器工作的，是利用电流的磁效应来工作的，D 不符合题意。

(2)[2]配重是一种平衡体，其质量应选择大约跟电梯厢(包括平均搭载的乘客)的质量相等。

这样，当开动电动机时，它只需要供给提升多搭载的乘客上升或少搭载的乘客下降的动力，，其余的重力由配重来平衡，因此可以减小电动机的功率，延长缆绳的使用寿命；
(3)[3]由题意可知
F =
2
G G +轿厢=600N 5400N 2+=3000N 轿厢上升的高度
h =15×3m=45m
拉力移动的距离
s =2h =2×45m=90m
拉力所做的功
W 总=Fs =3000N×90m=2.7×105J
拉力的功率为 P =510.75s
J 20W t =⨯=5400W (3)[4]滑轮提升小明所做的有用功
W 有=Gh =600N×45m=2.7×104J
动滑轮A 提升小明的机械效率
W W η=有总×100%=452.710J 2.710J
⨯⨯×100%=10%
(4)[5]有欧姆定律解得电路中的总电阻
R
6V
===300
0.02A
U
I
Ω
此时压力传感器的电阻值为
R1=R-R2=300Ω-100Ω=200Ω根据图像可知此时压力最大为9000N，电梯承载的人数
n=9000N
700N
≈12.9
取12人。

19．S负
解析：S负
[1]根据磁极相互作用规律可知通电螺线管的右边为N极，所以其左边为S极；
[2]根据安培定则判断A端为电源的负极。

20．排斥减小长
解析：排斥减小长
[1]读图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，右手握住螺线管，使四指指向电流方向，则螺线管的上端为S极．根据同名磁极相互排斥可知，条形磁铁与电磁铁的相互作用为排斥；
[2][3]当滑片P从b端到a端的滑动过程中，变阻器的阻值变大，电路中的电流变小，因此，电磁铁的磁性变弱，与条形磁铁的排斥力变小，故弹簧会变长一些．
三、解答题
21．S D摩擦正轻
(1)[1]如图甲所示，当磁勺在正确指南时，地理的南极为地磁的北极，根据异名磁极相互吸引可知，其A端为该磁体的S极。

(2)[2]磁体外部磁感线总是从N极出发再回到S极，如图乙所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的D处打磨成磁勺的A端。

(3)[3]将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善，由于力可以改变物体的运动状态，通过降低外力可以改善实验效果，可知这是因为磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果。

(4)[4]为了达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近电磁铁，如图丙所示，闭合开关，磁勺和电磁铁相互吸引，说明电磁铁下端为N极，根据安倍定则可以判断出电流的流向，再根据电源外部电流由电源正极出发再回到负极可知H为电源的正极。

(5)[5]由于摩擦力与压力、接触面粗糙度有关，则一种观点认为或许古代的磁勺比中国科学院物理研究所制作的磁勺更轻，即摩擦力更小，从而具有更好的指向效果；另一种观点认为除非今后出土了司南实物，才能真正下结论。

22．机械电动机力运动状态增加线圈匝数增大线圈中的电流
(1)[1][2]由题意知螺线管通电后，铁制撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管，电磁发射器把电磁能转化为机械能，其能的转化与电动机相同。

(2)[3][4]铁制撞针由静止到迅速前移，铁制撞针的运动状态发生了改变，说明磁体在通电导
体中受到力的作用，力可以改变物体的运动状态。

(3)[5][6]通电螺线管的磁性强弱与螺线管的线圈匝数和螺线管中电流大小有关，要想增强电磁炮弹中螺线管磁性，可以增加螺线管的线圈匝数或增大螺线管线圈中电流。

23．大 机械 力的作用是相互的 2×105Pa 20N
【分析】
(1)车锁硬度很大以防止变形，发电机是根据电磁感应原理制成的，物体间力的作用是相互的；
(2)小明骑单车时对地面的压力和总重力相等，根据p=ρgh 求出车辆对地面的压强；
(3)根据R =10-0.3F (Ω)求出F =0时压敏电阻的阻值，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出定值电阻R 0的阻值；报警时，电路中的最小电流为0.4A ，此时压敏电阻受到的压力最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出此时压敏电阻的阻值，利用R =10-0.3F (Ω)求出压敏电阻受到的最小压力。

(1)[1]车锁外壳不容易变形，应采用硬度较大的材料。

[2]骑行时车轮带动发电机发电，而发电机是根据电磁感应原理制成的，将机械能转化为电能。

[3]车轮获得向前动力的同时也给地面一个力，使地面的沙尘向后扬起，这说明力的作用是相互的。

(2)[4]因水平面上物体的压力和自身的重力相等，即
F 压=
G 总=G 车+G 人=m 车g +m 人g =50kg×10N/kg+50kg×10N/kg=1000N
所以车辆对地面的压强
232
1000N 1000N 2105Pa 25cm 2.510m F p S -====⨯⨯压 (3)[5]当F =0时，R =10Ω，电路电流
I =0.25A 由U I R
=可得，电路的总电阻 4V 160.25A
U R I ===Ω总 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以定值电阻R 0的阻值
R 0=R 总-R =16Ω-10Ω=6Ω
报警时电路中的最小电流为0.4A ，此时压敏电阻受到的压力最小，由U I R
=
可得此时电路的总电阻 4V 100.4A
U R I '===Ω'总 此时压敏电阻的阻值
R ′=R 总′-R 0=10Ω-6Ω=4Ω
由
R =10-0.3F(Ω)
可得
F =20N
【点睛】
本题考查了物质的基本属性、发电机能量的转化、力的相互性、压强公式、串联电路的特
点以及欧姆定律的应用，涉及到的知识点较多，综合性强。

24．密度小 磁 N 18
【分析】
(1)根据碳纤维密封材料的密度小进行分析。

(2)电流的三个效应：电流通过导体要发热的电流热效应；电流通过导电的液体会使液体发生化学变化而产生新的物质的电流的化学效应；电流流过导体时导体周围产生磁场的电流磁效应；在乙中，根据右手螺旋定则知，通电螺线管的上端是N 极，下端是S 极，由磁极间的相互作用规律知，要使车悬浮起来，应异名磁极相互吸引。

(3)根据s v t
=求出列车从太原到太谷是时间。

(4)列车静止悬浮时根据二力平衡的条件进行分析，然后用力的示意图表示出受力示意图。

(1)[1]碳纤维密封材料的密度小，所以车体使用了碳纤维密封材料，较铝合金减重30%，这是利用了这种材料密度小的属性。

(2)[2]电流流过导体时导体周围产生磁场的电流磁效应；所以导致两线圈中有电流通过时，会产生强大的作用力使列车悬浮。

[3]在乙中，根据右手螺旋定则知，通电螺线管的上端是N 极，下端是S 极，要使车悬浮起来，车身线圈与轨道线圈相对的两个磁极应相互吸引，则车身线圈上端是N 极。

(3)[4]Z3线磁悬浮列车最大速度100/h km v =，根据s v t
=
可得：列车从太原到太谷是时间 km 30km 0.3h 18min 100/h
s t v ==== (4)[5]列车静止悬浮时，受到竖直向下的重力作用和竖直向上的作用力，根据二力平衡条件可知，二力平衡，大小相等，如图所示。