应用广泛的电磁铁

许佳菁

一提起电磁铁，许多同学的脑海里总是浮现出“线圈 + 铁芯”的单调画面，实际上电磁铁在生活中的应用是丰富多彩的，下面举例介绍。

一、自动检测有毒气体的报警器

例1 （2021·湖北·武汉模拟）如图1是小红同学设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（ ）。

A. 电铃应接在A和C之间

B. 电磁铁的上端是S极

C. 用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高

D. 为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移

解析：图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，由欧姆定律，控制电路的电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，因CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警，故电铃应接在B、D之间，故A错误;

根据安培定则可知，电磁铁的上端是N极，故B错误;

用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，即报警时CO最小浓度比设定值高，故C正确;

答案：C

点评：解题时要综合应用串联电路的规律、欧姆定律及影响电磁铁磁性强弱的因素分析判断。

二、治病救人的人工心脏泵

例2 （2021·江苏·南京）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图2是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通。阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是_________极，血液会_________（选填“流入”或“流出”）活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向_________（选填“需要”或“不需要”）改变。

解析：线圈中的电流从A流向B时，由安培定则可知，电磁铁的右端为N极，其左端为S极，因为异名磁极相互吸引，故活塞左移，活塞筒的气压减小，使得阀门S1关闭，S2打开，则血液经过S2流入活塞筒;

由题知，要让血液进入血管中，活塞筒的气压应增大，则活塞应右移，所以電磁铁应受到左侧磁体的排斥力（即需要改变电磁铁的磁极），故该装置工作时，线圈AB中的电流方向需要改变。

答案：S 流入 需要

点评：在分析电磁铁的实际应用问题时，安培定则的应用和磁极间的相互作用规律往往是解题的切入点。对于本题而言，难点是分析两个开关的闭合和打开情况。

（作者单位：江苏省盐城市建湖县汇文实验初中教育集团）