人教版九年級物理全一冊 第二十章 電與磁【章節(jié)提升檢測】（解析版）

第二十章電與磁時間：80分鐘滿分：100分一、單選題（每題3分，共30分）1．世界上第一個證實電與磁之間聯(lián)系的物理事實是()A．磁現(xiàn)象B．地磁場的發(fā)現(xiàn)C．磁化現(xiàn)象D．奧斯特實驗【答案】D【解析】1820年，丹麥物理學家奧斯特無意中發(fā)現(xiàn)通電導線的電流會作用于磁針，使磁針改變方向，也就是通電導體周圍產(chǎn)生磁場．這種現(xiàn)象也稱為電生磁現(xiàn)象．2．電磁炮是用電磁技術制成的一種對通電導體的作用,具有速度快、命中率高的特點,其原理是利用磁場對通電導體的作用,下列敘述中與此原理相同的是()A.電動機接通電源正常工作B.奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導線能使小磁針偏轉C.水輪機帶動發(fā)電機工作為我們提供源源不斷的電能D.工廠使用大型電磁鐵完成物品運輸任務【答案】A【解析】電磁炮的原理是利用磁場對通電導體的作用。電動機接通電源正常工作時,通電線圈在磁場中受到力的作用而轉動,與電磁炮的原理相同,故A正確;奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導線周圍存在磁場,能使小磁針發(fā)生偏轉,這是電流的磁效應,故B錯誤;水輪機帶動發(fā)電機工作利用的是電磁感應現(xiàn)象,故C錯誤;工廠使用大型電磁鐵利用的是電流的磁效應,故D錯誤。3．下列圖示實驗中，能用電磁感應現(xiàn)象原理解釋的是()A．水果電池B．導線框繞底部有磁鐵的電池轉動C．旋轉電扇葉片讓二極管發(fā)光D．自制電磁鐵吸起大頭針【答案】C【解析】A、水果電池在電路中的作用相當于是電源，不能電磁感應現(xiàn)象解釋，故A錯誤；B、導線框繞底部有磁鐵的電池轉動的原理是電動機，利用通電導體在磁場中受力的原理，故B錯誤；C、旋轉電扇葉片，電風扇內(nèi)部的線圈做切割磁感線運動，產(chǎn)生電流，使二極管發(fā)光，利用電磁感應現(xiàn)象原理，故C正確；D、電磁鐵是利用電流的磁效應的原理工作的，故D錯誤．4．如圖所示的四個裝置中，說法正確的是()A.圖甲裝置原理可用來制作發(fā)電機B.圖乙裝置可用來演示磁場對電流的作用C.圖丙裝置可用來演示電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關系D.圖丁裝置在工作過程中將機械能轉化為電能【答案】A【解析】圖甲沒有電池,驗證閉合電路的一部分導體切割磁感線時產(chǎn)生感應電流,是電磁感應現(xiàn)象實驗,是發(fā)電機的原理圖,故A正確;圖乙驗證了通電導體周圍存在磁場,這是奧斯特的實驗,說明了電流的磁效應,故B錯誤;圖丙電流大小一定,匝數(shù)多的線圈吸引較多的鐵釘,可用來演示電磁鐵中磁性強弱與線圈匝數(shù)的關系,不能探究電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關系,故C錯誤;圖丁有電池,驗證通電導體在磁場中受力的實驗,利用此裝置原理制造了電動機,電動機在工作過程中將電能轉化為機械能,故D錯誤。5．如圖所示，是電磁現(xiàn)象的四幅實驗裝置圖，下列分析中正確的是（）A．圖甲裝置中通電螺線管的A端為N極B．圖乙裝置，說明電流周圍存在著磁場C．圖丙裝置研究的是電流對磁場的作用D．圖丁裝置是電動機的結構原理圖【答案】B【解析】A．根據(jù)右手安培定則，通電螺線管的B端為N極，故A選項錯誤；B．圖乙裝置中，說明電流周圍存在磁場，使指針轉動，故B選項正確；C．圖丙裝置中是電動機原理圖，通電導線在磁場中受到力的作用，故C選項錯誤；D．圖丁裝置時發(fā)電機的原理，而不是電動機，故D選項錯誤。故選B。7．如圖所示，圖甲為一直導線，圖乙、丙為導線繞成的線圈，“·”表示垂直紙面向外的磁感線，則（）A．只有圖甲可以產(chǎn)生感應電流B．只有圖乙可以產(chǎn)生感應電流C．只有圖丙可以產(chǎn)生感應電流D．都能產(chǎn)生感應電流【答案】B【解析】A．圖甲中只是直導線運動，沒有組成閉合電路，所以不能產(chǎn)生感應電流，故A錯誤；B．構成了閉合電路，且部分導體切割，產(chǎn)生感應電流，故B正確；C．圖丙是整個閉合電路在磁場中運動，不是部分導體在磁場中做切割磁感線運動，所以不能產(chǎn)生感應電流，故C錯誤；D．圖丙電路閉合，但不是部分導體切割磁線，所以不會產(chǎn)生感應電流，故選項D錯誤．8．如圖所示，通電螺線管上方附近有一點M，小磁針置于螺線管的左側附近．閉合并關K，下列判斷正確的是（）A．M點的磁場方向向左B．螺線管的左端為S極C．小磁針靜止后，其N極的指向向左D．向右移動滑片P，螺線管的磁場增強【答案】C【解析】A．由于在磁體的外部，磁感線從N極指向S極，所以，M點的磁場方向向右，故A錯誤；B．由安培定則知道，用右手握住螺線管，四指指向電流的方向時，大拇指指向左端，即通電螺線管的左端為N極，故B錯誤；C．由于通電螺線管的左端是N極，根據(jù)異名磁極相互吸引知道，小磁針的S極應靠近螺線管的左端，則小磁計的N極向左轉動，小磁針會逆時針旋轉，故小磁針靜止時，其N極的指向向左，故C正確；D．由圖知道，當向右移動滑片P時，接入電路的電阻增大，則電流減小，所以，電磁鐵的磁性會減弱，故D錯誤．9．如圖所示，一條形磁鐵靜止在粗糙的水平桌面上，通電螺線管與條形磁鐵處于同一水平面上，并靠近．開關閉合后，滑片P向下滑動的過程中，條形磁鐵始終保持靜止．對條形磁鐵所受摩擦力的判斷，下列說法中正確的是（）A．摩擦力減小，方向水平向左 B．摩擦力減小，方向水平向右C．摩擦力增大，方向水平向左 D．摩擦力增大，方向水平向右【答案】D【解析】由安培定則得，電磁鐵左端為N極，右端為S極，與條形磁鐵的異名極相對，相互吸引，則條形磁鐵受到電磁鐵向左的吸引力，因條形磁鐵始終保持靜止，所以它受到的吸引力和桌面給它的摩擦力是一對平衡力，大小相等，方向相反，所以條形磁鐵受到的摩擦力的方向是向右的；當滑片逐漸向下移動時，連入電路的電阻逐漸減小，由歐姆定律可得線圈中電流逐漸變大，則磁場逐漸變強，條形磁鐵受到電磁鐵的吸引力逐漸變大，因條形磁鐵受的是平衡力，故摩擦力的大小也會逐漸增大，故D正確．10．如圖所示是動圈式話筒和揚聲器的構造示意圖。講話時的聲音使膜片振動,與之相連的線圈也跟著一起振動,線圈中產(chǎn)生隨聲音變化的電流。變化的電流通過揚聲器的線圈,線圈就會在磁場中來回振動,帶動紙盆也來回振動發(fā)出聲音。根據(jù)以上敘述,下列說法正確的是()A.揚聲器的線圈振動是因為通電導線在磁場中受到力的作用B.動圈式話筒是把電能轉化成機械能的一種裝置C.電風扇的工作原理與動圈式話筒的工作原理相同D.揚聲器的工作原理是法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應現(xiàn)象【答案】A【解析】揚聲器工作原理是通電導體在磁場中受力而運動,所以揚聲器的線圈振動是因為通電導線在磁場中受到力的作用,故A正確;動圈式話筒是根據(jù)電磁感應原理工作的,機械能轉化為電能,故B錯誤;電風扇的主要構件是電動機,所以它的工作原理是通電導體在磁場中受力而運動,動圈式話筒的工作原理是電磁感應,兩者原理不同,故C錯誤;揚聲器的工作原理是通電導體在磁場中受力而運動,故D錯誤。二、填空題。（每題1分，共18分）11．磁懸浮列車的車廂和鐵軌上分別安放磁體,使它們的兩極相對,利用了磁極間相互作用的力,使列車離開地面,消除了車體與軌道之間的力。

【答案】斥摩擦力【解析】磁懸浮列車可以通過同名磁極間相互排斥的原理使磁懸浮列車和鐵軌脫離接觸,從而消除車體和軌道間的摩擦力實現(xiàn)高速行駛。12．如圖甲所示,當閉合開關后,部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,電流表指針會發(fā)生偏轉;如圖乙所示,當閉合開關后,通電導體棒在磁場中受力向左運動。其中電動機的工作原理與圖相同。發(fā)電機的工作原理與圖(兩空均選填“甲”或“乙”)相同。

【答案】乙甲【解析】甲圖研究的是電磁感應現(xiàn)象,是發(fā)電機的原理;乙圖研究的是通電導體在磁場中受到力的作用,是電動機的原理。13．如圖，螺線管的上方放置一個小磁針，螺線管左方的水平地面上放置一個鐵塊。閉合開關后，鐵塊靜止不動，小磁針在磁場的作用下會發(fā)生轉動，它的周圍____（填“有”或“無"）磁感線，小磁針靜止時左端為_______填“S”“或“N”）極。當滑片P向左滑動時，鐵塊受到的摩擦力的大小將____（填“變大”、“變小”或“不變"）?！敬鸢浮繜oS變小【解析】[1]磁感線一種理想化的物理模型，實際上并不存在，磁場不是由磁感線組成的。[2]根據(jù)螺線管中電流的方向和線圈的繞向，利用安培定則用右手握住導線，讓四指指向電流方向，則大拇指指向右端，即螺旋管的左端為N極，右端為S極，當小磁針靜止時，根據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知，相互靠近的一定是異名磁極，因此可以確定小磁針的左端為S極，右端為N極。[3]當滑片P向左滑動時，滑動變阻器接入電路的阻值變大，電路中的電流變小，通電螺線管的磁性變?nèi)?，對鐵塊的吸引力變小，故鐵塊受到的摩擦力將變小。14．如圖所示的電路中，當開關S撥到a后，電磁鐵左端為______極，小磁針靜止時，B端是______極；當開關S由a撥到b，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表的示數(shù)仍保持不變，則電磁鐵的磁性______（選填“增強”、“不變”或“減弱”）?！敬鸢浮縉S減弱【解析】[1][2]從圖可知，當開關S撥到a時，電流從螺線管的右端流入，左端流出，根據(jù)安培定則可知，螺線管左端是N極，右端是S極。由磁極間的相互作用可知，小磁針靜止時B端為N極。[3]在此實驗裝置中，保持電流不變，將開關S由a換到b，則減少了線圈的匝數(shù)，因此通電螺線管的磁性減弱。15．如圖，R為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，用此熱敏電阻和電磁繼電器組成的一個簡單恒溫箱控制電路，當線圈中的電流達到一設定值時，銜鐵被吸合，加熱器停止工作，實現(xiàn)溫控。（1）恒溫箱內(nèi)的加熱器應該接在______（AB/CD）之間；（2）如果將滑動變阻器R'向左移動少許，恒溫箱內(nèi)的恒定溫度將_______（升高/降低）?！敬鸢浮緼B降低【解析】(1)[1]當溫度較低的時候，熱敏電阻的電阻較大，電路中的電流較小，此時繼電器的銜鐵與AB部分連接，此時是需要加熱的，恒溫箱內(nèi)的加熱器要工作，所以該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端。(2)[2]如果將滑動變阻器向左移動少許，變阻器接入電路的電阻增小，而電磁鐵吸合銜鐵時的電流I0不變，根據(jù)歐姆定律可知，電磁鐵吸合銜鐵時控制電路的總電阻不變，則熱敏電阻R的阻值應增大；因熱敏電阻R的阻值隨溫度降低而增大，因此恒溫箱內(nèi)的溫度將降低。16．如圖所示是電動機的工作原理圖,如果實現(xiàn)線圈平穩(wěn)、連續(xù)不停地轉動,需要安裝一個叫的元件,安裝上此元件后,若把圖中的電源換成小燈泡,快速轉動線圈,小燈泡會發(fā)光,這是利用了原理。

【答案】換向器電磁感應【解析】圖中所示的是電動機的模型,電動機的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉動或通電導體在磁場中受力;當線圈剛轉過平衡位置時,受力方向與轉動方向相反,所以不能持續(xù)的轉動下去,要實現(xiàn)線圈平穩(wěn)、連續(xù)不停地轉動,需要安裝換向器,有了換向器,當線圈剛轉過平衡位置時,改變了線圈中電流方向,使線圈的受方向也發(fā)生改變,此時受力方向與轉動方向又一致了,故可以讓線圈持續(xù)轉動下去。電源換為小燈泡,快速轉動線圈,小燈泡會發(fā)光,說明電路中有感應電流產(chǎn)生,這種現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象。16．如甲、乙兩圖所示,能說明電動機工作原理的是圖,如圖丙所示,在電磁鐵正上方用彈簧掛著一條形磁鐵,當開關S閉合后,在滑片P由b端向a端滑動過程中,彈簧長度(選填“變長”或“縮短”)。

【答案】乙變長【解析】電動機是根據(jù)通電導體在磁場中受力的原理制成的,電路中有電源,故應為圖乙;讀圖可知,當滑片P從b端到a端滑動過程中,滑動變阻器的阻值變小,電路中的電流變大,電磁鐵的磁性增強;電流從螺線管的下端流入,上端流出,右手握住螺線管,使四指指向電流方向,則螺線管上端為N極。根據(jù)異名磁極相互吸引可知,條形磁鐵與電磁鐵相互吸引,當電路中的電流變大時,電磁鐵的磁性變強,吸引力變大,則彈簧長度變長。17．揚聲器是把電信號轉換成聲信號的一種裝置，如圖所示是揚聲器構造示意圖。當線圈中通過變化電流時，線圈受到變化的________力作用，從而帶動與線圈相連的紙盒振動，于是揚聲器就發(fā)出了聲音，揚聲器從原理上與________大致相同（選填“電動機”或“發(fā)電機”）?！敬鸢浮看艌鲭妱訖C【分析】解答本題要對揚聲器的工作過程有清楚的了解。揚聲器的線圈中有隨聲音變化的電流，因為通電線圈在磁場中受到力的作用，使得線圈就不斷地來回振動，紙盆也就振動動起來，便發(fā)出了聲音?！窘馕觥縖1]如圖，揚聲器中的線圈中通過變化電流時，線圈會受到永久磁鐵的磁場力的作用，而帶動與線圈相連的紙盆振動，將電信號轉化成聲信號。[2]揚聲器從原理上與電動機的原理一致。三、作圖題（每題3分，共9分）18．標出如圖所示電磁鐵的N、S極及電源的正、負極?！敬鸢浮咳鐖D所示?！窘馕觥客獠看鸥芯€總是由N極指向S極,故可知螺線管左側為N極;由右手螺旋定則可得出電源左側為正極。19．如圖所示,根據(jù)圖中信息,標出通電螺線管的N極、磁感線方向和電源的正極?！敬鸢浮咳鐖D所示。【解析】根據(jù)磁感線的形狀可知,兩者相互排斥,是同名磁極,則通電螺線管的右端為N極,由安培定則可知電源左端為正極,右端為負極。20．如圖,在螺線管上方用彈簧懸掛一根條形磁鐵。閉合開關S后,彈簧的伸長量減小,請在圖中括號內(nèi)分別標出螺線管A的N、S極和電源的+、-極?！敬鸢浮咳鐖D所示?！窘馕觥块_關閉合后,彈簧伸長量減小,說明彈簧受到向上的彈力,則可知條形磁鐵受到了向上的排斥力;因同名磁極相互排斥,所以可知螺線管上端為N極,下端為S極;則由右手螺旋定則可知,電流由螺線管上端流入,即電源的左端為正極,右端為負極。四、實驗題（27分）21．（8分）小明在探究“怎樣產(chǎn)生感應電流”的實驗中,用導線將金屬棒、開關、靈敏電流計連接成如圖所示的電路。請你參與探究并回答下列問題;（1）懸掛金屬棒靜置于U形磁鐵的磁場中,此時兩極正對區(qū)域磁感線的箭頭方向是豎直向(選填“上”或“下”)。

（2）靈敏電流計的作用是用來檢測的。若閉合開關后并未發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉,經(jīng)檢查器材均完好,各器材間連接無誤,那么接下來你認為最應該關注的器材是。

（3）小明認為是原來磁鐵的磁性太弱所致,他提出更換磁性更強的磁鐵,就在他移動原磁鐵時,你發(fā)現(xiàn)電流計的指針出現(xiàn)了晃動,你認為接下來最應該做什么來找到讓電流計指針偏轉的原因。(僅寫出最應該進行的一步操作)

（4）就根據(jù)上述探究過程,小明就說:“我們找到產(chǎn)生感應電流的秘密了!”此時你對小明的“成果發(fā)布”作何評價?。

【答案】(1)下(2)感應電流金屬棒(3)使金屬棒沿水平方向快速切割磁感線運動(4)不合理,因為只做了一次實驗,得出的結論具有偶然性,不具有普遍性,應該用不同種類的金屬棒,還要使金屬棒朝各個方向運動【解析】(1)在磁體外部磁場方向總是從N極出發(fā)指向S極,如圖所示此時兩極正對區(qū)域磁感線的箭頭方向是豎直向下;(2)靈敏電流計是測量電流的儀表,所以在此實驗中是用來檢測感應電流的;閉合開關,電流表指針未偏轉,說明沒有感應電流產(chǎn)生。此時金屬棒是靜止的,所以接下來最應該關注的是金屬棒,觀察金屬棒運動后會不會有電流的產(chǎn)生;(3)閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時會產(chǎn)生感應電流,移動原磁鐵時,發(fā)現(xiàn)電流計的指針出現(xiàn)了晃動,產(chǎn)生了感應電流,所以下一步我們應使金屬棒沿水平方向快速切割磁感線運動,觀察是否會產(chǎn)生感應電流;(4)在整個的實驗中,只進行了一次實驗就得出結論是不合理的,因為只做了一次實驗,得出的結論具有偶然性,不具有普遍性,應該用不同種類的金屬棒,還要使金屬棒朝各個方向運動。22．（12分）如圖是“探究什么情況下磁可以生電”的裝置，用棉線將一段導體AB懸掛起來，放置于蹄形磁體的磁場中，再用導線把導體AB和靈敏電流計連接起來，組成了閉合電路?（1）該實驗中，靈敏電流計的作用是______?______?（2）確認靈敏電流計能正常工作后，某同學發(fā)現(xiàn)，無論導體AB在磁場中怎樣運動，靈敏電流計的指針均不見發(fā)生偏轉?其主要原因可能是______?______?（3）在教師的指導下，興趣小組對實驗進行完善后，觀察到的現(xiàn)象如下表所示，由此可知，閉合電路的一部分導體在磁場中做______運動時，電路中會產(chǎn)生感應電流。實驗序號磁體(磁極)放置方式導體AB運動情況電流計指針偏轉情況1上N下S靜止不偏轉2豎直向上運動不偏轉3豎直向下運動不偏轉4上N下S向左運動向右偏轉5向右運動向左偏轉6上S下N向左運動向左偏轉7向右運動向右偏轉（4）比較第4、5（或6、7）次實驗可以得出?（5）在此實驗過程中，能量轉化情況是______?利用這一原理，人們在生產(chǎn)生活中制成了______?【答案】判斷是否產(chǎn)生感應電流判斷感應電流的方向產(chǎn)生的感應電流太弱斷路（接觸不良）切割磁感線感應電流的方向與導體運動方向有關機械能轉化為電能發(fā)電機【解析】(1)[1][2]根據(jù)靈敏電流計是否偏轉可以判斷是否產(chǎn)生感應電流；偏轉方向可以判斷感應電流的方向。(2)[3][4]無論導體AB在磁場中怎樣運動，靈敏電流計的指針均不見發(fā)生偏轉，其主要原因可能是產(chǎn)生的感應電流太弱，不能引起指針的偏轉或者電路斷路（接觸不良），沒有電流。(3)[5]觀察表中情況，由此可知，閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中會產(chǎn)生感應電流。(4)[6]比較第4、5（或6、7）次實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，磁場方向相同，導體運動的方向不同，產(chǎn)生電流的方向不同，即感應電流的方向與導體運動方向有關。(5)[7][8]在電磁感應現(xiàn)象中，閉合電路一部分導體做切割磁感線運動，產(chǎn)生感應電流，是把機械能轉化為電能。利用這一原理，人們在生產(chǎn)生活中制成了發(fā)電機。23．（7分）在研究“磁場對通電導體的作用”的實驗中：（1）如圖甲所示，把金屬桿ab放在磁場里，閉合開關，觀察到金屬桿ab向右運動，利用此現(xiàn)象原理人們制成了______（選填“電動機”或“發(fā)電機”）；（2）改變磁場方向或電流方向，觀察到的實驗現(xiàn)象記錄在表格中。分析第______（填實驗序號）次數(shù)據(jù)可知，通電金屬桿在磁場中受力方向與磁場方向有關；分析第1與3或2與4次數(shù)據(jù)可知______；（3）如圖乙所示，閉合開關，讓金屬桿cd做切割磁感線運動，此時金屬桿ab______（選填“會”或“不會”）受到力的作用。實驗序號1234磁場方向向下向上向下向上電流方向b----ab----aa----ba----bab運動方向右左左右【答案】電動機1與2（或3與通電導線在磁場中受力方向與電流方向有關會【解析】(1)[1]如圖甲所示，把金屬桿放在磁場里，閉合開關，通過有電流，觀察到金屬桿向右運動，這表明通電導體在磁場中受到力的作用，人們根據(jù)這個原理制成了電動機。(2)[2]探究通電金屬桿在磁場中受力方向與磁場方向有關時，需要控制電流方向相同，磁場方向不同，故需要對比第1與2或3與4次數(shù)據(jù)。[3]分析第1與3或2與4次數(shù)據(jù)可知，磁場方向相同，電流方向不同，導體運動方向不變，則表明通電金屬桿在磁場中受力方向與電流方向有關。(3)[4]如圖乙所示，閉合開關，讓金屬桿做切割磁感線運動，則中有電流通過，中也有電流，相當于通電導體，在磁場中會受到力的作用。五、閱讀理解題（每空2分，共16分）24．閱讀以下材料，回答問題．指南針是我國古代的四大發(fā)明之一．司南是春秋戰(zhàn)國時期發(fā)明的一種指南針，如圖甲所示，它由青銅盤和磁勺組成，磁勺放置在光滑青銅盤的中心，可以自由轉動．古文《論衡·是應篇》中記載：“司南之杓，投之于地，其柢指南”．司南的作用，放在地上，它的勺柄靜止時指向南方．磁勺能夠指示方向，是利用了地磁場對磁勺的作用（1）若假想地磁場是由地球內(nèi)部一塊大磁鐵產(chǎn)生的，圖乙和丙所示的兩個示意圖中，能合理描述這塊大磁鐵的是______．（2）司南的勺柄應為該磁體的____(選填“N”或“S”)極．（3）某物理研究所嘗試利用一塊天然磁石制作一具“司南”，圖丁所示為天然磁石的磁感線分布情況，則應將磁石的______(選填“A”、“B”、“C”或“D”)處打磨成勺柄．（4）把天然磁石按照正確方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盤上，使磁勺水平自由轉動直至最終靜止，但磁勺勺柄總不能正確指南．將粗糙木盤換成較光滑的青銅盤才略有改善．這是因為磁勺和盤子之間的______影響了實驗效果．【答案】(1)丙(2)S(3)C(4)摩擦【解析】(1)地球是一個大磁體，地磁場的形狀與條形磁鐵相似，地磁場的南北極與地理南北極相反，即地磁的北極在地理的南極附近，