第七章磁与电强化训练（1）2021-2022学年教科版物理九年级上册 （含解析）

第七章磁与电强化训练（1）2021-2022学年教科版物理九年级上册
一、单选题
1．法国科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻 （GMR）效应，荣获诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，当闭合S1、S2后使滑片P向左滑动过程中，指示灯变亮，则下列说法错误的是（　　）
A．电磁铁左端为N极
B．巨磁电阻所在的电路电流增大
C．巨磁电阻两端的电压变大
D．巨磁电阻随磁场增强而变小
2．以下有关换向器的说法中正确的是 ( )
A．换向器是由两个相互绝缘的铜环组成
B．换向器分别与线圈的首尾两端相连
C．换向器始终是与电刷接触的
D．当线圈转过平衡位置时，换向器可以自动的改变电流大小
3．如图所示，郑小楚将条形磁体放在水平桌面上，并使电磁铁的铁芯与条形磁体处于同一水平面上，闭合开关．下列说法中正确的是
A．滑片P向右移动，电磁铁的磁性减弱
B．滑片P向左移动，条形磁体受到的摩擦力方向向左
C．增加线圈的匝数，条形磁体向右移动
D．将电磁铁中的铁芯抽掉后，闭合开关，条形磁体向右移动
4．如下图所示，弹簧下吊一块条形磁铁，磁铁的下端是N极，下面有一个螺线管，P是滑动变阻器的滑片，通电后如果将滑片P向右移动。此时弹簧将（　　）
A．伸长 B．缩短 C．不变 D．上下振动
5．雾天能见度低，骑车易发生交通事故，要减速慢行。小鹏要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻， 下列电路中符合设计要求的是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路。下列相关说法不正确的是
A．电磁铁A、B下方都是N极
B．通过电磁铁A和B的电流相等
C．电磁铁B的磁性比电磁铁A的磁性弱
D．向左移动滑片P，电磁铁A、B磁性都增强
7．如图所示，用水平恒力F拉着一块磁性物体在水平面上做匀速直线运动，当磁性物体到达电磁铁AB的正下方时，立即闭合开关S，则磁性物体经过电磁铁正下方时，对其运动状态的判断正确的是（　　）
A．仍保持匀速 B．立即加速 C．立即减速 D．立即停止
8．如图所示，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，弹簧长度变长
C．灯泡亮度变暗，弹簧长度变长 D．灯泡亮度变亮，弹簧长度变短
9．如图所示是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图．光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆．下列有关说法正确的是（ ）
A．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
B．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
C．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
10．如图所示，在磁场中，一通电导线AB被弹簧悬挂着，在水平位置上处于静止状态，当开关断开后，则（　　）
A．弹簧的长度增大 B．弹簧的长度减小
C．弹簧的长度不变 D．弹簧受到一个扭力作用而转过一个角
11．图中小磁针静止时指向正确的是
A． B． C． D．
12．巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现象。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中的GMR是巨磁电阻。在电源电压U不超过指示灯额定电压的条件下，闭合开关S1、S2，则（　　）
A．电磁铁A端是S极
B．向左滑动滑片P，指示灯会变亮
C．向右滑动滑片P，GMR两端的电压减小
D．电磁铁产生的磁感线不管外部还是内部都是从N极出发回到S极
13．如图所示为一台非铁质物质制成的天平．A是一铁块，B是电磁铁．未通电时天平平衡，电磁铁B的a端接电源正极，b端接电源负极，调节线圈中电流的大小，使铁块A向上匀速运动，在此过程中

A．电磁铁B的上端为N极，天平仍保持平衡 B．电磁铁B的上端为N极，天平右盘下降
C．电磁铁B的上端为S极，天平仍保持平衡 D．电磁铁B的上端为S极，天平右盘下降
14．如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L为“220V22W”的照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭．控制电路中，电源由两节干电池串联而成．R1为定值电阻．R2为光敏电阻，其阻值会随着光强的变化而变化．下列说法不正确的是
A．受控电路中，导线a端接照明电路的火线
B．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小
C．如果提高控制电路电源电压，照明灯白天也可能发光
D．当光照强度增大时，控制电路总功率将增大
二、填空题
15．在研究如图所示的“通电螺线管周围磁场的强弱”的实验中，要改变通电螺线管的磁场强弱，可通过改变______来改变通过螺线管的______来实现；要判断通电螺线管周围的磁场强弱，可通过观察______来确定；图中的电磁铁的上端是______极。
16．通电线圈在磁场中能够 ______.当线圈平面与磁感线垂直时，线圈所受到的磁场力作用为一对 ______力．
17．如图所示，A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时，弹簧将伸长的是______（选填“A”、“B”或“A和B”）；若改变电源的正负极，则______弹簧会缩短。
18．如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R3的滑片调节到图示位置，待电路稳定后，小磁针静止时B端为______（选填“N”或“S”）极。将滑动变阻器的滑片向右滑动，电阻R1的电流变化量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）电阻R3的电流变化量。（不考虑地磁场的影响）
19．如图所示，当开关S闭合后，水平放置在桌面的磁铁A仍静止，则A受到桌面向_____（选“左”、“右”）的摩擦力，若A受到桌面的摩擦力正在变大，说明此时滑片P______（选填“向右”、“向左”）移动时.
20．如图所示，R0是一个光敏电阻 , 光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱 （ 已调至合适阻值 ），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天灯熄，夜晚灯亮．则给路灯供电的电源应接在_____（a、b或b、c）两端；如果将电阻箱R的阻值调大，则路灯比原来_______ （ 早一些/迟一些 ）亮．
21．如图，A是挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关(S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少)，P是滑动变阻器的滑片。不改变滑片P的位置，S由1改接到2，弹簧的长度_______(填“变长”“变短”或“不变”)；S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯B抽出，弹簧的长度_____(填“变长”“变短”或“不变”)；S接1不变，要使弹簧的长度变长，将滑片P向______(填“左”或“右”)滑。
22．小敏在参观水库时，看到水库的水位自动报警器（如图所示）．他分析了这个装置的工作原理：由于A、B都是碳棒，当水位到达乙位置时，“控制电路”接通，电磁铁C产生______，吸下衔铁D，此时“工作电路”中______灯发光，发出报警信号。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．C
【详解】
A．由图示知，电流是由电磁铁的右侧流入，左侧流出，据安培定则知，电磁铁的左端为N极，故A正确，不符合题意；
BC．由图示知，变阻器的滑片向左滑动时，提示灯变亮，说明巨磁电阻所在电路的电流变大，而此电路是串联连接，当电路中的电流变大时，指示灯的电阻保持不变，据欧姆定律知，指示灯两端的电压变大，而电源电压保持不变，那么巨磁电阻两端的电压变小，故B正确，不符合题意，C错误，符合题意；
D．由图示知，变阻器的滑片向左移动时，它接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，那么电磁铁的磁性增强。而此时巨磁电阻所在电路的电流变大，此电路中的电源电压保持不变，据欧姆定律知，电路中的总电阻变小，而指示灯的电阻不变，那么此过程中巨磁电阻的阻值变小，即电磁铁磁性增强时，巨磁电阻的阻值变小，故D正确，不符合题意。
故选C。
2．B
【解析】A 电动机的换向器是由两个彼此绝缘的半圆铜环制成的，此说法错误。
B 换向器的两个半圆环分别与线圈的两端连接,并通过电刷接在电源的两级，此说法正确。
C 换向器当转到平衡位置时，需要改变电流方向，此时与电刷是不相连的，此说法错误。
D 当线圈转过平衡位置时换向器的作用就是改变线圈中电流的方向，不是改变的大小，故此说法错误。故答案为：B
3．A
【解析】
A、滑动变阻器的滑动片P向右端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性变弱，故A正确；
B、由安培定则可知，电磁铁右端为N极，左端为S极，则与条形磁铁的异名磁极相互吸引，条形磁铁有水平向左移动的趋势或向左运动，摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，则摩擦力的方向水平向右，故B错误；
C、增加线圈的匝数，电磁铁磁性增大，由B知条形磁铁有水平向左移动的趋势或向左运动，故C错误；
D、将电磁铁中的铁芯抽掉后，闭合开关，磁性减弱，由B知条形磁铁有水平向左移动的趋势或向左运动，故D错误．
故选A．
4．A
【详解】
滑片P向右滑动，滑动变阻器接入的阻值减小，在电源电压一定的情况下，根据欧姆定律可知电路中的电流增大；根据电源的正负极，可以确定电流从螺线管的上端流入，下端流出，结合螺线管线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的上端为S极，下端为N极，所以其与条形磁体的下端相互吸引，由于电流的增大，导致了螺线管的磁性增强，使两者之间的吸引力增大，条形磁体对弹簧的拉力等于自身的重力加上螺线管与条形磁体的吸引力，重力不变，吸引力增大，从而导致了条形磁体对弹簧拉力的增大，所以弹簧伸长的长度将增大；故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．B
【详解】
A．由电路图可知，闭合开关后，电磁铁有磁性，吸下衔铁，灯泡发光，而电磁铁一直有电流，磁性不变，动触点无法与下面的静触点分开，灯泡会一直发光，故A不符合要求；
B．由电路图可知，闭合开关后，电磁铁与灯泡中都有电流经过，灯泡发光且电磁铁有磁性，电磁铁将动触点吸下，与静触点分离，电路被切断，灯熄灭且电磁铁无磁性，弹性衔铁弹性形变恢复，动触点与静触点接触，电路通路，灯泡发光且电磁铁又具有磁性，如此反复，灯泡持续闪烁，故B符合要求；
C．由电路图可知，闭合开关后，电磁铁有磁性，吸下衔铁，电磁铁一直有电流，磁性不变，动触点无法与下面的静触点分开，而灯泡被短路，会一直不发光，故C不符合要求；
D．由电路图可知，闭合开关后，电磁铁有磁性，吸下衔铁，衔接与上面的触电分开，灯泡不发光，而电磁铁一直有电流，磁性不变，动触点无法与上面的静触点接触，灯泡会一直不发光，故D不符合要求。
故选B。
6．A
【解析】
【详解】
A. 根据安培定则可以得出电磁铁A的上方是N极，电磁铁B的下方是N极，故错误。
B.电磁铁A和B是串联接入电路的，电流相等，故正确。
C. 电磁铁B比电磁铁A线圈匝数少，因此电磁铁B的磁性比电磁铁A的磁性弱，故正确。
D.滑片P向左移动时，电路中的电阻减小，电流增大，电磁铁A、B磁性都增强，故正确。
故选A
7．C
【详解】
观察图可知，当磁性物体到达电磁铁AB的正下方时，立即闭合开关S时，由安培定则可知，电磁铁的B端为N极，因磁性物体上面为N极，所以当磁性物体经过电磁铁正下方时，会受到较大的排斥力，使铁块对桌面的压力增大，在接触面粗糙程度不变的情况下，摩擦力也跟着增大．而磁性物体在水平面上做匀速直线运动，拉力不变，小于摩擦力，所以立即减速．故选C．
8．D
【解析】电流由下方流入,则由右手螺旋定则可以知道,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, 所以,两磁铁同名相对,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,电路中的总电阻减小, 由可以知道,电路中电流变大,即电流表的示数变大,故AC错误; 此时条形磁铁受向上的力增强,弹簧长度变短,故B错误、D正确.
所以D选项是正确的。
【点睛】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以知道电磁铁与条形磁铁的作用;根据滑片的移动可以知道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,进而可以知道通电螺线管磁场强弱的变化,进一步判断弹簧长度的变化。
9．B
【详解】
ABC、由上分析知，因此光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄，故AC错误，B正确；
D、光控开关和压力开关是相互牵制，相互影响，因此这两个开关只能串联，不能并联，故D错误．
故选B．
10．C
【解析】磁感线由N极指向S极，磁场与电流在同一水平面内。
根据图示由左手定则可知，导线不受磁场力作用，在竖直方向上，弹簧的弹力与导线的重力是一对平衡力，
断开开关后，在竖直方向上导线受到的重力与弹簧的拉力不变，弹簧长度不变；
弹簧不会受到扭力作用而转过一个角。
故ABD错误，C正确。
11．B
【详解】
A、由安培定则可知，螺线管右侧为N极，由磁极间的相互作用可知，小磁针N极应向左，故A错误；
B、由安培定则可知，螺线管右侧为N极，由磁极间的相互作用可知，小磁针N极向左，故B正确；
C、由安培定则可知，螺线管N极向下，则由磁极间的相互作用可知，小磁针N极应向下，故C错误；
D、由安培定则可知，螺线管左侧为N极，则由磁极间的相互作用可知，小磁针N极应向右，故D错误．
故选B．
12．B
【详解】
A．由图示知，闭合开关S1，则电流由电磁铁的B端流入，A端流出，据安培定则知，电磁铁的A端为N极，故A不符合题意；
B．同时闭合开关S1、S2，滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的阻值变小，通过电磁铁的电流变大，磁性变强，而巨磁电阻的阻值在磁场中随磁场的增强而急剧减小，那么巨磁电阻所在电路的电流变大，指示灯变亮，故B符合题意；
C．两开关都闭合，滑片向右滑动时，变阻器接入电路的阻值变大，通过电磁铁的电流变小，磁性变弱，则巨磁电阻的阻值增大，而指示灯的电阻不变，据串联电路的分压特点知，巨磁电阻两端的电压会变大，故C不符合题意；
D．磁感线在电磁铁外部是由N极出来，回到S极，而在电磁铁的内部，是由S极出发回到N极，故D不符合题意。
故选B。
13．C
【详解】
①从图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，螺线管下端是N极，上端是S极，
②电磁铁通电后，铁块A被吸起，铁块A向上匀速运动的过程中，铁块受到的向上的电磁力F等于铁块的重力G，作为一个整体考虑，左盘中物体的质量不变．故天平仍保持平衡．
故选C．
【点睛】
解题的要点，一是安培定则的应用，要注意四指弯曲指向电流的方向，千万不要理解成线圈的绕向，有同学容易在这点混淆，有个简单的方法，即使用右手螺旋定则前先把电流方向标在线圈上．二是左盘中物质的整体质量不变，仍然平衡．
14．C
【解析】
A. 根据开关应控制火线的原则，受控电路中，导线a端应连接照明电路的火线，故A正确；
B. 白天时，电磁铁应将衔铁吸下，灯不发光，则光敏电阻应较小，控制电路电流大，才能将衔铁吸下，所以光敏电阻的阻值应随光照强度的增大而减小，故B正确；
C. 如果提高控制电路电源电压，同样条件下控制电路中的电流更大，所以光敏电阻变的更大时，衔铁才会释放，即释放更晚，所以照明灯晚上也可能不亮，故C错误；
D. 当光照强度增大时，由于光敏电阻阻值减小，根据可知，控制电路总功率将增大，故D正确；
故选C．
点睛：重点是电路的动态分析，由于关系拐弯较多，所以分析具体的控制关系时很容易出错，搞不太清楚时，可以将控制关系以简明的图表示出来，更容易看出结果．
15．滑动变阻器的滑片P的位置 电流的大小 吸引小铁钉的多少 S
【分析】
(1)决定电流大小的因素：在电压一定的情况下，根据，电阻的大小决定电流的大小；磁场越强，吸引铁钉的本领会越强。
(2)由安培定则可确定电磁铁的极性。
【详解】
[1][2]根据可知，电压一定时，电阻越大，电流越小；通过移动滑动变阻器的滑片P的位置，可以改变电磁铁中电流的大小。
[3]电磁铁磁性越强的，吸引铁钉的本领会越强；电磁铁磁性的强弱可用吸引大头针数目的多少来体现。
[4]右手握住螺线管，四肢指向电流的方向，大拇指指向电磁铁的下端为N极，上端为S极。
【点睛】
此题主要探究了影响电磁铁磁性强弱的因素，培养了学生利用实验数据获取信息的能力。
16．转动 平衡
【解析】
【详解】
由于磁场对通电导线有力的作用，所以通电线圈在磁场中会受力会转动；
当线圈平面与磁感线垂直时，线圈所受到的磁场力，大小相等、方向相反，且作用在同一直线上，是一对平衡力，此位置称为线圈的平衡位置．
17．A和B B
【详解】
[1]由电路图知，滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的阻值变小，那么电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，那么左边的螺线管对炊铁棒的吸引力增大，A弹簧伸长，据安培定则知，两个螺线管的N极都在下方，根据异名磁极相互吸引知，右边的螺线管对条形磁铁的吸引力也增大，所以B弹簧也伸长。
[2]改变电源的正负极，电路中电流的大小不变，方向发生改变，那么通电螺线管的磁性强弱不变，左边螺线管对软铁棒的吸引力不变，A弹簧的长度不变，而右边螺线管此时的N极在上方，对条形磁铁有排斥作用，所以B弹簧会缩短。
18．N 小于
【详解】
[1]将滑动变阻器R3的滑片调节到图示位置，待电路稳定后，根据安培定则可知，通电螺线管的右侧为N极，左侧为S极，根据异名磁极相互吸引，故小磁针静止时B端为N极。
[2]上图中，通电螺线管与R2串联后与变阻器并联，最后再与R1串联，将滑动变阻器的滑片向右滑动，变阻器连入电路的电阻变大，电路的总电阻变大。由分压原理，并联部分的电压变大，由欧姆定律，通过R2的电流变大；根据串并联电阻的规律，并联部分的电阻变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律，通过电阻R1的电流变小，根据并联电路的电流等于各支路电流之和，故电阻R1的电流变化量小于电阻R3的电流变化量。
【点睛】
本题为混联电路，考查安培定则、磁极的相互作用和串联、并联电路的规律及欧姆定律的运用，最后一问难度较大。
19．左 左
【详解】
（1）根据右手螺旋法则判断电磁铁右端为N极，左端为S极；根据磁极间的相互作用规律，同名磁极相排斥，所以右端条形磁体受到向右的排斥磁力；摩擦力阻碍相对运动趋势方向，因此条形磁体受到水平向左的摩擦力．
（2）若A受到桌面的摩擦力正在变大，说明电磁铁对它的磁力增大，电磁铁中的电流在增大，所以滑动变阻器的滑片向左移动．
20．a、b 早一些
【详解】
[1]组成自动控制电路来控制路灯，白天灯熄，夜晚灯亮，而光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，白天时光照强，所以光敏电阻的电阻小，则继电器中电流大，电磁铁的磁性强，衔铁被吸引而使b与c接通，夜晚时，光强弱，光敏电阻的电阻大，衔铁在弹簧作用下，向上运动，b与a 接通，故路灯电源应连接a、b。
[2]如果将电阻箱R的阻值调大，由欧姆定律可知，则光敏电阻更小些时衔铁被释放，即光强更强一些灯亮，故路灯比原来亮的早一些。
21． 变短 变短 左
【解析】(1)电路接通后，磁铁对铁块的力为吸引，弹簧的长度将被拉长；
不改变滑片 P 的位置， S 由 1 改接到 2 ， S 接 2 时连入电路的线圈匝数少，线圈匝数越少磁性越弱，故弹簧的长度变短；
S 接 1 不变，滑片 P 的位置不变，有铁芯比没铁芯磁性强，因此将铁芯 B 抽出，磁性减弱故弹簧的长度变短；
(2)S 接 1 不变，说明线圈的匝数不变，要使弹簧的长度变长，可以增大电流，要想增大电流，只能减小电路电阻，所以滑片左移动。
故答案为：变短；变短；左。
【点睛】（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．
22．磁性 红
【详解】
试题分析：利用电磁继电器的工作原理来解答本题.当水位到达乙位置时，“控制电路”接通，电磁铁产生磁性，吸下衔铁D，触点向下，红灯所在电路接通，“工作电路”中红灯发光，发出报警信号.
考点：电磁铁的工作原理；电磁继电器的结构和工作原理.
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