第十六章　电磁转换 单元测试题 2021——2022学年苏科版九年级物理下册（有答案）

第十六章　电磁转换
一、选择题(每题3分,共30分)
1.在人类历史上,首先揭开电和磁之间联系的科学家和他发现的科学事实是 (　　)
A.法拉第　电磁感应 B.奥斯特　电流周围存在磁场
C.爱迪生　白炽灯发光 D.沈括　磁偏角
2.甲、乙为条形磁体的两个磁极,根据图1中小磁针静止时的指向,可以判断 (　　)
图1
A.甲是N极,乙是S极 B.甲、乙都是N极
C.甲、乙都是S极 D.甲是S极,乙是N极
3.关于磁场和磁感线,下列说法中错误的是 (　　)
A.磁体周围存在着磁感线
B.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
C.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极的
D.磁场中,小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向
4.如图2所示,这是一个自制的小指南针.用硬纸板和大头针制作指南针的底座,使缝衣针磁化后,穿过按扣的两孔,放在底座的大头针针尖上,当小指南针静止后,缝衣针针尖指向北方.下列说法中正确的是 (　　)
图2
A.针尖能指北,是受到磁感线的作用 B.针尖指的是地磁场的南极
C.针尾是指南针的N极 D.针尾所指方向,是该点地磁场的磁场方向
5.如图3所示是判定通电螺线管的极性跟电流方向关系的示意图,下列理解中正确的是(　　)
图3
A.大拇指所指的方向是电流的方向 B.大拇指所指的方向是通电螺线管的南极
C.大拇指所指的方向是通电螺线管的北极 D.通电螺线管的极性与管中电流的方向无关
6.如图4所示,当闭合开关S,且将滑动变阻器的滑片P向左移动时,电磁铁 (　　)
图4
A.B端是N极,磁性减弱 B.A端是S极,磁性增强
C.A端是N极,磁性增强 D.B端是S极,磁性减弱
7.如图5所示,在闭合开关S的瞬间,ab棒水平向左运动;若将电池的正、负极对调并闭合开关S,ab棒的运动方向是 (　　)
图5
A.水平向左 　 B.水平向右
C.竖直向上 D.竖直向下
8.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”时,按如图6所示的电路进行实验,每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比B多.此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是 (　　)
图6
A.电流的大小 B.线圈的匝数
C.电流的方向 D.电磁铁的极性
9.如图7所示,下列说法中正确的是 (　　)
图7
A.如图甲所示,奥斯特实验说明通电导线周围存在着磁场
B.如图乙所示,闭合开关,通电螺线管的右端为S极
C.发电机利用了图丙的原理
D.电动机利用了图丁的原理
10.人工心脏泵能短时间代替心脏工作,其结构如图8所示.线圈AB固定在活塞的柄上,泵室通过单向阀门与血管相通.阀门S1只能向泵室外侧开启;阀门S2只能向泵室内侧开启.关于人工心脏泵,下列说法正确的是 (　　)
图8
A.电流从线圈A端流入时,血液流入泵室
B.电流从A端流入时,活塞向右移动
C.线圈AB中应通入大小方向都不变的直流电
D.人工心脏泵跳动的频率由线圈中电流的大小决定
二、填空题(每空2分,共38分)
11.如图9所示的两根钢棒A、B,已知其中一根有磁性,另一根没有磁性,现在让B钢棒从A钢棒的中央移到右端,若两钢棒吸引力大小不变,则　　　　钢棒有磁性;若两钢棒的吸引力由小到大,则　　　　钢棒有磁性.
图9
12.如图10所示,接通电路时导线下方的小磁针发生偏转,改变电流方向时,小磁针的偏转方向　　　　.由此说明,通电导体周围存在　　　　,且其方向与　　　　　　有关.
图10
13.如图11所示,给电磁铁通电,条形磁体和弹簧在图中位置静止,当滑动变阻器的滑片向b端滑动时,弹簧长度变短,则螺线管上端为　　　　(选填“N极”或“S极”),电源左侧为　　　　
(选填“正极”或“负极”).若其他条件不变,只将电源正、负极对调,待弹簧稳定时,弹簧长度与对调前比较将　　　　(选填“变长”或“变短”).
图11
14.如图12所示是电和磁知识中的两个重要实验装置,甲是　　　　机的结构简图,其工作原理是　　　　　　现象,工作过程中,线圈上的电流为　　　　(选填“直流”或“交流”)电;乙是　　　　机的结构简图,工作时,使用的电源为　　　　(选填“直流”或“交流”)电源,线圈上的电流为　　　　(选填“直流”或“交流”)电.
图12
15.有一种电加热恒温箱,工作原理如图13甲所示.控制电路由电压为U1=9 V的电源、电磁继电器(线圈电阻不计)、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成,图乙是热敏电阻R1的阻值随温度变化的图像;工作电路由电压为U2=220 V的交流电源和电阻为R0=44 Ω的电热丝组成.通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60 mA时,电磁继电器的衔铁被吸下来.
图13
(1)从电路安全来看,　　　　(选填“a”或“b”)端接交流电源U2的零线.
(2)电磁铁上端是　　　　(选填“N”或“S”)极.
(3)要使恒温箱设定的温度值升高,应调节滑动变阻器R2的滑片,使其接入电路的阻值　　　　
(选填“变大”或“变小”).
(4)当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为　　　　Ω时,恒温箱内的温度是50 ℃.
(5)电热丝R0正常工作100 s产生的热量为　　　　J.
三、解答题(共32分)
16.(4分)通电螺线管的附近放置了一个小磁针,小磁针静止时的位置如图14所示.请在图中标出磁感线的方向及小磁针的N极.
图14
17.(4分)请在图15中标出导线中的电流方向,并画出螺线管的绕线.
图15
18.(8分)在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中,采用了如图16甲所示的实验装置.
图16
(1)当闭合开关S后,小磁针　　　　　(选填“会”或“不会”)发生偏转,通电螺线管与小磁针之间是通过　　　　发生力的作用的.
(2)用铁屑来做实验,得到了如图乙所示的情形,说明通电螺线管的磁场分布与　　　　磁体的磁场分布相似.为描述磁场而引入的磁感线　　　　(选填“是”或“不是”)真实存在的.
(3)闭合开关S,通电螺线管周围的小磁针N极指向如图丙所示,由图可知,在通电螺线管外部,磁感线是从　　　　极出发,最后回到　　　　极.
(4)为了研究通电螺线管磁极的性质,老师与同学们一起对螺线管中可能的电流方向和绕线方式进行了实验,得到了如图17所示的四种情况.图A和图　　　　实验对比说明:通电螺线管的极性与绕线方式无关,图A和图　　　　实验对比说明:通电螺线管的极性与螺线管中的电流方向有关.
图17
19.(4分)如图18所示是与电动机有关的四幅图.
图18
(1)图甲中,通电后导线ab从静止变为运动的原理是　.
(2)发现甲装置的原理后,我们会将导线ab改为线圈状,这样可以变左右运动为转动;同时我们还会增加线圈匝数(如图乙所示),这样做是为了　　　　　　　　　　　　.
(3)在乙、丙、丁三幅图中,通电后线圈不能持续转动的是图　　　　;有换向器结构的是图　　　　.
20.(6分)如图19所示是同学们安装的直流电动机模型.
图19
(1)在某次安装直流电动机模型活动中,小孙、小金、小星各自把安装好的电动机接入电路,闭合开关,线圈均不转.若小孙用手轻轻一推转子,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是　　　　　　　　　　　;若小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是　 ;
若小星在原磁体上加一块磁体,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是　 .
(2)线圈正常转动后,若把电源的两极对调一下,观察到线圈转动的　　　　发生变化;若改变线圈中的电流大小,观察到线圈转动的　　　　发生变化.
(3)许多家用电器用到电动机,请你列举一种装有电动机的家用电器的名称:　　　　　.
21.(6分)某物理兴趣小组利用如图20所示的装置做“探究电磁感应”的实验,得到如下记录表格(实验中磁体不动):
图20　　
实验序号 磁极位置 开关情况 导体运动情况 小量程电流表指针偏转情况
1 上N下S 闭合 不运动 不偏转
2 上N下S 闭合 上下运动 不偏转
3 上N下S 闭合 水平向右运动 向左偏转
4 上N下S 闭合 水平向左运动 向右偏转
5 上N下S 断开 水平向右运动 不偏转
6 上S下N 闭合 水平向左运动 向左偏转
(1)感应电流产生的条件:①　　　　　　　　　　　,该结论是分析比较实验序号为3和5的实验得出的;②　　　　　　　　　　　　,该结论是分析比较实验序号为　　　　　　的实验得出的.
(2)影响感应电流的方向的因素:①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,该结论是分析比较实验序号为3和4的实验得出的;②　　　　　　　　,该结论是分析比较实验序号为
　　　　的实验得出的.
答案
1.B　2.B
3.A　[解析] 磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想曲线,磁感线不是真实存在的,故A错误;磁极间的相互作用是通过磁场发生的,故B正确;磁体外部的磁感线从它的北极出来,回到它的南极,故C正确;磁场中的小磁针静止时,北极所指的方向跟该点的磁场方向一致,故D正确.
4.B　[解析] 地球是一个大磁体,指南针指南北的原因是受到了地磁场的作用;指南针静止时,指向南的一端是磁体的南(S)极;指向北的一端是磁体的北(N)极,针尖指北,所以针尖是N极,针尖所指的是地磁的南极,故A、C错误,B正确;针尖是指南针的N极,所以针尖所指方向,就是该点地磁场的磁场方向,故D错误.
5.C
6.B　[解析] 根据安培定则可知,通电螺线管的B端为N极,当滑片P向左移动时,电路中的电流变大,所以电磁铁的磁性增强.
7.B　8.B　
9.A　[解析] 图甲为奥斯特实验,说明通电导线周围存在着磁场,故A正确;根据图乙中电源的正极在右侧,可知螺线管中电流方向从右侧流入,左侧流出,故利用安培定则可知,通电螺线管的右端为N极,故B错误;图丙中有电源,是电动机的原理图,是根据通电导体在磁场中受到力的作用而制成的,故C错误;图丁中没有电源,是发电机的原理图,是利用电磁感应现象制成的,故D错误.
10.A　[解析] 电流从线圈A端流入,根据安培定则,螺线管左端为S极,此时异名磁极相互吸引,活塞左移,S1关闭,S2打开,血液从S2流入泵室,故A正确,B错误;
线圈AB中若通入直流电,根据图结合题意可知,活塞只能向一个方向移动,完不成泵血任务,因此要使该装置能维持人体血液循环,线圈间所接电源应为交流电,活塞可以左右移动,血液既能流回心脏也能从心脏输出去,故C错误;
图中的线圈移动快慢与交流电的频率有关,交流电电流方向改变的快慢影响跳动次数,与电流大小无关,故D错误.
11.B　A　[解析] 当B从A的中央移到右端,若两根钢棒间吸引力的大小不变,说明是B钢棒吸引没有磁性的A钢棒,所以A钢棒没有磁性,B钢棒具有磁性;若两钢棒间的吸引力由小变大,说明是具有磁性的A钢棒两端磁性最强,中间磁性最弱,对B钢棒的吸引,两端最强,中间最弱,所以A钢棒有磁性,B钢棒没有磁性.
12.改变　磁场　电流方向
13.N极　正极　变长
14.发电　电磁感应　交流　电动　直流　交流
15.(1)b　(2)S　(3)变大　(4)50　(5)1.1×105
[解析] (1)电磁继电器衔铁的触点相当于工作电路的开关,从电路安全来看,触点应接火线,所以b端应接交流电源U2的零线.(2)图甲中,控制电路电源的左侧为正极,右侧为负极,根据电流流向,由安培定则可知,电磁继电器中电磁铁的下端为N极,上端为S极.(3)由图乙可知,恒温箱的温度越高,R1的阻值越小,由题意可知,控制电路的电压一定,当电磁继电器线圈的电流达到60 mA时,电磁继电器的衔铁被吸下来,工作电路停止加热,由I=可知,控制电路停止加热时电路的总电阻一定,要使恒温箱设定的温度值升高,应增大R2的阻值,即R2接入电路的阻值变大.(4)由图乙可知,恒温箱内的温度是50 ℃时,热敏电阻的阻值R1=100 Ω,由欧姆定律得,控制电路的总电阻:R===150 Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器R2接入电路中的电阻:R2=R-R1=150 Ω-100 Ω=50 Ω.(5)电热丝R0正常工作100 s产生的热量:Q=W=t=×100 s=1.1×105 J.
16.如图所示
17.如图所示
18.(1)会　磁场　(2)条形　不是
(3)北(N)　南(S)　(4)D　B
[解析] (1)图甲中,电源左端为正极,右端为负极,根据安培定则可以判断通电螺线管的右端为N极,左端为S极.根据异名磁极相互吸引,由图可知,小磁针会逆时针偏转;通电螺线管和小磁针之间的作用是通过磁场发生的.
(2)由图乙可知,通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场分布相似;磁感线是为了能形象地描述磁场而引入的假想曲线,不是真实存在的.
(3)根据安培定则可知,通电螺线管的左端为S极,右端为N极,根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致可知,在通电螺线管外部,磁感线是从北(N)极出发,最后回到南(S)极.
19.(1)通电导线在磁场中受到力的作用
(2)使线圈受到的磁场力更大　
(3)乙　丁
[解析] (1)图甲中,通电后导线ab中有电流,ab从静止变为运动,这表明通电导线在磁场中受到力的作用.
(2)由于通电导线在磁场中所受力的大小与电流的大小和磁场的强弱有关,增加线圈的匝数,会使线圈受到的磁场力更大.
(3)由图可知,图乙中线圈处于平衡位置,线圈平面与磁感线是垂直的,则此时受力平衡,线圈不会持续转动;而丙和丁中的线圈都会受到磁场力的作用而持续转动.由图可知,图丁中有换向器,换向器使线圈在转过平衡位置后自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动.
20.(1)线圈在平衡位置　换向器与电刷接触不良　磁体磁性太弱
(2)方向　速度
(3)电风扇(或洗衣机等)
21.(1)电路必须闭合
导体做切割磁感线运动　1、2、3、4、6
(2)导体做切割磁感线的运动方向
磁场方向　4和6
(
1
)