20.5 磁生电 课后练习2021——2022学年人教版九年级物理 全一册（Word版含答案）

2021——2022学年度人教版九年级物理 第二十章 电与磁 20.5 磁生电 课后练习
一、选择题
1．对如图所示的实例或实验解释正确的是（　　）
A．图中多个大功率用电器同时使用一个插线板不会有安全隐患
B．图中人站在绝缘板上，双手同时握住火线和零线不会触电
C．图中可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
D．图中可用来演示发电机原理
2．同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来。则在以上的实验中下列说法正确的是（　　）
A．实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
B．实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
C．实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D．若将导体ab水平用力向左移动，导体cd的运动方向不变
3．如图所示，关于电与磁的说法，正确的是（　　）
A．甲图开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针将顺时针旋90°
B．乙图中实验可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
C．丙图扬声器是利用了电磁感应原理
D．丁图动圈式话筒的工作原理与电动机的工作原理相同
4．我国高铁动车组普遍采用了再生制动技术：动车到站前停止供电，动车继续向前运行电机逆转产生电流并输入电网。下图与再生制动技术工作原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示为发电机模型线圈转动过程，下列说法正确的是（　　）
A．线圈中产生电流的原理是电流磁效应 B．通过灯泡的电流方向不变
C．通过灯泡的电流大小不变 D．其他形式能量转化为电能
6．在科学晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动。对于这个过程，下列说法正确的是（　　）
A．甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器 B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能 D．乙线圈摆动的原理是电磁感应现象
7．如图四幅图都是有关电与磁的知识，其中描述正确的是（ ）
A．图甲，奥斯特实验说明通电导线的周围存在着磁场
B．图乙，闭合开关通电螺线管右端为S极
C．图丙，闭合开关电路接通，导体棒ab受磁场力的作用而运动
D．图丁，导体棒ab竖直向上运动时，电流表指针将会摆动
8．如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是（　　）
A．温度计中的水银是导体 B．自动报警器的触点类似一种开关
C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象 D．温度达到90℃，绿灯亮
二、填空题
9．发电机是根据______原理制成的；电动机在工作过程中能量转化是______；小明晚上正在家里做作业，突然家里电灯全部熄灭，用测电笔检查时，发现两根电源线都能使测电笔氖管发光，出现故障的可能原因是______。
10．如图所示，矩形闭合线圈所在平面与磁感线（“×”表示磁感线垂直纸面向里）垂直，并从左向右通过匀强磁场（磁场强度均匀的磁场），当经过位置Ⅰ的时候，线圈中______感应电流；当经过位置Ⅱ的时候，线圈中______感应电流。（均选填“有”或“无”）
11．如图所示，弹簧测力计下挂一个重为G的软铁块，软铁块下方有一带铁芯的螺线管，螺线管两端导线与金属导轨ab、cd相连，两个金属导轨之间有垂直纸面向里的磁场，导体棒平放在导轨上，各触点接触良好，当导体棒ef向右滑动时，弹簧测力计的示数__________（选填“大于”、“小于”或“等于”）G，判断的理由是_________。
12．法国物理学家安培发现磁场对电流有力的作用。如图所示，闭合开关，静止的导体棒ab在轨道上向右运动，若只将电源的正、负极对调，则导体棒ab将向______运动（选填“左”或“右”）。在CES亚洲展会上，有一款“未来基因健身车”的自发电智能单车，如图所示，骑行时利用线圈在磁场中转动发电，发电过程是______能转化为电能。
13．如图所示，是探究“让通电导线在磁场中动起来”的实验装置。当闭合开关后，导体棒ab在轨道上向右运动，交换磁极方向后，闭合开关，导体棒ab向左运动，这说明磁场中通电导线受力方向和______有关；从能量角度来看，磁场对电流有力的作用，表明电能可以转化为______。______（选填“扬声器”或“麦克风”）就是根据上述原理工作的。
14．如图是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶上就会显示出运动的步数。此过程将_______能转化为电能，与______的工作原理相同。
三、作图题
15．请在如图中的括号内标出小磁针的N、S极和条形磁体外部磁感线的方向。
16．下图甲中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，当导线以图甲所示方向运动时，电路中可产生感应电流.若想改变电路中感应电流的方向，你有什么方法，请在图乙中画出来，并标出磁极的N、S极位置.
（________）
四、实验题
17．小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件（图中灵敏电流计G的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反）。
（1）导体ab静止悬挂，闭合开关，灵敏电流计的指针不偏转，说明电路中_____（有/无）电流产生。
（2）继续探究，记录观察到的现象如表：
序号 ab运动方向 电流计指针偏转情况
1 沿磁场方向运动 （不切割磁感线） 不偏转
2 水平向左 （切割磁感线） 向右偏转
3 水平向右 （切割磁感线） 向左偏转
①比较1、2（或1、3）实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做_____运动时电路中就会产生感应电流。
②比较2、3实验现象还发现，产生的感应电流的方向跟_____有关。
（3）若在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁（导体ab不动），则灵敏电流计的指针_____（会/不会）偏转。
（4）如图所示的实验装置中，将电流表换成_____进行接触，还可以探究电动机的工作原理。
18．如图所示，导体棒ab在蹄形磁铁中静止时，小磁针N极指向下（如图甲）；导体棒ab向右运动时，小磁针N极指向右（如图乙）
（1）当ab棒竖直向上运动时，小磁针N极指向______（选填“上”、“下”或“右”）；
（2）当ab棒水平向左运动时，棒内电流方向__________（选填“由a到b”或“由b到a”），小磁针N极指向__________（选填“上”“下”、“左”或“右”）；
（3）在此实验过程中，能量转化情况是____。利用这一原理，人们在生产生活中制成了_____；
（4）本实验涉及到不少电和磁方面的物理原理，请你写出两个①_______②________。
19．在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明用导线在固定的接线柱MN下悬挂一根轻质的铝棒ab，然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里，如图甲所示。
（1）小明闭合开关，看到铝棒稳定时如图乙所示；在探究导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的关系时，小明先仅对调磁极位置，闭合开关，观察到铝棒ab稳定时如丙所示，由此可知通电导线在磁场中受力的方向与____________方向有关。然后小明保持图甲中的磁极位置不动，将铝棒ab两端对调后接入电路，发现铝棒ab的摆动方向依然如图乙所示，由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。你认为小明的做法对吗 ____为什么 _________。
（2）小明进一步猜想：在同一磁场中，磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关呢 为此小明决定在图丙所示的实验基础上，在电路中串入电流表，并通过将铝棒ab换成长短、粗细均相同但电阻更大的铁棒和电阻更小的铜棒来改变电路中的电流，进行对比实验。
① 实验过程中，小明应根据______（选填“电流表的示数”或“导线摆动角度”）来推断通电导线在磁场中的受力大小。
② 闭合开关，小明发现铁棒稳定时的位置都如图丁所示，与丙图实验现象相比，小明感到非常困惑。请你指出小明实验设计中存在的问题并提出改进方法。
存在问题：_____________。
改进方法：_________________。
（3）若想利用小明的实验装置继续探究电磁感应现象，我们只需将图甲中的__________（选填“开关”、“铝棒ab” 或“电源”）替换成_____________即可。
五、综合题
20．在我们的日常生活、工业生产和高科技领域里，磁被广泛运用。请回答下列一组与磁有关的问题。
（1）将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路，如图所示，当闭合电键时，灯L即刻点亮，随后熄灭；当断开电键时，灯会闪亮后熄灭。此现象说明当闭合电键时，流过电磁铁的电流变化是______；当断开电键时，流过电磁铁的电流变化是______。
（2）干簧管也叫干簧继电器，当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被磁化，且靠近的那两个端点会被磁化成异名磁极，触点就会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时，磁簧片的磁性消失，触点就会断开。华华同学设想用干簧管制作水位自动报警器，下图是他设计的一部分情况，请帮助他完成其余部分的设计：
①设永久磁铁所受的重力为3N，浮球的体积为200cm3，不计滑轮处的摩擦。则要想让此装置能正常工作，浮球的质量应满足的条件是______。
②他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，请在图中的虚线方框内画出报警电路， 要求：水位到达A处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B处时，绿灯亮，电铃报警______。
（3）我们已经知道通电导线在磁场中会受到的力的作用，这是法国物理学家安培首先通过实验确定的，因此该力被称为安培力。如图甲，一段长度为L的直导线ab，通过的电流强度为I，垂直于磁场方向放置在磁感应强度为B的均匀磁场中，则这段通电导线受到的安培力的大小F与电流强度I、长度L，磁感应强度B的关系为F＝kBIL，其中k=1N/(T·A·m)。若将图甲中的电源换为发电机，发电机结构如图乙虚线内所示，我们加道，要使闭合电路中有电流，这个电路中必须有电源，在电磁感应现象里，既然闭合电路里有感应电流，那么这个电路中也必定有电压，在电磁感应现象中产生的电压也叫感应电动势，用E表示，在磁场中做切割磁感线运动的导体cd相当于电源。长度为L的导体cd以速度ν在磁感应强度为B的匀强磁场中做切割磁感应线运动时，在B、L、ν的方向互相垂直的情况下，导体cd中产生的感应电动势的大小为：E＝BLν，那么图乙中，求：导体ab受到的安培力F与导体ab的电阻R、长度L、磁感应强度B运动速度v之间的关系______。
21．阅读短文，回答问题：
电磁流量计
电磁流量计是利用法拉第电磁感应原理制成的用来检测导电液体流量（液体在单位时间内通过某横截面的体积）和流速的仪表。
如图甲是用来检测血流速度和血流量的电磁流量计，又称电磁血流计。其原理如图乙所示，使用时，将血管放置于两磁极之间，金属电极A、B与血管壁接触，仪表与电极A、B相连。血液在血管中流动时，A、B间就会有电压，电流通过仪表从而显示出血流速度和流量。
某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n（病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值）的关系。测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表：
n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.60
v（m/s） 0.180 0.200 0.225 0.240 0.300
研究表明，当血液在管内匀速流动时，受到的阻力f与血液的流速v成正比，即f=kv，k为常数，血管横截面积越小，血液流速越大，受到的阻力越大，心脏的负担就越重。
(1)利用电磁流量计_____（选填“可以”或“不可以”）测量某食用油管道中油的流量；
(2)电磁流量计上的仪表是由_____改装的（选填“电压表”或“电流表”）；电磁血流计的工作原理与_____（选填“电动机”、“发电机”或“电磁铁”）的工作原理相同；
(3)测得某液体的流速为0.2m/s，流量为10﹣4m3/s，则管子的横截面积为_____m2；
(4)根据表中数据可知，当n=0.5时，v=_____ m/s；
(5)心脏主动脉血管的横截面积变化时，心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化。若当n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P0，则当n=0.5时，心脏推动血液流动的功率P=_____P0。
【参考答案】
1．D 2．B 3．B 4．A 5．D 6．A 7．AC 8．AB
9．电磁感应现象 电能转化为机械能和内能 进户零线断路
10．有 无
11．大于
12．左 机械
13．磁场方向 机械能 扬声器
14．机械 发电机
15．
16．
17．无 切割磁感线 导体的运动方向 会 电源
18．下 由b到a 左 机械能转化为电能 发电机 电磁感应 电流的磁效应
19．磁场 不对 因为将铝棒ab两端对调后接入电路，电流方向还是不变 导线摆动角度 铁棒在磁场中会受到磁铁的吸引力 把丁图的铁棒换成与丙图相同的铜棒 电源 灵敏电流表
20．逐渐增大 逐渐减小 0.5kg＞m浮球＞0.3kg
21．不可以 电流表 发电机 5×10-4 0.36 4