20.2电生磁练习题2021——2022学年人教版九年级物理（有答案）

2021——2022学年度人教版九年级物理上册 第二十章 电与磁 20.2 电生磁 练习题
一、选择题
1．首先发现电流周围存在磁场的物理学家是（　　）
A．伏特 B．安培 C．帕斯卡 D．奥斯特
2．通电螺线管周围的磁感线如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．A端为电源的正极
B．通电螺线管左端为N极
C．小磁针左端为S极
D．改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场方向
3．下列有关电和磁判断正确的是（ ）
A．磁感线是磁场中真实存在的曲线
B．通电螺线管的磁性强弱与匝数有关
C．摩擦起电过程创造了电荷
D．自由电子定向移动的方向为电流方向
4．关于如图所示的奥斯特实验，以下结论正确的是（　　）
①该实验证明了电磁感应现象
②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场
③该实验证明了磁极间的相互作用规律
④甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关
A．②③ B．①③ C．①④ D．②④
5．如图所示为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图（导线电阻不计），由图可知以下说法中正确的是（　　）
A．当开关S接a点时，仪表指针向右偏转
B．若将电源正负极对调，仪表指针偏转方向不变
C．保持滑片P的位置不变，开关S由a点换到b点，仪表示数变小
D．当开关S接a点，滑片P向上移动时，仪表示数变小
6．如图所示，是电与磁的相关知识，其中解释正确的是（　　）
A．在两种使用试电笔的方法中，甲乙都可以
B．丙图中电磁体周围的小磁针都能正确指示出磁场的方向
C．使用丁图装置可以探究电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
D．洗衣机的三脚插头，标着L的导线表示零线
7．巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，当GMR巨磁电阻旁磁场增大时其电阻值会急剧减小．当S2闭合时，滑动变阻器滑片移动到最左端时，V1、V2的示数分别为U1、U2，电路总功率为P；当滑动变阻器滑片移动到最右端时，V1、V2的示数分别为，电路总功率为P’；已知R1=6Ω，P’=4W，，滑片滑动过程中，GMR的最大阻值为最小阻值的3倍．下列说法正确的是
A．GMR回路中电源电压U=18V，R2=3Ω．
B．当滑片移到最左端时，GMR的电阻RGMR=3Ω．
C．当滑片向右移时，V1的示数会变大．
D．通电螺线管的右端为N极，滑片向左滑动时GMR的电阻会变大．
8．如图所示电路中，闭合开关，向某一方向移动滑动变阻器的滑片时，弹簧测力计的示数增大，则（　　）
A．螺线管上端是S极，滑片P向左移动 B．螺线管上端是S极，滑片P向右移动
C．螺线管上端是N极，滑片P向右移动 D．螺线管上端是N极，滑片P向左移动
二、填空题
9．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）
10．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。
11．小罗用名为指南针的手机指引方向，如图甲所示，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是 _______极；小罗将这个打开后，放在如图乙所示的电磁体左方，仍呈现如图甲所示的指向，则电源的下部为 _______极。
12．某兴趣小组设计了一个力电综合装置，在轻质杠杆的左端点A，用竖直细线通过定滑轮与弹簧测力计相连，杠杆的右端点B，用细线悬挂一条形磁铁， 在条形磁铁正下方的螺线管与电路相连，如图所示。开关闭合前，当弹簧测力计的示数为7.5N时，杠杆在水平位置平衡，已知OA∶OB=2∶3，不计绳重和摩擦。则条形磁铁的重力等于______N ；闭合开关S后，螺线管上端为______（选填“N极”或“S极”），为了保持杠杆水平平衡，弹簧测力计的示数______（选填 “增大”“减小”或“不变”）。
13．图中为一磁悬浮地球仪，球体中有一个磁铁，它能大致模拟地磁场的分布特点．环形底座内有一金属线圈，其电路原理图如图乙．地球仪工作时，球体悬浮于空气中，此时球体的重力与_______ （浮力/磁力）平衡，停止工作时，应先_______ （拿开球体/切断电源），图乙中A端应连接电源的_______ 极．
14．《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”如图甲所示，“柢”即握柄，是磁体的S极，静止时指向地理的 ______（选填“南”或“北”）方；通电螺线管相当于一个磁体，图乙中，静止在通电螺线管周围的三个小磁针，其中右端是N极的是 ______（填序号）。
三、作图题
15．如图所示，A为条形磁铁，A上方小磁针静止时如图所示，A与通电螺线管间的磁感线分布如图所示。请标出通电螺线管的N极和电源的正极。
16．如图通入电流发现，小磁针静止时电流表指针反向偏转，标出电源的正、负极，螺线管的N、S极，小磁针的N、S极并完成B螺线管绕线。
四、实验题
17．下列是创新小组对电流磁场的研究．
（1）如图甲所示的实验，闭合开关前，小磁针静止且能指向南北，这是因为_____的作用；闭合开关后，导线下方的小磁针偏转，说明通电导体周围存在_____，这一发现是丹麦科学家_____首先完成的．
（2）为探究通电直导线周围的磁场分布情况，用小磁针、铁屑、硬纸板等做了如图乙所示的实验，发现了直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆圈，根据图乙的情景判断图丙中小磁针N极将_____．（选填“转向纸内”、“转向纸外”或“保持不动”）．改变电流的方向，小磁针N极的指向_____（选填“不变”或“变化”）．
（3）在做“探究通电螺旋管外部磁场的方向”的实验时，在螺线管周围摆放了一些小磁针通电后小磁针的指向如图丁所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与_____磁体的磁场相似．改变螺线管中的电流方向，发现小磁针静止时北极所指方向与原来相反，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管的_____方向有关．
（4）写出增强通电螺线管周围磁场的一个方法_____．
18．(1)探究电流与电压、电阻的关系：小雨在探究“通过导体中的电流与导体两端电压的关系”实验中，所用电源电压是4.5V，实验中的3个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω。
①根据图甲所示电路，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整。（导线不交叉）( )
②在实验中，接入5Ω的电阻，移动滑片P到不同的位置，记录对应的电流表、电压表示数，得到如图丙所示的I-U图像，分析图像可得出结论：___________________。
③ 为了进一步探究“导体中电流与导体电阻的关系”，依次将剩下的2个定值电阻分别接入图乙的电路中，重复前一次实验操作。在接入10Ω的电阻时，小雨测得的数据如下表：
R=10Ω
电压U/V 1 1.5 2
电流I/A 0.1 0.15 0.2
为更好的从实验数据中分析得出导体中电流与电阻的关系，请你根据前面的实验内容设计接入15Ω电阻时的实验表格。( )
R=15Ω
(2)探究通电螺线管外部的磁场分布：
① 实验装置如图所示，闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图所示，小明根据螺线管右端小磁针a的指向判断出通电螺线管的右端为____极。
② 若在通电螺线管外部多放置一些小磁针，可以形象的显示出通电螺线管外部磁场形状，可以发现通电螺线管外部磁场形状与_______磁体的磁场形状相似。我们可以用磁感线来描述磁场，这是运用了_______（单选）。
A． 转换法 B．等效法 C．模型去 D．类比法
③ 当电源的正负极方向对换时，通电螺线管周围小磁针的N极、S极指向也对换，由此可得：通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中_______的方向有关。
19．探究磁体与通电螺线管周围的磁场
（1）小明用小磁针探究磁体周围磁场如图所示，实验时将小磁针先后放在条形磁体周围不同位置处，记录小磁针在各处静止时N极的指向．通过实验可知，磁场具有方向，磁场中各点的磁场方向一般_______（选填“相同”或“不同”）．
（2）小红用铁屑探究磁体周围的磁场如图所示
①将玻璃板平放在磁体上，并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，观察铁屑的分布情况．轻敲玻璃板的目的是_______，铁屑在磁场中被_______成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来．
②再在玻璃板上放一些小磁针，记录这些小磁针静止时N极的指向．
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作_______．
（3）小林用如图装置探究通电螺线管外部磁场的方向，实验时接通电路，将小磁针放在螺线管周围的不同位置如图，记录通电螺线管周围各点的磁场方向，并画出了通电螺线管外部的磁感线．
①为了探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系，接下来的操作是_______，再重复上述步骤；
②比较所画的两幅磁感线，可以看出，通电螺线管外部的磁场与_______周围的磁场相似，且通电螺线管外部磁场方向与_______方向有关，它的极性可以用_______定则来判断；
③实验中小磁针的作用是________________________________________ ．
五、综合题
20．阅读下面两则材料，回答对应的问题
材料一：巨磁效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引了了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性的示意图，图中GMR是巨磁电阻。
（1）如果先闭合，再闭合，指示灯的亮度______（变亮、变暗、不变）；
（2）闭合、后，向______（左、右）调节滑片P，会发现电压表的示数变小；如果此过程中，电压表的示数是由3V变成2V，且通过指示灯的电流在和之间变化，则灯泡的电阻是______，指示灯所在电路电源电压是______（忽略灯丝电阻的变化）。
材料二：双触点干簧管是一种磁控开关，结构如图1所示，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体，并装有A、B和C三块簧片，A的端点与C的端点是固定端点，B的端点是自由端点，正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触，当绕在干簧管上的线圈通电时，B与A的端点分开，并与C的端点接触。
请回答下列问题：
（3）簧片A、B和C所对应的材料可能是______。
A．铁、铁、铜 B．铜、铝、铁. C铜、铁、铁 D．镍、铁、铝
（4）如图3所示，请将电路连接完整，要求闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电_______。
21．医生对病人进行脑部手术时，需要将体温降至合适的温度．准备手术之前，病人的心肺功能开始由心肺机取代．
（1）心肺机的一个功能是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环，原理如图所示．将线圈ab缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K1、K2都只能单向开启，反向则封闭管路．当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为_____（选填“N”或“S”）极，活塞将向右运动，“动力泵”处于_____（选填“抽血”或“送血”）状态．
（2）心肺机的另一个功能是用“热交换器”进行热量交换，通过血液循环调节体温．经监测，病人体温由17℃上升至正常体温37℃历时1h．在这段时间内，假设人体所需热量完全由热交换器提供，且不计人体散热，试求人体需从“热交换器”吸收的热量_______．【设病人质量为60kg，人体比热容与水相当为c＝4.2×103J/（kg ℃）】
（3）正常人在静息状态下，每分钟人体心脏能以1.6×105Pa的平均压强将体积6000mL的血液压出心脏，送往人体各部位．求此状态下“电动泵”替代心脏推动血液循环的输出功率________．
【参考答案】
1．D 2．B 3．B 4．D 5．D 6．C 7．B 8．D
9．N 小于
10．A和B B
11．S 正
12． 5.0 N极 增大
13． 南 ②
14． S 增大 增大
15．
16．
17． 地磁场 磁场 奥斯特 转向纸外 变化 条形 电流 增大电流
18． 电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比
U/V 1.5 3 4.5
I/A 0.1 0.2 0.3
N 条形磁铁 C 电流
19． 不同 减小摩擦力的影响 磁化 磁感线 对调电源正负极 条形磁体 电流 安培 显示磁场（方向）
20．变亮 左 10 5 C 略
21． N 送血 5.04×106J 16W