人教版九年级全一册20.2电生磁一课一练（有解析）

人教版九年级全一册 20.2 电生磁 一课一练
一、单选题
1．如题图所示为条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，则甲、乙、丙、丁的极性依次是（　　）
A．S、N、S、S B．N、N、S、N
C．S、S、N、N D．N、S、N、N
2．如图所示，在通电螺线管周围a、b、c、d四个位置画出的小磁针指向正确的是（　　）
A．a、b B．b、c C．c、d D．a、d
3．如图所示是小明自制的一个带有电磁铁的木船模型。将它放入水中漂浮，船头指向东。闭合开关S当船静止时，说法正确的是（ ）
A．电磁铁的A端为N极 B．电磁铁的B端为S极
C．船头指向北方 D．船头指向南方
4．如图所示是奥斯特实验的示意图，以下关于奥斯特实验的分析正确的是（　　）
A．小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
B．移去小磁针后，通电导线周围磁场消失
C．通电导线周围的磁场与条形磁体周围磁场相似
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
5．如图所示，回形针被磁化后，即使磁铁不与回形针接触，也对它有吸引力。针对此现象，以下分析正确的是（　　）
A．回形针被磁化后整个都呈现为N极
B．若将磁铁换成通电螺线管也可得到图示的情境
C．回形针对磁铁没有吸引力作用
D．回形针受到的磁铁吸引力和细线拉力大小相等
6．如图所示是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是（　　）
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
C．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
D．小磁针发生偏转说明通电导线周围有磁场
7．如图所示，电源电压保持不变且安装在虚线框内，电磁铁、条形磁铁、磁感线分布均已画出，则下列判断正确的是（　　）
A．若A为电源正极，则C为N极 B．若A为电源正极，则F为S极
C．若B为电源正极，则D为N极 D．若B为电源正极，则E为S极
8．最早发现电与磁联系的物理学家是（　　）
A．焦耳 B．安培 C．欧姆 D．奥斯特
9．根据生活中的现象进行推论是常用的科学思维方法。下列根据现象作出的推论中（ ）
A．根据两灯各自的两端电压相等推论两灯是并联
B．根据电路中的灯泡不发光推论电路中没有电流
C．根据两手搓动手会发热推论机械能转化为内能
D．根据直导体下磁针没有旋转推论导体中无电流
10．如图所示，下列关于磁现象的分析中，说法正确的是（　　）
A．图中，在条形磁铁周围撒上铁屑后轻敲玻璃板，所观察到的是磁感线
B．图中，磁体周围的磁感线疏密不均，越密处磁场越弱
C．图中，通电螺线管的左端是N极
D．图中，新余地区地面附近能自由转动的小磁针静止时，N极指向地磁场北极附近
11．许多物理学家为人类的进步做出了巨大的贡献，下列叙述中对应关系正确的是（　　）
A．牛顿发现了杠杆平衡条件
B．伽利略最早测出了大气压强的值
C．奥斯特发现了电流的磁效应
D．阿基米德最早揭开了光的颜色之谜
12．小岩同学学习了通电螺线管的知识后，想到弹簧的形状和螺线管上导线的形状很类似，就将一个弹簧的两端接入电路，如图所示。闭合开关后，下列选项中正确的是（　　）
A．通电后，弹簧的长度可能不变
B．通电后，弹簧的长度一定变长
C．如果在图中所示位置放置小磁针，通电后小磁针的N极朝右
D．如果在图中所示位置放置小磁针，通电后小磁针的N极垂直于纸面向外
二、填空题
13．请按要求填空。
（1）如图-1，用弹簧测力计测一物体所受重力，由图可知，被测物体的重力为_______N。
（2）如图-2，小车和木块一起向右匀速运动，小车上的木块突然向左倾倒，发生这一现象的原因，可能是小车突然_______（选填“加速”或“减速”）。
（3）如图-3，闭合开关，小磁针静止时N极指向螺线管的左侧，则螺线管的右端是_______（选填“N”或“S”）极，电源的右端是极_______（选填“正”或“负”）。
14．医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图甲是该装置的示意图，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁)，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。当线圈中的电流从A流向B时，线圈左端是电磁铁的_________(选填“N”或“S”)极，活塞向________________(选填“左”或“右”)运动。血液由____________(选填“a流向b”或“b流向c”)。
15．1820年，丹麦科学家______在课堂上做实验时偶然发现：当通电导线中有电流通过时，它旁边的小磁针发生了偏转，他进而继续研究，终于证实了电流周围存在磁场。同时段，英国科学家通过大量实验探究了电流产生的热量跟电流大小、导体电阻及通电时间之间的关系，最终发现了著名的______定律。
16．1820 年，丹麦科学家奥斯特在课堂上做试验时偶然发现，当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转，证实了通电导线周围存在___________；实验还表明，电流的磁场方向跟___________有关。
三、综合题
17．(1)如图，通电线圈的B端与磁铁N极相吸，则A端是_________极。
（选填“N”、“S”）
请在图中以线代替导线，连接线圈与电池，让线圈的B端与磁铁N极相斥。
(2)图中三脚插头上的三个手脚分别与导线①、②、③连通，但未知导线①、②、③中哪根与标有N的插脚相连。请你将图23所示实物图连接起来检测N插脚与导线②是否相连。若观察到_______________现象，说明导线②是接到N插脚上。
18．下图是一种温度自动报警器的原理图，制作_______ (填“酒精”、“煤油”或“水银”)温度计时插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁具有_______，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号．请你根据图中电磁铁的极性，标出控制电路中电源的“＋、－”极．
( )
19．参加综合实践活动的学生们利用课余时间设计了一个防止锅炉内水位过低而被损坏的报警装置，其原理如图甲所示，当水位正常时，电磁铁一直吸附着下边的静触点1，绿灯亮；当水位低到一定程度时，衔铁向上运动与上边的静触点2接触，红灯亮发出报警信号。R1为压敏电阻，R1的阻值随受液体压力大小变化关系的图像如图乙所示，已知控制电路的电源电压为12V保持不变，定值电阻R0=12Ω，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质绝缘盒中，放入锅炉水位最低报警处且保持受力面水平，压敏电阻上受压面积为4×10-3m2，忽略电磁铁线圈的电阻，（ρ水= 1.0×103kg/m3，g取10 N/kg）。回答下列问题：
（1）S闭合后，电磁铁上边的磁极为______极，当锅炉中的水位变低时，电路中的电流______（填“变大”、“不变”、“变小”）；
（2）当锅炉内水达到最大量时，电路中的电流为多少？( )
（3）当电路中的电流的达到0.2A时，红灯亮，报警器报警装置开始报警，则定值电阻R0消耗的电功率是多少？( )并求出此时锅炉中水的深度为多少厘米？( )
20．磁流体是一种新型的功能材料，当周围存在磁场时，磁流体就会“变身”成磁感线的形状，如图甲是在一杯水中放置一些磁流体，在杯子左、右两侧分别放置螺线管B和永磁体A，给螺线管B通电后靠近杯子，出现了如图甲所示的情景，图乙为其简化图，请在图乙中画出：
（1）电源右端的极性；
（2）永磁体A右端的磁极；
（3）磁流体所模拟出的磁感线的方向。
21．作图与读数
(1)在甲图上标出电流表的“+”、“-”接线柱和标出通电螺线管的N极；( )
(2)如图乙所示是用杠杆提升重物的装置，分别画出重物A的重力示意图和F的力臂L；( )
(3)在丙图中，物体的长度是____cm。
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
根据安培定则，四指的方向即为电流的方向，大拇指的方向为 N极，故乙端为N极，丙就是S极，由甲、乙之间的磁感线相吸的分布情况说明是异名磁极，故甲为S极，丙和丁是相互排斥，故丁为S极，故选A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．A
【解析】
【详解】
由图可知，螺线管中电流的方向是向上的，由安培定则知道，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知道，只有小磁针的指向正确。
故选A。
3．C
【解析】
【详解】
由安培定则可知，螺线管右侧为N极，左侧为S极；因地磁场沿南北方向，地球南极处为地磁场的N极，地球北极处为地磁场的S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故船头指向北方，综上所述，C正确。
故选C。
4．A
【解析】
【详解】
A．当将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明了小磁针受到了力的作用，故A正确；
B．由实验知道，该磁场与小磁针的有无无关，移去小磁针后，通电导线周围的磁场依然存在，故B错误；
C．通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围磁场相似，故C错误；
D．当电流发生改变时，小磁针的偏转方向会发生改变，这说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，故D错误。
故选A。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．被磁化的回形针就是一个完整的磁体，而磁体的N极和S极永远是成对出现的，所以回形针靠近条形磁铁的一端为N极，另一端为S极，故A错误；
B．通电螺线管相当于一个条形磁铁，因此更换后，依然可以得到图示的情境，故B正确；
C．力的作用是相互的，磁铁对回形针吸引的同时，回形针也对磁铁有吸引力作用，故C错误；
D．回形针除了受到向上的磁铁的吸引力和向下的细绳的拉力，还受到向下的自身重力，因此磁铁的吸引力等于细绳的拉力与重力之和，故D错误。
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
A．通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的，而不是小磁针的指向决定的，故A错误；
B．移去小磁针后，通电导线周围的磁场依然存在，故B错误；
C．通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，电流方向改变，小磁针的偏转方向也会发生改变，故C错误；
D．将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，这说明电流的周围存在磁场，故D正确。
故选D。
7．B
【解析】
【详解】
AB．若A为电源正极，则电流从A流出，电磁铁正面电流方向向上，利用安培定则可判断出D为N极，E为S极，根据磁感线的分布可知C、D为异名磁极，因此C为S极，E、F为同名磁极，因此F为S极，故A错误，B正确；
CD．若B为电源正极，则电流从B流出，电磁铁正面电流方向向下，利用安培定则可判断出E为N极，D为S极，根据磁感线的分布情况可知，C为N极，F为N极，故CD错误。
故选B。
8．D
【解析】
【详解】
A．焦耳发现了著名的焦耳定律，其名字被命名为功和各种能量的基本单位，故A不符合题意；
B．安培发现了著名的安培定则，其名字被命名为电流的基本单位，故B不符合题意；
C．欧姆发现了欧姆定律，故C不符合题意；
D．奥斯特最早发现了电流的磁效应，最早揭示了电与磁之间的联系，故D符合题意。
故选D。
9．C
【解析】
【详解】
A．两灯各自的电压相等，不一定是并联，因为两个规格相同的灯串联时，两端的电压也相等，故A不符合题意；
B．灯的亮度取决于灯的实际功率，灯的实际功率太小，此时电路中有电流，灯也不会亮，故B不符合题意；
C．两手互相搓动，克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，属于做功改变物体的内能，是机械能转化为内能，故C符合题意；
D．当通电直导体下磁针的位置的磁场方向与磁针指向一致时，磁针不会旋转，故D不符合题意。
故选C。
10．C
【解析】
【详解】
A．图中，在条形磁铁周围撒上铁屑后轻敲玻璃板，所观察到的是铁屑的排列方向，而不是磁感线，磁感线是人们假想出来的，不是真实存在的，故A错误；
B．磁感线的疏密程度说明磁场的强弱，磁感线越密集的地方磁场越强，U形磁铁周围的磁感线在靠近磁极处分布的比较密，说明靠近磁极处的磁场比较强，故B错误；
C．图中，小磁针的右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端是N极，故C正确；
D．图中，地面附近能自由转动的小磁针静止时，N极指向地磁的南极，在地理北极附近，故D错误。
故选C。
11．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．最早发现了杠杆平衡条件的是阿基米德，故A错误；
B．托里拆利最早测出了大气压强的值，故B错误；
C．奥斯特发现了电流周围存在磁场，即电流的磁效应，故C正确；
D．牛顿最早揭开了光的颜色之谜，即光的色散，故D错误。
故选C。
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．通电后，螺线管的每一圈导线相当于一个小磁体，这些小磁体的和极靠在一起，相互吸引，弹簧的长度会缩短，故AB错误；
CD．螺线管中电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为极，右端为极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的极朝右，故C正确，D错误。
故选C。
13． 3.2 加速 N 负
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]图示弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧秤的读数是物体对弹簧的拉力，与弹簧拉物体的力是一对相互作用力，大小相等，弹簧拉物体的力与被测物体的重力大小相等是一对平衡力，大小相等，故被测物体的重力为3.2N。
（2）[2]小车和木块一起向右匀速运动，当小车突然向右加速运动时，木块的底部随小车向右加速运动，而木块的上部由于惯性，继续保持原来的运动状态，所以竖直放置的木块将会向左边倾倒。
（3）[3]小磁针静止时N极指向螺线管的左侧，根据异名磁极相互吸引，故螺线管的左端是S极，右端是N极。
[4]根据右手螺旋法则，用右手握住螺线管，大拇指指向N极，则弯曲的四指指的方向即为电流的方向，故电源的右端是负极，如图。
14． S 左 a流向b
【解析】
【详解】
[1]根据安培定则知，当线圈中的电流从A流向B时，线圈左端是电磁铁的S极。
[2]根据磁极间相互作用的规律知，活塞被吸引，将向左运动。
[3]此时活塞筒内的压强减小，血管内压强大，阀门闭合，开启，血液从血管进入活塞筒，即血液由a流向b。
15． 奥斯特 焦耳
【解析】
【详解】
[1]1820年，丹麦的物理学家奥斯特做了著名的奥斯特实验：当导线中有电流通过时，它旁边的小磁针发生了偏转，证实了电流周围存在磁场。
[2]英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律即著名的焦耳定律。
16． 磁场 电流方向
【解析】
【分析】
(1)奥斯特实验证明了电流的周围存在磁场，这是第一个发现了电和磁存在联系的实验；
(2)电流的磁场方向与电流的方向有关。
【详解】
[1]丹麦的物理学家奥斯特做的著名的奥斯特实验，即：当导线中有电流通过时，它旁边的小磁针发生了偏转，证实了电流周围存在磁场。
[2]实验中发现，导线中电流方向不同时，小磁针的偏转方向也不同，这说明电流方向不同，磁场方向也不同，电流的磁场方向与电流方向有关。
【点睛】
本题考查了电流的磁效应，电流磁场方向与电流方向间的关系等问题。
17． N 小灯泡发光
【解析】
【详解】
(1)[1]根据异名磁极相互吸引，通电线圈的B端与磁铁N极相吸，所以B端是S极，则A端 是N极；
根据安排定则的内容：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的一端为螺线管的N极；A端与电源负极相连，B与电源正极相连，如图：
(2)[2]将灯泡、干电池、开关用到导线串连在一起，一端连图中导线②，另一端与标有N的插脚相连，闭合开关，如果灯泡发光，说明导线②是接到N插脚上。
18． 水银 磁性
【解析】
【分析】
明确这一装置由两部分电路组成，左端电路的控制要点在于液体柱的变化，而右端的控制要点则在电磁铁对衔铁的吸引，再由此分析电路中温度变化时的工作情况．用安培定则判断通电螺线管的电流的方向，可知电源的正负极．
【详解】
温度报警器用水银做测温物质，因为水银是导体，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电路接通，电磁铁具有磁性，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号．
由螺线管标的N和S极和安培定则通过它的电流从右端流入，左端流出，电源的右端是正极，左端是负极，如图所示：
19． S 变小 0.6A 0.48W 5cm
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]S闭合后，电磁铁上电流从下端流入，上端流出，据安培定则可知，电磁铁下边的磁极为N极，上边的磁极为S极。
[2]当锅炉中的水位变低时，R1的阻值随受液体压力减小而变大，R0阻值不变，据欧姆定律可知，电路中的电流变小。
（2）[3]当锅炉内水位达到最大高度时，压敏电阻所受的压力最大，由图像可知此时压敏电阻的阻值为8Ω，则控制电路中的电流
I===0.6A
(3)[4]由题意可知，控制电路中的电流为0.2A时，报警装置开始工作，因此定值电阻R0消耗的功率
P=I2R0=(0.2A)2×12Ω=0.48W
[5]当控制电路中的电流达到0.2A时，控制电路中的总电阻
R′===60Ω
此时压敏电阻的阻值
R1=R′-R0=60Ω-12Ω=48Ω
由图像可知，此时压敏电阻受到水的压力为2N，所以压敏电阻受到水的压强
p===500Pa
根据液体压强公式p=液gh可得
h===0.05m=5cm
即此时锅炉中水的深度为5cm。
答： （1）S闭合后，电磁铁上边的磁极为S极，当锅炉中的水位变低时，电路中的电流变大变小；
（2）当锅炉内水达到最大量时，电路中的电流为0.6A；
（3）当电路中的电流的达到0.2A时，红灯亮，报警器报警装置开始报警，则定值电阻R0消耗的电功率是0.48W； 此时锅炉中水的深度为5厘米。
20．
【解析】
【详解】
（1）螺线管的右侧为N极，根据安培定则可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，故电源右端为正极；
（2）（3）磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的，故永磁体A的左端为S极，右端为N极。如图所示
21． 2.00
【解析】
【详解】
(1)[1]电流方向由电源正极出发，经电流表、螺线管再回到负极，根据安培定律可以判断出螺线管左端为N极，如图所示：
。
(2)[2]如图乙所示是用杠杆提升重物的装置，重物A受到的重力竖直向下，作用在物体重心处，重力的符号为G，由支点O向力F作垂线段即为其力臂L；如图所示：
。
(3)[3]在丙图中，刻度尺的分度值为0.1cm，物体的长度是
L=2.50cm-0.50cm=2.00cm