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．如图所示，能正确表示小磁针指向的是（　　）
A． B． C． D．
2．下列说法中正确的是（ ）
A．电流会在周围空间产生磁场
B．用撒铁屑的方法可以判断条形磁铁N极位置
C．磁场是客观存在的，它是由真实磁感线组成的
D．位于磁场中可自由转动的小磁针静止时，S极所指的方向即为该点的磁场方向
3．下列关于磁现象描述中错误的是（　　）
A．磁体周围的磁场是真实存在的 B．地面上的指南针N极总是指向地理的南极
C．通电导体周围存在磁场 D．磁感线是为了描述磁场而引入的假想曲线
4．闭合开关S，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．通电螺线管右端为N极
C．小磁针左端为N极
D．改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场方向
5．下列四个图中，磁感线方向标注错误的是（　　）
A． B．
C． D．
6．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
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．首先发现电流磁效应的科学家是（　　）
A．奥斯特 B．伏特 C．安培 D．欧姆
9．在物理学建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。下列说法不正确的是（　　）
A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象
B．开普勒最早发现了行星运动的三大规律
C．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量
D．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因
10．环形电流可以看作是一匝的通电螺旋管，其两侧的磁极与线圈中电流方向的关系也符合右手螺旋定则，把两个单匝线圈A和B挂在水平光滑的固定绝缘细杆MN上，且平行靠近放置，当线圈通入如图所示大小相同，方向相反的电流时，则线圈A和B将（　　）
A．靠近 B．距离不变 C．远离 D．无法确定
11．下面所做探究实验与得出结论相匹配的是（　　）
A．实验：马德堡半球实验→结论：液体内部存在压强而且很大
B．实验：奥斯特实验→结论：通电导体周围存在磁场
C．实验：用铁屑探究磁体周围的磁场→结论：磁感线是真实存在的
D．实验：探究带电体间的相互作用→结论：同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
12．作图是一种常见的建立模型的方法，如图所示有关作图不符合科学原理的是（ ）
A．平面镜成像
B．小球弹起时受到的力
C．通电螺线管的磁极、磁场
D．家庭电路
二、填空题
13．通电螺线管的外部磁场与条件磁体周围磁场相似
(1)如图甲，箭头表示电流方向，小磁针北极指向如图所示，则螺线管的A端是________极（选填“N”或“S”）。
(2)螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成。现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示。则其B端是___极 （选填“N”或“S”）。
(3)如图丙所示。地球周围存在的磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，地球自转的方向自西向东，根据地磁场的磁极可以判断：形成圆形电流方向与地球自转方向___（选填“相同”或“相反”）。
14．如图是苏州市某中学科技兴趣小组的同学设计制作的电动气泵结构图，该气泵用来给气球打气。其中永久磁铁的下端为N极，把A、B两个接线柱接入电路，给电磁铁通电，若电流是由B→A的，电磁铁A端为___________极，永久磁铁因___________相互排斥而弹开，带动连杆往上运动，使气室容积变大，内部气压___________（变大/变小），单向阀门P___________（关闭/打开）。
15．通电螺线管的磁场方向与_______方向有关。磁场的强弱与_____、____、有无铁芯有关。
16．如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后，小磁针静止时左端为______填(“S”或“N”）极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的大小将______。（填“变大” “变小”或“不变”）
三、综合题
17．如图－1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路．Rt为热敏电阻，阻值随温度升高而减小．R1、R2、R3均为电热丝，且R1＝R2＝400Ω．闭合开关S1、S2，电热器开始加热．
（1）控制电路中，电磁铁的上端是_____极．
（2）加热时，动触点与上方静触点b、c接通，工作电路的总功率是多少？_____
（3）电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图－2所示．当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时，动触点a与下方静触点d接通，进入保温状态，此时热敏电阻Rt的阻值是多少？_____（电磁铁线圈电阻不计）
（4）保温状态下，R1的功率为64W，则工作电路30s消耗的电能是多少？_____
18．阅读短文，回答问题：
国产磁悬浮
2019年7月12日首条设计时速80~100km/h的中低速国产磁悬浮直线驱动生产线落户太原，标志着山西综改示范区磁浮线项目更进一步。该项目建成后，将大大缩短太原到太谷的时空距离，跨市上班将不是梦。2020年6月21日，时速600km/h的国产高速磁浮试验样车在同济大学磁浮试验线上成功试跑，标志着我国高速磁悬浮研发取得重要突破。
图甲是一款国产磁悬浮车，车体使用了碳纤维密封材料，较铝合金减重。采用无接触“抱轨”的方式设计运行，摩擦阻力小，图乙的轨道下部安装有轨道线圈，在车辆的下部也装有车身线圈，有电流通过时，两线圈之间就会产生强大的作用力，使列车悬浮在间距以内的轨道上方。牵引供电系统布置在地面上，采用感应发电装置分段供电，同一供电区间只能有一列列车行驶，避免追尾风险。与轮轨列车相比，运行安全、耗能低、时速快，噪音小、维护量少，具备全寿命周期成本低的优势。
(1)车体使用了碳纤维密封材料，较铝合金减重30，这是利用了这种材料______的属性；
(2)由于电流的______效应，导致两线圈中有电流通过时，会产生强大的作用力使列车悬浮；在图丙中，若A是车身线圈，B是轨道线圈，则车身线圈上端是______极；
(3)乘坐Z3线磁悬浮列车从太原到相距30km的太谷，至少需要______min；
(4)在图乙中画出磁悬浮列车静止悬浮时的受力示意图（车重心为O）。( )
19．（1）根据图中通电螺线管，在磁感线上标出方向，并标出电源的右侧小磁针的N、S极．
( )
（2）如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂.请在图中作出F2的力臂L2及力F1.
( )
（3）图中被测物体的外直径是 _____ cm．
20．（1）如图甲所示，温度计的示数为_____________°C。
（2）如图乙所示，通电螺线管的上端为_____________极。
（3）站在地上的人用如图丙所示滑轮组提升重物，请画出人向下拉绳时滑轮组的绕线______。
（4）图丁所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力，图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB、AC⊥OB。线段___________表示力F的力臂。
21．铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁，当磁体靠近它或与它接触时，它便有有了吸引钢铁的性质，也是被磁化了．软铁磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料．而钢等物质在磁化后，磁性能够保持，称为硬磁性材料．硬磁性材料可以做成永磁体，还可用来记录声音．录音机的磁带上就附有一层硬磁性材料制成的小颗粒．录音时，声音先转变成强弱变化的电流，这样的电流通过录音磁头，产生了强弱变化的磁场．磁带滑过时，磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化，于是记录了一连串有关磁性变化的信息（如图）．
阅读上面文字，完成下列内容：
（1）磁带上的_____记录了声音、图象等信息；录音机在把声信号变成磁信号的过程中，要先把声信号变成_____信号．
（2）请根据上面的内容，提出一个物理问题并尝试解答提出的问题．
示例：问题：什么是磁化？
解答：使没有磁性的物体获得磁性的过程．
问题：_____
解答：_____
（3）标出如图所示位置时刻，磁头线圈中的电流方向．
( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．电流从左端流入，右端流出，根据安培定则可知，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，可知小磁针N极指向错误，故A不符合题意；
B．电流从左端流入，右端流出，根据安培定则可知，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，可知小磁针N极指向错误，故B不符合题意；
C．电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向正确，故C符合题意；
D．电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，小磁针在螺线管的内部，则小磁针的N极指向左端，故D不符合题意。
故选C。
2．A
【解析】
【详解】
A．奥斯特实验说明了通电导线周围存在着磁场，故A正确；
B．用撒铁屑的方法可以模拟磁感线，但它无法显示磁场的方向，故B错误；
C．磁体周围存在着磁场；磁感线是为了描述磁场的性质而引入的，是不存在的，故C错误；
D．在磁场中，小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故D错误。
故选A。
3．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，故A正确，不符合题意；
B．地球是一个大磁体，地磁的南北极与地理的南北极相反，所以指南针静止时，指南针的N极指向地磁的南极即地理的北极，故B错误，符合题意；
C．根据奥斯特实验即电流的磁效应可知，通电导体周围存在着磁场，故C正确，不符合题意；
D．磁感线是为了形象描述磁场的分布引入的物理模型，是虚拟的封闭曲线，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．C
【解析】
【详解】
ABC．由图可知，磁感线是从螺线管的左端出来的，则左端为N极，右端为S极，根据安培定则可知，螺线管外侧电流的方向是向上的，即电源的B端为正极；根据异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为N极，右端为S极；故AB错误，C正确；
D．磁场的方向与电流的大小无关（与电流的方向有关），改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场强弱，故D错误。
故选C。
5．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．用右手握住螺线管，让四指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极（在螺线管的外部，磁感线从N极发出回到S极）。本选项中，四指向螺线管中电流的反方向，故A错误，A符合题意；
B．磁感线都是从N极发出回到S极，故B正确，B不符合题意；
C．磁感线都是从N极发出，故C正确，C不符合题意；
D．地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，磁感线从地磁北极发出回到地磁南极，故D正确，D不符合题意。
故选A。
6．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。
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．A
【解析】
【分析】
【详解】
奥斯特首先发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电现象和磁现象之间有联系的人。
故选A。
9．C
【解析】
【详解】
A．奥斯特发现了电流磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故A正确，A不符合题意；
B．开普勒最早发现了行星运动的三大规律，故B不符合题意；
C．牛顿提出了万有引力定律，但没有测出万有引力常量，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故C符合题意；
D．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故D不符合题意。
故选C。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
由图知，线圈A中的电流方向向上，B中的电流向下，用右手握住线圈A、B，让四指指向线圈中电流的方向，则大拇指所指的那端就是线圈的N极，所以线圈A的左端为N极、右端为S极，线圈B的右端为N极、左端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，线圈A和B会相互远离。
故选C。
11．B
【解析】
【详解】
A．马德堡半球实验证明气体内部存在压强而且很大，故A不符合题意；
B．奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故B符合题意；
C．磁感线是理想化的物理模型，磁感线实际上并不存在，故C不符合题意；
D．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故D不符合题意。
故选B。
12．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．平面镜所成的像是虚像，所以在画平面镜所成像的时候应该用虚线，故A不符合科学原理，符合题意；
B．小球弹起时受到竖直向下的重力和沿着绳向上的拉力，故B符合科学原理，不符合题意；
C．由图可知，通电螺线管正面电流方向向下，根据安培定则通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据磁极间的相互作用规律，小磁针右端为N极，左端为S极，在磁体的外部磁感性从N极到S极，故C符合科学原理，不符合题意；
D．家庭电路中，螺口灯的连接螺口接零线，中央弹簧片经过开关接火线，故D符合科学原理，不符合题意。
故选A。
13． S S 相反
【解析】
【详解】
(1)[1]小磁针北极指向如图所示，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的A端是S极。
(2)[2]现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，由安培定则可知，其B端是S极。
(3)[3]地磁场的N极在地理南极附近，根据安培定则可知，圆形电流方向为自东向西，所以形成圆形电流方向与地球自转方向相反。
14． N 同名磁极 变小 关闭
【解析】
【分析】
【详解】
[1] 当电流从电磁铁的B端流入时，由安培定则知道，电磁铁上方A端为N极。
[2][3][4]由磁极间的相互作用规律知道，永久磁铁因同名磁极相互排斥而被弹开，带动连杆往上运动，使气室容积变大，内部气压变小，在外界气压的作用下，单向阀门P关闭。
15． 电流 电流的大小 线圈的匝数
【解析】
略
16． S 变小
【解析】
【详解】
[1]由图可知，当闭合开关后，电流由电源正极出发，经用电器、开关后回到电源负极，由安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为S极。
[2]当滑片P向左滑动时，电阻增大，电路总阻值增大，电流会减小，通电螺线管的磁性会变弱，对铁块的吸引力减小，由于铁块始终静止，受到的摩擦力始终等于受到的吸引力，吸引力减小，所以摩擦力也减小。
17． N 242W 30Ω 2640J
【解析】
【详解】
（1）．根据右手螺旋定则，右手四指弯曲顺着电流方向握住螺线管，则大拇指向上，可判断出电磁铁的上端为N极；
（2）．当电热器加热时，动触点与上方静触点b、c接通，此时R1与R2并联，根据可得，R1和R2工作时的功率：
，
所以加热时，工作电路的总功率P并＝P1+P2＝121W+121W＝242W；
（3）．由图－2可知，当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时，控制电路中的电流I＝0.2A，根据可得：
此时热敏电阻的阻值：；
（4）．电热器处于保温状态时，动触点a与下方静触点d接通，此时R1与R3串联，根据P＝I2R可得：
，
工作电路30s消耗的电能：
W＝UI保温t＝220V×0.4A×30s＝2640J．
18． 密度小 磁 N 18
【解析】
【分析】
(1)根据碳纤维密封材料的密度小进行分析。
(2)电流的三个效应：电流通过导体要发热的电流热效应；电流通过导电的液体会使液体发生化学变化而产生新的物质的电流的化学效应；电流流过导体时导体周围产生磁场的电流磁效应；在乙中，根据右手螺旋定则知，通电螺线管的上端是极，下端是极，由磁极间的相互作用规律知，要使车悬浮起来，应异名磁极相互吸引。
(3)根据求出列车从太原到太谷是时间。
(4)列车静止悬浮时根据二力平衡的条件进行分析，然后用力的示意图表示出受力示意图。
【详解】
(1)[1]碳纤维密封材料的密度小，所以车体使用了碳纤维密封材料，较铝合金减重，这是利用了这种材料密度小的属性。
(2)[2]电流流过导体时导体周围产生磁场的电流磁效应；所以导致两线圈中有电流通过时，会产生强大的作用力使列车悬浮。
[3]在乙中，根据右手螺旋定则知，通电螺线管的上端是极，下端是极，要使车悬浮起来，车身线圈与轨道线圈相对的两个磁极应相互吸引，则车身线圈上端是极。
(3)[4]线磁悬浮列车最大速度，根据可得：列车从太原到太谷是时间
(4)[5]列车静止悬浮时，受到竖直向下的重力作用和竖直向上的作用力，根据二力平衡条件可知，二力平衡，大小相等，如图所示
。
19． 1.70
【解析】
【详解】
（1）电流从螺线管的左端流入右端流出，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极．磁感线的方向是：在磁体的外部从N极出发，回到S极．由于螺线管的左端为S极，由此可以确定磁感线的方向是向左的．根据异名磁极相互吸引可以确定与螺线管右端N极靠近的是小磁针的S极，则小磁针的左端为S极，右端为N极．如图所示：
（2）从支点O到F2作用线的距离，即为L2，过L1的上端作L1的垂线，交杠杆于一点，即为F1的作用点，F1的方向向上，如图所示：
（3）刻度尺是从10.00cm这个整刻线开始测起的，分度值是1mm，物体的外直径等于11.70cm-10.00cm=1.70cm．
20． -2.1 S OA
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]此温度计的分度值为0.1℃，数值向下增大，所以读数为-2.1℃。
（2）[2]右手握住通电螺线管，四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极，据此判断通电螺线管下端为N极，则上端为S极。
（3）[3]人站在地面拉动绳子，因此绳子的拉动方向应向下，因此确定自由端的绳子，然后依次向内绕。
（4）[4]由图可知，OA是从支点到力F作用线的距离，所以，OA表示力F的力臂。
21． 硬磁性材料 电 录音的原理是什么？（或怎样根据电流方向判断磁场方向？等等） 声音先转变成变化的电流，电流通过磁头产生变化的磁场，磁带划过磁头被磁化．（或利用安培定则．等等）
【解析】
【分析】
（1）录音机的原理可以从短文中找出（硬磁性材料可以做成永磁体，还可用来记录声音）；
（2）从这个短文中，我们学到了什么知识，就可以把这个问题提出来并解答；
（3）电磁铁是要吸引下方磁粉的，根据磁极间的相互作用判断出电磁铁的南北极；再根据安培定则判断出电流的方向．
【详解】
（1）硬磁性材料可以做成永磁体，还可用来记录声音，录音机的磁带上就附有一层硬磁性材料制成的小颗粒用来记录声音和图象的；录音时，声音先转变成强弱变化的电流，声信号变成了电信号；
（2）题中告诉了我们录音机录音的原理，可以提出这个问题，解答：录音时，声音先转变成强弱变化的电流，这样的电流通过录音磁头，产生了强弱变化的磁场．磁带滑过时，磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化；
（3）电磁铁吸引下发的磁粉靠的就是异名磁极间的相互吸引作用，所以电磁铁左端为N极，根据安培定则：用右手握住电磁铁中的通电螺线管，大拇指指向左边，四指弯曲的方向就是电流的方向，如图所示：
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页