北师大版九年级年级全一册14.3电流的磁场（含解析）

北师大版九年级年级全一册 14.3 电流的磁场
一、单选题
1．如图所示实验现象揭示物理原理或规律所对应的技术应用不正确的是（　　）
A．磁极相互作用→磁悬浮列车
B． 连通器→三峡船闸
C．水蒸气的内能转化为木塞的机械能→火箭发射
D． 电流的磁效应→动圈式话筒
2．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
3．如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是（　　）
A．条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
4．直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。将一枚转动灵活的小磁针放在水平放置的直导线正下方，直导线通电的瞬间（　　）
A．若电流方向从东向西，则小磁针不发生偏转
B．若电流方向从北向南，则小磁针逆时针偏转
C．若电流方向从南向北，则小磁针顺时针偏转
D．若电流方向从西向东，则小磁针不发生偏转
5．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
6．如图所示，磁悬浮地球仪无任何支撑地悬浮在空中。它的底座里面有一个电磁铁，可使内部有磁体的地球仪悬浮在空中。要断开底座电磁铁的电源的时，需要先把地球仪拿下来放好，再把电源断开，这样才能避免地球仪由于断开电磁铁的电源而摔坏。关于地球仪悬浮在空中时的受力情况，下列说法中正确的是（　　）
A．地球仪内部的磁铁受到电磁铁引力的作用 B．地球仪内部的磁铁受到电磁铁斥力的作用
C．地球仪所受浮力与地球仪所受重力是一对平衡力 D．地球仪所受磁力大于地球仪所受重力
7．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
8．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
9．如图所示，当螺线管中有电流通过，小磁针静止时指向图中所示位置，由此可以判断（　　）
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极 B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极 D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
10．关于下面四幅图的说法错误的是（　　）
A．拇指所指的那端就是通电螺线管的N极
B．地磁场的两极与地理的两极不重合
C．奥斯特实验证实电流的周围存在着磁场
D．司南之杓，投之于地，其柢指北
11．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
12．如图画出了磁感线的分布情况，由此可知（　　）
A．A端为磁铁的N极，c端是电源正极
B．A端为磁铁的N极，c端是电源负极
C．A端为磁铁的S极，d端是电源正极
D．A端为磁铁的S极，d端是电源负极
二、填空题
13．扬声器与______的工作原理相同（选填“发电机”或“电动机”），由于通过线圈的电流是______（选填“变化”或“不变”）的电流，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。如图所示的电路中，开关S闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源的正极是______（选填“A”或“B”）端。
14．图中螺线管由铜丝绕制，通电后螺线管有自由电子定向移动方向如图，则通电螺线管的_____（选填“左”或“右”）端是N极。
15．如图所示，在奥斯特实验中，导线通电时，导线附近的小磁针发生了___________，证实了电流周围存在___________。
16．如图是小明自制的一个磁悬浮玩具，磁体陀螺因与电磁铁底座相排斥而悬浮。请在两个括号中标出相应的磁极符号。
三、综合题
17．阅读短文，回答问题∶
干簧管
干簧管也叫干簧继电器，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体。比一般机械开关结构简单，体积小，工作寿命长，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高，有单触点和双触点之分。单触点干簧管结构如图甲，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。双触点干簧管结构如图乙，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，如图丙所示，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，当吸引力大于B的弹力时，B与A的端点分开，并与C的端点接触。而当B与C的吸引力减小到一定程度时，B在弹力的作用下与C的端点分开，重新恢复与A的端点接触。请回答下列问题∶
（1）在图丙中，若要使螺线管的右端为N极，则电源左端是____极。
（2）如图丁所示，当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的两磁簧片被磁化，则磁簧片ab的b端为_____极；磁簧片cd的c端为_____极。
（3）干簧管在工作中所利用的电磁现象不包括( )
A．电流的磁效应 B．磁场对电流的作用
C．磁极间的相互作用 D．磁化
（4）如图戊所示，是小明同学用干簧管自制的水位自动报警器的结构简图，当水面在A、B之间正常水位时，上、下两干簧管都远离条形磁铁，没有磁化是断开的，红、绿灯都不发光，电铃不响∶当水面上升到最高水位A处时，___灯发光， 电铃响； 当水面下降到最低位B处时，______灯发光， 电铃响，这样通过红、绿灯的发光情况就可以判断水位是否正常。
（5）把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管、开关、电源按如图所示电路连接，制成光电报警装置。当有光照射报警装置且光照不是很弱时，蜂鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声（光敏电阻∶受光照射后，阻值会变小）。请将下面的电路完整连接好______________。
18．小新发现物理学与生产、生活息息相关，他总结的相关知识如下，请你帮他补充完整．
（1）在国际单位制中，能量的单位是_____（填写中文名称）；在电路图中，灯泡的规定符号是_____．
（2）如图所示，水上运动项目﹣划艇．运动员奋力向后划水，划艇才能快速向前航行，这是利用了_____物理原理；划艇漂浮在水面上是因为它受到的浮力_____重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）如图所示，在探究通电螺线管的磁场特点实验中，电源的左端是_____（选填“正”或“负”）极，螺线管上方的小磁针的右端是_____（选填“N”或“S”）极
19．⑴如图所示，请画出物体A所受重力的示意图； ( )
⑵如图所示，AO为入射光线，ON为法线．请画出入射光线AO的反射光线； ( )
⑶如图所示，O点为杠杆的支点，请画出力F的力臂，并用字母L表示； ( )
⑷通电螺线管中的电流方向如图所示，由此可以判断出通电螺线管的左端是 _____极（选填“N”或“S”）；
⑸如图所示，弹簧测力计的示数为 _____ N；
⑹如图所示，物体A的长度是 _____cm；
⑺如图所示，温度计的示数是 _____℃；
(8)如图所示，电阻箱的示数是 _____Ω；
⑼如图所示，电能表的示数为 _____kW·h；
20．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________．
21．（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．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．磁极相互作用相互排斥，应用这一原理的技术是磁悬浮列车，故A不符合题意；
B．连通器，两端开口，底部联通，三峡船闸就是应用这一原理，故B不符合题意；
C．水蒸气的内能转化为木塞的机械能，而火箭发射也是将内能转化为机械能，故C不符合题意；
D．奥斯特实验原理是电流的磁效应，是电流周围存在磁场，而动圈式话筒，将电能转化为机械能，故D符合题意。
故选D。
2．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。
3．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．由安培定则得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁右端为N极，左侧为S极，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力，故A正确；
B．条形磁铁处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面对条形磁铁的水平向右的摩擦力为一对平衡力，故B错误；
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，排斥力变小，摩擦力和排斥力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力变小，故C错误；
D．若只改变电源的正负极，电流的方向改变，大小不变，则电磁铁的磁性不变，条形磁体受到电磁铁的吸引力大小等于原来的排斥力大小，此时吸引力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则摩擦力不变，故D错误。
故选A。
4．D
【解析】
【详解】
当电流方向从西向东时，根据如图的判断方法可知，在直导线正下方，磁场方向向北；当导线不通电时，小磁针N极指向北方，所以通电后小磁针不发生偏转，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．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。
6．B
【解析】
【详解】
AB．地球仪悬浮在空中受重力与斥力保持平衡，所以地球仪内部的磁铁受到电磁铁斥力的作用，故A错误，B正确；
C．地球仪悬浮在空中受重力与斥力保持平衡，地球仪所受浮力受到空气的浮力很小可以忽略不计，故C错误；
D．地球仪悬浮在空中受重力与斥力保持平衡，根据二力平衡，地球仪所受磁力等于地球仪所受重力，故D错误。
故选B。
7．B
【解析】
【详解】
A．磁感线是为了描述磁体周围的空间磁场，假想出来的闭合曲线，故A错误；
B．通电螺线管的磁性强弱与电流大小和线圈匝数都有关系，故B正确；
C．摩擦起电的实质是电子的转移，并不是创造了电荷，故C错误；
D．电子带负电，而电流的方向是正电荷定向移动的方向，所以自由电子定向移动的方向与电流方向相反，故D错误。
故选B。
8．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。
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知，小磁针左端是N极，右端是S极，所以电磁铁的左端，即a端为S极，右端为N极，跟据安培定则可知，电流从c端流出后进入电磁铁，故c端是电源的正极，d端是负极，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
10．D
【解析】
【详解】
A．由图可知，电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知螺线管的右端是N极，故A正确，不符合题意；
B．地磁场的南北极与地理南北极相反，并不重合，故B正确，不符合题意；
C．奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场，故C正确，不符合题意；
D．司南之杓，投之于地，其柢指南，司南的长柄指南，故D错误，符合题意。
故选D。
11．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。
12．D
【解析】
【详解】
由图可知，A端的磁感线是从外部进入A的，则A为S极；磁感线从螺线管的左端进入，则螺线管的左端为S极，右端为N极；根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指冲右，四指环绕的的方向即为电流方向，故电流从螺线管的左端流入，右端流出，所以c为电源的正极，d为电源的负极，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
13． 电动机 变化 B
【解析】
【详解】
[1][2]电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。扬声器与电动机的工作原理相同，由于通过线圈的电流是变化的电流，通电线圈在磁场中受到力的作用，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
[3]小磁针静止时左端为N极，右端为S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故通电螺线管的左端为N极，由右手螺旋法则可知电流应由螺线管的右侧流入，即电源的B端为正极。
14．左
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知，自由电子由螺线管的左端进入，因为金属导体中电流方向和自由电子的定向移动方向相反，所以螺线管的电流从右端进入，从左端流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指指向电流方向，则大拇指所指的左端为螺线管的N极。
15． 偏转 磁场
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]1820年，丹麦科学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现：当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转，他进而继续研究，终于证实了电流周围存在磁场，在世界上第一个发现了电和磁之间的联系。
16．
【解析】
【详解】
根据安培定则可知，伸出右手，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向为N极，故该电磁铁的上端为N极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，磁体的陀螺下方是N极。
17． 负 N S B 红 绿
【解析】
【详解】
(1)[1]螺线管的右端为N极，右手握住螺线管，大拇指朝右，电流从左侧流进，左侧流出，所以电源的右端是负极。
(2)[2][3]磁簧片ab的a端靠近条形磁铁的N极，所以a端是S极，则b端是N极；磁簧片cd的d端靠近条形磁铁的S极，所以d端是N极，则c端是S极。异名磁极相互吸引。
(3)[4] S闭合时，控制电路接通，线圈产生磁场，舌簧被磁化，在两舌簧端面形成异名磁极，因相互吸引而吸合，于是工作电路接通，S断开时，两舌簧退磁，在弹力作用下分开，工作电路断开。故该装置中利用了电流的磁效应、磁化及磁极间的相互作用。没有利用磁场对电流的作用。故选B。
(4)[5][6]当水面上升到最高水位A处时，条形磁铁位于干簧管2的右边，此时两个磁簧片被磁化后，由于是异名磁极相互吸引而相互接触，此时接通电路, 红灯发光电铃响；当水面下降到最低水位B处时，条形磁铁位于干簧管1的右边，此时两个磁簧片被磁化后，由于是异名磁极相互吸引而相互接触，此时接通电路，绿灯发光电铃响。
(5)[7]电池、光敏电阻与开关及干簧管继电器开关的里面两个接线构成一个回路;而另一组电池、蜂鸣器与干簧管继电器开关外面线圈的两个接线构成又一个回路。当有光照时，光敏电阻变小，使得干簧管继电器开关存在磁场，导致开关接通，最终使得蜂鸣器发声，如图所示：
。
18． 焦耳 物体间力的作用是相互的 等于 负 N
【解析】
【详解】
解：（1）在物理学中，功和能量的基本单位都是焦耳；在电路图中，灯泡的规定符号是；（2）划桨时手向后划水，同时水也会给船桨一个反作用力而使船前进，说明物体间力的作用是相互的；划艇漂浮在水面上，处于平衡状态，则它所受的浮力等于自身的重力；（3）在磁体的周围，磁感线是从磁体的N极出发，回到S极，所以图2中通电螺线管的左端为N极、右端为S极，根据磁极间的相互作用可知，小磁针的左端为S极，右端为N极．根据螺线管的N极和线圈的绕向，利用右手螺旋定则可以确定电流是从螺线管的右端流入、左端流出．从而可知电源的右端为正极，左端为负极．
如图所示：
19． N极 3.2N 4.50cm -11℃ 2015Ω 2015.5kW·h
【解析】
【详解】
试题分析：（1）重力的作用点在物体的重心，形状规则，质地均匀的物体的重心在其几何中心；而重力的方向是竖直向下的；
（2）反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；
（3）力臂是过支点垂直于力的作用线所做的线段；
（4）根据安培定则，用右手握螺线管如图所示：
由此可知，通电螺线管的左端是N极；
（5）弹簧测力计的分度值是0.2N，示数为3.2N；
（6）图示刻度尺的分度值是1mm，读数时需估读到分度值的下一位，所以是4.50cm；
（7）图示温度计没有零刻线，但是观察得知：数值越往下越大，所以知道是负数，则示数为-11℃；
（8）电阻箱的示数为各旋盘的指针所指示的数乘以各自的倍数再相加，所以图示电阻箱的读数为：
R=2×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+5×1Ω=2015Ω；
（9）电能表的示数以kW·h为单位，读数窗的最后一位代表十分位，所以图示电能表的示数为2015.5 kW·h.．
考点：作图 测量工具的读数
20． 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
【解析】
【分析】
（1）磁场是有方向的，一般情况下，位置不同，磁场方向不同；
（2）放入磁场中的铁屑会被磁化，成为一个小磁体；人们为了描述磁场的性质，引入了磁感线；
（3）①探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系，应改变电流；
②条形磁体的两端是它的两个磁极，通电螺线管也有两端，它的两端也是两个磁极．通电螺线管的极性跟电流方向有关，它们之间的关系可以用安培定则来判定；
③通过小磁针的偏转可以检验磁场是否存在．
【详解】
（1）磁场是有方向的，在磁场的不同位置，其磁场方向一般不同；
（2）①轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响，铁屑在磁场中会被磁体磁化，成为一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来；
②人为了形象地描述磁场，人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的存在以及磁场的强弱，这样的曲线叫做磁感线；
（3）①为了探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系，应改变电路中的电流方向，可以通过对调电源正负极来改变电流方向；
②通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样．通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极．通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关，极性跟电流方向的关系可以用安培定则来判定：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极；
③本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示通过导体周围的磁场．
21． 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．
答案第1页，共2页
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