北师大版九年级年级全一册14.3电流的磁场 同步练习（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，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的指向将（　　）
A．N极向右偏转 B．S极向右偏转 C．N极向左偏转 D．保持静止状态
2．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
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．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
5．如图所示，小磁针N极的指向和通电螺线管的磁感线方向标注均正确的是（　　）
A． B．
C． D．
6．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
7．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
8．如图所示，下列关于磁现象的分析中，说法错误的是（　　）
A．甲图中，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．乙图中，U形磁铁周围的磁感线在靠近磁极处分布得比较密
C．丙图中，小磁针S极的受力方向，与通电螺线管在该点的磁感线切线方向相反
D．丁图中，北京地区地面附近能自由转动的小磁针静止时，N极指向地理北极附近
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．世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是（　　）
A．安培 B．奥斯特 C．法拉第 D．伏特
12．图所示是磁现象的四幅示意图，其中磁感线方向错误的是（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
13．图甲表示了汽油机的___________冲程；将螺线管接入电路闭合开关S后，小磁针N极指向如图乙所示，则a点应该连接电源的___________（选填“正极”或“负极”）；如图丙所示，将灯泡正确连接到家庭电路中，则连接火线的应该是___________（选填“A”或“B”）点。
14．如图所示，物理学家罗兰曾经做过一个实验，在圆形橡胶盘上注入某种电荷，当橡胶盘沿中心轴高速旋转时，圆盘上方原来静止的小磁针转动了。这个实验现象说明______；请你推断橡胶盘高速旋转时电荷有没有受到小磁针的力：______（选填“有”或“没有”）。
15．如图所示，通电螺线管的右端是______极，小磁针静止时右端是______极。
16．如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为______极（选填“N”或“S”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）在图上标出电磁铁下端磁感线的方向______。
三、综合题
17．我国从今年4月15日起，正式实施电动自行车新国标．李强购置了一辆符合新国标的电动车，其整车质量为50kg，最高速度为25km/h．g取10N/kg．试问：
（1）对蓄电池充电时，电能转化为________能；行驶时，电动机提供动力，其工作原理是_____________．
（2）当蓄电池的电全部耗完后，若充电功率为100W，充满电需要5h，不计能量损失，则充满电后蓄电池储存的电能为______．
（3）蓄电池充满电后，其储存电能的75%用于车克服阻力做功，当质量为70kg的李强在水平路面上骑着车，以最高速度匀速电动行驶时，所受阻力为总重的1/40,则车最多能够行驶_____小时．
（4）新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制，这样做主要是为了防止车的_______较大，以减小行车危险．
18．读数与作图
(1)图中，体温计的示数是 ____________ °C。
(2)把带有开关的电灯、三孔插座正确地连入图中的家庭电路中。 ________
(3)根据小磁针静止时的指向，请在图中标出螺线管的北极和电源的正极。 ________
19．请阅读《分子电流假说》并回答问题。
分子电流假说
通过这学期的学习，我们知道磁体和电流都能产生磁场，而且通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场十分相似，它们的磁场是否有什么联系呢？安培由此受到启发，提出了分子电流假说。安培认为：在物质内部存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体。当分子电流I方向如图甲所示，则可用右手螺旋定则判断出它的两侧相当于N、S两个磁极。用安培的分子电流假说能够解释一些磁现象，一根铁棒未被磁化的时候，内部分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外不显磁性，如图乙所示。当铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流的取向变得大致相同，铁棒被磁化，两端对外界显示出较强的磁性，形成磁极，如图丙所示。
在安培所处的时代，人们不知道物质内部为什么会有分子电流，20世纪后，人们认识到原子内部带电粒子在不停的运动，这种运动对应于安培所说的环形电流。“分子电流假说”提出以后，经历了“不太清楚”“遭到拒绝”到“逐渐明朗”几个阶段，这也告诉我们，科学的发现、科学理论的提出以及人们对科学成果的接受，不会都是一帆风顺的，但有益的学术论争可以促进科学的发展。
根据上述材料，回答下列问题。
(1)安培认为，在物质内部存在着的分子电流，使得每个物质微粒都成为了______；
(2)若物质内部某一个分子电流的方向如图所示，若将这个分子电流等效成一个微小条形磁铁，则该微小条形磁铁的上端是______（选填“N极”或“S极”）上；
(3)20世纪后，人们认识到原子可分为原子核和电子，原子核集中了原子全部正电荷和几乎全部质量，电子在核外微小空间运动，那么形成环形电流的是______；（选填“原子核”或“电子”）
(4)一根铁棒被磁化，两端会对外界显示出较强的磁性，但当它受到猛烈撞击后会失去磁性，请你用安培分子电流假说解释其原因。______
20．根据古文《论衡 是应篇》中的记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上．
（1）如图（甲）所示，当磁勺在正确指南时，其A端为该磁体的 ________ （N/S）极．
（2）1952年，中国科学院物理研究所尝试制作一具司南，如（乙）所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的 ________ （B/C/D/E）处打磨成磁勺的A端．
（3）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺A 端总不能正确指南，将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善，这是因为磁勺和盘子之间的 ________ 力影响了实验效果．
（4）为达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近一电磁铁，如图（丙）所示，闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引，由此增加磁勺的磁性，H为电源的 ________ 极．
21．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）。( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
电源外部电流从正极出发，根据右手螺旋定则可知螺线管的右端为N极，根据同名磁极相互吸引可知，小磁针的N极向右偏转、S极向左偏转。
故选A。
2．B
【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。
3．B
【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。
4．B
【详解】
AB．由图可知，磁感线是从螺线管的左侧出来的，则左侧为N极，右侧为S极，根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向左侧，四指环绕的方向即电流方向，看得见的这一侧螺线管中电流的方向是向上的，即电源的B端为正极，故A错误，B正确；
C．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C错误；
D．磁场的方向与电流的大小无关，改变电流的大小只能改变螺线管的磁场强弱，不会改变通电螺线管的磁场方向，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】
首先根据右手螺旋定则判断通电螺线管的NS极，然后可知磁感线方向，利用磁极间的相互作用规律判断小磁针N极的指向。
【解答】
AB．由图知，四幅图中电流方向和线圈的绕法都相同，且电流从左方流入、右方流出，根据安培定则，伸出右手，四指弯曲所指的方向为电流的方向，则大拇指指向通电螺线管的左端为S极，螺线管的右端为N极；在磁体外部，磁感线方向由N极指向S极，则磁感线方向向左，故AB错误；
CD．由磁极间的相互作用规律可知，小磁针左下端为S极，右上端为N极，故C正确，D错误。
故选C。
6．D
【详解】
小磁针在磁场中受磁场力的作用而偏转；甲图导线中有电流，小磁针偏转，乙图导线中无电流小磁针不偏转；比较甲、乙两图说明：通电导体周围存在磁场。甲、丙两图导线电流方向不同，小磁针偏转方向不同，说明小磁针受力方向不同，磁场方向不同，比较甲、丙两图说明：通电导体产生的磁场方向与电流方向有关。根据以上分析，结论①③错误，②④正确。故ABC错误，D正确。
故选D。
7．B
【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。
8．A
【详解】
A．磁感线不是真实存在的，所以在甲图中，所观察到的不是磁感线，是铁屑受到磁场力的作用而分布周围，故A错误，符合题意；
B．U形磁铁周围的磁感线在靠近磁极处分布得比较密，远离磁极处分布得比较疏，故B正确，不符合题意；
C．小磁针S极的受力方向向左，根据安培定则，通电螺线管左侧为N极，那么通电螺线管在该点的磁感线切线方向向右，则这两个方向是相反的，故C正确，不符合题意；
D．小磁针静止时，N极指向是指向地磁南极附近，地理北极附近，故D正确，不符合题意。
故选A。
9．C
【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
【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．B
【详解】
A．电流的单位是安培，因此安培对电流的研究作出了贡献，故A不符合题意；
B．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，是世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家，故B符合题意；
C．法拉第在1831年发现了电磁感应现象，故C不符合题意；
D．为纪念伏特对电学的贡献，把伏特作为电压的单位，故D不符合题意。
故选B。
12．C
【详解】
AB．磁体周围的磁感线是从N极出发回到S极，故AB正确，不符合题意；
C．图中磁感线的方向都是从S极出发，故C错误，符合题意；
D．电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知通电螺线管的右端是N极，磁感线从螺线管的右端出发回到左端，故D正确，不符合题意。
故选C。
13． 做功 正极 B
【详解】
[1]图甲中，两个汽门都关闭，活塞向下运动，所以是汽油机的做功冲程。
[2]由图乙知，小磁针的N极指向左端，则通电螺线管的S极在左端，据安培定则知，电流由螺线管的左端流入，右端流出，所以a点接的是电源的正极。
[3]在家庭电路中，控制灯泡的开关应连接在火线与灯泡之间，所以连接火线的应该是B点。
14． 电荷定向移动形成电流、电流的周围存在磁场、电生磁、小磁针受磁场的作用、小磁针受到磁力的作用、电与磁之间有联系等 有
【详解】
[1]高速旋转时，橡胶盘中的电荷形成了定向移动，即在橡胶盘中形成了电流，而电流周围存在磁场，于是小磁针转动起来。
[2]小磁针受到电荷形成电流的周围磁场的力的作用开始旋转，因为力的作用是相互的，所以，小磁针对电荷也有力的作用。
15． N S
【详解】
[1][2]电流从螺线管的左端流入，右端流出，利用安培定则可以确定螺线管的左端为S极，右端为N极；当小磁针静止时，根据磁极间的作用规律可知，相互靠近的一定是异名磁极，因此可以确定小磁针的左端为N极，右端为S极。
16． N 变大
【详解】
[1][2]由右手螺旋定则，电流从下端流入，电磁铁上部为N极；铁块在重力、磁力作用下，对弹簧有拉伸作用，当滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电阻变小，电路中电流变大，电磁铁磁性变强，铁块向下运动，则弹簧的长度将变大。
[3]在磁体外部，磁感线的方向总是从N极出发回到S极，则电磁铁下端磁感线的方向如图所示：
17． 化学 通电导体在磁场中受到力的作用 1.8×106J 1.8h 动能
【详解】
（1）对蓄电池充电时，电能转化为化学能储存起来，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用；
（2）储存电能；
（3），．
，则以最高时速可行驶；
（4）质量、速度均作了限制，故是对其动能作了限制，防止动能过大，造成危险．
【点睛】
注意单位及能量之间的转换，效率的乘除．
18． 39.1
【详解】
(1)[1]图中，体温计的分度值为0.1℃，示数是39.1°C。
(2)[2]开关与电灯右端的火线串联接入电路，电灯的左端接入到零线；三孔插座左空接零线，右空接火线，上孔接地线，连接方式如图所示：
(3)[3]小磁针S极向右，说明通电螺线管的左端是N极，根据右手螺旋定则可知，电流的方向，确定电源的正负极。答案如图所示：
19． 磁体 N极 电子 见解析
【详解】
(1)[1]材料中已说明，安培认为，在物质内部存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体。
(2)[2]由右手螺旋定则可知，该微小条形磁体上端是N极。
(3)[3]电子在核外空间运动且电子带有负电荷，所以形成环形电流的电荷是电子。
(4)[4]被磁化的铁棒在受到猛烈的撞击后，由于机械振动使分子电流的取向又变的杂乱无章，所以铁棒的磁性因此消失。
20． S D 摩擦 正
（1）磁体静止时，指南的叫南极用字母S表示；指北的叫北极，用字母N表示；
（2）磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出发，回到S极；
（3）摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关；在压力相同的情况下，接触面越粗糙，摩擦力越大；
（4）磁极间的作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；可用安培定则判断通电螺线管的两极极性．
【详解】
（1）磁勺在正确指南时，地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，其A端为该磁体S极；
（2）如（乙）所示，磁体外部，磁感线从N极出发回到S极，根据天然磁石的磁感线分布，可判断D端是S极，也就是磁勺的A端；
（3）把天然磁石打磨成的磁勺放在粗糙的木盘上，由于摩擦力较大，很难正确指示南北方向，将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘，摩擦力减小了，能正确指示南北方向．这说明磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果；
（4）因为异名磁极相互吸引，则与磁勺柄所靠近的下端是通电螺线管的N极，用安培定则可判断通电螺线管中的电流方向，再根据电流方向是从电源正极出发通过用电器回到负极，所以H端为电源的正极．
21． 密度小 磁 N 18
(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
。
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