北师大版九年级年级全一册14.3电流的磁场 同步练习（有解析）

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，静止于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁，左侧有一电磁铁，闭合开关，下列判断正确的是（　　）
A．小车向左运动
B．只将滑片P向右移动，电磁铁磁性不变
C．电磁铁右端为N极
D．只将电源正负极交换，电磁铁磁性增强
2．如图所示，将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点，闭合开关时，通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断正确的是（　　）
A．通电螺线管右端为N极
B．电源左端为正极，右端为负极
C．发光二极管极接点，极接点
D．图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端
3．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
4．电让我们的生活丰富多彩，关于下图所示的情景说法正确的是（　　）
A．甲图中的通电螺线管，将它自由悬垂，则它的B端静止时指向南方
B．乙图中的手摇发电机，它的工作原理是电磁感应，可将机械能转化为电能
C．两图中的实验结果表明，只要给导体通电，导体附近的小磁针就一定会发生偏转
D．丁图中所探究的实验中通电导体受力方向与电流方向和磁场强弱有关
5．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
6．下列说法中正确的是（　　）
A．电流是由电荷定向运动形成的
B．电荷运动的方向就是电流的方向
C．导体中的电流越大则导体的电阻也越大
D．利用撒在电流周围的铁粉可以判断出电流的方向
7．如图，下面关于电与磁的说法正确的是（　　）
A．甲图说明通电导体周围存在着磁场，将小磁针移走，该磁场会消失
B．乙图的工作原理与发电机相同
C．丙图用湿手摸开关是安全的
D．丁图中的测电笔，在使用时手应接触测电笔尾部的金属体
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．下列改变通电螺线管磁性强弱的方法中不正确的是（　　）
A．改变通过螺线管电流的强弱 B．改变螺线管的匝数
C．调换螺线管两端的极性 D．调节铁芯在通电螺线管中的深浅
10．下列关于图中的四幅图的说法中不正确的是（　　）
A．甲图是奥斯特实验，说明电可以生磁
B．乙图中没有画磁感线的地方也有磁场
C．丙图中的能量转换与内燃机的压缩冲程相同
D．丁图说明空气流速大的地方压强小
11．如图所示电路，电磁铁的B端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的A端为S极
B．小磁针静止时，S极水平指向左
C．当滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电磁铁磁性增强
D．增大电源电压可使电磁铁的磁性增强
12．下列选项错误的是（　　）
A．甲图：汽油机的此冲程内能转化为机械能
B．乙图：该器材可验证压强与受力面积的关系
C．丙图：该实验可验证电流周围存在磁场
D．丁图：利用该实验装置探究电热与电阻的关系
二、填空题
13．1820年4月的一天，物理学家_____无意中让通电导线靠近小磁针。发现小磁针偏转。他非常兴奋，紧紧抓住这个现象，接连三个月做了60多个实验证明电流的确能产生磁场，这种现象称为_____。
14．如图甲所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时，金属箔片张开，则金属箔片和橡胶棒带___________（选填“同种”或“异种”）电荷。在图乙中标出通电螺线管的N 极。 ( )
15．如图所示，开关闭合时，螺线管的右端是 _______ （选填“N”或“S”）极；交换电源的正负极后，将整个螺线管装置悬挂起来，静止后螺线管右端将指向 _______ （选填“东”“南”“西”或“北”）方。
16．如图所示，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______极，电源的右端是______极。
三、综合题
17．（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．
18．阅读短文，回答问题．
电动平衡车
电动平衡车，又称体感车（如图甲），是一种时尚代步工具，它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动左右两个电动机进行相应的调整，以保持系统的平衡．电动平衡车采用站立式驾驶方式，通过身体重心和操控杆控制车体运行，采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶．
（1）当人驾驶电动平衡车在水平路面上匀速直线运动时，下列说法中错误的是_____
A．平衡车轮胎上的花纹是为了增大摩擦
B．平衡车刹车时由于具有惯性不能立即停止下来
C．平衡车的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
D．人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对相互作用力
（2）已知平衡车自重12kg,最大载重90kg.质量48kg的小明驾驶电动平衡车时，若每只轮胎着地面积约25cm2,此时对水平地面的压强是_________Pa．（g取10N/kg）
（3）如题图乙所示，科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路．电路中电源电压恒为6V，指示灯L1、L2的规格均为“6V 6W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，不考虑指示灯电阻随温度的变化，当单刀双掷开关S与“1”接通后，左转指示灯L1会亮暗交替闪烁．在上述过程中，左转指示灯L1两端实际电压UL随时间t变化规律如题图丙所示．
①当单刀双掷开关S与“2”接通时，电磁铁中有电流通过，右转指示灯L2发光_____（选填“较亮”或“较暗”）；接着，衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电 阻R0被短路，右转指示灯L2发光_____（选填“较亮”或“较暗”）．此时，由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，右转指示灯L2会亮暗交替闪烁．
②单刀双掷开关S与“1”接通，触点A与B分离时，电磁铁上端是_____极，值电阻R0的阻值为_____Ω．
③在单刀双掷开关S与“l”接通情况下，左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作10min，则整个电路消耗的电能为__J．
19．阅读短文，回答问题。
巨磁电阻效应
法国科学家阿尔贝 费尔和德国科学家被得 格木贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧变化的现象，当磁场变大时，电阻急剧减小。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。
单以读出磁头为例，1994年，IBM公司研制成功了巨磁阻效应的读出磁头，将磁盘记录密度提高了17倍，1995年，宣布制成每平方英寸3GB硬盘面密度所用的读出头，创下了世界纪录，硬盘的容量从4GB提升到了600GB或更高。
（1）巨磁电阻效应大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，也就是说可以检测出更______（选填“强”或“弱”）的磁场；人们利用巨磁电阻效应可以制造______；
（2）下图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，当闭合开关S1时，电磁铁的N极在它的______端（选填“左”或“右”）；
（3）若图中的S1、S2闭合，并使滑片P向左滑，则GMR的电阻______（选填“变大”、“变小”或“不变”），灯泡的亮度变______（选填“亮”或“暗”）。
20．参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？( )
21．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。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
AC．电流从电源的正极流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，右端为S极，小车上的磁铁左端为N极，异名磁极相互吸引，小车受到了一个向左的吸引力，小车就会向左运动，故A正确，C错误；
B．滑片P向右移动，滑动变阻器连入电路的电阻增大，电源电压不变，电流减小。在线圈匝数和铁芯不变时，电流减小，电磁铁的磁性减弱，故B错误；
D．把电源的正负极对调，可以改变电磁铁的极性，但不能改变磁性强弱，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】
A．根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，故A错误；
B．根据安培定则可知，当通电螺线管的左端为N极时，螺线管上的电流方向向上，因为电流是从电源正极流出的，所以电源右端为正极，左端为负极，故B错误；
C．发光二极管具有单向导电性，只有电流从长针进短针出时，二极管才发光，所以发光二极管极接点，极接点，故C正确；
D．磁感线的方向是从N极到S极，所以图中P处磁感线的方向从螺线管左端到右端，故D错误。
故选C。
3．A
【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。
4．B
【详解】
A．甲图中的通电螺线管的B端是N极，将它自由悬垂，则它的B端静止时指向北方，故A错误；
B．乙图中的手摇发电机，它的工作原理是电磁感应（闭合电路的一部分导体做切割磁感线时会产生感应电流），可将机械能转化为电能，故B正确；
C．给导体通电，导体附近的小磁针不一定会发生偏转（小磁针的磁场方向与通电导体周围的磁场方向一致时），故C错误；
D．丁图中所探究的实验中通电导体受力方向与电流方向和磁场方向有关，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】
丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，发现电流周围存在磁场。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．A
【详解】
A．电荷的定向移动形成电流，故A正确；
B．电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反。故B错误；
C．电阻是导体本身的性质，与电流无关，电阻不随着电流的改变而改变，故C错误；
D．撒在电流周围的铁粉可以观察磁场分布情况，但无法判断电流方向，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】
A．通电导体周围的磁场，与小磁针无关，将小磁针移走，磁场不会消失，故A错误；
B．乙图是通电导体在磁场中受到力的作用，与电动机工作原理相同，故B错误；
C．用湿手摸开关可能会触电，是危险的，故C错误；
D．测电笔在使用时手应接触测电笔尾部的金属体，不可接触笔尖金属体，故D正确。
故选D。
8．D
【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
【详解】
通电螺线管磁性的强弱与电流的大小，线圈的匝数及是否有铁芯插入有关；螺线管中的电流越大，螺线管的匝数越多，有铁芯插入都可以使通电螺线管的磁性增强，因此调换螺线管两端的极性，只是改变电流的方向，因此只能改变通电螺线管磁场的方向，不能改变通电螺线管磁性强弱；故C项错误；C项符合题意。
故选C。
10．C
【详解】
A．当有电流通过导体时，小磁针发生偏转，表明通电导体周围存在磁场，说明电可以生磁，故A正确，A不符合题意；
B．磁感线是人们为了直观研究磁场的规律而假想出来的，运用了模型法，磁感线并不是真实存在的，而磁场是真实存在，磁体周围存在磁场，乙图中没有画磁感线的地方也有磁场。故B正确，B不符合题意；
C．丙图中的高温高压的气体推动塞子做功，将内能转化为机械能，与做功冲程相同，压缩冲程是机械能转化内能，故C错误，C符合题意；
D．向两片纸的中间吹气，纸片中的空气流速增大，纸片向中间运动，表明中间压强减小，即流速大的地方压强小，故D正确。D不符合题意。
故选C。
11．D
【详解】
A．由图结合安培定则可知电磁铁的A端为N极，故A不正确；
B．由以上可知小磁针静止时，S极水平指向右，故B不正确；
C．当滑动变阻器的滑动片P向左端移动，滑动变阻器阻值变大，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，故C不正确；
D．增大电源电压可使电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，故D正确。
故选D。
12．D
【详解】
A．甲图中，进气门和排气门都关闭，活塞下行，内能转化为机械能，故A正确，A不符合题意；
B．乙图中，分别把砖块平放和竖放（或侧放），在压力不变的条件下，可改变受力面积的大小，根据细沙的凹陷程度，可验证压强与受力面积的关系，故B正确，B不符合题意；
C．丙图为奥斯特实验，通过后小磁针发生偏转，该实验可验证电流周围存在磁场，故C正确，C不符合题意；
D．电热与电流、电阻和通电时间有关，由控制变量法，探究电热与电阻的关系时，要控制电流和通电时间相同，只改变电阻丝的阻值大小。丁图中，电阻丝阻值一定，无法改变电阻丝阻值的大小，故利用该实验装置不能探究电热与电阻的关系，故D错误，D符合题意。
故选D。
13． 奥斯特 电流的磁效应
【详解】
[1][2]由物理学史可知，奥斯特在课堂上偶然发现：在一枚小磁针上方平行架一根导线，接通电源后发现小磁针明显偏转；后来经过继续的研究和分析得出结论，这种现象称为电流的磁效应，即电流周围存在磁场。
14． 同种
【详解】
[1]与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，接触验电器后，一部分电子转移到金属箔片上，金属箔片带上负电，所以金属箔片和橡胶棒带同种电荷。
[2]根据安培定则，用右手握住通电螺线管，让弯曲的四指指向电流方向，大拇指所指的那端为通电螺线管的N极，如下所示：
15． S 南
【详解】
[1]根据安培定则，用右手握住通电螺线管，四指的弯曲方向跟电流方向一致，拇指的方向就是N极，所以右端时S极。
[2]通电螺线管的右端时S极，所以悬挂起来后右端指着南方。
16． N 负
【详解】
[1]由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，螺线管的左端为S极，右端为N极。
[2]由安培定则可知，螺线管的电流方向向下，所以电源的右端为负极。
17． 1.70
【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．
18． C 1.2×105 较暗 较亮 N 24 1680
【详解】
(1)A、轮胎上的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力．故A正确；
B. 平衡车刹车时由于具有惯性继续向原来的方向运动，所以不能立即停止下来．故B正确；
C. 平衡车的重力小于地面对平衡车的支持力，不符合二力平衡的条件．故C错误；
D. 人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于两个不同的物体上，是一对相互作用力．故D正确．
(2)车对水平地面的压力：F=G总=(m车+m人)g=(12kg+48kg)×10N/kg=600N，
车对水平地面的压强：
p===1.2×105Pa.
(3)①开关S与“1”接触时,电磁铁中电流通过,灯L1与R0串联，
由串联电路的电压特点知,此时L1两端电压小于电源电压6V,即小于其额定电压6V,所以L1不能正常工作，发光较暗；
衔铁被吸下后,R0被短路,电路中只有L1连入电路,L1两端电压等于电源电压6V,L1正常工作，发光较亮；
②由图知，电流从电磁铁下端流入，由安培定则可知，电磁铁上端是北极；
由P=求指示灯L1的阻值：RL===6Ω，
S与“1”接通,触电A与B分离时,L1与R0串联,由图象知灯泡两端电压UL=1.2V，
则R0两端的电压：U0=U UL=6V 1.2V=4.8V；
由串联电路特点和欧姆定律有：IL=IR,即：=
即： =，
解得：R0=24Ω；
③0 1s电路中电流I===0.2A，
电路消耗的电能：W1=ULIt=6V×0.2A×1s=1.2J；
当触点A与B接通时,电磁铁和电阻R0被短路，指示灯发光较亮，
根据图象可知,此时指示灯两端电压为6V,此时电路中的电流：I′===1A；
1s 1.5s电路消耗的电能：W2=UI′t=6V×1A×0.5s=3J；
指示灯交替工作10min整个电路消耗的电能：W=(W1+W2)×=(1.2J+3J)×400=1680J.
19． 弱 硬盘读出磁头 左 变小 亮
【详解】
（1）[1]根据材料可知，巨磁电阻效应大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，也就是说可以检测出更弱的磁场。
[2]根据材料可知，1994年，IBM公司研制成功了巨磁阻效应的读出磁头，将磁盘记录密度提高了17倍，故人们利用巨磁电阻效应可以制造硬盘读出磁头。
（2）[3]由图可知，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极。
（3）[4]如果闭合S1、S2，并使滑片向左滑动，左侧电路中的电阻减小，根据欧姆定律可知，左侧电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强。巨磁电阻（GMR）与周围的磁场有关，且巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小，故GMR的电阻变小。
[5]右图中，由于巨磁电阻（GMR）的阻值减小，则右侧电路中的总电阻减小，根据可知，电流增大，由电功率的推导式可知，灯泡的实际功率变大，灯泡的亮度变亮。
20． S 变小 0.6A 0.48W 5cm
【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。
21．
【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
答案第1页，共2页
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