人教版九年级全一册20.2电生磁一课一练（含解析）

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
2．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
3．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
4．首先发现电生磁的科学家是（　　）
A．欧姆 B．焦耳 C．奥斯特 D．法拉第
5．如图所示电路中，闭合开关，向某一方向移动滑动变阻器的滑片时，弹簧测力计的示数增大，则（　　）
A．螺线管上端是S极，滑片P向左移动 B．螺线管上端是S极，滑片P向右移动
C．螺线管上端是N极，滑片P向右移动 D．螺线管上端是N极，滑片P向左移动
6．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
7．如图所示的通电螺线管右侧放了一个可自由转动的小磁针，下列说法正确的是(　　)
A．小磁针左端为N极
B．通电螺线管的左端为N极
C．将电源正负极对调后螺线管南北极也对调
D．在螺线管所在电路中串联一个电阻后螺线管的磁性增强
8．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
9．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
10．某同学研究电流产生的磁场，闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是（ ）
A．由甲、乙两图可得电流可以产生磁场
B．由甲、乙两图可得电流产生的磁场方向与电流方向有关
C．由甲、乙两图可得电流产生的磁场强弱与电流大小有关
D．由甲、丙两图可得电流产生的磁场方向与电流方向有关
11．下列有关电与磁的说法正确的是（　　）
A．磁感线是用来形象描述磁场的，是真实存在的
B．奥斯特实验说明电流周围存在着磁场
C．磁体周围的磁感线都是从磁体的南极出来回到磁体的北极
D．同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥
12．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
二、填空题
13．1820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。
14．丹麦物理学家___________是电流磁效应的发现者。小吉用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近悬挂着的泡沫小球，若泡沫小球被排斥，则泡沫小球带___________电荷。
15．（1）如图所示，弹簧测力计的示数为______N；
（2）如图所示是温度计的一部分，它指示的温度是______℃；
（3）根据图所示的小磁针静止时N极所指方向，判断电源的A端是______极；（选填“正”或“负”）
（4）如图所示，用调节好的天平测金属块的质量，则金属块的质量是______g。
16．如图所示，通电螺线管的上端为______极。（选填“N”或“S”）
三、综合题
17．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．
( )
18．医生对病人进行脑部手术时，需要将体温降至合适的温度．准备手术之前，病人的心肺功能开始由心肺机取代．
（1）心肺机的一个功能是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环，原理如图所示．将线圈ab缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K1、K2都只能单向开启，反向则封闭管路．当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为_____（选填“N”或“S”）极，活塞将向右运动，“动力泵”处于_____（选填“抽血”或“送血”）状态．
（2）心肺机的另一个功能是用“热交换器”进行热量交换，通过血液循环调节体温．经监测，病人体温由17℃上升至正常体温37℃历时1h．在这段时间内，假设人体所需热量完全由热交换器提供，且不计人体散热，试求人体需从“热交换器”吸收的热量_______．【设病人质量为60kg，人体比热容与水相当为c＝4.2×103J/（kg ℃）】
（3）正常人在静息状态下，每分钟人体心脏能以1.6×105Pa的平均压强将体积6000mL的血液压出心脏，送往人体各部位．求此状态下“电动泵”替代心脏推动血液循环的输出功率________．
19．阅读材料，回答问题．
人工心脏泵
血液是人体输送氧气与营养的主要载体，心脏就像发动机，为这一输送提供了动力．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固定在用某种金属材料制成的活塞柄上，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．手术时，还需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积），其示意图如图乙所示．使用时，将血管放置于两磁极之间，两金属电极a、b与血管壁接触，就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度．
研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比．当血管横截面积为正常值的n倍时，测得心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表所示．
血管横截面积与正常值的倍数n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.60
主动脉内血液匀速流动的速度V/ms﹣1 0.180 0.200 0.225 0.240 0.300
（1）甲图中，当线圈中的电流从B流向A时，活塞向 （选填“左”或“右”）运动，血液从 （选填“S1流出”或“S2流入”）．
（2）线圈AB所固定的活塞柄适宜用下列哪种金属材料制作
A．铜 B．铁 C．银 D．铝合金
（3）血管中有血液流过时，电磁血流计能检测到微弱的电流，从能量转化的角度分析，这是 能转化为 能的过程．
（4）若某次测得血液匀速流动的速度为0.2m/s，血流量为10﹣4m3/s，则对应血管的横截面积为 m2．
（5）当心脏主动脉血管的横截面积变化时，其血液仍匀速流动，则推动血液流动的功率P与下列哪一选项成正比？
A．n B． C．n2 D．．
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．(1)如下图所示，电能表的读数是_______kW·h；
(2)请在下图中标出通电后螺线管和小磁针的N极；( )
(3)请在如下图所示的家庭电路中，以笔画线代替导线，将一个三孔插座和一个带按钮开关的螺口节能灯泡接入电路。( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【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。
2．B
【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。
3．A
【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。
4．C
【详解】
首先发现电生磁的科学家是奥斯特，他发现了通电导线周围存在磁场，并且磁场方向跟电流方向有关，故选C。
5．D
【详解】
由图可知，螺线管正面电流方向向右，根据安培定则可以判断通电螺线管的上端为N极，通电螺线管和条形磁铁相互吸引，因为弹簧测力计的示数增大，说明通电螺线管对条形磁体的吸引力变强，通电螺线管的磁性变强，电路中的电流变大，电阻变小，所以滑动变阻器的滑片向左移动。
故选D。
6．A
【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。
7．C
【详解】
AB．图中电流从螺线管的左侧流入、右侧流出，由安培定则可知，通电螺线管的右端是N极，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则小磁针静止时其左端为S极，故A、B错误；
C．将电源正负极对调后，螺线管中的电流方向改变，螺线管的磁极发生改变，所以螺线管南北极也对调，故C正确；
D．在螺线管所在电路中串联一个电阻，总电阻增大，电路的电流变小，则通电螺线管的磁性减弱，故D错误。
故选C。
8．D
【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。
9．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。
10．A
【详解】
A．当小磁针受到地磁场的作用时，一端指南一端指北如图甲，当导线中电流向左时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，所以，甲乙两图可说明电流周围存在磁场，故符合题意；
B．甲乙只能说明通电导体周围存在磁场，没有改变导体中的电流方向，不能说明电流产生的磁场跟电流方向有关，故不符合题意；
C．甲乙只能说明通电导体周围存在磁场，没有改变电流大小，不能说明磁场强弱跟电流大小有关，故不符合题意；
D．甲图中的开关是断开的，电路中没有电流，丙图中的开关是闭合的，而且两个图的电源放置也不一样，所以，甲丙不能说明电流周围的磁场跟电流方向有关，故不符合题意。
11．B
【详解】
A．磁感线是用来形象描述磁场的，但不是真实存在的，是我们假象出来的，故A错误；
B．丹麦物理学家奥斯特于1820年通过实验首先发现电流的周围存在着磁场，故B正确；
C．磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来回到磁体的南极，故C错误；
D．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故D错误。
故选B。
12．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。
13． 奥斯特 焦耳
【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。
14． 奥斯特 正
【详解】
[1]丹麦物理学家奥斯特第一个发现了通电导线周围存在和电流方向有关的磁场，即电流的磁效应。
[2]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，同种电荷相互排斥，玻璃棒靠近悬挂着的泡沫小球，泡沫小球被排斥，说明泡沫小球和玻璃棒带同种电荷，即泡沫小球带正电荷。
15． 2.4 39 负 72
【详解】
(1)[1]如图，弹簧测力计的分度值为0.2N，故示数为2.4N。
(2)[2]如图，温度计分度值为1℃，故它指示的温度为39℃。
(3)[3]如图，根据小磁针N极可知，电磁铁左端为N极，然后根据右手螺旋定则可知，电流从螺线管右端流入，左端流出，所以电源的A端是负极。
(4)[4]如图，天平标尺的分度值为0.2g，故金属块的质量为
50g+20g+2g=72g
16．S
【详解】
由安培定则知，通电螺线管的N极在下端，那么上端为S极。
17． 水银 磁性
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：
18． N 送血 5.04×106J 16W
【详解】
（1）当线圈中的电流从a流向b时，由安培定则可知，线圈的左端为N极，与磁铁N极相排斥，活塞在排斥力的作用下将向右运动；此时阀门K1打开，K2关闭，“动力泵”处于送血状态．
（2）人体吸收的热量：
Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×60kg×（37℃﹣17℃）＝5.04×106J，
（3）心脏每分钟做的功：
W＝FL＝pSL＝pV＝1.6×105Pa×6000×10﹣6m3＝960J，
心脏的平均功率：．
19．（1）右；S1流出；（2）B；（3）机械；电；（4）5×10﹣4；（5）D．
【详解】
试题分析：（1）由右手螺旋定则可知电磁铁的磁极，由磁极间的相互作用可知活塞的移动方向，则可知血液的流动方向；
（2）根据题意，明确通电时线圈与活塞柄组成的系统相当于电磁铁，据此可判断活塞柄适合的材料；
（3）血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度，故原理与发电机原理相似，将机械能转化为电能；
（4）感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向有关；根据题中的血流速度和血流量，求出管的横截面积；
（5）根据血管横截面积前后变化的定量关系，结合前面列出的等式，再由功率公式P=Fv可列式，联立成方程组，就可求出答案．
解：
（1）当线圈中的电流从B流向A时，由右手螺旋定则可知，螺线管左端为N极，此时同磁极相互排斥，故活塞右移，S1打开，S2闭合，血液从S1流入；
（2）根据题意可知，通电时线圈与活塞柄组成的系统相当于电磁铁，因此活塞柄适合的材料铁，这样可使电磁铁的磁性增强；
（3）血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度，因此其原理相当于发电机，将机械能转化为电能；
（4）已知v=0.2m/s，血流量为10﹣4 m3/s，所以血管的横截面积：
S===5×10﹣4m2；
（5）要保证血液匀速运动，则有：f=F=kv，
v=m/s，
由功率公式可得：P=Fv=kv2=k（m/s）2=W；
故推动血液流动的功率P与成正比，即选项D正确．
故答案为（1）右；S1流出；（2）B；（3）机械；电；（4）5×10﹣4；（5）D．
【点评】本题为物理知识在生产生活中的应用题，题目中给出了必要的信息，应注意提取有用信息并结合相关物理知识求解，关键是从大量文字材料中抓住核心信息，考查学生基本的学习能力；此题是一道综合性的难题．
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． 931.6
【详解】
(1)[1]电能表的读数时要注意单位是kW·h，最后一位是小数，由图可知，电能表的示数是931.6kW·h。
(2)[2]电流从螺线管的左端流入，右端流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极。小磁针静止时，由磁极间的相互作用可知，小磁针的N极一定靠近螺线管的S极，即小磁针的右端为N极。如图所示：
(3)[3]开关与灯泡串联，并且开关与火线相连，灯泡的螺口处与零线相连，三孔插座左孔与零线相连，右孔与火线相连，中间接地线。如图所示：
答案第1页，共2页
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