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，当开关S连接“1”时，将滑动变阻器滑片P向右移动，弹簧将①；当开关S接“2”时，将滑动变阻器滑片P滑至端，并剪断弹簧，让条形磁体穿过线圈，产生电磁感应，电流表的指针②。（　　）
A．伸长、偏转 B．伸长、不动
C．缩短、偏转 D．缩短、不动
2．下列四个图中，磁感线方向标注错误的是（　　）
A． B．
C． D．
3．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
4．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
5．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
6．法国科学家阿尔贝 费尔和德国科学家彼得 格林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减小的现象，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。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1、S2并使滑片P向左滑动，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁右端为N极 B．滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱
C．巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显增大 D．滑片P向左滑动过程中小灯泡亮度变亮
7．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
8．绵阳市某初中学校的小明同学在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验：把螺线管水平悬挂起来，闭合开关，发现螺线管缓慢转动后停了下来，改变螺线管B端的初始指向，重复操作，停止时B端的指向都相同。模拟实验装置如图所示，闭合开关，螺线管停下来后B端指向
A．东方 B．南方 C．西方 D．北方
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．人类社会科技的进步离不开科学家的不断探索，以下物理科学家与其研究贡献不相符的是（　　）
A．法拉第——电流的磁效应 B．牛顿——光的色散
C．托里拆利——大气压的值 D．阿基米德——杠杆原理
11．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
12．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，小磁针的指向如图乙中箭头所示；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。下列结论中不合理的是（　　）
A．由甲、乙两图可得电流可以产生磁场
B．由乙、丙两图可得电流产生的磁场方向与电流方向有关
C．由乙、丙两图可得电流产生的磁场强弱与电流大小有关
D．由甲、乙、丙三图可得电流有磁效应
二、填空题
13．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”）。
14．小红利用电磁铁设计了一种实验室防盗报警器（如图），小磁铁C固定在衔铁上（衔铁与弹簧片相连）。在实验室房门处安装开关S，电铃安在传达室。当实验室房门被推开时，开关S闭合，电铃报警。则螺线管右侧为______极（选填“N”或“S”），且A端是电源的______极。（选填“正”或“负”）。
15．通电导线周围存在磁场最早是丹麦物理学家______发现的。如图所示，闭合开关使螺线管通电，A螺线管的上端相当于磁体的______极，可以观察到右边弹簧______（选填“伸长”“不变”或“缩短”）。
16．1820年，丹麦科学家___________在课堂上做实验时偶然发现：当导线中有电流通过时，旁边的小磁针发生了偏转，从而第一次揭示了电与磁的联系。德国物理学家欧姆，提出了经典电磁理论中著名的欧姆定律，为纪念其贡献，人们将欧姆作为物理量___________的单位。
三、综合题
17．阅读短文，回答问题．
智能洁具
智能洁具（智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等），具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能，已进入百姓家庭．
某智能洁具为确保安全，插头带漏电保护装置，工作原理如图甲，连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯，正常工作时，两线中的电流相等；若火线与零线中的电流不等，绕在铁芯上的线圈会产生电流，经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源．
这种洁具装有红外线感应装置，当人靠近时，感应装置自动升起洁具盖子；启动洗净功能，加热器将水快速加热至温控装置预设的温度，水泵喷水实施清洗，喷水杆采用纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好；清洗结束，暖风烘干机自动开启烘干功能．表一为该洁具的部分参数，表二为水泵的性能测试参数（表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积；扬程指水泵能将水提升的高度）．
表一
表二
（1）该智能洁具应选用 _______ 线插头．当图甲电磁铁线圈中电流从a流向b时，电磁铁下端是 _______ 极．
（2）下列说法正确的是 _______ ．
A．红外线感应装置利用超声波进行工作
B．暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化
C．纳米银是银分子，喷水杆材料具有良好的导电性
D．漏电保护装置内的火线与零线短路时，开关S不会被吸起
（3）洁具正常工作，按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗，加热器的效率
为 ______ %；清洗结束，暖风烘干机工作40s，消耗的电能会使标有“3000imp/（kW·h）”的电能表指示灯闪烁 ________ 次．[水的比热容c=4.2×10-3 J/（kg·℃），室温为18℃]
（4）分析表二数据可得，当该水泵的流量为0.8×10-4m3/s时，其扬程为 _______ m；当水泵的流量为1.0×10-4m3/s时，输出的水达到对应的扬程，次过程中水泵克服水重力做功的功率P= _______ W．
（5）图乙为洁具的温控装置原理图．R1是滑动变阻器，R2是热敏电阻，其阻值温度升高而减小．当R1两端电压U1增大到一定值时，控制电路将切断加热电路实现对水温的控制．
①适当 _______ （填“增大”或“减小”）电源电压，可使控制水温的预设值升高；
②电源电压设定为10V，当R1接入电路的阻值为6Ω时，R2的电功率为4W，此时加热电路恰好被切断．若预设的水温相对较高，则控制电压U1是 _______ V．
18．图甲为一磁悬浮地球仪．它能大致模拟地磁场的分布特点，给人以奇特新颖的感觉．球体中有一个磁铁，环形底座内有一金属线圈，其电路原理图如图乙．
（1）地球仪工作时，球体悬浮于空中，此时球体所受的磁力与________平衡，停止工作时，球体对底座________（选填“有”和“无”）力的作用．
（2）图乙是底座中线圈放大图，A端应连接电源的________极．
19．磁悬浮地球仪是使用磁悬浮技术的地球仪，它无需转轴穿过球体便可悬浮于空中，给人以奇特新颖的感觉和精神享受：
(1)磁悬浮地球仪的球体中有一个磁铁，环形底座内有一个金属线圈，通电后相当于电磁铁。金属线圈与球体中的磁铁相互_____（填“吸引”或“排斥”），使球体受力平衡，从而悬浮于空中。磁悬浮地球仪是利用丹麦物理学家_____发现的电流的磁效应工作的；
(2)将磁悬浮地球仪的球体用手轻轻向下按一下，球体就会从原来的悬浮位置向下运动，此时金属线圈中的电流_____（填“增大”或“减小”），磁性增强，金属线圈对球体的作用力大于球体重力，球体到达最低点后向上运动返回原悬浮位置。由于球体具有_____，球体越过原悬浮位置向上运动，此时金属线圈中的电流减小，磁性减弱，球体速度越来越_____（填“大”或“小”），到达最高点后向下运动，并再次回到原悬浮位置，几经反复，球体最终停在原悬浮位置。
20．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。 ________
21．如图甲所示，电源电压U＝12V，小灯泡L标有“9V8.1W”字样，R为某种压敏电阻其阻值R与受到的压力F成反比，（如图乙所示），R的正上方放有一铁制品A，A的正上方固定一电磁铁B，其线圈电阻不计．灯丝电阻恒定不变，g取10N/kg
（1）当开关S接b时，电磁铁B的下端为其磁场的_____极．当开关S接a，A的质量增大时，小灯泡的亮度_____
（2）当铁制品A的质量为2kg，开关S接b时，电压表的示数为8V，则此时压敏电阻的阻值为多少欧_______？电磁铁B对铁制品A的吸引力为多少牛________？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
由图知道，当开关S接“1”，将滑动变阻器片P由左端滑向右端，根据右手定则知道，电螺线管的上端为N极，异名磁极相互吸引，又因为通电螺线管的磁性增强，弹簧长度会伸长；当开关S接“2”，将滑动变阻器片P滑至右端，并剪断弹簧，让条形磁体穿过线圈，产生电磁感应，电流表的指针会发生偏转，因为线圈相当于做切割磁感线运动，电路又闭合，所以会产生感应电流，故电流表指针会偏转。
故选A。
2．A
【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。
3．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。
4．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。
5．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。
6．D
【详解】
A．由图可知，电流从螺线管的右端流入，利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极。故A错误；
B．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强。故B错误；
CD．由选项B可知，滑片P向左滑动时，通电螺线管的磁性增强时，因巨磁电阻的阻值在磁场中急剧减小，所以，此时巨磁电阻的阻值会变小，由欧姆定律可知通过电路的电流变大，由P=I2R可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故D正确，C错误。
故选D。
7．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。
8．D
【详解】
根据图示的螺线管线圈的绕向和螺线管中电流的方向，利用安培定则可以确定螺线管的B端为N极，A端为S极；在地磁场的作用下，螺线管将会发生转动，螺线管的S极（A）指向南，螺线管的N极（B端）指向北。
故选D。
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．A
【详解】
A．电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特最先发现，法拉第发现的是电磁感应，故A错误，A符合题意；
B．光的色散是牛顿在1666年最先利用三棱镜观察到的，故B正确，B不符合题意；
C．大气压的值最早是由意大利科学家托里拆利测量出，故C正确，C不符合题意；
D．杠杆原理早最由古希腊哲学家、数学家、物理学家阿基米德提出，故D正确，D不符合题意。
故选A。
11．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。
12．C
【详解】
A．甲图中小磁针保持静止状态，乙图中通电后小磁针转动，由甲、乙两图可得电流可以产生磁场，故A不符合题意；
BC．由乙、丙两图可得，电流方向改变后，磁场的方向也会发生变化，即电流产生的磁场方向与电流方向有关，但无法判断电流产生的磁场强弱与电流大小是否有关，故B不符合题意、C符合题意；
D．由甲、乙、丙三图可得电流有磁效应，即任何通有电流的导线都可以在其周围产生磁场的现象，故D不符合题意。
故选C。
13． 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。
14． S 负
【详解】
[1][2]如图小磁铁C的左端是N极，当实验室房门被推开时，开关S闭合，电铃报警。说明门关闭时电磁铁吸引小磁铁C，由异名磁极相互吸引可知螺线管的右端是S极，左端是N极，由安培定则可知，电流从螺线管的右端流入，所以电源的B端是正极，A端是负极。
15． 奥斯特 N 缩短
【详解】
[1]通电导体周围存在磁场的现象最早是丹麦物理学家奥斯特发现的，通电时，小磁针发生偏转，说明了通电导线周围存在磁场。
[2][3]闭合开关使螺线管通电，由右手螺旋定则可以判断，A、B螺线管的上端相当于磁体的N极，由同名磁极相互排斥可知，右边弹簧缩短。
16． 奥斯特 电阻
【详解】
[1]丹麦物理学家奥斯特做的著名的奥斯特实验：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]德国物理学家欧姆，提出了经典电磁理论中著名的欧姆定律，为了纪念他为人类作出的贡献，人们把他的名字作为电阻的单位。
17． 两　 N D 80% 6 3.2 5 减小 6
【详解】
（1）由甲图可知，智能洁具的外壳不是金属的，所以不需要用三线插头，选两线插头即可；当图甲电磁铁线圈中电流从a流向b时，由右手沿着电流方向抓住螺线管，则大拇指朝下，即螺线管下端为N极，上端为S极，
（2）红外线感应水龙头是通过红外线反射原理，故A错误；暖风烘干，有热风吹，使水的温度升高，水上方的空气流动速度增大，从而加快了水的蒸发，很快变干，故B错误；银具有良好的导电性，纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好，不是银分子，故不具有良好的导电性，故C错误；漏电保护装置是在火线和零线中电流不等的情况下动作，因而短路时虽然电流很大，但是互相和零线的电流相等，不会动作，则开关S不会被吸起，故D正确．
（3）由ρ=m/V可得，每分钟喷出水的质量：m=ρV=1.0×103 kg/m3 ×1.2×10-3 m3 =1.2kg，
水吸收的热量：Q=cm△t=4.2×103 J/（kg ℃）×1.2kg×（38℃-18℃）=1.008×105 J，
由P=W/t可得：W电 =Pt=2100W×60s=1.26×105 J，
加热效率：η=Q/W×100%=1.008×105J/1.26×105J×100%=80%；
由P=W/t可得，暖风烘干机工作40s，消耗的电能：
W=P烘干 t=180W×40s=7200J=7200/3.6×106kW h=0.002kW h，
电能表指示灯闪烁次数n=0.002kW h×3000imp/（kW h）=6，
（4）根据表格中的数据可知，当流量增大为2倍时，杨程增大为原来的4倍，说明杨程与流量的平方成正比，因而当流量为为0.8×10-4 m3 /s时，为1.2×10-4m3 /s的2/3，
则杨程为7.20m×(2/3)2=3.2m，
由ρ=m/V可得，当水泵的流量为1.0×10-4 m3 /s时，
每秒钟流过水的质量m′=ρV=1.0×103 kg/m3 ×1.0×10-4 m3 =0.1kg，
重力G=m′g=0.1kg×10N/kg=1N，当水泵的流量为1.0×10-4 m3 /s时，
输出的水达到对应的扬程为5m，水泵做功W=Fs=Gh=1N×5m=5J，则功P=W/t=5J/1s=5W，
（5）①当设定的温度升高时，则热敏电阻的阻值减小，要保持电阻R1 的电压不变，则必须保持电路中的电流不变，因而必须减小电源电压；
②当R1 =6Ω时的电压U1 ，电路中的电流为I=U1/6Ω，热敏电阻的电压U2 =U-U1 =10V-U1 ，
电功率P=U2 I，则有4W=（10V-U1 ）×U1/6Ω，
解得U1 =4V或U1 =6V，由于要使得水温度较高，则R2 的电阻较小，电路中的电流较大，则必须使得U1 较大，设计为6V
18．重力 有 正
【详解】
试题分析： 球体悬浮空中，受到的磁力与重力平衡．停止工作，磁力消失，球体落在底座上，对底座有力的作用．地理的南极是地磁的北极，根据同名磁极相互排斥，A接正极．
考点： 二力平衡 安培定则
19． 排斥 奥斯特 增大 惯性 小
【详解】
(1)[1]因为球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理制成的。
[2]磁悬浮地球仪是利用丹麦物理学家奥斯特发现的电流的磁效应工作的。
(2)[3]通电线圈磁性强弱与电流的大小有关，将球体用手轻轻向下按一下时，由于通电线圈的磁性增强，所以可判断此时金属线圈中的电流增大。
[4][5]由于通电线圈的磁性增强，地球仪所受的磁力变大；将球体用手轻轻向下按一下，在力的作用下，改变了地球仪的静止状态，地球仪向下运动，此时磁力大于重力，合力方向竖直向上，球体速度方向竖直向下，合力方向与球体速度方向相反，球体竖直向下做减速运动，球体最终速度减小为零，球体到达最低点后由于磁力大于重力，所以球体竖直向上运动，返回原悬浮位置时，由于球体具有惯性，球体越过原悬浮位置竖直向上运动，此时金属线圈中的电流减小，磁性减弱，磁力越来越小，此时重力大于磁力，合力方向竖直向下，球体速度方向竖直向上，合力方向与球体速度方向相反，球体向上做减速运动，球体速度越来越小，球体最终速度减小为零，到达最高点后向下运动，并再次回到原悬浮位置。几经反复，球体最终停在原悬浮位置。
20． 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：
21． S 变亮 5Ω 8N
【详解】
（1）当开关S接b点时，根据安培定则知电磁铁B的下端为其磁场的S极；
由甲电路图可知，开关接a时，L与R串联，铁制品对R的压力大小等于其重力，当A的质量增大时，重力增大，对压敏电阻的压力增大，根据图乙可知，压敏电阻的阻值减小，根据可知，小灯泡的电流增大，由P＝I2R可知灯泡实际功率变大，灯的亮度变亮；
（2）开关接b时，L、R和电磁铁串联，电压表测量灯泡两端的电压；
当2kg的铁制品放在R上，开关接b时，电压表的示数为8V，
铁制品的重力：G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，
此时压敏电阻两端的电压：U′＝U﹣UL′＝12V﹣8V＝4V，
灯泡的电阻：，
通过小灯泡的电流为：，
串联电路中各处的电流相等，通过压敏电阻的电流等于通过小灯泡的电流，
则此时压敏电阻的阻值：，
由图象乙知，R与压力F成反比，且FR＝60N Ω，
则当R′＝5Ω时，R受到的压力，
根据力的作用相互性可知R对铁制品的支持力F支=F=12N，
由力的平衡条件可得，电磁铁P对铁制品的吸引力：F吸＝G﹣F支＝20N﹣12N＝8N．
答案第1页，共2页
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