北师大版九年级年级全一册第十四章磁现象 单元练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 第十四章 磁现象
一、单选题
1．如图所示，闭合开关S1、S2两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是（　　）
A．相斥，A端为N极，B端为N极 B．相斥，A端为S极，B端为S极
C．相吸，A端为S极，B端为N极 D．相吸，A端为N极，B端为S极
2．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号下列说法正确的是（ ）
A．温度计中的水银是绝缘体
B．电铃响时，电磁铁右端是S极
C．温度降低到74℃以下，电铃响
D．电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性增强
3．下列关于磁感线的说法，正确的是（　　）
A．磁感线分布越密的地方，磁场越弱
B．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟
C．磁体周围的磁感线从磁体的S极出发，回到磁体的N极，构成闭合曲线
D．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反
4．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号下列说法正确的是（ ）
A．温度计中的水银是绝缘体
B．电铃响时，电磁铁右端是N极
C．温度降低到74℃以下，电铃响
D．电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性减弱
5．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
6．新能源电动汽车的动力装置是电动机，图中符合其工作原理的是（ ）
A． B． C． D．
7．旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动。下列选项中和轮子发光的原理相同的是（　　）
　　　　 　　
A．①通电导线在磁场受到了力的作用 B．②动圈式话筒
C．③电磁继电器 D．④奥斯特实验
8．如图所示，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是（ ）
A．换用更细的铜棒
B．将磁体的N、S极对调
C．向左移动滑动变阻器的滑片
D．将电源正、负极和磁体N、S同时对调
9．关于指南针和地磁场，下列说法正确的是（　　）
A．指南针的北极指向地球的地理南极
B．地球的地理两极与地磁场的两极完全重合
C．地球周围存在磁场，因此指南针能指示方向
D．信鸽是靠绑在其身上的小磁针来导航的
10．如图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
11．如图甲，磁场对导体的力F竖直向上，用Fab，Fcd，Fa'b'，Fc′d′分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力，则（　　）
A．Fab竖直向下，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向上，Fcd竖直向下
C．Fa′b′竖直向上，Fc′d′竖直向下 D．Fa′b′竖直向下，Fc′d′竖直向上
12．下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特发现电流周围存在磁场 B．法拉第发现了电流的热效应
C．焦耳发现磁能生电 D．瓦特发明了电灯
二、填空题
13．如图所示，将导体ab用两根绝缘细线悬挂起来，使ab水平置于蹄形磁体的磁场中，导体ab的两端与开关和虚线框中的某一元件相连，组成了闭合回路。在虚线框中若连接______（填写实验器材名称）可研究电磁感应现象。在虚线框中若连接______（填写实验器材名称）可研究磁场对通电导体的作用。
14．人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），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，线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是______极，血液会______（选填“流入”或“流出”）活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向______（选填“需要”或“不需要”）改变。
15．在图中所示的自动控制电路中，当控制电路的开关S处于闭合状态时，工作电路中工作的用电器是______，此时弹簧应该处于______（选填“原长”、“压缩”或“拉伸”）状态。
16．在如图甲所示，用两根缝衣针、一个按扣、一只大头针和一块橡皮制作一个指南针，如果图中指南针静止下来后，针头指南方，那么针头是 ______ （选填“N”“ S”）极；在图乙所示的电路中，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒AB运动起来，若只改变电路中电流的方向，AB的运动方向将 ______ （选填“改变”或“不改变”）。
三、综合题
17．结合图中的实验情景，按照要求回答下列问题：
（1）如图①电能表，当转盘转过1800圈后，表盘的读数为________kW·h；
（2）图②中，相同滑轮组提升不同个数的钩码时，________机械效率高；
（3）图③中当电流和时间一定时，研究的是电流产生的热量跟________的关系；
（4）图④中的________（填“铁屑”或“小磁针”）能更好的显示磁场的分布。
18．磁控防盗装置内装有干簧管(如图甲)，干簧管有两个软铁片和玻璃管组成，软铁片触点在弹力的作用下处于断开状态，当磁体靠近干簧管时，软铁片触点状态会发生变化。把条形磁体分别放在乙图中的I、Ⅱ、Ⅲ三个位置时，触点的开合状态和软铁片的极性情况如表
磁体位置 竖直放置并靠近 水平放置并靠近
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
触电状态 闭合 断开 闭合 ？
软铁片的极性情况
（1）根据铁片被磁化的规律，当条形磁体水平放置并靠近干簧管时（图乙Ⅳ位置），在图丙括号中标出软铁片的极性情况______；干簧管此时触点状态为______；
（2）如左图，门上磁控防盗装置内有一个竖直放置的干簧管，其内部简化电路如（中间）图，磁控防盗装置的工作原理是：夜间关上门，闭合开关S，启动防盗报警器，此时报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，电铃响起。右图虚线中四种磁体摆放方式能满足工作要求的有______ (选填图中的字母)。
19．1901年，挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河。为了认识电磁炮的一些特性，小彤制作了一个电磁炮模型，其原理如图。螺线管通电后，铁制撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
(1)根据原理可知，电磁发射器把电磁能转化为 ______ 能，其能的转化与 ______ 相同（选填发电机或电动机）；
(2)通电螺线管通电后，铁制撞针会被磁化成磁体，铁制撞针由静止到迅速前移说明：磁体在通电导体中受到 ______ 的作用，力可以改变物体的 ______ ；
(3)小彤要增强电磁炮中螺线管磁场，可行的方法是：① ______ ，② ______ 。
20．小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
(1)已知该电路电源电压为6伏，指示灯L工作时的阻值为5欧，滑动变阻器接入电路的阻值为10欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为______瓦。
(2)若电源电压下降，栏杆不能抬起。除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法。______。
21．阅读下列材料，回答下列问题
电磁继电器与扫地机器人
某智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。因乙为其部分工作原理图，R为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小。下表为其部分工作参数（注：电池总容量2.5Ah是指在额定电压下以2.5A的电流可工作1小时）
额定电压 12V 额定功率 30W
电池总容量 2.5Ah 工作噪音 ＜50dB
(1)图乙中电磁铁是根据电流的________效应做成的；
(2)接通电源，机器人工作，当清扫到一定程度，地面灰尘减少，使照射到光敏电阻上的光照强度增强，通过电磁铁的电流将________（选填“增强”、“不变”或“减弱”），则电磁铁磁性________（选填“增强”、“不变”或“减弱”），B触头将与________（选填“A”或“C”）触头接触；
(3)充满电后电池储存的电能为__________J。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
两个通电螺线管正面的电流都是向下，根据安培定则可知，A端为S极，B端为N极，因此它们相互靠近的两端是异名磁极相，相互吸引。故选C。
【点睛】
2．D
【详解】
A．容易导电的物体叫导体，不容易导体的物体叫绝缘体。水银容易导电，是导体，故A错误；
B．电铃响时，电流从螺线管的左端流入，根据安培定则可知，电磁铁右端是N极，故B错误；
C．温度降低到74℃以下，水银与金属丝分离，电磁铁的电路中无电流，电磁铁无磁性，衔铁恢复原状，切断电铃电路，电铃不响，故C错误；
D．电铃响且滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电流变大，电磁铁磁性增强，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】
A．磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故A错误；
B．磁感线不是真实存在的，而是一些假想的线，故B错误；
C．在磁体的外部，磁感线从磁体的北极出来，回到南极；在磁体的内部，磁感线是从S极回到N极，故C错误；
D．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，与南极所指的方向相反，故D正确。
故选D。
4．B
【详解】
A．水银属于金属，金属是导体，故A错误；
B．由安培定则知，电磁铁的右端为N极，故B正确；
C．由电路图知，温度降到74℃时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被释放，电铃不响，故C错误；
D．由电路图知，当滑片向左移动时，变阻器接入电路的阻值减小，由欧姆定律知，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，故D错误。
故选B。
5．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。
6．C
【详解】
电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的。
A．该实验探索的是磁极之间的相互作用，故A不符合题意；
B．该实验是奥斯特实验，探索的是通电导线周围存在磁场，故B不符合题意；
C．该实验探索的是通电导体在磁场中受力现象，是电动机的工作原理，故C符合题意；
D．探索的是通电螺线管的磁场特点，故D不符合题意。
故选C。
7．B
【详解】
旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动，产生感应电流，属于电磁感应现象。
A．①中线圈在磁场中转动，应用通电导线在磁场受到了力的作用，故A不符合题意；
B．②中动圈式话筒的工作原理是电磁感应原理，故B符合题意；
C．③中电磁继电器利用电流的磁效应工作的，故C不符合题意；
D．④中奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故D不符合题意。
故选B。
8．B
【详解】
A．换用更细的铜棒，使电阻变大电流变小，但不能改变受力的方向，所以A错误，故A不符合题意；
B．将磁体的N、S极对调，磁场方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向左运动，所以B正确，故B符合题意；
C．向左移动滑动变阻器的滑片，只能改变电流的大小，不能改变电流的方向，所以C错误，故C不符合题意；
D．将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铜棒仍然向右运动，所以D错误，故D不符合题意。
故选D。
9．C
【详解】
A．地球是一个巨大的磁场，周围存在着地磁场，地磁北极在地理南极，地磁南极在地理北极，故A错误；
B．地磁的南极在地理北极附近，地磁的北极在地理南极附近，地理南北两极与地磁南北两极不是完全重合，存在着一个夹角，叫磁偏角，故B错误；
C．地球本身是一个巨大的磁体，在地球周围存在着磁场，正是由于地磁场的存在，使得指南针总是能够指南北，故C正确；
D．信鸽是靠地磁场来导航的，身上没有专门的小磁针，故D错误。
故选C。
10．B
【详解】
AC．图中是将闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，这个现象叫电磁感应现象，发电机是根据这个原理来制成的，故AC不符合题意；
B．图中将通电的导线放在磁场中会受力运动，电动机就是根据这个原理制成的，故B符合题意；
D．电路中电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，使得小锤反复敲击铃碗发出声音，故D不符合题意。
故选B。
11．D
【详解】
AB．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，已知甲图中磁场对导体的力F竖直向上，乙图中磁场方向与甲图一致，而导体ab电流方向与甲图相反，所以Fab方向竖直向下，导体cd电流方向与甲图一致，所以Fcd方向竖直向上，故AB错误；
CD．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，甲图中磁场对导体的力F竖直向上，图丙磁场方向与图甲相反，导体a′b′电流方向与图甲相同，所以Fa′b′竖直向下，导体c′d′电流方向与图甲相反，所以Fc′d′竖直向上，故C错误，D正确。
故选D
12．A
【详解】
A．奥斯特通过实验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联系的人，故A正确；
B．法拉第发现了磁生电即电磁感应现象，焦耳发现了电流的热效应，故B错误；
C．焦耳发现了焦耳定律即电流的热效应，磁生电即电磁感应现象是法拉第发现的，故C错误；
D．瓦特发明了蒸汽机，爱迪生发明了电灯，故D错误。
故选A。
13． 电流表（或灵敏电流计） 电源
【详解】
[1]若接入电流表、灵敏电流计，电路中无电源，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，可以探究电磁感应现象，与发电机的原理相同。
[2]若接入电源，通电导体在磁场中会受到力的作用，可以探究磁场对电流的作用，与电动机的原理相同。
14． S 流入 需要
【详解】
[1]线圈中的电流从A流向B时，根据安培定则，电磁铁右端N极，左端S极。
[2]异名磁极相互吸引，此时活塞左移，筒内压强减小，血液流入筒。
[3]因为工作时活塞要左右移动，电磁铁磁极要改变，所以电流方向需要改变。
15． 电铃 拉伸
【详解】
[1][2]当控制电路的开关S处于闭合状态时，电磁铁有电流通过，电磁铁有磁性，吸引衔铁，动触点和下面的静触点连接，电铃工作，由于衔铁向下运动，所以弹簧出于拉伸状态。
16． S 改变
【详解】
[1]指南针静止时，指向南的一端是磁体的南（S）极，指向北的一端是磁体的北（N）极；因图中指南针静止下来后，针头指南，那么针头是S极。
[2]通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，保持磁场方向不变，只改变电路中电流方向，则导体的受力方向即运动方向也会改变。
17． 202.4 乙 电阻 铁屑
【详解】
（1）[1]由图①电能表参数3600r/(kW·h)可知，当转盘转过3600圈时，消耗的电能为1kW·h，故当转盘转过1800圈时,消耗的电能为0.5kW·h。此时电能表的示数为201.9kW·h，当转盘转过1800圈后，表盘的读数为
201.9kW·h+0.5kW·h=202.4kW·h
（2）[2]滑轮组的机械效率为
由上式可知，在摩擦力绳重滑轮重一定的情况下，滑轮组提升物体的物重越大，机械效率越高。由图②可知，乙的物重大于甲，故相同滑轮组提升不同个数的钩码时，乙的机械效率高。
（3）[3]由图③可知，该实物图为串联电路，通过烧瓶中电阻丝的电流相同，故可探究当电流和时间一定时，电流产生的热量跟电阻的关系。
（4）[4]由图④可知，小磁针可以更好的显示磁场的方向，而铁屑能更好的显示磁场的分布。
18． 闭合 ACD
【详解】
（1）[1][2]由图乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置的磁化情况可知：磁簧片靠近条形磁铁的N极的一端是S极，另一端是N极；所以铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是互为异名磁极。当条形磁体水平放置并靠近干簧管时(图乙Ⅳ位置)，条形磁铁对铁片磁化后的情况如下图
在两舌簧端面形成异名磁极，因相互吸引而吸合，所以干簧管触点为闭合状态。
（2）[3]由电路图知道，干簧管和电铃并联后与电阻串联，开关在干路上，夜间关上门，闭合开关S，由于此时报警电铃不响，则干簧管触点处于闭合状态，对电铃短路，所以报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，干簧管退磁，触点在弹力作用下分开，干簧管触点处于断开状态，电流通过电铃，则电铃响起．由此可知：门处于关闭状态时，干簧管和磁体之间的距离最近，并且干簧管触点是处于闭合状态；由实验结果知道，在干簧管和磁体靠近时，能使干簧管处于闭合状态的是磁体在ACD的位置。
19． 机械 电动机 力 运动状态 增加线圈匝数 增大线圈中的电流
【详解】
(1)[1][2]由题意知螺线管通电后，铁制撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管，电磁发射器把电磁能转化为机械能，其能的转化与电动机相同。
(2)[3][4]铁制撞针由静止到迅速前移，铁制撞针的运动状态发生了改变，说明磁体在通电导体中受到力的作用，力可以改变物体的运动状态。
(3)[5][6]通电螺线管的磁性强弱与螺线管的线圈匝数和螺线管中电流大小有关，要想增强电磁炮弹中螺线管磁性，可以增加螺线管的线圈匝数或增大螺线管线圈中电流。
20． 0.8 将滑动变阻器接入电路的阻值调小些
【详解】
(1)[1]由图知，指示灯L与滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，电路的电流为
小灯泡的电功率为
P＝I2RL＝(0.4A)2×5Ω＝0.8W
(2)[2]若电源电压下降，根据知在电阻不变时电路的电流较小，电磁铁的磁性较弱，吸引力较小，不能将铁柱吸下来，栏杆不能抬起，此时可以将滑动变阻器的阻值调小些，增大了电路的电流，电磁铁的磁性增强，将铁柱吸下来，可以使栏杆正常抬起来。
21． 磁 增强 增强 C 1.08×105
【详解】
(1)[1]通电导体周围存在磁场，故电磁铁是根据电流的磁效应做成的。
(2)[2][3][4]由电路图知，当光敏电阻上的光照强度增强时，光敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律知，控制电路中的电流增强，因电磁铁中线圈匝数不变，故电磁铁的磁性增强，B触头将与将C触头接触，电动机停止工作。
(3)[5]由表格数据知，电池容量为2.5Ah，额定工作电压为12V，则充满电后电池储存的电能为
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