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．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
2．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
3．下列关于磁现象描述中错误的是（　　）
A．磁体周围的磁场是真实存在的 B．地面上的指南针N极总是指向地理的南极
C．通电导体周围存在磁场 D．磁感线是为了描述磁场而引入的假想曲线
4．如图所示，当闭合开关 S1、S2时，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．相吸，A 端为 N 极，B 端为 S 极 B．相吸，A 端为 S 极，B 端为 N 极
C．相斥，A 端为 N 极，B 端为 N 极 D．相斥，A 端为 S 极，B 端为 S 极
5．下面所做探究实验与得出结论相匹配的是（　　）
A．托里拆利实验可以得出液体内部存在压强
B．奥斯特实验可以得出通电导体周围存在磁场
C．用小磁针探究磁体周围磁场的实验可以得出磁感线是真实存在的
D．探究带电体间的相互作用的实验可以得出同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
6．如图，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．通电导线周图磁场的方向由小磁针的指向决定
B．通电导线受到小磁针施加的磁力
C．若闭合开关，小磁针无偏转，则说明通电导线一定没有产生磁场
D．通电导线周的磁场方向与电流方向无关
7．如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是（　　）
A．条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
8．如图所示，根据通电螺线管中磁感线的方向，下列判断正确的是（　　）
A．A端为电源的负极 B．B端为电源的负极
C．螺线管的左端为N极 D．螺线管的右端为S极
9．下列四个图中，磁感线方向标注错误的是（　　）
A． B．
C． D．
10．关于下面四幅图的说法错误的是（　　）
A．拇指所指的那端就是通电螺线管的N极
B．地磁场的两极与地理的两极不重合
C．奥斯特实验证实电流的周围存在着磁场
D．司南之杓，投之于地，其柢指北
11．如图所示，当螺线管中有电流通过，小磁针静止时指向图中所示位置，由此可以判断（　　）
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极 B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极 D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
12．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
二、填空题
13．根据图中的电流方向，可知通电螺线管的______端是N极。
14．小林将导线绕在一根铁钉上，制成电磁铁，与电池接通后，如图所示，铁钉的尖端为______ （选填“N” 或“S”）极。
15．1820年，丹麦物理学家 ___________通过实验，首先发现了通电直导线周围存在磁场。自然界中存在着两种电荷，用橡胶棒摩擦过的毛皮带 ___________。
16．如图甲所示螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，因此单匝圆形通电线圈的磁极也可以用右手螺旋定则判断，现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，则其B端是______极
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．小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示．将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象．

（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为________Ω．当环境温度升高时，继电器的磁性将________．（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱________相连，指示灯的接线柱D应与接线柱________相连（均选填“A”或“B”）．
（3）图甲中线圈下端P的磁极是________极（选填“N”或“S”）．
（4）请计算说明，环境温度在什么范围内时，警铃报警．直接写出答案：________．
19．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．
20．2015年4月16日，我国首创的30s级闪充电车在宁波正式下线．这种电动汽车采用超级电容作为电能存储设备（电源），这种超级电容具有安全环保，反复充放电，使用寿命长等特点．充电桩给电动汽车充电和电容存储设备工作时的有关技术参数如下表所示．则：
（1）关于电动汽车的物理知识，下列说法错误的是( )
A．电动汽车的能量转化是电能转化为机械能
B．电动汽车的电动机的是根据电磁感应发明而来
C．电动汽车前进和倒车，通过改变电流方向来改变电动机转动方向的
D．首先发现电与磁之间联系的科学家是奥斯特
（2）充电桩为电动汽车充电时的输出功率是多少？电容存储设备正常工作时的电流是多少？
（3）如果电容存储设备的输出电能的60%转化为汽车前进的机械能，则电动汽车匀速行驶过程中，受到的阻力为多大？此时电动汽车速度是多少？
（4）如果电价按0.5元/（kW h）计费，那么，电动汽车每行驶1km需要花费多少钱？
21．在探究“通电螺线管外部磁场的分布情况”时，毛毛按如图甲所示布置器材。
（1）实验中，毛毛把小磁针放到螺线管四周不同的位置，并在图甲中的"○"中记录小磁针_______（N/S）极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。
（2）图乙中，磁感线分布越密集的位置，磁场越_______（强/弱），将图甲中的实验现象与图乙对比，发现通电螺线管外部的磁场跟_______形磁体周围的磁场相似。
（3）图丙中通电螺线管A端为_______（N/S）极，若把该通电螺线管水平自由悬挂起来，B端会指向地球的_______（南/北）方。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
2．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。
3．B
【详解】
A．磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，故A正确，不符合题意；
B．地球是一个大磁体，地磁的南北极与地理的南北极相反，所以指南针静止时，指南针的N极指向地磁的南极即地理的北极，故B错误，符合题意；
C．根据奥斯特实验即电流的磁效应可知，通电导体周围存在着磁场，故C正确，不符合题意；
D．磁感线是为了形象描述磁场的分布引入的物理模型，是虚拟的封闭曲线，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．B
【详解】
由安培定则可知，左边通电螺线管的A端为S极，右端为N极，右边通电螺线管的B端为N极，左端为S极，故由异名磁极相互吸引可知，两个通电螺线管相吸，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．B
【详解】
A．托里拆利最早精确地测出了大气压的值，不是液体的压强，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．根据带电体间的相互作用的实验可以得出同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故D不符合题意。
故选B。
6．B
【详解】
A．通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的，而不是小磁针的指向决定的，故A错误；
B．由于物体间力的作用是相互的，所以小磁针受到通电导线产生的磁场力的作用，同时通电导线受到小磁针施加的磁力，故B正确；
C．通电导线一定能够产生磁场，闭合开关，小磁针无偏转，可能是通电导线产生的磁场太弱，无法使小磁针转动，故C错误；
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，故D错误。
故选B。
7．A
【详解】
A．由安培定则得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁右端为N极，左侧为S极，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力，故A正确；
B．条形磁铁处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面对条形磁铁的水平向右的摩擦力为一对平衡力，故B错误；
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，排斥力变小，摩擦力和排斥力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力变小，故C错误；
D．若只改变电源的正负极，电流的方向改变，大小不变，则电磁铁的磁性不变，条形磁体受到电磁铁的吸引力大小等于原来的排斥力大小，此时吸引力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则摩擦力不变，故D错误。
故选A。
8．A
【详解】
在磁体的周围，磁感线从磁体的N极流出，回到S极，所以利用磁感线的方向，可以确定螺线管的左端为S极，右端为N极；根据螺线管的右端为N极结合图示的线圈绕向，利用安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出。所以电源的B端为正极，A端为负极；故A正确，BCD错误。
故选A。
9．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。
10．D
【详解】
A．由图可知，电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知螺线管的右端是N极，故A正确，不符合题意；
B．地磁场的南北极与地理南北极相反，并不重合，故B正确，不符合题意；
C．奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场，故C正确，不符合题意；
D．司南之杓，投之于地，其柢指南，司南的长柄指南，故D错误，符合题意。
故选D。
11．D
【详解】
由图可知，小磁针左端是N极，右端是S极，所以电磁铁的左端，即a端为S极，右端为N极，跟据安培定则可知，电流从c端流出后进入电磁铁，故c端是电源的正极，d端是负极，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
12．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。
13．左
【详解】
电流从螺线管的右端进入，从左端流出，根据安培定则可以判断通电螺线管的左端是N极，右端为S极。
14．N
【详解】
由图可知，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，由安培定则可知电磁铁的右端是N极，左端是S极，铁钉的尖端为N极。
15． 奥斯特 正电
【详解】
[1]由物理学史可知，1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验，首先发现了通电直导线周围存在磁场；
[2]由电荷的规定可知，橡胶棒与毛皮摩擦后带负电，这是因为它得到了电子，因此，用橡胶棒摩擦过的毛皮因失去电子而带正电。
16．S
【详解】
由右手螺旋定则可知，右手四指指向电流方向时，大拇指指向A端，所以A端为N极，则B端为S极。
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． 70 增大 B A S t≥80℃
（1）从图乙中得到当环境温度为40℃时热敏电阻阻值；由图象分析热敏电阻阻值随温度的变化关系，结合欧姆定律分析电路中电流的变化，从而得到电磁铁磁性的变化；
（2）由题目中的信息得到警铃的接线柱C应与哪个接线柱连接，指示灯的接线柱D应与哪个接线柱连接；
（3）根据安培定则判断出电磁铁的NS极；
（4）结合欧姆定律求出热敏电阻接入电路的阻值的最大阻值，从图象上找到对应的温度．
【详解】
（1）根据图乙得到热敏电阻40℃对应的阻值为70Ω，分析图象可知温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据欧姆定律，电路中电流就会增大，电磁铁的磁性就会增大；
（2）由题中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，所以警铃的接线柱C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；
（3）由安培定则可判断出线圈的下端P的极性是S极；
（4）当线圈中的电流I=50mA=0.05A时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警；
控制电路的总电阻：，
故热敏电阻：R=R总-R0=60Ω-30Ω=30Ω，
由图乙可知，此时t=80℃；所以，当温度t≥80℃时，警铃报警．
故答案为（1）70；增大；（2）B；A；（3）S；（4）t≥80℃．
【点睛】
本题考查欧姆定律的公式和电磁继电器的应用，需要知道电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成的，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成．
19． 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
20．B
【详解】
（1）A、电动汽车的电动机工作时，消耗了电能，获得了机械能，将电能转化为机械能，故A正确；B、电动汽车的电动机是根据通电线圈在磁场中受力而发生转动的原理制成的，故B错误；C、电动汽车的前进和倒车时，要改变电动机的转动方向，而电动机的转动方向与电流和磁场方向有关，而改变电流方向更为方便，故C正确；D、首先发现电与磁之间联系的科学家是奥斯特，故D正确．故选B．（2）由表中数据知，每次充满时的能量1.8×107J，每次充满的时间30s，充电桩为电动汽车充电时的输出功率：；电容存储设备的额定输出功率72kW，电容存储设备的额定输出电压700V，根据P=UI可得，电容存储设备输出的电流：；（3）电容存储设备的输出电能的60%转化为汽车前进的机械能，即：W机械=60%W电能，汽车匀速行驶，所以阻力f=F，由W=Fs可得阻力：；由题意可知P机械=60%P输出，由P=Fv可得，电动汽车速度：；（4）每次充满时的能量：，每次充满电正常行驶的距离为5km，则所需费用n=5kW h×0.5元/（kW h）=2.5元；电动汽车每行驶1km所需要的费用.答：（1）B；（2）充电桩为电动汽车充电时的输出功率是6×105W，电容存储设备正常工作时的电流是102.9A；（3）电动汽车匀速行驶过程中，受到的阻力为2.16×103N，此时电动汽车速度是20m/s；（4）电动汽车每行驶1km需要花费0.5元．
21． N 强 条 N 南
【详解】
（1）[1]磁场的方向就是小磁针静止时N极所指的方向。
（2）[2]磁感线是描述磁场强弱和方向的，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密集的地方磁场越强。
[3]根据甲乙两图比较可知，通电螺线管外部的磁场跟条形磁体周围的磁场相似。
（3）[4]由丙图可知，闭合开关后螺线管正面电流的方向向上，根据安培定则可知，螺线管的A端为N极。
[5]自由转动的磁体在地磁场的作用下，静止时N极指向地理的北极，S极指向地理的南极，因为螺线管B端为S极，所以B端指向地球的南方。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页