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，电源电压保持不变且安装在虚线框内，电磁铁、条形磁铁、磁感线分布均已画出，则下列判断正确的是（　　）
A．若A为电源正极，则C为N极 B．若A为电源正极，则F为S极
C．若B为电源正极，则D为N极 D．若B为电源正极，则E为S极
2．如图所示，闭合开关后，位于通电螺线管左右两侧的小磁针静止时其指向正确的是（　　）
A． B． C． D．
3．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
4．如图所示弹簧测力计下挂着一条形磁铁，L是电磁铁．闭合开关S，待弹簧测力计示数稳定后，再缓慢向a端移动滑动变阻器的滑片P．在这一过程中，下列说法正确的是
A．电磁铁的上端为S极
B．条形磁铁的重力变大
C．弹簧测力计的示数变小
D．弹簧测力计的示数变大
5．关于电和磁说法正确的是（　　）
A．磁体只对放入其中的磁体有力的作用
B．只有地球和磁体周围存在磁场
C．磁感线总是从磁体的N极出发回到S极
D．小磁针自由静止时的N极总是指向地理方位的北方附近
6．如图所示，通电螺线管周围小磁针静止时，小磁针N极指向正确的是（　　）
A．a、b、c B．a、b C．a、c D．b、c
7．下图所示的“吸引”现象中，与摩擦起电有关的是（　　）
A．磁铁吸引铁钉 B．压紧的铅柱互相吸引
C．梳过头的塑料梳子吸引纸屑 D．电磁铁吸引曲别针
8．在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（　　）
A． B．
C． D．
9．在物理学建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。下列说法不正确的是（　　）
A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象
B．开普勒最早发现了行星运动的三大规律
C．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量
D．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因
10．下列四种电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．电饭锅 B．电风扇
C．洗衣机 D．电视机
11．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
12．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
二、填空题
13．图中螺线管由铜丝绕制，通电后螺线管有自由电子定向移动方向如图，则通电螺线管的_____（选填“左”或“右”）端是N极。
14．为了判断一根被磁化后的钢棒（质量较大，细绳无法吊起）的N极在哪端，小明找来了如下器材：电源、软铁棒、长导线（长度足够）、定值电阻、开关各一个，较短导线若干。请你利用现有器材设计实验（可画图辅助说明）。
实验步骤：_____；
实验原理：_____。
15．如图甲、乙、丙所示为奥斯特实验，实验说明了通电导体周围存在磁场，同时也说明了磁场方向与______有关，如果条形磁铁的磁性弱了，如图丁所示的方式利用电流来使它增强，则根据图中电源正负极可知条形磁铁的______（选填“左”或“右”）端为N极。
16．（1）如图所示，电阻箱的示数为_______Ω。
（2）根据图中通电螺线管中的电流方向，可以判断出通电螺线管的左端是_______极。（填“N”或“S”）。
三、综合题
17．某同学用图所示的装置研究通电螺线管外部的磁场。
(1)闭合开关后，螺线管A端的磁极为 ___ 极
(2)小磁针静止后其右端为 ___ 级
(3)当电源的正负极对调后再闭合开关，发现小磁针的N极、S极的指向也对调，由此可知 通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中 ___ 的方向有关。
18．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．
19．如图－1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路．Rt为热敏电阻，阻值随温度升高而减小．R1、R2、R3均为电热丝，且R1＝R2＝400Ω．闭合开关S1、S2，电热器开始加热．
（1）控制电路中，电磁铁的上端是_____极．
（2）加热时，动触点与上方静触点b、c接通，工作电路的总功率是多少？_____
（3）电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图－2所示．当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时，动触点a与下方静触点d接通，进入保温状态，此时热敏电阻Rt的阻值是多少？_____（电磁铁线圈电阻不计）
（4）保温状态下，R1的功率为64W，则工作电路30s消耗的电能是多少？_____
20．（1）请在图甲中小磁针左侧的括号中标出N或S极，在虚线上标出磁感线的方向． _____
（2）如图乙所示是生活中常用的一款指甲刀，手柄CBA是 __ （选填“省力”或“费力”）杠杆，请在图中画出作用在A点的力F的力臂． _____
21．冬季，汽车后风窗玻璃上常会形成一层薄霜，导致驾驶员无法准确观察后方情况。为保障行车安全，后风窗玻璃装有加热除霜电路。如图甲所示，是某同学设计的模拟汽车后风窗玻璃加热电路，它由控制电路和受控电路组成。控制电路中S接“手动”时，电磁铁A通电吸引衔铁，使触点、接触、受控电路中电热丝工作，对玻璃均匀加热。S接“自动”时，加热过程中，玻璃温度升高至45℃时，触点、恰好脱开，此时控制电路中通过的电流为0.02A。电路中U1=6V，U2=12V，R0=150，R2=0.8Ω，R1为固定在玻璃内的热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同，阻值随温度升高而增大。若电热丝R2所产生的热量完全被玻璃吸收，玻璃质量为9kg，玻璃比热容为（0.8×103J/(kg·℃)）。电磁铁A线圈的电阻忽略不计。
(1)开关S接“手动”：
①电磁铁A通电时具有磁性，此现象称为电流的______效应，A的上端是______极。
②将玻璃从加热至．所需的时间是______？
(2)开关S接“自动”。玻璃的温度为15℃和45℃时，控制电路的功率相差了，则时热敏电阻的阻值为______。
(3)汽车后风窗玻璃上的电热丝是通过丝网印刷的方式将专用的导电银浆印刷到玻璃的表面烧结制成，如图乙所示，在电压不变的情况下，为增大电热丝的加热功率，请从银浆线的厚度，条数、粗细等方面，提出一种改进措施______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
AB．若A为电源正极，则电流从A流出，电磁铁正面电流方向向上，利用安培定则可判断出D为N极，E为S极，根据磁感线的分布可知C、D为异名磁极，因此C为S极，E、F为同名磁极，因此F为S极，故A错误，B正确；
CD．若B为电源正极，则电流从B流出，电磁铁正面电流方向向下，利用安培定则可判断出E为N极，D为S极，根据磁感线的分布情况可知，C为N极，F为N极，故CD错误。
故选B。
2．A
【详解】
A．根据安培定则可知螺线管的右端为N极，左端为S极；异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为N极，右边小磁针的左端为S极，故A正确；
B．根据安培定则可知螺线管的右端为N极，左端为S极；异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为N极，右边小磁针的左端为S极，故B错误；
C．根据安培定则可知螺线管的右端为S极，左端为N极；异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为S极，右边小磁针的左端为N极，故C错误；
D．根据安培定则可知螺线管的右端为S极，左端为N极；异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为S极，右边小磁针的左端为N极，故D错误。
故选A。
3．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。
4．D
【详解】
分析：根据右手螺旋定则可知螺线管上端的极性，从而判断螺线管与磁铁之间的作用力，进一步判断弹簧测力计示数的变化．
解答：A、由图可知，电流由螺线管的下方流入，由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极，下端为S极，故A错误；
B、条形磁铁的重力与质量有关，质量不变，重力不变，故B错误；
CD、向a端移动滑动变阻器的滑片P，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电流变小，磁性变弱；因螺线管与磁铁相对的磁极为同名磁极，相互排斥；磁性变弱，则螺线管与磁铁之间的斥力减小，弹簧测力计示数变大，故C错误，D正确．
故选D．
【点睛】解本题的关键时抓住影响电磁铁磁性强弱的因素及根据运用安培定则判断通电螺线管的极性的方法．
5．D
【详解】
A．磁体不仅会对放入其中的磁体有力的作用，对铁钴镍等物质也会有力的作用，故A错误；
B．地球和磁体周围存在磁场，通电导线周围也存在磁场，故B错误；
C．磁感线在磁体周围总是从磁体的N极出发回到S极，而内部则是由S极出发回到N极，故C错误；
D．地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，所以小磁针自由静止时的N极总是指向地理方位的北方附近，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
根据安培定则可以判断，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，画出通电螺线管周围的经过各小磁针的磁感线，则小磁针N极的指向与该点磁感线方向一致，从而判断出小磁针在b、c是正确的，故ABC错误，D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．磁铁能够吸引铁钉，是由于磁体具有吸引铁、钴、镍等金属的性质，属于磁体对磁体的作用力，是非静电引起的，故A错误；
B．两个压紧的铅块能吊起钩码，由于分子间存在相互作用的引力而使两块铅块粘在一起，不易分开，故B错误；
C．摩擦后的梳子带上了电荷，能吸引不带电的碎纸屑，是由静电引起的，故C正确；
D．电磁铁能吸引铁钉，是由于磁体具有吸引铁、钴、镍等金属的性质，属于磁体对磁体的作用力，是非静电引起的，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】
通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似，由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极。我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，所以在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部，磁感线的分布和磁体的N、S极一致，由此判断，A、B、D不符合题意；C符合题意。
故选C。
9．C
【详解】
A．奥斯特发现了电流磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故A正确，A不符合题意；
B．开普勒最早发现了行星运动的三大规律，故B不符合题意；
C．牛顿提出了万有引力定律，但没有测出万有引力常量，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故C符合题意；
D．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故D不符合题意。
故选C。
10．A
【详解】
A．电饭锅是把电能转化为热能的，利用了电流的热效应，故A正确；
B．电风扇是利用电动机带动它转动，把电能转化为机械能，利用了电流的磁效应，故B错误；
C．洗衣机是利用电动机来带动它工作，因此它是利用了电流的磁效应，故C错误；
D．电视机是利用了电流的磁效应，故D错误。
故选A。
11．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。
12．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。
13．左
【详解】
由图可知，自由电子由螺线管的左端进入，因为金属导体中电流方向和自由电子的定向移动方向相反，所以螺线管的电流从右端进入，从左端流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指指向电流方向，则大拇指所指的左端为螺线管的N极。
14． 将电源、定值电阻、开关、长导线，用较短导线串联起来，长导线绕成螺旋状（如下图所示）；把软铁棒插入长导线的螺旋状中，制成一个简易电磁铁，开关闭合后，电流从右端流入，左端流出；电磁铁上方存在磁场，根据安培定则判断电磁铁上方的磁场方向，电磁铁的左端为N极，右端为S极，把钢棒放在磁场中，钢棒指向电磁铁S极的一端为钢棒的N极。
安培定则
【详解】
[1]通电螺线管周围存在磁场，将小磁针放入通电螺线管周围的磁场中，小磁针的N极指向通电螺线管的S极，所以将电源、定值电阻、开关、长导线，用较短导线串联起来，长导线绕成螺旋状（如下图所示），把软铁棒插入长导线的螺旋状中，制成一个简易电磁铁，开关闭合后，电流从右端流入，左端流出，电磁铁上方存在磁场，根据安培定则判断电磁铁上方的磁场方向，电磁铁的左端为N极，右端为S极，把钢棒放在磁场中，钢棒指向电磁铁S极的一端为钢棒的N极。
[2]软铁棒是软磁体，被磁化后磁性很快会消失，但是用它制作通电螺线管的铁芯，可以增强通电螺线管周围的磁场，根据安培定则判断通电螺线管的N极，钢棒在磁场中N极指向通电螺线管的S极，实验原理是安培定则。
15． 电流方向 右
【详解】
[1]由图甲可知，通电导体下方的小磁针发生偏转；由图乙可知，导体中没有电流时，导体下方的小磁针不发生偏转；由图丙可知，当改变导体中电流方向时，通电导体下方的小磁针偏转方向改变；综上可知，此实验说明了通电导体周围存在磁场，并且磁场方向与电流方向有关。
[2]由图丁可知，电流从螺线管左侧流入，根据安培定则，右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么大拇指所指的右端即为螺线管的N极。
16． 1893 N
【详解】
（1）[1]由图可知，电阻箱的示数为
（2）[2]由图可知，电流从螺线管的左侧流入，右侧流出，根据右手螺旋定则可知，通电螺线管的左端是N极。
17． N S 电流
【详解】
(1)[1]由图示知，电源的正极在左端，则电流是从通电管的A端流入，B端流出，据安培定则知，螺线管A端为N极。
(2)[2]根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针静止后其右端为S极。
(3)[3]将电源的正负极对调后，则通过螺线管的电流方向也会变成相反，而小磁针的N极和S极对调，说明螺线管的N和S极也对调了，由此可知，通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关。
18． 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．
19． N 242W 30Ω 2640J
【详解】
（1）．根据右手螺旋定则，右手四指弯曲顺着电流方向握住螺线管，则大拇指向上，可判断出电磁铁的上端为N极；
（2）．当电热器加热时，动触点与上方静触点b、c接通，此时R1与R2并联，根据可得，R1和R2工作时的功率：
，
所以加热时，工作电路的总功率P并＝P1+P2＝121W+121W＝242W；
（3）．由图－2可知，当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时，控制电路中的电流I＝0.2A，根据可得：
此时热敏电阻的阻值：；
（4）．电热器处于保温状态时，动触点a与下方静触点d接通，此时R1与R3串联，根据P＝I2R可得：
，
工作电路30s消耗的电能：
W＝UI保温t＝220V×0.4A×30s＝2640J．
20．手柄CBA是省力杠杆；如图：
【详解】
试题分析：（1）用右手握螺线管，如下图所示：
右端为螺线管的N极，则左端为S极，所以小磁针的左端为S极；
（2）手柄CBA为省力杠杆，支点为B点，动力为作用在A点的压力，阻力为作用在C点的拉力．
考点：安培定则 杠杆
21． 磁 N 90 其它条件不变时增加银浆线的厚度（或其它条件不变时增加银浆线的条数、或其它条件不变时增加银浆线的横截面积等）。
【详解】
(1)①[1][2]电磁铁A通电时具有磁性，此现象称为电流的磁效应，电流从电磁铁的下端流入，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向N极，即A的上端是N极。
②[3]玻璃从-5℃加热至45℃时，玻璃吸收的热量
因电热丝所产生的热量完全被玻璃吸收，所以，消耗的电能
由可得，需要的加热时间
(2)[3]由题意可知，玻璃的温度为45℃时，控制电路中通过的电流为0.02A，此时控制电路的功率
因热敏电阻的阻值随温度升高而增大，且玻璃的温度为15℃和45℃时，控制电路的功率相差了，所以，15℃时控制电路的功率
此时控制电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，15℃时热敏电阻的阻值：
(3)[5]在电压不变的情况下，由可知，为增大电热丝的加热功率，应减小的阻值，因导体的电阻与材料、长度、横截面积有关，且材料一定时，长度越短、横截面积越大，电阻越小，所以，其它条件不变时增加银浆线的厚度，或其它条件不变时增加银浆线的条数，或其它条件不变时增加银浆线的横截面积等。
答案第1页，共2页
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