人教版九年级全一册20.2电生磁一课一练（有解析）

人教版九年级全一册 20.2 电生磁 一课一练
一、单选题
1．人工心脏泵能短时间代替心脏工作，其结构如图所示。线圈AB固定在活塞的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启；阀门S2只能向泵室内侧开启。关于人工心脏泵，下列说法正确的是（　　）
A．电流从线圈A端流入时，血液流入泵室
B．电流从A端流入时，活塞向右移动
C．线圈AB中应通入大小方向都不变的直流电
D．人工心脏泵跳动的频率由线圈中电流的大小决定
2．如图所示，回形针被磁化后，即使磁铁不与回形针接触，也对它有吸引力。针对此现象，以下分析正确的是（　　）
A．回形针被磁化后整个都呈现为N极
B．若将磁铁换成通电螺线管也可得到图示的情境
C．回形针对磁铁没有吸引力作用
D．回形针受到的磁铁吸引力和细线拉力大小相等
3．闭合开关S，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．通电螺线管右端为N极
C．小磁针左端为N极
D．改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场方向
4．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
5．直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。将一枚转动灵活的小磁针放在水平放置的直导线正下方，直导线通电的瞬间（　　）
A．若电流方向从东向西，则小磁针不发生偏转
B．若电流方向从北向南，则小磁针逆时针偏转
C．若电流方向从南向北，则小磁针顺时针偏转
D．若电流方向从西向东，则小磁针不发生偏转
6．小岩同学学习了通电螺线管的知识后，想到弹簧的形状和螺线管上导线的形状很类似，就将一个弹簧的两端接入电路，如图所示。闭合开关后，下列选项中正确的是（　　）
A．通电后，弹簧的长度可能不变
B．通电后，弹簧的长度一定变长
C．如果在图中所示位置放置小磁针，通电后小磁针的N极朝右
D．如果在图中所示位置放置小磁针，通电后小磁针的N极垂直于纸面向外
7．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
8．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
9．下列四幅图中，通电螺线管周围小磁针的指向正确的是（　　）
A． B． C． D．
10．如图所示，下列说法中错误的是（　　）
A．这是著名的奥斯特实验
B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C．将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁场的北极
D．改变图中电流的方向，小磁针偏转方向改变
11．如图所示，通电螺线管中的电流方向和形成的磁场N极标注正确的是（　　）
A． B．
C． D．
12．如图所示，电磁铁的左端固定，条形磁铁固定于条形磁铁小车上，闭合开关，小车向右运动，下列分析正确的是（　　）
A．电磁铁左端是N极
B．条形磁铁左端是N极
C．小车向右运动是因为异名磁极相互排斥
D．对调电源正负极，再次闭合开关，小车运动方向不变
二、填空题
13．通电线圈相当于一匝的通电螺线管，其两侧的磁极与线圈中电流方向的关系也符合右手定则，把两个通电线圈A和B挂在水平光滑的固定绝缘细杆MN上，通电线圈A和B将______（填“靠近”“距离不变”或“远离”）。
14．如图所示，由通电螺线管的磁感线方向可知，电流表的上端为_______接线柱；静止的小磁针的左端为_________极。
15．小柯利用实验室的器材开展了下列实验。根据要求回答问题：
（1）如图，在直导线下方放置一枚小磁针，当导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，表明________；如果改变电流方向，你会看到________；
（2）在测量滑动摩擦力的实验中，水平桌面上的木块，受到2N水平向右的拉力F作匀速直线运动；当拉力F大小变为4N时，物块受到的摩擦力为________N。
16．如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为______极（选填“N”或“S”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）在图上标出电磁铁下端磁感线的方向______。
三、综合题
17．（1）如图所示，物体A的长度为________cm；
（2）如图所示，请根据图中通电螺线管附近小磁针静止时N、S极，判断电源右端为_____极（选填“正”或“负”）；
（3）如图所示，弹簧测力计的示数是________N。
18．读数与作图：
（1）如图所示，温度计的示数为______℃；
（2）在图中O是支点，请画出F1的力臂l1______；
（3）如图中请根据小磁针标出电源正负极和通电螺线管的S极______。
19．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．
20．阅读短文，回答问题∶
干簧管
干簧管也叫干簧继电器，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体。比一般机械开关结构简单，体积小，工作寿命长，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高，有单触点和双触点之分。单触点干簧管结构如图甲，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。双触点干簧管结构如图乙，装有A。 B和C三块簧片，A的端点与C的端点是固定端点，B的端点是自由端点，正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触，当绕在干簧管上的线圈通电时，如图丙所示，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，当吸引力大于B的弹力时，B与A的端点分开，并与C的端点接触。而当B与C的吸引力减小到一定程度时，B在弹力的作用下与C的端点分开，重新恢复与A的端点接触。请回答下列问题∶
（1）在图丙中，若要使螺线管的右端为N极，则电源左端是____极。
（2）如图丁所示，当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的两磁簧片被磁化，则磁簧片ab的b端为_____极；磁簧片cd的c端为_____极。
（3）干簧管在工作中所利用的电磁现象不包括( )
A．电流的磁效应 B．磁场对电流的作用
C．磁极间的相互作用 D．磁化
（4）如图戊所示，是小明同学用干簧管自制的水位自动报警器的结构简图，当水面在A、B之间正常水位时，上、下两干簧管都远离条形磁铁，没有磁化是断开的，红、绿灯都不发光，电铃不响∶当水面上升到最高水位A处时，___灯发光， 电铃响； 当水面下降到最低位B处时，______灯发光， 电铃响，这样通过红、绿灯的发光情况就可以判断水位是否正常。
（5）把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管、开关、电源按如图所示电路连接，制成光电报警装置。当有光照射报警装置且光照不是很弱时，蜂鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声（光敏电阻∶受光照射后，阻值会变小）。请将下面的电路完整连接好______________。
21．1820年，奥斯特发现了电生磁.进而，人们把导线绕在圆筒上，做成螺线管。今天，我们一起探究“通电螺线管产生的磁场”，实验设计如下：
（1）在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀的撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示；
（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针静止时指向如图乙所示；
（3）通过实验，画出了通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状，我们发现，通电螺线管外部的磁场与________（选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场相似；
（4）如果我们把地球磁场比作一个通电螺线管产生的磁场，赤道比作其中一条环绕导线，则导线中电流流向应该是_______（选填“自西向东”或“自东向西”）；
（5）法国科学家安培认为，磁体是由许许多多小磁针定向排列构成，其宏观体现就是N极和S极，我们规定：磁场中小磁针静止时N极的指向为磁场方向，则乙图中，通电螺线管内部的磁场方向应该是_______（选填“自左向右”或“自右向左”）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
AB．电流从线圈A端流入过程中，根据安培定则，螺线管左端为S极，此时异名磁极相互吸引，活塞左移，S1关闭，S2打开，血液从S2流入，故A正确，B错误；
C．线圈AB中若通入直流电，根据图结合题意可知，活塞只能向一个方向移动，完不成泵血任务，因此要使该装置能维持人体血液循环，线圈间所接电源应为交流电，即：活塞可以左右移动，血液既能流回心脏也能从心脏输出去，故C错误；
D．图中的线圈移动快慢与交流电的频率有关，交流电电流方向改变的快慢影响跳动次数，与电流大小无关，故D错误。
故选A。
2．B
【详解】
A．被磁化的回形针就是一个完整的磁体，而磁体的N极和S极永远是成对出现的，所以回形针靠近条形磁铁的一端为N极，另一端为S极，故A错误；
B．通电螺线管相当于一个条形磁铁，因此更换后，依然可以得到图示的情境，故B正确；
C．力的作用是相互的，磁铁对回形针吸引的同时，回形针也对磁铁有吸引力作用，故C错误；
D．回形针除了受到向上的磁铁的吸引力和向下的细绳的拉力，还受到向下的自身重力，因此磁铁的吸引力等于细绳的拉力与重力之和，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】
ABC．由图可知，磁感线是从螺线管的左端出来的，则左端为N极，右端为S极，根据安培定则可知，螺线管外侧电流的方向是向上的，即电源的B端为正极；根据异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为N极，右端为S极；故AB错误，C正确；
D．磁场的方向与电流的大小无关（与电流的方向有关），改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场强弱，故D错误。
故选C。
4．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。
5．D
【详解】
当电流方向从西向东时，根据如图的判断方法可知，在直导线正下方，磁场方向向北；当导线不通电时，小磁针N极指向北方，所以通电后小磁针不发生偏转，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．C
【详解】
AB．通电后，螺线管的每一圈导线相当于一个小磁体，这些小磁体的和极靠在一起，相互吸引，弹簧的长度会缩短，故AB错误；
CD．螺线管中电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为极，右端为极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的极朝右，故C正确，D错误。
故选C。
7．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。
8．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。
9．C
【详解】
A．由右手螺旋定则判断出通电螺线管的左端为N极，右端为S极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针的右端应为S极，左端应为N极，故A错误；
B．由右手螺旋定则判断出通电螺线管的下端为N极，上端为S极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针的上端应为S极，下端应为N极，故B错误；
C．由右手螺旋定则判断出通电螺线管的左端为S极，右端为N极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针的左端为N极，右端为S极，故C正确；
D．由右手螺旋定则判断出通电螺线管的左端为S极，右端为N极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针的左端应为N极，右端应为S极，故D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．据图可知，该实验是用于模拟奥斯特实验的一个场景，故A正确，A不符合题意；
B．该实验中，若给导线通电，下面的小磁针会转动，即说明通电导线周围存在着磁场，故B正确，B不符合题意；
C．将图中导线断开，小磁针由于地磁场的缘故，即N极将指向地理的北极，而不是地磁的北极，故C错误，C符合题意；
D．由于磁场的方向与电流的方向有关，所以将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变，故D正确，D不符合题意。
故选C。
11．B
【详解】
A．根据安培定则，四指的方向方向为电流的方向，大拇指的方向为N极的指向，如图右端为N极，故A错误；
B．根据安培定则，四指的方向方向为电流的方向，大拇指的方向为N极的指向，如图左端为N极，故B正确；
C．根据安培定则，四指的方向方向为电流的方向，大拇指的方向为N极的指向，如图左端为N极，故C错误；
D．在电源外部，电流从电源的正极出发，经用电器、开关等回到负极，所以图中电流方向标注错误，故D错误。
故选B。
12．B
【详解】
A．闭合开关，根据安培定则可以判断，电磁铁的右端为N极，故A错误；
BC．小车向右运动，根据同名磁极相互排斥，可知小车上的条形磁体的左端为N极，故B正确，C错误；
D．对调电源正负极，再次闭合开关，电磁铁的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引，小车会向左运动，故D错误。
故选B。
13．远离
【详解】
由图可知，A和B两个线圈中的电流方向相反，根据右手定则，四指指向线圈中电流方向，大拇指指向N极，A线圈中左侧是N极，右侧是S极，B线圈中左侧是S极，右侧是N极，同名磁极相排斥，所以通电线圈A和B会彼此远离。
14． 正 N
【详解】
[1][2]由图磁感线可知，螺线管左端为N极，右端S极，因为异名磁极相互吸引，小磁针左端N极，根据安培定则，电流左进右出，所以电流表的上端为正接线柱。
15． 电流周围存在磁场 小磁针偏转方向改变 2
【详解】
（1）[1]当直导线下通电时，导线下方的小磁针的指向发生了偏转，说明小磁针受到了磁力的作用，表明电流周围存在磁场。
[2]改变电流方向，小磁针偏转方向改变，说明通电导线周围磁场方向和电流方向有关。
（2）[3]水平桌面上的木块，受到2N水平向右的拉力F作匀速直线运动，处于平衡状态，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，摩擦力的大小
f=F=2N
当拉力F大小变为4N时，物体的压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍为2N。
16． N 变大
【详解】
[1][2]由右手螺旋定则，电流从下端流入，电磁铁上部为N极；铁块在重力、磁力作用下，对弹簧有拉伸作用，当滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电阻变小，电路中电流变大，电磁铁磁性变强，铁块向下运动，则弹簧的长度将变大。
[3]在磁体外部，磁感线的方向总是从N极出发回到S极，则电磁铁下端磁感线的方向如图所示：
17． 3.80 正 1.4
【详解】
(1)[1]刻度尺的分度值为1mm，用cm作单位，应估读到分度值的下一位， 则读数为3. 80cm。
(2)[2]由于小磁针静止时，其左端为S极，右端为N极，根据磁极间的作用规律可知，螺线管的右端为S极，左端为N极根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向利用安培定则可以确定电流是从螺线管的左端流出，右端流入由于电流是从电源的正极流出，经过外电路回到电源负极所以可以确定，右端是电源的正极，左端是电源的负极。
(3)[3]测力计的分度值为0.2N， 量程为0~ 5N，指针在第7格上，故读数为1.4N。
18． -18
【详解】
（1）[1]由图得，温度计的分度值为1℃，示数在0℃以下，示数为-18℃。
（2）[2]支点O到动力F1的作用线的垂线为动力臂l1，如图所示
（3）[3]由图得，小磁针的左端是N极，右端为S极，由同名磁极相排斥，异名磁极相吸引得，螺线管的左端是N极，右端是S极，由安培定则得，螺线管的前面电流方向为下到上，因此电源的左端是正极，右端是负极，如图所示
19． 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．
20． 负 N S B 红 绿
【详解】
(1)[1]螺线管的右端为N极，右手握住螺线管，大拇指朝右，电流从左侧流进，左侧流出，所以电源的右端是负极。
(2)[2][3]磁簧片ab的a端靠近条形磁铁的N极，所以a端是S极，则b端是N极；磁簧片cd的d端靠近条形磁铁的S极，所以d端是N极，则c端是S极。异名磁极相互吸引。
(3)[4] S闭合时，控制电路接通，线圈产生磁场，舌簧被磁化，在两舌簧端面形成异名磁极，因相互吸引而吸合，于是工作电路接通，S断开时，两舌簧退磁，在弹力作用下分开，工作电路断开。故该装置中利用了电流的磁效应、磁化及磁极间的相互作用。没有利用磁场对电流的作用。故选B。
(4)[5][6]当水面上升到最高水位A处时，条形磁铁位于干簧管2的右边，此时两个磁簧片被磁化后，由于是异名磁极相互吸引而相互接触，此时接通电路, 红灯发光电铃响；当水面下降到最低水位B处时，条形磁铁位于干簧管1的右边，此时两个磁簧片被磁化后，由于是异名磁极相互吸引而相互接触，此时接通电路，绿灯发光电铃响。
(5)[7]电池、光敏电阻与开关及干簧管继电器开关的里面两个接线构成一个回路;而另一组电池、蜂鸣器与干簧管继电器开关外面线圈的两个接线构成又一个回路。当有光照时，光敏电阻变小，使得干簧管继电器开关存在磁场，导致开关接通，最终使得蜂鸣器发声，如图所示：
。
21． 条形 自东向西 自右向左
【详解】
（3）[1]通电螺线管外部的磁场和条形磁体磁场相似。在磁体外部，磁感线是由北极出发回到南极。
（4）[2]地磁场由南向北，根据安培定则可知，赤道这一通电圆环的电流方向为由东向西。
（5）[3]由小磁针N极指向可知，螺线管外部磁感线由N指向S，因为要形成闭合曲线，所以内部磁感线由S指向N，即通电螺线管内部的磁场方向应该是自右向左。
答案第1页，共2页
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