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．对于下列四个实验的描述完全正确的有（　　）
①甲图实验现象说明了动圈式话筒的工作原理
②乙图实验探究的结论是：材料长度均相同的导体，粗导体的电阻大，细导体的电阻小
③丙图实验证明通电导体周围存在磁场
④丁图中开关闭合导体ab向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变
A．①③④ B．①②③ C．②③④ D．①②
2．下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　）
　　
A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同
B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置
C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电
3．选项图中所示的装置中与甲图工作原理相同的是（　　）
A．自发电手电筒 B．话筒
C．手摇式发电机 D．扬声器
4．以下设备工作时利用电磁感应原理的（　　）
A．洗衣机 B．发电机
C．电热水器 D．电风扇
5．如图所示，小明用漆包线、两节干电池、磁铁等器材，成功制做了一个小小电动机。他想改变电动机线圈转动的方向，下列方法可行的是（ ）
A．只增强磁铁的磁性 B．只增加线圈的匝数
C．只增大线圈中的电流 D．只将磁铁的磁极对调
6．如图所示，能够说明发电机工作原理的实验装置是（　　）
A． B．
C． D．
7．如图所示，静止于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁，左侧有一电磁铁，闭合开关，下列判断正确的是（　　）
A．小车向左运动
B．只将滑片P向右移动，电磁铁磁性不变
C．电磁铁右端为N极
D．只将电源正负极交换，电磁铁磁性增强
8．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．
9．如图所示，闭合导线框abcd的一部分处于磁场中，将导线框沿图示方向拉出过程中，则（　　）
A．在此过程中，电能转化为机械能
B．导线框中不会产生感应电流，因为回路中没有电源
C．导线框中会产生感应电流，整个导线框都是电源
D．导线框中会产生感应电流，导线ab段相当于电源
10．比亚迪新能源油电混合动力汽车，混动汽车搭载了传统的内燃机、高效的电动机、发电机和蓄电池组。行驶过程中内燃机提供动力，同时可为蓄电池充电，也可以由蓄电池和电动机提供动力。下列说法正确的是（　　）
A．汽车高效的电动机的工作效率可以达到100%
B．发电机的工作原理是利用电流能产生磁场
C．蓄电池组充电时实现了化学能转化为电能
D．电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用
11．下列几种物质不能被磁化的是
A．碳钢 B．铸铁 C．铜棒 D．镍片
12．如图所示现象中涉及的物理知识正确的是（　　）
A．如图甲，电流的磁效应是由丹麦物理学家安培第一个发现的
B．如图乙，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C．如图丙，导体在磁场中沿任何方向运动，闭合回路中都会产生感应电流
D．如图丁，滑动变阻器的滑片向左滑动，电磁铁的磁性会减弱
二、填空题
13．如图所示，某综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮去两端的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮去半周。把线圈放在用硬金属丝做成的支架mn上，并按图示连接电路。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就开始转动。若将电源的正负极对调，则线圈的转动方向与原来______（选填“相同”或“相反”），原因是______；若在开关和电源之间串联一个电阻，线圈的转速将______（选填“变快”“不变”或“变慢”）。
14．如图所示，将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起，闭合开关后两电动机一起转动，小灯泡发光。此处产生电磁感应现象的是__（甲乙）电动机。该过程中能量转化是将电能__能电能，最终转化为内能和光能。
15．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______。
16．《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”，如图，“柢”即握柄，是磁体的______极。发现电磁感应现象的科学家是______，其中发电机和______（选填“动圈式话筒”或“扬声器”）等是利用电磁感应原理制做的。
三、综合题
17．顺德的春季多雨，空气相对湿度较大，某些特定的环境需要除湿，如题图甲所示，为某实验小组设计的除湿器简化电路图。控制电路中的电源电压U0=6V，调控电阻R的阻值范围为0600Ω，Rs为湿敏电阻，其阻值随相对湿度RH（%）变化的图象如图乙所示（为方便计算，已将图线作了近似处理），L为磁控开关，其开关电流为10mA；当湿敏电阻Rs的阻值发生变化时，控制电路中的电流随之发生变化，当电流大于或等于10mA时，L中两个由磁性材料制成的弹片P、Q相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿，工作电路的电压U=220V，R0为保护电阻，磁控开关L的导线电阻不计。
（1）组成弹片P、Q的材料可能是______（选填“铁”或“铝”）；
（2）由图乙可知，湿敏电阻Rs的阻值随着相对湿度的增加而______；
（3）工作电路的总电功率为880W，工作0.5h消耗的电能为______kW·h，若保护电阻R0的阻值为10Ω，则压缩机的电功率为______W；
（4）若调控电阻为450Ω，则相对湿度超过______%时开始除湿。利用除湿器要使某特定环境的空气相对湿度降得更低，可采取的方法是______（写1条即可）。
18．“汽车共享”推出来时受到市民的青睐，它可以满足人们出行的需求。如图是我市一款按租用时间收费的电动共享汽车。小科一家三口租用该款电动共享汽车去旅游，从租车点一路不停行驶105千米到达目的地，若全程的速度为70千米/时。回答下列问题：
（1）如图所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。下列哪一副图与刷卡所用的原理相同是________ ；
（2）租用该电动汽车的价格为0.5元/分钟，小科从租车点到目的地的租车费用为________元；
（3）该车质量为1.6×103kg，小科一家三人总质量为是160kg，每个轮胎和地面的接触面积为200cm2，g取10N/kg，求该车对地面的压强________；
（4）某品牌电动汽车的部分参数如表所示。根据表中的数据，将耗完电能的电池充满电，理论上需要多少时间________？上述电动汽车充满电后，在水平地面上匀速行驶的最大距离为140千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛________？
电池容量（kW·h） 22
车载充电器输入电压（V） 220
车载充电器输入电流（A） 16
电能转化为机械能的效率 70%
19．科技小组为灯暖型浴霸（一种取暖用的电器）设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示，控制电路电压恒为12V，继电器线图的电阻R0为20Ω，定值电阻R1为40Ω，热敏电阻R2的阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路电压U2恒为220V，安装两只标有“220V，275W”的灯泡，闭合开关S，当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开。
（1）工作电路工作时，A端应与________（B/C）端相连接。
（2）工作电路工作时的总电流为多大______
（3）浴室里控制的温度t0为多高______
（4）要使利用R2控制的浴室温度变高，可适当_______（写出一种方法即可）。
20．磁流体是一种新型的功能材料，当周围存在磁场时，磁流体就会“变身”成磁感线的形状，如图甲是在一杯水中放置一些磁流体，在杯子左、右两侧分别放置螺线管B和永磁体A，给螺线管B通电后靠近杯子，出现了如图甲所示的情景，图乙为其简化图，请在图乙中画出：
（1）电源右端的极性；
（2）永磁体A右端的磁极；
（3）磁流体所模拟出的磁感线的方向。
21．1901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 ______ 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
甲图中闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，动圈式话筒的工作原理就是电磁感应现象，故①正确；乙图中，材料相同，长度相同，横截面积越大的导体的电阻越小，故②错误；丙图中是奥斯特实验，该图中的实验现象说明通电导体周围存在着磁场，故③正确；丁图中有电源，是演示磁场对电流作用的实验装置，导体受力的方向与电流方向和磁场方向有关，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变，故④正确。
故选A。
2．D
【详解】
A．由图可知，导线ab在这两个时刻电流方向不同，由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以两次导线ab的受力方向不同，故A正确，不符合题意；
B．平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置，图中磁感线从左向右，故甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置，故B正确，不符合题意；
C．读图由左手定则可知：电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故C正确，不符合题意；
D．电动机之所以能转动，是因为换向器每当转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，即电动机线圈外是直流电，线圈内是交流电，故D错误，符合题意。
故选D。
3．D
【详解】
图甲中，线圈通电后，会发生转动，它的原理是磁场对通电线圈有力的作用。
A．自发电手电筒利用电磁感应现象制成的，故A不符合题意；
B．话筒利用的是电磁感应原理，故B不符合题意；
C．手摇式发电机利用电磁感应现象制成的，故C不符合题意；
D．扬声器的原理是磁场对通电线圈有力的作用，故D符合题意。
故选D。
4．B
【详解】
A．洗衣机工作时把电能转化为机械能，利用了通电导线在磁场中受力运动，故A不符合题意；
B．发电机的原理是电磁感应现象，故B符合题意；
C．电热水器利用的是电流的热效应，故C不符合题意；
D．电风扇利用了通电导线在磁场中受力运动，故D不符合题意。
故选B。
5．D
【详解】
A．只增强磁铁的磁性可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，故A不符合题意；
B．只增加线圈的匝数可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，故B不符合题意；
C．只增大线圈中的电流可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，故C不符合题意；
D．只将磁铁的磁极对调，改变了磁场方向，改变了转动方向，故D符合题意。
故选D。
6．C
【详解】
发电机原理利用电磁感应原理工作：
A．由图可知是奥斯特实验，故A不符合题意；
B．由图可知是通电导体在磁场的受力实验，故B不符合题意；
C．由图可知是电磁感应实验，故C符合题意；
D．由图可知是通电螺线管实验，故D不符合题意。
故选C。
7．A
【详解】
AC．电流从电源的正极流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，右端为S极，小车上的磁铁左端为N极，异名磁极相互吸引，小车受到了一个向左的吸引力，小车就会向左运动，故A正确，C错误；
B．滑片P向右移动，滑动变阻器连入电路的电阻增大，电源电压不变，电流减小。在线圈匝数和铁芯不变时，电流减小，电磁铁的磁性减弱，故B错误；
D．把电源的正负极对调，可以改变电磁铁的极性，但不能改变磁性强弱，故D错误。
故选A。
8．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。
9．D
【详解】
A．向外拉的过程中，消耗机械能，同时导线切割磁感线产生电能，所以是机械能转化为电能，故A不符合题意；
BCD．产生感应电流需要两个条件一个是闭合回路，一个是切割磁感线，图中所示导线框为闭合回路，往外拉的过程中，闭合回路中的ab部分切割磁感线，所以会产生感应电流，且导线ab相当于电源，故BC不符合题意，D符合题意。
故选D。
10．D
【详解】
A．电动机把电能转化为机械能，在这个过程中，有一部分电能转化为内能，故电动机的工作效率不可能达到100%，故A错误；
B．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这种现象叫电磁感应。发电机的工作原理是电磁感应，故B错误；
C．电池充电是将外加电源提供的电能转化为电池的化学能的过程，故C错误；
D．通电导体在磁场中会受到磁场力的作用，据此制成了电动机，故D正确。
故选D。
11．C
【详解】
能被磁铁吸引，即磁化的物质称为磁性材料，如铁、钴、镍．
碳钢、铸铁、镍片都是磁性材料，都能够被磁化；
但是铜不是磁性材料，因此铜棒不能被磁化．
故选C．
12．B
【详解】
A．电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特第一个发现的，故A错误；
B．通电导体在磁场中受力的作用，将线圈置于磁场中，并利用换向器不断改变线圈中电流方向，可以使线圈持续转动，由此制造了电动机，故B正确；
C．闭合回路的部分导体在磁场中需要做切割磁感线运动，这样才能产生感应电流，故C错误；
D．滑动变阻器滑片左滑，电路中电阻减小，电流增大，电磁铁磁性会增强，故D错误。
故选B。
13． 相同 线圈中的电流方向和磁场方向同时变为原来的反方向，受力方向不变 变慢
【详解】
[1][2]由图可知，线圈可以转动，是因为通电线圈在磁场中受到力的作用，若将电源的正负极对调，线圈中的电流方向和电磁铁产生的磁场方向同时变为原来的反方向，线圈的受力方向不变，故线圈的转动方向与原来相同。
[3]若在开关和电源之间串联一个电阻，由欧姆定律可知，通过线圈的电流将变小，线圈受到的力变小，线圈的转速将变慢。
14． 甲 机械
【详解】
[1]闭合开关，电源与乙电动机接通，电流通过乙电动机，乙电动机转动，将电能转化为机械能，其原理是通电导体在磁场中受力而运动；乙电动机带动甲电动机一起转动，甲电动机内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，小灯泡发光，此时甲电动机相当于发电机，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象。
[2]整个过程中能量转化是将电能机械能电能，最终转化为小灯泡的内能和光能。
15． 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：
16． 南 法拉第 动圈式话筒
【详解】
[1][2]柢指南的意思是握柄指向地理的南极。地理的南极是地磁的北极，由异名磁极相互吸引可知，柢是磁体的南极。法拉第最早发现了电磁感应现象。
[3]动圈式话筒是通过膜片的振动使线圈做切割磁感线运动，产生感应电流。因此是利用电磁感应原理制做的。
17． 铁 变小 0.44 720 60 减小调控电阻R的阻值
【详解】
（1）[1]磁性材料是指铁、钴、镍等物质，磁性弹片需要用磁性材料，铝不是磁性材料，故组成弹片P、Q的材料可能是铁。
（2）[2]根据图乙可知湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而变小。
（3）[3]工作电路的总电功率为880W，工作0.5h消耗的电能为
[4]工作电路的电压U=220V，根据P＝UI可得电路的电流为
则保护电阻的功率
P0＝I2R0＝(4A)2×10Ω＝160W
则压缩机的电功率为
P压缩＝P总﹣P0＝880W﹣160W＝720W
（4）[5]当电流大于或等于10mA时，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿，根据欧姆定律和串联电阻的规律，湿敏电阻Rs的阻值
湿敏电阻随相对湿度的变化关系为一次函数，如下所示：
湿敏电阻为150Ω，OA为150Ω，即为OC的中点，AC为150Ω，而CE为250Ω，根据相似三角形的知识可知，
若调控电阻为450Ω，则相对湿度超过60%时开始除湿。
[6]利用除湿器要使某特定环境的空气相对湿度降得更低，即相对湿度减小，湿敏电阻阻值变大，由于衔铁被吸下的电流不变，由欧姆可知总电阻不变，由串联电阻的规律，所以需要减小调控电阻R的阻值。
18． B 45 2.2×105 6.25h 396N
【详解】
（1）[1]将租车卡靠近电动汽车上的感应器，检测头的线圈中就会产生变化的电流，感应器读出信息原理就是电磁感应现象；A图是电流的磁效应，C图是电磁铁，D图说明了通电导体在磁场中受力的作用，只有B图是电磁感应现象；故选B。
（2）[2]由可得，小科从租车点到目的地的时间
已知租用该电动汽车的价格为0.5元/分钟，小科从租车点到目的地的租车费用
0.5元/min×90min=45元
（3）[3]车对地面的压力
F=G车+G人=m车g+m人g=1.6×103kg×10N/kg+160kg×10N/kg=1.76×104N
车对地面的压强
（4）[4]电动车的充电功率
P=UI=220V×16A=3520W=3.52 kW
将耗完电能的电池充满电，理论上需要的时间
[5]电动车行驶过程中转化为的机械能
W机=W电×70%=22 kW·h×70%=15.4 kW·h=5.544×107J
由W=Fs可得，电动汽车受到的牵引力
因为汽车在水平地面上匀速行驶，根据二力平衡条件可知，该车行驶时受到的阻力
f=F'=396N
19． B 2.5A 38℃ 增大R1
【详解】
(1)[1]当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开，由图可知工作电路工作时，A端应与B端相连接。
(2)[2]安装两只标有“220V 275W”的灯泡，工作时，两灯并联，电路消耗的电功率
P=2PL=2×275W=550W
工作电路工作时的总电流为
(3)[3]当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开，I=50mA，由欧姆定律得电路的总电阻
根据串联电阻的规律
R2=R总-R1-R0=240Ω-40Ω-20Ω=180Ω
由图乙知，此时控制温度为
t0=38℃
(4)[4]因当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开，要使利用R2控制的浴室温度变高，由欧姆定律，根据串联电阻的规律，可适当增大电阻R1的阻值，减小电路中的电流，增加加热时间，提高浴室温度。
20．
【详解】
（1）螺线管的右侧为N极，根据安培定则可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，故电源右端为正极；
（2）（3）磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的，故永磁体A的左端为S极，右端为N极。如图所示
21． 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。
答案第1页，共2页
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