2021-2022学年基础强化北师大版物理九年级全册第十四章 电磁现象定向测评试题（含答案及详细解析）

北师大版物理九年级全册第十四章 电磁现象定向测评
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 36分）
一、单选题（12小题，每小题3分，共计36分）
1、沈阳市某中学举办青少年科学小发明大赛，要求设计一个“高温报警器”，报警器中有热敏电阻 、保护电阻 、电铃以及电磁继电器，其中 的电阻随温度的升高而减小。要求：当温度过高时，电铃发声报警。图中能实现上述功能的电路图是（　　）
A． B．
C． D．
2、直线电流周围磁场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，从上向下看，下列说法正确的是（　　）
A．若电流方向从南向北，则小磁针顺时针偏转
B．若电流方向从北向南，则小磁针逆时针偏转
C．若电流方向从东向西，则小磁针不发生偏转
D．若电流方向从西向东，则小磁针不发生偏转
3、在一次分组探究实验中，小毛同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的A端为N极
B．小磁针静止时，S极水平指向左
C．当滑动变阻器的滑片P向左端移动，电磁铁磁性增强
D．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
4、线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向（　　）
A．相反，是由于磁场方向相反了
B．相反，是由于流过ab的电流方向相反了
C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
5、电磁感应广泛应用于我们的日常生活中，下列哪种设备应用了电磁感应原理（　　）
A． 风力发电机
B． 电风扇
C． 电铃
D． 扬声器
6、电与磁是紧密联系的，下列说法正确的是（　　）
A．铁和铝都能够被磁体吸引
B．磁感线是磁体周围真实存在的曲线
C．奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场
D．电磁感应是将电能转化为机械能
7、如图所示是课本中的四个实验，其中说明磁场对电流有力的作用的是（　　）
A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁
8、关于甲、乙两图的说法中，正确的是（　　）
A．甲图中改变电流大小，电流周围磁场强弱不发生改变
B．甲图中改变电流方向，小磁针的偏转方向不发生改变
C．利用乙图可研究电磁感应现象
D．乙图中闭合开关后，静止的导体就会运动
9、下列实验与手摇发电机工作原理相同的是（　　）
A． 电磁铁
B． 通电线圈在磁场中扭转
C． 电磁感应
D． 磁场对电流的作用
10、如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab，放在蹄形磁铁中央，ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是（　　）
A．接入灵敏电流计可探究电磁感应现象，与动圈式话筒原理相同
B．接入灵敏电流计可探究通电导体在磁场中受力，与动圈式扬声器原理相同
C．接入电源可探究电磁感应现象，与电动机原理相同
D．接入电源可探究通电导体在磁场中是否受力的作用，与发电机原理相同
11、下列关于电磁现象的应用或探究活动，其中说法正确的是（　　）
A． 动圈式话筒应用了磁场对电流的作用
B． 演示电磁感应现象
C． 奥斯特通过实验说明磁场能产生电流
D． 探究发电机的工作原理
12、下列说法中正确的是（　　）
A．磁感线是由铁屑组成的
B．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
C．地球是一个巨大的磁体，地磁的南北极跟地理的南北极是完全重合的
D．小磁针的S极在某点所受磁场力的方向，跟该点磁场的方向相同
第Ⅱ卷（非选择题 64分）
二、填空题（6小题，每小题6分，共计36分）
1、如图甲所示为上海的磁悬浮列车示意图，图乙是其实现悬浮的原理图，A是轨道线圈（线圈绕法没有体现），安装在铁轨上；B是安装在车身上（紧靠铁轨下方）的电阻非常小的螺线管，B中电流方向如图乙所示，螺线管B与电磁铁A之间相互　 　（填“排斥”或“吸引”），从而使列车悬浮在铁轨上方，B上端为　 　（选填“N”或“S”）极。
2、闭合开关S，通电螺线管左侧的小磁针水平静止，如图所示。则小磁针右端为　 　极。若把滑动变阻器的滑片P向a端移动，通电螺线管的磁性将　 　（选填“增强”“不变”或“减弱”）。
3、如图所示是由美国哈佛大学4名在校生设计的一种发电足球。这种足球白天就是普通足球，夜间是一个清洁的电源装置。其工作原理是：将足球的动能转化为电能并收集起来，人们可以利用这部分电能为LED灯等低电压照明设备供电，也可以为手机充电，在比赛中使用这种足球15分钟所产生的电能足以使一盏LED灯工作3小时。这项发明既能让人们在白天得到充分的娱乐，也能使人们在太阳落山后使用上这种清洁的电力能源，可谓一举两得。请参照示例写出上述情景中所涉及的物理力学或电学方面的现象和对应的物理知识（不得与示例重复）。
示例：物理现象：脚踢球时，足球飞起来；
物理知识：力能改变物体的运动状态；
物理现象　 　；
物理知识　 　。
4、如图甲，水平桌面上，两块相同的条形磁铁在水平推力F1的作用下，作匀速直线运动。
（1）取走其中一块磁铁后，另一块磁铁在水平推力F2的作用下仍作匀速直线运动，如图乙，则F2　 　F1（选填“＞”、“＝”或“＜”）；
（2）如图丙，磁铁在F2作用下，匀速直线运动过程中，若闭合开关S，则磁铁速度将　 　 （选填“变大”、“不变”或“变小”），此时，将滑动变阻器的滑片向左移动，欲保持磁铁匀速直线运动，F2应　 　 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
5、如图所示是小明设计的手摇电筒，其内部除灯泡，导线外只有固定的线圈和可来回运动的条形磁铁，当他沿图中箭头方向来回摇动手电筒时，灯泡发光，手摇电筒应用的是　 　原理。
6、我国最早的指南针—司南静止时它的长柄指向　 　（选填“南方”或“北方”），它是利用磁体受　 　作用指向南北的；如图所示，磁悬浮地球仪应用了　 　（选填“同”或“异”）名磁极相互排斥的规律。
三、实验探究（2小题，每小题14分，共计28分）
1、如图所示，导体ab放在处于蹄形磁体磁场中的水平金属轨道上。
（1）接通电源，这时会看到导体ab运动起来，这表明　 　；
（2）保持磁场方向不变，改变ab中电流方向，ab的运动方向　 　（填“不变”或“改变”）；
（3）通电后导体AB运动的过程中，是把电能转化为　 　能的过程。
2、探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件如图所示，实验时，控制磁场方向相同，改变导体ab的运动方向．
步骤一：导体水平左右运动，如图甲所示，电流计指针　 　 ，这是因为　 　．
步骤二：导体竖直上下运动，如图乙所示，电流计指针　 　 ，这是因为　 　 ．
步骤三：导体水平左右运动，如图丙所示，电流计指针偏转，电路中有电流产生．
综合上面实验现象，可以得出感应电流产生的条件是　 　 ．
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】A
【解析】A．电铃与热敏电阻并联，再与保护电阻串联。开关接通后，当热敏电阻温度升高时，电阻变小，使通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸下，接通电铃接线柱，电令发声报警，A符合题意；
B．电铃与保护电阻并联，再热敏电阻与串联。开关接通后，当热敏电阻温度升高时，电阻变小，使通过电铃的电流变大，电铃一直处于工作状态，与热敏电阻的温度无关，B不符合题意；
C．电铃与热敏电阻并联，再与保护电阻串联。开关接通后，电铃一直处于工作状态，热敏电阻始终没有工作，C不符合题意；
D．电铃与热敏电阻并联，再与保护电阻串联。开关接通后，当热敏电阻温度升高时，电阻变小，使通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸下，电铃接线柱被断开，电令停止发声报警，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】分别对电路作分析，根据 的电阻随温度的升高而减小的特性，结合电路串并联的特点和电磁铁的工作原理分别判断电路是否能达到设计要求，即当温度过高时，电铃发声报警。
2、【答案】D
【解析】A．若电流方向从南向北，直导线正下方的磁场方向向西，则小磁针逆时针偏转，A不符合题意；
B．若电流方向从北向南，直导线正下方的磁场方向向东，则小磁针顺时针偏转，B不符合题意；
C．若电流方向从东向西，直导线正下方的磁场方向向南，则小磁针将偏转180°，C不符合题意；
D．若电流方向从西向东，直导线正下方的磁场方向向北，则小磁针不发生偏转，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】结合通电导线的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电导线的N极和S极。
3、【答案】A
【解析】A．电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，此时电磁铁的A端是N极，B端是S极，A符合题意；
B．据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，B不符合题意；
C．滑动变阻器的滑片P向左端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性变弱，C不符合题意；
D．该实验现象验证了电流的磁效应，而发电机的原理是电磁感应，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极，再由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向；由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化，则可得出螺线管中磁场的变化。
研究通电导体在磁场中受力的实验装置中有电池，电能转化为机械能，根据此原理制成电动机；研究电磁感应现象的实验装置中没有电池，机械能转化为电能，根据此原理制成发电机。
4、【答案】B
【解析】由题图可知，本题研究的是电动机的工作原理，在磁场方向一定时，通电线圈的受力方向与电流方向有关，由于ab边在甲图中受到向上的力，由于换向器的作用，改变了ab边中的电流方向，因此乙图中受到向下的力，磁场力方向改变。
故答案为：B
【分析】在磁场方向一定时，通电线圈的受力方向与电流方向有关.
5、【答案】A
【解析】解：A、风力发电机是利用电磁感应原理工作的，在工作过程中，线圈在外力的作用下在磁场中转动，将风能转化成电能，A符合题意；
B、电风扇中的主要部件是电动机，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，不是应用电磁感应原理，B不符合题意；
C、电铃是利用电流的磁效应工作的，C不符合题意；
D、扬声器工作时，电流经过磁场中的线圈，线圈由于受到磁场力而运动，从而带动纸盆产生振动发声，将电信号转化为声信号，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流.
6、【答案】C
【解析】A．铁钴镍等金属能够被磁体吸引，铝铜等金属不能被磁体吸引，A不符合题意；
B．磁感线是人们为了方便研究磁场，在磁体周围画的带箭头的曲线，这些曲线在磁场中根本不存在，B不符合题意；
C．奥斯特发现在导体通电时，发现小磁针发生了偏转，说明了电流的周围存在着磁场，C符合题意；
D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这种现象就是电磁感应现象。在电磁感应现象中，消耗了机械能，产生了电能，因此该过程实现了机械能转化为电能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】奥斯特实验证明电流周围存在这磁场，该磁场即为电荷定向移动造成的。
7、【答案】A
【解析】解：甲图当闭合开关后，放在磁场中的导体AB中有电流通过，且导体会动起来，说明磁场对通电导体有力的作用，符合题意
乙图当导体中有电流通过时，放在导体下方的小磁针发生了偏转，说明通电导线周围存在磁场，不符合题意；
丙图闭合开关后，原来静止在磁场中的导体运动起来，说明受到了磁场对电流有力的作用。故符合题意；
丁图该实验装置中没有电源，当放在磁场中的导体AB在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计的指针就会偏转，即产生了感应电流，这是电磁感应现象，不符合题意；
故答案为：A
【分析】演示电与磁的关系的实验较多，如电流的磁效应实验、电磁铁、电磁感应及通电导体在磁场中受力的作用等，都应做到熟练应用.
8、【答案】C
【解析】A．甲图是奥斯特实验，改变电流大小，电流周围磁场强弱会发生改变，A不符合题意；
B．甲图中，改变电流方向，磁场的方向发生了改变，则小磁针的偏转方向发生改变，B不符合题意；
C．图乙中，闭合电路的一部分导体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，C符合题意；
D．乙图中，闭合开关后，静止的导体中无电流通过，不会运动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，这种现象叫做法拉第电磁感应定律。奥斯特实验证明电流周围存在这磁场。
9、【答案】C
【解析】A．通电螺线管可用于探究电磁体；BD．通电导线在磁场中受到力的作用可用于解释电动机原理；C．电磁感应现象是手摇发电机工作原理。
故答案为：C
【分析】发电机的原理是根据电磁感应现象（电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流）制成的.
10、【答案】A
【解析】AB．在虚线框中接入电流表时，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，动圈式话筒也是根据电磁感应现象制成的，而扬声器是利用电流的磁效应工作的，A符合题意、B不符合题意；
CD．在虚线框中接入电源时，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，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】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，这就是电磁感应现象，利用该现象制成了发电机；通电导体在磁场中会受到力的作用，据此制成了电动机。
11、【答案】D
【解析】解：A、当人对着话筒说话时，引起线圈的振动，线圈在磁场中切割磁感线会产生感应电流，所以动圈式话筒应用电磁感应原理工作的。A不符合题意；
B、此图中有电源，所以当金属棒中通电时，磁场中的金属棒会受力运动，故为电动机原理，是将电能转化为机械能的过程，B不符合题意。
C、如图，是奥斯特实验，奥斯特实验表明电流周围存在磁场。C不符合题意。
D、该图没有电池，验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流，是电磁感应现象实验图，是发电机的原理图，即是将机械能转化为电能的过程，D符合题意。
故答案为：D
【分析】在电和磁这一部分中，学到了很多电学设备，每个设备的制成原理是经常考查的知识点.一般来说，有电磁铁的仪器是电流的磁效应原理，发电机和动圈式话筒是电磁感应现象原理，电动机和扬声器是通电导体在磁场中受力原理.
12、【答案】B
【解析】A．磁感线是不存在的，磁感线是铁屑组成的说法错误，A不符合题意；
B．磁场看不见摸不着，根据磁场的性质磁场会对置于其中的磁体产生力的作用，因此可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，B符合题意；
C．地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，二者并不完全重合，C不符合题意；
D．小磁针的N极在某点所受磁场力的方向，跟该点磁场的方向相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】磁场是磁体周围存在的一种看不见的特殊物质；可以通过小磁针反应磁场的分布。
二、填空题
1、【答案】吸引；N
【解析】【解答】列车是靠电磁铁异名磁极相互吸引才能使车身悬浮，故螺线管B与电磁铁A之间相互吸引。
由图乙中螺线管中电流的方向和安培定则可知，B的上端为N极，下端为S极。
【分析】根据安培定则判定电磁铁的极性；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
2、【答案】S；减弱
【解析】【解答】如图所示，电流从电源的正极流出，根据右手螺旋定则可以判断通电螺线管的左端为N极，根据磁体间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。可以判断小磁针右端为S极。
把滑动变阻器的滑片P向a端移动，电路中的总电阻增大，根据欧姆定律 可以得出，电源电压不变时，电路中的总电阻增大，电路中的电流减小，则通电螺线管的磁性将减弱。
【分析】根据安培定则和电流方向，可以判断螺线管的磁极位置；通电螺线管的磁性和电流的大小有关。
3、【答案】足球能够将动能转化为电能并收集起来；发电机的工作原理：电磁感应现象，它将机械能转化为电能。
【解析】【分析】结合材料内容，利用相关的物理知识去分析解释。
4、【答案】（1）＜
（2）变小；变大
【解析】【解答】 （1）磁铁做匀速直线运动，所以推力等于摩擦力，当取走其中一块后，压力减小，所以摩擦力减小，则推力F2＜F1。
（2）图丙中，闭合开关S，用右手握住螺线管，使四指的方向与电流的方向相同，则大拇指所指的螺线管的右端为N极，左端为S极；根据同名磁极相互排斥可知，磁铁受到螺线管的排斥力的作用，因此磁铁的速度将变小；此时，将滑动变阻器的滑片向左移动，电阻减小，电路中电流变大，螺线管磁性增强，排斥力增大，因此欲保持磁铁匀速直线运动，F2应变大。
【分析】（1）物体做匀速直线运动的物体，处于平衡状态，根据影响摩擦力大小的因素进行分析可得出推力的大小变化情况。
（2）根据安培定则判断通电螺线管的磁场方向，再根据磁极间的相互作用可判断螺线管与磁铁间力的作用情况，从而判断其运动的变化；根据电路中电流的变化，再进一步判断磁力的变化。
5、【答案】电磁感应
【解析】【解答】当来回摇动手电筒时，手电筒中的磁铁可以在线圈中运动，线圈切割磁感线会产生感应电流，手电筒发光，此过程利用了电磁感应现象。
故答案为：电磁感应。
【分析】闭合电路的一部分在磁场中切割磁感线的现象，是电磁感应现象。
6、【答案】南方；地磁场力；同
【解析】【解答】地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，静止时其勺柄指向南方；因为球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理制成的。
【分析】地球存在磁场，叫做地磁场，磁极的南极在地理的北极，磁极的北极在地理的南极，利用磁铁可以指示南北两个方向。任何磁铁都具有两个磁极，即N极和S极，磁感线从N极指向S极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，同时磁铁对铁钴镍具有吸引力。
三、实验探究
1、【答案】（1）通电导体在磁场中受到力的作用
（2）改变
（3）机械
【解析】【解答】(1)接通电源，这时会看到导体ab运动起来，这表明通电导体在磁场中受到力的作用
(2)通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关；磁场方向不变，只改变电流方向，受力方向发生改变。
(3)通电后导体AB运动的过程中，导体AB由静止变为运动机械能增加，故填机械能。
【分析】（1）（2）处在磁场中的通电导体棒，电流对导体棒有力的作用，导体棒就会运动起来，这就是电动机的原理，导体棒运动的方向与电流和磁场方向有关；
（3）消耗电能，转化为导体棒的机械能。
2、【答案】不偏转；开关没有闭合；不偏转；导体没有作切割磁感线运动；闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
【解析】【解答】(1)导体水平左右运动，如图甲所示，电流计指针不偏转，因为开关没有闭合；(2)导体竖直上下运动，如图乙所示，电流计指针不发生偏转，因为导体没有作切割磁感线运动；(3)导体水平左右运动，如图丙所示，电流计指针偏转，电路中有电流产生；由此可得出，感应电流产生的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流．
【分析】导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，这种现象叫做法拉第电磁感应定律。