2021-2022学年北师大版物理九年级全册第十四章 电磁现象专题练习试题（含解析）

北师大版物理九年级全册第十四章 电磁现象专题练习
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、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
2、如图所示的实验装置，下列说法正确的是（　　）
A．该装置能将机械能转化为电能
B．该装置可用来研究电流的磁效应
C．该装置可用来研究电磁感应现象
D．该装置研究的是电动机的工作原理
3、如图所示的磁悬浮地球仪，在地球仪底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是（　　）
A．地球仪周围存在磁场，同时也存在磁感线
B．地球仪周围的磁场分布是均匀的
C．地球仪周围各点的磁场方向都相同
D．地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
4、如图中展示了我国古代劳动人民的智慧成果，对其所涉及的物理知识表述正确的是（　　）
A． 日晷：光的折射
B． 司南：摩擦起电
C． 紫砂壶：连通器
D． 水车：内能的利用
5、转动指南针的罗盘时，罗盘内的磁针（　　）
A．随罗盘一起转动起来
B．不随罗盘转动，仍在原位置
C．随罗盘转动，且比罗盘转动快一些
D．随罗盘转动，只是罗盘转动慢一些
6、如图所示，下列实验仪器工作时，不是把电能转化为机械能的是（　　）
A． 电流表 B． 电压表
C． 发电机 D． 电动机
7、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
8、如图所示的四个装置图可以演示不同的电磁现象，下列表述正确的是（　　）
A．图甲可用来演示电磁感应现象，根据该现象制成了发电机
B．图乙可用来演示磁场对通电导线的作用，根据该原理制成了电动机
C．图丙可用来演示电流的磁效应，根据该原理制成了动圈式话筒
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
9、如图是探究“电磁感应现象”的实验装置。下列操作能使灵敏电流计指针发生偏转的是（　　）
A．断开开关S，磁体、导体ab均保持不动
B．闭合开关S，磁体不动，导体ab沿竖直方向上下运动
C．闭合开关S，导体ab不动，磁体沿水平方向左右运动
D．断开开关S，磁体不动，导体ab沿水平方向左右运动
10、下列设备工作时把机械能转化为电能的是（　　）
A． 电铃 B． 电风扇
C． 电磁起重机 D． 动圈式话筒
11、如图所示，是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是(　　)
A．该条形磁体的左端为N极，右端为S极
B．a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同
C．置于a点的小磁针，静止时南极指向左侧
D．磁感应线是为了研究方便引入的假想曲线
12、关于图中四幅图的说法，正确的是（　　）
A．图甲是模拟奥斯特实验的一个场景
B．图乙与发电机的原理相同
C．图丙可将电能转化为机械能
D．图丁说明通电导体在磁场中受到力的作用
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、如图所示，闭合开关后，电磁铁的左端为　 　极，对电磁铁来说，匝数越多，通过的　 　越大，它的磁性就越强。
2、如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的下端为　 　极（选填“N”或“S”）；当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数将　 　，弹簧的长度将　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
3、如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜 　 　（选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于磁场对 　 　有力的作用，此现象中能量转化情况是 　 　。
4、为了确定标示不清的铅蓄电池的正、负极，小军同学将该电池和螺线管相连，闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判断，螺线管的　 　（选填“a”或“b”）端为N极，铅蓄电池的c端是　 　（选填“正”或“负”）极，小磁针所在位置的磁感线方向与小磁针N极所指的方向　 　（选填“相同”或“相反”）。
5、小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，车库没有积水时，LED灯亮；车库有积水时，左侧控制电路接通，电磁铁通电，具有　 　性，把衔铁吸下，电铃发出声音。电铃应该安装在图中的　 　位置。
6、如图为电动机和发电机模型，其中图　 　（选填“甲”或“乙”）为电动机模型，其工作原理是　 　；电动机工作时，能够使线圈平稳，连续不停地转动下去是靠　 　实现的．
三、实验探究（2小题，每小题14分，共计28分）
1、在学校实验室开放时，同学们对于摇发电机非常感兴趣，他们想：发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢？于是他们开展了探究，如图是他们所用的发电机和实验记录表：
实验顺序 线圈转速 线圈转向 小灯泡亮度
1 　 　 　
2 　 　 　
3 　 　 　
（1）根据表格可知，他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与　 　和　 　有关。
（2）手摇发电机是利用　 　原理来发电的，在发电时将　 　能转化为电能。
（3）他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。下列方法属于“转换法”的是　 　（填序号）
①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱；
②为了研究电流的特点，把电流看成水流。
③为了研究电流和电阻的关系，使电压保持不变。
（4）手摇式发电机线圈内产生的感应电流是　 　（选填“交流电”或“直流电”）。
2、如图所示，是某同学探究“电磁铁磁性强弱跟电流大小关系”的电路图。
（1）电磁铁磁性的强弱是通过观察　 　来确定的。
（2）闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向　 　（选填“a”或“b”）端移动时，电磁铁磁性增强；由实验可得到的结论是：当线圈匝数不变时，通过线圈的电流　 　，电磁铁磁性越强。
（3）在图中，电磁铁的上端是　 　极（选填“N”或“S”）。
-参考答案-
一、单选题
1、【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。
2、【答案】D
【解析】该装置中有电源提供电能，是研究通电导体在磁场中受力的装置，通过本装置可以研究磁场对通电导体的作用力方向与电流方向、磁场方向的关系，根据此原理可制成电动机，在实验过程中消耗的电能转化为机械能，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】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。
3、【答案】D
【解析】A．磁场真实存在，磁感线真实不存在，A不符合题意；
B．地球仪周围磁场强度不同，磁场不均匀，B不符合题意；
C．地球仪周围的磁场方向不同，C不符合题意；
D．地球仪可悬浮在空中是利用同名磁极相互排斥的原理，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】磁体间同名磁极相互排斥；磁场存在，磁感线不存在。
4、【答案】C
【解析】A．日晷影子成因是光的直线传播，A不符合题意；
B．地球的周围存在磁场，故司南能够指南北是由于受到了地磁场的作用，B不符合题意；
C．紫砂壶的壶嘴和壶身上端开口、底部连通，构成了连通器，C符合题意；
D．水车利用了水的机械能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】生活中很多地方应用到了大气压，墙壁上的吸盘，钢笔吸墨水，用吸管喝饮料。
5、【答案】B
【解析】指南针受地磁场的作用而静止。转动指南针的罗盘时，罗盘内的磁针不随罗盘转动，仍在原位置。
A．随罗盘一起转动起来 不合题意；
B．不随罗盘转动，仍在原位置 符合题意；
C．随罗盘转动，且比罗盘转动快一些　不合题意；　
D．随罗盘转动，只是罗盘转动慢一些 不合题意；
故答案为：B。
【分析】地磁的北极在地理位置的南极附近；而地磁的南极则在地理位置的北极附近.(地磁的南北极与地理的南北极并不重合，它们的交角称磁偏角，这是我国学者：沈括最早记述这一现象.）
6、【答案】C
【解析】解：A、电流表是测量电流的装置，它消耗的电能很少，它将消耗的电能转化为电流表指针转动的动能，不符合题意；
B、电压表是测量电压的装置，它消耗的电能很少，它将消耗的电能转化为电压表指针转动的动能，不符合题意；
C、发电机是产生电能的装置，它是利用电磁感应现象，将机械能转化为电能的装置，符合题意；
D、电动机是消耗电能的装置，它将电能转化为电动机转动的动能，不符合题意。
故答案为：C
【分析】消耗电能产生机械能是电能转化为机械能的过程，电磁感应现象是机械能转化为电能。
7、【答案】A
【解析】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，A符合题意；
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，B不符合题意；
C．通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围磁场相似，C不符合题意；
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，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】奥斯特电流的磁效应实验是：将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转。该实验证明了通电导体周围存在磁场，产生的磁场方向与电流的方向有关。
8、【答案】D
【解析】解：A、甲图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，利用该原理制成了电动机，A不符合题意；
B、乙图中导体棒AB在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，利用该原理制成了发电机，B不符合题意；
C、放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围产生了磁场，即演示了电流的磁效应，C不符合题意；
D、图中两电磁铁串联，通过的电流相等，但两电磁铁线圈的匝数不同，可用来演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少的关系，滑动变阻器可以改变电路的流，可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，D符合题意。
故答案为：D
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越强，磁场就越强。
9、【答案】C
【解析】AD．断开开关S，电路是断路，灵敏电流计指针不发生偏转，AD不符合题意；
B．磁场方向沿竖直方向，闭合开关S，电路是通路，磁体不动，导体ab沿竖直方向上下运动，没有切割磁感线，电路中没有感应电流产生，B不符合题意；
C．闭合开关S，电路是通路，导体ab不动，磁体沿水平方向左右运动，切割了磁感线，所以能产生感应电流，灵敏电流计的指针能发生偏转，C符合题意；
故答案为：C。
【分析】闭合电路的部分导体，切割磁感线时，电路中产生感应电流。
10、【答案】D
【解析】解：A、电铃通电工作时产生磁性，可以吸引铁锤运动，是将电能转化为机械能，A不符合题意；
B、电风扇中电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，是将电能转化为机械能，B不符合题意；
C、电磁起重机通电工作时产生磁性，可以吸引铁质物体，是将电能转化为机械能，C不符合题意；
D、动圈式话筒的工作原理是电磁感应，是将机械能转化为电能，D符合题意。
故答案为：D。
【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。
11、【答案】D
【解析】由图示可知，右端是N极，左端是S极，A不符合题意；磁感线越密的地方，磁场强度越大，所以可知b点的磁场较强，B不符合题意；根据磁极间的相互作用可知，置于a点的小磁针，静止时南极指向右侧，C不符合题意；磁感线不是真实存在的，是为了研究问题方便而假想出来的，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】条形磁体外部的磁感线由N极出发，回到S极；磁感线越密的地方，磁场强度越大；明确磁感线不是真实存在的，是为了研究问题方便而假想出来的曲线.
12、【答案】C
【解析】解：A、甲图中，是电磁感应的装置图，A不符合题意；
B、图乙中，是电磁铁的实验，发电机的原理是电磁感应，二者是不同的，B不符合题意；
C、图丙中，是通电导体在磁场中受到力的作用，电能转化成机械能，C符合题意；
D、图丁中，是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，D不符合题意。
故答案为：C。
【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.
二、填空题
1、【答案】N；电流
【解析】【解答】由图可知，电磁铁中电流是从右端流入、从左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极。电磁铁磁性强弱影响因素有两个：电流大小、线圈匝数多少；匝数越多，通过的电流越大，它的磁性就越强。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大。结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极。
2、【答案】S；变小；变小
【解析】【解答】根据安培定则可得，螺线管的上端为N极，下端为S极。若将变阻器的滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，故对铁块的作用力减小，即弹簧长度应变小。
【分析】结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极；滑动变阻器滑片向左端移动，接入电路中的电阻变大，电流变小，磁性减弱。
3、【答案】左右往复；通电导体；电能转化为机械能
【解析】【解答】当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜左右往复运动，因为电流方向改变，音圈受力方向改变。音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用，改变了线圈的运动状态。此现象中，消耗电能，产生机械能，电能转化为机械能。
【分析】通电导体在磁场中受力的作用而运动时，电能转化为机械能；通电线圈中的电流方向改变，通电导体在磁场中受力方向不同。
4、【答案】b；正；相同
【解析】【解答】闭合开关S后，由图可知，小磁针左端为N极，根据磁极间的相互作用规律，同名磁极互相排斥，则可得螺线管的b端为N极。根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向螺线管N，即b端，则四指指向即为环绕导线中的电流方向，所以，螺线管中电流方向是从螺线管左端流入，右端流出，则铅蓄电池的c端是电源正极。根据磁感线定义，为了描述空间磁场的分布情况，在磁场中画一些有方向的曲线，曲线上任何一点的切线方向都跟放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致。所以该题小磁针所在位置的磁感线方向与小磁针N极所指的方向相同。
【分析】根据小磁针的磁极位置判断螺线管的磁极；利用安培定则判断螺线管中的电流方向。
5、【答案】磁；B
【解析】【解答】车库没有积水时，电磁铁不具有磁性，不会吸引衔铁，LED灯亮，说明A为LED灯；车库有积水时，左侧控制电路接通，电磁铁通电，电磁铁会具有磁性，能吸引衔铁，使得B的电路接通，电铃发出声音，所以电铃应安装在图中的B位置。
【分析】控制电路的通断是由水位的变化来控制的，分析时要从控制电路入手。
6、【答案】甲；通电导体在磁场中受力运动；换向器
【解析】【解答】甲图是通电导体在磁场中受力转动，是电动机的原理；电动机能够不停地转动下去就是因为线圈中电流的方向在周期性地改变，完成这一工作的部件叫做换向器。
【分析】电动机将电能转化为机械能，电路中有电源，工作原理是磁场对电流的作用；能实现改变电流方向的元件是换向器。
三、实验探究
1、【答案】（1）线圈转速；线圈转向
（2）电磁感应；机械
（3）①
（4）交流电
【解析】【解答】(1)由表格中内容知，小灯泡亮度是来反应产生感应电流大小的，因此，他们准备探究发电机产生感应电流的大小与线圈转速和线圈转向的关系；(2)手摇发电机是利用电磁感应的原理来发电的，手摇发电机在工作时，要先用外力使发电机模型线圈转动，即消耗了机械能，得到电能；(3)根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小和根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱，这两种方法都是将不容易观测和不便于测量的物理量转化为容易观测和测量的物理量，上种研究问题的方法叫转换法。①磁铁磁性的强弱不易观察，通过观察磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱，使用了转换法；②探究为了研究电流的特点，把电流看成水流，使用了类比法，没有使用转换法；③为了研究电流和电阻的关系，使电压保持不变，是控制变量法；因此属于“转换法”的是①；(4)手摇式发电机产生的感应电流方向周期性地改变，是交流电。
【分析】（1）影响发电机产生电流的大小的因素时，可以猜想：线圈的转速、线圈转动方向等；（2）发电原理是电磁感应；将机械能转化为电能；（3）通过观察磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱，是转换法；（4）电流的大小和方向发生变化，是交流电。
2、【答案】（1）吸引大头针的数量（个数、数目）
（2）a；越大
（3）S
【解析】【解答】(1)电磁铁磁性的强弱是通过观察大头针的吸引的数目判定，磁性越强，吸引的大头针数目更多。
(2)滑片P向a移动时，接入的电阻变小，总电阻变小，电源电压不变，故电流变大，磁性变强；结论是当线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强。
(3)根据右手螺旋定则可知，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向为N极的方向，故电磁铁的下端为N极，则在图中，电磁铁的上端是S极。
【分析】（1）电磁铁的磁性越强通过电磁铁吸引铁钉的个数表现出来，运用了转换法。
（2）利用控制变量法分析，电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关，电流越大，磁性越强。
（3）安培定则：右手握住螺线管，四指绕向电流的方向，大拇指所指的方向就是螺线管的N极。