北师大版物理九年级全册第十四章 电磁现象专题测评
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、为探究两个通电螺线管之间的磁场情况,某实验小组同学把9个小磁针分别放在两个通电螺线管之间的9个不同点的位置上如图(a)所示,小磁针静止时N极在各位置上的指向如图(b)所示(小磁针涂黑的一端为N极)。四位同学各自画出两个通电螺线管之间的磁感线如图所示,其中正确的是( )
A. B. C. D.
2、关于如图所示的实验装置,表述错误的是( )
A.该装置能将机械能转化为电能
B.该装置可用来探究感应电流产生条件
C.该装置揭示的原理可应用于电动机
D.该装置所揭示的规律是法拉第首先发现的
3、线上授课时,教师对着麦克风说话,声音使麦克风内膜片振动,引起磁场中与膜片相连的线圈振动,线圈中就会产生电流。下列装置的工作原理与麦克风相同的是( )
A.发电机 B.电冰箱 C.电视机 D.电饭锅
4、如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时,在玻璃管的两端分别封入一段金属丝、电池的两极分别与金属丝相连,当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时,电铃就响起来,发出报警信号下列说法正确的是( )
A.温度计中的水银是绝缘体
B.温度降低到74℃以下,电铃响
C.电铃响时,电磁铁右端是N极
D.电铃响且滑片P向左移动时,电磁铁磁性减弱
5、勤思考、爱交流的小琴对电磁的知识进行了总结,并与小文进行交流。小文认为小琴的结论有的正确、有的错误。小琴总结的下列结论中正确的是( )
A.导体中的负电荷在做定向移动时不一定产生磁场
B.改变磁场的方向,通电导线在磁场中的受力方向就发生改变
C.闭合回路的导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流
D.指南针之所以指南北,是因为受到地磁场的原因
6、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
7、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
8、下列现象中,电能转化为机械能的是( )
A.磁场对电流作用
B.通电导体具有磁性
C.把声信息转换成电信息
D.电磁感应现象
9、如图所示,利用发电机工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
10、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
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、关于图中的四幅图,说法正确的是( )
A. 地磁场的南极就是地理的北极
B. 司南之杓,投之于地,其柢指北
C. 手摇发电机的工作原理与动圈式话筒的相同
D. 奥斯特实验证实通电导线在磁场中受力运动
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、为了确定标示不清的铅蓄电池的正、负极,小光同学将该电池和一螺线管相连,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,c端是铅蓄电池的 极。
2、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。
3、如图所示的悬浮地球仪,球体和底座都是由磁性材料制成的。它利用了同名磁铁相互 (选填“吸引”或“排斥”)的原理;指南针能够指示南北方向,是因为地球周围存在 。
4、学习“电磁转换”这一章后,小明画出部分内容的思维导图,请你帮他补全空格处内容:
① ② ③
5、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”)。
6、如图电路,闭合开关,能看到蹄形磁铁中的金属棒AB运动起来,说明有电能转化为 能,若只改变电路中电流的方向,AB的运动方向将 (选填“改变”或“不改变”)。
三、实验探究(2小题,每小题14分,共计28分)
1、如图所示,将直流电动机模型的组件,顺序排放在工作台上,做好组装直流电动机模型的准备。
(1)观察线圈和转轴的结构,将线圈固定在 上。
(2)底座放置在水平工作台面上,支架固定在底座上,然后将 安装在支架上,保证线圈和转轴能够较好地转动。
(3)用螺钉把电刷(铜片)固定在底座上,同时使电刷与转轴上的 (两个半圆铜环)接触良好,其间的 要适当,以确保转轴正常转动。
(4)固定电刷的两个螺钉(接线柱)上引出两根导线,将两弧形铁片的一端用螺钉固定在 上,另一端用 夹住。
2、根据如图所示实验,按要求回答:
(1)如图1所示,实验中通过观察电磁铁吸起大头针的多少,来判断它磁性强弱的不同。此实验得出的结论是 ;
(2)如图2所示实验是探究磁场对电流的作用;下面以此实验为原理的是______。
A.扬声器 B.动圈式话筒 C.电动机 D.发电机
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】因为小磁针静止时北极所指的方向与磁场的方向(或磁感线方向)相同。
且由图a和b可知:小磁针静止时指向是由下向上。
所以在两个螺线管之间的磁感线的方向是由下边螺线管指向上边的螺线管;C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】小磁针在磁场中,北极靠近磁体的南极,南极靠近磁体的北极。
2、【答案】C
【解析】图中导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,灵敏电流计的指针会偏转,这一过程将机械能转化为电能,这个现象叫电磁感应,首先揭示这一现象的物理学家是法拉第,我们利用这个原理制成了发电机。ABD正确,不符合题意,C错误,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,导体中产生感应电流,是电磁感应现象,发电机根据电磁感应发电。
3、【答案】A
【解析】麦克风的工作原理是电磁感应,是机械能转化为电能的装置。
A.发电机的工作原理是电磁感应,A符合题意;
B.电冰箱中有电动机,电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理工作的,B不符合题意;
C.电视机是利用电子技术传送活动的图像画面和音频信号的设备,是将电能转化为光能和较少内能的装置,C不符合题意;
D.电饭锅是利用电流的热效应的原理工作的,是将电能转化为内能的装置,D不符合题意。
故答案为:A。
【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。
4、【答案】C
【解析】A.温度升高水银柱上升,电路接通,则水银是导体,A不符合题意;
B.温度升高水银柱上升,当温度达到74℃及以上时,左边电路接通,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,右边电路接通,电铃响,B不符合题意;
C.如图可知,电流由电磁铁左端流入,根据安培定则可知,电磁铁右端为N极,C符合题意;
D.滑片P向左移动时,电路接入阻值变小,电流变大,则电磁铁磁性变强,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,通电螺线管周围的磁场可以利用右手螺旋定则判断N极和S极。
5、【答案】D
【解析】A.导体中的负电荷在做定向移动时会产生电流,电流的周围一定存在磁场,A不符合题意;
B.若改变磁场的方向时也改变了电流的方向,则通电导线在磁场中的受力方向不会发生改变,B不符合题意;
C.闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生感应电流,C不符合题意;
D.地球本身就是个大磁体,指南针之所以指南北,就是因为受到地磁场的原因,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】电荷的定向移动形成电流;电流的周围存在磁场。
通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流的方向有关。
感应电流产生的条件:电路闭合,且闭合电路的部分导体切割磁感线运动。
地球也是一个大磁体,它周围的磁场叫地磁场。
6、【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。
7、【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。
8、【答案】A
【解析】A.磁场对电流有力的作用,即通有电流的导体在磁场中受力运动,因此将电能转化为机械能,故A符合题意;
B.通电导体有磁性,这是电流的磁效应,将电能转化为磁能,故B不合题意;
C.把声信息转化为电信息,是将机械能转化为电能,故C不合题意;
D.电磁感应现象将机械能转化为电能,故D不合题意。
故选A。
【分析】分析各个选项中的能量变化,哪个与题目要求相同,哪个就是正确选项。
9、【答案】D
【解析】发电机的原理为闭合回路的部分导线切割磁感线产生感应电流。A图为通电导线周围存在磁场;B图为电磁铁,属于电生磁;C图为通电导体在磁场中受到力的作用;D图动圈式话筒中的线圈振动,切割磁感线产生感应电流,以此传递信息。则D图中与发电机的工作原理相同。
故答案为:D。
【分析】发电机的原理为闭合回路的部分导线切割磁感线产生感应电流。
10、【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.
11、【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。
12、【答案】C
【解析】A.地磁场的南北极与地理南北极相反,且不重合,A不符合题意;
B.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,其静止时其勺柄指向南方,即指南的南极用S表示,地理上的南极是地磁的北极,故长柄所指方向是地磁北极,地理南极,B不符合题意;
C.手摇发电机和动圈式话筒是根据电磁感应现象制成的,C符合题意;
D.奥斯特实验证实了电流周围存在磁场,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】地磁南极和地理的北极相反但不重合;磁体上指南的是南极;发电机的工作原理是电磁感应;奥斯特实验证明电流周围存在磁场。
二、填空题
1、【答案】正
【解析】【解答】解:由图知,小磁针的S极与螺线管的右端靠近,根据异名磁极相互吸引可知,螺线管的右端为N极;
再结合螺线管的绕向,利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的左端流入、右端流出;
在电源外部,电流是从电源正极出发,经过外电路回到电源负极,由此可知,c端为电源的正极。
故答案为:正
【分析】利用磁极间的作用规律,可确定螺线管的NS极;利用安培定则即可确定螺线管中电流的方向,根据电流从电源外部电流的流向,即可确定电源的正负极.
2、【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。
3、【答案】排斥;地磁场
【解析】【解答】同名磁铁相互排斥,悬浮地球仪即利用了这一特性。指南针能够指示南北方向,是因为地球周围存在地磁场,且地磁场的N极在地理的南极附近。
【分析】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;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。
4、【答案】吸引;切割磁感线;发电机
【解析】【解答】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;闭合回路的部分导体切割磁感线产生感应电流;电磁感应为磁生电主要应用于发电机。
故答案为:吸引; 切割磁感线 ;发电机.
【分析】磁极间相互作用规律:异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥.
产生感生电流的条件:①电路必须闭合;②只是电路的一部分导体在磁场中;③这部分导体做切割磁感线运动.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.
5、【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。
6、【答案】机械能;改变
【解析】【解答】闭合开关,蹄形磁铁中的金属棒AB受到磁力的作用而运动,电能转化为机械能。导体AB受到磁力的方向与电流方向和磁场方向有关,若只改变其中之一,导体受到的磁力方向会发生改变。
【分析】通电导体在磁场中受力的作用,受力方向和电流方向有关,和磁场方向有关。
三、实验探究
1、【答案】(1)转轴
(2)转轴
(3)换向器;压力
(4)底座;磁体
【解析】【解答】解:在安装该模型时要按照由下而上,由内而外顺序安装,要尽量减小摩擦,使线圈能顺利转动;
电动机都是有定子和转子构成的,一般先后将转子固定住,再将定子固定住,组装直流电动机模型的步骤如下:(1)观察线圈和转轴的结构,将线圈固定在转轴上;(2)底座放置在水平工作台面上,支架固定在底座上,然后将转轴安装在支架上,用滚动摩擦代替滑动摩擦减小摩擦力,保证线圈和转轴能够较好地转动;(3)用螺钉把电刷(铜片)固定在底座上,同时使电刷与转轴上的换向器接触良好,其间的压力要适当,从而使摩擦力适当,以确保转轴正常转动;(4)固定电刷的两个螺钉(接线柱)上引出两根导线,将两弧形铁片的一端用螺钉固定在底座上,另一端用磁体夹住,使得线圈能够处在磁场中,当接通电源,线圈会受力而转动。
故答案为:转轴;转轴;换向器;压力;底座;磁体。
【分析】本题是一道关于直流电动机的组装的题,在组装直流电动机模型时,要按照由下而上,由内而外顺序安装.
2、【答案】(1)在电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强
(2)A;C
【解析】【解答】(1)图1中两只电磁铁是串联在电路中的,所以流经它们的电流是相同时,同时还可以看到,它们线圈的匝数是不同的,因此,本实验研究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系;通过分析现象可得出的结论是:在电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强。
(2)图2中有电源,当开关闭合时,导体中有电流通过,会受到磁场力的作用而运动;
A.扬声器是利用通电导体受到磁场力的作用工作的,A符合题意;
BD.动圈式话筒和发电机原理相同,都是根据电磁感应现象工作的,BD不符合题意;
C.电动机是利用通电线圈在磁场中受力运动的原理工作的,C符合题意。
故答案为:AC。
【分析】(1)探究磁性的强弱可以通过吸引小磁针的多少来反映,磁性越强,吸引的磁针越多,体现了转换法的思想;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,匝数越多,产生的磁场越强;
(2)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,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。