粤沪版物理九年级下册 第十六章 电磁铁与自动控制 单元测试（Word版含答案）

第十六章 电磁铁与自动控制 检测题
（时间：45分钟 满分：100分）
一、选择题（每题3分，共36分）
1.下列各图能正确反映电荷之间、磁极之间相互作用规律的是（ ）
A. B. C. D.
2.在图所示的四点中，磁场最强的是（ ）
点 点 点 点
3.关于对磁感线的认识，下列说法中不正确的是（ ）
A.磁感线是为描述磁场而画的一种假想的曲线
B.磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密，表示磁性越强
C.磁体周围的磁感线都是从S极出发回到N极
D.磁感线与放不放铁屑无关
4.如图所示的四个图是几种磁体周围的磁感线及其方向，其中正确的是（ ）
A B C D
5.下列哪个措施能增强通电螺线管的磁性（ ）
A.减小线圈的电流 B.减少线圈的匝数
C.将电源的正、负极对调 D.在线圈中插入铁芯
6.用电磁继电器来操纵高电压、强电流的开关，其主要作用是（ 　）
A.节约用电 B.操作简单 C.保护用电器 D.避免危险
7.下列关于地磁场的描述正确的是（　 ）
A.指南针总是指向南北，是因为受到了地磁场的作用
B.地磁两极与地理两极完全重合
C.地球周围的地磁场的磁感线是从地磁南极出发到地磁北极
D.我国宋代学者沈括正确找到了地磁场产生的原因
8.下列各图中，箭头表示电流方向，则通电螺线管周围的小磁针静止时，指向正确的是（ ）
9.最早发现电流周围存在磁场的科学家是（ ）
A.牛顿 B.伽利略 C.奥斯特 D.安培
10.为判断一段导线中是否有直流电通过，手边若有以下几组器材，其中最为可行的是（ ）
A.被磁化的缝衣针及细棉线 B.带电的小纸球及细棉线
C.铁棒及细棉线 D.小灯泡及导线
11.如图所示，甲、乙两线圈宽松地套在光滑的玻璃棒上，当开关闭合时，两线圈将（ ）
A.互相吸引靠近 B.互相排斥远离
C.先吸引靠近，后排斥远离 D.既不排斥也不吸引
12.城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生，令人痛心。为此，某同学设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯，井盖相当于开关。正常情况下（闭合），灯不亮；一旦井盖丢失（断开），灯即亮起，以警示行人。图中电路符合要求的是（ ）
二、填空题（每空1分，共17分）
13.磁体有磁极，分别叫做N极和S极，同名磁极相互_______，异名磁极相互_________。
14.如图所示为在磁体周围的小磁针静止时的方向，则磁体______端为N极。小磁针A的d端为______极。
为了确定标示不清的电池的正、负极，小明将该电池和一螺线管相连，闭合开关后，小磁针静止时N极的指向如图所示，由此可以判断：A端是通电螺线管的_____极，C端是电源的________极。
如图所示，虚线框内画出了通电螺线管的端，通电螺线管的端以及小磁针在各位置上静止时的指向。图中小磁针涂黑的一端为小磁针的极，由此可以判断出通电螺线管的端是________（选填“”或“”）极。
17.磁带和磁卡能够记录信息是利用了它们能够被_______的原理。
18.如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方时，小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据是：______________________________________________，你认为小磁针的N极会向__________（选填“纸内”或“纸外”）偏转。
19.通电导体跟磁体一样，周围存在_______，正是电流的______使磁针发生偏转，这种现象也叫做电流的_________。
20.如图所示，闭合开关S，通电螺线管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左。则电源的右端为________极。若使通电螺线管的磁性增强，滑动变阻器的滑片应向________端移动。
如图所示，可以用右手螺旋定则来判断通电螺线管的磁极，其具体做法是：用右手握住螺线管，让四指弯曲，跟螺线管中的_______方向一致，则________所指的那端就是通电螺线管的N极。
三、作图、简答题（22、23题每题6分，24题9分，共21分）
22.如图所示是两个磁极之间的磁感线，请在图中标出两个磁极的名称和小磁针静止时的N极。
23.小磁针极所指的方向如图所示，请标出通电螺线管的极和电源的正、负极。
如图所示是某种拍摄机动车闯红灯装置的工作原理示意图。当红灯亮时，控制电路中的自动开关才接通，此时当汽车（相当于一个大铁块）通过停止线附近区域的埋地感应线圈时，感应线圈磁场就发生很大变化，使埋地感应电源产生足够大的感应电压。摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。
（1）电磁继电器工作时，它把电能转化成热能和_________。
（2）当绿灯亮时，摄像系统能否工作？__________；理由________________________________________。
（3）埋地感应电源正负极变化是否影响摄像系统工作？__________________________。
四、探究题（25题14分，26题12分，共26分）
25.在物理学中，用磁感应强度(用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T)表示磁场的强弱，磁感应强度B越大，磁场越强。磁感线能形象、直观地描述磁场，磁感线越密，磁场越强。
(1)图甲为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知，该磁极为_____极，若在1处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图16乙中的________。
(2)如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，则这种电阻叫磁敏电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图所示。根据图线可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而_______________。图线没有过坐标原点，是因为_______________________________________。
(3)利用该磁敏电阻R的特性曲线可以测量图甲磁场中各处的磁感应强度。
①将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处。小明设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路，所提供的实验器材如图所示，其中磁敏电阻所处的磁场未画出。请你将该实验电路连接完整。
1 2 3
U/V 1.50 3.00 4.50
I/mA 3.00 6.00 9.00
②正确接线后，测得的数据如上表所示，该磁敏电阻的测量值为______Ω。
③根据该磁敏电阻的R-B特性曲线可知，1处的磁感应强度为_______T。
④在实验过程中，仅将磁敏电阻从1处移至2处，其他条件不变，那么电流表的示数_____，电压表的示数______。(选填“增大”“减小”或“不变”)
26.如图所示是小明设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
(1)若要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过_______________________来实现；若要判断电磁铁的磁性强弱，可通过________来判定。
(2)下表是小明所做的实验记录：
电磁铁（线圈） 60匝 120匝
实验序号 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引铁钉的数目/枚 5 8 10 7 11 14
①比较实验中的1、2、3(或4、5、6)，可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流_________，电磁铁的磁性越强。
②比较实验中的1和4(或2和5、或3和6)，可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈的匝数_________，电磁铁的磁性越强。
(3)在与同学们交流讨论时，小明还提出一个问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关呢 ”
①你的猜想是____________________。
②现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路，说出你验证猜想的方法。
第十六章 电磁铁与自动控制 检测题参考答案
1.B 解析：根据电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引可知，A选项中两正电荷应相互排斥而远离，C选项中正、负电荷应相互吸引而靠近，故A、C选项错误；根据磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，B、D选项中N、S极应相互吸引而靠近，故B选项正确，D选项错误。
2. 解析：条形磁铁有两个磁极，分别为极与极，磁感线越密集的地方磁场越强，从题图中可以看出，点磁场最强，选项正确。
3.C 解析：磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出发回到磁体的S极。
4.A
5.D 解析：通电螺线管磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数以及是否插入铁芯有关，电流越大，线圈的匝数越多，在线圈中插入铁芯，通电螺线管的磁性越强，故A、B选项错误，D选项正确；将电源的正、负极对调后，通电螺线管磁极的极性会改变，但不会改变螺线管的磁性强弱，故C选项错误。
6.D 解析：高电压、强电流的带电体较危险，不能随意靠近。通过电磁继电器可以用低电压、弱电流的控制电路去控制高电压、强电流的工作电路，还可以实现自动控制和远程控制的目的，从而避免人与高压带电体靠近或接触而产生危险。
7.A 解析：指南针总是指向南北，是因为受到了地磁场的作用，地球本身就是一个大磁体，选项A正确。地磁两极与地理两极并不完全重合，有一个夹角，这个夹角叫磁偏角，选项B错误。地磁场的磁感线是从地磁北极出发回到地磁南极，而不是从地磁南极到地磁北极，选项C错误。我国宋代学者沈括发现了磁偏角，而不是找到了地磁场产生的原因，选项D错误。
8. 解析：根据安培定则（右手螺旋定则）可知，选项中，通电螺线管的左端为极，根据异名磁极相互吸引、同名磁极相互排斥，所以小磁针靠近通电螺线管左端的为极，故选项正确，选项错误；在选项中，通电螺线管的右端是极，左端是极，根据异名磁极相互吸引、同名磁极相互排斥可知，选项中的小磁针的指向均错误。
9.C 解析：丹麦物理学家奥斯特在1820年4月首先发现了电流的磁效应，打开了通向电磁联系的大门。
10.A 解析：棉线和被磁化的缝衣针可以作为自由转动的小磁针来使用，利用小磁针检查导体周围有无磁场，若小磁针发生偏转，则说明有电流通过导体；若不偏转，则没有电流。
11.B 解析：由安培定则可判断出螺线管甲的右端与螺线管乙的左端都是S极，由于同名磁极相斥，所以两线圈应该排斥远离。
12. 解析：正常情况下，开关闭合，电磁铁中有电流通过，所以电磁铁有磁性，吸引上面的衔铁，使下方的触点接通，则电路中的灯都亮，这不符合题意，只有电路中灯不亮，同时在电路中，一旦井盖丢失，S断开，电磁铁没有了磁性，在弹簧拉力作用下，上方触点接通，灯即亮起，以警示行人，故选项正确。
13.排斥 吸引
14.b S 解析：根据题图中小磁针的指向判断，磁体的a端为S极，b端为N极，小磁针A的c端为N极，d端为S极。
15.S 正 解析：根据题图中小磁针的指向判断通电螺线管的A端为S极，已知螺线管的绕线方向，根据右手螺旋定则可判断出电流的方向。电流从电源的C端流出，经过螺线管流回电源的D端，故C端是电源的正极。
16. 解析：小磁针静止时的极指向为磁场方向，而磁场中磁感线的方向从极出发，回到极，故端是极，端是极。也可以根据磁极间的相互作用规律判断，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以靠近小磁针极的端为极。
17.磁化
18.电子的定向移动形成电流，电流周围存在磁场 纸外
解析：在金属导线中，电子的定向移动形成了电流，电流的方向和电子定向移动的方向相反。
19.磁场 磁场 磁效应
20.正 右 解析：根据磁极间的相互作用规律可知，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，由此可判断通电螺线管的右端为S极，左端为N极，根据安培定则可判断电源的左端为负极，右端为正极；通电螺线管的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，在线圈的匝数一定时，要想使螺线管磁性增强，需使通过螺线管的电流增大，由于螺线管和滑动变阻器串联，就需要使滑动变阻器连入电路的电阻变小，故滑片应向右端移动。
21.电流 大拇指
22.如图1所示。
图1
解析：在磁体的外部，磁感线是从N极出发回到S极，可以判断左侧是N极，右侧是S极，根据异名磁极相互吸引，可以判断小磁针的N极在右侧。
23.如图2所示
图2
解析：小磁针N极与通电螺线管的右端靠近，说明通电螺线管的右端是S极，那么左端就是N极；根据安培定则，可判断出在通电螺线管正面导线中电流方向是向上的，由此可见电源左端是负极，右端是正极。
24.（1）机械能 （2）不能（否） 因为绿灯亮时，自动开关不会闭合，电磁继电器不通电，导致摄像系统不工作 （3）不影响（否）
解析：（1）电磁继电器工作时，控制电路中电磁铁通电，电磁铁产生热量，同时将衔铁吸下，将电能转化为机械能。（2）当绿灯亮时，自动开关断开，控制电路断开，电磁铁不通电而无磁性，衔铁在弹簧作用下被拉起，工作电路断开，摄像系统不能工作。（3）埋地感应电源正负极变化时，电磁铁都具有磁性而吸引衔铁，工作电路触点开关闭合，摄像系统工作，因此，埋地感应电源正负极变化时不影响摄像系统工作。
25.(1)N A (2)增大 放入磁场前，磁敏电阻的阻值不为零 (3)①如图3所示 ②500 ③1.0 ④增大 减小
图3
26.(1)调节滑动变阻器滑片 观察电磁铁吸引铁钉数量的多少 (2)①越大 ②越多 (3)①有关（或无关） ②保持电流大小和线圈匝数不变，改变线圈中铁芯的大小，观察电磁铁吸引铁钉的数目。