2021-2022学年基础强化北师大版物理九年级全册第十四章 电磁现象章节测试练习题（有解析）

北师大版物理九年级全册第十四章 电磁现象章节测试
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、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
2、下列有关电和磁的四幅图，其中描述正确的是（　　）
A． 如图，奥斯特实验证实了磁能产生电
B． 如图，由小磁针静止时N极的指向可以判断a端与电源正极连接
C． 如图，扬声器与发电机工作原理相同
D． 如图，话筒与电动机工作原理相同
3、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
4、在物理学中，通常用小磁针静止时其N极的指向表示其所在位置的磁场方向，如图所示，下列四幅图中能正确表示出小磁针所处位置磁场方向的是（　　）
A． B．
C． D．
5、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
6、如图所示，将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点，闭合开关时，通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断正确的是（　　）
A．通电螺线管右端为N极
B．电源左端为正极，右端为负极
C．发光二极管 极接 点， 极接 点
D．图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端
7、如图所示，小明自制了一个带有电磁铁的木船模型。将它放入水中漂浮，船头B指向东。闭合开关S，则小船将会在水平面内自由转动，当小船再次处于静止状态时，船头B指向（　　）
A．东 B．北 C．西 D．南
8、为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，某同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法中正确的是(　　)
A．要使电磁铁的磁性增强，滑动变阻器的滑片应向右滑动
B．用电磁铁吸引大头针的数目显示它的磁性强弱
C．两电磁铁的线圈串联是为了探究磁性强弱与电流的关系
D．B线圈的匝数多，说明通过B线圈的电流大于通过A线圈的电流
9、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
10、如图所示，闭合开关S，下列说法正确的是（　　）
A．如果电源的a端是正极，则通电螺线管的左端是N极
B．如果电源的a端是正极，则小磁针的B端是S极
C．如果滑动变阻器的滑片向右移动，通电螺线管的磁性会增强
D．如果滑动变阻器的滑片向左调节，电流表示数会变小
11、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
12、如图所示，在竖直放置的电磁铁上方用弹簧悬挂条形磁体，开关闭合后，当滑片 P 从 a 端向 b 端滑动过程中，始终保证条形磁体未接触电磁铁，弹簧的形变为弹性形变，灯泡处于发光状态，下列说法正确的是（　　）
A．电流表示数变大，灯泡变亮，弹簧长度变长
B．电流表示数变大，灯泡变亮，弹簧长度变短
C．电流表示数变小，灯泡变暗，弹簧长度变长
D．电流表示数变小，灯泡变暗，弹簧长度变短
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、如图所示是一种水位自动报警器原理图，水位没有到达金属块A时，　 　灯亮，水位到达金属块A时，　 　灯亮。
2、将一根直导线放在静止的小磁针上方，通电后小磁针发生偏转，这表明通电直导线周围存在　 　。如图所示装置，通电瞬间直导线向左摆动，这表明　 　对电流有力的作用；若要使直导线向右摆动，应如何操作？　 　。根据此现象的原理可以制成　 　。
3、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。
4、虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器，其原理如图所示 图中的螺线管中插入了一根软铁棒，通电后磁性会更　 　(选填“强”或“弱”)；当水位到达金属块A时，　 　(选填“红”或“绿”)灯亮。
5、小丽在中国科技馆“会发电的衣服”的展台区，进行了如下探究实验∶用脚踩动踏步机踏板，带动发电纤维抖动，LED灯被点亮；增大踩动踏板的速度，发现被点亮的LED灯的数目增多。请你根据小丽的实验步骤及现象，写出她所探究的问题∶　 　。
6、如图所示，两个完全相同的金属框A、B，从同一高度处由静止释放，其中金属框A的下方有一均匀的磁场区域 图中“ ”为垂直纸面的磁感线 。设下落过程中金属框始终保持竖直状态，且不计空气阻力。　 　（填“A”或“B”）金属框接触地面时的动能大，理由是　 　。
三、实验探究（2小题，每小题14分，共计28分）
1、下面是同学们做过的一些物理实验情景图，请你对这些实验现象分别进行分析并得出结论：
（1）图甲：闭合开关，小磁针发生偏转。说明　 　；
（2）图乙：迅速击打硬纸板，板上的鸡蛋落入杯中。说明　 　。
2、1820年，奥斯特发现了电生磁.进而，人们把导线绕在圆筒上，做成螺线管。今天，我们一起探究“通电螺线管产生的磁场”，实验设计如下：
⑴在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀的撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示；
⑵把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针静止时指向如图乙所示；
⑶通过实验，画出了通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状，我们发现，通电螺线管外部的磁场与　 　（选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场相似；
⑷如果我们把地球磁场比作一个通电螺线管产生的磁场，赤道比作其中一条环绕导线，则导线中电流流向应该是　 　（选填“自西向东”或“自东向西”）；
⑸法国科学家安培认为，磁体是由许许多多小磁针定向排列构成，其宏观体现就是N极和S极，我们规定：磁场中小磁针静止时N极的指向为磁场方向，则乙图中，通电螺线管内部的磁场方向应该是　 　（选填“自左向右”或“自右向左”）。
-参考答案-
一、单选题
1、【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.
2、【答案】B
【解析】A．该图是奥斯特实验，证明通电导线周围有磁场，演示的是电流的磁效应，A不符合题意；
B．当小磁针自由静止时，根据磁极间的作用规律可以确定，相互靠近的一定是异名磁极；因此螺线管的左端为S极，右端为N极，根据螺线管的N极，再结合螺线管的线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从螺线管的左端流入、右端流出，电流是从电源的正极流出回到负极，所以a端与电源正极连接，B符合题意；
C．动圈式扬声器是将电信号转化成声信号，将电能转化为机械能，其原理与电动机的工作原理相同，C不符合题意；
D．动圈式话筒是将声信号转化为电信号，将机械能转化为电能，其工作原理与发电机的工作原理相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【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，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。
3、【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.
4、【答案】D
【解析】A．小磁针位置的磁感线方向应是竖直向下，所以小磁针静止时其N极指向应竖直向下；A不符合题意；
C．小磁针位置的磁感线方向应是竖直向上，所以小磁针静止时其N极指向应竖直向上；C不符合题意；
B．小磁针的S极应该向左偏转，靠近螺线管的N极，则小磁针的N极应向右，B不符合题意；
D．小磁针静止时S极应该指向右端，小磁针的N极应该指向左端，即此处的磁场方向向左；D符合题意．
故答案为：D
【分析】根据磁场方向的规定，结合安培定进行判断，也可以根据：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引分析．
5、【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.
6、【答案】C
【解析】A．根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，A不符合题意；
B．根据安培定则可知，当通电螺线管的左端为N极时，螺线管上的电流方向向上，因为电流是从电源正极流出的，所以电源右端为正极，左端为负极，B不符合题意；
C．发光二极管具有单向导电性，只有电流从长针进短针出时，二极管才发光，所以发光二极管 极接 点， 极接 点，C符合题意；
D．磁感线的方向是从N极到S极，所以图中P处磁感线的方向从螺线管左端到右端，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据通电螺线管旁小磁针s极的指向，确定通电螺线管的南北极，然后运用右手定则判断通电螺线管中电流方向，最后根据“发光二极管具有单向导电性，只有电流从长针进短针出时，二极管才发光”确定发光二极管两端的接入方式。
7、【答案】B
【解析】解：闭合开关S，由右手螺旋定则可知通电螺线管右侧为N极，左侧为S极；因地磁场沿南北方向，地球南极处为地磁场的N极，地球北极处为地磁场的S极；因同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，故船头B指向北方。
故答案为：B
【分析】首先利用安培定则判断螺线管的磁极，再结合地磁场的特点分析船头指向.
8、【答案】B
【解析】A. 要使电磁铁的磁性增强，就要使电路中的电流增大，在电压不变的情况下，可以通过减小电阻，增大电流，故滑片应向左滑，A不符合题意；
B. 电磁铁的磁性强弱无法直接用肉眼看出，可以通过观察它吸引大头针的数目来比较两者磁性强弱，B符合题意；
C. 两电磁铁的线圈串联，则通过两线圈的电流大小是一样的，C不符合题意；
D. A线圈和B线圈串联在电路中，通过两个线圈的电流大小是一样的，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】本题考查了电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系。在串联电路中，控制了电流大小，采用了控制变量法。
9、【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。
10、【答案】B
【解析】解：AB、如果电源的a端是正极，电流从左端流入，右端流出，根据安培定则可知，此时通电螺线管的右端是N极，左端是S极，由磁极间的相互作用规律可知，小磁针的B端为S极，A不符合题意，B符合题意；
C、如果滑动变阻器的滑片向右移动，连入电路的电阻变大，电流变小，通电螺线管的磁性会减弱，C不符合题意；
D、滑动变阻器的滑动片P向左端移动，连入电路的电阻变小，电流变大，即电流表示数会变大，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据安培定则，结合电流方向可以判断磁极位置，电路中电流越大，磁性越强。
11、【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。
12、【答案】A
【解析】滑片P从a到b的过程中，滑动变阻器的电阻在逐渐减小，总电阻也在减小，根据欧姆定律 可知，电压一定，电阻减小，电流表示数变大，灯泡变亮。电流变大会引起电磁铁的磁性变强，利用安培定则，电磁铁的上方是S极，此时吸引力变大，弹簧的伸长长度会变长。BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】串联电路中电阻减小电流变大，电磁铁磁性增强，结合安培定则判断通电螺线管的磁极，结合磁极间作用规律判断拉力的变化。
二、填空题
1、【答案】绿；红
【解析】【解答】由图知道，当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，故只有L1灯亮；当水位到达A时电路接通，电磁继电器有磁性，且根据右手定则知道上端为S极，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与L2灯接通，L2灯亮。
【分析】当水位到达A时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，吸引衔铁向下，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮。
2、【答案】磁场；磁场；改变流过直导线的电流方向或对换磁铁的两个磁极；电动机
【解析】【解答】通电导线周围存在磁场，这是奥斯特实验得到的结论，并且通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。磁场对通电导线有力的作用，使直导线运动，直导线所受力的方向与电流方向和磁场方向有关，要使直导线的运动方向相反，可以改变磁场方向或改变直导线中的电流方向，只要改变其中一项即可，不能同时改变磁场方向和电流方向。根据通电导线在磁场中受力的作用可以制成电动机，把电能转化为机械能。
【分析】奥斯特实验证明：通电导线周围存在磁场；通电导线在磁场中受力的作用，所受力的方向由电流的方向和磁场的方向有关.
3、【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。
4、【答案】强；红
【解析】【解答】螺线管中插入了一根软铁棒，通电后磁性会更强，原因是因为铁芯被通电螺线管的磁场磁化，磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。当水位到达金属块A时，电磁铁所在电路被接通，电磁铁向下吸引衔铁，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮。
【分析】螺线管中加入铁芯后，磁性增强，根据电磁继电器的工作原理，分析工作情况。
5、【答案】发光小灯的数量与踩动踏板的速度是否有关
【解析】【解答】增大踩动踏板的速度，发现被点亮的LED灯的数目增多；因此她所探究的问题是发光小灯的数量与踩动踏板的速度是否有关。
【分析】电磁感应产生的感应电流的大小，和导体切割磁感线的速度有关。
6、【答案】B；而B在下落过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，机械能守恒，总的机械能不变。
【解析】【解答】因为A在下降过程中，当A的下边刚进入磁场到上边刚好进入磁场的过程中，金属框的下边做切割磁感线运动，将产生感应电流，而通电导体在磁场中要受到力的作用，产生一个竖直向上的磁力的作用，因此金属框A下落过程中，速度减小，动能减小，高度减小，重力势能减小，总的机械能减小；而B在下落过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，机械能守恒，总的机械能不变。
【分析】闭合电路的部分导体切割磁感线产生电流，部分机械能转化为电能；物体下落时无电能产生，全部转化为动能。
三、实验探究
1、【答案】（1）通电导线周围存在着磁场
（2）鸡蛋具有惯性
【解析】【解答】(1)闭合开关，小磁针发生偏转，这说明小磁针附近存在磁场，而导线中有电流，则说明通电导线周围存在着磁场。(2)由题意可知，迅速击打硬纸板，硬纸板受到力的作用而飞出去，而鸡蛋由于惯性保持静止状态，并由于重力的作用而下落到杯中；这说明了鸡蛋具有惯性。
【分析】（1）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；
（2）物体总有一种保持原来运动状态的趋势，这就是物体的惯性，惯性的大小只与物体的质量有关，与运动的速度没有关系。
2、【答案】条形；自东向西；自右向左
【解析】【解答】（3）通电螺线管外部的磁场和条形磁体磁场相似。在磁体外部，磁感线是由北极出发回到南极。
（4）地磁场由南向北，根据安培定则可知，赤道这一通电圆环的电流方向为由东向西。
（5）由小磁针N极指向可知，螺线管外部磁感线由N指向S，因为要形成闭合曲线，所以内部磁感线由S指向N，即通电螺线管内部的磁场方向应该是自右向左。
【分析】（3）通电螺线管外部的磁场和条形磁体磁场相似；
（4）根据地磁场的北极，结合安培定则，判断电流方向；
（5）根据电流方向，结合安培定则判断磁场方向。