【定向练习】北师大版九年级物理 第14章 电磁现象 (含答案解析)

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北师大版九年级物理第十四章电磁现象定向测试
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 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、下列有关电和磁的判断正确的是（　　）
A．通电导体周围存在磁场
B．磁场是由磁感线组成的
C．互相摩擦的两个物体带同种电荷
D．摩擦起电实质是创造了电荷
2、如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是（　　）
A．条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
3、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．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．小磁针的指针发生偏转说明通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
4、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
5、如图所示，线圈从a位置开始顺时针转动至c，分析并判断下列说法正确的是（　　）
A．图a中，线圈所受的两个力F1、F2是一对平衡力
B．线圈转动至位置b，此时杆ab的受力方向是水平向右
C．线圈继续转动至位置c，却无法继续转动，只能改变线圈中的电流方向，才能使线圈持续转动
D．a、b、c均体现了“电磁感应现象”
6、小岩同学学习了通电螺线管的知识后，想到弹簧的形状和螺线管上导线的形状很类似，就将一个弹簧的两端接入电路，如图所示。闭合开关后，下列选项中正确的是（　　）
A．通电后，弹簧的长度可能不变
B．通电后，弹簧的长度一定变长
C．如果在图中所示位置放置小磁针，通电后小磁针的N极朝右
D．如果在图中所示位置放置小磁针，通电后小磁针的N极垂直于纸面向外
7、要改变直流电动机的转动方向，可采用的方法是（　　）
A．适当减小电流；
B．改变线圈中的电流方向，或对调磁铁的两极；
C．适当减弱磁场：
D．改变线圈中的电流方向，同时对调磁铁的两极。
8、如图所示的装置中，当闭合开关，导体ab就会运动起来，下列说法正确的是（　　）
A．此现象说明磁可以生电
B．发电机是利用图示装置原理来工作的
C．将电源正负极对调，导体ab的运动方向不变
D．只调换蹄形磁铁两极，导体ab的运动方向将改变
9、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
10、有关电与磁的知识，下列说法错误的是（　　）
A．甲图可以验证电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
B．乙图中的电磁继电器实质是利用电磁铁控制工作电路通断的开关
C．丙图中麦克风的工作原理是电磁感应现象
D．丁图为扬声器，工作时将机械能转化为电能，与电动机的原理相同
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（10小题，每小题4分，共计40分）
1、如图所示，是探究“磁场对通电导线的作用”的实验装置，当闭合开关S时，导线ab中电流的方向是从　 　（选填“a到b”或“b到a），导线ab受到磁场力的作用而向左运动，如果只改变电流方向，那么导线ab将向　 　运动。科学家在该实验基础上发明了电动机，实现了把　 　能转化为机械能。
2、如图所示，若使导体ab在磁场中做切割磁感线运动，灵敏电流表指针便发生偏转，这是　 　现象，根据这一-原理制成了　 　机。
3、如图所示是新一代代步工具——电动平衡车，其核心部件是电动机，它的工作原理是　 　。
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 　 　。
6、如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂一条形磁铁，当开关S闭合后，且滑片P从a端向b端滑动的过程中，会出现的现象是小灯泡亮度　 　（选填“增强”或“减弱”），弹簧长度　 　（选填“变长”或“变短”）。
7、磁场强弱处处相同的磁场叫做匀强磁场，磁场强度的单位是特斯拉，简称特，符号T。实验表明在匀强磁场中，当通电导体与磁场方向垂直时，电流所受的安培力F等于磁场强度B、电流I、导线长度L三者的乘积，即F=BIL。在磁场强度为0.5T的匀强磁场中，有一条与磁场方向垂直的通电导线，通过它的电流为5A，导线上长为40cm的一段所受的安培力F=　 　N。将此导线从磁场中拿走，磁场强度　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
8、如图所示是探究通电导体在磁场中受力情况的装置。闭合开关，观察到导体ab在导轨上向右运动。若只对调电源正负极接线，闭合开关，导体ab会　 　（选填“静止不动”、“向右运动”或“向左运动”），说明通电导体在磁场中受力的方向与　 　有关。
9、同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平向右移动，导体cd也随之向右运动起来。可知：实验装置左侧运用的原理是　 　；实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是　 　（举一个实例）；若要使cd棒向左运动，请你写出一条可行的操作方法：　 　。
10、如图所示，开关闭合后，闭合电路的一部分导体ab左右运动时电流计指针发生摆动，这是　 　现象，利用这个原理可以制成　 　（选填“发电机”或“电动机”）。
三、实验探究（3小题，每小题10分，共计30分）
1、探究磁生电的条件：
实验装置如图所示，在磁场中悬挂一根导体AB，把它的两端跟电流表连接起来，组成闭合回路。
（1）实验中，用　 　提供磁场，用　 　显示电路中有无电流。
（2）下列操作，电路中能产生电流的是　 　（选填所有符合要求的选项序号）
①蹄形磁体和导体AB都静止
②蹄形磁体静止，导体AB左右运动
③导体AB静止，蹄形磁体左右运动
2、为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，如图所示．用此装置去吸引大头针，甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
（1）实验中通过电磁铁　 　判断电磁铁磁性的强弱，这一方法体现了转换的思想；
（2）比较　 　两图可知：线圈匝数相同时，电流越大磁性越强；
（3）根据图丁可以得出的结论是：　 　。
3、科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
（1）由图可知两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时，导线相互　 　；当通入电流方向相反时，导线相互　 　。
（2）判断通电直导线周围磁场方向的方法是：用右手握导线，大拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向。根据这个方法，请你判定甲图中导线。在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面　 　。(选填“向里”或“向外”)
（3）上述现象的原因是：通电导线。周围产生的磁场对通电导线b有　 　的作用。当导线a中的电流方向改变时，其磁场的方向也发生改变，导线b受力方向随之改变。
（4）由此可知：与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过　 　来实现的。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】A
【解析】A、奥斯特实验表明通电导体周围存在着磁场，A符合题意；B、磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线，磁感线并不存在，磁场是实际存在的，磁场不是由磁感线组成的，B不符合题意；C、不同物质组成的物体相互摩擦时，原子核束缚核外电子本领强的得到电子而带负电，原子核束缚核外电子本领弱的失去电子而带正电，则两个物体带有异种电荷，C不符合题意；D、摩擦起电实质是电荷的转移，不是创造了电荷，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】奥斯特实验表明通电导体周围存在着磁场.
磁感线：描述磁场的强弱和方向而假想的曲线.磁体周围的磁感线是从它北极出来，回到南极.（磁感线是不存在的，用虚线表示，且不相交）
不同物质组成的物体相互摩擦时，原子核束缚电子的本领不同，原子核束缚电子本领强的夺得电子带负电，原子核束缚电子本领弱的失去电子带正电；电荷间的相互作用是：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引.
2、【答案】A
【解析】A．由安培定则得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁右端为N极，左侧为S极，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力，A符合题意；
B．条形磁铁处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面对条形磁铁的水平向右的摩擦力为一对平衡力，B不符合题意；
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，排斥力变小，摩擦力和排斥力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力变小，C不符合题意；
D．若只改变电源的正负极，电流的方向改变，大小不变，则电磁铁的磁性不变，条形磁体受到电磁铁的吸引力大小等于原来的排斥力大小，此时吸引力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则摩擦力不变，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】由安培定则可判断电磁铁的极性，由磁极间的相互作用和二力平衡知识可判断条形磁铁受到的摩擦力的方向。
根据二力平衡的条件分析桌面对条形磁铁的摩擦力的方向。
电磁铁磁性的大小与电流大小、线圈的匝数有关。
3、【答案】B
【解析】A．通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的，而不是小磁针的指向决定的，A不符合题意；
B．将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用，B符合题意；
C．移去小磁针后，通电导线周围的磁场依然存在，C不符合题意；
D．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：B。
【分析】通电导体周围有磁场；磁场方向和电流方向有关。
4、【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.
5、【答案】C
【解析】A．图a中，线圈所受的两个力F1、F2没有作用在同一直线上，不是平衡力，故A不符合题意；
B．线圈转动至位置b，此时杆ab的受力的方向是竖直向上，故B不符合题意；
C．线圈继续转动至位置c，无法继续转动，磁场方向不变而电流方向发生改变，线圈受到磁场力的方向改变，线圈就可以按原方向继续转动，故C符合题意；
D．a、b、c说明了通电线圈在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。
故答案为：C
【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，这个过程中将电能转化为机械能。
6、【答案】C
【解析】AB．通电后，螺线管的每一圈导线相当于一个小磁体，这些小磁体的N和S极靠在一起，相互吸引，弹簧的长度会缩短，AB不符合题意；
CD．螺线管中电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极朝右，C符合题意，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，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。
7、【答案】B
【解析】适当减小电流或减弱磁场，可以减小转速，但不能改变线圈的转动方向，A、C不符合题意；要改变电动机的转动方向，可以改变磁场方向，也可以把电源正、负极对调来改变线圈中的电流方向，但二者不能同时改变，B符合题意；
故答案为：B
【分析】电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，要想改变电动机的转动方向，可改变磁场方向或线圈中电流的方向。
8、【答案】D
【解析】A．当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来，此现象说明通电导线在磁场中受力的作用，故A错误；
B．装置中有电源，接通电路后通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机原理，故B错误；
CD．当电流方向和磁场方向有一个方向发生改变时，导体ab的运动方向就发生改变，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，这就是电动机的工作原理。
9、【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。
10、【答案】D
【解析】A．由图知道，通过电磁铁的电流相同，当线圈匝数不同时，可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，A正确，不符合题意；
B．电磁继电器实质是利用电磁铁控制工作电路通断的开关，电磁铁通电后具有与磁性，能吸引衔铁，实现电路的通与断，B正确，不符合题意；
C．动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应现象原理，C正确，不符合题意；
D．扬声器在工作时，线圈中有电流通过，通电线圈在磁场中受磁场力而运动，故与电动机的原理相同，其工作时，电能转化为机械能，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】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、扬声器的原理，导体棒运动的方向与电流和磁场方向有关。
二、填空题
1、【答案】a到b；右；电
【解析】【解答】解：据电源的正负极可知，导线ab中电流方向是从a到b；
通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关。导线ab受到磁场力的作用而向左运动，如果只将电流的方向改变，那么导线ab将向右运动；
电动机消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程；
故答案为：a到b；右；电。
【分析】电源外部，电流从正极出发，回到负极；通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关.电动机消耗电能，产生机械能.
2、【答案】电磁感应；发电机
【解析】【解答】若使导体ab在磁场中做切割磁感线运动，灵敏电流表指针便发生偏转，这是电磁感应现象；发电机就是利用电磁感应原理制成的。
【分析】电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象。
3、【答案】通电线圈在磁场中受力而运动
【解析】【解答】电动机是利用通电线圈在磁场中受力而运动的原理制成的。
【分析】通电线圈在磁场中受力而运动.
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】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。
6、【答案】增强；变短
【解析】【解答】解：（1）由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联；
滑片P从a端向b端滑动的过程中，接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小；
根据I＝ 可知，电路中的电流变大；
根据P＝I2R可知，灯泡的实际功率变大，灯泡亮度增强。（2）根据右手螺旋定则可得，螺线管的上端为N极，下端为S极，又因为同名磁极相互排斥，所以螺线管对磁铁的吸引力逐渐增大，弹簧的长度变短。
故答案为：增强；变短
【分析】电路中电阻减小，电流变大，灯泡变亮，电流越大磁性越强。根据右手螺旋定则判断，螺线管磁极位置，结合磁极间相互作用判断弹簧变化。
7、【答案】1；不变
【解析】【解答】根据 求出安培力 将此导线从磁场中拿走，磁场强度大小不变。
【分析】结合导线的长度、电流和磁场强度求解安培力，磁场强度大小与导线没有关系，是磁体本身的一种属性。
8、【答案】向左运动；电流方向
【解析】【解答】通电导体在磁场中受到力的作用，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关， 若只对调电源正负极接线则电流方向改变，磁场方向不变，导体棒将向反方向即左侧移动，同时说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
9、【答案】电磁感应；电动机；把cd棒的蹄形磁铁倒转过来
【解析】【解答】当导体ab水平向右移动，即是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，这是电磁感应原理；这时导体ab相当于电源，导体cd相当于通电导线，通电导线在磁场中受到力的作用，该现象在生活中的应用是电动机。磁场对通电导线的作用：受力的方向跟电流方向和磁场方向有关，只改变其中一个方向时，受力方向会改变；所以若要使cd棒向左运动，可以把cd棒的蹄形磁铁倒转过来，改变磁场方向，也可以让导体ab水平向左运动，从而改变流过cd棒的电流方向。
【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。
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。
10、【答案】电磁感应；发电机
【解析】【解答】导体ab左右运动时，导体切割磁感线运动，所以导体中有感应电流，电流计指针左右摆动，这种现象是电磁感应，利用这个原理可以制作发电机。
【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。
三、实验探究
1、【答案】（1）蹄形磁铁；电流表
（2）②③
【解析】【解答】(1)蹄形磁铁周围存在磁场，所以蹄形磁铁提供磁场。实验时，观察电流表的指针是否偏转来确定电路中是否产生感应电流。(2)产生感应电流需要闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，蹄形磁体的磁感线为竖直方向。
①蹄形磁体和导体AB都静止，无法产生感应电流；
②蹄形磁体静止，导体AB左右运动，做切割磁感线运动；
③导体AB静止，蹄形磁体左右运动，做切割磁感线运动。
故答案为：②③。
【分析】（1）探究电流产生条件时，蹄形磁铁提供磁场，利用电流表反应是否有电流产生；（2）闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，导体中产生电流。
2、【答案】（1）吸引大头针数目的多少
（2）乙、丙
（3）电流相等时，线圈匝数越多磁性越强
【解析】【解答】(1)电磁铁的磁性越强，吸引的大头针越多，根据电磁铁吸引大头针的数目可判断电磁铁磁性强弱，应用了转换法。
(2)根据线圈的疏密程度可判断乙图和丙图线圈的匝数相同，由变阻器滑片位置可判断丙的电流大，磁性强，说明电流越大，电磁铁的磁性越强。
(3)由丁图可知，两个线圈串联，通过的电流相同，B线圈匝数多，吸引的大头针多，磁性强。
【分析】（1）通过电磁铁吸引铁钉的多少，判断磁性的强弱，是转换法；
（2）电磁铁的线圈匝数一定时，电流越大， 磁性越强；
（3）电流大小相同时，电流越大， 磁性越强。
3、【答案】（1）吸引；排斥
（2）向里
（3）力
（4）磁场
【解析】【解答】（1）根据图像，结合导线间的距离，当电流方向相同时，相互吸引，当电流方向相反时，相互排斥；（2）根据通电直导线磁场方向的判定规律，甲图b处的磁场方向垂直纸面向里；（3）根据导线弯曲，说明通电导线周围产生的磁场对通电导线有力的作用；（4）磁体之间的相互作用是通过磁场实现的。
【分析】（1）在力的作用下相互靠近时是引力作用，相互远离是斥力作用；
（2）根据通电直导线磁场方向的判定确定磁场方向；
（3）磁场对其中的磁性物体有力的作用；
（4）磁体间力的作用是通过磁场实现的。
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