【定向训练】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训练
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、很多动物为了适应自身生存的环境，进化出了符合一定物理规律的身体部位，从物理学的角度给出的解释中错误的是（　　）
A．骆驼的脚很大，可以减小压强，从而使其在沙漠中自如行走
B．大部分鱼类体内有鳔，通过鳔的调节作用改变自身重力来实现下沉和上浮
C．鸽子的上喙能感知地磁场的变化，从而确定位置的
D．雄鹰翅膀有时不用抖动也能翱翔天空，是应用了流体压强与流速关系的原理
2、如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段密闭的空心塑料管，管内有一小块磁铁，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时，磁铁在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏就会显示运动的步数。所示的实验装置中，能反映其工作原理的是（　　）
A．
B．
C．
D．
3、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
4、下列装置中是电动机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
5、如图所示，甲、乙、丙、丁是四幅实验图，下列说法中正确的是（　　）
A． 甲实验说明电磁铁的原理
B． 乙实验说明磁场能产生电流
C． 丙实验说明电磁感应现象
D． 丁实验说明机械能可以转化为电能
6、下列关于磁场的说法正确的是（　　）
A．奥斯特实验表明，通电铜导线周围具有磁场，是因为铜导线被磁化了
B．要使通电螺线管的磁性增强，应该增加螺线管的匝数，减小电流
C．在地磁场作用下能自由转动的小磁针，静止时N极指北方
D．磁感线是真实存在的，磁场由无数条磁感线组成
7、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
8、关于如图所示的自动控制电路中，下列说法不正确的是（　　）
A． 是电动机的元件符号 B．灯泡与电动机同时工作
C．开关S闭合时，电铃响 D．开光S断开时，灯泡亮
9、如图所示是一手压手电简，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发亮。如图所示四个实验中与手压手电筒产生电流的工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
10、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
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、十九世纪末，英国物理学家汤姆生发现原子中存在带负电的粒子，该粒子称为　 　；科学家　 　（填写人名）通过实验发现电流周围存在磁场。为验证电流周围存在磁场，小明连接了如图所示的实验电路，他把小磁针（图中没有画出）放在直导线AB的正下方，闭合开关后，发现小磁针指向不发生变化。经检查，各元件完好，电路连接无故障。请你猜想小磁针指向不发生变化的原因可能是　 　。
A．小磁针离直导线太远；
B．小磁针离直导线太近；
C．闭合开关前，小磁针的NS极指向与直导线恰好垂直；
D．闭合开关前，小磁针的NS极指向与直导线恰好平行。
2、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。
3、如图是研究电磁铁磁性的电路图，则电磁铁的S极为　 　（选填“A”或“B”）端。当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性变　 　（选填“强”或“弱”）。
4、如图所示，由通电螺线管的磁感线方向可知，电流表的上端为　 　接线柱；静止的小磁针的左端为　 　极。
5、如图所示是探究电磁铁磁性的电路图，则电磁铁的S极为 　 　（选填“A”或“B”）端。当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性变　 　（选填"强"或""弱"）。
6、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。
7、图甲中，静止在通电螺线管周围的小磁针，其中指向错误的是　 　。图乙中，接通电源，发现导体ab向左运动，把磁体两极对调放置，发现导体ab的受力方向向右运动，这个事实说明通电导线在磁场中受力方向与　 　方向有关；改变导体运动方向的另一个方法是：　 　。
8、人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启，线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是　 　极，血液会　 　（选填“流入”或“流出”）活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向　 　（选填“需要”或“不需要”）改变。
9、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　 　。
10、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”）。
三、实验探究（3小题，每小题10分，共计30分）
1、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁磁性　 　（选填“变弱”、“变强”或“不变”），说明匝数一定时，　 　，电磁铁磁性越强；
（2）根据图示的情境可知，　 　的磁性较强（选填“甲”或“乙”），说明当电流一定时，　 　，电磁铁磁性越强；
（3）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是　 　。
2、在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中：
（1）请在图甲中标出经过A点的磁感线的方向；
（2）如图乙所示，将闭合电路中的导线ab放在蹄形磁体的磁场中，导线ab左右运动时，电流表指针　 　。这一过程中，该装置将　 　转化为电能。这一现象在生活中的应用有　 　。
3、在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁的磁性　 　（选填“变弱”“变强”或“不变”），说明匝数一定时，　 　，电磁铁的磁性越强。
（2）根据图示的情景可知，电磁铁　 　（选填“甲”或“乙”）的磁性较强。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】A．骆驼的脚很大，在压力一定时，增大受力面积，可以减小压强，从而使其在沙漠中自如行走，A正确，A不符合题意；
B．鱼鳔中充满的是气体，它是利用鱼鳔的充气或放气来改变自身的体积进而改变浮力从而来实现下沉和上浮的，B错误，B符合题意；
C．鸽子的上喙部位具有一种能够感应磁场的晶胞，这种器官可以让鸽子感应到地球磁场，从而确定位置，C正确，C不符合题意；
D．雄鹰的翅膀上边凸起，下边齐平，流空气流过时，上方空气流速大压强小，下方空气流速小压强大，形成向上的压力差，所以有时不用抖动翅膀也能翱翔天空，D正确，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】增大受力面积可以减小压强；鱼通过改变自身体积改变浮力，地球周围存在磁场，流空气流过时，上方空气流速大压强小，使鸟获得升力。
2、【答案】B
【解析】由“运动手环”的特点知道，当塑料管运动时，磁铁在管中反向运动，切割线圈而产生电流。使用，运动手环的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能。电磁感应现象，即磁生电，电路中没有有电源，而题干中ACD中都有电源，故不符合题意，只有B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】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。
4、【答案】B
【解析】解：A、动圈式话筒主要利用了电磁感应的原理，与电动机的原理不同，故不合题意；
B、该装置中有电源，研究的是通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理，故符合题意；
C、该装置是奥斯特实验装置，探究电流的磁效应，故不合题意；
D、该装置是探究电磁铁磁性强弱的影响因素的实验，故不合题意。
故答案为：B。
【分析】磁场对电流的作用：通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用是制成电动机.据此结合选项逐一分析.
5、【答案】C
【解析】A．由图甲可知，两磁铁同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，并未说明电磁铁的原理，A不符合题意；
B．由图乙可知，导线通电后，放在周围的小磁针发生偏转，则说明通电导体周围存在磁场，B不符合题意；
C．由图丙可知，闭合电路中，当导体做切割磁感线运动时，灵敏电流计发生偏转，产生了电流，说明了电磁感应现象，C符合题意；
D．由图丁可知，当开关闭合时，导体棒会运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，是电能转化为机械能，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。
6、【答案】C
【解析】A．奥斯特实验表明，通电铜导线周围存在磁场，不是铜导线被磁化了，A不符合题意；
B．要使通电螺线管的磁性增强，应该增加螺线管的匝数，增大电流，B不符合题意；
C．自由转动的小磁针，静止时N极指北方是因为地磁场对小磁针有力的作用，C符合题意；
D．磁感线是为描述磁场而引入的假想曲线，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】奥斯特实验表明，通电铜导线周围存在磁场。
螺线管磁性的大小与线圈匝数和电流的大小有关。
小磁针在磁场中静止时，N极的指向为磁场的方向。
为了描述磁场的性质，引入了磁感线。
7、【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.）
8、【答案】A
【解析】A．选项中符号是电铃的元件符号，A错误，符合题意；
BD．当开关S断开时，电磁铁没有磁性，衔铁抬起，使触点与上端连接，电灯、电动机同时工作，BD正确，不符合题意；
C．当开关S闭合时，控制电路工作，电磁铁获得磁性，吸引衔铁，使触点与上端断开，电灯、电动机停止工作，同时触点与下端连通，使电铃工作，C正确，不符合题意。
故答案为：A
【分析】电路图中，不同的用电器会相应的符号。
9、【答案】B
【解析】解：手压电筒是利用电磁感应现象制成的，磁性飞轮高速旋转，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使小灯泡发光；
A、此图反映了通电导体在磁场中受到力的作用，与手压电筒的制成原理不同，A不符合题意。
B、图中导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象，与手压电筒的制成原理相符合。B符合题意。
C、此图探究的是电磁铁磁性强弱的影响因素，与手压电筒的制成原理不同。C不符合题意；
D、此图是奥斯特实验，证明了通电导体周围存在磁场，与手压电筒的制成原理不同。D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】手压电筒是利用电磁感应现象制成的，磁性飞轮高速旋转，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，据此结合选项逐一分析即可.
10、【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。
二、填空题
1、【答案】电子；奥斯特；A、C
【解析】【解答】英国物理学家汤姆生发现了原子中存在一种带负电荷的粒子，这种粒子就是电子。
首次通过实验发现电流周围存在着磁场的科学家是丹麦的奥斯特。
在验证电流产生磁场的实验中，小明连接了如图所示的实验电路。他把小磁针(图中没有画出)放在直导线AB的正下方，闭合开关后，发现小磁针指向不发生变化。经检查，各元件完好，电路连接无故障：说明电流一定时，磁场的强弱应该与距离有关，故猜想小磁针指向不发生变化的原因是小磁针与直导线距离远；也可能闭合开关前，小磁针的NS极指向与直导线恰好垂直，这都可能是造成小磁针指向不发生变化的原因。AC符合题意。
【分析】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、【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。
3、【答案】B；弱
【解析】【解答】解：（1）由图看出，电流从电磁铁下端流入，依据安培定则，四指顺着电流方向，大拇指应向上握住电磁铁，所以上端为N极，B端的磁极为S极。（2）滑动变阻器的滑片P向右移动时，连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱。
故答案为：B；弱。
【分析】利用安培定则判断电磁铁的磁极；电磁铁的磁性强弱和线圈的匝数、电流大小有关；滑动变阻器的滑片P向右移动时，连入电路的电阻变大，电流变小，据此分析解答.
4、【答案】正；N
【解析】【解答】由图磁感线可知，螺线管左端为N极，右端S极，因为异名磁极相互吸引，小磁针左端N极，根据安培定则，电流左进右出，所以电流表的上端为正接线柱。
【分析】根据磁感线方向判断螺线管的磁极位置；结合磁极位置判断螺线管中电流方向；电流表中电流正极流入电流表，从负极流出。
5、【答案】B；变弱
【解析】【解答】由图看出，电流从电磁铁下端流入，依据安培定则，四指顺着电流方向，大拇指应向上，所以B端为S极，A端的磁极为N极。
滑动变阻器的滑片P向右移动时，连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱。
【分析】根据电流方向和电磁铁的绕线情况，根据安培定则判断出电磁铁的极性；电磁铁的磁性强弱和线圈的匝数、电流大小有关；滑动变阻器的滑片P向右移动时，连入电路的电阻变大，电流变小，据此作出判断。
6、【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.
7、【答案】①；磁场；改变电流方向（调换电源两极接线）
【解析】【解答】由安培定则可知，甲图中螺线管左侧为极，右侧为极，且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，磁体外部的磁感线是从极回到极，甲图中①错误。
接通电源，发现导体ab向左运动，导体ab受到向左的作用力；把磁体两极对调放置，发现导体ab向右运动，导体ab受到向右的作用力。这说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关。
改变导体运动方向的方法是改变导体ab的受力方向，调换磁极方向可以改变导体ab的受力方向，也可以用改变电流方向的方法来改变导体ab的受力方向。
【分析】根据安培定则判定螺线管的极性；根据磁极间的相互作用规律判定小磁针的指向。
通电导体在磁场中受力而运动，运动方向跟电流方向和磁场方向有关。
8、【答案】S；流入；需要
【解析】【解答】线圈中的电流从A流向B时，根据安培定则，电磁铁右端N极，左端S极。异名磁极相互吸引，此时活塞左移，筒内压强减小，血液流入筒。
因为工作时活塞要左右移动，电磁铁磁极要改变，所以电流方向需要改变。
【分析】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，结合通电螺线管的N极和S极，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的电流方向。
9、【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.
10、【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。
三、实验探究
1、【答案】（1）变强；电流越大
（2）甲；线圈匝数越多
（3）同名磁极相互排斥
【解析】【解答】(1)磁性的强弱是无法直接观察的，可以通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加，说明匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。(2)由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。(3)大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。
【分析】（1）线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；（2）电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；（3）磁极间同名磁极互相排斥。
2、【答案】（1）
（2）偏转（左右摆动）；机械能；发电机
【解析】【解答】（1）磁体的上端是N极，下端是S极，磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，A点磁感线的方向向下，如图所示：
（2）导线和电流表组成了闭合回路，使导线ab在磁场中左右运动，即导线做切割磁感线运动，因此会有感应电流产生，此时电流表指针能发生偏转，这种现象就是电磁感应现象，工作时把机械能转化为电能，利用它人们发明了发电机。
【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。
3、【答案】（1）变强；电流越大
（2）甲
【解析】【解答】（1）闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器电阻变小，电路中电流变大，因此电磁铁的磁性变强，说明匝数一定时。电流越大，电磁铁的磁性越强。
（2）由图示可知，两电磁铁串联，则通过它们的电流相等，甲的匝数多，吸引的小铁钉多，说明电磁铁甲的磁性较强。
【分析】（1）在线圈匝数一定时，电流越大， 电磁铁的磁性越强；
（2）电流相等时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
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