【定向训练题】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练习
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、如图所示，电磁技术广泛应用于生活，下列说法不正确的是（　　）
A． 动圈式话筒利用了电磁感应原理
B． 手机无线充电效率不可能达到100%
C． 转动风扇，灯泡亮起来，利用了电磁感应原理
D． 电流表指针的偏转利用了电磁感应原理，且电流越大，偏角越大
2、如图所示的磁感线的分布状况，对①端和②端的极性判断正确的是( )
A．①是N极，②是S极 B．①是S极，②是N极
C．①和②都是S极 D．①和②都是N极
3、下列电器以“磁场对通电导体具有力的作用”为工作原理的是（　　）
A．电动机 B．电饭锅 C．电热水器 D．电磁铁
4、如图所示，利用发电机工作原理的是（　　）
A．
B．
C．
D．
5、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
6、小刚连接好如图所示的电路后,下列操作能使电流表指针偏转的是（　　）
A．导体AB向右运动
B．导体AB沿磁场方向运动
C．闭合开关,导体AB向左运动
D．闭合开关,导体AB沿磁场方向运动
7、如图是一台正在工作的电扇。下图四个实验能反映其工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
8、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
9、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
10、一位科学家在野外考察时，发现随身携带的能自由转动的小磁针静止时沿竖直方向，且N极向上，则该位置是( )
A．赤道附近 B．地理南极附近
C．某座山顶上 D．地理北极附近
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、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。
2、如图所示，用两根缝衣针、一个按扣、一只大头针和一块橡皮制作一个指南针，如果图中指南针静止下来后，针头指南，那么针头是　 　（选填“N”或“S”）极。实验表明，电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越多，电磁铁的磁性　 　（选填“越弱”、“越强”或“不变”）。
3、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”）。
4、如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的下端为　 　极（选填“N”或“S”）；当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数将　 　，弹簧的长度将　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
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、某兴趣小组设计了一个力电综合装置，在轻质杠杆的左端点A，用竖直细线通过定滑轮与弹簧测力计相连，杠杆的右端点B，用细线悬挂一条形磁铁， 在条形磁铁正下方的螺线管与电路相连，如图所示。开关闭合前，当弹簧测力计的示数为7.5N时，杠杆在水平位置平衡，已知OA∶OB=2∶3，不计绳重和摩擦。则条形磁铁的重力等于　 　N ；闭合开关S后，螺线管上端为　 　（选填“N极”或“S极”），为了保持杠杆水平平衡，弹簧测力计的示数　 　（选填 “增大”“减小”或“不变”）。
7、如图所示，当开关S0闭合时，电路中　 　（选填“绿灯”或“电铃”）工作。如果线圈电阻忽略不计，要使电磁铁的磁性增强，应将开关S接到　 　（选填“1”或“2”）位置，或将滑动变阻器滑片P向　 　（选填“左”或“右”）移动。
8、某导体两端的电压为2伏，通过该导体的电流为0.2安，其电阻为　 　欧，10秒内电流做的功为　 　焦；当该导体两端的电压为6伏时，其电阻为　 　欧。图中，小针静止时，其A端为　 　极（选填“N”或“S”）。
9、小亮在学习了“电和磁”的知识后，用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置，闭合开关S后甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，小灯泡光。在此过程中，将电能转化为机械能的装置是　 　（选填“甲”或“乙”）乙的工作原理是　 　，生活中应用这一原理工作的还有　 　（选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”），如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是　 　。
10、闭合开关S，通电螺线管左侧的小磁针水平静止，如图所示。则小磁针右端为　 　极。若把滑动变阻器的滑片P向a端移动，通电螺线管的磁性将　 　（选填“增强”“不变”或“减弱”）。
三、实验探究（3小题，每小题10分，共计30分）
1、如图所示，将一根直导找架在静止的小磁针上方。
（1）要使直导线与小磁针平行，直导线应呈　 　方向放置，原因是　 　。
（2）直导线与小磁针平行放置时，接通电路，观察到的现象是　 　，表明　 　。
（3）改变直导线中电流的方向，发现小磁针的偏转方向　 　，表明　 　。
2、在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，小磊将蹄形磁体放在水平桌面上，将导体棒悬挂在蹄形磁体的两磁极之间，按如图所示将导体棒、开关和灵敏电流表连接起来。已知电路器件均完好。
（1）如图所示，导体棒沿水平方向向右快速运动，电流表指针不发生偏转，这是因为　 　；
（2）闭合开关，使导体棒竖直上下运动，观察发现电流表的指针不发生偏转；再使导体棒水平向右运动，发现电流表指针向左偏转；再让导体棒水平向左运动，发现电流表指针向右偏转，说明感应电流的方向与导体的　 　有关。除此之外，他还进一步研究了感应电流的方向与磁场方向的关系；
（3）小明将灵敏电流表更换成电池组，闭合开关后观察到导体棒向左侧摆动，若想改变导体棒摆动方向应______。
A．增大电源电压
B．改变磁场方向
C．增大磁场强度
D．同时改变磁场方向和电路中的电流方向
3、爱米在学习电与磁后，设计了如图所示电路进行实验：
（1）请你利用安培定制则断通电螺旋线管上端是　 　极；
（2）开关S由触点1换到触点2，小磁针NS极指向　 　(选填“改变”或“不改变”)；
（3）滑片P不动，爱米将开关S从1换到2上，观察吸引的大头针数目不同的目的是来研究　 　的关系；
（4）滑片P向左移动，吸引的大头针数目　 　(选填“不变”、”减小“或”增多“)。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】A．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，A正确，不符合题意；
B．充电过程中，能量从电能转化为磁场能再转化为电能，但因存在损失，则充电效率不可能达到100%，B正确，不符合题意；
C．转动风扇，线圈切割磁感线，产生感应电流，灯泡亮起来，利用了电磁感应原理，C正确，不符合题意；
D．电流表指针的偏转利用了通电线圈在磁场中受力的作用原理，通电线圈在磁场中受力的作用而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】电磁感应是机械能转化为电能的现象；电流表利用了磁场对电流的作用；能量在转化中，效率不可能是100%。
2、【答案】D
【解析】如图①和②磁极的磁感线都是出发向外的，所以两个磁极都是N极。D符合题意。
故答案为：D。
【分析】磁感线从磁体的N极出发回到S极.
3、【答案】A
【解析】磁场对电流有力的作用，使得导体在力的作用下运动，是电动机的工作原理，A符合题意。
故答案为：A.
【分析】电动机利用磁场对电流的力的作用工作的。
4、【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。
5、【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。
6、【答案】C
【解析】电流表指针偏转要偏转，则要电路中产生感应电流，产生感应电流的条件是：①电路闭合；②闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。A.导体AB向右运动，电路没有闭合。A不符合题意；B.导体AB沿磁场方向运动，电路没有闭合，且导体没有切割磁感线。B不符合题意；C.闭合开关，导体AB向左运动时，导体AB切割了磁感线。C符合题意；D.闭合开关，导体AB沿磁场方向运动时，导体AB没有切割磁感线。D不符合题意。
故答案为：C
【分析】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.
7、【答案】C
【解析】电风扇的工作原理是通电导线在磁场中受力运动。
A．该实验是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，A不符合题意；
B．该实验中，闭合开关，拨动风扇，小灯泡会发光，说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，是机械能转化为电能，B不符合题意；
C．该实验中，当给导体中通电时，通电导体在磁场中受力的作用而运动，与电扇的工作原理相同，C符合题意；
D．该实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，利用的电流的磁效应，D不符合题意。
故答案为：C。
【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，这就是电动机的原理。
8、【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.
9、【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。
10、【答案】B
【解析】小磁针静止时沿竖直方向，且N极向上，则S极向下，因为异名磁极相互吸引，所以脚下是地磁场的N极。
又因为地磁场的两极与地理的两极相反，所以该位置在地理南极附近。
故答案为：B。
【分析】磁极间的作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，明确地磁场的两极与地理的两极相反.
二、填空题
1、【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。
2、【答案】S；越强
【解析】【解答】(1)指南针静止时，指向南的一端是磁体的南极，指向北的一端是磁体的北极；因图中指南针静止下来后，针头指南，那么针头是S极。
(2)实验表明，在电流一定，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
【分析】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。
3、【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。
4、【答案】S；变小；变小
【解析】【解答】根据安培定则可得，螺线管的上端为N极，下端为S极。若将变阻器的滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，故对铁块的作用力减小，即弹簧长度应变小。
【分析】结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极；滑动变阻器滑片向左端移动，接入电路中的电阻变大，电流变小，磁性减弱。
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】5.0；N极；增大
【解析】【解答】因为使用的是定滑轮，且不计绳重和摩擦，所以绳对杠杆的左端点A的拉力F为7.5N。根据杠杆平衡条件
所以 闭合开关S后，运用安培定则，即用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，大拇指所指的方向即是通电螺线管的N极。所以螺线管上端为N极。因为异名磁极相互吸引，所以条形磁铁被吸引，杠杆的右端点B所受拉力增大，为了保持杠杆水平平衡，根据杠杆平衡条件，应增大轻质杠杆的左端点A的拉力，即增大弹簧测力计的拉力，其示数增大。
【分析】根据杠杆平衡条件，结合力臂和拉力，计算物体的重力；根据安培定则判断螺旋管的磁极位置，利用磁极间作用判断杠杆上力的大小；再计算拉力大小。
7、【答案】电铃；2；左
【解析】【解答】当开关S0闭合时，电磁铁就有磁性，衔铁在电磁铁的作用下向下运动，使动触点跟下面的静触点接触，使电铃所在的电路连通，电铃工作。电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数多少有关。电流越大、匝数越多电磁铁的磁性越强。所以如果线圈电阻忽略不计，要使电磁铁的磁性增强，应将开关S接到2位置（匝数多），或将滑动变阻器滑片P向左移动（电流变大）。
【分析】电磁铁对金属杆有向下的吸引力，使得电铃所在的支路闭合；通电螺线管产生磁场与匝数和电流大小有关系，匝数越大、电流越大，磁场越强。
8、【答案】10；4；10；N
【解析】【解答】由欧姆定律可得，电阻为
电流做功为
电阻是导体本身的一种性质，它只有导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与通过它两端的电压和电流无关，故电压调整为6V时，电阻仍为10Ω。
根据右手定则，判断出通电螺线管右端为S极，由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故小磁针左端为N极。
【分析】结合欧姆定律求解电阻的阻值；求解电流做功，利用公式W=UIt求解即可，U是用电器两端的电压，I是流过用电器的电流，t是用电器工作的时间；结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极。
9、【答案】甲；电磁感应；动圈式话筒；对调电源正负极
【解析】【解答】甲装置闭合开关，电路有电流，通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。
甲转动时带动乙转动，乙装置这个闭合回路的线圈在磁场中转动时做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，使灯泡发光，将机械能转化为电能，这个现象叫电磁感应现象。
动圈式扬声器将电信号转化为声信号。动圈式话筒将声信号转化为电信号，利用发声时的振动带动线圈振动从而切割磁感线产生强弱不同的电流，所以动圈式话筒利用了电磁感应原理。
通电导体在磁场中受到力的作用，受到的力的方向与电流方向和磁感线方向有关，如果要使甲的转动方向与原来相反，则可以对调电源的正负极，让电路中电流的方向相反。
【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】S；减弱
【解析】【解答】如图所示，电流从电源的正极流出，根据右手螺旋定则可以判断通电螺线管的左端为N极，根据磁体间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。可以判断小磁针右端为S极。
把滑动变阻器的滑片P向a端移动，电路中的总电阻增大，根据欧姆定律 可以得出，电源电压不变时，电路中的总电阻增大，电路中的电流减小，则通电螺线管的磁性将减弱。
【分析】根据安培定则和电流方向，可以判断螺线管的磁极位置；通电螺线管的磁性和电流的大小有关。
三、实验探究
1、【答案】（1）南北方向；为了避免地磁场对实验结果的干扰
（2）小磁针发生偏转；通电导线周围存在磁场
（3）发生改变；电流的磁场方向与电流的方向有关
【解析】【解答】解：（1）因为地磁场的方向为南北方向，所以小磁针的方向静止时指向南北，在证明电流周围存在磁场，不受地磁场的干扰，应将导线水平南北放置；（2）直导线与小磁针平行放置时，接通电路，通过导线有电流，则导线周围产生磁场，小磁针受到磁力的作用会发生偏转；（3）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，这表明电流的磁场方向与电流的方向有关；
故答案为：（1）南北方向；为了避免地磁场对实验结果的干扰；（2）小磁针发生偏转；通电导线周围存在磁场；（3）发生改变；电流的磁场方向与电流的方向有关。
【分析】（1）此题考查了奥斯特实验，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行，所以根据地磁场的特点进行判断即可；
（2）通电导线的周围存在磁场，磁场对放入其中的小磁针能产生磁力；
（3）据磁场的方向和电流方向的关系分析即可判断.
2、【答案】（1）未闭合开关
（2）运动方向
（3）B
【解析】【解答】(1)产生感应电流的条件是：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如图所示，开关未闭合，故导体棒沿水平方向向右快速运动时，电流表的指针不发生偏转。(2)闭合开关，导体棒竖直上下运动，没有切割磁感线，故电流表指针不偏转；再使导体棒水平向右运动，电流表指针向左偏转，又让导体棒水平向左运动，电流表指针向右偏转，导体棒的运动方向发生改变，电流方向也跟着改变，说明感应电流的方向与导体的运动方向有关。(3)要改变导体棒摆动方向可以改变电流方向或者改变磁场方向，但不能同时改变，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；导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，产生的电流很小，需要用灵敏电流计来测量；导体棒运动越快，产生的电流就越大。
3、【答案】（1）S
（2）不改变
（3）通电螺旋管磁性强弱和线圈匝数
（4）减小
【解析】【解答】（1）根据安培定则，判断螺旋管上端为S极；（2）当改变S的位置，电路中的电流大小变化，但磁极不变，小磁针的偏转方向不变；（3）当S从1到2，电路中线圈匝数减少，磁性变弱，吸引的大头针减少，可以探究磁性强弱和线圈匝数的关系；（4）当滑片向左，电阻变大，电流减小，磁性变弱，吸引的大头针减少。
【分析】（1）利用安培定则可以判断螺旋管的磁极位置；（2）电流的大小对螺旋管的磁极位置没有影响；（3）改变线圈匝数，可以探究磁性强弱和线圈匝数的关系；（4）通电螺旋管的磁性强弱和电流的大小有关。
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