【定向训练卷】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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名称 【定向训练卷】北师大版九年级物理 第14章 电磁现象 (含答案解析)
格式 docx
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资源类型 试卷
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2022-07-27 23:09:20

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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、如图为学习电磁现象时中做的几个实验,其中能反映电动机工作原理的是(  )
A. 使磁场中的线圈转动,与此线圈一起构成闭合电路的电流表指针发生偏转
B. 使导体AB沿箭头所示方向左右摆动,与导体构成闭合电路的电流表指针发生偏转
C. 给带有铁芯的线圈通电,它能吸住铁块及重物
D. 闭合开关,处在磁场中的导体棒ab中有电流通过时,它就会运动起来
2、一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
3、下列关于磁场和磁感线的说法中正确的有(  )
①磁场看不见摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针N极决定的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近的
A.①④ B.②③ C.①② D.②④
4、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
5、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
6、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
7、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
8、旱冰鞋的四个轮了会发光,原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动。下列选项中和轮了发光的原理相同的是(  )
A.①通电导线在磁场受到了力的作用
B.②动圈式话筒
C.③电磁继电器
D.④奥斯特实验
9、如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时,在玻璃管的两端分别封入一段金属丝、电池的两极分别与金属丝相连,当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时,电铃就响起来,发出报警信号下列说法正确的是(  )
A.温度计中的水银是绝缘体
B.温度降低到74℃以下,电铃响
C.电铃响时,电磁铁右端是N极
D.电铃响且滑片P向左移动时,电磁铁磁性减弱
10、下面是演示电磁学原理及其应用的示意图,以下说法正确的是(  )
A.利用甲实验的原理可制成丙装置
B.利用乙实验的原理可制成丁装置
C.丙装置可将内能转化为电能
D.丁装置可将机械能转化为电能
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   。
2、如图电路,闭合开关,能看到蹄形磁铁中的金属棒AB运动起来,说明有电能转化为   能,若只改变电路中电流的方向,AB的运动方向将   (选填“改变”或“不改变”)。
3、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    。
4、玩具小船上固定有螺线管(有铁芯)、电源和开关组成的电路,如图所示,把小船按图示的方向放在水面上,闭合开关S,最后静止时船头指向地理的   极附近。为了实验现象更加明显,闭合开关S前,滑片P应向   (选填“上端”或“下端”)滑动。
5、如图所示的电路,开关S接到 后,小磁针静止时,A端是   极;将开关S由 拨到 ,需调节滑动变阻器的滑片,目的是   ,则电磁铁的磁性   (选填“增强”、“不变”或“减弱”)。
6、如图所示,组装好实验器材,给铝棒(直导线)通电,观察到铝棒运动起来,表明磁场对通电直导线有   ;对调磁极,改变   方向,观察到铝棒运动的方向发生改变,表明   有关。
7、如图所示,闭合开关,通电螺线管右侧的小磁针静止时,小磁针的 N 极指向右端。则电源的右端为    极;若要使通电螺线管的磁性减弱,滑动变阻器的滑片 P 应该向   (选填“a”或“b”)端移动。
8、如图所示.用细线悬挂的磁体AB.磁极未知。当闭合电路开关S后,磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥,则B端是磁体的   极。 断开开关S,磁体静止时,B端会指向地理的   ( 选填“北方”或“南方”)。
9、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")。
10、小明同学用硬纸板和大头针制作底座,把两根缝衣针磁化后,穿过按扣的两个孔,放在底座的针尖上,就制作成了一个如图所示的指南针.指南针能指南北说明地球周围存在   .该指南针静止后,针尖指南方,则针尖是指南针的   (填“N”或“S”)极.
三、实验探究(3小题,每小题10分,共计30分)
1、为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明以电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验.
(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过   来显示电磁铁磁性的强弱.
(2)比较图(a)和(b),可以得出结论:   .
(3)如图(c),将导线绕在两枚铁钉上,构成两个电磁铁串联的电路,他把电磁铁串联接入电路的目的是   .由通过图(c)我们可以得出的结论是:   .
2、小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响。图甲中继电器的供电电压U1=3V,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R0为30Ω.当线圈中的电流大于等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。
(1)由图乙可知,当环境温度为40℃时,热敏电阻阻值为   Ω.当环境温度升高时,热敏电阻阻值将   ,继电器的磁性将   (均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱   相连,指示灯的接线柱D应与接线柱   相连(均选填“A”或“B”)。
(3)图甲中线圈下端P的磁极是   极(选填“N”或“S”)。
(4)请计算说明,环境温度在什么范围内时,警铃报警。
3、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   。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】A、该图是电磁感应实验,线圈在磁场中做切割磁感线运动时,闭合电路中就会产生感应电流,不符合题意;
B、该图是电磁感应实验,使导体AB沿箭头所示方向左右摆动,做切割磁感线运动,闭合电路中会产生感应电流,电流表指针发生偏转,不符合题意;
C、给带有铁芯的线圈通电,它能吸住铁块及重物,表明通电螺线管周围存在磁场,不符合题意;
D、闭合开关,处在磁场中的导体棒ab中有电流通过时,它就会运动起来,表明通电导体在磁场中受到力的作用,这是电动机的工作原理,符合题意.
故答案为:D.
【分析】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用而运动。
2、【答案】B
【解析】A.据安培定则判断,该螺线管的右端是N极,左端是S极,故磁感线的方向错误,A不符合题意;
B.据安培定则判断,该螺线管的左端是N极,右端是S极,且磁感线的方向正确,B符合题意;
C.据安培定则判断,该螺线管的右端是N极,左端是S极,故磁感线的方向错误,C不符合题意;
D.据安培定则判断,该螺线管的左端是N极,右端是S极,故磁感线的方向错误,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】利用安培定则判断即可,注意磁感线的方向。
3、【答案】A
【解析】解:①磁场看不见摸不着,但磁场对放入其中的磁体有力的作用,所以可以借助小磁针感知它的存在,这是典型的转换法,故①正确;
②磁感线是不存在的,是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线,故②错误;
③磁场中某点的磁场方向是一定的,并不是由放在该点的小磁针N极决定的,故③错误;
④地球是一个巨大的磁体,地磁场的南极在地理北极附近,地磁场的北极在地理南极附近,所以地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近,故④正确。
故答案为:A
【分析】磁体周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的.
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)
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.)
4、【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.
5、【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.
6、【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。
7、【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.
8、【答案】B
【解析】A.①通电导线在磁场受到了力的作用,这是电动机的工作原理,故A不合题意;
B.②动圈式话筒工作时,声音振动引起线圈振动,线圈不断的切割磁感线,从而将声音转化为电流,故B符合题意;
C.③电磁继电器的主要结构为电磁铁,原理是电流的磁效应,故C不合题意;
D.④奥斯特实验证明了电流周围存在此次,故D不合题意。
故选B。
【分析】根据“ 滑动的时候正在做切割磁感线运动 ”可知,旱冰鞋发光的原理是电磁感应,据此分析判断。
9、【答案】C
【解析】A.温度升高水银柱上升,电路接通,则水银是导体,A不符合题意;
B.温度升高水银柱上升,当温度达到74℃及以上时,左边电路接通,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,右边电路接通,电铃响,B不符合题意;
C.如图可知,电流由电磁铁左端流入,根据安培定则可知,电磁铁右端为N极,C符合题意;
D.滑片P向左移动时,电路接入阻值变小,电流变大,则电磁铁磁性变强,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】奥斯特实验证明电流周围存在这磁场,通电螺线管周围的磁场可以利用右手螺旋定则判断N极和S极。
10、【答案】D
【解析】A.甲实验室得出导体棒切割磁感线产生感应电流,也就是磁生电,是电磁感应的原理,据此可制成发电机图丁,故A错误;
B.乙实验室发现通电导线在磁场中受到力的作用,电能驱动导体在磁场中运动,也就是电动机原理,对应图丙,故B错误;
C.丙装置电能转化为机械能,是机器转动起来,故C错误;
D.丁中通过摇动手柄,把转动的机械能转化为电能,从而发电,故D正确。
故答案为:D。
【分析】先要弄清每个图形所研究的是哪些实验或现象,然后再进行判断。
二、填空题
1、【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.
2、【答案】机械能;改变
【解析】【解答】闭合开关,蹄形磁铁中的金属棒AB受到磁力的作用而运动,电能转化为机械能。导体AB受到磁力的方向与电流方向和磁场方向有关,若只改变其中之一,导体受到的磁力方向会发生改变。
【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,和磁场方向有关。
3、【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。
4、【答案】南;下端
【解析】【解答】由右手螺旋定则可知螺线管左侧为N极,右侧为S极;因地磁场沿南北方向,地球南极附近处为地磁场的N极,地球北极附近处为地磁场的S极;因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故船头A指向南方。为了实验现象更加明显,应增大电路中的电流,使螺线管的磁性增大,故闭合开关S前,滑片P应向阻值小的下端滑动。
【分析】根据电流方向和安培定则判断螺线管的磁极位置,磁体的南极指向地球的南极;减小电阻,电路中电流增大,电磁铁磁性增强。
5、【答案】N;使电流表示数不变;减弱
【解析】【解答】伸出右手握住螺线管,四指弯曲指示电流的方向,大拇指所指的方向即螺线管的右端为电磁铁的S极,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的道理可知,小磁针的A端是N极。
将开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,目的是使电流表示数不变,即电流不变,而线圈的匝数减少了,由于电流一定时,通电螺线管线圈的匝数越少,磁场越弱,所以电磁铁的磁性会减弱。
【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。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。
6、【答案】力的作用;磁场;力的方向与磁场方向
【解析】【解答】解:接通电源,观察到铝棒运动起来,说明磁场对通电直导线有力的作用;
若只将磁体的两极对调,改变磁场方向,接通电源,导体受力的方向改变,会观察到铝棒运动的方向发生改变,这说明力的方向与磁场方向有关。
故答案为:力的作用;磁场;力的方向与磁场方向
【分析】通电导体在磁场中受力的方向与两个因素:导体中电流方向;磁场方向有关,要改变其受力方向只能改变其中的一个,两个因素不能同时改变.
7、【答案】负;a
【解析】【解答】小磁针静止时 N 极指向右端,左端为S极,根据异名磁极相互吸引,通电螺线管的右端为N极,左端为S极,根据安培定则的得螺线管上电流的方向向下,因为在电源外部电流从正极流向负极,所以电源的右端为负极。要利用滑动变阻器使通电螺线管的磁性减弱,就是减小电流、增大电阻,所以滑动变阻器的滑片应该向a端移动。
【分析】根据通电螺旋管的磁极,结合安培定则判断电流方向,电路中的电流越大,磁性越强。
8、【答案】N;北方
【解析】【解答】当电路接通时,根据安培定则判断通电螺线管的左侧是北极,则磁铁的右侧B是北极,静止时,北极指北。
故答案为:N;北方。
【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极位置。
9、【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。
10、【答案】磁场;S
【解析】【解答】指南针能指南北说明地球周围存在磁场,针尖指南方,说明针尖是指南针的S极。
故答案为:磁场;S
【分析】地球是一个大磁体,指南针指南北是由于受到了地磁场的作用。
三、实验探究
1、【答案】(1)电磁铁吸引大头针的多少
(2)电磁铁线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强
(3)使通过甲乙两 圈的电流相等;电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强
【解析】【解答】(1)探究电磁铁磁性强弱时,通过吸引大头针的多少来反应磁性强弱;
(2)根据a和b图,电磁铁线圈匝数相同,电路中电流大小不同,电流越大,吸引的大头针越大,磁性越强;
(3)当电磁铁串联时,保持电流相等,根据图像,当电流相等时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强。
【分析】(1)电磁铁的磁性通过吸引大头针的个数多少反应;
(2)在线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强;
(3)当电流相等时,电磁铁的匝数越多,电磁铁的磁性越强。
2、【答案】(1)70Ω;减小;增大
(2)B;A
(3)S
(4)环境温度大于等于80℃时,警铃报警
【解析】【解答】解:(1)分析乙图,找到热敏电阻40℃对应的阻值为70Ω,并且分析图象发现:温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据欧姆定律,电路中电流就会增大,电磁铁的磁性就会增大;(2)由题中“当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响”,所以警铃的接线柱C应与接线柱B连,指示灯的接线柱D应与接线柱A相连;(3)由安培定则可判断出线圈的下端P的极性是S极;(4)当线圈中的电流I=50mA=0.05A时,继电器的衔铁将被吸合,警铃报警
∴控制电路的总电阻R总= = =60Ω
∴热敏电阻R=R总﹣R0=60Ω﹣30Ω=30Ω
由图乙可知,此时t=80℃
所以,当温度t≥80℃时,警铃报警。
答:(1)环境温度为40℃时,热敏电阻阻值为70Ω;热敏电阻阻值将减小;继电器的磁性将增大。(2)警铃的接线柱C应与接线柱B连,指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。(3)P的磁极是S极;(4)环境温度大于等于80℃时,警铃报警。
【分析】(1)由图象乙分析热敏电阻阻值随温度的变化关系,结合欧姆定律分析电路中电流的变化,从而判断出电磁铁磁性的变化情况.
(2)结合”当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,善铃响”判断出电铃和指示灯的连接情况.
(3)根据安培定则判断出电磁铁的N、S极.
(4)结合“当线圈中的电流大于等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响”,利用欧姆定律求出热敏电阻接入电路的阻值的最大阻值,从图象上找到对应的温度就可以解决问题.
3、【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。
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