【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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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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