【专项测评】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专项测评
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、下列现象中，电能转化为机械能的是（　　）
A．磁场对电流作用
B．通电导体具有磁性
C．把声信息转换成电信息
D．电磁感应现象
2、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
3、下列四幅图表现的情境，能大致重现奥斯特实验的是（　　）
A． B．
C． D．
4、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
5、如图是探究“让通电导体在磁场中动起来”的装置图， 下列说法正确的是(　　)
A．该装置探究的是电动机的原理
B．该装置探究的是发电机的原理
C．只改变电流方向时，通电导体的受力方向不变
D．只改变磁场方向时，通电导体的受力方向不变
6、如图所示是新一代的电动代步工具--自平衡独轮车，其核心部件是电动机，选项中与电动机的工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
　
7、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
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、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
10、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
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、如图所示是某实验小组的同学进行电磁学实验的装置。
（1）当开关S闭合后，可以观察到磁场中金属棒ab在导轨上向右运动，这说明磁场对导电体有　 　。
（2）若只对调电源正负极接线，金属棒ab会向左运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与　 　有关。
2、如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作时，在　 　（选填“煤油”或“水银”）温度计的玻璃管中插入一段金属，使温度计两端分别与电源的两极相连。当温度达倒金属丝下端所指的温度时，电磁铁具有　 　，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号。
3、如图是一种手摇发电的手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光。这个手电筒壳体透明，可以清晰地看到里面有线圈，摇动时，可以感受到有一个物块在来回运动，小明猜想这个物块是磁体，依据是：物体运动时，闭合线圈切割磁感线产生　 　，线圈相当于电路中的　 　。
4、如图所示，当开关S闭合时，通电螺线管的A端为　 　极（选填“N”或“S”），当滑动变阻器P向右移动时，通电螺线管的磁性将　 　（选填“增强”或“减弱”）．
5、小明用电磁继电器设计了一个自动恒温加热鱼缸，如图所示，B是小型电热器．温度计里用水银而不用酒精是因为水银是　 　（选填“导体”或“绝缘体”），电磁铁的上端是　 　极（选填“N”或“S”）；该装置能使鱼缸的水温大致保持在　 　℃．
6、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。
7、如图所示，根据通电螺线管的磁感线方向，可判断小磁针静止时的b端为　 　极，a端为电源的　 　极。
8、如图所示是研究通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关的实验。比较（a）、（b）两图可知通电导体在磁场中的受力方向跟　 　有关，比较（a）（c）两图可知通电导体在磁场中的受力方向还跟　 　有关。
9、如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，它根据　 　（选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”）的原理发电，将电能储存于魔方内。魔方的塑料外壳是　 　（选填“导”或“绝缘”）体。魔方能通过USB接口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的　 　（选填“电源”或“用电器”）。
10、如图所示的是一种环保墨手电筒，这种手电筒不用于电池作为电源，使用时只要将它来回摇晃就能发光，这种手电俺能够发电的原理是　 　，其能量是由　 　转化成电能。
三、实验探究（3小题，每小题10分，共计30分）
1、小谦在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。
他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？
（1）你的猜想是　 　。
（2）小谦用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角θ的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是　 　法。
（3）小谦分析三次实验现象，得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越大。小月认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，还须研究甲、乙两块磁铁相互　 　时，磁体间作用力与距离的关系。
2、在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在　 　，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
（2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体　 　，闭合开关后，导体　 　，说明磁场对　 　导体有力的作用。
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向　 　，说明通电导体在磁场中的受力方向与　 　有关。
（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向　 　，说明通电导体在磁场中的受力方向与　 　有关。
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，　 　确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关（填“能”或“不能”）。
3、在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中∶
（1）将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图甲所示，闭合开关后观察到小磁针的现象是　 　，此实验说明　 　；
（2）在穿过螺线管的平板上撒上铁屑，当　 　有电流通过，铁屑的分布情况如图乙所示，此时周围的磁场分布与条形磁体周围的磁场分布　 　（填验说明“相似”或“不相似”）。
（3）将图甲中的电源正、负极对调，闭合开关，会发现小磁针的偏转方向　 　（选填“不改变”或“发生改变”），说明　 　两端的磁场极性和电流方向有关。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】A
【解析】A.磁场对电流有力的作用，即通有电流的导体在磁场中受力运动，因此将电能转化为机械能，故A符合题意；
B.通电导体有磁性，这是电流的磁效应，将电能转化为磁能，故B不合题意；
C.把声信息转化为电信息，是将机械能转化为电能，故C不合题意；
D.电磁感应现象将机械能转化为电能，故D不合题意。
故选A。
【分析】分析各个选项中的能量变化，哪个与题目要求相同，哪个就是正确选项。
2、【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。
3、【答案】A
【解析】A．如图是奥斯特实验，导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，所以奥斯特实验表明电流周围存在磁场，A符合题意；
B．如图，闭合电路一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，使小灯泡发光，这是发电机工作原理图，B不符合题意；
C．如图是研究电磁铁的磁性强弱与电流大小关系的实验，C不符合题意；
D．导体AB中通有电流，导体AB在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理图，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】奥斯特实验，探究了通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应。
4、【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.
5、【答案】A
【解析】A. 电动机是将电能转化为机械能的装置，故电动机就是利用上述的通电导体在磁场中受力的作用的原理制成的，A符合题意；
B. 发电机是基于电磁感应定律和电磁力定律制成的，B不符合题意；
C. 在如图所示的电路中，电流方向从A端流向B端，根据左手定则，通电导体的受力方向向左，改变电流方向，电流从B端流向A段，根据左手定则，通电导体的受力方向向右，通电导体的受力方向改变，C不符合题意；
D. 在如图所示的电路中，磁场方向向下，根据左手定则，通电导体的受力方向向左，改变磁场方向，磁场方向向上，根据左手定则，通电导体的受力方向向右，通电导体的受力方向改变，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】本题考查了电动机、发电机的工作原理，以及通电导体在磁场中受力方向的判断，主要运用左手定则进行判断。
6、【答案】B
【解析】解：电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的；
A、图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，与电动机的原理不同，A不合题意；
B、图中有电源，通电导体在磁场中受力会发生运动，是电动机的工作原理，B符合题意；
C、图中是奥斯特实验，说明了电流周围存在磁场，与电动机的原理不同，C不合题意；
D、图中是电磁铁，利用了电流的磁效应，与电动机的原理不同，D不合题意。
故答案为：B
【分析】在电和磁这一部分中，学到了很多电学设备，每个设备的制成原理是经常考查的知识点.一般来说，有电磁铁的仪器是电流的磁效应原理，发电机和动圈式话筒是电磁感应现象原理，电动机和扬声器是通电导体在磁场中受力原理.
7、【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。
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】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.
10、【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。
二、填空题
1、【答案】（1）力的作用
（2）电流方向
【解析】【解答】(1)在实验中，当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒ab在导轨上向右运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用，即磁场对电流有力的作用。
(2)且只对调电源正负极接线，金属棒ab会向左运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关。
【分析】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。
2、【答案】水银；磁性
【解析】【解答】解：因为水银是导体读图可知，当温度升高到达某一温度时，水银柱升高到与上端的金属丝相连，从而使左侧电路连通，电磁铁获得磁性，吸引簧片使右侧电路连通，电铃就响起来了。
故答案为：水银；磁性
【分析】结合电磁继电器的工作过程分析解答即可.
3、【答案】感应电流；电源
【解析】【解答】该手电筒有线圈，使用时将它来回摇晃，线圈在磁场中就做切割磁感线运动，此时线圈中有感应电流产生，所以手电筒里面的物块应该是磁铁，此手电筒发电是电磁感应现象，线圈可以提供电能，相当于电路中的电源。
故答案为：感应电流；电源.
【分析】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.
4、【答案】N；增强
【解析】【解答】伸出右手，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的A端为N极，B端为S极；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变小，电流变大，通电螺线管的磁性将增强．
【分析】根据右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极。影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小，线圈的匝数。滑动变阻器滑片移动，如何引起电流变化，从而引起的电磁铁磁性强弱的变化。
5、【答案】导体；N；26
【解析】【解答】水银是导体，酒精和煤油是绝缘体，当温度计的液柱上升到26℃时，应接通电磁铁的电路，故应使用水银；
由图知，电流从电磁铁上方流入、下方流出，根据线圈绕线利用安培定则可知，电磁铁的上端为N极；
温度计的分度值为1℃，导线的末端在26℃处；由于水银是导体，当温度升高到26℃时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，加热电路断开，电热器不发热；当温度下降低于26℃时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹簧拉起，加热电路接通，电热器发热；所以该装置能使鱼缸中的水温大致保持在26℃．
【分析】水银是液态金属，是导体；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。
6、【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。
7、【答案】N；正
【解析】【解答】由磁感线的特点：在磁体外部，磁感线从N极出发回到S极，可知通电螺线管的右端为N极，左端为S极；由安培定则可知，电流由通电螺线管的左侧流入，则电源的左端为正极，右端为负极，A端为正极；由磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为N极，右端为S极，B端为N极。
【分析】螺线管周围的磁场方向和小磁针北极的指向相同；利用安培定则，结合螺线管的磁极位置，判断电流方向。
8、【答案】电流方向；磁场方向
【解析】【解答】(1)比较(a)、(b)两图可知，磁场方向不变，图(a)导体向右运动，图(b)导体向左运动，电流的方向改变了，由此可得通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向有关；(2)比较(a)(c)两图可知，电流方向改变了；图中导体运动方向不变，都是向左运动，磁场方向改变了，由此可见通电导体在磁场中的受力方向还跟磁场方向有关。
【分析】通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向与磁场方向有关.
9、【答案】电磁感应；绝缘；电源
【解析】【解答】转动魔方时，闭合电路的导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应现象。魔方的塑料外壳是绝缘体。魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。
【分析】利用电磁感应现象可以产生感应电流；容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；在对外供电的过程中，电源会提供电能。
10、【答案】电磁感应现象；机械
【解析】【解答】发电机的原理是电磁感应现象，电磁感应现象中的能量转化是机械能转化为电能。本题中的环保手电筒电源就是小型发电机，应用电磁感应原理工作。
【分析】发电机的原理是根据电磁感应现象制成的，将机械能转化为电能。
三、实验探究
1、【答案】（1）磁极间的距离越近，磁体间的作用力越大
（2）转换
（3）排斥
【解析】【解答】（1）既然发现磁体间的距离不同时，作用力大小也不同，则可以提出猜想：磁极间的距离越近，磁体间的作用力越大。当然其它猜想只要是围绕磁体间的作用力与距离关系来提出的都可以。（2）当某种现象不容易直接观察时，可以借助其它现象来判断需要观察的现象的情况，这种方法叫做转换法。（3）由于小谦在探究“磁体间作用力大小与磁极间的距离有什么关系”时，只做了磁极相互吸引的情况，而磁极间的作用力还有相互排斥的情况，所以还须研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。
【分析】（1）磁铁距离越近，磁力越大.
（2）在磁铁质量一定的情况下，丝线与竖直方向的夹角越大，磁铁受到的磁力越大.
（3）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.
2、【答案】（1）磁场
（2）静止不动；运动；通电
（3）相反；磁场方向
（4）相反；电流方向
（5）不能
【解析】【解答】解：（1）根据课本奥斯特实验知：通电导体周围存在磁场；（2）将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，电路中没有电流，导体静止不动，闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用。（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，磁场方向改变，再闭合开关，电流方向不变，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，导体中电流方向改变，磁场方向不变，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关。（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，通电导体在磁场中受力方向不变，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
故答案为：（1）磁场；（2）静止不动；运动；通电；（3）相反；磁场方向；（4）相反；电流方向；（5）不能。
【分析】（1）奥斯特实验证明：通电导线周围存在磁场.
（2）磁场对通电导体有力的作用.
（3）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关.
（4）通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关.
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，通电导体在磁场中受力方向不变.
3、【答案】（1）小磁针指示一定的方向；通电导体的周围存在磁场
（2）螺线管；相似
（3）发生改变；通电螺线管
【解析】【解答】（1）将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图甲所示，闭合开关后观察到小磁针发生偏转，静止时指示一定的方向，此实验说明小磁针受到了磁场的作用，即通电导体的周围存在磁场。
（2）在穿过螺线管的平板上撒上铁屑，当螺线管有电流通过时，铁屑会受磁场的作用，分布成条形磁铁磁场的形状，说明通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体周围的磁场分布相似。
（3）将图甲对调电源的正负极接入电路，通电螺线管周围的小磁针的偏转方向也随之改变，由此可知通电螺线管周围的磁场发生了变化，说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
【分析】（1）通电导体周围存在磁场，周围是小磁针指针排列有规律；
（2）通电螺线管周围有磁场，其磁场和条形磁铁相似；
（3）通电螺线管的磁极位置，和电流方向有关。
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