【专项训练】北师大版九年级物理 第14章 电磁现象 (无超纲含解析)

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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，将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点，闭合开关时，通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断正确的是（　　）
A．通电螺线管右端为N极
B．电源左端为正极，右端为负极
C．发光二极管 极接 点， 极接 点
D．图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端
2、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
3、要改变直流电动机的转动方向，可采用的方法是（　　）
A．适当减小电流；
B．改变线圈中的电流方向，或对调磁铁的两极；
C．适当减弱磁场：
D．改变线圈中的电流方向，同时对调磁铁的两极。
4、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．
5、下图是有关“电与磁”的四幅图，对电与磁的关系描述正确的是（　　）
A．如图，奥斯特实验证实了磁能产生电
B．如图，由小磁针静止时 N极的指向可以判断螺线管的a端与电源正极连接
C．如图，扬声器与发电机工作原理相同
D．如图，话筒与电动机工作原理相同
6、很多超市都安装了防盗报警器，超市的商品上贴有软磁条，消费者如果不买单，直接走出超市，软磁条没有消磁，防盗报警器上的检测头就会有电流产生，导致报警器会响。以下器件中工作原理与此相似的是（　　）
A．电磁铁 B．电动机 C．扬声器 D．发电机
7、下列关于电磁现象的应用或探究活动，其中说法正确的是（　　）
A． 动圈式话筒应用了磁场对电流的作用
B． 演示电磁感应现象
C． 奥斯特通过实验说明磁场能产生电流
D． 探究发电机的工作原理
8、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．
9、如图所示，小磁针静止在通电螺线管上方，则通电螺线管(　　)
A．左侧为N极，a端为正极 B．左侧为S极，a端为正极
C．左侧为N极，b端为正极 D．左侧为S极，b端为正极
10、下列装置中是电动机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
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、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”）。
2、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”）
3、扬声器与　 　的工作原理相同（选填“发电机”或“电动机”），　 　（选填“是”或“不是”）根据电磁感应现象制成。由于通过线圈的电流是　 　的电流，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
4、物理知识在生产和生活中有着广泛的应用．图（a）普通茶壶壶嘴的高度不低于壶身的高度，其设计遵循了　 　的原理；图（b）用吸管能将杯中的饮料吸入口中，是利用　 　的作用；图（c）指南针能够确定地理方位，是由于磁体在　 　的作用下能够指南北．
5、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”）。
6、如图甲，水平桌面上，两块相同的条形磁铁在水平推力F1的作用下，作匀速直线运动。
（1）取走其中一块磁铁后，另一块磁铁在水平推力F2的作用下仍作匀速直线运动，如图乙，则F2　 　F1（选填“＞”、“＝”或“＜”）；
（2）如图丙，磁铁在F2作用下，匀速直线运动过程中，若闭合开关S，则磁铁速度将　 　 （选填“变大”、“不变”或“变小”），此时，将滑动变阻器的滑片向左移动，欲保持磁铁匀速直线运动，F2应　 　 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
7、如图所示，是一款没有链条的混合动力电动自行车，骑行这种自行车时，骑手踩动脚踏板可以带动链接的发电机发电，这些电能可以存储在自行车的锂电池中，然后通过电动机驱动后轮是自行车前进，锂电池还可以为车灯供电。另外，由于鞍座设置在斜梁的拐臂上，因此重心低，骑起来非常平稳。请找出一个与前述情景相关的物理信息，并指出对应的物理知识。（不得与示例重复）
示例：物理信息：鞍座设置在斜梁上的拐臂上；
物理知识：降低重心
物理信息：　 　；
物理知识：　 　。
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。
10、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”）。
三、实验探究（3小题，每小题10分，共计30分）
1、如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。
（1）实验时通过观察　 　来判断电路中是否产生感应电流。
（2）小明在探究导体在磁场中运动产生感应电流条件的实验时，仪器和电路都连接完好，可是实验现象不太明显。请提出一条改进措施：　 　。
（3）在这个实验中机械能转化为电能，运用该实验原理制作了　 　（选填“发电机”或“电动机”）。
（4）如果将小量程电流计换成　 　，可以观察磁场对电流的作用。
2、在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中：
（1）小磁针的作用：　 　。
（2）在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B处小磁针不偏转的可能原因：　 　
（3）将电池的正负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与　 　方向的关系。
（4）观察实验现象后，应立即断开开关，是为了　 　。
3、在探究电和磁之间的关系时，小明用磁体、铜棒ab、电流表、导线组成如图所示的实验装置．
（1）实验中发现，铜棒ab左右运动时，电流表指针也来回摆动，这种现象叫　 　现象．人们根据这个原理制成了　 　，把机械能转化为电能．
（2）小刚用一节干电池替换了装置中的电流表，他们发现电路一接通，铜棒ab会向左摆动；若对调电池的正负极，铜棒ab会向　 　摆动．这一现象说明了通电导体在磁场中受力的方向与　 　方向有关．
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】A．根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，A不符合题意；
B．根据安培定则可知，当通电螺线管的左端为N极时，螺线管上的电流方向向上，因为电流是从电源正极流出的，所以电源右端为正极，左端为负极，B不符合题意；
C．发光二极管具有单向导电性，只有电流从长针进短针出时，二极管才发光，所以发光二极管 极接 点， 极接 点，C符合题意；
D．磁感线的方向是从N极到S极，所以图中P处磁感线的方向从螺线管左端到右端，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据通电螺线管旁小磁针s极的指向，确定通电螺线管的南北极，然后运用右手定则判断通电螺线管中电流方向，最后根据“发光二极管具有单向导电性，只有电流从长针进短针出时，二极管才发光”确定发光二极管两端的接入方式。
2、【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。
3、【答案】B
【解析】适当减小电流或减弱磁场，可以减小转速，但不能改变线圈的转动方向，A、C不符合题意；要改变电动机的转动方向，可以改变磁场方向，也可以把电源正、负极对调来改变线圈中的电流方向，但二者不能同时改变，B符合题意；
故答案为：B
【分析】电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，要想改变电动机的转动方向，可改变磁场方向或线圈中电流的方向。
4、【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。
5、【答案】B
【解析】A．奥斯特实验证明通电导线周围有磁场，演示的是电流的磁效应，A不符合题意；
B．当小磁针静止时，根据磁极间的作用规律可以确定，相互吸引的磁极一定是异名磁极，因此螺线管的左端为S极，右端为N极，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从螺线管的左端流入、右端流出，电流是从电源的正极流出回到电源负极，所以a端与电源正极连接，B符合题意；
C．动圈式扬声器是工作时将电信号转化成声信号，是将电能转化为机械能，其工作原理与电动机的工作原理相同，C不符合题意；
D．动圈式话筒工作时是将声信号转化为电信号的电器，工作时将机械能转化为电能，其工作原理与发电机的工作原理相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据奥斯特实验图判断。
先确定电流方向，再根据安培定则判断哪端是N极。
电路中无电源，据此确定是否是电磁感应实验图。电路中有电源，是探究通电导体在磁场中受力运动的实验。
6、【答案】D
【解析】由题意可知，带有磁条的商品经过防盗报警器时，防盗报警器的检测头就会有电流产生，这是电磁感应现象；
A． 电磁铁是利用电流的磁效应做成的，A不符合题意；
B．电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的，B不符合题意；
C． 扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用制成的，C不符合题意；
D．人们利用电磁感应现象制成了发电机，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的；人们利用电磁感应现象制成了发电机。
7、【答案】D
【解析】解：A、当人对着话筒说话时，引起线圈的振动，线圈在磁场中切割磁感线会产生感应电流，所以动圈式话筒应用电磁感应原理工作的。A不符合题意；
B、此图中有电源，所以当金属棒中通电时，磁场中的金属棒会受力运动，故为电动机原理，是将电能转化为机械能的过程，B不符合题意。
C、如图，是奥斯特实验，奥斯特实验表明电流周围存在磁场。C不符合题意。
D、该图没有电池，验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流，是电磁感应现象实验图，是发电机的原理图，即是将机械能转化为电能的过程，D符合题意。
故答案为：D
【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.
8、【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。
9、【答案】C
【解析】根据图像，小磁针的右侧是N极，则左侧是通电螺旋管的N极，根据安培定则判断，电流从右侧向上，则b为电源正极，C符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据小磁针的指向判断螺旋管的磁极位置，结合安培定则判断电流方向。
10、【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.
二、填空题
1、【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。
2、【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。
3、【答案】电动机；不是；变化
【解析】【解答】扬声器是通过电流大小不同，使得通电导线在磁场中受到的力大小不同，从而使得线圈振动，线圈振动，带动纸盆振动，从而发出声音，电动机也是因为通电导体在磁场中受到力的作用，从而使得通电线圈在磁场中转动，所以扬声器与电动机的工作原理相同。
电动机与扬声器都是使用通电导线在磁场中受到力的作用这一原理制成的，所以不是根据电磁感应现象制成。
使用扬声器时，通过扬声器线圈的电流是大小不断发生变化的电流，从而使得在磁场中受到不同的力，从而使得线圈振动，带动纸盆振动，发出声音。
【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；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】连通器；大气压；地磁场
【解析】【解答】水壶在工作时，壶嘴与壶身构成连通器，是利用连通器原理工作的.
用力一吸气，吸管内的气压小于外界大气压，饮料在外界大气压的作用下，被压入口腔内，利用了大气压．
地球本身就是一个巨大的磁体，指南针静止时总是一端指南，一端指北，就是因为受到了地磁场的作用.
【分析】连通器的结构特征是上端开口、底部连通。
利用大气压强例子很多，例如吸盘、用吸管吸饮料、抽水机等等，要利用大气压能解释生活中有关问题。
指南针静止时总是一端指南，一端指北，是因为受到了地磁场的作用。
5、【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。
6、【答案】（1）＜
（2）变小；变大
【解析】【解答】 （1）磁铁做匀速直线运动，所以推力等于摩擦力，当取走其中一块后，压力减小，所以摩擦力减小，则推力F2＜F1。
（2）图丙中，闭合开关S，用右手握住螺线管，使四指的方向与电流的方向相同，则大拇指所指的螺线管的右端为N极，左端为S极；根据同名磁极相互排斥可知，磁铁受到螺线管的排斥力的作用，因此磁铁的速度将变小；此时，将滑动变阻器的滑片向左移动，电阻减小，电路中电流变大，螺线管磁性增强，排斥力增大，因此欲保持磁铁匀速直线运动，F2应变大。
【分析】（1）物体做匀速直线运动的物体，处于平衡状态，根据影响摩擦力大小的因素进行分析可得出推力的大小变化情况。
（2）根据安培定则判断通电螺线管的磁场方向，再根据磁极间的相互作用可判断螺线管与磁铁间力的作用情况，从而判断其运动的变化；根据电路中电流的变化，再进一步判断磁力的变化。
7、【答案】骑手踩动脚踏板可以带动链接的发电机发电电磁感应；电磁感应
【解析】【解答】骑手踩动脚踏板可以带动链接的发电机发电电磁感应，机械能转化为电能
【分析】闭合电路的部分导体切割磁感线，产生感应电流，是电磁感应现象。
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】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。
10、【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。
三、实验探究
1、【答案】（1）灵敏电流计的指针是否偏转
（2）换磁性更强的磁体（增大导体棒切割磁感线速度）
（3）发电机
（4）电源
【解析】【解答】(1)探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中，感应电流的大小是通过灵敏电流计的指针是否偏转来判断的。(2)实验现象不太明显，是因为感应电流太小，所以我们可以通过换用磁性更强的磁体或者增大导体棒切割磁感线的速度来增大感应电流使实验现象更加明显。(3)电动机主要是将电能转化为机械能，而发电机才是将机械能转化为电能的装置，故为发电机。(4)观察磁场对电流的作用时，要形成闭合回路提供电流，所以需要用到电源所以应该将灵敏电流计换成电源。
【分析】（1）线圈中若产生感应电流，灵敏电流计指针偏转；
（2）产生感应电流的大小和磁场强弱有关，到导体运动速度有关；
（3）电磁感应现象可以制作发动机；
（4）当电路中有电源，可以探究磁场对通电导体的作用。
2、【答案】（1）检验磁场的存在
（2）小磁针N极的指向与磁场方向相同
（3）电流
（4）保护电路，防止螺线管温度过高
【解析】【解答】(1)通电时螺线管周围存在磁场，小磁针在磁场中受到力的作用会发生偏转，所以小磁针能显示磁场的存在；当电流方向改变时，产生的磁场方向也改变，所以小磁针的偏转方向也改变，因此利用小磁针还可以判断磁场的方向。(2)在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，A处的小磁针会指示磁场的方向；B处小磁针不偏转，可能原因是小磁针N极的指向与磁场方向相同。(3)将电池的正负极对调，此时螺线管中电流的方向发生变化，磁场的方向发生变化，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。(4)螺线管是由导线绕成的，其电阻较小，根据欧姆定律可知，通过螺线管的电流较大，产生的热量较多，为了保护电路，观察实验现象后，应立即断开开关。
【分析】（1）)通电时螺线管周围存在磁场，小磁针能显示磁场的存在；（2）小磁针的指向额磁场方向相同时，指向不偏转；（3）通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关；（4）线圈使电路短路，为了保护电路，观察实验现象后，应立即断开开关。
3、【答案】（1）电磁感应；发电机
（2）右；电流
【解析】【解答】(1)实验中发现，铜棒ab左右运动即切割磁感线运动，所以产生了感应电流，电流计指针来回摆动，这种现象叫电磁感应现象．
人们根据这个原理制成了发电机，将机械能转化为电能．
(2)小刚用一节干电池替换了装置中的电流计，他们发现电路一接通，铜棒ab会受到磁场力的作用，所以会向左摆动；
若对调电池的正负极，铜棒ab受到的磁场力方向相反，所以向右摆动．这一现象说明了通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关．
【分析】（1）闭合电路的部分导体切割磁感线时，电路中会产生电流，这是电磁感应现象，根据电磁感应现象，人们制成了发电机.
（2）通电导线在磁场中受到磁场力的作用而运动，磁场力的方向与电流方向、磁场方向有关。
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