【同步训练卷】北师大版九年级物理 第14章 电磁现象 (无超纲含答案)

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北师大版九年级物理第十四章电磁现象同步训练
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、在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（　　）
A． B．
C． D．
2、电与磁是紧密联系的，下列说法正确的是（　　）
A．铁和铝都能够被磁体吸引
B．磁感线是磁体周围真实存在的曲线
C．奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场
D．电磁感应是将电能转化为机械能
3、线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向（　　）
A．相反，是由于磁场方向相反了
B．相反，是由于流过ab的电流方向相反了
C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
4、新型智能手机无线充电技术主要是应用电磁感应原理，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能产生电流，通过“磁生电”来实现充电。下列设备也是利用“磁生电”原理工作的是（　　）
A．动圈式话筒 B．扬声器 C．电烙铁 D．电磁起重机
5、如图所示的四个装置图可以演示不同的电磁现象，下列表述正确的是（　　）
A．图甲可用来演示电磁感应现象，根据该现象制成了发电机
B．图乙可用来演示磁场对通电导线的作用，根据该原理制成了电动机
C．图丙可用来演示电流的磁效应，根据该原理制成了动圈式话筒
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
6、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
7、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
8、在一次分组探究实验中，小毛同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的A端为N极
B．小磁针静止时，S极水平指向左
C．当滑动变阻器的滑片P向左端移动，电磁铁磁性增强
D．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
9、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
10、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
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、图甲为一台简易电动机，它由一节旧电池、小块铷磁铁和线框组成，磁铁吸在电池下端，线框由裸铜导线绕制；图乙为电动机工作原理图，箭头表示磁感线方向。根据图乙可知，磁铁上端为　 　（填“N”或“S”）极；已知磁场对线框左边的作用力垂直于纸面向里，则线框右边受到的磁场力垂直于纸面　 　（填“向外”或“向里”），线框在转动过程中将　 　能转化为　 　能。
2、如图所示是探究通电导体在磁场中受力情况的装置。闭合开关，观察到导体ab在导轨上向右运动。若只对调电源正负极接线，闭合开关，导体ab会　 　（选填“静止不动”、“向右运动”或“向左运动”），说明通电导体在磁场中受力的方向与　 　有关。
3、同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平向右移动，导体cd也随之向右运动起来。可知：实验装置左侧运用的原理是　 　；实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是　 　（举一个实例）；若要使cd棒向左运动，请你写出一条可行的操作方法：　 　。
4、图中，静止在通电螺线管周围的小磁针，其中指向错误的是　 　（填标号）
5、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”）
6、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”）。
7、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。
8、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”）。
9、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．
10、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"）。
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“电磁铁的磁性强弱”的实验电路图。
（1）要改变通电螺线管线圈中的电流大小，可通过调节　 　来实现。
（2）要判断通电螺线管周围磁场强弱，可通过观察　 　来确定，应用的物理研究方法是　 　法。
（3）从这两图可以说明，电磁铁的磁性强弱与　 　和　 　有关。
2、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　 　。
3、为“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明设计了如图所示的实验装置：
（1）滑动变阻器的作用是：通过改变　 　的大小，从而改变电磁铁磁性的强弱。
（2）由图可知甲铁钉的针尖是　 　极，甲、乙两铁钉之间的作用力是　 　（选填“引力”或“斥力”）。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似，由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极。我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，所以在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部，磁感线的分布和磁体的N、S极一致，由此判断，A、B、D不符合题意；C符合题意。
故答案为：C。
【分析】通电螺线管相当于条形磁铁，磁感线是密闭的曲线，从北极出发回到南极。
2、【答案】C
【解析】A．铁钴镍等金属能够被磁体吸引，铝铜等金属不能被磁体吸引，A不符合题意；
B．磁感线是人们为了方便研究磁场，在磁体周围画的带箭头的曲线，这些曲线在磁场中根本不存在，B不符合题意；
C．奥斯特发现在导体通电时，发现小磁针发生了偏转，说明了电流的周围存在着磁场，C符合题意；
D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这种现象就是电磁感应现象。在电磁感应现象中，消耗了机械能，产生了电能，因此该过程实现了机械能转化为电能，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，该磁场即为电荷定向移动造成的。
3、【答案】B
【解析】由题图可知，本题研究的是电动机的工作原理，在磁场方向一定时，通电线圈的受力方向与电流方向有关，由于ab边在甲图中受到向上的力，由于换向器的作用，改变了ab边中的电流方向，因此乙图中受到向下的力，磁场力方向改变。
故答案为：B
【分析】在磁场方向一定时，通电线圈的受力方向与电流方向有关.
4、【答案】A
【解析】解： 从题意中知道，手机中的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的；
A、动圈式话筒是利用闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象，A符合题意；
B、扬声器是利用通电导体受到磁场力的作用工作的，B不符合题意；
C、电烙铁是利用电流的热效应工作的，C不符合题意；
D、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】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.
5、【答案】D
【解析】解：A、甲图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，利用该原理制成了电动机，A不符合题意；
B、乙图中导体棒AB在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，利用该原理制成了发电机，B不符合题意；
C、放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围产生了磁场，即演示了电流的磁效应，C不符合题意；
D、图中两电磁铁串联，通过的电流相等，但两电磁铁线圈的匝数不同，可用来演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少的关系，滑动变阻器可以改变电路的流，可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，D符合题意。
故答案为：D
【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，电流越强，磁场就越强。
6、【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.
7、【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。
8、【答案】A
【解析】A．电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，此时电磁铁的A端是N极，B端是S极，A符合题意；
B．据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，B不符合题意；
C．滑动变阻器的滑片P向左端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性变弱，C不符合题意；
D．该实验现象验证了电流的磁效应，而发电机的原理是电磁感应，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极，再由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向；由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化，则可得出螺线管中磁场的变化。
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。
9、【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。
10、【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。
二、填空题
1、【答案】N；向外；电；机械
【解析】【解答】解：图甲为一台简易电动机，它由一节旧电泡、小块铷磁铁和线框组成，磁铁吸在电池下端，线框由裸铜导线绕制；图乙为电动机工作原理图，箭头表示磁感线方向。根据图乙可知，在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极，磁铁上端为N极；已知磁场对线框左边的作用力垂直于纸面向里，根据左手定则判断，电流相反，线框右边受到的磁场力垂直于纸而向外，线框在转动过程中将电能转化为机械能。
故答案为：N；向外；电；机械。
【分析】在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极；再根据左手定则判断 磁场力方向.线框在转动，故将电能转化为机械能.
2、【答案】向左运动；电流方向
【解析】【解答】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， 若只对调电源正负极接线则电流方向改变，磁场方向不变，导体棒将向反方向即左侧移动，同时说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
3、【答案】电磁感应；电动机；把cd棒的蹄形磁铁倒转过来
【解析】【解答】当导体ab水平向右移动，即是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这是电磁感应原理；这时导体ab相当于电源，导体cd相当于通电导线，通电导线在磁场中受到力的作用，该现象在生活中的应用是电动机。磁场对通电导线的作用：受力的方向跟电流方向和磁场方向有关，只改变其中一个方向时，受力方向会改变；所以若要使cd棒向左运动，可以把cd棒的蹄形磁铁倒转过来，改变磁场方向，也可以让导体ab水平向左运动，从而改变流过cd棒的电流方向。
【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。
4、【答案】①
【解析】【解答】由图示知，电流从通电螺线管的右边流入，据安培定则知，通电螺线管的N极在左端，而名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以①号小磁针的N极应指向左边。
【分析】根据安培定则判断螺旋管的磁极位置，结合磁极间相互作用判断小磁针的指向。
5、【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。
6、【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。
7、【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.
8、【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。
9、【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。
10、【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。
三、实验探究
1、【答案】（1）滑动变阻器的滑片P的位置
（2）吸引大头针的数目多少；转换
（3）电流大小；线圈匝数
【解析】【解答】(1)由图知道，移动滑动变阻器的滑片P的位置，改变电路的电阻，根据欧姆定律知道，可以改变电磁铁中电流的大小；(2)由图知道，电磁铁磁性的强弱可用用吸引大头针数目的多少来体现；由于电磁铁的磁性强弱无法直接观察到，但可以通过电磁铁吸引铁钉的多少反映出来，这种研究问题的方法为转换法；(3)左图在线圈的匝数相同时，移动滑动变阻器的滑片P的位置，改变电磁铁中电流的大小，则大头针吸引的个数多少不同，说明在线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；右图中通过电磁铁的电流相同时，而线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。从这两图可以说明，电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
【分析】（1）改变电路中滑动变阻器的电阻，可以改变电流大小；（2）电磁铁吸引大头针越多，磁性越强；（3）磁性强弱和电流大小、匝数有关。
2、【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.
3、【答案】（1）电流
（2）S；引力
【解析】【解答】（1）滑动变阻器在电路中可以改变电路中电流的大小，从而改变电磁铁磁性的强弱；（2）根据安培定则判断甲中钉尖是S极，乙钉钉尖是N极，异名磁极相互吸引。
【分析】（1）改变电流的大小可以改变磁性的强弱；
（2）根据安培定则判断磁极的位置，异名磁极间相互吸引。
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