20.2 电生磁 同步练习（含解析） 2022－2023学年上学期广东省九年级物理期末试题选编

20.2 电生磁
一、填空题
1．（2022秋·广东茂名·九年级期末）家用电器通常是以 的方式接入电路,电暖器主要利用电流的 效应来工作；电磁起重机主要利用电流的 效应来工作。
2．（2022秋·广东佛山·九年级统考期末）在图A中，四指所指的方向表示通电螺线管的 。在图B中，地磁场的两极与地理的两极 （选填“是”或“不是”）重合的。在图C中，“司南之杓，投之于地，其柢指 ”。

3．（2022秋·广东中山·九年级统考期末）如图所示是奥斯特曾经做过的实验。
（1）如图甲所示，通电前小磁针静止时总是指向南北方向是因为 周围存在磁场。
（2）比较图中甲、乙两图，说明 的周围存在磁场；比较图中乙、丙两图，可以得出该磁场的方向 有关。
二、作图题
4．（2022秋·广东惠州·九年级统考期末）如题甲图所示是一个磁悬浮地球仪，球体内有一个条形磁体，上端为S极，其下方环形底座内有一个电磁铁，通过磁极间的相互作用使地球仪悬浮在空中，如题乙图是其内部结构示意图请在图中标出电源的“+”极和开关闭合后电磁铁的N极。

5．（2022秋·广东河源·九年级期末）开关闭合滑动变阻器的滑片向上移动时，弹簧的长度变小，小磁针静止在如图所示位置。请你标出：
（1）磁感线的方向；
（2）在括号内标上电源的正极或负极；
（3）小磁针上端的极性。
6．（2022秋·广东惠州·九年级期末）请在图中括号内标出通电螺线管的N、S极，并把静止的小磁针N极涂黑。
7．（2022秋·广东佛山·九年级统考期末）如图，根据小磁针的指向，在图中标出通电螺线管的电流方向和磁感线的方向。
8．（2022秋·广东江门·九年级统考期末）如图所示，请将螺线管、滑动变阻器接入电路中，使开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互排斥，滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变小。
9．（2022秋·广东梅州·九年级统考期末）根据图中小磁针所标N、S极，画出螺线管的绕线方法并标出螺线管的两个磁极。
10．（2022秋·广东佛山·九年级统考期末）给电磁铁通电后小磁针静止时的指向如图所示，在图中标出通过螺线管的电流方向，标明电磁铁的N、S极。
11．（2022秋·广东中山·九年级统考期末）如图所示，在螺线管旁悬挂一条形磁体。闭合开关后，条形磁体向左偏。请在括号内标出：
（1）通电螺线管的“N”或“S”极；
（2）电源的“+”或“-”极。
12．（2022春·广东深圳·九年级期末）如图所示，在虚线框内填上电池符号，在磁感线上标出方向。
13．（2022秋·广东佛山·九年级统考期末）在图中，根据通电螺线管周围静止小磁针N极的指向标出磁感线方向，并在括号内用“+”“-”号标出电源的正、负极。
14．（2022秋·广东江门·九年级统考期末）如图所示，请根据小磁针指向在图中标出螺线管左端极性与电源a端的极性。
15．（2022春·广东潮州·九年级统考期末）放有条形磁体的小车静止在水平地面上，闭合开关，条形磁体因受磁力向右运动，请在图中括号里标明电源左端的极性和电磁铁右端的磁极。
16．（2022秋·广东佛山·九年级期末）请根据磁感线的方向，在图中标出小磁针的N极及电源的正极。
17．（2022秋·广东惠州·九年级统考期末）如图所示的电路，螺线管右端放置一个小磁针，闭合开关后，用“+”“-”标出电路中电源右端的极性；用“N”“S”标出小磁针静止时右端的磁极。
18．（2022秋·广东肇庆·九年级统考期末）如图所示，已知螺线管的极性，请画出小磁针的极性及电源的正、负极。
19．（2022秋·广东茂名·九年级期末）如图所示，根据图中信息，标出通电螺线管的N极和电源的正极。
20．（2022秋·广东佛山·九年级期末）请在图中分别标出小磁针a、b静止时的N、S极。

三、实验题
21．（2022秋·广东惠州·九年级统考期末）谢康宇同学用如图所示的装置探究通电螺线管外部的磁场情况。他选用小磁针是为了显示 （选填“电流的方向”或“磁场的方向”），实验过程中他把电池的正负极位置对调，这样操作是为了研究通电螺线管外部的 跟 是否有关。
22．（2022秋·广东茂名·九年级统考期末）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。
四、综合题
23．（2022秋·广东佛山·九年级期末）冬季，汽车后风窗玻璃上常会形成一层薄霜，导致驾驶员无法准确观察后方情况。为保障行车安全，后风窗玻璃装有加热除霜电路。如图甲所示，是某同学设计的模拟汽车后风窗玻璃加热电路，它由控制电路和受控电路组成。控制电路中S接“手动”时，电磁铁A通电吸引衔铁，使触点、接触、受控电路中电热丝工作，对玻璃均匀加热。S接“自动”时，加热过程中，玻璃温度升高至45℃时，触点、恰好脱开，此时控制电路中通过的电流为0.02A。电路中U1=6V，U2=12V，R0=150，R2=0.8Ω，R1为固定在玻璃内的热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同，阻值随温度升高而增大。若电热丝R2所产生的热量完全被玻璃吸收，玻璃质量为9kg，玻璃比热容为（0.8×103J/(kg·℃)）。电磁铁A线圈的电阻忽略不计。
(1)开关S接“手动”：
①电磁铁A通电时具有磁性，此现象称为电流的 效应，A的上端是 极。
②将玻璃从加热至．所需的时间是 ？
(2)开关S接“自动”。玻璃的温度为15℃和45℃时，控制电路的功率相差了，则时热敏电阻的阻值为 。
(3)汽车后风窗玻璃上的电热丝是通过丝网印刷的方式将专用的导电银浆印刷到玻璃的表面烧结制成，如图乙所示，在电压不变的情况下，为增大电热丝的加热功率，请从银浆线的厚度，条数、粗细等方面，提出一种改进措施 。
参考答案：
1． 并联 热 磁
【详解】[1]家庭电路中，各用电器互不影响，可单独工作，所以为并联。
[2]电暖器主要把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的。
[3]电磁起重机是利用电流的周围存在磁场而工作的，所以利用电流的磁效应。
2． 电流方向 不是 南
【详解】[1]根据安培定则可知，图A中四指所指的方向表示通电螺线管的电流方向。
[2]地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。
[3]司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时“柢”（勺柄）指向南方，即指南针的南极。
3． 地球 通电导体（或电流） 电流方向
【详解】[1]地球周围存在磁场，地磁场的方向是指南北的，地磁场与磁针的磁场相互作用，使小磁针自由静止时总是指南北。
[2]甲、乙两图，当电路闭合时，电路中有电流，小磁针发生偏转，受到磁场作用；电路断开时，电路中无电流，小磁针不发生偏转，所以甲、乙两图得到的结论：电流周围存在磁场。
[3]乙、丙两图，电路中电流方向相反时，小磁针偏转方向发生也相反，说明小磁针受到的磁场作用相反，所以比较乙、丙两图得到的结论是，电流的磁场方向跟电流的方向有关。
4．
【详解】根据题意，上方的小球通过磁极间的相互作用使地球仪悬浮在空中，可知螺线管的上方为N极，再根据安培定则可判断出电源的下方为电源正极，如下图：

5．
【详解】开关闭合滑动变阻器的滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，电磁铁磁性变强，此时弹簧的长度变小，这说明磁体受到排斥力的作用；磁体的下端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，电磁铁的上端为N极；根据安培定则可知，电流从电磁铁的下端流入，所以电源的右端为正极，左端为负极；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的上端为N极。磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的，磁感线箭头向下，如图所示：
6．
【详解】由图知道，电流从螺线管的左端流入，根据安培定则知道，螺线管的左端为N极、右端为S极；磁体外部磁感线从N极出发，回到S极，所以，小磁针右端是N极，如下图
7．
【详解】同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此通电螺线管的上端为S极，下端为N极，在磁体外部，磁感线方向从磁体N极出发，回到S极；根据安培定则，可判断出通电螺线管的电流方向，据此作图如下：
8．见解析
【详解】开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互排斥，说明螺线管左侧为S极，其右侧为N极，由安培定则可知：螺线管正面的电流方向向下，则螺线管右端导线应接电源的负极；滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变小，即此时电路中电流变小，滑动变阻器连入电路的阻值变大，可得出需使滑动变阻器左侧下接线柱连入电路。如图所示：
9．
【详解】由图得，小磁针的N极向左，根据异名磁极相互吸引可知，该螺线管右端是S极，左端是N极。据图可知，电流从螺线管左端流入，由安培定则：右手拇指指向螺线管N极，四指指向螺线管表面的电流方向得，左边线圈的第一匝应该在外边，据此画出线圈的绕法，如下图：
10．
【分析】根据小磁针的N、S极，利用磁极间的作用规律可以确定螺线管的N、S极；再结合螺线管的绕向，利用安培定则可以确定螺线管中电流方向。
【详解】小磁针的N极靠近螺线管的右端，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右端为S极，左端为N极。再结合图示的螺线管的绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从右端流入左端流出，如图所示：
【点睛】安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个可以确定第三个。此题中就是告诉了磁场方向和线圈绕向，来确定电流方向。
11．
【详解】由图可知，条形磁体被螺线管吸引，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右端为S极，左端为N极。根据安培定则可知，电流从螺线管的右侧流入，左侧流出，所以电源的左端为负极，如图所示：
12．
【详解】由图可知，螺线管左端为N极，在磁体的外部磁感线从N极出发回到S极，结合线圈的绕向，用右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指环绕的方向是螺线管中的电流方向，可以确定电流从螺线管的右端流入、左端流出，即电源的右端为正极、左端为负极，如图
13．
【详解】小磁针的右端为N极，左端为S极，由于异名磁极相互吸引，则螺线管右端为N极，左端一定S极；在磁体周围的磁感线方向从N极指向S极。根据图示的线圈绕向和螺线管的N极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的左端流入，右端流出，因此电源的左端为正极，右端为负极；如下图所示：
14．
【详解】由图得，小磁针在螺线管的右端边上，且小磁针的右边为N极，左边为S极，由同名磁极相排斥得，螺线管的右端为N极，左端为S极，由安培定则：右手拇指表示螺旋管的N极，四指绕线方向表示电流流向得，螺线管前面电流流向由上到下，电流从电源正极流向电源负极，因此电源a端为电源正极，如图所示：
15．
【详解】条形磁体因受磁力向右运动，说明磁体间的作用是相互吸引，说明是异名磁极，则该螺线管的左端是S极，右端是N极，根据安培定则，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向为N极的指向，故电源的左端为正极，故如下图所示：
16．
【详解】在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，所以螺线管的右侧为N极；根据异名磁极相互吸引，小磁针的左端为S极，右端为N极；根据右手螺旋定则，伸出右手使大拇指指示螺线管的右端，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流从螺线管的右端流入，则电源的右端为正极，如图所示：
17．
【详解】根据电流表的电流是从正接线柱流入，从负接线柱流出，可知电源的右端为正极；电流是由螺线管的右边流入的，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极；根据磁极间的相互规律，靠近通电螺线管右端（S极）的为小磁针的N极，另一端是S极，如图所示：
18．
【详解】螺线管的左端是N极，右端是S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引得到小磁针的左端是S极，右端是N极，利用安培定则确定螺线管中的电流方向是从螺线管的右端流入左端流出，故电源的右端为正极，左端为负极，如下图所示
19．
【详解】由图可知，通电螺线管与磁铁相互排斥，可知相互靠近的两端为同名磁极，所以螺线管的右端为N极；用右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极，四指环绕方向就是电流的方向，可以得出电源的左端为正极。如图所示
20．

【详解】用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极．先判断螺线管上线圈中电流的方向：电流从螺旋管的左端流入，右端流出，线圈中电流的方向向下，根据安培定则，可以确定螺线管的右端为N极，因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针a的左端为N极，右端为S极，小磁针b的左端为S极，右端为N极，如下图所示：

考点：磁极间的相互作用；安培定则。
21． 磁场方向 磁场方向 电流方向
【详解】[1]因为小磁针放入磁场，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使用小磁针是为了显示磁场方向；
[2][3]把电池正负极对调，改变了电流方向，闭合开关后，会发现小磁针N极指向发生改变，即磁场方向改变了，所以这样操作是为了研究通电螺线管外部磁场方向和电流方向是否有关。
22． 小磁针指示一定的方向 通电导体的周围存在磁场 螺线管 相似 发生改变 通电螺线管
【详解】（1）[1][2]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）[3][4]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）[5][6]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。
23． 磁 N 90 其它条件不变时增加银浆线的厚度（或其它条件不变时增加银浆线的条数、或其它条件不变时增加银浆线的横截面积等）。
【详解】(1)①[1][2]电磁铁A通电时具有磁性，此现象称为电流的磁效应，电流从电磁铁的下端流入，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向N极，即A的上端是N极。
②[3]玻璃从-5℃加热至45℃时，玻璃吸收的热量
因电热丝所产生的热量完全被玻璃吸收，所以，消耗的电能
由可得，需要的加热时间
(2)[3]由题意可知，玻璃的温度为45℃时，控制电路中通过的电流为0.02A，此时控制电路的功率
因热敏电阻的阻值随温度升高而增大，且玻璃的温度为15℃和45℃时，控制电路的功率相差了，所以，15℃时控制电路的功率
此时控制电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，15℃时热敏电阻的阻值：
(3)[5]在电压不变的情况下，由可知，为增大电热丝的加热功率，应减小的阻值，因导体的电阻与材料、长度、横截面积有关，且材料一定时，长度越短、横截面积越大，电阻越小，所以，其它条件不变时增加银浆线的厚度，或其它条件不变时增加银浆线的条数，或其它条件不变时增加银浆线的横截面积等。