第20章 电与磁 分层题（含答案）2023—2024学年人教物理九年级全一册

2023—2024学年人教物理九年级全一册第20章 电与磁 分层题含答案
人教第20章 电与磁
一、选择题。（16题）
1、a、b两个磁极之间有一个小磁针，小磁针静止时的指向如图所示，则(　　)
A．a是N极，b是S极 B．a是S极，b是N极
C．a、b都是N极 D．a、b都是S极
2、如图所示,一条形磁体周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁,这四个磁针静止时N极指向画错的是(磁针的黑端表示N极) (　　)
A.甲 　 B.乙 　C.丙 　　D.丁
3、如图所示，是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是（　　）
A．该条形磁体的左端为N极，右端为S极
B．a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同
C．置于a点的小磁针，静止时南极指向右侧
D．磁感应线是磁场中真实存在的曲线
4、将一根导线平行地拉到静止小磁针的上方，如图所示，当通有电流时，小磁针N极向外偏转，若电流方向改变时，小磁针的N极将(　　)
A．向里偏转　　 B．静止不动 C．向外偏转 D．不能确定
5、如图所示，在电磁铁上方用弹簧悬挂一根条形磁铁，闭合开关将变阻器的滑片P从右向左滑动的过程中，弹簧将(　　)
A．先伸长后缩短 B．逐渐伸长 C．静止不动 D．逐渐缩短
6、小张家所在的住宅区每栋单元的楼梯口都安装了防盗门，其门锁原理图如图所示，图中只画出了其中一家住户的控制开关S。该门锁的工作过程：楼上的人闭合控制开关S，门锁上的电磁铁通电后吸引卡入右侧门扣中的衔铁，门可打开。关于该门锁，下列说法中正确的是 (　　)
A．该门锁利用了电生磁的原理来工作的
B．电流周围的磁场是假想的物理模型
C．闭合开关S后，电磁铁的右端为N极
D．该单元的各住户控制门锁的开关是串联的
7、如图所示是电磁继电器的应用，通过低压电路控制高压电路，下列有关说法不正确的是(　　)
A．此装置利用了电流的磁效应
B．正常情况下当控制电路开关闭合时，绿灯亮、电动机工作
C．若闭合控制电路开关仍是红灯亮，应将支点O向右移
D．若改变低压电源的正、负极，工作电路的工作情况不变
8、下列实验中，与电动机工作原理相同的是（　　）
A. B. C. D.
9、如图所示,甲、乙、丙、丁是四幅实验图,下列说法正确的是(　　)
A.甲实验说明同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
B.乙实验说明闭合电路的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
C.丙实验说明利用磁场可以产生电流
D.丁实验说明机械能可以转化为电能
10、关于磁场，下列说法中不正确的是(　　)
A． 将小磁针放在某一空间，若小磁针偏离南北方向，说明这个空间存在磁场
B． 磁极间的相互作用都是通过磁场发生的
C． 磁感线是磁场中真实存在的一些曲线
D． 磁体周围的磁感线从磁体N极出来，回到磁体S极
11、小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑。通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．图中A、B两点相比，B点处的磁场较强
B．若将电源的正负极对调，闭合开关，轻敲玻璃板，铁屑的分布情况改变
C．在实验中不可以用铜屑代替铁屑显示磁场分布
D．若只增大螺线管中的电流，A、B两点处的磁场方向会发生改变
12、如图所示，当通电后敲击塑料板，观察到铁粉分布情况是(图中“”为导线穿过塑料板的位置)(　 )
　
A　　　　 　B　 　　　 　C 　　　 　D
13、如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是(　　)
A．电磁铁的右端为N极
B．小磁针将顺时针旋转
C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小
14、图所示是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转.线圈中电流越大，指针偏转角度就越大.关于该现象，下列说法正确的是（ ）
A. 该电流表是利用电磁感应原理工作的
B. 线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能
C. 改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变
D. 线圈中电流越大，其所受磁场力就越大
15、如图所示,L为带动线圈转动的摇把,图中表示指针可来回摆动的电流表,关于此工作原理图,下列说法正确的是(　　)
A.这是电动机的工作原理图
B.用该原理可制成手摇发电机,转动摇把L让线圈转起来,电流表的指针来回摆动
C.用该原理可制成手摇发电机,如果只拿掉电流表,其他电路连接不变,转动摇把L让线圈转动,线圈中会产生电流
D.用该原理制成的机器正常工作时,电能转化为机械能
16、下图中是探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系的是(　　)
A． B．
C． D．
二、填空题。
17、如图所示，A球为均匀带正电的绝缘球体，当它绕着自己的轴做逆时针旋转（由上往下看）时，则A球上方的小磁针的N极将　 　（选填“指向左”、“指向右”、“指向上方”、“指向下方”），理由是　 　。
18、1820年，丹麦科学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现：当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转，他进而继续研究，终于证实了电流周围存在_____，在世界上第一个发现了电和磁之间的联系．如果把导线绕在圆筒上做成螺线管，磁场就会强得多，通电螺线管的极性与螺线管中的_____方向有关。
19、如图所示是一种小区单元防盗门锁的原理图，其工作过程：当有人在楼下按门铃时，通过语音系统与楼上对应住户确认身份后，楼上的人闭合开关，门上的电磁铁通电，_________衔铁，衔铁脱离门扣，这时来人拉开门，进入楼内，在关门时，开关断开，衔铁在_________作用下，合入门扣，在合入门扣的过程中_________能转化为_________能；同一单元的十几家用户每家都控制一个开关，这些开关是______ (填“并联”或“串联”)．
20、有一台直流电动机，线圈的电阻为10Ω，当它接在220V的电路中，正常工作的电流为3A，若不计电动机转动过程中零件之间的摩擦，则该电动机消耗的电功率是　　　　　　，原理是　　　 　　　，其中电能转化为　　　　　　。
21、我们日常生活中使用的电视机、收音机、录音机都有______，俗称喇叭．
22、“指南针”是我国四大发明之一，这一伟大发明在航海、探险、军事方面都有重要的实用价值。指南针能指方向，是因为指南针受到了 磁场的作用。指南针静止时北极所指的方向是在地理的 极附近。
三、作图题。
23、如图所示为通电螺线管和永久磁体相互作用产生的磁场，请根据图中磁感线的方向标出永久磁体右端的磁极，并在括号内标出电源的“＋”“－”极。
四、简答题。
24、电动机是利用什么原理工作的？为使直流电动机持续转动，必须在直流电动机上安装什么装置？电动机工作时能量是如何转化的？
五、实验题。
25、在研究电磁铁实验中，设计了如下电路：
（1）当S断开时，发现弹簧K及下面的钩码G静止不动；当S闭合时，发现弹簧K被拉长，钩码G下降。这表明，当电磁铁中有电流时，电磁铁 磁性；当电磁铁中没有电流时，电磁铁 磁性。
（2）当S闭合后，将滑片P向右边移动，发现弹簧K被拉得更长，钩码G下降得更低。这表明，电磁铁中得电流越 时，电磁铁的磁性越 。
（3）把电磁铁A换成匝数较多的电磁铁B，闭合S，移动滑片P，使电流表的示数与刚才一样大，会发现弹簧K被拉得更长，钩码G下降得更低。这表明，螺线管的匝数越多，电磁铁的磁性越 。
综合上述实验与我们所学的知识，可得电磁铁有以下优点：
ａ、磁性的有无可通过电流的 来控制；
ｂ、磁性的强弱可通过改变电流的 来控制；
ｃ、南北极可通过改变电流的 来控制。
六、计算类综合题。
26、现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力．某直流电动机的铭牌上标有“220V5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω。
（1）电动机的工作原理是什么？
（2）该电动机正常工作1h，消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？
（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象。
2023—2024学年人教物理九年级全一册第20章 电与磁 分层题含答案
人教第20章 电与磁
一、选择题。（16题）
1、a、b两个磁极之间有一个小磁针，小磁针静止时的指向如图所示，则(　　)
A．a是N极，b是S极 B．a是S极，b是N极
C．a、b都是N极 D．a、b都是S极
【答案】B　
2、如图所示,一条形磁体周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁,这四个磁针静止时N极指向画错的是(磁针的黑端表示N极) (　　)
A.甲 　 B.乙 　C.丙 　　D.丁
【答案】C　
3、如图所示，是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是（　　）
A．该条形磁体的左端为N极，右端为S极
B．a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同
C．置于a点的小磁针，静止时南极指向右侧
D．磁感应线是磁场中真实存在的曲线
【答案】C
4、将一根导线平行地拉到静止小磁针的上方，如图所示，当通有电流时，小磁针N极向外偏转，若电流方向改变时，小磁针的N极将(　　)
A．向里偏转　　 B．静止不动 C．向外偏转 D．不能确定
【答案】A　
5、如图所示，在电磁铁上方用弹簧悬挂一根条形磁铁，闭合开关将变阻器的滑片P从右向左滑动的过程中，弹簧将(　　)
A．先伸长后缩短 B．逐渐伸长 C．静止不动 D．逐渐缩短
【答案】D　
6、小张家所在的住宅区每栋单元的楼梯口都安装了防盗门，其门锁原理图如图所示，图中只画出了其中一家住户的控制开关S。该门锁的工作过程：楼上的人闭合控制开关S，门锁上的电磁铁通电后吸引卡入右侧门扣中的衔铁，门可打开。关于该门锁，下列说法中正确的是 (　　)
A．该门锁利用了电生磁的原理来工作的
B．电流周围的磁场是假想的物理模型
C．闭合开关S后，电磁铁的右端为N极
D．该单元的各住户控制门锁的开关是串联的
【答案】A
7、如图所示是电磁继电器的应用，通过低压电路控制高压电路，下列有关说法不正确的是(　　)
A．此装置利用了电流的磁效应
B．正常情况下当控制电路开关闭合时，绿灯亮、电动机工作
C．若闭合控制电路开关仍是红灯亮，应将支点O向右移
D．若改变低压电源的正、负极，工作电路的工作情况不变
【答案】C
8、下列实验中，与电动机工作原理相同的是（　　）
A. B. C. D.
【答案】C
9、如图所示,甲、乙、丙、丁是四幅实验图,下列说法正确的是(　　)
A.甲实验说明同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
B.乙实验说明闭合电路的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
C.丙实验说明利用磁场可以产生电流
D.丁实验说明机械能可以转化为电能
【答案】B　
10、关于磁场，下列说法中不正确的是(　　)
A． 将小磁针放在某一空间，若小磁针偏离南北方向，说明这个空间存在磁场
B． 磁极间的相互作用都是通过磁场发生的
C． 磁感线是磁场中真实存在的一些曲线
D． 磁体周围的磁感线从磁体N极出来，回到磁体S极
【答案】C
11、小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑。通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．图中A、B两点相比，B点处的磁场较强
B．若将电源的正负极对调，闭合开关，轻敲玻璃板，铁屑的分布情况改变
C．在实验中不可以用铜屑代替铁屑显示磁场分布
D．若只增大螺线管中的电流，A、B两点处的磁场方向会发生改变
【答案】C
12、如图所示，当通电后敲击塑料板，观察到铁粉分布情况是(图中“”为导线穿过塑料板的位置)(　 )
　
A　　　　 　B　 　　　 　C 　　　 　D
【答案】D　
13、如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是(　　)
A．电磁铁的右端为N极
B．小磁针将顺时针旋转
C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小
【答案】D　
14、图所示是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转.线圈中电流越大，指针偏转角度就越大.关于该现象，下列说法正确的是（ ）
A. 该电流表是利用电磁感应原理工作的
B. 线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能
C. 改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变
D. 线圈中电流越大，其所受磁场力就越大
【答案】D
15、如图所示,L为带动线圈转动的摇把,图中表示指针可来回摆动的电流表,关于此工作原理图,下列说法正确的是(　　)
A.这是电动机的工作原理图
B.用该原理可制成手摇发电机,转动摇把L让线圈转起来,电流表的指针来回摆动
C.用该原理可制成手摇发电机,如果只拿掉电流表,其他电路连接不变,转动摇把L让线圈转动,线圈中会产生电流
D.用该原理制成的机器正常工作时,电能转化为机械能
【答案】B　
16、下图中是探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系的是(　　)
A． B．
C． D．
【答案】D
二、填空题。
17、如图所示，A球为均匀带正电的绝缘球体，当它绕着自己的轴做逆时针旋转（由上往下看）时，则A球上方的小磁针的N极将　 　（选填“指向左”、“指向右”、“指向上方”、“指向下方”），理由是　 　。
【答案】指向上方；电流产生的磁场方向竖直向上，小磁针的N极指向与磁场方向相同。
18、1820年，丹麦科学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现：当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转，他进而继续研究，终于证实了电流周围存在_____，在世界上第一个发现了电和磁之间的联系．如果把导线绕在圆筒上做成螺线管，磁场就会强得多，通电螺线管的极性与螺线管中的_____方向有关。
【答案】磁场 电流
19、如图所示是一种小区单元防盗门锁的原理图，其工作过程：当有人在楼下按门铃时，通过语音系统与楼上对应住户确认身份后，楼上的人闭合开关，门上的电磁铁通电，_________衔铁，衔铁脱离门扣，这时来人拉开门，进入楼内，在关门时，开关断开，衔铁在_________作用下，合入门扣，在合入门扣的过程中_________能转化为_________能；同一单元的十几家用户每家都控制一个开关，这些开关是______ (填“并联”或“串联”)．
【答案】吸引 弹簧 弹性势 动 并联
20、有一台直流电动机，线圈的电阻为10Ω，当它接在220V的电路中，正常工作的电流为3A，若不计电动机转动过程中零件之间的摩擦，则该电动机消耗的电功率是　　　　　　，原理是　　　 　　　，其中电能转化为　　　　　　。
【答案】660；通电线圈在磁场中受力转动；机械能。
21、我们日常生活中使用的电视机、收音机、录音机都有______，俗称喇叭．
【答案】扬声器
22、“指南针”是我国四大发明之一，这一伟大发明在航海、探险、军事方面都有重要的实用价值。指南针能指方向，是因为指南针受到了 磁场的作用。指南针静止时北极所指的方向是在地理的 极附近。
【答案】地 北
三、作图题。
23、如图所示为通电螺线管和永久磁体相互作用产生的磁场，请根据图中磁感线的方向标出永久磁体右端的磁极，并在括号内标出电源的“＋”“－”极。
【答案】如图所示
四、简答题。
24、电动机是利用什么原理工作的？为使直流电动机持续转动，必须在直流电动机上安装什么装置？电动机工作时能量是如何转化的？
【答案】电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用原理工作的；安装换向器；工作时电能转化为机械能。 解析：电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用原理工作的；在直流电动机中，为了能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流方向，需安装“换向器”，从而实现通电线圈在磁场中的持续转动。电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用，它是一种将电能转化为机械能的机器。
五、实验题。
25、在研究电磁铁实验中，设计了如下电路：
（1）当S断开时，发现弹簧K及下面的钩码G静止不动；当S闭合时，发现弹簧K被拉长，钩码G下降。这表明，当电磁铁中有电流时，电磁铁 磁性；当电磁铁中没有电流时，电磁铁 磁性。
（2）当S闭合后，将滑片P向右边移动，发现弹簧K被拉得更长，钩码G下降得更低。这表明，电磁铁中得电流越 时，电磁铁的磁性越 。
（3）把电磁铁A换成匝数较多的电磁铁B，闭合S，移动滑片P，使电流表的示数与刚才一样大，会发现弹簧K被拉得更长，钩码G下降得更低。这表明，螺线管的匝数越多，电磁铁的磁性越 。
综合上述实验与我们所学的知识，可得电磁铁有以下优点：
ａ、磁性的有无可通过电流的 来控制；
ｂ、磁性的强弱可通过改变电流的 来控制；
ｃ、南北极可通过改变电流的 来控制。
【答案】（１）有　无　 （２）大　强　
（３）强　ａ、有无　ｂ、大小ｃ、方向
六、计算类综合题。
26、现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力．某直流电动机的铭牌上标有“220V5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω。
（1）电动机的工作原理是什么？
（2）该电动机正常工作1h，消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？
（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象。
【答案及解析】
（1）通电导体在磁场中受到力的作用；
（2）电动机消耗的电能W=Pt=5.5kW×1h=5.5kW h，
∵P=UI，∴电动机正常工作时的电流为I===25A，
线圈产生的热量Q=I2Rt=（25A）2×0.4Ω×3600s=9×105J；
（3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能．消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高．
【分析】（1）通电导线在磁场中受到磁场力的作用而转动。
（2）由W=Pt求出电动机消耗的电能，由电功率的变形公式求出电动机正常工作时的电流，然后由电功公式求出线圈产生的热量。
（3）电动机被卡住，电路电流很大，线圈发热功率较大，会损坏电机。