沪粤版九年级下册《专题一电与磁的综合分析》 2024年同步练习卷
一、单选题:本大题共11小题,共22分。
1.在通电螺线管附近放置小磁针,静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A. 螺线管的左端为N极
B. 小磁针的右端为N极
C. 将开关S由1换到2,螺线管的磁性增强
D. 滑动变阻器滑片向右移动,螺线管的磁性减弱
2.如图所示,闭合开关S,弹簧测力计的示数增大。下列分析正确的是( )
A. c端是S极,a是电源的正极
B. c端是N极,a是电源的负极
C. 若滑动变阻器的滑片向右滑动,弹簧测力计示数增大
D. 若将电源正负极接线的位置对调,弹簧测力计示数增大
3.以下是对电与磁部分四幅图的分析,其中错误的是( )
A. 图甲装置闭合电路后磁针会偏转,说明电流能产生磁场
B. 图乙装置说明通电导线在磁场中受到力的作用
C. 图丙装置所揭示的原理可制造发电机
D. 图丁动圈式话筒应用了磁场对电流的作用
4.如图所示,蹄形磁铁的磁场中放一直导线,并与电流表组成闭合电路,下列说法正确的是( )
A. ab竖直向上运动电流表指针发生偏转
B. ab水平向左运动电流表指针发生偏转
C. ab不动蹄形磁体水平向右运动电流表指针不发生偏转
D. 蹄形磁体不动ab左右运动时电流表指针偏转方向不变
5.现在常用的动圈式耳机,它的构造跟扬声器、动圈式话筒相类似,不过耳机的体积小很多,小哲同学用两只动圈式耳机就可以做一部最简单的电话:一只耳机当话筒,另一只耳机当听筒,两耳机之间用一对导线连起来,对着一只耳机说话,在另一只耳机里就能听到说话声,下列说法正确的是( )
A. 由于这部电话是没有电池的,所以它是靠固体传声的
B. 对着说话的耳机发生电生磁现象
C. 在能听到说话声的另一只耳机里发生磁生电现象
D. 以上说法都不对
6.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
7.如图所示的充电鞋垫,利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流从而能给鞋面上的电池充电。选项图中与充电鞋垫的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,关于电磁现象,下列说法正确的是( )
A. 甲图,把小磁针放在赤道附近,小磁针静止时磁针N极指向地理南极附近
B. 乙图,通电线圈在磁场作用下转动,机械能转化为电能
C. 丙图,利用“电生磁”将铁钉磁化,利用右手螺旋定则可判定铁钉上端为N极
D. 丁图,当用力让线圈转动时,电流表就有电流通过,工作原理是电磁感应
9.如图所示,是一种自行车前轮的结构图,行驶中,磁铁靠近传感器时磁场能使其中的带电粒子发生偏转即相当于通电导体在磁场中受力运动,产生一种信号,信号传入速度计能测出自行车行驶的速度和里程。下列能说明其原理的是图( )
A.
B.
C.
D.
10.某型号动车组在到站前可以利用减速发电,原理是高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行,车上的电动机线圈随车轮一起转动,产生感应电流,并自动输入电网,这既减少了机械磨损又保护了环境。图中与此工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
11.如图甲、乙所示的实验现象,下列有关说法正确的是( )
A. 甲图演示的是电流的磁效应现象
B. 乙图演示的现象与扬声器原理相同
C. 乙图演示的现象说明磁能生电
D. 乙图中,导体ab只要运动就能在电路中产生感应电流
二、多选题:本大题共1小题,共3分。
12.在科学晚会上,小明所在的科技小组演示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图所示:甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路,用手推动甲线圈摆动时,乙线圈会随之摆动,对于这个过程,下列说法正确的是( )
A. 甲线图相当于电源,乙线圈相当于用电器 B. 推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C. 乙线圈随之摆动时机械能转化为电能 D. 乙线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力
三、填空题:本大题共3小题,共6分。
13.如图的电磁铁,旁边放一小磁针,当开关接a点,小磁针静止时的指向如图所示,则其N极在______选填“C”或“D”端。当开关改接b点时,下列特点会变化的有______选填序号:①线圈里的电流方向;②通电螺线管的磁极位置;③小磁针静止时N极的指向;④电磁铁的磁性强弱。
14.1831年,物理学家法拉第发现:闭合电路的一部分导体在磁场中做______ 运动时,电路中会产生感应电流,这个现象叫作______ 。根据此原理发明了______ ,为人类进入电气化时代做出了重大贡献。
15.小金做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右移动,发现导体棒cd也随之运动起来,在此实验中:
甲装置应用的原理是______。
乙中导体cd运动过程中,电能转化成______能。
丙图是电吉他主要部件的基本结构图,当接动金属吉他弦产生振动时,经一系列转化后将电信号转为吉他的声音信号,其工作原理与______连填“甲”或“乙”相同。
四、作图题:本大题共5小题,共10分。
16.如图所示,闭合开关,根据小磁针N极指向,请在图中用箭头标出磁感线的方向,并标出电源的“+”、“-”极。
17.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。请在括号内标出通电螺线管的极性和电源的极性。
18.如图所示,通电螺线管的右端为N极,请在图中标出其外部磁感线的方向和螺线管中的电流方向。
19.1820年安培在科学院的例会上做了一次小实验,引起到会科学家的兴趣:如图所示,把螺线管悬挂起来,然后闭合开关S给导线通电,通电螺线管自由转动一段时间后,静止在如图所示的位置。请你在图中的括号内标明通电螺线管的N、S极,并在图中的括号内标明电源的正负极。
20.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。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:
AB、用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的左端为N极,右端为S极;由磁极间的相互作用可知,小磁针的左端为N极、右端为S极,故A正确,B错误;
C、将开关S由1换到2,连入电路的线圈匝数变少,螺线管的磁性减弱,故C错误;
D、滑动变阻器滑片向右移动,变阻器连入电路的电阻变小,电流变大,则螺线管的磁性增强,故D错误;
故选:A。
螺线管的极性可通过安培定则来进行判断;根据磁极间的相互作用可知小磁针的极性;
影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少。
此题涉及到影响螺线管磁性强弱的因素、安培定则的应用、磁极间的相互作用等多个知识点,是一道综合性较强的题目。
2.【答案】B
【解析】解:
A、闭合开关S,弹簧测力计的示数增大,由于此题下端为S极,并且弹簧测力计的示数变大,因为异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,所以电磁铁的上端为N极。故A错误;
B、由上述可知因为电磁铁的上端为N极,下端为S极,由安培定则可知,电流从电磁铁的上端流入,故电源b端为正极,a端为负极。故B正确;
C、若滑动变阻器的滑片向右滑动,滑动变阻器的电阻增大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变小,对上方的磁体的吸引力变小,所以弹簧测力计示数变小,故C错误;
D、若将电源正负极接线的位置对调,电磁铁的磁性强弱不变,极性相反,则c端变为S极,与磁体相互排斥,故弹簧测力计的示数变小。故D错误。
故选:B。
首先要明确电磁铁磁性强弱的影响因素:有无铁芯、电流大小、线圈匝数的多少。
①首先由弹簧测力计示数变化确定电磁铁磁性强弱的变化,进而确定电流变化,判断出滑动变阻器的滑片移动,电路中电阻的变化,知道磁体的下端为S极和弹簧测力计的示数增大,根据磁体间的相互作用规律,从而可以判断出电磁铁的磁极极性。
②知道电磁铁的磁极极性,可利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向,从而可以确定电源的正负极。
③根据滑动变阻器滑片的移动引起电流的变化,再判断出电磁铁磁性强弱的变化,可从而以确定弹簧测力计示数的变化。
④磁感线方向不影响电磁铁磁性强弱的变化,但是电磁铁的极性相反,利用磁极之间作用规律,从而确定弹簧测力计示数的变化。
本题考查了学生对电磁铁磁性强弱的影响因素、磁体间的相互作用规律、安培定则的理解和应用,都是基础内容,要想很好的解决此题,就需要学生很好地掌握这些基础知识。
3.【答案】D
【解析】解:
A、这是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场即电流能产生磁场,故A正确。
B、如图装置,开关闭合后导体会在磁场中运动,说明通电导线在磁场中受到力的作用,故B正确。
C、图中无电源,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,电流计的指针发生偏转,根据这个原理可制成发电机,故C正确。
D、动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的,故D错误。
故选:D。
电流周围存在着磁场。
电动机和发电机的重要区别在于电路中是否有电源。
动圈式话筒和发电机的工作原理相同,都是根据电磁感应原理工作的。
这几幅图都是课本上的内容,对于电磁部分,课本上的插图很重要。
4.【答案】B
【解析】解:
A、由图可知,该装置是探究电磁感应现象的实验,导体ab竖直方向运动时,导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,电流表指针不偏转,故A错误;
B、导体ab水平向左运动时,导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,电流表指针偏转,故B正确;
C、导体ab不动蹄形磁体水平向右运动,做切割磁感线运动,会产生感应电流,电流表指针发生偏转,故C错误;
D、导体向左或向右运动时,导体切割磁感线的方向发生了变化,产生的感应电流的方向也会发生变化,则电流表指针偏转方向会改变,故D错误。
故选:B。
产生感应电流的条件:闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动。
本题考查了产生感应电流的条件,属于基础题。
5.【答案】D
【解析】解:耳机由话筒和听筒组成,当人们对着话筒说话时,产生的声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动,线圈在磁场中的这种运动,能产生随着声音的变化而变化的电流,使声音信号转化成强弱变化的电流,即磁生电;电话听筒里都有一个电磁铁,当有强弱不同的电流通过时,能够吸引前面放着的薄铁片,使铁片振动起来,发出声音,即电生磁,它是靠电流传声的,故ABC错误,D正确。
故选:D。
电话的构造,即话筒和听筒以及电池组组成。电话的话筒通过电磁感应把声音的信号变为强弱变化的电流,而听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用转化成声音。
知道并理解话筒、听筒的作用和原理是解决该题的关键。
6.【答案】B
【解析】解:
A、两磁铁悬挂起来,当同名磁极相对时,相互排斥;当异名磁极相对时,相互吸引,故A不正确;
B、导线与灵敏电流计相连,闭合电路时,当导体在磁场中做切割磁感线的运动时,灵敏电流计发生偏转,说明了电磁感应现象,故B正确;
C、导线内通以电流后,放在其周围的小磁针会发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,故C不正确;
D、导体棒与电源相连,当通以电流时由于受磁场力的作用,导体棒会发生运动,故说明通电导体在磁场中受磁场力的作用,是电能转化为机械能,故D不正确。
故选:B。
由实验的装置及实验现象可知实验的原理及意义。
学习磁现象一章要掌握常见实验原理图,认识实验装置图,知道说明的原理和生活中的应用。
7.【答案】C
【解析】解:充电鞋垫是利用电磁感应现象制成的,磁性飞轮高速旋转,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,给鞋面上的充电电池充电;
A、此图是电磁铁,利用的电流的磁效应,故A错误;
B、图中是电流的磁效应,是利用电来获得磁,与充电鞋垫原理无关,故B错误。
C、导体左右运动时,导体做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,电流表指针发生偏转,与充电鞋垫原理相同,故C正确;
D、此图反映了通电线圈在磁场中受到力的作用而转动,与充电鞋垫原理无关,故D错误。
故选:C。
充电鞋垫是利用电磁感应现象制成的,磁性飞轮高速旋转,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,使小灯泡发光。
逐个分析下面四个选择项中各个设备的制成原理,将两者对应即可得到答案。
此题考查了电磁感应、通电导体在磁场中受力、电磁继电器、电磁继电器等知识点,难度不大。
8.【答案】D
【解析】解:A、在地理赤道附近,悬挂起来的小磁针静止时,小磁针的N极指向地理的北极附近,故A错误;
B、如果通电线圈在磁场力的作用下转动,将电能转化为线圈的机械能,故B错误;
C、利用“电生磁”将铁钉磁化,据安培定则可知,该螺线管的下方是N极,上方是S极,故C错误;
D、当用力让线圈发生转动时,由于线圈切割磁感线产生电流,电流表就有电流通过是发电机,利用此原理可制成发电机,故D正确。
故选:D。
地球的周围存在着磁场,地磁北极在地理的南极附近,地磁南极在地理北极附近,这就是地磁场;
通电线圈在磁场力的作用下转动,消耗电能得到机械能;
电磁铁是利用电流的磁效应,安培定则:用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指所指的就是N极;
发电机是根据电磁感应现象制成的。
此题考查地磁场,电磁场,发电机和电动机原理,是一道综合题。
9.【答案】B
【解析】解:
由题意可知,该装置能测出自行车行驶速度和里程的原理是通电导体在磁场中受力运动;
A、由图知,这是演示电流磁效应的实验装置奥斯特实验的装置,故A不符合题意;
B、由图知,这是演示磁场对电流作用的实验装置,即通电导体在磁场中受力运动,故B符合题意;
C、由图知,这是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故C不符合题意;
D、由图知,这是研究电磁感应现象的实验装置,是发电机的原理,故D不符合题意。
故选:B。
电流磁效应是指电流能产生磁场;
研究磁场对电流的作用要先给导体通电,再将其放入磁场中;
电磁铁是根据电流的磁效应制成的;
电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线,电路中会产生感应电流。
图中所示的四个实验,是电与磁这一单元最典型的四个实验,它们各自的特点不同,代表了不同的含义,学习中我们应该加以重点区分才行。
10.【答案】B
【解析】解:高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行,车上的电动机线圈随车轮一起转动,产生感应电流,这利用了电磁感应原理;
A.闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象。该装置中有电源,是探究的通电导体在磁场中的受力情况,故A错误;
B.该装置图中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象,故B正确;
C.该装置探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,利用电流的磁效应,故C错误;
D.该装中是奥斯特实验,说明了通电导体周围有磁场,故D错误。
故选:B。
闭合电路的一部分线圈在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流,叫电磁感应现象,找出下列各种器件的工作原理比较即可。
电磁联系包括三方面内容:电流磁效应、电磁感应、通电导体在磁场中受力而运动,要明确通电螺线管、发电机、电动机、动圈式话筒、电磁起重机、司南、扬声器等工作原理。
11.【答案】C
【解析】解:
A、甲图,有电源,是电动机原理图,是根据通电导体在磁场中受力而转动的原理制成,不是电流的磁效应,故A错误。
BC、乙图,当金属棒ab在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,故是电磁感应装置,说明磁能生电,乙图演示的现象与发电机原理相同,扬声器是利用通电导体在磁场中要受到力的作用的原理制成的,故B错误,C正确;
D、乙图中,导体ab只有做切割磁感线运动,才能在电路中产生感应电流,故D错误。
故选:C。
甲装置中有电源提供电能,通电的导体棒ab在磁场中要受到力而运动,这是研究通电导体在磁场中受力的装置,是电动机的工作原理,因电而动,所以其能量转化为电能转化为机械能;
闭合开关,导体ab运动起来,说明磁场对通电导体有力的作用,这是制造电动机的原理;
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流。
本题考查了电与磁现象中两个重要实验的识别。装置中有电池是研究通电导体在磁场中受力的实验,电能转化为机械能,制成电动机;装置中没有电池是研究电磁感应现象的实验,机械能转化为电能,制成发电机。
12.【答案】AD
【解析】【分析】
根据电磁感应原理和通电导体在磁场中受力的作用来对图中的装置进行分析。发电机的工作原理是电磁感应,工作时将机械能转化为电能;电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,电动机工作时消耗电能,得到机械能。
本题考查了电与磁之间的两个联系及其应用,同时要了解其结构、原理及能量转化等。
【解析】
推动甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产生,是发电机的工作原理,工作时将机械能转化为电能;
乙线圈随之摆动,乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力的作用,是电动机的工作原理,所以甲线图相当于电源,乙线圈相当于用电器,工作时将电能转化为机械能,故AD正确,BC错误。
故选AD。
13.【答案】D ①②③
【解析】解:当开关接a点时,电流从螺线管的A端流入,B端流出,根据安培定则可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的右端为N极,即N极在D端;
当开关改接b点时,螺线管中电流的方向发生了变化,根据安培定则可知,通电螺线管的磁极位置发生变化,小磁针的N极指向也会随之发生变化;由于电流大小不变,电磁铁的磁性强弱不变,故发生变化的是①②③。
故答案为:D;①②③。
当开关接a点时,根据螺线管中电流的方向,利用安培定则判定螺线管的极性,根据磁极间的相互作用规律判定小磁针的极性;
当开关改接b点时,根据电流的方向的变化分析。
本题考查安培定则的应用、影响电磁铁磁性大小的因素,注意安培定则不但可以由电流方向判断磁极方向,也可由磁极方向判断电流的方向;
14.【答案】切割磁感线 电磁感应 发电机
【解析】解:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,这个现象叫作电磁感应;
根据电磁感应现象发明了发电机,为人类进入电气化时代做出了重大贡献。
故答案为:切割磁感线;电磁感应;发电机。
根据电磁感应现象的概念、发电机的原理分析解答。
法拉第的发现催生了发电机的发明,体现了科学技术是第一生产力。本题考查的是识记性的内容,比较简单。
15.【答案】电磁感应 机械 甲
【解析】解:由题干图可知:闭合开关,将导体ab水平向右移动,此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会有感应电流产生,这是利用电磁感应现象的原理实现的,此时导体ab相当于电源;
此时cd有电流通过,在磁场中受力的作用而运动,将电能转化为机械能;
根据图丙可知,没有电源,通过拨动弦转化为电信号,最后转为声音信号,因此该过程为电磁感应现象,与发电机原理相同,即与甲的原理相同。
故答案为:电磁感应;机械;甲。
电磁感应现象,即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,此时电路中就会产生感应电流,即发电机就是利用该原理制成的;
直流电动机原理是通电导线在磁场中受力的作用;
根据电动机和发电机的原理进行判断。
电磁感应和磁场对通电导体的作用其主要区别在于前者为因动而电,后者为因电而动,所以电路结构是不相同的。
16.【答案】解:知道小磁针的磁极,根据磁极间的作用,可以判断通电螺线管左端是S极,右端是N极,根据磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极,所以磁感线从右端指向左端。
根据安培定则得,电流从螺线管的左端进入,从右端流出,所以电源的左端是正极,右端是负极。
【解析】知道小磁针的磁极,根据磁极间的作用,可以判断通电螺线管的磁极。根据磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极,画出磁感线的方向。根据安培定则判断电流方向,判断电源的正负极。
知道通电螺线管的电流方向、磁极、小磁针的磁极、磁感线中的任意一者,都可以根据磁感线特点和安培定则判断另外几者。
17.【答案】解:由图可知,条形磁铁被螺线管吸引,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;跟安培定则可知,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:
【解析】根据磁极间的相互作用规律分析螺线管的极性;根据安培定则判定电源的正负极。
本题考查了磁极间的相互作用规律、安培定则的应用,难度不大。
18.【答案】解:在磁体周围,磁感线从磁体的N极出发,回到磁体的S极,因此图中磁感线的方向向左;根据安培定则可知,电流从通电螺线管左侧流入,右侧流出,据此作图如下:
【解析】在磁体周围,磁感线从磁体的N极出发,回到磁体的S极;
根据安培定则判断螺线管中的电流方向。
此题考查了磁感线及其特点、安培定则的应用,难度不大,属基础题目。
19.【答案】解:地理北极为地磁场的S极,因为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故螺线管N极将向地磁场的S极偏转,即螺线管的右端为N极,左端为S极,
由右手螺旋定则可知,右手握住螺线管,大拇指指向螺线管N极,四指指向电流的方向,即电源左端为正极,右端为负极;
如图所示:
【解析】地理北极为地磁场的S极,根据螺线管与地磁场之间的相互作用可判定螺线管的N、S极,由右手螺旋定则可知电源的正负极。
本题要求学生熟练掌握地磁场的分布,应记住地球的南极为地磁场的N极,我们所说的指南针指向南方的是小磁针的S极。
20.【答案】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:
【解析】磁极间相互作用规律:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引;由安培定则判断出螺线管正面的电流方向,则可知螺线管右端导线应接电源的正负极;
要使滑动变阻器滑片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,再分析得出滑动变阻器的接法。
本题考查了磁极间相互作用规律、影响电磁铁磁性强弱的因素和安培定则的使用,综合性较强。
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