第七章 磁与电（含解析） 2024-2025学年物理教科版九年级上册

磁与电
一、单选题（共10小题，每小题4分，共40分）
1.关于磁现象，下列说法中正确的是( )
A.条形磁体中间部位的磁性最强
B.磁场对放入其中的物体有力的作用
C.用来描述磁场的磁感线真实存在
D.放在磁场中某点的小磁针静止时N极指向与该点磁场方向相同
2.东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢”指的是司南长柄，下列说法中正确的是( )
A.司南的“柢”是北极，“指南”的南说的是地理北极的附近
B.司南的“柢”是北极，“指南”的南说的是地理南极的附近
C.司南的“柢”是南极，“指南”的南说的是地磁北极的附近
D.司南的“柢”是南极，“指南”的南说的是地磁南极的附近
3.关于磁场和磁感线，以下说法错误的是( )
A.磁体周围存在着磁感线
B.磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的
D.磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
4.如图所示，用钢棒去接近磁针时，下列说法正确的是( )
A.两者相互排斥，说明钢棒可能具有磁性，也可能不具有磁性
B.两者相互吸引，说明钢棒可能具有磁性，也可能不具有磁性
C.两者相互排斥，说明钢棒一定不具有磁性
D.两者相互吸引，说明钢棒一定具有磁性
5.一根条形磁铁不小心摔成两段后，一共会有N极的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.如图所示是一个悬浮灯，底座和灯泡中都有线圈和磁体，底座质量是0.5kg，灯泡质量是0.1kg，给底座线圈通电后，灯泡发光并悬浮；断电后，灯泡熄灭并落下。下列说法不正确的( )
A.底座给灯泡的力是竖直向上的，利用的是同名磁极相互排斥
B.该现象能够说明电流周围存在磁场
C.工作状态下，整个装置对桌面的压力为6N
D.断电后，灯泡下落，静止在底座上后，则装置对地的压力变小
7.如图，磁感线的方向、磁极名称标注均正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图，闭合开关S后，小磁针处于静止状态，通电螺线管的磁感线方向如图中箭头所示，那么下列说法正确的是( )
A.a端是电源正极，e端是小磁针的N极
B.b端是电源正极，f端是小磁针的S极
C.a端是电源正极，c端是通电螺线管的N极
D.b端是电源正极，d端是通电螺线管的S极
9.由中国牵头研制的国际大科学工程平方公里阵列射电望远镜（SKA）项目的第一台中频天线，在我国完成吊装。这是人类有史以来在建的最大综合孔径射电望远镜，建成后它的接收总面积达1平方千米、足有140个足球场大。如图所示是电磁起重机装配组装过程，下列说法正确的是( )
A.电磁铁里的铁芯可以用铜芯来代替
B.电磁铁周围存在磁感线
C.只将电源正负极交换，电磁铁磁性增强
D.匝数一定时，通入的电流越小，电磁铁的磁性越弱
10.在科技晚会上，小明给大家展示了一个“听话”的小瓶子，通过调节滑片，就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中，它的原理如图所示（磁铁固定在活塞上）.闭合开关S后，移动滑片P，使小瓶子悬停在图示位置.对此，以下分析正确的是( )
A.电磁铁的右端为S极
B.若将滑片P向右移，小瓶子将会上浮
C.小瓶子下沉时，小瓶子中的气体密度变小
D.小瓶子上浮时，小瓶子的瓶口处受到水的压强保持不变
二、填空题（共43分）
11.信鸽能从2000km以外的地方准确地飞回“家中”，研究表明，原来信鸽是利用___________（选填“地磁场”或“电磁波”）来“导航”的；光和电磁波在真空中的传播速度都是___________km/s，这不是巧合，原来光也是一种电磁波。
12.在图中，已知静止在通电螺线管左端小磁针N极的指向，请用箭头在磁感线上标出磁感线的方向并在括号内用“＋”“－”号标出电源的正负极.
第12题图 第13题图
13.如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，它的周围________（填“有”或“无”）磁感线，小磁针静止时左端为________（填“S”或“N”）极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的大小将________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
14.小明将两根缝衣针磁化后，按如图甲所示的方式组装，制成了一个指南针。该指南针静止时A端总是指向北方，是因为它受到________的作用；小明将图乙所示的通电螺线管的B端靠近小磁针的A端，它们互相________。
第14题图 第15题图
15.地球上所有生物活动的能量都来自太阳，太阳能可以通过太阳能电池转化为电能，但是这些电能却不能自动转化为太阳能，这说明能量的转化具有_________性；当太阳风暴爆发时，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的方向，如图所示，地磁场的两极与地理的两极_________（选填“是”或“不是”）重合的。
16.如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁.当开关闭合后，条形磁铁与电磁铁的相互作用为________（填“吸引”或“排斥”）.当滑片P从b端到a端的滑动过程中，弹簧的长度会变______（填“长”或“短”）
17.小明捡到一块废弃的正方体磁铁，为了探测其磁极性，他将相邻的三面分别用A、B、C标记，然后放在透明的塑料袋里，用细线悬挂起来。第一次将磁铁按图甲所示放置在塑料袋中，确保C面向上，结果A、B面在任意方向均可静止。第二次将磁铁按图乙所示放置在塑料袋中，结果磁铁静止时总是C面朝南。
根据以上操作，请你帮助小明推断：
①A、B、C三面中，__________是磁极所在面；
②该面对应的磁极性是__________极；
③为了进一步判断其磁极性，让图丙所示的通电螺线管P端靠近上述磁极面，它们之间将相互__________。
18.如图所示，小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置，当水位未达到金属块M时，灯泡不亮。水位达到金属块M时，灯泡亮，则接线柱C应与_________（选填“A”或“B”）相连，已知灯泡的规格为“12V；6W”，灯泡正常发光时，通电1min，灯泡消耗的电能是________J。
三、实验探究题（共17分）
19.（9分）小梦在实验室做电磁实验时，不小心把两端分别写着“N”和“S”的条形磁铁摔到了地上，断成两个分别写着“N”和“S”的半截磁铁，她认为：“条形磁铁断了后，每个半截磁铁就会只剩下一个磁极.”请你补充一些实验器材并设计实验，证明小梦的观点是错误的.
（1）补充的器材：_____________________________________________________________；
（2）实验步骤：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；
（3）实验现象和结果分析：_________________________________________________________________________.
20.（8分）婉婉用家中简单的物品设计了探究磁与电的关系的实验装置，如图所示。
（1）她由图（a）、（b）、（c）得出：电流周围存在_____，且______________。
（2）此实验中小磁针的作用是__________。
（3）她在实验中用到的科学研究方法是_____。
A.类比法 B.转换法 C.控制变量法 D.等效替代法
（4）婉婉有一个大胆的推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图（d）所示，小磁针也会发生偏转。其依据是__________。
（5）图（d）中小磁针N极偏转方向和_____图中小磁针的N极偏转方向相同，依据是__________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A.条形磁体的两端磁性最强，中间磁性最弱，故A错误；
B.磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，而不是对放入其中的物体有力的作用，故B错误；
C.磁场是真实存在的，但磁感线是为了描述磁场分布而引入的，不是真实存在的，故C错误；
D.磁场中某点的磁场方向与放在该处的小磁针N极所指的方向相同，故D正确。
故选D。
2.答案：C
解析：地球本身是一个大磁体，司南实质是一块磁铁，在地球的磁场中受到地磁力的作用，静止时长柄指向南方，即地理南极，即地磁的北极附近，司南的“柢”是南极，故C正确，ABD错误。
故选C。
3.答案：A
解析：A项，磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线，磁感线不是真实存在的，故A错误，符合题意；
B项，磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故B正确，不符合题意；
C项，磁体外部的磁感线是从它的北极出来，回到它的南极，故C正确，不符合题意；
D项，磁场中的小磁针静止时，北极所指的方向跟该点的磁场方向一致，为该点的磁场方向，故D正确，不符合题意。
综上所述，本题正确答案为A。
4.答案：B
解析：小磁针对放在其附近的磁性材料有力的作用，所以如果钢棒无磁性或右端为S极，小磁针对钢棒有吸引力的作用，所以无法判断钢棒是否一定带磁性。只有钢棒的右端为N极时才相互排斥，所以如果相互排斥则钢棒一定带磁性的。
故选B.
5.答案：B
解析：一根条形磁铁不小心摔成两段后，就会变成两个小的条形磁铁，因为每个磁体都有一个N极，所以一共会有N极的个数为2个。
故选B。
6.答案：D
解析：A.悬浮灯之所以能悬浮在空中，是利用了同名磁极相互排斥的原理，悬浮灯受到的斥力与重力是平衡力，方向竖直向上，故A正确，不符合题意；
B.给底座线圈通电后，灯泡发光并悬浮，说明通电导体的周围存在磁场，故B正确，不符合题意；
C.悬浮灯静止时，处于平衡状态，故桌面对底座的支持力等于悬浮灯和底座的重力，即支持力约为
故C正确，不符合题意；
D.断电后，灯泡下落，静止在底座上后，仍处于平衡状态，故装置对地的压力不变，故D错误，符合题意。
故选D。
7.答案：B
解析：在磁体外部，磁感线从N极出发回到S极，小磁针静止时，N极所指方向就是该点的磁感线方向，根据图示可知，选B。
8.答案：C
解析：通电螺线管外部磁感线从N极出发，回到S极，所以通电螺线管c端为N极，d端为S极；根据右手螺旋定则可知，电流从通电螺线管左端流入，右端流出，所以电源a端为正极，b端为负极；小磁针N极指向为磁场方向，磁感线方向表示磁场方向，所以小磁针f端为N极，e端为S极，故C正确，ABD错误。
故选C。
9.答案：D
解析：铜不是磁性材料，电磁铁里的铁芯不可以用铜芯来代替，故A错误；电磁铁周围存在磁场，但没有磁感线，磁感线是为了方便、形象地描述磁场而引入的曲线，故B错误；把电源的正负极对调，改变了电流方向，可以改变电磁铁的极性，但不能改变磁性强弱，故C错误；匝数一定时，通入的电流越小，电磁铁的磁性越弱，故D正确。
10.答案：B
解析：A（×）由题图可知，电流从螺线管的右侧流入，根据安培定则可知，电磁铁的右端是N极.
C（×）当小瓶子进水，其重力大于所受浮力下沉时，小瓶子上面的空气的体积会变小，质量不变，故密度变大.
D（×）小瓶子上浮时，根据可知小瓶子的瓶口处受到水的压强变小.
B（√）
11.答案：地磁场；
解析：地球周围有磁场，鸽子在飞行时是靠地磁场来导航的。
电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，是。
12.答案：+（左）；－（右）
解析：由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，与小磁针N极靠近的螺线管左端一定是S极，其右端为N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；在磁体周围的磁感线方向从N极指向S极.如下图所示：
13.答案：无；S；变小
解析：磁感线一种理想化的物理模型，实际上并不存在，磁场不是由磁感线组成的。
根据螺线管中电流的方向和线圈的绕向，利用安培定则用右手握住导线，让四指指向电流方向，则大拇指指向右端，即螺旋管的左端为N极，右端为S极，当小磁针静止时，根据磁极间的作用规律可知，相互靠近的一定是异名磁极，因此可以确定小磁针的左端为S极，右端为N极。
当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性变弱，对铁块的吸引力变小，故铁块受到的摩擦力将变小
14.答案：地磁场；吸引
解析：该指南针静止时A端总是指向北方，A是指南针的N极，它受到了地磁场的作用。
由图乙可知，电流从螺线管的右端流入，由安培定值可知通电螺线管的B端是S极，通电螺线管的B端和小磁针的A端是异名磁极，相互吸引。
15.答案：方向；不是
解析：太阳能可以转化为电能，但是电能却不能自动转化为太阳能，这是因为能量的转化具有方向性，如燃料燃烧时化学能转化为内能，但这些内能不能再转化为化学能。
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。
16.答案：排斥；变长
解析：读图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，右手握住螺线管，使四指指向电流方向，则螺线管的上端为S极.根据同名磁极相互排斥可知，条形磁铁与电磁铁的相互作用为排斥；
当滑片P从a端到b端的滑动过程中，变阻器的阻值变小，电路中的电流变大，因此，电磁铁的磁性变强，与条形磁铁的排斥力变大，故弹簧会变短一些.
17.答案：①C；②南；③吸引
解析：①第一次将磁铁按图甲所示放置在塑料袋中，确保C面向上，结果A、B面在任意方向均可静止。第二次将磁铁按图乙所示放置在塑料袋中，结果磁铁静止时总是C面朝南，说明C面是磁极所在的面。
②第二次将磁铁按图乙所示放置在塑料袋中，结果磁铁静止时总是C面朝南，指南的叫南极，也叫S极，所以C面是南极。
③由图丙可知，电流从左端流入，由安培定则可知通电螺线管的P端是N极，让图丙所示的通电螺线管P端靠近C面，异名磁极相互吸引。
18.答案：B；360
解析：由图可知，当水位未达到金属块M时，控制电路开路无电流，电磁铁无磁性，不能吸引衔铁，此时灯泡不亮，则接线柱C与A没有连接；当水位达到金属块M时，控制电路通电，电磁铁有磁性，吸引衔铁，灯泡亮，说明电路接通，则接线柱C应该与B连接。
通电lmin，灯泡消耗的电能
19.答案：见解析
解析：（1）小磁针
（2）用小磁针的一极分别和半截磁铁的两端靠近，观察是否会被吸引或排斥
（3）小磁针的一极会被半截磁铁的一端排斥，被另一端吸引，说明半截磁铁的两端分别是磁铁的两个不同磁极，因此小梦的观点是错误的
20.答案：（1）磁场；磁场的方向与电流的方向有关
（2）检测磁场的存在
（3）B
（4）电荷的定向移动会形成电流
（5）（c）；电子定向移动的方向与电流的方向相反
解析：（1）由图（a）、（b）、（c）可知，通电后，小磁针发生了偏转，这说明电流的周围存在磁场，改变电流的方向，小磁针的偏转方向发生了变化，这说明磁场的方向与电流的方向有关；
（2）小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转，故小磁针可以检测磁场的存在；
（3）本实验通过可观察的小磁针的偏转来显示通电导体周围的磁场，故采用的是转换法，选B；
（4）电荷的定向移动会形成电流，电流的周围存在磁场，所以小磁针也会发生偏转；
（5）电子定向移动的方向与电流的方向相反，电子向右定向移动，则电流的方向是向左的，所以图（d）中小磁针N极偏转方向和图（c）中小磁针的N极偏转方向相同。