第二十章电与磁 （含解析）2024-2025学年物理人教版九年级全一册

第二十章电与磁
一、单选题：本大题共10小题，共20分。
1.我国是最早用文字记载磁现象的国家之一，下列说法正确的是( )
A. “慈磁石召铁，或引之也”，说明磁石没有磁性
B. 罗盘周围的磁感线真实存在且可见
C. 司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用
D. 鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极
2.如图所示，在一个条形磁体的上面放一块有机玻璃，玻璃上撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑有规则地排列起来，据此现象同学们展开讨论。下列说法正确的是( )
A. 小明认为铁屑被磁化，相当于一个个小磁针
B. 小红认为此实验不能证明条形磁体周围存在磁场
C. 小李认为铁屑组成了磁感线，磁感线是磁场中实际存在的曲线
D. 小华认为此实验显示了条形磁体周围磁场的分布情况，表明磁场有强弱、无方向
3.关于磁感线，下列说法中错误的是( )
A. 磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来，回到磁体南极
B. 磁感线可以方便、形象地描述空间磁场的情况
C. 磁感线是人们为了研究磁场而假想的
D. 磁感线是磁体周围实际存在的曲线
4.如图所示，下列说法中错误的是( )
A. 这是著名的奥斯特实验
B. 图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C. 将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁场的北极
D. 改变图中电流的方向，小磁针偏转方向改变
5.如图所示是小宋同学新买的一款带滚轮的书包，其内部不含电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光。以下四幅图中能反映其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
6.a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是( )
A. a端磁极是S极，b端磁极是N极 B. P点没有磁场
C. 磁感线是真实存在的 D. Q点的磁场方向水平向右
7.如图所示，甲、乙为条形磁体，中间是电磁铁，虚线框内的实线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线，则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( )
A. N、N、S、S B. S、S、N、S C. N、N、S、N D. S、S、N、N
8.a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分.它在磁场中按箭头方向运动时，在哪种情况下会产生的感应电流最大( )
A. B. C. D.
9.如图所示是动圈式话筒和扬声器的构造示意图。讲话时的声音使膜片振动，与之相连的线圈也跟着一起振动，线圈中产生随声音变化的电流。变化的电流通过扬声器的线圈，线圈就会在磁场中来回振动，带动纸盆也来回振动发出声音。根据以上叙述思考，下列说法正确的是( )
A. 扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用
B. 动圈式话筒是把电能转化成机械能的一种装置
C. 电风扇的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同
D. 扬声器的工作原理是法拉第发现的电磁感应现象
10.两根通电导体A和B，A通了电会产生磁场，那A产生的磁场对旁边的B是不是会有力的作用呢？通过如图的实验，发现导体A和B如虚线所示发生形变，导体B对A的作用力为，A对B的作用力为。下列说法正确的是( )
A. 向右，向左
B. 和是一对平衡力
C. 只把导体A所接的电源正负极对调，则向左
D. 只把导体B所接的电源正负极对调，则向右
二、多选题：本大题共2小题，共6分。
11.多选如图是探究感应电流产生条件的实验装置，磁体和铜棒ab均水平放置，闭合开关，当铜棒水平向右运动时，小量程电流表G的指针向右偏转。为使电流表指针向左偏转，下列方法可行的是( )
A. 使铜棒ab向左运动
B. 使铜棒ab竖直向上运动
C. 保持铜棒ab静止不动，使磁体水平向左运动
D. 将磁体的N、S极对调，仍使铜棒ab水平向右运动
12.多选勤思考、爱交流的小琴对电磁的知识进行了总结，并与小文进行交流，小文认为小琴总结的结论有的正确，有的错误。小琴总结的下列结论中正确的是( )
A. 导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
B. 改变磁场的方向，通电导线在磁场中的受力方向就发生改变
C. 闭合回路的导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流
D. 指南针在地磁场中静止时，指南针的N极受到地磁场的作用力
三、填空题：本大题共3小题，共6分。
13.如图所示是我国古代四大发明之一的指南针--司南，静止时它的长柄指向地理的______方。在11世纪，我国宋代学者______就发现了地理两极和地磁两极并不重合，这个发现比西方早了400多年。
14.如图所示，由通电螺线管的磁感线方向可知，电流表的上端为______接线柱；静止的小磁针的左端为______极。
15.小明去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时又快了起来．小明根据所学的知识，画出如图所示的电路是一个压敏电阻小明分析：当人站在电梯上，压敏电阻的阻值减小，则电磁铁的磁性变______，衔铁与触点______填“1”或“2”接触，电动机的转速变______.
四、作图题：本大题共3小题，共6分。
16.如图甲所示是一个磁悬浮地球仪，球体内有一个条形磁体，其磁场方向与地磁场磁场方向相同，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，图乙是其内部结构示意图。请在图中标出：
球体内条形磁体的N极；
开关闭合后，电磁铁的磁感线方向；
电源的“+、-”极。
17.某同学想利用电磁继电器制成一个温度自动报警器，实现对温控箱内的温度监控．用如下图所示带金属触丝的水银温度计和电磁继电器组装成自动报警器，正常情况下绿灯亮，当温控箱内温度升高到一定温度时．红灯亮绿灯熄灭请按此要求连接电路红、绿灯的额定电压相同
18.请在图甲中标出小磁针的N、S极和条形磁体外部磁感线的方向。
如图乙所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针逆时针旋转。请你在图乙中标出通电后螺线管的N、S极，并在括号内标出电源的“+”“-”极。
五、实验探究题：本大题共4小题，共24分。
19.在探究通电螺线管磁场的实验中：
①在螺线管周围放上小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，如图甲所示。
②改变电流方向，小磁针的指向和铁屑的分布如图乙所示。
③把小磁针放到螺线管内部，小磁针指向如图丙所示。
【现象分析】
根据铁屑的排列情况，发现通电螺线管外部的磁场与__________磁体的磁场相似。
若改变螺线管中电流的方向，发现小磁针的指向与原来__________选填“相同”或“相反”，说明此时通电螺线管的极性与原来__________选填“相同”或“相反”，由此可得出的结论：通电螺线管两端的极性跟__________有关。
通电螺线管内部的磁场方向是从螺线管的__________极出发，回到__________极。
20.小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件图中灵敏电流计G的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反。
导体ab静止悬挂，闭合开关，灵敏电流计的指针不偏转，说明电路中__________选填“有”或“无”电流产生。
继续探究，记录观察到的现象如下表：
序号 ab运动方向 电流计指针
偏转情况
1 沿磁场方向运动
不切割磁感线 不偏转
2 水平向左
切割磁感线 向右偏转
3 水平向右
切割磁感线 向左偏转
①比较1、或1、实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做__________运动时，电路中就会产生感应电流。
②比较2、3实验现象还发现，产生的感应电流的方向跟__________有关。
③若在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁导体ab不动，则灵敏电流计的指针__________选填“会”或“不会”偏转。
21.为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小琴同学用漆包线表面涂有绝缘漆的导线在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
实验中通过观察电磁铁__________来反映电磁铁磁性的强弱;通过用易观测的物理现象或物理量来认识或显示不易观测的物理现象或物理量是物理学常用的一种研究方法，这一方法叫做__________，请再举一例并简要说明：__________。
当开关闭合后，图甲中N极在电磁铁的__________选填“A”或“B”端;若让电磁铁再多吸引一些大头针，滑动变阻器的滑片应向__________选填“左”或“右”端移动。
比较__________两图可知：线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁磁性越强。
由图__________可知：当电流一定时，__________，电磁铁磁性越强。
22.为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机的主要构造制作了一台简易电动机如图所示他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连．用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴一端的全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮．将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来．
要想改变线圈的转动方向，小明可采用的方法是________、________写出两点
开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是________、________写出两点
小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是________________.画出实验电路图．电动机用符号 表示
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、磁石能吸引铁，说明磁石具有磁性，故A错误；
B、罗盘周围的磁感线是假想的曲线，故B错误；
C、司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用，故C正确；
D、鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有两个磁极，故D错误。
故选：C。
磁石具有磁性；
磁感线是假想的曲线，现实中不存在；
地球周围存在磁场；
磁体都有两个磁极。
本题考查了磁的有关知识，属于基础题。
2.【答案】A
【解析】略
3.【答案】D
【解析】【分析】
略
【解答】
略
4.【答案】C
【解析】据图可知，该实验是奥斯特实验，故A正确;该实验说明通电导线周围存在磁场，故B正确;将图中导线断开，由于地磁场的影响，小磁针的N极将指向地理的北极，而不是地磁的北极，故C错误;由于磁场的方向与电流的方向有关，所以改变图中电流的方向，小磁针偏转方向改变，故 D正确。
5.【答案】D
【解析】由题意可知，拖动书包使轮子滚动时，其内部没装电池，但嵌在轮子里的LED灯会发光，说明该过程中有电流产生，所以其工作原理是电磁感应。 A图中的实验是探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故A错误图中是奥斯特实验，证明了电流具有磁效应，故B错误图是电动机的原理图，故C错误图是发电机的工作原理图，是电磁感应现象，故D正确。
6.【答案】D
【解析】解：
A、在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极，所以a端为N极，b端为S极，故A错误；
B、磁体的周围存在磁场，P点有磁场，故B错误；
C、为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线，但磁感线不是真实存在的，故C错误；
D、由图可知，Q点的磁场方向水平向右，故D正确。
故选：D。
为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线；在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极；磁体的周围存在磁场。
本题考查了磁感线的方向、磁体极性的辨别，属于基础性题目。
7.【答案】B
【解析】【解析】
解：根据右手螺旋定则知，C端为N极，B端为S极，由磁感线的特点知，A、B为同名磁极，都为S极，C与D是异名的，D为S极。
故选：B。
先由右手螺旋定则判断出中间的通电螺线管的极性，再由磁感线的特点，得出A、D的极性。
本题考查了右手螺旋定则和磁感线的特点。磁体周围的磁感线从N极出发回到S极。
8.【答案】C
【解析】略
9.【答案】A
【解析】解：A、扬声器工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，所以扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用。故A正确。
B、动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的，机械能转化为电能。故B错误。
C、电风扇的主要构件是电动机，所以它的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，动圈式话筒的工作原理是电磁感应，两者原理不同。故C错误。
D、扬声器工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故D错误。
故选：A。
扬声器和电动机的工作原理相同，都是根据通电导体在磁场中受力而运动原理工作的，都是电能转化为机械能。
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，都是机械能转化为电能。
主要掌握扬声器、发电机、话筒、电动机的工作原理。
10.【答案】C
【解析】解：A、由图可知，A、B之间相互排斥，则导体B对A的作用力的方向是向左的，A对B的作用力的方向是向右的，故A错误；
B、和是两个物体之间的相互作用，是一对相互作用力，故B错误；
C、只把导体A所接的电源正负极对调，磁场的方向会发生变化，由图可知，A和B相互吸引，则是向左的，故C正确；
D、只把导体B所接的电源正负极对调，磁场的方向会发生变化，则A和B之间是相互吸引的，则是向左的，故D错误；
故选：C。
物体间力的作用是相互的，相互作用力的大小相等；通电导线的周围存在磁场，电流的磁场方向与电流的方向有关；磁场对通电导体有磁场力的作用，磁场力的方向与电流方向、磁场方向有关；当只改变其中一个因素时，磁场力的方向发生改变；若两个因素同时改变，则磁场力的方向不变，据此判断此导线的受力方向。
本题考查了电流的磁场、磁场对电流的作用，难度不大。
11.【答案】AD
【解析】使铜棒向左运动，切割磁感线的方向改变，感应电流的方向改变，电流表指针向左偏转，故 A正确;使铜棒竖直向上运动，导体没有切割磁感线，不会产生感应电流，故 B错误;保持铜棒静止不动，使磁体水平向左运动，铜棒相对向右切割磁感线，感应电流方向不变，故 C错误;将磁体的N、S极对调，仍使铜棒水平向右运动，磁场方向发生改变，则感应电流方向发生改变，电流表指针向左偏转，故 D正确。
12.【答案】AD
【解析】导体中的负电荷在做定向移动时会产生电流，电流的周围存在磁场，故A正确；改变磁场方向的同时改变电流的方向，则通电导线在磁场中的受力方向不会发生改变，故B错误；闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，故C错误；地球是一个巨大的磁体，指南针在地磁场中静止，指南针的N极受到地磁场的作用力，故D正确。故选AD。
13.【答案】南 沈括
【解析】解：地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，其长柄为S极，在地球的磁场中受到磁力的作用，由于地磁N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近，故长柄所指方向是地磁北极，地理南极附近，即地理的南方；
中国北宋的沈括最早发现了地磁两极与地理两极并不重合的现象，比西方早了400多年。
故答案为：南；沈括。
指南针是根据地磁场的作用工作的，地磁的南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近，再根据磁极间的作用规律，可判断指南针的指向；
中国北宋的沈括最早发现了磁偏角的存在。
本题主要考查了地磁场的性质，属于基础知识考查，也是学生易错的内容。
14.【答案】正 N
【解析】解：由图可知，磁感线是从螺线管的左侧回到螺线管的右侧，则螺线管的左侧为N极，右侧为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为N极，右端为S极；
根据安培定则可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，电流表在接入电路中时，电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，所以电流表的上端为正接线柱。
故答案为：正；N。
在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极出来回到S极的，据此判定螺线管的极性；根据磁极间的相互作用规律判定小磁针的极性；根据安培定则判定电流的方向，根据电流表的使用方法判定电流表的正负接线柱。
本题考查了磁极间的相互作用规律、安培定则的简单应用，安培定则不但可以由电流方向和线圈绕向判断磁极，也可根据磁极和线圈的绕向判断电流方向。
15.【答案】强；2；快
【解析】解：当人站在电梯上时，R的阻值减小，电路中电流增大，电磁铁变强，则衔铁被吸下，与触点2接触，则电机上的电压增大，电动机转速变快．
故答案为：强，2，快．
本题中有两个电路，左侧为压敏电压与电磁铁串联，右侧为电机控制电路，当衔铁与触点1接触时，与电机串联，当衔铁与触点2接触时，电阻断路，电机中电压增大．
本题考查应用物理知识解决实际问题的能力，在本题中应认清电路的构造联系所学知识进行解答．
16.【答案】解：由题知，球体内条形磁体的磁场方向与地磁场磁场方向相同，
地球地理上的上北下南，又因为地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，所以条形磁体的上端的S极，下端是N极，如图所示：
因为地球仪悬浮，所以条形磁体和电磁铁相互靠近的部分的同名磁极，所以电磁铁的上端是N极，下端是S极，根据磁体周围的磁感线从N极出发，回到S极，所以图中磁感线方向从上到下，如图所示：
根据安培定则，可以判断电流从下端进入电磁铁，从上端流出，所以电源的下端是正极，上端是负极，如图所示：

【解析】根据球体内条形磁体的磁场方向与地磁场磁场方向相同，判断地磁的南北极。
根据地球的地磁南北极判断电磁铁的磁极，并且磁体周围的磁感线从N极出发，回到S极。
通过电磁铁的磁极，根据安培定则判断电源的正负极。
球体内有一个条形磁体，其磁场方向与地磁场磁场方向相同，这是本题的突破口，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，判断地磁北极在下面，所以条形磁体的N极在下面。
17.【答案】
【解析】电磁继电器一般由电磁铁、弹簧、衔铁、触点等组成的，只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会被电磁铁吸引，从而带动衔铁的动触点与静触点常开触点吸合；
当线圈断电后，电磁铁的吸引力也随之消失，衔铁就会在弹簧的弹力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点常闭触点吸合，这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的．
18.【答案】如图所示

【解析】略
19.【答案】条形；相反；相反；螺线管中电流的方向；；N
【解析】通过观察发现通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；
通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关，改变电流方向，磁场方向改变；
由图丙中通电螺线管内部的小磁针指向可知，磁场方向向左，而通电螺线管左端为N极、右端为S极，故通电螺线管内部的磁场方向是从螺线管的S极出发，回到N极。
20.【答案】无
①切割磁感线 ②导体运动方向 ③会

【解析】略
21.【答案】吸引大头针的数量； 转换法； 研究电流时，可以根据灯泡的明暗来判断电流的大小；
； 左；
乙、丙；
丁； 线圈匝数越多

【解析】略
22.【答案】改变磁场方向 改变电流方向
接线柱接触不良 磁铁的磁性不够强 线圈匝数太少 电池电压不够任选两条即可
滑动变阻器 电路图如图所示

【解析】略
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