第二十章电与磁---2024-2025学年人教版物理九年级

第二十章 电与磁 单元练习 一、单选题 1.据物理学史记载，最先发现通电导线周围存在磁场的科学家是(    ) A. 安培 B. 欧姆 C. 伏特 D. 奥斯特 2.如图是生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属块两部分组成。制成金属块的材料可能是(    ) A. 铝 B. 铁 C. 银 D. 铜 3.下列数据最接近实际的是(    ) A. 人步行速度约为 B. 一枚一元硬币质量约为 C. 空气密度约为 D. 我国的交流电电流方向改变次 4.下列说法中正确的是(    ) A. 磁极之间的相互作用规律：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引 B. 磁场不是真实存在的，是假想的 C. 磁体周围的磁感线由南极出发回到北极 D. 小磁针在地磁场的作用下小磁针南极指向地理的北方 5.如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行，接通电路后，观察到小磁针偏转。下列说法中正确的是(    ) A. 发电机是根据该实验原理制成的 B. 改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向不变 C. 实验中小磁针的作用是检测电流的磁场 D. 实验中用到的主要方法为控制变量法 6.下面是小莉同学整理的部分学习笔记，其中叙述正确的是(    ) A. 体温计利用了液体热胀冷缩的原理，其分度值为 B. 一段导体无论是否有电流通过，它的电阻总是存在的 C. 在磁体内外，磁感线总是从磁体北极出发回到磁体南极 D. 物体吸收热量时温度升高，放出热量时温度降低 7.下列家用电器中，使用了电动机的是(    ) A. 日光灯 B. 电风扇 C. 电饭锅 D. 电热器 8.关于磁现象，下列说法不正确的是(    ) A. 小磁针静止时极指向地理的南极附近 B. 磁感线是用来形象描述磁场的，并不真实存在 C. 磁极间的相互作用是通过磁场实现的 D. 磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来回到磁体的南极 9.关于图中实验的说法正确的是(    ) A. 甲图小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场 B. 乙图条形磁体静止时端总是指向地理北方，端是条形磁体的南极 C. 丙图中铁钉的上端为极 D. 丙图中铁钉吸引的大头针比多，说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关 10.如图是电与磁相关实验的装置图，其中作为发电机工作原理的是(    ) A. B. C. D. 11.如图所示的四个装置中，说法正确的是(    ) A. 图甲装置，导体在磁场静止时，产生感应电流 B. 图乙装置，通电后，磁针转动，说明电和磁之间没有联系 C. 图丙实验现象说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关 D. 图丁装置，闭合开关后，可将电能转化为机械能 12.如图所示，下列关于奥斯特实验的说法中正确的是(    ) A. 电流周围存在磁场 B. 任何物体周围都存在磁场 C. 电流的磁场方向与电流方向无关 D. 这个实验揭示了磁可以生电 二、填空题 13.如图所示，这是小明同学在科技比赛中的参赛作品自制移动水力发电机。发电机是根据______原理制成的。 14.如图所示是小明同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关，滑片向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，打开门锁。通电后电磁铁的端为______极，滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性______。 15.现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，活塞向左运动，促使血液流动，线圈中的电流方向应该是______选填“从流向”或“从流向”。 16.在通电螺线管四周放置的小磁针静止时指向如图甲所示，图中小磁针涂黑的一端为它的极，由此可以判断出通电螺线管的端是______选填“”或“”极。在图上标出通电螺线管中电流的方向。 同学们用图乙所示的装置做电磁实验，将导体用两根绝缘细线悬挂放在蹄形磁铁中央，导体两端连接着导线。若要探究产生感应电流的条件，虚线框中需接入______。选填“灵敏电流计”或“电源” 三、实验探究题 17.如图是某兴趣小组的同学做“探究磁场对通电导体作用”的实验装置。 闭合开关前，导体棒静止，闭合开关后，导体棒向左运动，说明______。 若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，接下来的操作是______。 如果同时改变磁场方向和电流方向，______选填“能”或“不能”确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。 另一小组的同学闭合开关后左右移动滑动变阻器的滑片，发现导轨上的导体始终处于静止状态。经检查，全部实验器材均无故障且连接无误，你认为通电导体在磁场中处于静止的原因是______。写出一条即可 18.在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中： 小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图所示，放小磁针的目的是显示______选填“本地的南北方位”“螺线管周围的磁场”，闭合开关后观察到如图所示的现象，说明通电螺线管周围存在______选填“磁场”“电场”；如图所示，可知通电螺线管的外部磁场与______选填“条形”“蹄形”磁体的磁场相似；如果在螺线管的中间插入铁芯，便做成了______选填“电磁铁”“电动机”。 四、综合题 19.图甲为热敏电阻的图象，图乙为用此热敏电阻和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路为恒压电源，继电器线圈的电阻为，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源，当线圈中的电流大于或等于时，衔铁被吸合，加热器停止工作，实现温控。 恒温箱内的加热器应接在_____选填“、”或“、”端； 要实现对之间任一温度的控制，该装置恒压电源至少为_____；若恒压电源为，则滑动变阻器的最大阻值为_____。 20.电磁流量计电磁流量计是利用电磁感应原理制成的、用来检测血流速度和血流量的仪器，又称电磁血流计。使用时，将血管放置于两磁极之间，如图甲中圆柱体表示血管，金属电极、与血管壁接触，仪表与电极、相连。血液在血管中流动时，电路中产生电流，电流通过仪表从而显示血流速度和流量。 某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与的关系是病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值。测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度与的数值如表。 研究表明，当血液在管内匀速流动时，血管横截面积越小，流速越大，受到阻力越大，心脏负担就越重。请结合你所学知识，回答以下问题： 当血液在血管中流动时，电路中有电流，说明血液是______选填“导体”或“绝缘体”，电磁流量计上的仪表是由______选填“电压表”或“电流表”改装的。 根据表格中的数据可知，若某人心脏主动脉血管的横截面积为正常人的倍时，血管内血液匀速流动的速度应为______。 电磁血流计的工作原理与图乙原理相同的是______。 答案和解析 1.【答案】  【解析】A、安培总结了安培定则，故A不合题意； B、欧姆发现了欧姆定律，故B不合题意； C、伏特发明了“伏打电池”，故C不合题意； D、奥斯特首先发现通电导线周围存在磁场，故D符合题意。 丹麦的物理学家奥斯特做的著名的奥斯特实验证实了：通电导线周围存在磁场。 物理学史一直是考试中的热点，了解相关的物理学史可以使我们了解科学家的贡献，激发我们学习物理的兴趣。 2.【答案】  【解析】解：铁、钴、镍等物质容易被磁铁吸引。而铜、铝和银都不会被磁铁吸引，故ACD错误，B正确。 故选：。 磁铁能够吸引铁、钴、镍等物质。 本题考查对磁性的理解，平时要多注意生活和物理知识之间的联系。 3.【答案】  【解析】解：、人步行速度约为，故A不符合实际； B、一枚一元硬币质量约为，故B符合实际； C、空气密度约为，故C不符合实际； D、我国的交流电电流方向改变次，故D不符合实际。 故选：。 根据常见的密度、质量、速度进行估测； 我国交流电的频率是，内电流方向改变次。 本题考查的是常见密度、速度和质量的估测；知道交流电的频率。 4.【答案】  【解析】解：磁极之间有力的作用，磁极之间的相互作用规律是：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引，故A符合题意； B.磁场是客观存在的，它对放入其中的磁体有力的作用，故B不符合题意； C.磁体周围的磁感线由北极出发回到南极，故C不符合题意； D.地球是一个大磁体，地磁的北极在地理南极附近，由于异名磁极相互吸引，小磁针在地磁场的作用下小磁针南极指向地理的南方，故D不符合题意。 故选：。 磁极间相互作用是：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。 磁体的周围存在磁场，为了便于研究，人们引入了磁感线。在磁场中某一点，小磁针静止时极所指的方向为磁场的方向。在磁场中，磁感线都是从极出发，回到极。 本题主要考查我们对磁场概念、磁场方向、磁极间相互作用、磁场的特点等的了解，属基础知识的考查。 5.【答案】  【解析】解：、发电机是利用电磁感应现象来工作的，即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，而图中实验是探究电流周围存在磁场，是电流的磁效应，故A错误； B、改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向改变，故B错误； C、实验中小磁针的作用是检测电流的磁场，故C正确； D、实验中用到的主要方法为转换法，故D错误。 故选：。 发电机是利用电磁感应现象来工作的。 电流的磁场方向与电流方向有关。 小磁针可以判断电流的磁场的方向。 实验中主要用到的方法是转换法。 本题考查的是电流的磁效应；知道转换法在本实验中的应用。 6.【答案】  【解析】解：、体温计利用了液体热胀冷缩的原理，其分度值为，故A错误； B、导体的电阻是导体本身的性质，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关，一段导体无论是否有电流通过，它的电阻总是存在的，故B正确； C、在磁体外部，磁感线从磁体北极出发回到磁体南极；在磁体内部，磁感线从磁体南极出发回到磁体北极，故C错误； D、当物体吸收热量时温度不一定升高，如晶体在熔化过程中吸热，但温度不变；物体放出热量温度不一定降低，例如晶体的凝固过程，放出热量，内能减小，温度不变，故D错误。 故选：。 体温计的原理是液体的热胀冷缩性质，分度值是，量程是； 导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关，还与温度有关；电阻大小与导体中的电流、导体两端的电压大小无关； 在磁体的外部，磁感线从磁体的北极出发回到磁体南极； 物体吸收或放出热量，内能会改变，但温度不一定会改变。 此题考查了体温计的原理、电阻、磁感线的特点、物体的内能，属基础题。 7.【答案】  【解析】解：、日光灯是将电能转化为内能和光能。故A不符合题意。 B、电风扇是将电能转化机械能，应用了电动机。故B符合题意。 C、电饭锅是将电能转化为内能。故C不符合题意。 D、电热器是将电能转为内能。故D不符合题意。 故选：。 电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，工作时将电能转化为机械能，利用家用电器中能的转化解析。 本题考查电能的转化与电动机的应用，属于基础题。 8.【答案】  【解析】解：、根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针在地面上受到地磁场的作用静止时，小磁针的极指向地磁的南极，即指向地理北极附近，故A错误； B、磁感线是用来形象描述磁场的假想曲线，不是真实存在的，故B正确； C、磁体的周围存在着磁场，磁极间的相互作用是通过磁场实现的，故C正确； D、磁体周围的磁感线从极出发回到极，故D正确。 故选：。 地球本身就是一个大磁体；地磁场与条形磁铁的磁场相似；地磁的北极在地理的南极附近；地磁的南极在地理的北极附近； 磁场是真实存在的，为了描述磁场人为引入了磁感线，磁感线是一种模型，实际并不存在； 磁体的周围存在着磁场； 磁感线的方向在磁体的外部，从磁体的北极出发，回到南极。 本题主要考查了磁感线、地磁场等，在学习中要注意积累此类知识。 9.【答案】  【解析】解：、该图所示实验是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故A正确； B、磁体都具有指向性，图中条形磁铁静止时端总是指向地理的北方，说明端是条形磁铁的北极，故B错误； 、由图知，两电磁铁串联，则通过的电流大小相同，只有线圈的匝数不同，且吸引大头针的数量不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数是有关系的，而电流从下端内侧流处电磁铁，根据安培定则，下端为极，故C、D错误。 故选：。 磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质； 通电导体周围存在磁场； 磁体都具有指向性，条形磁铁静止时指向南北方； 电磁铁磁性的强弱和线圈的匝数、电流大小有关 本题考查电与磁中重要的物理实验，分别是电流的磁效应、磁体的极性、电磁铁的探究，这都是我们应重点掌握的，在学习中相互比较更能有效地进行把握。 10.【答案】  【解析】解：、开关闭合后，电路中有电流，通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动，即通电导线在磁场中受力的作用，即是电动机的制作原理，故A不符合题意； B、开关闭合后，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故B符合题意； C、该实验是奥斯特实验，小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场，故C不符合题意； D、该装置是电磁继电器，其主要部件是电磁铁，利用的是电流的磁效应，故D不符合题意。 故选：。 发电机原理是电磁感应现象，即闭合电路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理。注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置的不同，前者外部没有电源，后者外部有电源。 11.【答案】  【解析】解：、图甲实验中，将金属棒静止时，导体不切割磁感线，不会产生感应电流，灵敏电流计指针不会摆动，故A错误； B、图乙实验中，接通电路时，磁针转动，说明电和磁之间有联系，故B错误； C、图丙两个电磁铁串联，电流相同，匝数不同，可用来演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，故C错误； D、图丁可用来演示电动机的工作原理，可将电能转化为机械能，故D正确。 故选：。 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应； 奥斯特实验揭示了电和磁之间有联系； 电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关； 通电导体在磁场中要受到力的作用，可将电能转化为机械能，电动机就是利用该原理来工作的。 本题考查电磁联系，要知道直流电动机和发电机的原理；知道电磁感应现象和电流的磁效应；知道影响电磁铁磁性强弱的因素。 12.【答案】  【解析】解：奥斯特实验揭示了电生磁，说明通电导体周围存在磁场，产生的磁场方向与电流的方向有关，故A正确，BCD错误。 故选：。 奥斯特电流的磁效应实验是：将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转。该实验证明了通电导体周围存在磁场，产生的磁场方向与电流的方向有关。 本题考查奥斯特实验相关问题，需要牢记该实验的实验现象和实验结论。 13.【答案】电磁感应  【解析】解：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中会产生感应电流，这是电磁感应现象，发电机的原理为电磁感应现象。 故答案为：电磁感应。 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中会产生感应电流，应用于发电机。 本题考查电磁感应的应用，是一道基础题。 14.【答案】  增强  【解析】解：闭合开关，电流从螺线管右端后方流入，左端流出，根据安培定则可知，此时电磁铁的端是极，故A正确； 滑动变阻器的滑片向左端移动，电阻变小，电流变大，故电磁铁的磁性变强。 故答案为：；增强。 根据安培定则分析； 由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化，则可得出螺线管中磁场的变化。 该题考查了安培定则的应用、电磁铁磁性强弱的影响因素等知识点，是一道基础题 15.【答案】从流向  【解析】解：如题图所示，活塞向左运动，说明电磁铁左端与固定磁铁的极是相互吸引的，则电磁铁左端为极，其右为极；根据安培定则可知，螺线管线圈中正面的电流方向是向下的，则线圈中的电流方向是从流向。 故答案为：从流向。 活塞向左运动，根据图示和磁极间的相互作用规律判断电磁铁左端的磁极，从而可知电磁铁的极；根据安培定则可以判定螺线管线圈中正面的电流方向。 本题考查了磁极间的相互作用规律和安培定则的应用，根据题意分析得出电磁铁两端的磁极是解题的关键。 16.【答案】  灵敏电流计  【解析】解：小磁针静止时极向左，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故可知螺线管的端为极；根据安培定则可以判断电流从螺线管右端流入，从左端流出。如下图所示： 若要探究产生感应电流的条件，虚线框中需接入灵敏电流计。 故答案为：；； 灵敏电流计。 已知小磁针的指向，则根据磁极间的相互作用，可知螺线管的磁极。磁体周围的磁感线是从极出发，回到极。然后根据安培定则判断电流方向。 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象。 此题主要考查的是学生对磁极之间的作用规律和电磁感应现象的理解和掌握，难度不大。 17.【答案】磁场对通电导体有力的作用  断开开关，仅将图中磁铁的、极对调，再闭合开关，观察导体的运动方向  不能  磁体磁性太弱  【解析】解：将一根导体置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，电路中没有电流，导体静止不动，闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用； 若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，需要控制电流的方向相同，改变磁场的方向，接下来的操作是：断开开关，仅将图中磁铁的、极对调，再闭合开关，观察导体的运动方向； 同时改变磁场方向和电流方向，导体运动的方向不变，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关； 在探究磁场对通电导体的作用时，闭合开关后，发现导轨上的导体始终处于静止状态，可能是蹄形磁体磁性太弱，也可能是电源电压较低、电流太小，导致磁场力过小；还可能是导体质量太大，压力大，导致摩擦力过大使导体始终处于静止状态。 故答案为：磁场对通电导体有力的作用；断开开关，仅将图中磁铁的、极对调，再闭合开关，观察导体的运动方向；不能；磁体磁性太弱。 磁场对通电导体有力的作用； 改变电流的方向或磁场的方向都可以改变通电导体的受力方向，从而使其运动方向不同，若电流的方向和磁场的方向都同时改变，不可以改变通电导体的受力方向； 在探究磁场对通电导体的作用时，导轨上的导体始终处于静止状态，可能是由于蹄形磁体磁性太弱或电源电压较低导致通过导体的电流太小或导体质量太大。 此题主要考查了磁场对电流的作用，明确磁场力大小的影响因素、磁场力方向的影响因素是解题的关键。 18.【答案】螺线管周围的磁场  磁场  条形  电磁铁  【解析】解：小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图所示，放小磁针的目的是显示电螺线管周围的磁场，闭合开关后观察到如图所示的现象，说明通电螺线管周围存在磁场；如图所示，可知通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似；如果在螺线管的中间插入铁芯，便做成了电磁铁。 故答案为：螺线管周围的磁场；磁场；条形；电磁铁。 在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中，放小磁针的目的是显示通电螺线管周围的磁场分布。 通电螺线管的周围存在磁场。 落点螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似。 内部带铁芯的螺线管叫电磁铁。 知道通电螺线管周围的磁场分布；知道电磁铁是内部插入铁芯的螺线管。 19.【答案】、            【解析】【知识点】含有敏感电阻的动态分析、电磁继电器的结构、原理与工作示意图、欧姆定律的简单计算 【详解】由题意知，衔铁被吸合，加热器停止工作，则衔铁松开时，加热器工作。所以恒温箱的加热器应接在、端。 衔铁被吸合时，控制电路的电流至少为，继电器两端的电压 线圈 由图乙知，电磁铁与热敏电阻及滑动变阻器串联在控制电路中。由图甲知，热敏电阻的阻值随温度升高而降低。据串联电路的分压特点知，热敏电阻越大，分得的电压越大，所以当温度为摄氏度，热敏电阻阻值为时，电源电压最小，此时热敏电阻两端电压 最小电源电压 小 电源电压恒为，电路的总电阻 热敏电阻的阻值越大，分压越大，变阻器两端需要分压越小，所以热敏电阻的阻值为时，变阻器需要接入电路的阻值最大，滑动变阻器的最大阻值 最大线圈 20.【答案】导体  电流表      【解析】解：如图甲所示，当血液在血管中流动时，、间就会有电压，说明血液是导体，电磁流量计上的仪表是由电流表改装的，如果出现仪表反向偏转，则可能的原因是磁场方向反了。 根据表格中的数据可知，若某人心脏主动脉血管的横截面积为正常人的倍时，血管内血液匀速流动的速度应为。 电磁血流计的工作原理是利用电磁感应现象，与图乙原理相同的是。 故答案为：导体；电流表；；。 容易导电的物体叫导体；电磁流量计上的仪表是由电流表改装而成的；感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。 根据表格中的数据进行分析和计算。 电磁血流计是利用电磁感应现象来工作的。 本题主要考查了电磁感应现象；会根据题目表格中的相关数据进行分析和计算。 第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $$