猜想04 电和磁【考题猜想】【7大题型】-2024-2025学年九年级物理上学期期末考点大串讲(北师大版·北京)
2024-11-30
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2份
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28页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版(北京)(2013)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十二章 磁现象 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.46 MB |
| 发布时间 | 2024-11-30 |
| 更新时间 | 2024-11-30 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-11-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49007447.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
猜想02 电压和电阻
【题型1 磁现象】 1
【题型2 磁场】 1
【题型3 电流周围的磁场及其分布规律】 2
【题型4 通电螺线管】 3
【题型5 电磁铁和电磁继电器】 4
【题型6 磁场对电流的作用(电动机)】 6
【题型7 磁生电(发电机)】 7
【题型1 磁现象】
1.(23-24九年级上·北京通州·期末)关于条形磁铁,下列描述不正确的是( )
A.条形磁铁的周围存在磁场 B.条形磁铁的两端磁性最弱
C.条形磁铁可以吸引含有金属镍制造的硬币 D.条形磁铁可以使原本无磁性的铁钉具有磁性
2.(多选)(23-24九年级上·北京大兴·期末)如图所示为关于电和磁的几个实验,下列说法中正确的是( )
A.甲图中,条形磁体两端吸引铁屑更多,说明条形磁体两端磁性强、中间磁性弱
B.乙图中,拨动司南使它旋转起来,司南静止时长柄总是指向南方,是地磁场的作用
C.丙图中,给导线通电时小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场
D.丁图中,给缠绕在铁钉上的线圈通电时铁钉能吸起回形针,说明带电体能吸引轻小物体
3.(多选)(22-23九年级上·北京海淀·期末)实验室有一根钢棒,下列做法中,能确定该钢棒原来就具有磁性的是( )
A.将钢棒靠近小磁针,小磁针发生转动
B.将钢棒靠近悬挂的条形磁体的一个磁极,条形磁体被吸引
C.将钢棒靠近悬挂的条形磁体的一个磁极,条形磁体被排斥开
D.将钢棒靠近放在桌面上的铁屑,钢棒能吸起大量的铁屑
4.(23-24九年级上·北京海淀·期末)小刚学习了磁体、磁场的知识后,认为磁场一定会使放入其中的小磁针发生偏转。如图所示,水平实验桌上放有可自由转动的小磁针(已静止,黑色一端为N极),请你补充器材,设计一个实验证明小刚的观点是错误的。
【题型2 磁场】
5.(20-21九年级上·北京东城·期末)下列各图中,描述磁场正确的是( )
A.B.C.D.
6.(23-24九年级上·北京东城·期末)图是一个条形磁体及周围铁屑的分布情况,以及两个可自由转动的小磁针静止时的指向,请判断图中小磁针左端的磁极名称(1) 、(2) (均选填“N”或“S”)。
7.(23-24九年级上·北京通州·期末)根据图甲所示的实验情境,在图乙中用磁感线描述出条形磁体的磁场(小磁针黑色一端为N极)。
8.(23-24九年级上·北京海淀·期末)小丽在探究条形磁体周围磁场的分布特点及方向时,先将小磁针放在条形磁体周围,小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图甲所示。接下来,小丽换用铁屑进一步探究,铁屑静止时其分布情况如图乙所示。
(1)只用铁屑 (选填“能”或“不能”)探究条形磁体周围磁场的分布特点及方向;
(2)图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是 。
A. B. C. D.
【题型3 电流周围的磁场及其分布规律】
9.(2022·北京平谷·二模)如图是奥斯特实验的示意图,当开关闭合时,小磁针发生偏转,下列说法正确的是( )
A.这一现象说明通电导线周围的空间中产生了磁场
B.发生偏转的小磁针对通电导线没有力的作用
C.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
D.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
10.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)小明用如图所示装置探究磁与电的关系。
(1)由可知通电导体周围存在的磁场方向与 方向有关;
(2)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 发生偏转(选填“会、不会”)。
11.(23-24九年级上·北京通州·期末)小芳用通电螺线管、小磁针、干电池和一些铁屑等器材连接成如图甲所示的电路,探究“通电螺线管外部磁场在同一平面内的分布情况”。
(1)小芳在塑料板上均匀的撒上一些铁屑,闭合开关,轻轻震动塑料板,直至铁屑分布如图乙所示。并在不同位置放上小磁针,就能大致看到通电螺线管的磁场分布情况了。通过分析比较后可知,该通电螺线管外部磁场与 (选填“条形磁体”或“U形磁体”)的磁场相似;
(2)小芳猜想:通电螺线管外部磁场方向有可能与螺线管中的电流方向有关。为了验证她的猜想,她应该在第一次实验的基础上, (填具体操作),从而使螺线管中的 发生改变,观察磁场中同一点的 ,分析归纳得出结论。
12.(23-24九年级下·江苏苏州·阶段练习)如图甲所示,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。
(1)该实验说明通电导线周围存在 ,这种现象称为电流的 效应;
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,这表明通电导线周围磁场方向与 方向有关;
(3)图甲中的直导线AB是 (选填“南北”或“东西”)方向放置在小磁针上方的;
(4)通电直导线周围磁场分布如图乙所示,它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆,越靠近圆心位置,磁场越 (选填“强”或“弱”)。
【题型4 通电螺线管】
13.(23-24九年级上·北京朝阳·期末)根据图中的电流方向,可知通电螺线管的 端是N极。
14.(23-24九年级上·河南郑州·期末)如图甲所示是同学们自制的一个电磁秋千玩具,闭合开关,推动一下装有永磁体的卡通小人,它在电磁铁排斥作用下来回摆动。请在图乙所示的简图中标出电源的正负极(用“+”“﹣”表示)。
15.如图,根据小磁针的指向,标出螺线管的N、S极和电源正负极。
16.(23-24九年级上·河南郑州·期末)为了探究磁场,小华做了下面的实验。
(1)探究磁体周围的磁场:
①在玻璃板上均匀撒一层铁屑,再将玻璃板放在条形磁体的上方,然后 玻璃板,观察铁屑的分布情况;
②再在玻璃板上放一些小磁针,小磁针静止时的情况如图甲,黑色一端表示磁体的N极;
③仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场,物理学中把这样的曲线叫作 ;
(2)探究通电螺线管周围的磁场:
①把小磁针放在螺线管四周不同的位置,通电后发现小磁针的指向如图乙所示,说明通电螺线管周围的磁场跟 磁体的磁场相似,图中 (选填“左”或“右”)端是通电螺线管的N极,为使磁场增强,可以在通电螺线管中插入一根 ;
②对调电源的正负极重复上述实验,小磁针的指向与之前相反,说明通电螺线管的极性跟 有关,断开开关后,小磁针静止时,它的 极指向北方。
【题型5 电磁铁和电磁继电器】
17.如图所示,是巨磁电阻特性原理的示意图,其中GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的右端为N极
B.当滑片P向右滑动时,电磁铁磁性增强
C.当滑片P向左滑动时,巨磁电阻的阻值增大
D.当滑片P向左滑动时,指示灯变亮
18.(23-24九年级上·北京昌平·期末)小京用图所示的装置进行实验,闭合开关S后,观察到电流表有示数、电磁铁吸引起几枚大头针。若他想探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,下一步进行的操作是 ,再次闭合开关S后,应观察 和 。
19.(23-24九年级上·北京门头沟·期末)王强同学用两个相同的铁钉作为铁芯,绕制了两个线圈匝数不同的电磁铁,探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关,所设计的实验电路如图所示。
(1)实验中是通过观察 来比较电磁铁磁性强弱的;
(2)保持滑动变阻器滑片位置不变,通过观察如图所示的实验现象,可得出的实验结论是:电磁铁的磁性强弱与 有关。
20.(22-23九年级上·北京·期末)请阅读《巨磁电阻》并回答问题。
巨磁电阻
磁电阻效应是指金属的电阻受磁场的影响而变化的一种现象。有一种材料被称为巨磁电阻,这种材料的电阻值对磁场变化巨敏感,微弱的磁性变化即能引起电阻值的急剧变化,通常是在一定的磁场下电阻急剧减小。
巨磁阻效应被发现,最初应用研究主要集中在计算机磁盘存储领域。电脑硬盘在读取数据时是利用磁头掠过盘片表面读取其磁场信号的。随着技术的发展,电脑硬盘的储存容量要求越来越大,要在相同面积的盘片上储存更多容量,就要求盘片有更多的磁道,而磁道越多越密其磁场信号就越弱,势必造成数据读取困难。如果读写磁头不能准确读取数据,硬盘的大容量就难以实现。
采用巨磁电阻技术的硬盘就能解决上述困难,巨磁电阻可以将用磁性方法存储的数据,以不同大小的电流输出,即使磁场很小,也能输出足够的电流变化,以便识别数据。这样硬盘就可以划出更多的磁道,容量也就能做得更大,从而大幅度提高了数据存储的密度。除存储领域外,巨磁阻效应还可以应用于位移、角度、速度测量方面,用来制造位移传感器、角度传感器、速度传感器等。巨磁电阻传感器具有体积小、灵敏度高、线性范围宽、响应速度快、环境适应性强、功耗低、可靠性高等优点,可以广泛应用于数控机床、汽车电子、消费电子、航空航天、国防军工等领域。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)巨磁电阻阻值受 影响而改变;
(2)巨磁电阻解决了提高磁盘容量时遇到的一个技术难题,这个技术难题是 ;
(3)为了探究巨磁电阻R的阻值大小与磁场强弱的关系,小明设计了如图所示的电路,R是巨磁电阻;
①小明是通过 改变自变量的;
②请你再想出一个改变自变量的方法 。
【题型6 磁场对电流的作用(电动机)】
21.(23-24九年级上·北京东城·期末)如图甲所示是我国自主研发的电磁发射器,它是利用磁场对电流的作用把弹丸发射出去,图乙中的设备与电磁发射器的工作原理相同的是( )
A.电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关
B.通电后导体在磁场中由静止开始运动
C.闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流
D.通电导线下方的小磁针发生偏转
22.有一种充电鞋,当人穿着它走动时,会驱动鞋底的碱性转子旋转,使线圈中产生电流,为鞋面上的锂聚合物电池充电。下图所示实验中原理和充电鞋通过人走动产生电流的原理相同的是( )
A. B.
C. D.
23.(23-24九年级上·北京顺义·期末)(1)小华探究磁场对通电导体是否有力的作用时,组装了图甲所示的电路,闭合开关后,观察到 的现象,说明磁场对通电导体产生力的作用了;
(2)在探究什么情况下磁可以生电时,实验装置如图乙所示。磁铁不动,导体棒 (选填“竖直上下沿磁感线”或“水平左右沿切割磁感线”)方向运动时,灵敏电流计指针发生偏转;断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论: 回路的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中就产生感应电流。本实验在探究过程中,是将 能转化成电能。
24.(23-24九年级上·北京昌平·期末)(1)小京用导线将电动小风扇(无内置电池)与灵敏电流计连接,如图甲所示.用力转动风扇扇叶,观察到灵敏电流计的指针偏转,这是 现象。
(2)小京用图乙所示的装置进行实验,闭合开关的瞬间,观察到金属棒ab在水平导轨上运动的现象,说明 。
(3)游乐园里有一块会发光的踏板,当小朋友在上面跳跃时,小灯泡便会一闪一闪的发光,踏板下方铺设的结构如图丙所示.该装置的原理与图 (选填“甲”或“乙”)所示的装置研究的原理相同。
【题型7 磁生电(发电机)】
25.(23-24九年级下·河北石家庄·期末)下列与磁现象有关的实验中,说法不正确的是( )
A.如图甲所示,当闭合开关后电路中的红灯亮
B.如图乙所示,与发电机工作原理相同
C.如图丙所示,电流表中的电流方向与棒切割磁感线的方向有关
D.如图丁所示,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场
26.(多选)(23-24九年级上·河北石家庄·期末)如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲图中实验可用来演示电流的磁效应,应用于电磁起重机
B.乙图中该装置揭示的原理可制成电动机,它是将机械能转化为电能
C.丙图中当水位升高到A时,红灯会发光报警
D.丁图中模型的原理是电磁感应
27.(23-24九年级上·河北秦皇岛·期末)某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线两端跟灵敏电流计连接组成闭合电路。
(1)图乙中的a表示垂直于直面的一根导线,它是闭合电路的一部分,它在磁场中按箭头方向运动时,会产生感应电流的是 (填标号);
(2)从能量的角度来分析感应电流的产生过程是 能转化为电能;
(3)若将图中灵敏电流计换成 ,还可以探究 ,利用这一原理可制成 (选填“发电机”或“电动机”)。
28.(23-24九年级上·北京海淀·期末)图是小明“探究产生感应电流的条件”的实验装置,请按要求完成下列问题:
(1)闭合开关,下列可使灵敏电流计的指针发生明显偏转的操作是 (选填选项前的字母,正确选项多于一个)
A.磁体不动,使导体AB沿竖直方向做上下运动
B.磁体不动,使导体AB沿水平方向做左右运动
C.导体AB不动,使磁体沿竖直方向做上下运动
D.导体AB不动,使磁体沿水平方向做左右运动
(2)将实验装置中的灵敏电流计换成满足实验要求的电源,闭合开关后可观察到的现象是 。
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猜想02 电压和电阻
【题型1 磁现象】 1
【题型2 磁场】 1
【题型3 电流周围的磁场及其分布规律】 3
【题型4 通电螺线管】 4
【题型5 电磁铁和电磁继电器】 7
【题型6 磁场对电流的作用(电动机)】 9
【题型7 磁生电(发电机)】 12
【题型1 磁现象】
1.(23-24九年级上·北京通州·期末)关于条形磁铁,下列描述不正确的是( )
A.条形磁铁的周围存在磁场 B.条形磁铁的两端磁性最弱
C.条形磁铁可以吸引含有金属镍制造的硬币 D.条形磁铁可以使原本无磁性的铁钉具有磁性
【答案】B
【详解】A.任何磁体周围都存在着磁场,所以条形磁铁的周围存在磁场,故A正确,不符合题意;
B.磁体上磁性最强的部分叫磁极,条形磁铁两端的磁性最强,故B错误,符合题意;
C.物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性,条形磁铁具有磁性,可以吸引含有金属镍制造的硬币,故C正确,不符合题意;
D.条形磁铁可以使原本无磁性的铁钉具有磁性,这种现象叫作磁化,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.(多选)(23-24九年级上·北京大兴·期末)如图所示为关于电和磁的几个实验,下列说法中正确的是( )
A.甲图中,条形磁体两端吸引铁屑更多,说明条形磁体两端磁性强、中间磁性弱
B.乙图中,拨动司南使它旋转起来,司南静止时长柄总是指向南方,是地磁场的作用
C.丙图中,给导线通电时小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场
D.丁图中,给缠绕在铁钉上的线圈通电时铁钉能吸起回形针,说明带电体能吸引轻小物体
【答案】ABC
【详解】A.甲图中,条形磁体两端吸引铁屑更多,根据转换法,说明条形磁体两端磁性强、中间磁性弱,故A正确;
B.地球是个大磁体,乙图中,拨动司南使它旋转起来,司南静止时长柄总是指向南方,是地磁场的作用,故B正确;
C.给导线通电时小磁针发生偏转,切断电流时,小磁针回到原位,说明电流周围存在磁场,故C正确;
D.丁图中,给缠绕在铁钉上的线圈通电时铁钉能吸起回形针,说明线圈有磁性,故D错误。
故选ABC。
3.(多选)(22-23九年级上·北京海淀·期末)实验室有一根钢棒,下列做法中,能确定该钢棒原来就具有磁性的是( )
A.将钢棒靠近小磁针,小磁针发生转动
B.将钢棒靠近悬挂的条形磁体的一个磁极,条形磁体被吸引
C.将钢棒靠近悬挂的条形磁体的一个磁极,条形磁体被排斥开
D.将钢棒靠近放在桌面上的铁屑,钢棒能吸起大量的铁屑
【答案】CD
【详解】A B.钢棒不具有磁性时,磁体也可以吸引钢棒,力的作用是相互的,可以引起小磁针的转动或吸引磁体,故AB都不符合题意;
C.由于钢棒与磁体相互排斥,钢棒一定有磁性,并且靠近磁体的这一端与磁体的这一端是同名磁极,故C符合题意;
D.钢棒能够吸引铁屑,说明了钢棒具有磁体才具有的性质,能够吸引铁钴镍等物质,故D符合题意。
故选CD。
4.(23-24九年级上·北京海淀·期末)小刚学习了磁体、磁场的知识后,认为磁场一定会使放入其中的小磁针发生偏转。如图所示,水平实验桌上放有可自由转动的小磁针(已静止,黑色一端为N极),请你补充器材,设计一个实验证明小刚的观点是错误的。
【答案】见解析
【详解】补充器材:条形磁铁
实验步骤:将可自由转动的小磁针放在水平实验桌上后,将一条形磁铁放在小磁针的正前方等高处,使条形磁铁的N极指向与小磁针的N极指向相同,然后观察小磁针是否发生偏转;再将条形磁铁放在小磁针的正上方,但使条形磁铁的N极指向与小磁针的N极指向相反,再观察小磁针是否发生偏转。
验证方法:若小磁针发生偏转,则说明小刚的观点是错误的。
【题型2 磁场】
5.(20-21九年级上·北京东城·期末)下列各图中,描述磁场正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】ACD.在磁体外部,磁感线从磁体的N极出来,回到S极,A、C、D中都是从S到N极,故ACD错误;
B.地球是一个大磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,所以磁感线从地磁北极出来,回到地磁南极,故B正确。
故选C。
6.(23-24九年级上·北京东城·期末)图是一个条形磁体及周围铁屑的分布情况,以及两个可自由转动的小磁针静止时的指向,请判断图中小磁针左端的磁极名称(1) 、(2) (均选填“N”或“S”)。
【答案】 S N
【详解】[1][2]在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极;磁感线的方向表示磁场方向,磁场中自由小磁针N极所指方向为磁场方向,所以(1)处为小磁针的S极,(2)处为小磁针的N极。
7.(23-24九年级上·北京通州·期末)根据图甲所示的实验情境,在图乙中用磁感线描述出条形磁体的磁场(小磁针黑色一端为N极)。
【答案】
【详解】小磁针放在条形磁体周围,条形磁体周围存在磁场。小磁针静止时N极的指向为磁场方向,在磁体外部,磁感线从N极出发,到S极进入。如图所示:
8.(23-24九年级上·北京海淀·期末)小丽在探究条形磁体周围磁场的分布特点及方向时,先将小磁针放在条形磁体周围,小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图甲所示。接下来,小丽换用铁屑进一步探究,铁屑静止时其分布情况如图乙所示。
(1)只用铁屑 (选填“能”或“不能”)探究条形磁体周围磁场的分布特点及方向;
(2)图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是 。
A. B. C. D.
【答案】 不能 A
【详解】(1)[1]条形磁体周围的铁屑会被磁化,每一个小铁屑都相当于一个小磁针;根据铁屑受力转动后的分布情况,就可以知道条形磁体的磁场分布特点,不知道铁屑的方向,不能判断磁场的方向。
(2)[2]在磁体的外部,磁感线是从N极出来回到S极的,对照选项图可知,只有A符合这一特点。B选项磁感线方向标反了,C选项两个磁极的磁感线都是发出的,D选项磁感线从N极发出,却没有回到自己的S极,故选A。
【题型3 电流周围的磁场及其分布规律】
9.(2022·北京平谷·二模)如图是奥斯特实验的示意图,当开关闭合时,小磁针发生偏转,下列说法正确的是( )
A.这一现象说明通电导线周围的空间中产生了磁场
B.发生偏转的小磁针对通电导线没有力的作用
C.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
D.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
【答案】A
【详解】A.导体通电后,导体旁边的小磁针发生偏转说明通电导线周围的空间中产生了磁场,故A正确;
B.力的作用是相互的,发生偏转的小磁针受到通电导线磁力的作用,小磁针也对通电导体有磁力的作用,故B错误;
CD.通电导线周围磁场方向与电流的方向有关,并不是由小磁针的指向决定的,即使移去小磁针,通电导线周围的磁场也不会消失,故CD错误。
故选A。
10.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)小明用如图所示装置探究磁与电的关系。
(1)由可知通电导体周围存在的磁场方向与 方向有关;
(2)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 发生偏转(选填“会、不会”)。
【答案】 电流 会
【详解】(1)[1]都有电流通过,但电流方向相反,同时小磁针偏转的方向也相反,因此这两图的比较可得出电流的磁场方向与电流方向有关的结论。
(2)[2]小宁推理:若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方,电子是负电荷,其定向移动时会产生电流,电流的周围存在磁场,则小磁针也会发生偏转。
11.(23-24九年级上·北京通州·期末)小芳用通电螺线管、小磁针、干电池和一些铁屑等器材连接成如图甲所示的电路,探究“通电螺线管外部磁场在同一平面内的分布情况”。
(1)小芳在塑料板上均匀的撒上一些铁屑,闭合开关,轻轻震动塑料板,直至铁屑分布如图乙所示。并在不同位置放上小磁针,就能大致看到通电螺线管的磁场分布情况了。通过分析比较后可知,该通电螺线管外部磁场与 (选填“条形磁体”或“U形磁体”)的磁场相似;
(2)小芳猜想:通电螺线管外部磁场方向有可能与螺线管中的电流方向有关。为了验证她的猜想,她应该在第一次实验的基础上, (填具体操作),从而使螺线管中的 发生改变,观察磁场中同一点的 ,分析归纳得出结论。
【答案】 条形磁体 将电源的正负极对调 电流方向 小磁针北极的指向
【详解】(1)[1]如图乙所示,在不同位置放上小磁针,就能大致看到通电螺线管的磁场分布情况。分析比较后可知,条形磁体的两端是它的两个磁极,通电螺线管也有两端,它的两端也是两个磁极,因此通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
(2)[2][3][4]为了验证通电螺线管外部磁场方向有可能与螺线管中的电流方向有关的猜想,在其它条件不变的情况下,应改变电流的方向,因此她应该在第一次实验的基础上,将电源的正负极对调,改变电路的电流方向,从而使螺线管中的电流方向发生改变,观察磁场中同一点的小磁针北极的指向,若小磁针北极的指向发生变化,说明通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关,否则无关。
12.(23-24九年级下·江苏苏州·阶段练习)如图甲所示,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。
(1)该实验说明通电导线周围存在 ,这种现象称为电流的 效应;
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,这表明通电导线周围磁场方向与 方向有关;
(3)图甲中的直导线AB是 (选填“南北”或“东西”)方向放置在小磁针上方的;
(4)通电直导线周围磁场分布如图乙所示,它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆,越靠近圆心位置,磁场越 (选填“强”或“弱”)。
【答案】 磁场 磁 电流 南北 强
【详解】(1)[1][2]接通电路后,观察到小磁针偏转,说明通电导线周围存在磁场,这种现象称为电流的磁效应。
(2)[3]改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,说明该点的磁场方向发生变化,实验说明通电导线周围磁场方向跟电流方向有关。
(3)[4]小磁针受到地磁场的作用而指向南北方向,为了观察到明显的偏转现象,应使通电导体的磁场方向为东西方向,故应使把直导线AB沿南北放置。
(4)[5]由通电直导线周围磁感线的分布图可知,离导线越近,磁感线越密,磁场越强。
【题型4 通电螺线管】
13.(23-24九年级上·北京朝阳·期末)根据图中的电流方向,可知通电螺线管的 端是N极。
【答案】左
【详解】根据安培定则可知,右手四指的方向为电流的方向,大拇指所指的方向即为N极,故通电螺线管的左端为N极。
14.(23-24九年级上·河南郑州·期末)如图甲所示是同学们自制的一个电磁秋千玩具,闭合开关,推动一下装有永磁体的卡通小人,它在电磁铁排斥作用下来回摆动。请在图乙所示的简图中标出电源的正负极(用“+”“﹣”表示)。
【答案】
【详解】由题意及图可得,永磁体下端为S极,永磁体在电磁铁的作用下来回摆动,根据同名磁极相互排斥可得,电磁铁的上端为S极,下端为N极,再由右手螺旋定则可得,电源从线圈上端流入,从下端流出,所以电源上端为正极,下端为负极,如图所示:
15.如图,根据小磁针的指向,标出螺线管的N、S极和电源正负极。
【答案】
【详解】根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,螺线管的右端为S极,左端为N极。根据安培定则,螺线管中的电流应右端流入、左端流出,所以电源右端为正极,左端为负极。如图所示:
16.(23-24九年级上·河南郑州·期末)为了探究磁场,小华做了下面的实验。
(1)探究磁体周围的磁场:
①在玻璃板上均匀撒一层铁屑,再将玻璃板放在条形磁体的上方,然后 玻璃板,观察铁屑的分布情况;
②再在玻璃板上放一些小磁针,小磁针静止时的情况如图甲,黑色一端表示磁体的N极;
③仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场,物理学中把这样的曲线叫作 ;
(2)探究通电螺线管周围的磁场:
①把小磁针放在螺线管四周不同的位置,通电后发现小磁针的指向如图乙所示,说明通电螺线管周围的磁场跟 磁体的磁场相似,图中 (选填“左”或“右”)端是通电螺线管的N极,为使磁场增强,可以在通电螺线管中插入一根 ;
②对调电源的正负极重复上述实验,小磁针的指向与之前相反,说明通电螺线管的极性跟 有关,断开开关后,小磁针静止时,它的 极指向北方。
【答案】(1) 轻敲 磁感线
(2) 条形 右 铁棒 电流的方向 N
【详解】(1)[1]铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁针,轻敲玻璃板,使小磁针在磁场中受力而偏转,有序的排列起来。
[2]为了便于研究磁场的性质,人为引入磁感线来形象、直观地描述磁场。人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场,物理学中把这样的曲线叫作磁感线。
(2)①[1]观察图甲、乙发现,小磁针放在通电螺线管四周排列情况与条形磁体周围小磁针的排列情况相同,所以通电螺线管周围的磁场跟条形磁体的磁场相似。
[2]由于小磁针静止时,黑色一端表示磁体的N极,由于磁场中N极指向为该点的磁场方向,由图乙可知,通电螺线管外部的磁场的方向从右端指向左端,由于磁体的外部磁场从N极指向S极,所以通电螺线管的右端为N极。
[3]由于电磁铁的磁场比通电螺线管的磁场强,在通电螺线管中插入铁芯组成电磁铁,所以在通电螺线管中插入铁棒可以增强磁场。
②[4]对调电源的正负极,螺线管中的电流方向发生了变化,同时小磁针的指向与之前相反,说明磁极也发生了变化,说明通电螺线管的极性跟电流方向有关。
[5]断开开关后,小磁针静止时,小磁针受到地磁场的作用,小磁针的N极指向北方。
【题型5 电磁铁和电磁继电器】
17.如图所示,是巨磁电阻特性原理的示意图,其中GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的右端为N极
B.当滑片P向右滑动时,电磁铁磁性增强
C.当滑片P向左滑动时,巨磁电阻的阻值增大
D.当滑片P向左滑动时,指示灯变亮
【答案】D
【详解】A.闭合开关S1,电流从电磁铁的右端流入,左端流出,根据安培定则可知电磁铁左端为N极,右端为S极,故A错误;
BCD.闭合开关S1、S2,滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,电压一定,由可知,电流变小,电磁铁磁性减弱;滑片P向左滑动时,电磁铁磁性增强,由题可知,巨磁电阻的阻值减小,电压一定,由可知,电流变大,由P=UI可知,指示灯的实际功率变大,所以指示灯变亮,故BC错误,D正确。
故选D。
18.(23-24九年级上·北京昌平·期末)小京用图所示的装置进行实验,闭合开关S后,观察到电流表有示数、电磁铁吸引起几枚大头针。若他想探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,下一步进行的操作是 ,再次闭合开关S后,应观察 和 。
【答案】 移动滑动变阻器滑片 电流表示数 电磁铁吸引大头针的个数
【详解】[1][2][3]在探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系时,要保持电磁铁材料、线圈匝数不变,改变电流的大小,所以下一步进行的操作是通过移动滑片P的位置改变电流大小,通过观察电磁铁吸引大头针的个数,比较不同电流大小时电磁铁的磁性强弱,使用了转换法。因此实验时要观察电流表示数和大头针被吸引的个数。
19.(23-24九年级上·北京门头沟·期末)王强同学用两个相同的铁钉作为铁芯,绕制了两个线圈匝数不同的电磁铁,探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关,所设计的实验电路如图所示。
(1)实验中是通过观察 来比较电磁铁磁性强弱的;
(2)保持滑动变阻器滑片位置不变,通过观察如图所示的实验现象,可得出的实验结论是:电磁铁的磁性强弱与 有关。
【答案】 吸引大头针的多少 线圈匝数
【详解】(1)[1]电磁铁磁性强弱难以直接观察到,但磁性越强,吸引大头针数目越多,实验中是通过观察吸引大头针的多少来比较电磁铁磁性强弱的。
(2)[2]如图所示的实验中,两电磁铁串联,电流与形状相同,右侧的线圈匝数较多,吸引大头针数目较多,表明磁性较强,由此可得出的实验结论是:电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。
20.(22-23九年级上·北京·期末)请阅读《巨磁电阻》并回答问题。
巨磁电阻
磁电阻效应是指金属的电阻受磁场的影响而变化的一种现象。有一种材料被称为巨磁电阻,这种材料的电阻值对磁场变化巨敏感,微弱的磁性变化即能引起电阻值的急剧变化,通常是在一定的磁场下电阻急剧减小。
巨磁阻效应被发现,最初应用研究主要集中在计算机磁盘存储领域。电脑硬盘在读取数据时是利用磁头掠过盘片表面读取其磁场信号的。随着技术的发展,电脑硬盘的储存容量要求越来越大,要在相同面积的盘片上储存更多容量,就要求盘片有更多的磁道,而磁道越多越密其磁场信号就越弱,势必造成数据读取困难。如果读写磁头不能准确读取数据,硬盘的大容量就难以实现。
采用巨磁电阻技术的硬盘就能解决上述困难,巨磁电阻可以将用磁性方法存储的数据,以不同大小的电流输出,即使磁场很小,也能输出足够的电流变化,以便识别数据。这样硬盘就可以划出更多的磁道,容量也就能做得更大,从而大幅度提高了数据存储的密度。除存储领域外,巨磁阻效应还可以应用于位移、角度、速度测量方面,用来制造位移传感器、角度传感器、速度传感器等。巨磁电阻传感器具有体积小、灵敏度高、线性范围宽、响应速度快、环境适应性强、功耗低、可靠性高等优点,可以广泛应用于数控机床、汽车电子、消费电子、航空航天、国防军工等领域。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)巨磁电阻阻值受 影响而改变;
(2)巨磁电阻解决了提高磁盘容量时遇到的一个技术难题,这个技术难题是 ;
(3)为了探究巨磁电阻R的阻值大小与磁场强弱的关系,小明设计了如图所示的电路,R是巨磁电阻;
①小明是通过 改变自变量的;
②请你再想出一个改变自变量的方法 。
【答案】 磁场 数据读取困难 移动滑动变阻器的滑片 改变巨磁电阻R与电磁铁的距离
【详解】(1)[1]由材料可知,巨磁电阻材料的电阻值对磁场变化巨敏感,巨磁电阻阻值受磁场影响而改变。
(2)[2]巨磁电阻可以将用磁性方法存储的数据,以不同大小的电流输出,即使磁场很小,也能输出足够的电流变化,巨磁电阻解决了提高磁盘容量时遇到的数据读取困难这个一个技术难题。
(3)探究巨磁电阻R的阻值大小与磁场强弱的关系,磁场强弱为自变量。
①[3]图甲中通过移动变阻器滑片改变线圈中的电流大小来改变磁场强弱的。
②[4]可以改变巨磁电阻R与电磁铁的距离来改变巨磁电阻受到的磁场强弱,距离越近,巨磁电阻受到的磁场越强。
【题型6 磁场对电流的作用(电动机)】
21.(23-24九年级上·北京东城·期末)如图甲所示是我国自主研发的电磁发射器,它是利用磁场对电流的作用把弹丸发射出去,图乙中的设备与电磁发射器的工作原理相同的是( )
A.电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关
B.通电后导体在磁场中由静止开始运动
C.闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流
D.通电导线下方的小磁针发生偏转
【答案】B
【详解】电磁发射器,它是利用磁场对电流的作用把弹丸发射出去,故应用的是通电导体在磁场中受力运动(电动机)的原理;
A.电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关,是研究影响电磁铁磁性强弱的因素,故A不符合题意;
B.通电后导体在磁场中由静止开始运动,因为在磁场中受到了力的作用,与电磁发射器的原理相同,故B符合题意;
C.闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流是电磁感应现象,即磁能够生电,故C不符合题意;
D.通电导线下方的小磁针发生偏转,是因为电流周围存在磁场,故D不符合题意。
故选B。
22.有一种充电鞋,当人穿着它走动时,会驱动鞋底的碱性转子旋转,使线圈中产生电流,为鞋面上的锂聚合物电池充电。下图所示实验中原理和充电鞋通过人走动产生电流的原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】充电鞋通过人走动产生电流的原理是电磁感应。
A.图中为奥斯特实验,是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图为通电螺线管,其原理是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.图中通电导体在磁场中受力运动,应用是电动机,故C不符合题意;
D.图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,是电磁感应现象,故D符合题意。
故选D。
23.(23-24九年级上·北京顺义·期末)(1)小华探究磁场对通电导体是否有力的作用时,组装了图甲所示的电路,闭合开关后,观察到 的现象,说明磁场对通电导体产生力的作用了;
(2)在探究什么情况下磁可以生电时,实验装置如图乙所示。磁铁不动,导体棒 (选填“竖直上下沿磁感线”或“水平左右沿切割磁感线”)方向运动时,灵敏电流计指针发生偏转;断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论: 回路的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中就产生感应电流。本实验在探究过程中,是将 能转化成电能。
【答案】 导体AB运动 水平左右沿切割磁感线 闭合 切割磁感线 机械
【详解】
(1)[1]如图甲,导体AB位于磁场中,闭合开关后,当AB中有电流通过,会看到AB运动起来,说明磁场对通电导体产生了力的作用。
(2)[2]如图乙,磁铁不动,让导体棒AB水平左右沿切割磁感线方向运动时,电路中产生了感应电流,灵敏电流计指针会发生偏转。
[3][4]通过以上实验可以得出结论:闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流,这种现象叫电磁感应,是由英国物理学家法拉第发现的。
[5]在探究过程中,导体AB运动时消耗了机械能,产生感应电流,获得了电能,所以是将机械能转化成电能。
24.(23-24九年级上·北京昌平·期末)(1)小京用导线将电动小风扇(无内置电池)与灵敏电流计连接,如图甲所示.用力转动风扇扇叶,观察到灵敏电流计的指针偏转,这是 现象。
(2)小京用图乙所示的装置进行实验,闭合开关的瞬间,观察到金属棒ab在水平导轨上运动的现象,说明 。
(3)游乐园里有一块会发光的踏板,当小朋友在上面跳跃时,小灯泡便会一闪一闪的发光,踏板下方铺设的结构如图丙所示.该装置的原理与图 (选填“甲”或“乙”)所示的装置研究的原理相同。
【答案】 电磁感应 磁场对电流有力的作用 甲
【详解】(1)[1]电风扇的主体部分为磁铁与线圈,当用力转动它的扇叶时,线圈与磁场就会产生相对运动,闭合电路的一部分切割磁感线,电流中就会产生电流,即发生了电磁感应现象。我们转动扇叶,对扇叶做功,电路中产生电流,是机械能转化为电能。
(2)[2]给导体通电,有电流通过时,导体由静止到运动,说明导体受到了力的作用。即:磁场对电流有力的作用。
(3)[3]此过程中,人用力压踏板对踏板做功,小灯发光,是机械能转化为电能,与甲相似。
【题型7 磁生电(发电机)】
25.(23-24九年级下·河北石家庄·期末)下列与磁现象有关的实验中,说法不正确的是( )
A.如图甲所示,当闭合开关后电路中的红灯亮
B.如图乙所示,与发电机工作原理相同
C.如图丙所示,电流表中的电流方向与棒切割磁感线的方向有关
D.如图丁所示,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场
【答案】B
【详解】A.如图甲所示,当闭合开关后电磁体产生磁性,衔铁被吸附,红灯接入电路,电路中的红灯亮,故A正确,不符合题意;
B.如图乙所示,当闭合开关后,导体运动,说明磁场对电流有力的作用,应用是电动机而非发电机,故B错误,符合题意;
C.如图丙所示,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流;且感应电流方向与棒切割磁感线的方向有关,故C正确,不符合题意;
D.如图丁所示,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场,这是电流的磁效应,故D正确,不符合题意。
故选B。
26.(多选)(23-24九年级上·河北石家庄·期末)如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲图中实验可用来演示电流的磁效应,应用于电磁起重机
B.乙图中该装置揭示的原理可制成电动机,它是将机械能转化为电能
C.丙图中当水位升高到A时,红灯会发光报警
D.丁图中模型的原理是电磁感应
【答案】ACD
【详解】A.甲图中实验表明通电导体周围存在着磁场,该装置可用来演示电流的磁效应,电磁起重机就是根据电流的磁效应来工作的,故A正确;
B.乙图中该装置表明通电导体在磁场中受力而运动,根据这一原理制成了电动机,电动机将电能转化为机械能,故B错误;
C.丙图中当水位升高到A时,电磁铁电路接通,电磁铁有了磁性,吸引衔铁,使红灯电路接通,红灯发光报警,故C正确;
D.丁图中模型表明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,这个现象叫电磁感应,故D正确。
故选ACD。
27.(23-24九年级上·河北秦皇岛·期末)某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线两端跟灵敏电流计连接组成闭合电路。
(1)图乙中的a表示垂直于直面的一根导线,它是闭合电路的一部分,它在磁场中按箭头方向运动时,会产生感应电流的是 (填标号);
(2)从能量的角度来分析感应电流的产生过程是 能转化为电能;
(3)若将图中灵敏电流计换成 ,还可以探究 ,利用这一原理可制成 (选填“发电机”或“电动机”)。
【答案】(1)CD
(2)机械能
(3) 电源 磁场对通电导体的作用 电动机
【详解】(1)由电磁感应可知,导体做切割磁感线运动才会产生感应电流,因此CD方向运动会产生感应电流。
(2)感应电流产生过程中,将导体的机械能转化为电能。
(3)[1][2][3]若将图中灵敏电流计换成电源,导线会由电流通过,此时通电导线在磁场中会受到力的作用发生运动,利用该原理工作的是电动机,因此可以探究磁场对通电导体的作用。
28.(23-24九年级上·北京海淀·期末)图是小明“探究产生感应电流的条件”的实验装置,请按要求完成下列问题:
(1)闭合开关,下列可使灵敏电流计的指针发生明显偏转的操作是 (选填选项前的字母,正确选项多于一个)
A.磁体不动,使导体AB沿竖直方向做上下运动
B.磁体不动,使导体AB沿水平方向做左右运动
C.导体AB不动,使磁体沿竖直方向做上下运动
D.导体AB不动,使磁体沿水平方向做左右运动
(2)将实验装置中的灵敏电流计换成满足实验要求的电源,闭合开关后可观察到的现象是 。
【答案】 BD 导体AB沿水平方向运动
【详解】(1)[1]A.磁体不动,使导体AB沿竖直方向做上下运动,没有做切割磁感线运动,所以不能产生感应电流,故A不符合题意;
B.磁体不动,使导体AB沿水平方向做左右运动,导体AB切割磁感线运动,故会产生感应电流,故B符合题意;
C.导体AB不动,使磁体沿竖直方向做上下运动,没有做切割磁感线运动,所以不能产生感应电流,故C不符合题意;
D.导体AB不动,使磁体沿水平方向做左右运动,相当于磁体不动,AB左右运动,即切割磁感线运动,故会产生感应电流,故D符合题意。
故选BD。
(2)[2]磁场对通电导体的作用,电路中一定有电源,所以把灵敏电流计换成电源,导体AB成为通电导体在蹄型磁体的磁场中受力的作用而运动。
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