第八章 电磁相互作用及应用 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级上册

第八章 电磁相互作用及应用 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻挡装置，满载排水量8万余吨。如图所示为舰载机在航母上起飞时的情景，下列说法正确的是（　　） A．舰载机从甲板上起飞时，以舰载机为参照物，航母是静止的 B．舰载机升空后，不再受到重力的作用 C．电磁弹射是将电能转化为机械能 D．舰载机被加速水平弹射过程中机械能不变 2．下面四个图都是反映课本内容的实验，其中表述正确的是（　　）    A．图甲是研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系 B．图乙是研究电磁感应现象 C．图丙是研究磁场对电流的作用 D．图丁是研究电流的磁场 3．图中与磁现象有关的四个实验，其对应的判断正确的是（　　） A．甲图是电磁感应现象 B．乙图说明电流具有磁效应 C．丙图说明磁场对电流有力的作用 D．丁图说明磁体周围不同点的磁场方向一定不同 4．小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动。若要改变电动机转动的方向，下列做法可行的是（　　） A．换用磁性更强的磁体 B．同时对调磁铁和电源的两极 C．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点 D．增加电池的节数 5．在探究电和磁之间的关系时，小强设计了如图所示的实验装置，磁体和导体棒均水平放置，电流表为灵敏电流计。下列有关说法正确的是（　　） A．断开，闭合，导体棒能运动起来，此现象是由法拉第最早发现的 B．断开、闭合，不论导体棒怎样运动，电流表的指针都会发生偏转 C．断开、闭合，导体棒只有水平左右运动，电流表的指针才会发生偏转 D．断开，闭合，保持金属棒不动，左右移动磁体，电流表的指针也会发生偏转 二、填空题 6．在讲解电流的磁效应这一节时，老师把如图所示的装置放在课桌上，老师走进教室，导线ab突然向右运动，学生们惊呼了，原来与ab相连的导线线圈隐藏在门框四周，而老师怀里藏着一根条形磁铁，进门时相当于线圈做 产生电流，导体ab通电而运动．根据通电导体在磁场中受到力的作用，我们制成了 ．（选填“电动机”或“发电机”） 7．说出下列事例运用了哪些原理或现象： （1）“潭清疑水浅”是因为光的 现象； （2）“酒香不怕巷子深”是因为 ； （3）发电机的原理是 ，与 （选填“扬声器”或“话筒”）原理相同。 8．如图所示，闭合开关，电动机转动，如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是 ；若将电池换成灵敏电流表，闭合开关，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是著名的 现象，是物理学家 发现的。 9．如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向左移动，发现导体棒cd也随之运动起来。此实验装置中的乙部分，应用的物理原理是 。    10．POS刷卡机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头，如图所示，在使用时，将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，刷卡机便可读出磁条上的信息。在这个过程中利用了 原理，利用这一原理的装置还有 。（例举一例） 三、实验题 11．小华用如图甲所示的装置做电和磁的两个探究实验。ab棒是放在U型磁铁中央的一段导体，且被两根绝缘体细线悬挂着，ab棒两端连接着导线。      （1）在虚线框内接入电源，可以探究 ； （2）乙、丙两个图中， 图的线圈恰好处于平衡位置，另一个图中线圈左右两边所受力不满足二力平衡条件中的哪一个条件？答：这两个力 ； （3）在虚线框内接入小量程电流表，可以探究 现象；若不计空气阻力和悬点接线柱处摩擦力，在闭合开关和断开开关两种情况下，将棒分别从右侧同一位置由静止释放，棒摆动到最低处时的速度分别为v1和v2，则v1 v2。 四、简答题 12．如图所示，某物理兴趣小组的同学，用较长的软电线两端与电流表两接线柱连接起来，两位同学手持电线分别站在地面上东、西方位，像摇跳绳一样在空中摇动电线，使电线切割地磁场的磁感线，发现电流表指针不偏转．经检查各元件完好连接无故障．请完成下列问题． （1）猜想电流表指针不偏转的可能原因： ； （2）写出检验你的猜想的方法： ． 13．如图所示是一个直流电动发电两用机，当S1闭合S2断开时，它是一个什么装置？此时的能量转化情况是怎样的？当S1断开S2闭合时，它又是一个什么装置？此时的能量转化又是怎样的？ 14．阳阳做了如图所示的一个实验，将一个两端开口的玻璃管的下端靠近乒乓球，管的上端用一个电吹风对着管口水平吹风，发现乒乓球沿着玻璃管向上运动，并从管口飞出，请回答下列问题： （1）乒乓球沿着玻璃管向上运动，是利用了流体压强的什么特点？ （2）电吹风中的电动机工作时，主要的能量转化是什么？ （3）电吹风吹热风时，电热丝的发热原理是什么？ 五、计算题 15．某直流电动机的铭牌上标有“220V 6.6kW”，电动机线圈的电阻为0.5Ω．     （1）电动机的工作原理是什么？     （2）该电动机正常工作1h，消耗多少J电能？电动机线圈产生多少热量？     （3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象． 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 答案 C D C C D 1．C 【详解】A．舰载机从甲板上起飞时，以舰载机为参照物，航母的相对位置改变，是运动的，故A错误； B．舰载机升空后，仍然受到竖直向下的重力的作用，故B错误； C．电磁弹射利用的是通电导体在磁场中受力运动的原理，是将电能转化为机械能，故C正确； D．舰载机被加速水平弹射过程中，质量和高度不变，重力势能不变，速度增加，则动能增加，所以机械能变大，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】A．图中两电磁铁串联，电流相等，线圈匝数不等，因此研究的是磁性强弱与线圈匝数的关系，故A错误； B．图中有电源，线圈通电后会发生转动，因此是研究磁场对电流作用的装置，故B错误； C．图中没有电源，导体在磁场中切割磁感线运动，产生感应电流，探究电磁感应现象的装置，故C错误；         D．图中是奥斯特实验的装置，说明了电流周围存在磁场，故D正确。         故选D。 3．C 【详解】A．甲图中，两个串联在电路中的电磁铁，其匝数不同，吸引铁钉的数量不同，这是为了探究电磁铁磁性与匝数的关系，故A错误； B．乙图中，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时会产生感应电流，这是电磁感应现象，故B错误； C．丙图中，通电导体在磁场中受到力的作用而运动，说明磁场对电流有力的作用，故C正确； D．丁图中，摆在条形磁体周围的小磁针，中上和中下两个小磁针的指向相同，说明此两处的磁场方向相同，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．换用磁性更强的磁体，改变磁场作用力大小，方向不变，故A错误； B．同时对调磁铁和电源的两极，受力方向不变，则电动机转向不变，故B错误； C．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点，线圈中的电流的方向发生了改变，受力运动方向改变，电动机转动方向改变，故C正确； D．增加电池的节数，改变了电流大小，改变电动机转速，转向不变，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．断开S1、闭合S2，导体棒有电流，在磁场中受到到力的作用，能运动起来，说明通电导体在磁场中会受到力的作用，这就是电动机的原理，此现象是由安培最早发现的，故A错误； B．断开S2、闭合S1，当导体棒在竖直方向运动，导体没有在磁场中做切割磁感线运动，电路中就不会产生感应电流，电流表的指针都不会发生偏转，故B错误； C．断开S2、闭合S1，使导体棒水平运动或斜着运动，此时导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会产生感应电流，灵敏电流计的指针发生偏转，这是电磁感应现象，故C错误； D．断开S2、闭合S1，保持金属棒不动，左右移动磁体，此时导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会产生感应电流，电流表的指针也会发生偏转，故D正确。 故选D。 6． 切割磁感线运动 电动机 【详解】试题分析：老师将导线线圈隐藏在门框四周，怀里藏着一根条形磁铁，即老师走进教室，进门时相当于线圈做切割磁感线运动而产生感应电流；此时导线ab中会有电流经过，所以根据通电导体在磁场中受到力的作用而运动，我们利用该原理制成了电动机． 7． 折射 一切物质的分子都在不停地做无规则运动 电磁感应现象 话筒 【详解】（1）[1]潭清疑水浅是因为由于光的折射，看到水底形成的像，像的位置比物体的实际位置要浅，是光的折射现象。 （2）[2]酒香不怕巷子深属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动。 （3）[3][4]发电机的原理是电磁感应现象，与话筒原理相同。话筒工作时，声音会使得话筒内的振膜振动，带动线圈线圈振动，线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，将声信号转化为电信号，可知话筒的工作原理是电磁感应现象。 8． 改变电流方向 电磁感应 法拉第 【详解】[1]闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的；如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是：改变电流的方向。 [2][3]将电池换成灵敏电流表，闭合开关，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是电磁感应现象，是物理学家法拉第发现的。 9．通电导体在磁场中受力的作用 【详解】由题意和图示可知，闭合开关，将甲中的导体ab水平向左移动，此时闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体ab中会有感应电流产生，这是电磁感应现象，电路中有了感应电流之后，感应电流经过导体cd，此时乙中的cd相当于放入磁场中的通电导体，通电导体在磁场中会受到力的作用，故发现导体棒cd也随之运动起来，这是电动机的工作原理。 10． 电磁感应 发电机（动圈式话筒） 【详解】[1]如图电路中没有电源，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。将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS刷卡机读出信息，这个过程的工作原理就是电磁感应原理。 [2]利用电磁感应原理的装置有发电机、动圈式话筒等。 11． 通电导体在磁场中受力运动 丙 不在同一直线上 电磁感应 小于 【详解】（1）[1]在虚线框内接入电源，闭合开关时，导线通电，可以探究通电导体在磁场中受力运动。 （2）[2]乙、丙两个图中，丙图的线圈所在平面与磁感线垂直，线圈处于平衡状态，恰好处于平衡位置。 [3]乙图中线圈左右两边受力大小相等，方向相反，作用在两条直线上。 （3）[4]在虚线框内接入小量程电流表，通过闭合电路的部分导体切割磁感线，可以探究电磁感应现象。 [5]若不计空气阻力和悬点接线柱处摩擦力，在闭合开关和断开开关两种情况下，将棒分别从右侧同一位置由静止释放，闭合开关时，棒将机械能转化为电能，棒运动过程中机械能减小，；断开开关时，棒下摆过程中，只有重力做功，棒摆动过程中，机械能不变，棒摆动到最低处时，高度相同，质量相同，重力势能相同，则闭合开关和断开开关两种情况下，棒摆动到最低处时，闭合开关时棒的动能小于断开开关时棒的动能，所以速度 12． 此电流表的分度值太大，无法检测该实验产生的微小电流 将电流表更换为灵敏电流计，仿照刚才摇动电线的方式进行实验．观察灵敏电流计指针是否发生偏转．若指针发生偏转，说明猜想正确；反之，说明猜想错误 【详解】(1). 根据题意知道，两位同学在用电线切割地磁场的磁感线，来产生感应电流；电流表指针不偏转可能是由于感应电流太小，电流表的灵敏度太低，无法检测到该实验产生的微小电流； (2). 检验方法是： 将电流表更换为灵敏电流计，仿照刚才摇动电线的方式进行实验，观察灵敏电流计指针是否发生偏转，若指针发生偏转，说明猜想正确；反之，说明猜想错误． 点睛：本题考查的是学生的课堂实验探究过程及考查学生在探究过程中的动手、动脑能力． 13．当S1闭合S2断开时，它是一个发电机，此时机械能转化为电能．当S1断开S2闭合时，它是一个电动机，此时电能转化为机械能． 【详解】当S1闭合S2断开时，灯泡接入电路，此时，电路中无“电源”，故它是一个发电机．当S1断开S2闭合时，电池组接入电路，故它是一个电动机． 14．（1）流体流速大的位置压强小；（2）电能转化为机械能；（3）电流的热效应 【详解】（1）．玻璃管的上端空气流速大，压强小；玻璃管的下端空气流速小，压强大．所以将乒乓球从下端压向上端，并从管口飞出．这是利用了流体流速越大的位置压强越小的特点． （2）．电吹风中的电动机工作时，消耗电能，使空气流动，获得机械能，所以电动机主要将电能转化为机械能． （3）．电吹风吹热风时，电热丝将电能转化为内能，温度升高，对外放出热量，是利用电流的热效应工作的． 15．（1）通电导体在磁场中受到力的作用； （2）2.376×107J；1.62×106J； （3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能，消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，使电动机的温度升高，从而产生焦糊的味道． 【详解】（1）电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用； （2）电动机消耗的电能W=Pt=6.6kW×1h=6.6kW•h=6.6×3.6×106J=2.376×107J， 根据P=UI可知电动机正常工作时的电流：， 线圈产生的热量Q=I2Rt=（30A）2×0.5Ω×3600s=1.62×106J； （3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能，消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高，使电动机的温度升高，从而产生焦糊的味道． 【点睛】解决本题的关键知道电动机是非纯电阻电路，线圈产生的热量小于电动机正常工作时消耗的总电能． 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$