7.3电磁铁+同步训练--2024-2025学年教科版物理九年级上册

7.3电磁铁 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。闭合开关S，甲、乙吸引大头针的情况如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．电磁铁甲上端是S极 B．电磁铁甲、乙能吸引大头针，其原因是通电导体在磁场中受到力的作用 C．电磁铁乙吸引的大头针比电磁铁甲多，说明通过电磁铁乙的电流大于通过电磁铁甲的电流 D．仅对调电源的正负极，电磁铁甲和乙吸引大头针的数目均不变 2．如图所示，2023年3月31日，由我国自主研制的高温超导磁浮全要素试验系统完成首次悬浮运行，这标志着我国在高温超导电动悬浮领域实现重要技术突破。下列说法中错误的是（    ） A．磁悬浮列车高速行驶时，列车周围的空气压强减小 B．电流流经超导材料时不发生热损耗 C．车体的流线型及磁悬浮使得车体运行时不受阻力的作用 D．超导材料可以承载更大电流，从而产生超强磁场 3．电磁铁的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右做匀速直线运动（如图所示）．当铁块从电磁铁的正下方向右运动，同时滑片逐渐向下滑动，下列判断错误的是 A．电磁铁的磁性逐渐减弱      B．铁块受到的摩擦力不变 C．铁块对地面的压强逐渐增大    D．弹簧秤的读数逐渐变大 二、填空题 4．如图所示的磁悬浮列车，它是利用电流的 效应使得列车悬浮于轨道上，采用了 的办法减小了摩擦，使得列车可以高速行驶。磁悬浮列车上的电磁铁通过的电流很大，为了防止电流产生的热量烧坏电磁铁的线圈，所以列车上的电磁铁线圈选用的是超低温条件下的 （填“半导体”或“超导体”）材料，就可以很好的解决这一难题。 5．如图所示，闭合开关S，条形磁体静止后，将滑动变阻器的滑片P从左往右滑动的过程中，弹簧的测力计的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 6．法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝尔由于发现巨磁电阻（GMR）效应，荣获了 2007 年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图： （1）闭合开关 S2，指示灯不亮，再闭合开关 S1，指示灯发光，由此可知：巨磁电阻的大小与 有关； （2）若滑片 P 向左移动，电磁铁的磁场 （填“增强”、“减弱”）。 （3）若滑片 P 向左移动，观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论： 。 7．按要求完成填空。 （1）小伟家中的电能表如图甲所示，此时电能表的读数是 ； （2）如图乙所示，在金属管中装一些酒精，然后用塞子塞紧管口，用一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动，观察到塞子被顶出，此过程中将气体的内能转化为塞子的 能； （3）如图丙所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，选用同一小车从同一斜面的 高度由静止开始滑下； （4）如图丁所示，闭合开关后移动滑片，观察电磁铁吸引小铁钉的数量，这是为了探究电磁铁的磁性强弱与 的关系。 8．电磁铁与普通磁铁相比有许多优点，请写出其中的两点。 （1） ； （2） 。 三、作图题 9．在图中，根据电源的正、负极标出磁感线的方向和通电螺线管及小磁针的N、S极。 四、实验题 10．探究影响电磁铁磁性强弱的因素。 (1)如图所示，闭合开关，发现电磁铁吸起铁钉，说明电磁铁 磁性。通过电磁铁能否吸引铁钉来判定它是否有磁性，运用的科学方法是 ； (2)发现电磁铁甲比乙吸引铁钉多，说明在 一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，磁性越强。 五、简答题 11．在一螺线管正上方用弹簧悬挂一条形磁铁，将该螺线管接入如图所示的电路中，闭合开关S一段时间后，条形磁铁处于静止状态；若将滑片移动到最右端，弹簧总长增加。请判断在滑片右移过程中，通电螺线管与条形磁铁间的作用力与磁铁重力的关系，并说明理由。 12．阅读材料，回答问题： 磁悬浮列车 磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具，是高新技术的产物．上海磁悬浮列车示范运营线项目于2006年4月26日正式通过国家竣工验收． 磁悬浮列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引，同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥．列车前进时，线圈里流动的电流方向就反过来，即原来的S极变成N极，N极变成S极．循环交替，列车就向前奔驰． 稳定性由导向系统来控制． 磁悬浮列车底部及两侧转向架的顶部安装电磁铁，在"工"字轨的上方和上臂部分的下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流使电磁铁和轨道间保持1厘米的间隙，让转向架和列车间的吸引力与列车重力相互平衡，利用磁铁吸引力将列车浮起1厘米左右，使列车悬浮在轨道上运行．这必须精确控制电磁铁的电流． 磁悬浮列车是利用磁极间 的原理工作的． 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 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 答案 D C B 1．D 【详解】A．电流从甲的上端流入，结合安培定则可知，其上端为N极，故A错误； B．电磁铁吸起大头针，是因为电流的磁效应，故B错误； C．由电路图可知，甲、乙两电磁铁串联，所以通过两者的电流是相同的，乙能吸引更多大头针是因为其线圈匝数更多所以磁性更强，故C错误； D．电磁铁的磁性与通过电流的大小以及线圈匝数有关，将电池正负极对调，会使电磁铁的极性发生改变，但是电路中的电流以及两者的线圈匝数都没有发生变化，所以甲、乙两电磁铁的磁性不变，吸引大头针的数量也不会变化，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】A．磁悬浮列车高速行驶时，周围空气流速快，压强减小，故A正确，不符合题意； B．超导材料，电阻为零，根据焦耳定律，电流流经超导材料时不发生热损耗，故B正确，不符合题意； C．车头设计成流线型，可有效减小空气阻力，磁悬浮可使得车辆行驶摩擦力减小，因此车体的流线型及磁悬浮使得车体运行时有效地减小阻力作用，但并不能完全不受阻力，故C错误，符合题意； D．超导材料，电阻为零，可以承载更大电流，从而产生超强磁场，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．B 【详解】A. 当滑片向下滑动时，滑动变阻器连入的阻值变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，所以电磁铁的磁性会减弱；故A正确；B. 铁块因电磁铁磁性减弱而吸引力减小，所以压力增大，在接触面粗糙程度不变的情况下，摩擦力也跟着增大，故B错误；C. 当铁块在电磁铁的正下方时，铁块除了受到重力以外，还受到电磁铁对它的吸引力，由于电磁铁对铁块的吸引力方向竖直向上，所以此时铁块对地面的压力等于重力减去吸引力；当铁块从电磁铁正下方向电磁铁右移动的过程中，铁块受到的吸引力在逐渐减小，所以铁块对地面的压力在逐渐增大，因此在受力面积一定时，铁块对地面的压强在逐渐增大，故C正确；D. 铁块在弹簧测力计作用下向右做匀速直线运动，拉力大小等于摩擦力，摩擦力增大，拉力增大，弹簧秤示数变大，故D正确．故选B. 【点睛】此题应从两个方面进行分析，一是滑动变阻器的移动对电路中电流大小的影响，这决定了电磁铁磁性的强弱；二是电磁铁对铁块的吸引会改变铁块对桌面的压力，进而改变压强和摩擦力的大小． 6． 磁 使接触面分离 超导体 【详解】[1]磁悬浮列车上的电磁铁的特点是：有电流时有磁性，是利用电流的磁效应工作的。 [2]列车悬浮于轨道上，是通过使接触面分离的方法来减小摩擦力，从而提高了运行速度。 [3] 列车上的电磁铁线圈一般用超导体材料（电阻小到可以忽略）绕制，原因是线圈的电阻越小，电流通过时产生的热量越少。 7．变小 【详解】开关闭合，根据安培定则判断电螺线管的上端为N极，下端为S极；滑动变阻器滑片从左往右滑动的过程中，电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，同名磁极相互排斥，因此条形磁铁的排斥力增大，所以弹簧测力计的示数将变小。 8． 磁场强弱 增强 磁场越强巨磁电阻阻值越小 【详解】（1）[1]闭合开关S2，指示灯不亮，说明巨磁电阻阻值很大，再闭合开关S1，指示灯发光，说明巨磁电阻变小，由此可知，巨磁电阻的大小与磁场强弱有关。 （2）[2]若滑片P向左移动，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，观察到指示灯变得更亮，说明电路中的电流明显增强。 （3）[3]由欧姆定律知道，电路中GMR的阻值显著减小。由此实验可得出结论：磁场越强巨磁电阻的阻值越小。 9． 231.0 机械 同一 电流大小 【详解】（1）[1]如图甲所示，电能表的读数为231.0。 （2）[2]由题可知，塞子被顶出是因为金属管内的气体对塞子做功，是气体的内能转化为塞子的机械能。 （3）[3]如图丙所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，需要控制小车到达水平面时的速度相等，所以要选用同一小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，如果小车被放置的高度不同，小车下滑到达水平面的速度就不同。 （4）[4]如图丁所示，闭合开关后移动滑片，就改变了电路的电阻，从而就改变了通过电磁铁的电流大小；实验中移动变阻器的滑片，观察电磁铁吸引小铁钉的数量，若吸引的小铁钉数量多就说明电磁铁的磁性较强；这是为了探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。 10． 电磁铁磁性的有无可以控制 电磁铁磁性的强弱可以调节等 【详解】（1）[1]电磁铁只有在通电时才能获得磁性，因此，可通过控制电流的有无来控制电磁铁磁性的有无。 （2）[2]控制电流的大小、线圈的匝数等还可以控制电磁铁的磁性强弱。 11． 【详解】根据安培定则判定通电螺线管的左端为N极，磁体外部的磁感线是从磁体的N极出发回到S极的。根据磁极间相互作用规律，小磁针静止时其右端与螺线管左端相吸引，即小磁针的右端为S极，左端为N极，如图所示： 12． 有 转换法 电流 【详解】(1)[1][2]磁体具有吸引铁、钴、镍一类物质的性质，发现电磁铁吸起铁钉，说明电磁铁具有磁性。把判断是否具有磁性转换成是否可以吸引铁钉，这种方法做转换法。 (2)[3]两个电磁铁串联，通过的电流相同，甲的匝数较多，吸收的铁钉较多，说明在电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，磁性越强。 13．见解析 【详解】将滑片移动到最右端时，电阻增大，电流减小，通电螺线管磁性减弱，此时弹簧总长增加，由此可判断螺线管上端为S极；条形磁铁受到排斥力的作用，方向竖直向上；而弹簧原本可能被压缩、处于原长或被拉长，所以条形磁铁所受到的排斥力可能大于、等于或小于重力。 14．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 【详解】磁悬浮列车底部及两侧转向架的顶部安装电磁铁，在"工"字轨的上方和上臂部分的下方分别设反作用板和感应钢板，让转向架和列车间的吸引力与列车重力相互平衡，利用异名磁极相互吸引将列车浮起； 磁悬浮列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引，同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥，利用同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，列车就向前奔驰． 答案：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引． 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 学科网（北京）股份有限公司 $$