期末强基训练：第八章 电磁相互作用及应用-2024-2025学年教科版物理九年级上册

期末强基训练：电磁相互作用及应用 一、单选题 1．下列说法错误的是： A．把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场方向 B．电流的磁场方向与电流方向有关 C．感应电流方向与导体运动方向和磁感线方向有关 D．通电导体在磁场中受力方向与电流方向和导体运动方向有关 2．下列说法不正确的是（　　） A．蓄电池放电时，将化学能转化为电能，是电源 B．蓄电池充电时，将电能转化为化学能，相当于用电器 C．简单电路中电流方向是从电源的正极流向电源的负极 D．电动机是将电能主要转化为机械能的用电器 3．如图所示为新能源汽车号牌专用标识。号牌中的圆圈由两部分组成；左侧是英文单词“Eletcric”的首字母“E”，右侧是电源插头的图案；号牌中的字母“D”表示纯电动汽车。这类汽车发动机的动力装置是电动机，其工作原理是如图所示实验中的（　　） A． B． C． D． 4．矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相反（　　） A．ab段与fe段 B．ab段与ed段 C．bc段与fe段 D．af段与cd段 5．福建舰是我国完全自主设计建造的首艘采用电磁弹射型航空母舰，当电磁弹射车内的导体通过强电流时，即可产生强大的推力，将航母舰载飞机弹出.图中的实验与电磁弹射工作原理相同的是（    ） A． B． C． D． 6．如图所示是航空母舰上的电磁弹射器的示意图。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力。在图中所示的实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是（　　） A． B． C． D． 7．历史上有一位英国物理学家，通过大量实验研究了热和功之间的联系及电流的热效应，为能量守恒定律的建立奠定了坚实的基础。这位科学家是（　　） A．安培 B．焦耳 C．欧姆 D．法拉第 8．如图所示是直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，以下是同学们对直流电动机工作原理的分析，其中正确的是(　　) A．导线ab在这两个时刻电流方向不同，受力方向也不同 B．导线cd在这两个时刻电流方向相同，受力方向也相同 C．导线ab和cd在甲图位置所受力的方向相同 D．导线ab和cd在乙图位置受到的二力平衡 二、填空题 9．小明对电流表的内部结构很好奇，拆开后发现电流表的内部主要由固定的磁体和可以转动的线圈（与指针相连）两部分组成。经分析，当电流从电流表的“＋”接线柱进入后会进入线圈，产生 ，与固定的磁体产生力的作用，从而带动指针旋转。若在电流表“＋”“－”接线柱之间连接一根导线，用手拨动电流表指针，导线中会产生感应电流，这种现象叫做 。据此可制成 （选填“电动机”或“发电机”）。 10．做如图所示的小实验，用手拨动小风扇叶片，带动转子转动，转动越快，发现小灯泡发光的亮度越 ，微风电扇居然变成了“发电机”，该实验中 能转化为 能． 11．如图所示，为扬声器的剖面图，当电流方向如图中所示时，扬声器纸盆向右，当纸盆向左运动时，线圈中的电流方向与原来　 　（填“相同”或“相反”）的，而线圈的磁极可以用　 　定则来判断．从扬声器的工作原理上看，下列器件中　 　（填“发电机”、“电动机”或“空气开关”）与其工作原理相同． 12．如图所示的装置可以用来研究 （填“电动机”或“发电机”）的工作原理。图中闭合开关，静止的导体棒ab在轨道上向右运动，说明了通电导体在磁场中受到 的作用；若只将电源的正、负极对调，则导体棒ab将向 运动（选填“左”或“右”）；若同时将蹄形磁铁的N、S极对调、将电源的正、负极对调，则导体棒ab将向 运动（选填“左”或“右”）。 13．1820年丹麦的科学家 首先发现了电流周围存在磁场，1831年英国科学家法拉第发现了 ，这两个重要现象的发现，揭示了电和磁之间不可分割的联系。 14．如图的实验中，闭合开关后，导体棒ab向右运动，若要使ab向左运动，你的方法是   ．上述整个过程是将 能转化为   能． 15．电动自行车备受人们喜爱．驱动自行车前进的是 （选填“电动机”或“发电机”），它是根据 的原理制成的． 16．如图所示，闭合开关，通电导线会运动，说明通电导线在 中会受到力的作用。利用这个原理可以制作 （填“电动机”或“发电机”）。 三、实验题 17．如图甲所示是物理课上曾经使用过的一个实验装置，由铁架台、蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒和几根导线等器材组成。 （1）这一实验装置是用来研究 现象的； （2）在实验过程中： ①为使灵敏电流计的指针发生偏转，首先闭合开关，然后要使导体棒 （上下/左右）运动； ②保持导体棒的运动方向不变，将磁体N、S极的位置对调，灵敏电流计指针偏转方向也会改变，这说明：感应电流的方向与 的方向有关； （3）利用图乙所示的实验装置，闭合开关后，拿一根条形磁铁向右插入线圈中时，也会观察到灵敏电流计指针的偏转，磁铁向左从线圈中拔出时，电流计指针的偏转方向与磁铁向右插入线圈中时 （相同/相反）。 四、简答题 18．如图所示，在绝缘光滑的水平桌面上有一均匀磁场区域MN，其磁感线方向与纸面垂直。现将竖立放置的金属框向磁场区域推出，金属框由O点离手后进入磁场区域继续向右运动。请你结合能量及力与运动的知识判断金属框在进入磁场区域的过程中所受磁场对其作用力的方向，并简述你判断的理由。 19．在粗糙的水平桌面上有一均匀磁场区域（图中“×”表示垂直于纸面向里的磁感线）。绝缘弹簧的一端固定在竖直墙面上，O点为弹簧的原长位置，另一端固定一铜质金属框，将金属框置于磁场区域A点（此时金属框刚好完全进入磁场区域），金属框由A点松手后，向左运动到O点恰好静止。若仅将磁感线的方向改为垂直于纸面向外，重复上述操作。请判断：金属框是否还能在O点恰好静止，并简述你判断的理由。 20．小亮为了同时验证老师课堂上讲过的“电与磁”的几个实验，于是动手制作了如图所示的闭合线路，当他将图中导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时，电路中会相应的发生哪些物理现象：（写出2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 6 7 8 答案 D C B A D A B A 1．D 【详解】根据对磁现象基础知识的掌握可知A、B、C都正确．通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，所以D错误． 故选D． 2．C 【详解】AB．蓄电池充电时，将电能转化为化学能，所以相当于用电器，蓄电池放电，将化学能转化为电能，所以相当于电源，故AB正确，不符合题意； C．在电源外部，电路中电流方向是从电源的正极流出，经过用电器流向电源的负极，在电源内部，电流方向是从电源的负极流向正极，故C错误，符合题意； D．电动机是用电器，工作时将电能主要转化为机械能，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．B 【详解】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 A．图中是奥斯特实验，小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意； B．电路中有电源，通电线圈或导体受到磁场力的作用运动，是电动机的工作原理，故B符合题意； C．图中是研究电磁铁的原理图，是根据电流的磁效应制成的，故C不符合题意； D．图中是电磁感应的实验，属于发电机的原理，故D不符合题意。 故选B。 4．A 【详解】A．由电路分析可知，ab段与fe段的电流方向相反，所以ab段与fe段受到该磁场的作用力方向相反，故A符合题意； B．由电路分析可知，ab段与ed段的电流方向相同，所以ab段与ed段段受到该磁场的作用力方向相同，故B不符合题意； C．磁场的作用力方向与磁场方向和电流方向有关，由图可知磁场方向不变，由电路分析可知，bc段与fe段的电流方向相同，所以bc段与fe段受到该磁场的作用力方向相同，故C不符合题意； D．由电路分析可知，af段与cd段的电流方向相同，所以af段与cd段受到该磁场的作用力方向相同，故D不符合题意。 故选A。 5．D 【详解】电磁弹射器的弹射车轨道与飞机前轮接触，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。 A．通电导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应实验，故A不符合题意； B．图中研究的是奥斯特实验，是通电导线周围有磁场，故B不符合题意； C．图中研究电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数的关系，故C不符合题意； D．图中导体中有电流通过，在磁场中会发生运动，研究的是磁场对通电导线的力的作用，故D符合题意。 故选D。 6．A 【详解】电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，应用的是通电导体在磁场中受力的作用。 A．当开关闭合时，通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的工作原理图，故A符合题意； B．当开关闭合时，通电螺线管周围会产生磁场，故B不符合题意； C．当开关闭合时，导线AB切割磁感线，会产生感应电流，故C不符合题意； D．将小磁针放在通电导体下方，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故D不符合题意。 故选A。 7．B 【详解】A．在物理学中，我们用安培定则来判断通电螺线管的极性与电流方向的关系，安培定则的内容是：用右手握住螺线管，弯曲的四指所指的方向是电流的方向，大拇指所指的那端是螺线管的N极。因此，首先发现这一关系的科学家是安培，故A不符合题意； B．焦耳通过大量的实验得出电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系，即焦耳定律，故B符合题意； C．欧姆发现了著名的欧姆定律，故C不符合题意； D．法拉第发现了磁场能产生电流，这是电磁感应，故D不符合题意。 故选B。 8．A 【详解】由图示可知，导线ab在甲图中电流方向是由b到a的，受力方向是竖直向下的，在乙图中电流方向是由a到b的，受力方向是竖直向上的，故A正确；同理可知，导线cd在这两个时刻的电流方向和受力方向都是不同的，故B错；导线ab和cd在甲图位置所受力的方向是相反的，故C错；导线ab和cd在乙图位置受到的两个力没有同一直线上，不是平衡力，故D错；应选A． 9． 磁场 电磁感应 发电机 【详解】[1] 由电流的磁效应可知，当电流从电流表的“＋”接线柱进入后会进入线圈，产生磁场； [2] 若在电流表“＋”“－”接线柱之间连接一根导线，用手拨动电流表指针，闭合电路中的部分导体切割磁感线，导线中会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应； [3] 这是磁生电现象，即电磁感应现象，据此可制成发电机。 10． 亮 机械 电 【详解】电风扇里装的是电动机，其构造中是由磁体和线圈组成的，若转动电动机的线圈，线圈恰好在磁场中做切割磁感线运动，故此时会产生电流，该现象实际就是电磁感应现象，转速越快，线圈切割磁感线越快，电流越大，灯泡就越亮，在发电的过程中，消耗机械能，产生电能，该实验将机械能转化为电能． 11． 相反 安培 电动机 【详解】如图所示，为扬声器的剖面图，当电流方向如图中所示时，扬声器纸盆向右，当纸盆向左运动时，即所受力的方向发生了改变，即此时线圈中的电流方向与原来相反的；圈的磁极可以用安培定则来判断．当扬声器的线圈通过电流时，通电线圈在磁场中受到力的作用而引起线圈振动，从而带动纸盆振动而发出声音．电动机就是根据通电线圈在磁场中受到力的作用这一原理制成的；发电机是根据电磁感应现象制成的． 【点睛】（1）根据扬声器线圈中的变化的电流产生变化的磁场，通电线圈在磁场中受到力的作用而振动，从而带动纸盆运动而发声；且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关；（2）通电线圈的磁极可以用安培定则进行判断． 12． 电动机 力 左 右 【详解】[1][2]闭合开关，静止的导体棒ab通电后在轨道上向右运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，这是电动机的原理。 [3][4]因为通电导体在磁场中受到力的方向受磁场方向和电流方向两因素影响。若只将电源的正、负极对调，改变了电流方向，则导体棒ab的受力方向改变，所以导体棒ab将向左运动；若同时将蹄形磁铁的N、S极对调、将电源的正、负极对调，即磁场方向和电流方向都改变，则导体棒ab的运动方向不变，将向右运动。 13． 奥斯特 电磁感应现象 【详解】[1]1820年丹麦科学家奥斯特发现了电流的磁效应—电流周围存在磁场； [2]1831年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象。 14． 让电流从a流向b（改变磁铁的南北极的位置） 电 机械 【详解】解答：如图的实验中,闭合开关后,导体棒ab向右运动,若要使ab向左运动,即改变电流的方向或磁场的方向即可,故可以让电流从a流向b(改变磁铁的南北极的位置)；在上述过程中，消耗电能，产生机械能，所有是将电能转化为机械能的过程． 点睛：通电导体在磁场中受力，受力方向与磁场方向、电流方向两个因素有关．只改变其中一个因素，可以改变运动方向，同时改变两个因素，运动方向不会改变． 15． 电动机 通电线圈在磁场中受力转动 【详解】电动机工作时将电能转化为机械能．所以驱动自行车前进的是电动机； 电动机是根据磁场对电流的作用力，即通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的． 【点睛】注意分清楚研究电磁感应和磁场对通电导线作用力的两个原理，从能的转化看，两者是相反的，即电磁感应现象中将机械能转化为电能，而磁场对通电导线的作用力，将电能转化为机械能． 16． 磁场 电动机 【详解】[1][2] 导线处于蹄形磁铁的磁场中，闭合开关，通电导线会运动，说明通电导线在磁场中会受到力的作用，应用是电动机。 17． 电磁感应 左右 磁场 相反 【详解】（1）[1]由图可知，该装置中没有电源，但有蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒等，所以这一实验装置是用来研究电磁感应现象的。 （2）①[2]产生感应电流的条件之一是导体在磁场中做切割磁感线运动，图甲中两磁极间的磁感线沿竖直方向，要导体切割磁感线，则应使导体棒左右运动。 ②[3]保持导体棒的运动方向不变，将蹄形磁体N、S极的位置对调，灵敏电流计指针偏转方向也会改变，这说明：感应电流的方向与磁场方向有关。 （3）[4]感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向有关。拿一根条形磁铁向右插入线圈中时，螺线管线圈会切割磁感线，也会观察到灵敏电流计指针的偏转，将磁铁向左从线圈中拔出时，磁场方向不变，导体切割磁感线方向发生改变，故感应电流的方向改变，即磁铁向左从线圈中拔出时，灵敏电流计偏转方向与磁铁向右插入线圈中时相反。 18．见解析 【详解】电磁感应现象是指闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流，动能转化为电能，金属框的速度减小，则磁场对金属框作用力的方向与运动方向相反，即水平向左。 19．见解析 【详解】将金属框置于磁场区域A点（此时金属框刚好完全进入磁场区域），O点为弹簧的原长位置，金属框由A点松手后，在弹簧拉力作用下向左运动，金属框则有部分离开磁场区域，部分金属框在磁场中做切割磁感线的运动，从而产生感应电流，通电金属框在磁场中会受到磁力的作用，则金属框在弹簧的弹力、水平桌面的摩擦力和磁场力的作用下，向左运动到O点恰好静止。若仅将磁场方向改为垂直纸面向外，则产生的感应电流方向改变。此时磁场方向和感应电流方向都改变时，金属框受到的磁场力方向不变，受力情况与原先相同，金属框还能运动到O点恰好静止。 20． 铁块受吸引向下移动 小磁针发生偏转 【详解】[1]导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时，由于是切割磁感线，所以导体AB中会产生感应电流；因为电路中有电流通过，所以电磁铁会具有磁性，能吸引铁块，会使铁块向下移动。 [2]小磁针会在磁场中发生偏转，由于通电导体周围存在磁场，小磁针在磁场中受到力的作用会发生偏转。 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 $$