16.3 探究电磁铁的磁性 -2024-2025学年沪粤版九年级下册物理

2024—2025学年九年级下册物理沪粤版16.3 探究电磁铁的磁性 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．为了防止中考考试作弊，监考人员利用手持式金属探测器对考生进行检查（如图所示），当靠近金属物体时，在金属导体中就会产生涡电流，探测器发出警报。以下选项中也是利用该原理工作的是（　　） A．电动机 B．电磁铁 C．动圈式话筒 D．电铃 2．电磁波在现代生活中有越来越多的应用，下面所列举的几种情况中，哪一种没有用到电磁波 A．使用移动电话发信息 B．用VCD机放映电影光蝶 C．汕头人民广播电台播放音乐节目 D．中央电视台播放国际新闻 3．弹簧测力计下悬挂一条形磁铁，磁铁下方有一螺线管，如图所示．闭合开关，条形磁铁稳定后，弹簧测力计的示数为F．下列做法能使F变大的是 A．增加线圈匝数 B．对调电源正负极 C．往螺线管中插入铁芯 D．滑动变阻器滑片P向a端移动 4．下列选项中，能减弱通电螺线管磁性的措施是（　　） A．改变线圈中的电流方向 B．增加线圈的匝数 C．减小线圈的电流 D．在线圈中插入铁芯 5．巨磁电阻GMR，在受到外加磁场作用时会引起电阻值变化．如图是研究巨磁电阻特性的原理图．实验发现，当闭合S1、S2后使滑片P向右滑动过程中，指示灯明显变暗．对于该过程描述，正确的是 A．电磁铁右端为N极 B．电磁铁的磁性增强 C．甲图电流变大 D．巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增大 6．为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，某同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法中正确的是 A．要使电磁铁的磁性增强，滑动变阻器的滑片应向右滑动 B．用电磁铁吸引大头针的数目显示它的磁性强弱 C．两电磁铁的线圈串联是为了探究磁性强弱与电流的关系 D．B线圈的匝数多，说明通过B线圈的电流大于通过A线圈的电流 7．如图所示，为某同学探究通电螺线管磁性强弱的实验图。下列说法中正确的是(  ) A．通电螺线管上端为S极         B．闭合开关，弹簧测力计示数变大 C．电流表示数变大时，弹簧测力计示数变小 D．调换磁铁的N、S极，弹簧测力计示数不变 8．下列有关电和磁的说法正确的是（　　） A．验电器的工作原理是异种电荷相互排斥 B．磁体周围的磁感线实际上并不存在 C．通电螺线管的内部没有磁场 D．地磁极的北极在地理北极附近 9．如图所示，开关闭合，滑动变阻器的滑片位于A端，小铁片被竖直吸在电磁铁的左侧。若将滑片从A端移动到中点，则（　　） A．铁片受到的摩擦力将不变 B．小铁片会脱落 C．电磁铁的磁性减弱 D．电磁铁的左端为N极 10．法国科学家阿尔贝·费尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应，荣获了诺贝尔物理学奖，如图所示是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，当闭合开关S1、S2后，使滑片P向右滑动的过程中，指示灯明显变暗，则下列说法正确的是（ ） A．电磁铁的右端为N极 B．滑片P向右滑动过程中，电磁铁的磁性增强 C．巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大 D．巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小 11．张扬同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的A、B大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法错误的是(      ) A．滑片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱 B．电磁铁能吸引大头针越多，表明它的磁性越强 C．电磁铁A、B的上端均为S极 D．该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系 12．如图为汽车启动原理图，汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔并旋转（相当于接通电路），下列有关说法错误的是 A．此时通电螺线管产生磁性 B．通电螺线管端的磁极为北极 C．电磁铁吸引衔铁，触点断开 D．电磁铁是利用电流的磁效应制成的 13．如图所示，当闭合开关S，且将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，图中的电磁铁（　　） A．a端是N极，磁性增强 B．b端是N极，磁性增强 C．a端是S极，磁性减弱 D．b端是S极，磁性减弱 14．如图是说明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向左滑动时，电磁铁磁性减弱 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 15．法国科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻 （GMR）效应，荣获诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，当闭合S1、S2后使滑片P向左滑动过程中，指示灯变亮，则下列说法错误的是（　　） A．电磁铁左端为N极 B．巨磁电阻所在的电路电流增大 C．巨磁电阻两端的电压变大 D．巨磁电阻随磁场增强而变小 二、填空题 16．探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如图所示电路进行实验，发现电磁铁A吸引大头针的数目比B多．此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是 17．如图所示，要使磁铁M的磁性最强，应将滑动变阻器滑片P移至 端，并将开关S接到 位置。 18．小吴通过观察小区门口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，指示灯亮，栏杆抬起，车辆通行，于是他设计了如图所示的模拟装置，电源电压恒定，指示灯L标有“3V 1.8W”字样，电磁铁的线圈阻值不计，当车牌识别成功，相当于将图中开关S闭合，当滑动变阻器接入电阻为10Ω时，指示灯L刚好正常发光，铁柱被电磁铁向下吸引抬起栏杆，此时电磁铁的上端为 （选填“N”或“S”）极，电源电压为 V，若电源电压降低，闭合开关，电磁铁磁性减弱，栏杆不能自动抬起，除了更换电源外，请你再写出一种能使栏杆自动抬起的方法： 。 19．如图所示，磁悬浮列车是一种新型交通工具，根据 的原理，利用强磁场可把磁悬浮列车从轨道上微微托起，使列车和轨道间的 大大减小，从而提高了车速，上海“世界第一”的磁浮列车磁浮采用了当今先进的路上交通技术。它西起地铁二号线龙阳路站，东至浦东国际机场，全程30公里却只需7分钟，它的平均时速为 公里/小时，最高时速可达700公里/小时。 三、计算题 20．在图(a)所示电路中，闭合开关s后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示．求： (1)电源电压 (2)电阻R1和R2两端的电压 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 《2025年2月21日初中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B C D B C B A C 题号 11 12 13 14 15 答案 C C C D C 1．C 【详解】金属探测器靠近金属物体时，在金属导体中就会产生涡电流，探测器发出警报，说明该装置利用了电磁感应的原理工作。 A．电动机利用通过导线在磁场中受力的作用的原理工作，故A不符合题意； B．电磁铁利用了电流的磁效应工作，故B不符合题意； C．动圈式话筒利用电磁感应的原理工作，把机械能转化为电能，故C符合题意； D．电铃利用了电流的磁效应工作，故D不符合题意。 故选C。 2．B 【详解】A. 移动电话发信息时，先将信息转化为电磁波发射出去，故A不符合题意；B. VCD将数字信号转化为图象、声音信号，转换中不需要电磁波，故B符合题意；C. 广播电台通过电磁波将信号发射出去，故C不符合题意；D. 电视利用电磁波传播信息，故D不符合题意；故选B. 【点睛】解答本题应掌握：电磁波在生活中的应用，及VCD的工作原理． 3．B 【详解】当S闭合后，由电流的磁效应可知，通电螺线管将有磁性．根据安培定则可知，电磁铁的上端是S极．因为同名磁极相互排斥，所以当通电螺线管产生磁性时，会与条形磁铁相互排斥．A. 增加线圈匝数，电磁铁的磁性增强，斥力增大，使F变小，A错误；B. 对调电源正负极，电磁铁的磁极对调，与磁体之间由斥力变为引力，所以F增大，B正确；C. 往螺线管中插入铁芯，电磁铁的磁性增强，斥力增大，F变小，C错误；D. 滑动变阻器滑片P向a端移动，变阻器的阻值变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，斥力增大，F变小，D错误．故选B. 【点睛】先分析当开关闭合后，通过电流的磁效应判断螺线管有无磁性．然后根据电流方向，用右手螺旋定则判断出螺线管上端的极性．最后根据磁极间的相互作用规律判断弹簧测力计的示数是变大了还是变小了． 4．C 【详解】A．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，改变线圈中的电流方向，会改变通电螺线管的磁极，并不能减弱通电螺线管的磁性，故A不符合题意； B．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，增加线圈的匝数，会增强通电螺线管的磁性，故B不符合题意； C．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，减小线圈的电流，会减弱通电螺线管的磁性，故C符合题意； D．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，在线圈中插入铁芯，会增强通电螺线管的磁性，故D不符合题意。 故选C。 5．D 【分析】（1）利用安培定则判断电磁铁的磁极； （2）由滑动变阻器滑片的移动得知电路中电流的变化情况，通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定滑片移动时，其磁性强弱的变化； （3）根据灯泡的亮度变化，能够确定电路中电流的变化，进而知道巨磁电阻的阻值与磁场强度的关系． 【详解】A、电流从电磁铁的右端流入，利用安培定则可知电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A错误； B、当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，故B错误； C、当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，故C错误； D、电磁铁的磁性减弱时，右边电路中的指示灯明显变暗，说明右边电路的电流变小了，巨磁电阻的电阻变大了，即巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增大，故D正确． 故选D． 6．B 【详解】A. 影响电磁铁磁性强弱的因素是电流的大小和线圈的匝数, 在电压、线圈的匝数不变的情况下，要使电磁铁的磁性增强，可以使电路中的电流增大，所以，应向左移动滑片，使电路总电阻减小，故A不符合题意； B. 电磁铁的磁性强弱无法直接用肉眼看出，可以通过观察它吸引大头针的数目来比较两者磁性强弱，故B符合题意； C. 两电磁铁的线圈串联，则通过两线圈的电流大小相同，可以研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数之间的关系，故C不符合题意； D. A线圈和B线圈串联在电路中，通过两个线圈的电流大小是相同的，故D不符合题意． 7．C 【分析】根据安培定则得到通电螺线管上端是哪极，根据磁极间的相互作用分析弹簧测力计示数的变化；电流表示数变大时，通电螺线管磁性变强，分析弹簧测力计示数的变化；调换磁铁的 N、S 极，根据磁极间的相互作用分析弹簧测力计示数的变化． 【详解】A、闭合开关，由电流的方向和安培定则可知通电螺线管的上端是N极，故A错误； B、闭合开关，根据同名磁极相互排斥得到弹簧测力计示数变小，故B错误； C、电流表示数变大时，通电螺线管磁性变强，排斥力变大，弹簧测力计示数变小，故C正确； D、调换磁铁的 N、S 极，根据异名磁极相互吸引，弹簧测力计示数变大，D错误。 故选C。 8．B 【详解】A．验电器的金属箔片张开，是因为同种电荷相互排斥，故A错误； B．磁感线并不是客观存在于磁场中的真实曲线，只是一种假想的曲线；故B正确。 C．当螺线管通电时，螺线管周围有磁场；螺线管外部的磁场方向从N极到S极，内部从S极到N极，故C错误； D．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，故D错误。 故选B。 9．A 【详解】ABC．由电路图知，电磁铁、变阻器串联，当滑片从A端移至中点时，变阻器接入电路的阻值减小，根据欧姆定律知，电路中的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增大，对铁片的吸引力增大，铁片不会脱落，因铁片被电磁铁吸引而静止，故铁片处于平衡状态，受平衡力作用，故在竖直方向上爱摩擦力和重力，二力的大小相等，方向相反，因铁片的重力不变，则摩擦力的大小不变，故A符合题意，BC不符合题意； D．由安培定则知，电磁铁的右端为N极，故D不符合题意。 故选A。 10．C 【详解】A．根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A错误； B．当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，故B错误； CD．通电螺线管的磁性减弱时，右边电路中的指示灯明显变暗，说明右边电路的电流变小了，则巨磁电阻的阻值变大了，即巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增大，故C正确，D错误。 故选C。 11．C 【详解】A．分析电路图可知两电磁铁串联后接入含有滑动变阻器的电路中，而电磁铁磁性的强弱与电流的强弱、线圈扎数、有无铁芯有关，所以滑片P向右滑动，电路中的电阻变大，电流减小，电磁铁的磁性减弱A正确，不符合题意； B．电磁铁磁性强弱是根据吸引大头针多少来表现的，故吸引大头针越多，表明它的磁性越强，B正确，不符合题意； C．电磁铁A、B根据右手螺旋定则判断，上端均为N极，C错误，符合题意； D．因为该实验用到两个缠绕扎数不同的电磁铁串联，保证了电流相等，所以可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系，D说法正确，不符合题意． 12．C 【详解】A．由图知道，当接通电路时，通电螺线管产生磁场，具有磁性，故A正确，不符合题意； B．由图知道，当接通电路时，通电螺线管电流从上端流入，下端流出，由安培定则可以知道E端为S极，F端为N极，故B正确，不符合题意； CD．当控制电路接通后，电路中有了电流，电磁铁有了磁性，从而吸引其上面的衔铁，衔铁的向下运动带动了杠杆逆时针转动，使工作电路的两个触点接通，故电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意． 13．C 【详解】由图可知，电流从电磁铁的左端流入，根据安培定则，右手握住螺线管，四指弯曲的方向与电流方向一致，则大拇指所指的b端为电磁铁的N极，a端为电磁铁的S极；滑动变阻器向右移动时，接入电路的阻值变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，则电磁铁磁性减弱，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 14．D 【详解】A．如左图所示，利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A错误； B．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知，左图电路中的电流变大，电磁铁的磁性会增强，故B错误； CD．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，GMR的阻值变小，指示灯所在电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过指示灯的电流变大，灯泡变亮，故C错误，D正确。 故选D。 15．C 【详解】A．由图示知，电流是由电磁铁的右侧流入，左侧流出，据安培定则知，电磁铁的左端为N极，故A正确，不符合题意； BC．由图示知，变阻器的滑片向左滑动时，提示灯变亮，说明巨磁电阻所在电路的电流变大，而此电路是串联连接，当电路中的电流变大时，指示灯的电阻保持不变，据欧姆定律知，指示灯两端的电压变大，而电源电压保持不变，那么巨磁电阻两端的电压变小，故B正确，不符合题意，C错误，符合题意； D．由图示知，变阻器的滑片向左移动时，它接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，那么电磁铁的磁性增强。而此时巨磁电阻所在电路的电流变大，此电路中的电源电压保持不变，据欧姆定律知，电路中的总电阻变小，而指示灯的电阻不变，那么此过程中巨磁电阻的阻值变小，即电磁铁磁性增强时，巨磁电阻的阻值变小，故D正确，不符合题意。 故选C。 16．线圈的匝数 【详解】两个电磁铁串联在同一个电路中，故A、B两个电磁铁中的电流大小相同，由图可以看出两个电磁铁中导线的缠绕方向相同，故电流的方向和电磁铁的极性是相同的，两者不同的是线圈的匝数不同，电磁铁A比B的匝数多，从而导致每次实验电磁铁A吸引大头针的数目均比B多，因此本实验是为了说明匝数对电磁铁磁性强弱的影响 17． b c 【详解】[1][2]在此实验装置中，要使电磁铁的磁性增强，可增加线圈的匝数，故可以把开关S接到c点，同时也可以增大电流，由欧姆定律可知，在电源电压一定时，减小电阻，即滑片P向b端移动，以减小滑动变阻器接入电路的阻值，增大电路中的电流，从而增强电磁铁的磁性。 18． N 9 将滑动变阻器的滑片向上移动 【详解】[1]由图中可知，闭合开关后，电流从通电螺线管的上端流入，根据导线的缠绕方式，由安培定则可知，此时电磁铁的上端为N极。 [2]由电路图可知，滑动变阻器与指示灯串联，当滑动变阻器接入电路中的阻值为R滑=10Ω时，指示灯L刚好正常发光，由题意可知，指示灯L的额定电压为U=3V，额定功率为P=1.8W，故由P=UI可得，此时电路中的电流为 由欧姆定律可得，此时滑动变阻器两端电压为 U滑=IR滑=0.6A×10Ω=6V 由串联电路的电压规律可得，电源电压为 U源=U+U滑=3V+6V=9V [3]若电源电压降低，闭合开关，电路中电流减小，，电磁铁磁性减弱，使得栏杆不能自动抬起，若要使栏杆抬起，应增大电路中电流，则应减小电路中的电阻，故可减小滑动变阻器接入电路中的阻值，即可以将滑动变阻器的滑片向上移动。 19． 同名磁极相互排斥 摩擦力 257.1 【详解】[1]强磁场可把磁悬浮列车托起，是因为列车与轨道间的磁极相同，而同名磁极相互排斥，于是列车悬浮。 [2]磁悬浮列车被托起后，与轨道表面隔开，不直接接触，可减小相互间的摩擦力，从而提高车速。 [3]磁浮列车的平均时速 20．（1）6V；（2）4.8V；1.2V 【详解】(1)由电路图知,灯R1和R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端的电压;故电压表V1示数大于电压表V2示数,两个电压表指针偏转角度相同,则电压表V1量程是0∼15V,分度值是0.5V,电压表V1示数UV1＝6V,则电源电压为6V;电压表V2量程是0∼3V； (2)电压表V2量程是0∼3V,最小分度值是0.1V,电压表V2示数UV2＝1.2V,则R2两端的电压U2＝UV2＝1.2V；由串联电路特点知,R1两端的电压U1＝UV1−UV2＝6V−1.2V＝4.8V. 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 $$