第八章 电磁相互作用及应用 练习卷- 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 练习卷 2024-2025学年教科版物理九年级上册 一、单选题 1．下列是教材中涉及电与磁的探究实验或实验结论的情景示意图，其中实验原理或结论与动圈式话筒的工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示的手电筒内部有一个线圈，线圈内有一可来回运动的条形磁体，当上下摇动时手电筒即可发光。图所示实验中，与手电筒工作原理一致的是（　　） A． B． C． D． 3．关于如图所示实验，下列说法正确的是（　　）    A．装置中的AB是轻质塑料棒 B．用该装置可探究“什么情况下磁可以生电” C．只要开关闭合，灵敏电流计的指针就会偏转 D．根据该实验揭示的原理发明了电动机 4．图甲所示是一种自行车上的装置，车前端的灯泡与该装置内部线圈相连，自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，小轮带动内部的磁铁转动，灯泡便发光照明，图乙是其结构示意图。下列分析正确的是（　　） A．该装置是一种电动机 B．该装置将电能转化为机械能 C．该装置是一种发电机 D．车轮与小轮间应尽量光滑 5．我们每一位同学家中所使用的电冰箱、洗衣机、电风扇等用电器都装配有电动机．电动机是根据下列哪种现象制成的 A．通电导体在磁场中受到力的作用 B．电流周围存在磁场 C．磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用 D．电磁感应现象 6．商场和超市出口处的报警器由检测天线、检测门、检测器构成。营业员在结账后，会将贴在商标上具有磁性的软标签消磁，若商品的软标签未经消磁而经过检测通道，检测天线便检测到商品上标签的磁性，从而将机械运动转化为电流，显示在仪表上。由此可见，报警器的原理与下列图中原理相同的是（　　） A． B． C． D． 7．夜幕下的广场，孩子们喜欢骑着能发光的滑板车追逐、嬉戏。如图所示，车轮转动时可自行发电，使车轮边缘的LED灯闪闪发光，选项中与这一过程工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 8．关于如图中四幅图说法不正确的是 A．甲图的奥斯特实验说明通电导体在磁场中受到力的作用 B．乙图的温度报警器，若将温度计上端的金属丝向下调整，报警温度降低 C．丙图是电动机的主要结构示意图 D．丁图中麦克风的原理和发电机相同 9．下列的四幅图中，能反映发电机工作原理的是(　　) A． B． C． D． 10．如图1，⊗表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，F是磁场对通电导线的作用力。用Fab、Fcd、Fa'b'、Fc'd'分别表示图2、3中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a'b'、c'd'的作用力，则（　　） A．Fab竖直向上，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向下，Fcd竖直向上 C．Fa'b'竖直向上，Fc'd'竖直向下 D．Fa'b'竖直向下，Fc'd'竖直向下 二、填空题 11．电动机正常工作时，将电能转化为人们需要的 能． 12．如图所示的装置，当将条形磁铁向右插入螺线管时，灵敏电流计的指针向右偏转，产生该现象的原理是 ；该过程中 能转化为电能。若想使灵敏电流计的指针向左偏转，写出一条可行性操作： 。 13．小明同学有一从玩具小汽车里拆下来的电动机，他想提高电动机的转速（假设电动机不损坏），他可以采取的方法有 ， ．（请写出两种方法） 14．在用如图所示的装置做“研究电磁感应现象”的实验中，没有电流通过电流表时，指针停在中央位置；当有电流从它的正接线柱流入时，指针向右偏转。 （1）闭合开关，导体ab不动，电流表的指针 （填“偏转”或“不偏转”）。 （2）闭合开关，使导体ab在磁场中上下运动，电流表的指针 （填“偏转”或“不偏转”）。 （3）闭合开关，使导体ab在磁场中向右运动，电流表的指针 （填“偏转”或“不偏转”）。这一实验现象说明，要产生感应电流，导体必须做 运动。 （4）如果将蹄形磁铁翻转一下，S极在上，N极在下。重做上述实验，仍让导体ab在磁场中向右运动，发现感应电流的方向与 方向有关。 （5）这个现象在生产和生活中的重要应用是 。 15．丹麦物理学家 首先发现了电流的磁效应．电动机、电烙铁、电铃、电磁继电器这四个电器中一定没有电磁铁的是 ． 三、实验题 16．在探究产生感应电流的条件时，小东同学采用了如图所示的实验装置。闭合开关后，他移动金属棒AB在磁场中做切割磁感线运动，发现电流表的指针不发生偏转。经检查，全部实验器材均无故障且连接无误。请你猜想电流表指针不偏转的原因，并写出检验猜想的方法。 17．如图所示，是小明做“探究什么情况下磁可以生电”实验装置。 （1）闭合开关，若导体不动，左右移动磁体，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流； （2）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流；这种现象叫 ； （3）如果将小量程电流表换成 ；可以探究磁场对通电导体的作用。 四、计算题 18．某一用直流电动机提升重物的装置如图所示，重物的质量m=50kg，电路的电压U=110V，不计各处摩擦。当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I=5A，整个过程历时10s，R为电动机线圈的内阻。（g=10N/kg） （1）请推导：； （2）求电动机线圈的电阻R； （3）求该电动机的工作效率。 19．电动汽车是未来汽车的一种发展方向，由于受电池技术的限制，混合动力汽车是一种较好的过渡产品。某油电混合动力汽车相关信息如表格，工作原理如图所示，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机就会启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。在某次测试中，测试前蓄电池已储存的电能为4×107J，测试中全部由内燃机提供能量，内燃机的输出功率为25kW，汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶了40km，同时蓄电池的电能增加了25%。求： （1）当该汽车制动刹车时，驱动电机会反转变为发电机给蓄电池充电，发电机的原理是什么？，产生的电能是由汽车的什么能转化而来的？ （2）在该次测试中，所用燃料的热值为4.5×107J/kg，测试过程中消耗3kg燃料，燃料完全燃烧释放的热量是多少J？ （3）在该次测试中，内燃机的效率是多少？（忽略蓄电池和驱动电机的热损失） 驱动模式 纯电动   启动、低速 油电混动     中速 纯油电      高速 汽车质量 1200kg 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 《第八章 电磁相互作用及应用 练习卷 2024-2025学年教科版物理九年级上册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B C A B C A A B 1．C 【详解】动圈式话筒利用的是电磁感应原理。 A．该装置探究的电流的磁效应与线圈匝数的关系，故A不符合题意； B．该装置是奥斯特实验，表示通电导体周围存在磁场，故B不符合题意； C．该装置研究的是电磁感应现象，故C符合题意； D．该装置探究的是通电导体在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】当上下摇动时手电筒，手电筒即可发光，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，是利用了电磁感应原理； A．此图反映了通电线圈在磁场中受到力转动，与手摇电筒的工作原理无关，故A项不符合题意； B．此图反映了通电导体在磁场中受到力运动，与手摇电筒的工作原理无关，故B项不符合题意； C．此图反映了通电导体周围存在磁场，与手摇电筒的工作原理无关，故C项不符合题意 D．此图反映了导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流，这是电磁感应现象，与手摇电筒的工作成原理相符合，故D项符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．塑料棒是绝缘体，不容易导电，不能产生感应电流，实验不能成功，故A错误； B．金属棒在磁场中以不同的方式运动，观察电流表的指针是否发生偏转，是否会产生感应电流，探究“什么情况下磁可以生电”，故B正确； C．只闭合开关，金属棒不切割磁感线，不会产生感应电流，灵敏电流计的指针不会偏转，故C错误； D．该实验是探究电磁感应现象，根据该实验的原理发明了发电机，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，小轮带动内部的磁铁转动，就能使前端的照明灯发光，这说明电路中产生了电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，该装置是一种发电机，在该过程中，机械能转化为电能；由于自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，要有足够大的摩擦力带动小轮转动，接触面应较粗糙，所以车轮与小轮间不能光滑，故ABD错误，C正确。 故选C。 5．A 【详解】电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故A符合题意；电流周围存在磁场，是电流的磁效应，这一现象是电磁铁的原理，故B不符合题意；磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，故C不符合题意；电磁感应现象是发电机的原理，故D不符合题意，故选A． 6．B 【详解】根据原题中“从而将机械运动转化为电流，显示在仪表上”可知，该过程是将机械能转化为电能的过程，利用的是电磁感应现象。 A．该图是奥斯特实验，说明的是通电导体周围存在磁场，故A不符合题意； B．动圈式话筒是当人对着话筒讲话时，膜片就随着声音颤动，从而带动连在一起的音圈在磁场中作垂直切割磁感线的运动，线圈两端就会产生感应电动势，从而完成声电转换。利用的是电磁感应，故B符合题意； C．该图验证的是同名磁极相互排斥的规律，故C不符合题意； D．该图是验证通电导体在磁场中受力运动情况，该过程是将电能转化为机械能，故D不符合题意。 故选B。 7．C 【详解】当车轮转动时可自行发电，使车轮边缘的LED灯发光，这是电磁感应现象。 A．该实验探究的是通电导体在磁场中受力运动，故A不符合题意； B．该装置是探究影响电磁铁磁性大小的因素的实验，是电流的磁效应，故B不符合题意； C．闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动，产生了感应电流，这是电磁感应现象，故C符合题意； D．这是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故D不符合题意。 故选C。 8．A 【详解】A. 甲图的奥斯特实验说明通电导体周围产生了磁场，即电流的磁效应，故A错误； B. 乙图的温度报警器，当液面升高至金属线的位置时，控制电路接通，电磁铁有磁性，开始报警，所以若将温度计上端的金属丝向下调整，报警温度降低，故B正确； C. 丙图演示的是通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的主要结构示意图，故C正确； D. 丁图中麦克风的原理和发电机相同，都利用了电磁感应现象，故D正确； 故A错误，符合题意． 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实验，两个实验很相似，容易混淆，磁场对通电导线作用力制成的是电动机，而利用电磁感应原理制成的是发电机． 9．A 【详解】发电机的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流．A图中的是闭合电路的导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，是电磁感应现象，属于发电机的工作原理，故A符合题意；B图所示的是奥斯特实验，说明了电流周围存在磁场，故B不符合题意；C图所示的通电导体在磁场中受到力的作用，受力的大小与电流的大小有关，是电动机的工作原理，故C不符合题意；D图所示的是通电线圈在磁场中受力的作用，故D不符合题意，故选A． 10．B 【详解】AB．由图2可知，线圈右侧dc中的电流的方向是向内的，根据磁场方向改变，其受到的磁场力的方向是竖直向上的，ab所受磁场力方向竖直向下，故A不符合题意，B符合题意； CD．由图3知，线圈左侧a′b′电流的方向是向里的，根据磁场方向不变，其受到的磁场力的方向是竖直向下的，c′d′所受磁场力方向竖直向下，故CD不符合题意。 答案B。 11．机械能 【详解】考点：电功的实质． 专题：应用题． 分析：电动机制作原理是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的，是电能转化为机械能． 解答：解： 电动机正常工作时，将电能转化为机械能． 故答案为机械． 点评：该题考查了电动机工作时的能量转化，了解每种电器的功能非常重要，是确定能量转化的基础和前提． 12． 电磁感应 机械 见解析 【详解】[1][2]当将条形磁铁向右插入螺线管时，灵敏电流计的指针向右偏转，说明电路中有电流产生，产生该现象的原理是电磁感应；该过程中，消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能。 [3]感应电流的方向与磁场的方向和导体切割磁感线的方向有关，若想使灵敏电流计的指针向左偏转，可以将磁铁从螺线管中向左拔出；或者将条形磁体调换两极，向右插入。 13． 增大流过电动机的电流 增加电动机磁铁的磁场强度 【详解】解答：电动机是根据磁场对电流有力的作用的原理制成的，其作用力的大小与磁场强弱、电流大小等因素有关．要使电动机转速增大，就是要增大磁场对电流的作用．要提高转速可以加大电动机中的电流、增加磁场的强度，或者这两者同时增大等． 点睛：电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的理制成的，转动的速度与电流大小和磁场强度等有关． 14． 不偏转 不偏转 偏转 切割磁感线 磁场 发电机 【详解】 （1）[1]闭合开关，导体ab不动，导体在磁场中没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流表的指针不偏转。 （2）[2]闭合开关，使导体ab在磁场中上下运动，导体在磁场中没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流表的指针不偏转。 （3）[3][4]闭合开关，使导体ab在磁场中向右运动，导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，电流表的指针偏转；这一实验现象说明，要产生感应电流，导体必须做切割磁感线运动。 （4）[5]如果将蹄形磁铁翻转一下，S极在上，N极在下，磁场的方向发生了变化，仍让导体ab在磁场中向右运动，导体运动方向不变，会发现电流计指针偏转方向发生了变化，感应电流的方向改变了，所以感应电流的方向与磁场方向有关。 （5）[6]人们根据电磁感应现象制成了发电机。 15． 奥斯特 电烙铁 【详解】试题分析：（1）奥斯特实验第一个揭示了电和磁之间是有联系的，是丹麦物理学家奥斯特在1820年发现的； （2）电磁起重机、电铃、电磁继电器都是利用电流的磁效应工作的，电烙铁则是利用了电流的热效应． 解：（1）奥斯特实验证明了电流的磁效应，是丹麦物理学家奥斯特最早发现的； （2）电烙铁工作时主要把电能转化成内能； 电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成； 电铃和电磁继电器都是利用电磁铁工作的， 故电烙铁中一定没有电磁铁． 故答案为奥斯特；电烙铁． 【点评】（1）本题重点考查了电流的磁效应和热效应，热效应的特点是把电能转化成内能； （2）电磁铁相比永久磁铁有三个方面的优点，所以电磁铁在日常生活中有着极其广泛的应用；平时要注意观察思考，观察家中的电器是各利用什么原理来工作的，学会理论联系实际． 16．见解析 【详解】磁场强度太弱，换一个磁场强的磁体；电流表不够灵敏，把电流表换成灵敏电流计；金属棒移动速度太小，加快金属棒运动速度等。 17． 有 切割磁感线 电磁感应 电源 【详解】（1）[1]闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，导体做切割磁感线运动，电路中有感应电流。 （2）[2][3]无论移动导体，还是移动磁体，只要导体能切割磁感线，就会有感应电流；实验的结论是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象。 （3）[4]如果将小量程电流表换成电源，闭合开关后电流流过导体棒，导体棒受安培力作用而运动，可以探究磁场对通电导体的作用。 18．（1）见解析；（2）电动机线圈的电阻R为；（3）电动机的工作效率为81.8% 【详解】解：（1）电动机将电能转化为机械能和内能，则有 即 则 解得 （2）电动机线圈的电阻R 解得 （3）电动机工作效率 答：（1）电动机将电能转化为机械能和内能，则有，详见解析； （2）电动机的电阻为； （3）电动机工作效率为81.8%。 19．（1）电磁感应，机械能；（2）1.35×108J；（3）44% 【详解】解：（1）驱动电机会反转变为发电机给蓄电池充电，相当于发电机，发电机的原理是电磁感应，产生的电能是由汽车的机械能转化而来的。 （2）燃料完全燃烧释放的热量 （3）汽车行驶的时间 汽车内燃机做的有用功为 此过程中有效利用的总能量 该次测试中，内燃机的效率 答：（1）发电机的原理是电磁感应；，产生的电能是由汽车的机械能转化而来的； （2）燃料完全燃烧释放的热量是1.35×108J； （3）在该次测试中，内燃机的效率是44%。 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 $$