第十四章磁现象课时练习----2024-2025学年北师大版物理九年级下学期

第十四章 磁现象 一、单选题 1．如图所示，风车可以带动发电机发电。下列四幅图中能揭示发电机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，弹簧测力计下挂着铁块P，其正下方的水平地面上放着一块条形磁铁Q，P和Q均处于静止状态。已知P和Q的重力分别为G和3G，若弹簧测力计的示数为2G，则下列说法不正确的是（　　） A．P对弹簧测力计的拉力大小为2G B．P对Q的吸引力和地面对Q的支持力大小分别为G和2G C．P对Q的吸引力和Q对P的吸引力是一对相互作用力，大小均为G D．弹簧测力计对P的拉力和Q对P的吸引力大小分别为G和2G 3．如图，一个空心小铁球放在盛水的烧杯中，漂浮在水面上，将烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，下列说法不正确的是（　　）    A．小铁球受到的重力和浮力是一对平衡力 B．滑片P向左滑动，小铁球所受浮力变大 C．此时A端为电磁铁的S极 D．滑片P向右滑动，容器底部受到水的压强变小 4．电话的听筒主要应用了电流的（　　） A．热效应 B．化学效应 C．磁效应 D．三种效应都有 5．小文利用继电器和光敏电阻为家里走廊设计了自动照明电路，如图所示。光敏电阻是半导体材料，受到光照时电阻很小，无光照时电阻很大。下列说法错误的是（　　） A．照明灯的连接方式为串联 B．无光照时，照明电路为通路 C．有光照时，电磁铁磁性增强 D．衔铁下降时，弹簧被拉长，说明力改变了弹簧的形状 6．关于物理学家及其重要成就，说法不正确的是（　　） A．焦耳——焦耳定律 B．瓦特——发现电磁感应现象 C．奥斯特——电流的磁效应 D．沈括——发现磁偏角 7．如图，常用的电话听筒里有一个电磁铁，当传入听筒的电流流过电磁铁的线圈时，电磁铁能够吸引前面的薄铁片。由于电流在变化，电磁电铁对薄铁片的吸引力也随着变化，从而使薄铁片振动起来，发出声音，这样就能听到对方的讲话。这其中的原理主要是利用了（　　） A．电磁感应产生电流 B．电流周围存在着磁场 C．同名磁极相互排斥 D．磁场对直线电流的作用 8．下列四幅图中，应用了电磁感应原理的是（　　） A．   B．     C．       D．   二、填空题 9．我国供生产和生活用的交流电，电压是 V，频率是 Hz，周期是 s，即1s内有 个周期，交流电的方向每周期改变2次，所以交流电电流方向改变78000次，所用的时间为 s。 10．如图所示，物理课上，老师拿了两块质量相同的圆柱形铜块和塑料块，将其分别放在如图所示的磁体上方，使其从同一高度自由下落，且与管壁无摩擦，结果发现两个物块在磁场中下落的快慢不同。请你结合所学知识进行猜想：不考虑空气阻力，两个物块落地的速度分别为v塑料、v铜，则v塑料 v铜（选填“＞”、“＜”或“＝”），请从能量角度说出猜想的依据： 。 11．小明拿到一个电源，但是正负极的标识由于磨损变得模糊不清，于是设计了如图所示的三个实验探究电源的正负极。如图甲所示，小磁针静止在通电螺线管左侧，其N极指向右侧，故电源的正极在 侧；如图乙所示，闭合开关后二极管发光（二极管具有单向导电性，只允许电流从正极向负极通过，不允许电流反方向通过），由此判断电源的右边是 极，二极管是由 （选填“导体”“半导体”或“超导体”）制成的；如图丙所示，闭合开关，发现电压表的指针出现反偏现象，可能的原因是 。 12．将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其极的指向如图所示。由此可知电流是从 （选填“A”或“ B ”）端流入螺线管的。 13．小明在课下通过查阅资料，知道通电线圈相当于一匝通电螺线管，其两侧的磁极与线圈中电流方向的关系也符合安培定则--用右手握住线圈，让四指指向线圈中电流的方向，则大拇指所指的那端就是线圈的N极。 （1）请你猜想，如图所示，把两个线圈A和B挂在水平光滑的固定细杆MN上，且平行靠近放置，当线圈通入如图所示的方向相同的电流，线圈A和B将互相 （选填：“靠近”“远离”）。 （2）你猜想的依据是 。 三、实验题 14．铝箔轻巧，导电性好，能做许多科学实验。 实验1：“铝箔小火箭” 将铝箔卷成筒状，上端封闭并装入一截火柴头，下端开口并装上尾翼，制成小火箭。将小火箭套在发射架上，加热其上端，如图甲所示。稍后小火箭就会射到空中。 （1）小火箭与发射架不能套得太紧，否则会因 力太大，难以起飞； （2）火柴头燃尽后，空中的小火箭还能继续上升，这是因为小火箭具有 ； 实验2：“铝箔秋千” 折一个U形铝箔框，其两端通过回形针与干电池两端相连，置于磁铁上方，如图乙所示。通电时，铝箔框就会朝一个方向摆动； （3）通电摆动时，电能转化为 能和内能； （4）若要改变铝箔框通电时的摆动方向，请写出一种方法： 。 15．在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中，小明进行了如下操作： (1)如图所示，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。 ①由图可知通电螺线管的磁场与 相似； ②放入小磁针的作用： ； (2)改变电流方向，小明发现，铁屑的分布形状 （选填“没有改变”或“发生改变”），小磁针指向与原来 （选填“相同”或“相反”）。 四、计算题 16．2021年12月9日，三位航天员在我国自己的空间站为我们上了一堂生动的太空课，叶光富老师让我们亲眼目睹了心肌细胞跳动有力，心肌细胞需要在恒温箱中培养，如图甲所示为一恒温箱温控电路，控制电路电源电压为24V，电热丝和热敏电阻R均置于恒温箱内，热敏电阻R的阻值随温度变化关系如图乙所示。恒温箱温控电路工作原理是：当电流小于0.6A时，电热丝通电加热；当电流大于0.8A时，电热丝停止加热。 （1）则加热电路电源应接在 （选填“a、b”“c、d”或“e、f”）两端； （2）当滑动变阻器R' =20Ω时，通过计算说明恒温箱内的温控范围；( ) （3）当温度为30℃，R' =25Ω时，滑动变阻器工作1min产生的热量。( ) 试卷第4页，共6页 试卷第3页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 《第十四章 磁现象》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D D A C A B B C 1．D 【详解】风车可以带动发电机发电，发电机工作原理的是电磁感应。 A．图为奥斯特实验，该实验表明通电直导线周围存在磁场，故A不符合题意； B．图为通电螺线管周围会产生磁场，故B不符合题意； C．图为研究磁场对通电导线的作用的实验装置，该实验说明通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场方向都有关，故C不符合题意； D．图为电磁感应现象的实验装置，当导体棒ab做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，将机械能转化为电能。发电机就是根据这一实验原理制成的，故D符合题意。 故选D。 2．D 【详解】A．P对测力计和测力计对P的力是一对相互作用力，所以P对弹簧测力计的拉力等于弹簧测力计的示数即为2G，故A正确，不符合题意； B．对P受力分析可知，受到竖直向上弹簧测力计的拉力F弹、Q对P的吸引力FQP，竖直向下的重力G，根据力的平衡条件可得 FQP＝F弹﹣GP＝2G﹣G＝G P对Q的吸引力和Q对P的吸引力，大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在两个物体上，是一对相互作用力，可知 FPQ＝FQP＝G 对Q受力分析可知，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、P对Q的吸引力，根据力的平衡条件可得 F支持＝GQ﹣FPQ＝3G﹣G＝2G 故B正确，不符合题意； C．P对Q的吸引力和Q对P的吸引力，这两个力分别作用在Q和P物体上，符合相互作用力的条件，这两个力大小是相同的，此时吸引力的大小为G，故C正确，不符合题意； D．弹簧测力计对P的拉力为2G，Q对P的吸引力大小为G，故D错误，符合题意。 故选D。 3．A 【详解】A．开关S闭合后，螺线管具有磁性，小铁球仍静止在水面上时受到重力、浮力、电磁铁的吸引力的作用，其重力和浮力的大小不相等，所以这两个力不是一对平衡力，故A错误，符合题意； B．当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻减小，由欧姆定律可知电路中电流增大，则螺线管的磁性增强，小铁球所受吸引力增大，浸入水中的体积增大，根据阿基米德原理可知，浮力变大，故B正确，不符合题意； C．开关S闭合后，电流由A流向B，则由右手螺旋定则可知螺线管的A端为S极，故C正确，不符合题意； D．滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电阻增大，由欧姆定律可知电路中电流减小，则螺线管中的磁性减弱，小铁球所受吸引力减小；此过程中小铁球受到重力、浮力、电磁铁的吸引力的作用，当小球重新平衡后，向下的吸引力与重力之和应等于向上的浮力，因吸引力减小，所以铁球所受浮力也将减小，排开的水的体积减小，液面下降，根据可知，容器底部受到的压强变小，故D正确，不符合题意。 故选A。 4．C 【详解】电话的听筒是利用电流的磁效应，把变化的电流转化为声音信号，将电能转化为机械能，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．A 【详解】A．如图所示照明灯的连接方式为并联，故A错误，A符合题意； B．无光照时，光敏电阻电阻很大，则电流小，电磁铁磁性弱，不能吸引衔铁，照明电路为通路，故B正确，B不符合题意； C．有光照时，光敏电阻电阻减小，则电流增大，电磁铁磁性增强，故C正确，C不符合题意； D．力可以使物体形变，衔铁下降时，弹簧被拉长，说明力改变了弹簧的形状，故D正确，D不符合题意。 故选A。 6．B 【详解】A．焦耳总结了焦耳定律，最早明确了电流产生热量与电流、电阻和通电时间之间的定量关系，故A正确，不符合题意； B．法拉第发现了电磁感应现象，故B错误，符合题意； C．奥斯特是第一个发现了电与磁的联系物理学家，故C正确，不符合题意； D．沈括是我国宋代的学者，它首次发现了磁偏角，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．B 【详解】A．对于现在的动圈式话筒，工作时把声信号转变成电信号，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应现象原理，即磁生电，故A不符合题意； BCD．话筒产生的强弱变化的电流流经听筒中的线圈时，由于电流有磁效应，通电线圈在磁场力作用下而振动，线圈带动膜片有规律的振动，从而还原出声音，故B符合题意，CD不符合题意。 故选B。 8．C 【详解】A．扬声器应用的是通电导体在磁场中受力的作用，故A不符合题意； B．该图演示了通电导体在磁场中受力的作用，故B不符合题意； C．话筒是利用闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，故C符合题意； D．该图是电磁铁，利用了电流的磁效应，故D不符合题意。 故选C。 9． 220 50 0.02 50 780 【详解】[1][2][3][4]我国使用的交流电的电压为220V，发电机线圈在磁场中1s转50圈，即1s内有50个周期，频率为50Hz；一个周期的时间 [5]交流电的方向每周期改变2次，交流电电流方向改变78000次，则为39000个周期，1s内有50个周期，所以交流电电流方向改变78000次，所用的时间为780s。 10． ＞ 见解析 【详解】[1][2]两块质量相同的圆柱形铜块和塑料块，在相同高度处静止时，重力势能相同，即机械能相同，不考虑空气摩擦，在下落过程中，塑料块没有能量损失，机械能不变；铜管在磁场中下落切割磁感线产生感应电流，铜块的一部分机械能转化为电能，所以铜块的机械能将会减少，落地时速度也更小。 11． 左 负 半导体 电压表的正负接线柱接反了 【详解】[1][2]小磁针静止时N极指向为磁感线方向，小磁针静止在通电螺线管左侧，其N极指向右侧，根据磁极的相互作用可知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极；用右手握螺线管，大姆指指向右端，由四指指向可知电源左端为电源正极，右端为负极。 [3]二极管具有单向导电性，是由半导体材料制成的。 [4]由图丙可知，滑动变阻器、定值电阻、开关和电源串联，电压表并联在定值电阻两端，闭合开关，电压表指针反偏，可能是电压表的正负接线柱接反了，电压表在使用时，应并联在被测电路两端，并使电流从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出。 12．B 【详解】小磁针左端为N极，根据磁极间的相互作用可知，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故该螺线管右端为S极，螺线管的左端为N极，根据安培定则，右手大拇指的方向为N极的指向，四指的方向即为电流的方向，故电流从B端流入。 13． 靠近 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 【详解】[1][2]从图可知两个线圈A和B中电流的方向向上，用右手握住线圈A、B，让四指指向线圈中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极，则线圈A的左端为N极，右端为S极；线圈B的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。可知，线圈A和B将互相靠近。 14． 摩擦 惯性 机械 改变电流的方向 【详解】（1）[1]若小火箭与发射架套得太紧，压力太大，摩擦力太大，火箭难以起飞。 （2）[2]火柴头燃尽后，空中的小火箭还能继续上升，因为小火箭由于惯性保持原来的运动状态，继续运动。 （3）[3]通电时，铝箔框就会朝一个方向摆动，原理是通电导线在磁场中受到了力的作用，将电能转化为机械能和内能。 （4）[4]若要改变铝箔框通电时的摆动方向，通电导线运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故可以改变电流的方向，也可以改变磁场的方向。 15．(1) 条形磁体 确定通电螺线管的磁极 (2) 没有改变 相反 【详解】（1）[1]由图可知通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似，在磁体外部，磁感线是由北极出发回到南极。 [2]在磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向，所以，放入小磁针的作用是确定通电螺线管的磁极。 （2）[1][2]改变电流方向，则磁场方向发生改变，小磁针指向改变，与原来方向相反，但通电螺线管的磁场形式不变，故铁屑的分布形状没有改变。 16． a、b 20~50℃ 540J 【详解】解：（1）由图可知，加热电路的通断依靠电磁继电器实现的，当电流小于0.6A时，电磁铁磁性很弱，不足以将衔铁吸下，此时动触点将加热丝的电路接通，若在a、b处接电源，加热电热丝通电加热；当电流大于0.8A时，电磁铁磁性增强，将衔铁吸下，加热丝电路切断，电热丝停止加热。若电源接c、d则电热丝一直通电加热；若电源接e、f则电热丝与电源不通。综上可得，应将电源接在a、b两端。 （2）滑动变阻器R'=20Ω，电流I1=0.6A时，由可知电路的总电阻 此时热敏电阻的阻值 R1=R总-R'=40Ω-20Ω=20Ω 由图像知，热敏电阻的阻值为20Ω时，对应的温度为20℃，即温度为20℃时，电热丝通电加热；当电流I2=0.8A时，由可知电路的总电阻 此时热敏电阻的阻值 R1'=R总'-R'=30Ω-20Ω=10Ω 由图像知，热敏电阻的阻值为10Ω时，对应的温度为50℃，即温度为50℃时，电热丝停止加热。所以恒温箱内的温控范围为20℃~50℃。 （3）根据图乙知，当温度为30℃时，热敏电阻R的阻值为15Ω，由串联电路电阻的规律和欧姆定律知，此时电路的电流为 滑动变阻器工作1min产生的热量为 Q=(I3)2R″t=(0.6A)2×25Ω×60s=540J 答：（1）加热电路电源应接在a、b两端； （2）当滑动变阻器R'=20Ω时，恒温箱内的温控范围为20℃~50℃； （3）当温度为30℃，R'=25Ω时，滑动变阻器工作1min产生的热量为540J。 答案第6页，共6页 答案第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $$