第十四章 电与磁 单元练习 -2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

第十四章电与磁 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、单选题 1.电动机是一种能量转化设备。下图中的实验,能说明电动机工作原理的是( ) A. B. C. D. 2.闭合开关后,小磁针静止时指向如图所示。则下列说法中正确的是( ) A.电源的左端为负极 B.通电螺线管的左端为S极 C.R的滑片不能置于最右端 D.电流表的左端为“-”接线柱 3.下列设备利用了电磁感应原理工作的是( ) A.扬声器 B.电磁起重机 C.手持电风扇 D.风力发电机 4.小周用如图所示的实验装置探究磁场对电流的作用。闭合开关S,原本静止的轻质硬直导体AB水平向右运动。要使导体AB水平向左运动,下列措施可行的是( ) A.将导体AB的两端对调 B.将磁体的N、S极对调 C.将变阻器的接线位置对调 D.将开关S的接线位置对调 5.如图甲所示是一种地震自动报警仪,其简化结构如图乙所示,当有地震发生时,金属球会在磁环中来回摆动产生感应电流,使报警器响起发出警报,选项图中与地震自动报警仪的工作原理相同的是( ) A. B. C. D. 6.2024年我国第三艘航空母舰福建舰首次海试。将搭载自主研发的电磁弹射系统,是利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞的。下列图示与此原理相同的是( ) A.线圈通电后吸引大头针 B.导线左右运动时产生电流 C.闭合开关后小磁针偏转 D.直导线通电时发生运动 7.如图所示的是一种便携式按压手电筒,使用时按压手柄,内部的齿轮就会带动磁体转动,使小灯泡发光。如图所示的实验中与上述工作原理相同的是( ) A.磁极间有相互作用 B.通电导线周围存在磁场 C.通电导体在磁场中受力 D.电磁感应现象 8.小白为生态鱼缸设计了如图所示的智能补光电路,自然光较亮时灯L自动熄灭,自然光暗时灯L自动补光,为定值电阻,为光敏电阻。灯L不会照射到光敏电阻,下列说法正确的是( ) A.光敏电阻的阻值随自然光强度增加而增大 B.自然光变亮时,电磁铁磁性增强 C.自然光强度降低时,电压表示数增大 D.自然光强度增强时,流经的电流增大 9.如图,两铜线圈用导线相连,磁铁放在线圈1中快速抽出瞬间,观察到线圈2右侧的小磁针偏转情况如图所示。两线圈间导线足够长,忽略磁铁的磁场对小磁针的影响,则磁铁在线圈1中抽出瞬间( ) A.电路中没有电流 B.线圈2的右端是N极 C.线圈1的能量转换与动圈式话筒类似 D.线圈2原理是基于法拉第的发现 10.如图所示是一个新型手电筒,快速晃动时,筒内的磁体会上下运动,使筒壁上的线圈内产生电流,并为筒内的蓄电池充电。下列说法正确的是( ) A.该装置工作的原理是磁场对电流有力的作用 B.该装置工作的原理是电磁感应 C.上下快速晃动时电能转化为机械能 D.为蓄电池充电时化学能转化为电能 二、填空题 11.某同学用自制电磁小船放在水中判断方向,如图所示,开关闭合后,电磁小船的船头(右端)将指向地理的北方。则端为电源 极。 12.如图是小瑞同学设计的船形“电磁罗盘”,漂浮在水面上,能自由转动。当开关S闭合,船头A静止时将指向地理的 (填“南”或“北”)方。 13.某同学用如图所示的装置进行实验,使金属棒ab向左做切割磁感线运动,灵敏电流计指针向右偏转,说明回路中有电流产生,这是 现象。灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向,若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向,可进行的操作是 。 14.如图所示是奥斯特实验的示意图,实验结论是:通电导线周围存在 ,支持此结论的现象是 。 15.如图所示是我国的超高速客运列车在2公里长的低真空管道中进行试验。这一列车的目标速度为每小时1000公里,它比民航飞机更快,被称作超高速低真空管道磁浮交通系统,它不与地面轨道接触,而是利用同名磁极 的原理使得列车脱离地面,在低压真空仓内高速飞行,在真空仓的上表面分布有由 (选填“半导体”或“超导体”)材料制成的硅光电池板,将光能转化为电能为列车提供动力能源。 三、实验题 16.小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。 (1)在螺线管四周不同的位置放置能自由转动的小磁针,小磁针静置后,闭合开关,发现小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围存在 ; ①小磁针静止时的指向如图所示,根据磁现象知识可知,通电螺线管左端为 极。 ②通过观察图中小磁针静止时的状态可知通电螺线管外部的磁场与 形磁体的磁场相似。 (2)将电源正负极对调,闭合开关,发现小磁针偏转方向与原来相反,说明通电螺线管外部磁场方向与 方向有关。 (3)根据题中信息判断a端应接电源的 极;小明将一铁芯插入螺线管中,其磁场强度会变 ;实验中,通电螺线管外部某点磁场方向可以用该点小磁针静止时 极所指方向表示。 四、综合题 17.如图所示是一款新型充电宝。它上面采用磁吸式可以供智能手表充电;下面是无线充电设备,利用电流流过送电线圈产生磁场,手机中的受电线圈靠近该磁场时就会产生电流,给智能手机充电,充电宝配有蓝牙音箱,可以与手机无线连接播放音乐。其电压为3.7V,并采用4000mAh超大容量电池,方便实用。 (1)充电宝在给智能手表充电时采用了磁吸固定触点,磁吸是利用 磁极相互吸引的原理制成的: (2)手机受电线圈的工作原理是 蓝牙音箱中的扬声器发声是由于纸盆的 产生的,扬声器的工作原理是 对 电流有力的作用。 (3)电池充满电储存的电能为 (4)关于磁场和磁感线,以下说法错误的是 A.磁体周围存在着磁感线 B.磁体之间的相互作用是通过磁场产生的 C.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极的 D.磁场中,小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向 18.如图1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路。Rt为热敏电阻,阻值随温度升高而减小。R1、R2、R3均为电热丝,且R1=R2=400 ,闭合开关S1、S2,电热器开始加热。(电磁铁线圈电阻忽略不计) (1)控制电路中,电磁铁的工作原理是电流的 效应;电磁铁的上端是 极。 (2)加热时,动触点a与上方静触点b,c接通,工作电路的总功率? (3)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图2所示。当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时,动触点a与下方静触点d接通,进入保温状态,此时热敏电阻Rt的阻值是多少? (4)保温状态下,R1的功率为64W,则工作电路30s消耗的电能是多少? 19.阅读短文,回答问题。 某生态园在花棚里安装了自动喷雾和浇水系统,其简化后的电路图如题图甲所示。浇水系统的开关S2是电子时控开关,每天上午6:00~6:30、中午12:30~12:45、下午17:30~17:45会自动闭合,启动浇水系统对花卉进行浇淋。喷雾系统用于调节空气湿度,其控制电路中电源电压U=12V,R为装在探头上的湿敏电阻,其阻值随相对湿度 (空气中含有水蒸气的百分比,单位为:%RH)变化的图像如图乙所示。当控制电路的电流达到0.04A时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路中的电流减小到0.03A时,衔铁被释放。 (1)浇水系统的水泵参数如下表,则水泵一个月(按31天)耗电 kW•h。 型号 XXX 材质 不锈钢 功率 1200W 颜色 银白色 电源 220V/50Hz 重量 85kg (2)随着花棚内空气湿度增加,控制电路的电流会 (选填“变大”“变小”或“不变”),图甲中喷雾系统的C点应连接 (选填“A”或“B”)点。 (3)如果花棚的湿度小于50%时喷雾系统启动,则R0的阻值为 ;当花棚湿度到达 ,喷雾系统停止工作。当使用时间长以后,控制电路的电压U会降低,这时花棚所控制的最高湿度会 (选填“上升”“下降”或“不变”)。 学科网(北京)股份有限公司 《第十四章电与磁》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D D B D D D A C B 1.A 【详解】A.图中导体中有电流通过,导体在磁场中会发生运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的原理,故A符合题意; B.图为奥斯特实验装置图,说明通电导线周围存在磁场,故B不符合题意; C.图中导体ab做切割磁感线运动时,电流表的指针发生偏转,说明有电流产生,是电磁感应现象,是发电机的原理,故C不符合题意; D.图中是线圈通电后,缠绕线圈的铁钉可以吸引回形针,说明电流具有磁效应,故D不符合题意。 故选A。 2.D 【详解】AB.已知小磁针静止时N极水平向左,根据磁极间的相互作用可知,通电螺线管的左端为N极、右端为S极;根据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入、右端流出,所以电源左端为正极,右端为负极,故AB错误; C.R的滑片置于最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中电流最小,不会对电路安全有影响,故C错误; D.电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出,所以电流表的右端为“+”接线柱,左端为“-”接线柱,故D正确。 故选D。 3.D 【详解】A.扬声器是将电信号转化为声信号,利用的是通电导体在磁场中受力运动的原理,故A不符合题意; B.电磁起重机利用的是电流的磁效应,通电后产生磁性吸引钢铁制品,故B不符合题意; C.手持电风扇的核心是电动机,电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故C不符合题意; D.风力发电机是利用电磁感应原理工作的,风吹动扇叶转动,切割磁感线产生感应电流。故D符合题意; 故选D。 4.B 【详解】A.将A、B两端对调,只是改变了导体的方向,电流方向不变,不会改变运动方向,故A不符合题意; B.将蹄形磁体的N、S极对调,只改变一个影响因素(磁场方向),受力运动方向改变,故B符合题意; C.将变阻器的接线位置对调,改变了电路中的电流,导线的运动速度变化,不会改变运动方向,故C不符合题意; D,将开关S的接线位置对调,不会有任何改变,故D不符合题意。 故选B。 5.D 【详解】根据题意可知,金属球会在磁环中来回摆动产生感应电流,这是电磁感应现象; A.该装置是电磁铁,利用了电流的磁效应,故A不符合题意; B.该实验是奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,故B不符合题意; C.图中导体通电后,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故C不符合题意; D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,这是电磁感应现象,故D符合题意。 故选D。 6.D 【详解】由题意知,电磁弹射器是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的。 A.图中是电磁铁,利用电流的磁效应,说明电流周围存在磁场,故A不符合题意; B.图中闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时,会产生感应电流,是电磁感应现象,故B不符合题意; C.闭合开关后小磁针偏转,说明电流周围存在磁场,故C不符合题意; D.图中直导线通电时发生运动,说明的是通电导体在磁场中受力的作用,故D符合题意。 故选D。 7.D 【详解】按压手电筒是通过按压手柄带动磁体与线圈相对运动而产生感应电流,从而使小灯泡发光,这属于电磁感应现象; A.磁极间的相互作用是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,与电磁感应原理无关,故A不符合题意; B.通电导线周围存在磁场是电生磁,与电磁感应原理无关,故B不符合题意; C.通电导线在磁场中受力的作用是电动机的原理,与电磁感应原理无关,故C不符合题意; D.如图为电磁感应现象,其原理与按压手电筒原理相同,故D符合题意。 故选 D。 8.A 【详解】A.根据题意,自然光暗时灯L自动补光,说明此时电磁铁的磁性变强,将衔铁吸下,使灯泡L接通,即光敏电阻在光照越弱时,控制电路中的电流变大,光敏电阻的阻值变小,因此可得光敏电阻的阻值随自然光强度增加而增大,随自然光强度减小而减小,故A正确; B.自然光变亮时,光敏电阻的阻值变大,控制电路中的电流会变小,电磁铁的磁性会减弱,故B错误; C.据图可知,控制电路是串联的,电压表测光敏电阻两端电压,当自然光强度降低时,光敏电路中的阻值变小,根据串联分压原理可知,电压表的示数变小,故C错误; D.自然光强度增强时,光敏电路中的阻值变大,控制电路中的电流会变小,即流经的电流变小,故D错误。 故选A。 9.C 【详解】A.磁铁放在线圈1中快速抽出瞬间,观察到线圈2右侧的小磁针偏转,说明线圈2的周围有磁场,通电导线周围存在磁场,则可以说明电路中有电流,故A不符合题意; B.磁铁放在线圈1中快速抽出瞬间,观察到线圈2右侧的小磁针的N极向左偏转,根据磁极间的相互作用规律,线圈2的右端为S极,故B不符合题意; C.线圈1的原理是电磁感应原理,研究的是感应电流产生的条件,动圈式话筒的原理也是电磁感应原理,都是将机械能转化为电能,线圈1的能量转换与动圈式话筒类似,故C符合题意。 D.线圈2原理是通电导体周围存在磁场,这是奥斯特发现的电流的磁效应,故D不符合题意。 故选C。 10.B 【详解】ABC.磁体在线圈中来回运动,线圈切割磁感线,从而产生感应电流,使小灯泡发光,所以手摇电筒的工作原理是电磁感应现象,上下快速晃动时机械能转化为电能,故AC错误,B正确; D.蓄电池充电时,消耗电能,获得化学能,故为蓄电池充电时将电能转化为化学能储存起来,故D错误。 故选B。 11.负 【详解】闭合开关,电磁小船的船头(右端)将指向地理的北方,说明通电螺线管的右端是N极,由安培定则可知电流从螺线管的左端流入,所以电源的左端是正极,右端是负极,即A端是负极。 12.北 【详解】由安培定则可知螺线管A侧为N极;当船静止时相当于指南针,指南针静止时N极指向地理的北方,S极指向地理的南方,故船头指向北方。 13. 电磁感应 将磁体的磁极对调/使金属棒ab向右做切割磁感线运动 【详解】[1]闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这就是电磁感应现象。所以如图装置,当金属棒ab向左做切割磁感线运动,灵敏电流计指针向右偏转,说明回路中有电流产生,这是电磁感应现象。 [2]感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关,所以若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向,可进行的操作是保持其他不变,只将磁体的磁极对调或使金属棒ab向右做切割磁感线运动。 14. 磁场 闭合开关,小磁针偏转 【详解】[1][2]奥斯特实验表明通电导线周围存在磁场。支持此结论的现象是闭合开关后,小磁针发生偏转。因为小磁针在磁场中会受到力的作用而发生偏转,当导线通电时小磁针偏转,说明通电导线周围产生了磁场,对小磁针产生了力的作用。 15. 相互排斥 半导体 【详解】[1]超高速低真空管道磁浮交通系统是利用同名磁极相互排斥,使列车受到的竖直向上的磁力与重力为平衡力,使得列车脱离地面。 [2]硅光电池板是由半导体材料制成的,可以将光能转化为电能为列车提供动力能源。 16.(1) 磁场 N 条 (2)电流 (3) 正 强 N 【详解】(1)[1]小磁针原指示地磁场的南北,通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有磁场,对小磁针有磁力的作用。 [2]由图可知,通电螺线管左端的小磁针N极指外,小磁针静止时N极的指向为磁场方向,说明通电螺线管左端的磁场方向向外,则通电螺线管的左端为N极。 [3]由图所示的铁屑分布情况可知,通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围磁场的分布情况相似。 (2)对调电源正负极,电路中电流方向改变,小磁针静止时N极所指方向也改变,说明通电螺线管外部的极性与电流的方向有关。 (3)[1]如图所示,根据小磁针静止时的N极指向,可判断通电螺线管左端为N极,根据安培定则,可判断电流从a流出,从b流回,因此a端应接电源的正极。 [2]在螺线管中插入一根铁芯,铁芯会被磁化,与通电螺线管的磁场叠加,其磁场会变强。 [3]物理学中规定,小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向。所以,实验中,通电螺线管外部某点磁场方向可以用该点小磁针静止时N极所指方向表示。 17.(1)异名 (2) 电磁感应 振动 磁场 (3)53280J (4)A 【详解】(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,磁吸正是利用异名磁极间的吸引力来固定触点的。 (2)[1]指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象为电磁感应,受电线圈就是通过这种方式产生电流为手机充电的。 [2]蓝牙音箱中的扬声器发声是由于纸盆的振动产生的。声音是由物体振动产生的,扬声器的纸盆振动从而发出声音。 [3]扬声器中有线圈,线圈处于磁场中,当有电流通过时,线圈受到磁场力的作用而运动,带动纸盆振动发声。扬声器的工作原理是磁场对电流有力的作用。 (3)已知充电宝电压为3.7V,电池容量4000mAh,电池充满电储存的电能为 (4)A.磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线,磁体周围实际不存在磁感线,故A错误,符合题意; B.磁体周围存在磁场,磁体之间的相互作用是通过磁场产生的,故B正确,不符合题意; C.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极的,故C正确,不符合题意; D.磁体周围存在磁场,磁场中小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向,故D正确,不符合题意。 故选A。 18.(1) 磁 N (2)242W (3)30 (4)2640J 【详解】(1)[1][2]电磁铁的工作原理是电流的磁效应;根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指方向是螺线管的N极,因此电磁铁的上端是N极。 (2)由电路图知,加热时,动触点a与上方静触点b,c接通,此时R1、R2并联,根据并联电路电阻的特点可知,总电阻为 则加热时,工作电路的总功率是 (3)由图2知,当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时,此时控制电路通过的电流为0.2A,根据得,此时热敏电阻Rt的电阻为 (4)由图可知,保温时,R1和R3串联,根据P=UI和得,电路中的电流为 则工作电路消耗的电能W=UI串联t=220V 0.4A 30s=2640J 19.(1)37.2 (2) 变大 A (3) 250 70%RH 上升 【详解】(1)每天上午6:00~6:30、中午12:30~12:45、下午17:30~17:45会自动闭合,则浇水系统的水泵一天工作的时间为 由得,水泵一个月(按31天)耗电 (2)[1]控制电路中,湿敏电阻R与定值电阻R0串联,随着花棚内空气湿度增加,湿敏电阻R的阻值变小,控制电路的总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律得,控制电路的电流会变大。 [2]当控制电路的电流达到0.04A时,继电器的衔铁被吸合,此时电路电阻较小,湿敏电阻的阻值较小,空气湿度较大;当控制电路中的电流减小到0.03A时,衔铁被释放,此时电路电阻较大,湿敏电阻的阻值较大,空气湿度较小,则衔铁被吸合时,喷雾系统断开;衔铁被释放时,喷雾系统工作,故图甲中喷雾系统的C点应连接A点。 (3)[1]如果花棚的湿度小于50%时喷雾系统启动,当花棚的湿度为50%时,R的阻值为150 ,此时电路的电流为0.03A,由欧姆定律得,此时电路电阻为 由串联电路电阻特点得,R0的阻值为 [2]当控制电路的电流达到0.04A时,喷雾系统停止工作,由欧姆定律得,此时电路电阻为 由串联电路电阻特点得,此时R的阻值为 此时花棚湿度到达70%RH。 [3]当使用时间长以后,控制电路的电压U会降低,喷雾系统停止工作时电路电流不变,由欧姆定律得,此时控制电路的电阻变小,定值电阻R0阻值不变,由串联电路电阻特点得,此时湿敏电阻的阻值变小,则这时花棚所控制的最高湿度会上升。 学科网(北京)股份有限公司 $