第十四章电与磁 单元练习-----2025-2026学年北师大版物理九年级

第十四章电与磁 一、单选题 1．下列设备主要利用了电流的热效应来工作的是（　　） A．电磁铁 B．电风扇 C．电饭煲 D．电冰箱 2．马拉松比赛计时采用感应芯片，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈就会产生电流，系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是（　　） A．发电机 B．电动机 C．电风扇 D．电铃 3．我国高铁采用了能量回收制动方式：列车到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感应电流。以下与其工作原理相同的是（    ） A． B． C． D． 4．下列四幅图的解释，正确的是（　　） A．甲图中卡片磁条在机器内刷过，产生电信号识别卡片信息，是电磁感应现象 B．乙图中对着话筒说话，能把声音传到扬声器，是电流的磁效应 C．丙图中的电磁起重机通电后能吸引金属材料，与电动机的原理相同 D．丁图中的电路通电后，导体棒会沿导轨滑动，与发电机的原理相同 5．电动打气筒工作时，通过电动机压缩空气，靠压力把气体“推”进轮胎或气球里，下列四个实验装置中，能说明其工作原理的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 6．如图所示是奥斯特实验中小磁针发生偏转的情境。关于该实验的分析下列说法正确的是（　　） A．通电导线周围存在磁场 B．电流具有热效应 C．小磁针的S极指向为该点的磁场方向 D．若改变导线中的电流方向，小磁针的偏转方向不会改变 7．如图，小海在跨学科实践活动中利用干电池、强力磁铁和铜丝成功地自制了一个电动机，下列说法正确的是（　　） A．强力磁铁周围存在磁感线 B．电动机的工作原理是电磁感应现象 C．只把电池的正负极对调，线圈的转动方向改变 D．电动机工作时机械能转化为电能 8．下列关于“电与磁”说法中正确的是（   ） A．甲图是中国最古老的指南针司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北，其勺柄指南方 B．乙图说明磁感线是磁场中存在的曲线，在磁体外部是从北极出发到南极 C．丙图扬声器工作过程利用的是电磁感应原理 D．丁图是线圈在磁场中做切割磁感线运动，就会产生感应电流，电灯发光 9．跨学科实践活动中，小明的作品“隔板移物”引起了同学们的极大兴趣，其原理如图甲所示，、两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两导体棒通过导线相连，构成了一个闭合回路，用手推动导体棒左右摆动时，导体棒会随之摆动。下列关于这一现象的说法中正确的是（　　） A．手推动导体棒左右摆动时，导体棒不会随之摆动 B．图乙是发电机的工作原理 C．导体棒随之摆动的原理与图乙所示装置的原理不同 D．导体棒左右摆动时，闭合回路中能够产生感应电流 10．如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变，是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，电铃响。根据不同的路面可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（　　） ①电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体在磁场中受力 ②检测时，车的质量越大电磁铁的磁性越弱 ③力敏电阻的阻值随压力的增大而减小 ④若要提高设定的限载质量，应将滑片P向左移动 A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．只有①④ 二、填空题 11．学习了磁体知识后，小明在户外实践中将回形针掰直，磁化后放在树叶上，漂浮于水面，如图乙所示。回形针在______的作用下，静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方（图甲），进一步推测A端是回形针磁体的______极。 12．如图甲所示为某物理小组制作出的神奇的转框，将金属线弯成一个线框，与干电池和吸附在干电池上的圆柱形金属磁体分别接触，这样金属框就可以绕电池持续转动，图乙为该实验装置的电路示意图。转框可用的金属材料是______；若想使转框反方向旋转，可采取的措施是______。 13．如图所示，闭合S后电动机甲开始转动，同时用皮带带动电动机乙转动，小灯泡发光，此时，电动机乙相当于_______（选填“用电器”“开关”或“电源”），此过程中利用的原理与_____（选填“动圈式扬声器”或“话筒”）一致。将机械能转化为电能的实验装置是_____（填“甲”或“乙”）。 14．如图所示连接电路，单刀双掷开关S拨到1时，通电螺线管A端为_________极，若此时导线框的边受力方向为垂直纸面向外，则边受力方向为_______（选填“垂直纸面向外”、“垂直纸面向里”或“不受力”）；将单刀双掷开关S拨到2时，导线框的边受力方向为______（选填“垂直纸面向外”、“垂直纸面向里”或“不受力”）。 15．如图所示，R0是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄，夜晚灯亮，则给路灯供电的电源应接在_______（填“a、b”或“b、c”）两端；b点应接_______（“火”或“零”）线，若要求路灯能提前发光，则需要把电阻箱R阻值调_______（大/小）一些。 三、作图题 16．如图所示，蹄形电磁铁右上方放置一条形磁体，通电后发现条形磁体N极与通电螺线管上方相互吸引，小磁针静止在如图所示位置。请标出： （1）电源右端的极性（用“+”或“-”表示）， （2）小磁针左端的磁极（用“N”或“S”表示）。 四、实验题 17．小明在探究电磁现象的实验中，设计了如图甲所示的实验装置。当导体棒ab在蹄形磁铁中静止时，小磁针N极指向下。 (1)当导体棒ab向右运动时，小磁针N极指向右（如图乙所示），请在图乙中标出此时螺线管的磁极及电流的方向。 (2)当导体棒ab向左运动时，小磁针N极会指向________；当ab棒竖直向上运动时，小磁针N极会指向________；（两空均选填“上”、“下”、“左”或“右”）； (3)实验中，为了使实验效果更明显，提一个可行的建议________。 (4)导体棒ab在向右运动的过程中，能量转化情况是________；人们根据此实验原理制成________（选“发电机”、“电动机”或“电磁铁”）。 18．小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电动机A、B的转轴用塑料管连接起    来，图甲是电动机A、B简易结构的示意图。 (1)如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在______中会受到力的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于______（填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了______原理； (2)若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变______来实现； (3)当电机A中线圈的转动时，通过小灯泡的电流方向会不会改变呢？只需要在电机A所在电路中添加______（一种器材）即可。 五、计算题 19．如图甲所示，是某品牌的无油空气炸锅，因其烹制食物含油脂低、无烟等优点，成为了很多家庭厨房必备电器之一，图乙是其工作电路图，其中电风扇的功率为，电风扇和发热电阻同时工作时空气炸锅的总功率为。 (1)空气炸锅加热食物利用了电流的__________，电风扇工作的原理是__________。 (2)求电风扇和发热电阻同时工作时，电路中的总电流（保留两位小数）及发热电阻的阻值。 (3)某次用此空气炸锅将玉米粒炸制成爆米花，玉米粒初温为20℃，至少需要加热至200℃才能完成制作过程。求一次将玉米粒炸制成爆米花，至少需要吸收的热量是多少。[] 20．图甲是一款自动注水、喷淋系统电路图。控制电路的电源电压U1＝12V，RF为压敏电阻，放置在注水系统水箱底部，其阻值随压力的增大而减小。图乙是受控电路总电流随时间变化的图像。当通过电磁铁线圈中的电流为0.1A时，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作。电磁铁线圈的电阻忽略不计。求： (1)当衔铁恰好被吸下时电阻RF的阻值； (2)喷淋系统的电功率； (3)500s内受控电路消耗的电能。 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 9 10 答案 C A A A C A C A D C 1．C 【详解】A．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故A不符合题意； B．电风扇是利用通电导体在磁场中受力运动的原理来工作的，故B不符合题意； C．电饭煲是利用电流的热效应来工作的，故C符合题意； D．电冰箱主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应来工作的，故D不符合题意。 故选C。 2．A 【详解】马拉松比赛采用感应芯片计时，当参赛者通过起点、终点设置的磁场地带时，芯片里的线圈做切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，从而激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息，应用了电磁感应现象； A．发电机工作时，利用线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，将其他形式的能转化为电能，它的原理是电磁感应现象，故A符合题意； B．电动机的原理是通电导体在磁场中受力而运动，电动机消耗电能，将电能转化为机械能，故B不符合题意； C．电风扇的主要部分是电动机，是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的，故C不符合题意； D．电铃的主要部分是电磁铁，利用电流的磁效应工作，故D不符合题意。 故选A。 3．A 【详解】列车到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感应电流，把机械能转化为电能进行回收，该原理是利用电磁感应来工作的。 A．闭合电路的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，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是利用该原理来工作的，故A合题意； B．图中装置是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，也可说明电流具有磁效应，故B不符合题意； C．图中的奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，故C不符合题意； D．电路中有电源，通电导体在磁场中要受到力的作用，电动机是利用该原理来工作的，故D不符合题意。 故选A。 4．A 【详解】A．甲图中卡片磁条在机器内刷过，卡片磁条切割磁感线产生感应电流，从而识别卡片信息，这是电磁感应现象，故A正确； B．动圈式话筒工作过程是：声波振动，引起膜片振动，膜片带动线圈振动，线圈切割永久磁体的磁感线产生感应电流，电流经放大后传给扬声器；由此可知其工作原理是电磁感应现象，故B错误； C．丙图中的电磁起重机通电后，由于电流磁效应而产生磁场，可以吸引铁、钴、镍等物质，而电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，电磁起重机与电动机的原理不同，故C错误； D．丁图中的电路通电后，通电的导体棒在磁场中受到磁场力的作用，导体棒会沿导轨滑动，是电动机原理，发电机的原理是电磁感应，丁图与发电机的原理不相同，故D错误。 故选A。 5．C 【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．铁屑在通电螺线管周围有规律排列，通电螺线管的周围的磁场与条形磁体相似，故A不符合题意； B．电流相同时，线圈匝数越多的电磁铁，吸引的铁钉越多，说明电磁铁的磁性与线圈匝数有关，故B不符合题意； C．通电导体在磁场中受力的作用运动，是电动机的工作原理，故C符合题意； D．闭合电路中的ab切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象，故D不符合题意。 故选C。 6．A 【详解】A．小磁针是受到了磁场的作用发生了偏转，说明通电导线周围存在磁场，故A正确； B．通电导线周围存在磁场，说明电流具有磁效应，故B错误； C．小磁针静止时N极指向为该点的磁场方向，故C错误； D．若改变导线中的电流方向，磁场的方向发生改变，小磁针的偏转方向会改变，故D错误。 故选A。 7．C 【详解】A．磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线，磁感线不是真实存在的，故A错误； B．电动机的工作原理是磁场对通电导体的作用，而电磁感应现象是发电机的工作原理，故B错误； C．电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关，若把电池正负极对调，线图中电流的方向改变，磁场方向不改变，线圈的转动方向改变，故C正确； D．电动机工作时，消耗电能，得到机械能，所以是电能转化为机械能，故D错误。 故选C。 8．A 【详解】A．指南针之所以会指南，是因为受到地磁场的作用，所以司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北，其勺柄指南方，故A正确； B．磁感线是为了描述磁场特性而引入的一种理想的模型，它并不客观存在，故B错误； C．扬声器工作过程利用的是通电导体在磁场中受力运动，故C错误； D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，当线圈在磁场中做切割磁感线运动，如果开关是断开的，则不会产生感应电流，电灯不发光，故D错误。 故选A。 9．D 【详解】A．用手推动导体棒b左右摆动时，导体b切割磁感线，闭合的回路中有感应电流产生，导体棒a有电流通过并位于磁场中，在磁场中会受到力的作用而摆动；故A错误； B．图乙是电动机的工作原理，它的原理是通电导体在磁场中受力而运动，故B错误； C．导体棒a左右摆动时切割磁感线，闭合的回路中有感应电流产生，导体棒b有电流通过并位于磁场中，在磁场中会受到力的作用，导体棒b随之摆动，图乙中闭合开关后，导体棒有电流通过，在磁场中受力的作用而运动，两者原理相同，故C错误； D．用手推动导体棒左右摆动时，导体a切割磁感线，闭合回路中能够产生感应电流，故D正确。 故选.D。 10．C 【详解】① 电磁铁吸下衔铁的原理是电流的磁效应，通电导体在磁场中受力是电动机的原理，因此①错误。 ③ 闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，说明此时电磁铁磁性增大，电路中的电流增大，根据，电源电压U不变，则总电阻变小，由此可知，力敏电阻的阻值随压力的增大而减小，③正确。 ②车的质量越大，压力越大。此时力敏电阻R1阻值减小，控制电路的总电阻减小，电流增大，电磁铁磁性越强，因此②错误。 ④ 提高限载质量意味着需要更大的压力才会报警，滑片P向左移动，滑动变阻器R2接入电阻变大，控制电路总电阻变大，这就需要R1 阻值更小（即压力更大）才能达到触发电流，从而提高限载质量，④正确。 正确的是 ③④。 故选 C。 11． 地磁场 S 【详解】[1]回形针被磁化后相当于一个小磁针，小磁针在地磁场的作用下，会静止后指向南北方向。 [2]冬季午间，小草的影子偏向北方，说明太阳在南方，小磁针静止时，N极指向北方，S极指向南方，因此A端是回形针磁体的S（南）极。 12． 铜/铝 对调干电池的正负极/对调磁铁的 N、S 极 【详解】[1]这个装置的原理是通电导体在磁场中受力转动，因此金属框需要导电，才能形成闭合回路，让电流通过。同时还要注意：不能用铁、镍等材料，这种材料会被磁铁吸引，而无法转动。所以，制作该金属框可以选择的导电金属有：铜或铝等。 [2]通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。因此，要改变转框的旋转方向，可以采取以下措施：对调干电池的正负极，从而改变电路中的电流方向；或对调磁铁的 N、S 极，从而改变磁场的方向。 13． 电源 话筒 乙 【详解】[1]闭合开关S后，电动机甲在电源作用下转动，电能转化为机械能；电动机甲通过皮带带动电动机乙转动，电动机乙内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流使小灯泡发光，所以电动机乙此时相当于电源，将机械能转化为电能，其原理是电磁感应。 [2][3] 动圈式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；话筒是将声信号转化为电信号，利用的是电磁感应原理，所以此过程利用的原理与动圈式话筒一致。 综上，将机械能转化为电能的实验装置是乙。 ‌ 14． N 垂直纸面向里 垂直纸面向外 【详解】[1]当开关接到1时，电流从电源正极经过一个分流点，过右边的定值电阻向上，从螺线管上方导线流入，由安培定则可知：握住螺线管，四指指向电流方向，拇指指向N极。所以通电螺线管A端为N极。 [2]当开关接到1时，由安培定则可知，通电螺线管左端为N极，右端为S极，则cd边与ab边的周围磁场方向相同，cd边与ab边电流方向相反，通电线圈受力方向与磁场方向和电流方向有关，若此时导线框的边受力方向为垂直纸面向外，则边受力方向为垂直纸面向里。 [3]将单刀双掷开关S拨到2时，由安培定则可知，通电螺线管左端为S极，右端为N极，则ab边周围的磁场方向与原磁场方向相反，ab边电流方向与原电流方向相反，ab边的电流方向和周围的磁场方向都与原方向相反，则的受力方向不变，仍为垂直纸面向外。 15． a、b 零 大 【详解】[1]由图得，R0、R、电磁铁串联；光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，则白天光敏电阻阻值较小，控制电路的电阻较小，通过电磁铁的电流较大，衔铁被吸下，此时路灯处于断路状态，熄灭；夜晚，光敏电阻阻值较大，控制电路的电阻较大，通过电磁铁的电流较小，衔铁被释放，路灯开始亮起，则给路灯供电的电源应接在a、b两端。 [2]为了用电安全，控制路灯通断的开关，应接在火线与路灯之间，则a点应接火线，b点应接零线。 [3]若要求路灯能提前发光，此时光照强度增强，光敏电阻的阻值减小，则需要把电阻箱R阻值调大一些，使电路电流达到衔铁被释放的电流。 16． 【详解】已知条形磁体的左端为 N 极，且条形磁体 N 极与通电螺线管上方相互吸引。根据 “异名磁极相互吸引”，可知右侧通电螺线管的上端为S极，下端为 N 极。对于右侧螺线管，下端为N极，用右手握住螺线管，大拇指指向N极（下端），四指弯曲方向为电流方向。由此可知，电流从右侧螺线管的上端流入、下端流出，因此电源右端为 “ + ” 极，左端为 “ − ” 极，根据安培定则，左侧螺线管的电流从下端流入、上端流出，因此左侧螺线管的上端为N极。 小磁针静止时，根据 “异名磁极相互吸引”，小磁针右端与左侧螺线管上端（ N 极）吸引，故小磁针左端为N极。 综上（1）电源右端的极性为 + ​   （2）小磁针左端的磁极为N 17．(1) (2) 左 下 (3)增强磁场或加快切割速度 (4) 机械能转化为电能 发电机 【详解】（1）根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，螺线管的右侧是N极，根据安培定则可知螺线管中的电流从左端流入，右端流出，如图所示： （2）[1]当导体棒ab向右运动时，小磁针N极指向右，当导体棒ab向左运动时，感应电流的方向改变，则螺线管磁场的方向改变，螺线管的右侧是S极，由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针的N极指向应指向左。 [2]由题意可知导体棒ab静止时，即电路中没有感应电流时，小磁针N极指向下，当导体棒ab向上运动时不切割磁感线，不产生感应电流，故小磁针N极仍指向下。 （3）为了使实验效果更明显，应增大感应电流，则可以增强磁场或加快导体切割磁感线的速度。 （4）[1]由于导体棒的运动产生了感应电流，所以能量转化的情况是机械能转化为电能。 [2]这是电磁感应现象，据此人们发明了发电机。 18．(1) 磁场 电源 电磁感应 (2)电流方向（或磁场方向） (3)灵敏电流计 【详解】（1）[1]闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到力的作用转动起来。这是电动机的工作原理，即通电导体在磁场中受到力的作用。 [2][3]电机B转动起来后带动电机A中线圈转动，小灯泡发光，说明此时电机A为电路提供了电能，相当于电源。 电机A是利用了电磁感应原理，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。 （2）电动机中线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关，若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变电流方向（或磁场方向）来实现。 （3）要判断通过小灯泡的电流方向是否改变，只需要在电机A所在电路中添加灵敏电流计即可。因为灵敏电流计指针的偏转方向与电流方向有关，通过观察灵敏电流计指针的偏转方向是否改变，就能判断电流方向是否改变。 19．(1) 热效应 通电导体在磁场中受力转动 (2)， (3) 【详解】（1）[1]空气炸锅是将电能转化为内能的装置，利用了电流的热效应。 [2]电风扇相当于一个电动机，工作原理与电动机原理相同，是通电导体在磁场中受力转动。 （2）电路中的总电流 发热电阻的功率 发热电阻的阻值 （3）玉米吸收的热量 20．(1)120Ω (2)220W (3) 【详解】（1）当衔铁恰好被吸下时，控制电路中的电流。控制电路的电源电压。由于电磁铁线圈的电阻忽略不计，根据欧姆定律可得，此时压敏电阻 的阻值为 （2）由电路图甲可知，喷淋系统始终工作，而注水系统会停止工作。结合图像乙可知，在400s到500s时间段内，受控电路的电流为1A，此时为喷淋系统工作。设受控电路的电源电压为，喷淋系统工作时的电流为。由题意可知，。则喷淋系统的电功率为 （3）由图像乙可知，受控电路在 500s 内的工作分为两个阶段：第一阶段（0~400s）：注水系统和喷淋系统同时工作。工作时间，电流。此阶段消耗的电能为 第二阶段（400s~500s）：喷淋系统工作。工作时间 电流。此阶段消耗的电能为 500s 内受控电路消耗的总电能为 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 $