第十八章磁及其相互作用单元练习----2025-2026学年沪科版物理九年级

第十八章磁及其相互作用 单元练习 一、单选题 1．关于磁场和磁感线，下列说法错误的是（   ） A．磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的物质 B．磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线 C．地磁场的北极在地理南极附近 D．磁感线总是从磁体的N极出发回到S极，是闭合曲线 2．如图所示，闭合开关后，小刚利用图中的手势能正确地判断出通电螺线管的极性，下列说法正确的是（    ） A．由小刚的手势，可判断出小磁针的N极向上 B．由小刚的手势，可判断出a端为电源的正极 C．调换电源正负极，小刚右手大拇指指向不变 D．增大螺线管电流，小刚右手大拇指指向改变 3．如图所示是某学校路灯的智能照明电路。R为滑动变阻器，为光敏电阻，闭合开关S，灯L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭。下列说法正确的是（　　） A．电磁铁是利用电流的热效应来工作的 B．开关闭合后，电磁铁的上端是S极 C．光敏电阻的阻值随光照强度增大而增大 D．增大控制电路电源电压后，路灯照明时间会变短 4．心肺机是用电动泵替代心脏，推动血液循环，其工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动。阀门K1、K2都只能单向开启，送血时K1打开、K2关闭。下列说法正确的是（　　） A．电动泵是利用电流的热效应来工作的 B．电动泵通电时，线圈周围存在着磁感线 C．当线圈中的电流从a流向b时，线圈左端是N极 D．当线圈中的电流从a流向b时，活塞向右运动，处于抽血状态 5．趋磁细菌（如图所示）能够在细胞内合成磁小体，磁小体作为趋磁细菌的“磁场感应器”，促使其沿磁场方向定向游弋。将磁铁置于趋磁细菌附近，趋磁细菌会向磁铁的N极运动。海洋中，这种细菌在地磁场驱使下运动的方向为（    ） A．由东向西 B．由西向东 C．由北向南 D．由南向北 6．如图将一枚小磁针静止在两个磁极间，磁极间磁感线分布和小磁针的指向如图所示，则a、b两个磁极分别是（   ） A．a、b都是N极 B．a、b都是S极 C．a是N极，b是S极 D．a是S极，b是N极 7．如图所示，磁敏电阻GMR的阻值随周围磁场磁性增强而减小。闭合开关S1、S2后，向右移动滑动变阻器的滑片P，忽略小灯泡电阻的变化，下列说法正确的是（    ） A．通电时电磁铁的左端是N极 B．电磁铁的磁性变强 C．电流表示数将会变大 D．小灯泡的亮度不变 8．2025年12月1日起，电动车管理新规允许新国标电动自行车上路，要求车速不超过25km/h。如图所示是某品牌电动自行车的限速装置简化电路图，当电动机转速超过规定值，电铃会自动报警。下列说法正确的是（　　） A．旋钮OP绕O点顺时针转动时，电动机转速变快 B．为防止生锈，触头F的材质为铜 C．电磁铁E的右端为S极 D．电动机转速较低时，电铃不报警，是因为电磁铁E没有磁性 9．如图是一种新型公交车玻璃自动爆破器，发生险情时，司机按下开关给爆破器通电，爆破器中的线圈转动会带动钨钢头击破车窗玻璃，自动爆破器的工作原理是（　　） A．电流的磁效应 B．电流的热效应 C．磁场对电流的作用 D．电磁感应现象 10．小盐在复习电与磁相关知识时，整理了如下图所示的四幅图，关于图示现象及原理，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，接通电路的瞬间小磁针发生偏转，发现此规律的科学家是法拉第 B．乙图中，闭合开关后导体 AB 运动，和动圈式扬声器的原理相同 C．丙图反映了电磁铁磁性强弱与电阻大小的关系 D．丁图中，司南受到地磁场的作用，静止时它的长柄（磁S极）指向地球的北极 二、填空题 11．在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，在螺线管旁边放一个小磁针，闭合开关后，小磁针将沿__________（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。 12．如图为一种水位报警器的原理图，当水位达到金属块A时，控制电路中电流从螺线管的下端流入，此时螺线管上端为N极：图中虚线框内的金属块A、B与水，在水位未达到A时使控制电路断开，水位达到A时则接通控制电路，其作用相当于__________（选填“电源”“开关”“用电器”或“导线”）。 13．为探究通电螺线管外部磁场的方向，在螺线管附近放置一枚小磁针，闭合开关前，发现小磁针静止时其N极指向北方（如图所示），这是因为小磁针受到______（选填“地磁场”或“重力”）的作用；闭合开关后，小磁针______（选填“会”或“不会”）发生偏转，静止后其N极的指向就是该处的磁场方向。 14．如图所示为磁吸式电子门锁的简化原理图。电磁铁通电后，铁质插销被吸起，门就可以打开，断电后在弹簧的作用下铁质插销插入门锁插槽，门被锁住无法打开。电磁铁是利用电流的______效应工作的，此电磁铁的N极在电磁铁的______（选填“左”或“右”）端。电子门锁可以用铁制作插销，是因为铁属于______材料。 15．如图，跨学科活动小组制作了一个“听话”的小瓶子，通过调节滑动变阻器滑片，就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中（磁铁与活塞固定）。闭合开关S后，电磁铁右边为__________极，此时小瓶子悬停在图示位置。若让小瓶子上浮，滑动变阻器滑片应向__________（填“左”或“右”）移动。 三、作图题 16．如图所示，根据通电螺线管的N、S极，在图中分别标出螺线管中的电流方向和小磁针静止时的N、S极。 四、实验题 17．小明同学用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。 (1)在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示，通电螺线管外部的磁场与_________磁体的磁场相似。 (2)把小磁针放到螺线管四周不同的位置，闭合开关后，小磁针再次静止时的指向如图乙所示，将电源正负极对调，闭合开关，小磁针再次静止时的指向如图丙所示，说明通电螺线管的磁场方向与_________有关。 18．在“趣味物理·创意生活”实践活动中，某小组同学利用电池、开关、线圈、软铁芯、永磁铁、空心地球仪外壳、底座等器材制作了一款磁悬浮地球仪创意摆件，如图甲所示。小组的制作与探究过程如下，接下来请参与他们的探究并回答以下问题： 产品等级 优秀 合格 待改进 产品效果 地球仪悬浮高度可以调节 地球仪悬浮 地球仪无法悬浮 (1)小组同学将线圈固定在底座中心并插入软铁芯以增强磁场，用玻璃罩封闭底座。在地球仪底部中心嵌入一块永磁铁，调整磁铁在地球仪内部位置后，将地球仪轻放于底座上方（简化装置如图乙所示），地球仪悬浮时利用的原理是______； (2)闭合开关后，为使地球仪悬浮，图乙中通电线圈的a端应接电源的______极（选填“正”或“负”）； (3)该小组在测试时发现，接通电源后地球仪没有浮起，而是吸在了底座上，出现这种现象的原因可能是______；（答出一条即可） (4)改进后地球仪成功悬浮，他们依据评价量表（图丙），自评自制磁悬浮地球仪为“合格”等级。他们想改进产品达到“优秀”等级，请你为他们提出一条优化的建议：______； (5)在测试过程中发现地球仪易倾斜、晃动、稳定性较差。请你为他们提出一条改进方案并简述理由：______。 五、计算题 19．我国科研团队研发的高性能导电水泥，已用于道路冬季融冰与智能报警电路，彰显我国在新型智能建筑材料领域的领先地位。 (1)某桥面准备用导电水泥作融雪层，如图甲，科研人员把一块规格为5 m×5 m、厚0.1 m的导电水泥样品接入20V的电路中进行测试，已知导电水泥样品的阻值为4Ω，求其工作100s消耗的电能。 (2)如图乙，物理兴趣小组用导电水泥设计汽车过桥超载报警器：导电水泥的阻值随压力变化关系如图丙所示，控制电路电源电压为18V，滑动变阻器的阻值调至20Ω，控制电路的电流达0.3A时报警。求报警时汽车的总质量。（线圈电阻不计，g=10N/kg） 20．某小组设计的恒温箱，内部电路简化后如图甲所示，可实现加热、保温两挡自动切换。控制电路电源为两节新的干电池，电源电压U为3V，定值电阻为25Ω，、为电热丝，阻值分别为176Ω和44Ω，电磁铁线圈的电阻忽略不计。热敏电阻的阻值与温度的关系如图乙所示，电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合，当电流小于或等于30mA时释放。求： (1)该恒温箱加热状态时工作电路的电流是多少； (2)该恒温箱的温度控制范围； (3)随着使用时间增加干电池用久老化后电压变小，在控制电流和不变情况下，会导致所控制最高温度如何变化，简要说出理由。 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 《第十八章磁及其相互作用 单元练习----2025-2026学年沪科版物理九年级下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B BD C C B D A C B 1．D 【详解】A．把小磁针放在磁体周围，小磁针会发生偏转，说明磁体周围存在一种能对磁体施加力的作用的物质，这就是磁场。磁场有明确的强弱、方向，是磁体周围的客观物质。这个说法是正确的。故A正确，不符合题意； B．磁感线是为了形象、直观地描述磁场，人为引入的假想曲线，实际并不存在。这个说法是正确的。故B正确，不符合题意； C．地磁北极位于地理南极附近，地磁南极位于地理北极附近。故C正确，不符合题意； D．磁感线是闭合曲线。在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极。说法错误。故D错误，符合题意。 故选D。 2．B 【详解】A．根据安培定则，小刚大拇指指向螺线管上端，因此通电螺线管上端为N极，下端为S极；螺线管外部磁感线从N极出发回到S极，小磁针所在的螺线管左侧位置磁感线方向向下，小磁针静止时N极指向与磁场方向一致，因此小磁针N极向下，故A错误； B．根据安培定则，四指弯曲方向为螺线管内电流方向，可判断电流从螺线管下端流入、上端流出，因此接螺线管下端的a端为电源正极，故B正确； C．通电螺线管的磁极方向与电流方向有关，调换电源正负极后，螺线管内电流方向改变，磁极方向改变，因此右手大拇指指向会发生改变，故C错误； D．通电螺线管的磁极方向与电流大小无关，增大电流只改变螺线管的磁性强弱，不改变磁极方向，因此右手大拇指指向不变，故D错误。 故选B。 3．BD 【详解】A．电磁铁利用电流的磁效应工作，故A错误； B．由安培定则可知，右手握住电磁铁，四指指向电流方向，大拇指指向电磁铁的下端（N极），因此上端为S极，故B正确； C．天黑时灯亮，说明此时控制电路电流小，电磁铁磁性弱，衔铁释放，天黑时光照弱，R0​阻值大。即光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小，故C错误； D．增大控制电路电源电压后，电磁铁吸合衔铁所需的临界光敏电阻阻值变大（对应更弱的光照），因此路灯需要在更暗的环境才会点亮，且在天亮时提前熄灭，最终照明时间变短。因此路灯照明时间变短。故D正确。 故选BD。 4．C 【详解】A．电动泵是利用电流的磁效应（通电线圈产生磁场，与固定磁铁相互作用）工作的，不是电流的热效应。故A错误； B．磁感线是为了描述磁场而引入的理想化物理模型，实际并不存在。线圈通电后周围存在磁场，但不存在真实的磁感线。故B错误； C．根据安培定则：用右手握住线圈，四指指向电流方向，大拇指所指的那端为螺线管的N极。图中电流从a到b时，线圈右端为S极，左端为N极。故C正确； D．当电流从a到b时，线圈左端为N极，与固定磁铁的N极为同名磁极，同名磁极相互排斥，因此活塞会向右运动。活塞右移时，泵内空间体积减小，压强增大，此时K1打开、K2关闭，血液从K1流出泵内，处于送血状态。故D错误。 故选C。 5．C 【详解】地球本身是一个巨大磁体，地磁N极（北极）位于地理南极附近，地磁S极（南极）位于地理北极附近。题目说明趋磁细菌会向磁铁的N极运动，因此趋磁细菌会向地理南极方向运动，运动方向为由北向南，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．B 【详解】小磁针静止时N极的指向就是该点磁感线的方向，磁体外部磁感线总是从N极出发，回到S极，图中该点磁感线方向指向a，说明a是S极；由图可知，a、b两个磁极的磁感线相互排斥不连通，说明a、b是同名磁极，故b也是S极。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 7．D 【详解】A．由图可知，闭合开关后，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，由安培定则可知，电磁铁的右端为N极，故A错误； B．当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路电流变小，则电磁铁的磁性变弱，故B错误； CD．由图可知，磁敏电阻GMR与灯泡并联，电流表测量干路电流。由题意可知，磁敏电阻GMR的阻值随周围磁场磁性减弱而变大，由于电磁铁的磁性变弱，故磁敏电阻GMR的阻值将变大，由欧姆定律可知，通过磁敏电阻GMR的电流变小，由并联电路各支路互不影响可知，通过灯泡的电流不变，其亮度不变；由并联电路电流特点可知，干路的电流变小，则电流表示数变小，故D正确，C错误。 故选D。 8．A 【详解】A．电动机的转速与电流大小有关，旋钮OP绕O点顺时针转动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，控制电路部分电流变大，电动机转速变快，故A正确； B．为了电磁铁能吸引触头F，所以触头F应为铁质材料，故B错误。 C．由图可知，电流从电磁铁E的左端流入、右端流出，根据安培定则，电磁铁E的右端为N极，故C错误。 D．电磁铁通电就会产生磁性，左边电路电流比较小时，电磁铁磁性较弱，不能将衔铁吸下接通电铃电路，而不是没有磁性，故D错误。 故选A。 9．C 【详解】A．电流的磁效应：指通电导线周围存在磁场（如奥斯特实验），仅能产生磁场，不会使线圈发生转动，故A不符合题意； B．电流的热效应：指电流通过导体时产生热量（如焦耳定律），与线圈转动、机械做功无关，故B不符合题意； C．磁场对电流的作用：通电线圈在磁场中会受到力的作用而发生转动（这也是电动机的工作原理）。本题中，爆破器通电后线圈转动，正是利用了磁场对电流的作用力，将电能转化为机械能，带动钨钢头击破玻璃，故C符合题意； D．电磁感应现象：指闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流（这是发电机的工作原理），是“磁生电”的过程，与本题“通电后线圈转动”无关，故D不符合题意。 故选C。 10．B 【详解】A．甲图是电流的磁效应实验，发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特，故A错误； B．乙图的原理是通电导体在磁场中受到力的作用；动圈式扬声器工作时，通电线圈在磁场中受力振动发声，原理和乙图一致，故B正确； C．丙图中，两次实验的电流大小相同，只有电磁铁的线圈匝数不同，实验探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故C错误； D．地磁场的地磁北极在地理南极附近，异名磁极相互吸引，司南静止时S极（长柄）会指向地磁北极（地理南极），故D错误。 故选B。 11．逆时针 【详解】电流从螺线管右端流入、左端流出。根据安培定则可判断，螺线管的左端为N极，右端为S极。小磁针静止时，N极的指向与该点磁感线的方向一致。闭合开关前，小磁针N极竖直向上；闭合开关后，该点磁感线方向水平向左，因此小磁针N极会向左偏转，S极向右偏转，整体沿逆时针方向转动。 12．开关 【详解】在水位未达到A时，控制电路断开，水位达到A时，控制电路接通，则金属块A、B与水的作用相当于开关。 13． 地磁场 会 【详解】[1]地球本身是一个巨大的天然磁体，周围存在地磁场，自由转动的小磁针静止时N极指向北，就是受到地磁场的作用。 [2]闭合开关后，通电螺线管周围会产生磁场，小磁针处在该磁场中，会受到新的磁场力作用，因此会发生偏转。 14． 磁 右 磁性 【详解】[1]电磁铁是利用电流的磁效应，通电导体周围存在磁场，具有磁性，能够吸引铁、钴、镍等物质。 [2]如图所示，伸出右手，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向为N极，此电磁铁的N极在电磁铁的右端。 [3]电子门锁可以用铁制作插销，是因为铁属于磁性材料，能够被磁体吸引。 15． N 右 【详解】[1][2]根据安培定则，电源左端为正极，电流从电磁铁右端流入、左端流出，右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指指向螺线管右端，因此电磁铁右端为N极；磁铁左边为N极，当滑片P向右移时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路的电流变小，电磁铁的磁性变弱，电磁铁与磁铁排斥作用变小，活塞向左运动，大瓶内空气气压变小，小瓶子的水会挤出来，小瓶子重力变小，重力小于浮力，小瓶子将上浮。 16． 【详解】由图可知，用右手握住螺线管，大拇指向右，则四指沿电流方向，即电流方向是从后面向上前面向下；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故小磁针右侧应为S极，左侧为N极。 如图所示： 17．(1)条形 (2)电流方向 【详解】（1）由图甲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，说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。 18．(1)同名磁极相互排斥 (2)负 (3)电磁铁磁极装反了 (4)在底座电路中串联接入一个滑动变阻器 (5)降低地球仪的重心，因为重心越低，物体的稳定性越好 【详解】（1）磁悬浮地球仪之所以能悬浮在空中，是利用了同名磁极相互排斥的原理，地球仪在重力和下方底座内部的电磁铁的斥力作用下处于平衡状态。 （2）地球仪悬浮时利用的原理是同名磁极相互排斥。闭合开关后，为使地球仪悬浮，图乙中通电线圈的上端应为N极，下端为S极。根据安培定则，电流从通电线圈的下端流入，从上端流出，则图乙中通电线圈的a端应接电源的负极。 （3）接通电源后地球仪没有浮起，而是吸在了底座上，可能磁铁的下端和电磁铁的上端是异名磁极，电磁铁的磁极装反了。 （4）要想改进产品达到“优秀”等级，应能调节地球仪的悬浮高度，就需要调节磁场的强弱，电磁铁可以通过控制电流的大小来调节磁场强弱，只需要在底座电路中串联接入一个滑动变阻器即可。 （5）略 19．(1) (2)30t 【详解】（1）由题意可得，导电水泥两端电压，电阻，工作时间。 电路消耗的电能 （2）由题意可知，控制电路中滑动变阻器与导电水泥串联，控制电路电源电压，报警电流，，线圈电阻不计。根据欧姆定律，控制电路总电阻 根据串联电路电阻规律，报警时的阻值 由图丙可知，时，导电水泥受到的压力 水平桥面压力等于汽车总重力，即 汽车总质量 20．(1)5A (2)23~26℃ (3)控制的最高温度降低；干电池老化后电源电压变小，控制电流不变，由可知，总电阻减小，不变，对应的阻值更小，由图乙可知，越小对应温度越低。 【详解】（1）由图甲可知，该恒温箱加热状态时只有R2接入电路中，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，处于加热状态，加热状态时工作电路的电流 （2）控制电路中与串联，温度降低时减小，电路的总电阻减小，由可知控制电路电流增大，电流达到时衔铁吸合开始加热，对应最低温度；温度升高时增大，电流减小，电流降到时衔铁释放停止加热，对应最高温度。 ① 当时，电路的总电阻 的阻值 由图乙得，对应温度。 ② 当时，电路的总电阻 的阻值 由图乙得，对应温度。因此温度控制范围为。 （3）见答案 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 $