北师大版物理九年级全册《14.3 电流的磁场》同步练习(答案)

北师大版物理九年级全册《14.3 电流的磁场》同步练习2
一 、单选题(本大题共10小题,共30分)
1.(3分)如图所示是“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验,想让电磁铁吸引更多的大头针,可行的做法是
A. 将滑片向端移动 B. 将滑片向端移动
C. 用铜芯替代铁芯 D. 减少线圈匝数
2.(3分)如图甲所示是“磁浮地球仪”,在地球仪中装入条形磁铁,通电后,底座中的电磁铁就可将其“悬浮”在空中,其工作原理如图乙所示,下列判断正确的是
A. 电磁铁的上端为极
B. “磁浮地球仪”的工作原理是异名磁极相互吸引
C. 电源的左端为正极
D. 滑片向左移动可增大电磁铁的磁性
3.(3分)如图为某学习小组设计的自制电磁锁工作原理图。当开关闭合,滑片向左移动时,静止在水平桌面的锁栓条形磁体向左滑动,离开锁扣,打开门锁。关于此过程,下列说法正确的是
A. 通电后电磁铁右端为极 B. 通电后电磁铁周围存在磁感线
C. 锁栓的左端为条形磁体的极 D. 滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性减弱
4.(3分)图中的两个线圈,套在光滑的玻璃管上,导线柔软,可以自由滑动,开关闭合后则
A. 两线圈先左右分开,然后向中间靠拢 B. 两线圈向中间靠拢
C. 两线圈静止不动 D. 两线圈左右分开
5.(3分)如图所示是一种温度自动报警器的原理图,其中热敏电阻的阻值随温度而变化,当温度达到设定值时,指示灯熄灭,电铃工作,发出报警信号。下列关于报警器的说法中,正确的是
A. 电磁继电器实质是一种电路开关,可以用一个电路控制另一个电路
B. 电磁继电器中的电磁铁的工作原理是电磁感应
C. 温度升高时热敏电阻的阻值增大
D. 温度没有达到设定值时电磁铁无磁性
6.(3分)如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时,需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,则下列分析不正确的是
A. 旋转钥匙相当于闭合开关 B. 电磁铁是利用电流的磁效应来工作的
C. 电磁铁通电后电磁铁的上端为极 D. 电动机工作时将机械能转化为电能
7.(3分)如图所示,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关、后,将滑片逐渐滑动到变阻器中央,电流表和的示数分别用和表示,电压表的示数用表示,当滑片向右移动时,下列判断正确的是
A. 的数值变小,的数值变大 B. 的数值不变
C. 的数值变大 D. 的数值变大
8.(3分)如图所示,电磁铁的右下方有一铁块,在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动,在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中,滑片逐渐向端滑动,下列判断正确的是
A. 电磁铁的磁性逐渐减弱 B. 电磁铁的上端为极
C. 铁块对地面的压强逐渐变大 D. 弹簧测力计的示数逐渐变大
9.(3分)如图是一种磁悬浮地球仪的示意图,底座里面有一个电磁铁,可使内部有磁体的地球仪悬浮在空中。下列有关地球仪说法正确的是
A. 如果想取下地球仪,应先切断电源
B. 这种装置是根据同名磁极相互排斥的原理来工作的
C. 换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中,地球仪受到的磁力大小不变
D. 换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中,且距离不变,改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
10.(3分)关于如图所示的通电螺线管的说法中错误的是
A. 螺线管的左端为极,右端为极
B. 电源左端为正极,右端为负极
C. 螺线管外部磁感线从左端出发,回到右端
D. 螺线管的磁性强弱与线圈匝数有关
二 、填空题(本大题共5小题,共20分)
11.(4分)如图:闭合开关后,小磁针静止时左端应为 ______极选填“”或“”。
12.(4分)如图所示为一种温度自动报警器的原理图,图中的水银温度计在制作时,玻璃管中封入了一段金属丝,电源和金属丝相连,当温度达到 ______ 时,电铃报警。
13.(4分)如图所示,开关闭合,根据通电螺线管周围的磁感线分布判断直流电源的左端为 ______ 填“正极”或“负极”。弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中,弹簧测力计示数 ______ ;若将铜块换成铁块,其他条件不变,则弹簧测力计示数 ______ 后两个空填“先变小后变大”“一直不变”或“先变大后变小”。
14.(4分)如图所示,小磁针在纸面能自由转动。闭合开关后,小磁针将沿______方向转动。填“顺时针”或“逆时针”
15.(4分)小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器,图中、位置可以安装电铃或灯,车库没有积水时,灯亮;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,具有______性,把衔铁吸下,电铃发出声音。电铃应该安装在图中的______位置。
三 、作图题(本大题共1小题,共6分)
16.(6分)如图所示,开关闭合时,位于螺线管右侧的小磁针顺时针偏转。请在图中标出通电螺线管的极及电源的正极。
四 、实验题(本大题共2小题,共12分)
17.(6分)同学们在课堂上模仿奥斯特所做的实验,在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线,当直导线通电时,观察到小磁针发生偏转,造成小磁针偏转的原因是什么呢?
猜想一:可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起。
猜想二:可能是通电后导线周围产生了磁场引起。
为了验证猜想一,下列方案可行的是______。
①将整个装置放在玻璃箱中进行实验
②改变导线中的电流方向
③将小磁针罩在烧杯中,导线置于烧杯上方并平行于小磁针进行实验
如果实验中小磁针偏转不明显,请提供一条改进的建议______。
18.(6分)在我们熟悉的各种磁体的磁场中,通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似?小伟用小磁针、条形磁体、通电螺线管来进行探究,实验操作及现象如图所示。


比较甲、乙两图可知,通电螺线管的外部磁场与 ______ 周围的磁场相似;
比较乙、丙两图可知,通电螺线管的外部磁场方向与通过它的 ______ 方向有关。
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解:、将滑片向端移动,电阻减小,由欧姆定律可知,电路中电流增大,则电磁铁吸引更多的大头针,故A正确;
B、将滑片向端移动,电阻增大,由欧姆定律可知,电路中电流减小,则电磁铁吸引的大头针较少,故B错误;
C、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成,铜不是磁性材料,故不可以用铜棒代替,故C错误;
D、电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数和电流的大小有关,线圈匝数越少,磁性越弱,因此减少线圈匝数,电磁铁吸引的大头针较少,故D错误.
故选A.
电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数和电流的大小有关,电磁铁吸引的大头针数码越多,电磁铁的磁性越强.
此题难度较小,掌握基础知识、熟练应用控制变量法、分析清楚图示情景即可正确解题.
2.【答案】C;
【解析】解:在地球仪中装入条形磁铁,通电后,底座中的电磁铁就可将其“漂浮”在空中,利用的是同名磁极相互排斥的原理;根据图示可知,地球仪的下端为极,则电磁铁的上端也为极,故错误;
C.电磁铁的下端为极,根据安培定则可知,电流从电磁铁的上端流入、下端流出,所以电源的左端为正极,则正确;
D.滑片向左移动,滑动变阻器的电阻变大,电流变小,电磁铁的磁性减弱,故错误。
故选:。
根据磁极间的相互作用规律判定电磁铁的磁极;
同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引;
根据安培定则判定电磁铁中电流的方向、电源的正负极;
电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈的匝数有关。
利用所学的知识进行科技制作,将知识与能力相结合,是提高我们能力的有效途径。
3.【答案】C;
【解析】解:由图可知,电流从螺线管左端流入,右端流出,由安培定则可知,此时电磁铁的右端是极,故错误;
B.通电后电磁铁周围存在磁场,但没有磁感线,磁感线是为了描述磁场的性质而引入的曲线,故错误;
C.电磁铁的右端为极,根据异名磁极相互吸引的特点可知,锁栓的左端为条形磁体的极,故正确;
D.滑片向左移动的过程中,滑动变阻器接入电路中电阻变小,电路中的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,电磁铁的磁性增强,故错误。
故选:。
根据安培定则分析;
磁感线是为了描述磁场的性质而引入的曲线;
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关。
此题主要考查安培定则的应用、磁感线、磁极间的作用规律和影响电磁铁磁性强弱的因素,综合性强,难度不大。
4.【答案】D;
【解析】解:根据安培定则判断,线圈的左端为极,右端为极,线圈的左端也是极,右端也是极,也就是说,中间靠近的位置,两线圈的极性相同,因为同名磁极互相排斥,则这两个线圈相互排斥而左右分开。
故选:。
根据安培定则右手螺旋定则分别判断出两个线圈的磁极,再根据磁极间的相互作用就可以判断出线圈的运动情况。
该题考查了利用安培定则判断螺线图磁极的方向,以及磁极间的相互作用。属于基础题。
5.【答案】A;
【解析】解:、电磁继电器实质是一种电路开关,可以用一个电路控制另一个电路,从而实现远程控制和自动控制,故正确;
、电磁继电器中的电磁铁的工作原理是电流的磁效应,与电磁感应无关,故错误;
、当温度达到设定值温度升高时,热敏电阻的阻值减小,电磁铁的磁性增强,将衔铁吸下来,指示灯熄灭,电铃工作,发出报警信号,故错误;
、温度没有达到设定值时电磁铁照样有磁性,只是磁性较小,不能将衔铁吸下来,故错误。
故选:。
电磁继电器实质是一种电路开关,它由控制电路和工作电路组成,可以实现远程控制和自动控制;
其主要部件是一个电磁铁,利用了电流的磁效应。结合其结构可对选项中的说法逐一做出判断。
此题主要考查了电磁继电器的原理、构造和工作过程等知识,电磁继电器的实质相当于工作电路中的开关,解决此类题目的关键是了解电磁继电器的构造,并搞清各部分的作用,同时要搞清控制电路和工作电路。
6.【答案】D;
【解析】解:、将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,汽车启动,所以旋转钥匙相当于闭合开关,故正确;
、电磁铁是利用电流的磁效应来工作的,故正确;
、读图可知,电流从电磁铁的上端流入,用右手握住螺线管,使四指指向电流的方向,则大拇指所指的上端为螺线管的极,故正确;
、电动机能够将电能大部分转化为机械能,但也会产生一少部分内能,故错误。
故选:。
将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,汽车启动,所以旋转钥匙相当于闭合开关;
电流流过导体时,会产生磁场,这是电流的磁效应;
利用安培定则判断电磁铁的极性;
电动机将电能转化为机械能,同时也会产生少量内能。
此题主要考查应用物理知识解决实际问题的能力,关键是认清电路的构造,联系所学知识进行解答。
7.【答案】B;
【解析】解:由图可知,该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,电流表测量干路中的电流,电流表测量通过滑动变阻器的电流;
由于电源电压不变,在移动滑动变阻器滑片的过程中,电压表示数不变;
闭合开关、后,当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,即电流表示数变小;
并联电路互不影响,通过定值电阻的电流不变,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流会变小,即电流表示数变小;
、电流表示数变小,的数值变小,电压表示数不变,故错误;
、根据并联电路的电流关系可知,的数值为通过定值电阻的电流,保持不变,故正确;
、电源电压不变,的数值不变,则的数值不变,故错误;
、电源电压不变,变小,则的数值变小,故错误。
故选:。
由图可知,该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,电流表测量干路中的电流,电流表测量通过滑动变阻器的电流;
根据电源电压判定电压表示数的变化;根据滑动变阻器滑片移动的方向判定滑动变阻器接入电路电阻的变化,根据欧姆定律判定通过滑动变阻器电流的变化;根据并联电路的特点分析通过定值电阻电流的变化;根据并联电路的电流关系判定干路电流的变化。
本题为电路变化综合题,考查并联电路的规律和特点及欧姆定律的运用,关键是电路结构的分析。
8.【答案】B;
【解析】解:
、由图可知,当滑片逐渐向滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流增大,其他因素不变时,电磁铁的磁性逐渐增强,故错误;
、电流从电磁铁的下端流入,上端流出,根据安培定则可知,电磁铁的下端为极,上端为极,故正确;
、当铁块在电磁铁右下方时,铁块对地面的压力大小等于铁块的重力;当铁块逐渐向电磁铁下方移动时,此时铁块会受到电磁铁对它向上的吸引力,则此时铁块对地面的压力等于重力减去吸引力,所以此时铁块对地面的压力小于铁块的重力;同时滑片逐渐向上滑动,电磁铁的磁性逐渐增强,铁块受到的吸引力在逐渐变大,所以铁块对地面的压力在逐渐减小,由于接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力变小,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以拉力变小,弹簧测力计示数变小;根据可知:在受力面积一定时,铁块对地面的压强在逐渐减小,故错误。
故选:。
影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小、线圈的匝数;
根据安培定则判定电磁铁的极性;
铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中,铁块会受到电磁铁对它向上的吸引力;固体压强的大小与压力的大小、受力面积有关,根据压强公式判断对地面的压强变化。
该题主要考查了影响电磁铁磁性强弱的因素以及压强公式的应用,综合性较强。
9.【答案】B;
【解析】解:、当磁悬浮地球仪停止工作时,应先“拿开球体”再“切断电源”,防止地球仪在重力作用下会落下来而摔坏,故A错误;
B、因为球体与底座是相互分离的,所以球体与底座之间是相互排斥的,即该悬浮地球仪是利用的同名磁极相互排斥的原理制成的,故B正确;
C、因为球体在空中静止,处于平衡状态,所以球体受力平衡,即重力和磁力大小相等,故换用一个质量较大的地球仪时,重力增大,磁力也增大,故C错误;
D、磁悬浮地球仪中的电磁铁是利用电流的电磁效应工作的,改变电磁铁线圈中的电流方向,磁力方向改变,变为相互吸引,无论地球仪的质量怎么变化,底座与地球仪之间距离减小,故D错误。
故选:。
如果先切断电源,电磁铁失去磁性,地球仪在重力作用下会落下来,没有保护措施会把地球仪摔坏;
从图可知:球体与底座是相互分离的,故可判断球体与底座是相互排斥的;
静止状态是一种平衡状态,受到的力平衡;
电磁铁是利用电流的电磁效应工作的,电流方向改变磁场方向改变。
该题考查的知识点较多,要从题目中寻找有用的信息,明确磁悬浮地球仪所包含的原理,利用有关知识点可做出解答,体现了物理的广泛应用。
10.【答案】C;
【解析】
此题主要考查安培定则、磁极间的相互作用、磁感线以及影响电磁铁磁性强弱的因素,属于基础题目。
根据小磁针的指向,利用磁极间相互作用的规律即可判断;
用右手握通电螺线管,拇指指向就是极,则四指指向电流方向,由此可得电源正负极;
螺线管外部磁感线从极出发,回到极;
影响电磁铁磁性强弱的因素:电流、匝数。

A.根据小磁针的指向和磁极间相互作用的规律可知,螺旋管的右端为极,左端为极,故正确;
B.根据螺旋管的极性结合右手螺旋定则可知,电流从螺旋管左端流入,即电源左端为正极,右端为负极,故正确;
C.由于磁感线总是从极出发,回到极的,因此螺线管外部磁感线从右端出发,回到左端,故错误;
D.螺线管的磁性强弱与电流大小和线圈匝数都有关系,故正确。
故选。
11.【答案】S;
【解析】解:电流方向是正极流向负极,在螺线管上外侧是向下的,根据安培定则就可以判断通电螺线管右侧为极,异名磁极相互吸引,小磁针左侧则为极。
故答案为:。
先根据安培定则确定通电螺线管的、极,再根据磁极间的作用规律确定小磁针静止时左端的极性。
此题主要考查了安培定则的相关判断练习,属于基础题型。
12.【答案】;
【解析】解:温度升高到时,水银柱与上方金属丝连通,使左侧形成通路,电磁铁中有电流通过,具有磁性,吸引衔铁,使触点接触,右侧电路接通,电铃发出报警信号。
故答案为:。
根据金属丝位置所处的温度值分析电铃报警时的温度。
本题要明确图中左侧为控制电路,右侧为工作电路,两电路依据中间的电磁铁来发生相互作用,是搞清这一装置原理的关键点之一。
13.【答案】;
【解析】解:根据安培定则,伸出右手,使右手大拇指指示通电螺线管的极左端,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,即电流是从螺线管的右端流入的,左端流出,所以电源的左端为负极,右端为正极;
磁性材料是指铁、钴、镍等物质,铜不是磁性材料,不能与通电螺线管周围的磁场发生力的作用,故弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中,弹簧测力计示数一直不变;
通电螺线管能吸引铁块,弹簧测力计吊着铁块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中,铁块受到的吸引力先变小后变大,所以弹簧测力计示数先变小后变大。
故答案为:负极;一直不变;先变小后变大。
根据安培定则判断螺线管中电流的方向,标出电源的正负极;
铁钴镍等种物质能够被磁铁吸引,这类物质叫磁性物质;
通电螺线管能吸引铁块;通电螺线管的磁极的磁性是最强的。
此题主要考查了磁感线的方向、安培定则及磁性材料等知识。
14.【答案】顺时针;
【解析】解:由图可知电流由螺线管下方流入,则用右手握住螺线管,四指沿电流方向,则大拇指向上,故螺线管上方为极;
因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,则小磁针将向螺线管靠近,极远离螺线管,故小磁针将顺时针转动。
故答案为:顺时针。
由右手螺旋定则可得出螺线管的磁极,则由磁极间的相互作用可得出小磁针的转动方向。
小磁针的偏转是由于受到了通电螺线管的磁极的作用,因此确定通电螺线管的磁极是解决此题的关键。本题综合了电路知识及磁场的性质,是道好题。
15.【答案】磁; B;
【解析】解:车库没有积水时,电磁铁不具有磁性,不会吸引衔铁,灯亮,说明为灯;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,电磁铁会具有磁性,能吸引衔铁,使得的电路接通,电铃发出声音,所以电铃应安装在图中的位置。
故答案为:磁;。
电磁继电器的实质是一个间接开关,它连接两个电路,是通过控制电路的通断来控制工作电路的通断的开关。此题中的控制电路的通断是由水位的变化来控制的。分析时要从控制电路入手。
本题中的问题都是对电磁继电器电路的工作过程进行分析,一般的思路是,先明确控制电路与工作电路,再从控制电路入手,看电磁铁磁性的有无对工作电路触点连接情况的影响,最后确定工作电路中的工作情况。
16.【答案】;
【解析】
磁极间的作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
安培定则的内容是:用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指所指的就是极。
知道磁极间的作用规律和安培定则的内容是解决该题的关键。
17.【答案】②③;增大导线中的电流;
【解析】解:
①若将整个实验装置都放在玻璃罩内,小磁针和导线之间的空气仍然可以发生对流,所以不符合要求。
②方案中,虽然没有阻断小磁针和导线之间的空气流动,但通过改变导线中的电流方向后发现,小磁针的偏转方向也发生了变化,所以可以验证小磁针的偏转和空气对流是无关的,即猜想一。
③将小磁针放在烧杯内,而将导线置于烧杯上方,这样小磁针和导线之间由于烧杯的阻隔,它们之间的空气无法进行对流,若导线通电后,小磁针能够发生偏转,则可以验证猜想一。
小磁针偏转不明显,说明电流的磁场不够强,增强磁场的方法有:增大电流、增加导线数量等等。
故答案为:
②③。
增大导线中的电流或增加干电池的节数、用多根直导线等。
要想验证猜想一,可从两方面入手:
①通过阻断导线与小磁针之间空气的对流,来观察小磁针是否发生偏转;
②不阻断空气对流的条件,而通过观察不同的实验现象来判断空气对流对于实验结果的影响。
如果小磁针偏转不明显,可以通过增大电流来增强磁场,或者其他增强磁场的方法都可以。
该题考查学生对电和磁之间联系的掌握情况,需要根据力学知识对物体的运动进行分析,有一定的难度。
18.【答案】条形磁铁 电流;
【解析】解:比较甲、乙两图可知,通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极;
比较乙、丙两图可知,电流方向改变,小磁针偏转方向发生改变,这说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
故答案为:条形磁铁;电流。
条形磁体的两端是它的两个磁极,通电螺线管也有两端,它的两端也是两个磁极;
比较乙、丙两图,观察电流方向与小磁针偏转方向的关系。
电流周围存在着磁场和磁场的方向与电流方向有关,更加深入的研究了电流的磁效应,在物理学习中不能只注重了结论的学习,还要注意过程的学习。

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