九年级下册物理 电与磁检测题Word版 含答案.docx

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九年级下册物理电与磁检测题Word版含答案

九年级下册物理电与磁检测题（Word版含答案）

一、三物理电与磁易错压轴题（难）

1．利用如图所示的实验装置探究电动机的工作原理，请你完成下列问题．

（1）通电后图甲中ab段导线受磁场力的方向竖直向上，请在图丙中作出ab段导线所受到的磁场力F′的示意图；

（_____）

（2）当线圈转过图乙所示位置时，通过改变_____的办法使线圈靠磁场力的作用可以继续顺时针转动至少半周；

（3）生产实际中，为使直流电动机的转子能持续不停地转动，在此结构的基础上主要是通过加装_____来实现的（填直流电动机的结构名称）．

【答案】

电流方向换向器

【解析】

【分析】

电动机的原理是：

通电导线在磁场中受力的作用，其所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，即只要改变一个量，其所受力的方向就会改变一次；直流电动机工作时，为了让线圈持续的转动下去，即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向，即改变线圈所受力的反向，使线圈持续的转动下去．

【详解】

（1）由于电流从电源的正极出发，故此时图1中ab的电流方向是由a到b；在图丙中，由于电流的方向和磁场的方向均没有改变，故此时线圈所受力的方向仍不变，即力的方向仍是向上的，如图所示：

（2）据图乙能看出，再向下转动，磁场力会阻碍线圈运动，故此时必须改变线圈中的受力方向，所以可以通过改变线圈中的电流方向使得线圈持续顺时针转动至少半圈；

（3）直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，换向器能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向．

2．在学习了电和磁的知识后，小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验．他找了一枚缝衣针，在“吸铁石”上擦了几下，然后用一根细软的棉线将缝表针悬挂起来井保持水平，结果发现静止后针尖总是指向南方，这说明缝衣针已经磁化成了一枚小磁针。

为验证奥斯特实验，小杰把通电的台灯（60W）导线移到缝衣针的下方，并靠近缝衣针平行放置，结果发现缝衣针并未发生偏转，带着疑问，小杰在科学课堂上与大家展开讨论。

结果出现了两种不同观点，这时，老师让小杰用两节干电池（3V）和一段电阻丝（15Ω）重新做这个实验．结果缝衣针发生了偏转。

（1）磁化后，这枚缝衣针的针尖是________极；（填“S”或“N”）

（2）在课堂实验中，电阻丝中通过的电流大小为________安；

（3）下面是同学们在课堂讨论中形成的两种观点，通过小杰的课堂实验可以否定的是______（填“A”或“B”）

A．台灯线内有两根导线，且电流方向相反，产生的磁性相互抵消

B．台灯线内电流太小，产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转

【答案】S0.2B

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[2]缝衣针被悬挂起之后针尖总是指向南方，根据人们对磁极的规定可知，针尖是南极，即S极。

（2）[2]由欧姆定律公式可得，课堂实验中，电阻丝中通过的电流大小为

（3）[3]台灯导线中的电流为

可见电阻线中的电流与台灯导线中的电流大小相差不大，所以台灯线不能使缝衣针偏转不是由于电流太小引起的；其真正的原因应该是，台灯是交流电，并行的导线中瞬间的电流方向是相反的，因此产生的磁场相互抵消，不会使缝衣针发生偏转，故B可以否定。

3．如图所示是同学们安装的直流电动机模型．

（1）在某次安装直流电动机模型活动中，小孙、小金、小星各自把安装好的电动机接入电路，闭合开关线圈均不转．若小孙用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是_____________；若小金用手轻轻把电刷（铜片）弯曲一下，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是______________；若小星在原磁体上加一块磁体，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是________________．

（2）线圈正常转动后，若把电源的两极对调一下，观察到线圈转动的________发生变化；若改变线圈中的电流大小，观察到线圈转动的________发生变化．

（3）许多家用电器用到电动机，请你列举一种装有电动机的家用电器的名称：

__________．

【答案】线圈在平衡位置换向器与电刷接触不良（或摩擦过大）磁体磁性太弱方向速度电风扇（或洗衣机等）

【解析】

【分析】

【详解】

（1）闭合开关线圈均不转．

小孙用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是线圈在平衡位置，转动一个角度后，线圈两边受力不平衡，线圈会持续转动；

小金用手轻轻把电刷（铜片）弯曲一下，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是：

换向器与电刷接触不良，无电流通过，也可能是摩擦过大，调整后摩擦力小了，线圈转动；

若小星在原磁体上加一块磁体，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是磁体磁性太弱．

（2）直流电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关；

线圈正常转动后，若把电源的两极对调一下，电流方向改变，所以观察到线圈转动的方向发生变化；

若改变线圈中的电流大小，观察到线圈转动的速度发生变化．

（3）许多家用电器用到电动机，日常家电中装有电动机的有：

电风扇、洗衣机等．

4．下列是创新小组对电流磁场的研究．

（1）如图甲所示的实验，闭合开关前，小磁针静止且能指向南北，这是因为_____的作用；闭合开关后，导线下方的小磁针偏转，说明通电导体周围存在_____，这一发现是丹麦科学家_____首先完成的．

（2）为探究通电直导线周围的磁场分布情况，用小磁针、铁屑、硬纸板等做了如图乙所示的实验，发现了直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆圈，根据图乙的情景判断图丙中小磁针N极将_____．（选填“转向纸内”、“转向纸外”或“保持不动”）．改变电流的方向，小磁针N极的指向_____（选填“不变”或“变化”）．

（3）在做“探究通电螺旋管外部磁场的方向”的实验时，在螺线管周围摆放了一些小磁针通电后小磁针的指向如图丁所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与_____磁体的磁场相似．改变螺线管中的电流方向，发现小磁针静止时北极所指方向与原来相反，由此可知：

通电螺线管外部磁场方向与螺线管的_____方向有关．

（4）写出增强通电螺线管周围磁场的一个方法_____．

【答案】地磁场磁场奥斯特转向纸外变化条形电流增大电流

【解析】

解答：

（1）如图所示的实验，闭合开关前，小磁针静止且能指向南北，这是因为地磁场的作用；闭合开关后，导线下方的小磁针偏转，说明通电导体周围存在磁场，这一发现是丹麦科学家奥斯特首先完成的；

（2）伸出右手，大拇指指向电流的方向，四指的方向为磁场的方向，故导体正下方磁场方向向外，即小磁针静止时N极的指向为纸外；改变电流的方向，小磁针N极的指向改变；（3）如图丁所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似．改变螺线管中的电流方向，发现小磁针静止时北极所指方向与原来相反，说明通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关；（4）通电螺线管的磁性强弱由三个因素决定：

线圈的匝数、线圈中的电流大小、有无铁芯；故若想增强通电螺线管周围磁场，可以增大电流，插入铁芯等均可．

点睛：

（1）地球周围存在着磁场，即地理的南极是地磁的北极，地理的北极是地磁的南极；奥斯特实验说明通电导线周围存在着磁场，磁场的方向与电流的方向有关；

（2）先根据安培定则判断出通电导体下方磁场的方向，然后根据小磁针静止时，北极的指向为磁场方向可知小磁针N极的指向；通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关．（3）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，且磁场的方向与电流的方向有关；（4）通电螺线管的磁性强弱由三个因素决定：

线圈的匝数、线圈中的电流大小、有无铁芯．因此要增强通电螺线管的磁性就要从这三个因素入手考虑．

5．如图所示是研究电流磁效应的示意图．

（1）实验中的直导线是沿_____（填“南北”或“东西”）方向放置在小磁针的上方的．

（2）实验结论是_____周围存在磁场，支持此结论的现象是_____．如果移走小磁针，该结论_____（选填“成立”或“不成立”）．

（3）如果探究磁场方向与电流方向的关系，应进行的实验是_____．

（4）首先发生该现象的科学家是_____．

（5）为了研究通电螺线管周围的磁场，如图，小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示．下列说法正确的是_____

A．如图中P、Q两点相比，P点处的磁场较强

B．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场会减弱

C．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场方向会改变

D．若只增大螺线管中的电流，P、Q两点处的磁场方向会改变．

【答案】南北电流导线将通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转成立改变电流方向，观察小磁针的偏转方向奥斯特C

【解析】

（1）由于地磁场的作用，小磁针会位于南北方向，要能观察到小磁针由于通电导线产生的磁效应面产生的偏转，通电直导线不能放在东西方向，这样观察到小磁针的偏转，应将放置在平行南北方向，并且在小磁针正上方；

（2）实验结论是电流导线周围存在磁场，支持此结论的现象是将通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转．如果移走小磁针，该结论成立．（3）如果探究磁场方向与电流方向的关系，应进行的实验是改变电流方向，观察小磁针的偏转方向．（4）首先发生该现象的科学家是奥斯特．（5）由图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样，并且可以看到Q点铁屑的分布比P点密集，由此可以确定Q点的磁场比P点强；螺线管周围磁场方向与螺线管中的电流方向有关，螺线管周围磁场强弱与螺线管中的电流大小有关，若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场方向会改变,P、Q两点处的磁场减弱不变;若只增大螺线管中的电流，P、Q两点处的磁场方向不改变，故C正确．

6．归纳式探究—．研究电磁感应现象中的感应电流：

磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T．强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场．

如图甲所示，电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路，R1和R2的阻值均为R0，导线的电阻不计，

在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示，图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0．则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0和时间t0的关系数据如下表：

次数

R0/Ω

r/m

B0/T

T0/s

I/A

1

10

0.1

1.0

0.1

5π×l0-2

2

20

0.1

1.0

0.1

2.5π×l0-2

3

20

0.2

1.0

0.1

10π×l0-2

4

10

0.1

0.3

0.1

1.5π×l0-2

5

20

0.1

0.1

0.05

0.5π×l0-2

（1）I=_____k，其中k=________（填上数值和单位）

（2）上述装置中，改变R0的大小，其他条件保持不变，则0至t1时间内通过R1的电流I与R0的关系可以用图象中的图线____表示．

【答案】

c

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]由图像分析可得

……………1

……………2

……………3

……………4

由1234联立得：

由于

为定值，故

[2]将第一组数据带入上式得：

k=

（2）[3]若R0变，其他为定值，则

均为定值，可看作

，此为反比例函数，故可用图线c表示．

7．用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。

（1）实验中，通过观察_________________来判断电路中是否有感应电流；

（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中____感应电流，若磁铁不动，上下移动ab，电路中_______感应电流（两空均选填“有”或“无”）；

（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。

请提出一条改进措施：

______________；

（4）该实验的结论是：

闭合电路的_______导体，在磁场中做__磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。

【答案】电流表有有加大磁场强度（换用线圈、灵敏电流计等）一部分切割

【解析】

（1）实验时，通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流；

（2）磁铁左右水平运动，以磁铁为参照物，导线就是水平运动的，做的是切割磁感线的运动，所以就会产生感应电流．若导体ab沿磁感线上下运动，不切割磁感线，电路中无感应电流；

（3）我们可以将导体ab换成多匝线圈来增大感应电流，更容易观察；

（4）结论：

闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流.

故答案为：

（1）电流计指针的偏转；

（2）有；无；（3）将导体ab换成多匝线圈；（4）闭合电路；切割．

8．归纳式和演绎式探究通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与电流方向和磁场方向有关.在磁场中受力的大小与什么因素有关？

小宇和同学们做了实验，数据记录如下表：

磁体

电流

长度

力

甲

0.1

1.0

1.0

甲

0.3

0.5

1.5

甲

0.1

2.0

2.0

乙

0.2

0.5

4.0

乙

0.2

1.0

8.0

乙

0.1

1.5

6.0

（1）分析表中数据，可以看出通电导体在磁场中受到力

______；其中

的值不同磁体一般是______的.因此我们可以用这个值来表示磁场的磁感应强度，在国际单位制中，磁感应强度

的单位是特斯拉，简称特，符号是T.

（2）请你计算一下，磁体甲的磁感应强度大小是____________.

（3）如图，长为

、质量为

的均匀金属棒

的两端用两个完全相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场（强弱和方向处处相同）中.弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与电源相连，电路总电阻为

.当电源电压为

时，弹簧恰好不伸长.证明：

匀强磁场的磁感应强度

的大小是

.________

【答案】IL不同

见解析

【解析】

【详解】

（1）[1][2]由表中数据可知，对于甲磁体，每次实验得到的电流I与导体长度L的乘积再乘以0.01，等于导体在磁场中受到力的大小；对于乙磁体，每次实验得到的电流I与导体长度L的乘积再乘以0.04，也等于导体在磁场中受到力的大小。

说明通电导体在磁场中受到力的大小等于电流I、导体长度L、某个定值的乘积，这个定值叫磁感应强度（B），不同的磁体磁感应强度不同，则通电导体在磁场中受到的力为：

F=BIL；

（2）[3]由F=BIL得B=

，将表中甲磁体的一组数据带入，则磁体甲的磁感应强度大小是：

B=

=

=

=

。

（3）[4]通电时，弹簧恰好不伸长，说明弹簧对金属棒没有作用力，此时金属棒受到的磁场作用力F与金属棒的重力G平衡，即F=G。

因F=BIL、G=mg，I=

，则：

BIL=mg，

B

L=mg，

解得

。

9．在用如图所示的装置做“研究电磁感应现象”的实验中，没有电流通过电流表时，指针停在中央位置；当有电流从它的正接线柱流入时，指针向右偏转.

（1）闭合开关，导体ab不动，电流表的指针______.

（2）换用磁性更强的蹄形磁铁，闭合开关，仍保持导体ab不动，电流表的指针______.

（3）闭合开关，使导体ab在磁场中上下运动，电流表的指针______.

（4）闭合开关，使导体ab在磁场中向左运动，电流表的指针______；导体ab向右运动，电流表的指针______.这一实验现象说明，感应电流的方向与______.方向有关.

（5）如果将蹄形磁铁翻转一下，

极在上，

极在下．重做上述实验，发现感应电流的方向与______.方向有关.

【答案】不偏转不偏转不偏转向右偏转向左偏转导体运动磁场

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]闭合开关，导体ab不动，不能切割磁感线，不产生感应电流，所以电流表的指针不偏转；

（2）[2]换用磁性更强的蹄形磁铁，闭合开关，仍保持导体ab不动，仍不能切割磁感线，不产生感应电流，所以电流表的指针仍不偏转；

（3）[3]闭合开关，使导体ab在磁场中上下运动，运动方向与磁感线方向平行，不能切割磁感线，不产生感应电流，所以电流表的指针不偏转；

（4）[4]闭合开关，使导体ab在磁场中向左运动，切割磁感线，且根据右手定则判断，电流由b到a，电流从电流表的正接线柱流入，所以电流表的指针向右偏转；

[5]导体ab向右运动，切割磁感线的运动方向与上次相反，则电流表的指针向左偏转；

[6]切割磁感线运动方向不同时，电流方向也不同，这一现象说明，感应电流的方向与导体运动方向有关；

（5）[7]如果将蹄形磁铁翻转一下，

极在上，

极在下，即改变了磁场方向，则在导体运动方向不变时，电流方向相反，所以重做上述实验，会发现感应电流的方向与磁场方向有关.

10．用如图甲、乙所示的装置，分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”．

（1）在图甲中，闭合开关后，通电螺线管的右端为______极．（选填“N”或“S”）

（2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变．这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和______________有关．

（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，灵敏电流计的指针___（选填“会”或“不会”）偏转．这说明闭合电路的部分导体在磁场中做______运动时，导体中会产生感应电流．

【答案】N电流方向会切割磁感线

【解析】

试题分析：

（1）由图知：

闭合开关，电流从螺线管右侧流入，从左侧流出．用右手握住螺线管，四指指向电流方向，则大拇指所指的方向即通电螺线管的右端为N极，另一端为S极．如下图所示：

（2）改变电源的正负极后，螺线管中的电流方向发生了改变，小磁针的N极指向与原来相反，说明磁场的方向相反，由此可以确定，螺线管磁场的方向与电流方向有关；（3）闭合电路中的一部分导体左右运动时，在磁场中做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流，灵敏电流计的指针会偏转．

【考点定位】通电螺线管的磁场

11．在探究通电螺线管外部磁场的实验中，采用了图所示的实验装置．

（1）当闭合开关S后，小磁针____发生偏转（填“会”或“不会”），说明通电螺线管与小磁针之间是通过____发生力的作用．

（2）用铁屑来做实验，得到了图所示的情形，它与____磁铁的磁场分布相似．为描述磁场而引入的磁感线____真实存在的．

（3）为了研究通电螺线管的磁极性质，老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况．实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的____有关，且这个关系可以用____判断．

（4）闭合开关S，通电螺线管周围的小磁针N极指向如图所示，由图可知：

在通电螺线管外部，磁感线是从____极发出，最后回到____极．

【答案】会磁场条形不是电流方向右手螺旋定则NS

【解析】

【分析】

【详解】

（1）当闭合开关S后，根据用右手螺旋定则判断电磁铁的磁极左S右N，小磁针左端为N极，和电磁铁的右端N相排斥会发生偏转，说明通电螺线管与小磁针之间是通过磁场发生力的作用；

（2）用铁屑来做实验，根据图所示的情形，它与条形磁铁的磁场分布相似．为描述磁场而引入的磁感线不是真实存在的；

（3）通电螺线管的磁极极性只与它的电流方向有关，且这个关系可以用右手螺旋定则判断；

（4）在通电螺线管外部，磁感线是从N极发出，最后回到S极。

12．如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，碲形磁体放在线圈周围．

（1）按他们这种方法刮漆，线圈___（填“能”或“不能”）持续转动．线圈转过平衡位置时会_____（填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”）．

（2）可以通过改变________方向，改变线圈的转动方向．（填一种方法）

（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是______，这时可做的有效尝试是______．

【答案】能切断线圈中的电流电流（或磁场）磁场太弱换用较强的磁场

【解析】

【分析】

【详解】

（1）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时，切断电流，通过线圈的惯性转动半周，从而保证了线圈持续的转动下去；

（2）要改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定，因此可改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向；

（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不能连续转动，可排除无电流的情况，可能是电流太弱、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置等，可进行有针对性的偿试，包括换新电池使电流增大，换较强的磁场，用手推一下线圈使其转过平衡位置等．

【点睛】

线圈不转动的原因可能是无电流、电流太弱、磁场太弱、开始线圈处在平衡位置等。

13．如图甲所示,使线圈位于两磁极间,

（1）通电后,图甲中ab段导线的电流方向是_______（选择“由a到b”、“由b到a”）.图甲中ab段导线受磁场力的方向向上,用箭头标示出图丙中ab段导线所受磁场力的方向. 

（2）线圈转过图乙所示位置,用_________的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈. 

（3）若把图甲中的电源换为电阻,快速转动线圈,电阻发热.此过程机械能先转化为__能再转化为__能.

【答案】由a到b改变电流方向电内

【解析】

（1）通电后，如图甲，电流经过开关，由a到b，故图中中ab段导线的电流方向是由a到b，图甲中ab段导线受磁场力的方向向上，在丙图中电流与甲图中相同，磁场方向也相同，所以丙图中ab段导线所受磁场力的方向仍为向上．

（2）如图乙搁置，线圈两边受磁场力的方向分别向上和向下，所以此处为平衡位置，要使线圈转过图乙所示位置时继续转动，应该在转过此位置时改变线圈中的电流方向．

（3）若把图甲中的电源换为电阻,快速转动线圈，线圈会切割磁感线运动，产生感应电流，所以电阻发热，即由于电磁感应现象，产生的电流，机械能转化为电能；电流通过电阻时，由于电流的热效应，电能转化为内能．

14．在探究“感应电流产生的条件”实验中：

（1）如图，a、b两接线柱间应接入_____（选填“大”或“小”）量程电流表。

（2）闭合开关后，要使电路中产生感应电流，导体cd应_____运动（选填“上下”或“左右”），这是一种_____现象，利用这一原理可制成_____（选填“电动机”或“发电机”）。

（3）要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取的方法有_____（答出一种方法即可）。

（4）如果将电流表换成_____，可以进行磁场对通电导体的作用实验。

【答案】小左右电磁感应发电机应保持磁场方向不变，改变导体的运动方向电源

【解析】

【详解】

（1）感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流，由于感应电流比较小，故应选用小量程电流表；

（2）如图磁体上端是N极，下端是S极，则磁感线方向是上下方向的，当闭合开关，让导体竖直