北师大版九年级上册物理 第十四章 磁现象 单元训练题及答案解析.docx

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北师大版九年级上册物理第十四章磁现象单元训练题及答案解析

第十四章电磁现象

一、选择题

1.老师用小磁体吸在黑板上来固定挂图，说明黑板一定含有下列材料中的（　　）

A. 铁                                         B. 锌                                         C. 铝                                         D. 铜

2.下列说法正确的是（ ）

A. 地磁南极就是地理南极                                       B. 磁感线在磁体周围真实存在

C. 奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场               D. 电动机是利用电磁感应现象制成的

3.关于电磁现象，下列说法中正确的是（  ）

A. 通电线圈在磁场中受力转动的过程中，机械能转化为电能          B. 指南针能指南是由于受到地磁场的作用

C. 磁场中某点的磁场方向是放在该点的小磁针S极所指的方向          D. 闭合电路的部分导体在磁场中运动时，导体中一定产生电流

4.图3是一种温度自动报警器的原理图。

制作水银温度计时，在玻璃管中封入一段金属丝，电源两极分别与水银和金属丝相连，当温度达到金属丝下端所指的温度时（  ）

A. 衔铁被吸引，电铃发出报警声                             B. 衔铁被排斥，电铃发出报警声

C. 衔铁被吸引，电铃停止发出报警声                      D. 衔铁被排斥，电铃停止发出报警声

5.一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止．某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场，磁感线如图所示，则小磁针在磁场出现后（　　）

A. 两极所受的力是平衡力，所以不会发生转动

B. 两极所受的力方向相反，所以会持续转动

C. 只有N极受力，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右

D. 两极所受的力方向相反，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右

6.科学家经过长期研究，发现了电和磁有密切的联系，其中两项重要的科学探究如图甲、乙所示．下列关于这两项科学探究的说法正确的是（　　）

A. 甲图中导体棒ab沿水平方向快速运动时，灵敏电流表指针将会发生偏转

B. 甲图实验中将电能转化为导体棒ab的机械能

C. 乙图中闭合开关后，仅将蹄形磁体磁极上下对调，导体棒ab受力方向不变

D. 乙图实验中将导体棒ab的势能转化为动能

7.如图所示的家用电器中，利用电动机原理工作的是（　　）

A. 电饭锅

                                B. 电风扇

C. 笔记本电脑

                  D. 动圈式话筒

8.关于如图中四幅图说法不正确的是（   ）

A.甲图的奥斯特实验说明通电导体在磁场中受到力的作用

B.乙图的温度报警器，若将温度计上端的金属丝向下调整，报警温度降低

C.丙图是电动机的主要结构示意图

D.丁图中麦克风的原理和发电机相同

9.如图所示是小明探究在“什么情况下磁可以生电”的实验装置，其中能够使电流计指针发生偏转的是（　　）

A. ab不动，磁体上下移动                                       B. ab不动，磁体左右移动

C. 磁体不动，ab上下移动                                       D. 磁体与ab一起向右移动

10.发电机的原理是（  ）

A. 通电导体在磁场中受力           B. 磁场对电流的作用           C. 电和磁的相互作用           D. 电磁感应

11.一次家庭探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶的发现了灯丝在晃动．关于这种现象，下列说法正确的是（　　）

​

A. 灯丝晃动是一种电磁感应现象                             B. 灯丝晃动是内能转化成了机械能

C. 灯丝晃动是磁场对电流的作用                             D. 无法确定

12.如图所示，a表示垂直于纸面的一根导体，是闭合电路的一部分．它在磁场中沿图示的方向运动时，不会产生感应电流的是（  ）

A. 

                           B. 

                           C. 

                           D. 

二、填空题

13.如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，它根据________选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”的原理发电。

魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的________填“电源”或“用电器。

14.在学习电和磁的知识中用到的两个实验装置如图所示，演示磁场对电流作用的是________，演示电磁感应现象的是________。

15.发电机的原理是闭合电路的一部分导体在磁场里做________的运动时，导体中能产生感应电流，它是把________能转化为电能．

16.大藤峡水利枢纽重大工程已进入全面建设阶段，建成后主要运用水力发电，发电机是利用________现象制成的，工作时将________能转化为电能。

发电机发出的是________电（选填“交流”或“直流”）。

17.发光二极管只允许电流从二极管的正极流入，负极流出．小明设计了如图所示的装置，使线圈沿水平方向左右移动，此时会看见两只发光二极管________ ，该装置发光根据的是________ 原理．

18.如图所示的实验中，闭合开关后，支架上原先静止的轻质铝管ab会朝某个方向运动，这表明磁场对通电导体会产生________ 的作用，改变磁场方向或者改变________ 方向，可以使铝管ab运动的方向发生改变．________ （填“电动机”或“发电机”）就是根据这个原理制成的．

19.高铁列车在到站前可以利用减速发电．原理是高铁列车先停止供电，这段时间内，列车利用________前进的．车上有电动机，电动机是利用________工作的．在关闭电源后，电动机的线圈随车轮一起转动，闭合线圈的一部分在磁场中做切割磁感线运动，产生________，此时电动机相当于电路基本组成中的________．

20.手摇发电机产生的感应电流的________和________随时间作周期性变化，这种电流叫做交流电，家庭电路使用的电流是________电．

21.指南针是我国的________之一，在北宋学者________的《梦溪笔谈》中，记载了磁针所指方向________这一事实，故他是世界上最早发现这一事实的人．

22.在探究通电螺线管外部磁场的方向时，玻璃板上均匀地撒上铁屑，闭合开关，轻敲玻璃板，铁屑的分布情况如图所示，铁屑在玻璃板上的分布与的________磁场分布非常相似．若把连接电源正负极的接线对调，再闭合开关，轻敲玻璃板，此时铁屑分布情况________（改变/不变）．

三、实验探究题

23.如图所示，是“探究发电机的工作原理”的实验装置．探究中有同学们提出了问题：

“感应电流的大小会跟哪些因素有关呢？

”猜想一：

可能跟磁场的方向有关．

猜想二：

可能跟导体切割磁感线运动的方向有关．

猜想三：

可能跟磁场的强弱有关．

（1）请你利用如图所示的实验装置，设计实验来验证猜想二，简述你的实验方法．

（2）请你也猜猜看，感应电流大小还可能跟________有关．

24.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，实验室准备的器材有：

电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干．小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路．

（1）实验中通过观察电磁铁________的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同．

（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________（填“增加”或“减少”），说明电流越________，电磁铁磁性越强．

（3）根据图示的情境可知，________（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，________，电磁铁磁性越强．

（4）实验中用到的一种重要科学研究方法是      ．

A. 类比法                           B. 转换法                           C. 控制变量法                           D. 等效替代法

四、综合题

25.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）直流电动机的工作原理是________．

（2）按他们这种方法刮漆，线圈在平衡位置附近时会________（选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”），目的是使线圈能够________．

（3）可以通过改变________方向，改变线圈的转动方向．（填一种方法）．

（4）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，这时可做的有效尝试有哪些________，________．

26.志成利用图示装置探究感应电流产生的条件．

（1）开关闭合后，将AB棒沿着水平方向向右运动时，观察到灵敏电流计指针　________ 　（偏转/不偏转）；

（2）要使灵敏电流计的指针偏转方向与

（1）中相反，可采取的具体措施是：

________ （写出一种即可）；

（3）实验还发现若AB左右运动速度越快，灵敏电流计指针偏转越明显，这说明感应电流大小与________ 有关；

（4）若将图中灵敏电流计换成电源，该装置还可以用来研究通电导体在磁场中受到力的作用，并据此制成了________ （发电机/电动机）．

27.阅读短文，回答问题：

电动自行车调速系统

   常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成．

   霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置，它产生的电压U0随磁场增强而增大．在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变，使U0发生变化．

   控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后，输出控制电压UK，控制开关K的通断，当U1小于U0时，UK=1V，图甲中开关K闭合；U1大于U0时，UK=0，K断开．

正常行驶时，电动自行车U1的大小随时间周期性变化，如图乙所示，控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约一万次．当U0增大，每次开关K闭合与断开时间的比值就增大，电动机的转速也随之增大．

（1）电动自行车在行驶过程中主要的能量转化情况与下列哪种相同？

A. 发电机                                B. 扬声器                                C. 话筒                                D. 电热水壶

（2）当控制电压UK=0时，电动机中________（有/无）电流通过．

（3）如图丙所示，将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近．在此过程中，霍尔传感器产生电压的变化情况是________．

答案解析

一、选择题

1.【答案】A

【解析】：

铁是铁磁性材料，小磁体能吸引铁，在磁体与铁的压力作用下，可以固定挂图；小磁体不能吸引锌、铝、铜，小磁体与锌、铝、铜间不存在作用力，不能固定挂图；故选A．

【分析】磁体能吸引铁磁性材料，铁钴镍是常见的铁磁性材料，据此分析答题．

2.【答案】C

【解析】：

A．地球是个巨大的磁体，地磁场的南北极与地理南北极大致相反，且不重合．即：

地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近．故A表述错误；

B．为了便于研究磁场，我们引入了磁感线的概念，磁感线是假想的、分布在磁体周围的曲线，这种研究方法叫模型法，因此磁感线在磁体周围不是真实存在的．故B表述错误；

C．奥斯特实验说明：

通电导线周围存在磁场；且磁场方向和电流方向有关．故C表述正确；

D．发电机的原理是电磁感应现象，而电动机是利用通电导线在磁场中受力而运动的原理工作的．故D表述错误；

故选C．

【分析】本题考查电磁学的综合知识．包括：

1．地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合．即：

地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近．2．磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，这种研究方法叫理想模型法．3．奥斯特实验说明：

通电导线周围存在磁场；磁场方向和电流方向有关．4．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的．本题考查电磁学的综合知识．对磁现象这一章的每个知识点要理清头绪，才是解本题的关键．

3.【答案】B

【解析】A、通电线圈在磁场中受力转动的过程中，电能转化为机械能，A不符合题意；

B、指南针能指南是由于受到地磁场的作用指示南北，B符合题意；

C、据课本知识可知，磁场中某点的磁场方向是放在该点的小磁针N极所指的方向，C不符合题意；

D、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流，D不符合题意.

故答案为：

B．

【分析】

（1）根据消耗和得到能可知通电线圈在磁场中受力转动中能量的转化；

（2）地球是一个巨大的磁体，磁场对放入其中的磁体有磁力的作用，磁场中某点的磁场方向与放在该点的小磁针静止时N极所指的方向一致；

（3）电磁感应现象：

闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流的现象.

4.【答案】A

【解析】当温度达到金属丝下端所指的温度时，左边电路接通，电路中有电路，此时电磁铁具有磁性，把衔铁吸过来，右边电路接通，电铃响，达到自动报警的目的。

【分析】本题考查电磁铁的运用。

5.【答案】D

【解析】：

某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场，小磁针将会受到磁场力的作用，且N极受力方向与与磁场方向相同，水平向右；S极受力方向与磁场方向相反，水平向左．

所以小磁针会发生转动，最终小磁针在磁场中静止，N极指向水平向右．所以ABC错误，D正确．

故选D．

【分析】磁场的基本性质：

对放入的磁体有磁力的作用；小磁针静止时N极所指向表示磁场方向（N极受力方向与该点的磁场方向相同，S极受力方向与该点磁场方向相反）．

6.【答案】A

【解析】【分析】由图示电路的结构和特点理解实验的原理和目的．

【解答】甲图中导体棒与电流表相连，无供电装置，故为演示电磁感应的装置．由这一原理我们制出了发电机．

乙图中有电源供电，而无电流表，但能看到通电导线在磁场中的运动，故本实验是研究磁场对电流作用的装置，通过这一现象，我们制成了电动机．

故答案为A

7.【答案】B

【解析】：

A、电饭锅是利用电流的热效应来工作的，与电动机的原理不同，故A错误；

B、电风扇的主要部件是电动机，工作时将电能转化为机械能，故B正确；

C、笔记本电脑主要是将电能转化为光能和声能，与电动机的原理不同，故C错误；

D、动圈式话筒的原理是电磁感应现象，与电动机的原理不同，故D错误．

故选B

【分析】电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理来工作的，对照选项中的电器可做出判断

8.【答案】A

【解析】A.甲图的奥斯特实验说明通电导体周围产生了磁场，即电流的磁效应，A符合题意；

B.乙图的温度报警器，当液面升高至金属线的位置时，控制电路接通，电磁铁有磁性，开始报警，所以若将温度计上端的金属丝向下调整，报警温度降低，B不符合题意；

C.丙图演示的是通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的主要结构示意图，C不符合题意；

D.丁图中麦克风的原理和发电机相同，都利用了电磁感应现象，D不符合题意；

故答案为：

A

【分析】磁场对电流的作用：

通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用是制成电动机.

电磁继电器：

实质上是一个利用电磁铁来控制的开关.它的作用可实现远距离操作，利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流.还可实现自动控制.

电磁感应：

闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流.

9.【答案】B

【解析】【分析】解答本题要求知道产生感应电流的条件，电磁感应现象原理告诉我们，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，由此可知产生电流的条件之一是导体做切割磁感线运动．

【解答】本题图中蹄形磁体的磁感线方向是竖直方向．

A、ab不动，磁体上下移动，导体ab不切割磁感线，指针不发生偏转；

B、ab不动，磁体左右移动，导体ab切割磁感线，指针发生偏转；

C、磁体不动，ab上下移动，导体ab不切割磁感线，指针不发生偏转；

D、磁体与ab一起向右运动，ab与磁体保持相对静止，ab不切割磁感线，指针不发生偏转．

故选B．

【点评】理解电磁感现象，关键在于三个词：

一是“闭合电路”，二是“一部分导体”，三是“切割磁感线运动”，三个条件缺少一个都不会产生感应电流．

10.【答案】D

【解析】【解答】解：

电磁感应现象是在外力作用下使闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感应线运动，产生感应电流，是先运动后有电流，其能量转化是机械能转化为电能．而磁场对通电导体产生力的作用，则是先有电流后有运动，其能量转化是电能转化为机械能．发电机正是将机械能转化为电能能的装置，故其原理为电磁感应现象．故选D．

【分析】发电机运行的条件是外界使机械转动，结果是产生电流，从能量转化的角度来讲是机械能转化为电能．

11.【答案】C

【解析】【解答】解：

有电流通过的灯丝置于磁场中晃动，体现了通电导体在磁场中受到力的作用．在这个过程中，是电能转化为机械能．

故选C．

【分析】灯丝在磁场中晃动，说明其受到了力的作用，由此联系磁场对通电导体产生了力的作用．

12.【答案】C

【解析】【解答】解：

四个选项图中磁感线的方向都是向下的．由图分析可知，A、B、D中的导体运动时都会切割磁感线，所以会产生感应电流；

只有C没有切割磁感线，所以不会产生感应电流；

故选C．

【分析】解决此题的关键是知道闭合回路中的导体产生感应电流的条件是导体需要在磁场中切割磁感线．

二、填空题

13.【答案】电磁感应；电源

【解析】【解答】转动魔方时，闭合电路的导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应现象；魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。

故答案为：

电磁感应；电源.

【分析】发电机的原理是根据电磁感应现象制成的.

14.【答案】甲；乙

【解析】【解答】甲图中有电源，通电导线在磁场中，故演示的是磁场对电流的作用。

乙图中导体棒直接和演示电表相连，没有供电装置，演示的是导体在磁场中产生电流的现象，即电磁感应现象。

故答案为：

甲；乙.【分析】有磁场有电源的装置是探究磁场对电流的作用的装置，有磁场没电源的装置是探究电磁感应的装置图.

15.【答案】切割磁感线；机械

【解析】【解答】解：

发电机的原理是闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中能产生感应电流，它是把机械能转化为电能．故答案为：

切割磁感线；机械．

【分析】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，这种现象是电磁感应现象．发电机是根据电磁感应现象制成的．电磁感应现象是机械能转化为电能．

16.【答案】电磁感应；机械能；交流电

【解析】【解答】解：

发电机的工作原理是的磁感应现象，发电机工作时将机械能转化为电能，发电机的线圈转一周时发出的电的大小和方向改变两次，即发电机发出的是交流电。

故答案为：

电磁感应，机械能，交流电。

【分析】电磁感应现象：

闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感应的运动时导体中会产生电流的现象；在电磁感应现象中将机械能转化为电能；发电机发出的电的大小和方向都发生改变。

17.【答案】交替发光；电磁感应

【解析】【解答】解：

磁铁和线圈之间发生了相对运动，线圈做了切割磁感线的运动，就会产生感应电流，使二极管发光，这是利用电磁感应现象的原理工作的；

线圈的运动方向发生改变时，感应电流的方向就会放生改变，从而使不同的发光二极管发光．

故答案为：

交替发光；电磁感应．

【分析】磁铁和线圈发生相对运动，线圈做切割磁感线运动时，就会产生感应电流；

感应电流的方向和磁场方向和物体的运动方向有关，当其中一个因素变化时，电流的方向就会发生变化，二极管要发光，必须让电流从它的一端流向另一端，不能反向流动．

18.【答案】力　；电流　；电动机　

【解析】【解答】解：

开关断开时，导体没有电流，导体不运动，说明磁场对导体没有力的作用；开关闭合后，导体中有电流通过，导体运动起来，说明通电导体在磁场中受到力的作用．改变磁场的方向或者电流的方向，可以使原先静止的铝管开始运动的方向发生改变；

电动机是根据这个原理制成的．

故答案为：

力；电流；电动机．

【分析】开关闭合时，导体中就有了电流，同时导体a发生运动，表明导体在磁场中受到了力的作用；影响导体运动方向的因素是磁场的方向和电流的方向；电动机的工作特点是先通电然后线圈转动，所以可知电动机就是根据这一原理制成的．

19.【答案】惯性；通电导体在磁场中受力的原理来；感应电流；电源

【解析】【解答】解：

动车到站前先停止供电，由于惯性，动车会继续向前运行；列车正常运行时，电动机工作，电能转化为机械能，利用通电导体在磁场中受力的原理来工作；

在关闭电源后，电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线运动，进而产生感应电流，即在该过程中消耗机械能，产生电能，即将机械能转化为电能，因此该过程与发电机的原理相同，此时电动机相当于电路基本组成中的电源．

故答案为：

惯性；通电导体在磁场中受力的原理来；感应电流；电源．

【分析】

（1）惯性是指物体总有保持原有运动状态不变的性质，任何物体在任何时候都具有惯性．

（2）先判断电力列车在正常行驶时和减速存储能量时的能量转化情况，再判断这种转化应用了什么原理．

电力列车在正常行驶时，由电能转化为机械能，靠通电导体在磁场中受力的原理来工作；

电力列车在减速存储能量时，由机械能转化为电能，靠电磁感应现象原理来工作．（3）电路由电源、用电器、导线、开关组成．

20.【答案】大小；方向；交流

【解析】【解答】解：

电流大小方向都随时间做周期性变化的电流叫交流电，同时我们家庭用电都采用了交变电流，即交流电．故答案为：

大小，方向，交流．

【分析】由交变电流的定义得前两空，而我们家庭用电现在用的都是交流电．

21.【答案】四大；沈括；不完全指南北

【解析】【解答】解：

指南针是我国的四大之一，在北宋学者沈括的《梦溪笔谈》中，记载了磁针所指方向不完全指南北这一事实，故他是世界上最早发现这一事实的人．故本题答案为：

四大；沈括；不完全指南北．

【分析】沈括是世界上第一个指出指南针不完全指南北的人，记载于《梦溪笔谈》中．

22.【答案】条形磁铁；不变

【解析】【解答】解：

通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似．若把连接电源正负极的接线对调，就是改变螺线管中电流的方向，磁场的方