沪科版物理九年级全册17.2电流的磁场素养提升练（含解析）

第第页沪科版物理九年级全册17.2电流的磁场素养提升练（含解析）第二节电流的磁场

基础过关全练

知识点1奥斯特实验

1.(2023福建平潭期末)最先发现电与磁有联系的科学家是()

A.法拉第B.奥斯特

C.牛顿D.阿基米德

2.【学科素养·科学探究】(2022江苏徐州中考)如图所示,先将小磁针放在水平桌面上,静止时小磁针N极指向方。再将一根直导线平行架在小磁针上方,给导线通电后,小磁针将,说明通电导线周围存在。

知识点2通电螺线管的磁场

3.(2022山东沂水一模)如图所示,当螺线管与电源接通时,能在水平面内自由转动的小磁针的N极(黑色一端)将()

A.与通电螺线管相互吸引

B.与通电螺线管相互排斥

C.静止在原来的位置

D.与通电螺线管可能相互吸引,也可能相互排斥

4.(2023四川攀枝花中考)攀枝花市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中,小磁针和螺线管放置于同一水平面内,螺线管为东西朝向,小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后,小磁针的指向如图所示,则电源A端为(选填“正”或“负”)极。当开关S断开时,小磁针N极将(选填“不”“向北”或“向南”)偏转。

5.【教材P148T2变式】如图所示,根据图中小磁针静止时的指向,标出电源的“+”“-”极及图中磁感线的方向。

知识点3电磁铁与电磁继电器

6.【跨学科·物理学与社会发展】(2023山东泰安中考)法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应而荣获2023年度诺贝尔物理学奖。图中GMR代表巨磁电阻,在磁场中,其阻值随磁场的逐渐变强而减小。闭合开关S1、S2,下列说法中()

①电磁铁左端为S极

②电磁铁外部的磁感线从左端出发回到右端③将滑片P向b端滑动,电磁铁磁性变强

④将滑片P向a端滑动,指示灯亮度变强

A.只有①③正确B.只有①②正确

C.只有②④正确D.只有②③正确

7.(2023福建南平期末)如图是电子警察抓拍系统原理图,若行人违规闯红灯,就会接通摄像系统电源,“电子警察”就会自动抓拍人脸。下列说法正确的是()

A.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄

B.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用

C.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄

D.行人只要经过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍摄

能力提升全练

8.【学科素养·科学思维】(2022广西北部湾经济区中考,7,★★☆)如图所示,通电螺线管周围存在磁场,M是某一磁感线上的一点,小磁针静止在磁场中,则M点的磁场方向及小磁针的左端极性分别是()

A.向左N极B.向右N极

C.向左S极D.向右S极

9.【教材P155T9变式】(2023山东济宁中考,7改编,)如图是一种温度自动报警器的原理图,在汞温度计中封入一段金属丝,金属丝下端所指示的温度为90℃。下列说法错误的是()

A.报警器利用了汞导电和热胀冷缩的性质

B.报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点

C.报警器中汞温度计和电磁铁串联在电路中

D.温度达到90℃时,报警器中的灯亮同时铃响

10.【学科素养·物理观念】(2023福建三明期末,13,★★☆)如图所示,条形磁铁静止于水平桌面上,电磁铁水平放置且左端固定。当电路中滑动变阻器的滑片P移动时,条形磁铁开始向右运动。则()

A.滑片P向左移动

B.滑片P向右移动

C.滑片左右移动均可

D.无法判断

11.(2022安徽中考,5,★★☆)将小磁针放置在通电螺线管右侧,小磁针静止时,其N极的指向如图所示。由此可知电流是从(选填“A”或“B”)端流入螺线管的。

12.【跨学科·物理学与日常生活】(2023河南宝丰期末,6,★★☆)小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸,发现当车牌被识别系统识别后,绿灯亮,栏杆抬起,车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路,车牌识别成功相当于图中开关S闭合。

(1)闭合开关后,线圈吸住铁柱时,电磁铁的上端为极。

(2)若电源电压下降,则栏杆不能抬起。除了更换电池外,请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法:。

13.(2023福建中考,24,)如图,当闭合开关S后,用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引,请在图中虚线上标出磁感线的方向,并在括号内标出条形磁体左端的极性。

素养探究全练

14.【科学思维】在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中:

(1)开关闭合前,小磁针均指南北,说明地球周围存在。

(2)开关闭合后,小磁针的指向如图所示,可知:通电螺线管的左端为极,电源的左端为极。

(3)将连接电源正、负极的导线对调,小磁针的指向也改变了,说明通电螺线管的磁场方向与方向有关。

(4)为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是。(写出一条即可)

15.【科学探究】学习了“电生磁”的知识后,小柯在家里进行实验探究。实验器材主要有全新干电池若干节、铁钉3枚、大头针若干、长导线1根。

实验过程:

①用细线把3枚铁钉捆绑在一起,再用长导线缠绕铁钉6圈,连接在1节全新干电池两端(如图所示),制成简易的电磁铁。用电磁铁尖端去靠近大头针,观察吸引大头针的数目(通电时间不超过10秒钟,下同)。

②将电磁铁连接在2节串联的全新干电池两端,重复实验。

③将电磁铁连接在3节串联的全新干电池两端,重复实验。

④增加电磁铁的线圈匝数至9匝,连接在1节全新干电池两端,重复实验。

⑤增加电磁铁的线圈匝数至12匝,连接在1节全新干电池两端,重复实验。

(1)1节全新干电池的电压是伏。

(2)小柯的实验想要探究的问题是

。

(3)本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱,此科学方法属于(选填“类比法”或“转换法”)。

(4)请帮助小柯设计用于记录实验数据的表格。

答案全解全析

基础过关全练

1.B1820年,丹麦物理学家奥斯特发现通电导体周围存在着磁场,奥斯特实验是第一个揭示了电与磁的联系的实验。故选B。

2.答案北发生偏转磁场

解析由于地磁场的存在,小磁针静止时其N极指向地理的北方;将一根直导线平行架在小磁针上方,给导线通电后,导线的周围产生了磁场,则导线下方的小磁针在磁场的作用下会发生偏转。

3.A电流从螺线管的左侧流入,根据右手螺旋定则可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,由于异名磁极相互吸引,因此小磁针将与通电螺线管相互吸引,故选A。

4.答案负向北

解析小磁针的左端是N极,由此可以判断通电螺线管的左端是N极,右端是S极,根据右手螺旋定则可判断电流从螺线管的右边流入,从左边流出,由此判断电源的B端是正极,A端是负极。当开关S断开时,螺线管无磁性,小磁针受地磁场的作用,一端指南,一端指北,指南的是S极,指北的是N极。

5.答案如图所示

解析小磁针的右端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的左端为S极,右端为N极。在磁体的外部,磁感线从磁体的N极发出,最后回到S极,所以磁感线的方向如答案图所示;根据通电螺线管的右端为N极和右手螺旋定则可知电流从螺线管的左端流入、右端流出,从而可以确定电源的左端为正极,右端为负极。

6.C①根据右手螺旋定则可知电磁铁的左端为N极、右端为S极,故①错误;②在磁体的外部,磁感线从磁体N极出发回到S极,所以电磁铁外部的磁感线从左端出发回到右端,故②正确;③将滑片P向b端滑动,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,根据欧姆定律可知,左侧电路中的电流变小,电磁铁的磁性变弱,故③错误;④将滑片P向a端滑动,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,根据欧姆定律可知,左侧电路中的电流变大,电磁铁的磁性变强,则巨磁电阻的阻值变小,右侧电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,右侧电路中的电流变大,通过指示灯的电流变大,指示灯变亮,故④正确。故选C。

7.C由题意可知,只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄,故A错误,C正确;若将光控开关和压力开关并联,根据并联电路的特点可知,任何一个开关闭合,摄像系统就会自动拍摄,故B错误;由题意知,行人闯红灯且经过埋有压力开关的路口时,光控开关和压力开关才能都闭合,摄像系统才会自动拍摄,故D错误。故选C。

能力提升全练

8.B在磁体外部,磁感线从磁体N极出发,回到S极,所以通电螺线管外M点的磁场方向为向右;通电螺线管的右端是S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的左端为N极。

9.D当温度升高到90℃时,汞和金属丝连通,由于汞和金属丝都是导体,因此控制电路连通,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁,动触点和电铃所在电路接通,电铃响,灯不亮,报警器是利用了汞导电、汞热胀冷缩的性质,电磁铁通电时有磁性、断电时无磁性等特点,故A、B正确,D错误;报警器的电磁铁和汞温度计依次连接在控制电路中,是串联的,故C正确。

10.A由图可知,螺线管中的电流方向是从右端流入、左端流出,由右手螺旋定则可知,螺线管的左端为N极、右端为S极;根据磁极间相互作用规律可知,条形磁铁左端受到电磁铁对它向右的排斥力;当电路中滑动变阻器的滑片P向左移动时,变阻器接入电路的阻值减小,电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,对条形磁铁的排斥力增大,条形磁铁开始向右运动。故选A。

11.答案B

解析由图可知,小磁针的左端为N极,根据异名磁极相互吸引可知螺线管的右端为S极,左端为N极,则根据右手螺旋定则可知,电流是从螺线管的B端流入。

12.答案(1)S(2)将滑动变阻器接入电路的阻值调小些

解析(1)由图知,电流从电磁铁的下端流入,根据右手螺旋定则可知,电磁铁的上端为S极;(2)若电源电压下降,根据I=可知,在电阻不变时,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变弱,吸引力变小,不能将铁柱吸住,因此栏杆不能抬起。此时可以将滑动变阻器的阻值调小些,从而增大电路中的电流,使电磁铁的磁性增强,将铁柱吸住,使栏杆正常抬起。

13.答案如图所示

解析闭合开关后,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据右手螺旋定则可知,螺线管的右端为S极,左端为N极,在通电螺线管的外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极;根据异名磁极相互吸引可知,条形磁体的左端为N极。

素养探究全练

14.答案(1)磁场(2)N负(3)电流(4)增加线圈的匝数(或增大电流)

解析(1)开关闭合前,小磁针静止时指向南北,是因为小磁针受到地磁场的作用,说明地球周围存在磁场;(2)由图可知,最左侧小磁针的左端为N极,右端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,根据右手螺旋定则可知,电流从螺线管的右端流入,所以电源的左端为负极,右端为正极;(3)将连接电源正、负极的导线对调,螺线管中电流的方向发生改变,小磁针的指向也改变了,这说明磁场的方向发生了变化,所以通电螺线管的磁场方向与电流方向有关;(4)要使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是增加线圈的匝数、增大电流。

15.答案(1)1.5(2)电磁铁磁性的强弱是否与线圈匝数、电流大小有关(3)转换法(4)如表所示

实验次数12345

线圈匝数/圈69