2022年人教版九年级物理第二十章电与磁定向练习试题（含详细解析）

人教版九年级物理第二十章电与磁定向练习

考试时间：90分钟；命题人：教研组

考生注意：

1、本卷分第I卷（选择题）和第n卷（非选择题）两部分，满分loo分，考试时间90分钟

2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上

3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的

答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题30分）

一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）

1、下列四个选项中，跟发电机的原理相同的是（）

2、对于下列四个实验的描述完全正确的有（）

①甲图闭合开关导体时在竖直方向上上下运动时，灵敏电流计的指针就会来回偏转

②乙图实验闭合开关，小磁针静止时N极指向左侧

③丙图实验证明通电导体周围存在磁场

④丁图中开关闭合导体外向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体外运动方向不改变

A.①②③B.②③C.③④D.②③④

3、如图所示，教室黑板上有一只“不掉”的黑板榛，一些同学认为这个黑板榛有磁性，有同学指出:

“我们可以用黑板榛去吸一吸大头针”。“吸一吸大头针”这一过程属于科学探究中的（）

A.进行实验B.猜想与假设C.评估D.结论

4、如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在U形磁铁中央，ab两端连接着导线，若要探究发

电机的工作原理，虚线方框中接入的实验器材是（）

A.电源B.电流表C.定值电阻D.滑动变阻器

5、两根通电导体A和B,A通了电会产生磁场，那A产生的磁场对旁边的B是不是会有力的作用呢？

通过如图的实验，发现导体A和B如虚线所示发生形变，导体B对A的作用力为工，A对B的作用力

为居。下列说法正确的是（）

A.尸,向右，叫向左

B.尸，和居是一对平衡力

C.只把导体A所接的电源正负极对调，则工向左

D.只把导体B所接的电源正负极对调，则6向右

6、如图所示的实验装置中，能说明电动机工作原理的是（）

7、超市的服装贴有磁性标签，未消磁的标签通过超市安检门时，安检门上的线圈会产生电流，触发报

警器达到防盗目的。下图中能反映出安检门工作原理的是（）

C

8、巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电特性原理的示意

图，图中GMR是巨磁电阻，当GMR巨磁电阻旁磁场增大时其电阻值减小。闭合?、%后，下列说法正

确的是（）

A.电磁铁的右端是S极

B.滑片P向右滑动时电磁铁的磁性增大

C.滑片P向左滑动时指示灯变亮

D.滑片P向左滑动时电流表的示数变大

9、小东在探究条形磁体周围磁场的特点时，实验现象如图所示。小磁针（黑色一端为N极）静止时的

指向情况如图甲所示，铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象

的是（）

：­：

1④''声二E沁」

甲乙

0

2

10、要使电磁铁的两个磁极对调，可采取的方法是（

A.改变电流方向B.增加螺线管的匝数

C.减小电流D.将铁芯从螺线管中拔出

第n卷（非选择题70分）

二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）

1、英国物理学家经10年探索，终于在1831年取得突破，发现了利用磁场产生电流的条

件和规律，进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系，使人类大规模用电成为可能，电气化的时代从

此开始。如图所示为一种实验室用的手摇发电机，其工作原理是（选填“电流的磁效

应”或“电磁感应”）o

2、如图所示的实验最早是（填物理学家）完成的，为了使实验现象明显，导线应一

（选填“东西”或“南北”或“任意方向”）放置，实验结论是通电导线周围存在,如果移

走小磁针，导体周围________（选填“存在”或“不存在”）磁场。利用此实验的结论制造出了

（选填“电磁铁”、“电动机”或“发电机”）。

3、法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝尔由于发现巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007

年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。如图是说明巨磁电阻特性原

理的示意图：

（1）闭合开关£,指示灯不亮，再闭合开关5,指示灯发光，由此可知：巨磁电阻的大小与

___________有关；

（2）若滑片P向左移动，电磁铁的磁场（填“增强”、“减弱”）。

（3）若滑片P向左移动，观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论：。

4^磁体周围存在着（,磁场是有方向的，小磁针在磁场中静止时极所指方向，

就是该点的磁场方向。

5、如图所示，将电磁铁接入电路中，闭合开关后与闭合开关前对比，线圈的长度将（选填“变

长”、“变短”或“不变”）o

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）

1、如图甲所示，电源电压物6V,S为单刀双掷开关，小灯泡L的电阻兄=10Q,设灯丝电阻不随温度

变化，〃为某种压敏电阻，其阻值彳与压力6成反比（如图乙所示），力的正上方固定有一电磁铁P,其

线圈电阻不计：

(1)在#上水平放置铁制品，开关S由接a改为接6,其他条件不变，灯的亮度变；

(2)当开关接a,电流表的示数为0.375A时，灯泡两端的电压为多少—？此时??上水平放置的铁制品

重为多少—_?

(3)在〃上水平放置重为20N的铁制品，开关接6,电流表稳定后的示数为0.4A,则此时压敏电阻的阻

值为多少?电磁铁P对铁制品的吸引力为多少?

2、阅读下面短文，回答问题.

善变的软磁铁

图甲所示为中国科技馆探索与发现展厅的一个名为“善变的软磁铁”的展品，体验者推动如图乙

所示的软磁铁A缓慢地向永磁铁B移动(永磁铁的右端是N极)，会感觉到同性的软磁铁和固定的永磁

铁之间的斥力越来越大，推动越来越吃力.但是，当软磁铁继续靠近永磁铁，两者接近到一定距离

时，两块磁铁之间的排斥力又忽然变成了吸引力.这件展品让观众们体验了软磁铁与永磁铁之间同性

相吸的奇妙特性.

磁铁一般分为软磁铁和硬磁铁.所谓软，是指这些材料容易磁化，在磁性上表现“软”.在一般

情况下，软磁铁同样也表现出硬磁铁中的一类--永磁铁的正常属性，但当普通永磁铁非常接近软磁

铁的尖端时，软磁材料的磁矩方向发生了变化，两者的斥力会突然转变为吸引力.软磁材料，易被磁

化，被磁化后，磁性也容易消失，也易于通过敲打和加热退磁，它广泛用于电工设备和电子设备，如

应用在电磁铁、变压器和电机的铁芯中，以便在断电后磁性消失.

图乙

根据上述内容回答:

（1）开始体验时，体验者缓慢用力推软磁铁时，永磁铁B与软磁铁A之间相互排斥，此时，下列说法

正确的是：（选填选项前的字母）

A.B对A的斥力与体验者对A的推力，是一对相互作用力

B.B对A的斥力与A对体验者的推力，是一对相互作用力

C.B对A的斥力与体验者对A的推力，是一对平衡力

D.B对A的斥力与A对B的斥力，是一对平衡力

（2）图乙中，当永磁铁B和软磁铁A间相互排斥时，此时软磁铁的左端是极；当它们接近到一

定距离时，两磁铁间相互作用变为吸引时，此时软磁铁A的左端是极.（N/S）

（3）写出一条与硬磁铁相比，软磁铁的突出特点.如果一个软磁铁还留有磁性，把它的磁性消

除或减弱的办法是：.（写出一条即可）

3、图甲是温度自动报警器.控制电路中，电源电压〃析5V,热敏电阻总的阻值与温度的关系如图乙所

示；工作电路中，灯泡L标有“9V0.3A”的字样，分为电子嗡鸣器，它的电流达到某一固定值时就

会发声报警，其阻值AROQ.在总温度为20c的情况下，小明依次进行如下操作：闭合开关&和

%,灯泡L恰好正常发光，此时吊的电功率为4；将用的滑片调到最左端时，继电器的衔铁刚好被吸

下，使动触点与下方静触点接触；调节Rs的滑片，当是与兄的电压之比小：卬4:1时，电子嗡鸣器恰

好能发声，此时总的电功率为以，庶：6=4：9.已知电源电压、灯丝电阻都不变，线圈电阻忽略不

计.求：

（1）灯泡L的额定功率;

（2）当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流；

（3）将报警温度设为50c时、吊接入电路的阻值;

（4）工作电路的电源电压Ux.

4、现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力.某直流电动机的铭牌上标有

“220V5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4。.

(1)电动机的工作原理是什么？

(2)该电动机正常工作lh,消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？

(3)在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这

个现象.

5、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获

得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”.其中控制电路电源电压为36V,斤为可变电阻，

此为热敏电阻(置于恒温箱内)，热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻总为

50Q.已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到

0.036A时;衔铁会被释放.加热器的规格是“220V1000W"，恒温箱内部空间大小是2m：i,

空气的密度是1.30kg/m3,比热容是103J/(kg・℃).

(1)如图甲所示状态，通过加热器的电流多大？

(2)加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到

65℃,加热器需正常工作多长时间？

(3)若要使恒温箱内可获得上限为100C的“恒温”，当可变电阻〃调节到多大？

(4)如果需要将恒温箱内的下限温度设为50℃的“恒温”，则应将可变电阻斤调节为多大？

参考答案

一、单选题

1、B

【解析】

【分析】

【详解】

发电机的制作原理是电磁感应现象；

A.电铃的主要部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故A错误。

B.动圈式话筒和发电机原理相同，都是根据电磁感应现象工作的，故B正确。

C.动圈式扬声器和电动机原理相同，工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故C错误。

D.电磁起重机的主要部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故D错误。

故选B。

2、C

【解析】

【详解】

①甲图中闭合开关后，当导体仍在竖直方向上上下运动时，导体仍没有做切割磁感线运动，电路中

不会产生感应电流，灵敏电流计的不会偏转，故①错误；

②乙图实验闭合开关后，由安培定则可知，螺线管的左端为S极，右端为N极，磁感线是从N极出来

回到S极的，故小磁针的右端为N极，故②错误；

③丙图是奥斯特实验，该图中的实验现象说明通电导体周围存在着磁场，故③正确；

④图中有电源，是演示磁场对电流作用的实验装置，导体受力的方向与电流方向和磁场方向有关，若

同时改变电流方向和磁场方向，导体运动方向不改变，故④正确。

综上所述，正确的有③④。

故选Co

3、A

【解析】

【详解】

利用磁铁吸引铁的性质，“吸一吸大头针”这一过程是对猜想正确性的验证，属于科学探究中的进行

实验环节。

故选Ao

4、B

【解析】

【分析】

【详解】

由图知道，电路中无电源，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，

所以，在虚线框中应接入电流表，判断是否产生感应电流，即探究电磁感应现象，故B符合题意。

故选Bo

5、C

【解析】

【分析】

【详解】

A.由图可知，A、B之间相互排斥，则导体B对A的作用力工的方向是向左的，A对B的作用力居的方

向是向右的，故A错误；

B.以和乙是两个物体之间的相互作用，是一对相互作用力，故B错误；

C.只把导体A所接的电源正负极对调，磁场的方向会发生变化，由图可知，A和B相互吸引，则《是

向左的，故C正确；

D.只把导体B所接的电源正负极对调，磁场的方向会发生变化，则A和B之间是相互吸引的，则居是

向左的，故D错误。

故选Co

6、D

【解析】

【详解】

电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的；

A.磁极间的相互作用，同名磁极相互排斥，故A不合题意；

B.奥斯特实验，说明了通电导体周围存在磁场，故B不合题意；

C.当导体在磁场中做切割磁感线运动时，检流计的指针会发生偏转，说明会产生感应电流，这是电磁

感应现象，是发电机的原理，故C不合题意；

D.当闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故D符合题意。

故选Do

7、C

【解析】

【详解】

当未消磁的标签经过超市出口处的安检门时，安检门上的线圈会产生感应电流，相当于闭合电路的一

部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，所以安检门的工作原理是电磁感应现象。

A.该实验是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A不符合题意，

B.通电能运动，故是电动机原理，将电能转化为机械能，故B不符合题意；

C.该实验是电磁感应实验，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，将机

械能转化为电能，故C符合题意；

D.通电后，电磁铁能吸引大头针，这是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，故D不符合题意。

故选Co

8、D

【解析】

【详解】

A.由图知I,电流从螺线管的右侧流入，利用安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇

指指向电磁铁的右端为N极，故A错误；

B.滑片P向右滑动过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，通电螺线管的

磁性减弱。故B错误；

CD.由左图可知，滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小，根据欧姆定律可知，电

路中的电流变大。电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和通过的电流有关，且匝数不变，通过的电流越大，

磁性越强。则此时电磁铁的磁性变强。由右图可知，巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小，那么

此时巨磁电阻的阻值变小，巨磁电阻和灯泡并联，所以灯泡的亮度不变。根据欧姆定律可知，通过巨

磁电阻所在电路的电流变大，灯泡所在支路的电流不变，那么干路中的电流变大，而电流表测干路的

电流，所以电流表的示数变大。故C错误，D正确。

故选Do

9、A

【解析】

【详解】

AB.小磁针放在条形磁体的周围，条形磁体的周围存在磁场，小磁针静止时N极的指向为磁场的方

向，由图甲可知，条形磁体的左端是N极，右端是S极，在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进

入，故A符合题意，B不符合题意；

CD.在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进入，在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极到N极，

所以磁感线是闭合的，故CD不符合题意。

故选Ao

10、A

【解析】

【详解】

电磁铁的磁极与通过电磁铁电流的方向和电磁铁中导线的绕线方向有关。要想改变电磁铁的磁极，可

以不改变电流的方向只改变电磁铁导线的绕线方向；或者在电磁铁的导线绕线方向不变的情况下改变

通过电磁铁的电流方向；与螺线管的匝数、电流的大小、是否有铁芯无关。

故选Ao

二、填空题

1、法拉第电磁感应

【详解】

[1]英国物理学家法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律，磁可以生电。

[2]发电机就是利用电磁感应原理，利用闭合线圈的部分导体在磁场中切割磁感线时，会产生感应电

流。

2、奥斯特南北磁场存在电磁铁

【详解】

[1]如图所示的实验最早是奥斯特发现的，当导线中通过电流时，它下方的磁针发生了偏转，证实了电

流周围存在着磁场。

[2]导线应该与磁针平行，而磁针静止时指的是南北方向，为避免地磁场对实验的影响，故导线也应该

是南北方向。

[3]实验结论是通电导线周围存在磁场，让磁针发生偏转。

[4]不论有没有小磁针，通电导线周围都存在磁场。

[5]有电流时有磁性，没有电流时就失去了磁性，我们把这种磁体称为电磁铁，故利用此实验的结论可

以制造出了电磁铁。

3、磁场强弱增强磁场越强巨磁电阻阻值越小

【详解】

(1)[1]闭合开关S2,指示灯不亮，说明巨磁电阻阻值很大，再闭合开关Si,指示灯发光，说明巨磁

电阻变小，由此可知，巨磁电阻的大小与磁场强弱有关。

(2)[2]若滑片。向左移动，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，观察到指示灯变得更亮，说明

电路中的电流明显增强。

(3)[3]由欧姆定律知道，电路中G旗的阻值显著减小。由此实验可得出结论：磁场越强巨磁电阻的

阻值越小。

4、磁场北

【详解】

[1][2]磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，叫做磁场；物理学规定小磁针在磁场中静止时其北

极所指的方向为该点的磁场方向。

5、变短

【详解】

将电磁铁接入电路中，闭合开关后，有电流通过线圈，由安培定则，每匝线圈上端为N极，下端为S

极，根据异名磁极相互吸引，故线圈的长度将闭合开关前变短。

三、计算题

1、暗3.75V10N5。8N

【解析】

【详解】

(1)由甲电路图可知，开关接a时，L与4串联，铁制品对/?的压力大小等于其重力；开关接6时，L、

A和电磁铁串联，电磁铁通电产生磁性，吸引铁制品，所以铁制品对〃的压力减小，因为斤的阻值与压

力尸成反比，所以斤的阻值变大，电路的总电阻变大，电源电压一定，由/=与可知，电路中电流变

小，由六力?知灯泡实际功率变小，灯的亮度变暗；

⑵由/=?可得，当开关接a时，灯泡两端的电压

A

UL==0.375AX1OQ=3.75V

由串联电路电阻规律和欧姆定律可得，此时A的阻值

R=RL&=--R,=—-------10Q=6Q

总/0.375A

由图乙可知，当代6。时，力受到的压力为10N,所以斤上方水平放置的铁制品重为

G=6=10N

(3)当铁制品G=20N放在??上，开关接6时，电流表稳定后的示数为0.4A,此时灯两端的电压

U：=IR.=0.4AxI0Q=4V

根据串联分压规律可知压敏电阻两端的电压

=6v-4V=2v

则此时压敏电阻的阻值

因为斤与压力尸成反比，由图像乙知

Q?=60N・Q

则当R=5。时

小迎四=12N

5C

由力的平衡条件可得，电磁铁P对铁制品的吸引力

%=G'-F'=20N-12N=8N

答：(1)在"上水平放置铁制品，开关S由接a改为接4其他条件不变，灯的亮度变；

(2)当开关接a,电流表的示数为0.375A时，灯泡两端的电压为3.75V；此时A上水平放置的铁制品重

为10N；

(3)在上水平放置重为20N的铁制品，开关接6,电流表稳定后的示数为0.4A,则此时压敏电阻的阻

值为5Q；电磁铁P对铁制品的吸引力为8N；

2、BNS易被磁化高温或敲击

【解析】

【详解】

(1)A.永磁铁6对软磁铁力的斥力与体验者对软磁体的推力，作用在同一个物体上，所以两个力不

是一对相互作用力.

B.因为力的作用是相互的，永磁铁3对软磁铁力的斥力与软磁体对永磁铁的斥力，是相互作用力，故

B正确为答案.

C.永磁铁6对软磁铁力的斥力与体验者对软磁体的推力，两个力大小不相等，不是一对平衡力，故C

错误.

D.永磁铁8对软磁铁/的斥力与软磁体对永磁铁的斥力，是一对相互作用力，故D错误.

(2)同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当永磁铁6和软磁铁/间相互排斥时，因为永磁体B的

右端是N极，所以此时软磁铁的左端是N极.当它们接近到一定距离时，两磁铁间相互作用变为吸引

时，则此时软磁铁/的左端是S极.

(3)与硬磁铁相比，软磁铁的突出特点是易被磁化.

如果一个软磁铁还留有磁性，把它的磁性消除或减弱的办法是：敲打和加热.

3、(1)2.7W(2)0.2A(3)15Q(4)12V

【解析】

【详解】

(1)灯泡L的额定功率是：

「所〃萩/航9VX0.3A=2.7肌

(2)当衔铁刚好被吸下时，变阻器同接入电路的阻值刚好为0,由图乙知道，温度为20c时分的阻值

是抬25。

控制电路的电流是：

//=曰=0.2A

R225c

(3)当将报警温度设为50C时，由图乙知，&的阻值变为此时控制电路的电流仍然为

7=0.2A,由/=不匕知道，吊接入电路的阻值是：

U5V

R.=上一旦=-----1OC=15C；

'I.0.2A

（4）当继电器的衔铁还没被吸下时，电路中的电流为/桁0.3A,则有

尼一偏小;

当继电器的衔铁被吸下时，设此时电路的电流为/,则有

耳=『人；

I2R4

由兄线=4:9即京=§知道,上0.2A,此时

q=/&=O.2AxlOQ=2V

因为心:〃尸4:1,所以〃尸8V

曳

因为务=:，所以，

”=2

43'

即

UX-U3-U4=2

额3'

代入数据得：

C/t-8V-2V_2

UX-9V~3

解得Ux=lX.

答：（1）.灯泡L的额定功率为2.7W；

（2）.当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流为0.2A；

（3）.将报警温度设为50℃时，吊接入电路的阻值为15Q；

（4）.工作电路的电源电压U*为12V

4、(1)通电导体在磁场中受到力的作用；

(2)1.98X10)9X105J；

(3)线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能.消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，

使线圈的温度迅速升高

【解析】

【详解】

分析：(1)电动机的工作原理可由电与磁的知识得出；(2)消耗的电