九年级物理寒假分层作业：第25练 电与磁（解析版）

第25练电与磁一、选择题1．（2022·全国·九年级课时练习）关于如图所示的奥斯特实验，以下结论正确的是（）

①该实验证明了电磁感应现象②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场③该实验证明了磁极间的相互作用规律④甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关A．②③ B．①③ C．①④ D．②④【答案】D【详解】小磁针在磁场中受磁场力的作用而偏转；甲图导线中有电流，小磁针偏转，乙图导线中无电流小磁针不偏转；比较甲、乙两图说明：通电导体周围存在磁场。甲、丙两图导线电流方向不同，小磁针偏转方向不同，说明小磁针受力方向不同，磁场方向不同，比较甲、丙两图说明：通电导体产生的磁场方向与电流方向有关。根据以上分析，结论①③错误，②④正确。故ABC错误，D正确。故选D。2．（2022·全国·九年级课时练习）如图中小磁针在蹄形磁铁的磁场中的指向，可以知道该蹄形磁铁的极性是（）A．A端是N极，B端是S极 B．A端是S极，B端是N极C．A、B两端极性可能相同 D．不知磁感线，故无法断定【答案】B【详解】小磁针在蹄形磁体中静止，小磁针N极对着蹄形磁体的A端，由异名磁极相互吸引可知，蹄形磁铁的A端是S极，B端是N极。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。

3．（2022·北京海淀·九年级期末）如图是灵敏电流计内部结构示意图，当有电流通过灵敏电流计中的线圈时，线圈就会带动指针发生偏转。在如图所示的实验中，与灵敏电流计工作原理相同的是（）A．电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关B．通电后导体在磁场中由静止开始运动C．闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流D．通电导线下方的小磁针发生偏转【答案】B【详解】A．当有电流通过灵敏电流计中的线圈时，就会带动指针发生偏转，这原理是通电线圈的部分导体在磁场中会受到了力的作用，是电动机的基本原理。电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关，是通电导线周围存在磁场，磁场的强弱与匝数和电流的大小等因素有关，故A不符合题意；B．通电后导体在磁场中由静止开始运动，因为在磁场中受到了力的作用，与电流计的原理相同，故B符合题意；C．闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流是电磁感应现象，即磁能够生电，故C不符合题意；D．通电导线下方的小磁针发生偏转，是因为电流周围存在磁场，故D不符合题意。故选B。4．（2021·重庆南开中学九年级期末）如图是一个老式手摇式发电机，其发电电压最高可达30V。该发电机的原理可用下面的哪个实验解释（）A．B．C．D．【答案】A【详解】老式手摇式发电机的原理是电磁感应现象；A．由图可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，灵敏电流计的指针会发生偏转，这说明产生的感应电流，这是电磁感应现象，故A符合题意；B．该图是电流的磁效应，不是发电机的工作原理，故B不符合题意；C．通电导体ab在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理，故C不符合题意；D．该图是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，电磁铁的原理是电流的磁效应，故D不符合题意。故选A。5．（2022·全国·九年级课时练习）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，A对B的作用力为。下列说法正确的是（）A．向右，向左B．和是一对平衡力C．只把导体A所接的电源正负极对调，则向左D．只把导体B所接的电源正负极对调，则向右【答案】C【详解】A．由图可知，A、B之间相互排斥，则导体B对A的作用力的方向是向左的，A对B的作用力的方向是向右的，故A错误；B．和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，则是向左的，故D错误。故选C。6．（2021·山东济南·中考真题）如图所示为“机器人餐厅”的机器人为顾客送餐时的情景。机器人接到指令后，内部的电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定客人的桌边。制作电动机依据的是下列四幅图中的（）A． B．C． D．【答案】C【详解】A．图中是奥斯特实验，此实验说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；B．图中实验是为了探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故B不符合题意；C．图中实验说明通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机工作的原理，故C符合题意；D．图中装置是为了探究感应电流产生的条件，是发动机的工作原理，故D不符合题意。故选C。7．（2021·江苏常州·中考真题）电动汽车刹车时，汽车电动机“变身”为发电机，将汽车动能转化为电能，简称动能回收系统。下列实验中与动能回收系统原理相同的是（）A． B．C． D．【答案】D【详解】汽车电动机“变身”为发电机，是电磁感应现象，机械能转化电能。A．该实验能探究地磁场的存在以及地磁场的方向，与发电机无关，故A不符合题意；B．该实验探究的是电流的磁效应，与发电机无关，故B不符合题意；C．该实验表明通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理，故C不符合题意；D．该实验是机械能转化为电能，电磁感应现象，是发电机的工作原理，故D符合题意。故选D。8．（2021·江苏高邮·二模）电与磁的关系在现代技术上有着广泛的应用，关于电磁现象的下列说法中正确的是（）A．图甲是利用“电生磁”将铁钉磁化，根据安培定则可判断出铁钉的上端是N极B．图乙是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流，这是奥斯特最早发现的电磁感应现象C．图丙是通电小线圈在磁场作用下转动，机械能转化为电能D．图丁中把小磁针放在地球赤道附近，小磁针静止时N极指向地理南极附近【答案】A【详解】A．利用“电生磁”将铁钉磁化，电流从螺线管的上端流入，据安培定则可知，该螺线管的下方是S极，上方是N极，故A正确；B．闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流，这是法拉第最早发现的电磁感应现象，故B错误；C．图丙中，通电线圈在磁力的作用下转动，将电能转化为线圈的机械能，故C错误；D．在地理赤道附近，悬挂起来的小磁针静止时，小磁针的N极指向地理的北极附近，故D错误。故选A。9．（2021·北京·中考真题）在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（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（）A． B．C． D．【答案】C【详解】通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似，由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极。我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，所以在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部，磁感线的分布和磁体的N、S极一致，由此判断，A、B、D不符合题意；C符合题意。故选C。10．（2021·辽宁辽宁·中考真题）有一种儿童鞋，鞋内安装了磁体和线圈，走路时会使鞋上的发光二极管发光，下列实验与该工作原理相同的是（）A．奥斯特实验 B．磁能生电C．磁极磁性最强 D．磁场对电流的作用【答案】B【详解】人在行走时，鞋内部的磁体和线圈相对运动，切割磁感线，从而产生感应电流，利用电磁感应现象制成的，与发电机的原理相同。A．奥斯特实验说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；B．图中是电磁感应现象的原理图，磁能生电，故B符合题意；C．图中的实验现象说明磁铁有两个磁极，且磁极磁性最强，故C不符合题意；D．该实验装置是探究通电导体在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。故选B。二、非选择题二、填空题11．（2022·北京昌平·九年级期末）如图所示，将导体ab用两根绝缘细线悬挂起来，使ab水平置于蹄形磁体的磁场中，导体ab的两端与开关和虚线框中的某一元件相连，组成了闭合回路。在虚线框中若连接______（填写实验器材名称）可研究电磁感应现象。在虚线框中若连接______（填写实验器材名称）可研究磁场对通电导体的作用。【答案】电流表（或灵敏电流计）电源【详解】[1]若接入电流表、灵敏电流计，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，可以探究电磁感应现象，与发电机的原理相同。[2]若接入电源，通电导体在磁场中会受到力的作用，可以探究磁场对电流的作用，与电动机的原理相同。

12．（2022·重庆市育才中学九年级期末）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”）。【答案】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。三、作图题13．（2021·山东日照·中考真题）将通电螺线管和条形磁铁如图放置，开关闭合时，请在左侧小虚线框内标明通电螺线管左端的磁极，在中间大虚线框内画出磁感线的分布情况（三条即可）。【答案】【详解】由图可得，通电螺线管表面的电流方向为下往上，根据右手螺旋定则得，通电螺线管左端的磁极N极，右端为S极端，磁场外部磁感线方向为N极流向S极，如下图所示：四、实验题14．（2022·北京·九年级期末）在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的实验现象如图所示，其中小磁针黑色一端为N极。

（1）实验表明通电螺线管内部______（选填“存在”或“不存在”）磁场；（2）如果移走图中的小磁针，通电螺线管周围磁场______（选填“会”或“不会”）消失；（3）小磁针A所在位置的磁场方向与该小磁针的______（选填“N”或“S”）极方向相同；（4）改变螺线管中的电流方向，各小磁针的指向______（选填“改变”或“不变”）。【答案】存在不会N改变【详解】（1）[1]螺线管通电后，原来在其内部静止的小磁针南北极指向会发生变化，说明通电螺线管内部存在磁场。（2）[2]磁场是客观存在磁体周围的一种特殊物质，移走图中的小磁针，磁场也不会消失。（3）[3]磁场中某一点小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向，这是磁场方向的规定。所以小磁针A所在位置的磁场方向与该小磁针的N极方向相同。（4）[4]改变螺线管中的电流方向，通电螺电管两端的磁极发生改变，周围的磁场方向随之改变，各小磁针的指向也会变化。五、综合题15．（2022·北京房山·九年级期末）请阅读《磁液》并回答下题。磁液磁液是一种具有磁性的液体。其实液体本身并无磁性，人们把一种强磁性的固体研磨成很细的粉末，再添加一定量的活性剂，然后很均匀地混合在某一种液体里，从而形成一种稳定的混合液就是磁液。这种溶液既有液体的流动性又有固体磁性材料的强磁性。如下图所示，是中国科技馆“探索与发现”A展厅“电磁之奥”磁液展示。《跳舞的液体》：通过改变电流大小来控制磁场变化从而改变磁液形态，音乐音调的高低，反映了电流的大小，所以磁液会随着音乐跳舞。《磁液显示器》：通过多路磁铁控制器将磁液分割成像素矩阵，在键盘上输入汉字或英文字母，实际上是通过汉字和英文字母控制每一个像素点，让磁液显示我们想要的内容。如果把用表面活性剂处理过的纳米级超细磁性微粒分散于溶液中，形成一种均匀混合液，该溶液在重力和磁场作用下不会出现凝聚和沉淀现象，具有固体的磁性和液体的流动性。在外加磁场的作用下，磁液会流向磁场强度高的地方并能稳定在那里，或者悬浮在载体上。这就是《液体宝塔》的奥秘。磁液问世充满神秘的色彩，经过50多年的发展磁液在电子、仪表、机械、化工、环境、医疗等行业领域都得到了广泛的应用。请根据上述材料，回答下列问题：（1）磁液是一种具有_________的液体；（2）在现代技术中磁液得到了越来越广泛的应用，如_________；（请举一例）（3）根据材料及所学电和磁知识，解释磁液跳动的原理。（_______）【答案】磁性应用在扬声器中

见解析【详解】（1）[1]磁液是在液体中加入了强磁性的材料，所以它是一种具有磁性的液体。（2）[2]磁液在电子、仪表、机械、化工、环境、医疗等行业领域都得到了广泛的应用，如在扬声器中加入磁液可以避免声音的音色失真。（3）[3]通过改变电流大小可以控制磁场的变化，又因为同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，即磁极间的相互作用，所以磁液会跳动起来。六、计算题16．（2021·山东东营·中考真题）为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U1＝3V，定值电阻R0＝50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中，电压U2＝220V，R1＝836Ω，R2＝44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]（1）请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。（2）求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。（3）求工作电路在保