九年级物理 第二十章 第2节 电生磁 同步练习
一、单选题
1．闭合下图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则（ ）
A．通电螺线管的左端为N极 B．电源的左端为正极
C．电流表的左端为“+”接线柱 D．R的滑片不能置于最右端
2．如图所示，GMR是巨磁电阻，开关S1和S2同时闭合，当滑片向右移动时，指示灯变暗，下列判断正确的是（ ）
A．开关S1闭合时，电磁铁右端为N极
B．巨磁电阻的阻值随电磁铁磁性的增强而减小
C．开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动时，GMR的电阻变小
D．开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动时，指示灯实际功率变小
3．下图是小聪和小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”实验示意图。实验时，在小圆位置放置小磁针，闭合开关，画出不同位置小磁针静止时N极的指向；对调电源正负极，重复上述操作。下列说法不正确的是（ ）
A．小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向
B．闭合开关，放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同
C．对调电源正负极，闭合开关，通电螺线管的磁场方向改变
D．通过实验可总结出通电螺线管的磁极性和电流方向的关系
4．关于电与磁的知识，以下说法正确的是（ ）
A．摩擦起电过程，创造了电荷
B．螺线管通电时，周围存在着磁场
C．测电笔使用时，手不能接触笔尾的金属体
D．灯泡未通电时，它两端电压为零其电阻也为零
5．物理学是认识世界、改变世界的科学，它推动着人类社会的不断进步和发展。历史上许多重大科学发现源于科学家的不懈探索，下列关于科学家与其重要发现对应正确的是（ ）
A．焦耳——电流的磁效应 B．奥斯特——电流的热效应
C．法拉第——电磁感应现象 D．阿基米德——流体压强与流速的关系
6．物理学每次的重大发现都极大地推动了人类社会的进步，下列对于物理学的说法不正确的是（ ）
A．电流的磁效应是奥斯特发现的
B．帕斯卡准确地测出了大气压的数值
C．欧姆经过很多次实验得出电流与电压、电阻之间的数量关系
D．英国物理学家汤姆生发现了电子，从而说明原子是可分的
7．把一根螺线管和电源组成如图所示的电路，闭合开关后，下列判断中正确的是（ ）
A．螺线管的左端是N极
B．在A处自由静止的小磁针的左端是N极
C．在B处自由静止的小磁针的左端是N极
D．在C处自由静止的小磁针的左端是N极
8．一个通电螺线管中的电流方向和螺旋管周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
9．如图所示，使导线与电池触接，电路连通的瞬间磁针发生偏转。这一现象不仅能说明通电导线周围存在 ，还可以说明力可以改变物体的 。
10．（1）用图甲所示的装置探究“水沸腾的规律”，水沸腾时继续加热，温度 ，气泡在上升过程中体积 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当把蜡烛放在如图乙所示位置时，在光屏上能成清晰的实像，生活中的 （选填“照相机”或“投影仪”）就是利用这个原理制成的；将蜡烛和光屏位置互换，光屏上还能得到清晰的像，因为光路是 的；
（3）如图丙所示，当开关S闭合后，通电螺线管的上端是 极，滑片向b端移动时，悬挂铁块的弹簧将 （选填“变长”、“变短”或“不变”）。
11．如题图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针 极指南；当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在 ；断开电路，小磁针 （选填“会”或“不会”）回到原来位置。
12．亮亮同学在新闻上看到“福建舰”上使用了电磁弹射装置，从网上查阅了某电磁弹射装置的原理；给线圈提供电流时产生磁场，炮弹（铁质）被磁化，受到强大的吸引力而加速运动，达到线圈中间时，迅速断电，炮弹飞出炮口（如下图）。当线圈通电时，炮弹头是 （选填“S”或“N”）极。断电后，炮弹还能继续飞行，是因为炮弹具有 。.
13．如图所示，用细线悬挂的条形磁体，磁极未知，当闭合电路开关S后，磁体的B端与通电螺线管的左端相互排斥，则B端是磁体的 极；断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的 （选填“北方”或“南方”）。
三、简答题
14．观察自然界中不同缠绕植物的茎，它们的缠绕方向和生长方向有什么关系？这跟螺线管中电流的方向与其北极方向的关系是否相同？对于不同植物，这种关系都一样吗？
15．1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验引起到会科学家的兴趣：把螺线管水平悬挂起来，然后给导线通电。想一想会发生什么现象？实际做一做，看看你的判断是否正确。
四、作图题
16．如图所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整，并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极名称（要求闭合开关，移动滑片P能改变螺线管磁性强弱）。
17．请在图中标出通电螺线管的电流方向和磁感线方向。
五、实验题
18．如图是探究通电螺线管外部磁场分布的实验过程图（俯视图），其中深色端是小磁针N极。
（1）条形磁铁周围的小磁针的指向如图甲所示，现把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后发现小磁针的指向如图乙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟 的磁场相似，图乙中螺线管的右端是 极（选填“N”或者“S”）；
（2）为了探究螺线管外部磁场方向是否与电流方向有关，请你写出具体操作步骤： ；
（3）下列做法中，不一定能使乙图中的通电螺线管磁性增强的是 （只填字母序号）。
A．将没有磁性的铁芯插入螺线管中
B．将有磁性的条形磁体插入螺线管中
C．增大通过螺线管的电流
D．增加螺线管的数
19．如图所示，学习奥斯特，探究通电导体周围的磁场。
（1）当闭合开关的瞬间，会观察到小磁针 ；通过改变电池 的连接，可以改变电路中的电流方向；
（2）此现象说明，电流方向会影响电流所产生磁场的 。
六、计算题
20．空气炸锅深受年轻人的喜爱，炸出的食物既美味可口，又可以通过传感器使其在各挡位之间转换，起到节能作用，其工作原理如图所示，在控制电路中，电源电压为3V，R0为热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示，R为滑动变阻器，电磁继电器线圈的电阻为10Ω，当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下，R1、R2为电加热丝，加热功率为1210W，保温功率为121W。试问：
（1）空气炸锅控制电路是利用电流的 （选填“热”或“磁”）效应工作的；当空气炸锅温度升高时，继电器磁性将 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）；当衔铁被吸下时，空气炸锅处于 （选填“加热”或“保温”）挡位；
（2）请问R2是多少 ？
（3）若滑动变阻器阻值调到30Ω时，可以设定为用来烤土豆片的最佳温度，请问这个设定温度是多少 ？
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参考答案：
1．C
【详解】ABC．已知小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；伸出右手握住螺线管，大拇指所指的方向为通电螺线管的N极，四指弯曲指示电流的方向，因此电源右端为正极、左端为负极，所以电流表的左端为“+”接线柱；故AB不符合题意，C符合题意；
D．R的滑片置于最右端时，为最大阻值，是可以的，故D错误，不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】A．开关S1闭合，根据电流的流向和安培定则可知，电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A错误；
BCD．开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，左侧电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，由题意可知GMR的电阻变大，电流减小，指示灯才会变暗。开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，左侧电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，由题意可知GMR的电阻变小，右侧电路中的电流变大，指示灯变亮，实际功率变大，故B正确，CD错误。
故选B。
3．B
【详解】A．通电螺线管周围存在磁场，小磁针静止时N极的指向即为通电螺线管周围某一点的磁场方向，故A正确，不符合题意；
B．闭合开关，通电螺线管周围存的磁场与条形磁铁相似，通电螺线管周围某一点磁场的方向即这点磁感线的切线方向，也就是小磁针静止时N极指向，故放置在a、b处的小磁针静止时N极指向不相同，故B错误，符合题意；
C．电流周围的磁场方向与电流方向有关。对调电源正负极，闭合开关，通过通电螺线管的电流方向改变，则通电螺线管的磁场方向改变，故C正确，不符合题意；
D．因磁感线都是从Ｎ极发出，回到S极的，根据实验操作过程，总结小磁针的指向，可总结出通电螺线管的磁极性和电流方向的关系，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．B
【详解】A．摩擦起电过程，是电荷发生转移，没有创造电荷，故A错误；
B．螺线管通电时，周围存在着磁场，相当于磁体，故B正确；
C．测电笔使用时，手要接触笔尾的金属体，形成闭合回路，故C错误；
D．灯泡未通电时，它两端电压为零，其电阻与电压大小无关，不为零，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】A．焦耳发现电流的热效应，故A错误；
B．奥斯特发现电流的磁效应，故B错误；
C．法拉第受到电生磁的启发，发现电磁感应现象，故C正确；
D．阿基米德发现杠杆原理，伯努利发现了流体压强与流速的关系。故D错误。
故选C。
6．B
【详解】A．奥斯特发现电流周围有磁场，即电流的磁效应，故A正确，不符合题意；
B．托里拆利准确地测出了大气压的数值，故B错误，符合题意；
C．欧姆最先用实验的方法研究了电流跟电压和电阻的关系，被后人命名为欧姆定律，故C正确，不符合题意；
D．英国物理学家汤姆生1897年发现了电子，被称为“电子之父”，揭示了原子是可分的，故D正确，不符合题意。
故选B。
7．D
【详解】A．由图可知，电源的左端是正极，右端是负极，所以通电螺线管中的电流方向是从左端流入，右端流出，由安培定则可知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极，故A错误；
B．由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，在A处自由静止的小磁针的左端是S极，右端是N极，故B错误；
C．由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，在B处自由静止的小磁针的左端是S极，右端是N极，故C错误；
D．外部磁感线由N极指向S极，小磁针所在位置处磁感线向左，所以在C处自由静止的小磁针的左端是N极，故D正确。
故选D。
8．B
【详解】A．据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故A错误；
B．据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向正确，故B正确；
C．据安培定则判断，该螺线管的右端是S极，左端是N极，故磁感线的方向错误，故C错误；
D．据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故D错误。
故选B。
9． 磁场 运动状态
【详解】[1]使导线与电池触接，电路连通的瞬间磁针发生偏转，说明小磁针受到磁力的作用，说明通电导线周围存在磁场作用。
[2]小磁针在磁力的作用下，由静止变为转动，说明力可以改变物体运动状态。
10． 不变 变大 照相机 可逆 N 变短
【详解】（1）[1][2]水沸腾后继续加热，水的温度一直保持不变，沸腾时有大量的气泡产生，气泡上升过程中，受到水的压强变小，体积不断变大，到水面破裂。
（2）[3][4]由图乙可知，物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机利用此原理制成的，将蜡烛和光屏位置互换，由光路的可逆性可知，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，此时物距小于像距，成倒立放大的实像。
（3）[5][6]由图丙可知，电流从螺线管的下端流入，上端流出，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的上端为N极，下端为S极。此时的螺线管对上面的铁块有一个向下的引力，当滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电流减小，电磁铁的磁性减弱，电磁铁对铁块的引力减小，所以弹簧的长度变短。
11． S 磁场 会
【详解】[1]地球本身是个磁体，地球周围存在磁场，地磁北极在地理南极附近，根据异名磁极相互吸引的特性，静止时，在地磁场的作用下，小磁针的南极指向地磁北极，即地理南极。
[2]当导线与电池接触时，形成闭合回路，导线中有电流通过，此时，小磁针发生偏转，即小磁针受到磁场力的作用，说明通电导线周围存在磁场。
[3]断开电路，电路中没有电流通过，小磁针在地磁场的作用下会回到原来的位置。
12． S 惯性
【详解】[1]如图所示，根据右手螺旋定则，大拇指撑开，其余四根手指并拢自然弯曲，顺着图示的电流方向，从外向内握住通电螺线管，大拇指指向左边，说明通电螺线管左边是N极；炮弹（铁质）被磁化，受到强大的吸引力，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理可以判断出炮弹头是S极。
[2] 断电后，炮管没有了磁性，炮弹不再受到磁场力的作用，炮弹能继续飞行，是因为炮弹具有惯性，要保持之前的运动状态。
13． N 北方
【详解】[1]当闭合电路开关S后，电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端为N极；由于磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，根据同名磁极相互排斥可知，B端是磁体的N极。
[2]由于地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近，且磁体受地磁场的影响，所以磁体静止时，B端（N极）会指向地理的北方。
14．见解析
【详解】通过观察牵牛花茎的照片，观察自然界中不同缠绕植物的茎，它们的缠绕方向和生长方向满足螺旋定则；
安培定则的内容：用右手握住螺旋管，让弯曲的四指指向电流的方向，与四指垂直的大拇指所指的方向就是螺旋管的北极，这与自然界中不同缠绕植物的茎，它们的缠绕方向和生长方向一致；
生长在南半球植物的茎就向右旋转，生长在北半球植物的茎则向左旋转。经过漫长的适应、进化过程，它们便退步形成了各自旋转缠绕的固定的方向；奇妙的螺旋形是自然界中最普遍、最基本的物质运动形式。
15．见解析
【详解】会发现通电螺线管发生转动，直至指向南北极，因为通电螺线管有磁性，其磁场类似于条形磁体，所以通电螺线管一端指向南极，一端指向北极。
16．
【详解】因为要求闭合开关，移动滑片P能改变螺线管磁性强弱，所以滑动变阻器接入电路采用一上一下接法，图中上接线柱已有，故只要接一个下接线柱；电路从左侧往上流入螺线管，根据安培定则，螺线管右侧为N极，左侧为S极，所以小磁针右边为N极。如图所示：
17．
【详解】由图可知，磁感线呈相互吸引状态，条形磁铁的左端为N极，由异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端为S极，左端为N极，由安培定则可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，在磁体的周围，磁感线方向从N极指向S极，所以图中磁感线的方向向左，如图所示：
18． 条形磁体 N 在乙图中，更换电源正负极，然后闭合开关，观察实验现象 B
【详解】（1）[1]图甲和乙中，小磁针深色端的指向相同，说明通电螺线管周围的磁场跟条形磁铁的磁场相似。
[2]由图乙中可知，电流从通电螺线管的左端流入，右端流出，由安培定则可知，螺线管的右端是N极。
（2）[3]为了探究螺线管外部磁场方向是否与电流方向有关，由控制变量法可知，在乙图中，应更换电源正负极，然后闭合开关，观察实验现象。
（3）[4]A．将没有磁性的铁芯插入螺线管中，会使得螺线管的磁性增强，故A不符合题意；
B．将有磁性的条形磁体插入螺线管中后，条形磁体的磁场分布与螺线管的磁场分布不一定相同，因此不一定能使乙图中的通电螺线管磁性增强，故B符合题意；
C．增大通过螺线管的电流，由电流的磁效应可知，会使得螺线管的磁性增强，故C不符合题意；
D．增加螺线管的数，电流的磁场叠加，会使得通电螺线管磁性增强，故D不符合题意。
故选B。
19． 偏转 正负极 方向
【详解】（1）[1][2]接通电路后，观察到小磁针偏转，说明电流周围存在磁场；将电池的正负极对调，可以改变电路中的电流方向。
（2）[3]电流方向改变，小磁针的偏转方向发生了改变，说明电流周围的磁场方向与电流方向有关。
20． 磁 增强 保温 360Ω 200℃
【详解】（1）[1][2]空气炸锅控制电路是利用电流的磁效应工作的；当空气炸锅温度升高时，热敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流增大，电磁继电器的磁性增强。
[3]当衔铁被吸下时，两个电阻串联接在工作电路中，电路的总电阻变大，根据可知，电路的总功率变小，所以空气炸锅处于保温挡位。
（2）[4]当继电器线圈中的电流达不到50mA时，衔铁不会被吸下，此时工作电路中只有R1工作，电阻较小，根据 知，电路处于加热状态，R1的阻值为
当继电器线圈中的电流达到50mA时，衔铁会被吸下，此时工作电路中有R1和R2同时工作，电阻较大，根据 知，电路处于保温状态，总电阻为
根据串联电路电阻的规律知
（3）[5]控制电路 U侧＝3V，当继电器线圈中的电流达到I＝50mA＝0.05A时，衔铁会被吸下，此时电路中的总电阻为
此时热敏电阻
根据R0﹣t图像知，当R0＝20Ω，对应的温度为200℃，所以设定温度为200℃。
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