【北师大版物理（2024）九年级上册同步练习】三电流的磁场
一、单选题
1．如图 9.16 所示，一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，此时小磁针的 极向纸内偏转，这一束粒子可能是（ ）。
A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的负离子束
C．向右飞行的电子束 D．向左飞行的电子束
2．下列说法正确的是（ ）
A．炒菜时，主要是通过做功的方式增加菜的内能
B．物体受到力作用时，其运动状态就会不断改变
C．物体到平面镜距离增大，所成的像大小却不变
D．电流周围存在磁场，磁场方向与电流方向无关
3．第一个发现电流磁效应的科学家是（ ）
A．奥斯特 B．法拉第 C．安培 D．沈括
4．如图所示，静止于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁，左侧有一电磁铁，闭合开关，下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁右端为 N 极
B．小车向右运动
C．只将滑片 P 向右移动，电磁铁磁性减弱
D．只将电源正负极交换，电磁铁磁性增强
5．如图所示的螺线管，当闭合开关后，下列判断正确的是（ ）
A．螺线管的左端为S极
B．右边小磁针的N极向左偏转
C．当滑片P右移时，螺线管的磁性会减弱
D．改变电流方向，通电螺线管的外部磁场方向不会改变
6．如图所示的图中，通电螺线管右侧小磁针静止时N极标注正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
7．如图所示，在奥斯特实验中，导线通电时，导线附近的小磁针发生了 ，证实了电流周围存在 。
8．奥斯特实验：
（1）最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家 。
（2）奥斯特实验：
对比甲图、乙图，可以说明：通电导线的周围有 ；
对比甲图、丙图，可以说明：磁场的方向跟 的方向有关。
9．通电导线的周围存在磁场，称为电流的 效应。该现象是由丹麦的物理学家 发现的。
10．丹麦物理学家 在静止的磁针上方放一根与磁针平行的导线，当导线通电时，磁针会偏转，这个实验表明在电流的周围存在 ．
11．丹麦物理学家 首先发现了电与磁之间存在本质联系，生产生活中的 (选填“电磁起重机”“台灯”或“电热毯”)主要是利用电流磁效应工作的。
12．小明从玩具电动车上拆下一个蓄电池，因铭牌模糊无法判断其正、负极，于是小明设计了如图所示的实验方案进行判别。闭合开关S后，小磁针N极逆时针偏转，则螺线管左侧为 （选填“N”或“S”）极，A为电源 （选填“正”或“负”）极。
三、计算题
13．人们对自我保护越来越关注。下表为某品牌足浴盆的相关参数，其内部电路可分为工作电路和控制电路两个部分（如图甲所示）。电磁继电器所在控制电路的电源电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，加热至40℃时，自动进入保温模式，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，热敏电阻RX的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。
（1）如图甲所示，工作电路处于加热状态时，电磁继电器衔铁的触点应该与 （选填“A”或“B”）相连；
（2）根据足浴盆的相关参数，求R2的阻值；
（3）为使温度加热至40℃时，自动进入保温模式，求此时滑动变阻器的电阻阻值；
（4）天气寒冷想要升高足浴盆保温温度，请提出改进的措施。
14．根据所学知识完成题目：
（1）如图1所示，请画出通电螺线管的N、S极，并用箭头画出图中磁感线的方向．
（2）请在图2中连接家庭电路的电路图．要求：L1灯、L2灯并联，开关S控制两盏灯．
四、综合题
15．电磁铁通电后，小磁针N极转至图所示位置，此时铁块在水平桌面上静止并受到电磁铁吸引。
（1）电磁铁甲端应为N极还是S极
（2）以点表示铁块，在方框内画出铁块受到的摩擦力。
16．如图为小颖同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能．图甲中电磁继电器（线圈电阻不计）、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路．当电磁铁线圈中的电流I＜10mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通．热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA，其电阻R随温度变化的规律如图乙，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中．已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V．
（1）通电螺线管上端为 极．
（2）衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是多大？
（3）保温状态下，若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%，求10分钟内热水器散失的热量；
（4）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少？
17．在探究通电螺线管外部磁场的实验中，采用了如图1所示的实验装置．
（1）当闭合开关S后，小磁针 发生偏转（填“会”或“不会”），说明通电螺丝管与小磁针之间是通过 发生力的作用．
（2）用铁屑来做实验，得到了如图2所示的情形，它与 磁铁的磁场分布相似．为描述磁场而引入的磁感线 真实存在的．
（3）为了研究通电螺线管的磁极性质，老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况．实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的 有关，且这个关系可以用 判断．
（4）闭合开关S，通电螺线管周围的小磁针N极指向如图3所示，由图可知：在通电螺线管外部，磁感线是从 极发出，最后回到 极．
五、科普阅读题
18．阅读短文，回答问题。
电动平衡车
电动平衡车，又称体感车，是一种时尚代步工具，它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动左右两个电动机进行相应的调整，以保持系统的平衡。电动平衡车采用站立式驾驶方式，通过身体重心和操控杆来控制车体运行，采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶。下表为某品牌电动平衡车的部分技术参数。
（1）如图甲所示，科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路。电路中电源电压恒为6V，指示灯L1、L2的规格均为“6V 6 ”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，不考虑指示灯电阻随温度的变化，当单刀双掷开关S与“1”接通后，左转指示灯L1会亮暗交替闪烁。在上述过程中，左转指示灯L1两端实际电压UL随时间，变化规律如图乙所示。
①当单刀双掷开关S与“2”接通时，电磁铁中有电流通过，右转指示灯L2发光 （填“较亮”或“较暗”）。接着，衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，右转指示灯L2发光 （填“较亮”或“较暗”）。此时，由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，右转指示灯L2会亮暗交替闪烁。
②单刀双掷开关S与“1”接通，触点A与B分离时，电磁铁上端是 极。
（2）若小明体重是88kg，他驾驶电动平衡车在水平路面上以18km/h的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.1倍，当耗能为锂电池总储存能量的50%时，则每个电动机的平均输出功率为 W，平衡车行驶的路程是 km。（锂电池的总储存能量=锂电池的能量密度×锂电池的总质量）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场；安培定则
2．【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能；物体运动状态的变化；平面镜成像的原理、特点；通电直导线周围的磁场
3．【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场
4．【答案】C
【知识点】磁现象；通电螺线管的磁场
5．【答案】B
【知识点】通电螺线管的磁场；安培定则
6．【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场
7．【答案】偏转；磁场
【知识点】通电直导线周围的磁场
8．【答案】奥斯特；磁场；电流
【知识点】通电直导线周围的磁场
9．【答案】磁；奥斯特
【知识点】通电直导线周围的磁场
10．【答案】奥斯特；磁场
【知识点】通电直导线周围的磁场
11．【答案】奥斯特；电磁起重机
【知识点】通电直导线周围的磁场
12．【答案】N；正
【知识点】通电螺线管的磁场；安培定则
13．【答案】（1）B
（2）解：根据足浴盆的相关参数，可知的功率：，
利用可得的阻值：；
（3）解：当温度加热至时，此时电磁继电器线圈的电流达到，可以求得控制电路的总电阻：，
由图乙可知，此时，
可得此时滑动变阻器的电阻阻值：；
（4）减小滑动变阻器的阻值。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；通电直导线周围的磁场
14．【答案】（1）解：根据电源的正负极可以确定电流从螺线管的左端流入，右端流出；再根据螺线管的绕向，结合安培定则即可确定螺线管的左端为N极，右端为S极．在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发回到S极．由此可以确定磁感线的方向，如图所示．
（2）解：两盏灯是并联的，两盏灯有一个开关控制，开关接在干路上；火线首先过开关再入灯泡．如图所示
【知识点】家庭电路的连接；磁感线及其特点；安培定则
15．【答案】（1）N极
（2）
【知识点】摩擦力的示意图；通电螺线管的磁场；安培定则
16．【答案】（1）N
（2）答：衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是22Ω；
（3）答：10分钟内热水器散失的热量是1.65×105J；
（4）答：保护电阻R0的阻值至少为200Ω，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是60℃
【知识点】安培定则
17．【答案】（1）会；磁场
（2）条形；不是
（3）电流方向；安培定则
（4）北；南
【知识点】通电螺线管的磁场
18．【答案】（1）较暗；较亮；N
（2）250；6.75
【知识点】功率计算公式的应用；重力及其大小的计算；安培定则；功的计算及应用
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