初中物理人教版九年级全册第二十章 电与磁综合与测试习题

第20章 电与磁  测试卷

一、选择题(每题3分，共30分)

1．在探究条形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图所示。下列对实验中有关现象的分析不正确的是(　　)

A．撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来

B．铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体

C．轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离

D．轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，因不受摩擦力，在磁力作用下有序排列

2．指南针是我国古代的四大发明之一，如图所示的是我国早期的指南针——司南。公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢(勺柄)指南。”这句话中“柢”和“南”分别指的是(　　)

A．指南针的南极，地磁的北极 

B．指南针的北极，地磁的北极

C．指南针的北极，地磁的南极 

D．指南针的南极，地磁的南极

3．如图所示，通电螺线管中的电流方向和N极标注正确的是(　　)

4．小明把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路，固定在泡沫板上，让它漂浮在水面，制作为指南针，如图所示。该“指南针”的南极(S)应标在泡沫板的(　　)

A．a处  B．b处  C．c处  D．d处

5．妈妈给小伟买了一个手持式充电小风扇，下列与小风扇有关的说法正确的是(　　)

A．小风扇的工作原理是电磁感应 

B．小风扇工作时，将机械能转化为电能

C．小风扇充电时，将化学能转化为电能 

D．小风扇的效率不可能达到100%

6．我国某航母舰载机起飞时，使用的是电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。下列设备的工作原理与电磁弹射器的工作原理相同的是(　　)

A．电铃       B．电磁起重机 

C．动圈式扬声器  D．动圈式话筒

7．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是(　　)

A．电磁铁的右端为N极

B．小磁针将顺时针旋转

C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗

D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小

8．英国物理学家法拉第揭示了磁生电现象，下列四幅图中与磁生电原理相同的是(　　)

9．如图所示的是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时，它能发电，其原理是(　　)

A．同种电荷相互排斥 

B．磁场对通电导体有力的作用

C．电磁感应 

D．电流周围存在磁场

10．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四幅图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是(　　)

二、实验题(11题3分，12题4分，13题4分，14题4分，15题8分，共23分)

11．小阳在探究通电螺线管外部磁场的分布时，组装了如图甲所示的电路。

(1)在螺线管周围的有机玻璃板上均匀撒有铁屑，闭合开关后，轻敲玻璃板，铁屑静止时的分布情况如图乙所示。通过观察可知通电螺线管的外部磁场与________的磁场相似。

 A．条形磁体  B．蹄形磁体  C．同名磁极间

(2)把两个小磁针放在螺线管两端，闭合开关后，小磁针(灰色一端为N极)静止时的指向如图丙所示，则通电螺线管右端为________极。

(3)若用磁感线描述本次实验中通电螺线管的外部磁场，则下图中正确的是________。

12．如图所示的是某同学探究“电磁铁磁性强弱跟电流大小关系”的电路图。

(1)电磁铁磁性的强弱是通过观察________________来确定的。

(2)闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向________(填“a”或“b”)端移动时，电磁铁磁性增强；由实验可得到的结论是当线圈匝数不变时，通过线圈的电流________，电磁铁磁性越强。

(3)图中电磁铁的上端是________(填“N”或“S”)极。

13．如图所示，在虚线框中接入某种实验器材可以进行相关实验探究。请回答下列问题：

(1)在虚线框中接______________，可探究电磁感应现象；利用该原理可制造出__________。

(2)在虚线框中接____________，可探究通电导体在磁场中的受力情况；利用该原理可制造出____________。

14．为了探究导体在磁场中怎样运动才能在电路中产生电流，采用下图所示的实验装置进行实验。

(1)将用细线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针________偏转；让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针________偏转。(均填“会”或“不会”)

(2)在这个实验中________能转化为电能。

(3)如果将电流计换成________，可以探究磁场对通电导体的作用。

15．某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁铁，他们不知道环形磁铁的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想。

猜想1：磁极呈横向分布(如图甲所示，左侧为N极，右侧为S极)；

猜想2：磁极呈轴向分布(如图乙所示，上面为N极，下面为S极)；

猜想3：磁极呈里外分布(如图丙所示，外侧为N极，内侧为S极)。

为了验证这些猜想，他们进行了如下实验：

(1)用细棉线将环形磁铁水平悬挂起来(如图丁所示)，结果观察到磁铁在任意位置都能保持静止，这说明猜想________(填“1”“2”或“3”)是错误的。

(2)用细棉线将环形磁铁竖直悬挂起来(如图戊所示)，结果观察到磁铁只在特定位置能保持静止，这说明猜想________(填“1”“2”或“3”)是错误的。

(3)为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况，小李进行了以下实验：取两个完全相同的环形磁铁，将它们沿中心轴线互相靠近，发现它们相互排斥，接着将其中一个环形磁铁翻转，结果它们相互吸引，则验证了另一猜想是正确的。

(4)若将这两个完全相同、重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上，静止时如图己所示(不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力)，则磁铁a对底座的压力________。

 A．等于G  B．小于2G  C．等于2G  D．大于2G

(5)若再放上一个完全相同的磁铁c(b、c间也排斥)，则相邻两个磁铁间的距离lab________(填“大于”“等于”或“小于”)lbc。

三、综合应用题(每空2分，20题7分，21题3分，22题9分，共47分)

16．通电导线周围存在磁场最早是由丹麦物理学家________发现的。如图所示，给电磁铁通电，条形磁体和弹簧在图中位置静止，当滑动变阻器的滑片向a端滑动时，弹簧长度变长，则螺线管上端为________(填“N极”和“S极”)，电源左侧为________(填“正极”或“负极”)。

17．如图所示的是一种“闯红灯违规证据抓拍模拟器”的原理电路图，光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻受到压力时其阻值会变小。当红灯亮后，且车辆压到压敏电阻上时，电磁铁的磁性因电路中电流的________(填“增大”或“减小”)而变________(填“强”或“弱”)，吸引衔铁与触点________(填“1”或“2”)接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。

18．共享单车是绿色环保的交通工具，用车前需手机扫码解锁，若强行开锁则会报警，开锁和报警所需电能由自行车传动发电提供。车锁外壳应采用硬度较________的材料；骑行时车轮带动发电机发电将________能转化为电能，车轮获得向前动力的同时也将地面的沙尘向后扬起，此现象________(填“能”或“不能”)说明分子在运动。

19．如图所示的是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置，将导体ab、灵敏电流表用导线连接，组成电路，闭合开关。让导体ab在磁场中上下运动时，灵敏电流表指针________；让导体ab静止，磁铁左右运动时，灵敏电流表指针________(以上两空均填“偏转”或“不偏转”)。这就是________现象，根据这个现象发明了发电机，发电机和____________(填“扬声器”或“动圈式话筒”)的工作原理相同，都是将________能转化为电能的设备。

20．阅读材料，回答问题。

  市场上有一种磁吸式手机充电线(如图所示)，它是能通过磁铁公母对吸方式达到接通充电效果的充电线。在它的上面固定有磁铁，另一端固定有易磁化的物质，只要将两端靠近，就可以对吸充电。

  手机充电时，电池相当于用电器。拨打手机时，电能转化为光、声等其他形式的能量；接听电话时，可按免提键将听筒发声转为扬声器发声。

(1)在磁吸式充电线的另一端固定的物质可能是____________(填“铜”“铁镍合金”或“铝”)。

(2)手机充电时，将电能转化为__________能；手机背面扬声器的工作原理与____________(填“发电机”或“电动机”)相同。

(3)某款手机的充电器上标有“5 V　2.1 A”字样，表示充电电压是5 V，最大输出电流是2.1 A，电池充满电所储存的电能是113 400 J。若充电时以最大输出电流充电，要将空电池充满电需要________h。小明觉得充电时间太长了，他想为什么生产该款手机的公司在设计时不把最大输出电流增大呢？这样可以实现快速充电。于是他请教了物理老师，老师告诉了他一个信息：影响锂电池寿命的最大杀手是电池发热。小明恍然大悟。请你解释其中的原因。(3分)

21．画图题。

 闭合开关S后通电螺线管和条形磁体A之间的磁感线如图所示，请在图中标出三条磁感线的方向和条形磁体A的两个磁极。

22．磁感应强度B用来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉，符号是“T”。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关，小鹭设计了如图所示的电路，图甲中电源电压为6 V，R为磁敏电阻，其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图丙所示。

(1)当图乙中S2断开，图甲中S1闭合时，电流表的示数为________A。闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，图甲中电流表的示数逐渐减小，说明R处的磁感应强度B逐渐__________。

(2)闭合S1和S2，滑片P不动，沿电磁铁轴线向左移动磁敏电阻R，测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I，算出的R处磁感应强度B的数值如下表所示。请计算x＝5 cm时，磁感应强度B是多少？

(3)综合以上实验数据可以得出结论：电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而____________；离电磁铁越远，磁感应强度越____________。

答案

一、1.A　2.A　3.B　4.D　5.D　6.C　7.D　8.D　9.C

10．B

二、11.(1)A　(2)N　(3)B

12．(1)吸引大头针的数量

(2)a；越大　(3)S

13．(1)灵敏电流计；发电机　(2)电源；电动机

14．(1)不会；会　(2)机械　(3)电源

15．(1)1　(2)3　(4)C　(5)小于　【点拨】(1)当按题图丁的放置方法悬挂起来时，若猜想1是正确的，则环形磁铁不会静止在任何位置，只会停留在一个方向，即N极在北面，S极在南面，故猜想1是错误的。

(2)当按题图戊的方法用细棉线将环形磁铁竖直悬挂起来，如果猜想3正确，由于地磁场的作用，不会在任何位置保持静止，而结果观察到磁铁在特定位置能保持静止，这说明猜想3是错误的。

(4)设磁铁a对底座的压力为F1，a对b的排斥力为F2，磁铁b受到重力和磁铁a的排斥力F2，根据力的平衡条件可得F2＝G，磁铁a对底座的压力F1与底座对a的支持力是一对相互作用力，以b和a整体为研究对象，有F支＝G＋G＝2G，则F1＝F支＝2G。

三、16.奥斯特；N极；正极　【点拨】由题图知，条形磁体的N极在下端，而螺线管与滑动变阻器串联连接，变阻器的滑片向a滑动时，接入电路的阻值变大，则电路的总阻值变大，据欧姆定律知，通过电路的电流变小，所以电磁铁的磁性减弱，此过程中弹簧长度变长，是由于螺线管对条形磁体的排斥力变小了，所以电磁铁的N极在上端，S极在下端。由安培定则知，通过螺线管的电流由下端流入，上端流出，所以电源左侧为正极。

17．增大；强；2          18．大；机械；不能

19．不偏转；偏转；电磁感应；动圈式话筒；机械

20．解：(1)铁镍合金　(2)化学；电动机　

(3)3；根据Q＝I2Rt可知，当电阻和通电时间一定，过大的电流通过电池时，电流通过电池产生过多的热量，温度升高，容易损坏电池。

21．解：如图所示。

22．解：(1)0.06；增大

(2)当x＝5 cm时，由题表得出电流是30 mA，电阻R′＝＝＝200 Ω，对应磁场的磁感应强度是0.40 T。

(3)增大；小