九年级电与磁单元复习练习(Word版 含答案)
九年级电与磁单元复习练习(Word版含答案)
一、三物理电与磁易错压轴题（难）
1．两个电磁铁A和B都用粗细相同的漆包线绕制而成，其外形及所用的铁芯都相同，但线圈面数不同(外观上看不出)要比较哪个电磁铁的线匝数多，小明用相同的恒压电源、滑动变阻器、导线、开关，并提供足够多的大头针，连接电路进行了图两个实验。
(1)关于小明的实验：
①磁性较强的电磁铁是______ (选填“A”或“B”)。依据是_____ ；
②该实验，无法比较哪个电磁铁的线圆匝数更多，原因是______；
(2)利用上述器材设计实验，要求能比较哪个电磁铁的线圈匝数更多(可增加一个器材，或不增加器材)：
①步骤(可用文字或画图表述)______；
②结论分析：______。
【答案】A 吸引大头针的数量较多不能确保流过两个电磁铁的电流相同见解析吸引大头针数量较多的电磁铁，线圈匝数较多
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]由图可知电磁铁A吸引的的大头针数量比电磁铁B多，可判断电磁铁A的磁性较强。
[3]影响电磁铁磁性强弱的因素有线圈匝数、电流大小，该实验中无法通过电磁铁磁性强弱来判断谁的线圈匝数多，谁的少，原因在于无法确保流过两个电磁铁的电流相同。
(2)[4]步骤：将电磁铁A、B串联在一个电路中，通过它们的电流相等，是电磁铁A、B上的线圈匝数不同。
[5]结论分析：在电磁铁通过电流相同时，线圈匝数较多的电磁铁，吸引大头针数量较多；线圈匝数较少的吸引大头针数量较少；可判断：吸引大头针数量较多的电磁铁，线圈匝数较多。
2．在安装直流电动机模型的实验中，小明将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示：
(1)小明闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因是_______；
(2)若要电动机转速加快，小明应将滑动变阻器的滑片向_______移动；
(3)接下来，小明把永磁铁换成图乙所示的电磁铁，并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B相连，使电磁铁线圈与电动机模型线圈并联后，合用一个电源。当对调接在电源正、负极上的导线时，电动机线圈转动的方向会不会改变？答：_______，理由是_______；
(4)完成以上实验后，小明取下图甲中的电源换上小灯泡，在模型的转轴上绕上细线，如图丙所示，然后快速拉动细线，使线圈转动起来，结果小灯泡发光，此时这模型就相当于
_______机。
【答案】线圈刚好处在平衡位置左不会电流方向和磁场方向同时改变发电
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]线圈不转，用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动，说明线圈原先刚好处在平衡位置。
(2)[2]要使电动机转速变快，就要增大电流，所以滑动变阻器电阻应变小，即滑片要向左移动。
(3)[3][4]电磁铁和线圈共用一个电源，当对调电源正负极时，电磁铁的磁场方向改变，线圈中的电流方向也发生改变，所以电动机的转向不变。
(4)[5]拉动细线，线圈转动，切割磁感线，产生感应电流，所以是发电机的模型。
3．小谦在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？
(1)小谦用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角 的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是________法。
(2)小谦分析三次实验现象，得出结论：两磁铁磁极间的________，相互作用力越大，小月认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，还须研究甲、乙
两块磁铁相互________时，磁体间作用力与距离的关系。
【答案】转化（或转换）距离越小排斥
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由题意可知，磁体间作用力越大，细线与竖直方向的夹角也越大，那么可以通过观察这个夹角的大小得知磁体间力的变化，用到的科学方法是转换法。
(2)[2]从三次实验可看到，夹角越大时，相互作用力越大，这时两磁铁磁极间的距离越小，可得出结论：两磁铁磁极间的距离越小，相互作用力越大。
[3]磁体间的相互作用规律有吸引也有排斥，所以还须研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。
4．如图所示是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图。小谦同学实际探究时，在下表记录了实验情况。
实验序号磁场
方向
ab中
电流方向
ab
运动方向
1向下无电流静止不动
2向下由a向b向左运动
3向上由a向b向右运动
4向下由b向a向右运动
（1）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与________有关；比较实验
__________和____________，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（2）小谦通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的物理学方法是____________（选填下列选项对应的符号）。
A．类比法 B．控制变量法 C．转换法
（3）小谦想在这个实验的基础上进行改造，来探究“哪些因素影响感应电流的方向”。为了观察到明显的实验现象，他应把图中的电源换成很灵敏的___________（选填“电流表”或者“电压表”）。
【答案】磁场方向24C电流表
【解析】
【详解】
(1)比较实验2和3，电流方相相同，磁场方向不同，导体运动的方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关；
比较实验2、4，磁场方向相同，电流方向不同，导体运动方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
(2)实验中通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的科学方法是转换法；
(3)探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，需要用灵敏电流表代替电源来显示产生感应电流的方向。
5．如图所示装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右运动，发现导体棒cd也随之运动．此装置中：
（1）甲部分发生的是________现象，人们根据这一原理发明了________．
（2）有一种“车窗爆破器”，陆续安装BRT公交车的窗玻璃上，其原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力，上述过程产生的能量转化是电能转化为机械能，图中____（甲/乙）部分产生的能量转化，与这一过程是相同的．
【答案】电磁感应发电机乙
【解析】
（1）如图甲，用外力使导体棒ab水平向右运动时，切割磁感线运动，产生了电流，所以甲部分发生的是电磁感应现象，人们根据这一原理发明了发电机，使电能的大量使用成为可能；
（2）有一种“车窗爆破器”，陆续安装BRT公交车的窗玻璃上，其原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力，上述过程产生的能量转化是电能转化为机械能；
图中乙部分，电流通过导体时，受到磁场力的作用而运动，所以乙部分的能量转化与这一过程是相同的．人们利用这一原理发明的电动机，为人们生产活动提供动力．
点睛：注意区分研究电磁感应和磁场对通电导线作用力的两个装置，从能的转化看，两者是相反的，即电磁感应现象中将机械能转化为电能，而磁场对通电导线的作用力，将电能转化为机械能．
6．小丽利用如图所示的装置，“探究通电导体在磁场中受力方向与什么因素有关”，当小丽闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向右运动．断开开关S0，然后小丽只将磁铁N、S极对调位置，闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向左运动．通过上述实验，小丽得出实验结论：“通电导体在磁场中受力方向只与磁场方向有关”，请你选用图中所示电路中的元件，设计一个实验证明小丽的观点是错误的．请你简
述实验步骤和实验现象．
【答案】闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向右运动；断开开关S0，保持磁铁N、S极位置不变，改变电流的方向，闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向左运动；通过上述实验，实验证明小丽的观点是错误的．
【解析】
试题分析：本题考查影响通电导体在磁场中受力方向与什么因素有关，以及控制变量法的应用．闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向右运动；断开开关S0，保持磁铁N、S极位置不变，改变电流的方向，闭合开关S0时，观察到导体AB在磁场中受力的作用向左运动；通过上述实验，实验证明小丽的观点是错误的．
考点：探究通电导体在磁场中受力方向与什么因素有关
7．在物理学中，磁感应强度(用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T)表示磁场的强弱，磁感应强度B越大，磁场越强；磁感线形象、直观描述磁场，磁感线越密，磁场越强。
（1）左图为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知，若在1处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是右图中的 ___________。
（2）有一种磁敏电阻，其大小随磁场的强弱变化而变化。某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图所示，根据图线可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而
_________。
（3）利用该磁敏电阻的R-B特性曲线可以测量上图磁场中各处的磁感应强度。
①将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处。小明设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路，所提供的实验器材如图所示，其中磁敏电阻所处的磁场未画出。请你将该实验电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大__________。
②连接电路时，开关应______，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于____ （填“A”或“B”）端，可以起到_____________的作用。
③闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且接近于电源电压，则电路中出现的故障可能是______________。
④排除故障，正确接线后，测得的数据如上表所示，该磁敏电阻的测量值为
___________Ω；再根据该磁敏电阻的R-B特性曲线可知，1处的磁感应强度为
___________T。
⑤在实验过程中，仅将磁敏电阻从1处移至2处，其它条件不变，那么电压表的示数
___________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】甲增大见解析所示断开 B 保护电路磁敏电阻断路 500 1.0 减小
【解析】（1）根据磁场方向的规定可知，磁针在磁场中时，N极所指的方向即为该点的磁场方向，所以若在1处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向即N极指向与右图中的甲图相同；
（2）根据图线可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大。
（3）根据伏安法测量电阻的电路图，如图要使滑动变阻器的滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大，应连接电源正极到滑动变阻器的A接线柱，再连接接线柱C到电流表的正接线柱，如图：
②根据电路连接的一般要求，连接电路时，开关应断开，为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大端，即B端，以起保护电路的作用。
③闭合开关后，发现电流表无示数，则电路中出现了断路性故障，电压表有示数且接近于电源电压，说明电压表串联在了电路中，故电路中出现的故障可能是磁敏电阻断路。
④排除故障，正确接线后，测得的数据如上表所示，根据第一组数据计算可得该磁敏电阻
的测量值为：；
再根据该磁敏电阻的R-B特性曲线可知，磁敏电阻的阻值为500Ω时，1处的磁感应强度为1.0T。
⑤在实验过程中，仅将磁敏电阻从1处移至2处，根据磁感线的分布情况可知，磁场的强
度将减弱，由磁敏电阻的R-B特性曲线可知，磁敏电阻的阻值减小，则电路总电阻减小，
根据可知，电路中电流会增大，而滑动变阻器的阻值不变，再根据可知，滑动变阻器两端的电压将变大，则磁敏电阻两端的电压变小，即电压表的示数减小。
8．为了探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽作出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。
猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。
猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在的实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。(注：a、b、c中线圈匝数相同)
根据小丽的猜想和实验，完成下面填空。
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它的_______的不同。
(2)通过比较图______(填字母，下同)两种情况，可以验证猜想A是正确的。
(3)通过比较图_______两种情况，可以验证猜想B是正确的。
(4)通过比较图d中的甲、乙两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充的条件是________。【答案】磁性强弱 a、b b、c 电流相同时
【解析】（1）电磁铁磁性强弱无法捕捉，通过它吸引大头针的数目来判断，这是转换法的思想；
（2）研究磁性的有无由电流通断控制，保证匝数、电流都一定，故选a、b；
（3）研究磁性强弱与电流的关系，保证匝数一定，开关都闭合，故选b、c；
（4）d中甲乙两电磁铁是串联的，故电流相等，这是前提条件．
故答案为：（1）磁性强弱；（2）a、b；（3）b、c；（4）电流相同时．
【点睛】
电磁铁磁性的有无与电流的通断有关，磁性强弱与两个因素有关：线圈匝数多少、电流大小．研究磁性强弱的影响因素时控制一个因素不变，改变另一个因素，是控制变量法的应用，磁性的强弱通过吸引大头针的数目来判断，这是转换法的应用．
9．小波小组在“探究通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图甲所示电路。实验时：（1）可通过观察________判断通电螺线管的磁极。
（2）如图乙所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与________的磁场相似。
（3）小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S 从换到2上时调节变阻器的片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节动
变阻器是为了________，来研究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
【答案】小磁针静止时的指向条形磁铁控制两次实验的电流大小不变
【解析】
【分析】
（1）螺线管的极性可通过电磁针的指向来进行判断；
（2）螺线管的磁性两端强，中间弱，与条形磁体的磁场相类似；
（3）影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少，在实验中，应注意控制变量法的运用。
【详解】
（1）读图可知，在螺线管旁有两个小磁针，我们可以通过观察小磁针的指向来判断螺线管的极性；
（2）读图乙可知，螺线管的两端磁性较强，中间磁性较弱，这与条形磁体的磁场分布相类似；
（3）实验中，他将开关S从1换到2上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，根据控制变量法的思路，要保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
10．在用如图所示的装置做“研究电磁感应现象”的实验中，没有电流通过电流表时，指针停在中央位置；当有电流从它的正接线柱流入时，指针向右偏转.
（1）闭合开关，导体ab不动，电流表的指针______.
（2）换用磁性更强的蹄形磁铁，闭合开关，仍保持导体ab不动，电流表的指针______.（3）闭合开关，使导体ab在磁场中上下运动，电流表的指针______.
（4）闭合开关，使导体ab在磁场中向左运动，电流表的指针______；导体ab向右运动，电流表的指针______.这一实验现象说明，感应电流的方向与______.方向有关.
（5）如果将蹄形磁铁翻转一下，S极在上，N极在下．重做上述实验，发现感应电流的方向与______.方向有关.
【答案】不偏转不偏转不偏转向右偏转向左偏转导体运动磁场
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]闭合开关，导体ab不动，不能切割磁感线，不产生感应电流，所以电流表的指针不偏转；
(2)[2]换用磁性更强的蹄形磁铁，闭合开关，仍保持导体ab不动，仍不能切割磁感线，不产生感应电流，所以电流表的指针仍不偏转；
(3)[3]闭合开关，使导体ab在磁场中上下运动，运动方向与磁感线方向平行，不能切割磁感线，不产生感应电流，所以电流表的指针不偏转；
(4)[4]闭合开关，使导体ab在磁场中向左运动，切割磁感线，且根据右手定则判断，电流由b到a，电流从电流表的正接线柱流入，所以电流表的指针向右偏转；
[5]导体ab向右运动，切割磁感线的运动方向与上次相反，则电流表的指针向左偏转；
[6]切割磁感线运动方向不同时，电流方向也不同，这一现象说明，感应电流的方向与导体运动方向有关；
(5)[7]如果将蹄形磁铁翻转一下，S极在上，N极在下，即改变了磁场方向，则在导体运动方向不变时，电流方向相反，所以重做上述实验，会发现感应电流的方向与磁场方向有关.
11．用如图甲、乙所示的装置，分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”．
（1）在图甲中，闭合开关后，通电螺线管的右端为______极．（选填“N”或“S”）（2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变．这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和______________有关．
（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，灵敏电流计的指针___（选填“会”或“不会”）偏转．这说明闭合电路的部分导体在磁场中做______运动时，导体中会产生感应电流．
【答案】N 电流方向会切割磁感线
【解析】
试题分析：（1）由图知：闭合开关，电流从螺线管右侧流入，从左侧流出．用右手握住螺
线管，四指指向电流方向，则大拇指所指的方向即通电螺线管的右端为N极，另一端为S 极．如下图所示：
（2）改变电源的正负极后，螺线管中的电流方向发生了改变，小磁针的N极指向与原来相反，说明磁场的方向相反，由此可以确定，螺线管磁场的方向与电流方向有关；（3）闭合电路中的一部分导体左右运动时，在磁场中做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流，灵敏电流计的指针会偏转．
【考点定位】通电螺线管的磁场
12．小明在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？
（1）你的猜想是______________________________________。
（2）小明用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角θ的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是__________法。
（3）小明分析三次实验现象，得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越大，小月认为：这个结论还需进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，还须研究甲、乙两块磁铁相互_________时，磁体间作用与距离的关系。
【答案】详见解析转换排斥
【解析】
【详解】
（1）由生活经验可提出猜想，即：磁体间的距离越近，作用力越大；
（2）磁力大小可以通过丝线与竖直方向的夹角大小来反映，故采用了转换法；
（3）联想到磁体间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故还须研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。
13．如图甲，将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来．
（1）闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在___里受力转动的原理工作的；如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是______________．
（2）刚闭合开关时，小电灯发出明亮的光，但随着电动机转得越来越快，小电灯的亮度逐渐减弱；当转速正常时，小电灯的亮度稳定不变，此时用手指轻轻捏住电动机的转轴，使电动机的转速减慢，你猜想这时小电灯的亮度将_____（选填“变亮”“变暗”或“不变”），理由是_______．
（3）如果将小电灯换成灵敏电流表，电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是_______现象，它在生活中的应用有________（举出一例即可）．
【答案】磁场改变电流的方向变亮电流变大电磁感应发电机
【解析】
【分析】
【详解】
（1）闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的；如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是：改变电流的方向或改变磁场的方向；（2）捏住电动机的转轴，会将电动机消耗的电能转化为内能，由非纯电阻电路转化为纯电阻电路，电源输出的所有功率都变为线圈电阻消耗的热功率了，而加在其上的电压不变，所以电流急剧上升，电动机线圈大量发热，此时电流变大，灯泡变亮；（3）电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是电磁感应现象，它在生活中的应用有发电机等
14．在探究“感应电流产生的条件”实验中：
（1）如图，a、b两接线柱间应接入_____（选填“大”或“小”）量程电流表。
（2）闭合开关后，要使电路中产生感应电流，导体cd应_____运动（选填“上下”或“左右”），这是一种_____现象，利用这一原理可制成_____（选填“电动机”或“发电机”）。
（3）要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取的方法有_____（答出一种方法即
可）。
（4）如果将电流表换成_____，可以进行磁场对通电导体的作用实验。
【答案】小左右电磁感应发电机应保持磁场方向不变，改变导体的运动方向电源【解析】
【详解】
（1）感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流，由于感应电流比较小，故应选用小量程电流表；
（2）如图磁体上端是N极，下端是S极，则磁感线方向是上下方向的，当闭合开关，让导体竖直上下运动时，不切割磁感线，所以不能产生感应电流；要使电路中有感应电流，必须让导体在磁场中做切割磁感线运动，如将cd沿水平方向左右运动等，这一现象叫电磁感应，实际应用是发电机；
（3）要使电流表指针偏转方向发生改变，即改变感应电流的方向，应保持磁场方向不变，改变导体的运动方向或保持导体运动方向不变，改变磁场方向；
（4）磁场对通电导体的作用，电路中一定有电源，所以把小量程电流表换成电源，导体cd成为通电导体在蹄型磁体的磁场中受力的作用。
15．(1)如图所示，赤道表面地磁感线与水平地面平行指向北方，导线与能测微弱电流的电流表组成闭合电路，下列哪种操作可让电流表指针摆动？（______）
(2)科学家猜测，A地海龟在春季是利用地磁场(如图)向南返回出生地，以下为相关研究．
①在春季A地某屏蔽磁场的实验室中，无磁场环境下海龟无固定游向；当把海龟置于模拟地磁场中(用如图简化示意)，图中1为磁体N极，2为磁体____极，按科学家猜测，海龟应向____游动(选填“左”、“右”)．
②地磁场在缓慢变化，科学家每年记录海龟出生地筑巢地点移动的方向，并追踪地磁场的微小移动方向，发现_____，现象符合猜
测．
【答案】C
【解析】
试题分析：（1）由电磁感应现象可知：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，导体要产生感应电流；图中ABD导线的运动均没有切割磁感线，只有C做切割磁感线运动，故让电流表摆动的操作只有C；（2）①因两螺线管导线缠绕方向相同，电流方向相同，故图中1为磁体S极时，2为N极，海龟春季应该向南移动，而地磁场的N极在地理的南极负极，故海龟应向N极运动，即图中的左；②科学家猜测：海龟在春季是利用地磁场向南返回出生地，而题意又得结论现象符合猜测，故地磁场在缓慢变化，科学家每年记录海龟出生地筑巢地点移动的方向，并追踪地磁场的微小移动，发现海龟出生地筑巢地点移动的方向与地磁场的微小移动方向一致．
考点：电磁感应，地磁场、通电螺线管