九年级物理电与磁综合测试卷(word含答案)

九年级物理电与磁综合测试卷（word含答案）

一、三物理电与磁易错压轴题（难）

1．小刚学习了电磁铁的知识后，想知道电磁铁周围的磁场强弱与通入电磁铁的电流大小和距电磁铁的距离是否有关。查阅资料知道，磁场强弱即磁感应强度（用B表示）的单位是T（特斯拉）。图甲和图乙中电源电压均为6 V且恒定不变，图乙中R是磁敏电阻，其阻值随磁感应强度B的变化关系如图丙所示。

（1）由图丙可知，磁感应强度越大，R阻值越_____；小刚设计的图甲、乙组成的实验装置是通过________来判断R所处位置的磁感应强度。

（2）利用图甲、乙装置，保持_________相同时，闭合S1、S2后移动滑动变阻器的滑片，发现滑片P向左滑动时，灵敏电流计的示数不断变小，说明R所处位置的磁感应强度不断________（选填“增大”或“减小”）。

（3）当闭合S1、S2，保持滑片位置不变，沿电磁铁轴线方向移动R，测出R距离电磁铁的距离L和灵敏电流计的示数I，结合图丙计算出磁感应强度B的数值如下表.

L/cm12345

I/mA1015203050

B/T0.680.6___0.360.14

①当L＝3 cm时，将此时磁感应强度B数值填在上表中对应位置。

②分析以上数据可以得出，通入电磁铁的电流一定时，距电磁铁越远，磁感应强度B越______．

③综合（2）和（3）的实验结论可知，电磁铁周围的磁感应强度B与通入电磁铁的电流大小和距电磁铁的距离________（选填“有关”或“无关”）。

【答案】大灵敏电流计示数R距电磁铁的距离增大0.5小有关

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由图丙可知，磁感应强度越大，R阻值越大。

[2]图乙中R 是磁敏电阻，其阻值随磁感应强度B 的变化而变化，磁敏电阻的变化引起电路中电流的变化，实验中根据灵敏电流计示数判断R 所处位置的磁感应强度的强弱。

(2)[3]研究电磁铁周围的磁场强弱与通入电磁铁的电流大小是否有关，控制磁敏电阻R 到电磁铁的距离。

[4]灵敏电流计的示数不断变小，说明图乙电路中的电流不断减小，磁敏电阻的阻值不断增大，R 所处位置的磁感应强度不断增大。

(3) ①[5]由表可知当电流为15mA 时，磁感应强度B 为0.6T ，由图丙可知当磁感应强度B 为0.6T 时，磁敏电阻的阻值为400Ω，由欧姆定律可知，此时，磁敏电阻两端的电压为

31510A 4006V U IR -==??Ω=

则电源电压为6V 。

当电流为20mA 时，磁敏电阻此时的电阻为

-36V =3002010A

U R I '=

=Ω'? 由图丙可知电阻为300Ω时，磁感应强度B 为0.5T 。 ②[6]由表中数据可以得出，通入电磁铁的电流一定时，距电磁铁越远，磁感应强度B 越小。

③[7]由（2）可知电磁铁周围的磁感应强度B 与通入电磁铁的电流大小有关；由（3）可知电磁铁周围的磁感应强度B 与距电磁铁的距离有关。综合上述实验结论可知，电磁铁周围的磁感应强度B 与通入电磁铁的电流大小和到电磁铁的距离有关。

2．李明用天然磁石仿制图甲所示的勺状的指南针﹣﹣司南．

（1）他用的材料是图乙所示的天然磁石，该磁石的D 端为________ （选填“北极”或“南极”）．

（2）他用该磁石的D 端磨成勺柄，打磨成勺状指南针（即“司南”），再用细线将其悬挂，如图丙所示，司南静止时，勺柄指向地球的________

（3）将该司南悬挂在电磁铁正上方，闭合开关S ，司南静止时的指向如图丁所示，则电磁铁左端是_____ （选填“北极”或“南极”）极，则电源M 端是________ （选填“正极”或“负极”）．

（4）为增强司南的磁性，可用图丁所示装置，通过________（ 填字母序号 ），来增强电磁铁对司南磁化的效果．

A ．改变电源的正负极

B ．让司南垂直放置在AB 中点的正上方

C ．增加电源的电压．

【答案】南极 南极 北极 负极 C

【解析】

【分析】

【详解】

（1）人们规定磁场的方向由北极出发到南极，由图可知，在磁体外部磁感线由B端到D 端，因此，磁石的D端为该磁体S极，即南极；

（2）地磁的北极在地理的南极附近，由于异名磁极相互吸引，因此，司南静止时，勺柄指向地球的南极；

（3）因为异名磁极相互吸引，所以通电螺线管的左端是N极；

再用安培定则，右手大母指向左握住螺线管，可判断通电螺线管中的电流方向为：右端电流向上，左端向下；

再根据电流方向是从电源正极出发通过用电器回到负极，所以电源左端，即M端为电源的负极；

（4）为了增强司南的磁化效果，可以增加电源电压，使线圈中电流增大，则线圈磁性增强，磁化效果更好．

故选C．

【点睛】

牢记磁场方向的规定，即磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出发，回到S极；磁极间的作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，再结合安培定则判断电源的正负极

3．某次旅游，密闭大巴内坐满了游客，司机忘了打开换气设备，时间一久，车内二氧化碳浓度上升，令人头晕脑胀．为此，小明设计了车载自动换气设备

（一）小明找来二氧化碳气敏电阻R x，其电阻值与空气中二氧化碳浓度关系如表格所示，其中二氧化碳浓度为0时，R x阻值模糊不清，他对该电阻阻值进行测量

氧气浓度/%0510********

R x/Ω28221713108

小明把空气通过氢氧化钠溶液，得到二氧化碳浓度为0的空气，并收集于集气瓶中，再将R x置于其中

（1）图甲电源电压恒为6V，请以笔画导线完成电路图剩余部分的连接．要求，滑片P向B 端移动时，电压表、电流表的示数都变大．

（___）

（2）开关S闭合前，滑片P应移至_____（选填“A”或“B”）端．

（3）闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数．电路某一故障可能为_____．

A、S断路

B、R'断路

C、R x短路

D、R x断路

（4）排除故障后，移动滑片P，电压表、电流表示数如图乙所示，二氧化碳为0时，R x的阻值为_____Ω

（5）请在丙图中画出R x阻值与空气中二氧化碳浓度的关系图象．

（___）

（二）小明利用电磁继电器设计车载自动换气设备，如图丁所示，控制电路，恒为6V的蓄电池，开关S，定值电阻R0，二氧化碳气敏电阻R x，电磁继电器的线圈电阻不计，线圈电流大0.1A时衔铁被吸下，线圈电流小于0.1A衔铁被弹回，受控电路包括，恒为24V的蓄电池，额定电压均为24V的绿灯、红灯、换气扇．

（6）请以笔画线完成电路连接，要求：闭合开关S，周围空气中二氧化碳浓度小于8%时，绿灯亮；大于8%时，红灯亮且换气扇正常工作．

（___）

（7）定值电阻R0的阻值应为_____Ω．

【答案】A D35

35

【解析】

【分析】

（1）由图乙确定两表的量程，根据要求滑片P向B端移动时，电压表、电流表的示数变大确定变阻器的连接与电压表的连接；

（2）为保护电路，开关S闭合前，滑片P应移至阻值最大处；

（3）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电阻断路了；

（4）分别图中电压表大量程和电流表小量程读数，根据欧姆定律求电阻；

（5）根据描点作图；

（6）将控制电路串联起来；根据电流大于0.1A，电磁铁将衔铁吸下，红灯亮且换气扇正常工作，同时绿灯断开不亮；当电流小于0.1A，绿灯亮：故红灯亮与换气扇并联，根据衔铁吸下时与下触点接触，电流小于0.1A时与上触点接触，按要求连接工作电路；

（7）由图2可知，当周围空气中二氧化碳浓度为8%时，气敏电阻大小为R′X＝25欧姆，根据欧姆定律和电阻的串联求出定值电阻的大小．

【详解】

（1）用伏安法测电阻大小，电流表要串联在电路中，由图乙可知，电压表选用大量程，电流表选用小量程，因要求滑片P向B端移动时，电流表的示数变大，则电路中的电阻变小，即滑动变阻器连入电路中的电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中，根据欧姆定律的变形公式U＝IR，待测电阻的电压变大，由串联电路的电压规律，电压表示数变小，故电压表并联在待测电阻的两端，

如下图1所示：

（2）开关S闭合前，滑片P应移至阴性阻值最大处，即A端；

（3）闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数．电路某一故障可能为R x断路，选

D；

（4）图中电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为为3.5V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.1A，由欧姆定律，待测电阻：

R X＝

3.5

=35

0.1

U V

I A

=Ω；

（5）由表中数据，在坐标系中确定对应的点，用平滑的曲线连接起来，如下图2所示所示：

（6）闭合开关S，因周围空气中二氧化碳浓度越大，气敏电阻越小，当大于8%时，电阻小于某一值，电流大于0.1A，电磁铁将衔铁吸下，红灯亮且换气扇正常工作，同时绿灯断开不亮；当周围空气中二氧化碳浓度小于8%时，电阻大于某一值，电流小于0.1A，绿灯亮；

将控制电路与电源串联起来；

电流小于0.1A时，上触点与衔铁接触，绿灯与电源连接，绿灯亮；

电流流大于电0.1A时，磁铁将衔铁吸下，下触点与衔铁接触，上触点与衔铁分离，红灯与换气扇并联，红灯亮且换气扇正常工作，绿灯断路；电路连接如下所示：

（7）由图2可知，当周围空气中二氧化碳浓度为8%时，气敏电阻大小为R′X＝25欧姆，电路中电流I＝0.1A

，根据欧姆定律和电阻的串联规律，

R0＝U

I

﹣R′X＝

6

0.1

V

A

﹣25Ω＝35Ω；

【点睛】

本题考查测电阻的电路连接、注意事项、故障分析、电表读数、电阻计算，同时也考查了电磁继电器的运用及电路的连接，并汲及运用图象解决问题的思想，综合性强，难度较大．

4．迈克尔·法拉第（Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日），英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家，出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭，仅上过小学。1831年，他作出了关于电力场的关键性突破——发现了电磁感应定律，永远改变了人类文明。

1831年8月29日，法拉第终于取得突破性进展．这次他用一个软铁圆环，环上绕两个互相绝缘的线圈A和B，如图所示．他在日记中写道：“使一个有10对极板，每板面积为4平方英寸的电池充电．用一根铜导线将一个线圈，或更确切地说把B边的线圈的两个端点连接，让铜线通过一定距离，恰好经过一根磁针的下方（距铁环3英尺远），然后把电池连接在A边线圈的两端；这时立即观察到磁针的效应，它振荡起来，最后又停在原先的位置上，一旦断开A边与电池的连接，磁针再次被扰动．”

（1）请根据法拉第日记的描述，在答题卷的虚线框内用笔画线代替导线，完成电路的连接______．

（2）为保证实验顺利进行，尽量不受外界干扰，你认为实验时要注意的是

______________。

（3）根据法拉第的发现，王浩同学进行如图的实验进行探究影响感应电流方向因素的实验。

①如图甲所示，当灵敏电流计指针左偏时，通过灵敏电流计的电流方向是_____________

（填“从下往上或从上往下”）。

②如图乙所示，把条形磁铁插入线圈时，发现灵敏电流计指针发生了偏转，证明产生了感应电流，则产生感应电流的条件是_________________________________。

③继续试验得到如图丙、丁，比较乙、丙，说明感应电流的方向与__________有关；比较乙、丁，说明感应电流的方向与_____________有关。

④王浩同学继续深入思考，发现如图乙、丙、丁中通电螺旋管产生的磁场方向和外界磁场的变化是_________（填“相同或相反”）。他把这个发现告诉老师，老师表扬他：你已经和楞次一样厉害了！

【答案】远离外界磁场，在无风的室内进行实验从上

往下闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动磁场方向导体切割磁感线的运动方向相反

【解析】

【详解】

（1）根据题意，把线圈B的两个端点连接，让铜线通过一定距离，恰好经过一根磁针的下方，然后把电池连接在A边线圈的两端，连接图如下：

（2）因为实验中电流产生的磁场强度较小，需要小磁针的转动非常灵活，所以实验时应避免外界磁场的干扰，不能在有风的环境中实验，所以为保证实验顺利进行，尽量不受外界干扰，实验时要注意的是：远离外界磁场，在无风的室内进行实验。

（3）根据法拉第的发现，王浩同学进行如图的实验进行探究影响感应电流方向因素的实验。

①如图甲所示，当灵敏电流计指针左偏时，电源的上端为正极，电流由正极出发，经过开关，再向下经过灵敏电流计，经过电阻回到电源负极，所以通过灵敏电流计的电流方向是从上往下。

②如图乙所示，把条形磁铁插入线圈时，磁场对线圈发生了相对运动，相当于线圈切割了磁感线，灵敏电流计指针发生了偏转，证明产生了感应电流，这时灵敏电流计与线圈组成的电路是闭合的，且一部分在磁场中，所以产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导

体在磁场中切割磁感线运动。

③比较乙、丙两次实验，磁体插入线圈时，磁体的磁场方向相反，灵敏电流计指针偏转方向相反，说明感应电流的方向与磁场方向有关；

比较乙、丁两次实验，磁场的方向相同，但磁体的运动方向相反，相当于线圈切割磁感线的运动方向相反，灵敏电流计指针偏转方向相反，说明感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。

④图乙实验中，根据安培定则判断，螺线管上端为N极，丙实验中，根据安培定则判断，螺线管上端为S极，螺线管产生的磁场与外界磁场相反，丁图实验中，根据安培定则判断，螺线管上端为S极，与外界磁场方向相同，但磁体是向上运动的，外界磁场减小，螺线管产生的内部磁场阻碍外部磁场的变化，总结可得通电螺旋管产生的磁场方向和外界磁场的变化是相反的。

5．磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。小蕊和小昌同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关,请你参与探究并解决一些问题。

（1）如图a,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的回形针数量,显示磁体对回形针吸引力的大小。回形针的放置有图b中的甲、乙两种方法,依据_______的原理,回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选择图中

____的方法。

(a) (b)

（2）选择正确的方法后,他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同、材料不同的铁板、铝板等,观查能吸引的回形针个数,多次实验后将数据记录在下表中。

①分析数据,可以得出:在其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量____,说明铁板和镍板对吸引力的影响____,即对磁性屏蔽效果明显。

②铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是____。

③铝是导体,陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体,从表中数据知道,它们对吸引力影响效果相同。据此,你提出一个值得探究的问题:______________________。

（3）他们在纸片上分别放入形状和____相同、面积不同的铁板,发现铁板面积越大,吸住的回形针数量越少。

（4）日常生活中,磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质,写出一种保护磁卡磁性的方法:_________________。

【答案】二力平衡乙较少(或明显减少) 较大(或明显) 铝不能被磁体吸引(或铝不能被磁化) 磁性屏蔽的效果与物体的哪些因素有关厚度磁卡放人铁盒中(或放入含有铁、镍丝的网状包里)

【解析】

【详解】

（1）回形针受到两个力的作用：重力和磁体的吸引力，处于静止状态，所以这两个力是一对平衡力。故应用的原理是二力平衡；

甲乙两图比较，通过乙图中下方能够吸引的回形针数量，可以比较吸引力的大小，能达到实验目的，而甲图，在纸片下方吸引回形针数量不能比较出吸引力的大小，不能达到实验目的。因此选择乙图；

（2）①分析数据可以得出，在其它条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响较大，即对磁性屏蔽效果明显；

②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是铝不是磁性物质，不能被磁化；

③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同。铁、镍、铝都是导体，它们对吸引力影响效果却不同。因此提出的问题是：磁体屏蔽的效果与哪些因素有关；

（3）根据控制变量法的思路，要研究屏蔽效果与铁板面积的关系，必须保持铁板的形状、厚度一定，改变面积大小，观察回形针被吸起的数目多少；

（4）由于含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显，所以可以将磁卡放在铁盒中，磁性就能长时间保持了，磁卡不易受到外界磁场的影响。

【点睛】

注意理解体会实验采用了控制变量法和转换法，两种方法都是初中物理常用的研究方法，要熟悉两种实验方法在初中物理实验中的应用。

6．探究“产生感应电流条件”的实验步骤如图甲、乙、丙所示。

(1)本实验中，我们是通过观察____________来判断电路中是否有感应电流产生的。

(2)比较________两图可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；比较________两图可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。

(3)若图甲中AB棒不动，磁体左右水平运动，电路中________(选填“有”或“无”)感应电流。

(4)实验过程中，某些同学按图甲所示方法进行操作时，实验现象不太明显，请你分别从实验装置和操作过程两方面各提出一条改进的措施，实验装置方面：__________；操作过程方面：_____________。

【答案】灵敏电流计指针是否偏转甲、丙甲、乙有换用磁性更强的磁体加快导体的运动速度

【解析】

【详解】

（1）电路中产生的感应电流不能用眼睛直接观察，所以串联电流表，可以通过电流表指针是否发生偏转，判断电路中是否有感应电流。

（2）甲、丙两图是电路中的一部分导体都切割磁感线运动，甲图中有感应电流，丙图中无感应电流，说明电路是闭合电路时才产生感应电流。

甲、乙两图都是闭合电路的一部分导体，甲切割磁感线运动，乙没有切割磁感线运动，甲图中有感应电流，乙图中无感应电流，说明导体在电路中切割磁感线运动时，才能产生感应电流。

（3）图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，相当于磁铁不动，导体切割磁感线运动。所以电路中有感应电流。

（4）电流表指针偏转不明显，是电流太小，从装置上的改进方法：可以换用磁性更强的磁铁、可以换用匝数更多的线圈实验；

从操作角度改进：可以加快导体的移动速度，即使导体切割磁感线运动的速度更快。

【点睛】

重点是研究电磁感应的实验，牢记产生感应电流应具备三个条件，一、闭合回路，即必须是通路，二、一部分导体，三、切割磁感线运动。

7．下列是创新小组对电流磁场的研究．

（1）如图甲所示的实验，闭合开关前，小磁针静止且能指向南北，这是因为_____的作用；闭合开关后，导线下方的小磁针偏转，说明通电导体周围存在_____，这一发现是丹麦科学家_____首先完成的．

（2）为探究通电直导线周围的磁场分布情况，用小磁针、铁屑、硬纸板等做了如图乙所示的实验，发现了直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆圈，根据图乙的情景判断图丙中小磁针N极将_____．（选填“转向纸内”、“转向纸外”或“保持不动”）．改变电流的方向，小磁针N极的指向_____（选填“不变”或“变化”）．

（3）在做“探究通电螺旋管外部磁场的方向”的实验时，在螺线管周围摆放了一些小磁针通电后小磁针的指向如图丁所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与_____磁体的磁场相

似．改变螺线管中的电流方向，发现小磁针静止时北极所指方向与原来相反，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管的_____方向有关．

（4）写出增强通电螺线管周围磁场的一个方法_____．

【答案】地磁场磁场奥斯特转向纸外变化条形电流增大电流

【解析】

解答：(1)如图所示的实验，闭合开关前，小磁针静止且能指向南北，这是因为地磁场的作用；闭合开关后，导线下方的小磁针偏转，说明通电导体周围存在磁场，这一发现是丹麦科学家奥斯特首先完成的；(2)伸出右手，大拇指指向电流的方向，四指的方向为磁场的方向，故导体正下方磁场方向向外，即小磁针静止时N极的指向为纸外；改变电流的方向，小磁针N极的指向改变；(3)如图丁所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似．改变螺线管中的电流方向，发现小磁针静止时北极所指方向与原来相反，说明通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关；(4)通电螺线管的磁性强弱由三个因素决定：线圈的匝数、线圈中的电流大小、有无铁芯；故若想增强通电螺线管周围磁场，可以增大电流，插入铁芯等均可．

点睛：（1）地球周围存在着磁场，即地理的南极是地磁的北极，地理的北极是地磁的南极；奥斯特实验说明通电导线周围存在着磁场，磁场的方向与电流的方向有关；（2）先根据安培定则判断出通电导体下方磁场的方向，然后根据小磁针静止时，北极的指向为磁场方向可知小磁针N极的指向；通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关．（3）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，且磁场的方向与电流的方向有关；（4）通电螺线管的磁性强弱由三个因素决定：线圈的匝数、线圈中的电流大小、有无铁芯．因此要增强通电螺线管的磁性就要从这三个因素入手考虑．

8．如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图．

（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过______ 来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察______ 来确定，物理学中将这种研究问题的方法叫做______ ．

（2）下表是该组同学所做实验的记录：

①比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越______ ，磁性越______ ；

②比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越______ ，磁性越______ ．

【答案】调节滑动变阻器的滑片位置电磁铁吸引铁钉的数目转换法越大磁性越强越多磁性越强

【解析】

（1)从电路图中可以看出，电磁铁与滑动变阻器串联，要想改变通过电磁铁的电流，可以通过移动滑动变阻器的滑片来实现；通过电磁铁吸引铁钉的多少来反映出电磁铁磁性的强弱；实验中主要采用控制变量法来研究．(2)比较实验中的1、2、3(或4、5、6)可以看出，在线圈的匝数相同时，电流从0.8A增加到1.5A时，吸引铁钉的个数由5枚增大到10枚，说明在线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；(3)比较实验中的1和4(或2和5或3和6)可以看出通过电磁铁的电流都为0.8A时，线圈匝数50匝的吸引5枚铁钉，线圈匝数为100匝的吸引铁钉7枚，说明在通过电磁铁的电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强．

点睛：由实验电路图可以获取信息，要想改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过滑动变阻器滑片的滑动来实现，电磁铁的磁性强弱无法直接观察到，故可以通过电磁铁吸引铁钉的多少反映出来，这种研究问题的方法为转换法．

9．归纳式探究-研究带电粒子在回旋加速器中的运动：

（1）磁体周围存在磁场，磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T．我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小．磁感应强度大的地方，磁感线密；磁感应强度小的地方，磁感线疏．

条形磁体外部的磁感线分布如图甲所示，则a、b两点磁感应强度较大的是__．

磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场．

（2）回旋加速器的原理如图乙所示，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，被置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中，它们接在电压一定的交流电源上，从D1的圆心O处释放不同的带电粒子（加速度可以忽略，重力不计），粒子在两金属盒之间被不断加速，最终离开回旋加速器时，获得一定的最大动能．改变带电粒子质量为m，电荷量为q，磁感应强度B，金属盒半径R，带电粒子的最大动能E k随之改变．得到数据如表：

4 6.4×10-27 1.6×10-192×10-218×10-16

5 1.6×10-27 1.6×10-191×10-2372×10-16

①E k= k__，其中k=___（填上数值和单位）．

②对于同一带电粒子．在不同的同旋加速器中，要获得相同的最大动能，则金属盒半径R 与磁感应强度B的关系可以用图象中的图线___表示．

【答案】a

222

q B R

m

0.5J?kg/（C2?T2?m2） c

【解析】

试题分析：

我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小．磁感线密的地方，磁感线密；磁感应强度小的地方，磁感线疏．a点磁感线密，磁感线密．

(2)比较次数1和2，在q、B、R相同时，m变为原来的两倍，E k变为原来的1/2，可知动能

E k与质量m成反比；

比较次数1和2，在m、B、R相同时，q变为原来的3倍，E k变为原来的9倍，可知动能E k与q2成正比

比较次数2和4，在q、m、R相同时，B变为原来的两倍，E k变为原来的4倍，可知动能E k与B2成正比

比较次数1和5，在q、B相同时，m变为原来的两倍，R变为原来的3倍，E k变为原来的18倍，可知动能E k与R2成正比．

综上所述：E k= k将第一组使用数据代入解得，k=0.5J?kg/（C2?T2?m2）；

②由E k= k，B=，对于同一带电粒子．在不同的同旋加速器中去，q

和m相同，要获得相同的最大动能，则金属盒半径R与磁感应强度B的关系应成反比．C 图像符合要求．

考点：控制变量法，和实验数据的分析．

10．在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中：

（1）小星设计的电路如图甲所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab，ab的两端分别跟开关，螺线管连接，螺线管旁放置一个小磁针，当ab中产生电流时，螺线管中有_____通过，小磁针会发生偏转．

（2）小星闭合开关后，不管导线ab在磁场中怎样运动，小磁针都不偏转，是没有产生电流，还是产生的电流太微弱？他换用了一个灵敏电流表代替螺线管和小磁针，如果灵敏电流表指针发生偏转，表明ab中产生电流，实验的情况如图乙所示．

A．观察并分析①②③现象可知：导体静止时，_____产生感应电流；导体沿着磁感线方向运动时，_____产生感应电流；导体切割磁感应线运动时，_____产生感应电流．（均选填“能”或“不能”）

B．观察并分析③④现象可知：产生感应电流的条件之一是_____ ．

（3）对比图甲和图乙两次实验后，小星认为：图甲中小磁针不发生偏转，不是没有产生电流，而是_____ ．

（4）实验中，如果导体不动，只要马蹄形磁体_____ 运动（填“上下”“前后”或“左右”）也能产生感应电流．

【答案】电流不能不能能形成闭合回路产生的电流太小左右

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]当ab中产生电流时，闭合回路中都会有电流，则螺线管有电流通过，能产生磁场，使小磁针偏转；

(2)A．[2]根据图示可知，导体静止时不能产生感应电流；

[3]当导体沿磁感线方向运动时，即上下运动，不能产生感应电流；

[4]当导体左右运动，切割磁感线运动时，能产生感应电流；

B．[5]根据③④现象可知，要产生感应电流，必须是在闭合回路中；

(3)[6]图乙实验表明是可以产生感应电流的，因此图甲中小磁针不动是因为电流太小，产生的磁场太弱，无法使小磁针偏转；

(4)[7]实验表明，要产生感应电流，需要导体做切割磁感线运动，若导体不动，则需要马蹄形磁体左右运动，也可产生感应电流．

11．发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究．

(1)当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中

________(填“有”或“无”)电流产生．

(2)小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现电流表指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可产生电流．”但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动．”为验证猜想，它们继续探究，并把观察到的现象记录如下：

分析实验现象后，同学们一致认为小芳的观点是______(填“正确”或“错误”)的，比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟_____有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟_____有关．

(3)在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流表的指针都偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在________中做________________运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理，此原理最早由英国物理学家________发现．

【答案】无正确导体的运动方向磁场方向磁场切割磁感线法拉第

【解析】

试题分析：（1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，此时导体没有做切割磁感线运动，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中无电流产生；（2）根据表格中的信息可知，当导体在磁场中运动时，电流计指针不一定偏转，说明不一定产生电流，故小芳的观点是正确的；比较第2、3次实验现象发现，磁场方向相同，导体运动的方向不同，产生电流的方向不同，即产生的电流的方向跟导体运动方向有关；比较第3、6次实验现象发现，导体运动的方向相同，磁场方向不同，产生电流的方向不同，即产生的电流的方向还跟磁场方向有关；（3）电路闭合时，不论是导体运动还是磁体运动，导体会做切割磁感线运动，所以导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应，此原理最早由英国物理学家法拉第发现的．

【考点定位】探究电磁感应现象的实验

12．如图所示为探究“磁生电”的实验装置。

（1）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导体在蹄形磁体中上下运动，电流计指针_______偏转，断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针_______偏转；（选填“会”或“不会”）

（2）若保持导体ab不动，要产生感应电流，正确的操作是_______；

（3）该实验利用的原理是_______，现实中可以用来制作_______；

（4）若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”，可以将图中的电流计更换为

_______，通过实验发现，通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关，而且与

_______有关。

【答案】不会不会闭合开关、将蹄形磁铁左右移动电磁感应发电机电源磁场方向

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1][2]将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，没有切割磁感线，电流计指针不偏转；让导体在蹄形磁体中上下运动，导体切割磁感线，会产生感应电流；若开关断开，电路是断路，电流计指针不会偏转；

（2）[3]若保持导体ab不动，要产生感应电流，可以闭合开关，将蹄形磁铁左右移动，此时导体也是做切割磁感线运动，能产生感应电流；

（3）[4][5]该实验利用的原理是电磁感应现象，利用电磁感应现象制成了发电机；（4）[6][7]若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”，可以将图中的电流计更换为电源，给导体通电，磁场会对导体产生力的作用；通过实验发现，通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关，而且与磁场方向有关。

13．如图所示实验中，闭合开关，静止于金属轨道上的金属杆向左运动．

(1)这个现象说明了磁场对通电导体具有______的作用，观察实验现象后，应立即断开开关，这是为了防止电流过大，长时间通电损坏_______．

(2)若要让金属杆向右运动，应采取的方法是_______．

A．改变电流方向或改变磁场方向

B．只能改变电流方向

C．电流方向和磁场方向同时改变

D．只能改变磁场方向

(3)实验中发现金属杆较重，不易起动，用下列轻质材料管替代金属杆后，会使实验效果明显的是_______．

A．细薄的塑料管

B．将锡箔纸卷在铅笔上成细管状，再抽出铅笔，形成的锡箔细管．

【答案】力电源AB

【解析】

【详解】

(1)如图电路,闭合开关，静止于金属轨道上的金属杆向左运动，这个现象说明了磁场对通电导体具有力的作用；因为实验时，电路近似短路，电流较大，所以观察实验现象后，应立即断开开关，这是为了防止电流过大，长时间通电损坏电源．

(2)因为导体受磁场力的方向与电流方向和磁场方向有关，所以只要改变其一，金属杆就会向右运动，故选A。

(3)实验中发现金属杆较重，不易起动，用轻质材料管替代金属杆，则替代材料必须是导体，若为绝缘体，不能导电，没有电流，不会受磁场力；

A．细薄的塑料管，是绝缘体，故A错误；

B．将锡箔纸卷在铅笔上成细管状，再抽出铅笔，形成的锡箔细管．锡箔纸能导电，且质量轻，摩擦力小，故Ｂ符合题意。

所以会使实验效果明显的是B．

14．如图所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变。

（1）以下是他的部分实验步骤：

①断开开关S，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最_______（选填“左”或“右”）端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中；

②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中；

③仿照步骤②再进行两次实验。

实验次数123

I/A0.340.400.44

F0/N0.90.90.9

F/N0.840.820.81

（2）由表中数据可以得出的实验结论是：对于同一电磁铁，______________.

（3）闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为________________（选填“N”或“S”）极。（4）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到___________的作用。

【答案】右线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强 S 改变电路线圈中电流大小；

【解析】

【详解】

第一空．为保护电路，将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处，即最右端；

第二空．由表中数据可知,电磁铁的线圈匝数不变,只改变了电路中电流大小,且电流增大时,电子测力计示数的减小(即电磁铁对软铁块的吸引力增大)，所以可得出结论：通过电磁铁线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；

第三空．闭合开关S后，电流由下端流入，上端流出，据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极；

第四空．三次实验中，电磁铁的磁性越强通过改变电路线圈中电流大小实现，而电路线圈中电流大小是通过调节滑动变阻器来实现的。因此滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到改变电路线圈中电流大小。

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