2022年2022年教科版九年级上学期物理第七章磁与电习题 .pdf

学习好资料欢迎下载教科版九年级上学期物理第七章磁与电磁与电习题1. 磁现象1. 经科学家研究发现：在某些细菌的细胞质中有一些磁生小体，它们相当于一个个微小磁针 实验证明： 在只有地磁场而没有其他磁场作用时，小水滴中的一些细菌会持续不断地向北游动，并聚集在小水滴北面的边缘。实验中，若把这些细菌中的磁生小体看成小磁针，则它的N极指向（）A. 北B. 南C. 西D. 东2. 转动指南针的罗盘时，罗盘内的小磁针将（）A随罗盘一起转动B几乎在原位置不动C转动得比罗盘快一些D转动得比罗盘慢一些3. 在地球表面的某位置，发现自由转动的小磁针静止时沿竖直方向，且S 极向下（提示：指向地心为下， 远离地心为上） ，则小磁针所在位置在地球的 （）A北极附近B南极附近C赤道附近D以上均有可能4. 如图所示，将大的条形磁铁中间挖去一块，放入一可以自由转动的小磁针，当小磁针静止时，它的N 极应指向（）A左边 a B右边 cCb 边或 d 边D不能确定5. 有一种如图 a 所示的环形磁铁，磁极的分布有以下两种可能情况：（1）磁极呈横向分布，如图b 甲所示，外侧为 N极，内侧为 S极。（2）磁极呈轴向分布，如图乙所示，上面为N极，下面为 S极。为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， 将它们按图 c 那样沿中心轴线互相靠近， 发现它们相互排斥 接着将名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 13 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载其中一个环形磁铁翻转， 如果它们相互，则磁极呈横向分布； 如果它们相互，则磁极呈轴向分布。【科技前沿】纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛，贴于“神舟”系列飞船外表面的“太空”纳米陶瓷，具有永久、稳定的防静电性能，且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点。 采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀，具有金属刀无法比拟的优点：硬度高，刀刃锋利，能切割钢铁等物质，能削出如纸一样薄的肉片；其耐磨性是金属刀的 60 倍；完全无磁性；不生锈变色；健康环保；可耐各种酸碱的腐蚀；为全致密材料，无孔隙，不沾污，易清洁。纳米陶瓷充分体现了新世纪、新材料的绿色环保概念，是高新技术为现代人奉献的又一杰作。【拓展创新】（1）“神舟七号”飞船与空气摩擦呈炽热状态时，飞船舱不至于被烧毁的原因之一是飞船外表面的陶瓷具有的特点。（2）纳米陶瓷刀（选填“能”或“不能”）被磁化。参考答案1. A 解析：由题意可知，在地磁场的作用下，对于小水滴来说，磁感线应是从小水滴的南面指向小水滴的北侧，把这些细菌中的磁生小体看成小磁针，小磁针的N极指向与磁场磁感线的方向相同，所以，它的N 极指向小水滴的北侧，所以选项 A 符合题意。2. B 思维点睛：由于地球本身是一个大磁体，所以指南针静止时，总是一个极指南，一个极指北。解析：指南针原理是罗盘内的小磁针在地球的地磁场的作用下，小磁针的南极指向地理的南极，所以转动指南针的罗盘时小磁针仍在地磁场的作用下指向地理的南极，即几乎在原位置不动。3. B 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 13 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载思维点睛：地球是一个巨大的条形磁体，地磁的S 极在地理的北极附近，地磁的 N 极在地理的南极附近根据磁极间的作用规律可知，异名磁极相互吸引，当小磁针自由静止时，相互靠近的一定是异名磁极。解析：小磁针的 S 极指向下，其指向的应该是地磁的N 极，所以小磁针位于地磁的 N 极附近，即处于地理的南极附近。4. A 思维点睛： 一个磁铁具有两个磁极， 当条形磁铁中间被挖去一块时，其仍然具有两个磁极。根据磁体的磁感线方向：在外部，磁感线是从N 极出发回到 S 极；在内部，磁感线是从S 极出发回到 N 极，且磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致来判断。解析：由图可知，条形磁体的左端为N 极，右端为 S 极，因为小磁针在磁体的内部，而在磁体内部磁感线是从S 极出发回到 N 极，并且小磁针静止时N 极所指的方向与磁感线的方向相同，所以当小磁针静止时， 它的 N 极应指向 a，故选A。5. 排斥吸引思维点睛：先假设环形磁铁的磁极呈横向分布，然后根据题意分析当把其中一个环形磁铁翻转后， 看它们之间是排斥的还是吸引的；或先假设环形磁铁的磁极呈轴向分布，然后根据题意分析当把其中一个环形磁铁翻转后，看它们之间是排斥的还是吸引的，由此得出结论。解析：如果磁极呈横向分布，将它们按图c 那样沿中心轴线互相靠近时，则无论环形磁铁翻转还是不翻转， 都会互相排斥， 因为翻转之后， 环形磁铁的外侧还是N 极，内侧仍为 S 极，与另一个环形磁铁对应的部位都是同名磁极。如果磁极呈纵向分布，将它们按图 c那样沿中心轴线互相靠近时， 两个环形磁铁靠近的一端相互排斥， 若把其中一个环形磁铁翻转，则靠近的一端就变成了异名磁极，异名磁极相互吸引。【拓展创新】（1）耐高温（2）不能思维点睛：联系题目中的“有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点”分析即可判断出此时所用到的纳米陶瓷所具有的特点。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 13 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载解析：（ 1）飞船在炽热状态下都不会被烧毁，是由于飞船外表面的陶瓷具有耐高温的特点造成的；（ 2）由于该刀“完全无磁性”，所以其不能被磁化。2. 电流的磁场1. 如图所示，在一圆环形导线的中央放置一个小磁针，通入如图所示的电流时，下列说法中正确的是（）A小磁针的 N 极转向纸内B小磁针的 N 极转向纸外C小磁针保持不动D小磁针的 N 极在纸面内沿顺时间方向转动2. 多选两个通电螺线管，它们的一端都位于图甲中的虚线框内。为探究两个通电螺线管之间的磁场方向，把9 枚小磁针分别放在方框内9 个小黑点的位置上，实验记录小磁针静止时的指向如图乙所示。四位同学各自画出两个通电螺线管之间的磁感线如图所示，其中可能的是（）A B C D 3. 如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B 是位于南、北方向带有电荷的两块雷雨云， 在放电的过程中在两云层的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N 极转向纸里， S 极转向纸外，则下列说法正确的是（）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 13 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载AA、B 带同种电荷BA 带正电CB 带正电D放电过程中，电荷量转化为内能、光能等4. 在原子内部，核外电子绕原子核运动会形成一种环形电流，该环形电流产生的磁场使物质微粒(原子 ) 的两侧相当于两个磁极。若图中箭头表示的是电子绕原子核运动的方向，则环形电流的右侧应为 _(选填“N ”或“ S”)极。【趣味链接】如图所示是一个电动按摩棒的结构示意图，OBA 是一个杠杆， O 为支点， B 处有一个条形磁体，A 为按摩槌头。当电磁铁输入方向改变的交流电时，条形磁体会受到引力或斥力，带动按摩槌头 A 振动。某一时刻，电磁铁与条形磁体间的磁感线如图所示，请画出此时：(1)磁感线方向并标出电磁铁上端的磁极。(2)螺线管中的电流方向。(3)条形磁体所受磁力的示意图。参考答案1. A 思维点睛：用右手螺旋定则判断出通电导线环内部的磁场方向，通过分析即可得出导线环内部小磁针的转动方向。解析：根据安培定则可知，纸里是通电导线环的N 极，纸外是 S 极；导线环内部的磁场是从 S 极出来回到 N 极，小磁针在导线环的内部，小磁针N 极受到的磁力方向和磁场方向相同，故小磁针的N 极垂直指向纸里，故选A。2. CD 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 13 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载思维点睛： 要解决此题， 需要掌握磁感线方向的规定和特点，它是从磁体的北极出发，回到南极。由于此题中小磁针的N、S 极不明确，故据小磁针静止时的大体指向能判断出该题中磁感线的大体方向，进而确定答案。解析：磁感线是为了描述看不见但又客观存在的磁场而通过建立模型法而画出的一些曲线。其方向与磁场的方向一致，即与磁场中的小磁针静止时N 极所指的方向一致。由于此题中小磁针的N、S 极不明确，将每个小磁针的指向用平滑的线连接起来，即可大体判断出磁感线的方向或是从上到下或是从下到上，故CD都正确。3. B 思维点睛： 用右手螺旋定则可判断出电流的方向，即用右手握住通电直导线， 大拇指的方向指向电流方向， 弯曲四指的方向就是通电直导线的磁场方向。故再据“ 正电荷定向移动的方向是电流的方向的” 特点即可判断该题的答案。解析：由于小磁针N 极转向纸里， S 极转向纸外，故该通道上方的磁场方向应该是垂直于纸面向里。利用右手螺旋定则可以判断出电流的方向应该是由A 流向 B，所以 A 带的是正电荷， B 带的是负电荷。4. N 思维点睛：先根据图中电子运动的方向来确定电流的方向，再根据右手螺旋定则判断出环形电流右侧的极性。解析：物理学上规定， 正电荷定向移动的方向为电流的方向，所以图中电流的方向与电子绕原子核运动的方向相反。利用右手螺旋定则，伸开右手让四指弯曲的方向与电流的方向一致，大拇指所指的那端为 N 极，则环形电流的右侧应为N 极。【趣味链接】如图所示名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 13 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载思维点睛：根据磁感线的特点 （或形状）判断电磁铁的磁极， 画出磁感线的方向。在磁体外部，磁感线总是从磁体的N 极发出，最后回到 S 极。根据右手定则判断螺线管中电流的方向。 根据磁极间的相互作用规律判断条形磁体所受磁力的方向，画出力的示意图。解析：（ 1）根据磁感线的特点可知，相互靠近的两个磁极为同名磁极，所以电磁铁的上端为 N 极，下端为 S 极。因为在磁体外部，磁感线总是从磁体的N 极发出，最后回到 S 极，所以，图中的磁感线方向都是由磁极向外的。（2）根据右手定则，伸出右手是大拇指指示电磁铁的N 极，则四指弯曲的方向为电流的方向，电流由螺线管的下端流入。（3）根据同名磁极相互排斥，条形磁体受到一个向上的斥力，作用点在条形磁体的重心上。3. 电磁铁1.通电螺线管中插入以下哪种棒后，通电螺线管的磁性一定增强（）A铜棒B铁棒C铅棒D条形磁铁2.下列设备或电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是（）A电铃B电熨斗C电磁选矿机D电磁起重机3.某同学连接如图所示电路研究电磁铁的磁性为了让铁钉吸引大头针的数目增多，以下措施中可行的是（）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 13 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载A将滑片向左端滑动B将滑片向右端滑动C减少铁钉上所绕线圈的匝数D去掉一节干电池4. 将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求：A电路能改变电磁铁的磁性强弱； B使小磁针静止时如图所示5.为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小聪所在的实验小组用漆包线（表面涂在绝缘漆的导线） 在大铁钉上绕若干圈， 制成简单的电磁铁， 结合其它实验器材做了如图所示的实验根据a、b、c、d 图中观察到的情况，完成下面问题：（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同，来判断它不同（2）通过比较两种情况， 可以知道通过的电流越大， 电磁铁的磁性越强（3）通过比较 d 中甲、乙两个电磁铁，发现外形结构相同的电磁铁，通过相同的时，线圈匝数越，磁性越强（4）这个实验中用到了物理学中常用的一种方法，叫法请列举我们学过的一个运用了这一方法的另一个实验：参考答案1.【解析】铁芯应该是磁性材料铁、钴、镍等软磁体做成的，磁性材料在通电螺线管内就会被磁化，铁芯被磁化后，也获得了磁性，产生磁场，由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强 铜棒、铅不是磁性材料， 不能被磁化条形磁铁本来就具有磁性， 当它的磁极性和通电螺线管的相同时，两个磁场互相叠加磁性增强，也可能磁极性和通电螺线管的相反，两者相互抵消，磁性减弱名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 13 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载答案B2.【解析】分析各装置的工作原理可知，电铃、电磁选矿机、电磁起重机都是利用电磁铁的原理来进行工作的，而电熨斗则是利用电流的热效应的原理工作的，因此， B 与其他设备明显不同【答案】 B3.【解析】 A、将滑片向左端滑动，滑动变阻器接入电阻变大，由欧姆定律可知电路中电流将减小， 则螺线管的磁性减弱， 故吸引大头针的数目将减少，不符合题意； B、当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻减小，由欧姆定律可知电路中电流将增大， 则螺线管的磁性增加， 故吸引大头针的数目将增加， 符合题意；C、减少铁钉上所绕线圈的匝数，则螺线管的磁性减弱，故吸引大头针的数目将减少，不符合题意； D、去掉一节干电池后，电路中的电流减小，则螺线管的磁性减弱，故吸引大头针的数目将减少，不符合题意答案B4.【解析】（ 1）磁性的强弱是无法直接观察的此题中就是利用电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁性强弱的不同的，这是一种转换的方法（2）要研究电磁铁磁性的强弱与哪个因素有关，根据控制变量法的思路，就要控制因素不同 此题中要研究磁性的强弱与电流的关系，就要控制电流不同， 即在上面这几个图中找出电流不同其它因素相同的两个实验由图可知bc 符合题意（3）在 d 图中甲乙两个电磁铁串联，所以通过的电流相等甲吸引的大头针多说明它的磁性强，进一步观察发现，甲的匝数笔比乙的匝数多，由此可知：当两者通过的电流相同时，电磁铁的匝数越多，磁性越强（4）电磁铁磁性的强弱由多个因素决定，因此研究时要用到控制变量法这种方法在其他实验中也经常用到如：研究电流与电压、 电阻的关系时； 研究影响蒸发快慢的因素时等等答案 （1）磁性；（ 2）bc（3）电流；多；（ 4）控制变量；探究电流与电压、电阻的关系等5.如图所示名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 13 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载4. 电磁继电器1.如图所示，下列说法正确的是（）A当 S1断开 S2闭合时，红灯亮B当 S1断开 S2闭合时，绿灯亮C当 S1闭合 S2断开时，绿灯亮D当 S1、S2均闭合时，绿灯亮第 1 题图第 2 题图2.如图所示是某同学连接的电铃电路，开关闭合后，电路中始终有电流，但电铃只响一声就不再响了，原因是（）A电磁铁始终没有磁性B衔铁没有向下运动C衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹D电池正、负极接反了3 如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆下列有关说法正确的是（）A只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 13 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载B机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄C只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄D若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用第 3 题图第 4 题图4.如图是一种温度自动报警器原理示意图，制作水银温度计时， 插入一根金属丝，水银与金属丝相接触时，电磁铁电路就会接通当温度时，电铃响，发出报警信号，此时螺线管的上端是极5. 如图是 “ 自动水位显示器 ” 的电路图 .当水位未到达金属块B 时，绿灯亮；当水位到达 B 时，红灯亮。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路的连接。参考答案1.【解析】由图可知：（ 1）当 S1断开、 S2断开时，左侧的控制电路无电流，电磁铁无磁性，右侧的工作电路也是断开的，所以两灯均不能工作；（2）当 S1断开、S2闭合时，左侧的控制电路无电流，电磁铁无磁性，由于弹簧的原因，动触点与绿灯的触电接触， 同时由于右边的工作电路也是闭合的， 所以此时的绿灯亮；故 A 错误、 B 正确；（ 3）当 S1、S2闭合时，左侧的控制电路有电流，电磁铁有磁性，由于弹簧的原因， 动触点与红灯的触电接触， 同时由于右边的工作电路也是闭合的，所以此时的红灯亮；故D 错误；（ 4）当 S1闭合 S2断开时，左侧的控制电路断开，电磁铁无磁性， 同时右侧的工作电路断开， 因此工作电路无电流，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 13 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载所以两灯都不亮，故C 错误【答案】 B 2. 【思维点睛】电铃发出声音是受到钉锤的敲击而产生的不能连续发声，是钉锤不会连续敲击造成的从此入手分析即可解决此题【解析】当开关闭合后，电路中有电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁被吸下的同时，打击铃碗，发出声音此时电路始终接通，电磁铁始终吸引衔铁，衔铁不会回弹，所以钉锤不能在重复打击铃碗【答案】 C3.【思维点睛】（ 1）要使摄像系统工作，要同时具备两个条件：红灯亮起，光控开关因接受红光而闭合； 车辆要违规行驶， 压上压力开关， 两个条件同时具备，缺一不可；（ 2）光控开关和压力开关都闭合后，电磁铁中有电流通过，产生磁性，电磁铁会将衔铁吸下， 使摄像系统所在的电路接通，摄像机会对违规车辆进行拍照【解析】（ 1）分析题意可知，只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄，因此A 和 B 两个选项的说法是错误的；（2）分析可见，光控开关和压力开关是相互牵制，相互影响的，因此这两个开关只能串联，不能并联，所以D 选项的说法也是错误的【答案】 C4.【解析】温度自动报警器的工作过程是这样的，当温度升高时，玻璃泡中的水银膨胀， 水银液注上升， 当升高到警戒温度即金属丝下端对应的温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，从而使触点与上面断开，与下面连通，此时电铃响，发出报警信号从图可知，电流是从螺旋管的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，用右手握螺线管， 让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的上端就是螺线管的 N 极【答案】升高； N5.【解析】根据题目要求，当水位未到达金属块B 时，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下被拉起，此时绿灯所在支路接通；当水位到达B 时，控制电路接名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 13 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁被拉下，此时红灯亮，所以红灯所在支路接通。根据题目要求，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 13 页 - - - - - - - - -