九年级物理下册 电与磁专题练习(解析版)

九年级物理下册 电与磁专题练习（解析版）

一、三物理 电与磁 易错压轴题（难）

1．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。

2．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、导线、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。利用上述器材，制成简易电磁铁甲和乙，并设计了如图所示的电路。请你回答下列问题：

（1）根据图示的情况可知，________（填“甲”或“乙”）的磁性强，依据是___________，说明电流一定时，________________电磁铁的磁性越强。

（2）当滑片P向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________（填“增加”或“减少”）说明__________________电磁铁的磁性越强。

（3）电磁铁甲的上端是电磁铁的______极（填“N”或“S”）。

（4）电磁铁在生活和实际中有着广泛的应用。以下利用电磁铁的特点工作的是________（填写序号）。

A．电热水壶

B．模型电动机

C．电磁继电器

D．手摇发电机

【答案】 乙 吸引的大头针个数多 线圈匝数越多 增加 电流越大 S C

【解析】（1）根据图示的情境可知，甲乙串联在一起，电流相等，乙电磁铁吸引大头针比甲多，所以乙电磁铁磁性强，所以在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，线圈匝数不变，电流变大，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数都增加，所以在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；

（3）根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是通电螺线管的N极，故下端是N极，上端是S极；

（4）电热水壶利用的是电流的热效应，不符合题意；模型电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，不符合题意；电磁继电器的主要组成部分是电磁铁，是利用电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性的原理工作的，符合题意；手摇发电机是根据电磁感应原理制成的，不符合题意，故选C。

3．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。

4．（1）奥斯特曾经做过的实验示意图.比较甲、乙两图，得到的结论是___ __；比较甲、丙两图，得到的结论是_____。

（2）一台简易电动机如图所示．用硬金属丝做两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕成一个矩形线圈，以线圈引线为轴．用小刀刮去轴一端的全部漆皮，再刮去另一端的

（全部/半周）漆皮，并将线圈放在支架上，磁体放在线圈下，接通电源并用手轻推一下线圈，线圈就会不停的转动起来。

①电动机是利用

原理制成的。

②要改变线圈的转动方向，可以__ __ （提一个方案即可）。

【答案】（1）电流周围存在磁场

磁场方向与电流方向有关动能是由重力势能转化而来的

（2）半周 ①通电线圈在磁场中受力转动 ②只对调电源正负极改变电流方向或只对调磁体磁极改变磁场方向

【解析】

试题分析：（1）比较甲乙两图可发现当导线中有电流通过时，小磁针才发生转动，而小磁针的转动是磁场作用的结果，所以是应该是通电导体周围有磁场；比较甲丙两图可发现当导体中电流方向改变后，小磁针的转动方向改变，而小磁针转动方向的改变是因磁场方向改变而改变的，所以说磁场方向与电流方向有关（2）将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，①电动机，即通电能动，是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；②影响线圈的转动方向是电流的方向和磁场的方向．故要使线圈的转动方向发生改变，只要改变其中一个因素即可

考点：奥斯特实验的内容 电动机原理和构造

5．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，小聪设计了如图1所示的电路，图甲中电源电压为6V，R1为磁感应电阻，其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2所示。

(1)闭合开关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，这说明磁感电阻R1处的磁感应强度B逐渐________。（选填“增大”或“减小”）

(2)闭合开关S1和S2，保持滑片P不动，沿电磁铁轴线向左移动磁感应电阻R1，测出R1离电磁铁左端的距离s与对应的电流表示数I，算出R1处磁感应强度B的数值如表。请计算s=5cm时，B=______T。

s/cm 1 2 3 4 5 6

I/mA 10 12 15 20 30 46

B/T 0.68 0.65 0.60 0.51 0.20

(3)综合以上实验数据可以得出：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】 增大 0.40 增大 小

【解析】（1）由图示可知，当图乙S2断开，图甲S1闭合时，即磁场强度为零，据图2可知，此时的R=100Ω，故此时电路中的电流是：I=U/R=6V/100Ω=0.06A=60mA；图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，有效电阻变小，电流变大磁场变强，图甲中电流表的示数逐渐减小，即R的电阻变大，据此分析可知：磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐增大；（2）x=5cm时，对于图表得出电流是30mA，据欧姆定律可知，R=U/I=6V/0.03A=200Ω，故对应磁场的强度是0.40T；（3）综合以上实验数据，分析（2）中的表格数据可以得出“电磁铁外轴线撒花姑娘磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大，离电磁铁越远，磁感应强度越小。

6．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。