九年级下册物理 电与磁专题练习(解析版)
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九年级下册物理电与磁专题练习(解析版)一、三物理电与磁易错压轴题(难)1.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过观察_____________________来比较电磁铁磁性强弱。
这种研究方法称为___________。
(2)把甲、乙两个电磁铁串联,目的是____________相同,以探究电磁铁磁性强弱与____________的关系。
(3)由现象可得结论:电流一定时,________________,电磁铁磁性越强。
(4)若要使电磁铁甲、乙吸引大头针数目变多,最简单易行的办法是_________【答案】电磁铁吸引大头针的数量转换法控制电流线圈匝数线圈匝数越多将变阻器滑片P向左移动【解析】【详解】(1)[1]磁性的强弱是无法直接观察的.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;[2]这是转换的方法;(2)[3]串联电流相等,所以串联的目的是控制电流相同;[4] 根据图示可知,电磁铁甲吸引的大头针数目多,说明甲的磁性强;两电磁铁串联,电流相同,甲乙线圈匝数不同,所以探究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系;(3)[5] 由现象可得结论:电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强;(4)[6]磁场变强,吸引大头针的数量就多了,所以最简单的方法是向左移动滑动变阻器滑片,使电路中电流变强,磁场就变强了。
2.科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况).(1)由如图可知两平行通电导线之间有力的作用.当通入的电流方向相同时,导线相互_____;当通入电流方向相反时,导线相互________ .(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法是:用右手握导线,大拇指指向电流方向,则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向.根据这个方法,请你判定甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面_____ (选填“向里”或“向外”).(3)上述现象的原因是:通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有_____的作用.当导线a 中的电流方向改变时,其磁场的方向也发生改变,导线b受力方向随之改变.(4)由此可知:与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过_______来实现的.【答案】吸引排斥向里力磁场【解析】【分析】【详解】(1)如图两平行通电导线通入的电流方向相同时,导线相互吸引;当通入电流方向相反时,导线相互排斥;(2)根据题意介绍的方法,甲图中用右手握导线a,大拇指指向上方,四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向.在导线右侧磁场垂直于纸面向里,即甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面向里;(3)据此可以判断题所述现象的原因,即通电导线a产生磁场对通电导线b有磁场力的作用;根据上述方法判断可知,导线a中的电流方向改变时,其磁场的方向也发生改变,则导线b的受力方向也改变;(4)上述特点分析可得,电流之间的相互作用力也是通过磁场发生的,与磁体之间的相互作用是相同的.3.如图,在“磁场对通电直导线的作用”实验中,小明把一根轻质的铝棒AB用细线悬挂后置于蹄形磁体的磁场中(1)接通电源,铝棒AB向左运动,说明磁场对电流有的_____作用,_____(选填“电动机“或“发电机”)利用这一原理工作的.(2)若只将磁体的两极对调,接通电源,观察到铝棒AB向_____(选填“左”成“右”)运动,说明力的方向与_____方向有关.(3)小明猜想磁场对通电直导线作用力的大小可能与导线中电流大小有关,请在图中器材的基础上,添加一只器材,设计一个简单实验,探究这一猜想.添加器材:_____简要做法:_____【答案】力电动机右磁场滑动变阻器将滑动变阻器串联在电路中,改变滑片的位置,观察铝棒摆动的幅度【解析】(1)把一根轻质的铝棒作为直导线放在蹄形磁体的磁场里,接通电源,看到直导线向左运动,说明磁场对通电导线有力的作用;电动机就是利用该原理制成的;(2)只将磁体的两极对调,接通电源,导体的运动方向会改变,所以观察到直导线向右运动;说明力的方向与磁场的方向有关;(3)探究磁场中通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关,可以在其他条件不变的情况下,添加一滑动变阻器来改变电路中的电流.其做法如下:在图所示的电路中串联一个滑动变阻器,移动变阻器的滑片,改变导线中电流的大小,观察通电导线摆动的幅度;以此判断磁场对通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关.4.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5.如图所示是小华实验小组探究电磁感应现象的实验装置.(1)保持ab棒不动,闭合电路,检流计的指针不动,说明这时导线中________(选填“有“或“无”)电流.(2)当αb棒水平运动时,可以观察到电流表指针发生偏转,如果它的偏转的方向向左,若将ab棒看成是一个电源,则________端为正极.(3)保持电路闭合,当ab棒向左运动和向右运动时,检流计的指针会向左和向右偏转,表明导线中的感应电流方向与________有关.(4)将U形磁铁反转对调磁极,闭合电路,当ab棒向左运动和向右运动时,检流计的指针会向右和向左偏转,表明导线中的感应电流方向与________有关.(5)实验中小华同学为了使检流计指针明显偏转,你认为他可能会采取哪些措施?(写出一条即可)________.【答案】无b切割磁感线运动方向磁场方向换用磁性更强的磁体【解析】【详解】(1)闭合电路,若保持ab棒不动,即不做切割磁感线运动,故电路中没有感应电流;(2)在正常情况下,电流表的指针向右偏,而在这里发现电流表的指针向左偏转,故表明与电流表正接线柱相连的是电源的负极;与电流表负接线柱相连的是电源的正极,故此时b端相当于电源的正极;(3)保持电路闭合,当ab棒向左运动和向右运动时,检流计的指针会向左和向右偏转,表明导线中的感应电流方向与切割磁感线运动方向有关;(4)将U形磁铁反转对调磁极,闭合电路,当ab棒向左运动和向右运动时,检流计的指针会向右和向左偏转,表明导线中的感应电流方向与磁场方向有关.(5)使检流计指针明显偏转,即使得电路中的电流增大,故可以换用磁性更强的磁体,也可以加快导体的运动速度等均可;6.课堂上,老师做了如图甲所示的演示实验,给直导线(铝棒)通电,观察到直导线运动起来。
(1)实验现象说明____________________有力的作用,________机就是利用这个原理制成的。
(2)判断“有力的作用”的依据是________。
A.力是维持物体运动的原因B.一切物体都有惯性C.物体运动状态改变时,一定受到力的作用(3)将磁极上下对调,观察直导线的运动情况,这样操作是为了研究________________。
(4)小明利用该实验的原理做了如图乙所示的实验,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,另一端刮去半周漆皮,将线圈放在支架上,磁体放在线圈下,接通电源后发现线圈并不转动,原因可能是____________________________,这时可做的有效尝试是________________。
【答案】磁场对通电导体电动 C 通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向是否有关线圈刚好处于平衡位置人工转动一下【解析】【详解】(1)导线通电后产生了运动,实验现象说明磁场对通电导体有力的作用,电动机就是利用这个原理制成的。
(2)判断“有力的作用”的依据是物体运动状态改变时,一定受到力的作用,故选C。
(3)将磁极上下对调,观察直导线的运动情况,这样操作是为了研究通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向是否有关。
(4)直流电动机能持续转动的原因是,在制作电动机时增加了换向器,线圈在平衡位置由于惯性转动,当线圈刚越过平衡位置时换向器能自动改变线圈中的电流方向,及时改变通电线圈的受力方向,使电动机能持续转动。
小明接通电源后发现线圈并不转动,原因可能是线圈刚好处于平衡位置,这时可做的有效尝试是人工转动一下。
7.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________(选填“增加”或“减少”),说明电流越________,电磁铁磁性越强;(2)由图示可知,(选填“甲”或“乙”)________的磁性强,说明电流一定时,________,电磁铁磁性越强;(3)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是________;(4)本实验中用到了多种研究方法:①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时,就应控制电流相等,下列实验的研究方法和这种方法不同的是________A.研究电流大小和电压、电阻的关系B.研究影响电阻大小的因素C.用电流表测量串联电路中的电流②本实验中还用到了其他研究方法,如电磁铁的磁性强弱用什么来显示,下列实验的研究方法和这种方法不同的是________A.在测量小灯泡的功率时,用电压和电流之积来表示电功率B.研究电热和那些因素有关的实验中,用液柱的高度差来表示电热多少C.研究动能大小和那些因素有关的实验中,用小木块被推开的远近,来表示动能的大小(5)本实验进行了多次实验,多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是_____ A.伏安法测量定值电阻的阻值B.探究并联电路电流规律C.测量小石块的密度【答案】增加大甲线圈匝数越多同名磁极相互排斥 C A B【解析】【分析】(1)影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小和线圈的匝数。