初中物理电与磁测试及答案(1)

初中物理电与磁测试及答案(1)
一、电与磁压轴实验培优题
1．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。

⑴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。

⑵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：
__________________________；
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：
________________________；
⑶、在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？”
①．你对此猜想是：____________________________________；
②．现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法：_______________ 2．如图所示，将一根导体棒ab的两端用细导线与灵敏电流计组成一个闭合电路，并用绝缘细线悬挂起来放在U形磁铁的磁场中。

(1)让导体棒ab水平向左运动时，灵敏电流计指针向右偏转；导体棒ab水平向右运动时，指针向左偏转，说明感应电流的方向与_____有关；
(2)让导体棒ab水平向右缓慢运动时，灵敏电流计的指针向左偏转的角度较小；导体棒ab 水平向右快速运动时，灵敏电流计的指针向左偏转的角度较大。

说明感应电流的大小与_____有关。

(3)让导体棒ab沿竖直方向上下运动时，电路中_____（有/没有）感应电流产生。

(4)若保持导体AB不动，要产生感应电流，正确的操作是_____。

(5)下列电器中，应用电磁感应原理制成的是_____
A．电铃B．电风扇C．动圈式话筒D．动圈式扬声器
3．为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，小红同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示．
(1)小红是根据________来判断磁性强弱的．
(2)两电磁铁串联是为了研究磁性强弱与__________的关系，观察图中的现象，你的结论是：______.
(3)要使两电磁铁的磁性增强，滑动变阻器的滑片应向________端滑动．
(4)若将两电磁铁向中间靠拢，它们会互相________．
4．如图所示，某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件，实验时保持磁体位置不变．
(1)如图甲所示，电流计指针不偏转，这是因为导体ab______________；
(2)如图乙所示，电流计指针也不偏转，这是因为________________________；
(3)如图丙所示，电流计指针仍不偏转，这是因为导体ab虽有运动，但没有
________________；
(4)分析比较图四个实验现象，可以初步得出产生感应电流的条件：________________的部分导体，在磁场中做_____________运动．
5．如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，碲形磁体放在线圈周围．
（1）按他们这种方法刮漆，线圈___（填“能”或“不能”）持续转动．线圈转过平衡位置时会_____（填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”）．
（2）可以通过改变________方向，改变线圈的转动方向．（填一种方法）
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是______，这时可做的有效尝试是______．
6．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．
7．图1是探究什么情况下磁可以生电的装置。

在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB，导线的两端跟电流计连接。

次数磁杨方向导线AB运动方向电流计指针偏转方向
1
向左、斜向左向左
向上
2向右、斜向右向右
3
向左、斜向左向右
向下
4向右、斜向右
(1)让AB竖直向上运动，电流计的指针_____(填“偏转”或“不偏转”)。

(2)上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象，分析上表可以得出：闭合电路中的一部分导体在磁场中做_____运动时，导体中就产生电流
(3)如图2所示四幅图中实验或设备中应用了此原理的是_____。

(4)第4次实验中电流计指针偏转方向是_____。

(5)如果将蹄形磁体向左运动，电路中_____(填“能”或“不能”)产生电流。

8．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.
9．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，小鹭设计了如图所示的电路，图甲电源电压6V，R为磁感应电阻，其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图．
（1）当图乙S2断开，图甲S1闭合时，电流表的示数为_____mA．闭合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，说明磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐_____．
（2）闭合S1和S2，滑片P不动，沿电磁铁轴线向左移动磁感电阻R，测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I，算出R处磁感应强度B的数值如表．请计算x=5cm 时，B=_____T．
（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_____．
10．为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小勤所在的实验小组进行了如下实验：他们首先找了两颗大铁钉，用漆包线在上面绕制若干圈，做成简易电磁铁，然后分别按图接入电路．探究前，小勤他们还作了以下的猜想：
猜想A：电磁铁，顾名思义，通电时有磁性，断电时没有磁性；
猜想B：通过的电流越大，磁性越强；
猜想C：外形相同时，线圈的匝数越多，磁性越强．
探究过程如图所示．请你仔细观察这四幅图，然后完成下列填空．
（1）探究过程中通过观察来判断磁性的有无和强弱；
（2）比较图可以验证猜想A是正确的；
（3）比较图可以验证猜想B是正确的；
（4）通过图d中的实验现象可以验证猜想C是正确的；但仔细分析发现，猜想C的表述还不完整，还应补充条件．
11．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。

12．控制变量法是解决复杂问题的一种有效方法，在我们的生活、学习和工作中有广泛的应用。

(1)下面四个研究实例中，采取控制变量法的是___________（填写选项前的字母）。

A．用水流的形成类比电流的形成
B．研究磁场时，用磁感线描述空间磁场的分布情况
C．研究滑动摩擦力与压力大小关系时，保持接触面的粗糙程度不变
D．利用光线来研究光的直线传播现象
(2)在探究影响浮力大小因素的活动中，同学们提出了下列三种猜想：
猜想1：浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关。

猜想2：浮力的大小与液体的密度有关。

猜想3：浮力的大小与物体的重力大小有关。

同学们通过实验探究，验证了猜想1和猜想2是正确的。

对于猜想3，甲乙两同学分别进行了如下的实验探究。

①甲同学的实验探究如下：
实验：利用弹簧测力计、水和盐水，测算出同一铁块浸没在盐水中受到的浮力大小和浸没在水中受到的浮力大小不相等。

分析：由于铁块的重力大小不变，而铁块所受的浮力大小不等，所以铁块受到的浮力大小与铁块的重力大小无关。

结论：猜想3是错误的。

②乙同学的实验探究如下：
实验：利用弹簧测力计和水，测算出体积相同的铁块和铝块浸没在水中受到的浮力大小相等。

分析：由于铁块、铝块的重力大小不等，而它们受到的浮力大小相等，所以浮力大小与重力大小无关。

结论：猜想3是错误的。

对甲乙两同学的实验，你认为_________（甲同学/乙同学）的实验方法是不正确的，请具．体．指出他的错误是：________，根据他的实验和他的分析思路还可得出；_________的结论，这个结论是_________（正确/错误）的。

13．如图所示是研究电流磁效应的示意图．
（1）实验中的直导线是沿_____（填“南北”或“东西”）方向放置在小磁针的上方的．（2）实验结论是_____周围存在磁场，支持此结论的现象是_____．如果移走小磁针，该结论_____（选填“成立”或“不成立”）．
（3）如果探究磁场方向与电流方向的关系，应进行的实验是_____．
（4）首先发生该现象的科学家是_____．
（5）为了研究通电螺线管周围的磁场，如图，小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示．下列说法正确的是_____
A．如图中P、Q两点相比，P点处的磁场较强
B．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场会减弱
C．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场方向会改变
D．若只增大螺线管中的电流，P、Q两点处的磁场方向会改变．
14．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:_________________。

15．利用如图所示的实验装置探究电动机的工作原理，请你完成下列问题．
（1）通电后图甲中ab段导线受磁场力的方向竖直向上，请在图丙中作出ab段导线所受到的磁场力F′的示意图；
（_____）
（2）当线圈转过图乙所示位置时，通过改变_____的办法使线圈靠磁场力的作用可以继续顺时针转动至少半周；
（3）生产实际中，为使直流电动机的转子能持续不停地转动，在此结构的基础上主要是通过加装_____来实现的（填直流电动机的结构名称）．
16．某学校课外科技兴趣小组在物理老师的指导下设计了一个实验装置如图所示，用来探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管（线圈电阻忽略不计）和自制的针式刻度板组成，通过观察指针偏转角度的大小，来判断电磁铁磁性的强弱．用竹片削制的指针下方加装固定一物体E，导线a与接线柱2相连．
制定计划与设计实验
（1）为了使指针在受磁场力的作用在能绕O点转动，需在E处加装___________（选填“铜块”、“铝块”或“铁块”），加装物体后，为了确保指针能正确指示且具有一定的灵敏度，老师在O点转轴处涂抹润滑油，目的是___________，使指针转动更灵活．
（2）按图所示连接好电路，闭合开关．调节变阻器滑片P到某一位置，记下此时指针偏转的角度，保持滑片P位置不变，导线a改为与接线柱1相连，可以探究电磁铁磁性强弱与___________的关系；保持接线方式不变，移动变阻器滑片P，可以探究电磁铁磁性强弱与___________的关系；
进行实验与收集证据
（3）保持滑片P位置不变，导线a改为与接线柱1相连时，闭合开关后，指针偏转的角度将会___________；当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，指针偏转的角度将会___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）；
评估交流
（4）细心观察的小锋同学发现在实验过程中该自制装置的指针均向右偏转，只是偏转角度不同，该同学向老师提出能否让指针向左偏转，老师马上将一块小磁铁换装在如图的E 处，且让磁铁的右端为___________极，闭合开关后，同学们发现指针果然向左偏转．（6）你认为该装置中指针的偏转角度大小可能还与___________有关（写出一个即可）．
17．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_________
18．在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明用导线在固定的接线柱MN下悬挂一根轻质的铝棒ab，然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里，如图甲所示。

（1）小明闭合开关，看到铝棒稳定时如图乙所示；在探究导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的关系时，小明先仅对调磁极位置，闭合开关，观察到铝棒ab稳定时如丙所示，由此可知通电导线在磁场中受力的方向与____________方向有关。

然后小明保持图甲中的磁极位置不动，将铝棒ab两端对调后接入电路，发现铝棒ab的摆动方向依然如图乙所示，由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。

你认为小明的做法对吗?____为什么?_________。

（2）小明进一步猜想：在同一磁场中，磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关呢?为此小明决定在图丙所示的实验基础上，在电路中串入电流表，并通过将铝棒ab换成长短、粗细均相同但电阻更大的铁棒和电阻更小的铜棒来改变电路中的电流，进行对比实验。

① 实验过程中，小明应根据______（选填“电流表的示数”或“导线摆动角度”）来推断通电导线在磁场中的受力大小。

② 闭合开关，小明发现铁棒稳定时的位置都如图丁所示，与丙图实验现象相比，小明感到非常困惑。

请你指出小明实验设计中存在的问题并提出改进方法。

存在问题：_____________。

改进方法：_________________。

（3）若想利用小明的实验装置继续探究电磁感应现象，我们只需将图甲中的__________
（选填“开关”、“铝棒ab” 或“电源”）替换成_____________即可。

19．如图是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图（A为指针下方固定的铁块；线圈电阻忽略不计）。

小明通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。

开始时导线a与接线柱1相连，闭合开关，指针B绕固定点O点发生偏转。

（1）实验前，应将导线b与滑动变阻器的__________（选填“c”或“d”）接线柱连接。

（2）闭合开关，电磁铁的左端为__________极；使滑片P向左移动时，指针的偏转角度变大，说明电磁铁磁性强弱与__________有关。

（3）断开开关，将导线a与接线柱1相连改为与接线柱2相连，保持滑动变阻器的滑片P 的位置不变，再闭合开关，此时指针偏转角度__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（4）下图所示的装置中应用电磁铁工作的是__________。

（选填序号）
20．用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。

（1）实验中，通过观察_________________来判断电路中是否有感应电流；
（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中____感应电流，若磁铁不动，上下移动ab，电路中_______感应电流（两空均选填“有”或“无”）；
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。

请提出一条改进措施：______________；
（4）该实验的结论是：闭合电路的_______导体，在磁场中做__磁感线运动时，导体中就
会产生感应电流。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、电与磁压轴实验培优题
1．调节滑动变阻器的滑片位置（改变电阻等）电磁铁吸引铁钉（大头针）的多少在线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强（或电流越小，磁性越弱）在电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强（或线圈匝数越少，磁性越弱）在电流和线圈匝数一定时，铁芯越大磁性越强将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中，观察电磁铁吸引铁钉的多少
【解析】(1)如图，移动滑动变阻器的滑片，改变连入电路的电阻，改变电路中的电流。

电磁铁的磁性强弱不能直接用眼睛观察，而是通过电磁铁吸引大头针的多少来反映，吸引大头针越多，电磁铁的磁性越强。

(2) 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大，磁性越强；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，线圈匝数越多，磁性越强；（3）①猜想：在电流和线圈匝数一定时，铁芯越大磁性越强，②验证猜想的方法：将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中，观察电磁铁吸引铁钉的多少。

点睛：（1）电磁铁磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯．用控制变量法和转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素。

（2）改变电路电流用滑动变阻器，反映电磁铁磁性强弱用电磁铁吸引大头针的多少。

（3）总结实验结论时，一定注意控制变量法。

2．导体切割磁感线运动方向导体切割磁感线运动速度没有将蹄形磁体左右运动 C 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据题意知道，当导体ab的运动方向发生变化时，电流计指针的偏转方向发生变化，即电流的方向发生了改变，故说明感应电流方向与导体的运动方向有关。

(2)[2]根据题意知道，当ab切割磁感线的速度不同时，电流计的指针偏转角度不同，随着当ab运动速度的增大，电流计的偏转角度变大，说明电路中的电流随着切割速度的增大变大，即感应电流的大小与导体的运动速度有关。

(3)[3]让导体棒ab沿竖直方向上下运动时，导体的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以电路中没有感应电流产生。

(4)[4]若保持导体AB不动，要产生感应电流，正确的操作是将蹄形磁体左右运动。

(5)[5]电铃是利用的电磁铁的性质，通电时有磁性，断电时无磁性；电风扇的主要构造是电动机，电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的；动圈式话筒就是因为声音的振动使话筒的膜片振动，带动线圈运动而切割磁感线，产生与振动相应的电流，即工作原理是电磁感应；动圈式扬声器是因为线圈中通过变化的电流，从而使它受磁场的力忽大忽小，所以引起膜片的振动，而产生声音，它是利用电流在磁场中受力的原理工作的，故符合题意的是C。

【点睛】
本题考查的是探究电磁感应实验，涉及电磁感应现象的概念、产生感应电流的条件，还考查了学生根据实验现象得出结论的能力，同时考查了电铃、电动机、动圈式话筒和动圈式扬声器的原理。

3．吸引大头针的多少线圈匝数电流相同，线圈匝数越多，磁性越强左吸引
【解析】
【分析】
【详解】
（1）实验中小红是根据电磁铁吸引大头针的多少来判断磁性强弱，利用了转换法．（2）两电磁铁串联是为了使两电磁铁的电流相同，由图知，两电磁铁的线圈匝数不同，可以研究磁性强弱与线圈匝数的关系；
由图实验知，电流相同，匝数越多，吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强；（3）要使电磁铁磁性增强，应增大电路中的电流，故减小滑动变阻值，即将滑片向左滑动；
（4）根据安培定则，右手握住螺线管，四指弯曲指向电流的方向，则大母指的指向即为螺线管的磁场方向，即大母指端即为N极，可以判断左边电磁铁的上端为N极，下端为S 极；右边的电磁铁上端为S极，下端为N极，异名磁极相互吸引，所以二者向中间靠拢，它们会互相吸引．
【点睛】
右手螺旋（安培）定则应用时，要注意四指弯曲指向电流的方向，千万不要理解成线圈的绕向，有同学容易在这点混淆，有个简单的方法，即使用右手螺旋定则前先把电流方向标在线圈上．
4．没运动没闭合开关切割磁感线闭合电路切割磁感线
【解析】
【分析】
【详解】
（1）如图甲所示，导体ab速度为零，没有运动时电流计指针不偏转，没有产生感应电流．
（2）开关没有闭合，电路为断开状态，电流计指针也不偏转，没有产生感应电流．
（3）如图丙所示，这是因为磁感线方向是从N极指向S极的，导体上下运动，与磁感线平行，没有做切割磁感线运动，电流计指针仍不偏转，没有产生感应电流．
（4）产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动．
5．能切断线圈中的电流电流（或磁场）磁场太弱换用较强的磁场
【解析】
【分析】
【详解】
(1)将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时，切断电流，通过线圈的惯性转动半周，从而保证了线圈持续的转动下去；
(2)要改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，而线圈的受力方向由磁场方向和电。