【物理】九年级物理电与磁解题技巧和训练方法及练习题(含答案)含解析
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【物理】九年级物理电与磁解题技巧和训练方法及练习题(含答案)
含解析
一、电与磁选择题
1.下列对有关物理学家及其所做的实验表述不正确的是()
A. 托里拆利实验精确地测出大气压的数值
B. 奥斯特实验证明了电流周围存在磁场
C. 法拉第通过实验研究了磁场对通电导线的作用
D. 焦耳最先准确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、1643年,意大利科学家托里拆利实验第一次精确地测出大气压的数值,p0=1.013×105Pa,故A正确;
B、奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应,是第一个发现电现象与磁现象之间有联系的人,故B正确;
C、法拉第通过实验研究了电磁感应现象,从而使人类进入了电气化时代,故C不正确;
D、在大量实验的基础上,英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系,即发现了焦耳定律,故D正确.
故选:C.
【分析】(1)世界上第一个准确测出大气压数值的科学家是托里拆利;(2)奥斯特发现了电流的磁效应;(3)法拉第发现了电磁感应现象;(4)英国物理学家焦耳通过一系列实验发现了焦耳定律.
本题考查我们对一些重要的科学家及其贡献的了解和掌握,属于物理学常识,平时要注意物理学常识知识的积累.
2.如图所示四个实验中,能说明电动机工作原理的是()
A.
B.
C.
D.
【答案】 D
【解析】【解答】解:电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用;
A、该装置是奥斯特实验,表明通电导线周围有磁场,A不符合题意;
B、该装置没有电源,是发电机原理图,其原理是电磁感应现象,B不符合题意;
C、该装置是研究电磁铁磁性强弱的实验装置,是电流的磁效应,C不符合题意;
D、该装置有电源,是电动机原理图,表明通电的导体在磁场中受力的作用,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用是制成电动机.
3.有一小磁针静止在通电螺线管上方,如图所示,则通电螺线管()
A. 左侧为N极,a端为正极
B. 左侧为S极,a端为正极
C. 左侧为N极,b端为正极
D. 左侧为S极,b端为正极
【答案】 C
【解析】【解答】解:由于小磁针静止时,其左端为S极,右端为N极,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的右端为S极,左端为N极。
根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向。
利用安培定则可以确定电流是从螺线管的右端流入左端流出。
由于电流是从电源的正极流出,经过外电路回到电源负极。
所以可以确定电源的右端为正极,左端为负极。
故答案为:C。
【分析】根据磁极间的作用规律可知螺线管的磁极,再利用安培定则可知电流方向.
4.如图所示的四个装置,关于它们的说法正确的是()
A. 图a可用来演示电流的磁效应
B. 图b可用来演示电磁感应现象
C. 图c可用来演示磁场对电流的作用
D. 图d可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流
大小的关系
【答案】 C
【解析】【解答】A、该图中没有电源,即电磁感应现象,此实验说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,是发电机的工作原理,A不符合题意;
B、该图为奥斯特实验,说明通电导线周围存在着磁场,可用来演示电流的磁效应,B不符合题意;
C、该图中有电源,即闭合开关后,磁场中的金属棒就会在磁场中运动,即说明通电直导线在磁场中受到力,C符合题意;
D、该图说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数的多少有关,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】探究通电导体在磁场中受力的作用的装置中,有电源,磁体、导线等,当导线中电流相等时,可以探究电磁铁的磁性和线圈匝数的关系.
5.关于图中所示的通电螺线管,下列说法正确的是()
A. 通电螺线管的右端是S极
B. 只对调电源正负极,通电螺线管的磁场方向不发生改变
C. 通电螺线管的外部磁感线是从S极发出回到N极的
D. 当滑动变阻器的滑片向右移动时,通电螺线管的磁性增强
【答案】D
【解析】【解答】解:A、由于电源右端为正极、左端为负极,由安培定则可知,用右手握住通电螺线管,让大拇指指向右侧,故通电螺线管的右端是N极;故A错误;
B、改变电源的正负极后,螺线管中的电流方向发生了改变,通电螺线管的磁场方向发生改变,故B错误;
C、通电螺线管的外部磁感线是从N极发出回到S极的,故C错误;
D、滑动变阻器P向右移动时,接入电路中的电阻变小,电流变大,通电螺线管的磁性将增强.故D正确.
故选D.
【分析】(1)由螺线管的N、S极,据安培定则可判断出电流方向,而电流在电源外部从正极出来,回到负极,据此回答.(2)通电螺线管周围磁场的方向与电流方向和线圈的绕向这两个因素有关,若只改变其中的一个,磁场方向发生改变;若两个因素同时改变,磁场方向不变.(3)通电螺线管的外部磁感线是从N极发出回到S极的;(4)通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关,电流越大,磁性越强.
6.在昼夜明灯的地下停车场,驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停.如图是小吴设计的自动控制电路图,将光控开关(遮光时开关闭合)装在每个车位地面中央,红绿灯装在车
位入口上方.当车位未停车时绿灯亮,当车位已停车时红灯亮,则图中L1、L2()
A. 都是红灯
B. 都是绿灯
C. 分别是红灯、绿灯
D. 分别是绿灯、红灯
【答案】 D
【解析】【解答】解:由题当车位已停车时,光控开关被遮光而闭合,由图可知,此时左侧控制电路连通,电磁继电器中的电磁铁产生磁性,吸下衔铁,L2灯泡电路被接通,所以L2为红灯;
当车位未停车时,光控开关有光照而断开,电磁铁中无磁性,弹簧将衔铁拉起,L1电路接通而发光,所以L1为绿灯.故ABC错误,D正确.
故选D
【分析】根据光控开关的作用,分析左侧控制电路的通断,再分析两灯的工作状态即可解题.
7.小磁针静止时的指向如图所示,由此可知()
A. a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B. a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
C. b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
D. b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
【答案】B
【解析】【解答】据题目可知,小磁针左端是N极,右端是S极,所以电磁铁的左端,即a端为N即,右端为S极,据安培定则可知,电流从d端流出后进入电磁铁,D端是电源的正极,c端是负极,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据磁极间的相互作用判断螺线管的磁极位置,再利用安培定则判断电流方向和电源的正负极.
8.如图所示,闭合开关S,弹簧测力计的示数增大.下列分析正确的是
A. c端是S极,a是电源的正极
B. c端是N极,a是电源的负极
C. 若滑动变阻器的滑片向右滑动,弹簧测力计示数增大
D. 若将电源正负极接线的位置对调,弹簧测力计示数增大
【答案】B
【解析】【解答】解:A、闭合开关S,弹簧测力计的示数增大,由于此题下端为S极,并且弹簧测力计的示数变大,因为异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,所以电磁铁的上端为N极.故A错误;
B、由上述可知因为电磁铁的上端为N极,下端为S极,由安培定则可知,电流从电磁铁的上端流入,故电源b端为正极,a端为负极.故B正确;
C、若滑动变阻器的滑片向右滑动,滑动变阻器的电阻增大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变小,对上方的磁体的吸引力变小,所以弹簧测力计示数变小,故C错误;
D、若将电源正负极接线的位置对调,电磁铁的磁性强弱不变,极性相反,则c端变为S 极,与磁体相互排斥,故弹簧测力计的示数变小.故D错误.
故选B
【分析】首先要明确电磁铁磁性强弱的影响因素:有无铁芯、电流大小、线圈匝数的多少.
①首先由弹簧测力计示数变化确定电磁铁磁性强弱的变化,进而确定电流变化,判断出滑动变阻器的滑片移动,电路中电阻的变化,知道磁体的下端为S极和弹簧测力计的示数增大,根据磁体间的相互作用规律,从而可以判断出电磁铁的磁极极性.
②知道电磁铁的磁极极性,可利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向,从而可以确定电源的正负极.
③根据滑动变阻器滑片的移动引起电流的变化,再判断出电磁铁磁性强弱的变化,可从而以确定弹簧测力计示数的变化.
④磁感线方向不影响电磁铁磁性强弱的变化,但是电磁铁的极性相反,利用磁极之间作用规律,从而确定弹簧测力计示数的变化
9.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻随磁场增强而急剧减小的现象,图中GMR是巨磁电阻,闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器的滑片,以下分析正确的是()
A. 滑片向左移动时,电磁铁磁性减弱,指示灯亮度变暗
B. 滑片向左移动时,电磁铁磁性增强,指示灯亮度变亮
C. 滑片向右移动时,GMR电阻变小,指示灯亮度变亮
D. 滑片向右移动时,GMR电阻变大,指示灯亮度变亮
【答案】 B
【解析】【解答】A. B. 滑片向左移动时,滑动变阻器电阻变小,电流变大,电磁铁磁性增强,由于GMR电阻随磁场增强而急剧减小,所以指示灯电路的总电阻变小,电流变大,指示灯亮度变亮,A不符合题意,B符合题意;
C. D. 滑片向右移动时,滑动变阻器电阻变大,电流变小,电磁铁磁性减弱,由于GMR电阻随磁场增强而急剧减小,所以指示灯电路的总电阻变大,电流变小,指示灯亮度变暗,CD不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由滑动变阻器滑片的移动得知电路中电流的变化情况,通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定滑片移动时,其磁性强弱的变化;巨磁电阻和灯泡串联,先判断巨磁电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化,进一步判断亮暗的变化.
10.电磁炮是一种先进的动能杀伤武器,它是利用磁场对通电导体作用的原理,对金属炮弹进行加速,具有速度快、命中率高等待点。
下图中与此工作原理相同的是()
A. B.
C. D.
【答案】 D
【解析】【解答】解:A、图中实验装置,无电源,研究电磁感应现象,A不符合题意;
B、图中实验为电流的磁效应,B不符合题意;
C、图中的实验时探究带电体的性质,C不符合题意;
D、图中实验装置,有电源,研究通电导体在磁场中受力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】电流存在着三种效应:
(1)电流流过导体时导体发热,这种现象是电流的热效应.
(2)电流流过导体时导体周围产生磁场,这种现象是电流的磁效应.
(3)电流流过导体时导体发生化学变化,这种现象是电流的化学效应.
11.对下列现象的描述不合理的是()
A. 甲:奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场
B. 乙:闭合开关后小磁针静止后会指向如图所示的位置
C. 丙:利用这个装置可以探究“电磁感应”现象
D. 丁:电流相同,电磁铁的磁性随线圈匝数增加而增强
【答案】 B
【解析】【解答】解:A、甲:是著名的是奥斯特实验,小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场,选项正确,故不符合题意;
B、乙:根据安培定则,可以判断螺线管的左端是N极,右端是S极,再根据磁极间相互作用,小磁针左端为S极,右端为N极,选项错误,故符合题意;
C、丙:是通电导体在磁场中受力运动的实验,这一现象叫电磁感应现象,选项正确,故不符合题意;
D、丁:电流一定时,匝数越多,磁性越强,选项正确.故D不符合题意.
故选B.
【分析】(1)奥斯特实验第一个揭示了电和磁之间的联系,说明了电流周围存在磁场;(2)用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极;
(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象;
(4)电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关.
12.下列教材中的探究实验,不需要控制电流一定的是()
A. 探究导体电阻与长度的关系
B. 探究通电导体产生的热量与电阻的关系
C. 探究电功与电压的关系
D. 探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系【答案】A
【解析】【解答】解:A、电阻与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,与电流大小无关,探究与长度的关系,不用控制电流一定,A正确;
B、由Q=I2Rt可知,通电导体产生的热量与电路中的电流、导体的电阻和通电时间有关,要探究热量与电阻的关系,需控制电流和通电时间一定,B错误;
C、由W=UIt可知,要探究电功与电压的关系,需使电流和通电时间一定,C错误;
D、电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,要探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,需控制电路中的电流相同,D错误.
故选A.
【分析】若所探究的物理量与电流及其他因素有关,探究过程中需控制电流一定,根据各项分析即可得出结论.
13.如图所示,闭合开关S,弹簧测力计的示数增大.下列分析正确的是
A. c端是S极,a是电源的正极
B. c端是N极,a是电源的负极
C. 若滑动变阻器的滑片向右滑动,弹簧测力计示数增大
D. 若将电源正负极接线的位置对调,弹簧测力计示数增大
【答案】B
【解析】【解答】解:A、闭合开关S,弹簧测力计的示数增大,由于此题下端为S极,并且弹簧测力计的示数变大,因为异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,所以电磁铁的上端为N极.故A错误;
B、由上述可知因为电磁铁的上端为N极,下端为S极,由安培定则可知,电流从电磁铁的上端流入,故电源b端为正极,a端为负极.故B正确;
C、若滑动变阻器的滑片向右滑动,滑动变阻器的电阻增大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变小,对上方的磁体的吸引力变小,所以弹簧测力计示数变小,故C错误;
D、若将电源正负极接线的位置对调,电磁铁的磁性强弱不变,极性相反,则c端变为S 极,与磁体相互排斥,故弹簧测力计的示数变小.故D错误.
故选B
【分析】首先要明确电磁铁磁性强弱的影响因素:有无铁芯、电流大小、线圈匝数的多少.
①首先由弹簧测力计示数变化确定电磁铁磁性强弱的变化,进而确定电流变化,判断出滑动变阻器的滑片移动,电路中电阻的变化,知道磁体的下端为S极和弹簧测力计的示数增大,根据磁体间的相互作用规律,从而可以判断出电磁铁的磁极极性.
②知道电磁铁的磁极极性,可利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向,从而可以确定电源的正负极.
③根据滑动变阻器滑片的移动引起电流的变化,再判断出电磁铁磁性强弱的变化,可从而以确定弹簧测力计示数的变化.
④磁感线方向不影响电磁铁磁性强弱的变化,但是电磁铁的极性相反,利用磁极之间作用规律,从而确定弹簧测力计示数的变化
14.如图所示的充电鞋垫,利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线中就会产生电流,从而能
给鞋垫上的电池充电。
下图中与充电鞋垫的工作原理相同的是()
A. B. C. D.
【答案】 B
【解析】【解答】充电鞋发电时,利用线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流的原理,B 符合题意。
故答案为:B.
【分析】当闭合电路的一部分导体切割磁感线时,导体中产生感应电流,这是电磁感应现象。
15.“发电鞋”是一种新型科研产品,其内部安装有磁铁和线圈,当人行走时带动磁铁运动,线圈中就产生了感应电流,“发电鞋”的工作原理()。
A. 电磁感应
B. 电流的磁效应
C. 电流的热效应
D. 磁场对电流的作用
【答案】 A
【解析】【解答】“发电鞋”内部安装有磁铁和线圈,当人行走时带动磁铁运动,线圈做切割磁感线运动,线圈中就产生了感应电流,所以“发电鞋”的工作原理是电磁感应现象。
故答案为:A。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象。
16.电磁炮是一种先进的动能杀伤武器,它是利用磁场对通电导体作用的原理,对金属炮弹进行加速,具有速度快、命中率高等待点。
下图中与此工作原理相同的是()
A. B.
C. D.
【答案】 D
【解析】【解答】解:A、图中实验装置,无电源,研究电磁感应现象,A不符合题意;
B、图中实验为电流的磁效应,B不符合题意;
C、图中的实验时探究带电体的性质,C不符合题意;
D、图中实验装置,有电源,研究通电导体在磁场中受力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】电流存在着三种效应:
(1)电流流过导体时导体发热,这种现象是电流的热效应.
(2)电流流过导体时导体周围产生磁场,这种现象是电流的磁效应.
(3)电流流过导体时导体发生化学变化,这种现象是电流的化学效应.
17.如图所示,下列关于物理实验表述正确的是()
A. 图甲实验揭示了电流的周围存在磁场。
应用电磁铁
B. 图乙实验揭示了通电导体在磁场中受力运动。
应用发电机
C. 图丙实验是电磁感应现象。
应用是电动机
D. 图丁实验电源的左端是正极。
小磁针A端是S极
【答案】 A
【解析】【解答】A.该装置是奥斯特实验,是用来研究通电导线周围是否有磁场的实验装置,揭示了电流的周围存在磁场,应用为电磁铁;B.图乙实验揭示了通电导体在磁场中受力运动,应用是电动机;C.图丙实验是电磁感应现象,应用是发电机;D.由右手定则可知图丁实验电源的右端是正极,由同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥可知,小磁针A端是S极。
故答案为:A
【分析】在电和磁这一部分中,学到了很多电学设备,每个设备的制成原理是经常考查的知识点,一般来说,有电磁铁的仪器是电流的磁效应原理,发电机和动圈式话筒是电磁感应现象原理,电动机和扬声器是通电导体在磁场中受力原理.
18.如图所示,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管.闭合开关,待弹簧测力计示数稳定后,将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中,下列说法正确的是()
A. 电压表示数变大,电流表示数也变大
B. 电压表示数变小,电流表示数也变小
C. 螺线管上端是N极,弹簧测力计示数变小
D. 螺线管上端是S极,弹簧测力计示数变大
【答案】 C
【解析】【解答】解:(1)由图可知电流由螺线管的下方流入,则由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极,下端为S极;则螺线管与磁铁为同名磁极,相互排斥;
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻变小,则由欧姆定律可知电路中电流增大,即电流表的示数变大;
因为串联电路中,电阻越大,分得的电压越大,因此滑动变阻器两端电压减小,即电压表示数减小;故AB错误;
(2)由于通过电路的电流变大,则螺线管的磁性增大,螺线管与磁铁之间的斥力增大,因此弹簧测力计示数变小.故C正确,D错误.
故选C.
【分析】解答此题从以下知识点入手:
(1)影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯.线圈的匝数一定,电流越大磁性越强;
(2)运用安培定则判断通电螺线管的极性;
(3)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
(4)当变阻器R的滑片缓慢向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律和串联电路电压的特点可知电路电流表和电压表示数的变化.
19.下列的四幅图,对应的说法正确的是()
A. 如图甲,通电导线周围存在着磁场,将小磁针移走,该磁场消失
B. 如图乙,闭合开关,通电螺线管右端端为N极
C. 如图丙,此实验装置原理与发电机原理相同
D. 如图丁,实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用
【答案】 B
【解析】【解答】A.将小磁针移走,磁场也不会消失,A不符合题意;B. 如图乙,闭合开关,根据安培定则判断通电螺线管右端端为N极,B符合题意;C.图丙中实验装置原理与电动机原理相同,C不符合题意。
D如图丁,实验研究的电磁感应现象,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据电流方向利用安培定则判断通电螺线管的南北极的位置.
20.一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间,刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示.现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间,a、b为螺线管与电源的接口.某同学进行了如下四次操作:
①a接正极b接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
②b接正极a接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
③a接正极b接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
④b接正极a接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是()
A. ①和③
B. ②和④
C. ①和④
D. ②和③
【答案】D
【解析】【解答】解:①若乙图中a接正极b接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为S极,与甲图的磁场方向相反,线圈中通与图甲电流方向相同的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反;②若乙b接正极a接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为N极,与甲图的磁场方向相同,线圈中通与图甲电流方向相同的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;③若乙a接正极b接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为S极,与甲图的磁场方向相反,线圈中通与图甲电流方向相反的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;④若乙b接正极a接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为N极,与甲图的磁场方向相同,线圈中通与图甲电流方向相反的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反;
综合分析②③,故D正确.
故选D.
【分析】(1)根据安培定则判断通电螺线管的磁极;(2)磁场对电流(通电导体)有力的作用,据此制成了电动机;(3)通电导体受力的方向与电流的方向和磁感线的方向有关.。