人教版九年级物理下册 电与磁单元练习(Word版 含答案)

人教版九年级物理下册电与磁单元练习（Word版含答案）
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．如图所示电路，是某学校楼道自动控制照明系统，R3是一光敏电阻，其阻值随“光照度E“的增大而减小，且成反比，其具体关系如下表所示（光照度E的单位是：勒克斯，符号Lx：光越强，光照度越大），
光照度E/L x0.51 1.52 2.53
光敏电用R3阻
603020151210
值/Ω
（1）根据表格中数据写出光敏电阻的阻值R3与光照度E的函数关系式_________________;（2）当线圈中电流减小至10mA时，电磁继电器衔铁被弹簧拉起，启动照明系统，利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0 Lx时，照明系统内照明灯自动工作。

若已知控制电路电源电压U v，电磁继电器线圈电阻为R1Ω.滑动变阻器最大阻值为R2Ω。

闭合开关，把滑片移到b端，则可得到照明系统启动时的光照度E0=______________。

【答案】330Lx ΩR E
⋅=
1230100U R R -- 【解析】
【详解】 (1)[1]由表格数据可知，光照度与光敏电阻R 3阻值的乘积相等，
E ×R 3=0.5lx×60Ω=30lx•Ω 即：
330Lx ΩR E
⋅=； (2)[2]闭合开关S ，将滑片P 移至b 端，变阻器接入电路中的电阻最大，由题可知，当线圈中电流减小至I 0=10mA=0.01A 时，电磁继电器衔铁被弹簧拉起，启动照明系统，所以，电路中的总电阻：
=100Ω0.01A
U U R U I ==总； 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R 3的阻值：
R 3=R 总-R 1-R 2=100U -R 1-R 2， 根据第一步的结果可知：
0312
3030=100E R U R R =-- 。

3．在学习了电和磁的知识后，小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验．他找了一枚缝衣针，在“吸铁石”上擦了几下，然后用一根细软的棉线将缝表针悬挂起来井保持水平，结果发现静止后针尖总是指向南方，这说明缝衣针已经磁化成了一枚小磁针。

为验证奥斯特实验，小杰把通电的台灯(60 W)导线移到缝衣针的下方，并靠近缝衣针平行放置，结果发现缝衣针并未发生偏转，带着疑问，小杰在科学课堂上与大家展开讨论。

结果出现了两种不同观点，这时，老师让小杰用两节干电池(3 V)和一段电阻丝(15 Ω)重新做这个实验．结果缝衣针发生了偏转。

(1)磁化后，这枚缝衣针的针尖是________极；(填“S ”或“N ”)
(2)在课堂实验中，电阻丝中通过的电流大小为________安；
(3)下面是同学们在课堂讨论中形成的两种观点，通过小杰的课堂实验可以否定的是______(填“A ”或“B ”)
A ．台灯线内有两根导线，且电流方向相反，产生的磁性相互抵消
B ．台灯线内电流太小，产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转
【答案】S 0.2 B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[2]缝衣针被悬挂起之后针尖总是指向南方，根据人们对磁极的规定可知，针尖是南极，即S 极。

(2)[2]由欧姆定律公式可得，课堂实验中，电阻丝中通过的电流大小为
3V ==0.2A 15Ω
U I R =
(3)[3]台灯导线中的电流为 60W =0.27A 220V
P I U 台灯台灯台灯=≈ 可见电阻线中的电流与台灯导线中的电流大小相差不大，所以台灯线不能使缝衣针偏转不是由于电流太小引起的；其真正的原因应该是，台灯是交流电，并行的导线中瞬间的电流方向是相反的，因此产生的磁场相互抵消，不会使缝衣针发生偏转，故B 可以否定。

4．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；
5．瑞瑞同学有-辆玩具电动车，在行驶的过程中，车上的小动物可以自由旋转，这种功能是由两个电动机带动的，如图所示是该玩具电动车的简化电路图．目前该车某一处出现了故障：通电后玩具电动车只能行驶，上面的动物不能旋转．对此，瑞瑞同学提出了猜想：
[猜想与假设]
(1)可能是旋转开关有故障；(2)可能是旋转定时器有故障；(3)可能是________有故障．瑞瑞同学利用一只电压表来判断故障的位置．
[进行实验]
（1）将玩具电动车装上四只新干电池，闭合旋转开关和旋转定时器；
（2）将电压表一端接在d点不动，另一端依次接在a点、b点和c点，观察电压表示数． [分析与论证]
（1）如果另一端接在点时电压表有示数，接在点时无示数，说明旋转开关________（选填“断路”、“短路”或“正常”）；
（2）如果另一端分别接在、点时，电压表都有示数，然后改接到点，发现电压表仍然有示数，且，说明________和________正常，________有故障．
[交流评估]
瑞瑞将他的检修方法与小明和小华进行了交流．
（1）小明说，在[进行实验]的第（2）步，只用一根导线连接、，就可以判断旋转电动机是否断路，方法是：如果旋转电动机________，就表明它是好的．
（2）小华说，在[进行实验]的（2）第步，也可以用电流表检测旋转开关和旋转定时器是否损坏，方法是：将电流表接、，如果旋转电动机仍不转，表明旋转开关可能是
________（好的/坏的）；再将电流表接、，判断旋转定时器的好坏；但绝对不能将电流表接到、之间，否则有可能________．
【答案】旋转电动机断路旋转开关旋转定时器旋转电动机转动好的短路
【解析】
【分析】
（1）由题知，通电后玩具电动车只能行驶，而上面的动物不能旋转，说明行驶电动机所在的支路没有问题，问题在旋转电动机所在的支路。

（2）将电压表一端接在d点不动，如果另一端接在a点时电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源的正负极之间是通路；接在b点时无示数，说明ab之间有开路，据此判断；将电压表一端接在d点不动，如果另一端接在a、b点时，电压表都有示数，然后改接到c点，发现电压表仍然有示数，且，说明电压表的正负接线柱与电源的正负极之间是通路、cd之间有故障，据此判断。

【详解】
将电压表一端接在d点不动，如果另一端接在a点时电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源的正负极之间是通路；接在b点时无示数，说明旋转开关开路；如果另一端接在a、b点时，电压表都有示数，然后改接到c点，发现电压表仍然有示数，且
，说明另一端接c点时，电压表的正负接线柱与电源的正负极之间是通路，cd之间有故障，即旋转电动机有故障。

故答案为：(1). 旋转电动机 (2). 断路 (3). 旋转开关 (4). 旋转定时器 (5). 旋转电动机 (6). 转动 (7). 好的 (8). 短路
【点睛】
本题考查了学生利用电压表判断电路故障的分析能力，平时做实验时试一试，多积累这方面的经验。

6．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：_______________【答案】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。

7．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。

【答案】电流表有有加大磁场强度（换用线圈、灵敏电流计等）一部分切割
【解析】（1）实验时，通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流；
（2）磁铁左右水平运动，以磁铁为参照物，导线就是水平运动的，做的是切割磁感线的运动，所以就会产生感应电流．若导体ab沿磁感线上下运动，不切割磁感线，电路中无感应电流；
（3）我们可以将导体ab换成多匝线圈来增大感应电流，更容易观察；
（4）结论：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流.
故答案为：（1）电流计指针的偏转；（2）有；无；（3）将导体ab换成多匝线圈；（4）闭合电路；切割．
8．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/cm123456
I/mA101215203046
B/T0.680.650.600.510.20
(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。

9．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“磁体对回形针吸引力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)如图甲所示，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同物体时，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。

回形针的放置有乙、丙两种
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；
(2)选择正确方法后，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，观察能吸引的回形针个数，多次实验后将数据记录在下表中：
磁体与纸片之间放入的物体不放物体铁板镍板铝板陶瓷板玻璃板塑料板吸引回形针数量/个4113333
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)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。

【答案】二力平衡乙较少较大铝不能被磁化厚度
【解析】
【分析】
【详解】
(1)]1]回形针被吸附在纸片下面时，受到磁体的吸引力和重力的作用，处于静止状态，所以
是据二力平衡的原理。

[2]实验操作时，应选择乙图中的方法，因为乙图中每个回形针都只受到磁体的吸引力和重
力的作用，而丙图中，处于中间的回形针除了受到吸引力和重力的作用还受到下面的回形
针的作用力，且所受的吸引力是上面的回形针磁化后的吸引力，而不是磁体本身的吸引
力，故不选丙图。

(2)①[3][4]由表格数据可知，在其他条件相同时，放入铁板或镍板时，吸引的回形针数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响较大，即对磁性屏蔽效果明显。

②[5]铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是铝不能被磁化。

(3)[6]在纸上放入的铁板应是形状和厚度都相同，面积不同，因为要探究的是吸引力与铁板
面积的关系。

10．用如图甲、乙所示的装置，分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”．
（1）在图甲中，闭合开关后，通电螺线管的右端为______极．（选填“N”或“S”）（2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变．这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和______________有关．
（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，灵敏电流计的指针___（选填“会”或“不会”）偏转．这说明闭合电路的部分导体在磁场中做______运动时，导体中会产生感应电流．
【答案】N 电流方向会切割磁感线
【解析】
试题分析：（1）由图知：闭合开关，电流从螺线管右侧流入，从左侧流出．用右手握住螺线管，四指指向电流方向，则大拇指所指的方向即通电螺线管的右端为N极，另一端为S 极．如下图所示：
（2）改变电源的正负极后，螺线管中的电流方向发生了改变，小磁针的N极指向与原来相反，说明磁场的方向相反，由此可以确定，螺线管磁场的方向与电流方向有关；（3）闭合电路中的一部分导体左右运动时，在磁场中做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流，灵敏电流计的指针会偏转．
【考点定位】通电螺线管的磁场
11．在探究通电螺线管外部磁场的实验中，采用了图所示的实验装置．
（1）当闭合开关S后，小磁针____发生偏转（填“会”或“不会”），说明通电螺线管与小磁针之间是通过____发生力的作用．
（2）用铁屑来做实验，得到了图所示的情形，它与____磁铁的磁场分布相似．为描述磁场而引入的磁感线____真实存在的．
（3）为了研究通电螺线管的磁极性质，老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况．实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的____有关，且这个关系可以用____判断．
（4）闭合开关S，通电螺线管周围的小磁针N极指向如图所示，由图可知：在通电螺线管外部，磁感线是从____极发出，最后回到____极．
【答案】会磁场条形不是电流方向右手螺旋定则 N S
【解析】
【分析】
【详解】
（1）当闭合开关S后，根据用右手螺旋定则判断电磁铁的磁极左S右N，小磁针左端为N 极，和电磁铁的右端N相排斥会发生偏转，说明通电螺线管与小磁针之间是通过磁场发生力的作用；
（2）用铁屑来做实验，根据图所示的情形，它与条形磁铁的磁场分布相似．为描述磁场而引入的磁感线不是真实存在的；
（3）通电螺线管的磁极极性只与它的电流方向有关，且这个关系可以用右手螺旋定则判断；
（4）在通电螺线管外部，磁感线是从N极发出，最后回到S极。

12．小明同学做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中：
（1）实验装置中的甲部分，应用的物理原理是_____．
（2）实验装置中的乙部分，在cd棒运动过程中，是将电能转化成_____能．
（3）此装置中_____（填“甲”或“乙”）部分产生的现象，与生活中电动机的工作原理是相似的．
【答案】电磁感应现象机械乙
【解析】
【分析】
（1）电磁感应现象，即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，此时电路中就会产生感应电流，发电机就是利用该原理制成的；（2）直流电动机原理是通电导线在磁场中受力的作用；故由题干中电路的结构和特点分析判断即可解决该题．
【详解】
(1)由题干图可知：闭合开关，将导体ab水平向右移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生，这是利用电磁感应现象的原理实现的，此时导体ab相当于电源；
(2)此装置中的cd相当于放入磁场中的通电导体，据通电导体在磁场中受力的作用，故cd 受力运动，它是将电能转化为机械能；
(3)电动机是利用通电导线在磁场中受力作用的原理工作的，故与乙装置产生的现象相类似．
故答案为(1)电磁感应现象;(2)机械;(3)乙．
13．如图所示为探究“磁生电”的实验装置。

（1）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导体在蹄形磁体中上下运动，电流计指针_______偏转，断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针_______偏转；（选填“会”或“不会”）
（2）若保持导体ab不动，要产生感应电流，正确的操作是_______；
（3）该实验利用的原理是_______，现实中可以用来制作_______；
（4）若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”，可以将图中的电流计更换为
_______，通过实验发现，通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关，而且与
_______有关。

【答案】不会不会闭合开关、将蹄形磁铁左右移动电磁感应发电机电源磁场方向
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，没有切割磁感线，电流计指针不偏转；让导体在蹄形磁体中上下运动，导体切割磁感线，会产生感应电流；若开关断开，电路是断路，电流计指针不会偏转；
（2）[3]若保持导体ab不动，要产生感应电流，可以闭合开关，将蹄形磁铁左右移动，此时导体也是做切割磁感线运动，能产生感应电流；
（3）[4][5]该实验利用的原理是电磁感应现象，利用电磁感应现象制成了发电机；（4）[6][7]若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”，可以将图中的电流计更换为电源，给导体通电，磁场会对导体产生力的作用；通过实验发现，通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关，而且与磁场方向有关。

14．下图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，导体ab、开关、灵敏电流表用导线连接，组成电路．
（1）实验中，我们通过电流表指针是否偏转来判断电路中是否有_______；通过指针偏转的方向判断_________________．
（2）闭合开关，让导体ab在磁场中上下运动，发现电流表的指针_______；让导体ab静止，磁铁水平向右运动，则电流表的指针______．（选填“偏转”或“不偏转”）（3）如果想进一步探究感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关，则应闭合开关，保持其它条件不变，只改变 _____________，观察____________得出结论．
【答案】感应电流感应电流的方向不偏转偏转导体运动的快慢电流表的示数【解析】
【分析】
（1）在探究感应电流的实验中，是通过灵敏电流表指针的偏转来却定感应电流的产生及电流方向的；
（2）产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动；
（3）要验证感应电流的大小和导体切割磁感线运动快慢的关系，就要控制其它因素一定，。