九年级物理下册 电与磁章末练习卷(Word版 含解析)

九年级物理下册电与磁章末练习卷（Word版含解析）
一、三物理电与磁易错压轴题（难）
1．某同学猜想电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。

在探究“电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关”时，使用的器材有：学生电源、电磁铁、电流表、滑动变阻器、开关、软铁块P、铁架台、电子秤、导线若干。

某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变：
(1)实验时，他_______开关S，组装实验电路如图所示，请将滑动变阻器连入电路中，要求：滑片向左滑动时电路中电流变大；
(2)本实验中根据______________比较电磁铁磁性强弱；
(3)请设计出记录实验数据的表格，表中要有必要的信息。

（_________）
【答案】断开，
电子秤的示数
实验次数电流I/A电子秤的示数/g
1
2
3
……
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在连接电路时，开关S应处于断开状态。

由题意知，电路中变阻器调节电路的电流，
所以各元件串联；而滑片向左滑动时电路中电流变大，即滑片向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变小，所以变阻器下边的接线柱应接左边的；电路所用电源为学生电源，则电流表应用大量程0~3A，故电路连接如下：
(2)[2]实验根据电子秤的示数来比较电磁铁磁性强弱。

因为当开关闭合时，电路中有电流通过，电磁铁有磁性，对放在电子秤上的软铁块P有吸引力。

当电流越大时，电磁铁的磁性就越强，对软铁块的吸引力就越大，那么软铁块对电子秤的作用力就越小，则电子秤的示数就越小。

(3)[3]实验探究的是“电磁铁磁性强弱与电流大小的关系”，所以在实验时需记录电流的大小，而磁性的强弱是通过电子秤的示数来反映的，所以还需要记录电子秤的示数。

故实验表格如下：
实验次数电流I/A电子秤的示数/g
1
2
3
……
2．如图是小明“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。

（1）闭合开关后，当导体ab向左或向右运动时，电流表指针偏转，当导体ab向上或向下运动时，电流表指针不偏转，说明闭合电路中的部分导体在磁场中做___________运动时导体中会产生感应电流。

（2）实验中发现，当导体ab向左运动时，电流表指针向右，当导体ab向右运动时，电流表指针向左偏转，说明_________________________。

（3）针对这个实验，小明作了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想，为了验证小明的猜想，请你帮他设计主要的实验步骤：
______________。

（4）小明通过上述（3）的实验，发现磁场越强，产生的感应电流越大。

从而小明认为提高发电量的关键在于增强发电机电磁铁的磁性，只要不断增强电磁铁的磁性，就能获得更多的电能，这个观点正确吗？为什么？___________________________。

【答案】切割磁感线感应电流的方向跟导体做切割磁感线运动方向有关主要步骤：改变磁场强弱，让导体AB以相同的速度做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小不正确。

这个实验中，是将做切割磁感线的导体的机械能转化为电能，增强磁性可以提高能量的转化效率，但并不能使发电机产生多于导体机械能的电能
【解析】
【详解】
（1）如图的实验电路，闭合开关后，当导体ab向左或向右运动时，导体切割磁感线运动，故产生感应电流，电流表指针偏转，当导体ab向上或向下运动时，导体没有做切割磁感线运动，电流表指针不偏转，所以此实验过程说明闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时导体中会产生感应电流。

（2）实验中发现，当导体ab向左运动时，电流表指针向右，当导体ab向右运动时，电流表指针向左偏转，可见电流方向的不同与导体切割磁感线运动方向有关，即说明感应电流的方向跟导体做切割磁感线运动方向有关。

（3）要探究“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”，根据控制变量的思想，应保证切割磁感线的运动速度相同，改变磁场的强弱，比较电流表的偏转角度得出结论，所以为了验证小明的猜想，主要的实验步骤为：改变磁场强弱，让导体AB以相同的速度做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小。

（4）小明的观点是错误的，根据能量守恒定律知，能量不可能凭空产生，电磁感应现象中，电能是由机械能转化而来的，单独增强磁性时，并不能获得更多的电能，所以观点不正确。

3．如图所示装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右运动，发现导体棒cd也随之运动．此装置中：
（1）甲部分发生的是________现象，人们根据这一原理发明了________．
（2）有一种“车窗爆破器”，陆续安装BRT公交车的窗玻璃上，其原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力，上述过程产生的能量转化是电能转化为机械能，图中____（甲/乙）部分产生的能量转化，与这一过程是相同的．
【答案】电磁感应发电机乙
【解析】
（1）如图甲，用外力使导体棒ab水平向右运动时，切割磁感线运动，产生了电流，所以甲部分发生的是电磁感应现象，人们根据这一原理发明了发电机，使电能的大量使用成为
可能；
（2）有一种“车窗爆破器”，陆续安装BRT公交车的窗玻璃上，其原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力，上述过程产生的能量转化是电能转化为机械能；
图中乙部分，电流通过导体时，受到磁场力的作用而运动，所以乙部分的能量转化与这一过程是相同的．人们利用这一原理发明的电动机，为人们生产活动提供动力．
点睛：注意区分研究电磁感应和磁场对通电导线作用力的两个装置，从能的转化看，两者是相反的，即电磁感应现象中将机械能转化为电能，而磁场对通电导线的作用力，将电能转化为机械能．
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．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:_________________。

【答案】二力平衡乙较少(或明显减少) 较大(或明显) 铝不能被磁体吸引(或铝不能被磁化) 磁性屏蔽的效果与物体的哪些因素有关厚度磁卡放人铁盒中(或放入含有铁、镍丝的网状包里)
【解析】
【详解】
（1）回形针受到两个力的作用：重力和磁体的吸引力，处于静止状态，所以这两个力是一对平衡力。

故应用的原理是二力平衡；
甲乙两图比较，通过乙图中下方能够吸引的回形针数量，可以比较吸引力的大小，能达到
实验目的，而甲图，在纸片下方吸引回形针数量不能比较出吸引力的大小，不能达到实验目的。

因此选择乙图；
（2）①分析数据可以得出，在其它条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量较少，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，原因可能是铝不是磁性物质，不能被磁化；
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。

铁、镍、铝都是导体，它们对吸引力影响效果却不同。

因此提出的问题是：磁体屏蔽的效果与哪些因素有关；
（3）根据控制变量法的思路，要研究屏蔽效果与铁板面积的关系，必须保持铁板的形状、厚度一定，改变面积大小，观察回形针被吸起的数目多少；
（4）由于含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显，所以可以将磁卡放在铁盒中，磁性就能长时间保持了，磁卡不易受到外界磁场的影响。

【点睛】
注意理解体会实验采用了控制变量法和转换法，两种方法都是初中物理常用的研究方法，要熟悉两种实验方法在初中物理实验中的应用。

6．探究“产生感应电流条件”的实验步骤如图甲、乙、丙所示。

(1)本实验中，我们是通过观察____________来判断电路中是否有感应电流产生的。

(2)比较________两图可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；比较________两图可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。

(3)若图甲中AB棒不动，磁体左右水平运动，电路中________(选填“有”或“无”)感应电流。

(4)实验过程中，某些同学按图甲所示方法进行操作时，实验现象不太明显，请你分别从实验装置和操作过程两方面各提出一条改进的措施，实验装置方面：__________；操作过程方面：_____________。

【答案】灵敏电流计指针是否偏转甲、丙甲、乙有换用磁性更强的磁体加快导体的运动速度
【解析】
【详解】
（1）电路中产生的感应电流不能用眼睛直接观察，所以串联电流表，可以通过电流表指针是否发生偏转，判断电路中是否有感应电流。

（2）甲、丙两图是电路中的一部分导体都切割磁感线运动，甲图中有感应电流，丙图中无感应电流，说明电路是闭合电路时才产生感应电流。

甲、乙两图都是闭合电路的一部分导体，甲切割磁感线运动，乙没有切割磁感线运动，甲
图中有感应电流，乙图中无感应电流，说明导体在电路中切割磁感线运动时，才能产生感应电流。

（3）图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，相当于磁铁不动，导体切割磁感线运动。

所以电路中有感应电流。

（4）电流表指针偏转不明显，是电流太小，从装置上的改进方法：可以换用磁性更强的磁铁、可以换用匝数更多的线圈实验；
从操作角度改进：可以加快导体的移动速度，即使导体切割磁感线运动的速度更快。

【点睛】
重点是研究电磁感应的实验，牢记产生感应电流应具备三个条件，一、闭合回路，即必须是通路，二、一部分导体，三、切割磁感线运动。

7．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．
【答案】南北电流导线将通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转成立改变电流方向，观察小磁针的偏转方向奥斯特 C
【解析】
（1）由于地磁场的作用，小磁针会位于南北方向，要能观察到小磁针由于通电导线产生的磁效应面产生的偏转，通电直导线不能放在东西方向，这样观察到小磁针的偏转，应将放置在平行南北方向，并且在小磁针正上方；（2）实验结论是电流导线周围存在磁场，支持此结论的现象是将通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转．如果移走小磁针，该结论成立．（3）如果探究磁场方向与电流方向的关系，应进行的实验是改变电流方向，观察小磁针的偏转方向．（4）首先发生该现象的科学家是奥斯特．（5）由图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样，并且可以看到Q点铁屑的分布比P点密集，由此可
以确定Q点的磁场比P点强；螺线管周围磁场方向与螺线管中的电流方向有关，螺线管周围磁场强弱与螺线管中的电流大小有关，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, P、Q两点处的磁场减弱不变;若只增大螺线管中的电流，P、Q两点处的磁场方向不改变，故C正确．
8．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。

9．东东和辰辰在学习“探究电动机为什么会转动”后，来到实验室又经历了一些科学探究过程．
（1）验证磁场对电流的作用（如图甲所示）：将一白炽灯接通电源后，东东用一条形磁体靠近灯泡的玻璃罩，仔细观察灯丝，东东发现___________，该现象说明_____________。

（2）如图乙所示是东东和辰辰制作的电动机模型。

通电后，轻轻拨动线圈，他们发现电动机不转，下面是他们分析到的可能的原因，请你帮他们看一看，可能的是______．①线圈处于平衡位置；②接线柱接触不良；③磁铁的极性反了；④电池装反了；⑤转子受到的摩
擦力太大了；⑥转子与定子之间的摩擦力太大；⑦电池太旧了；⑧磁铁的磁性不够强．（3）经过处理，通电后轻轻拨动线圈，他们发现电动机只转动了一周，就在某一位置附近晃动几下停下来了．他们分析现象得到：“某一位置”是指______；如果要让电动机连续地转动下去，可以怎样改进____？
【答案】灯丝颤动磁场对通电导体有力的作用②⑤⑥⑦⑧平衡位置将线圈与半环（换向器）一起固定在转轴上，将线圈的两端分别与半环（换向器）的两端相连，通过电刷、半环（换向器）向线圈输入电流
【解析】（1）验证磁场对电流的作用（如图甲所示）：将一白炽灯接通电源后，东东用一条形磁体靠近灯泡的玻璃罩，因为灯丝通过的是方向一直变化的交流电，所以仔细观察灯丝，会发现灯丝颤动，现象说明磁场对通电导体有力的作用。

（2）如图分析线圈不能转动的原因：
①如图线圈没有处于平衡位置，不正确；
②接线柱接触不良时，电流不通，线圈不受力，不会转动，正确；
③磁铁的极性反了，线圈受力相反，但不是不能转动的原因，错误；
④电池装反了，线圈受力相反，但不是不能转动的原因，错误；
⑤转子受到的摩擦力太大了，磁场力不能克服摩擦力，不能转动，正确；
⑥转子与定子之间的摩擦力太大，磁场力不能克服摩擦力，不能转动，正确；
⑦电池太旧了，电流小，线圈受到的磁场力小，线圈可能不转，正确；
⑧磁铁的磁性不够强，则线圈受到的磁场力小，线圈可能不转，正确。

故选②⑤⑥⑦⑧。

（3）如图的实验装置在平衡位置时线圈会晃动几下停下来，不能继续转动，所以“某一位置”是指平衡位置；
如果要让电动机连续地转动下去，应该在线圈转过平衡位置时改变线圈中的电流方向，故可以将线圈与换向器一起固定在转轴上，将线圈的两端分别与换向器的两端相连，通过电刷、换向器向线圈输入电流；
也可以在刮去绝缘漆时，将一端全部刮掉，另一端刮去半周，使线圈转过平衡位置时切断电流，依靠惯性转过去，也可以使线圈持续转动。

故答案为： (1). 灯丝颤动 (2). 磁场对通电导体有力的作用 (3). ②⑤⑥⑦⑧ (4). 平衡位置 (5). 将线圈与半环（换向器）一起固定在转轴上，将线圈的两端分别与半环（换向器）的两端相连，通过电刷、半环（换向器）向线圈输入电流
点睛：要明白家庭电路中的电流是交流电，电流的大小和方向一直在改变，所以磁铁靠近灯丝时，灯丝会颤动；另外要知道换向器的作用，即线圈转过平衡位置时改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。

10．如图甲所示,使线圈位于两磁极间,
(1)通电后,图甲中ab段导线的电流方向是_______(选择“由a到b”、“由b到a”).图甲中ab 段导线受磁场力的方向向上,用箭头标示出图丙中ab段导线所受磁场力的方向.
(2)线圈转过图乙所示位置,用_________的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈.
(3)若把图甲中的电源换为电阻,快速转动线圈,电阻发热.此过程机械能先转化为__能再转化为__能.
【答案】由a到b改变电流方向电内
【解析】
(1)通电后，如图甲，电流经过开关，由a到b，故图中中ab段导线的电流方向是由a到b，图甲中ab段导线受磁场力的方向向上，在丙图中电流与甲图中相同，磁场方向也相同，所以丙图中ab段导线所受磁场力的方向仍为向上．
(2)如图乙搁置，线圈两边受磁场力的方向分别向上和向下，所以此处为平衡位置，要使线圈转过图乙所示位置时继续转动，应该在转过此位置时改变线圈中的电流方向．
(3)若把图甲中的电源换为电阻,快速转动线圈，线圈会切割磁感线运动，产生感应电流，所以电阻发热，即由于电磁感应现象，产生的电流，机械能转化为电能；电流通过电阻时，由于电流的热效应，电能转化为内能．
11．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。