北京市昌平区第二中学初三九年级物理电与磁汇编

北京市昌平区第二中学初三九年级物理电与磁汇编
一、电与磁压轴实验培优题
1．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____？
2．(1)如图所示，赤道表面地磁感线与水平地面平行指向北方，导线与能测微弱电流的电流表组成闭合电路，下列哪种操作可让电流表指针摆动？（______）
(2)科学家猜测，A地海龟在春季是利用地磁场(如图)向南返回出生地，以下为相关研究．
①在春季A地某屏蔽磁场的实验室中，无磁场环境下海龟无固定游向；当把海龟置于模拟地磁场中(用如图简化示意)，图中1为磁体N极，2为磁体____极，按科学家猜测，海龟应向____游动(选填“左”、“右”)．
②地磁场在缓慢变化，科学家每年记录海龟出生地筑巢地点移动的方向，并追踪地磁场的微小移动方向，发现_____，现象符合猜
测．
3．如图所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，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）以下是他的部分实验步骤：
①断开开关S，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最_______（选填“左”或“右”）端。

用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中；
②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中；
③仿照步骤②再进行两次实验。

实验次数123
I/A0.340.400.44
F0/N0.90.90.9
F/N0.840.820.81
（2）由表中数据可以得出的实验结论是：对于同一电磁铁，______________.
（3）闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为________________（选填“N”或“S”）极。

（4）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到___________的作用。

4．如图所示实验中，闭合开关，静止于金属轨道上的金属杆向左运动．
(1)这个现象说明了磁场对通电导体具有______的作用，观察实验现象后，应立即断开开
关，这是为了防止电流过大，长时间通电损坏_______．
(2)若要让金属杆向右运动，应采取的方法是_______．
A．改变电流方向或改变磁场方向
B．只能改变电流方向
C．电流方向和磁场方向同时改变
D．只能改变磁场方向
(3)实验中发现金属杆较重，不易起动，用下列轻质材料管替代金属杆后，会使实验效果明显的是_______．
A．细薄的塑料管
B．将锡箔纸卷在铅笔上成细管状，再抽出铅笔，形成的锡箔细管．
5．为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁．图上所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况．
根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它______的不同．
（2）通过比较_____________两种情况，可以验证猜想A是正确的．
（3）通过比较_____________两种情况，可以验证猜想B是正确的．
（4）通过比较d中甲、乙两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充_______．
6．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．
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．小波小组在“探究通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图甲所示电路。

实验时：（1）可通过观察________判断通电螺线管的磁极。

（2）如图乙所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与________的磁场相似。

（3）小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线匝数和电流大小都有关。

实验中，他将开关S 从换到2上时调节变阻器的片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节动变阻器是为了________，来研究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。

9．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
10．为了探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽作出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。

猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。

猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强。

为了检验上述猜想是否正确，小丽所在的实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁。

如图所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。

(注：a、b、c中线圈匝数相同)
根据小丽的猜想和实验，完成下面填空。

(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它的_______的不同。

(2)通过比较图______(填字母，下同)两种情况，可以验证猜想A是正确的。

(3)通过比较图_______两种情况，可以验证猜想B是正确的。

(4)通过比较图d中的甲、乙两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充的条件是________。

11．小刚学习了电磁铁的知识后，想知道电磁铁周围的磁场强弱与通入电磁铁的电流大小和距电磁铁的距离是否有关。

查阅资料知道，磁场强弱即磁感应强度（用B表示）的单位是T（特斯拉）。

图甲和图乙中电源电压均为6 V且恒定不变，图乙中R是磁敏电阻，其阻值随磁感应强度B的变化关系如图丙所示。

（1）由图丙可知，磁感应强度越大，R阻值越_____；小刚设计的图甲、乙组成的实验装置是通过________来判断R所处位置的磁感应强度。

（2）利用图甲、乙装置，保持_________相同时，闭合S1、S2后移动滑动变阻器的滑片，发现滑片P向左滑动时，灵敏电流计的示数不断变小，说明R所处位置的磁感应强度不断________（选填“增大”或“减小”）。

（3）当闭合S1、S2，保持滑片位置不变，沿电磁铁轴线方向移动R，测出R距离电磁铁的距离L和灵敏电流计的示数I，结合图丙计算出磁感应强度B的数值如下表.
L/cm12345
I/mA1015203050
B/T0.680.6___0.360.14
①当L＝3 cm时，将此时磁感应强度B数值填在上表中对应位置。

②分析以上数据可以得出，通入电磁铁的电流一定时，距电磁铁越远，磁感应强度B越______．
③综合（2）和（3）的实验结论可知，电磁铁周围的磁感应强度B与通入电磁铁的电流大小和距电磁铁的距离________（选填“有关”或“无关”）。

12．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．
13．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
14．如图所示是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图。

小谦同学实际探究时，在下表记录了实验情况。

实验序号磁场
方向
ab中
电流方向
ab
运动方向
1向下无电流静止不动
2向下由a向b向左运动
3向上由a向b向右运动
4向下由b向a向右运动
（1）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与________有关；比较实验
__________和____________，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。

（2）小谦通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的物理学方法是____________（选填下列选项对应的符号）。

A．类比法 B．控制变量法 C．转换法
（3）小谦想在这个实验的基础上进行改造，来探究“哪些因素影响感应电流的方向”。

为了观察到明显的实验现象，他应把图中的电源换成很灵敏的___________（选填“电流表”或者“电压表”）。

15．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：_____
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．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. 18．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）
19．在安装直流电动机模型的实验中，小明将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示：
(1)小明闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。

线圈原来不转的原因是_______；
(2)若要电动机转速加快，小明应将滑动变阻器的滑片向_______移动；
(3)接下来，小明把永磁铁换成图乙所示的电磁铁，并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B相连，使电磁铁线圈与电动机模型线圈并联后，合用一个电源。

当对调接在电源正、负极上的导线时，电动机线圈转动的方向会不会改变？答：_______，理由是_______；
(4)完成以上实验后，小明取下图甲中的电源换上小灯泡，在模型的转轴上绕上细线，如图丙所示，然后快速拉动细线，使线圈转动起来，结果小灯泡发光，此时这模型就相当于_______机。

20．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．
（1）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，物理学中将这种研究问题的方法叫做______ ．
（2）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：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越______ ，磁性越______ ；
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______ ，磁性越______ ．
【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．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。

2．C
【解析】
试题分析：（1）由电磁感应现象可知：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，导体
要产生感应电流；图中ABD导线的运动均没有切割磁感线，只有C做切割磁感线运动，故让电流表摆动的操作只有C；（2）①因两螺线管导线缠绕方向相同，电流方向相同，故图中1为磁体S极时，2为N极，海龟春季应该向南移动，而地磁场的N极在地理的南极负极，故海龟应向N极运动，即图中的左；②科学家猜测：海龟在春季是利用地磁场向南返回出生地，而题意又得结论现象符合猜测，故地磁场在缓慢变化，科学家每年记录海龟出生地筑巢地点移动的方向，并追踪地磁场的微小移动，发现海龟出生地筑巢地点移动的方向与地磁场的微小移动方向一致．
考点：电磁感应，地磁场、通电螺线管
3．右线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强 S 改变电路线圈中电流大小；
【解析】
【详解】
第一空．为保护电路，将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处，即最右端；
第二空．由表中数据可知,电磁铁的线圈匝数不变,只改变了电路中电流大小,且电流增大时,电子测力计示数的减小(即电磁铁对软铁块的吸引力增大)，所以可得出结论：通过电磁铁线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；
第三空．闭合开关S后，电流由下端流入，上端流出，据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极；
第四空．三次实验中，电磁铁的磁性越强通过改变电路线圈中电流大小实现，而电路线圈中电流大小是通过调节滑动变阻器来实现的。

因此滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到改变电路线圈中电流大小。

4．力电源AB
【解析】
【详解】
(1)如图电路,闭合开关，静止于金属轨道上的金属杆向左运动，这个现象说明了磁场对通电导体具有力的作用；因为实验时，电路近似短路，电流较大，所以观察实验现象后，应立即断开开关，这是为了防止电流过大，长时间通电损坏电源．
(2)因为导体受磁场力的方向与电流方向和磁场方向有关，所以只要改变其一，金属杆就会向右运动，故选A。

(3)实验中发现金属杆较重，不易起动，用轻质材料管替代金属杆，则替代材料必须是导体，若为绝缘体，不能导电，没有电流，不会受磁场力；
A．细薄的塑料管，是绝缘体，故A错误；
B．将锡箔纸卷在铅笔上成细管状，再抽出铅笔，形成的锡箔细管．锡箔纸能导电，且质量轻，摩擦力小，故Ｂ符合题意。

所以会使实验效果明显的是B．
5．电磁铁磁性强弱a、b b、c通电电磁铁的电流相同
【解析】
【详解】
（1）电磁铁磁性的强弱可用吸引大头针数目的多少来体现，是转换法的应用，所以通过观察电磁铁吸引大头针的多少的不同，来判断它磁性强弱的不同；。