九年级下册物理 电与磁专题练习(解析版)

九年级下册物理电与磁专题练习（解析版）一、三物理电与磁易错压轴题（难）1．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阻值/Ω603020151210（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】330LxΩRE⋅=1230100U R R--【解析】【详解】(1)[1]由表格数据可知，光照度与光敏电阻R3阻值的乘积相等，E×R3=0.5lx×60Ω=30lx•Ω即：330LxΩRE⋅=；(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I0=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：=100Ω0.01AU UR UI==总；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R3的阻值：R3=R 总-R 1-R 2=100U -R 1-R 2，根据第一步的结果可知：03123030=100E R U R R =-- 。

2．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，蹄形磁体放在线圈周围．（1）直流电动机的工作原理是利用________ 有力的作用．（2）按他们这种方法刮漆，线圈在刚转过平衡位置时________ （选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”），目的是使线圈能够________（3）可以通过改变________ 方向，改变线圈的转动方向（填一种方法）．（4）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________ ，这时可进行的有效尝试是________【答案】磁场对通电导体 切断线圈中的电流 持续转动 电流（或磁场） 磁场太弱 换用较强的磁场（后两空合理即可）．【解析】(1)直流电动机的工作原理是利用磁场对通电导体有力的作用；(2)按他们这种方法刮漆，线圈在刚转过平衡位置时，没有刮漆的地方与支架连接不能导电，即切断线圈中的电流，目的是使线圈能够依靠惯性继续转动；(3)改变线圈的转动方向的方法有两种：一是改变线圈中的电流方向，可以将电源正负极对调；二是改变磁场方向，可以将磁体两极对调；(4)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，原因可能是磁场太弱，解决的方法是换用磁性更强的磁体；也可能因为电源电压低，可以换用电压更高的电源解决。

3．如图所示是同学们安装的直流电动机模型．(1)在某次安装直流电动机模型活动中，小孙、小金、小星各自把安装好的电动机接入电路，闭合开关线圈均不转．若小孙用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是_____________；若小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是______________；若小星在原磁体上加一块磁体，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是________________．(2)线圈正常转动后，若把电源的两极对调一下，观察到线圈转动的________发生变化；若改变线圈中的电流大小，观察到线圈转动的________发生变化．(3)许多家用电器用到电动机，请你列举一种装有电动机的家用电器的名称：__________．【答案】线圈在平衡位置换向器与电刷接触不良(或摩擦过大)磁体磁性太弱方向速度电风扇(或洗衣机等)【解析】【分析】【详解】（1）闭合开关线圈均不转．小孙用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是线圈在平衡位置，转动一个角度后，线圈两边受力不平衡，线圈会持续转动；小金用手轻轻把电刷（铜片）弯曲一下，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是：换向器与电刷接触不良，无电流通过，也可能是摩擦过大，调整后摩擦力小了，线圈转动；若小星在原磁体上加一块磁体，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是磁体磁性太弱．（2）直流电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关；线圈正常转动后，若把电源的两极对调一下，电流方向改变，所以观察到线圈转动的方向发生变化；若改变线圈中的电流大小，观察到线圈转动的速度发生变化．（3）许多家用电器用到电动机，日常家电中装有电动机的有：电风扇、洗衣机等．4．在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小亮制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路进行实验．(1)根据图示的情境可知，电磁铁________(选填“甲”或“乙”)的磁性强，说明电流一定时________，电磁铁磁性越强．(2)当滑动变阻器滑片P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”)，说明同一电磁铁，通过的电流越________，电磁铁的磁性越强．(3)电磁铁甲的上端是________极，下端吸引大头针，可以使大头针磁化，大头针下端分散的原因是________．【答案】甲线圈匝数越多增加大 N 大头针被磁化，同一端的磁性相同，同名磁极相互排斥【解析】(1)由图可知，甲吸引的大头个数多，故甲的磁性强，在电流相同的情况下，匝数越多，电磁铁的磁性越强；(2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电阻减小，电流变大，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加；说明电流越大，电磁铁磁性越强；(3)根据右手安培定则，四指绕向电流的方向，大拇指所指的方向即为螺线管的N极；则乙铁钉的上端是电磁铁的S极；大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散．点睛：根据电磁铁吸引大头针个数的多少判断电磁铁磁性的强弱；根据滑片移动，判定电流的变化，从而判断出磁性的变化．5．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．6．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________。

【答案】磁性强弱 a、b b、c 电流相同时【解析】（1）电磁铁磁性强弱无法捕捉，通过它吸引大头针的数目来判断，这是转换法的思想；（2）研究磁性的有无由电流通断控制，保证匝数、电流都一定，故选a、b；（3）研究磁性强弱与电流的关系，保证匝数一定，开关都闭合，故选b、c；（4）d中甲乙两电磁铁是串联的，故电流相等，这是前提条件．故答案为：（1）磁性强弱；（2）a、b；（3）b、c；（4）电流相同时．【点睛】电磁铁磁性的有无与电流的通断有关，磁性强弱与两个因素有关：线圈匝数多少、电流大小．研究磁性强弱的影响因素时控制一个因素不变，改变另一个因素，是控制变量法的应用，磁性的强弱通过吸引大头针的数目来判断，这是转换法的应用．7．磁场的强弱用磁感应强度（用字母“B”表示）的大小来表示，磁感应强度的单位是特斯拉（用字母“T”表示）．某种材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．若R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值，右图为某磁敏电阻的电阻比值跟磁感应强度B关系的图象，现在要测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B．提供的实验器材如下：一节旧干电池，磁敏电阻R B（无磁场时阻值R0=100Ω），两个开关S1、S2，导线若干．另外，还有可供再选择的以下器材：A．电流表A（量程：0~0.6A，0~3A）；B．电压表V（量程： 0~3V，0~15V）；C．定值电阻R1（阻值：1.5kΩ）；D．定值电阻R2（阻值：80Ω）；E．定值电阻R3（阻值：5Ω）．（1）设计一个可以准确测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为1.0 ～1．2T．请你从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材，并根据要求完成下列问题．①选择的两种器材是（填写器材前面字母序号）．②选择电表的量程．③在答题卡方框中现有电路的基础上画出实验电路图（实验测量过程中不拆接电路）．（2）若要准确测出该磁敏电阻所处磁场磁感应强度大小约为0.1 ～0.3T的阻值，在你设计测量的电路中，从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材是（填写器材前面字母序号）．【答案】（1）①BC ②0~3V ③电路设计如下图所示；（2）BD【解析】试题分析：（1）由图像由线可知，当B大小约为1.0 ～1．2T时，的值约为12~14，由于R0=100Ω，所以可得，R B约为1200Ω~1400Ω，最接近于定值电阻R1；电源为一节干电池，一节电池的电压为1.5V，则电路中的最大电流I大=1.5V/1200Ω=0.00125A＜0.02A，所以，电流表不可选，应选电压表，电压表的量程为0～3V；经以上分析可知，实验电路图应采用串联分压，实验测量过程中不拆接电路，需要两个开关控制，如下图所示：（2）磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为0.1﹣0.3T时，由图象可知，大约在0.5﹣3之间，对应的电阻R B在50Ω﹣300Ω，电路中的最大电流I大=1.5V/50Ω=0.03A，电路中的电流太小，所以，电流表不可选，应选电压表，由串联电路的分压特点可知，选用1.5kΩ和5Ω的电阻时，它们分得的电压太大或太小，无法测量，应选阻值为80Ω的定值电阻R1．【考点定位】电与磁8．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．【答案】（1）吸引小铁钉（大头针等）的多少（2）a和b （3）b和c （4）通过的电流相等【解析】（1）为了便于观察，我们把电磁铁的磁性的有无和强弱转化为电磁铁所能吸引小铁钉个数的多少来分析判断；（2）由ab两图可知，a图的开关断开，电路中没有电流，电磁铁也不吸引大头针闭合，说明电磁铁没有磁性．b图的开关闭合，电路中有电流，电磁铁吸引大头针闭合，说明电磁铁有磁性．由此知A是正确的．（3）猜想B是验证磁性的强弱是否与电流大小有关，因此要控制匝数相同，电流大小不同．比较分析题目中的这几个图，发现只有bc符合条件．（4）猜想C是验证磁性的强弱是否与线圈的匝数是否有关，因此要控制电流的大小相同，线圈匝数不同．在d图中，由于两电磁铁串联，控制了电流相等，而匝数不同，故该图符合条件．故我们在分析过程中，还应强调增加“电流相同”这个条件．故答案为（1）吸引小铁钉（大头针等）的多少；（2）a和b；（3）b和c；（4）通过的电流相等．9．归纳式探究-研究带电粒子在回旋加速器中的运动：（1）磁体周围存在磁场，磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T．我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小．磁感应强度大的地方，磁感线密；磁感应强度小的地方，磁感线疏．条形磁体外部的磁感线分布如图甲所示，则a、b两点磁感应强度较大的是__．磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场．（2）回旋加速器的原理如图乙所示，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，被置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中，它们接在电压一定的交流电源上，从D1的圆心O处释放不同的带电粒子（加速度可以忽略，重力不计），粒子在两金属盒之间被不断加速，最终离开回旋加速器时，获得一定的最大动能．改变带电粒子质量为m，电荷量为q，磁感应强度B，金属盒半径R，带电粒子的最大动能E k随之改变．得到数据如表：①E k= k__，其中k=___（填上数值和单位）．②对于同一带电粒子．在不同的同旋加速器中，要获得相同的最大动能，则金属盒半径R与磁感应强度B的关系可以用图象中的图线___表示．【答案】a222q B Rm0.5J•kg/（C2•T2•m2） c【解析】试题分析：我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小．磁感线密的地方，磁感线密；磁感应强度小的地方，磁感线疏．a点磁感线密，磁感线密．(2)比较次数1和2，在q、B、R相同时，m变为原来的两倍，E k变为原来的1/2，可知动能E k与质量m成反比；比较次数1和2，在m、B、R相同时，q变为原来的3倍，E k变为原来的9倍，可知动能E k与q2成正比比较次数2和4，在q、m、R相同时，B变为原来的两倍，E k变为原来的4倍，可知动能E k与B2成正比比较次数1和5，在q、B相同时，m变为原来的两倍，R变为原来的3倍，E k变为原来的18倍，可知动能E k与R2成正比．综上所述：E k= k将第一组使用数据代入解得，k=0.5J•kg/（C2•T2•m2）；②由E k= k，B=，对于同一带电粒子．在不同的同旋加速器中去，q和m相同，要获得相同的最大动能，则金属盒半径R与磁感应强度B的关系应成反比．C 图像符合要求．考点：控制变量法，和实验数据的分析．10．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。