九年级物理下册第十六章第二节电流的磁场同步测试苏科版.docx
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九年级物理下册第十六章第二节电流的磁场同步测试苏科版
电流的磁场
一、单选题（共10题；共20分）
1.（2017•聊城）如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关S后，下列判断正确的是（ ）
A. 通电螺线管的左端为N极 B. 小磁针一直保持静止
C. 小磁计的S极向右转动
D. 通电螺线管外A点的磁场方向向左
2.如图所示，两个电磁铁的铁芯正对．如果共用一个电源，要使它们相斥，以下连接方法中不正确的是 （ ）
A. 用导线连接a、c，b接电源正极，d接电源负极
B. 用导线连接b、d，a接电源正极，c接电源负极
C. b、c连在一起接电源正极，a、d连在一起接电池负极
D. a、d连接在一起，b接电源正极，c接电源负极
3.如图是温度自动报警器的原理图．以下说法中正确的是（ ）
A. 温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的 B. 报警器中的电磁铁运用了电流的热效应
C. 报警器中的电磁铁工作时周围产生大量的磁感线
D. 报警时电磁铁的左端是N极
4.要改变通电线圈外部的磁场方向，下列做法可行的是（ ）
A. 改变线圈的匝数
B. 改变线圈的长度
C. 改变环绕线圈的电流方向
D. 改变通过线圈的电流的大小
5.如图所示，闭合开关S，A、B、C、D四个小磁针静止时指向正确的是（ ）
A. 小磁针A
B. 小磁针B
C. 小磁针C
D. 小磁针D
6.通过如图所示相同原理实验，第一个发现了电与磁之间的联系的科学家是（ ）
A. 奥斯特
B. 帕斯卡
C. 牛顿
D. 伽利略
7.在探究“通电螺线管外部磁场分布”的实验中，开关断开时小磁针甲、乙的指向如图所示，当开关闭合时，通电螺线管有磁性，则下列说法正确的是（ ）
A. 小磁针甲偏转，小磁针乙不偏转
B. 小磁针乙偏转，小磁针甲不偏转
C. 小磁针甲、乙均偏转
D. 滑动变阻器滑片P从右向左滑动时，通电螺线管和磁性逐渐增强
8.如图所示，用水平恒力F拉着一块磁性物体在水平面上做匀速直线运动，当磁性物体到达电磁铁AB的正下方时，立即闭合开关S，则磁性物体经过电磁铁正下方时，对其运动状态的判断正确的是（ ）
A. 仍保持匀速
B. 立即加速
C. 立即减速
D. 立即停止
9.下列哪个措施能增强通电螺线管的磁性（ ）
A. 减小线圈的电流 B. 减少线圈的匝数 C. 将电源的正、负极对调 D. 在线圈中插入铁芯
10.在一次实验中，小红连接了如图所示的电路．电磁铁AB正上方放有一小磁针．闭合开关，可能出现的情况是（ ）
A. 电磁铁A端为S极
B. 小磁针极N指向水平向右
C. 若滑动阻器的滑片P向右移动，电磁铁的磁性增强
D. 移动滑动阻器的滑片P，不影响电磁铁的磁性强弱
二、填空题（共5题；共14分）
11. 小芳用导线及两个相同的铁钉自制了甲、乙两个电磁铁，通过如图所示的电路来探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。
将两个电磁铁串联接入电路是为了探究电磁铁磁性强弱与________ 是否有关；当滑动变阻器的滑片依次向左滑动到几个不同位置时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数都会逐渐增多，说明电流越________ ，电磁铁磁性越强。
（选填“大”或“小”）
12.奥斯特实验表明通电导线周围存在着________，如图所示，可判断电源的________端是正极．
13.电磁铁是一个带有________的螺线管，________时有磁性，________时无磁性．
14.（2017•无锡）如图所示实验，用________判断通电螺线管周围各点的磁场方向，为了探究通电螺线管磁极的极性与电流方向是否有关，应该采取的操作是________．
15.内部带铁芯的螺线管叫________ ．电磁铁的优点很多，它的磁性有无可以由________ 来控制；电磁铁的磁性强弱可以由________ 来控制；电磁铁的南北极可以由________ 来控制，使用起来很方便．在电流一定时，螺线管的匝数越多，它的磁性越 ________
三、解答题（共1题；共5分）
16.
（1）在图1中标出通电螺线管右侧条形磁体的N、S极和图中磁感线方向；
（2）如图中分别表示从凸透镜的2倍焦距和焦点处射向凸透镜的光线，请在图2中画出它们通过凸透镜后的光路图（P是与凸透镜的距离等于2倍焦距的位置）
四、实验探究题（共1题；共5分）
17.如图所示是某学习小组同学设计的探究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图：
（1）实验中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；
电磁铁（线圈）
50匝
100匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目
5
8
10
7
11
14
（2）如表所示是该组同学所做实验的记录，比较表中1、2、3（或4、5、6）的实验数据，可得结论是________；比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是________；
（3）为了探究电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小是否有关，学习小组的同学们又选取了两根大小不同的铁芯，请你利用本题电路帮他们设计出实验方案：
________．
五、作图题（共2题；共10分）
18.如图所示，在螺线管的上方有一个可自由转动的小磁针，当给螺线管通电时，小磁针会在图示位置静止，请在图中画出线圈的绕线方法．
19.如图甲所示，请你根据小磁针的指向标出电源的“+、﹣”极；
六、综合题（共1题；共6分）
20.阅读材料，回答问题．血液是人体输送氧气与营养的主要载体，心脏就像发动机，为这一输送提供了动力．医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环．如图甲是该装置的示意图，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动．活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启．手术时，还需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积），其示意图如图乙所示．使用时，将血管放置于两磁极之间，两金属电极a、b与血管壁接触，就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度．研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比．当血管横截面积为正常值的n倍时，测得心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表所示．
n
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
v/ms﹣1
0.18
0
0.20
0
0.22
5
0.24
0
0.30
0
（1）甲图中，当线圈中的电流从A流向B时，活塞向________（选填“左”或“右”）运动，血液从________（选填“S1流出”或“S2流入”）．
（2）电磁血流计的原理与________（选填“电动机”或“发电机”）的原理相似．
（3）图乙中若仅调换两磁极的位置，则流过仪表电流的方向将________（选填“不变”或“相反”），若某次测得血流速度为0.2m/s，血流量为10﹣4m3/s，则对应血管的横截面积为________m2．
（4）若某人心脏主动脉血管的横截面积为正常人的0.85倍时，血管内血液匀速流动的速度应为________m/s．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】解：
A、由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向右端，则通电螺线管的右端为N极，故A错误；BC、通电螺线管的右端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近螺线管的右端，则小磁计的S极向左转动，小磁针会逆时针旋转，故小磁针不会静止，故BC错误；
D、在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外A点的磁场方向向左，故D正确；
故选D．
【分析】
（1）根据线圈的绕法和电流的方向，可以确定螺线管的NS极；
（2）据磁感线的方向分析判断即可解决；（3）据磁体间的相互作用分析小磁针的运动方向．
2.【答案】D
【解析】【解答】
（1）用导线连接a、c，b接电源正极，d接电源负极，如图，电流从左边螺线管的b端流入、a端流出，从右边螺线管的c端流入、d端流出，再根据两个螺线管的绕法，运用安培定则可以确定，左边螺线管的b端为N极，右边螺线管的c端为N极，根据磁极间的作用规律可知两者相互排斥，不符合题意．
（2）用导线连接b、d，a接电源正极，c接电源负极，如图，电流从左边螺线管的a端流入、b端流出，从右边螺线管的d端流入、c端流出，再根据两个螺线管的绕法，运用安培定则可以确定，左边螺线管的b端为S极，右边螺线管的c端为S极，根据磁极间的作用规律可知两者相互排斥，不符合题意．
（3）b、c连在一起接电源正极，a、d连在一起接电池负极，如图，电流从左边螺线管的b端流入、a端流出，从右边螺线管的c端流入、d端流出，再根据两个螺线管的绕法，运用安培定则可以确定，左边螺线管的b端为N极，右边螺线管的c端为N极，根据磁极间的作用规律可知两者相互排斥，不符合题意．
（4）a、d连接在一起，b接电源正极，c接电源负极，如图，电流从左边螺线管的b端流入、a端流出，从右边螺线管的d端流入、c端流出，再根据两个螺线管的绕法，运用安培定则可以确定，左边螺线管的b端为N极，右边螺线管的c端为S极，根据磁极间的作用规律可知两者相互吸引，符合题意．
．
故选D．
【分析】根据选择项中将螺线管连入电路的具体接法，结合螺线管的绕法，运用安培定则判定两个螺线管的NS极．然后利用磁极间的作用规律确定两者的作用情况．从而选择正确的选项．
要判定螺线管磁极间的相互作用，首先要确定螺线管的NS极，因此确定螺线管的电流方向是解决此题的突破口
3.【答案】A
【解析】【解答】解：
A、温度计的原理是液体的热胀冷缩，故A正确；B、电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性，运用电流的磁效应，故B错误；
C、磁感线不是真实存在的，报警器中的电磁铁工作时有电流，有磁性，有磁场，但没有磁感线，故C错误；
D、根据安培定则判：
右手握住螺线管，四指弯向线圈中电流的方向，则大拇指所指的右端就是电磁铁的N极，故D错误．
故选A．
【分析】
（1）常用温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的；
（2）电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，运用的是电流的磁效应；（3）磁场是真实存在的，磁感线是不存在的（4）电磁铁的磁极可以用安培定则判断，右手握住螺线管，四指弯向线圈中电流的方向，则大拇指所指的就是电磁铁的N极．
4.【答案】C
【解析】【解答】A、改变线圈的匝数，可以改变通电螺线管磁性的强弱，不能改变通电线圈外部的磁场方向，故A错误；
B、改变线圈的长度不能改变通电线圈外部的磁场方向，故B错误；
C、改变环绕线圈的电流方向，可以改变通电线圈外部的磁场方向，故C正确；
D、改变通过线圈的电流的大小，可以改变通电螺线管磁性的强弱，不能改变通电线圈外部的磁场方向，故D错误；
故选C．
【分析】通电线圈外部的磁场方向与电流方向有关，因此改变电流方向可以改变通电线圈外部的磁场方向．
5.【答案】C
【解析】【解答】解：
根据电源的正负极在图上标出通电螺线管的电流方向.根据电流方向，利用安培定则判断螺线管的磁极.
根据磁体周围的磁感线从N极出来回到S极，画出磁体周围的磁感线．如图．
根据磁场中任一点小磁针北极和该点的磁感线方向一致，所以A磁针N极指向左端；B磁针N极指向右端；C磁针N极指向右端；D磁针N极指向左端，只有C磁针指向正确．
故选C．
【分析】首先根据电源的正负极判定电流方向，由电流方向判断通电螺线管的磁极，利用安培定则判断出通电螺线管周围磁场方向，然后根据小磁针静止时N极所指的方向和磁感线的方向一致，从而判断出小磁针静止时方向．
6.【答案】A
【解析】【解答】解：
1820年，丹麦物理学家奥斯特做实验时偶然发现，当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转，由此说明了通电导体周围存在磁场，在世界上第一个发现了电与磁的联系．
故选A．
【分析】历史上最早发现电与磁间联系的物理学家是奥斯特．
7.【答案】B
【解析】【解答】解：
（1）由图可知电流从左端流向右端，则螺线管中电流应该是从左前方流入，右后方流出，故由右手螺旋定则可知，螺线管右端应为N极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则甲小磁针S将向螺线管靠近，N极远离螺线管，故甲小磁针不转动；小磁针乙沿顺时针方向偏转，故AC错误；B正确．
（2）滑动变阻器滑片P从右向左滑动时，滑动变阻器接入电阻增大，则由欧姆定律可得电路中电流减小，则通电螺线管的磁性将减弱．故D错误．
故选B．
【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管的磁极，则由磁极间的相互作用可得出小磁针的转动方向；由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，则由欧姆定律可得出线圈中电流的变化，则可知螺线管磁性的变化．
8.【答案】C
【解析】
【分析】此题应从两个方面进行分析，一是立即闭合开关S，则电磁铁产生磁性要吸引或排斥磁性物体；二是电磁铁对磁性物体的吸引或排斥会改变磁性物体对桌面的压力，进而改变摩擦力的大小．然后再根据拉力和摩擦力的关系分析其运动状态．
【解答】观察图可知，当磁性物体到达电磁铁AB的正下方时，立即闭合开关S时，由安培定则可知，电磁铁的B端为N极，
因磁性物体上面为N极，所以当磁性物体经过电磁铁正下方时，会受到较大的排斥力，使磁性物体对桌面的压力增大，在接触面粗糙程度不变的情况下，摩擦力也跟着增大．
而磁性物体在水平面上做匀速直线运动，拉力不变，小于摩擦力，所以立即减速．
故选C．
【点评】通过观察图中的情形对各个量的变化情况进行推理是本题的一大特点．开关S的闭合使得电磁铁具有了磁性，从而改变了对磁性物体的压力，进而改变了摩擦力，这一系列的变化表明了各个量之间的相互联系，是一道立意较新的考题，值得我们关注．
9.【答案】D
【解析】【解答】解：
A、在相同条件下，减小电流，磁性减弱，不符合题意；
B、在相同条件下，减少螺线管的匝数，磁性减弱，不符合题意；
C、将电源正负极对调，改变电流的方向，只能改变通电螺线管的磁极，不符合题意；
D、在相同条件下，插入铁芯，磁性增强，符合题意；
故选D
【分析】影响螺线管磁性强弱的因素有：
线圈中电流的大小；线圈的匝数；线圈中有无铁芯．并且，电流越大，匝数越多，磁性越强；在电流与匝数相同的情况下，加入铁芯的磁性要比不加入铁芯时的磁性要强．因此要增强螺线管的磁性，就要从以上三个因素入手考虑．
10.【答案】B
【解析】【解答】解：
由图可知螺线管中电流由左侧流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管A端为N极，B端为S极，故A错误；
因异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，则可知小磁针N极向右偏转指向B端，故B正确；
若滑动阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，则由欧姆定律可得线圈中的电流变小，则电磁铁的磁性减弱，故C、D都错误
故选B．
【分析】开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极，则由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向；由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化，则可得出螺线管中磁场的变化．
二、填空题
11.【答案】电磁铁线圈匝数；大
【解析】【解答】将两个电磁铁串联接入电路，通过两电磁铁的电流相等，则是为了探究电磁铁磁性强弱与电磁铁线圈匝数是否有关；滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器的电阻变小，电路中的电流会变大，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数就会逐渐增多，说明电磁铁的磁性变强，可得电流越大，电磁铁磁性越强．
【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素．
12.【答案】磁场；a
【解析】【解答】解：
（1）奥斯特实验表明通电导线周围存在着磁场；
（2）根据螺线管的N极和线圈的绕向，利用右手螺旋定则可以确定电流是从螺线管的左侧流入，则电源的左端为正极，右端为负极，故a端为电源的正极．
故答案为：
磁场；a．
【分析】
（1）奥斯特发现了电流周围存在磁场，第一次揭示了电与磁之间的联系；
（2）首先由通电螺线管的N、S极和安培定则判断出电流的方向，从而可以判断出电源的正负极．
本题考查了奥斯特实验、安培定则的应用．利用安培定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法．
13.【答案】铁芯；通电；断电
【解析】【解答】解：
电磁铁是一个带有铁芯的螺线管，通电时有磁性，断电时无磁性．故答案为：
铁芯；通电；断电．
【分析】根据对电磁铁概念、磁性有无的掌握分析答题．
14.【答案】小磁针N极的指向；对调电源的正负极
【解析】【解答】解：
（1）根据磁场方向的规定可知，小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向；所以可利用小磁针N极的指向判断通电螺线管周围各点的磁场方向；
（2）为了探究通电螺线管磁极的极性与电流方向是否有关，应改变螺线管中的电流方向，并观察小磁针N极的指向是否发生变化，所以应该采取的操作是对调电源的正负极．故答案为：
小磁针N极的指向；对调电源的正负极．
【分析】利用通电螺线管周围的小磁针判断方向；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．
15.【答案】电磁铁；电流的通断；电流大小；电流方向；强
【解析】【解答】解：
内部带有铁芯的螺线管叫做电磁铁；电磁铁的优点很多，它的磁性有无可以由电流的通断来控制；电磁铁的磁性强弱可以由电流大小和线圈匝数来控制；电磁铁的南北极可以由电流方向来控制，使用起来很方便．在电流一定时，螺线管的匝数越多，它的磁性越强．
故答案为：
电磁铁；电流的通断；电流大小；电流方向；强．
【分析】
（1）电磁铁的构造：
内部插入铁芯的通电螺线管，其磁性比通电螺线管大大增强；
（2）电磁铁是利用电流的磁效应制成的，磁性的有无取决于电磁铁中有无电流；电流的强弱及线圈的匝数决定了电磁铁磁性的强弱；电磁铁的极性取决于电流的方向和螺线管的绕法．
三、解答题
16.【答案】
【解析】【解答】解：
（1）电源左侧为正极，则电流由左侧流入螺线管，则由右手螺旋定则可知，通电螺线管左侧为N极，右侧为S极；因外部磁感线总是由N极指向S极，则通电螺线管及条形磁体间一定为异名磁极相对；故条形磁体左侧为N极，右侧为S极；磁感线由通电螺线管背向条形磁体；
（2）过焦点的入射光线的折射光线平行于主光轴画，过二倍焦距处的入射光线的折射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处。
【分析】
（1）本题考查右手螺旋定则及磁感线的特点，要求熟练应用右手螺旋定则判断螺线管的磁极，并能熟记几种常见磁铁的磁感线形状；
（2）过焦点的入射光线的折射光线平行于主光轴画，过二倍焦距处的入射光线的折射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处画．
四、实验探究题
17.【答案】
（1）滑动变阻器；吸引铁钉的最多数目
（2）线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强；电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强
（3）控制电流和线圈匝数不变，改变线圈内的铁芯大小，观察吸引铁钉数目
【解析】【解答】解：
（1）实验时，移动滑动变阻器的滑片，可以改变电路中的电流大小．可通过电磁铁吸引铁钉数目的最多数目判断电磁铁的磁性强弱．
（2）①由表中实验中的1、2、3（或4、5、6）可知，线圈的匝数相同，电流越大，电磁铁吸引铁钉越多，电磁铁磁性越强，所以在电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，电磁铁磁性越强．②由表中实验中的1和4（或2和5或3和6），电流大小相同，线圈匝数越大，电磁铁吸引铁钉越多，电磁铁磁性越强，所以在电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强．（3）为了探究电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小是否有关，应保证两次电路中的线圈匝数和电流相同，让两次插入的铁芯的大小不一样，看吸引的铁钉数目的最多数目．
故答案为：
（1）滑动变阻器；吸引铁钉的最多数目；
（2）线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强；
电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强；（3）控制电流和线圈匝数不变，改变线圈内的铁芯大小，观察吸引铁钉数目．
【分析】
（1）滑动变阻器的作用：
通过移动滑动变阻器的滑片，改变连人电路电阻大小，来改变电路中的电流．
电磁铁磁性强弱不能直接用眼睛观察，而是通过电磁铁吸引铁钉多少来反映，电磁铁吸引铁钉越多，电磁铁磁性越强，采用了转换法．
（2）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．在电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强；在线圈和铁芯一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；在线圈和电流一定时，有铁芯时电磁铁磁性越强．（3）根据控制变量法，探究电磁铁磁性强弱跟铁芯大小关系时，要控制电流和线圈匝数一定，据此设计方案．
五、作图题
18.【答案】解：
小磁针静止时N极所指示的方向﹣﹣向左，为该点磁场的方向．在磁体外部，磁感线从N极指向S极，所以螺线管的左端为S极，右端为N极．根据安培定则，伸出右手使大拇指指向通电螺线管的N极即螺线管的右端，则四指弯曲的方向为电流的方向，画出绕线方法，答案如图所示：
【解析】【分析】根据小磁针的指向判断出通电螺线管磁场的方向及磁极．根据安培定则再判断螺线管的绕线方法．
19.【答案】解：
小磁针N极向右，故电磁铁右端为N极，左端为S极；
由安培定则可知，电流由右侧流入，即电源右侧为正极．
故答案如图：
【解析】【分析】由小磁针的指向可判断出螺线管的磁极，由安培定则可判断电流的方向及电源的正负极．
六、综合题
20.【答案】
（1）左；S2流入
（2）发电机
（3）相反；5×10﹣4
（4）0.212
【解析】【解答】解：
（1）当线圈中的电流从A流向B时，由右手螺旋定则可知，螺线管左端为S极，此时异名磁极相互吸引，故活塞左移，S1关闭，S2打开，血液从S2流入；
（2）血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度，能量：
机械能转化为电能，故原理与发电机原理相似；（3）图乙中若仅调换两磁极的位置，则流过仪表电流的方向将相反；已知v=0.2m/s，血流量为10﹣4m3/s，所以血管的横
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