河北省九年级物理《电与磁》单元测试卷

完成时间：______ 分钟 得分：______

一、填空题（每空1分，共20分）

请在横线上填入恰当的内容。

二、选择题（每题2分，共16分）

1. 关于磁感线，下列说法正确的是（______）

A. 磁感线是磁场中真实存在的曲线

B. 磁感线密集的地方磁场弱

C. 磁感线上任何一点的切线方向就是该点的磁场方向

D. 磁感线可以相交

2. 如图（描述：水平桌面上有一静止的小磁针，上方平行放置一长直导线），当导线中通有从南向北的电流时，小磁针的N极将（______）

A. 向东偏转

B. 向西偏转

C. 静止不动

D. 无法判断

3. 下列装置中，利用电磁感应原理工作的是（______）

A. 电铃

B. 电磁起重机

C. 动圈式话筒

D. 电动机

4. 要增强通电螺线管的磁性，下列方法中不可行的是（______）

A. 插入铁芯

B. 增大电流

C. 增加线圈匝数

D. 改变电流方向

5. 关于电动机和发电机，下列说法正确的是（______）

A. 电动机工作时将机械能转化为电能

B. 发电机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的

C. 电动机是利用电磁感应现象制成的

D. 发电机工作时将机械能转化为电能

6. 如图所示（描述：一个蹄形磁铁，N极在上，S极在下，中间有一水平导体棒ab与导线相连构成闭合回路），让导体棒ab水平向右运动，则电路中感应电流的方向是（______）

A. 从a到b

B. 从b到a

C. 无感应电流

D. 无法确定

7. 下列做法中，能够改变通电导体在磁场中受力方向的是（______）

A. 同时改变电流方向和磁场方向

B. 只改变电流大小

C. 只改变磁场强弱

D. 只改变电流方向

8. 关于电和磁，下列说法正确的是（______）

A. 磁场是由磁感线组成的

B. 导体在磁场中运动就一定会产生感应电流

C. 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引

D. 奥斯特实验表明磁场可以产生电流

三、作图题（每题3分，共6分）

1. 根据小磁针静止时的指向，在图中标出通电螺线管的N、S极和电源的正、负极。

（图注：左侧为小磁针，N极指向右；右侧为螺线管，导线绕向已知）

答：________________________________________________________________

2. 请用笔画线代替导线，将图中的电磁铁、开关、电源连接起来，要求开关闭合后，电磁铁的左端为N极。

（图注：一个蹄形铁芯，上面绕有导线，旁边有电源和开关）

答：________________________________________________________________

四、实验探究题（第1题6分，第2题8分，共14分）

1. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明设计了如图所示的电路。

（1）实验中通过观察______来判断电磁铁磁性的强弱。

（2）将滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁吸引大头针的数量会______（选填“增加”或“减少”）。

（3）通过比较图中甲、乙两种情况，可以得出的结论是：在电流相同时，______，电磁铁的磁性越强。

2. 小华在探究“产生感应电流的条件”实验中，进行了如下操作：

（1）闭合开关，让导体AB在磁场中静止、上下运动和左右运动，观察到电流表指针仅在导体______运动时发生偏转。

（2）保持导体运动方向不变，仅将磁极对调，发现电流表指针偏转方向______（选填“改变”或“不变”）。

（3）实验表明：闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，导体中就会产生感应电流，感应电流的方向与______方向有关。

（4）此过程中，______能转化为电能。

五、计算题（第1题6分，第2题8分，共14分）

1. 一台直流电动机，其线圈电阻为 $0.5\ \Omega$，当它两端所加电压为 $6\ V$ 时，通过电动机的电流为 $2\ A$。求：

（1）电动机正常工作时的输入电功率；

（2）电动机线圈因发热而消耗的功率；

（3）电动机输出的机械功率。

答：________________________________________________________________

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2. 一个小型水力发电站，发电机输出电压为 $250\ V$，输出电流为 $40\ A$，其内阻为 $0.5\ \Omega$。问：

（1）发电机的输出功率是多少？

（2）发电机的电动势（即产生的总电压）是多少？

（3）由于线圈内阻发热而损失的功率是多少？

答：________________________________________________________________

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参考答案与解析

一、填空题

解析：本题主要考查电与磁章节的基本概念和规律，属于识记内容。

二、选择题

1. C 解析：磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，不是真实存在的（A错）。磁感线越密集表示磁场越强（B错）。磁感线上任一点的切线方向表示该点磁场方向（C对）。磁感线在空间任何一点都不会相交（D错）。

2. B 解析：根据奥斯特实验和安培定则，通电直导线下方产生的磁场方向垂直于纸面向里（用“×”表示），该磁场会使置于其中的小磁针N极转向磁场方向，即向西偏转。

3. C 解析：电铃和电磁起重机利用电流的磁效应（电磁铁），电动机利用磁场对电流的作用力。动圈式话筒工作时，声波使线圈振动，线圈在永久磁体的磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，利用了电磁感应原理。

4. D 解析：插入铁芯（A）、增大电流（B）、增加线圈匝数（C）都可以增强通电螺线管的磁性。改变电流方向（D）会改变磁极的极性，但不会改变磁性的强弱。

5. D 解析：电动机将电能转化为机械能（A错），工作原理是通电线圈在磁场中受力转动（B错，这是电动机原理）。发电机是根据电磁感应原理制成的（C错），工作时将机械能转化为电能（D对）。

6. B 解析：蹄形磁铁磁场方向从上（N）到下（S），即竖直向下。导体棒ab水平向右运动，切割磁感线。根据右手定则（伸开右手，让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动方向，则四指指向感应电流方向），感应电流方向从b到a。

7. D 解析：通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关。只改变其中一个方向，受力方向改变；若同时改变两个方向，受力方向不变。只改变电流大小（B）或磁场强弱（C）改变的是力的大小，不改变方向。

8. C 解析：磁感线是假想模型，磁场是客观存在的物质（A错）。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动才会产生感应电流（B错）。奥斯特实验表明电流周围存在磁场（D错）。C选项是磁极间相互作用的基本规律，正确。

三、作图题

1. 答案：螺线管左端为S极，右端为N极；电源左端为正极，右端为负极。

解析：小磁针N极指向右，说明该点磁场方向向右，即螺线管右端为N极，左端为S极。根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向电流方向，拇指指向N极。可以判断电流从螺线管正面（靠近观察者一侧）导线流向后侧，因此电源左端为正极。

2. 答案：将电源正极接开关一端，开关另一端接电磁铁线圈的一个接线柱，线圈的另一个接线柱接电源负极。（连接方式需保证电流从电磁铁正面导线流入时，根据安培定则，左端为N极）

解析：要使蹄形电磁铁左端为N极，根据安培定则，需要让线圈中的电流环绕方向满足要求。通常从正面看，如果电流是逆时针方向环绕铁芯，则这一端产生N极。根据具体线圈绕向连接电路即可。

四、实验探究题

1. （1）吸引大头针的数量多少 （2）增加 （3）线圈匝数越多

解析：（1）电磁铁磁性越强，能吸引的大头针越多，这是转换法。（2）滑片左移，滑动变阻器接入电阻变小，电路电流变大，电磁铁磁性增强，吸引大头针增加。（3）甲、乙线圈匝数不同，电流相同，乙匝数多吸引大头针多，说明匝数越多磁性越强。

2. （1）左右（切割磁感线） （2）改变 （3）切割磁感线；导体运动（或磁场） （4）机械

解析：（1）只有导体做切割磁感线运动（左右运动）时才会产生感应电流。（2）改变磁场方向，感应电流方向改变。（3）产生感应电流的条件：闭合电路、一部分导体、切割磁感线运动。感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关。（4）电磁感应现象中，机械能转化为电能。

五、计算题

1. 解：（1）输入电功率：$P_{输入} = UI = 6\ V \times 2\ A = 12\ W$

（2）线圈发热功率：$P_{热} = I^2R = (2\ A)^2 \times 0.5\ \Omega = 2\ W$

（3）输出的机械功率：$P_{机械} = P_{输入} - P_{热} = 12\ W - 2\ W = 10\ W$

答：（1）输入电功率为12W；（2）线圈发热功率为2W；（3）输出机械功率为10W。

2. 解：（1）输出功率（即供给外电路的功率）：$P_{输出} = U_{输出}I = 250\ V \times 40\ A = 10000\ W = 10\ kW$

（2）发电机内阻分压：$U_{内} = Ir = 40\ A \times 0.5\ \Omega = 20\ V$

发电机电动势（总电压）：$E = U_{输出} + U_{内} = 250\ V + 20\ V = 270\ V$

（3）内阻发热损失功率：$P_{损} = I^2r = (40\ A)^2 \times 0.5\ \Omega = 800\ W$

或 $P_{损} = U_{内}I = 20\ V \times 40\ A = 800\ W$

答：（1）输出功率为10kW；（2）发电机电动势为270V；（3）内阻损失功率为800W。