北师大版九年级年级全一册14.4电磁铁及其应用 同步练习（有解析）

1、试卷第 =page 11 11页，共 =sectionpages 11 11页试卷第 =page 1 1页，共 =sectionpages 3 3页北师大版九年级年级全一册 14.4 电磁铁及其应用一、单选题1图所示的四个实验中，能够说明电动机原理的是（）ABCD2下列4个实验中能揭示电风扇工作原理的是ABCD3如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析正确的是（）A旋转钥匙相当于闭合开关B电磁铁是利用电流的热效应来工作的C电磁铁通电后电磁铁的上端为S极D电动机工作时将电能全部转化为机械能4在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，靠

2、近电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是（）A电磁铁的A端为N极，B端为S极B小磁针静止时，N极水平指向左侧C去掉铁芯，螺线管的磁性更强D当滑片P向右端移动，电磁铁磁性增强5医用外科口罩的中间层为多孔结构的熔喷布，在生产过程中通过处理，熔喷布得到大量电子，具有“吸引”轻小物体的作用。下列“吸”的现象中，原理与其相同的是（）A挤压后的塑料吸盘“吸”在光滑的瓷砖B密蜂飞行时，能“吸”引花粉C电磁铁“吸”引铁钉D表面光滑的两个铅块挤压后会“吸”在一起6小明设计了一款“智能照明灯”，其电路的原理图如图所示，光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯液所示制电路中，电源电压恒定，为

3、定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。以下说法正确的是（ ）A电磁铁的上端为S极B当光照强度增强，控制电路的电流变小C当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强D灯泡应设计在和两接线柱之间7如图所示，新能源汽车电动机的永磁体，是将稀土加其它金属一起进行熔化、冷却、破碎、烧结，再用强大的电流进行磁化而制成的。由此可知永磁体（）A不耐高温B磁性很弱C没有经过电流磁场磁化D经历熔化和凝固的过程8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

4、与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞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。下列说法正确的是（）A若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁左侧为S极B若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，则S1会开启，S2会关闭C要使血液流出该“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈D要使血液流入该“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈9台阶式自动电梯的运动快慢能根据是否有人乘坐自动调节，其原理是电梯台阶下连接着一个压敏电阻R，电路可简化为如图所示，压敏电阻R起初阻值很大，但随压力的增大而迅速减小，从而改变电梯电动机M的转动快慢，已知电梯及压敏电阻的电源电

5、压均恒定，则下列分析正确的是（）A当没有人在电梯上时，衔铁与触点2接触，电动机的转速较小B当没有人在电梯上时，衔铁与触点1接触，电动机的转速较大C当有人站在电梯上时，衔铁与触点2接触，电动机的转速较大D当有人站在电梯上时，衔铁与触点1接触，电动机的转速较小10如图所示，GMR是巨磁电阻，它的阻值随电磁铁磁性的增强而减小。下列判断正确的是（）A开关S1闭合，滑片向右移动，电磁铁磁性增强B开关S1闭合，滑片移到某一位置，电磁铁左端为N极C开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动，GMR的电阻变小D开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，指示灯变暗二、填空题11如图是研究巨磁电阻（GMR电阻在磁场中急剧减

6、小）特性的原理示意图，闭合开关S1、S2后，电磁铁右端为 _极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变 _（选填“亮”或“暗”）。12在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，实验室准备的器材有电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了电路，如图所示：(1)实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同，这种方法叫_法；(2)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都在_（选填“增加”或“减少”），说明线圈匝数一定时，电流越_，电磁铁磁性越强；(3)根据图中的情境可知，电磁铁甲的

7、磁性强，说明电流一定时，_，电磁铁磁性越强； (4)图中电磁铁甲的钉帽相当于电磁铁的_极（选填“N”或“S”）。13在遂宁农村地区，很多道路边都安装有太阳能路灯，能够实现白天自动充电，夜晚自动给LED灯供电照明。若其自动控制电路如下图所示，R0为保护电阻，R为光敏电阻。电磁铁的工作是利用了_（奥斯特/法拉第）的发现，要实现自动控制，光敏电阻R的阻值应该随光照强度增大而_（增大/减小）。14图甲是商场“聪明的电梯”，图乙是电梯的自动控制简易电路。电路中的R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当人走下电梯后，电磁铁的磁性变_ （选填“强”或“弱”），电动机的转速变_（选填“大”或“小”）。1

8、5为了更好的防控新冠病毒疫情，我国研制了某款智能防疫机器人。机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度，控制驱动电机运转，图甲为控制电机运转的原理电路，U为输入电压，RB为磁敏电阻，阻值随外加磁场强弱的变化而改变。下表为机器人的部分参数，“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能；“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。电池的质量10kg减速器的减速比30:1电池比能量140Wh/kg驱动电机的输入总功率400W移动速度0.11m/s驱动电机将电能转化为机械能的效率60%（1）图甲中电磁铁是利用_工作的；（2）电磁铁上端的磁极是_极（选填“N”或“S”）。（3）若机器人以最大速度沿水平路面

9、匀速直线运动21min，此过程机器人受到的阻力为_N，消耗的电能占电池所能输出总电能的_%。（4）控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图乙，当磁敏电阻在正常工作区时，即使图甲电路中输入电压U发生改变，R1两端电压U1都能维持在某一定值附近微小变化，从而使控制电路中的电机稳定转动，则磁敏电阻的正常工作区对应图乙中_（选填“ab”或“bc”）段，已知无磁场时RB的阻值为200，R1的阻值为400，线圈电阻忽略不计，当U为24V时，处在磁场中的RB电功率为0.32W，则R1两端的电压U1是_V。三、综合题16电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原

10、理如图甲所示已知控制电路的电源电压U=6伏，保护电阻R1=100欧，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计（1）当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点_接触，电铃发出警报声（2）若电梯在20秒内将一位重600牛的乘客匀速提升15米，求电梯对乘客做功的功率（3）当电磁铁线圈电流达到20毫安时，衔铁刚好被吸住若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载（g取10牛/千克）17小丽同学家的卫生间将要改造，她利用学过的物理知识边思考、

11、边探究。(1)为防止扳动开关造成触电事故，她为家用浴霸（两个既可照明又可取暖的灯，其额定电压均为220V）设计了一个温度自动控制装置，如图甲所示。请将两灯连入电路中。( )(2)洗澡时，涉及很多物理知识，小丽总结了一些，其中正确的是_A房间内充满“白气”是汽化现象B房间的玻璃镜面变得模糊不清，是水蒸气液化造成的C搓背用的洗澡巾表面粗糙是为了增大弹性D浴室内的照明灯用玻璃罩密封，是避免液化的水膜导电，造成人体触电事故(3)小丽准备购买一个草坪式浴室防滑垫，它是由柔软的PVC材料制成，其正面为仿草坪式设计，背面有许多小吸盘，如图乙所示，正面是通过增大接触面的粗糙程度增大脚与垫之间的摩擦力：背面则是

12、利用_产生的较大压力来增大垫与地之间的摩擦力，两者并举从而达到理想的防滑效果。(4)小丽想自制一个简易淋浴器，如图丙所示，其“混合器”其实就是一个可以调节横截面积大小的“三通”，当凉水从水龙头流经混合器时，热水会自动从热水壶中上升与凉水混合流到喷头洒出。热水会自动从热水壶中上升的原理是_。在热水和凉水的温度均保持不变的情况下，如果要使喷头喷出的水温升高，应如何调节“混合器”_。18为延长蔬果保鲜时间，某同学帮助菜农设计了蔬果保鲜仓库的自动制冷装置.装置如图甲所示，控制电路中电源电压恒定，R1为热敏电阻，R2阻值为5，电磁铁线圈阻值忽略不计；R1阻值随温度的变化关系如图乙所示.当温度升高到5时，

13、控制电路中电流达到100mA，衔铁吸下，制冷器启动工作；当电流降至37.5mA时，衔铁弹回，工作电路断开，制冷器停止工作，如此进行间歇性循环工作.图丙为工作电路断开，制冷器听孩子工作，如此进行间歇性循环工作.图丙为工作电路某1小时内制冷器功率与时间的关系图。请完成下列问题：（1）温度升高时，热敏电阻R1的阻值将_（选填“增大”或“减小”）；（2）请在控制电路中加一个电压表，使得温度升高时，电压表示数变大，应加在_（选填“R1”或“R2”）两端；（3）求该装置所控制的最低温度（请写出过程）；( )（4）求一小时内，工作电路制冷器消耗的总电能；( )（5）如果要提高该装置所控制的最低温度，应将R2

14、的阻值_（选填“增大”或“减小”），此时最高温和最低温的温度差_（选填“增大”、“减小”或“不变”），理由是_。19梅雨季节,湿衣服久晾不干,令人烦恼.小组同学设计出两款自动控制“干衣神器”,可使得衣服快速变干.请选择其中一种方法完成电路原理设计并算出相应答案.(两种方法都做,以第一种为准)方法一方法二器材:开关,电源转换器(把220V交流电压转换为6V直流电压), 定值电阻R0，热敏电阻Rx(电阻随温度的变化关系如图所示), 电磁继电器(线圈电阻不计,线图所示), 线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下线圈电流小于0.2A时衔铁被弹回), 电风扇,电热丝(电阻不变)功能:闭合开关S当温度低于60时

15、, 机器吹热风;当温度高于60时, 机器吹冷风受控电路(220V工作电路)吹热风时功率为120W、吹冷风时功率为20W（1）请以笔画线代替导线完成电路连接( )(2)定值电阻R0的阻值为 _ (3)电热丝的阻值为 _ 器材：开关S、电源转换器(把220V交流电压转换为6V直流电压) 定值电阻R0, 湿敏电阻Rx(电阻随湿度的变化关系如图所示) 电磁继电器(线圈电阻不计, ,线圈电流电流大于0.2A时衔铁被吸下, 线圈电流电流小于0.2A时衔铁被弹回), 电风扇,电热丝(电阻不变)功能：闭合开关S当湿度大于40%时机器吹机器吹热风;当湿度小于40%时, 机器吹机器吹冷风受控电路(220V工作电路

16、)吹热风时功率为120W、吹冷风时功率为20W(1)请以笔画线代替导线完成电路连接( )(2)定值电阻R0,的阻值为 _ (3)电热丝的阻值为 _ 答案第 = page 15 15页，共 = sectionpages 15 15页答案第 = page 1 1页，共 = sectionpages 2 2页参考答案：1D【解析】【详解】A此图说明磁体磁极间的相互作用，故A不符合题意；B此图说明通电导体周围存在磁场，故B不符合题意；C此图电铃利用电磁铁控制电路的通断，从而敲响铃铛，故C不符合题意；D此图说明通电导体在磁场中受到力的作用而产生运动，是电动机的工作原理，故D符合题意；故选D。2C【解析】

17、【详解】电风扇工作核心元件是电动机，电动机是利用通电导线在磁场中受力而运动的原理制成的。A此图是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意；B该实验说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流是电磁感应原理，故B不符合题意；C电路中有电源，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的原理，故C符合题意；D电磁铁是利用了通电螺线管周围存在磁场制成的，故D不符合题意。故选C。3A【解析】【分析】【详解】A插入钥匙并旋转才能启动汽车，所以旋转钥匙相当是闭合开关，接通电路，故A正确；B电磁铁是在电流通过线圈时，线圈产生磁性，所以电磁铁利用电流的磁效应工作的

18、，故B错误；C图示中的电磁铁，电流从其上端流入，下端流出，据安培定则知，电磁铁的下端为S极，故C错误；D电动机工作时，大部分电能转化为机械能，小部分电能转化为内能，故D错误。故选A。4C【解析】【详解】A由图知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的A端是N极，B端是S极，故A正确，不符合题意；B电磁铁的B端是S极，由磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，即N极水平指向左，故B正确，不符合题意；C螺线管中间加入铁芯后，通电螺线管的磁性增强，故C错误，符合题意；D当滑动变阻器滑动片P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，则电磁铁的磁性变强，故D正

19、确，不符合题意。故选C。5B【解析】【详解】A塑料吸盘能吸在墙上是因为大气压强，与题意中带电吸引轻小物体不同，故A选项不符合题意；B由于蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电，蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉，故B选项符合题意；C电磁铁“吸”引铁钉，是利用磁铁能够吸引铁的性质，故C选项不符合题意；D表面光滑的两个铅块挤压后会“吸”在一起，是分子之间的引力，故D选项不符合题意。故选B。6D【解析】【详解】A由图可知，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故A错误；B当光照强度增强，光敏电阻的阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，控制电路的电流变大，故B错误；C当光照强度减弱时，光敏电阻的阻值变大，总电阻

20、变大，根据欧姆定律可知，控制电路的电流变小，电磁铁磁性大小与电流大小、线圈匝数有关，电流减小，则磁性变弱，故C错误；D光线较暗时，光敏电阻的阻值大，则控制电路中的电流小，电磁铁的磁性弱，衔铁在弹簧的作用下被拉起，灯泡自动发光，说明灯泡在和两接线柱之间，故D正确。故选D。7D【解析】【分析】【详解】A永磁体经过熔化、烧结等过程而制成，所以它耐高温，故A不符合题意；BC永磁体用强大的电流磁化而成，而电流越大，产生的电磁场越强，所以磁化后的永磁体的磁性很强，故BC不符合题意；D由题知，永磁体是由稀土原材料与其他金属一起经过熔化、冷却、破碎、烧结等复杂工艺形成毛坯，说明制作过程中经历了熔化和凝固过程，

21、故D符合题意。故选D。8C【解析】【分析】【详解】A若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，由安培定则可知，电磁铁左侧为N极，故A错误；B若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，由安培定则可知，电磁铁右侧为N极，与左侧磁体相互吸引，故活塞向左运动，所以S1会关闭，S2会开启，故B错误；C要使血液流出该“血泵”，活塞要向右移动，故电磁铁和左侧磁体相互排斥，电磁铁左侧应该为N极，由安培定则可知，电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，故C正确；D要使血液流入该“血泵”活塞要向左移动，故电磁铁和左侧磁体相互吸引，电磁铁左侧应该为S极，由安培定则可知，电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，故D错误。故选C。9C

22、【解析】【详解】当人站在电梯上时，压敏电阻R的阻值减小，控制电路中电流增大，电磁铁磁性变强，则衔铁被吸下，与触点2接触，此时电阻R1没有接入电路，电动机两端电压为电源电压，电动机的功率变大，则电动机转速变快；当人走下电梯后，压敏电阻的阻值增大，则控制电路中电流变小，电磁铁的磁性变弱，衔铁被拉起与触点1接触，此时R1与电动机串联，电动机两端电压变小，电动机的功率变小，则电动机转速变小；综上所述C正确。故选C。10B【解析】【分析】【详解】AB由图示知，电磁铁与滑动变阻器串联在电路中，开关S1闭合，电流由电磁铁的右端流入，左端流出，据安培定则知，电磁铁的左端为N极。当滑片向右滑动时，变阻器接入电路

23、的阻值变大，据欧姆定律知，通过电路的电流变小，那么电磁铁的磁性会减弱。故A错误，B正确；C开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动时，电磁铁的磁性减弱，则GMR的电阻会变大。故C错误；D开关S1和S2同时闭合，当滑片向左滑动时，通过电磁铁的电流变大，它的磁性增强，GMR的电阻减小，而GMR与指示灯串联，则此电路中的总电阻变小，那么通过指示灯的电流变大，指示灯变亮。故D错误。故选B。11 S 亮【解析】【分析】【详解】1根据右手螺旋定则，四指的方向为电流的方向，大拇指为N极，故电磁铁的右端为S极。2滑片P向左滑动过程中，电阻变小，电流变大，磁性变强，GMR电阻变小，总电阻变小，电流变大，故灯泡变亮。

24、12 转换法 增加 大 线圈匝数越多 S【解析】【详解】(1)1将不容易观测的事物转化为容易观测的事物，是转换法。(2)2 3变阻器滑片向左移动，变阻器连入电路中的阻值减小，电路中电流增大，又因为电流越大，其磁性越大，故电磁铁吸引大头针的个数都增加；实验中变化的条件是电流的大小，说明线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。(3)4甲、乙电磁铁的唯一不同之处是匝数不同，所以，它们吸引大头针数目不同，说明其磁性强弱与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越强。(4)5利用安培定则，可以判断出钉尖是N极，则钉帽是S极。13 奥斯特 增大【解析】【详解】1电磁铁的工作原理是电流的磁效应，而电流的磁效应是奥斯

25、特发现的。2由图知能够实现白天自动充电，夜晚自动给LED灯供电照明，说明夜晚衔铁被吸下，夜晚电磁铁的磁性比白天强。电磁铁的磁性随电流的增大而增大，所以夜晚电流大，电磁铁所在串联电路夜晚电阻小，即R的电阻白天大夜晚小，故光敏电阻R的阻值应该随光照强度增大而增大/。14 弱 小【解析】【详解】12由图乙知，压敏电阻与电磁铁串联连接，当人走下电梯后，压敏电阻所受的压力变小，电阻变大，则电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，那么电磁继电器的动触点与触点1接通，电阻R1与电动机串联在电路中。而动触点与触点2接触时，电路中只有电动机工作，电路中的电流较大。那么接触触点1时，电路中的电流较小，电动机的转速变小

26、。15 电流的磁效应 N 240 10 ab 16【解析】【分析】【详解】（1）1电磁铁通电时，有磁性，断电时，无磁性；所以电磁铁是利用电流的磁效应工作的。（2）2由图电磁铁上导线电流的方向是从左到右，根据安培定则，右手的四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁的上端，则电磁铁上端的磁极是N极。（3）34驱动电机的输入总功率为400W，由题驱动电机将电能转化为机械能的效率为60%，则驱动电机的机械功率为机器人最大移动速度为1m/s，则当机器人以此速度匀速运动时，机器人受到的牵引力与阻力大小相等，则机器人受到的阻力机器人匀速直线运动21min消耗的电能为电池输出的总电能为消耗的电能占电池所能输出总电

27、能的百分百比为（4）5由题可知磁敏电阻在正常工作区时，因为磁敏电阻RB比较稳定，R1两端电压U1能稳定在一定范围，所以磁敏电阻的正常工作区对应图乙中ab段。6当U为24V时，电路中的电流为RB电功率为0.32W，则带入公式解得由于磁敏电阻RB的阻值比较稳定，则根据串联分压，电阻之比等于电压之比可得U1=16V。16（1）B；（2）450W；（3）此时电梯超载【解析】【详解】（1）电梯超载时，压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，磁性达到一定程度时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警，电梯不工作（2）在20秒内将一位重600牛的乘客

28、匀速提升15米，此过程电梯克服乘客的重力做功，做功的功率是：P=450W；（3）电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，即F=G=mg=1000kg10N/kg=10000N由图乙知道，当压力是F=10000N时，对应的压敏电阻阻值是R2=100，此时控制电路中的电流是：I=0.03A=30mA20mA，所以此时电梯超载17 BD 大气压 流体流速大的地方压强小 减小混合器的横截面积【解析】【分析】【详解】(1)1两浴霸可独立工作，则为并联，接入由温度自动控制装置如下(2)2A房间内的“白气”是水蒸气液化产生的小水珠，故A错误；B玻璃变得模糊不清，是室内水蒸气在

29、玻璃表面液化形成的小水珠附着导致的，故B正确；C搓澡巾表面粗糙是通过增大接触面粗糙程度，从而增大摩擦，故C错误；D房间内的水蒸气会液化形成小水珠，则照明灯用玻璃罩密封，是避免液化的水膜导电，造成人体触电事故，故D正确。故选BD。(3)3由于挤压，背面小吸盘内的空气被排除，则在大气压的作用下会产生较大压力来增大垫与地之间的摩擦力。(4)4当凉水从水龙头流经混合器时，由于流速大压强小，产生压强差，从而产生压力差，热水就会自动从热水壶中上升。5若使得喷出的水温升高，即需要让热水出来的更多，所以只需要减小混合器的横截面积，使得混合器处的流速更大，压强更小，让更多的热水喷出。18 减小 R2 2 1.8kWh 增大 增大 温度越高，R1阻值的变化越慢【解析】【分析】【详解】（1）1由图乙可知，温度升高时，热敏电阻R1的阻值会减小。（2）2R1和R2串联，温度升高时，R1的阻值会减小，由串联电路分压规律可知，R1两端电压减小，R2两端电压增大，故电压表应并联在R2两端。（3）3当电流达到100mA时，衔铁吸下，工作电路接听，此时电流为I=100mA=0.1A此时电路的总电阻为R总=R1+R