2019-2021年北京市初三（上）期末物理试题汇编：磁场对通电导线的作用力

第1页/共1页2019-2021北京初三（上）期末物理汇编磁场对通电导线的作用力一、单选题1．（2021·北京房山·九年级期末）关于磁现象，下列说法中正确的是（）A．磁感线是由磁场中的铁屑被磁化后形成的B．在同一磁场中，磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱C．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的D．放在磁场中的导体一定受到磁场力的作用2．（2021·北京·临川学校九年级期末）如图所示实验情景中，用来研究磁场对电流作用的是A． B．C． D．二、多选题3．（2021·北京石景山·九年级期末）同学们制作的神奇金属铜线转框如图所示，选用长度合适的金属铜线，剥去铜线两端和中央部分的绝缘皮，弯成一个线框。将铜线中央裸露部分与一节干电池的正极接触；干电池的负极贴放在位于水平桌面上的圆柱形物体上面，再将铜线框两端裸露出的部分与圆柱形物体接触，这样铜线框就能绕电池持续转动。则下列说法中正确的是（）A．一节干电池两端的电压为2.5VB．铜线框转动表明圆柱形物体具有导电性或磁性C．铜线框转动是因为通电后受到了磁场力的作用D．铜线框转动过程中是将机械能转化为了电能4．（2020·北京丰台·九年级期末）如图所示，①②③④为探究物理规律的四个实验，abcd为物理规律的应用实例，箭头表示规律和应用的对应关系，其中对应关系正确的是A．A B．B C．C D．D5．（2019·北京东城·九年级期末）如图所示，①②③④为探究物理规律的四个实验，abcd为物理规律应用的实例，箭头表示规律和应用的对应关系，其中对应关系正确的是A． B．C． D．三、填空题6．（2020·北京密云·九年级期末）如图所示是学习电磁现象过程中做过的几个实验。（1）如图所示的四个电磁实验中，能够说明“发电机工作原理”的实验是_____。（2）发电机工作过程中，可以将机械能转化为______能。（3）如图B所示的实验中，如果导体AB左右摆动，电流表指针不发生偏转的原因可能是______。（4）如图D所示的实验中，如果闭合开关，导体AB没有运动起来的原因可能是______________。7．（2020·北京海淀·九年级期末）如图所示，某同学在探究通电导体在磁场中会受到力的作用的实验中，用两根水平且平行的金属轨道把一根直导体ab支起来，并让这根导体处于蹄形磁体的磁场中。该同学调节滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关后，发现直导体保持静止，读出此时电流表的示数为I1；然后该同学改变滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关后，发现直导体在磁场中由静止开始沿轨道运动起来，读出此时电流表的示数为I2；且I2>I1。该同学探究的问题是：通电导体在磁场中所受力的大小与_______是否有关。8．（2019·北京怀柔·九年级期末）如图所示，探究通电螺线管外部磁场的方向，闭合开关，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有_______，由小磁针静止时______极的指向确定磁场方向；调换电源正负极，小磁针偏转方向改变，说明磁场方向与_______有关．9．（2019·北京海淀·九年级期末）如图所示，小军在探究通电导线在磁场中会受到力的作用的实验中，用两根水平且平行的金属轨道把一根直导线ab支起来，并让这根导线处于蹄形磁体的磁场中．闭合开关后，有电流通过这根直导线，会看到直导线在磁场中由静止开始沿轨道运动起来．把电源的正、负极的接线调换一下，使导线ab中的电流方向与原来相反，保持蹄形磁体的位置不变，闭合开关后，会看到直导线ab仍会由静止开始运动，只是运动的方向与原来相反．请你写出小军所探究的问题是____________________．四、实验题10．（2021·北京房山·九年级期末）某同学想探究磁场对通电导体的作用力方向与哪些因素有关。他连接了如图所示的电路进行实验，闭合开关，观察导体ab的运动情况；保持电流的方向不变，把磁体的N极和S极位置对调，观察导体ab的运动情况。(1)该实验探究的问题是磁场对通电导体的作用力方向与___________是否有关。(2)若闭合开关后，导体ab不动，请猜想导体ab不动原因可能是___________。11．（2021·北京市通州区第六中学九年级期末）归纳式探究﹣研究电子在电场中的偏转：如图，给两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压，两板之间就有了电场。若将电子沿着平行于两板的中线方向射入到电场中，电子就会发生偏转。若两板间距为d，板长为L，所加的电压为U，电子射入初速度为v0离开电场时偏转的距离为y，则经研究得到如下数据：次数d/mL/mU/Vv0（m•s﹣1）y/m14×10﹣20.2401×1073.6×10﹣228×10﹣20.2401×1071.8×10﹣234×10﹣20.1401×1070.9×10﹣248×10﹣20.21601×1077.2×10﹣258×10﹣20.22402×1072.7×10﹣2（1）y＝k_____，其中k＝_____（填上数据和单位），将数据表格形式变成公式形式，运用了_____法；（2）相同情况下，电子的入射初速度越大，偏移距离越_____。它们间的关系可以用图像中的图线_____表示；（3）现有两块平行相对的长度为5cm、间距为lcm的金属板，为了让初速度为3×107m/s的电子从一端沿两板间中线方向入射后，刚好能从另一端的金属板边缘处射出，需要加_____V的电压。12．（2020·北京东城·九年级期末）图甲所示为小东同学探究“通电导体在磁场中受力”的实验电路。他接通电源，观察并记录了图乙所示的(a)(b)(c)三组实验现象：(a)蹄形磁体N极在上方，导体棒通入由B至A方向的电流时，受力方向水平向右；(b)蹄形磁体N极在上方，导体棒通入由A至B方向的电流时，受力方向水平向左；(c)蹄形磁体S极在上方，通入由B至A方向的电流时，导体棒受力方向水平向左。根据小东所记录的三组实验现象，请你提出一个可探究的科学问题：_________。13．（2020·北京·九年级期末）某同学组装如图所示的电路，闭合开关，观察导体ab的运动情况，保持电流的方向不变，改变磁体的N极和S极位置，观察导体ab的运动情况，该同学探究的问题是：磁场对通电导体的作用力方向与_____________是否有关。14．（2019·北京昌平·九年级期末）小华将导体ab放入磁场中，组装成如图所示的电路，探究“磁场对通电导体作用力的方向与导体中电流方向是否有关”。小华的主要实验步骤如下：①闭合开关后，观察导体ab的运动方向，并记录在表格中，断开开关。②把蹄形磁铁上、下磁极调换一下，同时把电源的正、负极对调后接入电路，闭合开关，观察导体ab的运动方向，并记录在表格中。根据以上叙述，回答下列问题：(1)小华的探究过程中存在的问题：______；(2)请你针对小华探究过程中存在的问题，写出改正措施：______。五、综合题15．（2019·北京海淀·九年级期末）请阅读《手机里的“指南针”》回答问题．手机里的“指南针”智能手机里面“指南针”可以像真实小磁针一样指示方向（如图左所示），但手机中并不存在真实的小磁针，发挥小磁针作用的是一个能对磁场做出反应的电子罗盘．有一种电子罗盘是利用“霍尔效应”制成的“磁传感器”．如图右所示，通电长方体金属导体在磁场B中时，会受到磁场力的作用，而金属导体中的电流是由自由电子定向移动形成的，因此其微观本质上是电子受到了磁场力的作用，于是这些电子就在磁场力的作用下运动到导体的后表面D，从而使后表面D带上负电荷；而前表面C因缺少了电子，带上了正电荷．由于C、D表面带有不同种电荷，因此在C、D两表面之间就形成一定的电压，这就是霍尔效应．通过实验可知，电流越大、磁场越强，C、D两表面间的电压就越大，即霍尔效应越显著．在电流和磁场一定时，“霍尔效应”的显著程度还与导体在磁场中的方位有关，导体中电流I的走向与磁场方向的夹角越接近垂直，霍尔效应越显著．手机中的电子罗盘（磁传感器）正是利用这一物理原理制成的．手机都有GPS定位功能，还有必要装电子罗盘吗？很有必要！因为在森林里或者大厦林立的地方，手机很有可能接收不到GPS信号，而有了电子罗盘就可以保障你不会迷失方向，毕竟地球磁场是无处不在的．手机外部强磁体会不会影响手机内部电子罗盘的功能呢？答案是肯定的．靠近手机的强磁体会影响手机中的电子罗盘的正常工作．更糟糕的是，如果把强磁体紧靠手机放置，手机内部的铁质元器件会被磁化，成为磁体，给校正电子罗盘带来困难．有些用户可能会认为这无所谓，因为自己不常使用电子罗盘，但这并不意味着手机中其他功能的应用不依赖电子罗盘．例如有些地图软件就是利用电子罗盘来判断手机朝向的．请根据上述材料，回答下列问题：（1）对于将强磁铁紧靠智能手机放置的后果，下列说法中正确的是______．（选填选项前的字母）A．将手机内部的铁质元器件磁化，对电子罗盘的校正带来困难B．只是暂时性影响手机的电子罗盘工作，移开磁铁后一切恢复正确C．只会影响手机中的电子罗盘，对于手机的听筒、话筒不会产生任何影响D．手机中的电子罗盘并不是小磁针，所以不会对手机产生任何影响（2）微观上运动的电子受到磁场力的作用，与下列_________图所示实验的原理最为相似．（选填图下面的字母）（3）请你猜想霍尔效应还能有哪些应用_______？

参考答案1．B【详解】A．磁感线是为了描述磁场引入的理想化的物理模型，不是真实存在的，故A错误；B．磁感线可以描述磁场的强弱和方向，磁感线的密集程度代表了磁场的强弱，故B正确；C．磁场中某点的磁场方向和放在该点的小磁针静止时N极所指的方向一致，但小磁针不能决定磁场的方向，故C错误；D．通电导线在磁场中受磁力的作用，若非磁性材料制成的导线不通电时不受磁场力，故D错误。故选B。2．D【详解】A、该线圈在磁场中转动时，电流表中产生了感应电流，即用来研究电磁感应现象的，故A不符合题意；B、导体棒在磁场中运动时，电流表中产生了感应电流，即用来研究电磁感应现象的，故B不符合题意；C、该实验是奥斯特实验，说明了通电导线周围存在着磁场，故C不符合题意；D、通电后，导体棒在磁场中发生运动，是研究通电导线在磁场中受磁场力的，故D符合题意；故选D．点睛：通电导体在磁场中受到力的作用，装置中必须有磁场和电流，分析各选项的装置，找出符合要求的答案．3．BC【详解】A．一节干电池两端的电压为1.5V，故A选项错误；B．铜线框转动表明圆柱形物体具有导电性或磁性，因为圆柱体提供了磁场，也是电路的一部分，故具有导电性和磁性，故B选项正确；C．铜线框转动是因为通电后受到了磁场力的作用，故C选项正确；D．铜线框转动过程中是将电能转化为机械能，故D选项错误。故选BC。4．BCD【详解】A．磁悬浮陀螺依据磁极间的相互作用来实现悬浮的，没有用到电荷间的相互作用，故A错误；B．②图中通过改变连入电路的电阻丝的长度改变连入电路的电阻，进而改变电路中的电流，这也是滑动变阻器的变阻原理，对应关系正确，故B正确；C．③图说明通电导体在磁场中受力，电动机就是根据这个原理制成的，故C正确；D．④图说明电流的磁效应，电铃是利用电流磁效应制成的，故D正确。5．ACD【分析】（1）电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的；（2）利用电磁感应现象制成了发电机；电磁继电器利用的是电流的磁效应；（3）验电器工作原理：同种电荷相互排斥；（4）电流经过导体时会产生热量．【详解】A、人们根据通电导体在磁场中受力运动制成了电动机；扬声器在工作时，线圈中通过电流，通电线圈会在磁场中振动，故扬声器利用了通电导体在磁场中受力的作用，故A正确；B、人们利用电磁感应现象制成了发电机；电磁继电器的工作原理是电流的磁效应，两者关系不正确，故B错误；C、图中说明了同种电荷相互排斥，验电器就是根据这个原理制成的，故C正确；D、电流经过导体时会产生热量，这就是电流的热效应，电暖气是根据电流的热效应制成的，故D正确．故选ACD．6．

A、B

电

电路断路

摩擦力过大【详解】(1)[1]A．装置中没有电源，即线圈转动时，电路中就会产生感应电流，即电磁感应现象，该过程是将机械能转化为电能的过程，是发电机的工作原理，故A符合题意；B．B装置中，在外力作用下使导体AB左右运动，切割磁感应线，电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故B符合题意；C．C装置是一个电磁铁，通电后有磁性，吸住铁块，是电流的磁效应，不能说明发动机的原理，C不符合题意；D．D装置中，让通电导体放在磁场中，它会受到力的作用，这是用来研究磁场对电流的作用(或通电导体在磁场中受力),是电动机的工作原理，D不符合题意。故选AB。(2)[2]发电机工作过程中，可以将机械能转化为电能。(3)[3]闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，回路中才会产生电流，如图B所示的实验中，如果导体AB左右摆动，电路中没有电流通过，电流表指针不发生偏转，原因可能是电路断路。(4)[4]通电导体在磁场中受力而运动，闭合开关，导体AB没有运动起来的原因可能是摩擦力过大。7．电流大小【详解】让导线处于蹄形磁体的磁场中，调节滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关后，发现直导体保持静止；改变滑动变阻器滑片P的位置，增大电流，发现直导体在磁场中由静止开始沿轨道运动起来，所以研究的是通电导线在磁场中的受力大小与电流大小的关系。8．

磁场

N

电流方向【详解】小磁针在磁场中才会受到力的作用，所以小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有力的作用；人们规定磁场方向为小磁针静止时N极的指向，所以通过小磁针静止时N极的指向确定该点磁场的方向；调换电源正负极电流方向改变，磁针偏转方向改变，所以说明磁场方向与电流方向有关．9．通电导线在磁场中的受力方向与电流方向有关吗？【分析】（1）力是改变物体运动状态的原因；当力的方向发生改变的时候，受力物体的运动状态也会发生改变；（2）通电导线在磁场中所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关．【详解】小军的探究过程是：让导线处于蹄形磁体的磁场中，闭合开关后，看到直导线在磁场中运动起来；然后把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，保持导线ab中的电流方向不变，闭合开关后，会看到直导线运动的方向与原来相反．所以研究的是通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向的关系，探究的问题：通电导线在磁场中的受力方向与电流方向有关吗？10．

磁场方向

通过ab电流太小（磁体磁性太弱、电源电压太低或ab太重）【详解】(1)[1]由于磁场对通电导体的作用力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，保持电流的方向不变，改变磁体的N极和S极位置，观察导体ab的运动情况，是探究磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向是否有关。(2)[2]若闭合开关后，导体ab不动，请猜想导体ab不动原因可能是通过ab电流太小（磁体磁性太弱、电源电压太低或ab太重）。11．

9×1010m2/（V•s2）

等价变换

小

b

200【详解】（1）[1]由表格中数据1、2知，L、U、v0相同，d增大为原来的2倍，y减小为原来的二分之一，可知其它条件相同，y与d成反比；由1、3知，d、U、v0相同，L减小为原来的二分之一，y减小为原来的四分之一，可知其它条件相同，y与L的二次方成正比；由2、4知，d、L、v0相同，电压增大为原来的4倍，y也增大为原来的4倍，可知其它条件相同，y与U成正比；总结可得y与电压成正比、与L的二次方成正比、与d成反比、与v0的二次方成反比，设比例系数为k，则[2]将表格中第一组数据代入公式解得[3]将数据表格形式变成公式形式，运用了等价变换。（2）[4]由公式知，其它条件相同，电子的入射速度越大，偏移距离越小。[5]a、c图线均不符合题意，y与v0的关系可用图2中图线b来表示。（3）[6]电子刚好能从另一端的金属板边缘处射出，则根据公式得12．通电导体在磁场中受力的方向与导体中通过的电流方向是否有关？（通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向是否有关？）【详解】从图乙中的(a)(b)可知，当磁场方向不变时，电流方向发生改变，受力方向也改变；从图乙中的(a)(c)可知，当电流方向不变时，磁场的方向发生改变，受力方向也改变；由上述可提出可探究的科学问题是通电导