2019-2021年北京市初三（上）期末物理試題匯編：磁場對通電導(dǎo)線的作用力

第1頁/共1頁2019-2021北京初三（上）期末物理匯編磁場對通電導(dǎo)線的作用力一、單選題1．（2021·北京房山·九年級期末）關(guān)于磁現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A．磁感線是由磁場中的鐵屑被磁化后形成的B．在同一磁場中，磁感線的疏密程度反映了磁場的強(qiáng)弱C．磁場中某點的磁場方向是由放在該點的小磁針決定的D．放在磁場中的導(dǎo)體一定受到磁場力的作用2．（2021·北京·臨川學(xué)校九年級期末）如圖所示實驗情景中，用來研究磁場對電流作用的是A． B．C． D．二、多選題3．（2021·北京石景山·九年級期末）同學(xué)們制作的神奇金屬銅線轉(zhuǎn)框如圖所示，選用長度合適的金屬銅線，剝?nèi)ャ~線兩端和中央部分的絕緣皮，彎成一個線框。將銅線中央裸露部分與一節(jié)干電池的正極接觸；干電池的負(fù)極貼放在位于水平桌面上的圓柱形物體上面，再將銅線框兩端裸露出的部分與圓柱形物體接觸，這樣銅線框就能繞電池持續(xù)轉(zhuǎn)動。則下列說法中正確的是（）A．一節(jié)干電池兩端的電壓為2.5VB．銅線框轉(zhuǎn)動表明圓柱形物體具有導(dǎo)電性或磁性C．銅線框轉(zhuǎn)動是因為通電后受到了磁場力的作用D．銅線框轉(zhuǎn)動過程中是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了電能4．（2020·北京豐臺·九年級期末）如圖所示，①②③④為探究物理規(guī)律的四個實驗，abcd為物理規(guī)律的應(yīng)用實例，箭頭表示規(guī)律和應(yīng)用的對應(yīng)關(guān)系，其中對應(yīng)關(guān)系正確的是A．A B．B C．C D．D5．（2019·北京東城·九年級期末）如圖所示，①②③④為探究物理規(guī)律的四個實驗，abcd為物理規(guī)律應(yīng)用的實例，箭頭表示規(guī)律和應(yīng)用的對應(yīng)關(guān)系，其中對應(yīng)關(guān)系正確的是A． B．C． D．三、填空題6．（2020·北京密云·九年級期末）如圖所示是學(xué)習(xí)電磁現(xiàn)象過程中做過的幾個實驗。（1）如圖所示的四個電磁實驗中，能夠說明“發(fā)電機(jī)工作原理”的實驗是_____。（2）發(fā)電機(jī)工作過程中，可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為______能。（3）如圖B所示的實驗中，如果導(dǎo)體AB左右擺動，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因可能是______。（4）如圖D所示的實驗中，如果閉合開關(guān)，導(dǎo)體AB沒有運(yùn)動起來的原因可能是______________。7．（2020·北京海淀·九年級期末）如圖所示，某同學(xué)在探究通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的作用的實驗中，用兩根水平且平行的金屬軌道把一根直導(dǎo)體ab支起來，并讓這根導(dǎo)體處于蹄形磁體的磁場中。該同學(xué)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)體保持靜止，讀出此時電流表的示數(shù)為I1；然后該同學(xué)改變滑動變阻器滑片P的位置，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)體在磁場中由靜止開始沿軌道運(yùn)動起來，讀出此時電流表的示數(shù)為I2；且I2>I1。該同學(xué)探究的問題是：通電導(dǎo)體在磁場中所受力的大小與_______是否有關(guān)。8．（2019·北京懷柔·九年級期末）如圖所示，探究通電螺線管外部磁場的方向，閉合開關(guān)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電螺線管周圍有_______，由小磁針靜止時______極的指向確定磁場方向；調(diào)換電源正負(fù)極，小磁針偏轉(zhuǎn)方向改變，說明磁場方向與_______有關(guān)．9．（2019·北京海淀·九年級期末）如圖所示，小軍在探究通電導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用的實驗中，用兩根水平且平行的金屬軌道把一根直導(dǎo)線ab支起來，并讓這根導(dǎo)線處于蹄形磁體的磁場中．閉合開關(guān)后，有電流通過這根直導(dǎo)線，會看到直導(dǎo)線在磁場中由靜止開始沿軌道運(yùn)動起來．把電源的正、負(fù)極的接線調(diào)換一下，使導(dǎo)線ab中的電流方向與原來相反，保持蹄形磁體的位置不變，閉合開關(guān)后，會看到直導(dǎo)線ab仍會由靜止開始運(yùn)動，只是運(yùn)動的方向與原來相反．請你寫出小軍所探究的問題是____________________．四、實驗題10．（2021·北京房山·九年級期末）某同學(xué)想探究磁場對通電導(dǎo)體的作用力方向與哪些因素有關(guān)。他連接了如圖所示的電路進(jìn)行實驗，閉合開關(guān)，觀察導(dǎo)體ab的運(yùn)動情況；保持電流的方向不變，把磁體的N極和S極位置對調(diào)，觀察導(dǎo)體ab的運(yùn)動情況。(1)該實驗探究的問題是磁場對通電導(dǎo)體的作用力方向與___________是否有關(guān)。(2)若閉合開關(guān)后，導(dǎo)體ab不動，請猜想導(dǎo)體ab不動原因可能是___________。11．（2021·北京市通州區(qū)第六中學(xué)九年級期末）歸納式探究﹣研究電子在電場中的偏轉(zhuǎn)：如圖，給兩塊等大、正對、靠近的平行金屬板加上電壓，兩板之間就有了電場。若將電子沿著平行于兩板的中線方向射入到電場中，電子就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若兩板間距為d，板長為L，所加的電壓為U，電子射入初速度為v0離開電場時偏轉(zhuǎn)的距離為y，則經(jīng)研究得到如下數(shù)據(jù)：次數(shù)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＝_____（填上數(shù)據(jù)和單位），將數(shù)據(jù)表格形式變成公式形式，運(yùn)用了_____法；（2）相同情況下，電子的入射初速度越大，偏移距離越_____。它們間的關(guān)系可以用圖像中的圖線_____表示；（3）現(xiàn)有兩塊平行相對的長度為5cm、間距為lcm的金屬板，為了讓初速度為3×107m/s的電子從一端沿兩板間中線方向入射后，剛好能從另一端的金屬板邊緣處射出，需要加_____V的電壓。12．（2020·北京東城·九年級期末）圖甲所示為小東同學(xué)探究“通電導(dǎo)體在磁場中受力”的實驗電路。他接通電源，觀察并記錄了圖乙所示的(a)(b)(c)三組實驗現(xiàn)象：(a)蹄形磁體N極在上方，導(dǎo)體棒通入由B至A方向的電流時，受力方向水平向右；(b)蹄形磁體N極在上方，導(dǎo)體棒通入由A至B方向的電流時，受力方向水平向左；(c)蹄形磁體S極在上方，通入由B至A方向的電流時，導(dǎo)體棒受力方向水平向左。根據(jù)小東所記錄的三組實驗現(xiàn)象，請你提出一個可探究的科學(xué)問題：_________。13．（2020·北京·九年級期末）某同學(xué)組裝如圖所示的電路，閉合開關(guān)，觀察導(dǎo)體ab的運(yùn)動情況，保持電流的方向不變，改變磁體的N極和S極位置，觀察導(dǎo)體ab的運(yùn)動情況，該同學(xué)探究的問題是：磁場對通電導(dǎo)體的作用力方向與_____________是否有關(guān)。14．（2019·北京昌平·九年級期末）小華將導(dǎo)體ab放入磁場中，組裝成如圖所示的電路，探究“磁場對通電導(dǎo)體作用力的方向與導(dǎo)體中電流方向是否有關(guān)”。小華的主要實驗步驟如下：①閉合開關(guān)后，觀察導(dǎo)體ab的運(yùn)動方向，并記錄在表格中，斷開開關(guān)。②把蹄形磁鐵上、下磁極調(diào)換一下，同時把電源的正、負(fù)極對調(diào)后接入電路，閉合開關(guān)，觀察導(dǎo)體ab的運(yùn)動方向，并記錄在表格中。根據(jù)以上敘述，回答下列問題：(1)小華的探究過程中存在的問題：______；(2)請你針對小華探究過程中存在的問題，寫出改正措施：______。五、綜合題15．（2019·北京海淀·九年級期末）請閱讀《手機(jī)里的“指南針”》回答問題．手機(jī)里的“指南針”智能手機(jī)里面“指南針”可以像真實小磁針一樣指示方向（如圖左所示），但手機(jī)中并不存在真實的小磁針，發(fā)揮小磁針作用的是一個能對磁場做出反應(yīng)的電子羅盤．有一種電子羅盤是利用“霍爾效應(yīng)”制成的“磁傳感器”．如圖右所示，通電長方體金屬導(dǎo)體在磁場B中時，會受到磁場力的作用，而金屬導(dǎo)體中的電流是由自由電子定向移動形成的，因此其微觀本質(zhì)上是電子受到了磁場力的作用，于是這些電子就在磁場力的作用下運(yùn)動到導(dǎo)體的后表面D，從而使后表面D帶上負(fù)電荷；而前表面C因缺少了電子，帶上了正電荷．由于C、D表面帶有不同種電荷，因此在C、D兩表面之間就形成一定的電壓，這就是霍爾效應(yīng)．通過實驗可知，電流越大、磁場越強(qiáng)，C、D兩表面間的電壓就越大，即霍爾效應(yīng)越顯著．在電流和磁場一定時，“霍爾效應(yīng)”的顯著程度還與導(dǎo)體在磁場中的方位有關(guān)，導(dǎo)體中電流I的走向與磁場方向的夾角越接近垂直，霍爾效應(yīng)越顯著．手機(jī)中的電子羅盤（磁傳感器）正是利用這一物理原理制成的．手機(jī)都有GPS定位功能，還有必要裝電子羅盤嗎？很有必要！因為在森林里或者大廈林立的地方，手機(jī)很有可能接收不到GPS信號，而有了電子羅盤就可以保障你不會迷失方向，畢竟地球磁場是無處不在的．手機(jī)外部強(qiáng)磁體會不會影響手機(jī)內(nèi)部電子羅盤的功能呢？答案是肯定的．靠近手機(jī)的強(qiáng)磁體會影響手機(jī)中的電子羅盤的正常工作．更糟糕的是，如果把強(qiáng)磁體緊靠手機(jī)放置，手機(jī)內(nèi)部的鐵質(zhì)元器件會被磁化，成為磁體，給校正電子羅盤帶來困難．有些用戶可能會認(rèn)為這無所謂，因為自己不常使用電子羅盤，但這并不意味著手機(jī)中其他功能的應(yīng)用不依賴電子羅盤．例如有些地圖軟件就是利用電子羅盤來判斷手機(jī)朝向的．請根據(jù)上述材料，回答下列問題：（1）對于將強(qiáng)磁鐵緊靠智能手機(jī)放置的后果，下列說法中正確的是______．（選填選項前的字母）A．將手機(jī)內(nèi)部的鐵質(zhì)元器件磁化，對電子羅盤的校正帶來困難B．只是暫時性影響手機(jī)的電子羅盤工作，移開磁鐵后一切恢復(fù)正確C．只會影響手機(jī)中的電子羅盤，對于手機(jī)的聽筒、話筒不會產(chǎn)生任何影響D．手機(jī)中的電子羅盤并不是小磁針，所以不會對手機(jī)產(chǎn)生任何影響（2）微觀上運(yùn)動的電子受到磁場力的作用，與下列_________圖所示實驗的原理最為相似．（選填圖下面的字母）（3）請你猜想霍爾效應(yīng)還能有哪些應(yīng)用_______？

參考答案1．B【詳解】A．磁感線是為了描述磁場引入的理想化的物理模型，不是真實存在的，故A錯誤；B．磁感線可以描述磁場的強(qiáng)弱和方向，磁感線的密集程度代表了磁場的強(qiáng)弱，故B正確；C．磁場中某點的磁場方向和放在該點的小磁針靜止時N極所指的方向一致，但小磁針不能決定磁場的方向，故C錯誤；D．通電導(dǎo)線在磁場中受磁力的作用，若非磁性材料制成的導(dǎo)線不通電時不受磁場力，故D錯誤。故選B。2．D【詳解】A、該線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，電流表中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，即用來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的，故A不符合題意；B、導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動時，電流表中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，即用來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的，故B不符合題意；C、該實驗是奧斯特實驗，說明了通電導(dǎo)線周圍存在著磁場，故C不符合題意；D、通電后，導(dǎo)體棒在磁場中發(fā)生運(yùn)動，是研究通電導(dǎo)線在磁場中受磁場力的，故D符合題意；故選D．點睛：通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，裝置中必須有磁場和電流，分析各選項的裝置，找出符合要求的答案．3．BC【詳解】A．一節(jié)干電池兩端的電壓為1.5V，故A選項錯誤；B．銅線框轉(zhuǎn)動表明圓柱形物體具有導(dǎo)電性或磁性，因為圓柱體提供了磁場，也是電路的一部分，故具有導(dǎo)電性和磁性，故B選項正確；C．銅線框轉(zhuǎn)動是因為通電后受到了磁場力的作用，故C選項正確；D．銅線框轉(zhuǎn)動過程中是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D選項錯誤。故選BC。4．BCD【詳解】A．磁懸浮陀螺依據(jù)磁極間的相互作用來實現(xiàn)懸浮的，沒有用到電荷間的相互作用，故A錯誤；B．②圖中通過改變連入電路的電阻絲的長度改變連入電路的電阻，進(jìn)而改變電路中的電流，這也是滑動變阻器的變阻原理，對應(yīng)關(guān)系正確，故B正確；C．③圖說明通電導(dǎo)體在磁場中受力，電動機(jī)就是根據(jù)這個原理制成的，故C正確；D．④圖說明電流的磁效應(yīng)，電鈴是利用電流磁效應(yīng)制成的，故D正確。5．ACD【分析】（1）電動機(jī)是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動的原理制成的；（2）利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成了發(fā)電機(jī)；電磁繼電器利用的是電流的磁效應(yīng)；（3）驗電器工作原理：同種電荷相互排斥；（4）電流經(jīng)過導(dǎo)體時會產(chǎn)生熱量．【詳解】A、人們根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動制成了電動機(jī)；揚(yáng)聲器在工作時，線圈中通過電流，通電線圈會在磁場中振動，故揚(yáng)聲器利用了通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用，故A正確；B、人們利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成了發(fā)電機(jī)；電磁繼電器的工作原理是電流的磁效應(yīng)，兩者關(guān)系不正確，故B錯誤；C、圖中說明了同種電荷相互排斥，驗電器就是根據(jù)這個原理制成的，故C正確；D、電流經(jīng)過導(dǎo)體時會產(chǎn)生熱量，這就是電流的熱效應(yīng)，電暖氣是根據(jù)電流的熱效應(yīng)制成的，故D正確．故選ACD．6．

A、B

電

電路斷路

摩擦力過大【詳解】(1)[1]A．裝置中沒有電源，即線圈轉(zhuǎn)動時，電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象，該過程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程，是發(fā)電機(jī)的工作原理，故A符合題意；B．B裝置中，在外力作用下使導(dǎo)體AB左右運(yùn)動，切割磁感應(yīng)線，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明此時有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，是發(fā)電機(jī)的工作原理，故B符合題意；C．C裝置是一個電磁鐵，通電后有磁性，吸住鐵塊，是電流的磁效應(yīng)，不能說明發(fā)動機(jī)的原理，C不符合題意；D．D裝置中，讓通電導(dǎo)體放在磁場中，它會受到力的作用，這是用來研究磁場對電流的作用(或通電導(dǎo)體在磁場中受力),是電動機(jī)的工作原理，D不符合題意。故選AB。(2)[2]發(fā)電機(jī)工作過程中，可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。(3)[3]閉合回路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，回路中才會產(chǎn)生電流，如圖B所示的實驗中，如果導(dǎo)體AB左右擺動，電路中沒有電流通過，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，原因可能是電路斷路。(4)[4]通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動，閉合開關(guān)，導(dǎo)體AB沒有運(yùn)動起來的原因可能是摩擦力過大。7．電流大小【詳解】讓導(dǎo)線處于蹄形磁體的磁場中，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)體保持靜止；改變滑動變阻器滑片P的位置，增大電流，發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)體在磁場中由靜止開始沿軌道運(yùn)動起來，所以研究的是通電導(dǎo)線在磁場中的受力大小與電流大小的關(guān)系。8．

磁場

N

電流方向【詳解】小磁針在磁場中才會受到力的作用，所以小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電螺線管周圍有力的作用；人們規(guī)定磁場方向為小磁針靜止時N極的指向，所以通過小磁針靜止時N極的指向確定該點磁場的方向；調(diào)換電源正負(fù)極電流方向改變，磁針偏轉(zhuǎn)方向改變，所以說明磁場方向與電流方向有關(guān)．9．通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向與電流方向有關(guān)嗎？【分析】（1）力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因；當(dāng)力的方向發(fā)生改變的時候，受力物體的運(yùn)動狀態(tài)也會發(fā)生改變；（2）通電導(dǎo)線在磁場中所受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān)．【詳解】小軍的探究過程是：讓導(dǎo)線處于蹄形磁體的磁場中，閉合開關(guān)后，看到直導(dǎo)線在磁場中運(yùn)動起來；然后把蹄形磁體上下磁極調(diào)換一下，使磁場方向與原來相反，保持導(dǎo)線ab中的電流方向不變，閉合開關(guān)后，會看到直導(dǎo)線運(yùn)動的方向與原來相反．所以研究的是通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向與磁場方向的關(guān)系，探究的問題：通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向與電流方向有關(guān)嗎？10．

磁場方向

通過ab電流太?。ù朋w磁性太弱、電源電壓太低或ab太重）【詳解】(1)[1]由于磁場對通電導(dǎo)體的作用力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān)，保持電流的方向不變，改變磁體的N極和S極位置，觀察導(dǎo)體ab的運(yùn)動情況，是探究磁場對通電導(dǎo)體的作用力方向與磁場方向是否有關(guān)。(2)[2]若閉合開關(guān)后，導(dǎo)體ab不動，請猜想導(dǎo)體ab不動原因可能是通過ab電流太小（磁體磁性太弱、電源電壓太低或ab太重）。11．

9×1010m2/（V?s2）

等價變換

小

b

200【詳解】（1）[1]由表格中數(shù)據(jù)1、2知，L、U、v0相同，d增大為原來的2倍，y減小為原來的二分之一，可知其它條件相同，y與d成反比；由1、3知，d、U、v0相同，L減小為原來的二分之一，y減小為原來的四分之一，可知其它條件相同，y與L的二次方成正比；由2、4知，d、L、v0相同，電壓增大為原來的4倍，y也增大為原來的4倍，可知其它條件相同，y與U成正比；總結(jié)可得y與電壓成正比、與L的二次方成正比、與d成反比、與v0的二次方成反比，設(shè)比例系數(shù)為k，則[2]將表格中第一組數(shù)據(jù)代入公式解得[3]將數(shù)據(jù)表格形式變成公式形式，運(yùn)用了等價變換。（2）[4]由公式知，其它條件相同，電子的入射速度越大，偏移距離越小。[5]a、c圖線均不符合題意，y與v0的關(guān)系可用圖2中圖線b來表示。（3）[6]電子剛好能從另一端的金屬板邊緣處射出，則根據(jù)公式得12．通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與導(dǎo)體中通過的電流方向是否有關(guān)？（通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與磁場的方向是否有關(guān)？）【詳解】從圖乙中的(a)(b)可知，當(dāng)磁場方向不變時，電流方向發(fā)生改變，受力方向也改變；從圖乙中的(a)(c)可知，當(dāng)電流方向不變時，磁場的方向發(fā)生改變，受力方向也改變；由上述可提出可探究的科學(xué)問題是通電導(dǎo)