初中物理人教版九年级全册 20.2 电生磁 同步练习（有解析）

第2节 电生磁
1．在下列所示的四个图中，正确地表示出通电螺线管极性关系的是（　　）
2．图中，通电螺线管的左端是（　　）
A．S极 B．负极 C．正极 D．N极
3．如图所示，是奥斯特实验装置图，下列说法中正确的是（　　）
A．导线与小磁针垂直放置效果最好 B．小磁针只能显示通电导线周围是否有磁场
C．没有小磁针，通电导线周围仍然存在磁场 D．改变导线中的电流方向小磁针的偏转方向不变
4．首先发现“电流周围存在磁场”的科学家是（　　）
A．安培 B．托里拆利 C．欧姆 D．奥斯特
5．下列说法中不正确的是（　　）
A．电流一定会在周围空间产生磁场
B．用撒铁屑的方法可以判断条形磁铁N极位置
C．通电铜导线中的电流方向与该导线中自由电子定向移动的方向相反
D．位于磁场中可自由转动的小磁针静止时，N极所指的方向即为该点的磁场方向
6．从如图所示的奥斯特实验中，能得出的正确结论是（　　）
①该实验证明了地球周围存在磁场
②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场
③甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关
④该实验证明了磁极间的相互作用规律
A．②③ B．①③ C．①④ D．②④
7．在如图所示中，有条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是（　　）
A．S、N、S、S B．N、N、S、N C．S、S、N、N D．N、S、N、N
8．闭合开关后，甲、乙两个小磁针静止在上图所示的位置，它们的北极分别是（　　）
A．a端和b端 B．b端和d端 C．a端和c端 D．b端和c端
9．如图所示，通电螺线管附近的小磁针处于静止状态，则螺线管的A端是　 　极，电源的D端是　 　极。
10．小丽同学利用如图所示的装置研究磁和电的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳出初步结论。比较甲、乙两图可知：　 　；比较甲、丙两图可知：　 　。这种现象叫做　 　。
11．为了描述看不见、摸不着的磁场，人们假想出的曲线叫做　 　。如图所示，电源左侧应为　 　极（选填“正”或“负”）。
12．通电直导线周围的磁感线分布如图所示，磁感线是以直导线为中心的一系列的　 　，从图中可看出，磁感线是　 　（选填“闭合”或“不闭合”）的曲线：图中小磁针的a端是　 　极。
13．如图所示，请根据小磁针静止时的指向，标出通电螺线管的N极和在A点线圈中电流的方向。
14．在图中，根据小磁针静止时指向，在对应位置标出通电螺线管N极和电源“+”极。
15．如图所示，在竖直放置的矩形通电线框中，悬挂一个能自由转动的小磁针。当通以图中所示方向的电流时，小磁针N极将（　　）
A．转动90°，垂直指向纸里 B．转动90°，垂直指向纸外
C．转动180°，指向左边 D．静止不动，指向不变
16．如图，小磁针在图示位置静止。下列说法正确的是（　　）
A．螺线管的左端为北极 B．螺线管的右端为北极
C．电源的左端为正极 D．将电源正负极对调，螺线管的南北极不变
17．如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，会发生的现象是（　　）
A．通电螺线管仍保持静止不动
B．通电螺线管能在任意位置静止
C．通电螺线管转动，直至 B 端指向南，A 端指向北
D．通电螺线管转动，直至 A 端指向南，B 端指向北
18．根据图中小磁针的指向，下列关于电磁铁极性和电源正负极的判断正确的是（　　）
A．a 端是N极，c 端是负极 B．a 端是N极，c 端是正极
C．a 端是S极，c 端是负极 D．a 端是S极，c 端是正极
19．如图所示，探究“通电直导线周围的磁场”时，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。
（1）闭合开关后，观察到小磁针发生偏转，说明通电直导线周围存在　 　。改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向　 　（选填“不变”或“改变”）。
（2）若移走小磁针，通电直导线周围　 　（选填“仍有”或“没有”）磁场。
20．如图所示，光滑地面上有一小车，其上放一条形磁体，左侧地面固定一螺线管，当开关闭合时，螺线管左侧是　 　 极，小车将向　 　运动。
21．如图所示实验装置中，A为废灯泡的玻璃芯（钨丝已断），图中小磁针处于静止状态。当用酒精灯把玻璃芯加热到红炽状态时，发现小磁针发生了偏转，表明红炽的玻璃的电阻　 　（填“变大”、“变小”），此时小磁针的　 　（填“N”或“S”）将向螺线管偏转。
22．图甲为一磁悬浮地球仪，下方的环形底座内有一金属线圈，使球体（球体中有一个条形磁铁，它模拟地磁场的分布特点）可以悬浮在空中，底座线圈的电路原理图如图乙。
（1）地球仪工作时，球体悬浮于空中，此时球体的重力与　 　（选填“引力”或“斥力”）平衡，图乙中B端应连接电源为　 　极；
（2）停止工作时，应先　 　（选填“拿开球体”或“切断电源”）
（3）地球仪的额定功率为2W，则其连续正常工作一个月（30天）将耗电　 　kW h。
23．如图所示，利用图中的器材可以完成“探究通电螺线管外部的磁场分布”，小磁针黑色一端是N极。
（1）从小磁针的分布情况可以发现，通电螺线管外部的磁场与　 　磁体的磁场相似，通电螺线管的两端相当于　 　磁体的两个磁极。
（2）在实验的过程中，改变电流方向，通电螺线管的N、S极　 　；改变电流大小，通电螺线管的N、S 极　 　（前两空均填“改变”或“不改变”），从而说明通电螺线管两端的极性跟螺线管中的　 　有关，这个关系可以用安培定则来判断。
24．小明用天然磁石仿制图甲所示的勺状指南针——司南。
（1）他用的材料是图乙所示的天然磁石，该磁石的D端为　 　极。
（2）他用该磁石的D端磨成勺柄，打磨成勺状指南针（即“司南”），再用细线将其悬挂，如图丙所示，司南静止时，勺柄指向地球的　 　。
（3）将该司南悬挂在电磁铁正上方，闭合开关S，司南静止时的指向如图丁所示，则电源左端是　 　极。将电磁铁水平放置在不同方向，司南静止后的指向总与电磁铁摆放方向平行，说明司南处的地磁场
　 　（填“远强于”或“远弱于”）电磁铁的磁场。
（4）将该司南放在青铜盘上，当司南静止后，总不能指南北，这主要是因为司南受到的　 　（填“重力”“摩擦力”或“弹力”）影响太大。
（5）为增强司南的磁性，可用图丁所示装置，通过　 （均填字母序号），来增加电磁铁对司南磁化的效果。
A．改变电源的正负极 B．让司南垂直放置在螺线管中点的正上方
C．增加电源的电压 D．增加电磁铁线圈的匝数
（6）假设将指南针移到地球球心处，则指南针的指向　 　
A．由于地球球心处无磁场，故指南针自由静止方向不确定
B．根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”可判定指南针N极指向地球北极附近
C．根据“小磁针N极受力方向沿该处磁场方向”可判定N极指向地球南极附近
D．地球对指南针通过地磁场作用，但指南针对地球不产生磁场作用。
25．小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（　　）
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极 B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极 D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
26．如图所示，是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是（　　）
A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B．当直导线通电时，小磁针会离开支架悬浮起来
C．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D．改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向不变
27．在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，善于思考的小明同学用自己的方法总结出了通电螺线管的极性与电流方向之间的关系，如图所示：如果电流沿着我右手臂弯曲所指的方向，那么我的前方即为通电螺线管的 极。实验结论是通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，请写出一条增强通电螺线管磁性的方法： 。
28．在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中，闭合开关，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有 ，通过小磁针静止时 极的指向确定该点磁场的方向，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。
29．小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判定螺线管的A端是极 （选填“N”或“S”），接线柱a连接的是电源 极（选填“正”或“负”）。
电生磁参考答案
　
1．D【解析】A、用右手握住螺线管，四指应指向电流方向，则大拇指向右，即右侧为N极，故A错误；B、用右手握住螺线管，四指指向电流方向，则大拇指向左，即左侧为N极，故B错误；C、用右手握住螺线管，四指指向电流方向，则大拇指向右，则右侧为N极，故C错误；D、用右手握住螺线管，四指指向电流方向，则大拇指向右，则右侧为N极，故D正确。
2．A【解析】由图可知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，根据螺线管的线圈绕向，再利用安培定则：右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的右端就是螺线管的N极，则左端为S极，故A正确，BCD错误。
3．C【解析】A、为了避免地磁场对该实验的影响，实验中导线与小磁针平行放置效果最好，故A错误；B、小磁针能显示所有磁体周围是否有磁场，故B错误；C、奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场，小磁针受到磁场的作用发生偏转，将小磁针移走，磁场仍然存在，不因小磁针的消失而消失，故C正确；D、改变导线中的电流方向，通电导线周围的磁场方向改变，小磁针的偏转方向也会改变，故D错误。
4．D【解析】A、安培的主要贡献之一是发现了安培定则，故A不合题意；B、托里拆利的主要贡献是第一个准确测出了大气压的值，故B不合题意；C、欧姆的主要贡献是总结了欧姆定律，故C不合题意；D、首先发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特，故D符合题意。
5．B【解析】A、电流的周围一定会产生磁场，故A正确；B、用撒铁屑的方法可以模拟磁感线，但它无法显示磁场的方向，故B错误；C、自由电子带负电，所以铜导线中的电流方向与该导线中自由电子定向移动的方向相反，故C正确；D、在磁场中，小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故D正确。
6．A【解析】小磁针在磁场中受磁场力的作用而偏转；甲图导线中有电流，小磁针偏转，乙图导线中无电流小磁针不偏转；比较甲乙两图说明：通电导体周围存在磁场。甲、丙两图导线电流方向不同，小磁针偏转方向不同，说明小磁针受力方向不同，磁场方向不同，比较甲、丙两图说明：通电导体产生的磁场方向与电流方向有关。故②③正确。
7．A【解析】图中电流方向从左端流入、右端流出，根据图示的线圈绕向和结合安培定则，从而可以确定电磁铁的左端为N极、右端为S极，即乙为N、丙为S；在磁体的周围，磁感线从磁体的N极发出，回到S极，所以永磁体甲的右端为S极；根据磁感线的形状可知，两者相斥，是同名磁极，所以永磁体丁的左端为S极。如图所示：
综上分析，只有A正确，BCD错误。
8．D【解析】根据右手定则，伸出右手四指弯曲指向电流的方向握住螺线管，则大拇指所指的方向﹣﹣螺线管的左端为S极，则右端为N极。根据磁极间的相互作用规律，靠近通电螺线管N极的小磁针甲a端为S极，则b端为N极；小磁针乙c端为N极，d端为S极。
9．S；负。【解析】由图可知，小磁针静止时，S极靠近电磁铁，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知电磁铁B端应为N极，A端为S极；则由右手螺旋定则可知，电流应由右端流入，故电源C端为正极，D端为负极。如图所示：
10．通电导体周围存在磁场；电流的磁场方向与电流方向有关；电流的磁效应。【解析】甲图中有电流，小磁针发生了偏转，乙图中无电流，小磁针未偏转，因此可知：通电导体周围存在磁场；甲和丙中都有电流通过，但电流方向相反，同时小磁针偏转的方向也相反，因此这两图的比较可得出电流的磁场方向与电流方向有关的结论；这种现象叫做电流的磁效应。
11．磁感线；负。【解析】为了描述看不见、摸不着的磁场，人们假想出的曲线叫做磁感线，实际上不存在；已知螺线管的左端为N极，用右手握住螺线管，使大拇指指向螺线管的N极，则四指所指的方向为电流的方向，即电流从螺线管右端流入，左端流出，所以电源的右侧是正极，左侧为负极。如图所示：
12．同心圆；闭合；S。【解析】通电直导线周围的磁感线是以直导线为中心的一系列的同心圆，磁感线是闭合的曲线；图中小磁针的a端的磁极与磁感线的方向相反，故为小磁针的S极。
13． 【解析】图中小磁针N极向左，因异名磁极相互吸引、同名磁极相互排斥，所以通电螺线管的左侧为N极，右侧为S极；由右手螺旋定则可知，电流由右侧流入，左侧流出，故A点线圈中电流的方向向上。如图所示。
14． 【解析】已知小磁针的右端为N极，由磁极极间的相互作用可知，螺线管左端为S极，右端为N极，则由安培定则可知，电流从左后方流入，右前方流出，故电源的左端为正极，右端为负极，如图所示。
15．A【解析】如图所示，若通电时，由安培定则可知，矩形线圈的前面是N极，其后面是S极，所以矩形线圈中磁感线的方向是垂直于纸面向里；由于小磁针静止时的N极指向与矩形线圈中磁感线的方向是一致的，所以小磁针最终静止时的N极应该是垂直指向纸里，即从图中位置转动90°。
16．A【解析】AB、根据同名磁极相互排斥，电磁铁的右端是S极，左端为北极，故A正确、B错误；C、电磁铁的右端是S 极，左端是N极。根据安培定则知：电流从电磁铁的右端进入，从电磁铁的左端流出，则电源的左端为负极，右端为正极，故C错误；D、电磁铁磁极与电流的方向有关，将电源正负极对调，电流方向改变，螺线管的南北极改变，故D错误。
17．C【解析】根据图示的螺线管线圈的绕向和螺线管中电流的方向，利用安培定则可以确定螺线管的A端为N极，B端为S极。在地磁场的作用下，螺线管将会发生转动，螺线管的S极（B）指向南，螺线管的N极（A端）指向北。故ABD错误，C正确。
18．B【解析】根据磁极间的作用可以判断通电螺线管的左端（a端）是N极，根据安培定则，可以判断电流从螺线管的左端进入，从右端流出，所以电源的左端（c端）是正极，右端（d端）是负极。如图。
19．（1）磁场； 改变；（2）仍有。【解析】（1）这是著名的奥斯特实验，实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场；通电导体周围的磁场方向与电流方向有关，所以，改变电流方向时，小磁针的偏转方向也发生了偏转；（2）小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转，故小磁针可以检测磁场的存在；若移走小磁针，通电直导线周围仍有磁场。
20．S；右。【解析】电流从电源的正极流出，在正面流下，背面流上，根据安培定则可知，通电螺线管的右端是N极，小车上的磁铁左端为N极，同名磁极相互排斥，小车受到了一个向右的排斥力，小车就会向右运动。
21．变小；N。【解析】当用酒精灯把玻璃芯加热到红炽状态时，发现小磁针发生了偏转，表明红炽的玻璃电阻变小，由右手螺旋定则知，通电螺线管的左端为N极，右端为S，由磁极间的相互作用规律知，小磁针的 N极将向螺线管偏转。
22．（1）斥力；负；（2）拿开球体；（3）1.44。【解析】（1）通电后，底座上的电磁铁具有磁性，由于同名磁极排斥，所以球体受到竖直向上的斥力；球体在空中静止，球体受力平衡，即球体的重力与斥力是一对平衡力；由题知，球体中有一个条形磁铁，它模拟地磁场的分布特点，所以球体的下方磁极为N极（相当于地磁北极），由于同名磁极排斥，则螺线管的上方也为N极；由安培定则可知，电流从A流入，B流出，因此A端接电源正极，B端接电源负极；（2）当磁悬浮地球仪停止工作时，应先“拿开球体”再“切断电源”，防止地球仪在重力作用下会落下来而摔坏；（3）由P=可得，地球仪连续工作一个月（30天）消耗的电能：
23．（1）条形；条形；（2）改变；不改变；电流方向。【解析】（1）从小磁针的分布情况可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极，它们的极性跟电流的方向和线圈的绕法有关。（2）螺线管的极性取决于线圈的绕向及电流方向，即改变任何一个因素，磁极的方向都会改变，但两个因素都改变，磁极的方向不变，因此在实验的过程中，改变电流方向，通电螺线管的N、S极改变；磁极的方向与线圈的匝数、电流的大小及有无铁芯无关，故改变电流大小，通电螺线管的N、S极不改变，此实验说明通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关。
24．（1）S；（2）南极；（3）负；远弱于；（4）摩擦力；（5）CD；（6）C。【解析】（1）磁勺在正确指南时，地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，磁石的D端为该磁体S极；（2）如（乙）所示，根据天然磁石的磁感线分布，可判断D端是S极，也就是磁勺的勺柄，勺柄指向地球的南极；（3）因为异名磁极相互吸引，通电螺线管的左端是N极，用安培定则可判断通电螺线管中的电流方向，再根据电流方向是从电源正极出发通过用电器回到负极，所以电源左端为电源的负极；（4）将该司南放在青铜盘上，当司南静止后，总不能指南北，这主要是因为司南受到摩擦力影响太大；（5）为了增强司南的磁化效果，可以增加电源电压，使线圈中电流增大，同时增加线圈的匝数。（6）地球是一个巨大的磁场，地球内部也存在磁场，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以地球内部的磁场方向从地球的北极指向南极，根据小磁针静止N极所受的磁场力方向与该处的磁场方向，则知将指南针移到地球球心处，可判定N极指向地球南极附近。故C正确，ABD错误。故选C。
25．B【解析】据题目可知，小磁针左端是N极，右端是S极，所以电磁铁的左端，即a端为N即，右端为S极，据安培定则可知，电流从d端流出后进入电磁铁，故d端是电源的正极，c端是负极，故B正确。
26．C【解析】A、首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故A错误；B、当直导线通电时，导线的周围存在磁场，小磁针会发生偏转，不会悬浮起来，故B错误；C、小磁针偏转，能说明通电导线周围存在磁场，故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场，故C正确；D、磁场方向与电流方向有关，改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向改变，故错误。
27．N；增大通电螺线管中的电流。【解析】（1）根据安培定则，用右手握住通电螺线管，让弯曲的四指所指的方向与电流的方向一致，那么大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，即它的前方为N极；（2）我们可以增大通电螺线管中的电流，或增加通电螺线管的线圈匝数，来增大通电螺线管的磁性。
28．磁场；N；电流方向。【解析】如图所示的实验，闭合开关前，小磁针静止且能指向南北，这是因为地磁场的作用；闭合开关后，导线下方的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场；小磁针静止时N极的指向为该点磁场的方向；调换电源正负极，即改变螺线管中的电流方向，发现小磁针静止时N极所指方向与原来相反，说明磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
29．S；正。【解析】因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管A端为S极、B端为N极；由右手螺旋定则可知螺线管中电流由左侧流入、右侧流出；所以a为电源的正极、b为负极，如图所示：
第26题图
第25题图
第21题图
第22题图
第23题图
第18题图
第20题图
第19题图
第15题图
第16题图
第17题图
第11题图
第13题图
第12题图
第14题图
第9题图
第10题图
第7题图
第8题图
第2题图
第3题图
第6题图
A
B
C
D
第27题图
第28题图
第29题图
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