北京课改版九全物理 第12章 3 通电螺线管的磁场 能力（含解析）

北京课改版九全物理 第12章 3 通电螺线管的磁场 能力
一、单项选择题（共4小题；共16分）
1. 如图所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的指向将
A. 极向右偏转 B. 极向右偏转 C. 极向左偏转 D. 保持静止状态
2. 如图所示，开关闭合后，以下操作可使通电螺线管磁性增强的是
A. 减少电池个数 B. 增加通电时间
C. 滑动变阻器滑片 向右移 D. 滑动变阻器滑片 向左移
3. 如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关 后，下列判断正确的是
A. 通电螺线管的左端为 极
B. 小磁针一直保持静止
C. 小磁针的 极向右转动
D. 通电螺线管外 点的磁场方向向左
4. 如图所示，对于甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是
A. 甲：用条形磁铁接触验电器（金属球、杆、箔片为铁制），箔片也能张开，因为同名磁极相互排斥
B. 乙：闭合开关，小磁针 极向右偏转至水平位置
C. 丙：该实验所研究的现象最早是由奥斯特发现的
D. 丁：该实验装置只能探究电磁铁磁性强弱与线圈电流大小的关系
二、双项选择题（共1小题；共4分）
5. 如图所示的实验表明了
A. 小磁针放在导线下方就会发生偏转
B. 导线具有磁性
C. 电流的周围存在磁场
D. 电流的磁场方向跟电流方向有关
三、填空题（共1小题；共6分）
6. 如图所示，当开关闭合后，通电螺线管边的小磁针按如图所示方向偏转，则通电螺线管的 端为 极，电源的 端为 极；当图中滑片 向右移动过程中，通电螺线管的磁性将 （选填：“增强”、“减弱”或“不变”）。
四、实验题（共4小题；共20分）
7. 小明在探究“通电直导线周围的磁场”实验中，实验装置如图甲所示。
（1）其中小磁针的作用是 。
（2）接通电路后，观察到小磁针偏转，说明电流周围存在 ，此现象最早是由物理学家 发现的。
（3）改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明电流周围的磁场方向与 有关。
（4）研究表明，通电直导线周围的磁场分布如图乙所示，则图甲实验中，若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方，小磁针偏转的方向 （选填“会”或“不会”）改变。
8. 小明自制了一个如图甲所示的用开关控制螺线管南北极的装置，当开关 接 （填" "或" "）点时，螺线管的 端是 极；如图乙所示，当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒 在导轨上运动，这说明磁场对通电导体 。
9. 小军做实验探究“通电螺线管外部的磁场分布”，他在螺线管的两端放上小磁针，在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后轻敲纸板，小磁针的指向和铁屑的排列情况，如图所示。请回答下列问题：
（1）实验中小磁针的作用是 。
（2）实验结论是通电螺线管外部的磁场和 的磁场相似。
（3）下列操作中能增强通电螺线管磁性的是 。
A.增大通电螺线管中的电流
B.改变螺线管中的电流方向
C.在通电螺线管内插入铁棒
D.减少通电螺线管的匝数
10. 在研究通电螺线管的外部磁场分布情况时，实验桌上有一套组装好的器材、一小瓶铁屑和一枚小磁针，如图所示。
请挑选实验器材，说出具体研究通电螺线管外部在某平面内磁场分布的实验步骤：
五、作图题（共1小题；共13分）
11. 当开关 闭合后，螺线管的北极如图所示，请在图中标出电源的正极和置于螺线管正上方小磁针的 极。
六、科普阅读题（共1小题；共6分）
12. 阅读短文，回答问题。
双触点干簧管
双触点干簧管是一种磁控开关，结构如图 所示，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体，并装有 、 和 三块簧片，其中 和 是用铁或镍等材料制成， 是用铜或铝等非磁性材料制成， 的端点与 的端点是固定端点， 的端点是自由端点，正常时 的端点在自身弹力作用下与 的端点接触，当绕在干簧管上的线圈通电时，如图 所示， 的端点与 的端点分别被磁化而相互吸引，当吸引力大于 的弹力时， 与 的端点分开，并与 的端点接触，而当 与 的吸引力减小到一定程度时， 在弹力的作用下与 的端点分开，重新恢复与 的端点接触。
请问答下列问题。
（1）在图 中，若要使螺线管的右端为 极，则电源左端是 极。
（2）簧片 、 和 所对应的材料可能是 （填写序号）。
①铜、铁、铁
②铜、铝、铁
③铁、铁、铜
④镍、铁、铝
（3）当 的端点与 的端点接触时，簧片 具有 势能。
答案
第一部分
1. A
2. D
【解析】要使通电螺线管的磁性增强，可以增大螺线管的电流，增大线圈的匝数。减少电池个数会减小电流，减弱线圈的磁性；增加通电时间与磁性的增强无关；滑片向右移动时，电阻变大，电流变小，磁性减弱；只有D是正确的。
3. D
【解析】由右手螺旋定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向右端，则通电螺线管的右端为 极，A错误；
根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的 极应向左转动，故小磁针不会静止，B，C错误；
在磁体的外部，磁感线从 极出发回到 极，所以通电螺线管外 点的磁场方向向左，D正确。
4. A
【解析】A选项：在此过程中，验电器的金属部分被磁化，可以观察到箔片也能张开，因此可以判断同名磁极相互排斥，故A正确；
B选项：闭合开关，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，四指指电流方向，大拇指指 极，通电螺线管的左端是 极；根据同名磁极相互排斥可知，小磁针 极将向左偏转至水平，故B错误；
C选项：金属棒左右运动时切割磁感线，此时电路中就会产生电流，这是电磁感应实验的装置.感应电流是英国物理学家法拉第实验发现的，因此后来还发明了发电机，故C错误；
D选项：两个电磁铁是串联的，则通过两个电磁铁的电流相同，线圈匝数不同，因此也可以探究的是线圈多少对磁性强弱的影响，并不只能探究磁性强弱和电流大小的关系，故D错误；
故选A。
第二部分
5. C， D
第三部分
6. ；负；减弱
【解析】小磁针 级指向 说明 为螺线管 级，用右手大拇指指向 ，根据四指环绕方向 为电源负极，当 向右移动时阻值变大，电流变小，螺线管磁性减弱。
第四部分
7. （1） 检测磁场的存在
【解析】磁场直接看不到，可以用小磁针检测磁场的存在。
（2） 磁场；奥斯特
【解析】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，这是著名的奥斯特实验，此现象最早是由物理学家奥斯特发现的。
（3） 电流方向
【解析】改变电流方向，小磁针的方向也发生了偏转，说明了产生的磁场方向改变，即表明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。
（4） 不会
【解析】由图，通电直导线周围的磁场成同心圆，若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方，磁场方向仍然是顺时针，所以小磁针偏转的方向不变。
8. ；有力的作用
9. （1） 判断该点的磁场方向
【解析】小磁针的作用是指示磁场的方向。
（2） 条形磁体
（3） AC
【解析】增大通电螺线管中的电流和在通电螺线箮内插入铁棒可以增强通电螺线管的磁性；改变螺线管中的电流方向不会影响螺线管磁性的大小会影响方向；减少通电螺线管的匝数会减小通电螺线管磁性。
10. 方法一：先在白纸板上均匀的撒上小铁屑，闭合开关，轻轻敲击纸板至铁屑按一定规律排列，用笔描摹铁屑分布轮廓。断开开关，撤去铁屑，再闭合开关，在不同轮廓线上放置小磁针，用箭头标记轮廓线的方向。
方法二：在白纸板均匀标记 个点，（ 个以上）均可。将小磁针放在其中一个点上，闭合开关，观察小磁针的南北极指向，并记录在小点上。用相同方法标记所有小点磁针北极所指方向。
第五部分
11. 如答图所示。
第六部分
12. （1） 正
【解析】螺线管的左端为 极，右手握住螺线管，大拇指朝左，电流从左侧流进，右侧流出，所以电源的左端是正极。
（2） ③
【解析】由题磁铁能够磁化干簧管的 、 两个簧片，所以制作材料可能是铁；不能吸引 ，制作材料可能是铜。
（3） 弹性
【解析】正常时 的端点在自身弹力作用下与 的端点接触，当 的端点与 的端点接触时，簧片 发生弹性形变，所以它具有弹性势能。
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