20.2电生磁
(时间45分钟 满分60分)
一.选择题(共10小题 共20分)
1.如图所示,下列说法中错误的是()
A.这是著名的奥斯特实验
B.图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C.将图中导线断开,小磁针N极将指向地磁场的北极
D.改变图中电流的方向,小磁针偏转方向改变
第1题图 第2题图 第3题图
2.如图所示是奥斯特实验的示意图,有关分析正确的是()
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
C.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
D.小磁针发生偏转说明通电导线周围有磁场
3.通电导线周围存在磁场,小明经过实验探究,画出了通电直导线周围磁感线的分布图(如图所示),下列相关描述错误的是()
A.小磁针b端为N极
B.通电直导线周围不同位置磁场强弱相同
C.增大直导线中的电流可使其周围磁场增强
D.改变直导线中电流的方向,小磁针N极的指向将会发生改变
4.下列物理学家中,在世界上第一个发现电流的周围存在着磁场的是()
A.法拉第 B.奥斯特 C.汤姆孙 D.卢瑟福
5.在探究通电螺线管的磁场特点时,通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示,其中小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。选项图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是()
6某同学按照如图甲所示连接好电路。闭合开关前,小磁针的指向如图甲所示;闭合开关,小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示;只改变电源的正负极,再次进行实验,小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列说法中正确的是()
A.由甲、乙两图可得导体的周围一定存在着磁场
B.由甲、乙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关
C.由乙、丙两图可得电流的磁场强弱与电流大小有关
D.由乙、丙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关
7.总结出通电螺线管的磁极性跟电流方向关系的科学家是()
A.焦耳 B.安培 C.欧姆 D.伏特
8.如图所示,闭合开关S1、S2,两个通电螺线管的相互作用情况及A、B端的极性分别是()
A.相斥,A端为N极,B端为N极
B.相吸,A端为S极,B端为N极
C.相斥,A端为S极,B端为S极
D.相吸,A端为N极,B端为S极
9.如图画出了磁感线的分布情况,由此可知()
A.A端为磁铁的N极,c端是电源正极
B.A端为磁铁的N极,c端是电源负极
C.A端为磁铁的S极,d端是电源正极
D.A端为磁铁的S极,d端是电源负极
10.如图甲所示,通电螺线管的极性跟电流的方向有关系,可以用右手螺旋定则来判断。环形电流可以看作是单匝通电螺线管,如图乙所示;在丙图中,把两个线圈A和B挂在水平光滑的固定绝缘细杆MN上,平行靠近放置且保持静止状态。当两线圈通入如图丙所示方向相反的电流时,则两个线圈A和B之间的距离将()
A.变大 B.变小 C.保持不变 D.无法判断
二.填空题(共4小题 10分)
11.我市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中,小磁针和螺线管放置于同一水平面内,螺线管为东西朝向,小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后,小磁针的N极指向右,如图所示,则电源A端为 (选填“正”或“负”)极。当开关S断开时,小磁针N极将 (选填“不”、“向北”或“向南”)偏转。
第11题图 第12题图 第13题图
12.丹麦科学家 首次通过实验发现电流周围存在着磁场。现有一小磁针在通电螺线管附近处于静止状A态,如图所示,由此可判断通电螺线管所接电源的D端是 极。
13.如图所示,通电螺线管的左端为N极,右端为S极,则电源的 端为正极。(选填“左”或“右”)
14.如图所示的实验最早是 (填物理学家)完成的,为了使实验现象明显,导线应 (选填“东西”或“南北”或“任意方向”)放置,实验结论是通电导线周围存在 ,如果移走小磁针,导体周围 (选填“存在”或“不存在”)磁场。
三.作图题(共2小题 10分)
15.如图所示,标出通电螺线管中的N、S极。
16.在图中,根据通电螺线管周围静止小磁针N极的指向标出磁感线方向,并在括号内用“十”“一”号标出电源的正、负极。
四.实验探究题(共2小题 20分)
17.在探究通电螺线管的磁场特点时,通电螺线管在某状态下的实验现象如图所示,其中小磁针黑色一端为N极。
(1)实验表明通电螺线管内部 (选填“存在”或“不存在”)磁场。
(2)如果移走图中的小磁针,通电螺线管周围磁场 (选填“会”或“不会”)消失。
(3)小磁针A所在位置的磁场方向与该小磁针的 (选填“N”或“S”)极方向相同。
(4)改变螺线管中的电流方向,各小磁针的指向 (选填“改变”或“不变”)。18.小华和小军在老师办公室看到一个如图甲所示的仪器,用一根铜线和一个有两排孔的平板玻璃制成,铜线依次穿过相邻的孔绕成一个线圈。老师告诉他这是螺线管。于是,在老师的指导下,他和同学们一起把螺线管接入电路,探究其特点。
(1)他们把一个小磁针放在桌面上,小磁针静止时指向南北方向。将螺线管通电后靠近该小磁针,发现小磁针发生 ,说明通电螺线管周围存在磁场。
(2)接着,小华将细铁屑均匀地洒在玻璃板上,轻轻敲击玻璃板后,细铁屑的排列情况如图乙所示。
①观察发现靠近螺线管两端的地方铁屑分布比较密集,说明螺线管两端磁场比较 。
②小华继续仔细观察细铁屑的整体分布情况,发现通电螺线管外部的磁场分布与我们学过 的磁体的磁场分布情况相似。
③随后小军在未通电的螺线管外部放置了八个小磁针,闭合开关磁针指向如图丙所示,放入小磁针是为了显示 。
(3)法国科学家安培认为,通电螺线管的磁场可以看成多个圆形通电线圈的磁场组合而成。他研究提出了著名的分子电流假说:在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种 电流——分子电流(由原子内部电子的绕核运动形成的),分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。