2.电流的磁场
知识点 1 奥斯特实验
1.[2020·宜昌] 世界上第一个发现电与磁之间联系的物理学家是 ( )
A.欧姆 B.焦耳 C.奥斯特 D.法拉第
2.奥斯特实验表明:通电导线周围存在磁场,其方向与 有关。实验时导线架在静止小磁针的上方,并与小磁针平行,小磁针的作用是用来 。若移走小磁针,磁场 (选填“依然存在”或“不存在”)。通电直导线周围的磁感线分布如图示,磁感线是以直导线为中心的一系列的 ,图中小磁针的a端是 极。
图3.如图示的实验名称是 。
图观察甲、乙两图,得出的结论是: 。
观察甲、丙两图,得出的结论是: 。实验中用到的一种重要的科学探究方法是 。
知识点 2 通电螺线管的磁场
4.在探究“通电螺线管外部磁场的方向”时,在玻璃板上均匀地撒上铁屑,闭合开关,轻敲玻璃板,可以观察到铁屑的分布情况及小磁针的指向情况如图示。若把连接电源正、负极的接线对调,再闭合开关,发现小磁针N、S极的指向 (选填“改变”或“不变”);该实验说明了通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似,它的极性是由 决定的。
图5.如图示,有关电流方向和磁极极性之间关系的判断正确的是 ( )
图6.如图示,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。
图7.[2020·临沂] 在图,用箭头标出P点磁感线的方向。
图8.[2020·武威] 如图示,根据小磁针的N极指向,判断电源的正、负极,填在括号内。
图
9.图,小磁针静止后指向正确的是 ( )
图10.如图示,用细线将螺线管沿东西方向水平悬挂起来,当给导线通电时发生的现象是 ( )
图A.螺线管转动,最后A端指南,B端指北
B.螺线管静止不动
C.螺线管转动,最后A端指北,B端指南
D.螺线管会在任意位置静止
11.如图所示,甲为弹簧测力计,乙为条形磁体(上端是N极,下端是S极)。当开关S0闭合后,将弹簧测力计在通电螺线管上方自A向B水平移动时,弹簧测力计的示数 ( )
A.逐渐增大 B.先减小后增大 C.逐渐减小 D.先增大后减小
12.图中的两个线圈,套在光滑的玻璃管上,导线柔软,可以自由滑动,开关S闭合后,则 ( )
A.两线圈左右分开
B.两线圈向中间靠拢
C.两线圈静止不动
D.两线圈先左右分开,然后向中间靠拢
13.如图所示,在一圆环形导线的中央放置一个小磁针,通入如图所示的电流时,下列说法中正确的是 ( )
A.小磁针的N极转向纸内
B.小磁针的N极转向纸外
C.小磁针保持不动
D.小磁针的N极在纸面内沿顺时针方向转动
14.如图所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到置于通电直导线下方的小磁针N极向纸内偏转。小明由此推测:若电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方时,小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据: 。你认为小磁针的N极会向 (选填“纸内”或“纸外”)偏转。
15.如图甲所示,在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中:
(1)可通过观察 判断通电螺线管的磁极。
(2)在螺线管外部A、B两处放置小磁针,闭合开关,发现A处小磁针发生偏转,而B处小磁针不偏转,试说明B处小磁针不偏转的可能原因: 。
(3)将电池的正、负极对调,重复上述实验,是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与
方向的关系。
(4)如图乙所示是通电螺线管周围有机玻璃板上的小磁针的分布状态,观察可知通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似。
(5)观察实验现象后,应立即断开开关,是为了 。
16.如图所示,闭合开关后,小磁针静止在通电螺线管正上方。根据通电螺线管的N、S极,在图中标出电源的正极和小磁针的N极。
17.小磁针放在A、B两通电螺线管之间,小磁针静止时其N、S极处于如图所示的状态,请完成螺线管B的绕线,并标出电源的正、负极。
考|题|展|示
18.[2020·益阳] 如图所示,在通电螺线管周围a、b、c、d四个位置画出的小磁针指向正确的是 ( )
A.a、b B.b、c C.c、d D.a、d
19.[2020·北京] 根据图中所给电流方向,可知通电螺线管的右端是 极。
答案
2.电流的磁场
1.C
2.电流方向 检测磁场的存在并显示磁场的方向 依然存在 同心圆 S
3.奥斯特实验 通电导线周围存在磁场 通电导线周围的磁场方向与电流方向有关
转换法
4.改变 条形磁体 电流的方向
5.D 6.S 正
7.如图所示
8.如图所示
9.C 根据安培定则,由磁极间的相互作用进行判断:图A中小磁针右端应为S极,故A错误;图B中小磁针上端应为S极,故B错误;图C中小磁针右端应为N极,故C正确;图D中小磁针应逆时针转动,转到水平方向,且左端应为S极,故D错误。
10.A 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S极,B端为N极。在地磁场的作用下,螺线管将会发生转动,最后静止时,螺线管的N极(B端)指向北,S极(A端)指向南。
11.C
12.A 根据安培定则判断,L1线圈的左端为S极,右端为N极,L2线圈的左端是N极,
右端是S极,也就是说,中间靠近的位置,两线圈的极性相同,因为同名磁极互相排斥,则这两个线圈会相互排斥而左右分开。
13.A 根据安培定则知,纸内是通电螺线管的N极,纸外是通电螺线管的S极;通电螺线管内部的磁场是从S极指向N极,小磁针在通电螺线管的内部,小磁针N极受到的磁力和磁场方向相同,故小磁针的N极将转向纸内。
14.电子的定向移动形成电流,电流周围存在磁场 纸外
由于电子带负电,所以当电子向右运动时,形成向左的电流,正好与左图中电流方向相反,因此小磁针的偏转方向也相反。
15.(1)小磁针N极的指向
(2)小磁针N极的指向与磁场方向相同
(3)电流
(4)条形磁体
(5)保护电路,防止螺线管温度过高
16.如图所示
17.如图所示
18.A 由图可知螺线管中电流的方向,由安培定则判断可知,通电螺线管的左端为N极,右端为S极,由同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知,只有小磁针a、b的指向正确。
19.N 用右手握住螺线管,四指环绕的方向和电流方向相同,那么大拇指所指的右端即为通电螺线管的N极。