沪科版物理九年级全册课课练：17.2　电流的磁场（含答案）

[第十七章　第二节　电流的磁场]
一、选择题
1.[2019·福建] 最早发现通电导体周围存在磁场的物理学家是 (　　)
A.焦耳　　 B.欧姆　　 C.安培　　 D.奥斯特
2.如图所示,在螺线管的两端各放一个小磁针(涂黑的一端为N极),并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后可以观察到小磁针的指向,轻轻敲打纸板,可以看到铁屑有规则地排列起来。关于通电螺线管的磁场,下列说法中不正确的是 (　　)
A.利用这些铁屑可以显示通电螺线管磁场的分布
B.由小磁针的指向可判断通电螺线管的左端为S极
C.通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围磁场相似
D.若改变通电螺线管中的电流方向,小磁针指向不变
3.[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
4.[2019·泰安] 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N极
B.通电螺线管外A点磁场的方向向右
C.小磁针再次静止时N极指向左
D.小磁针再次静止时S极指向左
5.[2020·常州] 如图所示,闭合开关S1、S2,两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是 (　　)
A.相斥,A端为N极,B端为N极 B.相斥,A端为S极,B端为S极
C.相吸,A端为S极,B端为N极 D.相吸,A端为N极,B端为S极
6.[2019·玉林] 如图所示,通电螺线管上方附近有一点M,小磁针置于螺线管的左侧附近。闭合开关后,下列判断正确的是 (　　)
A.M点的磁场方向向左
B.通电螺线管的左端为S极
C.小磁针静止后,其N极指向左
D.向右移动滑片P,通电螺线管的磁场增强
7.[2020·武汉] 如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时,在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连,当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时,电铃就响起来,发出报警信号。下列说法正确的是 (　　)
A.温度计中的水银是绝缘体
B.电铃响时,电磁铁右端是N极
C.温度降低到74 ℃以下,电铃响
D.电铃响且滑片P向左移动时,电磁铁磁性减弱
二、填空题
8.如图所示是研究通电导线周围磁场的奥斯特实验,实验中可以通过观察　　　　　　　　来探究通电导线周围是否存在磁场,这种研究方法叫做　　　　法;比较　　　　两图可知磁场的方向与导线中的电流方向有关。
9.螺线管通电后,小磁针静止时的指向如图所示,则通电螺线管右端为　　　　极,电源的　　　　端为正极。
10.[2019·淄博] 如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小,当闭合开关S1、S2时,小磁针N极指向右端,则电磁铁的左端为　　　　极,电源右端为　　　　极。要使指示灯变亮,滑动变阻器的滑片应向　　　　(选填“左”或“右”)滑动。
11.[2020·长沙] 小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器,图中A、B位置可以安装电铃或LED灯。车库没有积水时,LED灯亮;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,具有　　　　性,把衔铁吸下,电铃发出声音。电铃应该安装在图中的　　　　位置。
三、作图题
12.如图所示,标出小磁针的N、S极,螺线管的N、S极和磁感线的方向。
13.[2019·乐山] 如图所示,在螺线管上方用弹簧悬挂一根条形磁体。闭合开关S后,弹簧的伸长量减小,请在图中括号内分别标出螺线管A的N、S极和电源的“+”“-”极。
14.根据中的要求绕制螺线管。
四、实验探究题
15.为了探究“电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关”,小明所在的实验小组进行了如图下实验:用漆包线分别在两枚大铁钉上面绕制若干圈,做成简易电磁铁,然后分别按如图所示接入电路。探究前,他们还作出以下猜想:
猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性;
猜想B:通过的电流越大,电磁铁磁性越强;
猜想C:外形相同时,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强。
探究过程中,他们通过观察简易电磁铁吸引大头针的情况来判断磁性的有无和强弱,请你仔细观察这四幅图,然后完成下列填空。
(1)实验中他们是根据电磁铁是否吸引大头针来判断电磁铁是否具有磁性的,同时根据 　来判断电磁铁磁性的强弱。
(2)比较图　　　　,可以验证猜想A是正确的。
(3)比较图　　　　,可以验证猜想B是正确的。
(4)根据图　　　　,可以验证猜想C是正确的,但仔细分析发现,猜想C的表述还不完整,还应补充条件:　 。
(5)滑动变阻器在电路中的作用是　　　　　　和　 。
答案
1.D　 本题考查物理常识。1820年丹麦物理学家奥斯特在人类历史上首先发现了通电直导线周围存在磁场,即电流的磁效应。
2.D
3.A　 由右手螺旋定则判断出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,异名磁极相互吸引知,只有小磁针a、b的指向正确。
4.D　 本题考查对通电螺线管磁场及磁极之间相互作用的理解。闭合开关,根据右手螺旋定则可知,通电螺线管右端为N极;在通电螺线管外,磁感线从N极出发,回到S极,故A点磁场的方向向左;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故小磁针N极指向右,S极指向左。
5.C　 闭合开关S1、S2后,根据右手螺旋定则可知,A端为S极,B端为N极,因此它们相互靠近的两端是异名磁极,相互吸引,故C项正确。
6.C　 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,大拇指指向左端,则通电螺线管的左端为N极,故B错误;在磁体的外部,磁感线从N极指向S极,所以通电螺线管外M点的磁场方向向右,故A错误;通电螺线管的左端是N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的S极应靠近螺线管的左端,则小磁针的N极向左转动,小磁针会逆时针旋转,故小磁针静止时,其N极指向左,故C正确;向右移动滑片P,变阻器连入电路的电阻增大,电路中电流减小,通电螺线管的磁场减弱,故D错误。
7.B　 水银容易导电,是导体,故A错误;电铃响时,电流从螺线管的左端流入,根据右手螺旋定则可知,电磁铁右端是N极,故B正确;当温度升高到74 ℃以上时,水银与金属丝接触,电磁铁具有磁性,会吸引衔铁,电铃中有电流通过,电铃响,故C错误;电铃响且滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电流变大,电磁铁磁性变强,故D错误。
8.小磁针是否偏转　转换　甲、丙　
实验中可以通过观察小磁针是否偏转来证明通电导线周围是否存在磁场,这种研究方法是转换法;从图甲、丙可知,改变电流方向时,其磁场方向随之改变,说明电流的磁场方向和导线中的电流方向有关。
9.N　左
10.N　正　左　 小磁针N极指向右,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,电磁铁右端为S极,左端为N极;由右手螺旋定则可知,电源右端为正极;要使指示灯变亮,GMR阻值要变小,电磁铁磁性要增强,滑动变阻器的滑片应向左移动。
11.磁　B　 车库没有积水时,电磁铁不具有磁性,不会吸引衔铁,LED灯亮,说明A位置为LED灯;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,电磁铁具有磁性,能吸引衔铁,使得B位置所在电路接通,电铃发出声音,所以电铃应安装在图中的B位置。
12.如图图所示
13.如图图所示
本题考查对右手螺旋定则以及磁极间相互作用的理解和掌握。闭合开关S后,弹簧的伸长量减小,说明条形磁体受到一个向上的排斥力,故通电螺线管的上端为N极,下端为S极。根据右手螺旋定则可知电源左端为正极,右端为负极。
14.如图图所示
15.(1)吸引大头针的多少
(2)甲、乙
(3)乙、丙
(4)丁　通过电磁铁的电流一定
(5)保护电路　改变通过电磁铁的电流大小
(1)为了便于观察,我们把电磁铁磁性的有无和强弱转化为电磁铁是否能吸引大头针和所能吸引大头针的多少来分析判断。
(2)由甲、乙两图可知,图甲的开关断开,电路中没有电流,电磁铁不吸引大头针,说明电磁铁
没有磁性。图乙的开关闭合,电路中有电流,电磁铁吸引大头针,说明电磁铁有磁性。由此可知猜想A是正确的。
(3)猜想B是探究磁性的强弱是否与电流大小有关,因此要控制线圈匝数相同,电流大小不同。比较分析题目中的四个图,发现只有图乙、丙符合条件。
(4)猜想C是探究磁性的强弱是否与线圈的匝数有关,因此要控制电流的大小相同,线圈匝数不同。在图丁中,由于两电磁铁串联,控制了电流相等,而线圈匝数不同,故该图符合条件。我们在分析过程中,还应增加“电流相同”这个条件。
(5)滑动变阻器能保护电路,在移动滑片时,也能改变连入电路的电阻,从而改变电路中的电流。