通电直导线周围的磁场
一、选择题(共19小题)
1、控制变量法是探究物理规律的重要方法之一,在下列探究过程中运用了这一方法的是( )
A、用小磁针的偏传说明磁场的存在
B、探究电流与电阻的关系时,要保持电压一定
C、根据电灯是否发光,来判断电路中是否有电流的存在
D、用磁感线描述条形磁体和蹄形磁体的磁场
2、下列说法正确的是( )21世纪教育网
A、太阳辐射的紫外线对人身体只有害处,没有好处
B、欧姆发现电流周围有磁场
C、大铁块的密度一定比小铁块的密度大
D、噪声是由物体振动产生的
3、关于磁体和磁场,以下说法中错误的是( )
A、悬挂起来的小磁针静止时,小磁针的北极指向地理的北极附近
B、铁、铜、铝等金属材料都能够被磁化
C、磁体之间的相互作用力是通过磁场而发生的
D、通电导体周围一定存在磁场
4、关于磁场的知识,以下说法正确的是( )
A、任何物体在磁体或电流的作用下都会获得磁性
B、磁感线是磁体发出的实际曲线
C、奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场
D、地球的南北极与地磁场的南北极是重合的
5、关于电磁现象,下列说法中正确的是( )
A、磁场是由磁感线组成的
B、磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用
C、导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
D、利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
6、下列说法中错误的是( )
A、奥斯特发现了电流周围存在磁场
B、磁体之间的作用是通过磁场发生的
C、磁场是人们的一种假设,实际并不存在
D、地球周围的空间存在着磁场
7、关于电磁现象,下列说法不正确的是( )
A、用磁感线可以形象地描述磁场
B、发电机是根据电磁感应现象制成的
C、奥斯特实验说明了电流周围存在磁场
D、放在磁场中的导体一定受到磁场力的作用
8、如图所示的实验装置中,能够演示奥斯特实验的是( )21世纪教育网
A、 B、
C、 D、
9、如图所示的奥斯特实验说明了( )
A、电流的周围存在着磁场
B、电流在磁场中会受到力的作用
C、导线做切割磁感线运动时会产生电流
D、小磁针在没有磁场时也会转动
10、如图所示是有关电与磁实验的装置图,能用来探究影响电流的磁场强弱因素的是( )
A、 B、
C、 D、
11、如图所示的四幅图中,用来研究通电直导线的周围存在磁场的实验装置是( )21世纪教育网
A、 B、
C、 D、
12、课堂上教师做了如图所示的演示实验,同学们根据实验现象得到如下结论,其中不正确的是( )
A、甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场
B、甲、丙两次实验表明磁场对电流有力的作用
C、甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关
D、甲、乙、丙三次实验现象共同表明电能生磁,且其磁场方向与电流方向有关
13、发现通电导体导线周围存在磁场的著名实验是( )
A、托里拆里实验 B、奥斯特实验
C、马德保半球实验 D、焦耳做观察凸透镜成像的实验
14、为了判断一段导线中是否有方向不变的电流通过,手边有下列几组器材,其中最理想的一组是( )
A、被磁化的缝衣针和细棉线 B、蹄形磁铁和细棉线
C、小灯泡和导线 D、带电的泡沫塑料球和细棉线
15、下列说法正确的是( )
A、通电导线如果不受磁场力的作用,通电导线一定不在磁场中
B、通电导线在磁场中所受磁场力的方向、磁场方向、电流方向三者一定互相垂直
C、磁场方向一定是通电导线的受力方向
D、通电导线受磁力方向一定垂直磁场方向和电流方向所决定的平面
16、奥斯持实验说明( )
A、电流与小磁针发生相互作用 B、电流在其周围产生磁感线
C、电流和磁感线发生相互作用 D、通电导线周围存在磁场
17、为判断一段导线中是否有直流电流通过,手边若有下列几组器材,其中最为方便可用的是( )
A、小灯泡及导线 B、铁棒及细棉线
C、带电的小纸球及细棉线 D、被磁化的缝衣针及细棉线
18、关于电流的磁场,下列说法中正确的是( )
A、导线中有电流通过,导体周围立即产生磁场
B、导线中有电流通过,导体周围稍后产生磁场
C、电流产生的磁场方向与电流方向相同
D、将导线变成U形,通电后所产生的磁场的磁感线分布与U形磁铁相似
19、奥斯特实验证明了( )
A、磁极之间的相互作用规律 B、地球是一个巨大的磁体21世纪教育网
C、电流周围存在着磁场 D、电流周围存在着磁感应线
二、填空题(共6小题)
20、1820年,丹麦物理学家 _________ 发现:当导线通电时静止在旁边的小磁针会发生偏转,这说明通电导体周围存在 _________ .
21、1820年,丹麦科学家 _________ 通过实验发现通电导体周围存在着磁场.电流的磁场方向跟 _________ 有关.
22、2007年10月,法、德两位科学家因发现巨磁电阻效应而获得该年度诺贝尔物理学奖.所谓巨磁电阻效应是指一个微弱的磁场变化可以在巨磁电阻系统中产生很大的电阻变化.基于巨磁电阻效应原理制成的电脑读取器,可以将细小的 _________ 转换成不同的电阻,使读取器在一定电压下产生不同的 _________ ,从而获取信息.根据该效应开发的小型大容量硬盘已得到了广泛的应用.目前,全世界几乎所有的电脑、数码相机、MP3播放器等都流动着这个物理效应的“幽灵”.
23、把螺线管水平悬挂起来,通电后它的外部磁场与 _________ 磁体的磁场相似,静止时它的南极指向地磁场的 _________ (填“南”或“北”)极.
24、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小磁针的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是: _________ ,你认为磁针的N极会向 _________ (选填“纸内”或”纸外”)偏转.
25、如图是奥斯特曾经做过的实验,观察比较甲、乙两图,可得实验结论是 _________ ;观察比较甲、丙两图,可得实验结论是 _________ .
三、解答题(共5小题)
26、(1)在初中两年的物理学习中,同学们使用了多种测量仪器,各种仪器使用前,首先应弄清楚该仪器的量程、分度值以及零刻度是否到位,再进行测量读数.观察下面两图按要求回答问题,并把答案填在横线上.
①左图中体温计的测量范围是35℃到 _________ ℃,所测患者的体温是 _________ ℃.
②右图中量程为3V的电压表每小格表示的值是 _________ V,所测电压值为 _________ V.21世纪教育网
(2)根据下面两图演示的实验现象,请你分别说明反映了什么物理规律.
①左图的奥斯特实验,说明了 _________ .
②右图的小孔成像实验,说明了 _________ .
27、在学习了电和磁的知识后,小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验,他找了一枚缝衣针.在“吸铁石”上擦了几下,然后用一根细软的棉线将缝衣针悬挂起来并保持水平,结果发现静止后针尖总是指向南方,这说明缝衣针已经磁化成一枚小磁针.
为验证奥斯特实验,小杰把通电的台灯(60W)导线移到缝衣针的上方,并靠近缝衣针平行放置.结果发现缝衣针并未发生偏转,带着疑问,小杰在物理课上与大家展开讨论,形成两种不同观点,
观点A:台灯有两根导线,其中的电流方向相反,产生的磁场相抵消
观点B:台灯导线的电流小,产生的磁场太弱,不足以让小磁针偏转
这时,老师让小杰用两节干电池(3V)和一段电阻线(12Ω)重新做这个实验,结果缝衣针发生了偏转.
请你回答问题:
(1)磁化后,这枚缝衣针的针尖是 _________ ( S/N)极.
(2)奥斯特实验表明:通电导线周围存在 _________ .
(3)课堂讨论中形成的两种观点,可以否定的是观点 _________ (A/B).
写出分析(计算)推理的过程.
28、现在许多家庭安装电路都将线路埋设在墙中或地板下的“暗线”布线方式.小明同学想将镶有物理竞赛奖状的镜框挂在墙上,又怕将钉子钉在墙里的电线上.请你根据学过的物理知识,设计一个即不会损伤墙面又能发现墙里布设的电线的方法.
29、某同学受奥斯特实验的启发,产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣.探究过程如下:
A.让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板,以导线为中心在纸板上任意做直线.在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针,发现小磁针静止时N极指向都与直线垂直;
B.直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反;
C.改变电流大小时,小磁针指向不变;
D.通过查阅资料得知,通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比,与这一点到直导线的距离成反比.
(1)做实验时,纸板的俯视图如下,其中“?(〇,?)”表示电流方向垂直纸面向外,小磁针涂黑部分为N极.请在右边探究过程纸板的俯视图上作出通电长直导线周围的磁感线分布图.(分布图要能够反映不同位置处磁场的强弱和方向).
(2)若要验证某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反比的结论,应控制 _________ 不变.
(3)同一通电长直导线周围,离通电导线距离为r和2r的两点.磁场强弱的比值为 _________ .
30、(1)如图所示的实验叫奥斯特实验,比较甲和乙两个实验,可得出的结论是 _________ .比较甲和丙两个实验,可得出的结论是 _________ .
(2)如图所示的装置可以探究 _________ ,这是 _________ 的工作原理(选填“发电机”或“电动机”).
答案与评分标准
一、选择题(共19小题)
1、控制变量法是探究物理规律的重要方法之一,在下列探究过程中运用了这一方法的是( )
A、用小磁针的偏传说明磁场的存在
B、探究电流与电阻的关系时,要保持电压一定
C、根据电灯是否发光,来判断电路中是否有电流的存在
D、用磁感线描述条形磁体和蹄形磁体的磁场
考点:物理学方法;通电直导线周围的磁场;电流的热效应、化学效应和磁效应。
专题:信息给予题。
分析:控制变量法是控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,这种方法常常应用于物理学中多因素(多变量)的问题.
解答:解:
A、用小磁针的偏传说明磁场的存在,是利用磁场对磁针产生的磁力的作用来判断的,运用的是转换法,不符合题意;
B、探究电流与电阻的关系时,要保持电压一定,改变电阻大小,观察电流如何随电阻变化而变化,运用的是控制变量法,符合题意;
C、根据电灯是否发光,是利用电流产生的热效应来判断电路中是否有电流的;运用的是转换法,不符合题意;
D、磁感线描述条形磁体和蹄形磁体的磁场;实际上磁感线是不存在的,是为了形象直观的研究磁场性质而引入的;采用的是“模型法”;不符合题意.
故选B.
点评:解决此类物理学方法问题,要结合研究对象探究时需控制一部分变量,从而找出利用控制变量法的探究过程.
2、下列说法正确的是( )
A、太阳辐射的紫外线对人身体只有害处,没有好处
B、欧姆发现电流周围有磁场
C、大铁块的密度一定比小铁块的密度大
D、噪声是由物体振动产生的
考点:声音的产生;物理常识;噪声及来源;紫外线;通电直导线周围的磁场。
分析:物理学习应该从基础知识入手,我们的生活中处处都蕴含着丰富有趣的物理知识,从细节问题入手,加强基础知识学习,加强物理知识常识的记忆.
解答:解:A.紫外线可以促进人体钙的合成,对人体有益处,但是长时间被紫外照射容易的皮肤癌,不符合题意;
B、发现电流周围存在磁场的是奥斯特,不符合题意;
C、大铁块和小铁块只是质量不同,密度相同;不符合题意;21世纪教育网
D、噪声也是声音,声音是由物体振动而产生的;符合题意;
故选D.
点评:本题考查的是物理知识的基础知识,在学习物理时,因该从物理的基础知识入手,加强理解和记忆.
3、关于磁体和磁场,以下说法中错误的是( )
A、悬挂起来的小磁针静止时,小磁针的北极指向地理的北极附近
B、铁、铜、铝等金属材料都能够被磁化
C、磁体之间的相互作用力是通过磁场而发生的
D、通电导体周围一定存在磁场
考点:磁性、磁体、磁极;磁化;磁场;地磁场;通电直导线周围的磁场。
分析:此题需要用到的知识有:地磁场,磁化,磁性材料,磁体间的作用规律,电流的磁场.
由于受到地磁场的作用,悬挂的小磁针静止时总是一端指南一端指北,指南的是南极,指北的是北极.
只有磁性材料才能被磁化.
磁极之间的作用都是通过磁体周围的磁场来完成的.
电流周围存在着磁场.
点评:此题考查学生对基础知识的掌握能力,灵活运用物理知识解答问题的思维能力.
夯实基础知识很重要,牢固掌握基础知识才能解决比较难的问题.
4、关于磁场的知识,以下说法正确的是( )
A、任何物体在磁体或电流的作用下都会获得磁性
B、磁感线是磁体发出的实际曲线
C、奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场
D、地球的南北极与地磁场的南北极是重合的
考点:磁化;磁感线及其特点;地磁场;通电直导线周围的磁场。
专题:错解分析题。
分析:
A、可根据磁化定义判断该选项;
B、磁感线是为了研究磁场方便而人为加上去的;
C、奥斯特首先通过实验发现通电导线周围存在磁场;
D、地球的小磁针在自由静止后指向地理北极是小磁针的N极,地磁场在地球表面上的磁场是由地理的南极出发到地理北极的.
解答:解:
A、磁化是指没有磁性的物体获得磁性的过程,但只有磁性物质才能被磁化,故A错误;
B、磁感线不是磁场中真实存在的曲线,而是人为加上去的,故B错误;
C、奥斯特首先通过实验发现通电导线周围存在磁场,这个实验成为奥斯特实验,故C正确;
D、地磁场的南极在地球的北极附近,地磁场的北极在地球的北极附近,地球的南北极与地磁场的南北极是不重合的,故D错误.
故选C.
点评:本题考查关于磁场的一些基本知识,特别注意地球的南北极和地磁场的南北极的区别.
5、关于电磁现象,下列说法中正确的是( )
A、磁场是由磁感线组成的
B、磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用
C、导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
D、利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
考点:磁场;通电直导线周围的磁场。
分析:解答本题要弄清磁场的基础知识.
(1)磁场是看不见的,却是真实的客观存在,磁感线是形象、直观地描述磁场的方法,能看见,却是假的;
(2)磁场看不见,可以通过它表现的性质来认识它,基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用;
(3)奥斯特实验告诉我们,电流的周围存在磁场,即电可以生磁;
(4)磁场的分布情况可能通过撒铁屑的方法粗略观察,用铁屑可以看出磁场的强弱.
解答:解:A、磁感线是描述磁场的方法,是建立理想模型法,磁场不是有磁感线组成的,故A错误;
B、磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用,故B正确;
C、负电荷定向移动可以产生电流,电流的周围存在磁场,故C正确;21cnjy
D、利用铁屑可以看到磁体周围磁场的分布情况,但看不到方向,磁场方向是人为规定的,故D错误.
故选B、C.
点评:磁场是一种抽象的物质,学习磁场的概念要从客观存在性、描述方法、基本性质,等多方面理解.
6、下列说法中错误的是( )
A、奥斯特发现了电流周围存在磁场
B、磁体之间的作用是通过磁场发生的
C、磁场是人们的一种假设,实际并不存在
D、地球周围的空间存在着磁场
考点:磁场;通电直导线周围的磁场。
分析:要求掌握奥斯特实验的历史意义,磁场和地磁场的基本知识.
解答:解:A、奥斯特发现了电流的周围存在磁场,第一个发现了电与磁之间有联系,正确.
B、磁体的周围存在磁场,磁体之间的相互作用力是通过磁场发生的,正确.
C、磁场是看不见的,但它是一种物质,是一种客观真实存在,磁感线不是真实存在的,本选项不正确.
D、地球也是一个大磁体,周围空间存在磁场,正确.
故选C.
点评:奥斯特实验说明电流的周围存在磁场,即电可以生磁,法拉第的实验说明了电磁感应现象,即磁可以生电;
磁场是一种真实存在的物质,磁感线是描述磁场的一种建立理想模型法,磁感线是假的不存在;
地球周围存在磁场,地磁南北极与地理南北极相反,且不重合.
7、关于电磁现象,下列说法不正确的是( )
A、用磁感线可以形象地描述磁场
B、发电机是根据电磁感应现象制成的
C、奥斯特实验说明了电流周围存在磁场
D、放在磁场中的导体一定受到磁场力的作用
考点:磁感线及其特点;通电直导线周围的磁场;磁场对电流的作用力。
分析:解答本题应掌握:磁感线的特点、电磁感应的应用、奥斯特电流磁效应及通电导线在磁场中受力.
解答:解:A、为了形象地描述磁场我们引入了磁感线,故A正确;
B、发电机原理为电磁感应现象,故B正确;
C、奥斯特的电流的磁效应实验说明了电流周围存在磁场,故C正确;
D、只有通电导体(且电流方向与磁场方向不平行)在磁场中才受磁场力的作用,故D错误;
故选D.
点评:本题考查电磁学的基础知识,要理解电与磁之间的关系可由电流的磁效应和电磁感应现象说明.
8、如图所示的实验装置中,能够演示奥斯特实验的是( )
A、 B、
C、 D、
B、导体棒在磁场中运动时,电流表中产生了感应电流,即用来研究电磁感应现象的,不符合题意;
C、该实验是为了研究电磁铁的磁性特点的,故该选项也不符合题意;
D、通电导线放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,它是研究电流的磁效应的,是奥斯特实验,符合题意;
故选D.21cnjy
点评:本题考查了电与磁中的几个重要实验,需要学生掌握每个实验的特点及相关器材,加以辨认.
9、如图所示的奥斯特实验说明了( )
A、电流的周围存在着磁场
B、电流在磁场中会受到力的作用
C、导线做切割磁感线运动时会产生电流
D、小磁针在没有磁场时也会转动
考点:通电直导线周围的磁场。
分析:要解决此题,需要掌握奥斯特实验,知道此实验证实了电流周围存在磁场.
解答:解:图中装置是奥斯特实验,在平行直导线下方平行地放置着小磁针,当导线中有电流通过时,小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁力的作用.
因此说明电流周围存在磁场.
故选A.
点评:此题主要考查了电流的磁效应,即电流周围存在磁场.这个实验证实了电可以生磁,与电磁感应正好相反,要注意找出这两个实验的不同之处.
10、如图所示是有关电与磁实验的装置图,能用来探究影响电流的磁场强弱因素的是( )
A、 B、
C、 D、
考点:通电直导线周围的磁场。
分析:从实验装置及实验现象中可得出实验内容,则可得出各装置的目的.
解答:解:A、演示的电磁感线现象,A错.
B、通电后小磁针发生了偏转,说明电流周围存在磁场,但不能说明磁场的强弱,B错.
C、由于线圈的匝数不同,则可看到吸引的铁钉的个数不同,即磁性强弱不同,故C对.
D、演示通电导线在磁场中的运动,D错.
故选C
点评:有关电和磁的实验比较多,应注意记清实验的目的及意义.
11、如图所示的四幅图中,用来研究通电直导线的周围存在磁场的实验装置是( )
A、 B、
C、 D、
考点:通电直导线周围的磁场。21cnjy
分析:本题考查几个常见实验原理图,在学习中注意掌握.
解答:解:A、通电后小磁针的运动可以显示磁场的存在,故能用来研究通电直导线周围的磁场,故A对.
B、该图是研究通电导线在磁场中受力的实验图,故B错.
C、该图为通电线圈在磁场中转动实验图,故C错.
D、该图为电磁感应现象的实验图,故D错.
故选A.
点评:实验是物理学中的一个基本方法,故应注意掌握实验的原理和方法.
12、课堂上教师做了如图所示的演示实验,同学们根据实验现象得到如下结论,其中不正确的是( )
A、甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场
B、甲、丙两次实验表明磁场对电流有力的作用
C、甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关
D、甲、乙、丙三次实验现象共同表明电能生磁,且其磁场方向与电流方向有关
C、甲和丙两次实验中电流反向后,小磁针的转动方向发生了变化,能证明磁场方向与电流方向有关.C对.
D、通过三次实验比较,通电导线能产生磁场,并且磁场方向与电流方向有关.D对.
本题选错误的,故选B.
点评:通电导线的磁场与电流的方向有关,可以由安培定则判出.
13、发现通电导体导线周围存在磁场的著名实验是( )
A、托里拆里实验 B、奥斯特实验
C、马德保半球实验 D、焦耳做观察凸透镜成像的实验
考点:通电直导线周围的磁场;物理常识。
分析:解答本题应掌握:电流的磁效应的发现过程.
解答:解:丹麦物理学家奥斯特发现将通电导体放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,这就是有名的奥斯特实验.
故选B.
点评:了解物理学史可以激发我们学习物理的兴趣,学习中要注意积累.
14、为了判断一段导线中是否有方向不变的电流通过,手边有下列几组器材,其中最理想的一组是( )
A、被磁化的缝衣针和细棉线 B、蹄形磁铁和细棉线
C、小灯泡和导线 D、带电的泡沫塑料球和细棉线
考点:通电直导线周围的磁场。
分析:根据通电导体周围存在磁场,然后由磁极间的相互作用进行判断.
解答:解:用细棉线悬吊被磁化的缝衣针相当于可以自由转动的小磁针,通电导线周围存在磁场,磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用,所以把鏠衣针放到导线周围,发现偏转则说明导线中有电流.
故选A.
点评:本题考查了通电导线周围磁场的检验.利用了电流产生的磁场能使小磁针发生偏转.
15、下列说法正确的是( )
A、通电导线如果不受磁场力的作用,通电导线一定不在磁场中
B、通电导线在磁场中所受磁场力的方向、磁场方向、电流方向三者一定互相垂直
C、磁场方向一定是通电导线的受力方向
D、通电导线受磁力方向一定垂直磁场方向和电流方向所决定的平面
考点:通电直导线周围的磁场。21cnjy
分析:根据通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向的关系判断.
解答:解:A、说法错误,当电流方向与磁场方向一致时,虽然在磁场中,但不受力;
B、说法错误,当电流方向与磁场方向夹角不为零,又不垂直时,也受力;
C、说法错误,
D、说法正确.
故选D.
点评:本题考查了通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向的关系:通电导线受磁力方向垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面
16、奥斯持实验说明( )
A、电流与小磁针发生相互作用 B、电流在其周围产生磁感线
C、电流和磁感线发生相互作用 D、通电导线周围存在磁场
考点:通电直导线周围的磁场。
分析:奥斯特实验内容为:将通电导体放置在小磁针上方时,小磁针会发生偏转;则根据实验的现象及实验中的原理可知正确答案.
解答:解:A、当将电流放在与小磁针平行的位置时,小磁针不会发生偏转,故说明使小磁针发生偏转的不是电流,故A错误;
B、磁感线是人为虚拟的为了形象描述电场的一系列曲线,实际中并不存在,故B错误;
C、产生偏转的原因是电流的磁场与小磁针发生了相互作用,故C错误;
D、小磁针之所以发生了偏转是因为,小磁针处在了通电导线的磁场中,故该实验说明了通电导线周围存在磁场,故D正确;
故选D.
分析:根据电流的磁效应,电流产生的磁场能使小磁针偏转.
解答:解:一段导线中是否有直流电流通过,可用细棉线把被磁化的缝衣针从中间吊起来,靠近电线,若靠近时不在指南北,则说明导线中有电流,因为通电导线周围有磁场.
故选D.
点评:本题考查了通电导线周围磁场的检验.利用了电流产生的磁场能使小磁针发生偏转.
18、关于电流的磁场,下列说法中正确的是( )
A、导线中有电流通过,导体周围立即产生磁场
B、导线中有电流通过,导体周围稍后产生磁场
C、电流产生的磁场方向与电流方向相同
D、将导线变成U形,通电后所产生的磁场的磁感线分布与U形磁铁相似
考点:通电直导线周围的磁场。
分析:本题考查通电导线周围磁场的产生及磁场的分布.
解答:解:电和磁都是同时产生的,即有了电流,在其周围会立即出现磁场,故A对,B错.
C、磁场的方向由安培定则可判,直导线周围的磁感场是以导线为圆心的同心圆,C错.
D、导线变成U形,其磁场仍为绕导线的圆,与U形磁铁不同.D错.
故选A.
点评:电流和磁场总是同时产生,同时消失的不会存在延时性.安培定则要熟记.
19、奥斯特实验证明了( )
A、磁极之间的相互作用规律 B、地球是一个巨大的磁体
C、电流周围存在着磁场 D、电流周围存在着磁感应线
考点:通电直导线周围的磁场。
分析:解答本题需掌握奥斯特的电流的磁效应实验的意义.
解答:解:奥斯特将通电导线放于小磁针上方时发现小磁针发生了偏转,说明了通电导线周围存在着磁场.
故选C.
点评:奥斯特实验虽然简单,但却是人类将电与磁联系在一起的基础.
二、填空题(共6小题)
20、1820年,丹麦物理学家 奥斯特 发现:当导线通电时静止在旁边的小磁针会发生偏转,这说明通电导体周围存在 磁场 .
考点:物理常识;通电直导线周围的磁场。
分析:解答本题应掌握:电流的磁效应的发现过程及其内容.21*cnjy*com
解答:解:电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特通过实验得出,其内容为:导线通电时,静止在旁边的小磁针会发生偏转,这说明通电导体周围存在磁场.
故答案为:奥斯特,磁场.
点评:本题考查电流磁效应的物理学史,物理学史可帮助我们了解物理的发展历程,培养我们学习物理的兴趣,也是考试中经常出现的内容.
21、1820年,丹麦科学家 奥斯特 通过实验发现通电导体周围存在着磁场.电流的磁场方向跟 电流方向 有关.
考点:物理常识;通电直导线周围的磁场。
分析:在1820年,奥斯特发现了电能生磁.通电导体周围的磁场取决于电流的方向.
解答:解:首先通过实验发现了电流周围空间存在磁场是奥斯特.电流的磁场可用右手螺旋定则求得,磁场方向与电流方向有关.
故答案是:奥斯特;电流方向.
点评:本题考查了物理学常识:电生磁是由哪位科学家发现的.本题应记住通电导体的磁场方向由电流方向决定.
22、2007年10月,法、德两位科学家因发现巨磁电阻效应而获得该年度诺贝尔物理学奖.所谓巨磁电阻效应是指一个微弱的磁场变化可以在巨磁电阻系统中产生很大的电阻变化.基于巨磁电阻效应原理制成的电脑读取器,可以将细小的 磁场变化 转换成不同的电阻,使读取器在一定电压下产生不同的 电流 ,从而获取信息.根据该效应开发的小型大容量硬盘已得到了广泛的应用.目前,全世界几乎所有的电脑、数码相机、MP3播放器等都流动着这个物理效应的“幽灵”.
考点:磁场;通电直导线周围的磁场。
专题:应用题;信息给予题。
分析:(1)巨磁电阻效应的特点:微弱的磁场变化可以导致电阻大小的急剧变化,从而导致电路中电流的变化;
(2)巨磁阻效应自从被发现以来就被用于开发研制用于硬磁盘的体积小而灵敏的数据读出头,电脑、数码相机、U盘、MP3播放器等都是巨磁效应的应用.
解答:解:巨磁电阻效应是指一个微弱的磁场变化可以在巨磁电阻系统中产生很大的电阻变化,据此原理制成的电脑读取器,可以将细小的磁场变化转换成不同的电阻,使读取器在一定电压下产生不同的电流,从而获取信息.
故答案为:磁场变化、电流.
点评:本题为信息给予题,考查学生从文字信息中获得有用信息的能力,从众多文字中寻找答案的能力.
23、把螺线管水平悬挂起来,通电后它的外部磁场与 条形 磁体的磁场相似,静止时它的南极指向地磁场的 北 (填“南”或“北”)极.
考点:通电直导线周围的磁场;磁极间的相互作用;地磁场。
分析:条形磁体的两端是它的两个磁极,通电螺线管也有两端,它的两端也是两个磁极.由地磁场的特点可知螺线管静止时的南极指向.
解答:解:通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样.通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极.
由于南极受到地磁北极的吸引,故静止时,螺线管的南极指向地磁场的北极.
故答案为:条形;北.
点评:本题考查螺线管的磁极形状及磁极间的相互作用,同时还要注意地磁场的特点.
24、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小磁针的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是: 电子的定向移动形成电流,电流周围存在磁场 ,你认为磁针的N极会向 纸外 (选填“纸内”或”纸外”)偏转.
考点:通电直导线周围的磁场;磁极间的相互作用;电流的形成。
专题:实验题;简答题;信息给予题;顺推法。
分析:要解决此题,需要搞清电流的形成原因,知道电流是由于电荷的定向移动形成的.导线能够导电靠的就是自由电子的定向移动.
同时要掌握电流的磁效应,知道电流周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关.
解答:解:如图所示,奥斯特实验表明,当导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转.说明了电流周围存在磁场.
当电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,由于电子发生定向移动而形成电流,又因为电流周围存在磁场,所以小磁针会发生偏转.21*cnjy*com
由图知,当电流向右时,小磁针的N极向纸内偏转,右图电子定向向右移动,而电流方向与电子定向移动方向相反,所以电流方向向左.因此小磁针受力方向与左图相反.N极将向纸外偏转.
故答案为:电子的定向移动形成电流,电流周围存在磁场;纸外.
点评:此题主要考查了奥斯特实验的现象及结论,一定要掌握电流的磁效应.同时考查了学生利用所学知识解决问题的能力.关键是找出两者间的共同点,将复杂的问题简单化.同时在此题中一定要注意电流方向与电子的定向移动方向相反.
25、如图是奥斯特曾经做过的实验,观察比较甲、乙两图,可得实验结论是 通电导体周围有磁场 ;观察比较甲、丙两图,可得实验结论是 磁场方向与电流方向有关 .
考点:通电直导线周围的磁场。
专题:简答题。
分析:奥斯特实验的内容是:通电导线周围有磁场,磁场的方向与电流的方向有关;奥斯特实验说明了电能生磁.
解答:解:
(1)比较甲乙两图可发现当导线中有电流通过时,小磁针才发生转动,而小磁针的转动是磁场作用的结果,所以是应该是通电导体周围有磁场;
(2)比较甲丙两图可发现当导体中电流方向改变后,小磁针的转动方向改变,而小磁针转动方向的改变是因磁场方向改变而改变的,所以说磁场方向与电流方向有关;
故答案为:通电导体周围有磁场;磁场方向与电流方向有关.21*cnjy*com
点评:解答此题的关键是要掌握奥斯特实验的内容.
三、解答题(共5小题)
26、(1)在初中两年的物理学习中,同学们使用了多种测量仪器,各种仪器使用前,首先应弄清楚该仪器的量程、分度值以及零刻度是否到位,再进行测量读数.观察下面两图按要求回答问题,并把答案填在横线上.
①左图中体温计的测量范围是35℃到 42 ℃,所测患者的体温是 39 ℃.
②右图中量程为3V的电压表每小格表示的值是 0.1 V,所测电压值为 2.5 V.
(2)根据下面两图演示的实验现象,请你分别说明反映了什么物理规律.
①左图的奥斯特实验,说明了 通电导线周围存在磁场 .
②右图的小孔成像实验,说明了 光在同一种均匀介质中沿直线传播 .
②电压表指针指在2后面第5个小格上,因此读数为2V+0.1V×5=2.5V;
(2)①奥斯特实验说明了通电直导线周围存在磁场,磁场的方向与电流的方向有关;
②光在同种、均匀、透明介质中是沿直线传播的,小孔成像、影子、日月食都是这种现象造成的.
故本题的答案为:(1)①42、39; ②0.1、2.5;
(2)①通电导线周围存在磁场(或电能生磁,或电流的磁效应);
②光在同一种均匀介质中沿直线传播.
点评:本题考查了两个常见的测量仪器读数和课本上两个重要的插图,对于测量仪器读数的方法题中已详细说明,对于插图要求在学习的同时要多留意,要明确每个插图揭示的物理道理.
27、在学习了电和磁的知识后,小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验,他找了一枚缝衣针.在“吸铁石”上擦了几下,然后用一根细软的棉线将缝衣针悬挂起来并保持水平,结果发现静止后针尖总是指向南方,这说明缝衣针已经磁化成一枚小磁针.
为验证奥斯特实验,小杰把通电的台灯(60W)导线移到缝衣针的上方,并靠近缝衣针平行放置.结果发现缝衣针并未发生偏转,带着疑问,小杰在物理课上与大家展开讨论,形成两种不同观点,
观点A:台灯有两根导线,其中的电流方向相反,产生的磁场相抵消
观点B:台灯导线的电流小,产生的磁场太弱,不足以让小磁针偏转
这时,老师让小杰用两节干电池(3V)和一段电阻线(12Ω)重新做这个实验,结果缝衣针发生了偏转.
请你回答问题:
(1)磁化后,这枚缝衣针的针尖是 S ( S/N)极.
(2)奥斯特实验表明:通电导线周围存在 磁场 .21*cnjy*com
(3)课堂讨论中形成的两种观点,可以否定的是观点 B (A/B).
写出分析(计算)推理的过程.
考点:磁化;通电直导线周围的磁场;欧姆定律的应用;电功率的计算。
专题:探究题。
分析:磁体有指示南北的性质,指南的一极称为南极,指北的一极称为北极.奥斯特实验证明了通电导线周围存在磁场.解决此题,还要用到两个计算公式:I=和I=.
解答:解:(1)缝衣针被悬挂起之后针尖总是指向南方,所以针尖是南极,即S极.
(2)奥斯特实验表明电流周围存在磁场,即电流的磁效应.
(3)台灯导线中的电流为:I灯==≈0.27A;电阻线中的电流为:I阻===0.25A,
电阻线中的电流小于台灯导线中的电流,所以台灯线不能使缝衣针偏转不是由于电流太小引起的.
故答案为:(1)S;
(2)磁场;
(3)B
台灯导线中电流为:I灯==≈0.27A;I阻===0.25A,台灯导线中的电流大于电阻线中的电流(或I灯>I阻).台灯导线不能使缝衣针的偏转的原因,不会是台灯导线的电流小,产生的磁场太弱.
点评:此题主要考查了磁体有指示南北的性质、电流的磁效应,并且考查了电学中电流的计算,是一道综合性很强的题目.
28、现在许多家庭安装电路都将线路埋设在墙中或地板下的“暗线”布线方式.小明同学想将镶有物理竞赛奖状的镜框挂在墙上,又怕将钉子钉在墙里的电线上.请你根据学过的物理知识,设计一个即不会损伤墙面又能发现墙里布设的电线的方法.
考点:磁场;通电直导线周围的磁场。
专题:应用题;方法开放型;设计与制作题。
分析:将电源打开,确保该条电线通电,你可以拿一个指南针,在贴近墙面的地方来回试一试,因为电线在通交流电时会产生微弱的磁场,在有电线的地方,指南针会移动.
解答:答:使家庭电路接通,让指南针在贴近墙面的地方移动,指南针转动的地方有电线.
点评:交流电的大小和方向在不断的变化,变化的电流会产生变化的磁场,根据指南针在磁场中受磁力作用进行判断.
29、某同学受奥斯特实验的启发,产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣.探究过程如下:
A.让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板,以导线为中心在纸板上任意做直线.在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针,发现小磁针静止时N极指向都与直线垂直;
B.直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反;
C.改变电流大小时,小磁针指向不变;
D.通过查阅资料得知,通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比,与这一点到直导线的距离成反比.
(1)做实验时,纸板的俯视图如下,其中“?(〇,?)”表示电流方向垂直纸面向外,小磁针涂黑部分为N极.请在右边探究过程纸板的俯视图上作出通电长直导线周围的磁感线分布图.(分布图要能够反映不同位置处磁场的强弱和方向).
(2)若要验证某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反比的结论,应控制 电流大小 不变.
(3)同一通电长直导线周围,离通电导线距离为r和2r的两点.磁场强弱的比值为 2:1 .
考点:通电直导线周围的磁场。
专题:实验题;控制变量法。21*cnjy*com
分析:(1)由现象可知小磁场方向与电流的大小无关,小磁针的N极指向与直线垂直,则可知磁感线的形状;
(2)因磁场强弱可能与电流大小及离通电直导线的距离有关,故应控制电流大小不变;
(3)由已知磁场强弱与通电长直导线的距离成反比可知两点磁场强弱的比值;
解答:解:(1)因各小磁针的指向均与过电流的直线垂直,则可知,若将各点的方向连接起来应是以直导线为圆心的圆,故答案如图
(2)磁场强弱与电流的大小及离电流的远近有关,故要想探究磁场强弱与其到通电长直导线的距离成反比,应控制变量电流大小不变;
(3)由已知得,磁场强弱与到通电长直导线的距离成反比,则两点的磁场强弱之比等于距离的反比,即2:1.
故答案为:(2)电流大小;(3)2:1.
点评:本题考查学生的审题及分析能力,区分度较高;应学会灵活应用数学知识解决物理问题.
30、(1)如图所示的实验叫奥斯特实验,比较甲和乙两个实验,可得出的结论是 通电导线的周围存在磁场 .比较甲和丙两个实验,可得出的结论是 通电导线产生的磁场的方向与电流的方向有关 .
(2)如图所示的装置可以探究 通电导体在磁场中受到力的作用 ,这是 电动机 的工作原理(选填“发电机”或“电动机”).
考点:通电直导线周围的磁场;磁场对电流的作用力。
专题:实验题;简答题。
(3)如图,通电导体在磁场中受力而运动,电动机是根据这一原理工作的.
故答案为:(1)通电导线的周围存在磁场;通电导线产生的磁场的方向与电流的方向有关.
(2)通电导体在磁场中受到力的作用;电动机.
点评:(1)电流周围存在着磁场,磁场方向跟电流方向有关.
(2)掌握电动机和发电机的工作原理.21*cnjy*com
(3)掌握通电导体受力方向跟电流方向和磁场方法有关.