登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
人教版物理九年级下第二十章第二节细化知识点同步练习——通电螺线管的磁场（1）
一、单选题
1．（2022九下·丰县月考）如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是（ ）
A．条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用；安培定则；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A．由安培定则得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁右端为N极，左侧为S极，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力，A符合题意；
B．条形磁铁处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面对条形磁铁的水平向右的摩擦力为一对平衡力，B不符合题意；
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，排斥力变小，摩擦力和排斥力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力变小，C不符合题意；
D．若只改变电源的正负极，电流的方向改变，大小不变，则电磁铁的磁性不变，条形磁体受到电磁铁的吸引力大小等于原来的排斥力大小，此时吸引力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则摩擦力不变，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】由安培定则可判断电磁铁的极性，由磁极间的相互作用和二力平衡知识可判断条形磁铁受到的摩擦力的方向。
根据二力平衡的条件分析桌面对条形磁铁的摩擦力的方向。
电磁铁磁性的大小与电流大小、线圈的匝数有关。
2．（2022九下·金平月考）如图所示，是研究电磁铁实验，下列说法正确的是（ ）
A．比较图中甲、乙吸引大头针的数量可知磁性强弱与电流大小的关系
B．乙铁钉的上端是N极
C．大头针的下端散开是因为同名磁极相互排斥
D．该实验不能探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
【答案】C
【知识点】安培定则；物体是否具有磁性的判断方法；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．图中甲乙两个电磁铁串联，所以通过的电流相等；甲吸引的大头针多，说明它的磁性强，进一步观察发现，甲的线圈匝数比乙的线圈匝数多，由此可知：当通过的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，其磁性越强，A不符合题意；
B．根据右手螺旋定则可知，乙铁钉的下端是N极，其上端是S极，B不符合题意；
C．大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以大头针的下端散开，C符合题意；
D．该实验也能探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，移动滑动变阻器的滑片可以改变电流大小，比较甲或乙前后吸引大头针的多少可得出结论，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在串联电路中电流相等，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；磁极间同名磁极相互排斥。
3．（2022九下·江阴月考）如图所示，下列关于磁现象的分析中，说法错误的是（ ）
A．甲图中，在条形磁铁周围撒上铁屑后轻敲玻璃板，所观察到的是磁感线
B．乙图中，U形磁铁周围的磁感线在靠近磁极处分布得比较密
C．丙图中，小磁针S极的受力方向，与通电螺线管在该点的磁感线切线方向相反
D．丁图中，北京地区地面附近能自由转动的小磁针静止时，N极指向地理北极附近
【答案】A
【知识点】磁场；地磁场；通电螺线管的磁场
【解析】【解答】A．磁感线不是真实存在的，所以在甲图中，所观察到的不是磁感线，是铁屑受到磁场力的作用而分布周围，A错误，符合题意；
B．U形磁铁周围的磁感线在靠近磁极处分布得比较密，远离磁极处分布得比较疏，B正确，不符合题意；
C．小磁针S极的受力方向向左，根据安培定则，通电螺线管左侧为N极，那么通电螺线管在该点的磁感线切线方向向右，则这两个方向是相反的，C正确，不符合题意；
D．小磁针静止时，N极指向是指向地磁南极附近，地理北极附近，D正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】磁体周围存在磁场；利用假想的线描述磁场的分别，是磁感线；小磁针的北极的指向和磁场方向一致。
4．（2021九上·玉林期末）闭合开关S，通电螺线管周围的磁感线如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．A端为电源的正极
B．通电螺线管右端为N极
C．小磁针左端为N极
D．改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场方向
【答案】C
【知识点】安培定则；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】ABC．由图可知，磁感线是从螺线管的左端出来的，则左端为N极，右端为S极，根据安培定则可知，螺线管外侧电流的方向是向上的，即电源的B端为正极；根据异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为N极，右端为S极；AB不符合题意，C符合题意；
D．磁场的方向与电流的大小无关（与电流的方向有关），改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场强弱，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在磁体外部，磁感线是从N极出来回到S极的；利用安培定则可以确定螺线管中电流方向，进而可以确定电源的正负极；结合磁极间的作用规律，可以确定小磁针的NS极；磁场的方向与电流的大小无关。
5．（2020九上·河西期末）图甲是一种磁悬浮地球仪，图乙是其内部结构示意图，底座里面有一个电磁铁，可使内部有磁体的地球仪悬浮在空中。下列关于地球仪内部磁铁a端磁极的判断正确的是（ ）
A．S极 B．N极 C．N极或S极 D．无法判断
【答案】B
【知识点】安培定则
【解析】【解答】由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，地球仪悬浮在空中是受到同名磁极排斥导致，地球仪内部磁铁a端磁极与通电螺线管的上方磁极相同。根据电路中电流方向可知，通电螺线管线圈上的电流方向向右，由安培定则可判定通电螺线管的上方是N极，故地球仪内部磁铁a端磁极也是N极。
故答案为：B。
【分析】根据安培定则判断电磁铁底座的磁极，然后根据同名磁极相互排斥判断地球仪的磁极。
6．（2020九上·迁安期末）如图所示电路，电磁铁的B端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的A端为S极
B．小磁针静止时，S极水平指向左
C．当滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电磁铁磁性增强
D．增大电源电压可使电磁铁的磁性增强
【答案】D
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．由图结合安培定则可知电磁铁的A端为N极，A不正确；
B．由以上可知小磁针静止时，S极水平指向右，B不正确；
C．当滑动变阻器的滑动片P向左端移动，滑动变阻器阻值变大，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，C不正确；
D．增大电源电压可使电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据安培定则和电流方向，可以判断螺线管的磁极位置；电磁铁的磁性强弱和电流大小有关，和线圈匝数有关。
二、填空题
7．（2022九下·兴化月考）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通。阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。该装置工作时，利用了电流的 效应，线圈AB中的电流方向 （选填“需要”或“不需要”）改变。线圈中的电流从A流向B时，血液会 （选填“流入”或“流出”）活塞筒。
【答案】磁；需要；流入
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场
【解析】【解答】线圈中有电流通过时，线圈周围会产生磁场，与左边的条形磁场产生相互作用，推动活塞完成工作，所以该装置运用了电流的磁效应。
阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启，所以要使活塞筒内血液推开阀门S1流入血管，则应使活塞向右运动，要使血液推开阀门S2流入活塞筒内，则应使活塞向左运动，工作时活塞的运动方向不同，通过改变电流方向才能改变活塞的运动方向，所以需要改变线圈AB中电流方向。
线圈中的电流从A流向B时，由安培定则可知，电磁铁的右端为N极，其左端为S极，电磁铁和左侧磁体的异名磁极相对，因异名磁极相互吸引，故活塞左移，活塞筒的气压减小，而血管内血压较大、外界大气压较大，使得阀门S1关闭，S2打开，则血液经过S2流入活塞筒。
【分析】电流通过时，产生磁场，是电流的磁效应；当电流的方向改变时，磁场的方向改变；根据异名磁极相互吸引判断工作情况。
8．（2022九下·江都月考）在探究通电螺线管内外部磁场的方向时，玻璃板上均匀地撒上铁屑，闭合开关，轻敲玻璃板，铁屑的分布情况如图所示，铁屑在玻璃板上的分布与 的磁场分布非常相似．若把连接电源正负极的接线对调，再闭合开关，轻敲玻璃板，此时铁屑分布情况 (选填“改变”或“不变”)，小磁针N、S极的指向 （选填“改变”或“不变”）。
【答案】条形磁体；不变；改变
【知识点】磁场；通电螺线管的磁场
【解析】【解答】铁屑的分布情况看，铁屑在玻璃板上的分布与条形磁铁的磁场分布非常相似。
若把连接电源正负极的接线对调，再闭合开关，磁场方向改变了，但磁感线的形状不变，因此轻敲玻璃板，此时铁屑分布情况不变，小磁针N、S极的指向改变。
【分析】通电螺线管的磁场和条形磁体相似；改变通电螺线管的电流方向，磁场方向改变，磁场分布不变。
9．（2022九下·姜堰月考）如图甲为奥斯特实验，当水平导线中通有如图所示的电流时，小磁针S 极将偏向纸外，这是因为通电导体周围的 对小磁针产生力的作用；要使实验效果更加明显，应使通电导线沿 （东西/南北）方向放置，这是由于考虑到 的影响．乙图是“探究通电螺线管外部磁场”的实验，在螺线管的两端各 放一个小磁针，并在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑，放小磁针的目的是 ，闭合开关后为了更好地 通过铁屑客观地描述磁场分布情况，接下来的操作是 。
【答案】磁场；南北；地磁场；显示磁场方向；轻敲玻璃板观察铁屑的分布情况
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场
【解析】【解答】奥斯特实验中，当水平导线中通有如图所示的电流时，小磁针S 极将偏向纸外，这是因为通电导体周围的磁场对小磁针产生力的作用；要使实验效果更加明显，应使通电导线沿南北方向放置，这是由于考虑到地磁场的影响；
探究通电螺线管外部磁场的实验中，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑，放小磁针的目的是显示磁场方向，闭合开关后为了更好地 通过铁屑客观地描述磁场分布情况，接下来的操作是轻敲玻璃板观察铁屑的分布情况。
【分析】通电导线周围有磁场，磁场会让小磁针发生偏转；
小磁针北极所指方向为该点磁场方向，碎铁屑可以显示磁场的分布情况；
地磁场是从地理南极到地理北极，为了避免地磁场的影响，应该让小磁针按照南北方向放置；
10．（2021九上·电白期末）如图所示，弹簧下端挂一条形磁铁，磁铁下端为S极，条形磁铁的正下方有一电磁铁，闭合开关后，电磁铁上端是 极，弹簧长度会 （选填“伸长”“缩短”或“不变”）；再将变阻器滑片向右移动，弹簧长度会 （选填“伸长”“缩短”或“不变”）。
【答案】S；缩短；增大
【知识点】磁现象；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】开关闭合，根据安培定则判断电螺线管的上端为S极，同名磁极相互排斥，弹簧长度会缩短。
滑动变阻器滑片向右移动时，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，条形磁铁的排斥力减小，所以弹簧长度会增大。
【分析】根据安培定则判断螺线管的磁极位置；根据磁极位置判断磁极间的作用力；螺线管中电流越大，磁性越强。
11．（2020九上·满城期末）在探究磁体周围磁场的实验中，老师将条形磁体平放在玻璃板上，如图甲所示，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，这说明磁铁周围存在着 。为了形象的描述它，人们用带有箭头的曲线即 来表示。如图乙所示，在通电螺线管周围放置4只可以自由转动的小磁针，其中方向标得不正确的是 和 两个。
【答案】磁场；磁感线；c；d
【知识点】磁场；地磁场；安培定则
【解析】【解答】磁体周围始终存在磁场，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点，如图甲所示，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，这说明磁铁周围存在着磁场。
为了形象的描述描述磁场的性质，人们用带有箭头的曲线即磁感线来表示。
由图可知，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针a、d左端为S极，右端为N极，A符合题意，D不符合题意；小磁针b左端为N极，右端为S极，B符合题意；小磁针c应该是左端为N极，右端为S极，C不符合题意。
【分析】在磁体周围空间存在一种特殊的物质，这种物质能对放入其中的磁体产生力的作用，这就是磁场；人们为了形象地描述磁场的性质引入了磁感线。
用右手螺旋定则判断出通电螺线管的磁极，再由磁极间的相互作用规律判断小磁针静止时的磁极指向。
12．（2020九上·武侯期末）如图所示，弹簧下悬挂一块条形磁体，磁体下方有一块电磁铁，闭合开关后，电磁铁的下端是 极；为使弹簧收缩一些，滑动变阻器滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动。
【答案】N；左
【知识点】安培定则
【解析】【解答】由图可知电源的左侧为正极右侧为负极则电流从螺线管的上方流入、下方流出，根据安培定则可知螺线管下端为N极上端为S极。所以弹簧下悬挂的磁铁与螺线管间相互排斥同名磁极相互排斥。为使弹簧收缩，则排斥力应增大，螺线管的磁性应增强，即通过它的电流应增大，所以滑动变阻器接入电路的阻值应减小，其滑片应向左移动。
【分析】结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极；电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强。
三、实验探究题
13．（2021九上·通州期末）在“探究通电螺线管外部磁场特点”的实验中，请完成如下的填空：
（1）通电螺线管两端的小磁针的偏转情况如图甲所示，其他条件不变，只改变螺线管中的电流方向，通电螺线管两端的小磁针的偏转情况如图乙所示。由以上实验可知：通电螺线管磁极方向与螺线管中的 有关；
（2）通电螺线管周围的铁屑分布如图所示，观察铁屑的排列情况可知通电螺线管外部磁场跟 磁体的磁场相似。
【答案】（1）电流的方向
（2）条形
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（1）其他条件不变，只改变螺线管中的电流方向，通电螺线管两端的小磁针的偏转方向发生了偏转，通电螺线管磁极方向发生了变化，故通电螺线管磁极方向与螺线管中的电流的方向有关。
（2）如图所示，该磁感线的分布情况与条形磁铁的相似，都是两极磁感线比较密集，中间的磁感线比较稀疏。
【分析】（1）改变磁场中的电流方向，根据安培定则可以判断磁场方向；
（2）通电螺线管的磁场和条形磁铁相似。
14．（2021九上·燕山期末）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”）。
【答案】（1）存在
（2）不会
（3）N
（4）改变
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（1）螺线管通电后，原来在其内部静止的小磁针南北极指向会发生变化，说明通电螺线管内部存在磁场。
（2）磁场是客观存在磁体周围的一种特殊物质，移走图中的小磁针，磁场也不会消失。
（3）磁场中某一点小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向，这是磁场方向的规定。所以小磁针A所在位置的磁场方向与该小磁针的N极方向相同。
（4） 改变螺线管中的电流方向，通电螺电管两端的磁极发生改变，周围的磁场方向随之改变，各小磁针的指向也会变化。
【分析】影响螺线管磁性强弱的因素有：线圈中电流的大小；线圈的匝数；线圈中有无铁芯。并且，电流越大，匝数越多，磁性越强；在电流与匝数相同的情况下，加入铁芯的磁性要比不加入铁芯时的磁性要强。因此要增强螺线管的磁性，就要从以上三个因素入手考虑。
15．（2021九上·北京市月考）某同学研究电流产生的磁场，闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示。
（1）闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示，可得 可以产生磁场。
（2）只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。由乙、丙两次实验可得电流产生的磁场的方向与 有关。
【答案】（1）电流
（2）电流方向
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】（1）根据实验现象，在给导体通电时，导体下方的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，即电流可以产生磁场。
（2）由乙、丙两次实验可知，只改变电流方向，小磁针的转动方向发生变化，故电流产生的磁场的方向与电流方向有关。
【分析】电流周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关。
二一教育在线组卷平台（zujuan.21cnjy.com）自动生成 1 / 1登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
人教版物理九年级下第二十章第二节细化知识点同步练习——通电螺线管的磁场（1）
一、单选题
1．（2022九下·丰县月考）如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是（ ）
A．条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
2．（2022九下·金平月考）如图所示，是研究电磁铁实验，下列说法正确的是（ ）
A．比较图中甲、乙吸引大头针的数量可知磁性强弱与电流大小的关系
B．乙铁钉的上端是N极
C．大头针的下端散开是因为同名磁极相互排斥
D．该实验不能探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
3．（2022九下·江阴月考）如图所示，下列关于磁现象的分析中，说法错误的是（ ）
A．甲图中，在条形磁铁周围撒上铁屑后轻敲玻璃板，所观察到的是磁感线
B．乙图中，U形磁铁周围的磁感线在靠近磁极处分布得比较密
C．丙图中，小磁针S极的受力方向，与通电螺线管在该点的磁感线切线方向相反
D．丁图中，北京地区地面附近能自由转动的小磁针静止时，N极指向地理北极附近
4．（2021九上·玉林期末）闭合开关S，通电螺线管周围的磁感线如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．A端为电源的正极
B．通电螺线管右端为N极
C．小磁针左端为N极
D．改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场方向
5．（2020九上·河西期末）图甲是一种磁悬浮地球仪，图乙是其内部结构示意图，底座里面有一个电磁铁，可使内部有磁体的地球仪悬浮在空中。下列关于地球仪内部磁铁a端磁极的判断正确的是（ ）
A．S极 B．N极 C．N极或S极 D．无法判断
6．（2020九上·迁安期末）如图所示电路，电磁铁的B端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的A端为S极
B．小磁针静止时，S极水平指向左
C．当滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电磁铁磁性增强
D．增大电源电压可使电磁铁的磁性增强
二、填空题
7．（2022九下·兴化月考）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通。阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。该装置工作时，利用了电流的 效应，线圈AB中的电流方向 （选填“需要”或“不需要”）改变。线圈中的电流从A流向B时，血液会 （选填“流入”或“流出”）活塞筒。
8．（2022九下·江都月考）在探究通电螺线管内外部磁场的方向时，玻璃板上均匀地撒上铁屑，闭合开关，轻敲玻璃板，铁屑的分布情况如图所示，铁屑在玻璃板上的分布与 的磁场分布非常相似．若把连接电源正负极的接线对调，再闭合开关，轻敲玻璃板，此时铁屑分布情况 (选填“改变”或“不变”)，小磁针N、S极的指向 （选填“改变”或“不变”）。
9．（2022九下·姜堰月考）如图甲为奥斯特实验，当水平导线中通有如图所示的电流时，小磁针S 极将偏向纸外，这是因为通电导体周围的 对小磁针产生力的作用；要使实验效果更加明显，应使通电导线沿 （东西/南北）方向放置，这是由于考虑到 的影响．乙图是“探究通电螺线管外部磁场”的实验，在螺线管的两端各 放一个小磁针，并在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑，放小磁针的目的是 ，闭合开关后为了更好地 通过铁屑客观地描述磁场分布情况，接下来的操作是 。
10．（2021九上·电白期末）如图所示，弹簧下端挂一条形磁铁，磁铁下端为S极，条形磁铁的正下方有一电磁铁，闭合开关后，电磁铁上端是 极，弹簧长度会 （选填“伸长”“缩短”或“不变”）；再将变阻器滑片向右移动，弹簧长度会 （选填“伸长”“缩短”或“不变”）。
11．（2020九上·满城期末）在探究磁体周围磁场的实验中，老师将条形磁体平放在玻璃板上，如图甲所示，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，这说明磁铁周围存在着 。为了形象的描述它，人们用带有箭头的曲线即 来表示。如图乙所示，在通电螺线管周围放置4只可以自由转动的小磁针，其中方向标得不正确的是 和 两个。
12．（2020九上·武侯期末）如图所示，弹簧下悬挂一块条形磁体，磁体下方有一块电磁铁，闭合开关后，电磁铁的下端是 极；为使弹簧收缩一些，滑动变阻器滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动。
三、实验探究题
13．（2021九上·通州期末）在“探究通电螺线管外部磁场特点”的实验中，请完成如下的填空：
（1）通电螺线管两端的小磁针的偏转情况如图甲所示，其他条件不变，只改变螺线管中的电流方向，通电螺线管两端的小磁针的偏转情况如图乙所示。由以上实验可知：通电螺线管磁极方向与螺线管中的 有关；
（2）通电螺线管周围的铁屑分布如图所示，观察铁屑的排列情况可知通电螺线管外部磁场跟 磁体的磁场相似。
14．（2021九上·燕山期末）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”）。
15．（2021九上·北京市月考）某同学研究电流产生的磁场，闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示。
（1）闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示，可得 可以产生磁场。
（2）只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。由乙、丙两次实验可得电流产生的磁场的方向与 有关。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用；安培定则；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A．由安培定则得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁右端为N极，左侧为S极，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力，A符合题意；
B．条形磁铁处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面对条形磁铁的水平向右的摩擦力为一对平衡力，B不符合题意；
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，排斥力变小，摩擦力和排斥力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力变小，C不符合题意；
D．若只改变电源的正负极，电流的方向改变，大小不变，则电磁铁的磁性不变，条形磁体受到电磁铁的吸引力大小等于原来的排斥力大小，此时吸引力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则摩擦力不变，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】由安培定则可判断电磁铁的极性，由磁极间的相互作用和二力平衡知识可判断条形磁铁受到的摩擦力的方向。
根据二力平衡的条件分析桌面对条形磁铁的摩擦力的方向。
电磁铁磁性的大小与电流大小、线圈的匝数有关。
2．【答案】C
【知识点】安培定则；物体是否具有磁性的判断方法；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．图中甲乙两个电磁铁串联，所以通过的电流相等；甲吸引的大头针多，说明它的磁性强，进一步观察发现，甲的线圈匝数比乙的线圈匝数多，由此可知：当通过的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，其磁性越强，A不符合题意；
B．根据右手螺旋定则可知，乙铁钉的下端是N极，其上端是S极，B不符合题意；
C．大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以大头针的下端散开，C符合题意；
D．该实验也能探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，移动滑动变阻器的滑片可以改变电流大小，比较甲或乙前后吸引大头针的多少可得出结论，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在串联电路中电流相等，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；磁极间同名磁极相互排斥。
3．【答案】A
【知识点】磁场；地磁场；通电螺线管的磁场
【解析】【解答】A．磁感线不是真实存在的，所以在甲图中，所观察到的不是磁感线，是铁屑受到磁场力的作用而分布周围，A错误，符合题意；
B．U形磁铁周围的磁感线在靠近磁极处分布得比较密，远离磁极处分布得比较疏，B正确，不符合题意；
C．小磁针S极的受力方向向左，根据安培定则，通电螺线管左侧为N极，那么通电螺线管在该点的磁感线切线方向向右，则这两个方向是相反的，C正确，不符合题意；
D．小磁针静止时，N极指向是指向地磁南极附近，地理北极附近，D正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】磁体周围存在磁场；利用假想的线描述磁场的分别，是磁感线；小磁针的北极的指向和磁场方向一致。
4．【答案】C
【知识点】安培定则；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】ABC．由图可知，磁感线是从螺线管的左端出来的，则左端为N极，右端为S极，根据安培定则可知，螺线管外侧电流的方向是向上的，即电源的B端为正极；根据异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为N极，右端为S极；AB不符合题意，C符合题意；
D．磁场的方向与电流的大小无关（与电流的方向有关），改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场强弱，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在磁体外部，磁感线是从N极出来回到S极的；利用安培定则可以确定螺线管中电流方向，进而可以确定电源的正负极；结合磁极间的作用规律，可以确定小磁针的NS极；磁场的方向与电流的大小无关。
5．【答案】B
【知识点】安培定则
【解析】【解答】由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，地球仪悬浮在空中是受到同名磁极排斥导致，地球仪内部磁铁a端磁极与通电螺线管的上方磁极相同。根据电路中电流方向可知，通电螺线管线圈上的电流方向向右，由安培定则可判定通电螺线管的上方是N极，故地球仪内部磁铁a端磁极也是N极。
故答案为：B。
【分析】根据安培定则判断电磁铁底座的磁极，然后根据同名磁极相互排斥判断地球仪的磁极。
6．【答案】D
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．由图结合安培定则可知电磁铁的A端为N极，A不正确；
B．由以上可知小磁针静止时，S极水平指向右，B不正确；
C．当滑动变阻器的滑动片P向左端移动，滑动变阻器阻值变大，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，C不正确；
D．增大电源电压可使电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据安培定则和电流方向，可以判断螺线管的磁极位置；电磁铁的磁性强弱和电流大小有关，和线圈匝数有关。
7．【答案】磁；需要；流入
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场
【解析】【解答】线圈中有电流通过时，线圈周围会产生磁场，与左边的条形磁场产生相互作用，推动活塞完成工作，所以该装置运用了电流的磁效应。
阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启，所以要使活塞筒内血液推开阀门S1流入血管，则应使活塞向右运动，要使血液推开阀门S2流入活塞筒内，则应使活塞向左运动，工作时活塞的运动方向不同，通过改变电流方向才能改变活塞的运动方向，所以需要改变线圈AB中电流方向。
线圈中的电流从A流向B时，由安培定则可知，电磁铁的右端为N极，其左端为S极，电磁铁和左侧磁体的异名磁极相对，因异名磁极相互吸引，故活塞左移，活塞筒的气压减小，而血管内血压较大、外界大气压较大，使得阀门S1关闭，S2打开，则血液经过S2流入活塞筒。
【分析】电流通过时，产生磁场，是电流的磁效应；当电流的方向改变时，磁场的方向改变；根据异名磁极相互吸引判断工作情况。
8．【答案】条形磁体；不变；改变
【知识点】磁场；通电螺线管的磁场
【解析】【解答】铁屑的分布情况看，铁屑在玻璃板上的分布与条形磁铁的磁场分布非常相似。
若把连接电源正负极的接线对调，再闭合开关，磁场方向改变了，但磁感线的形状不变，因此轻敲玻璃板，此时铁屑分布情况不变，小磁针N、S极的指向改变。
【分析】通电螺线管的磁场和条形磁体相似；改变通电螺线管的电流方向，磁场方向改变，磁场分布不变。
9．【答案】磁场；南北；地磁场；显示磁场方向；轻敲玻璃板观察铁屑的分布情况
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场
【解析】【解答】奥斯特实验中，当水平导线中通有如图所示的电流时，小磁针S 极将偏向纸外，这是因为通电导体周围的磁场对小磁针产生力的作用；要使实验效果更加明显，应使通电导线沿南北方向放置，这是由于考虑到地磁场的影响；
探究通电螺线管外部磁场的实验中，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑，放小磁针的目的是显示磁场方向，闭合开关后为了更好地 通过铁屑客观地描述磁场分布情况，接下来的操作是轻敲玻璃板观察铁屑的分布情况。
【分析】通电导线周围有磁场，磁场会让小磁针发生偏转；
小磁针北极所指方向为该点磁场方向，碎铁屑可以显示磁场的分布情况；
地磁场是从地理南极到地理北极，为了避免地磁场的影响，应该让小磁针按照南北方向放置；
10．【答案】S；缩短；增大
【知识点】磁现象；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】开关闭合，根据安培定则判断电螺线管的上端为S极，同名磁极相互排斥，弹簧长度会缩短。
滑动变阻器滑片向右移动时，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，条形磁铁的排斥力减小，所以弹簧长度会增大。
【分析】根据安培定则判断螺线管的磁极位置；根据磁极位置判断磁极间的作用力；螺线管中电流越大，磁性越强。
11．【答案】磁场；磁感线；c；d
【知识点】磁场；地磁场；安培定则
【解析】【解答】磁体周围始终存在磁场，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点，如图甲所示，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，这说明磁铁周围存在着磁场。
为了形象的描述描述磁场的性质，人们用带有箭头的曲线即磁感线来表示。
由图可知，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针a、d左端为S极，右端为N极，A符合题意，D不符合题意；小磁针b左端为N极，右端为S极，B符合题意；小磁针c应该是左端为N极，右端为S极，C不符合题意。
【分析】在磁体周围空间存在一种特殊的物质，这种物质能对放入其中的磁体产生力的作用，这就是磁场；人们为了形象地描述磁场的性质引入了磁感线。
用右手螺旋定则判断出通电螺线管的磁极，再由磁极间的相互作用规律判断小磁针静止时的磁极指向。
12．【答案】N；左
【知识点】安培定则
【解析】【解答】由图可知电源的左侧为正极右侧为负极则电流从螺线管的上方流入、下方流出，根据安培定则可知螺线管下端为N极上端为S极。所以弹簧下悬挂的磁铁与螺线管间相互排斥同名磁极相互排斥。为使弹簧收缩，则排斥力应增大，螺线管的磁性应增强，即通过它的电流应增大，所以滑动变阻器接入电路的阻值应减小，其滑片应向左移动。
【分析】结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极；电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强。
13．【答案】（1）电流的方向
（2）条形
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（1）其他条件不变，只改变螺线管中的电流方向，通电螺线管两端的小磁针的偏转方向发生了偏转，通电螺线管磁极方向发生了变化，故通电螺线管磁极方向与螺线管中的电流的方向有关。
（2）如图所示，该磁感线的分布情况与条形磁铁的相似，都是两极磁感线比较密集，中间的磁感线比较稀疏。
【分析】（1）改变磁场中的电流方向，根据安培定则可以判断磁场方向；
（2）通电螺线管的磁场和条形磁铁相似。
14．【答案】（1）存在
（2）不会
（3）N
（4）改变
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（1）螺线管通电后，原来在其内部静止的小磁针南北极指向会发生变化，说明通电螺线管内部存在磁场。
（2）磁场是客观存在磁体周围的一种特殊物质，移走图中的小磁针，磁场也不会消失。
（3）磁场中某一点小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向，这是磁场方向的规定。所以小磁针A所在位置的磁场方向与该小磁针的N极方向相同。
（4） 改变螺线管中的电流方向，通电螺电管两端的磁极发生改变，周围的磁场方向随之改变，各小磁针的指向也会变化。
【分析】影响螺线管磁性强弱的因素有：线圈中电流的大小；线圈的匝数；线圈中有无铁芯。并且，电流越大，匝数越多，磁性越强；在电流与匝数相同的情况下，加入铁芯的磁性要比不加入铁芯时的磁性要强。因此要增强螺线管的磁性，就要从以上三个因素入手考虑。
15．【答案】（1）电流
（2）电流方向
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】（1）根据实验现象，在给导体通电时，导体下方的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，即电流可以产生磁场。
（2）由乙、丙两次实验可知，只改变电流方向，小磁针的转动方向发生变化，故电流产生的磁场的方向与电流方向有关。
【分析】电流周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关。
二一教育在线组卷平台（zujuan.21cnjy.com）自动生成 1 / 1
