人教版物理九年级下第二十章第二节综合同步练习——电生磁(3)

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名称 人教版物理九年级下第二十章第二节综合同步练习——电生磁(3)
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2022-11-17 16:30:27

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人教版物理九年级下第二十章第二节综合同步练习——电生磁(3)
一、单选题
1.(2020九上·顺德期末)如题图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲图:地磁场的磁感线是从地理的北极出发回到地理的南极
B.图乙:小磁针的左端是小磁针的南极
C.图丙:发电机的原理图
D.图丁:条形磁体两端的磁性最弱
【答案】B
【知识点】安培定则
【解析】【解答】A.地磁场的磁感线是从地磁的北极出发回到地磁的南极,A不符合题意;
B.由右手螺旋定则判断,通电螺线管的右端为N极,左端为S极;小磁针所在位置,磁场方向向右,小磁针的N极指向磁场方向,所以小磁针的左端是小磁针的南极,B符合题意;
C.图中为通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的原理图,C不符合题意;
D.条形磁体两端的磁性最强,D不符合题意。
故答案为:B。
【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。
2.(2020九上·丰台期末)如图所示是奥斯特实验的示意图,以下关于奥斯特实验的分析正确的是(  )
A.小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
B.移去小磁针后,通电导线周围磁场消失
C.通电导线周围的磁场与条形磁体周围磁场相似
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】A.当将通电导线放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,说明了小磁针受到了力的作用,A符合题意;
B.由实验知道,该磁场与小磁针的有无无关,移去小磁针后,通电导线周围的磁场依然存在,B不符合题意;
C.通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围磁场相似,C不符合题意;
D.当电流发生改变时,小磁针的偏转方向会发生改变,这说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】奥斯特电流的磁效应实验是:将通电导线放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转。该实验证明了通电导体周围存在磁场,产生的磁场方向与电流的方向有关。
3.(2020九上·沧县期末)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
【答案】A
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】由图可知,螺线管中电流的方向是向上的,由安培定则知道,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道,只有小磁针ab的指向正确。
故答案为:A。
【分析】由安培定则判断通电螺线管的磁极,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引判断小磁针的方向。
4.(2020九上·沧县期末)如图所示,上端为N极的条形磁体悬桂在一轻弹簧上。当闭合开关S且条形磁体处于静止状态后,其下端位于螺线管的上方。下列措施可以使条形磁体向上运动的是(  )
A.滑片P 向右缓慢移动 B.在螺线管中插入铁芯
C.增大电源电压 D.将电源的正负极对换位置
【答案】D
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A.开关闭合,根据安培定则可知,通电螺线管的上端为N极,异名磁极相互吸引,条形磁体向下运动,滑片P向右缓慢移动时,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,条形磁铁的排斥力增大,所以条形磁体继续向下运动,A不符合题意;
B.在螺线管中插入铁芯,电磁铁磁性增强,条形磁铁的吸引力增大,所以条形磁体继续向下运动,B不符合题意;
C.增大电源电压,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,条形磁铁的吸引力增大,所以条形磁体继续向下运动,C不符合题意;
D.将a、b间电源的正负极对换位置,根据安培定则可知,通电螺线管的上端为S极,同名磁极相互排斥,条形磁体向上运动,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据右手定则判断通电螺线管的极性;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;通电螺线管的极性与电流的方向和线圈的绕法有关。
5.(2020九上·深圳期末)如图所示,电磁铁左侧的C为条形磁铁,右侧的D为软铁棒,A、B是电源的两极,下列判断中正确的是(  )
A.若A为电源正极,则C,D都被吸引
B.若B为电源正极,则C被吸引,D被排斥
C.若B为电源正极,则C,D都被排斥
D.若A为电源正极,则C被排斥,D被吸引
【答案】A
【知识点】磁现象;安培定则
【解析】【解答】BC.由图知道,当电磁铁中有电流通过时,电磁铁有磁性,软铁棒D被磁化,即始终被吸引,不会被排斥,BC不符合题意;
AD.若A端为正极,则电流从螺线管的左端流入,右端流出,结合线圈绕向,由安培定则知道,螺线管的左端为N极,右端为S极,即电磁铁的N极与条形磁体C的S极靠近,所以两者相互吸引,A符合题意,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】根据电流方向,结合安培定则判断线圈的南北极,根据磁极间的作用分析吸引和排斥现象。
6.(2019九上·惠州期末)如图所示,甲、乙为条形磁体,中间是通电螺线管,虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线,则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是(  )
A.N、S、N、N B.S、N、S、S C.S、S、N、S D.N、N、S、N
【答案】D
【知识点】磁现象;安培定则
【解析】【解答】通过螺线管的电流的方向从左端流入右端流出,根据安培定则得到B端为N极,C端为S极,由磁感线的特点得到A、B为同名磁极,都为N极,C与D是异名的,D为N极。
故答案为:D。
【分析】根据安培定则及磁极间的相互作用分析理解即可.
二、填空题
7.(2020九上·铁锋期末)如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,当开关S闭合后,且滑片P从a端向b端滑动过程中,会出现的现象是小灯泡亮度   (选填“增强”或“减弱”),弹簧长度   (选填“变长”或“缩短”)。
【答案】增强;变长
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】从图中可以看到,这是一个串联电路,滑片P从a端向b端滑动过程中,变阻器接入电路的电阻在变小,电路的总电阻在变小,电路的电流在变大,那么小灯泡亮度是增强的。
由上述可知,电流在变大,那么电磁铁的磁性在增强,根据安培定则可知,电磁铁的上端是S极,异名磁极互相吸引,那么条形磁铁会向下运动,这时弹簧长度变长。
【分析】在串联电路中,电阻减小,通电螺线管磁性增强;磁极间力越大,弹簧伸长越长。
8.(2019九上·长沙月考)如图所示,当电源开关接通后,会发现小磁针的北极向   (填“左”或“右”)偏转,同时发现可移动的A、B两螺线管相互   (选填“靠近”或“远离”)。
【答案】左;靠近
【知识点】安培定则
【解析】【解答】当电源开关接通后,电流由右端流入,左端流出,根据安培定则判断可知,B螺线管的右端是北极,左端是南极,A螺线管的右端是北极,左端是南极,再根据磁极间的相互作用规律知,小磁针的北极向左偏转;A螺线管的右端是北极,B螺线管的左端是南极,根据异名磁极相互吸引可知,A、B两螺线管相互靠近。
【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。同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
9.(2020九上·惠城期末)“悬浮灯泡”能够悬浮发光,如图甲所示。图甲中的基座内有一个电磁铁,而悬浮的灯泡内部装有用闭合线圈连接的LED灯和条形磁铁,其内部结构如图乙所示:
(1)当基座内电路接通电源后,灯泡能悬浮在空中是因为   ;
(2)乙图中的电源左端为   极;
(3)若要使灯泡悬浮的高度增加,除调节滑动变阻器阻值外,你还可以采取的办法是   。
【答案】(1)灯泡受到的磁力和重力是一对平衡力
(2)负
(3)增加电磁铁线圈的匝数
【知识点】二力平衡的条件及其应用;安培定则
【解析】【解答】(1)灯泡悬浮停在空中时,受到向上磁力与重力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上,这两个力是一对平衡力。(2)根据安培定则可知,乙图中螺旋管的下端为S极,根据同名磁极相互排斥可知,灯要受到向上的磁力,所以通电螺线管上端应为S极,下端为N极,由安培定则可知,电源右端为正极,左端为负极。(3)要使灯泡悬浮的高度增加,就要增大其磁性,除调节滑动变阻器阻值外,还可以增加电磁铁线圈的匝数。
【分析】(1)灯泡受到重力和磁力,两者等大反向;
(2)结合通电螺线管的N极和S极,利用右手螺旋定则求解通电螺线管的电流方向,判断电源的正负极;
(3)增加电磁铁圈数可以增加线圈中电压大小。
三、作图题
10.(2020九下·贵阳开学考)请将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线框内完成),要求:电源电压恒定不变;电路能改变电磁铁磁性强弱;闭合开关S,小磁针受力静止时,其N、S极如图所示。
【答案】解:如图所示:
【知识点】电路的构成及电路图;安培定则
【解析】【解答】由磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的左端应为N极,再由右手螺旋定则得出电流从右边的导线流入,通电螺线管的磁性要发生变化,应在电路中串联滑动变阻器,如图所示:
【分析】电路中串联滑动变阻器,可以改变电路中的电流;根据磁极间的作用判断螺线管磁极位置,结合安培定则判断电流方向。
11.(2022九上·罗山期末)在图中,根据电流方向标出电源的正、负极和通电螺线管及小磁针的N、S极。
【答案】解:如图所示:
【知识点】磁场;磁感线及其特点;安培定则
【解析】【解答】由图可知,电流由左侧流入,因电流由电源的正极流向负极,故电源左侧为正极;由右手安培定则可知,通电螺线管左侧为N极,右侧为S极,由于此时小磁针处于静止状态,根据磁体间的作用规律可知,此时小磁针的右端是S极,其左端是N极,如图所示:
【分析】电流由电源的正极流向负极,根据安培定则,判断磁极;异名磁极相互吸引。
12.(2021九上·岑溪期末)请在图中标出小磁针的N、S极及磁感线的方向。
【答案】解:如图所示:
【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】通电螺线管的极性可以根据安培定则(右手螺旋定则)来判断,首先根据电源的正负极来判断螺线管中的电流方向,右手握住螺线管,让四指方向和电流方向一致,则大拇指的指向为螺线管的N极,在本图中螺线管的右端为N极;磁体外部的磁感线总是从N极出发指向S极,所以本图中两条磁感线的方向是从右向左的;小磁针N极的指向应和该处的磁感线方向一致,具体如下图
【分析】通电螺线管的极性可以根据安培定则(右手螺旋定则)来判断,进一步画出 磁感线的方向。
四、实验探究题
13.(2021九上·电白期末)在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中∶
(1)将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图甲所示,闭合开关后观察到小磁针的现象是   ,此实验说明   ;
(2)在穿过螺线管的平板上撒上铁屑,当   有电流通过,铁屑的分布情况如图乙所示,此时周围的磁场分布与条形磁体周围的磁场分布   (填验说明“相似”或“不相似”)。
(3)将图甲中的电源正、负极对调,闭合开关,会发现小磁针的偏转方向   (选填“不改变”或“发生改变”),说明   两端的磁场极性和电流方向有关。
【答案】(1)小磁针指示一定的方向;通电导体的周围存在磁场
(2)螺线管;相似
(3)发生改变;通电螺线管
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】(1)将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图甲所示,闭合开关后观察到小磁针发生偏转,静止时指示一定的方向,此实验说明小磁针受到了磁场的作用,即通电导体的周围存在磁场。
(2)在穿过螺线管的平板上撒上铁屑,当螺线管有电流通过时,铁屑会受磁场的作用,分布成条形磁铁磁场的形状,说明通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体周围的磁场分布相似。
(3)将图甲对调电源的正负极接入电路,通电螺线管周围的小磁针的偏转方向也随之改变,由此可知通电螺线管周围的磁场发生了变化,说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
【分析】(1)通电导体周围存在磁场,周围是小磁针指针排列有规律;
(2)通电螺线管周围有磁场,其磁场和条形磁铁相似;
(3)通电螺线管的磁极位置,和电流方向有关。
14.(2020九上·迁安期末)如图所示,将一根南北方向的水平直导线放在静止小磁针的正上方。
(1)开关断开,小磁针的
    极指北,受     作用的结果;
(2)开关闭合,你会发现小磁针
    实验表明     ;
(3)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,表明
    方向与电流方向有关;
(4)下列研究问题的方法与本实验所用方法相同的是 ______ 。
A.用光线来描述光的传播路径
B.用水流类比电流
C.用铁屑来描述磁体周围的磁场
D.用小桌探究压力作用效果与压力和受力面积的关系
【答案】(1)N(北);地磁场
(2)发生偏转;电流周围存在磁场
(3)通电导体周围磁场
(4)C
【知识点】地磁场;通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】(1)由于小磁针受到地磁场的作用,开关断开时,小磁针的北极指向北,小磁针的南极指向南。
(2)实验中,开关闭合时,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场,这是著名的奥斯特实验。
(4)改变电流方向,小磁针的方向也发生了偏转,说明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。
(5)实验中小磁针可以检测磁场的存在,实验用到转换法。
A.用光线来描述光的传播路径,采用的是模型法,不符合题意;
B.用水流类比电流,采用的是类比法,不符合题意;
C.用铁屑来描述磁体周围的磁场,采用的是转换法,符合题意;
D.用小桌探究压力作用效果与压力和受力面积的关系,采用的是控制变量法,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)磁体的北极指向北,南极指南,是受到地磁场的作用;
(2)导线通电后产生磁场,对小磁针的指向产生力的作用;
(3)通电导体周围有磁场;
(4)利用便于观察的物体表示不易观察的现象,是转换法的利用。
15.小芳小组在探究“通电螺线管的磁场”实验中,设计了如图所示电路。
(1)实验中可通过观察   判断通电螺线管的磁极;
(2)如图所示,开关S1、S2闭合时,标出通电螺线管周围小磁针的北极,并划出通电螺线管周围的磁感线(画3条即可);
(3)将滑动变阻器的滑片P适当的向右滑动后,通过通电螺线管的电流变   ,通电螺线管周围的磁场   (填“增强”、“不变”或“减弱”);
(4)实验中,她将开关S1从1换到3,S2从4换到2时,看到的现象是   ,这说明了   ;
(5)实验中,她将开关S1接到3,S2接到4时,小磁针的北极将指向    。
【答案】(1)小磁针北极的指向/南极指向
(2)
(3)变大;增强
(4)小磁针的指向改变;通电螺线管周围的磁场方向与通过的电流方向有关
(5)北方
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】(1)实验中可通过观察小磁针北极的指向判断通电螺线管的磁极;(2)由图可以看出开关S1、S2闭合时电路中的电流方向,根据安培定则判断出螺线管的左端为N极,右端为S极,然后根据小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向即可标出小磁针的北极,根据磁感线从N极出发回到S极划出通电螺线管周围的磁感线,作图如下:
;(3)将滑动变阻器的滑片P适当的向右滑动后其连入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知通过通电螺线管的电流变大,通电螺线管周围的磁场增强;(4)实验中,她将开关S1从1换到3,S2从4换到2时,螺线管中电流方向改变了,所以看到的现象是小磁针的指向改变,这说明了通电螺线管周围的磁场方向与通过的电流方向有关;(5)当开关S1接到3,S2接到4时,电路中没有电流,电磁铁没有磁性,根据磁体指示南北的性质可知小磁针的北极将指向北方。
【分析】本实验中,既有转换法的运用,也有控制变量法的应用:螺线管的极性可通过小磁针的指向来进行判断;影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少,在实验中,应注意控制变量法的运用.
1 / 1人教版物理九年级下第二十章第二节综合同步练习——电生磁(3)
一、单选题
1.(2020九上·顺德期末)如题图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲图:地磁场的磁感线是从地理的北极出发回到地理的南极
B.图乙:小磁针的左端是小磁针的南极
C.图丙:发电机的原理图
D.图丁:条形磁体两端的磁性最弱
2.(2020九上·丰台期末)如图所示是奥斯特实验的示意图,以下关于奥斯特实验的分析正确的是(  )
A.小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
B.移去小磁针后,通电导线周围磁场消失
C.通电导线周围的磁场与条形磁体周围磁场相似
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
3.(2020九上·沧县期末)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.(2020九上·沧县期末)如图所示,上端为N极的条形磁体悬桂在一轻弹簧上。当闭合开关S且条形磁体处于静止状态后,其下端位于螺线管的上方。下列措施可以使条形磁体向上运动的是(  )
A.滑片P 向右缓慢移动 B.在螺线管中插入铁芯
C.增大电源电压 D.将电源的正负极对换位置
5.(2020九上·深圳期末)如图所示,电磁铁左侧的C为条形磁铁,右侧的D为软铁棒,A、B是电源的两极,下列判断中正确的是(  )
A.若A为电源正极,则C,D都被吸引
B.若B为电源正极,则C被吸引,D被排斥
C.若B为电源正极,则C,D都被排斥
D.若A为电源正极,则C被排斥,D被吸引
6.(2019九上·惠州期末)如图所示,甲、乙为条形磁体,中间是通电螺线管,虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线,则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是(  )
A.N、S、N、N B.S、N、S、S C.S、S、N、S D.N、N、S、N
二、填空题
7.(2020九上·铁锋期末)如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,当开关S闭合后,且滑片P从a端向b端滑动过程中,会出现的现象是小灯泡亮度   (选填“增强”或“减弱”),弹簧长度   (选填“变长”或“缩短”)。
8.(2019九上·长沙月考)如图所示,当电源开关接通后,会发现小磁针的北极向   (填“左”或“右”)偏转,同时发现可移动的A、B两螺线管相互   (选填“靠近”或“远离”)。
9.(2020九上·惠城期末)“悬浮灯泡”能够悬浮发光,如图甲所示。图甲中的基座内有一个电磁铁,而悬浮的灯泡内部装有用闭合线圈连接的LED灯和条形磁铁,其内部结构如图乙所示:
(1)当基座内电路接通电源后,灯泡能悬浮在空中是因为   ;
(2)乙图中的电源左端为   极;
(3)若要使灯泡悬浮的高度增加,除调节滑动变阻器阻值外,你还可以采取的办法是   。
三、作图题
10.(2020九下·贵阳开学考)请将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线框内完成),要求:电源电压恒定不变;电路能改变电磁铁磁性强弱;闭合开关S,小磁针受力静止时,其N、S极如图所示。
11.(2022九上·罗山期末)在图中,根据电流方向标出电源的正、负极和通电螺线管及小磁针的N、S极。
12.(2021九上·岑溪期末)请在图中标出小磁针的N、S极及磁感线的方向。
四、实验探究题
13.(2021九上·电白期末)在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中∶
(1)将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图甲所示,闭合开关后观察到小磁针的现象是   ,此实验说明   ;
(2)在穿过螺线管的平板上撒上铁屑,当   有电流通过,铁屑的分布情况如图乙所示,此时周围的磁场分布与条形磁体周围的磁场分布   (填验说明“相似”或“不相似”)。
(3)将图甲中的电源正、负极对调,闭合开关,会发现小磁针的偏转方向   (选填“不改变”或“发生改变”),说明   两端的磁场极性和电流方向有关。
14.(2020九上·迁安期末)如图所示,将一根南北方向的水平直导线放在静止小磁针的正上方。
(1)开关断开,小磁针的
    极指北,受     作用的结果;
(2)开关闭合,你会发现小磁针
    实验表明     ;
(3)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,表明
    方向与电流方向有关;
(4)下列研究问题的方法与本实验所用方法相同的是 ______ 。
A.用光线来描述光的传播路径
B.用水流类比电流
C.用铁屑来描述磁体周围的磁场
D.用小桌探究压力作用效果与压力和受力面积的关系
15.小芳小组在探究“通电螺线管的磁场”实验中,设计了如图所示电路。
(1)实验中可通过观察   判断通电螺线管的磁极;
(2)如图所示,开关S1、S2闭合时,标出通电螺线管周围小磁针的北极,并划出通电螺线管周围的磁感线(画3条即可);
(3)将滑动变阻器的滑片P适当的向右滑动后,通过通电螺线管的电流变   ,通电螺线管周围的磁场   (填“增强”、“不变”或“减弱”);
(4)实验中,她将开关S1从1换到3,S2从4换到2时,看到的现象是   ,这说明了   ;
(5)实验中,她将开关S1接到3,S2接到4时,小磁针的北极将指向    。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】安培定则
【解析】【解答】A.地磁场的磁感线是从地磁的北极出发回到地磁的南极,A不符合题意;
B.由右手螺旋定则判断,通电螺线管的右端为N极,左端为S极;小磁针所在位置,磁场方向向右,小磁针的N极指向磁场方向,所以小磁针的左端是小磁针的南极,B符合题意;
C.图中为通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的原理图,C不符合题意;
D.条形磁体两端的磁性最强,D不符合题意。
故答案为:B。
【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。
2.【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】A.当将通电导线放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,说明了小磁针受到了力的作用,A符合题意;
B.由实验知道,该磁场与小磁针的有无无关,移去小磁针后,通电导线周围的磁场依然存在,B不符合题意;
C.通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围磁场相似,C不符合题意;
D.当电流发生改变时,小磁针的偏转方向会发生改变,这说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】奥斯特电流的磁效应实验是:将通电导线放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转。该实验证明了通电导体周围存在磁场,产生的磁场方向与电流的方向有关。
3.【答案】A
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】由图可知,螺线管中电流的方向是向上的,由安培定则知道,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道,只有小磁针ab的指向正确。
故答案为:A。
【分析】由安培定则判断通电螺线管的磁极,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引判断小磁针的方向。
4.【答案】D
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A.开关闭合,根据安培定则可知,通电螺线管的上端为N极,异名磁极相互吸引,条形磁体向下运动,滑片P向右缓慢移动时,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,条形磁铁的排斥力增大,所以条形磁体继续向下运动,A不符合题意;
B.在螺线管中插入铁芯,电磁铁磁性增强,条形磁铁的吸引力增大,所以条形磁体继续向下运动,B不符合题意;
C.增大电源电压,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,条形磁铁的吸引力增大,所以条形磁体继续向下运动,C不符合题意;
D.将a、b间电源的正负极对换位置,根据安培定则可知,通电螺线管的上端为S极,同名磁极相互排斥,条形磁体向上运动,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据右手定则判断通电螺线管的极性;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;通电螺线管的极性与电流的方向和线圈的绕法有关。
5.【答案】A
【知识点】磁现象;安培定则
【解析】【解答】BC.由图知道,当电磁铁中有电流通过时,电磁铁有磁性,软铁棒D被磁化,即始终被吸引,不会被排斥,BC不符合题意;
AD.若A端为正极,则电流从螺线管的左端流入,右端流出,结合线圈绕向,由安培定则知道,螺线管的左端为N极,右端为S极,即电磁铁的N极与条形磁体C的S极靠近,所以两者相互吸引,A符合题意,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】根据电流方向,结合安培定则判断线圈的南北极,根据磁极间的作用分析吸引和排斥现象。
6.【答案】D
【知识点】磁现象;安培定则
【解析】【解答】通过螺线管的电流的方向从左端流入右端流出,根据安培定则得到B端为N极,C端为S极,由磁感线的特点得到A、B为同名磁极,都为N极,C与D是异名的,D为N极。
故答案为:D。
【分析】根据安培定则及磁极间的相互作用分析理解即可.
7.【答案】增强;变长
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】从图中可以看到,这是一个串联电路,滑片P从a端向b端滑动过程中,变阻器接入电路的电阻在变小,电路的总电阻在变小,电路的电流在变大,那么小灯泡亮度是增强的。
由上述可知,电流在变大,那么电磁铁的磁性在增强,根据安培定则可知,电磁铁的上端是S极,异名磁极互相吸引,那么条形磁铁会向下运动,这时弹簧长度变长。
【分析】在串联电路中,电阻减小,通电螺线管磁性增强;磁极间力越大,弹簧伸长越长。
8.【答案】左;靠近
【知识点】安培定则
【解析】【解答】当电源开关接通后,电流由右端流入,左端流出,根据安培定则判断可知,B螺线管的右端是北极,左端是南极,A螺线管的右端是北极,左端是南极,再根据磁极间的相互作用规律知,小磁针的北极向左偏转;A螺线管的右端是北极,B螺线管的左端是南极,根据异名磁极相互吸引可知,A、B两螺线管相互靠近。
【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。同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
9.【答案】(1)灯泡受到的磁力和重力是一对平衡力
(2)负
(3)增加电磁铁线圈的匝数
【知识点】二力平衡的条件及其应用;安培定则
【解析】【解答】(1)灯泡悬浮停在空中时,受到向上磁力与重力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上,这两个力是一对平衡力。(2)根据安培定则可知,乙图中螺旋管的下端为S极,根据同名磁极相互排斥可知,灯要受到向上的磁力,所以通电螺线管上端应为S极,下端为N极,由安培定则可知,电源右端为正极,左端为负极。(3)要使灯泡悬浮的高度增加,就要增大其磁性,除调节滑动变阻器阻值外,还可以增加电磁铁线圈的匝数。
【分析】(1)灯泡受到重力和磁力,两者等大反向;
(2)结合通电螺线管的N极和S极,利用右手螺旋定则求解通电螺线管的电流方向,判断电源的正负极;
(3)增加电磁铁圈数可以增加线圈中电压大小。
10.【答案】解:如图所示:
【知识点】电路的构成及电路图;安培定则
【解析】【解答】由磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的左端应为N极,再由右手螺旋定则得出电流从右边的导线流入,通电螺线管的磁性要发生变化,应在电路中串联滑动变阻器,如图所示:
【分析】电路中串联滑动变阻器,可以改变电路中的电流;根据磁极间的作用判断螺线管磁极位置,结合安培定则判断电流方向。
11.【答案】解:如图所示:
【知识点】磁场;磁感线及其特点;安培定则
【解析】【解答】由图可知,电流由左侧流入,因电流由电源的正极流向负极,故电源左侧为正极;由右手安培定则可知,通电螺线管左侧为N极,右侧为S极,由于此时小磁针处于静止状态,根据磁体间的作用规律可知,此时小磁针的右端是S极,其左端是N极,如图所示:
【分析】电流由电源的正极流向负极,根据安培定则,判断磁极;异名磁极相互吸引。
12.【答案】解:如图所示:
【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】通电螺线管的极性可以根据安培定则(右手螺旋定则)来判断,首先根据电源的正负极来判断螺线管中的电流方向,右手握住螺线管,让四指方向和电流方向一致,则大拇指的指向为螺线管的N极,在本图中螺线管的右端为N极;磁体外部的磁感线总是从N极出发指向S极,所以本图中两条磁感线的方向是从右向左的;小磁针N极的指向应和该处的磁感线方向一致,具体如下图
【分析】通电螺线管的极性可以根据安培定则(右手螺旋定则)来判断,进一步画出 磁感线的方向。
13.【答案】(1)小磁针指示一定的方向;通电导体的周围存在磁场
(2)螺线管;相似
(3)发生改变;通电螺线管
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】(1)将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图甲所示,闭合开关后观察到小磁针发生偏转,静止时指示一定的方向,此实验说明小磁针受到了磁场的作用,即通电导体的周围存在磁场。
(2)在穿过螺线管的平板上撒上铁屑,当螺线管有电流通过时,铁屑会受磁场的作用,分布成条形磁铁磁场的形状,说明通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体周围的磁场分布相似。
(3)将图甲对调电源的正负极接入电路,通电螺线管周围的小磁针的偏转方向也随之改变,由此可知通电螺线管周围的磁场发生了变化,说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
【分析】(1)通电导体周围存在磁场,周围是小磁针指针排列有规律;
(2)通电螺线管周围有磁场,其磁场和条形磁铁相似;
(3)通电螺线管的磁极位置,和电流方向有关。
14.【答案】(1)N(北);地磁场
(2)发生偏转;电流周围存在磁场
(3)通电导体周围磁场
(4)C
【知识点】地磁场;通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】(1)由于小磁针受到地磁场的作用,开关断开时,小磁针的北极指向北,小磁针的南极指向南。
(2)实验中,开关闭合时,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场,这是著名的奥斯特实验。
(4)改变电流方向,小磁针的方向也发生了偏转,说明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。
(5)实验中小磁针可以检测磁场的存在,实验用到转换法。
A.用光线来描述光的传播路径,采用的是模型法,不符合题意;
B.用水流类比电流,采用的是类比法,不符合题意;
C.用铁屑来描述磁体周围的磁场,采用的是转换法,符合题意;
D.用小桌探究压力作用效果与压力和受力面积的关系,采用的是控制变量法,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)磁体的北极指向北,南极指南,是受到地磁场的作用;
(2)导线通电后产生磁场,对小磁针的指向产生力的作用;
(3)通电导体周围有磁场;
(4)利用便于观察的物体表示不易观察的现象,是转换法的利用。
15.【答案】(1)小磁针北极的指向/南极指向
(2)
(3)变大;增强
(4)小磁针的指向改变;通电螺线管周围的磁场方向与通过的电流方向有关
(5)北方
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】(1)实验中可通过观察小磁针北极的指向判断通电螺线管的磁极;(2)由图可以看出开关S1、S2闭合时电路中的电流方向,根据安培定则判断出螺线管的左端为N极,右端为S极,然后根据小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向即可标出小磁针的北极,根据磁感线从N极出发回到S极划出通电螺线管周围的磁感线,作图如下:
;(3)将滑动变阻器的滑片P适当的向右滑动后其连入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知通过通电螺线管的电流变大,通电螺线管周围的磁场增强;(4)实验中,她将开关S1从1换到3,S2从4换到2时,螺线管中电流方向改变了,所以看到的现象是小磁针的指向改变,这说明了通电螺线管周围的磁场方向与通过的电流方向有关;(5)当开关S1接到3,S2接到4时,电路中没有电流,电磁铁没有磁性,根据磁体指示南北的性质可知小磁针的北极将指向北方。
【分析】本实验中,既有转换法的运用,也有控制变量法的应用:螺线管的极性可通过小磁针的指向来进行判断;影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少,在实验中,应注意控制变量法的运用.
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