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华师大版初中科学八年级下学期 第五章 专题突破—电与磁
一、华师大版初中科学八年级下学期 第五章 专题突破—电与磁
1．如下图所示，通电螺线管附近放一小磁针，静止后小磁针指向正确的是(黑色一端表示小磁针N极)（ ）
A． B．
C． D．
2．巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，且磁场越强电阻越小。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，如果闭合S1、S2，滑片P向左移动时，电表的变化情况是（ ）
A．A表和V表示数均变小 B．A表和V表示数均变大
C．A表示数变小，V表示数变大 D．A表示数变大，V表示数变小
3．下列现象中，属于电磁感应现象的是（ ）
A．变化的磁场使闭合电路产生感应电流
B．磁场对电流产生力的作用
C．插入通电螺线管中的软铁棒被磁化
D．电流周围产生磁场
4．现在兴起的智能手机无线充电主要是运用电磁感应技术，当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场，产生电流，实现充电。以下设备也是利用“磁生电”工作的是（ ）
A．电磁起重机 B．扬声器 C．电烙铁 D．动圈式话筒
5．如图所示，导体ab在外力作用下向左运动时电流表指针偏转，向右运动时电流表指针向另一方向偏转。这个实验事实说明（ ）
A．通电导线在磁场中受力大小与电流大小有关
B．通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关
C．感应电流的大小与导体在磁场中切割磁感线运动的快慢有关
D．感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关
6．在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，其类似的实验装置如图甲所示，示意图如图乙。为避免磁铁的磁场对小磁针的作用，科拉顿把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的是（ ）
A．该实验过程中没有发生电磁感应现象
B．通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象
C．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为线圈中没有产生电流，所以看不到小磁针偏转
D．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转
7．若地磁场在某区域的磁场强弱和方向处处相同，小明在该区域某处竖直拿着闭合的矩形导电线圈面向南方，则能使线圈中产生感应电流的操作是（ ）
A．南北移动线圈 B．将线圈移至水平
C．东西移动线圈 D．上下移动线圈
8．
（1）如图甲是奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了 。断开开关，小磁针在 的作用下又恢复到原来的位置。改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明了 。
（2）探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后 (填写操作方法)玻璃板，细铁屑的排列如图乙所示。由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 周围的磁场分布是相似的。将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时 (选填“N”或“S”)极的指向就是该点处磁场的方向。
9．
（1）闭合开关，螺线管右侧的小磁针立即转动，最后静止时N极指向螺线管，如图所示，请画出螺线管上的导线环绕图。
（2）如图所示为电磁铁和永磁体相互作用产生的磁场，请根据图中磁感线的方向标出永磁体右端的磁极，并在括号内标出电磁铁电源的“＋ ”“－”极。
10．王建同学对微风电风扇产生了兴趣，将它与小灯泡按如图甲所示的电路连接并进行实验。用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光。此时它的工作原理是 ，电路可简化为图乙中的 图。
11．电话的基本原理是通过话筒与听筒完成声音信号与 信号的相互转换，如图所示为电话机原理图。当人对着话筒说话时，滑动变阻器的滑片向左移动，则听筒电磁铁的磁性将 (选填“变强”“变弱”或“不变”)，其左端为 极。
12．如图所示是简易压力传感器的原理图，弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间，B板固定，滑动变阻器R的滑片P与A板相连，并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有一永磁体，永磁体正下方有一电磁铁，E为电源，R0为定值电阻。开关S闭合，电路接通后，电压表示数为U1，弹簧乙的总长度为l1；当用力F向下压弹簧甲后，电压表示数为U2，弹簧乙的总长度为l2，则U1 U2，l1 l2(均选填“＞”“＜”或“＝”)。
13．科学研究需要“大胆猜测，小心求证”，下面是对“感应电流的大小跟哪些因素有关”所作的猜想与求证：
猜想1：可能与导线切割磁感线的速度有关。
猜想2：可能与导线切割磁感线的方向有关。
猜想3：可能与切割磁感线的导线条数有关。
（1）为了验证以上猜想，某同学先后用图甲和图乙的装置进行实验，你认为他的实验是为了验证上述哪个猜想？ 。
（2）要利用图甲的装置来验证猜想1，在进行对照实验时，其操作上的区别是 。
14．通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用安培定则判定。
（1）图中螺线管A端是 极。
（2）螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示，则其B端是 极。
（3）地球周围存在的磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，地球自转的方向自西向东，则形成圆形电流方向与地球自转方向 (选填“相同”或“相反”)。物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带 (选填“正”或“负”)电。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断螺线管的极性，再根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的指向。
【解答】螺线管上电流方向向上，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指向左端，因此电磁铁的左端为N极，右端为S极。
A.根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的右端为S极，故A错误；
B.根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为N极，故B错误；
C.根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，故C正确；
D.在磁铁内部，磁感线方向从S极到N极，而小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向，所以小磁针的N极应该向左，故D错误。
故选C。
2．【答案】D
【知识点】电路的动态分析；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】首先根据变阻器的阻值变化推断电磁铁的磁场强弱变化，然后判断右图中巨磁电阻的阻值变化，接下来根据“电流和电阻的反比关系”确定电流表的示数变化，根据“串联电路电压与电阻成正比”判断电压表的示数变化。
【解答】左图中变阻器的滑片P向左移动时，变阻器的阻值变小，通过电磁铁的电流变大，那么它的磁场变强，右图中巨磁电阻GMR的阻值变小，则总电流变大，即电流表的示数变大；根据串联电路的分压规律可知，电压表的示数变小，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
3．【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据电磁感应的定义分析判断。
【解答】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，故A符合题意，而A、B、D不合题意。
故选A。
4．【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】“磁生电”的原理就是电磁感应现象，据此分析判断。
【解答】A.电磁起重机的工作原理是电流的磁效应，即“电生磁”，故A不合题意；
B.扬声器工作时，强弱不同的电流经过线圈时，会受到磁场大小不同的力，从而使纸盆振动发声，故B不合题意；
C.电烙铁工作原理是电流的热效应，故C不合题意；
D.动圈式话筒工作时，声音振动引起线圈振动，而线圈切割磁感线而产生感应电流，故D符合题意。
故选D。
5．【答案】D
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】根据实验过程确定哪个因素发生改变即可。
【解答】电流表的指针偏转方向变化，说明产生的感应电流的方向发生改变；而导体ab向左运动和向右运动时，其实就是导体切割磁感线运动的方向不同，因此这个实验事实说明：感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关。
故选D。
6．【答案】D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据对电磁感应现象的认识和理解分析判断。
【解答】在实验过程中，磁铁反复插入线圈，那么相当于线圈反复做切割磁感线运动，肯定有感应电流产生，发生了电磁感应现象，故A错误；
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，故B错误；
科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转，故C错误，D正确。
故选D。
7．【答案】B
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据地磁场的分布特点和电磁感应的条件分析判断。
【解答】地磁的南极在地理北极附近，地磁的北极在地磁的南极附近，地磁场的分布与条形磁铁的磁场分布相似。当在地理南极附近时，只有一个方向北；在地理的北极附近，只有一个方向南，根本没有东和西两个方向，故C错误；
在两极附近，磁感线从空中垂直射入地面，无论是沿南北方向，还是上下方向，运动方向都与磁感线方向平行，没有切割磁感线，不会产生感应电流，故A、D错误；
将线圈移动到水平位置时，线圈切割磁感线，会产生感应电流，故B正确。
故选B。
8．【答案】（1）通电导体周围存在磁场；地磁场；电流磁场方向与电流方向有关
（2）轻敲；条形磁铁；N
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场
【解析】【分析】（1）根据奥斯特实验的过程、现象和结论分析解答；
（2）细铁屑被螺线管磁化，变成一个个小的小磁针。轻敲玻璃板，细铁屑不断跳动，可以减小玻璃板施加的阻力，在磁力作用下排成一定的形状，从而展示磁感线的分布情况。将通电螺线管的磁场分布与条形磁铁进行比较即可。根据磁场方向的规定分析解答。
【解答】（1）如图甲是奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了通电导体周围存在磁场。断开开关，小磁针在地磁场的作用下又恢复到原来的位置。改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明了电流磁场方向与电流方向有关。
（2）探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后轻敲玻璃板，细铁屑的排列如图乙所示。由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与条形磁铁周围的磁场分布是相似的。将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时N极的指向就是该点处磁场的方向。
9．【答案】（1）解：如图所示：
（2）解：如图所示：
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）首先根据磁极之间的相互作用规律确定螺线管的极性，然后根据右手螺旋定则判断线圈的缠绕情况；
（2）磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极，据此确定磁铁的磁极。然后根据右手安培定则判断螺线管上的电流方向，进而确定电源的正负极方向即可。
【解答】（1）根据“异名磁极相互吸引”的规律可知，螺线管的右端为S极，左端为N极。右手握住螺线管，大拇指指向左端，此时弯曲的四指指尖向上，即线圈上电流方向向上，那么从右端流入，左端流出，如下图所示：
(2)磁感线从右向左，可以判断电磁铁的右端是S极，永磁体的右端是S极；根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极，则四指所指的方向为电流的方向，则电流从电磁铁的右端进入，从左端流出，所以电源的右端是正极，左端是负极，如下图所示：
10．【答案】电磁感应；a
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】发电机的工作原理是电磁感应，将机械能转化为电能，据此分析解答。
【解答】用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，说明有感应电流产生，此时它的工作原理是电磁感应。此时的电动机就相当于发电机，也就是电源，所以电路里只有电动机和灯泡串联，即电路可简化为图乙中的a图。
11．【答案】电；变强；S(或南)
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）话筒将声音转化为强弱变化的电流，而听筒将强弱不同的电流转化为声音，因此它们将声音信号和电信号进行相互转换。
（2）电磁铁的磁性随电流的增大而增大，减小而减小。根据安培定则判断螺线管的极性。
【解答】（1）电话的基本原理是通过话筒与听筒完成声音信号与电信号的相互转换。
（2）当人对着话筒说话时，滑动变阻器的滑片向左移动，变阻器的阻值变小，通过电磁铁的电流增大，则听筒电磁铁的磁性将变强。
螺线管上电流方向向下，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，那么螺线管的右端为N极，左端为S极。
12．【答案】＜；＞
【知识点】欧姆定律及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）首先根据变阻器的滑片移动方向确定阻值的变化，再确定通过电磁铁的电流变化，最后根据串联电路的分压规律确定电压表的示数变化；
（2）首先根据安培定则判断电磁铁的极性，再根据磁极之间的相互作用判断永磁体和电磁铁之间力的方向。接下来根据变阻器的阻值变化确定磁力的变化，最终确定弹簧的长度变化。
【解答】（1）变阻器R与定值电阻R0串联，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压。当滑片P向下运动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，根据“串联电路中电压与电阻成正比”可知，其两端的电压也会增大，故U1（2）螺线管上电流方向向左，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指向下，因此电磁铁的下端为N极，上端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知，永磁体与电磁铁之间相互吸引。当滑片P向下运动时，电路中电流变小，电磁铁的磁性减弱，两磁体之间的引力变小，弹簧乙的长度变短，故l1>l2。
13．【答案】（1）猜想3
（2）磁铁运动的速度不同
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）比较甲和乙两个实验中，哪个因素不同即可；
（2）要探究哪个猜想，就要保证其他条件不变，只改变探究的这个因素即可。
【解答】（1）在甲和乙两个实验中，其它条件相同，只有线圈的匝数不同，其实就是切割磁感线的导线条数不同，因此验证的猜想3；
（2）要验证猜想1，其实就是探究感应电流大小与导体切割磁感线的速度的关系，那么在进行对照实验中，应该保持其它因素相同，而让改变磁铁运动的速度不同。
14．【答案】（1）N
（2）N
（3）相反；负
【知识点】地磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断即可；
（2）根据安培定则判断单匝线圈的磁极方向；
（3）首先确定地磁北极的方向，然后根据安培定则判断电流的环绕方向。如果电荷的运动方向与电流方向一致，那么地球带正电荷；如果电荷的运动方向与电流方向不一致，那么地球带负电荷。
【解答】（1）根据图片可知，螺线管上电流方向向上；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向A端，因此A端为N极；
（2）根据图片可知，线圈上电流方向向下；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向B端，因此B端为N极；
（3）地磁北极在地理南极附近，用右手握住地球，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，即环绕地球从东到西，因此圆形电流方向从东到西，那么电流方向与正电荷地球自转方向相反。
因为正电荷定向移动的方向为电流方向，而电荷的运动方向与电流方向相反，所以地球带负电。
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华师大版初中科学八年级下学期 第五章 专题突破—电与磁
一、华师大版初中科学八年级下学期 第五章 专题突破—电与磁
1．如下图所示，通电螺线管附近放一小磁针，静止后小磁针指向正确的是(黑色一端表示小磁针N极)（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断螺线管的极性，再根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的指向。
【解答】螺线管上电流方向向上，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指向左端，因此电磁铁的左端为N极，右端为S极。
A.根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的右端为S极，故A错误；
B.根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为N极，故B错误；
C.根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，故C正确；
D.在磁铁内部，磁感线方向从S极到N极，而小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向，所以小磁针的N极应该向左，故D错误。
故选C。
2．巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，且磁场越强电阻越小。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，如果闭合S1、S2，滑片P向左移动时，电表的变化情况是（ ）
A．A表和V表示数均变小 B．A表和V表示数均变大
C．A表示数变小，V表示数变大 D．A表示数变大，V表示数变小
【答案】D
【知识点】电路的动态分析；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】首先根据变阻器的阻值变化推断电磁铁的磁场强弱变化，然后判断右图中巨磁电阻的阻值变化，接下来根据“电流和电阻的反比关系”确定电流表的示数变化，根据“串联电路电压与电阻成正比”判断电压表的示数变化。
【解答】左图中变阻器的滑片P向左移动时，变阻器的阻值变小，通过电磁铁的电流变大，那么它的磁场变强，右图中巨磁电阻GMR的阻值变小，则总电流变大，即电流表的示数变大；根据串联电路的分压规律可知，电压表的示数变小，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
3．下列现象中，属于电磁感应现象的是（ ）
A．变化的磁场使闭合电路产生感应电流
B．磁场对电流产生力的作用
C．插入通电螺线管中的软铁棒被磁化
D．电流周围产生磁场
【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据电磁感应的定义分析判断。
【解答】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，故A符合题意，而A、B、D不合题意。
故选A。
4．现在兴起的智能手机无线充电主要是运用电磁感应技术，当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场，产生电流，实现充电。以下设备也是利用“磁生电”工作的是（ ）
A．电磁起重机 B．扬声器 C．电烙铁 D．动圈式话筒
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】“磁生电”的原理就是电磁感应现象，据此分析判断。
【解答】A.电磁起重机的工作原理是电流的磁效应，即“电生磁”，故A不合题意；
B.扬声器工作时，强弱不同的电流经过线圈时，会受到磁场大小不同的力，从而使纸盆振动发声，故B不合题意；
C.电烙铁工作原理是电流的热效应，故C不合题意；
D.动圈式话筒工作时，声音振动引起线圈振动，而线圈切割磁感线而产生感应电流，故D符合题意。
故选D。
5．如图所示，导体ab在外力作用下向左运动时电流表指针偏转，向右运动时电流表指针向另一方向偏转。这个实验事实说明（ ）
A．通电导线在磁场中受力大小与电流大小有关
B．通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关
C．感应电流的大小与导体在磁场中切割磁感线运动的快慢有关
D．感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关
【答案】D
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】根据实验过程确定哪个因素发生改变即可。
【解答】电流表的指针偏转方向变化，说明产生的感应电流的方向发生改变；而导体ab向左运动和向右运动时，其实就是导体切割磁感线运动的方向不同，因此这个实验事实说明：感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关。
故选D。
6．在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，其类似的实验装置如图甲所示，示意图如图乙。为避免磁铁的磁场对小磁针的作用，科拉顿把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的是（ ）
A．该实验过程中没有发生电磁感应现象
B．通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象
C．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为线圈中没有产生电流，所以看不到小磁针偏转
D．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转
【答案】D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据对电磁感应现象的认识和理解分析判断。
【解答】在实验过程中，磁铁反复插入线圈，那么相当于线圈反复做切割磁感线运动，肯定有感应电流产生，发生了电磁感应现象，故A错误；
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，故B错误；
科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转，故C错误，D正确。
故选D。
7．若地磁场在某区域的磁场强弱和方向处处相同，小明在该区域某处竖直拿着闭合的矩形导电线圈面向南方，则能使线圈中产生感应电流的操作是（ ）
A．南北移动线圈 B．将线圈移至水平
C．东西移动线圈 D．上下移动线圈
【答案】B
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据地磁场的分布特点和电磁感应的条件分析判断。
【解答】地磁的南极在地理北极附近，地磁的北极在地磁的南极附近，地磁场的分布与条形磁铁的磁场分布相似。当在地理南极附近时，只有一个方向北；在地理的北极附近，只有一个方向南，根本没有东和西两个方向，故C错误；
在两极附近，磁感线从空中垂直射入地面，无论是沿南北方向，还是上下方向，运动方向都与磁感线方向平行，没有切割磁感线，不会产生感应电流，故A、D错误；
将线圈移动到水平位置时，线圈切割磁感线，会产生感应电流，故B正确。
故选B。
8．
（1）如图甲是奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了 。断开开关，小磁针在 的作用下又恢复到原来的位置。改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明了 。
（2）探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后 (填写操作方法)玻璃板，细铁屑的排列如图乙所示。由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 周围的磁场分布是相似的。将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时 (选填“N”或“S”)极的指向就是该点处磁场的方向。
【答案】（1）通电导体周围存在磁场；地磁场；电流磁场方向与电流方向有关
（2）轻敲；条形磁铁；N
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场
【解析】【分析】（1）根据奥斯特实验的过程、现象和结论分析解答；
（2）细铁屑被螺线管磁化，变成一个个小的小磁针。轻敲玻璃板，细铁屑不断跳动，可以减小玻璃板施加的阻力，在磁力作用下排成一定的形状，从而展示磁感线的分布情况。将通电螺线管的磁场分布与条形磁铁进行比较即可。根据磁场方向的规定分析解答。
【解答】（1）如图甲是奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了通电导体周围存在磁场。断开开关，小磁针在地磁场的作用下又恢复到原来的位置。改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明了电流磁场方向与电流方向有关。
（2）探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后轻敲玻璃板，细铁屑的排列如图乙所示。由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与条形磁铁周围的磁场分布是相似的。将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时N极的指向就是该点处磁场的方向。
9．
（1）闭合开关，螺线管右侧的小磁针立即转动，最后静止时N极指向螺线管，如图所示，请画出螺线管上的导线环绕图。
（2）如图所示为电磁铁和永磁体相互作用产生的磁场，请根据图中磁感线的方向标出永磁体右端的磁极，并在括号内标出电磁铁电源的“＋ ”“－”极。
【答案】（1）解：如图所示：
（2）解：如图所示：
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）首先根据磁极之间的相互作用规律确定螺线管的极性，然后根据右手螺旋定则判断线圈的缠绕情况；
（2）磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极，据此确定磁铁的磁极。然后根据右手安培定则判断螺线管上的电流方向，进而确定电源的正负极方向即可。
【解答】（1）根据“异名磁极相互吸引”的规律可知，螺线管的右端为S极，左端为N极。右手握住螺线管，大拇指指向左端，此时弯曲的四指指尖向上，即线圈上电流方向向上，那么从右端流入，左端流出，如下图所示：
(2)磁感线从右向左，可以判断电磁铁的右端是S极，永磁体的右端是S极；根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极，则四指所指的方向为电流的方向，则电流从电磁铁的右端进入，从左端流出，所以电源的右端是正极，左端是负极，如下图所示：
10．王建同学对微风电风扇产生了兴趣，将它与小灯泡按如图甲所示的电路连接并进行实验。用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光。此时它的工作原理是 ，电路可简化为图乙中的 图。
【答案】电磁感应；a
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】发电机的工作原理是电磁感应，将机械能转化为电能，据此分析解答。
【解答】用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，说明有感应电流产生，此时它的工作原理是电磁感应。此时的电动机就相当于发电机，也就是电源，所以电路里只有电动机和灯泡串联，即电路可简化为图乙中的a图。
11．电话的基本原理是通过话筒与听筒完成声音信号与 信号的相互转换，如图所示为电话机原理图。当人对着话筒说话时，滑动变阻器的滑片向左移动，则听筒电磁铁的磁性将 (选填“变强”“变弱”或“不变”)，其左端为 极。
【答案】电；变强；S(或南)
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）话筒将声音转化为强弱变化的电流，而听筒将强弱不同的电流转化为声音，因此它们将声音信号和电信号进行相互转换。
（2）电磁铁的磁性随电流的增大而增大，减小而减小。根据安培定则判断螺线管的极性。
【解答】（1）电话的基本原理是通过话筒与听筒完成声音信号与电信号的相互转换。
（2）当人对着话筒说话时，滑动变阻器的滑片向左移动，变阻器的阻值变小，通过电磁铁的电流增大，则听筒电磁铁的磁性将变强。
螺线管上电流方向向下，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，那么螺线管的右端为N极，左端为S极。
12．如图所示是简易压力传感器的原理图，弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间，B板固定，滑动变阻器R的滑片P与A板相连，并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有一永磁体，永磁体正下方有一电磁铁，E为电源，R0为定值电阻。开关S闭合，电路接通后，电压表示数为U1，弹簧乙的总长度为l1；当用力F向下压弹簧甲后，电压表示数为U2，弹簧乙的总长度为l2，则U1 U2，l1 l2(均选填“＞”“＜”或“＝”)。
【答案】＜；＞
【知识点】欧姆定律及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）首先根据变阻器的滑片移动方向确定阻值的变化，再确定通过电磁铁的电流变化，最后根据串联电路的分压规律确定电压表的示数变化；
（2）首先根据安培定则判断电磁铁的极性，再根据磁极之间的相互作用判断永磁体和电磁铁之间力的方向。接下来根据变阻器的阻值变化确定磁力的变化，最终确定弹簧的长度变化。
【解答】（1）变阻器R与定值电阻R0串联，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压。当滑片P向下运动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，根据“串联电路中电压与电阻成正比”可知，其两端的电压也会增大，故U1（2）螺线管上电流方向向左，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指向下，因此电磁铁的下端为N极，上端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知，永磁体与电磁铁之间相互吸引。当滑片P向下运动时，电路中电流变小，电磁铁的磁性减弱，两磁体之间的引力变小，弹簧乙的长度变短，故l1>l2。
13．科学研究需要“大胆猜测，小心求证”，下面是对“感应电流的大小跟哪些因素有关”所作的猜想与求证：
猜想1：可能与导线切割磁感线的速度有关。
猜想2：可能与导线切割磁感线的方向有关。
猜想3：可能与切割磁感线的导线条数有关。
（1）为了验证以上猜想，某同学先后用图甲和图乙的装置进行实验，你认为他的实验是为了验证上述哪个猜想？ 。
（2）要利用图甲的装置来验证猜想1，在进行对照实验时，其操作上的区别是 。
【答案】（1）猜想3
（2）磁铁运动的速度不同
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）比较甲和乙两个实验中，哪个因素不同即可；
（2）要探究哪个猜想，就要保证其他条件不变，只改变探究的这个因素即可。
【解答】（1）在甲和乙两个实验中，其它条件相同，只有线圈的匝数不同，其实就是切割磁感线的导线条数不同，因此验证的猜想3；
（2）要验证猜想1，其实就是探究感应电流大小与导体切割磁感线的速度的关系，那么在进行对照实验中，应该保持其它因素相同，而让改变磁铁运动的速度不同。
14．通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用安培定则判定。
（1）图中螺线管A端是 极。
（2）螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示，则其B端是 极。
（3）地球周围存在的磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，地球自转的方向自西向东，则形成圆形电流方向与地球自转方向 (选填“相同”或“相反”)。物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带 (选填“正”或“负”)电。
【答案】（1）N
（2）N
（3）相反；负
【知识点】地磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断即可；
（2）根据安培定则判断单匝线圈的磁极方向；
（3）首先确定地磁北极的方向，然后根据安培定则判断电流的环绕方向。如果电荷的运动方向与电流方向一致，那么地球带正电荷；如果电荷的运动方向与电流方向不一致，那么地球带负电荷。
【解答】（1）根据图片可知，螺线管上电流方向向上；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向A端，因此A端为N极；
（2）根据图片可知，线圈上电流方向向下；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向B端，因此B端为N极；
（3）地磁北极在地理南极附近，用右手握住地球，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，即环绕地球从东到西，因此圆形电流方向从东到西，那么电流方向与正电荷地球自转方向相反。
因为正电荷定向移动的方向为电流方向，而电荷的运动方向与电流方向相反，所以地球带负电。
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