20.2 电生磁 同步练习 2022－2023学年上学期河北省各地九年级物理期末试题选编（含解析）

20.2 电生磁 同步练习
一、单选题
1．（2022秋·河北石家庄·九年级统考期末）下列有关电与磁的说法正确的是（　　）
A．磁感线是磁场中真实存在的曲线
B．只改变通电螺线管中的电流方向，通电螺线管的N、S极不变
C．奥斯特实验说明电流周围存在磁场
D．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针的N极决定的
2．（2022秋·河北唐山·九年级统考期末）如图所示的磁悬浮地球仪，在地球仪底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是（　　）
A．地球仪周围存在磁场，同时也存在磁感线
B．地球仪周围各点的磁场方向都相同
C．线圈通电后产生的磁场是地球仪磁化的结果
D．地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
3．（2022秋·河北石家庄·九年级统考期末）图中小磁针静止时指向错误的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
4．（2022秋·河北秦皇岛·九年级统考期末）如图所示，先将小磁针放在水平桌面上，静止时小磁针N极指向 方。再将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将 ，说明通电导线周围存在 。
5．（2022秋·河北邢台·九年级统考期末）酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示。电磁铁的工作原理是电流的 效应，该现象最早是由丹麦物理学家奥斯特发现的。该装置通电后，电磁铁上端为 （选填“N”或“S”）极。
6．（2022秋·河北承德·九年级统考期末）科学家的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程，丹麦物理学家 首先发现了电流周围存在则磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系，小郭同学自制了一个用开关来控制电磁铁南北极的巧妙装置，如图所示，当开关S接 （选填“a”或“b”）点时，电磁铁的A端是N极。
7．（2022秋·河北张家口·九年级统考期末）指南针是我国古代四大发明之一。指南针能够指南北，是因为指南针受到了 的作用；如图，某小磁针在通电螺线管的磁场作用下静止，如图所示，则电源的左端为电源的 极。（选填“正”或“负”）
8．（2022秋·河北唐山·九年级统考期末）为了判断一根被磁化后的钢棒（质量较大，细绳无法吊起）的N极在哪端，小明找来了如下器材：电源、软铁棒、长导线（长度足够）、定值电阻、开关各一个，较短导线若干。请你利用现有器材设计实验（可画图辅助说明）。
实验步骤： ；
实验原理： 。
9．（2022秋·河北唐山·九年级统考期末）攀枝花市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中，小磁针和螺线箮放置于同水平面内，螺线管为东西朝向，小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源A端为 （选填“正”或“负”）极。当开关S断开时，小磁针N极将 （选填“不”、“向北”或“向南”）偏转。
10．（2022秋·河北沧州·九年级统考期末）如图所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的N极指向 （选填“左”或“右”）；如果让螺线管中的磁性变强，滑动变阻器的滑片应向 （选填“A”或“B”）端移动。
11．（2022秋·河北邢台·九年级统考期末）如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为 极（选填“N”或“S”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）在图上标出电磁铁下端磁感线的方向 。
三、作图题
12．（2022秋·河北石家庄·九年级统考期末）请根据静止后小磁针的指向，在虚线框右侧括号内标出电源极性和A点的磁感线方向。
13．（2022秋·河北沧州·九年级统考期末）请按要求作图（保留作图痕迹）。在图中标出通电螺线管的N极，并标出其中一条磁感线的方向。
14．（2022秋·河北唐山·九年级统考期末）将一个通电螺线管AB用单线悬挂起来，如图所示，闭合开关，最后静止时A端指南、B端指北。画出螺线管上过导线环绕图示，并在螺线管两端标出N、S极。
15．（2022秋·河北邯郸·九年级统考期末）如图所示，开关闭合后，将滑片P向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大。请将图中的滑动变阻器按要求连入电路，并画出螺线管的绕法，标出磁感线的方向。
16．（2022秋·河北唐山·九年级统考期末）A 、B是两个电磁铁，闭合开关后，小磁针在如图所示的位置静止，C是两个电磁铁之间的一条磁感线，请标出：
（1）电磁铁间磁感线的方向；
（2）电源右端的极性（用“ + ”或“- ”表示）．
（3）电磁铁B上方小磁针的N极．
( )
17．（2022秋·河北保定·九年级统考期末）如图所示，请标出磁感线方向和小磁针静止时的N极 ．
四、实验题
18．（2022秋·河北唐山·九年级统考期末）在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中：

（1）在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撤满细铁屑，闭合开关后 （填写操作方法）玻璃板，细铁屑的排列如图甲所示，在实验中 （填“可以”或“不可以”）用铜屑代替铁屑显示磁场分布；
（2）闭合开关后，看到螺线管周围的小磁针发生偏转，如图乙所示，说明此观察时通电螺线管周围存在 ；把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
（3）若将电源的正负极对调，闭合开关，铁屑的分布情况 （填“会”或“不会”）改变，对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用 来表述。
19．（2022秋·河北秦皇岛·九年级统考期末）在“探究通电螺线管磁场的方向”的实验中：
（1）开关闭合后，小磁针的指向如图所示。请按小磁针的指向在括号中用“S”或“N”标出通电螺线管的南北极，用“+”或“-”标出电源的正负极；( )
（2）将连接电源正、负极的导线对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关；
（3）为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是：（请写出两条）
① ；
② 。
五、综合题
20．（2022秋·河北承德·九年级统考期末）某同学用图所示的装置研究通电螺线管外部的磁场。
(1)闭合开关后，螺线管A端的磁极为 极
(2)小磁针静止后其右端为 级
(3)当电源的正负极对调后再闭合开关，发现小磁针的N极、S极的指向也对调，由此可知 通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中 的方向有关。
参考答案：
1．C
【详解】A．为了描述看不见但又客观存在的磁场，人们利用建立模型的方法引入了磁感线，磁感线不是真实存在的，故A错误；
B．通电螺线管的极性与电流的方向和线圈的绕法有关，故对于给定的螺线管，改变通电螺线管中电流的方向，可以改变通电螺线管的N、S极；故B错误；
C．小磁针靠近通电导线时会发生偏转，故“奥斯特实验”说明了电流周围是存在磁场的，故C正确；
D．磁场中某点的磁场方向与放在该点小磁针静止时N极的指向一致，放不放小磁针，此点的磁场方向始终是不变的，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】A．在地球仪底端有一个磁铁，则地球仪周围存在磁场，但不存在磁感线，磁感线是人们为了形象方便地描述磁场而假想的曲线，故A错误；
B．地球仪周围的磁感线是从N极出来回到S极的，且磁场的分布是不均匀的，所以各点的磁场方向不一定相同，故C错误；
C．通电导体周围存在磁场，线圈通电后周围存在磁场，这种现象是由于电流的磁效应，故C错误；
D．磁悬浮地球仪之所以能悬浮在空中，是利用了同名磁极相互排斥的原理，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】小磁针静止时N极的指向表示磁场的方向。
A．右手握住螺线管，四指指向电流的方向，所以通电螺旋管外部磁场方向为从左向右，故小磁针的N极水平向左，故A正确，不符合题意；
B．根据安培定测，通电螺旋管外部磁场方向为从左向右，故小磁针的N极水平向左，故B正确，不符合题意；
C．根据安培定测，通电螺旋管内部磁场方向为从右向左，故C正确，不符合题意；
D．根据安培定测，通电螺旋管外部磁场方向为从左向右，故小磁针的N极应水平向右，故D错误，符合题意。
故选D。
4． 北 发生偏转 磁场
【详解】[1]由于地球的周围存在地磁场，地球周围的小磁针都要受到地磁场的作用而指向南北方向，小磁针指向北的一端为N极。
[2][3]当开关闭合时，通电导线的周围产生了磁场，则导线下方的小磁针在磁场的作用下会发生偏转。
5． 磁 N
【详解】[1][2]电磁铁的工作原理是电流的磁效应，该现象最早是奥斯特发现的。由图看出，电流从电磁铁上端流入，依据安培定则，四指顺着电流方向，大拇指应向上，所以上端为N极。
6． 奥斯特 a
【分析】在1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围存在着磁场；知道电磁铁的A端是N极，根据安培定则判定出线圈中的电流方向，由此可判断出线圈中电流的方向，从而可以判断出电压的正负极，最后便可以判断出开关S接哪一个点。
【详解】[1]丹麦物理学家奥斯特首先发现了通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系。
[2]如果电磁铁的A端是N极，根据安培定则，伸出右手，让拇指指向A端则线圈中电流方向向上的，电流是从左端流入，则开关应该接a。
7． 地磁场 负
【详解】[1]地磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用，指南针本身有磁性，放入地磁场中，受到地磁场的作用，总是指南北。
[2]从图可知，小磁针的右端是N极，左端为S极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端是S极，左端是N极。根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流从右端流入，则电源的右端是正极，左端为负极。
8． 将电源、定值电阻、开关、长导线，用较短导线串联起来，长导线绕成螺旋状（如下图所示）；把软铁棒插入长导线的螺旋状中，制成一个简易电磁铁，开关闭合后，电流从右端流入，左端流出；电磁铁上方存在磁场，根据安培定则判断电磁铁上方的磁场方向，电磁铁的左端为N极，右端为S极，把钢棒放在磁场中，钢棒指向电磁铁S极的一端为钢棒的N极。
安培定则
【详解】[1]通电螺线管周围存在磁场，将小磁针放入通电螺线管周围的磁场中，小磁针的N极指向通电螺线管的S极，所以将电源、定值电阻、开关、长导线，用较短导线串联起来，长导线绕成螺旋状（如下图所示），把软铁棒插入长导线的螺旋状中，制成一个简易电磁铁，开关闭合后，电流从右端流入，左端流出，电磁铁上方存在磁场，根据安培定则判断电磁铁上方的磁场方向，电磁铁的左端为N极，右端为S极，把钢棒放在磁场中，钢棒指向电磁铁S极的一端为钢棒的N极。
[2]软铁棒是软磁体，被磁化后磁性很快会消失，但是用它制作通电螺线管的铁芯，可以增强通电螺线管周围的磁场，根据安培定则判断通电螺线管的N极，钢棒在磁场中N极指向通电螺线管的S极，实验原理是安培定则。
9． 负 向北
【详解】[1]由小磁针静止时，其左端为N极，右端为S极，根据磁体间的相互作用规律可知，螺线管左端为N极，右端为S极；根据螺线管的线圈绕向，利用右手螺旋定则可以确定电流从螺线管的右端流入，左端流出，由于电流是从电源的正极流出，经过外电路回到电源的负极，所以可以确定电源的A端为负极。
[2] 由于未断开开关时，小磁针是东西走向，断开开关时，小磁针由于受到地磁场的影响，N指向地磁南极，即地理北极，小磁针N极将向北偏转。
10． 右 A
【详解】[1]由图知道，电源的左端为正极，右端为负极，根据安培定则知道，通电螺线管的右端为N极，由磁极间的相互作用规律知道，位于螺线管右侧的小磁针的N极向右。
[2]若要使通电螺线管的磁性增强，需增大电路中的电流，由欧姆定律知道，要减小变阻器接入电路中的电阻，故滑片应向A端移动。
11． N 变大
【详解】[1][2]由右手螺旋定则，电流从下端流入，电磁铁上部为N极；铁块在重力、磁力作用下，对弹簧有拉伸作用，当滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电阻变小，电路中电流变大，电磁铁磁性变强，铁块向下运动，则弹簧的长度将变大。
[3]在磁体外部，磁感线的方向总是从N极出发回到S极，则电磁铁下端磁感线的方向如图所示：
12．
【详解】由小磁针的指向利用磁极间的相互作用可知螺线管的右端为N极，左端为S极，磁感线从N极发出，经外部回到S极，故A点的磁感线方向向左；又根据右手螺旋定则知，电流从电源的左端流出，经螺线管回到右端，故电源右端为负极。如图所示
13．
【详解】由电流表的接线柱可知，电流从螺线管的左端流出，右端流入，由安培定则可以判断出螺线管右端是N极，左端为S极。在螺线管外部磁感线从N极发出回到S极，标出磁感线的方向，如图所示：
14．
【详解】通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北，指北的是N极，指南的是S极，如图所示，电流方向如图所示，根据安培定则用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向通电螺线管的N极，所以先从螺线管的后面开始绕螺线管，如图所示
。
15．
【详解】滑片P向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大，说明电流增大，电阻变小，滑动变阻器接右下柱，根据右手定则，可判断螺旋管的环绕方式和磁场方向，如图所示。
16．
【详解】（1）．由电磁铁A的电源正负极可知，电磁铁A中电流从螺线管右端流入、左端流出，根据安培定则可知，电磁铁A的左端为N极、右端为S极．由图中磁感线形状可知，电磁铁A、B相邻两极为异名磁极，即电磁铁B左端为N极．因磁感线是从N极出来进入S极，所以该磁感线方向为向左，在磁感线上打向左箭头即可．
（2）．因电磁铁B左端为N极，根据安培定则可知，螺线管B的电流方向为左端流入、右端流出，所以电源的右端为负极．
（3）．电磁铁B左端为N极，则小磁针左端为S极，右端为N极．如图：
17．
【详解】(1)根据电源的正负极由安培定则可判断出图中通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可判定小磁针的右端为N极、左端为S极．(2)根据磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极，可以标出磁感线的方向．如图：
【点睛】（1）由安培定则可判断出图中通电螺线管的NS极，根据磁极间的相互作用，可以判断小磁针的磁极．（2）根据磁体周围的磁感线都是从N极出来，回到S极，进行判断．
18． 轻敲 不可以 磁场 N 不会 安培定则
【详解】（1）[1][2]在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后需要轻敲有机玻璃板，使细铁屑可以自由移动；铜是非磁性物质，在实验中不可以用铜屑代替铁屑显示磁场分布。
（2）[3]磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，闭合开关，观察到螺线管周围的小磁针由于受到磁场的作用而发生偏转，说明了通电螺线管周围存在磁场。
[4]物理学中规定，自由小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。
（3）[5]将电源的正负极对调，只改变电流方向，则磁场方向发生改变，但磁感线的形状不变，铁屑的分布情况不会改变。
[6]如果把通电螺线管看做一个磁体，通电螺线管极性跟电流方向之间的关系，可以用安培定则来表述。
19． 电流 增大螺线管中的电流 增加线圈的匝数
【详解】（1）[1]由异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极。根据右手螺旋法则可知，电流从螺线管右端流入，左端流出，故电源左端为负极，右端为正极。如图所示：
（2）[2]将连接电源正、负极的导线对调，改变了电流方向；小磁针的指向也改变了，说明磁场方向发生了改变。从而说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
（3）[3][4]通电螺线管的磁场强弱与电流大小、线圈匝数等因素有关，因而可采取增大螺线管中的电流、增加线圈的匝数的方法使通电螺线管的磁场增强。
20． N S 电流
【详解】(1)[1]由图示知，电源的正极在左端，则电流是从通电管的A端流入，B端流出，据安培定则知，螺线管A端为N极。
(2)[2]根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针静止后其右端为S极。
(3)[3]将电源的正负极对调后，则通过螺线管的电流方向也会变成相反，而小磁针的N极和S极对调，说明螺线管的N和S极也对调了，由此可知，通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关。