20.2 电生磁 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·湖南娄底·九年级期末)在如图中,能正确表示通电螺线管及静止小磁针N极指向的是( )
A. B.
C. D.
2.(2022秋·湖南常德·九年级期末)如图所示,在电磁铁的正上方用弹簧挂着一根条形磁铁,闭合开关S,待条形磁铁静止后,再将滑片P从端向端移动的过程中,会出现的现象是( )
A.电流表示数变大,灯L变亮,弹簧的长度变长
B.电流表示数变大,灯L变亮,弹簧的长度变短
C.电流表示数变小,灯L变暗,弹簧的长度变长
D.电流表示数变小,灯L变暗,弹簧的长度变短
3.(2022秋·湖南衡阳·九年级期末)如图所示,用细线将螺线管沿东西方向水平悬挂起来,当给导线通电时发生的现象是( )
A.螺线管转动,最后A端指南,B端指北
B.线管静止不动
C.螺线管转动,最后A端指北,B端指南
D.螺线管会在任意位置静止
4.(2022秋·湖南株洲·九年级统考期末)如图所示,闭合开关S1、S2两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是( )
A.相斥,A端为N极,B端为N极 B.相斥,A端为S极,B端为S极
C.相吸,A端为S极,B端为N极 D.相吸,A端为N极,B端为S极
5.(2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末)如图所示为电磁铁的线路图.开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中( )
A.电磁铁的右端为S极,磁性增强 B.电磁铁的右端为S极,磁性减弱
C.电磁铁的右端为N极,磁性增强 D.电磁铁的右端为N极,磁性减弱
二、填空题
6.(2022秋·湖南益阳·九年级统考期末)如图所示,闭合开关S,通电螺线管右端为 极,小磁针的右端为 极。(均选填“N”或“S”)
7.(2022秋·湖南长沙·九年级期末)电熨斗利用电流的 效应工作;通电导线周围存在着与电流方向有关的场,叫做电流的 效应。
8.(2022秋·湖南·九年级期末)通电螺线管的上方放置一个可以自由转动的小磁针,小磁针静止时的方向如图所示,通电螺线管的d端为 极,电源的b端为 极.
三、作图题
9.(2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末)如图,在括号内标出小磁针的N、S极、电源的正、负极和电流的方向。
10.(2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末)图中大拇指所指的那端是通电螺线管的N极,标出螺线管左右连接线中电流方向。
11.(2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末)请标出通电螺线管的N极、磁感线方向和小磁针的N极。
12.(2022秋·湖南常德·九年级统考期末)如图所示为一个螺线管通电后的情形,请在图中括号内标出电源的“+”、“-”极。
13.(2022秋·湖南岳阳·九年级期末)在图相应的括号中,标出小磁针的N、S极和电源的“+”、“-”极。
14.(2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末)闭合开关S后小磁针的状态如图所示(小磁针黑色一端表示N极),请在图中括号内标出通电螺线管的N极和电源的“+”极.
( )
15.(2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末)如图所示,小磁针静止在通电螺线管的正上方.请在图中标出电源的正、负极和磁针的N极和S极.
16.(2022秋·湖南邵阳·九年级期末)根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状,在图中标出磁体A的N极,磁感线方向(任选一根标出即可)和电源“+”、“-”极.
17.(2022秋·湖南常德·九年级统考期末)在如图中画出螺线管B上的绕线,要求通电后使图中的A、B两个螺线管相互排斥.
18.(2022秋·湖南常德·九年级统考期末)图中小磁针静止在通电螺线管旁,请你在图上标明:
( )
(1)电源的正负极;
(2)通电螺线管的N、S极;
(3)磁感线的方向.
19.(2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末)请在图中画出通电螺线管的绕法及磁感线的方向。
四、实验题
20.(2022秋·湖南长沙·九年级期末)在探究“通电螺线管外部的磁场分布”的实验中:
(1)按照图甲布置实验器材,螺线管通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管的周围存在 ;小磁针放在螺线管四周不同位置,在图上记录了磁针 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向;
(2)小明做了如图乙所示的实验,由实验现象得出:通电螺线管的磁极极性与 有关。
21.(2022秋·湖南常德·九年级期末)如图所示,为“探究通电直导线周围的磁场方向与电流方向的关系”的电路图。在与直导线垂直的平面上放置几个小磁针。根据实验现象回答下面问题。
(1)电键断开时,所有的小磁针N极的指向为 ;
(2)电键闭合时,发现所有的小磁针都发生了 ;
(3)将电源的正负极对调,与(2)中的现象相比,发现小磁针N极的 发生了变化;
(4)从上述的现象中,可以初步得出结论:
i直导线不通电流时, 产生磁场(选填“会”或“不会”);
ii通电直导线周围的磁场方向与电流的方向 (选填“有关”或“无关”)。
22.(2022秋·湖南长沙·九年级期末)某小组同学用小磁针、条形磁铁按如图(a)的方法,探究了条形磁铁周围的磁场及方向。接着他们又用相同的方法,探究通电螺线管周围的磁场及方向,实验操作及现象如图(b)所示。
(1)对比(a)、(b)两图可知,通电螺线管的磁场与 的磁场相似;
(2)图(b)中通电螺线管的上端是 极。
23.(2022秋·湖南株洲·九年级统考期末)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两个实验现象如图所示,其中小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。
(1)如甲图所示,通电螺线管周围 (填“有”或“没有”)磁场方向相同点(不同位置),通电螺线管与小磁针之间是通过 发生力的作用;
(2)用铁屑来做实验,得到了图乙所示的情形,它与 磁铁的磁场分布相似。为描述磁场而引入的磁感线 (填“是”或“不是”)真实存在的;
(3)下图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是 (填序号)
A.B.C.D.
24.(2022秋·湖南长沙·九年级期末)磁场看不见、摸不着,小明想利用小磁针来探究通电螺线管外部磁场分布。将许多小磁针放在通电螺线管周围的不同位置,接通电路后观察各小磁针静止时的指向(黑色一端为N极),然后根据小磁针指向,画出螺线管周围的磁感线。
(1)通过观察图甲中小磁针静止时N极的指向,判断出该通电螺线管右端的极性为 极;
(2)观察图甲和图乙发现,通电螺线管外部的磁场分布与 磁体周围的磁场分布十分相似。后来小明对调电源正、负极重新实验,发现小磁针静止时N极的指向都与原来相反,这说明通电螺线管的磁场方向与 有关。
25.(2022秋·湖南长沙·九年级期末)探究通电螺线管外部磁场的方向实验装置如图甲所示,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
(1)通电后小磁针的指向如图甲所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似;
(2)接下来,他想让所有小磁针转动180°、南北极所指方向发生对调,以下可行的是: ;
A改变电路中电流的大小
B改变电路中电流的方向
C改变线圈的匝数
(3)由安培定则可知乙图中S闭合后,螺线管的上端为 极。
参考答案:
1.B
【详解】A.电流从左端流入,右端流出,根据安培定则判断通电螺线管的右端为N极,根据同名磁极相互排斥可知,小磁针的右端为S极,故A不符合题意;
B.电流的方向是从右端流入,左端流出,根据安培定则判断螺线管的左端为N极,故小磁针的左端为S极,小磁针的右端为N极,故B符合题意;
C.电流从左端流入,右端流出,根据安培定则判断通电螺线管的右端为N极,根据同名磁极相互排斥可知,小磁针的右端为N极,故C不符合题意;
D.电流从右端流入,左端流出,根据安培定则判断通电螺线管的左端为N极,根据同名磁极相互排斥可知,小磁针的左端为S极,故D不符合题意。
故选B。
2.B
【详解】CD.将滑片P从端向端移动的过程中,滑动变阻器的阻值变小,总电阻变小,电路中的电流变大,灯L变亮,故CD错误;
AB.将滑片P从端向端移动的过程中,电流变大,灯泡变亮,电磁铁的磁性变强,根据安培定则,四指的方向为电流的方向,大拇指的方向为N极,故下端为N极,上端为S极,根据同名磁极相互排斥,由于斥力增强,则弹簧变短,故A错误,B正确。
故选B。
3.A
【详解】根据图示的螺线管线圈的绕向和螺线管中电流的方向,利用安培定则可以确定螺线管的A端为S极,B端为N极,在地磁场的作用下,螺线管将会发生转动,最后静止时,螺线管的N极(B端)指向北,螺线管的S极(A端)指向南,综上所述,A选项正确。
故选A。
4.C
【详解】两个通电螺线管正面的电流都是向下,根据安培定则可知,A端为S极,B端为N极,因此它们相互靠近的两端是异名磁极相,相互吸引。故选C。
【点睛】
5.D
【详解】由图可知,电流从螺旋管的左端流入、右端流出,用右手握住螺旋管,四指指向电流的方向,则大拇指指向右端,所以右端是N极,故AB错误;滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,通过电磁铁的电流变小,则在螺旋管的匝数一定时,电磁铁的磁性减弱,故C错误、D正确;故应选D.
6. N S
【详解】[1][2]由图可知,电流从螺线管右端流入、左端流出,由安培定则可得,螺线管右侧方向为N极;根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知,小磁针右侧为S极,左侧为N极。
7. 热 磁
【详解】[1]电流流过导体时,导体会产生热量,电熨斗的工作部位温度高,是利用电流的热效应工作的;
[2]通电导线周围存在着磁场,磁场的方向跟电流方向有关,这就是电流的磁效应。
8. N 负
【详解】解答:小磁针N极向左,则由磁感线的特点可知,螺线管d端为N极;则由右手螺旋定则可得电流由a端流入螺线管再回到b端,故电源a端为电源的正极,b端为电源的负极.
点睛:由小磁针的指向可知电磁铁磁场的方向,由磁感线的特点可知螺线管的磁极;根据安培定则确定螺线管中电流方向.
9.
【详解】螺线管的左端为S极,则右端为N极,根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针的左端为S极,右端为N极;利用螺线管的右端为N极和线圈的绕向,根据安培定则可以确定电流从螺线管的左端流入右端流出,因此电源的左端为正极,右端为负极,如图所示:
10.
【详解】由图可知,螺线管的右端为极,左端为极,根据安培定则可知,螺线管中电流的方向是向下的,即电流从左端流入,右端流出,如图:
11.
【详解】已知电源左端为正极,根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的右端为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,可判定小磁针的左端为S极、右端为N极。根据磁体外部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向左。如图所示:
12.
【详解】根据用右手螺旋定则,用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,大拇指所指的那端就是螺线管的N极,可知电流是从左端流入、右端流出,而正电荷定向移动的方向规定为电流方向,则电源左端为正极,如图所示:
13.
【详解】通电螺线管右端为N极,由安培定则,可知电源左端为“+”极,右端为“-”极;根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故可知小磁针的左端为S及,右端为N及,如下所示:
14.
【详解】小磁针静止时N极指向左,根据异名磁极相互吸引、同名磁极相互排斥,可以确定通电螺线管的左端为S极,右端为N极;结合图中的线圈绕向和通电螺线管的N极,利用安培定则可知线圈中的电流方向是从螺旋管的左端流入、右端流出,所以电源的左端为正极,右端为负极.如下图所示:
15.
【详解】利用安培定则用右手握住导线,让四指指向电流方向,则大拇指指向右端,即螺旋管的右端为N极,左端为S极,可确定电源的左端为正极,右端为负极,当小磁针静止时,根据磁极间的作用规律可知,相互靠近的一定是异名磁极,因此可以确定小磁针的左端为N极,右端为S极.
如下图所示:
【点睛】由螺线管的磁极磁极利用由右手螺旋定则可知电流的方向及电源的正负极.然后利用磁极间的作用规律确定小磁针的N、S极,
16.
【详解】通电螺线管的磁场与条形磁体磁场相似,磁体极性与导线的绕法和电流方向有关,磁体的极性和电流方向关系用安培定则记忆;磁体的磁感线都是从磁体的N极出发,回到磁体的S极;同名磁体磁极相互排出,异名磁体磁极相互吸引,如下图所示.
17.略
【详解】由安培定则可知,A螺线管右侧为N极,左侧是S极;为使两磁极相互排斥,则B的左侧应为N极,右侧是S极;故用右手握住螺线管,大拇指指向左侧,则可知B线圈的绕向如下图所示:
18.略
【详解】根据磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管左端为N极,右端为S极.所以在磁体外部,磁感线由螺线管的左端指向右端.
根据安培定则,伸出右手,让右手的大拇指指向螺线管的N极,四指弯曲所指的方向为电流的方向.所以,电流由右端的导线流入,即电源的右端为正极,左端为负极.
19.
【详解】螺线管的右端为N极,左端为S极,磁体外部磁感线的方向是从N极出发回到S极。根据右手螺旋定则可得,电流由左侧导线流入,右侧导线流出,据此画出螺线管的绕线方式,故作图如下
20. 磁场 N/北 电流方向
【详解】(1)[1][2]按照图甲布置实验器材,螺线管通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管的周围存在磁场,是小磁针受力发生偏转。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,螺线管通电后记录小磁针N极的方向,这个方向就是该点的磁场方向。
(2)[3]如图所示的实验,由实验现象得出:通电螺线管周围磁场方向与电流方向有关,当电流方向改变时,磁场方向也会发生改变。
21. 北 偏转 偏转方向 不会 有关
【详解】(1)[1]电键断开时,小磁针受到地磁场的作用,所有的小磁针N极的指向为北。
(2)[2]电键闭合时,通电直导线周围会产生磁场,小磁针受到通电直导线磁场的作用发生偏转。
(3)[3]将电源的正负极对调,与(2)中的现象相比,通电直导线周围磁场的方向发生了变化,小磁针的受力方向发生变化,小磁针N极的偏转方向发生变化。
(4)[4]有上述实验现象可知电键断开时,小磁针不发生偏转,说明直导线不通电流时,周围不会产生磁场。
[5]电键闭合时,改变电流方向,小磁针N极偏转方向相反,说明通电直导线周围的磁场方向与电流的方向有关。
22. 条形磁铁 S/南
【详解】(1)[1]由图(a)、(b)可看出,通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,都是具有两个磁性较强的磁极。
(2)[2]根据安培定则:让四指弯曲,跟螺线管中电流的方向一致,则大拇指指的下端是通电螺线管的N极,上端就是螺线管的S极,则(b)图中通电螺线管的上端为S极。
23. 有 磁场 条形 不是 C
【详解】(1)[1][2]由图甲可知,通电螺线管周围不同位置的小磁针,有些N极指向相同的方向,如左上角和右下角的小磁针,而小磁针N极的指向即为该点的磁场方向,说明通电螺旋管周围有磁场方向相同的点;通电螺线管和小磁针之间有磁场,它们的作用是通过磁场发生的。
(2)[3]图乙中,从铁屑分布的疏密程度和形状可看出,通电螺线管周围磁场的分布与条形磁铁的磁场分布相似。
[4]磁感线是人们为了直观形象地描述磁场的方向和分布情况而引入的带方向的曲线,它并不是客观存在的。
(3)[5]根据异名磁极相互吸引可知,甲螺线管的左端为S极,右端为N极;通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似,在通电螺线管的外部,磁感线是从N极出来回到S极的,在螺线管的内部,磁感线是从S极到N极,磁感线是一条封闭的曲线,故C符合题意,ABD不符合题意。
24. S 条形 电流方向
【详解】(1)[1]通电螺线管外磁场是由N极指向S极,观察图甲中小磁针静止时N极的指向可知,通电螺线管右端的极性为S极。
(2)[2]根据图示的通电螺线管周围的小磁针的分布情况和螺线管周围磁感线的形状,可以确定通电螺线管周围磁感线的形状是纺锤形的,这与条形磁体周围磁场分布相似。
[3]小明改变电源的正负极后,螺线管中的电流方向发生了改变,小磁针的N极指向与原来相反,说明磁场的方向相反,由此可以确定,通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
25. 条形 B S
【详解】(1)[1]由图知道,通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似,都是具有两个磁性较强的磁极。
(2)[2]通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关;想让所有小磁针转动、南北极所指方向发生对调,需要改变磁场的方向。
A.改变电路中电流的大小不能改变磁场的方向,故A错误;
B.改变电路中电流的方向可以改变磁场的方向,故B正确;
C.改变线圈的匝数不能改变磁场的方向,故C错误。
故选B。
(3)[3]根据安培定则:让四指弯曲,跟螺线管中电流的方向一致,则大拇指指的下端是通电螺线管的N极,上端就是螺线管的S极。