1.2 电生磁 同步练习（含答案）

第一章 电与磁
第2节 电生磁
直线电流的磁场
1． 同学在做奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，分别用如图甲和乙两种方式放置一根导线，当导线通电时小磁针明显偏转的是（ ）
A、甲 B、乙 C、甲和乙 D、都不偏转
2.某科学兴趣小组模拟奥斯特实验来研究电和磁的关系。他们在小磁针的上方拉一根水平方向放置的直导线，电源选用两节1.5V的新干电池。当直导线通电时，该组同学未观察到小磁针偏转的现象。造成上述现象的原因可能是( )
A.导线未沿南北方向放置 B.导线未放置在小磁针的一侧
C.电源电压偏低 D.选用的直导线太粗
3.如图是奥斯特实验的示意图，下列有关分析正确的是（ ）
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
4.如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的上方，小磁针的N极向纸外偏转。对带电粒子束的判断：①向右飞行的正离子束；②向左飞行的正离子束；③向右飞行的电子束；④向左飞行的电子束，则正确的是( )
A. ②③ B. ①④ C. ②④ D. ①③
5.一束带负电的电子流经过一暗盒附近，运动轨迹发生偏转，如图所示。则暗盒中可能存在的物体为（ ）
①磁铁 ②铅块 ③带正电荷的物体 ④带负电荷的物体
A.①③ B.②③ C.②④ D.只可能是③
6.如图所示，一橡胶圆环经过毛皮摩擦后，绕圆心在纸面内逆时针转动，在圆环的外部与内部有两个可以自由转动的小磁针甲、乙，则（ ）
①磁针甲的N极转向纸而外 ②磁针甲的S极转向纸面外 ③磁针乙的N极转向纸面外 ④磁针乙的S极转向纸面外
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
7．如图为一种自动开合式笔记本电脑。按关机键时，电磁体和永磁体之间产生的吸引力扣合笔记本；按开机键时，电磁体和永磁体之间产生的排斥力打开笔记本。永磁体是固定
在笔记本里面的，磁场方向基本不变。下列分析不符合逻辑的是(　　)
A．按开机和关机按钮时，电磁体的磁场方向相同
B．通过改变电流方向可以改变电磁体磁场的方向
C．增大电流的强度可以增大排斥力或吸引力
D．增大永磁体的强度可以增大排斥力或吸引力
8.汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是（ ）
9.图甲所示是一一个手机无线充电装置，该装置是利用了电磁感应的原理对手机进行充电的。手机无线充电原理如图乙所示，电流流过送电线圈产生________，受电线圈靠近送电线圈时就会产生________，给智能手机充电。
10.如图所示是奥斯特实验的示意图，其中 ab、cd 为金属棒，支架其余部分为绝缘材料。a、b 接上导线并通电，观察小磁针偏转情况。
（1）此实验成功的条件之一是金属棒呈________（选填“东西”、“南北”）方向放置。
（2）将导线分别从 a、b 移到 c、d，电流大小、方向保持不变，小磁针的偏转方向________（选填“改变”或“不变”）。
11.如图所示，A球为均匀带负电的绝缘球体，当它绕着自己的轴做逆时针旋转（由上往下看）时，则A球上方的小磁针的N级将________，A球左侧的小磁针的N级将________（均选填：“指向左”，“指向右”，“指向上方”，“指向下方”）。
12．“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设：
甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转；
乙：是因为电流产生磁场，磁场对小磁针产生了力的作用。
（1）没通电时，静止时小磁针指向南方的那极叫________极。
（2）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是________。
（3）在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将________ (选填“不改变”或“改变”)。
13.小菲同学学习了电和磁知识后，知道了奥斯特现象：通电直导线周围存在磁场（如图甲），且通电直导线周围的磁场分布符合右手螺旋定则，磁感线的分布是 （如图乙）。
小菲同学在课后又进行了以下探究：
提出问题：通电圆环（如图丙）内部的磁场如何分布呢？
猜 想：可能也符合右手螺旋定则。
实 验：她连接如图丁所示的电路（外部电路未画出）。
现 象：位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
根据小菲同学的探究过程，回答下列问题：
（1）通电圆环内部的磁场分布是否符合右手螺旋定则？________ （选填“是”或“否”）。
（2） 如图戊所示，如果把地球看成一个通电圆环，则赤道这一通电圆环的电流方向为________ （选填“由西向东”或“由东向西”）。
（3）小菲同学的探究实验中，体现了哪些学习科学的思想和方法？ 。
A. 控制变量法B. 转换法 C. 等效替代法
14.在学习了电和磁的知识后．小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验．他找了一枚缝衣针．在“吸铁石”上擦了几下，然后用一根细软的棉线将缝表针悬挂起来井保持水平，结果发现静止后针尖总是指向南方，这说明缝衣针已经被磁化成了一枚小磁针．
为验证奥斯特实验，小杰把通电的台灯（电阻为800欧姆）导线移到缝衣针的下方，并靠近缝衣针平行放置．结果发现缝衣针并未发生偏转．带着疑问，小杰在科学课堂上与大家展开讨论。结果出现了两种不同观点．这时．老师让小杰用两节干电池（3V）和一段电阻丝（15Ω）重新做这个实验．结果缝表针发生了偏转。
（1）磁化后，这枚缝衣针的针尖是________极。（填“S”或“N”）
（2）在课堂实验中，电阻丝中通过的电流大小为________安。
（3）下面是同学们在课堂讨论中形成的两种观点，通过小杰的课堂实验可以否定的是 （填“A”或“B”）
A. 台灯线内有两根导线，且电流方向相反，产生的磁性相互抵消
B. 台灯线内电流太小，产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转
15．丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场（图1），法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图2所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。
（1）如图1，通电前静止的小磁针南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线，使通电时小磁针会发生明显的偏转，直导线所指的方向应为 ________________（选填“东西方向”、“南北方向”或“任意方向”）。
（2）图2的实验表明平行通电导线之间有力的作用，若此时改变其中一根导线中的电流方向，你预测会产生的实验现象是 __________________。
（3）安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流 I1 、I2 ，导线的长度L，导线之间的距离 r 有关，有关实验数据如下：
分析表格实验数据，可获得的结论是 __________________ 。
16．科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)由图可知两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时，导线相互______；当通入的电流方向相反时，导线相互______。
(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法：用右手握导线，大拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向。根据这个方法，请你判定甲图中导线a通电后在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面______。(选填“向里”或“向外”)
(3)出现上述现象的原因是：通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有______的作用。当导线a中的电流方向改变时，其磁场的方向也发生改变，导线b受力方向随之改变。
(4)由此可知：与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过______来实现的。
17．如图所示，赤道表面地磁场磁感线与水平地面平行指向北方，导线与能测微弱电流的电流表组成闭合电路，下列哪种操作可让电流表指针摆动？______。
科学家猜测，A地海龟在春季是利用地磁场(如图甲)向南返回出生地，以下为相关研究。
①春季A地某屏蔽磁场的实验室，无磁场环境下海龟无固定游向，把海龟置于模拟地磁场中(用如图乙简化示意)，图中1为磁体N极，2为磁体______极，按科学家猜测，海龟应向______游动(选填“左”或“右”)。
②地磁场在缓慢变化，科学家每年记录海龟出生地筑巢地点移动的方向，并追踪地磁场的微小移动方向，发现____________________________________，现象符合猜测。
通电螺线管的磁场
1．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法正确的是 （　　）
A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B．电磁继电器中的磁体，可以使用永磁体
C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
2．在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路。下列相关说法不正确的是（ ）
A、电磁铁A、B上方都是S极
B、通过电磁铁A和B的电流相等
C、电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性
D、向右移动滑片P，电磁铁A、B磁性都减弱
3．电磁铁上方有一个小磁针，通电后小磁针静止如图所示，则可判定（ ）
A、电磁铁左端是N极，b接正极
B、电磁铁右端是N极，b接正极
C、电磁铁左端是N极，b接负极
D、电磁铁右端是N极，b接负极
4. 按如图所示电路进行实验，将滑动变阻器滑片从右向左移动，电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（　　）
A.电流的大小 B. 电流的方向 C. 线圈的匝数 D. 铁芯的粗细
5.如图所示为课本中的一个实验：“把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针（黑色端为N极）静止时，下列图中磁针指向正确的是（　　）
A. B. C. D.
6．如图所示，M是一个用细导线绕成的螺线管，当闭合开关K后，M的长度将(　　)
A．伸长 B．缩短 C．不变 D．先伸长，后缩短
7.图中的两个线圈，套在一根光滑的玻璃管上。导线柔软，可自由滑动。开关S闭合后，则（ ）
A.两线圈左右分开 B.两线圈向中间靠拢
C.两线圈静止不动 D.两线圈先左右分开，然后向中间靠拢
8.如图所示，A是悬挂在弹簧下端的磁铁，B是螺线管的铁芯，S0是单刀双掷开关，并与2保持接触。要使弹簧的长度变得更短，可采取的办法是（ ）
A.将螺线管的铁芯B抽出来 B.将滑动变阻器的滑片P向右移动
C.将S由2改接到1 D.减少一节干电池
9.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
10．根据通电螺线管周围存在磁场(如图所示)的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。图中符合他的假说的模型是(　　)
11.如图所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形铁块，螺线管中插有铁芯。现开关S拨在触点②位置且电流表示数为I。要使弹簧测力计的示数变大，下列操作方法能够实现的是（ ）
A.开关S位置不动将铁芯从螺线管中取出
B.开关S位置不动将滑片P向a端滑动
C.将开关S拨到①位置，并通过调节仍使电流表示数为I
D.将开关S拨到③位置，并通过调节仍使电流表示数为I
12．如图所示，条形磁铁静止于水平桌面上，电磁铁水平放置且左端固定。当电路中滑动变阻器的滑片P移动时，条形磁铁开始向右运动。则( )
A.滑片P向左移动 B.滑片P向右移动 C.滑片左右移动均可 D.无法判断
13．巨磁电阻（GMR）效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，当闭合S1、S2且将滑片P向右滑动时，下列说法正确的是（ ）
A、指示灯变暗，电压表示数变大
B、指示灯变暗，电压表示数变小
C、指示灯变亮，电压表示数变大
D、指示灯变亮，电压表示数变小
14.如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座内有一金属线圈(线圈电阻不计)，地球仪内有一磁铁，通电后地球仪能悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的是( )
装置是根据异名磁极相互吸引的原理来工作的
B.条形磁铁的b端为N极，若要让地球仪悬浮的更高些，开关S2连到接线柱2上
C.条形磁铁的b端为S极，若要让地球仪悬浮的更高些，开关S2连到接线柱2上
D.换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
15.如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在恒力F作用下沿水平面向右作直线运动，若铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，滑动变阻器的滑片P逐渐向上滑动，则（　　）
A.电磁铁上端为S极
B.铁块运动过程中，电磁铁的磁性逐渐减弱
C.铁块作匀速运动，与地面的摩擦力不变
D.铁块对地面的压强逐渐增大
16.如图所示，若要使滑动变阻器滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小，则变阻器接入电路的方式可以是（ ）
A.C接E，D接F B.C接E，B接F
C.A接E，D接F D.A接E，B接F
17.如图所示，先闭合开关S，再闭合开关S，则电磁铁的磁性将（ ）
A.不变 B.减弱
C.增强 D.无法判断
18.对下列各图描述错误的是 ( )
A.条形磁铁周围磁感线的分布 B.奥斯特实验：通电时小磁针的S极转向纸内
C.通电螺线管周围的磁场 D.地磁场N极与地理北极基本一致
19.如图所示，闭合开关，根据小磁针静止时的指向，可以判断出电源的左端是 极(填“正”或“负”)，条形磁体的右端是 极(填“N"或“S”)。
20.方方按如图电路进行实验。闭合开关后，小磁针发生偏转。当小磁针静止时N极指向　 　（选填“上方”或“下方”）。向左移动滑动变阻器的滑片至某一位置时，硬币突然被吸起，此现象说明通电螺线管周围的磁场强弱与　 　有关。
21．如图所示，条形磁铁A静止在水平桌面上。
（1）闭合开关S，螺线管的左端为_______极。
（2）闭合开关S，滑片P向左移动的过程中，放置在水平桌面上的磁铁A保持静止，则磁铁受到的摩擦力______（选填“变大”、“不变”或“变小”)。
22.现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。其原理如图所示，将线圈 ab 缠绕并固定在活塞一端，利用它通电时与固定磁铁之间的相互作用，带动电动泵中的活塞，抽送血液。图中阀门 S1 只能向外自由开启，反向则封闭管路；阀门 S2 只能向内自由开启， 反向则封闭管路。当线圈中的电流从 a 流向 b 时，线圈的右端为________极，此时活塞将向________运动，阀门________（选填“S1”或“S2”）打开。
23.方方按右图电路进行实验。闭合开关后，小磁针发生偏转。当小磁针静止时N极指向 ________(选填“上方”或“下方”)。向左移动滑动变阻器的滑片至某一位置时，硬币突然被吸起，此现象说明通电螺线管周围的磁场强弱与________有关。
24.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(以上两空均选填“＞”“＜”或“＝”)。
在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，善于思考的小明同学用自己的方法总结出了通电螺线管的极性与电流方向之间的关系，如图所示：如果电流沿着我右手臂弯曲所指的方向，那么我的前方即为通电螺线管的 极。实验结论是通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，请写出一条增强通电螺线管磁性的方法: 。
26．雾天能见度低，骑车易发生交通事故，要减速慢行。
小明要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是 。
（2）在如图2中，标出磁感线方向和电源的正、负极。
27.某小组在探究“通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，设计了如图所示电路，并进行了实验，当螺线管通电时会对磁铁产生力的作用，使指针绕0点转动，记录指针A所指的刻度值大小，实验结果如下表。
（1）进行1、4、7实验基于的假设是________
（2）实验中，他们将开关S从1换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及指针A所指的刻度值大小，此时调节滑动变阻器是为了________。
（3）写出能使指针反向偏转的具体措施________。（写出一条即可）
28.通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用右手螺旋定则判定。
（1）图甲中螺线管的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乙所示，则其B端是________极。
（3）如图丙，地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成环形电流引起的，地球自转的方向为自西向东，则形成环形电流方向与地球自转方向________ (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________ (填“正”或“负”)电。
29.下面是小明在探究“通电螺线管外部的磁场”时，设计的系列实验装置。
（1）在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验时，设计的电路如左图所示。
①闭合开关后，左图中小磁针N极所指的方向为通电螺旋管的________极。
②本实验经过改进，还可以探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系。请说出一种你的改进方法________。
在探究“通电螺线管外部磁场的强弱”时，设计的电路如右图所示。小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数有关。实验中，他将开关S从1换到2上时，调节滑动变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了________。
30.网络上有一个国外“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中，“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”，并将其整个放入自制的铜质螺线管中，发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出（如图1）。小明对“小火车”为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。
（1）图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是________；
（2）预测图2中的小火车将向________运动（选填“左”或“右”）；
（3）要让小火车快地过螺线管，可以采取的措施是________（写出一种方法）；
（4）欲使小火车由静止开始顺利通过螺线管，下列摆放方式可行的是________。
参考答案
直线电流的磁场
1． 同学在做奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，分别用如图甲和乙两种方式放置一根导线，当导线通电时小磁针明显偏转的是（ A ）
A、甲 B、乙 C、甲和乙 D、都不偏转
2.某科学兴趣小组模拟奥斯特实验来研究电和磁的关系。他们在小磁针的上方拉一根水平方向放置的直导线，电源选用两节1.5V的新干电池。当直导线通电时，该组同学未观察到小磁针偏转的现象。造成上述现象的原因可能是( A )
A.导线未沿南北方向放置 B.导线未放置在小磁针的一侧
C.电源电压偏低 D.选用的直导线太粗
3.如图是奥斯特实验的示意图，下列有关分析正确的是（ B ）
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
4.如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的上方，小磁针的N极向纸外偏转。对带电粒子束的判断：①向右飞行的正离子束；②向左飞行的正离子束；③向右飞行的电子束；④向左飞行的电子束，则正确的是( A )
A. ②③ B. ①④ C. ②④ D. ①③
5.一束带负电的电子流经过一暗盒附近，运动轨迹发生偏转，如图所示。则暗盒中可能存在的物体为（ A ）
①磁铁 ②铅块 ③带正电荷的物体 ④带负电荷的物体
A.①③ B.②③ C.②④ D.只可能是③
6.如图所示，一橡胶圆环经过毛皮摩擦后，绕圆心在纸面内逆时针转动，在圆环的外部与内部有两个可以自由转动的小磁针甲、乙，则（ B ）
①磁针甲的N极转向纸而外 ②磁针甲的S极转向纸面外 ③磁针乙的N极转向纸面外 ④磁针乙的S极转向纸面外
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
7．如图为一种自动开合式笔记本电脑。按关机键时，电磁体和永磁体之间产生的吸引力扣合笔记本；按开机键时，电磁体和永磁体之间产生的排斥力打开笔记本。永磁体是固定
在笔记本里面的，磁场方向基本不变。下列分析不符合逻辑的是(　A　)
A．按开机和关机按钮时，电磁体的磁场方向相同
B．通过改变电流方向可以改变电磁体磁场的方向
C．增大电流的强度可以增大排斥力或吸引力
D．增大永磁体的强度可以增大排斥力或吸引力
8.汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是（ A ）
9.图甲所示是一一个手机无线充电装置，该装置是利用了电磁感应的原理对手机进行充电的。手机无线充电原理如图乙所示，电流流过送电线圈产生________，受电线圈靠近送电线圈时就会产生________，给智能手机充电。
【答案】磁场；电流
10.如图所示是奥斯特实验的示意图，其中 ab、cd 为金属棒，支架其余部分为绝缘材料。a、b 接上导线并通电，观察小磁针偏转情况。
（1）此实验成功的条件之一是金属棒呈________（选填“东西”、“南北”）方向放置。
（2）将导线分别从 a、b 移到 c、d，电流大小、方向保持不变，小磁针的偏转方向________（选填“改变”或“不变”）。
【答案】（1）南北（2）改变
11.如图所示，A球为均匀带负电的绝缘球体，当它绕着自己的轴做逆时针旋转（由上往下看）时，则A球上方的小磁针的N级将________，A球左侧的小磁针的N级将________（均选填：“指向左”，“指向右”，“指向上方”，“指向下方”）。
【答案】指向下方；指向上方
12．“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设：
甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转；
乙：是因为电流产生磁场，磁场对小磁针产生了力的作用。
（1）没通电时，静止时小磁针指向南方的那极叫________极。
（2）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是________。
（3）在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将________ (选填“不改变”或“改变”)。
【答案】（1）S
（2）小磁针偏转方向不变
（3）改变
13.小菲同学学习了电和磁知识后，知道了奥斯特现象：通电直导线周围存在磁场（如图甲），且通电直导线周围的磁场分布符合右手螺旋定则，磁感线的分布是 （如图乙）。
小菲同学在课后又进行了以下探究：
提出问题：通电圆环（如图丙）内部的磁场如何分布呢？
猜 想：可能也符合右手螺旋定则。
实 验：她连接如图丁所示的电路（外部电路未画出）。
现 象：位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
根据小菲同学的探究过程，回答下列问题：
（1）通电圆环内部的磁场分布是否符合右手螺旋定则？________ （选填“是”或“否”）。
（2） 如图戊所示，如果把地球看成一个通电圆环，则赤道这一通电圆环的电流方向为________ （选填“由西向东”或“由东向西”）。
（3）小菲同学的探究实验中，体现了哪些学习科学的思想和方法？ 。
A. 控制变量法B. 转换法 C. 等效替代法
以导线为圆心的一组同心圆 （1）是 （2）由东向西 （3）B
14.在学习了电和磁的知识后．小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验．他找了一枚缝衣针．在“吸铁石”上擦了几下，然后用一根细软的棉线将缝表针悬挂起来井保持水平，结果发现静止后针尖总是指向南方，这说明缝衣针已经被磁化成了一枚小磁针．
为验证奥斯特实验，小杰把通电的台灯（电阻为800欧姆）导线移到缝衣针的下方，并靠近缝衣针平行放置．结果发现缝衣针并未发生偏转．带着疑问，小杰在科学课堂上与大家展开讨论。结果出现了两种不同观点．这时．老师让小杰用两节干电池（3V）和一段电阻丝（15Ω）重新做这个实验．结果缝表针发生了偏转。
（1）磁化后，这枚缝衣针的针尖是________极。（填“S”或“N”）
（2）在课堂实验中，电阻丝中通过的电流大小为________安。
（3）下面是同学们在课堂讨论中形成的两种观点，通过小杰的课堂实验可以否定的是 （填“A”或“B”）
A. 台灯线内有两根导线，且电流方向相反，产生的磁性相互抵消
B. 台灯线内电流太小，产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转
（1）S （2）0.2 （3）B
15．丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场（图1），法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图2所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。
（1）如图1，通电前静止的小磁针南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线，使通电时小磁针会发生明显的偏转，直导线所指的方向应为 ________________（选填“东西方向”、“南北方向”或“任意方向”）。
（2）图2的实验表明平行通电导线之间有力的作用，若此时改变其中一根导线中的电流方向，你预测会产生的实验现象是 __________________。
（3）安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流 I1 、I2 ，导线的长度L，导线之间的距离 r 有关，有关实验数据如下：
分析表格实验数据，可获得的结论是 __________________ 。
（1）南北方向
（2）两根导线将会相互排斥
（3）（在其他条件相同时）平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1 、I2，导线的长度L，导线之间的距离r有关。I 1 、I 2 越大，L越长，F越大；r 越小，F越大（或平行通电导线之间相互作用力F的大小与 I1 、I2 、L成正比，与r成反比）。
16．科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)由图可知两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时，导线相互______；当通入的电流方向相反时，导线相互______。
(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法：用右手握导线，大拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向。根据这个方法，请你判定甲图中导线a通电后在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面______。(选填“向里”或“向外”)
(3)出现上述现象的原因是：通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有______的作用。当导线a中的电流方向改变时，其磁场的方向也发生改变，导线b受力方向随之改变。
(4)由此可知：与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过______来实现的。(1)吸引 排斥 (2)向里 (3)力 (4)磁场
17．如图所示，赤道表面地磁场磁感线与水平地面平行指向北方，导线与能测微弱电流的电流表组成闭合电路，下列哪种操作可让电流表指针摆动？______。
科学家猜测，A地海龟在春季是利用地磁场(如图甲)向南返回出生地，以下为相关研究。
①春季A地某屏蔽磁场的实验室，无磁场环境下海龟无固定游向，把海龟置于模拟地磁场中(用如图乙简化示意)，图中1为磁体N极，2为磁体______极，按科学家猜测，海龟应向______游动(选填“左”或“右”)。
②地磁场在缓慢变化，科学家每年记录海龟出生地筑巢地点移动的方向，并追踪地磁场的微小移动方向，发现____________________________________，现象符合猜测。
C S 左 海龟出生地筑巢地点移动方向与地磁场的微小移动方向一致
通电螺线管的磁场
1．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法正确的是 （　D　）
A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B．电磁继电器中的磁体，可以使用永磁体
C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
2．在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路。下列相关说法不正确的是（ A ）
A、电磁铁A、B上方都是S极
B、通过电磁铁A和B的电流相等
C、电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性
D、向右移动滑片P，电磁铁A、B磁性都减弱
3．电磁铁上方有一个小磁针，通电后小磁针静止如图所示，则可判定（ D ）
A、电磁铁左端是N极，b接正极
B、电磁铁右端是N极，b接正极
C、电磁铁左端是N极，b接负极
D、电磁铁右端是N极，b接负极
4. 按如图所示电路进行实验，将滑动变阻器滑片从右向左移动，电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（　A　）
A.电流的大小 B. 电流的方向 C. 线圈的匝数 D. 铁芯的粗细
5.如图所示为课本中的一个实验：“把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针（黑色端为N极）静止时，下列图中磁针指向正确的是（　A　）
A. B. C. D.
6．如图所示，M是一个用细导线绕成的螺线管，当闭合开关K后，M的长度将(　B　)
A．伸长 B．缩短 C．不变 D．先伸长，后缩短
7.图中的两个线圈，套在一根光滑的玻璃管上。导线柔软，可自由滑动。开关S闭合后，则（ A ）
A.两线圈左右分开 B.两线圈向中间靠拢
C.两线圈静止不动 D.两线圈先左右分开，然后向中间靠拢
8.如图所示，A是悬挂在弹簧下端的磁铁，B是螺线管的铁芯，S0是单刀双掷开关，并与2保持接触。要使弹簧的长度变得更短，可采取的办法是（ C ）
A.将螺线管的铁芯B抽出来 B.将滑动变阻器的滑片P向右移动
C.将S由2改接到1 D.减少一节干电池
9.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 ）
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
10．根据通电螺线管周围存在磁场(如图所示)的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。图中符合他的假说的模型是(　A　)
11.如图所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形铁块，螺线管中插有铁芯。现开关S拨在触点②位置且电流表示数为I。要使弹簧测力计的示数变大，下列操作方法能够实现的是（ C ）
A.开关S位置不动将铁芯从螺线管中取出
B.开关S位置不动将滑片P向a端滑动
C.将开关S拨到①位置，并通过调节仍使电流表示数为I
D.将开关S拨到③位置，并通过调节仍使电流表示数为I
12．如图所示，条形磁铁静止于水平桌面上，电磁铁水平放置且左端固定。当电路中滑动变阻器的滑片P移动时，条形磁铁开始向右运动。则( A )
A.滑片P向左移动 B.滑片P向右移动 C.滑片左右移动均可 D.无法判断
13．巨磁电阻（GMR）效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，当闭合S1、S2且将滑片P向右滑动时，下列说法正确的是（ A ）
A、指示灯变暗，电压表示数变大
B、指示灯变暗，电压表示数变小
C、指示灯变亮，电压表示数变大
D、指示灯变亮，电压表示数变小
14.如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座内有一金属线圈(线圈电阻不计)，地球仪内有一磁铁，通电后地球仪能悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的是( C )
装置是根据异名磁极相互吸引的原理来工作的
B.条形磁铁的b端为N极，若要让地球仪悬浮的更高些，开关S2连到接线柱2上
C.条形磁铁的b端为S极，若要让地球仪悬浮的更高些，开关S2连到接线柱2上
D.换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
15.如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在恒力F作用下沿水平面向右作直线运动，若铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，滑动变阻器的滑片P逐渐向上滑动，则（　A　）
A.电磁铁上端为S极
B.铁块运动过程中，电磁铁的磁性逐渐减弱
C.铁块作匀速运动，与地面的摩擦力不变
D.铁块对地面的压强逐渐增大
16.如图所示，若要使滑动变阻器滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小，则变阻器接入电路的方式可以是（ C ）
A.C接E，D接F B.C接E，B接F
C.A接E，D接F D.A接E，B接F
17.如图所示，先闭合开关S，再闭合开关S，则电磁铁的磁性将（ C ）
A.不变 B.减弱
C.增强 D.无法判断
18.对下列各图描述错误的是 ( D )
A.条形磁铁周围磁感线的分布 B.奥斯特实验：通电时小磁针的S极转向纸内
C.通电螺线管周围的磁场 D.地磁场N极与地理北极基本一致
19.如图所示，闭合开关，根据小磁针静止时的指向，可以判断出电源的左端是 极(填“正”或“负”)，条形磁体的右端是 极(填“N"或“S”)。正 S
20.方方按如图电路进行实验。闭合开关后，小磁针发生偏转。当小磁针静止时N极指向　 　（选填“上方”或“下方”）。向左移动滑动变阻器的滑片至某一位置时，硬币突然被吸起，此现象说明通电螺线管周围的磁场强弱与　 　有关。
CB：电流大小．
21．如图所示，条形磁铁A静止在水平桌面上。
（1）闭合开关S，螺线管的左端为_______极。
（2）闭合开关S，滑片P向左移动的过程中，放置在水平桌面上的磁铁A保持静止，则磁铁受到的摩擦力______（选填“变大”、“不变”或“变小”)。（1）S（南） （2）变小
22.现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。其原理如图所示，将线圈 ab 缠绕并固定在活塞一端，利用它通电时与固定磁铁之间的相互作用，带动电动泵中的活塞，抽送血液。图中阀门 S1 只能向外自由开启，反向则封闭管路；阀门 S2 只能向内自由开启， 反向则封闭管路。当线圈中的电流从 a 流向 b 时，线圈的右端为________极，此时活塞将向________运动，阀门________（选填“S1”或“S2”）打开。
【答案】S；右；S1
23.方方按右图电路进行实验。闭合开关后，小磁针发生偏转。当小磁针静止时N极指向 ________(选填“上方”或“下方”)。向左移动滑动变阻器的滑片至某一位置时，硬币突然被吸起，此现象说明通电螺线管周围的磁场强弱与________有关。
【答案】 下方；电流大小
24.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(以上两空均选填“＞”“＜”或“＝”)。
＜ ＞
25．在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，善于思考的小明同学用自己的方法总结出了通电螺线管的极性与电流方向之间的关系，如图所示：如果电流沿着我右手臂弯曲所指的方向，那么我的前方即为通电螺线管的 极。实验结论是通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，请写出一条增强通电螺线管磁性的方法: 。 N（北） 增大通电螺线管中的电流（增加通电螺线管线圈的匝数、插入铁芯）
26．雾天能见度低，骑车易发生交通事故，要减速慢行。
小明要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是 。
D
（2）在如图2中，标出磁感线方向和电源的正、负极。
（2）
27.某小组在探究“通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，设计了如图所示电路，并进行了实验，当螺线管通电时会对磁铁产生力的作用，使指针绕0点转动，记录指针A所指的刻度值大小，实验结果如下表。
（1）进行1、4、7实验基于的假设是________
（2）实验中，他们将开关S从1换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及指针A所指的刻度值大小，此时调节滑动变阻器是为了________。
（3）写出能使指针反向偏转的具体措施________。（写出一条即可）
【答案】（1）通电螺线管的外部磁场磁性强弱可能与线圈匝数多少有关
（2）控制电流大小相等
（3）对换磁铁的磁极或对换电源的正负极或改变线圈的缠绕方向
28.通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用右手螺旋定则判定。
（1）图甲中螺线管的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乙所示，则其B端是________极。
（3）如图丙，地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成环形电流引起的，地球自转的方向为自西向东，则形成环形电流方向与地球自转方向________ (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________ (填“正”或“负”)电。
【答案】（1）N （2）N （3）相反；负
29.下面是小明在探究“通电螺线管外部的磁场”时，设计的系列实验装置。
（1）在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验时，设计的电路如左图所示。
①闭合开关后，左图中小磁针N极所指的方向为通电螺旋管的________极。
②本实验经过改进，还可以探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系。请说出一种你的改进方法________。
（2）在探究“通电螺线管外部磁场的强弱”时，设计的电路如右图所示。小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数有关。实验中，他将开关S从1换到2上时，调节滑动变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了________。
【答案】（1）S；在电路中串联一个滑动变阻器（和电流表），改变滑动变阻器的阻值，比较螺线管吸引回形针的数量
（2）使两次实验电路中的电流保持不变（相等）
30.网络上有一个国外“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中，“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”，并将其整个放入自制的铜质螺线管中，发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出（如图1）。小明对“小火车”为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。
（1）图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是________；
（2）预测图2中的小火车将向________运动（选填“左”或“右”）；
（3）要让小火车快地过螺线管，可以采取的措施是________（写出一种方法）；
（4）欲使小火车由静止开始顺利通过螺线管，下列摆放方式可行的是________。
【答案】（1）将电池的一端与磁铁断开
（2）左
（3）增强磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）
（4）A