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1.2 电生磁（分层训练）
【基础达标】
1．关于条形磁体、地磁场和通电螺线管的磁场，下面四图描述错误的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】A．在条形磁体的外部，其磁感线是从N极指向S极的，故A正确，不符合题意；
B．用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，拇指所指的左端为螺线管的N极，右端为螺线管的S极，则小磁针的S极靠近螺线管的N极，故B正确，不符合题意；
C．地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理的南极附近，磁体外部的磁感线方向从磁体的北极出发回到南极，图中地磁北极在地理的北极附近，故C错误，符合题意；
D．用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的左端为螺线管的N极，右端为螺线管的S极，则小磁针的N极靠近螺线管的S极，即右端，故D正确，不符合题意。
故选C。
2．下列选项图中小磁针静止时N极指向正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管的电流方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
A．图中电流从螺线管左端流入，用右手定则判定左端为螺线管的S极，小磁针S极应远离螺线管左端，故A错误；
B．图中电流从螺线管右端流入，用右手定则判定左端为螺线管的N极，小磁针S极应指向螺线管左端，故B错误；
C．图中电流从螺线管上端流入，用右手定则判定上端为螺线管的S极，小磁针N极应指向螺线管上端，故C正确；
D．图中电流从螺线管上端流入，用右手定则判定上端为螺线管的S极，小磁针S极应远离螺线管上端。故D错误。
故选C。
3．小明利用如图装置探究通电导线周围的磁场分布，通电后多次敲击塑料板，他观察到铁粉的分布情况是（图中“●”表示导线的位置）（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】当导线通电后，导线的周围存在磁场，敲击塑料板，磁化后的铁粉会显示磁场的分布，根据安培定则可知，磁感线是绕着导线成圆形分布的，所以铁粉会绕着导线成圆形分布，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．如图某科学兴趣小组在实验室模拟奥斯特实验，该实验说明了（ ）
A．小磁针在没有磁场时也会转动 B．通电导体周围存在磁场
C．磁场的转动会产生电流 D．磁场方向与电流大小有关
【答案】B
【详解】A．小磁针在没有磁场时没有受到力的作用，不会转动，故A不符合题意；
B．图中装置是奥斯特实验，在平行直导线下方平行地放置着小磁针，当导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故B符合题意；
CD．磁场的转动不会产生电流，磁场的方向与电流的方向有关，与电流的大小无关，故CD不符合题意。
故选B。
5．小科家有一个磁悬浮地球仪，它主要有底座和塑料材质制成的地球仪两部分组成，底座内部装有金属线圈。小科发现： 只有底座通电后电地球仪才悬浮在空中（如图） 。任意转动地球仪，当地球仪稳定时， 它的北极总在上方。据此小科判断， 其中不正确的是（ ）
A．磁悬浮地球仪利用了电流的磁效应
B．地球仪内部中肯定有磁铁
C．地球仪利用同名磁极互相排斥而悬浮
D．地球仪北极指向是受地磁场作用的结果
【答案】D
【详解】A．通电导体周围存在磁场；线圈通电后周围存在磁场，这种现象是电流的磁效应。地球仪能悬浮在空中是利用电流的磁效应，故A正确；
B．只有底座通电后电地球仪才悬浮在空中，说明电磁铁安装在底座，磁铁应该在地球仪内部，故B正确；
C．地球仪能悬浮，就是利用了同名磁极相排斥的原理，故C正确；
D．地球仪内部安装了磁铁，其北极指向是受磁铁磁场的影响，故D错误。
故选D。
6．如图所示，在电磁铁上方，有挂在弹簧测力计上的小磁体（下部N极）。当闭合开关，小何提着弹簧测力计向右缓慢移动，挂在弹簧测力计上的小磁体下端，沿图示水平路线从A缓慢移到B。则图乙中能反映弹簧测力计示数F随位置变化的是（ ）
A．B．C． D．
【答案】B
【详解】由螺线管中电流的方向结合安培定则可知螺线管左端为S极，右端为N极，当上方磁体由左向右移动过程中与螺线管先吸引后排斥，且在左端吸引力最强弹簧测力计的示数最大，逐渐向右移动的过程中吸引能力逐渐减弱到排斥，所以弹簧测力计的示数会从开始最大的位置逐渐减小，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7．一次家庭探究活动中，小金将一个蹄形磁体放到正在发光的灯泡外边，惊讶地发现灯丝在不停地晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是（ ）
A．灯丝晃动说明灯丝中的电流方向不变 B．灯丝晃动时将机械能转化为电能
C．灯丝晃动是由于磁体能吸引钨这种金属 D．灯丝晃动是由于磁场对电流的作用
【答案】D
【详解】A．灯丝晃动说明受到力的方向改变，因而灯丝中的电流方向改变了的，故A错误；
B．灯丝晃动时，将电能转化为机械能，故B错误；
C．灯丝的钨不是磁性材料，磁体不能吸引这种金属，故C错误；
D．灯丝晃动是由于磁场对电流有力的作用，故D正确。
故选D。
8．磁悬浮音箱（图甲）深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有电磁铁，原理如图乙。下列关于音箱能够悬浮在空中的原理，解释正确的是（ ）
A．利用了同名磁极相互排斥的原理，A是磁铁的N极
B．利用了异名磁极相互吸引的原理，A是磁铁的N极
C．利用了同名磁极相互排斥的原理，A是磁铁的S极
D．利用了异名磁极相互吸引的原理，A是磁铁的S极
【答案】A
【详解】由安培定则知道，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上端，则通电螺线管的下端为S极、上端为N极，磁悬浮音箱利用了同名磁极相互排斥的原理，所以音箱底部磁体的A端应该是N极，故A正确，BCD错误。
故选A。
9．一通电螺线管通过如图所示的电流时，小磁针处于静止状态，请涂黑小磁针的N极。
【答案】
【详解】根据安培定则，右手四指顺着电流方向握住螺线管，大拇指所示的方向为N极，即左端为N极，根据磁极间作用的规律，小磁针左端为S，右端为N，如图所示
10．如图是课堂上老师的演示实验。在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针顺时针转动了。某同学看了实验后想到：小磁针转动肯定是因为受到力的作用。这个力是谁施加给它的呢？他认为有这几种可能：可能是风吹；可能是小磁针旁磁体的吸引；还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场。
（1）该同学得出“小磁针转动肯定是因为受到力的作用”的结论，其依据是 ；
（2）老师在其他实验条件不变的情况下，改变通电直导线的电流方向，闭合开关后小磁针 ；（选填“顺时针转动”、“逆时针转动”或“静止不转动”）
（3）老师在其他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 。〔选“顺时针转动”、“逆时针转动”或“静止不转动”〕
【答案】 力是改变物体运动状态的原因 逆时针转动 逆时针转动
【详解】（1）[1]力是改变物体运动状态的原因，小磁针由静止开始转动，由此可以得出小磁针受到了力的作用。
（2）[2]闭合开关，原来静止的小磁针顺时针转动了；改变通电直导线的电流方向，导线周围的磁场方向也随着改变，所以闭合开关后，小磁针逆时针转动。
（3）[3]由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反，故把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后小磁针逆时针转动。
11．小敏设计了如图所示的实验。在桌子边上放一条形磁铁，用细线系一回形针缠在桌边适当位置的石头上，使回形针由于被磁铁吸引而与磁铁保持一段距离。将被探究的物体放入回形针与条形磁铁之间，如果出现 现象，说明该物质是能阻断磁场的。如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转。你认为磁针的N极会向 （选填“纸内”或“纸外”）偏转。
【答案】 回形针掉落 纸外
【详解】[1]由受力分析可知，回形针受重力、绳子的拉力、磁铁对回形针的吸引力，回形针在重力、拉力和吸引力的作用下处于平衡状态，如果阻断磁场，则磁铁不再吸引回形针，回形针受力不平衡，于是会掉落。
[2]由图可知电流方向向右时，小磁针N极向纸内偏转，当电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，电流方向与电子运动方向相反，电流方向向左，电流方向发生改变，磁场方向发生改变，小磁针受力方向发生改变，故小磁针N极向纸外偏转。
12．科技为生活服务，如图甲是一个悬浮盆栽，图乙是其原理的简单示意图（虚线框内为底座简图）。请回答下列问题：
（1）盆栽底部磁极为 极（选填“N”或“S”）。
（2）当给盆栽浇水后至下一次浇水前（忽略盆栽净重的增长），盆栽距离底座的高度变化是 。
A．变小 B．变大 C．先变小后变大 D．先变大后变小
【答案】 N B
【详解】（1）[1]根据电磁铁中的电流方向，运用安培定则得出电磁铁上端为N极，而盆栽悬浮在空中，所以电磁铁与盆栽底部相排斥，所以盆栽底部为N极。
（2）[2]当给盆栽浇水后至下一次浇水前，盆栽由于水的蒸发，其总质量会变小，根据G=mg可知，总重力减小，排斥力大于重力，使得盆栽向上移动，盆栽与底座的高度变大，故B正确。
【巩固提升】
13．如图所示为条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，则甲、乙、丙、丁的极性依次是（ ）
A．S、N、S、S B．N、N、S、N C．S、S、N、N D．N、S、N、N
【答案】D
【详解】根据图示的线圈绕向和电流从左端流入，右端流出，结合安培定则从而可以确定电磁铁的左端为S极，右端为N极。
在磁体的周围，磁感线从磁体的N极流向S极，所以永磁体甲的右端为N极；
根据磁感线的形状可知，两者相互排斥，是同名磁极，所以永磁体丁的左端为N极。
故选D。
14．如图给直导线通电后小磁针发生偏转，下列说法正确的是（ ）
A．小磁针的端为N极 B．处磁场强度强于处
C．直导线的磁场形状为三个同心圆 D．移去小磁针后，直导线周围磁场消失
【答案】A
【详解】A．根据右手定则可知小磁针的a端的磁极与磁感线的方向相反，故为小磁针的S极；b端的磁极与磁感线的方向相反同，故为小磁针的N极；故A正确；
B．处比处磁感线密，故处磁场强度强于处磁场强度，故B错误；
C．磁感线只是用来形象的描述直导线的磁场存在的，此图中只画出了三条，还有许多磁感线未画出来，故C错误；
D．该磁场由电流产生，移去小磁针后，直导线周围仍然有磁场，故D错误。
故选A。
15．如图所示，电磁铁左侧的C为条形磁铁，右侧的D为铁棒，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A为电源正极，则C被排斥，D被吸引
C．若B为电源正极，则C，D都被排斥
D．若B为电源正极，则C被吸引，D被排斥
【答案】B
【详解】AB．若A为电源正极，那么线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向向下，大拇指指向右端，则右端为电磁铁的N极，左端为S极。根据“同名磁极相互排斥”可知，此时C被排斥，而D被吸引，故A错误，B正确；
CD．若B为电源负极，那么线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向向上，大拇指指向左端，则左端为电磁铁的N极，右端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知，此时C被吸引，D被吸引，故CD错误。
故选B。
16．如图，电磁铁的左下方有条形磁铁，在弹簧测力计作用下向右沿水平方向匀速直线运动。闭合开关，当条形磁铁从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁的下端为S极
B．条形磁铁对地面的摩擦力逐渐增大
C．若逐渐向下移动滑片，电磁铁的磁性逐渐增强
D．若只改变电源正负极，弹簧测力计的拉力不变
【答案】B
【详解】A．电流从电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端是N极，故A错误；
B．当条形磁铁从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁对地面的压力变大，接触面的粗糙程度不变，摩擦力逐渐变大，故B正确；
C．若滑动变阻器的滑片逐渐向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由可知电路中的电流减小，则电磁铁的磁性减弱，故C错误；
D．若只改变电源正负极，电流的方向发生了变化，电磁铁的磁性也会发生变化，电磁铁的下端为S极，异名磁极相互吸引，使得条形磁铁对地面的压力减小，接触面的粗糙程度不变，摩擦力会变小，所以弹簧秤的拉力会逐渐变小，故D错误。
故选B。
17．如图甲所示，电子沿着水平方向平行地飞过小磁针正上方时，小磁针的N极向纸外发生偏转。若将一通电直导线放在小磁针正上方或正下方，如图乙所示（图中只画出了通电直导线放在小磁针正上方的情况），请你根据图甲的实验现象，判断下列对乙的分析，正确的是（不考虑地磁场的影响）（ ）
A．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的S极向上发生偏转
B．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的S极向纸内发生偏转
C．通电直导线放在小磁针正下方时，小磁针的N极向纸内发生偏转
D．通电直导线放在小磁针正上方和正下方时，小磁针的N极偏转方向相反
【答案】D
【详解】AB．甲图中，一束电子沿着水平方向平行向右飞过小磁针上方时，因电子定向移动形成电流，且负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，故此时电流的方向是从右到左，由题知小磁针的N极向纸外发生偏转；乙图中，通电直导线放在小磁针正上方，电流的方向与甲图相反，由于电流产生的磁场方向与电流的方向有关，所以小磁针所在位置的磁场方向与甲图相反，则小磁针的N极向纸内发生偏转；小磁针的S极向纸外发生偏转，故AB错误；
C．乙图中，若通电直导线放在小磁针正下方，因通电直导线上方和下方的磁场方向相反，所以可知小磁针的N极会向纸外发生偏转，故C错误；
D．通电直导线放在小磁针正上方和正下方时，因通电直导线上方和下方的磁场方向相反，所以可知小磁针的N极的偏转方向相反，故D正确。
故选D。
18．在如下图中，开关闭合后，螺线管A、B能够相互远离，请画出螺线管B的绕线（大致画出5匝即可），并标出图中小磁针C的北极（用N表示）。
【答案】
【详解】根据安培定则可知，A螺线管右端为N极，根据磁极间的作用可知，小磁针C的北极在左侧；螺线管A、B能够相互远离，磁极间同名磁极相互排斥，则螺线管B左端为N极，由安培定则可知螺线管的电流向上，作图如下所示：
19．小明用自制电磁小船对地磁场的方向进行判断，如图所示，闭合开关S，将小船按如图放在平静的水中，发现船头慢慢转动，但小船最后停止的位置并不是正南或正北。
（1）要使小船运动更加灵敏，可以将滑动变阻器滑片往 （填“左”或“右”）移动；
（2）将小船按如图所示放在平静的水中后，船头偏转的方向是 （填“顺时针”或“逆时针”）；
（3）小船最后的指向不是正南或者正北的原因是地球存在着 。
【答案】 左 顺时针 磁偏角
【详解】（1）[1]根据安培定则的内容判定线电流的磁感线的方法和题中图片可知：右手握住导线，让弯曲的四指指尖向上，此时，大拇指所指的方向是左端，左端就是通电螺线管的N极，右端（船头）是S极；要使小船运动更加灵敏，必须增大电磁铁的磁场，即增大电流减小电阻，将滑动变阻器滑片往左移动。
（2）[2]将小船按如图所示放在平静的水中后，因为船头为电磁铁的S极，所以最终它会指向南方，船头偏转的方向是顺时针。
（3）[3]地磁的北方与地图所指示的地理北方产生的夹角叫做磁偏角，小船最后的指向不是正南或者正北的原因是地球存在着磁偏角。
20．根据古文《论衡 是应篇》中的记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上。
（1）如图（甲）所示，当磁勺在正确指南时，其A端为该磁体的 （N/S）极；
（2）1952年，中国科学院物理研究所尝试制作一具司南，如（乙）所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，可知该磁石的N极为图中的 （选填B、C、D、E）端；
（3）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，为使其指向更准确，应选用较为 （选填“光滑”或“粗糙”）的底座；
（4）为达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近一电磁铁，如图（丙）所示，闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引，由此增加磁勺的磁性，H为电源的 极。
【答案】 S B 光滑 负
【详解】（1）[1]当磁勺在正确指南时，其柢（握柄）指南，南为地磁的N极，则A端为该磁体的S极。
（2）[2]根据磁感线的分布可知，磁感线由N极出发回S极，该磁石的N极为图中的B端。
（3）[3]为使磁勺指向更准确，需减小磁勺与接触面的摩擦力，因此应选用较为光滑的底座。
（4）[4]已知磁勺的握柄为S极，磁勺和电磁铁相互吸引，电磁铁的下端为N极，由安培定则可知，H为电源的负极。
21．“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：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用
（1）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 ；
（2）老师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”）；
（3）得出实验结论后，他将四条彼此绝缘的通电直导线在同一平面内，四根导线中的电流大小相等，要使四根导线所围矩形中心处O点的磁场增强，电流被切断的应是 。
【答案】 磁针偏转的方向不变 改变 I4
【详解】（1）[1]如果乙正确，他们调换电池的正负极，改变电流的方向，磁场方向改变，小磁针偏转方向改变；如果甲同学的假设是正确的，磁针偏转的方向不变。
（2）[2]由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反，当小磁针从下方移到上方之后，小磁针的转动方向会相反。
（3）[3]根据右手螺旋定则来确定通电导线周围磁场的分布，以点代表磁场指向纸外，叉代表磁场指向纸内，各导线在各个区域产生的磁场方向如图所示：
导线1、2、3在中心O产生的磁场方向都是垂直纸面向里，只有导线4产生的磁场的方向向外，根据磁场的叠加可知，要使O的磁场增强，应切断I4。
22．丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场（如图①所示），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所示，通电前静止的小磁针为南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线，使通电时小磁针发生明显的偏转，直导线所指的方向应为 （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大小I1、I2，导线的长度L，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下表所示。
实验次数 L/m I1/A I2/A r/m F/N
1 1 0.2 0.2 0.1 1.0×10-7
2 1 0.1 0.2 0.1 0.5×10-7
3 1.5 0.2 0.2 0.1 1.5×10-7
4 1 0.2 0.2 0.05 2.0×10-7
5 1.5 0.2 0.4 0.1 3.0×10-7
分析表格实验数据，可获得的结论是 。（其中一个）
【答案】 南北方向 相互排斥 见解析
【详解】（1）[1]由于小磁针受到地磁场的作用，要指南北方向，为了观察到明显的偏转现象，应使电流产生的磁场方向为东西方向，故应把直导线南北方向放置。
（2）[2]电流产生的磁场方向是由电流的方向决定的，当一个通电导体中电流的方向改变时，它产生的磁场方向也会发生改变；而磁场对通电导体的作用力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，另一个通电导体中电流的方向不变，但磁场的方向变化了，它受到的磁场力的方向就会改变，所以改变其中一根导线的电流方向，产生的实验现象是两根导线将会相互排斥。
（3）[3]分析1、3实验可知：在两个导线中电流大小和导线之间的距离r相同时，导线越长，平行通电导线之间相互作用力F越大，说明其他条件不变时，平行通电导线之间作用力的大小F与导线的长度有关。
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1.2 电生磁（分层训练）
【基础达标】
1．关于条形磁体、地磁场和通电螺线管的磁场，下面四图描述错误的是（ ）
A． B． C． D．
2．下列选项图中小磁针静止时N极指向正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．小明利用如图装置探究通电导线周围的磁场分布，通电后多次敲击塑料板，他观察到铁粉的分布情况是（图中“●”表示导线的位置）（ ）
A． B． C． D．
4．如图某科学兴趣小组在实验室模拟奥斯特实验，该实验说明了（ ）
A．小磁针在没有磁场时也会转动
B．通电导体周围存在磁场
C．磁场的转动会产生电流
D．磁场方向与电流大小有关
5．小科家有一个磁悬浮地球仪，它主要有底座和塑料材质制成的地球仪两部分组成，底座内部装有金属线圈。小科发现： 只有底座通电后电地球仪才悬浮在空中（如图） 。任意转动地球仪，当地球仪稳定时， 它的北极总在上方。据此小科判断， 其中不正确的是（ ）
A．磁悬浮地球仪利用了电流的磁效应
B．地球仪内部中肯定有磁铁
C．地球仪利用同名磁极互相排斥而悬浮
D．地球仪北极指向是受地磁场作用的结果
6．如图所示，在电磁铁上方，有挂在弹簧测力计上的小磁体（下部N极）。当闭合开关，小何提着弹簧测力计向右缓慢移动，挂在弹簧测力计上的小磁体下端，沿图示水平路线从A缓慢移到B。则图乙中能反映弹簧测力计示数F随位置变化的是（ ）
A． B． C． D．
7．一次家庭探究活动中，小金将一个蹄形磁体放到正在发光的灯泡外边，惊讶地发现灯丝在不停地晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是（ ）
A．灯丝晃动说明灯丝中的电流方向不变
B．灯丝晃动时将机械能转化为电能
C．灯丝晃动是由于磁体能吸引钨这种金属
D．灯丝晃动是由于磁场对电流的作用
8．磁悬浮音箱（图甲）深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有电磁铁，原理如图乙。下列关于音箱能够悬浮在空中的原理，解释正确的是（ ）
A．利用了同名磁极相互排斥的原理，A是磁铁的N极
B．利用了异名磁极相互吸引的原理，A是磁铁的N极
C．利用了同名磁极相互排斥的原理，A是磁铁的S极
D．利用了异名磁极相互吸引的原理，A是磁铁的S极
9．一通电螺线管通过如图所示的电流时，小磁针处于静止状态，请涂黑小磁针的N极。
10．如图是课堂上老师的演示实验。在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针顺时针转动了。某同学看了实验后想到：小磁针转动肯定是因为受到力的作用。这个力是谁施加给它的呢？他认为有这几种可能：可能是风吹；可能是小磁针旁磁体的吸引；还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场。
（1）该同学得出“小磁针转动肯定是因为受到力的作用”的结论，其依据是 ；
（2）老师在其他实验条件不变的情况下，改变通电直导线的电流方向，闭合开关后小磁针 ；（选填“顺时针转动”、“逆时针转动”或“静止不转动”）
（3）老师在其他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 。〔选“顺时针转动”、“逆时针转动”或“静止不转动”〕
11．小敏设计了如图所示的实验。在桌子边上放一条形磁铁，用细线系一回形针缠在桌边适当位置的石头上，使回形针由于被磁铁吸引而与磁铁保持一段距离。将被探究的物体放入回形针与条形磁铁之间，如果出现 现象，说明该物质是能阻断磁场的。如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转。你认为磁针的N极会向 （选填“纸内”或“纸外”）偏转。
12．科技为生活服务，如图甲是一个悬浮盆栽，图乙是其原理的简单示意图（虚线框内为底座简图）。请回答下列问题：
（1）盆栽底部磁极为 极（选填“N”或“S”）。
（2）当给盆栽浇水后至下一次浇水前（忽略盆栽净重的增长），盆栽距离底座的高度变化是 。
A．变小 B．变大 C．先变小后变大 D．先变大后变小
【巩固提升】
13．如图所示为条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，则甲、乙、丙、丁的极性依次是（ ）
A．S、N、S、S B．N、N、S、N C．S、S、N、N D．N、S、N、N
14．如图给直导线通电后小磁针发生偏转，下列说法正确的是（ ）
A．小磁针的端为N极
B．处磁场强度强于处
C．直导线的磁场形状为三个同心圆
D．移去小磁针后，直导线周围磁场消失
15．如图所示，电磁铁左侧的C为条形磁铁，右侧的D为铁棒，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A为电源正极，则C被排斥，D被吸引
C．若B为电源正极，则C，D都被排斥
D．若B为电源正极，则C被吸引，D被排斥
16．如图，电磁铁的左下方有条形磁铁，在弹簧测力计作用下向右沿水平方向匀速直线运动。闭合开关，当条形磁铁从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁的下端为S极
B．条形磁铁对地面的摩擦力逐渐增大
C．若逐渐向下移动滑片，电磁铁的磁性逐渐增强
D．若只改变电源正负极，弹簧测力计的拉力不变
17．如图甲所示，电子沿着水平方向平行地飞过小磁针正上方时，小磁针的N极向纸外发生偏转。若将一通电直导线放在小磁针正上方或正下方，如图乙所示（图中只画出了通电直导线放在小磁针正上方的情况），请你根据图甲的实验现象，判断下列对乙的分析，正确的是（不考虑地磁场的影响）（ ）
A．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的S极向上发生偏转
B．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的S极向纸内发生偏转
C．通电直导线放在小磁针正下方时，小磁针的N极向纸内发生偏转
D．通电直导线放在小磁针正上方和正下方时，小磁针的N极偏转方向相反
18．在如下图中，开关闭合后，螺线管A、B能够相互远离，请画出螺线管B的绕线（大致画出5匝即可），并标出图中小磁针C的北极（用N表示）。
19．小明用自制电磁小船对地磁场的方向进行判断，如图所示，闭合开关S，将小船按如图放在平静的水中，发现船头慢慢转动，但小船最后停止的位置并不是正南或正北。
（1）要使小船运动更加灵敏，可以将滑动变阻器滑片往 （填“左”或“右”）移动；
（2）将小船按如图所示放在平静的水中后，船头偏转的方向是 （填“顺时针”或“逆时针”）；
（3）小船最后的指向不是正南或者正北的原因是地球存在着 。
20．根据古文《论衡 是应篇》中的记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上。
（1）如图（甲）所示，当磁勺在正确指南时，其A端为该磁体的 （N/S）极；
（2）1952年，中国科学院物理研究所尝试制作一具司南，如（乙）所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，可知该磁石的N极为图中的 （选填B、C、D、E）端；
（3）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，为使其指向更准确，应选用较为 （选填“光滑”或“粗糙”）的底座；
（4）为达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近一电磁铁，如图（丙）所示，闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引，由此增加磁勺的磁性，H为电源的 极。
21．“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：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用
（1）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 ；
（2）老师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”）；
（3）得出实验结论后，他将四条彼此绝缘的通电直导线在同一平面内，四根导线中的电流大小相等，要使四根导线所围矩形中心处O点的磁场增强，电流被切断的应是 。
22．丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场（如图①所示），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所示，通电前静止的小磁针为南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线，使通电时小磁针发生明显的偏转，直导线所指的方向应为 （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大小I1、I2，导线的长度L，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下表所示。
实验次数 L/m I1/A I2/A r/m F/N
1 1 0.2 0.2 0.1 1.0×10-7
2 1 0.1 0.2 0.1 0.5×10-7
3 1.5 0.2 0.2 0.1 1.5×10-7
4 1 0.2 0.2 0.05 2.0×10-7
5 1.5 0.2 0.4 0.1 3.0×10-7
分析表格实验数据，可获得的结论是 。（其中一个）
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