第 29 讲《14.5 磁场对通电导线的作用力》（分层练习）
-2023-2024 学年九年级物理全一册同步精品课堂北师大版）
（原卷版）
一、单选题
1．如图是教材上探究“磁场对通电导线的作用”的实验：把导线 ab 放入磁场里，接通电
源，让电流通过导线 ab，就能观察到导线 ab 的运动情况。下列操作不能改变导线 ab
原来运动方向的是（ ）
A．只把电源正负极对调接入电路，使通过 ab 的电流方向与原来相反
B．只把蹄形磁体上下磁极对调，使磁场方向与原来相反
C．使通过 ab 的电流方向和磁场方向都相反
D．使磁场方向相反，同时增大通过 ab 的电流
2．如图所示实验情景中，用来研究磁场对电流作用的是
A． B．
C． D．
3．下列与电风扇工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
4．下图中标出了磁感应强度 B、电流 I 和其所受磁场力 F 的方向，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的内外侧用导线接入电路，圆心处放置
一块圆柱形磁铁，闭合开关后，发现水银逆时针流动，小明进行了如下操作：先对调电
源的正负极，再对调磁铁的南北极，则该操作中水银的流动情况是（ ）
A．一直顺时针流动
B．一直逆时针流动
C．先顺时针流动，再逆时针流动
D．先逆时针流动，再顺时针流动
6．如图甲，磁场对导体的力 F 竖直向上，用 Fab，Fcd，Fa'b'，Fc′d′分别表示图乙丙中闭
合开关时磁场对导体 ab、cd、a′b′、c′d′的力，则（ ）
A．Fab竖直向下，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向上，Fcd竖直向下
C．Fa′b′竖直向上，Fc′d′竖直向下 D．Fa′b′竖直向下，Fc′d′竖直向上
7．如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁
体可以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将（ ）
A．开始顺时针旋转 B．开始逆时针旋转
C．保持静止 D．以上三种情况都有可能
8．预防新冠病毒最有效的措施是打疫苗，如图所示的是我国生产的某种电动式无针注
射器工作示意图，通电时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药
液以接近声音的速度注入皮肤，下列能反映该注射器工作原理的是（ ）
A． B．
C．
D．
二、多选题
9．某同学研究磁场产生电流的实验情景如图所示。导体 AB、导线和电流计组成闭合电
路，导体 AB用绝缘细线悬挂置于蹄形磁体的磁场中，（导体 AB的运动方向用箭头表示，
没有箭头表示导体 AB 处于静止状态），观察电流计指针偏转情况。下列结论中合理的
是（ ）
A．由甲、乙两图可得电流的产生与导体 AB 是否切割磁感线无关
B．由乙、丙两图可得电流方向与导体 AB 切割磁感线方向有关
C．由丙、丁两图可得磁场方向与电流方向有关
D．导体 AB 不动，磁体左右运动，也能产生电流
10．图示为某电动机的原理图，EF、PQ 为螺线管，abcd 为电动机的线圈，OO '为转轴。
闭合开关，从 O 点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A．螺线管 F 端为 N 极，P 端为 N 极
B．螺线管 F 端为 S 极、P 端为 S 极
C．若将电源的正负极对调，从 O 点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D．若将电源的正负极对调，从 O 点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
11．同学们制作的神奇金属铜线转框如图所示，选用长度合适的金属铜线，剥去铜线两
端和中央部分的绝缘皮，弯成一个线框。将铜线中央裸露部分与一节干电池的正极接触；
干电池的负极贴放在位于水平桌面上的圆柱形物体上面，再将铜线框两端裸露出的部分
与圆柱形物体接触，这样铜线框就能绕电池持续转动。则下列说法中正确的是（ ）
A．一节干电池两端的电压为 2.5V
B．铜线框转动表明圆柱形物体具有导电性或磁性
C．铜线框转动是因为通电后受到了磁场力的作用
D．铜线框转动过程中是将机械能转化为了电能
12．某学校初三年级学生开展制作扬声器的项目式学习。学生们通过视频了解扬声器的
结构如图所示。在通电后，观察到纸盆振动，听到声音。磁场对通电导体的作用引起了
大家的好奇，于是设计如图所示实验进行探究。最终小组合作完成了扬声器的制作。关
于实验探究，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关，导体 AB 运动，说明磁场对通电导体有力的作用
B．只改变磁场的方向，通电导体在磁场中的受力方向发生改变
C．只改变电流的方向，通电导体在磁场中的受力方向不发生改变
D．通电导体在磁场中运动，消耗了电能，得到了机械能
三、填空题
13．丹麦物理学家奥斯特通过实验证明电流周围 ，那么将通电直导线 cd 自由
悬挂在另一固定通电导线 ab 下方，你猜想导线 cd （选填“会”或“不会”）移动，
请你说出猜想依据的物理知识： 。
14．如图所示，要改变通电导体 AB 在磁场中的受力方向，可以通过改变电流方向或改
方向来实现．通电导线在磁场中运动，消耗了电能，得到了 能．
15．如图所示，某同学在探究通电导体在磁场中会受到力的作用的实验中，用两根水平
且平行的金属轨道把一根直导体 ab 支起来，并让这根导体处于蹄形磁体的磁场中。该
同学调节滑动变阻器滑片 P 的位置，闭合开关后，发现直导体保持静止，读出此时电流
表的示数为 I1；然后该同学改变滑动变阻器滑片 P 的位置，闭合开关后，发现直导体在
磁场中由静止开始沿轨道运动起来，读出此时电流表的示数为 I2；且 I2 >I1。该同学探
究的问题是：通电导体在磁场中所受力的大小与 是否有关。
16．如图所示，是灵敏电流计内部结构示意图，它的工作原理是利用通电导体在
中会受到力的作用，使指针发生偏转。此时如果改变线圈中的电流方向，指针的偏转方
向 （选填“会”或“不会”）发生改变。
17．当电流通过灯丝，白炽灯的灯丝就会发热发光。小明向同学介绍自己观察白炽灯的
新发现：将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示，可以观察到灯丝晃动。你认为小
明的发现是 （填“真的”或“假的”），支持你观点的理由是： 。
18．如图所示，探究通电螺线管外部磁场的方向，闭合开关，小磁针发生偏转，说明通
电螺线管周围有 ，由小磁针静止时 极的指向确定磁场方向；调换电源正负
极，小磁针偏转方向改变，说明磁场方向与 有关．
四、实验题
19．小华用如图所示的电路，探究“通电导体在磁场中的受力方向与导体中电流方向是
否有关”。主要探究过程如下：
①闭合开关后，观察导体 ab 的运动方向，并记录在表格中。
②断开开关，把蹄形磁铁磁极对调，同时把电源的正、负极对调后接入电路。闭合开
关，观察导体 ab 的运动方向，并记录在表格中。
请根据实验目的和探究过程回答下列问题：
（1）小华的探究过程中存在的问题： 。
（2）请你针对小华探究过程中存在的问题，写出改正措施： 。
20．某实验小组用外形相同的实心铝棒和铁棒及其他器材组成如图所示装置，探究磁场
对通电导体的作用。
（1）为了让静止的金属棒在受力后更容易发生运动，金属导轨上应该放置 （选
填“铝”或“铁”）棒；
（2）闭合开关 S 后，发现金属棒向左运动；断开开关，将连接电源正负极的导线对调，
闭合开关后，发现金属棒向右运动。由此可知：金属棒受力运动的方向与 有关；
（3）生活中的 （选填“手摇式自发电手电筒”“电风扇”或“电灯泡”）就是利用
了该实验所揭示的原理工作的。
21．(1)如图甲所示是某种压电陶瓷片外形，用导线把金属振动片和压电陶瓷片分别与电
压表的正、负接线柱连接，当用拇指与食指挤压压电陶瓷片和金属振动片的两面时，电
压表的指针就会偏转，如图乙所示。这说明在压电陶瓷片与金属振动片之间产生了电压。
请你根据这一现象提出一个可以探究的问题： ；
(2)如图所示，是小东做通电导体在磁场中受力的实验。他将铝棒放在磁场中的轨道上，
闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器滑片 P，铝棒都不动。请你分析并写出两条发生
这种现象的可能原因。
原因一： ；
原因二： ；
(3)实验桌上有条形磁铁、铜、铁、铝的圆柱体各一个，铁钉若干。小欢同学在探究磁现
象时进行了如下实验：①用条形磁铁的一端靠近铁钉，能够发生吸引。②分别用铜、
铁、铝圆柱体的各个部分靠近铁钉，都不能发生吸引。③把铁圆柱体放在条形磁铁下
端并保持接触，结果在铁圆柱的下端可以吸引铁钉（如图所示）。针对这一现象，小欢
认为，是由于铁圆柱体被磁化，所以吸引铁钉；而小林却认为是条形磁铁的吸引的铁钉，
不是铁柱被磁化。请你设计实验证明，是铁块被磁化而吸引铁钉的 。
22．图所示是研究磁场对通电导体的作用的实验装置。小云用该装置进行实验的步骤如
下：首先将导线 AB 放入磁场中，闭合开关后，发现导线 AB 受力发生运动；然后，断
开开关，保持磁体 N 极和 S 极的位置和导线 AB 的位置不变，将电源的正负极对调，闭
合开关后，导线 AB 中的电流方向改变，发现导线 AB 受力发生运动的方向与第一次运
动方向相反。请你根据小云的实验步骤及现象，写出她所探究的问题： 。
五、科普阅读题
23．请阅读《手机里的“指南针”》回答问题．
手机里的“指南针”
智能手机里面“指南针”可以像真实小磁针一样指示方向（如图左所示），但手机中并不
存在真实的小磁针，发挥小磁针作用的是一个能对磁场做出反应的电子罗盘．有一种电
子罗盘是利用 “霍尔效应”制成的“磁传感器”．
如图右所示，通电长方体金属导体在磁场 B 中时，会受到磁场力的作用，而金属导体
中的电流是由自由电子定向移动形成的，因此其微观本质上是电子受到了磁场力的作用，
于是这些电子就在磁场力的作用下运动到导体的后表面 D，从而使后表面 D 带上负电
荷；而前表面 C 因缺少了电子，带上了正电荷．由于 C、D 表面带有不同种电荷，因
此在 C、D 两表面之间就形成一定的电压，这就是霍尔效应．
通过实验可知，电流越大、磁场越强，C、D 两表面间的电压就越大，即霍尔效应越显
著．在电流和磁场一定时，“霍尔效应”的显著程度还与导体在磁场中的方位有关，导体
中电流 I 的走向与磁场方向的夹角越接近垂直，霍尔效应越显著．手机中的电子罗盘
（磁传感器）正是利用这一物理原理制成的．
手机都有 GPS 定位功能，还有必要装电子罗盘吗？很有必要！因为在森林里或者大厦
林立的地方，手机很有可能接收不到 GPS 信号，而有了电子罗盘就可以保障你不会迷
失方向，毕竟地球磁场是无处不在的．
手机外部强磁体会不会影响手机内部电子罗盘的功能呢？答案是肯定的．靠近手机的强
磁体会影响手机中的电子罗盘的正常工作．更糟糕的是，如果把强磁体紧靠手机放置，
手机内部的铁质元器件会被磁化，成为磁体，给校正电子罗盘带来困难．有些用户可能
会认为这无所谓，因为自己不常使用电子罗盘，但这并不意味着手机中其他功能的应用
不依赖电子罗盘．例如有些地图软件就是利用电子罗盘来判断手机朝向的．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）对于将强磁铁紧靠智能手机放置的后果，下列说法中正确的是 ．（选填选项
前的字母）
A．将手机内部的铁质元器件磁化，对电子罗盘的校正带来困难
B．只是暂时性影响手机的电子罗盘工作，移开磁铁后一切恢复正确
C．只会影响手机中的电子罗盘，对于手机的听筒、话筒不会产生任何影响
D．手机中的电子罗盘并不是小磁针，所以不会对手机产生任何影响
（2）微观上运动的电子受到磁场力的作用，与下列 图所示实验的原理最为相
似．（选填图下面的字母）
（3）请你猜想霍尔效应还能有哪些应用 ？第 29 讲《14.5 磁场对通电导线的作用力》（分层练习）
-2023-2024 学年九年级物理全一册同步精品课堂北师大版）
（解析版）
一、单选题
1．如图是教材上探究“磁场对通电导线的作用”的实验：把导线 ab 放入磁场里，接通电
源，让电流通过导线 ab，就能观察到导线 ab 的运动情况。下列操作不能改变导线 ab
原来运动方向的是（ ）
A．只把电源正负极对调接入电路，使通过 ab 的电流方向与原来相反
B．只把蹄形磁体上下磁极对调，使磁场方向与原来相反
C．使通过 ab 的电流方向和磁场方向都相反
D．使磁场方向相反，同时增大通过 ab 的电流
【答案】C
【解析】A．只把电源正负极对调接入电路，使通过 ab 的电流方向与原来相反，可以
改变导体的受力方向，故 A 不符合题意；
B．只把蹄形磁体上下磁极对调，使磁场方向与原来相反，可以改变导体的受力方向，
故 B 不符合题意；
C．使通过 ab 的电流方向和磁场方向都相反，导体的受力方向不变，故 C 符合题意；
D．使磁场方向相反，可以改变导体的受力方向，增大通过 ab 的电流不影响导体的受
力方向，故 D 不符合题意。
故选 C。
2．如图所示实验情景中，用来研究磁场对电流作用的是
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A、该线圈在磁场中转动时，电流表中产生了感应电流，即用来研究电磁感应
现象的，故 A 不符合题意；B、导体棒在磁场中运动时，电流表中产生了感应电流，即
用来研究电磁感应现象的，故 B 不符合题意；C、该实验是奥斯特实验，说明了通电导
线周围存在着磁场，故 C 不符合题意；D、通电后，导体棒在磁场中发生运动，是研究
通电导线在磁场中受磁场力的，故 D 符合题意；故选 D．
点睛：通电导体在磁场中受到力的作用，装置中必须有磁场和电流，分析各选项的装置，
找出符合要求的答案．
3．下列与电风扇工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A．电风扇的核心部件是电动机，其原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
图中没有电源，是电磁感应现象的实验装置，故 A 不符合题意；
B．该图是探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故 B 不符合题意；
C．图中是奥斯特实验的装置，证明了电流可以产生磁场，故 C 不符合题意；
D．该图有电源，是电动机的原理图，即通电导体在磁场中受力运动，故 D 符合题意。
故选 D。
4．下图中标出了磁感应强度 B、电流 I 和其所受磁场力 F 的方向，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】左手定则是将左手掌摊平，让磁感线穿过手掌心，四指指向电流方向，则大拇
指所指方向为磁场力的方向。
A．根据左手定则，磁场力 F 的方向竖直向上，故 A 正确；
B．根据左手定则，磁场力的方向竖直向上，故 B 错误；
C．图示中，电流方向与磁场方向平行，不受到磁场力的作用，故 C 错误；
D．根据左手定则，磁场力的方向垂直纸面向外，故 D 错误。
故选 A。
5．如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的内外侧用导线接入电路，圆心处放置
一块圆柱形磁铁，闭合开关后，发现水银逆时针流动，小明进行了如下操作：先对调电
源的正负极，再对调磁铁的南北极，则该操作中水银的流动情况是（ ）
A．一直顺时针流动
B．一直逆时针流动
C．先顺时针流动，再逆时针流动
D．先逆时针流动，再顺时针流动
【答案】C
【解析】水银是导体，水银的内外侧用导线接入电路通过电流后，会在磁场中受力而运
动起来。通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，对调电源的正负极
后，电流方向发生改变，因此水银受力方向改变，水银沿顺时针方向流动；再对调磁铁
的南北极，磁场方向改变，则水银受力方向再一次改变，此时水银沿逆时针方向流动，
故 ABD 不符合题意，C 符合题意。
故选 C。
6．如图甲，磁场对导体的力 F 竖直向上，用 Fab，Fcd，Fa'b'，Fc′d′分别表示图乙丙中闭
合开关时磁场对导体 ab、cd、a′b′、c′d′的力，则（ ）
A．Fab竖直向下，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向上，Fcd竖直向下
C．Fa′b′竖直向上，Fc′d′竖直向下 D．Fa′b′竖直向下，Fc′d′竖直向上
【答案】D
【解析】AB．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，已知甲图中磁场对导体
的力 F 竖直向上，乙图中磁场方向与甲图一致，而导体 ab 电流方向与甲图相反，所以
Fab方向竖直向下，导体 cd 电流方向与甲图一致，所以 Fcd方向竖直向上，故 AB 错误；
CD．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，甲图中磁场对导体的力 F 竖直向
上，图丙磁场方向与图甲相反，导体 a′b′电流方向与图甲相同，所以 Fa′b′竖直向下，导
体 c′d′电流方向与图甲相反，所以 Fc′d′竖直向上，故 C 错误，D 正确。
故选 D
7．如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁
体可以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将（ ）
A．开始顺时针旋转 B．开始逆时针旋转
C．保持静止 D．以上三种情况都有可能
【答案】B
【解析】线圈通电后，受磁场力作用，线圈开始顺时针旋转；如果线圈是固定的，根据
静止和运动的相对性可知，则线圈通电后，磁体开始逆时针旋转，故 B 符合题意，ACD
不符合题意。
故选 B。
8．预防新冠病毒最有效的措施是打疫苗，如图所示的是我国生产的某种电动式无针注
射器工作示意图，通电时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药
液以接近声音的速度注入皮肤，下列能反映该注射器工作原理的是（ ）
A． B．
C．
D．
【答案】C
【解析】根据题意可知，电动式无针注射器是依靠磁场对通电线圈有力的作用，利用了
药液的惯性，将药液快速“注入”皮肤的，这与电动机的原理相同；
A．由图可知，图中探究的是异名磁极相互吸引，与注射器工作原理不相同，故 A 不符
合题意；
B．该装置是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，利用的是电流的磁效应，与注射器
工作原理不相同，故 B 不符合题意；
C．闭合开关，通电导体在磁场中受到力的作用，与注射器工作原理相同，故 C 符合题
意；
D．闭合电路的线圈在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现
象，与注射器工作原理不相同，故 D 不符合题意。
故选C 。
二、多选题
9．某同学研究磁场产生电流的实验情景如图所示。导体 AB、导线和电流计组成闭合电
路，导体 AB用绝缘细线悬挂置于蹄形磁体的磁场中，（导体 AB的运动方向用箭头表示，
没有箭头表示导体 AB 处于静止状态），观察电流计指针偏转情况。下列结论中合理的
是（ ）
A．由甲、乙两图可得电流的产生与导体 AB 是否切割磁感线无关
B．由乙、丙两图可得电流方向与导体 AB 切割磁感线方向有关
C．由丙、丁两图可得磁场方向与电流方向有关
D．导体 AB 不动，磁体左右运动，也能产生电流
【答案】BD
【解析】A．由图甲和图乙可知，磁场方向相同，图甲中导体没有切割磁感线，电流计
指针没有偏转，没有产生电流，图乙中导体切割磁感线，电流计指针偏转，产生电流，
说明电流的产生与导体 AB 是否切割磁感线有关，故 A 不符合题意；
B．图乙和图丙中，磁场方向相同，不同的是导体切割磁感线的方向，感应电流的方向
不同，可以说明感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关，故 B 符合题意；
C．图丙和图丁中，导体切割磁感线的方向相同，不同的是磁场的方向，感应电流的方
向不同，可以说明感应电流的方向与磁场的方向有关，故 C 不符合题意；
D．导体 AB 不动，当磁体左右运动，相当于导体做切割磁感线运动，因此电路中会有
感应电流产生，故 D 符合题意。
故选 BD。
10．图示为某电动机的原理图，EF、PQ 为螺线管，abcd 为电动机的线圈，OO '为转轴。
闭合开关，从 O 点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A．螺线管 F 端为 N 极，P 端为 N 极
B．螺线管 F 端为 S 极、P 端为 S 极
C．若将电源的正负极对调，从 O 点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D．若将电源的正负极对调，从 O 点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
【答案】C
【解析】A．由图可知，电流从螺线管 EF 的左端流入，根据安培定则可知，E 端为 N
极，F 端为 S 极，故 A 不符合题意；
B．由图可知，电流从螺线管 PQ 的左端流入，根据安培定则可知，Q 端为 S 极，P 端
为 N 极，故 B 不符合题意；
CD．由题意知，闭合开关，此时从 O 点沿转轴观察，线圈顺时针转动；线圈受力转动
的方向与磁场方向和电流方向有关，若将电源的正负极对调，则螺线管中电流方向与原
来反向，根据安培定则可知，螺线管的磁极改变，且电动机线圈中的电流方向与原来相
反向，则线圈受到磁场力的方向不会发生改变，即从 O 点沿转轴观察，线圈仍顺时针
转动，故 C 符合题意，D 不符合题意。
故选 C。
11．同学们制作的神奇金属铜线转框如图所示，选用长度合适的金属铜线，剥去铜线两
端和中央部分的绝缘皮，弯成一个线框。将铜线中央裸露部分与一节干电池的正极接触；
干电池的负极贴放在位于水平桌面上的圆柱形物体上面，再将铜线框两端裸露出的部分
与圆柱形物体接触，这样铜线框就能绕电池持续转动。则下列说法中正确的是（ ）
A．一节干电池两端的电压为 2.5V
B．铜线框转动表明圆柱形物体具有导电性或磁性
C．铜线框转动是因为通电后受到了磁场力的作用
D．铜线框转动过程中是将机械能转化为了电能
【答案】BC
【解析】A．一节干电池两端的电压为 1.5V，故 A 选项错误；
B．铜线框转动表明圆柱形物体具有导电性或磁性，因为圆柱体提供了磁场，也是电路
的一部分，故具有导电性和磁性，故 B 选项正确；
C．铜线框转动是因为通电后受到了磁场力的作用，故 C 选项正确；
D．铜线框转动过程中是将电能转化为机械能，故 D 选项错误。
故选 BC。
12．某学校初三年级学生开展制作扬声器的项目式学习。学生们通过视频了解扬声器的
结构如图所示。在通电后，观察到纸盆振动，听到声音。磁场对通电导体的作用引起了
大家的好奇，于是设计如图所示实验进行探究。最终小组合作完成了扬声器的制作。关
于实验探究，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关，导体 AB 运动，说明磁场对通电导体有力的作用
B．只改变磁场的方向，通电导体在磁场中的受力方向发生改变
C．只改变电流的方向，通电导体在磁场中的受力方向不发生改变
D．通电导体在磁场中运动，消耗了电能，得到了机械能
【答案】ABD
【解析】A．闭合开关，导体 AB 中有电流通过时，开始运动，是因为通电导体 AB 在
磁场中受到力的作用，故 A 正确；
B．通电导体在磁场中受力的方向与电流方向及磁场方向有关，只改变磁场的方向，通
电导体在磁场中受到力的方向会发生改变，故 B 正确；
C．通电导体在磁场中受力方向与电流方向及磁场方向有关，只改变电流方向，通电导
体在磁场中的受力方向会发生改变，故 C 错误；
D．通电导体在磁场中运动，需要消耗电能，是电能转化为机械能，故 D 正确。
故选 ABD。
三、填空题
13．丹麦物理学家奥斯特通过实验证明电流周围 ，那么将通电直导线 cd 自由
悬挂在另一固定通电导线 ab 下方，你猜想导线 cd （选填“会”或“不会”）移动，
请你说出猜想依据的物理知识： 。
【答案】 存在磁场 会 通电导体在磁场中会受到力的作用
【解析】[1]丹麦物理学家奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，即电流周围存在磁场。
[2][3]将通电直导线 cd 自由悬挂在另一固定通电导线 ab 下方，ab 的周围会存在磁场，
通电直导线 cd 在 ab 的磁场中会受到力的作用而移动。
14．如图所示，要改变通电导体 AB 在磁场中的受力方向，可以通过改变电流方向或改
方向来实现．通电导线在磁场中运动，消耗了电能，得到了 能．
【答案】 磁场（磁感线或 NS 极） 机械
【分析】通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关；分析通电导线在磁
场中运动过程中能量转化．
【解析】通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关，电流方向、磁场方
向中的任何一个因素改变，通电导体在磁场中的受力方向就改变；通电导线在磁场中运
动，消耗了电能，产生机械能．
15．如图所示，某同学在探究通电导体在磁场中会受到力的作用的实验中，用两根水平
且平行的金属轨道把一根直导体 ab 支起来，并让这根导体处于蹄形磁体的磁场中。该
同学调节滑动变阻器滑片 P 的位置，闭合开关后，发现直导体保持静止，读出此时电流
表的示数为 I1；然后该同学改变滑动变阻器滑片 P 的位置，闭合开关后，发现直导体在
磁场中由静止开始沿轨道运动起来，读出此时电流表的示数为 I2；且 I2 >I1。该同学探
究的问题是：通电导体在磁场中所受力的大小与 是否有关。
【答案】电流大小
【解析】让导线处于蹄形磁体的磁场中，调节滑动变阻器滑片 P 的位置，闭合开关后，
发现直导体保持静止；改变滑动变阻器滑片 P 的位置，增大电流，发现直导体在磁场中
由静止开始沿轨道运动起来，所以研究的是通电导线在磁场中的受力大小与电流大小的
关系。
16．如图所示，是灵敏电流计内部结构示意图，它的工作原理是利用通电导体在
中会受到力的作用，使指针发生偏转。此时如果改变线圈中的电流方向，指针的偏转方
向 （选填“会”或“不会”）发生改变。
【答案】 磁场 会
【解析】[1][2]由题图中可看到电流通过线圈，即可得出是利用通电导体在磁场中受力
而转动，通电导体在磁场中的受力情况与电流方向和磁场方向有关，灵敏电流计中磁场
方向不变，当线圈中电流方向改变时，指针方向也随之改变。
17．当电流通过灯丝，白炽灯的灯丝就会发热发光。小明向同学介绍自己观察白炽灯的
新发现：将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示，可以观察到灯丝晃动。你认为小
明的发现是 （填“真的”或“假的”），支持你观点的理由是： 。
【答案】 真的 详见解析
【解析】[1][2]通电导体在磁场中受力运动，导体的受力方向与磁场方向和电流的方向
都有关，所以将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，因灯泡中有电流通过，并且是交流电，
所以灯丝会受到磁场力的作用，并且受力的方向在时刻改变，灯丝会抖动，故小明的发
现是真的。
18．如图所示，探究通电螺线管外部磁场的方向，闭合开关，小磁针发生偏转，说明通
电螺线管周围有 ，由小磁针静止时 极的指向确定磁场方向；调换电源正负
极，小磁针偏转方向改变，说明磁场方向与 有关．
【答案】 磁场 N 电流方向
【解析】小磁针在磁场中才会受到力的作用，所以小磁针发生偏转，说明通电螺线管周
围有力的作用；人们规定磁场方向为小磁针静止时 N 极的指向，所以通过小磁针静止
时 N 极的指向确定该点磁场的方向；调换电源正负极电流方向改变，磁针偏转方向改
变，所以说明磁场方向与电流方向有关．
四、实验题
19．小华用如图所示的电路，探究“通电导体在磁场中的受力方向与导体中电流方向是
否有关”。主要探究过程如下：
①闭合开关后，观察导体 ab 的运动方向，并记录在表格中。
②断开开关，把蹄形磁铁磁极对调，同时把电源的正、负极对调后接入电路。闭合开
关，观察导体 ab 的运动方向，并记录在表格中。
请根据实验目的和探究过程回答下列问题：
（1）小华的探究过程中存在的问题： 。
（2）请你针对小华探究过程中存在的问题，写出改正措施： 。
【答案】 没有控制磁场方向一定 见解析
【解析】（1）[1]由于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，
所以，探究“磁场对通电导体作用力的方向与导体中电流方向是否有关”时，应控制磁场
的方向不变，只改变电流方向；由题知，把蹄形磁铁上、下磁极调换一下，使通电导体
所处的磁场方向改变；所以，存在的问题是：没有控制磁场方向不变。
（2）[2]保持磁体 N 极和 S 极的位置不变，把电源的正、负极对调后接入电路，闭合开
关，观察导体 ab 的运动方向，记录在表格中。
20．某实验小组用外形相同的实心铝棒和铁棒及其他器材组成如图所示装置，探究磁场
对通电导体的作用。
（1）为了让静止的金属棒在受力后更容易发生运动，金属导轨上应该放置 （选
填“铝”或“铁”）棒；
（2）闭合开关 S 后，发现金属棒向左运动；断开开关，将连接电源正负极的导线对调，
闭合开关后，发现金属棒向右运动。由此可知：金属棒受力运动的方向与 有关；
（3）生活中的 （选填“手摇式自发电手电筒”“电风扇”或“电灯泡”）就是利用
了该实验所揭示的原理工作的。
【答案】 铝 电流方向 电风扇
【解析】（1）[1]探究磁场对电流作用时，因为磁体能够吸引磁性材料，因此通电导体不
能为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验，应该选择铝棒。
（2）[2]闭合开关 S 后，发现金属棒向左运动；断开开关，将连接电源正负极的导线对
调，闭合开关后，电流的方向发生改变，发现金属棒向右运动，可以得到金属棒受力运
动的方向与电流的方向有关。
（3）[3]手摇式自发电手电筒是利用电磁感应制成的，不符合题意；
电风扇主要装置是电动机，是利用磁场对通电导体有力的作用制成的，符合题意；
电灯泡是利用电流热效应工作的，将电能转化为光能和内能，不符合题意。
21．(1)如图甲所示是某种压电陶瓷片外形，用导线把金属振动片和压电陶瓷片分别与电
压表的正、负接线柱连接，当用拇指与食指挤压压电陶瓷片和金属振动片的两面时，电
压表的指针就会偏转，如图乙所示。这说明在压电陶瓷片与金属振动片之间产生了电压。
请你根据这一现象提出一个可以探究的问题： ；
(2)如图所示，是小东做通电导体在磁场中受力的实验。他将铝棒放在磁场中的轨道上，
闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器滑片 P，铝棒都不动。请你分析并写出两条发生
这种现象的可能原因。
原因一： ；
原因二： ；
(3)实验桌上有条形磁铁、铜、铁、铝的圆柱体各一个，铁钉若干。小欢同学在探究磁现
象时进行了如下实验：①用条形磁铁的一端靠近铁钉，能够发生吸引。②分别用铜、
铁、铝圆柱体的各个部分靠近铁钉，都不能发生吸引。③把铁圆柱体放在条形磁铁下
端并保持接触，结果在铁圆柱的下端可以吸引铁钉（如图所示）。针对这一现象，小欢
认为，是由于铁圆柱体被磁化，所以吸引铁钉；而小林却认为是条形磁铁的吸引的铁钉，
不是铁柱被磁化。请你设计实验证明，是铁块被磁化而吸引铁钉的 。
【答案】 电压的大小是否与压力的大小有关 磁铁的磁性太弱 电源电压
太低 见解析
【解析】(1)[1]如图甲所示是某种压电陶瓷片外形，用导线把金属振动片和压电陶瓷片
分别与电压表的正、负接线柱连接，当用拇指与食指挤压压电陶瓷片和金属振动片的两
面时，电压表的指针就会偏转，说明在压电陶瓷片与金属振动片之间产生了电压，可以
探究“电压的大小是否与压力的大小有关”，控制其他因素不变，通过改变压力观察电压
的变化。
(2)[2][3]如图所示，是小东做通电导体在磁场中受力的实验，他将铝棒放在磁场中的轨
道上，闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器滑片 P，铝棒都不动，说明铝棒受到的作
用力偏小，这个力与磁场强度、电流大小有关，则可能是磁铁的磁性太弱或电源电压太
低。
(3)[4]将铝圆柱体与条形磁铁接触后再接触铁钉，而铝圆柱体不能吸引铁钉，则说明不
是条形磁铁的磁性，而是铁圆柱体被磁化吸引的铁钉。
22．图所示是研究磁场对通电导体的作用的实验装置。小云用该装置进行实验的步骤如
下：首先将导线 AB 放入磁场中，闭合开关后，发现导线 AB 受力发生运动；然后，断
开开关，保持磁体 N 极和 S 极的位置和导线 AB 的位置不变，将电源的正负极对调，闭
合开关后，导线 AB 中的电流方向改变，发现导线 AB 受力发生运动的方向与第一次运
动方向相反。请你根据小云的实验步骤及现象，写出她所探究的问题： 。
【答案】通电导线在磁场中受力方向与电流方向的关系
【解析】将导线 AB 放入磁场中，闭合开关后，发现导线 AB 受力发生运动；然后，断
开开关，保持磁体 N 极和 S 极的位置和导线 AB 的位置不变，将电源的正负极对调，闭
合开关后，导线 AB 中的电流方向改变，发现导线 AB 受力发生运动的方向与第一次运
动方向相反，说明磁场方向不变时，导线电流发生改变，导线在磁场中受到的力的方向
也改变了，故该实验探究的是：通电导线在磁场中受力方向与电流方向的关系。
五、科普阅读题
23．请阅读《手机里的“指南针”》回答问题．
手机里的“指南针”
智能手机里面“指南针”可以像真实小磁针一样指示方向（如图左所示），但手机中并不
存在真实的小磁针，发挥小磁针作用的是一个能对磁场做出反应的电子罗盘．有一种电
子罗盘是利用 “霍尔效应”制成的“磁传感器”．
如图右所示，通电长方体金属导体在磁场 B 中时，会受到磁场力的作用，而金属导体
中的电流是由自由电子定向移动形成的，因此其微观本质上是电子受到了磁场力的作用，
于是这些电子就在磁场力的作用下运动到导体的后表面 D，从而使后表面 D 带上负电
荷；而前表面 C 因缺少了电子，带上了正电荷．由于 C、D 表面带有不同种电荷，因
此在 C、D 两表面之间就形成一定的电压，这就是霍尔效应．
通过实验可知，电流越大、磁场越强，C、D 两表面间的电压就越大，即霍尔效应越显
著．在电流和磁场一定时，“霍尔效应”的显著程度还与导体在磁场中的方位有关，导体
中电流 I 的走向与磁场方向的夹角越接近垂直，霍尔效应越显著．手机中的电子罗盘
（磁传感器）正是利用这一物理原理制成的．
手机都有 GPS 定位功能，还有必要装电子罗盘吗？很有必要！因为在森林里或者大厦
林立的地方，手机很有可能接收不到 GPS 信号，而有了电子罗盘就可以保障你不会迷
失方向，毕竟地球磁场是无处不在的．
手机外部强磁体会不会影响手机内部电子罗盘的功能呢？答案是肯定的．靠近手机的强
磁体会影响手机中的电子罗盘的正常工作．更糟糕的是，如果把强磁体紧靠手机放置，
手机内部的铁质元器件会被磁化，成为磁体，给校正电子罗盘带来困难．有些用户可能
会认为这无所谓，因为自己不常使用电子罗盘，但这并不意味着手机中其他功能的应用
不依赖电子罗盘．例如有些地图软件就是利用电子罗盘来判断手机朝向的．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）对于将强磁铁紧靠智能手机放置的后果，下列说法中正确的是 ．（选填选项
前的字母）
A．将手机内部的铁质元器件磁化，对电子罗盘的校正带来困难
B．只是暂时性影响手机的电子罗盘工作，移开磁铁后一切恢复正确
C．只会影响手机中的电子罗盘，对于手机的听筒、话筒不会产生任何影响
D．手机中的电子罗盘并不是小磁针，所以不会对手机产生任何影响
（2）微观上运动的电子受到磁场力的作用，与下列 图所示实验的原理最为相
似．（选填图下面的字母）
（3）请你猜想霍尔效应还能有哪些应用 ？
【答案】 A A 高精度的电压和电流型传感器
【分析】（1）智能手机里的“指南针”可以像普通小磁针一样指示方向，是一个能对磁场
做出反应的电子罗盘；分析将强磁铁紧靠智能手机放置的后果；
（2）通过导体在磁场中受到力的作用；
（3）联系材料可知霍尔效应还能有哪些应用．
【解析】（1）由材料可知，将强磁铁紧靠智能手机放置，将手机内部的铁质元器件磁化，
对电子罗盘的校正带来困难，故 A 正确；
（2）微观上运动的电子受到磁场力的作用，因为电荷的定向移动可以形成电流，所以
通电导体中有电流通过，导体在磁场中会受到力的作用，A 图中探究通过导体在磁场中
受到力的作用，符合题意；
B 图中探究电磁感应现象的状态，不符合题意；
C 图中探究电流的磁效应，不符合题意；
D 图中探究电磁铁磁性强弱的影响因素，不符合题意；
故选 A．
（3）目前工业上应用的高精度的电压和电流型传感器有很多就是根据霍尔效应制成
的．
