初中科学浙教版 八年级下册 第一章 第2节 电生磁同步练习
一、单选题
1．（2024八下·奉化期末）如图所示，利用铁屑来研究通电螺线管周围磁场分布。开关闭合之前，螺线管周围铁屑分布如图甲所示，闭合开关后，轻敲玻璃板，铁屑分布如图乙所示，在通电螺线管周围放上小磁针，静止后小磁针C的左端为S极，如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
甲 乙 丙
A．图乙中A处的磁场比B处强
B．图乙中用铜屑代替铁屑也能呈现出相同的排布方式
C．图丙中通电螺线管的左端为N极
D．图丙中小磁针D的右端为N极
【答案】D
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【分析】（1）通电螺线管的两端是磁极。
（2）铜屑不是磁性物质，不能被磁化。
（3）根据异名磁极相互吸引分析。
【解答】A．图乙中B处是磁体的磁极，磁性最强，故A处的磁场比B处弱，故A错误。
B．铜屑不是磁性物质，不能被磁化，无法显示磁场的分布，故B错误。
CD．静止后小磁针C的左端为S极右端为N极，根据异名磁极相互吸引，图丙中通电螺线管的左端为S极，右端为N极，吸引小磁针D的S极，故小磁针D的右端为N极，故C错误，D正确。
故答案为：D。
2．（2024八下·江北期末）为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。下列四幅图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则（也叫安培定则）来判定。用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。右手螺旋定则也可以用来判断直线电流的磁场方向，只是需让大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向就是直线电流产生的磁场方向。
【解答】地理上的北极是地磁场的南极，地理上的南极是地磁场的北极，所以在地球内部地磁场方向是从地磁南极（地理北极）指向地磁北极（地理南极）方向，根据通电线圈周围的磁场分布规律（右手螺旋定则）可知，环形电流方向为自东向西（逆时针），故A符合题意。
3．（2024八下·嘉善月考）磁感线可以直观地反映磁体周围的磁场分布。如图通电螺线管内部插入一根铁芯，下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】通电螺线管磁场的强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关；磁感线有疏密之分，可以表示磁场的强弱，越密表示磁场越强。
【解答】在通电螺线管中插入一根铁芯，铁棒被磁化，磁性增强，因此通电螺线管周围的磁感线变密，但磁场方向不变，故ABD错误，C正确。
故选：C。
4．（2023八下·杭州期末）如图所示，一根弹簧下端连着一个条形磁铁，条形磁铁的下端为N极。条形磁铁下方有一电磁铁。闭合开关后（ ）
A．电磁铁左侧小磁针的N极向上偏转
B．若去掉螺线管中的铁芯，弹簧的长度会变短
C．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，弹簧长度会变长
D．若调换电源的正负极，小磁针的指向会发生改变
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；磁极间的相互作用；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，再根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向；
B.首先分析去掉铁芯后电磁铁的磁场强弱变化，再确定条形磁体受到磁力的变化，最后确定弹簧长度的变化；
C.根据滑片移动确定电流大小变化，再确定电磁铁的磁场强弱变化，最后分析弹簧的长度变化；
D.电磁铁的磁极方向与电流方向有关，据此分析判断。
【解答】A.根据图片可知，线圈上电流方向向右。根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极。根据“异名磁极相互排斥”可知，小磁针的N极向下偏转，故A错误；
B.若去掉螺线管中的铁芯，电磁铁的磁场减弱，则条形磁铁受到的排斥力减小，则弹簧受到的拉力变大，即弹簧的长度变大，故B错误；
C.当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器的阻值减小，则通过电磁铁的电流变大，那么电磁铁的磁场变强，那么条形磁铁受到的排斥力变大，则弹簧受到的拉力减小，即长度变小，故C错误；
D.若调换电源的正负极，则通过电磁铁的电流方向改变，那么电磁铁的磁场方向发生改变，则小磁针的指向会发生改变，故D正确。
故选D。
5．（2023八下·杭州期末）下列小磁针指向和磁感线作图中，错误的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用；磁场和磁感线；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.根据磁极之间的相互作用规律判断；
B.根据安培定则判断电磁铁的极性，再根据磁极之间的相互作用规律判断电磁铁的磁极方向；
CD.根据磁感线的环绕方向判断。
【解答】A.条形磁铁在左端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的上端为S极，故A正确不合题意；
B.闭合开关后，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为电磁铁的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，故B错误符合题意；
CD.在磁体外部，磁感线总是从N极出来，然后回到S极，故C、D正确不合题意。
故选B。
6．（2024八下·余姚期末）如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是电磁铁。现闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小。下列说法不正确的是
A．该过程中，电压表示数减小
B．B的下端是S极，电源右端是正极
C．若减少B线圈匝数，滑片P向左移动时，弹簧测力计示数变大
D．若对调电源正负极，滑片P向左移动时，弹簧测力计示数变大
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 A.由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化；
B.知道磁体的下端为N极和弹簧测力计的示数变小，根据磁体间的相互作用规律，从而可以判断出电磁铁的磁极极性；知道电磁铁的磁极极性，可利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向，从而可以确定电源的正负极；
CD.首先减少B线圈匝数（对调电源正负极），滑片P向左移动后，电磁铁磁性强弱的变化，再根据磁体间的相互作用规律，可以确定弹簧测力计示数的变化。
【解答】 A.将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，电压表示数变小，故A正确不合题意；
B.由“闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小”根据同名磁极相互排斥，可知，螺线管B上端为N极，下端是S极，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则电源右端为“+”极，故B正确不合题意；
C.若减少B线圈匝数，滑片P向左移动时，变阻器的电阻增大，电磁铁的磁性减弱，同名磁极相互排斥的排斥力变小，弹簧测力计示数变大，故C正确不合题意；
D.若对调电源正负极，电磁铁的磁极极性改变，滑片P向左移动时，异名磁极相互吸引的吸引力变小，弹簧测力计示数变小，故D错误符合题意。
故选D。
7．（2024八下·拱墅期末）用两枚相同的铁钉、滑动变阻器、干电池、开关和导线组成如图所示电路进行实验。闭合开关，观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多，多次实验，结果相同。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）
A．电磁铁极性 B．电流大小 C．电流方向 D．线圈匝数
【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据图片分析影响电磁铁磁场强弱的哪个因素不同即可。
【解答】 由图知，A、B两电磁铁串联，所以通过A、B两电磁铁的电流相等；A的线圈匝数明显比B的线圈匝数多，实验观察到电磁铁A吸引大头针的数目比B多，所以此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。
故选D。
8．（2024八下·临平月考）如图，闭合开关S后，小磁针处于静止状态，通电螺线管的磁感线方向如图中箭头所示，那么（）
A．a端是电源正极，e端是小磁针的N极
B．b端是电源负极，f端是小磁针的S极
C．a端是电源正极，c端是通电螺线管的S极
D．b端是电源负极，d端是通电螺线管的S极
【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用；磁场和磁感线；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，据此判断出通电螺线管的磁极；根据磁极间的相互作用规律判断出小磁针的磁极；根据安培定则判断出通电螺线管线圈中的电流方向，进而推断出电源的正、负极。
【解答】 在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，因此c端是通电螺线管的N极，d端是通电螺线管的S极。同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此e端是小磁针的S极。f端是小磁针的N极。根据安培定则可知，电流从通电螺线管的左侧流入，右侧流出，因此a端是电源正极，b端是电源负极。
故选D。
9．（2024八下·杭州月考）如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右做匀速直线运动。闭合开关，当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方的过程中，将滑动变阻器的滑片逐渐向上移动，下列判断正确的是 ( )
A．电磁铁的上端是N极，下端是S极
B．电磁铁的磁性逐渐减弱
C．铁块对地面的压强逐渐减小
D．地面对铁块的摩擦力逐渐增大
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法；压强的变化；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
B.电磁铁的磁场强弱与电流大小有关；
C.首先根据平衡力的知识确定铁块对地面的压力大小，再根据分析对地面的压强大小变化；
D.摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】A.根据图片可知，线圈上电流方向向左。根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极，故A错误；
B. 将滑动变阻器的滑片逐渐向上移动时，变阻器的阻值减小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，则电磁铁磁性变强，故B错误；
C.铁块受到的吸引力增大，则铁块对地面的压力减小。根据可知，铁块对地面的压强逐渐变小，故C正确；
D.铁块对地面的压力减小，则地面对铁块的摩擦力逐渐减小，故D错误。
故选C。
10．（2024八下·温州期中）小明制作的玩具小船上固定有螺线管（有铁芯）、电源和开关组成的电路，如图所示，把小船按图示的方向放在水面上，闭合开关，最后静止时“船头”最终指北的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】所有的磁体都有指南北的性质，指南的一端为S极，指北的一端为N极。根据安培定则判断电磁铁的磁极放心即可。
【解答】A.线圈上电流方向向右，根据安培定则可知，上端为N极，而不是船头指北，故A不合题意；
B.线圈上电流方向向右，根据安培定则可知，船头为N极，则船头指北，故B符合题意；
C.线圈上电流向左，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，即下端向北，故C不合题意；
D.线圈上电流向左，根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，即船尾向北，故D不合题意。
故选B。
11．（2024八下·长兴期中）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b端为N极
B．d处磁场强度强于c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
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】根据右手螺旋定则判断磁感线方向，小磁针北极指向与磁感线切线方向一致。
【解答】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。
故答案为：A。
12．“研究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，有一个步骤是：改变电磁铁的接线，使通电线圈的匝数增多，同时调节变阻器的滑片，使电流保持不变，观察电磁铁吸引大头针的数目的变化。这一步骤的目的是研究电磁铁的磁性( )。
A．跟电路通断的关系 B．跟电流大小的关系
C．跟电流方向的关系 D．跟线圈匝数的关系
【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据描述分析哪个因素发生改变即可。
【解答】根据题意可知，通过电磁铁的电流大小不变，而改变电磁铁的接线可以改变线圈匝数，因此这一步骤的目的是研究电磁铁的磁性与线圈匝数的关系，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
二、填空题
13．（2024八下·江北期末）闭合开关，小磁针静止时的指向如图所示。此时A处磁感线与B处相比更 （选填“疏”或“密”），通电螺线管的左侧为 极，电源的左侧表示 极。
【答案】密；S；负
【知识点】通电螺线管的磁场；右手螺旋定则；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】①磁感线上的箭头表示的方向，即是磁场方向。磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱。
②通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则（也叫安培定则）来判定。用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。右手螺旋定则也可以用来判断直线电流的磁场方向，只是需让大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向就是直线电流产生的磁场方向。
【解答】①A点比B点更靠近磁极，A点磁场更强，磁感线更密；
②在磁体外部，磁感线从磁体的北极发出，从磁体的南极进入，小磁针的北极指向即为磁场方向，所以左侧为S极，右侧为N极；
③根据右手螺旋定则可知，线圈正面的电流方向向下，即从电源右侧流出，从电源左侧进入，所以电源左侧是负极。
14．（2024八下·嘉兴期末）上海建成的磁悬浮铁路是世界上首次投入商业运营的磁悬浮高速铁路，其磁悬浮的原理如图甲所示，若轨道线圈下端是N极，要使列车悬浮起来，列车线圈上端应是 极。列车线圈本质上是一个电磁铁，要达到上述要求，请在图乙中画出线圈上电流的方向 。
【答案】S；
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）对列车进行受力分析，根据平衡力的知识确定车底受到磁力的方向，进而确定车底线圈的磁极方向；
（2）根据安培定则判断线圈上的电流方向。
【解答】（1）根据甲图可知，当列车在空中悬浮时，它受到向下的重力和向上的吸引力相互平衡。铁轨下端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，车底线圈上端应该是S极。
（2）根据乙图可知，电磁铁的下端为N极，右手握住螺线管，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，即线圈上电流方向向左，如下图所示：
15．（2024八下·余姚期末）科学技术发展蒸蒸日上，离不开近代科学家不断努力探索，也需要我们继续传承发扬。
（1）1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了 ，即通电导线周围存在磁场。
1822年，法国物理学家阿拉戈和吕萨克发现：当电流通过绕在铁块上的导线时，铁块被磁化。在若干年后，英国发明家威廉·斯特金在前面三位科学家的基础上，发明了电磁铁。
（2）约200年后的今天，“趣味科学”拓展课上的同学们以小组合作的方式，连接了一套电磁学装置(其电路图如图所示)：已知，甲乙是两枚相同的电磁铁。
①该装置可用来探究电磁铁的磁性强弱与 大小的关系。
②甲、乙电磁铁的线圈匝数必须相同，否则得出的结论不严谨，原因是 .
【答案】（1）电流的磁效应
（2）电流；控制单一变量，防止其他因素对实验的干扰
【知识点】通电直导线周围的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）根据相关的科学发展史解答；
（2）①根据图片分析哪个因素不同即可；
②根据控制变量法的要求可知，探究某个因素对物理量的影响时，必须控制其它因素相同。
【解答】（1）1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即通电导线周围存在磁场。
（2）①根据图片可知，两个电磁铁分别与两个电阻串联，再并联在电路中，那么电阻的电压相等。因为两个电阻大小不同，所以通过两个支路的电流大小不同，那么该装置探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系；
②甲、乙电磁铁的线圈匝数必须相同，否则得出的结论不严谨，原因是：控制单一变量，防止其他因素对实验的干扰。
16．（2024八下·余杭期中）通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断，如图甲。单匝线圈的极性与电流方向的关系也符合安培定则，如图乙，则小磁针右侧是 极 ( 填“N” 或 “S”) 。 把两个线圈A 和 B 挂在水平光滑的固定绝缘杆 MN上，如图丙，当两线圈通入方向相同的电流时， A、B 两线圈之间的距离将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】N；变小
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断线圈的极性，根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向；
（2）根据安培定则判断两个线圈的磁极方向，再根据磁极之间的相互作用规律分析解答。
【解答】（1）根据乙图可知，大拇指指向右端，则右端为线圈的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，右端为N极；
（2）根据右手定则可知，两个线圈的左端都是S极，右端都是N极。二者的中间互为异名磁极，因此相互吸引而距离变小。
17．（2024八下·临平期末）如图是探究“奥斯特实验”的装置。
（1）将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针 （填“垂直”、“平行”或“任意方向”）。接通电路后，观察到小磁针偏转。
（2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向改变，表明 。
（3）实验中用到的一种重要科学研究方法是 法（选填“控制变量”、“类比”或“转换”）。
【答案】（1）平行
（2）电流的磁场方向与电流方向有关
（3）转换
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场。
磁场方向与电流的方向有关。
本实验中通过小磁针偏转方向的改变来探究磁场方向与电流方向的关系。
【解答】（1）将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针偏转。
（2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向改变，表明电流的磁场方向与电流方向有关。
（3）实验中用到的一种重要科学研究方法是转换法。
故答案为：（1）平行；（2）电流的磁场方向与电流方向有关；（3）转换。
18．（2024八下·宁波月考）如图所示，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，则球上方的小磁针的极将 ，A球左侧的小磁针的极将 （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
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 电荷的定向移动形成电流，由安培定则（右手螺旋定则）来判定出电流磁场方向，然后判断小磁针N极的移动方向，从而即可求解。
【解答】 均匀带负电的绝缘球体A，绕着自己的轴做逆时针旋转，形成顺时针方向的电流。由安培定则可知，电流产生的磁场方向竖直向下，则A球上方小磁针的N极将指向下方，A球左侧的小磁针N极将指向上方，
19．（2024八下·温州月考）科学兴趣小组设计一个线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中能指示方向。
（1）【盐水电池】如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，观察电压表的接线和指针偏转可知：铜片是盐水电池的 极。
（2）【线圈指南针】如图乙浮在液面上的线圈能指示方向，静止时图中线圈的 端指北方(填“左”或“右”)，原因是地球周围存在 与它有相互作用。
【答案】（1）正
（2）右；地磁场
【知识点】电压的测量及电压表的使用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据电压表接线“正进负出”的要求分析解答；
（2）根据安培定则判断螺线管的磁极方向，结合地磁场的作用分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，铜片的“+”接线柱相连，则铜片为电源的正极，锌片为电源的负极；
（2）根据乙图可知，铜片为正极，则线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为螺线管的北极，则静止时线圈的右端指向北方。
原因是地球周围存在地磁场与它有相互作用。
20．（2024八下·东阳期中）如下图所示，某一条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 （填“不变”“逐渐变大”或“逐渐变小”）；电磁铁左端是 极。
【答案】逐渐变大；N
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据滑片移动确定电流大小变化，确定电磁铁的磁场强弱变化，根据平衡力的知识分析条形磁铁受到摩擦力的变化；
（2）根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】（1） S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时， 变阻器的阻值变小而电流变大，那么电磁铁的磁场变强，因此条形磁铁受到的磁力变大。根据平衡力的知识可知，条形磁铁受到的摩擦力变大。
（2）线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则电磁铁左端为N极。
三、实验探究题
21．（2024八下·海曙期末）1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
（1）在演示奥斯特实验时，如图甲所示，①闭合开关；②放置小磁针观察指向；⑧摆放一根长直导线；为了减弱地磁场的影响，正确的实验操作顺序为____。
A．①②③ B．②③① C．②①③ D．③①②
（2）由图乙（a）；·（b）、（c）可知：电流周围存在磁场，且 。
（3）小曙推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图乙（d））所示，小磁针也会发生偏转。其依据是： ；（d）中小磁针N极偏转方向和图乙 （填序号）的小磁针偏转方向相同。
【答案】（1）B
（2）磁场方向与电流方向有关
（3）自由电子定向移动形成电流，电流周围存在磁场；c
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】 （1）奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，通电直导线开始放置时应顺着小磁针的方向。
（2）奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，且磁场方向与电流方向有关。
（3）电荷的定向移动形成电流；电子实际移动方向和电流的方向相反。
【解答】 （1）为了减弱地磁场的影响，在演示奥斯特实验时，应该：
②放置小磁针观察指向；
③摆放一根长直导线；
①闭合开关。
即正确顺序为②③①。
故选B。
（2）由图乙（a）、（b）、（c）可知，当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，且改变电流方向时，小磁针改变偏转方向，那么说明：电流周围存在磁场，且电流的磁场方向与电流的方向有关。
（3）如图乙（d）所示，小磁针也会发生偏转。其依据是：电子的定向移动会形成电流 ，电流周围存在磁场 。
在d中，电子向右移动，而电流方向与其相反，即电流向左，与c中电流方向一致，因此d和c中小磁针N极的方向相同。
22．（2024八下·临平月考）如图所示为“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验装置。
（1）闭合开关后，竖直悬挂的小铁球向右运动，小磁针发生转动，这说明通电螺线管周围存在 。
（2）将小铁球换成小铝球，闭合开关后，小铝球将 （填“向右运动”“向左运动”或“保持静止”）。
（3）为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关，写出一种操作方法： 。
【答案】（1）磁场
（2）保持静止
（3）改变通电螺线管中的电流方向，观察小磁针的转动方向是否变化
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】（1）磁场对放入其中的铁磁性物质产生磁力的作用；
（2）磁体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性；
（3）探究通电螺线管的磁场方向与电流方向的关系时，需要控制其它条件相同，只改变电流方向，据此分析解答。
【解答】（1） 闭合开关后，竖直悬挂的小铁球向右运动，小磁针发生转动，这说明通电螺线管周围存在磁场；
（2） 将小铁球换成小铝球，闭合开关后，铝球不能被电磁铁吸引，因此铝球将保持静止；
（3）为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关，种操作方法：改变通电螺线管中的电流方向，观察小磁针的转动方向是否变化。
23．（2024八下·长兴期中）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的电流方向，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， 导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
实验次数 I1/A I2/A r/m F/N
1 0.2 0.2 0.1 1.0×10-7
2 0.1 0.2 0.1 0.5×10-7
3 0.2 0.2 0.05 2.0×10-7
4 0.2 0.4 0.1 2.0×10-7
分析表格实验数据，可获得的结论是 。
【答案】（1）南北
（2）两根导线会相互排斥
（3）平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比， 与r成反比
【知识点】磁场和磁感线；通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】 (1) 由于小磁针静止时要指南北方向，在验证电流周围有磁场时，一般也把直 导线南北放置，这样在直导线下方的磁场向是东西方向的：
(2)电磁场的方向与电流的方向有关据此进行分析：
(3)由表中数据可知，研究平行通电导线之间力的作用与导线长度，电流大小、导线之间的距离的关系，研究与其中-个因素的关系时，要控制另外的因素不变根据表中数据得出结论。
【解答】（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，故应使把直导线南北方向放置。
（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）①分析1、2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与电流成正比；②分析1、3实验可知：在两个导线的长度和导线之间的距离r相同时，电流越大，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与导线的长度成正比；③分析1、4实验可知：在导线长度和两个导线中电流大小相同时，导线之间的距离r越小，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与导线之间的距离r成反比。
24．（2024八下·长兴期中）在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，小明用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P 的距离不变。以下是他的部分实验步骤：
①断开开关S，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最右端。用已调零的电子测力计测出软铁块P 对测力计的压力F0并记录在表格中；
实验次数 1 2 3
I/A 0.34 0.40 0.44
F0/N 0.9 0.9 0.9
F/N 0.84 0.82 0.81
②闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数 I 和电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中；
③仿照步骤②再进行两次实验
（1）实验中小明是通过 来判定电磁铁磁性强弱的。
（2）由表中数据可以得出的实验结论是： 。
（3）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到 的作用。
【答案】（1）电子测力计示数；
（2）在线圈匝数不变的前提下，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；
（3）改变电路中的电流大小
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】 探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系 采用控制变量法，根据相关变量的变化情况进行分析。
【解答】（1）实验中通过观察电子测力计示数来判定电磁铁磁性强弱的，电子测力计的示数越小，说明电磁铁的磁性越强。
（2）根据表格数据可在，当电流增大时，电子测力计的示数越小，这说明电磁铁的磁性越强，那么得到结论：通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性越强。
（3）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还可以通过改变变阻器连入电路的阻值来改变电流大小的作用。
1 / 1初中科学浙教版 八年级下册 第一章 第2节 电生磁同步练习
一、单选题
1．（2024八下·奉化期末）如图所示，利用铁屑来研究通电螺线管周围磁场分布。开关闭合之前，螺线管周围铁屑分布如图甲所示，闭合开关后，轻敲玻璃板，铁屑分布如图乙所示，在通电螺线管周围放上小磁针，静止后小磁针C的左端为S极，如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
甲 乙 丙
A．图乙中A处的磁场比B处强
B．图乙中用铜屑代替铁屑也能呈现出相同的排布方式
C．图丙中通电螺线管的左端为N极
D．图丙中小磁针D的右端为N极
2．（2024八下·江北期末）为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。下列四幅图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2024八下·嘉善月考）磁感线可以直观地反映磁体周围的磁场分布。如图通电螺线管内部插入一根铁芯，下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2023八下·杭州期末）如图所示，一根弹簧下端连着一个条形磁铁，条形磁铁的下端为N极。条形磁铁下方有一电磁铁。闭合开关后（ ）
A．电磁铁左侧小磁针的N极向上偏转
B．若去掉螺线管中的铁芯，弹簧的长度会变短
C．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，弹簧长度会变长
D．若调换电源的正负极，小磁针的指向会发生改变
5．（2023八下·杭州期末）下列小磁针指向和磁感线作图中，错误的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2024八下·余姚期末）如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是电磁铁。现闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小。下列说法不正确的是
A．该过程中，电压表示数减小
B．B的下端是S极，电源右端是正极
C．若减少B线圈匝数，滑片P向左移动时，弹簧测力计示数变大
D．若对调电源正负极，滑片P向左移动时，弹簧测力计示数变大
7．（2024八下·拱墅期末）用两枚相同的铁钉、滑动变阻器、干电池、开关和导线组成如图所示电路进行实验。闭合开关，观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多，多次实验，结果相同。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）
A．电磁铁极性 B．电流大小 C．电流方向 D．线圈匝数
8．（2024八下·临平月考）如图，闭合开关S后，小磁针处于静止状态，通电螺线管的磁感线方向如图中箭头所示，那么（）
A．a端是电源正极，e端是小磁针的N极
B．b端是电源负极，f端是小磁针的S极
C．a端是电源正极，c端是通电螺线管的S极
D．b端是电源负极，d端是通电螺线管的S极
9．（2024八下·杭州月考）如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右做匀速直线运动。闭合开关，当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方的过程中，将滑动变阻器的滑片逐渐向上移动，下列判断正确的是 ( )
A．电磁铁的上端是N极，下端是S极
B．电磁铁的磁性逐渐减弱
C．铁块对地面的压强逐渐减小
D．地面对铁块的摩擦力逐渐增大
10．（2024八下·温州期中）小明制作的玩具小船上固定有螺线管（有铁芯）、电源和开关组成的电路，如图所示，把小船按图示的方向放在水面上，闭合开关，最后静止时“船头”最终指北的是
A． B．
C． D．
11．（2024八下·长兴期中）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b端为N极
B．d处磁场强度强于c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
12．“研究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，有一个步骤是：改变电磁铁的接线，使通电线圈的匝数增多，同时调节变阻器的滑片，使电流保持不变，观察电磁铁吸引大头针的数目的变化。这一步骤的目的是研究电磁铁的磁性( )。
A．跟电路通断的关系 B．跟电流大小的关系
C．跟电流方向的关系 D．跟线圈匝数的关系
二、填空题
13．（2024八下·江北期末）闭合开关，小磁针静止时的指向如图所示。此时A处磁感线与B处相比更 （选填“疏”或“密”），通电螺线管的左侧为 极，电源的左侧表示 极。
14．（2024八下·嘉兴期末）上海建成的磁悬浮铁路是世界上首次投入商业运营的磁悬浮高速铁路，其磁悬浮的原理如图甲所示，若轨道线圈下端是N极，要使列车悬浮起来，列车线圈上端应是 极。列车线圈本质上是一个电磁铁，要达到上述要求，请在图乙中画出线圈上电流的方向 。
15．（2024八下·余姚期末）科学技术发展蒸蒸日上，离不开近代科学家不断努力探索，也需要我们继续传承发扬。
（1）1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了 ，即通电导线周围存在磁场。
1822年，法国物理学家阿拉戈和吕萨克发现：当电流通过绕在铁块上的导线时，铁块被磁化。在若干年后，英国发明家威廉·斯特金在前面三位科学家的基础上，发明了电磁铁。
（2）约200年后的今天，“趣味科学”拓展课上的同学们以小组合作的方式，连接了一套电磁学装置(其电路图如图所示)：已知，甲乙是两枚相同的电磁铁。
①该装置可用来探究电磁铁的磁性强弱与 大小的关系。
②甲、乙电磁铁的线圈匝数必须相同，否则得出的结论不严谨，原因是 .
16．（2024八下·余杭期中）通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断，如图甲。单匝线圈的极性与电流方向的关系也符合安培定则，如图乙，则小磁针右侧是 极 ( 填“N” 或 “S”) 。 把两个线圈A 和 B 挂在水平光滑的固定绝缘杆 MN上，如图丙，当两线圈通入方向相同的电流时， A、B 两线圈之间的距离将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
17．（2024八下·临平期末）如图是探究“奥斯特实验”的装置。
（1）将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针 （填“垂直”、“平行”或“任意方向”）。接通电路后，观察到小磁针偏转。
（2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向改变，表明 。
（3）实验中用到的一种重要科学研究方法是 法（选填“控制变量”、“类比”或“转换”）。
18．（2024八下·宁波月考）如图所示，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，则球上方的小磁针的极将 ，A球左侧的小磁针的极将 （均选填：“指向左”，“指向右”，“指向上方”，“指向下方”)。
19．（2024八下·温州月考）科学兴趣小组设计一个线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中能指示方向。
（1）【盐水电池】如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，观察电压表的接线和指针偏转可知：铜片是盐水电池的 极。
（2）【线圈指南针】如图乙浮在液面上的线圈能指示方向，静止时图中线圈的 端指北方(填“左”或“右”)，原因是地球周围存在 与它有相互作用。
20．（2024八下·东阳期中）如下图所示，某一条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 （填“不变”“逐渐变大”或“逐渐变小”）；电磁铁左端是 极。
三、实验探究题
21．（2024八下·海曙期末）1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
（1）在演示奥斯特实验时，如图甲所示，①闭合开关；②放置小磁针观察指向；⑧摆放一根长直导线；为了减弱地磁场的影响，正确的实验操作顺序为____。
A．①②③ B．②③① C．②①③ D．③①②
（2）由图乙（a）；·（b）、（c）可知：电流周围存在磁场，且 。
（3）小曙推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图乙（d））所示，小磁针也会发生偏转。其依据是： ；（d）中小磁针N极偏转方向和图乙 （填序号）的小磁针偏转方向相同。
22．（2024八下·临平月考）如图所示为“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验装置。
（1）闭合开关后，竖直悬挂的小铁球向右运动，小磁针发生转动，这说明通电螺线管周围存在 。
（2）将小铁球换成小铝球，闭合开关后，小铝球将 （填“向右运动”“向左运动”或“保持静止”）。
（3）为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关，写出一种操作方法： 。
23．（2024八下·长兴期中）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的电流方向，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， 导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
实验次数 I1/A I2/A r/m F/N
1 0.2 0.2 0.1 1.0×10-7
2 0.1 0.2 0.1 0.5×10-7
3 0.2 0.2 0.05 2.0×10-7
4 0.2 0.4 0.1 2.0×10-7
分析表格实验数据，可获得的结论是 。
24．（2024八下·长兴期中）在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，小明用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P 的距离不变。以下是他的部分实验步骤：
①断开开关S，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最右端。用已调零的电子测力计测出软铁块P 对测力计的压力F0并记录在表格中；
实验次数 1 2 3
I/A 0.34 0.40 0.44
F0/N 0.9 0.9 0.9
F/N 0.84 0.82 0.81
②闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数 I 和电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中；
③仿照步骤②再进行两次实验
（1）实验中小明是通过 来判定电磁铁磁性强弱的。
（2）由表中数据可以得出的实验结论是： 。
（3）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到 的作用。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【分析】（1）通电螺线管的两端是磁极。
（2）铜屑不是磁性物质，不能被磁化。
（3）根据异名磁极相互吸引分析。
【解答】A．图乙中B处是磁体的磁极，磁性最强，故A处的磁场比B处弱，故A错误。
B．铜屑不是磁性物质，不能被磁化，无法显示磁场的分布，故B错误。
CD．静止后小磁针C的左端为S极右端为N极，根据异名磁极相互吸引，图丙中通电螺线管的左端为S极，右端为N极，吸引小磁针D的S极，故小磁针D的右端为N极，故C错误，D正确。
故答案为：D。
2．【答案】A
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则（也叫安培定则）来判定。用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。右手螺旋定则也可以用来判断直线电流的磁场方向，只是需让大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向就是直线电流产生的磁场方向。
【解答】地理上的北极是地磁场的南极，地理上的南极是地磁场的北极，所以在地球内部地磁场方向是从地磁南极（地理北极）指向地磁北极（地理南极）方向，根据通电线圈周围的磁场分布规律（右手螺旋定则）可知，环形电流方向为自东向西（逆时针），故A符合题意。
3．【答案】C
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】通电螺线管磁场的强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关；磁感线有疏密之分，可以表示磁场的强弱，越密表示磁场越强。
【解答】在通电螺线管中插入一根铁芯，铁棒被磁化，磁性增强，因此通电螺线管周围的磁感线变密，但磁场方向不变，故ABD错误，C正确。
故选：C。
4．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；磁极间的相互作用；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，再根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向；
B.首先分析去掉铁芯后电磁铁的磁场强弱变化，再确定条形磁体受到磁力的变化，最后确定弹簧长度的变化；
C.根据滑片移动确定电流大小变化，再确定电磁铁的磁场强弱变化，最后分析弹簧的长度变化；
D.电磁铁的磁极方向与电流方向有关，据此分析判断。
【解答】A.根据图片可知，线圈上电流方向向右。根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极。根据“异名磁极相互排斥”可知，小磁针的N极向下偏转，故A错误；
B.若去掉螺线管中的铁芯，电磁铁的磁场减弱，则条形磁铁受到的排斥力减小，则弹簧受到的拉力变大，即弹簧的长度变大，故B错误；
C.当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器的阻值减小，则通过电磁铁的电流变大，那么电磁铁的磁场变强，那么条形磁铁受到的排斥力变大，则弹簧受到的拉力减小，即长度变小，故C错误；
D.若调换电源的正负极，则通过电磁铁的电流方向改变，那么电磁铁的磁场方向发生改变，则小磁针的指向会发生改变，故D正确。
故选D。
5．【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用；磁场和磁感线；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.根据磁极之间的相互作用规律判断；
B.根据安培定则判断电磁铁的极性，再根据磁极之间的相互作用规律判断电磁铁的磁极方向；
CD.根据磁感线的环绕方向判断。
【解答】A.条形磁铁在左端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的上端为S极，故A正确不合题意；
B.闭合开关后，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为电磁铁的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，故B错误符合题意；
CD.在磁体外部，磁感线总是从N极出来，然后回到S极，故C、D正确不合题意。
故选B。
6．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 A.由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化；
B.知道磁体的下端为N极和弹簧测力计的示数变小，根据磁体间的相互作用规律，从而可以判断出电磁铁的磁极极性；知道电磁铁的磁极极性，可利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向，从而可以确定电源的正负极；
CD.首先减少B线圈匝数（对调电源正负极），滑片P向左移动后，电磁铁磁性强弱的变化，再根据磁体间的相互作用规律，可以确定弹簧测力计示数的变化。
【解答】 A.将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，电压表示数变小，故A正确不合题意；
B.由“闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小”根据同名磁极相互排斥，可知，螺线管B上端为N极，下端是S极，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则电源右端为“+”极，故B正确不合题意；
C.若减少B线圈匝数，滑片P向左移动时，变阻器的电阻增大，电磁铁的磁性减弱，同名磁极相互排斥的排斥力变小，弹簧测力计示数变大，故C正确不合题意；
D.若对调电源正负极，电磁铁的磁极极性改变，滑片P向左移动时，异名磁极相互吸引的吸引力变小，弹簧测力计示数变小，故D错误符合题意。
故选D。
7．【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据图片分析影响电磁铁磁场强弱的哪个因素不同即可。
【解答】 由图知，A、B两电磁铁串联，所以通过A、B两电磁铁的电流相等；A的线圈匝数明显比B的线圈匝数多，实验观察到电磁铁A吸引大头针的数目比B多，所以此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。
故选D。
8．【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用；磁场和磁感线；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，据此判断出通电螺线管的磁极；根据磁极间的相互作用规律判断出小磁针的磁极；根据安培定则判断出通电螺线管线圈中的电流方向，进而推断出电源的正、负极。
【解答】 在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，因此c端是通电螺线管的N极，d端是通电螺线管的S极。同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此e端是小磁针的S极。f端是小磁针的N极。根据安培定则可知，电流从通电螺线管的左侧流入，右侧流出，因此a端是电源正极，b端是电源负极。
故选D。
9．【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法；压强的变化；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
B.电磁铁的磁场强弱与电流大小有关；
C.首先根据平衡力的知识确定铁块对地面的压力大小，再根据分析对地面的压强大小变化；
D.摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】A.根据图片可知，线圈上电流方向向左。根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极，故A错误；
B. 将滑动变阻器的滑片逐渐向上移动时，变阻器的阻值减小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，则电磁铁磁性变强，故B错误；
C.铁块受到的吸引力增大，则铁块对地面的压力减小。根据可知，铁块对地面的压强逐渐变小，故C正确；
D.铁块对地面的压力减小，则地面对铁块的摩擦力逐渐减小，故D错误。
故选C。
10．【答案】B
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】所有的磁体都有指南北的性质，指南的一端为S极，指北的一端为N极。根据安培定则判断电磁铁的磁极放心即可。
【解答】A.线圈上电流方向向右，根据安培定则可知，上端为N极，而不是船头指北，故A不合题意；
B.线圈上电流方向向右，根据安培定则可知，船头为N极，则船头指北，故B符合题意；
C.线圈上电流向左，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，即下端向北，故C不合题意；
D.线圈上电流向左，根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，即船尾向北，故D不合题意。
故选B。
11．【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】根据右手螺旋定则判断磁感线方向，小磁针北极指向与磁感线切线方向一致。
【解答】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。
故答案为：A。
12．【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据描述分析哪个因素发生改变即可。
【解答】根据题意可知，通过电磁铁的电流大小不变，而改变电磁铁的接线可以改变线圈匝数，因此这一步骤的目的是研究电磁铁的磁性与线圈匝数的关系，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
13．【答案】密；S；负
【知识点】通电螺线管的磁场；右手螺旋定则；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】①磁感线上的箭头表示的方向，即是磁场方向。磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱。
②通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则（也叫安培定则）来判定。用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。右手螺旋定则也可以用来判断直线电流的磁场方向，只是需让大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向就是直线电流产生的磁场方向。
【解答】①A点比B点更靠近磁极，A点磁场更强，磁感线更密；
②在磁体外部，磁感线从磁体的北极发出，从磁体的南极进入，小磁针的北极指向即为磁场方向，所以左侧为S极，右侧为N极；
③根据右手螺旋定则可知，线圈正面的电流方向向下，即从电源右侧流出，从电源左侧进入，所以电源左侧是负极。
14．【答案】S；
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）对列车进行受力分析，根据平衡力的知识确定车底受到磁力的方向，进而确定车底线圈的磁极方向；
（2）根据安培定则判断线圈上的电流方向。
【解答】（1）根据甲图可知，当列车在空中悬浮时，它受到向下的重力和向上的吸引力相互平衡。铁轨下端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，车底线圈上端应该是S极。
（2）根据乙图可知，电磁铁的下端为N极，右手握住螺线管，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，即线圈上电流方向向左，如下图所示：
15．【答案】（1）电流的磁效应
（2）电流；控制单一变量，防止其他因素对实验的干扰
【知识点】通电直导线周围的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）根据相关的科学发展史解答；
（2）①根据图片分析哪个因素不同即可；
②根据控制变量法的要求可知，探究某个因素对物理量的影响时，必须控制其它因素相同。
【解答】（1）1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即通电导线周围存在磁场。
（2）①根据图片可知，两个电磁铁分别与两个电阻串联，再并联在电路中，那么电阻的电压相等。因为两个电阻大小不同，所以通过两个支路的电流大小不同，那么该装置探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系；
②甲、乙电磁铁的线圈匝数必须相同，否则得出的结论不严谨，原因是：控制单一变量，防止其他因素对实验的干扰。
16．【答案】N；变小
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断线圈的极性，根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向；
（2）根据安培定则判断两个线圈的磁极方向，再根据磁极之间的相互作用规律分析解答。
【解答】（1）根据乙图可知，大拇指指向右端，则右端为线圈的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，右端为N极；
（2）根据右手定则可知，两个线圈的左端都是S极，右端都是N极。二者的中间互为异名磁极，因此相互吸引而距离变小。
17．【答案】（1）平行
（2）电流的磁场方向与电流方向有关
（3）转换
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场。
磁场方向与电流的方向有关。
本实验中通过小磁针偏转方向的改变来探究磁场方向与电流方向的关系。
【解答】（1）将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针偏转。
（2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向改变，表明电流的磁场方向与电流方向有关。
（3）实验中用到的一种重要科学研究方法是转换法。
故答案为：（1）平行；（2）电流的磁场方向与电流方向有关；（3）转换。
18．【答案】指向下方；指向上方
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 电荷的定向移动形成电流，由安培定则（右手螺旋定则）来判定出电流磁场方向，然后判断小磁针N极的移动方向，从而即可求解。
【解答】 均匀带负电的绝缘球体A，绕着自己的轴做逆时针旋转，形成顺时针方向的电流。由安培定则可知，电流产生的磁场方向竖直向下，则A球上方小磁针的N极将指向下方，A球左侧的小磁针N极将指向上方，
19．【答案】（1）正
（2）右；地磁场
【知识点】电压的测量及电压表的使用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据电压表接线“正进负出”的要求分析解答；
（2）根据安培定则判断螺线管的磁极方向，结合地磁场的作用分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，铜片的“+”接线柱相连，则铜片为电源的正极，锌片为电源的负极；
（2）根据乙图可知，铜片为正极，则线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为螺线管的北极，则静止时线圈的右端指向北方。
原因是地球周围存在地磁场与它有相互作用。
20．【答案】逐渐变大；N
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据滑片移动确定电流大小变化，确定电磁铁的磁场强弱变化，根据平衡力的知识分析条形磁铁受到摩擦力的变化；
（2）根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】（1） S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时， 变阻器的阻值变小而电流变大，那么电磁铁的磁场变强，因此条形磁铁受到的磁力变大。根据平衡力的知识可知，条形磁铁受到的摩擦力变大。
（2）线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则电磁铁左端为N极。
21．【答案】（1）B
（2）磁场方向与电流方向有关
（3）自由电子定向移动形成电流，电流周围存在磁场；c
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】 （1）奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，通电直导线开始放置时应顺着小磁针的方向。
（2）奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，且磁场方向与电流方向有关。
（3）电荷的定向移动形成电流；电子实际移动方向和电流的方向相反。
【解答】 （1）为了减弱地磁场的影响，在演示奥斯特实验时，应该：
②放置小磁针观察指向；
③摆放一根长直导线；
①闭合开关。
即正确顺序为②③①。
故选B。
（2）由图乙（a）、（b）、（c）可知，当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，且改变电流方向时，小磁针改变偏转方向，那么说明：电流周围存在磁场，且电流的磁场方向与电流的方向有关。
（3）如图乙（d）所示，小磁针也会发生偏转。其依据是：电子的定向移动会形成电流 ，电流周围存在磁场 。
在d中，电子向右移动，而电流方向与其相反，即电流向左，与c中电流方向一致，因此d和c中小磁针N极的方向相同。
22．【答案】（1）磁场
（2）保持静止
（3）改变通电螺线管中的电流方向，观察小磁针的转动方向是否变化
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】（1）磁场对放入其中的铁磁性物质产生磁力的作用；
（2）磁体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性；
（3）探究通电螺线管的磁场方向与电流方向的关系时，需要控制其它条件相同，只改变电流方向，据此分析解答。
【解答】（1） 闭合开关后，竖直悬挂的小铁球向右运动，小磁针发生转动，这说明通电螺线管周围存在磁场；
（2） 将小铁球换成小铝球，闭合开关后，铝球不能被电磁铁吸引，因此铝球将保持静止；
（3）为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关，种操作方法：改变通电螺线管中的电流方向，观察小磁针的转动方向是否变化。
23．【答案】（1）南北
（2）两根导线会相互排斥
（3）平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比， 与r成反比
【知识点】磁场和磁感线；通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】 (1) 由于小磁针静止时要指南北方向，在验证电流周围有磁场时，一般也把直 导线南北放置，这样在直导线下方的磁场向是东西方向的：
(2)电磁场的方向与电流的方向有关据此进行分析：
(3)由表中数据可知，研究平行通电导线之间力的作用与导线长度，电流大小、导线之间的距离的关系，研究与其中-个因素的关系时，要控制另外的因素不变根据表中数据得出结论。
【解答】（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，故应使把直导线南北方向放置。
（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）①分析1、2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与电流成正比；②分析1、3实验可知：在两个导线的长度和导线之间的距离r相同时，电流越大，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与导线的长度成正比；③分析1、4实验可知：在导线长度和两个导线中电流大小相同时，导线之间的距离r越小，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与导线之间的距离r成反比。
24．【答案】（1）电子测力计示数；
（2）在线圈匝数不变的前提下，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；
（3）改变电路中的电流大小
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】 探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系 采用控制变量法，根据相关变量的变化情况进行分析。
【解答】（1）实验中通过观察电子测力计示数来判定电磁铁磁性强弱的，电子测力计的示数越小，说明电磁铁的磁性越强。
（2）根据表格数据可在，当电流增大时，电子测力计的示数越小，这说明电磁铁的磁性越强，那么得到结论：通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性越强。
（3）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还可以通过改变变阻器连入电路的阻值来改变电流大小的作用。
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