《电流的磁场》习题
一、填空题
1、如图所示,小圆圈是A处一根长直导线的截面,当导线通电时,小磁针的转动方向如图所示。标出直导线的电流方向,画出一条过C点的磁感线。
第1题图 第2题图
2、如图所示的通电螺线管,画出在A、B、C三点处所放小磁针静止时N极的指向。
3、如图所示,两个条形磁铁并排放置,在图中画出甲磁铁N极所受磁场力的方向和S极
所受磁场力的方向,甲磁铁所受的合磁场力方向是____________________。
4、在上题图中,如果将乙磁铁换成一根直导线,垂直纸面置于正中位置,电流方向指向纸内,则甲磁铁所受合磁场力方向是____________________。
二、选择题
1、如图所示,蹄形磁铁用悬线悬于Ο点,在磁铁正下方,固定
一水平放置的长直导线,当导线中通以自左向右的电流时,蹄形
磁铁发生的运动将是垂直纸面向外还是向里偏转 ( )
A、N、S极同时向外偏转
B、N、S极同时向里偏转
C、N极转向外,s极转向里
D、N极转向里,S极转向外
2、如图所示,在环形导线的磁场中,甲、乙两处各放
一个小磁针,静止时它们的N极指向是 ( )
A、甲处向外、乙处向里
B、甲处向里、乙处向外
C、都向外
D、都向里
3、如图所示,电流从A点分两路通过对称的环形支路汇合于B点,且两支路中的电流相等,则环形支路中心Ο点的
磁场方向是 ( )。
A、垂直于环形支路所在平面并指向纸内
B、垂直于环形支路所在平面并指向纸外
C、沿着环形支路平面指向A点
D、恰好没有磁场
4、如图所示,在同一平面内有四条彼此绝缘的通电直导线,四根导线中的电流大小I1 = I3 〉I2 = I4,要使四根导线所围矩形中心处Ο点的磁场增强,电流被切断的应是( )。
A、I1 B、I2 C、I3 D、I4
《电流的磁场》习题
一、填空题
1、如图所示,在通电螺线管旁放一条形磁铁,画出条形磁铁的N极、S极所受磁场力的方向。条形磁铁所受合磁场力方向是____________________。
2、如图所示,为两个相互平行且距离很近的异名磁极,中间放有一个小磁针,画出小磁针的N极和s极所受磁场力的方向,小磁针所受合磁场力_______________。
3、如图所示,一根条形磁铁与圆导线环在同一平面内,圆环中通以顺时针方向的电流,此时条形磁铁所受磁场力的情况是______________________。
二、选择题
1、如图所示,甲、乙两根垂直于纸面放置的长直导线中通以大小相等的电流,两导线旁有一点P,P点到甲、乙两导线的距离相等,要使P点的磁场方向水平向右,则甲、乙中所通的电流方向应为( )。
A、甲、乙中电流都向外 B、甲、乙中电流都向里
C、甲中电流向外,乙中电流向里 D、甲中电流向里,乙中电流向外
2、如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,其轨迹如图中虚线所示。当粒子飞过时,小磁针的N极转向纸外, S极转向纸内,则这束带电粒子可能是( )
A、水平向右飞行的正离子 B、水平向右飞行的负离子
C、水平向左飞行的正离子 D、水平向左飞行的负离子
《电流的磁场》习题
一、填空题
1、如图所示,一根条形磁铁与圆导线环在同一平面内,条形磁铁的N极在环内,S极在环外,圆环中通以逆时针方向的电流,此时条形磁铁所受磁场力的情况是____________ __________________。
2、如图所示,一条形磁铁放于水平地面上,在其S极正上方有一与它垂直放置的导线,当导线中通以如图所示方向的电流后,与原来相比,磁铁受到地面的支持力将________(选填“增大”、“不变”或“减小”),受到地面的摩擦力方向______________。
3、要使图(a)、(b)中的条形软铁和蹄形软铁都成为左端是N极、右端是S极的电磁铁,应怎样在它们上面绕制绝缘导线?怎样通电?分别在图中用铅笔画线代替导线画上绕法和与电源的连线。
二、选择题
1、如图所示,带负电的金属环绕轴ΟΟ’以角速度匀速旋转,在环左侧轴线上可绕轴自由转动的小磁针最后平衡的位置是( )。
A、N极竖直向上 B、N极竖直向下
C、N极沿轴线向左 D、N极沿轴线向右
2、下列情况中比较正确地反映了奥斯特实验的是( )。
A、电流由南向北时,其下方的小磁针N极偏向东
B、电流由南向北时,其下方的小磁针N极偏向西
C、电流由东向西时,其下方的小磁针N极偏向南
D、电流由东向西时,其下方的小磁针N极偏向北
《电流的磁场》习题
一、填空题
1、如图1所示,在静止的小磁针的上方拉一根与磁针平行的导线,给导线通电时,磁针会____,改变电流方向,重做实验,磁针会_______。这个实验叫__________实验。它表明:_____________
2、发现电流周围存在着磁场的科学家是________。
3、通电螺线管周围存在着_________。它周围的磁感线和________的磁感线相似。通电螺线管两端的磁极性质跟___________有关。
4、如图所示,开关S闭合时,小磁针的指向如图,则A是电磁铁的是电源的_______极,C是电源的_____________极
二、选择题
1、如图3所示小张同学在一个通电螺线管的周围添画上一些小磁针以表示该处的磁感线方向,其中小磁针涂黑的是N极,指出画错的小磁针为( )
A、a B、b C、c D、d
2、通电螺线管旁的小磁针静止如图4所示,判断正确的是( )
A、螺线管a端为N极,电源c端为正极
B、螺线管a端为S极,电源c端为负极
C、螺线管a端为N极,电源c端为负极
D、螺线管a端为S极,电源c端为正极
3、下列方法中,不能增强螺线管磁性的是( )
A、增加螺线管的匝数
B、在通电螺线管内插入铁棒
C、增大螺线管线圈中的电流
D、增大螺线管本身的直径
右手螺旋定则的运用
(一)已知小磁针的指向
1、根据小磁针的指向标出图左中通电螺线管的电流方向。
解析:解答此题的入口是小磁针,由小磁针的N、S极可以推断出通电螺线管的左端为N极,右端为S极。根据安培定则判定:大拇指指向左端N极,掌心向下,螺线管外侧电流方向向下,从而知道电流方向是从A流进,从B流出(如图右所示)。
2、通电螺线管上方小磁针静止时N极的指向如图所示。试在图中画出螺线管的绕线及经过a点的一条磁感线。
解析:首先通过小磁针在通电螺线管上方静止,由N、S极可以判定出螺线管的左端为S极,右端为N极;然后由电流方向和安培定则可以画出螺线管的绕线;最后根据磁感线总是从N极出发回到S极的原则,画出经过a点的一条磁感线(如图所示)
(二)已知磁感线方向
3、如图所示,当闭合电键S后,通电螺线管Q端附近的小磁针N极转向Q端,则( )
A、通电螺线管的Q端为N极,电源a端为正极
B、通电螺线管的Q端为N极,电源a端为负极
C、通电螺线管的Q端为S极,电源a端为正极
D、通电螺线管的Q端为S极,电源a端为负极
解析:闭合开关,电源与螺线管形成通路,螺线管中有了电流,在它的周围就产生了磁场。通电螺线管Q端附近的小磁针N极转向Q端时,二者相互吸引,据磁极间相互作用规律可知螺线管Q端为S极,则P端为N极。再根据螺线管的绕线情况,由安培定则即可判断电源a端为“ +”极,b端为“-”极。故本题选C。
【点评】有关右手螺旋定则常从三个方面进行考查:小磁针的指向、螺线管中电流的方向、磁感线方向。对某一个通电螺线管而言,螺线管中电流的绕向、磁感线方向、小磁针N极的指向是相互制约、彼此联系的,知其一就能晓其他。其解题思想即为右手螺旋定则的基本内容:用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。用好、用活、用准右手螺旋定则,就能解决电磁学中的许多实际问题。
奥斯特简介
电流的磁效应实验,因为对经典电磁理论的划时代作用而成了经典物理永恒的经典。也由于此,物理的天空又多了一颗璀璨的明星,物理史册又记下了一位不朽的名字——汉斯·奥斯特。
英雄不问出处:从药房伙计做起的科学大师
汉斯·奥斯特(Hans Christian Oersted,1777~1851年),丹麦物理学家、化学家。1777年生于丹麦兰格朗岛一个药剂师家庭。12岁开始在药房里干活,同时学习化学。由于刻苦攻读,17岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免费生,学习医学和自然科学。他一边当家教,一边学习药天文、物理、化学等。
众里寻她千百度:发现电流的磁效应
1819到1820年,奥斯特一面担任电、磁学讲座的主讲,一面继续研究电、磁关系。1820年4月,在一次讲演快结束的时候,奥斯特抱着试试看的心情又作了一次实验。他把一条非常细的铂导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁针上方,接通电源的瞬间,发现磁针跳动了一下。这一跳,使有心的奥斯特喜出望外,竟激动得在讲台上摔了一跤。以后,奥斯特花了三个月作了许多次实验,发现磁针在电流周围都会偏转。在导线的上方和导线的下方,磁针偏转方向相反。在导体和磁针之间放置非磁性物质,比如木头、玻璃、松香等,不会影响磁针的偏转。
1820年7月21日,奥斯特写成《论磁针的电流撞击实验》的论文,这篇仅用了4页纸的论文,是一篇极其简洁的实验报告。奥斯特在报告中讲述了他的实验装置和60多个实验的结果,从实验总结出:电流的作用仅存在于载流导线的周围;沿着螺纹方向垂直于导线;电流对磁针的作用可以穿过各种不同的介质;通电的环形导体相当于一个磁针,具有两个磁极,等等。正式向学术界宣告发现了电流磁效应。
博学旁通:其它方面的成就
奥斯特曾经对化学亲合力等作了研究。1822年他精密地测定了水的压缩系数值,论证了水的可压缩性。1823年他还对温差电现象作出了成功的研究。他对库仑扭秤也作了一些重要的改进。奥斯特在1825年最早提炼出铝,但纯度不高,以致这项成就在冶金史上归属于德国化学家弗里德里希·维勒。
科学不会忘记:博学严谨的大师
奥斯特是一位热情洋溢重视科研和实验的教师,他说:“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课,所有的科学研究都是从实验开始的”。因此受到学生欢迎。他还是卓越的讲演家和自然科学普及工作者,1824年倡议成立丹麦科学促进协会,创建了丹麦第一个物理实验室。
1908 年丹麦自然科学促进协会建立“奥斯特奖章”,以表彰做出重大贡献的物理学家。国际上从1934年起命名磁场强度的单位为奥斯特,简称“奥”。1937年美国物理教师协会设立“奥斯特奖章”,奖励在物理教学上做出贡献的物理教师。