2026届中考物理一轮复习 电磁学:电生磁 知识点专练(参考答案)
【知识点1】奥斯特实验
1、下列关于物理学史的叙述正确的是( )
A.奥斯特通过实验最早发现了电磁感应现象
B.欧姆发现电流通过导体产生的热量跟导体中电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比
C.托里拆利实验第一次证明了大气压强的存在
D.我国宋代学者沈括是世界上最早记述“地理的两极与地磁场的两极并不重合”的人
【答案】D
【解析】奥斯特发现了电流的周围存在磁场,故A错误;
焦耳发现电流通过导体产生的热量跟导体中电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比,故B错误;
马德堡半球实验第一次证明了大气存在压强,托里拆利实验测出了大气压值,故C错误;
我国宋代学者沈括是世界上最早记述“地理的两极与地磁场的两极并不重合”的人,故D正确。
2、如图是奥斯特实验的示意图,以下关于奥斯特实验的分析正确的是( )
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.小磁针的指针发生偏转说明通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用
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
【答案】B
【解析】A、通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的,而不是小磁针的指向决定的,故A错误;
B、小磁针的指针发生偏转说明通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用,故B正确;
C、移去小磁针后,通电导线周围的磁场依然存在,故C错误;
D、通电导线周围的磁场方向与电流方向有关,故D错误。
3、对下列依次甲、乙、丙、丁四幅图解释正确的是( )
A.图甲中水平放置铜棒在若开关闭合时向左运动,则开关断开时向右运动
B.图乙中开关闭合时小磁针发生转动说明电流有磁效应
C.图丙为研究电磁铁磁性大小与电流关系实验
D.图丁两根条形磁铁如图方式靠近后会发生相互吸引
【答案】B
【解析】图甲中水平放置铜棒在开关闭合时有电流通过,会受到磁场作用。向左运动,开关断开时,没有电流通过,不受磁场作用,不会运动,故A错误;
图乙是奥斯特实验,说明通电导体周围存在着磁场,故B正确;
两个电磁铁串联在电路中,电流相等。线圈的匝数不同,实验探究的是电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系,故C错误;
图丁现象说明了同名磁极相互排斥,故D错误。
4、对下列现象的描述不合理的是
A.甲:奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场
B.乙:闭合开关后小磁针静止后会指向如图所示的位置
C.丙:利用这个装置可以探究“电磁感应”现象
D.丁:电流相同,电磁铁的磁性随线圈匝数增加而增强
【答案】B
【解析】甲:是著名的是奥斯特实验,小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场,A选项正确;
乙:根据安培定则,可以判断螺线管的左端是S极,右端是N极,再根据磁极间相互作用,小磁针左端为S极,右端为N极,B选项错误;
丙:是通电导体在磁场中受力运动的实验,这一现象叫电磁感应现象,C选项正确;
丁:电流一定时,匝数越多,磁性越强,D选项正确。
5、利用如图所示装置进行电磁学实验,下列说法正确的是( )
A.闭合开关瞬间,没有电磁波产生
B.闭合开关后,导线周围有实际存在的磁场
C.断开开关后,小磁针静止时N极指向地理南极
D.发电机应用了该实验原理
【答案】B
【解析】当闭合开关瞬间,电路中有迅速变化的电流,所以能产生电磁波,故A错误;
闭合开关后,小磁针发生偏转,这说明通电导线周围存在磁场,故B正确;
断开开关后,小磁针静止时,其N极指向地理北极附近,因为地磁场的S极在地理北极附近,故C错误;
奥斯特实验说明通电导线的周围存在磁场,揭示了电可以生磁;发电机应用的是电磁感应原理,故D错误。
6、第一个发现通电导线周围存在磁场,表明电与磁之间有联系的科学家是( )
A.牛顿
B.欧姆
C.奥斯特
D.法拉第
【答案】C
【解析】奥斯特实验证明了电流的周围存在磁场,这是第一个发现了电和磁存在联系的实验。奥斯特由于这个贡献而载入物理史册。
7、下列实验中,最先证实电流的周围存在着磁场的实验是( )
A.托里拆利实验
B.阿基米德实验
C.马德堡半球实验
D.奥斯特实验
【答案】D
【解析】丹麦物理学家奥斯特首先通过实验证明了电流的周围存在磁场,托里拆利实验最先测出大气压的值,阿基米德实验得出了浮力的大小与排开液体所受重力的关系,马德堡半球实验有力证明了大气压的存在,故ABC错误,D正确。
8、如图是奥斯特实验的示意图,当开关闭合时,小磁针发生偏转,下列说法正确的是( )
A.这一现象说明通电导线周围的空间中产生了磁场
B.电流方向改变,小磁针的偏转方向不变
C.通电导线周围的磁场方向由小磁针的指向决定
D.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
【答案】A
【解析】A.导体通电后,导体旁边的小磁针发生偏转说明通电导线周围的空间中产生了磁场,故A正确;
B.电流方向改变,小磁针的偏转方向改变,故B错误;
CD.通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的,而不是小磁针的指向决定的,即使移去小磁针,通电导线周围的磁场也不会消失,故CD错误。
9、小黄在学习物理过程中提出了下列看法,其中正确的是( )
A. 近视眼能看清近处的物体而看不清远处的物体,应配戴凸透镜进行矫正
B. 刮大风时,能够看见工地上尘土飞扬,表明分子在不停地做无规则运动
C. 保持电流、通电时间相同,探究电流产生热量与电阻的关系,采用了等效替代法
D. 直导线周围平行放置一颗小磁针,通电后小磁针偏转,表明通电导体周围有磁场
【答案】D
【解析】近视眼能看清近处的物体而看不清远处的物体,看远处物体时,由于晶状体对光的会聚能力过强而成像于视网膜前,应配戴对光的发散作用的凹透镜进行矫正,故A错误;
刮大风时,能够看见工地上尘土飞扬,尘土是由大量分子组成的颗粒,尘土飞扬是机械运动,不能表明分子在不停地做无规则运动,故B错误;
保持电流、通电时间相同,探究电流产生热量与电阻的关系,采用了控制变量法,故C错误;
磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用,直导线周围平行放置一颗小磁针,通电后小磁针偏转,表明通电导体周围有磁场,故D正确。
10、最先通过科学实验发现电流磁效应的科学家是( )
A.奥斯特
B.法拉第
C.沈括
D.库仑
【答案】A
【解析】A、奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,是第一个发现电流磁效应的科学家,故A正确。
B、法拉第发现了电磁感应现象,故B错误;
C、沈括最早发现磁偏角,故C错误;
D、库仑总结并确认了真空中两个静止电荷之间的相互作用规律,故D错误;
11、“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”,这里磁针石的南极指向地理的 (选填“南方”或“北方”)。丹麦物理学家 (填人名)首先发现了电流的磁效应。
【答案】南方;奥斯特。
【解析】因为地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,所以地磁场的磁感线从地理的南极附近出来,回到地理的北极附近,磁针石就是一个小磁体,放在地磁场中静止时,由于受到地磁场的作用,磁针石的南极指向地磁场的北极,也就是地理的南方。
1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,揭开了人类研究电磁间关系的序幕。
12、(1)图(1)中被测物体甲的长度是 cm;如图乙所示,秒表的读数为 s。
(2)丹麦物理学家 是世界上第一个发现电与磁之间有联系的人,图(2)所示是他做的实验。图甲和图乙对照说明 。
(3)在探究“冰熔化过程中温度的变化规律”的实验中,小明根据实验数据,画出了其温度随时间变化的图像如图(3)所示,分析图像后可知:
①冰熔化过程中,温度 。
②不考虑热量损失,第2~4min冰吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)第10~12min水吸收的热量。
【答案】(1)2.00;247.5;(2)奥斯特;通电导体周围存在磁场;(3)不变;等于
【解析】(1)如图甲所示,被测物体的长度为12.00cm﹣10.00cm=2.00cm;
秒表的分钟指针指在大于4min的位置,偏向于4min的位置,该秒表的分度值是0.1s;秒针指在7.5s,所以秒表的读数为:4×60s+7.5s=247.5s;
(2)丹麦物理学家奥斯特是世界上第一个发现电与磁之间有联系的人,图(2)中所示是他做的实验,图甲和图乙对照说明通电导体的周围存在磁场;
(3)①由图象知冰在熔化过程中吸热温度不变;
②实验中,用加热时间的长短间接反映液体吸收热量的多少,加热时间相同,吸收的热量相同,故第2~4min冰吸收的热量等于第10﹣12min水吸收的热量。
13、小芳对奥斯特实验非常感兴趣,于是连接如图所示的电路进行探究。她先用两节干电池串联进行实验,发现小磁针只是微微动了一下,接着用三节干电池串联进行实验,而小磁针发生了明显的偏转。根据小芳的实验过程及现象,可以得出两点结论:一是电流周围确实存在着 ,二是电流磁场的强弱与 有关。
【答案】磁场;电流大小。
【解析】先用两节干电池串联进行实验,发现小磁针只是微微动了一下,接着用三节干电池串联进磁场,换用多节电池,使得电流变大,小磁针发生了明显的偏转,说明电流磁场的强弱与电流大小有关。
14、如图所示是世界上著名的具有划时代意义的实验,该实验说明了通电导线周围存在着 ,最早发现该现象的科学家是 。断开电源,小磁针的N极将指向地磁场的 (选填“南”或“北”)极。
【答案】磁场;奥斯特;南。
【解析】该实验是探究电流磁效应的实验,接通电路后小磁针偏转,说明了通电导线周围存在磁场,发现该现象的科学家是奥斯特。
断开电源,小磁针由于地磁场的缘故,即N极将指向地理的北极(地磁的南极)。
15、如图所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁针,当导线与电池触接时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在 ;断开电路,小磁针 (选填“会”或“不会”)回到原来位置。
【答案】磁场;会
【解析】由图可知,当导线与电池触接时,导线与电池形成闭合电路,导线中有电流通过,此时小磁针发生偏转,运动状态发生改变,是因为小磁针受到磁场力的作用,说明通电导线周围存在磁场。
断开电路,电流的磁场消失,小磁针在地磁场的作用下会回到原来的位置。
【知识点2】通电螺线管的磁场
1、(2023·成都)如图是小聪和小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”实验示意图。实验时,在小圆位置放置小磁针,闭合开关,画出不同位置小磁针静止时N极的指向;对调电源正负极,重复上述操作。下列说法不正确的是( )
A.小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向
B.闭合开关,放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同
C.对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向改变
D.通过实验可总结出通电螺线管的磁极性和电流方向的关系
【答案】B
【解析】小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向,故A正确;闭合开关,放置在a、b处的小磁针静止时N极指向是不同的,a点小磁针N指向左下,b点小磁针N指向左上,磁场方向不同,故B错误;对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向改变,故C正确;通过实验可总结出通电螺线管的磁极性和电流方向的关系,故D正确。
2、某同学用如图的装置探究通电螺线管外部的磁场分布,在螺线管的两端各放一个小磁针(涂黑的一端为N极),并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后轻敲纸板,铁屑的排列情况和小磁针的指向如图所示。关于通电螺线管的磁场,下列说法错误的是( )
A.利用这些铁屑的排列可以显示通电螺线管磁场的分布情况
B.利用小磁针的指向可以判断通电螺线管的左端为S极
C.若改变螺线管中的电流方向,则小磁针的指向改变,铁屑的分布情况改变
D.从实验中可得出:通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围的磁场相似
【答案】C
【解析】A、闭合开关将螺线管通电,用手轻敲击纸板,观察铁屑的分布;由于通电螺线管周围的铁屑会被磁化,每一个小铁屑都相当于一个小磁针;铁屑受到磁场的作用力而有规律地排列,因此我们用铁屑来显示通电螺线管磁场的分布,故A正确。
B、根据磁极间的相互作用,由小磁针的指向可判断通电螺线管的左端为S极,故B正确;
C、通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关,如果改变螺线管中的电流方向,小磁针指向发生改变,但磁场分布不变,铁屑的分布情况不变,故C错误;
D、由图可看出,通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,故D正确;
3、如图所示,用细线将螺线管沿东西方向水平悬挂起来,当给导线通电时发生的现象是( )
A.螺线管静止不动
B.螺线管转动,最后A端指向地理的北方
C.螺线管转动,最后A端指向地理的南方
D.螺线管转动,最后A端可能指向任何方向
【答案】C
【解析】A、由图知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,根据安培定则,可以判断通电螺线管的B端是N极,A端是S极,通电螺线管受到地磁场的作用会发生转动,故A项错误。
BCD、通电螺线管受到地磁场的作用发生转动,A端是S极,A端要和地磁场的N极相吸引,且地磁场的N极在地理南极附近,所以最后螺线管的A端要指向地理的南方,故C正确,BD错误。
4、小晋把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路,悬挂起来固定在横杆上,让它可以自由转动,如图所示,当开关闭合时,下列说法正确的是( )
A.螺线管周围存在磁感线
B.螺线管周围的磁场分布是均匀的
C.螺线管周围各点的磁场方向都相同
D.螺线管静止后左端指向北方
【答案】D
【解析】A.为了描述磁场,引入假想的曲线磁感线,磁感线并不是实际存在的,故A错误;
B.螺线管周围的磁场分布是不均匀的,两端的磁性最强,中间最弱,故B错误;
C.螺线管周围的磁场方向都是从N极出发回到S极,磁感线是曲线,各点的磁场方向不相同,故C错误;
D.根据安培定则,电流从螺线管的左端流入,则螺线管的左端为N极,静止后左端指向北方,故D正确。
5、如图所示,条形磁铁置于水平面上,当通电螺线管向左靠近条形磁铁时,条形磁铁仍保持静止,在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小( )
A.方向向左,逐渐增大
B.方向向左,逐渐减小
C.方向向右,逐渐增大
D.方向向右,逐渐减小
【答案】A
【解析】由右手螺旋定则得,电磁铁右端为N极,则与条形磁铁异名磁极相互吸引,则条形磁铁受磁场力向右,因条形磁铁受力平衡则受向左的摩擦力,因磁铁处于静止,故摩擦力等于引力;
当通电螺线管向左靠近条形磁铁时,条形磁铁受磁场力变大,因仍处于平衡状态,故摩擦力变大。
6、关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.图甲:与头发摩擦过的梳子能吸引碎纸屑,说明异种电荷相互吸引
B.图乙:只对调磁体N、S极,闭合开关后,导体的运动方向改变
C.图丙:通电螺线管周围铁屑如图,说明磁场只存在于这个玻璃板面上
D.图丁:闭合开关,通电螺线管外部的磁感线方向由A指向B
【答案】B
【解析】A.带电体能吸引轻小物体,所以当塑料梳子与头发摩擦后能吸引碎纸屑,说明它带了电,故A错误;
B.闭合开关,保持电流方向不变,对调磁体的磁极,磁场的方向发生改变,通电导体受力方向改变,则它的运动方向改变,故B正确;
C.通电螺线管周围铁屑如图,说明磁场存在于整个空间,故C错误;
D.由图可知,电流从螺线管的右侧流入,左侧流出,由安培定则可知,通电螺线管的B端为N极,A端为S极,磁体外部的磁感线是从N极出来,回到S极的,所以闭合开关,通电螺线管外部的磁感线方向由B指向A,故D错误。
7、如图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关,小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是( )
A. 根据小磁针指向可以判定,通电螺线管的右端为S极
B. 小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向
C. 将小磁针移到其他位置,N极所指方向一定不变
D. 本实验可以得出:通电螺线管的磁极与电流方向无关
【答案】B
【解析】小磁针的左端为S极,根据磁极间的相互作用可知,通电螺线管的右端为N极,故A错误;
小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向,其静止时N极所指方向就是该点的磁场方向,故B正确;
由于通电螺线管周围的磁场方向可能相同也有可能不同,因此将小磁针移到其他位置,N极所指方向不一定不变,故C错误;
实验中,当改变电路电流方向时,螺线管两端的极性改变,小磁针静止时N极的指向也会发生改变,可知,通电螺线管的磁极与电流方向有关,故D错误。
8、如图所示的是有关磁现象的四个实验情境,下列说法不正确的是( )
A.图甲:闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电导线周围产生了磁场
B.图乙:闭合开关,滑轨上的导体ab由静止变为运动,说明其受到了磁场力的作用
C.图丙:闭合开关,当导体ab切割磁感线时,灵敏电流计的指针发生偏转,说明有感应电流产生
D.图丁:当螺线管通电时,通过观察周围铁屑的分布来判断螺线管周围磁场的方向
【答案】D
【解析】当螺线管通电时,通过观察周围铁屑的分布来判断螺线管周围磁场的分布情况,而无法判断出磁场方向,故D错误。
9、小金设计了一个如图所示的线圈指南针,将它放入盛有食盐水的水槽中(铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池,铜片为正极,锌片为负极),浮在液面上的线圈就能指示方向了。关于该装置的分析错误的是( )
A.线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
B.线圈能够指示方向是因为存在地磁场
C.交换铜片和锌片位置不会改变线圈的磁极
D.利用该装置可以判断磁铁的南北极
【答案】C
【解析】铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池,铜片为正极,锌片为负极,而与上面的线圈相连时,该线圈相当于一个通电螺线管,故其外部磁场与条形磁铁的外部磁场相类似;故A正确;
同时据安培定则能看出,此时该线圈的右端是N极,左端是S极,故在地磁场的作用下,其会指示南北,故线圈能够指示方向是由于地磁场造成的;故B正确;
通电螺线管的磁极与电流的方向和线圈的绕法有关,故交换铜片和锌片位置,相当于改变了电流的方向,故该线圈的磁极方向会改变,故C错误。
该题实际相当于原电池,铜片相当于正极,锌片相当于负极,据安培定则可知,铜片一端是N极,另一端是S极;故D正确。
10、(2023·河北)如图所示,用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布,用乙装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
B.改变通电螺线管中电流方向,小磁针N极指向不变
C.匝数一定时,通入的电流越小,电磁铁的磁性越强
D.电流一定时,减少铁钉上线圈的匝数,电磁铁的磁性强弱不变
【答案】A
【解析】通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,磁场的方向与电流的方向有关,改变通电螺线管中电流方向,小磁针N极指向会发生改变,故A正确,B错误;匝数一定时,通入的电流越小,电磁铁的磁性越弱,电流一定时,减少铁钉上线圈的匝数,电磁铁的磁性变弱,故C、D错误。
11、如图为探究通电螺线管外部磁场分布的实验。
(1)通电螺线管中插入一根铁棒,是为了使通电螺线管的磁性 ;
(2)在图上记录小磁针 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向;
(3)实验表明,通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似;
(4)若仅将电源的正、负极对调,发现通电螺线管的N、S极也对调,这说明通电螺线管两端的极性与螺线管中 的方向有关。
【答案】(1)增强;(2)N;(3)条形。(4)电流。
【解析】(1)通电螺线管中插入一根铁棒,铁棒被通电螺线管的磁场磁化,磁化后的铁棒也变成了一个磁体,这样由于两个磁场互相叠加,从而使螺线管的磁性大大增强;
(2)小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向,故把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针N极的方向;
(3)通电螺线管外部磁感线也是从N极指向S极,故通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似;
(4)若仅将电源的正、负极对调,电路中电流方向改变,发现通电螺线管的N、S极也对调,说明磁场方向改变,这说明通电螺线管两端的极性与螺线管中电流方向有关。
12、在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中:
(1)如图所示,闭合开关,通电螺线管的右端为________极,小磁针的左端为________极;
(2)对调电源正、负极,小磁针N极指向与(1)中相反,这表明,通电螺线管外部的磁场方向与________的方向有关;
(3)在螺线管中插入一根铁棒,可使通电螺线管的磁性________。
【答案】(1)N S (2)电流 (3)增强
【解析】(1)闭合开关,电流从螺线管的右端流入,由右手定则得,通电螺线管的右端为N极。
由异名磁极相吸引得,小磁针的左端为S极。
(2)小磁针的N极指向表示磁场方向,对调电源正、负极,电流的方向改变,小磁针与(1)中相反,说明磁场方向改变,通电螺线管外部的磁场方向与电流的方向有关。
(3)研究发现,在螺线管中插入一根铁棒,铁棒被磁化,可使通电螺线管的磁性增强。
13、2024年1月18日,天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接(图甲)。当货运飞船和核心舱相互靠近时,为减缓撞击带来的影响,货运飞船与核心舱间需配置缓冲装置。“飞天”兴趣小组根据以上信息结合物理知识,设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时,产生相互排斥的力,说明通电螺线管左端为______极,为增大排斥力,滑动变阻器的滑片应向______端滑动。
【答案】N A
【解析】 当条形磁体和通电螺线管靠近时,产生相互排斥的力,根据同名磁极相互排斥,说明通电螺线管左端为N极;为增大排斥力,滑动变阻器的滑片应向左端滑动,增大通过螺线管的电流,从而增强螺线管的磁性。
14、(2023·惠州惠东县一模)如图所示,闭合开关,通电螺线管右侧的小磁针静止时,小磁针的N极指向左。则通电螺线管的左端是________(选填“N”或“S”)极,电源的右端为________(选填“正”或“负”)极。若使通电螺线管的磁性增强,滑动变阻器的滑片P应向________(选填“左”或“右”)端移动。
【答案】S;正;右
【解析】由小磁针的指向可判断出电磁铁的极性,根据安培定则判断电源的正负极;由磁性的变化可知电流的变化,从而判断滑片的移动情况。
15、如图所示,开关闭合后,通电螺线管与条形磁体相互 (选填“吸引”或“排斥”);滑动变阻器滑片P向右移动时,通电螺线管周围的磁场会 (选填“增强”“减弱”或“不变”)。
【答案】排斥;增强
【解析】如图,条形磁体的右端为S极、左端是N极;根据安培定则可知螺线管的左端为S极,右端为N极,同名磁极相互排斥;
当滑片向右移动时,滑动变阻器连入电阻减小,则由欧姆定律可得,电路中电流增大,故通电螺线管的磁性增强。
16、如图甲所示,小明探究“通电螺线管外部磁场分布”的实验。
(1)小明在螺线管的两端各放一个小磁针,硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后轻敲纸板,观察铁屑的排列情况:发现通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。
(2)小明改变螺线管中的电流方向,发现两端小磁针的偏转方向也发生改变,说明通电螺线管外部磁场的方向与 有关。
(3)请在图乙中,画出通电螺线管外部的一条磁感线。
(4)在图乙中,为增强通电螺线管的磁场,实验时可采取的有效措施是: (写出一种方法即可)。
【答案】(1)条形磁体;(2)电流方向;(3)见解析;(4)插入铁芯。
【解析】(1)硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后轻敲纸板减小了摩擦力,观察铁屑磁化后的排列情况:发现通电螺线管外部的磁场与条形的磁场相似。
(2)小明改变螺线管中的电流方向,发现两端小磁针的偏转方向也发生改变,磁场方向改变,说明通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关。
(3)根据安培定则,通电螺线管的左侧为N极,根据磁体外部的磁感线从N极进入S极,外部的一条磁感线如图所示:
(4)螺线管的磁性强弱与螺线管中的电流大小、线圈匝数、螺线管中是否插入铁芯有关,在图乙中,为增强通电螺线管的磁场,实验时可采取的有效措施是:插入铁芯。
17、(2022河南)在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中:
(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑分布无明显变化,这时需 纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状.可见,通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似.
(2)用小磁针探究磁场方向时,发现小磁针没有标N、S极,请写出一种判断小磁针N、S极的做法: .
(3)对调螺线管所接电源正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 有关.
【答案】(1)轻敲 条形 (2)将小磁针放在水平桌面上,静止时指南的一端为S极,另一端为N极(或用条形磁铁的 N极靠近小磁针的一端,相吸的为S极,相斥的为N极) (3)方向
18、小明在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中。(小磁针黑色端为N极)
(1)开关S闭合前,小磁针均指南北,说明地球周围存在 ;
(2)把小磁针放到螺线管四周不同的位置,闭合开关S后,记录小磁针 极所指方向,这个方向就是该点的磁场方向;
(3)某次实验中通电螺线管周围的小磁针N极的指向如图所示,则电源的左端为 极;
(4)将连接电源正、负极的导线对调,小磁针的指向发生改变,说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关。
【答案】(1)磁场;(2)N;(3)正;(4)电流。
【解析】(1)地球周围存在磁场,叫地磁场,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,磁场对放入其中的磁体会产生磁力的作用,所以小磁针静止时N极指向地理的北极,S极指向地理的南极。
(2)在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向,因此把小磁针放到螺线管四周不同的位置,闭合开关S后,记录小磁针北极所指方向,这个方向就是该点的磁场方向。
(3)由图可知,小磁针静止时N极的指向向左,所以通电螺线管的右端为N极,左端为S极;根据安培定则可知,螺线管中的电流方向应从左端流入,右端流出,所以电源的右端为负极,左端为正极。
(4)将连接电源正、负极的导线对调,螺线管中的电流方向发生改变,磁场方向发生改变,所以小磁针的指向发生改变,说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
19、小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时,在嵌入螺线管的纸板上均匀撒满细铁屑,并在螺线管的旁边放两个小磁针,如图所示。
(1)给螺线管通电并 纸板,观察铁屑的排列情况。
(2)根据图中两个小磁针静止时N极的指向可知,通电螺线管的左端是 极。
(3)小明还想探究通电螺线管的磁极与电流的方向是否有关,接下来的操作是 。
(4)实验时发现通电螺线管周围的磁场比较弱,实验现象不太明显,想要增强通电螺线管周围的磁场强度,在不更换螺线管的前提下,可行的方法是 。
【答案】(1)敲击;
(2)N;
(3)调换电源的正负极,改变电流方向,观察小磁针的偏转情况;
(4)增大电流。
【解析】(1)实验时,给螺线管通电并敲击纸板,铁屑弹起重新落下时受磁场力的作用,通过观察铁屑的排列情况,探究通电螺线管外部的磁场分布。
(2)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,根据图中两个小磁针静止时N极的指向可知,通电螺线管的左端是N极,右端是S极。
(3)若探究通电螺线管的磁极与电流的方向是否有关,应改变电流方向,接下来的操作是调换电源的正负极,改变电流方向,观察小磁针的偏转情况。
(4)通电螺线管周围的磁场强度与电流大小和线圈匝数有关,在线圈的匝数一定时,电流越大,磁场越强,在不更换螺线管的前提下,可行的方法是增大电流。
20、(2023 云南)某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”.
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中.在板面上均匀地洒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示.铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似,铁屑的作用是显示 .
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时 N 极所指方向如图乙所示,则通电螺线管的右端为 极.对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示,说明通电螺线管的极性与 的方向有关.
【答案】(1)条形 磁场分布 (2)N 电流
【解析】(1)观察铁屑的排列情况,发现通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似;实验中,铁屑的作用是显示磁场的分布情况;(2)由题图乙可知,通电螺线管右端处小磁针的S极指向通电螺线管,根据异名磁极相互吸引可得通电螺线管的右端为N极;对调电源正负极,通电螺线管中的电流方向改变,题图丙中小磁针的 N极指向相对图乙中发生了变化,说明通电螺线管的极性与电流的方向有关.
【知识点3】通电螺线管的绕法
1、如图中,将小磁针靠近螺线管的一端,当开关S闭合后,小磁针N极的指向如图所示。请在图中标出螺线管的磁极和电源的+、﹣极,并画出螺线管的绕法。
【答案】见解析图
【解析】由电流表的电流是从正接线柱流入,从负接线柱流出,得出电源的左端为负极,右端为正极;
由小磁针的右端为N极,根据磁极间的相互作用规律可知通电螺线管靠近小磁针N极一端为S极,则通电螺线管的右端为N极。
根据安培定则,伸出右手,四指指向电流方向,大拇指指示通电螺线管的N极(右端),则四指弯曲的方向为电流的方向,据此画出螺线管的绕法;如图所示:
2、闭合开关,螺线管右侧的小磁针立即转动,最后静止时N极指向螺线管,如图所示,请画出螺线管上的导线环绕方式,并标出螺线管的N极和S极。
【答案】
【解析】由题知,闭合开关后,小磁针静止时其N极指向螺线管;根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,可以判断通电螺线管的右端是S极,其左端是N极。根据安培定则,用右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极,则弯曲四指所指的方向就是电流方向,可知电流从螺线管的右端流入、左端流出,则导线环绕情况如图所示:
3、(2023随州)五一假期小聪和父母到随州大洪山旅游,茂密的森林里丰富的物种深深地吸引着他们,可走着走着迷路了.小聪镇定地找出电池和导线在一根短木棒上密密匝匝地绕制成通电螺线管,又找来一个塑料圆盘用几根细线悬吊起来,然后将螺线管放在这个可以自由水平转动的圆盘上.小聪依靠这个自制装置的引导成功地走出了森林.
如图是小聪的自制指南针,图中规定了通电螺线管的N极,请用笔画线代替导线画出绕线(画3匝示意即可)并在螺线管周围画出一条磁感线.
【答案】如答图所示
【知识点4】安培定则判断N极
1、如图所示,将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点,闭合开关时,通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断正确的是( )
A.通电螺线管右端为N极
B.电源左端为正极,右端为负极
C.发光二极管c极接b点,d极接a点
D.图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端
【答案】C
【解析】A、闭合开关时,通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转,即小磁针的S极靠近螺线管的左端,根据异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的左端为N极,故A错误;
B、由安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向左端,电流从右端流入,左端流出,则电源右端为正极,故B错误;
C、发光二极管c极接b点,d极接a点,发光二极管“正”“负”极接对,电路中有电流,故C正确;
D、在磁体的外部,磁感线从N极指向S极,所以通电螺线管外P点的磁场方向从螺线管左端到右端,故D错误;
2、如图所示,是巨磁电阻特性原理的示意图,其中GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的右端为N极
B.当滑片P向右滑动时,阻值变大,电磁铁磁性增强
C.当滑片P向左滑动时,阻值变小,巨磁电阻的阻值增大
D.当滑片P向左滑动时,阻值变小,指示灯变亮
【答案】D
【解析】利用安培定则,右手握住电磁铁,四指方向与电流方向一致,大拇指所指方向为N极,判断电磁铁的左端为N极,故A错误;
当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中电流变小,电磁铁的磁性减弱,故B错误。
当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,电磁铁的磁性增强,故巨磁电阻的阻值减小,指示灯所在电路的总电阻变小,通过指示灯的电流变大,指示灯变亮,故C错误,D正确。
3、巨磁电阻(GMR)在磁场中,电阻会随着磁场的增大而急剧减小。用GMR组成的电路图如图所示,开关K与1接通时,电磁铁右端为N极,电源电压值定,则( )
A.开关K与2接通时,电磁铁左端为S极
B.开关K与2接通时,A1指针偏转方向不变
C.当A1示数减小时,A2示数减小
D.当A1示数增大时,A2示数不变
【答案】C
【解析】A、开关K与2接通时,电流从电磁铁的右端流入,左端流出,即电磁铁的左端是N极,右端是S极,故A错误;
B、巨磁电阻(GMR)在磁场中,电阻会随着磁场的增大而急剧减小,开关K与1或2接通时,左边电路的电阻不变,电流的方向改变,A1指针偏转方向改变,故B错误;
C、当A1示数减小时,左侧电磁铁的磁场变弱,故GMR的电阻变大,所以右侧电路电阻变大,故A2示数减小,故C正确;
D、当A1示数增大时,左侧电磁铁的磁场变强,故GMR的电阻变小,所以右侧电路电阻变小,故A2示数增大,故D错误;
4、(2023·安徽)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】由题图知电流从螺线管的左端流入、右端流出,据安培定则可知,通电螺线管EF的E端为N极、F端为S极,通电螺线管PQ的P端为N极、Q端为S极,故A、B错误;若只将电源的正负极对调,则电流的方向发生改变,两个螺线管的磁极的方向也发生了改变,即线圈所处磁场方向也改变,则受到的磁场力的方向不改变,线圈转动方向会与原来的转动方向相同,即顺时针转动,故C正确,D错误。
5、如题图所示,电磁铁的左端固定,条形磁铁固定于小车上,闭合开关,小车向右运动,下列分析正确的是( )
A.电磁铁左端是N极
B.条形磁铁左端是N极
C.小车向右运动是因为异名磁极相互排斥
D.对调电源正负极,再次闭合开关,小车运动方向不变
【答案】B
【解析】A、由安培定则得,电磁铁右端为N极,左端为S极,故A错误;
BC、闭合开关,小车向右运动,说明小车上的条形磁铁与电磁铁之间产生的是相互排斥的作用力,根据同名磁极相互排斥可知条形磁铁左端是N极,故B正确,C错误;
D、对调电源正负极,闭合开关,电路中电流方向改变,由安培定则得,电磁铁右端为S极,左端为N极,由于条形磁铁左端是N极,根据异名磁极相吸引可知条形磁铁与电磁铁之间相互吸引,则小车向左运动,故D错误。
6、电磁铁外部磁感线分布如图甲,将磁化后的缝衣针放在电磁铁附近,静止时如图乙,a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,则( )
A.针尖是S极
B.a所处磁场方向向左
C.a水平向右运动时,会产生感应电流
D.a向上运动时,不会产生感应电流
【答案】A
【解析】图甲通电螺线管的右端是S极;图乙螺线管中电流方向发生改变,则磁场方向发生改变,螺线管右端是N极,左端是S极;在磁体外部,磁感线从N极指向S极,磁化后的缝衣针(小磁针)静止时N极的指向与该点磁场方向一致,所以缝衣针右端为N极,即针尖是S极,故A正确;
a处的磁场方向向右,故B错误;
要使导线(闭合电路的一部分)在磁场中运动时产生感应电流,则导线必须做切割磁感线运动,a水平向右运动时,没做切割磁感线运动,不会产生感应电流;a向上运动时,做切割磁感线运动,会产生感应电流,故C、D错误。
7、如图所示,将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点,闭合开关时,通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断不正确的是( )
A.通电螺线管左端为N极
B.电源左端为负极,右端为正极
C.发光二极管c极接b点,d极接a点
D.图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端
【答案】D
【解析】A、闭合开关时,通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转,即小磁针的S极靠近螺线管的左端,根据异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的左端为N极,故A正确;
B、由安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向左端,电流从右端流入,左端流出,则电源右端为正极,故B正确;
C、发光二极管c极接b点,d极接a点,发光二极管“正”“负”极接对,电路中有电流,故C正确;
D、在磁体的外部,磁感线从N极指向S极,所以通电螺线管外P点的磁场方向从螺线管左端到右端,故D错误;
8、如图所示,通电螺线管周围小磁针静止时,小磁针N极指向正确的是(小磁针上涂黑的一端为N极)( )
A.a、c、d
B.a、b、c
C.a、c
D.b、c、d
【答案】D
【解析】根据电源的正负极可知,电流从通电螺线管的右侧流入,左侧流出,根据电流方向,利用安培定则可知通电螺线管的左端为S极,右端为N极。
因为磁体周围的磁感线从N极出发,回到S极;根据磁场中任一点小磁针北极和该点的磁感线方向一致,所以a点磁针N极指向右端;b点磁针N极指向左端;c点磁针N极指向左端;d点磁针N极指向右端。
故ABC错误,D正确。
9、如图所示,带有铁芯的电磁铁右端固定,在以下的操作中水平桌面上条形磁铁始终保持静止,下列判断正确的是( )
A.电磁铁开关S闭合前,条形磁铁不受摩擦力
B.电磁铁开关S闭合后,条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C.电磁铁开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片向左移动,条形磁铁受到的摩擦力大小不变
D.电磁铁开关S闭合后,若只改变电源的正负极,条形磁铁受到的摩擦力大小不变
【答案】D
【解析】电磁铁开关S闭合前,左边是磁铁,磁铁和铁芯之间仍然有吸引力的作用,条形磁铁保持静止,说明受到的吸引力与摩擦力相互平衡。故A错误;
开关S闭合时,根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,则大拇指指向电磁铁右端,即电磁铁的右端为N极,左端为S极,条形磁铁的左端为N极,右端为S极,因同名磁极相互排斥,则条形磁铁受到向左的排斥力,而条形磁铁一直保持静止,水平方向上条形磁铁受到的摩擦力和排斥力平衡,所以条形磁铁受到摩擦力方向是向右的,故B错误;
滑片P向左滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,条形磁铁静止在水平桌面上,水平方向上条形磁铁受到的摩擦力和排斥力平衡,由于排斥力增大,所以摩擦力也增大,故C错误;
电磁铁开关S闭合后,若只改变电源的正负极,电磁铁磁性强弱不变,条形磁铁受到的摩擦力大小不变,故D正确。
10、如图甲是小李家的磁悬浮盆景,盆底有一个永磁体,底座内有一个电磁铁。如图乙是电磁铁的工作电路图,通电后,电磁铁的上端为________(选填“N”或“S”)极;由于磁极相对,利用同名磁极相互________的规律,盆景就会悬浮在底座上方。
【答案】S 排斥
【解析】如图乙是电磁铁的工作电路图,通电后,电流从螺线管上端流入,根据右手螺旋定则,电磁铁的上端为S极。
由于磁极相对,利用同名磁极相互排斥的规律,当排斥力与盆景总重力相等时,盆景就会悬浮在底座上方。
11、如图1所示,以橡皮擦为底座,将大头针尖端向上、倒插在橡皮擦上,将两根磁化后的缝衣针穿过按扣的两个孔,一起水平固定在针尖上,便制成了一个小指南针。该小指南针静止时能够指明南北方向是因为受到 的作用;实验发现该指南针静止时尖细的一端指向地理北极,则尖细一端是 极;将图2所示的通电螺线管的左端靠近小磁针的尖细端,将被 (选填“吸引”或“排斥”)。
【答案】地磁场;北;吸引。
【解析】地球是一个大磁体,指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用。
地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理的北极附近;该指南针静止时尖细的一端指向地理北极,即指向地磁南极,根据磁极间相互作用可知,尖细的一端是北(N)极。
由图2可知,电流从螺线管右端流入,左端流出,根据安培定则可知,螺线管A端为S极,由于尖细的一端是N极,根据磁极间相互作用可知,异名磁极相互吸引,所以将图2所示的通电螺线管的左端靠近小磁针的尖细端,将被吸引。
12、如图所示,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,条形磁铁仍保持静止,此时电磁铁的左端为 极,条形磁铁受到的摩擦力_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。目前的核电站是利用铀原子发生 (选填“核聚变”或“核裂变”)释放巨大的能量。
【答案】N 变大 核裂变
【解析】由图得,电流从螺线管左端进入,右端流出,由安培定则可知,螺线管左侧为N极。
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻变小,由欧姆定律得螺线管内的电流增大,则可知螺线的磁性增强,条形磁铁所受到的吸引力增大;因条形磁铁仍处于平衡状态,所以条形磁铁所受摩擦力也增大。
核电站是利用核裂变来发电的。
13、如图所示,条形磁铁放在水平木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,条形磁铁仍保持静止,此时电磁铁的左端为 极,条形磁铁受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”),方向水平 。(选填“向左”或“向右”)
【答案】N 变大 向左
【解析】根据安培定则判断螺线管的两极,再根据磁极间的相互作用规律分析判断。
如图所示,条形磁铁放在水平木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,条形磁铁仍保持静止。
根据安培定则,右手握住螺线管,四指弯曲指向电流的方向,则大母指的指向即为螺线管的磁场方向,即大母指端即为N极,所以此时电磁铁的左端为N极;
N极与S极相邻,所以两者是吸引的,滑片P逐渐向右移动时,接入电路的电阻变小,电流变大,螺线管的磁性增强,所以螺线管对条形磁体的吸引力是变大的;条形磁铁受到向右的吸引力,所以摩擦力的方向水平向左。
14、(1)如图甲所示,温度计示数为 ℃。
(2)通过图乙中所示电流方向,可判定A端为通电螺线管的 (选填“N”或“S”)极。若要验证你的判断,可选用 (选填“小磁针”“大头针”或“碎铁屑”)靠近A端并观察现象。
(3)如图丙所示,小明将同一物体分别浸没在水和盐水中(ρ水<ρ盐水),探究浮力大小与液体密度的关系。物体在水中所受浮力为 N,根据实验现象可初步得出的结论是 。
【答案】(1)34;(2)N;小磁针;(3)1;在排开的液体体积一定时,液体密度越大,所受到的浮力越大。
【解析】(1)如图甲所示,温度计的分度值为1℃,液柱位于0℃以上,示数为34℃。
(2)电流从螺线管的左端流入、右端流出,根据螺线管的线圈绕向,再利用安培定则即可确定螺线管的左端为N极;小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向,可选用小磁针靠近A端并观察现象。
(3)物体在水中所受浮力为F浮=G﹣F示=4N﹣3N=1N,
物体在盐水中所受浮力为F浮′=G﹣F示′=4N﹣2.8N=1.2N,
将同一物体分别浸没在水和盐水中,排开相同的液体体积,受到的浮力不同,根据实验现象可初步得出的结论:在排开的液体体积一定时,液体密度越大,所受到的浮力越大。
15、(1)汽油机的一个工作循环有四个冲程,如图甲是 冲程。
(2)如图乙所示,闭合开关后,则电磁铁的A端是 极(选填“N”或“S”) 。
(3)小明家中装有如图丙所示的电能表,当只有一电磁炉工作时,电能表1min内转盘转过100转,则该电磁炉的电功率为 W。
【答案】(1)做功 (2)S (3)2000
【解析】(1)如图甲可知,汽油机两气门都关闭,活塞向下运动,火花塞点火,因此是做功冲程。
(2)根据安培定则判断:用右手握住螺线管,让四指指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,电流从左端流入,从右端流出,故电磁铁的A端是S极。
(3)电能表转过100r消耗的电能
则电磁炉的电功率
16、请按题目要求作答。
(1)一本字典静止在水平桌面上,O为其重心,请画出它所受重力和支持力的示意图;
(2)请根据图中电流方向,在虚线框内分别标出通电螺线管磁极的极性和静止小磁针的磁极名称;
(3)请将开关和三孔插座正确接入家庭电路,使开关能控制插座的通、断电。
【答案】(1)见解析图 (2)见解析图
(3)见解析图
【解析】(1)重力的方向是竖直向下,字典静止在水平桌面上,二力平衡,支持力的方向是竖直向上,作用点画在物体的重心。如图所示:
(2)根据安培定则可知,通电螺线管上的电流方向是朝上的,通电螺线管磁极的左边是N极,根据异名磁极相互吸引可知,靠近通电螺线管的小磁针的一端是S极,对应的另一端是N极,如图所示:
(3)开关能控制插座的通、断电,则开关与插座要串联,在家庭电路中,开关要接在火线上;三孔插座要按照左边零线,右边火线,中间地线的原则接入电路,如图所示:
17、如图所示,请根据电源的极性标出通电螺线管的N极和磁感线的方向。
【答案】见解析图
【解析】由图可知,电流从螺线管的右侧流入,根据安培定则可知,左端为通电螺线管的N极、右端为通电螺线管的S极,在磁体外部,磁感线从N极指向S极,方向自左向右,如图所示:
18、开关闭合后磁感线的形状如图所示,请在图中标出螺线管左端的磁极和磁铁A左端的磁极。
【答案】
【解析】由图知,开关闭合后,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,螺线管的左端为N极,其右端为S极;图中的磁感线呈“排斥”状,根据同名磁极相互排斥可知,磁铁A的左端为S极。
19、电磁铁通电后,小磁针N极转至图所示位置,此时铁块在水平桌面上静止并受到电磁铁吸引。
(1)电磁铁甲端应为N极还是S极
(2)以点表示铁块,在方框内画出铁块受到的摩擦力。
【答案】(1) N极;(2)
【解析】(1) 由图可知,小磁针的N极转至左边,根据异名磁极相互吸引,则电磁铁的右端是S极,左端是N极,即甲端为N极。
(2) 电磁铁通电后,有磁性,铁块受电磁铁的吸引力,方向水平向右;因铁块处于平衡状态,所受摩擦力应与引力大小相等方向相反,故摩擦力的方向水平向左,如图所示:
【知识点5】安培定则判断电流方向
1、下列关于电和磁的表述,正确的是( )
A.甲图:地磁场的磁感线方向从地理北极指向地理南极
B.乙图:甲、乙、丙装有等质量等初温的液体,通电相同时间,温度计示数的大小关系为
C.丙图:当空气开关自动断开时,一定是电路发生短路现象
D.丁图:小磁针A端为S极,电源的右侧为负极
【答案】B
【解析】地磁场的磁感线方向由地理南极指向地理北极,故A错误;
甲、乙中,电流相同,通电时间相同,电阻越大,产生的热量越多,故乙的温度要大于甲的温度;乙、丙中,水和煤油吸收相同的热量,水的比热容大,则水升高的温度要低一些,故温度计示数高低关系为,故B正确;
若用空气开关代替保险丝,当空气开关自动断开时,可能是电路发生短路现象,也可能是用电器的总功率过大,故C错误;
螺线管的左端是N极,右端是S极,根据安培定则可知电源的右端是正极,由磁极间相互作用规律可知小磁针的A端是S极,故D错误。
故选B。
2、通电螺线管的上方放一个小磁针,小磁针静止时的方向如图所示,下列说法中哪一种是正确的( )
A.通电螺线管c端为N极,电源a端为正极
B.通电螺线管c端为N极,电源a端为负极
C.通电螺线管d端为N极,电源b端为正极
D.通电螺线管d端为N极,电源b端为负极
【答案】D
【解析】小磁针N极向左,则说明电磁铁的磁感线由右向左,则电磁铁d端为N极,由右手螺旋定则可知,电流由左侧流入,即a端为电源正极,b端为负极。
3、对下图所示现象的描述不合理的是( )
A.甲:奥斯特实验说明电能够生磁
B.乙:司南静止时勺柄指南,勺柄是司南的S极
C.丙:电源的c端为“—”极
D.丁:利用该图的原理可制成麦克风
【答案】C
【解析】图甲是奥斯特实验,证实了电能产生磁,故A正确;
司南静止时勺柄指南,指南为磁体的磁北极,勺柄是司南的南极,故B正确;
由于在磁体外部磁感线从磁体的北极出来,回到南极,所以通电螺线管的左端为S极,则右端N极,由安培定则可知,大拇指指向右端N极,四指环绕方向为电流方向,电流从螺线管的左边流入、右边流出,则c为正极、d为负极,故C错误;
丁图是电磁感应原理,麦克风是利用电磁感应原理工作的,故D正确。
4、如图是磁悬浮列车工作原理图,通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上,实现非接触的支撑、导向和运行。关于磁浮交通系统,下列说法正确的是( )
A.该系统利用地磁场实现正常工作
B.车厢线圈通电后,其周围存在磁感线
C.列车正常运行时,电源上端为正极
D.列车悬浮利用了同名磁极相互排斥
【答案】C
【解析】A.磁悬浮利用电流的磁场工作的,故A错误;
B.磁感线是假想的模型,车厢线圈通电后,其周围存在磁场,磁感线是假想的,不存在,故B错误;
CD.列车采用悬挂悬浮,正常运行时是利用异名磁极相互吸引,电磁铁上端为S极,根据安培定则知,电源上端为正极,故C正确,D错误。
5、下图是物理课本中的四幅图片,下列分析不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A滑轮随物体的移动而移动,属于动滑轮,故A正确,不符合题意;
原子是由原子核和电子组成,电子绕原子核运动,故B错误,符合题意;
家庭电路中,开关要接在火线上,所以甲导线为火线,故C正确,不符合题意;
根据小磁针的磁极指向及磁极之间的相互作用规律可知螺线管的a端为南极,b端为北极;再由安培定则可知,螺线管外侧电流方向向下,所以d端为电源正极,故D正确,不符合题意。
6、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如图甲所示。
(1)根据图乙分析,磁勺的 (选填图乙中“A”或“B”)端为南极。
(2)制作人员将磁勺靠近电磁铁,闭合开关S,磁勺受电磁铁作用后,磁柄指向如图丙所示,由此判断H为电源的 极。
【答案】(1)B;(2)负
【解析】(1)由乙图可知,磁感线从A端出发,回到B端,根据磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出发回到S极判断,磁勺的B端为南极。
(2)因为异名磁极相互吸引,所以与磁勺柄靠近的通电螺线管的下端是N极,根据安培定则可知,电流从螺线管的下端流入,上端流出,再根据电流方向是从电源正极出发,通过用电器,回到负极,所以H端为电源的负极。
7、指南针有重要实用价值。如题图甲所示,指南针静止时a端指向北方,a是指南针的 极,这是因为它受到了 (选填“自身”或“地”)磁场的作用。若将指南针放在如题图乙所示的电磁铁左侧,闭合开关S,静止时指南针仍呈现如题图甲所示的指向,则电源的上端是 (选填“正”或“负”)极。
【答案】N;地;正。
【解析】指南针静止时a端指向北方,a是指南针的N极,这是因为它受到了地磁场的作用。
若将指南针放在电磁铁左侧,闭合开关S,静止时指南针仍呈现如图甲所示的指向,即N极指向北方,说明电磁铁的N极在电磁铁的下端,根据安培定则可知,电流从电磁铁的上端流入,即电源的上端为正极,下端为负极。
8、如图甲为放置于水平桌面上的磁悬浮盆栽装置,盆栽底部有一个磁铁,悬浮原理简化如图乙,则A端为电源的
极,闭合开关后,若电路正确且完好,但盆栽未悬浮,可以使盆栽悬浮起来的操作是 ;如果操作是将电源正负极调换:桌面受到的压力会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】负;减小滑动变阻器接入电路中的阻值;不变。
【解析】盆栽底部磁铁下方的磁极为N极,因此通电螺线管的上方为N极,由安培定则可知,电流从通电螺线管下端流入,上端流出,因此A端为电源负极,B端为电源正极;
闭合开关后,若电路正确且完好,但盆栽未悬浮,可以将滑动变阻器滑片向左移动、减小滑动变阻器接入电路中的阻值、增大电源电压,都可以增大通电螺线管线圈内的电流,从而增强通电螺线管的磁性;
如果将电源正负极调换,盆栽的重力未变、底座的重力未变,因此桌面受到的压力不会变。
9、如题图所示,闭合开关,通电螺线管右侧的小磁针静止时,小磁针的N极指向左。则通电螺线管的右端是 (选填“N”或“S”)极,电源的左端为 (选填“正”或“负”)极。若使通电螺线管的磁性增强,滑动变阻器的滑片Р应向 (选填“左”或“右”)端移动。
【答案】S 负 右
【解析】小磁针N极指向左,根据磁极间的相互作用可知通电螺线管左侧为N极,根据右手定则可知通电螺线管电流方向应该从电源的右端流出,左端流进,故可知电源右侧为正极。
根据电路图可知滑动变阻器右侧电阻接入电路,若使通电螺线管磁性增强可通过增大电流的方式,根据欧姆定律
可知电压不变时减小电阻可增大电流,故滑动变阻器滑片P应向右端移动。
10、(2023 本溪、辽阳、葫芦岛)小王自制了一个电磁秋千的玩具,如图甲所示.闭合开关后,推动一下永磁体,它在电磁铁排斥作用下来回摆动.请在图乙所示的简图中作出:
(1)电磁铁下端的磁极;
(2)电源的正、负极;
(3)图中的磁感线方向.
【答案】如答图所示
11、探究“电磁铁的性质”实验时,铁钉A端为N极,附近的小磁针处于静止,如图所示。
请你在图中:
(1)标出B点的电流方向;
(2)括号内标出小磁针右端的极性(用“N”或“S”表示)。
【答案】见解析图
【解析】铁钉A端为N极,由右手螺旋定则得,电流从螺线管左端流入,右端流出,则B点的电流方向向上,铁钉右端为S极,根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针左端为N极,右端为S极,如图所示:
12、请在图中虚线框内画出电源和滑动变阻器的符号,并用导线连好电路。要求:开关闭合后,小磁针静止时的指向如图所示;滑动变阻器的滑片向右滑动时,电磁铁的磁性变强。
【答案】
【解析】由题意知,通过滑动变阻器来控制电磁铁的磁性,所以滑动变阻器与电磁铁串联在电路中,滑片向右滑动时,电磁铁的磁性变强,则电路中的电流变大,据欧姆定律知,电源电压不变时,电路中的电阻变小,变阻器接入电路的阻值变小,由图示知,小磁针静止时,N极在右端,据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,电磁铁的左端为N极,右端为S极,据安培定则,电磁铁的电流由左端流入,右端流出,所以电源的正极在左侧,作图如下:
13、根据如图通电螺线管的S极,标出小磁针静止时N极、电源的正负极和磁感线的方向。
【答案】
【解析】已知螺线管右端为S极,由磁极间的相互作用规律得出小磁针的左端为N极,右端为S极,由安培定则可知电流由右侧流入,即电源右侧为正极;因电磁铁外部磁感线由N极指向S极,故磁感线方向向右,如图所示:
14、如图是用安培定则判定通电螺线管的磁极跟电流方向的关系示意图,请在方框内标出通电螺线管的磁极,并在导线AB段用箭头标出电流的方向。
( )
【答案】见解析图
【解析】根据安培定则可知,大拇指所指方向为螺线管N极,四指所指方向为电流方向,故作图如下:2026届中考物理一轮复习 电磁学:电生磁 知识点专练
【知识点1】奥斯特实验
1、下列关于物理学史的叙述正确的是( )
A.奥斯特通过实验最早发现了电磁感应现象
B.欧姆发现电流通过导体产生的热量跟导体中电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比
C.托里拆利实验第一次证明了大气压强的存在
D.我国宋代学者沈括是世界上最早记述“地理的两极与地磁场的两极并不重合”的人
2、如图是奥斯特实验的示意图,以下关于奥斯特实验的分析正确的是( )
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.小磁针的指针发生偏转说明通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用
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
3、对下列依次甲、乙、丙、丁四幅图解释正确的是( )
A.图甲中水平放置铜棒在若开关闭合时向左运动,则开关断开时向右运动
B.图乙中开关闭合时小磁针发生转动说明电流有磁效应
C.图丙为研究电磁铁磁性大小与电流关系实验
D.图丁两根条形磁铁如图方式靠近后会发生相互吸引
4、对下列现象的描述不合理的是
A.甲:奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场
B.乙:闭合开关后小磁针静止后会指向如图所示的位置
C.丙:利用这个装置可以探究“电磁感应”现象
D.丁:电流相同,电磁铁的磁性随线圈匝数增加而增强
5、利用如图所示装置进行电磁学实验,下列说法正确的是( )
A.闭合开关瞬间,没有电磁波产生
B.闭合开关后,导线周围有实际存在的磁场
C.断开开关后,小磁针静止时N极指向地理南极
D.发电机应用了该实验原理
6、第一个发现通电导线周围存在磁场,表明电与磁之间有联系的科学家是( )
A.牛顿
B.欧姆
C.奥斯特
D.法拉第
7、下列实验中,最先证实电流的周围存在着磁场的实验是( )
A.托里拆利实验
B.阿基米德实验
C.马德堡半球实验
D.奥斯特实验
8、如图是奥斯特实验的示意图,当开关闭合时,小磁针发生偏转,下列说法正确的是( )
A.这一现象说明通电导线周围的空间中产生了磁场
B.电流方向改变,小磁针的偏转方向不变
C.通电导线周围的磁场方向由小磁针的指向决定
D.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
9、小黄在学习物理过程中提出了下列看法,其中正确的是( )
A. 近视眼能看清近处的物体而看不清远处的物体,应配戴凸透镜进行矫正
B. 刮大风时,能够看见工地上尘土飞扬,表明分子在不停地做无规则运动
C. 保持电流、通电时间相同,探究电流产生热量与电阻的关系,采用了等效替代法
D. 直导线周围平行放置一颗小磁针,通电后小磁针偏转,表明通电导体周围有磁场
10、最先通过科学实验发现电流磁效应的科学家是( )
A.奥斯特
B.法拉第
C.沈括
D.库仑
11、“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”,这里磁针石的南极指向地理的 (选填“南方”或“北方”)。丹麦物理学家 (填人名)首先发现了电流的磁效应。
12、(1)图(1)中被测物体甲的长度是 cm;如图乙所示,秒表的读数为 s。
(2)丹麦物理学家 是世界上第一个发现电与磁之间有联系的人,图(2)所示是他做的实验。图甲和图乙对照说明 。
(3)在探究“冰熔化过程中温度的变化规律”的实验中,小明根据实验数据,画出了其温度随时间变化的图像如图(3)所示,分析图像后可知:
①冰熔化过程中,温度 。
②不考虑热量损失,第2~4min冰吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)第10~12min水吸收的热量。
13、小芳对奥斯特实验非常感兴趣,于是连接如图所示的电路进行探究。她先用两节干电池串联进行实验,发现小磁针只是微微动了一下,接着用三节干电池串联进行实验,而小磁针发生了明显的偏转。根据小芳的实验过程及现象,可以得出两点结论:一是电流周围确实存在着 ,二是电流磁场的强弱与 有关。
14、如图所示是世界上著名的具有划时代意义的实验,该实验说明了通电导线周围存在着 ,最早发现该现象的科学家是 。断开电源,小磁针的N极将指向地磁场的 (选填“南”或“北”)极。
15、如图所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁针,当导线与电池触接时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在 ;断开电路,小磁针 (选填“会”或“不会”)回到原来位置。
【知识点2】通电螺线管的磁场
1、(2023·成都)如图是小聪和小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”实验示意图。实验时,在小圆位置放置小磁针,闭合开关,画出不同位置小磁针静止时N极的指向;对调电源正负极,重复上述操作。下列说法不正确的是( )
A.小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向
B.闭合开关,放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同
C.对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向改变
D.通过实验可总结出通电螺线管的磁极性和电流方向的关系
2、某同学用如图的装置探究通电螺线管外部的磁场分布,在螺线管的两端各放一个小磁针(涂黑的一端为N极),并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后轻敲纸板,铁屑的排列情况和小磁针的指向如图所示。关于通电螺线管的磁场,下列说法错误的是( )
A.利用这些铁屑的排列可以显示通电螺线管磁场的分布情况
B.利用小磁针的指向可以判断通电螺线管的左端为S极
C.若改变螺线管中的电流方向,则小磁针的指向改变,铁屑的分布情况改变
D.从实验中可得出:通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围的磁场相似
3、如图所示,用细线将螺线管沿东西方向水平悬挂起来,当给导线通电时发生的现象是( )
A.螺线管静止不动
B.螺线管转动,最后A端指向地理的北方
C.螺线管转动,最后A端指向地理的南方
D.螺线管转动,最后A端可能指向任何方向
4、小晋把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路,悬挂起来固定在横杆上,让它可以自由转动,如图所示,当开关闭合时,下列说法正确的是( )
A.螺线管周围存在磁感线
B.螺线管周围的磁场分布是均匀的
C.螺线管周围各点的磁场方向都相同
D.螺线管静止后左端指向北方
5、如图所示,条形磁铁置于水平面上,当通电螺线管向左靠近条形磁铁时,条形磁铁仍保持静止,在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小( )
A.方向向左,逐渐增大
B.方向向左,逐渐减小
C.方向向右,逐渐增大
D.方向向右,逐渐减小
6、关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.图甲:与头发摩擦过的梳子能吸引碎纸屑,说明异种电荷相互吸引
B.图乙:只对调磁体N、S极,闭合开关后,导体的运动方向改变
C.图丙:通电螺线管周围铁屑如图,说明磁场只存在于这个玻璃板面上
D.图丁:闭合开关,通电螺线管外部的磁感线方向由A指向B
7、如图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关,小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是( )
A. 根据小磁针指向可以判定,通电螺线管的右端为S极
B. 小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向
C. 将小磁针移到其他位置,N极所指方向一定不变
D. 本实验可以得出:通电螺线管的磁极与电流方向无关
8、如图所示的是有关磁现象的四个实验情境,下列说法不正确的是( )
A.图甲:闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电导线周围产生了磁场
B.图乙:闭合开关,滑轨上的导体ab由静止变为运动,说明其受到了磁场力的作用
C.图丙:闭合开关,当导体ab切割磁感线时,灵敏电流计的指针发生偏转,说明有感应电流产生
D.图丁:当螺线管通电时,通过观察周围铁屑的分布来判断螺线管周围磁场的方向
9、小金设计了一个如图所示的线圈指南针,将它放入盛有食盐水的水槽中(铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池,铜片为正极,锌片为负极),浮在液面上的线圈就能指示方向了。关于该装置的分析错误的是( )
A.线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
B.线圈能够指示方向是因为存在地磁场
C.交换铜片和锌片位置不会改变线圈的磁极
D.利用该装置可以判断磁铁的南北极
10、(2023·河北)如图所示,用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布,用乙装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
B.改变通电螺线管中电流方向,小磁针N极指向不变
C.匝数一定时,通入的电流越小,电磁铁的磁性越强
D.电流一定时,减少铁钉上线圈的匝数,电磁铁的磁性强弱不变
11、如图为探究通电螺线管外部磁场分布的实验。
(1)通电螺线管中插入一根铁棒,是为了使通电螺线管的磁性 ;
(2)在图上记录小磁针 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向;
(3)实验表明,通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似;
(4)若仅将电源的正、负极对调,发现通电螺线管的N、S极也对调,这说明通电螺线管两端的极性与螺线管中 的方向有关。
12、在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中:
(1)如图所示,闭合开关,通电螺线管的右端为________极,小磁针的左端为________极;
(2)对调电源正、负极,小磁针N极指向与(1)中相反,这表明,通电螺线管外部的磁场方向与________的方向有关;
(3)在螺线管中插入一根铁棒,可使通电螺线管的磁性________。
13、2024年1月18日,天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接(图甲)。当货运飞船和核心舱相互靠近时,为减缓撞击带来的影响,货运飞船与核心舱间需配置缓冲装置。“飞天”兴趣小组根据以上信息结合物理知识,设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时,产生相互排斥的力,说明通电螺线管左端为______极,为增大排斥力,滑动变阻器的滑片应向______端滑动。
14、(2023·惠州惠东县一模)如图所示,闭合开关,通电螺线管右侧的小磁针静止时,小磁针的N极指向左。则通电螺线管的左端是________(选填“N”或“S”)极,电源的右端为________(选填“正”或“负”)极。若使通电螺线管的磁性增强,滑动变阻器的滑片P应向________(选填“左”或“右”)端移动。
15、如图所示,开关闭合后,通电螺线管与条形磁体相互 (选填“吸引”或“排斥”);滑动变阻器滑片P向右移动时,通电螺线管周围的磁场会 (选填“增强”“减弱”或“不变”)。
16、如图甲所示,小明探究“通电螺线管外部磁场分布”的实验。
(1)小明在螺线管的两端各放一个小磁针,硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后轻敲纸板,观察铁屑的排列情况:发现通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。
(2)小明改变螺线管中的电流方向,发现两端小磁针的偏转方向也发生改变,说明通电螺线管外部磁场的方向与 有关。
(3)请在图乙中,画出通电螺线管外部的一条磁感线。
(4)在图乙中,为增强通电螺线管的磁场,实验时可采取的有效措施是: (写出一种方法即可)。
17、(2022河南)在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中:
(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑分布无明显变化,这时需 纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状.可见,通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似.
(2)用小磁针探究磁场方向时,发现小磁针没有标N、S极,请写出一种判断小磁针N、S极的做法: .
(3)对调螺线管所接电源正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 有关.
18、小明在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中。(小磁针黑色端为N极)
(1)开关S闭合前,小磁针均指南北,说明地球周围存在 ;
(2)把小磁针放到螺线管四周不同的位置,闭合开关S后,记录小磁针 极所指方向,这个方向就是该点的磁场方向;
(3)某次实验中通电螺线管周围的小磁针N极的指向如图所示,则电源的左端为 极;
(4)将连接电源正、负极的导线对调,小磁针的指向发生改变,说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关。
19、小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时,在嵌入螺线管的纸板上均匀撒满细铁屑,并在螺线管的旁边放两个小磁针,如图所示。
(1)给螺线管通电并 纸板,观察铁屑的排列情况。
(2)根据图中两个小磁针静止时N极的指向可知,通电螺线管的左端是 极。
(3)小明还想探究通电螺线管的磁极与电流的方向是否有关,接下来的操作是 。
(4)实验时发现通电螺线管周围的磁场比较弱,实验现象不太明显,想要增强通电螺线管周围的磁场强度,在不更换螺线管的前提下,可行的方法是 。
20、(2023 云南)某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”.
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中.在板面上均匀地洒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示.铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似,铁屑的作用是显示 .
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时 N 极所指方向如图乙所示,则通电螺线管的右端为 极.对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示,说明通电螺线管的极性与 的方向有关.
【知识点3】通电螺线管的绕法
1、如图中,将小磁针靠近螺线管的一端,当开关S闭合后,小磁针N极的指向如图所示。请在图中标出螺线管的磁极和电源的+、﹣极,并画出螺线管的绕法。
2、闭合开关,螺线管右侧的小磁针立即转动,最后静止时N极指向螺线管,如图所示,请画出螺线管上的导线环绕方式,并标出螺线管的N极和S极。
3、(2023随州)五一假期小聪和父母到随州大洪山旅游,茂密的森林里丰富的物种深深地吸引着他们,可走着走着迷路了.小聪镇定地找出电池和导线在一根短木棒上密密匝匝地绕制成通电螺线管,又找来一个塑料圆盘用几根细线悬吊起来,然后将螺线管放在这个可以自由水平转动的圆盘上.小聪依靠这个自制装置的引导成功地走出了森林.
如图是小聪的自制指南针,图中规定了通电螺线管的N极,请用笔画线代替导线画出绕线(画3匝示意即可)并在螺线管周围画出一条磁感线.
【知识点4】安培定则判断N极
1、如图所示,将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点,闭合开关时,通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断正确的是( )
A.通电螺线管右端为N极
B.电源左端为正极,右端为负极
C.发光二极管c极接b点,d极接a点
D.图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端
2、如图所示,是巨磁电阻特性原理的示意图,其中GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的右端为N极
B.当滑片P向右滑动时,阻值变大,电磁铁磁性增强
C.当滑片P向左滑动时,阻值变小,巨磁电阻的阻值增大
D.当滑片P向左滑动时,阻值变小,指示灯变亮
3、巨磁电阻(GMR)在磁场中,电阻会随着磁场的增大而急剧减小。用GMR组成的电路图如图所示,开关K与1接通时,电磁铁右端为N极,电源电压值定,则( )
A.开关K与2接通时,电磁铁左端为S极
B.开关K与2接通时,A1指针偏转方向不变
C.当A1示数减小时,A2示数减小
D.当A1示数增大时,A2示数不变
4、(2023·安徽)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
5、如题图所示,电磁铁的左端固定,条形磁铁固定于小车上,闭合开关,小车向右运动,下列分析正确的是( )
A.电磁铁左端是N极
B.条形磁铁左端是N极
C.小车向右运动是因为异名磁极相互排斥
D.对调电源正负极,再次闭合开关,小车运动方向不变
6、电磁铁外部磁感线分布如图甲,将磁化后的缝衣针放在电磁铁附近,静止时如图乙,a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,则( )
A.针尖是S极
B.a所处磁场方向向左
C.a水平向右运动时,会产生感应电流
D.a向上运动时,不会产生感应电流
7、如图所示,将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点,闭合开关时,通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断不正确的是( )
A.通电螺线管左端为N极
B.电源左端为负极,右端为正极
C.发光二极管c极接b点,d极接a点
D.图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端
8、如图所示,通电螺线管周围小磁针静止时,小磁针N极指向正确的是(小磁针上涂黑的一端为N极)( )
A.a、c、d
B.a、b、c
C.a、c
D.b、c、d
9、如图所示,带有铁芯的电磁铁右端固定,在以下的操作中水平桌面上条形磁铁始终保持静止,下列判断正确的是( )
A.电磁铁开关S闭合前,条形磁铁不受摩擦力
B.电磁铁开关S闭合后,条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C.电磁铁开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片向左移动,条形磁铁受到的摩擦力大小不变
D.电磁铁开关S闭合后,若只改变电源的正负极,条形磁铁受到的摩擦力大小不变
10、如图甲是小李家的磁悬浮盆景,盆底有一个永磁体,底座内有一个电磁铁。如图乙是电磁铁的工作电路图,通电后,电磁铁的上端为________(选填“N”或“S”)极;由于磁极相对,利用同名磁极相互________的规律,盆景就会悬浮在底座上方。
11、如图1所示,以橡皮擦为底座,将大头针尖端向上、倒插在橡皮擦上,将两根磁化后的缝衣针穿过按扣的两个孔,一起水平固定在针尖上,便制成了一个小指南针。该小指南针静止时能够指明南北方向是因为受到 的作用;实验发现该指南针静止时尖细的一端指向地理北极,则尖细一端是 极;将图2所示的通电螺线管的左端靠近小磁针的尖细端,将被 (选填“吸引”或“排斥”)。
12、如图所示,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,条形磁铁仍保持静止,此时电磁铁的左端为 极,条形磁铁受到的摩擦力_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。目前的核电站是利用铀原子发生 (选填“核聚变”或“核裂变”)释放巨大的能量。
13、如图所示,条形磁铁放在水平木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,条形磁铁仍保持静止,此时电磁铁的左端为 极,条形磁铁受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”),方向水平 。(选填“向左”或“向右”)
14、(1)如图甲所示,温度计示数为 ℃。
(2)通过图乙中所示电流方向,可判定A端为通电螺线管的 (选填“N”或“S”)极。若要验证你的判断,可选用 (选填“小磁针”“大头针”或“碎铁屑”)靠近A端并观察现象。
(3)如图丙所示,小明将同一物体分别浸没在水和盐水中(ρ水<ρ盐水),探究浮力大小与液体密度的关系。物体在水中所受浮力为 N,根据实验现象可初步得出的结论是 。
15、(1)汽油机的一个工作循环有四个冲程,如图甲是 冲程。
(2)如图乙所示,闭合开关后,则电磁铁的A端是 极(选填“N”或“S”) 。
(3)小明家中装有如图丙所示的电能表,当只有一电磁炉工作时,电能表1min内转盘转过100转,则该电磁炉的电功率为 W。
16、请按题目要求作答。
(1)一本字典静止在水平桌面上,O为其重心,请画出它所受重力和支持力的示意图;
(2)请根据图中电流方向,在虚线框内分别标出通电螺线管磁极的极性和静止小磁针的磁极名称;
(3)请将开关和三孔插座正确接入家庭电路,使开关能控制插座的通、断电。
17、如图所示,请根据电源的极性标出通电螺线管的N极和磁感线的方向。
18、开关闭合后磁感线的形状如图所示,请在图中标出螺线管左端的磁极和磁铁A左端的磁极。
19、电磁铁通电后,小磁针N极转至图所示位置,此时铁块在水平桌面上静止并受到电磁铁吸引。
(1)电磁铁甲端应为N极还是S极
(2)以点表示铁块,在方框内画出铁块受到的摩擦力。
【知识点5】安培定则判断电流方向
1、下列关于电和磁的表述,正确的是( )
A.甲图:地磁场的磁感线方向从地理北极指向地理南极
B.乙图:甲、乙、丙装有等质量等初温的液体,通电相同时间,温度计示数的大小关系为
C.丙图:当空气开关自动断开时,一定是电路发生短路现象
D.丁图:小磁针A端为S极,电源的右侧为负极
2、通电螺线管的上方放一个小磁针,小磁针静止时的方向如图所示,下列说法中哪一种是正确的( )
A.通电螺线管c端为N极,电源a端为正极
B.通电螺线管c端为N极,电源a端为负极
C.通电螺线管d端为N极,电源b端为正极
D.通电螺线管d端为N极,电源b端为负极
3、对下图所示现象的描述不合理的是( )
A.甲:奥斯特实验说明电能够生磁
B.乙:司南静止时勺柄指南,勺柄是司南的S极
C.丙:电源的c端为“—”极
D.丁:利用该图的原理可制成麦克风
4、如图是磁悬浮列车工作原理图,通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上,实现非接触的支撑、导向和运行。关于磁浮交通系统,下列说法正确的是( )
A.该系统利用地磁场实现正常工作
B.车厢线圈通电后,其周围存在磁感线
C.列车正常运行时,电源上端为正极
D.列车悬浮利用了同名磁极相互排斥
5、下图是物理课本中的四幅图片,下列分析不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6、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如图甲所示。
(1)根据图乙分析,磁勺的 (选填图乙中“A”或“B”)端为南极。
(2)制作人员将磁勺靠近电磁铁,闭合开关S,磁勺受电磁铁作用后,磁柄指向如图丙所示,由此判断H为电源的 极。
7、指南针有重要实用价值。如题图甲所示,指南针静止时a端指向北方,a是指南针的 极,这是因为它受到了 (选填“自身”或“地”)磁场的作用。若将指南针放在如题图乙所示的电磁铁左侧,闭合开关S,静止时指南针仍呈现如题图甲所示的指向,则电源的上端是 (选填“正”或“负”)极。
8、如图甲为放置于水平桌面上的磁悬浮盆栽装置,盆栽底部有一个磁铁,悬浮原理简化如图乙,则A端为电源的
极,闭合开关后,若电路正确且完好,但盆栽未悬浮,可以使盆栽悬浮起来的操作是 ;如果操作是将电源正负极调换:桌面受到的压力会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9、如题图所示,闭合开关,通电螺线管右侧的小磁针静止时,小磁针的N极指向左。则通电螺线管的右端是 (选填“N”或“S”)极,电源的左端为 (选填“正”或“负”)极。若使通电螺线管的磁性增强,滑动变阻器的滑片Р应向 (选填“左”或“右”)端移动。
10、(2023 本溪、辽阳、葫芦岛)小王自制了一个电磁秋千的玩具,如图甲所示.闭合开关后,推动一下永磁体,它在电磁铁排斥作用下来回摆动.请在图乙所示的简图中作出:
(1)电磁铁下端的磁极;
(2)电源的正、负极;
(3)图中的磁感线方向.
11、探究“电磁铁的性质”实验时,铁钉A端为N极,附近的小磁针处于静止,如图所示。
请你在图中:
(1)标出B点的电流方向;
(2)括号内标出小磁针右端的极性(用“N”或“S”表示)。
12、请在图中虚线框内画出电源和滑动变阻器的符号,并用导线连好电路。要求:开关闭合后,小磁针静止时的指向如图所示;滑动变阻器的滑片向右滑动时,电磁铁的磁性变强。
13、根据如图通电螺线管的S极,标出小磁针静止时N极、电源的正负极和磁感线的方向。
14、如图是用安培定则判定通电螺线管的磁极跟电流方向的关系示意图,请在方框内标出通电螺线管的磁极,并在导线AB段用箭头标出电流的方向。
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