第二十章 电与磁
第2节 电生磁
1.(2019·攀枝花)下面哪一位科学家的发现,首次揭示了电与磁之间的联系
A.法拉第 B.焦耳 C.奥斯持 D.安培
2.(2019·贵阳)如图所示,是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是
A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B.当直导线通电时,小磁针会离开支架悬浮起来
C.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D.改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向不变
3.(2019·桐城市校级三模)在物理史上,安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性,他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流,分子电流会形成磁场,使分子相当于一个小磁体(如图所示),当这种物体被磁化时,其内部的分子电流会整齐排列,对外表现出磁性,根据安培的这一假说,以下说法正确的是
A.这一假说能够说明磁可以生电
B.磁化的物体,其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的
C.未磁化的物体,其微粒内部不含有这样的环形电流
D.这一假说能够说明磁现象产生的电本质
4.(2019·长沙模拟)从如图所示的奥斯特实验中,能得出的正确结论是
①该实验证明了地球周围存在磁场
②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场
③甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关
④该实验证明了磁极间的相互作用规律
A.②③ B.①③ C.①④ D.②④
5.(2019·呼和浩特模拟)如图所示,下列说法中正确的是
A.这是物理学家奥斯特实验的场景
B.图示实验说明了小磁针产生了一种类似于磁场的物质“电场”,与通电导线周围的电场发生了作用
C.将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变
D.将图中导线断开,小磁针N极将指向地磁的北极
6.(2019·霍邱县二模)如图所示,闭合开关,滑片P向右移动,则螺线管
A.左端为S级,磁性减弱
B.左端为S级,磁性增强
C.左端为N级,磁性减弱
D.左端为N级,磁性增强
7.(2019·张店区一模)在探究“通电螺线管外部磁场”的实验中,开关断开时小磁针甲和乙的指向如图所示,当开关闭合时,通电螺线管有磁性,下列判断正确的是
A.甲发生偏转,乙不偏转
B.乙发生偏转,甲不偏转
C.甲和乙都发生偏转
D.滑片P左移时,通电螺线管的磁性逐渐增强
8.(2019·普陀区二模)如图所示,通电螺线管N极,磁感线方向、小磁针N极和电源正负极标注正确的是
A. B.
C. D.
9.(2019·薛城区校级模拟)下列通电螺线管N、S极标注正确的是
A. B.
C. D.
10.在如图所示中,有条形磁铁和电磁铁,虚线表示磁感线,磁极甲、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
11.如图所示,在通电螺线管(导线中箭头表示电流方向)附近放置的小磁针(黑端为N极),静止时其指向正确的是
A. B. C. D.
12.如图所示,标出了四个通电螺线管的N极和S极,其中正确的是
A. B.
C. D.
13.(2019·临沂)小磁针静止时的指向如图所示,由此可知
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
C.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
14.(2019·德州二模)在下图中,能正确表示螺线管及静止小磁针的N极指向的是
A. B.
C. D.
15.(2019·徽县校级二模)在光滑的玻璃棒上套有两个可自由移动的螺线管A和B,如图所示,当开关S闭合时,A、B两螺线管将
A.向左右分开
B.向中间靠拢
C.静止不动
D.先向左右分开,后向中间靠拢
16.(2019·陆丰市校级模拟)如图所示,开关S闭合,发现弹簧缩短,小磁针旋转到如图中所示位置静止,则下列说法正确的是
A.电源右端是负极
B.小磁针上端是S极
C.滑动变阻器向左移动时,弹簧的长度变短
D.通电螺线管的下端为N极
17.(2019·长沙模拟)如图,小磁针在图示位置静止。下列说法正确的是
A.螺线管的左端为北极
B.螺线管的右端为北极
C.电源的左端为正极
D.将电源正负极对调,螺线管的南北极不变
18.(2019·武清区二模)图中的通电螺线管极性标注,正确的是
A. B.
C. D.
19.(2019·沙坪坝区校级一模)长期以来,磁现象与电现象是分开进行研究的,直到1820年丹麦科学家__________首先发现了电和磁之间存在关系,他发现电流具有磁效应;事实上,电流除了具有磁效应外,还具有热效应,电热器工作时是将电能转化为_________能。
20.(2019·广东)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”)
21.(2019·盐城)在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中,闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有_________,通过小磁针静止时_________极的指向确定该点磁场的方向,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。
22.(2019·北京)根据如图所示的电流方向,判断通电螺线管的A端是_________极。(选填“N”或“S”)
23.(2019·南岸区校级模拟)丹麦物理学家_________于1820年发现了电流的磁效应,第一次揭示了电和磁的联系;同年,法国物理学家安培提出了安培定则,也就是右手螺旋定则,请你利用安培定则判断图中螺线管左端为_________极(选填“N”或“S”)。
24.(2019·兰州)如图所示,水平桌面上条形磁铁右端的N极正对电磁铁。当电磁铁中的电流增大时,条形磁铁向右做加速运动。则电磁铁中的电流是从_______(选填“a”或“b”)端流入,条形磁铁在运动过程中受到的摩擦力将_______(选填“变大”、“不变”或“变小”)
25.(2019·德州)小磁针静止时的指向如图所示,由此可以判定螺线管的A端是极_______(选填“N”或“S”),接线柱a连接的是电源_______极(选填“正”或“负”)。
26.(2019·中山市三模)如图所示,通电螺线管附近的小磁针处于静止状态,则螺线管A端是_______极,电源的D端是_______极,如果使螺线管的绕线反向,同时使电源正负极对调,则B端是_______极。
27.(2019·长春)在图中,标出通电螺线管的N极和A点的磁感线方向。
28.(2019·陕西)请在如图所示的括号中分别标出小磁针静止时该端的磁极名称和电源该端的“+”或“﹣”极。
29.(2019·灌云县校级模拟)标出小磁针的N、S极及磁感线的方向。
30.(2019·雨城区校级一模)如图所示,根据通电螺线管的电流方向,标出电源的正、负极和通电螺线管两端的磁极。
31.(2019·枣庄)在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
(1)通电后小磁针静止时的分布如图甲所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与__________的磁场相似。
(2)小明改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针指向转动180°,南北极发生了对调,由此可知:通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中_______方向有关。
(3)小明继续实验探究,并按图乙连接电路,他先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关S从a换到b,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目,此时调节滑动变阻器是为了___________________________,来探究___________________________的关系。
32.(2019·香坊区一模)在探究通电螺线管外部磁场的方向时,玻璃板上均匀地撒上铁屑,闭合开关,轻敲玻璃板,铁屑的分布如图所示。其分布情况与______________的磁场分布非常相似,若把连接电源正负极的接线对调,再闭合开关,轻敲玻璃板,小磁针N、S极的指向______________(填“改变”或“不变”)。
第二十章 电与磁
第2节 电生磁
1.(2019·攀枝花)下面哪一位科学家的发现,首次揭示了电与磁之间的联系
A.法拉第 B.焦耳 C.奥斯持 D.安培
【答案】C
【解析】1820年奥斯特发现电流周围存在磁场后,首次揭开了电与磁的联系,证明了“电生磁”,故C正确。故选C。
2.(2019·贵阳)如图所示,是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是
s
A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B.当直导线通电时,小磁针会离开支架悬浮起来
C.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D.改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向不变
【答案】C
3.(2019·桐城市校级三模)在物理史上,安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性,他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流,分子电流会形成磁场,使分子相当于一个小磁体(如图所示),当这种物体被磁化时,其内部的分子电流会整齐排列,对外表现出磁性,根据安培的这一假说,以下说法正确的是
A.这一假说能够说明磁可以生电
B.磁化的物体,其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的
C.未磁化的物体,其微粒内部不含有这样的环形电流
D.这一假说能够说明磁现象产生的电本质
【答案】D
4.(2019·长沙模拟)从如图所示的奥斯特实验中,能得出的正确结论是
①该实验证明了地球周围存在磁场
②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场
③甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关
④该实验证明了磁极间的相互作用规律
A.②③ B.①③ C.①④ D.②④
【答案】A
【解析】小磁针在磁场中受磁场力的作用而偏转;甲图导线中有电流,小磁针偏转,乙图导线中无电流小磁针不偏转;比较甲乙两图说明:通电导体周围存在磁场。甲、丙两图导线电流方向不同,小磁针偏转方向不同,说明小磁针受力方向不同,磁场方向不同,比较甲、丙两图说明:通电导体产生的磁场方向与电流方向有关。故②③正确;故选A。
5.(2019·呼和浩特模拟)如图所示,下列说法中正确的是
A.这是物理学家奥斯特实验的场景
B.图示实验说明了小磁针产生了一种类似于磁场的物质“电场”,与通电导线周围的电场发生了作用
C.将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变
D.将图中导线断开,小磁针N极将指向地磁的北极
【答案】C
6.(2019·霍邱县二模)如图所示,闭合开关,滑片P向右移动,则螺线管
A.左端为S级,磁性减弱
B.左端为S级,磁性增强
C.左端为N级,磁性减弱
D.左端为N级,磁性增强
【答案】B
【解析】伸出右手握住螺线管,四指弯曲指示电流的方向,大拇指所指的方向为通电螺线管的N极,因此螺线管右端为N极,左端为S极;滑动变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电流变大,因此通电螺线管的磁性增强。综上分析,选项B正确,ACD错误。故选B。
7.(2019·张店区一模)在探究“通电螺线管外部磁场”的实验中,开关断开时小磁针甲和乙的指向如图所示,当开关闭合时,通电螺线管有磁性,下列判断正确的是
A.甲发生偏转,乙不偏转
B.乙发生偏转,甲不偏转
C.甲和乙都发生偏转
D.滑片P左移时,通电螺线管的磁性逐渐增强
【答案】A
【解析】由图可知电流从左端流向右端,则螺线管中电流应该是从左前方流入,右后方流出,故由右手螺旋定则可知,螺线管右端应为N极;因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,则甲小磁针S将向螺线管靠近,N极远离螺线管,故乙小磁针不转动;小磁针甲沿顺时针方向偏转,故A正确;BC错误。滑动变阻器滑片P从右向左滑动时,滑动变阻器接入电阻增大,则由欧姆定律可得电路中电流减小,则通电螺线管的磁性将减弱。故D错误。故选A。
8.(2019·普陀区二模)如图所示,通电螺线管N极,磁感线方向、小磁针N极和电源正负极标注正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
9.(2019·薛城区校级模拟)下列通电螺线管N、S极标注正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
10.在如图所示中,有条形磁铁和电磁铁,虚线表示磁感线,磁极甲、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】A
【解析】图中电流方向从左端流入、右端流出,根据图示的线圈绕向和结合安培定则,从而可以确定电磁铁的左端为N极、右端为S极,即乙为N、丙为S;在磁体的周围,磁感线从磁体的N极发出,回到S极,所以永磁体甲的右端为S极;根据磁感线的形状可知,两者相斥,是同名磁极,所以永磁体丁的左端为S极。如图所示:
综上分析,只有A正确,BCD错误。故选A。
11.如图所示,在通电螺线管(导线中箭头表示电流方向)附近放置的小磁针(黑端为N极),静止时其指向正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A、根据安培定则可知,通电螺线管N极在右端,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知,小磁针左端为S极,右端为N极,故A正确;B、根据安培定则可知,通电螺线管N极在上端,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知,小磁针上端为S极,下端为N极,故B错误;C、根据安培定则可知,通电螺线管N极在左端,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知,小磁针左端为S极,右端为N极,故C错误;D、根据安培定则可知,通电螺线管N极在左端,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知,小磁针左端为S极,右端为N极,故D错误。故选A。
12.如图所示,标出了四个通电螺线管的N极和S极,其中正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
13.(2019·临沂)小磁针静止时的指向如图所示,由此可知
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
C.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
【答案】B
【解析】据题目可知,小磁针左端是N极,右端是S极,所以电磁铁的左端,即a端为N极,b端为S极,据安培定则可知,电流从d端流出后进入电磁铁,故d端是电源的正极,c端是负极,故B正确。故选B。
14.(2019·德州二模)在下图中,能正确表示螺线管及静止小磁针的N极指向的是
A. B.
C. D.
【答案】C
15.(2019·徽县校级二模)在光滑的玻璃棒上套有两个可自由移动的螺线管A和B,如图所示,当开关S闭合时,A、B两螺线管将
A.向左右分开
B.向中间靠拢
C.静止不动
D.先向左右分开,后向中间靠拢
【答案】B
【解析】由安培定则知,开关闭合后,A的右端是N极,B的左端是S极,由异名磁极相互吸引知,要相互吸引,故B的说法正确。故选B。
16.(2019·陆丰市校级模拟)如图所示,开关S闭合,发现弹簧缩短,小磁针旋转到如图中所示位置静止,则下列说法正确的是
A.电源右端是负极
B.小磁针上端是S极
C.滑动变阻器向左移动时,弹簧的长度变短
D.通电螺线管的下端为N极
【答案】C
【解析】由题知,开关闭合后,发现弹簧缩短,说明上方的条形磁铁受到排斥力的作用;根据同名磁极相互排斥可知,螺线管上端为N极,下端为S极;由右手螺旋定则可知,电流由螺旋管的上方流入,故电源右侧为正极,左侧为负极;由磁极间的相互作用可知小磁针的上端为N极,下端为S极,如图所示。
由此可知:A、电源右端是正极,故A错误;B、小磁针上端是N极,故B错误;C、滑动变阻器向左移动时,电阻变小,则电流变大,电磁铁磁性变强,所以排斥力变大,则弹簧的长度变短,故C正确;D、通电螺线管的下端是S极,故D错误;故选C。
17.(2019·长沙模拟)如图,小磁针在图示位置静止。下列说法正确的是
A.螺线管的左端为北极
B.螺线管的右端为北极
C.电源的左端为正极
D.将电源正负极对调,螺线管的南北极不变
【答案】A
18.(2019·武清区二模)图中的通电螺线管极性标注,正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
19.(2019·沙坪坝区校级一模)长期以来,磁现象与电现象是分开进行研究的,直到1820年丹麦科学家__________首先发现了电和磁之间存在关系,他发现电流具有磁效应;事实上,电流除了具有磁效应外,还具有热效应,电热器工作时是将电能转化为_________能。
【答案】奥斯特 内
【解析】1820年丹麦科学家奥斯特发现了电流的磁效应——电流周围存在磁场;电流除了具有磁效应外,还具有热效应,如电热器工作时是将电能转化为内能。
20.(2019·广东)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】由安培定则可知,螺线管左侧为N极;因异名磁极相互吸引,故条形磁铁所受磁场力向右;因条形磁铁处于平衡状态,即条形磁铁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;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。
21.(2019·盐城)在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中,闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有_________,通过小磁针静止时_________极的指向确定该点磁场的方向,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
22.(2019·北京)根据如图所示的电流方向,判断通电螺线管的A端是_________极。(选填“N”或“S”)
【答案】N
【解析】用右手握住螺线管,四指的方向和电流方向相同,那么大拇指所指的A端即为螺线管的N极,则通电螺线管的右端是S极。如图所示:
23.(2019·南岸区校级模拟)丹麦物理学家_________于1820年发现了电流的磁效应,第一次揭示了电和磁的联系;同年,法国物理学家安培提出了安培定则,也就是右手螺旋定则,请你利用安培定则判断图中螺线管左端为_________极(选填“N”或“S”)。
【答案】奥斯特 N
【解析】丹麦物理学家奥斯特于1820年发现了电流的磁效应;图中电流的方向右进左出,螺线管外侧的电流方向向上,根据安培定则,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左端,即螺线管的左端为N极,如图所示。
24.(2019·兰州)如图所示,水平桌面上条形磁铁右端的N极正对电磁铁。当电磁铁中的电流增大时,条形磁铁向右做加速运动。则电磁铁中的电流是从_______(选填“a”或“b”)端流入,条形磁铁在运动过程中受到的摩擦力将_______(选填“变大”、“不变”或“变小”)
【答案】a 不变
25.(2019·德州)小磁针静止时的指向如图所示,由此可以判定螺线管的A端是极_______(选填“N”或“S”),接线柱a连接的是电源_______极(选填“正”或“负”)。
【答案】S 正
【解析】因为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以螺线管A端为S极、B端为N极;由右手螺旋定则可知螺线管中电流由左侧流入、右侧流出;所以a为电源的正极、b为负极。
26.(2019·中山市三模)如图所示,通电螺线管附近的小磁针处于静止状态,则螺线管A端是_______极,电源的D端是_______极,如果使螺线管的绕线反向,同时使电源正负极对调,则B端是_______极。
【答案】S 负 N
如果使螺线管的绕线反向,同时使电流方向也反向,由安培定则可知,则A端还是S极,B端还是N极。
27.(2019·长春)在图中,标出通电螺线管的N极和A点的磁感线方向。
【答案】
【解析】由图可知,螺旋管中电流的方向是向下的,根据安培定则可知,螺旋管的右端为N极,左端为S极,磁感线是从磁铁的N极出来,回到磁体的S极的,故A点的磁感线的方向是向左的。
28.(2019·陕西)请在如图所示的括号中分别标出小磁针静止时该端的磁极名称和电源该端的“+”或“﹣”极。
【答案】
【解析】由图可知,螺旋管的左端为N极,右端为S极,根据安培定则可知,螺旋管中电流的方向是向上的,故电源的右端为正极;根据磁极间的相互作用可知,小磁针的右端为S极,左端为N极。
29.(2019·灌云县校级模拟)标出小磁针的N、S极及磁感线的方向。
【答案】
30.(2019·雨城区校级一模)如图所示,根据通电螺线管的电流方向,标出电源的正、负极和通电螺线管两端的磁极。
【答案】
【解析】电流由左侧流入,因电流由电源的正极流向负极,故电源左侧为正极;由右手螺旋定则可知,通电螺线管右侧为N极,左侧为S极。
31.(2019·枣庄)在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
(1)通电后小磁针静止时的分布如图甲所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与__________的磁场相似。
(2)小明改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针指向转动180°,南北极发生了对调,由此可知:通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中_______方向有关。
(3)小明继续实验探究,并按图乙连接电路,他先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关S从a换到b,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目,此时调节滑动变阻器是为了___________________________,来探究___________________________的关系。
【答案】(1)条形 (2)电流 (3)控制两次实验的电流大小不变 通电螺线管磁场强弱与线圈匝数
32.(2019·香坊区一模)在探究通电螺线管外部磁场的方向时,玻璃板上均匀地撒上铁屑,闭合开关,轻敲玻璃板,铁屑的分布如图所示。其分布情况与______________的磁场分布非常相似,若把连接电源正负极的接线对调,再闭合开关,轻敲玻璃板,小磁针N、S极的指向______________(填“改变”或“不变”)。
【答案】条形磁铁 改变