1.2 电生磁(1)
1．一根长直铜导线在靠近(未碰到)一个原来静止的小磁针的过程中(C)
A. 小磁针不动，导线中一定没有电流通过
B. 小磁针不动，导线中一定有电流通过
C. 小磁针转动，导线中一定有电流通过
D. 小磁针转动，导线中一定没有电流通过
2．汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看做是许多电子定向运动形成的电子流，则通过这束电子流的运动方向推断，电流及周围的磁场方向是(A)
,(第2题)) ,A) ,B) ,C) ,D)
(第3题)
3．把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通上电流(如图所示)，会发生的现象是(D)
A. 通电螺线管仍保持静止不动
B. 通电螺线管能在任意位置静止
C. 通电螺线管转动，直至A端指向南，B端指向北
D. 通电螺线管转动，直至B端指向南，A端指向北
4．如图所示为条形磁铁和电磁铁，实线表示磁感线，则甲、乙、丙、丁的极性依次是(A)
A. S、N、S、S B. N、N、S、N
C. S、S、N、S D. N、S、N、N
,(第4题)) ,(第5题))
5．如图所示，闭合开关使螺线管通电，A螺线管的上端相当于磁体的__N__极，可以观察到左边弹簧__伸长__(填“伸长”“不变”或“缩短”，下同)，右边的弹簧__缩短__。
6．小丽学习了电磁知识后，利用手边的一些器材来探究通电螺线管周围的磁场。
(1)为了探究磁场，小瑞选用了小磁针来探究。图甲中，当小磁针静止时，由于地磁场的作用，小磁针A端大致指向北方，则A端为小磁针的__N__(填“N”或“S”)极。
(2)小丽将8个小磁针放到通电螺线管周围(如图乙所示)，则通电螺线管周围磁场与__条形__(填“条形”或“蹄形”)磁体周围磁场相似，通电螺线管上部a点的磁场方向__向右__(填“向左”或“向右”)。
(3)小磁针由于体积的关系，不方便探究通电螺线管周围各点的磁场分布情况，试说出你的方法。在玻璃板上撒上细铁屑后，把玻璃板放在磁体上面，轻敲玻璃板，根据细铁屑的分布情况可以观察到各点的磁场分布情况。
,(第6题)) ,(第7题))
7．“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲、乙两位同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的猜想：
甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使小磁针偏转。
乙：是因为电流周围产生磁场，磁场对小磁针产生了力的作用。
(1)没通电时，静止的小磁针的N极指向__北方__(填“南方”或“北方”)。
(2)两位同学讨论后，设计了以下实验来验证：他们调换电池的正、负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是磁针偏转的方向不变。
(3)老师在其他实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将__改变__(填“不改变”或“改变”)。
(4)在做该实验时，下列操作中现象最明显的是__B__。
A. 直导线沿东西方向放置在小磁针的正上方
B. 直导线沿南北方向放置在小磁针的正上方
C. 沿直导线方向放置小磁针，使小磁针在导线的正下方
D. 沿直导线方向放置小磁针，使小磁针在导线的延长线上
8．在验证电流产生磁场的实验中，小东连接了如图所示的实验电路。他把小磁针(图中没有画出)放在直导线AB的正下方，闭合开关后，发现小磁针指向不发生变化。 经检查，各元件完好，电路连接无故障。
(1)请你猜想小磁针指向不发生变化的原因是小磁针与直导线距离过远(或小磁针原来就处于与导线垂直的位置上，合理均可)。
(2)写出检验你的猜想是否正确的方法：使小磁针尽量靠近直导线，静止时，给直导线通电，观察小磁针的指向是否发生变化，若小磁针的指向发生变化，则说明猜想正确；若小磁针的指向不变，则说明猜想错误。
9．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。下列四个图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是(B)
,A) ,B)
,C) ,D)
【解析】 地磁的北极在地理南极的附近，故右手的拇指指向南方，然后根据安培定则，四指弯曲的方向即为电流的方向，故B正确。
(第10题)
10．物理学家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(B)
A. 这一假说能够说明磁可以生电
B. 这一假说能够说明磁现象产生的电本质
C. 未磁化的物体，其微粒内部不含有这样的环形电流
D. 磁化的物体，其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的
【解析】 安培认为，未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性；磁化后的物体，分子电流的方向大致相同，于是对外界显示出磁性。安培提出的分子环形电流假说，解释了为什么磁体具有磁性，说明了磁现象产生的本质。
(第11题)
11．图甲为一磁悬浮地球仪，它能大致模拟地磁场的分布特点，给人以奇特新颖的感觉。球体中有一个磁铁，环形底座内有一金属线圈，其电路原理图如图乙所示。
(1)地球仪工作时，球体悬浮于空中，此时球体的重力与__磁力__(填“浮力”或“磁力”)二力平衡；停止工作时，应先拿开球体(填“拿开球体”或“切断电源”)。
(2)图乙中A端应连接电源的__正__极。
【解析】 (1)磁悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理制成的，闭合开关，电磁铁中通电产生磁性，与球体相互排斥，球体在竖直方向上受到的重力与磁力是一对平衡力；当磁悬浮地球仪停止工作时，应先拿开球体再切断电源，防止地球仪摔坏。(2)由“它能大致模拟地磁场的分布特点”可知，球体下方的磁极为N极，因此螺线管的上方为N极，用右手螺旋定则可判断，电流从A端流入，B端流出，故A端接电源正极。
12．丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场(如图甲)，法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图乙所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)如图甲，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南北方向(填“东西方向”“南北方向”或“任意方向”)。
(2)图乙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中的电流方向，则会产生的实验现象是两根导线将会相互排斥。
(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和I2、导线的长度L、导线之间的距离r有关，有关实验数据如表所示：
(第12题)
实验次数
L/米
I1/安
I2/安
r/米
F/牛
1
1
0.2
0.2
0.1
1.0×10－7
2
1
0.1
0.2
0.1
0.5×10－7
3
1.5
0.2
0.2
0.1
1.5×10－7
4
1
0.2
0.2
0.05
2.0×10－7
5
1.5
0.2
0.4
0.1
3.0×10－7
分析表格实验数据，可得出的结论是平行通电导线之间相互作用力F的大小与_I1_、I2_和L成正比，与r成反比。
【解析】 (1)通电直导线的方向应与小磁针的方向一致，此时磁场方向为东西方向，能使小磁针明显偏转。(2)由图乙可知，两根直导线电流方向一致时，相互吸引，若改变其中一根导线的电流方向，则两根导线中的电流方向相反，两导线则会相互排斥。(3)对比实验1和2、3和5可知，导线间相互作用力的大小与I1和I2成正比；对比实验1和4可知，导线间相互作用力的大小与r成反比；对比实验1和3可知，导线间相互作用力的大小与L成正比。
1.2 电生磁(2)
1．如图所示的装置中，当开关S闭合后，下列判断正确的是(B)
,(第1题))
A. 通电螺线管外A点的磁场方向向左
B. 通电螺线管的左端为N极
C. 向左移动滑片P，通电螺线管的磁性减弱
D. 小磁针静止后，其N极的指向沿水平向右
2．如图所示，将条形磁铁固定在静止的小车上，电路连接完整后，闭合开关S，小车不动。将变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，则下列变阻器接入电路的方式正确的是(A)
,(第2题))
A. a接e、d接f B. a接e、b接f
C. c接e、d接f D. c接e、b接f
(第3题)
3．如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，弹簧测力计下端挂一条形磁铁，且与螺线管B在同一竖直线上，将开关S闭合，条形磁铁静止时，测力计的示数为F0，则(C)
A. 在螺线管中插入铜棒后，测力计的示数增大
B. 在螺线管中插入铁棒后，测力计的示数增大
C. 只改变电流的方向，测力计的示数增大
D. 只减少线圈的匝数，测力计的示数减小
(第4题)
4．连接如图所示的电路，提供足够数量的大头针，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，无法探究(B)
A. 电流的有无对电磁铁磁场有无的影响
B. 电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C. 电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
D. 线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
5．将内有一个空心小铁球的盛水烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上，此时A端为电磁铁的__S__极，当滑片P向左滑动，空心小铁球所受浮力__增大__(填“增大”“减小”或“不变”)。
6．小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图)。接通交流信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆的振动幅度以调节喇叭的响度，下列方法不可行的是(A)
A. 改变磁铁的磁极
B. 改变电流的大小
C. 改变磁铁的磁性强弱
D. 改变线圈的匝数
7．在治疗心脏疾病患者时，通常用一种被称为“血泵”的体外装置来代替心脏，以维持血液循环。其简化示意图如图所示，线圈固定在软铁杆上，两者组成一个电磁铁，活塞筒在阀门S1、S2处与血管相连，其中S1只能向外打开，S2只能向内打开。
(1)在该装置工作中的某时刻，若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁受到左侧永磁体向__右__(填“左”或“右”)的作用力。
(2)要使该装置能维持人体血液循环，线圈a、b间所接电源应为__B__。
A. 直流电源(电流大小和方向都不变)
B. 交流电源(电流大小和方向发生周期性变化)
C. 交流、直流电源均可
8．磁感应强度B用来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉，符号是T。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关，小鹭设计了如图甲中所示的电路，图甲中电源电压为6伏，R为磁感应电阻。
,(第8题))
(1)当图乙S2断开、图甲S1闭合时，电流表的示数为60毫安。闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁感应电阻R的阻值随磁感应强度的增大而逐渐__增大__。
(2)闭合S1和S2，滑片P不动，沿电磁铁轴线向左移动磁感应电阻R，测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I，并算出对应磁感应强度B的数值如表。则x＝5厘米时，B＝__0.40__特斯拉。
x/厘米
1
2
3
4
5
I/毫安
10
12
15
20
30
B/特斯拉
0.68
0.65
0.60
0.51
0.40
(3)综合以上实验数据可以得出：电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁中电流的增大而__增大__，离电磁铁越远，磁感应强度越__小__。
(第9题)
9．如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁。给盆栽浇水后(D)
A. 盆栽受到的磁力大小不变
B. 底座对桌面的压强大小不变
C. 要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向
D. 要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
【解析】 要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同时，电流越大，磁性越强，故要增大磁力需增大电流。
(第10题)
10．如图所示，当给电磁铁M通电时，发现弹簧被压缩，过一会儿，条形磁铁和弹簧重新处于静止状态。此时把滑动变阻器的滑片P向B端滑动，弹簧的长度逐渐变短。请用笔画线代替导线，把电路连接完整(导线不能交叉，弹簧在其弹性范围内)。
【解析】 弹簧的长度逐渐变短，说明磁铁受到的斥力变大，故通电螺线管的上端为S极，根据安培定则可知，电磁铁的上端应接电源的正极；滑片P向B端滑动，弹簧的长度逐渐变短，说明此时电流变大，故应接滑动变阻器的B接线柱，如解图所示。
,(第10题解))
11．小明在探究通电螺线管外部磁场的实验中，设计了如图甲所示的电路。
(第11题)
(1)可通过观察小磁针静止时N极的指向来判断通电螺线管的磁极。
(2)小明猜想：通电螺线管的磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小有关。实验中，他将开关S从1换到2上，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了控制两次实验的电流大小不变，来探究通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数的关系。
(3)为了探究通电螺线管的磁极性质，小明对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图乙所示的四种情况。分析情况可知，通电螺线管的磁极由电流方向(填“电流方向”“绕线方式”或“电流大小”)决定。
【解析】 (1)通电螺线管相当于条形磁铁，利用磁极间的相互作用，观察小磁针静止时N极的指向即可判断出通电螺线管的磁极。(2)开关S从1换到2上，线圈接入电路的电阻发生了变化，会引起电流大小的变化，调节滑动变阻器就是为了控制电流大小不变，从而探究通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数的关系。(3)由图乙可得，只要通电螺线管的电流方向改变，外部小磁针的北极指向也会改变，说明通电螺线管的磁极是由电流方向决定的。
