1.2 电生磁 知识点与考点题目分析

浙教版八下1.2节电生磁知识点与考点题目分析
知识梳理
1820年丹麦物理学家
奥斯特
发现了电流的磁现象。实验现象：接通电源，小磁针偏转（东西指向），断开电路，小磁针恢复到原指示方向（南北指向）。实验表明：通电导线的周围和磁体周围一样存在
磁场
；而且磁场的方向与
电流
方向有关；直线电流磁场的磁感线是一个个以导线上各点为圆心的
同心圆
，而且离导线越近，同心圆分布越
密
，其磁场越
强
。
用右手螺旋定则（安培定则）来判断直线电流的磁场方向时，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。
拓展：电流的磁场和永磁体的磁场都具有磁场的基本性质，都可以使磁性材料磁化。但电流的磁场是可以变化的，而永磁体的磁场则不容易改变。
实验表明：通电螺线管周围的磁场与
条形磁体
周围的磁场
相似
；通电螺线管的磁场方向与
电流方向有关，两者之间的关系可以用
右手螺旋定则（安培定则）
来判定，其内容为：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
N
极。
拓展：右手螺旋定则（安培定则）的应用：
（1）是由通电螺线管中的电流方向判断通电螺线管的南、北极；
（2）是已知道通电螺线管的南、北极判断通电螺线管中的电流方向；
（3）是根据通电螺线管的南、北极以及电源的正、负极，画出通电螺线管的绕线方法。
带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要
强
，原因是铁芯在磁场中被磁化后相
当于一个
磁体
。带有
铁芯
的螺线管叫做电磁铁。电磁铁是根据电流的磁效应制成的。
电磁铁（通电螺线管）的优点：
电磁铁磁性的有无可以通过
电流
的通断来控制；
电磁铁磁性的强弱，可以通过改变
电流
的大小或
线圈匝数
来控制。当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越
大
，电磁铁的磁性就越
强
；当电流一定时，电磁铁的线圈匝数越
多
，磁性越
强
。
电磁铁磁极的极性，可以通过改变螺线管中的
电流
的方向来控制。
★在研究影响电磁铁磁性强弱因素时，采用的基本研究方法是
控制变量法
和
转换法
。
考点分类
考点一、奥斯特实验（通电导线）磁场探究
1．将一支可自由转动的小磁针放在水平桌面上，等它静止后，在靠近小磁针的正上方放一根垂直于磁针指向的水平直导线，并在导线中通以如图所示的电流I，从上往下看(　D　)
A．小磁针将逆时针方向转动
B．小磁针将顺时针方向转动
C．小磁针将不停地摆动
D．小磁针将不动
2．(2018·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(　C　)
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．[2018·绍兴义乌]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作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　)
【解析】电子带负电，电子向上运动则电流方向向下。再根据安培定则(右手螺旋定则)可判断通电导体周围的磁场方向。
4．如图所示一圆环形导线的中央放置一个小磁针，通入如图所示电流时，下列说法中正确的是(　A　)
A．小磁针的N极转向纸内
B．小磁针的N极转向纸外
C．小磁针保持不动
D．小磁针的N极在纸面内沿顺时间方向转动
5．根据通电螺线管周围存在磁场(如图所示)的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。图中符合他的假说的模型是(　A　)
考点二、通电螺线管的磁场方向与力结合
1．(2019·三明)如图，闭合开关S，当滑片P向b端移动时，下列有关电磁铁的磁性强弱和条形磁体对水平地面压力大小变化判断正确的是(　A　)
A．磁性减弱，压力减小
B．磁性减弱，压力增大
C．磁性增强，压力减小
D．磁性增强，压力增大
2．如图所示，盛水的烧杯放在电磁铁上方，当电磁铁的开关断开时，空心小铁球自由地浮在水面上，小磁针指向如图所示，以下说法正确的是(　C　)
A．开关闭合时，小磁针N极向上偏转，S极向下偏转
B．开关闭合、滑动变阻器的滑片向下移动时，电磁铁磁性减弱
C．当电路中电流减小时，空心小铁球所受的浮力减小
D．无论开关断开还是闭合，浮在水面上的空心小铁球所受的浮力不变
3．如图所示为一台非铁质物质制成的天平。A是一铁块，B是电磁铁．未通电时天平平衡，给B通以图示方向的电流（a端接电源正极，b端接电源负极），调节线圈中电流的大小，使铁块A向上匀速运动，在此过程中（　A　）
A．电磁铁B的上端为S极，天平仍保持平衡
B．电磁铁B的上端为S极，天平右盘下降
C．电磁铁B的上端为N极，天平右盘下降
D．电磁铁B的上端为N极，天平仍保持平衡
4．(2019·昆明)如图所示，用漆包线(导线表面涂有绝缘漆)绕在纸筒上做成了一个螺线管，用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现螺线管能够吸引一些铁钉，要使它能吸引更多铁钉的办法是(　A　)
A．在纸筒中插入一根铁芯
B．减少线圈匝数
C．使滑动触头P向右滑动
D．将电源正负极互换
5．如图所示，一根条形磁体，左端为S极，右端为N极。另用弹簧测力计下悬挂一铁球，将弹簧测力计自左向右沿水平方向移动时，弹簧测力计的示数变化规律是(　D　)
【解析】本身不带磁性的铁球能被磁体吸引。条形磁体两端磁性最强，中间磁性最弱。
6．一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间，刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示。现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间，a、b为螺线管与电源的接口。某同学进行了如下四次操作：
①a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流②b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流③a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流④b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流
线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是(　D　)
A．①和③
B．②和④
C．①和④
D．②和③
7．[2018·孝感]如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关S，滑片P向下移动。下列说法正确的是(多选)(　AD　)
A．通电螺线管的右端为N极
B．滑片P向下移动过程中，通电螺线管的磁性变弱
C．滑片P向下移动过程中，条形磁铁所受摩擦力一直不变
D．滑片P向下移动过程中，条形磁铁可能静止，也可能向左运动
【解析】由图可知，闭合开关S，电流从螺线管右侧流入；根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向螺线管的右侧，即螺丝管的右端为N极；当滑片P向下移动时，变阻器连入电路的电阻逐渐变小，由欧姆定律可知线圈中电流逐渐变大，则通电螺线管的磁性逐渐变强，条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变大，则条形磁铁可能静止，也可能向左运动；当条形磁铁静止时，静摩擦力和吸引力平衡，吸引力增大时，静摩擦力也随着增大；当条形磁铁运动时，因压力大小和接触面的粗糙程度不变，则条形磁铁所受滑动摩擦力的大小不变；所以，条形磁铁所受摩擦力不是一直不变。
8．(2018·临沂)小磁针静止时的指向如图所示，由此可知(　B　)
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
9．[2018·泸州]如图所示，电磁铁上方附近有一点A，小磁针置于电磁铁的右方附近。闭合开关S，下列判断正确的是(　C　)
A．电磁铁的左端为N极
B．电磁铁上方A点的磁场方向向右
C．小磁针静止后，其N极的指向向右
D．向左移动滑片P，电磁铁的磁性减弱
【解析】根据安培定则，右手握螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向右端，则通电螺线管的右端为N极；在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外A点的磁场方向向左；通电螺线管的右端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应指向螺线管的右端，故小磁针静止时，其N极的指向向右；向左移动滑片P，滑动变阻器连入电路的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强。
10．(2019·湖州)一条形磁铁放在水平桌面上，处于静止状态，电磁铁置于条形磁铁附近并正对(如图所示)。下列叙述中，正确的是(　C　)
A．闭合开关前，电磁铁与条形磁铁间没有力的作用
B．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
C．闭合开关后，滑片P向a移动时电磁铁与条形磁铁间的作用力增大
D．闭合开关后，滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
11．(2018·威海)如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是(　D　)
A．电磁铁的右端为N极
B．小磁针将顺时针旋转
C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小
12．(2019·邵阳)在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是(　C　)
A．电磁铁的A端为N极
B．小磁针静止时，N极水平指向左
C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
D．当滑动变阻器滑动片P向右端移动，电磁铁磁性增强
13．(2019·黄石)酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示。电磁铁的工作原理是电流的磁效应，该现象最早是由____(填“法拉第”、“奥斯特”或“安培”)发现的。装置通电后，电磁铁上端为______(填“N”或“S”)极。若密封罩被提起并悬挂于空中，不计衔铁、杠杆的质量，左侧电磁吸力应________(填“大于”、“等于”或“小于”)密封罩的重力，若提不起，则应将滑动变阻器滑片向______(填“左”或“右”)滑动。
【答案】奥斯特　N　大于　左　　
14．(2018·广州)测得某熔断开关S在不同电流下的熔断时间如表。将电磁铁开关和S接入电路，如图所示，当I>4A时，电磁铁能在0.1s内吸动衔铁，使电路断开，衔铁无法自动恢复至图示位置；当1A(1)S的电阻为1Ω，当I＝2A，通电时间为________s时S熔断，此过程中S产生的热量是________J。
(2)当I＝5A时，通电0.1s，S能否熔断？________。
(3)若电路中电流方向与图中相反，电磁铁吸引还是排斥衔铁？________。
【答案】(1)40　160　(2)否　(3)吸引
15．[2018·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__条形磁体__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__电流__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__控制两次实验的电流大小不变__，来探究__通电螺线管磁场强弱与线圈匝数__的
关系。
【解析】(1)通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都具有两个磁性较强的磁极。(2)实验中，他将开关S从a换到b上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的大头针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。