人教版九年级全册物理 20.2电生磁 同步练习（含解析）

20.2电生磁
同步练习
一．选择题
1．如图所示，将一枚转动灵活的小磁针置于桌面上，在小磁针旁放一条直导线，使导线与电池触接。看到电路连通后小磁针有偏转，且电流方向相反时，小磁针偏转方向也相反。下列说法错误的是（　　）
A．小磁针偏转说明电流周围有磁场
B．甲和丙说明电流磁场方向与电流方向有关
C．这个实验说明了电与磁之间有联系
D．这个实验最早是安培做的
2．在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管A端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片。下面说法正确的是（　　）
A．通电螺线管B端为N极
B．通电螺线管外C点的磁场方向向右
C．小磁针N极向右转动
D．滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强
3．如图所示，闭合开关S1、S2两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是（　　）
A．相斥，A端为N极，B端为N极
B．相斥，A端为S极，B端为S极
C．相吸，A端为S极，B端为N极
D．相吸，A端为N极，B端为S极
4．如图所示甲、乙、丙、丁四个探究实验。探究电流的磁效应与电流的磁场分布的实验是（　　）
A．甲与乙
B．乙与丙
C．丙与丁
D．丁与甲
5．如图所示，在通电螺线管周围a、b、c、d四个位置画出的小磁针指向正确的是（　　）
A．a、b
B．b、c
C．c、d
D．a、d
6．小磁针静止在螺线管的附近，闭合开关S时，通电螺线管磁感线方向如图所示，则下列判断正确的是（　　）
A．通电螺线管的右端为N极
B．电源的右端为正极
C．小磁针一直保持静止
D．小磁针N极逆时针转动
7．一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（　　）
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右的摩擦力
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减小
D．闭合开关后，滑片P向b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变大
8．如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座内有一金属线圈（线圈电阻不计），地球仪内有一磁铁，通电后地球仪能悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的是（　　）
A．装置是根据异名磁极相互吸引的原理来工作的
B．条形磁铁的b端为N极，若要让地球仪悬浮的更高些，开关S2连到接线柱2上
C．条形磁铁的b端为S极，若要让地球仪悬浮的更高些，开关S2连到接线柱2上
D．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
9．如图所示，下列说法中错误的是（　　）
A．这是模拟奥斯特实验的一个场景
B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C．将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁的北极
D．将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变
10．在这次疫情期间，小明经常在家中做饭，一天他在冰箱中找东西拿来做饭，但他还没有把冰箱门完全关闭时，冰箱门却被吸过去紧紧关闭了，他想到了磁极间的相互作用，于是他做了如图所示的通电螺线管外部的磁场分布的实验中，开关闭合后，下列说法正确的是（　　）
A．小磁针甲静止时N极指向右端，小磁针乙静止时N极指向左端
B．小磁针甲静止时N极指向左端，小磁针乙静止时N极指向右端
C．小磁针甲和小磁针乙静止时
N
极均指向右端
D．小磁针甲和小磁针乙静止时
N
极均指向左端
二．填空题
11．如图所示的小磁针静止时N极所指方向，判断电源的a端是　
　极。（选填“正”或“负”）
12．如图所示实验最早是　
　（填物理学家）完成的，为了使实验现象明显，则导线应　
　（选填“东西”“南北”或“任意方向”）放置，利用此实验的结论制造出了　
　（选填“电磁铁”、“电动机”或“发电机”）。
13．如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，它的周围　
　（填“有”或“无”）磁感线，小磁针静止时左端为　
　（填“S”或“N”）极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的大小将　
　（填“变大”、“变小”或“不变”）。
14．一个烧杯中浮着一块重力为6N空心小铁块，把烧杯放在电磁铁上方，闭合开关后整个装置如图所示，此时电磁铁A端为　
　极；将滑片P向右滑动的过程中，小铁块底部受到的水的压强将　
　（填变化情况），空心小铁块的受到的浮力　
　6N．（大于/等于/小于）
15．2007年科学家发现了巨磁电阻效应，巨磁电阻效应是指巨磁电阻的阻值随外部磁场的增强而减小，如图是巨磁电阻特性原理示意图，下列说法正确的是　
　，理由：　
　
A．S1闭合时，螺线管左端为N极
B．闭合S2，保持滑片位置不变，S1由a接到b时灯泡变亮
C．闭合S2，保持滑片位置不变，S1由b接到a时灯泡变暗
D．闭合S2，保持S1的位置不变，滑片向左移动时，灯泡变亮
三．作图题
16．根据如图螺线管中电流I的方向，在右端虚线框内标出螺线管的“N”极或“S”极。
17．如图所示，请标出小磁针的N极并在虚线上标出磁感线的方向。
四．实验探究题
18．如图是小敏探究通电螺线管外部的磁场分布的实验装置（小磁针黑端为N极）。
（1）闭合开关，小磁针将　
　（选填“顺时针”或“逆时针”）转动；
（2）在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，小敏发现通电螺线管外部的磁场与　
　磁体的磁场相似。
（3）请在图中标出通电螺线管的N极和磁感线方向。
19．探究通电螺线管外部的磁场分布。
①实验装置如图所示，闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图所示，小明根据螺线管右端小磁针a的指向判断出通电螺线管的右端为　
　极。
②若在通电螺线管外部多放置一些小磁针，可以形象的显示出通电螺线管外部磁场形状，可以发现通电螺线管外部磁场形状与　
　磁体的磁场形状相似。我们可以用磁感线来描述磁场，这是运用了　
　（单选）。
A．转换法
B．等效法
C．模型法
D．类比法
③当电源的正负极方向对换时，通电螺线管周围小磁针的N极、S极指向也对换，由此可得：通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中　
　的方向有关。
参考答案
一．选择题
1．解：
ACD、图中装置是奥斯特实验，在直导线下方平行地放置着小磁针，当导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁力的作用，即电流的周围存在磁场，说明了电与磁之间有联系，故AC正确，D错误；
B、甲丙中，改变电流的方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明磁场的方向与电流的方向有关，故B正确；
本题选错误的；
故选：D。
2．解：
A、由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A端为N极、B端为S极，故A错误；
B、通电螺线管A端为N极、B端为S极，外部磁感线是从A指向B，通电螺线管外C点的磁场方向向右，故B正确；
C、由磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，即小磁针N极向左转动，故C错误；
D、滑动变阻器的滑动片P向b端移动，变阻器接入电路的电阻变大，电流变小，则通电螺线管的磁性减弱，故D错误。
故选：B。
3．解：两个通电螺线管中的电流都是向下，根据安培定则可知，A端为S极，B端为N极，因此它们相互靠近的两端是异名磁极相，相互吸引，故C项正确。
故选：C。
4．解：甲图，两个磁体相互靠近时，异名磁极相互吸引。
乙图，闭合开关，导线中有电流，小磁针受到磁场作用，小磁针发生偏转，说明电流产生磁场，是电流的磁效应。
丙图，通电螺线管周围和内部都存在磁场，描绘了磁场的分布情况。
丁图，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流，是电磁感应。
综合分析，乙图能探究电流的磁效应，丙图能描绘电流的磁场分布。
故选：B。
5．解：由图可知，螺线管中电流的方向是向上的，由安培定则判断出通电螺线管的左端为N极，右端为S极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，只有小磁针ab的指向正确。
故选：A。
6．解：在磁体的周围，磁感线从磁体的N极发出，回到S极，所以利用磁感线的方向，可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极。故A错误。
小磁针在电磁铁的作用下，根据异名磁极相互吸引的理论可以确定小磁针的N极向左偏转，即顺时针转动，故CD错误。
根据螺线管的左端为N极结合图示的线圈绕向，利用安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出。所以电源的右端为正极。故B正确。
故选：B。
7．解：
A、闭合开关前，虽然电磁铁没有磁性，但是条形磁铁对电磁铁（铁芯）也有吸引力，故A错误。
B、闭合开关后，电磁铁有磁性，根据图中的电流方向结合安培定则可知，电磁铁的左端是N极、右端是S极，因异名磁极相互吸引，则电磁铁对条形磁铁有向左的吸引力作用，条形磁铁有向左运动趋势，所以条形磁铁受到向右的静摩擦力作用。故B错误。
C、闭合开关后，滑片P向a移动时，变阻器接入电路的阻值变小，通过电磁铁的电流增大，磁性增强，对条形磁铁的吸引力增大，故C错误；
D、闭合开关后，滑片P向b移动过程中，变阻器接入电路的阻值变大，通过电磁铁的电流减小，磁性减弱，对条形磁铁的吸引力变小，若条形磁铁始终处于静止状态，受到向左的吸引力和向右的静摩擦力是平衡力，吸引力减小，则摩擦力也减小，故D错误。
故选：B。
8．解：
A、地球仪悬浮在空中，那么它受到的重力和电磁力相互平衡。因为重力的方向向下，所以电磁力肯定竖直向上，即地球仪和底座之间应该是排斥力，原理就是“同名磁极相互排斥”，故A错误；
BC、根据图片可知，电磁铁线圈上电流方向向左，那么用右手握住螺线管，四指指向左，大拇指指向下端，因此下端是N极，而上端是S极；根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁的b段为S极。若要让地球仪悬浮的更高些，那么必须增大电磁铁的磁场，即增多线圈，将开关S2连接到2上，故B错误，C正确；
D、换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，那么就要增大电磁铁的磁场，可以增加线圈匝数，也可以增大电流，而改变电流方向于事无补，故D错误。
故选：C。
9．解：A、据图可知，该实验是用于模拟奥斯特实验的一个场景，故A正确；
B、该实验中，若给导线通电，下面的小磁针会转动，即说明通电导线周围存在着磁场，故B正确；
C、将图中导线断开，小磁针由于地磁的缘故，即N极将指向地理的北极，而不是地磁的北极，故C错误；
D、由于磁场的方向与电流的方向有关，所以将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变，故D正确。
故选：C。
10．解：
开关闭合后，由电源的正负极可知，电流从螺线管的左后方流入、右前方流出，由安培定则可知，螺线管右端为N极，左端为S极；
因同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，所以小磁针甲静止时N极指向左端，S极指向右端；小磁针乙静止时S极指向左端，N极指向右端，故B正确，ACD错误。
故选：B。
二．填空题
11．解：
由图可知，小磁针的左端是N极，右端为S极；由同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端是N极，右端是S极。
根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，四指弯曲所指的方向为电流的方向，则电流从螺线管的右端流入，所以电源的B端是正极，A端为负极。
故答案为：负。
12．解：由图可知，该实验为奥斯特实验，说明了电流的周围存在磁场；
由于小磁针受到地磁场的作用，要指南北方向，为了观察到明显的偏转现象，应使电流产生的磁场方向为东西方向，故应使把直导线南北放置；
人们利用电流的磁效应制成了电磁铁。
故答案为：奥斯特；南北；电磁铁。
13．解：
（1）磁感线一种理想化的物理模型，实际上并不存在，磁场不是由磁感线组成的。
（2）根据螺线管中电流的方向和线圈的绕向，利用安培定则用右手握住导线，让四指指向电流方向，则大拇指指向右端，即螺旋管的左端为N极，右端为S极，当小磁针静止时，根据磁极间的作用规律可知，相互靠近的一定是异名磁极，因此可以确定小磁针的左端为S极，右端为N极。
（3）当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性变弱，对铁块的吸引力变小，故铁块受到的摩擦力将变小。
故答案为：（1）无；（2）S；（3）变小。
14．解：由图知，电流从A端流入，B端流出，根据安培定则可知，B端为N极，右端为S极；
小铁块受螺线管的吸引力，当滑片向右滑动时，变阻器的阻值变大，电流变小，螺线管的磁性变弱，铁块受到的引力变小，上浮一些，所以水的深度变小，根据p＝ρgh可知，铁块底部受到的水的压强变小；
铁块受竖直向下的重力、螺线管的引力和竖直向上的浮力，所以F浮＝G+F吸，可知浮力大于重力。
故答案为：S；变小；大于。
15．解：
A、S1闭合时，利用安培定则可知，电磁铁的右端为N极、左端为S极。故A错误。
B、闭合S2，保持滑片位置不变，S1由a接到b时，线圈的匝数变少，通电螺线管的磁性减弱。右侧电路中的总电阻变大，总电压不变，总电流减小，根据P＝I2R，可知，灯泡的电功率变效，故小灯泡变暗，故B错误；
C、闭合S2，保持滑片位置不变，S1由b接到a时，线圈的匝数变多，通电螺线管的磁性增强。因为巨磁电阻的阻值随外部磁场的增强而减小，右侧电路中的总电阻变小，总电压不变，总电流增大，根据P＝I2R，可知，灯泡的电功率变大，故小灯泡变亮，故C错误；
D、闭合S2，保持S1的位置不变，滑片向左移动时，电路中总电阻变小，总电压不变，总电流变大，通电螺线管的磁性增强，巨磁电阻的阻值变小，右侧电路中的总电阻变小，总电压不变，总电流增大，根据P＝I2R，可知，灯泡的电功率变大，故小灯泡变亮，故D正确；
故答案为：D；闭合S2，保持S1的位置不变，滑片向左移动时，电路中总电阻变小，总电压不变，总电流变大，通电螺线管的磁性增强，巨磁电阻的阻值变小，右侧电路中的总电阻变小，总电压不变，总电流增大，根据P＝I2R，可知，灯泡的电功率变大，故小灯泡变亮。
三．作图题
16．解：
用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中的电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图可知：螺线管中的电流方向是左端流入，右端流出，由安培定则可知右端是N极，左端是S极。如图所示：
17．解：
由图知，电流由螺线管的右侧流入；根据安培定则，右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，大拇指所指方向向左，故螺线管左侧为N极，右端为S极；因螺线管外部磁感线由N极指向S极，故图中磁感线方向向右；小磁针所在位置处磁场方向指向左侧，故小磁针的左端为N极，如图所示：
四．实验探究题
18．解：
（1）由图可知，闭合开关，电流由螺线管右下方流入，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指沿电流方向，则大拇指指向左，故螺线管的左端为N极，右端是S极；
因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的S极将转向左侧，其N极将转向右侧，即小磁针将逆时针转动；
（2）在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，会发现这些小磁针的分布与条形磁体周围小磁针的分布类似，所以通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似；
（3）由（1）可知，通电螺线管的左端为N极，右端是S极；在磁体外部，磁感线的方向是从N极指向S极，所以图中磁感线的方向向右；如图所示：
故答案为：（1）逆时针；（2）条形；（3）见上图。
19．解：①异名磁极相互吸引，小明根据螺线管右端小磁针a的指向判断通电螺线管的右端为N极；
②在通电螺线管外部多放置一些小磁针，可以形象的显示出通电螺线管周围的小磁针指向与条形磁铁周围的小磁针指向相似，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。
用带箭头的磁感线来表示实际存在而看不见的磁场，这样能形象地描述磁场性质，这是利用了模型法，故选C；
③螺线管周围的小磁针的N、S极发生对调，表示其周围的磁场方向发生了改变，由题可知，引起这种变化的原因是对调了电源的正负极即改变了螺线管中的电流方向，因此可知：通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的电流方向有关。
故答案为：①N；②条形；C；③电流。