人教版九年级全一册物理 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．以下物理规律是由丹麦物理学家奥斯特首先发现的是（　　）
A．运动物体不受力可以保持匀速直线运动状态
B．浸在液体中物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力
C．通电导体周围存在着磁场
D．通电导体在磁场中会受到力的作用
2．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
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，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
5．一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
6．巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现象。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中的GMR是巨磁电阻，在电源电压U不超过指示灯额定电压的条件下，闭合开关S1、S2，则（　　）
A．电磁铁A端是S极
B．向左滑动滑片P，指示灯会变亮
C．向右滑动滑片P，GMR两端的电压减小
D．电磁铁产生的磁感线不管外部还是内部都是从N极出发回到S极
7．如图所示，开关闭合后，小磁针N极（　　）
A．指示方向不变
B．向左旋转90°
C．旋转180°
D．向右旋转90°
8．某同学研究电流产生的磁场，闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是（　　）
A．由甲、乙两图可得电流可以产生磁场
B．由甲、乙两图可得电流产生的磁场方向与电流方向有关
C．由甲、乙两图可得电流产生的磁场强弱与电流大小有关
D．由甲、丙两图可得电流产生的磁场方向与电流方向有关
9．在物理学史上，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．这一假说能够说明磁现象产生的本质
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
10．医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图是该装置的示意图，线圈ab固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活害柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。下列说法正确的是（　　）
A．若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁左侧为S极
B．若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，则电磁铁右侧为S极
C．要使血液流出该“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
D．要使血液流入该“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
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．在研究如图所示的“通电螺线管周围磁场的强弱”的实验中，要改变通电螺线管的磁场强弱，可通过改变　
　来改变通过螺线管的　
　来实现；要判断通电螺线管周围的磁场强弱，可通过观察　
　来确定；图中的电磁铁的上端是　
　极。
15．小磁针在磁场中静止时如图甲所示，小磁针的　
　（选填“左”或“右”）端是N极。在做“电流磁效应”的实验中，小明连接了如图乙所示的实验电路。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。你猜想小磁针指向不发生变化的原因可能是　
　，检验你的猜想是否正确的方法是　
　。
三．作图题
16．如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关S后，请画出A点的磁场方向与小磁针N极的受力方向。
17．如图所示，将一条形磁体放在小车上，并靠近螺线管，闭合开关后小车向左运动。请标出：
（1）电源左端的极性（用“+”或“﹣”表示）。
（2）小磁针右端的磁极（用“N”或“S”表示）。
（3）磁感线a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．如图将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行，接通电路后，小磁针发生偏转。
（1）这就是著名的　
　实验，图中的直导线AB大致是　
　（选填“南北”或“东西”）方向放置在小磁针的上方的；
（2）实验中观察到小磁针转动，因为小磁针受到磁力的作用，判断的依据是：　
　；
（3）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，这表明　
　；
（4）通电直导线周围的磁感线分布如图所示，图中小磁针的a端是　
　极。
参考答案
一．选择题
1．解：
A、运动物体不受力可以保持匀速直线运动状态，这是牛顿第一定律的内容，是牛顿总结出来的，故A错误；
B、浸在液体中物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力，这是阿基米德原理，是阿基米德原理得出的，故B错误；
C、丹麦物理学家奥斯特在1820年发现了电流的磁效应，即电流的周围存在磁场，是历史上最早发现电流磁效应的人，故C正确；
D、通电导体在磁场中会受到力的作用是电动机的原理，故D错误。
故选：C。
2．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。
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：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。
5．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。
6．解：
A、利用安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁的左端A为N极、右端B为S极，故A错误。
B、由图可知，滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，此时电磁铁的磁性变强；
由右图可知，巨磁电阻和灯泡串联，因电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小，
所以，此时巨磁电阻的阻值会变小，电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，通过灯泡的电流变大，因P＝I2R、灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮；故B正确；
C、向右滑动滑片P，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路电流减小，因此电磁铁磁性减弱，周围磁场减弱，GMB的阻值变大，根据串联电路的分压关系可知，GMR两端的电压增大，故C错误；
D、在磁体外部，磁感线是从N极出发回到S极；故D错误。
故选：B。
7．解：由图知，当开关闭合时，螺线管线圈中的电流从右前方流入、左后方流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向螺线管的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的作用规律可知，小磁针N极会向左旋转90°，故B正确，ACD错误。
故选：B。
8．解：
A、当小磁针受到地磁场的作用时，一端指南一端指北如图甲，当导线中电流向左时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，所以，甲乙两图可说明电流周围存在磁场，故A正确。
BC、甲乙只能说明通电导体周围存在磁场，没有改变导体中的电流方向和电流的大小，不能说明电流产生的磁场跟电流方向和电流大小有关。故BC错误。
D、甲图开关断开，电路中没有电流，丙图开关闭合，电路中有电流，甲丙两图只能说明通电导体周围存在磁场，不能说明电流产生的磁场跟电流方向有关，故D错误。
故选：A。
9．解：
A、这一假说能够说明电可以生磁，故A错；
B、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，故B正确；
CD、安培认为，在原子、分子或分子团等物质微粒内部，存在着一种环形电流﹣﹣分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体。未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大致相同，于是对外界显出显示出磁性。故CD都错。
故选：B。
10．解：
由图知：当“人工心脏泵”工作时，血液从阀门S2抽进，从阀门S1送出；
A．若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，由安培定则可知，电磁铁左侧为N极，故A错误；
B．若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，由安培定则可知，电磁铁右侧为N极，故B错误；
C．要使血液流出该“血泵”，活塞要向右移动，故电磁铁和左侧磁体相互排斥，电磁铁左侧应该为N极，由安培定则可知，电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，故C正确；
D．要使血液流入该“血泵”活塞要向左移动，故电磁铁和左侧磁体相互吸引，电磁铁左侧应该为S极，由安培定则可知，电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，故D错误。
故选：C。
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：（1）根据I＝可知，电压一定时，电阻越大，电流越小；通过移动滑动变阻器的滑片P的位置，可以改变电磁铁中电流的大小。
电磁铁磁性越强的，吸引铁钉的本领会越强；电磁铁磁性的强弱可用吸引大头针数目的多少来体现。
（2）右手握住螺线管，四肢指向电流的方向，大拇指指向电磁铁的下端为N极，上端为S极。
故答案为：滑动变阻器的滑片P的位置；电流的大小；吸引小铁钉的多少；S。
15．解：
（1）小磁针在磁场中静止时，N极的指向与磁感线方向相同，图甲中磁感线方向向右，则小磁针的右端为N极；
（2）在做“电流磁效应”的实验中，小明连接了如图乙所示的实验电路。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，说明电流一定时，磁场的强弱应该与距离有关，故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远；
检验方法：使小磁针尽量靠近直导线，静止时，给直导线通电，观察小磁针指向是否变化，若小磁针指向变化，说明猜想正确；若小磁针指向不变化，说明猜想错误。
故答案为：右；小磁针与直导线距离远；使小磁针尽量靠近直导线，静止时，给直导线通电，观察小磁针指向是否变化，若小磁针的指向变化，说明该猜想正确；若小磁针的指向不变化，说明猜想错误。
三．作图题
16．解：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为N极，左端为S极，在磁体外部磁感线方向从N极出发，回到S极，故通电螺线管外A点的磁场方向向左；由磁极间的相互作用可知，小磁针S极受到吸引力向左运动，N极受到排斥力向右运动，如图所示：
。
17．解：根据开关闭合，发现小车向左运动，由异名磁极相互吸引可确定螺线管的右端为N极，左端是S极；磁感线是从N极到S极的；
磁感线是从N极出来回到S极的，小磁针N极的指向为磁感线的方向，故小磁针的右端为S极；
由安培定则可知，螺线管右端为N极，左端为S极，故可知电流从左端流入，右端流出，故电源的左端是正极，如图：
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）实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，这是著名的奥斯特实验；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；
（2）未通电时小磁针在地磁场的作用下指示南北方向，通电后小磁针发生偏转，说明受到了电流周围的磁场的作用；
（3）改变电流方向，小磁针的方向也发生了偏转，说明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关；
（4）通电直导线周围的磁感线是以直导线为中心的一系列的同心圆，磁感线是闭合的曲线；图中小磁针的a端的磁极与磁感线的方向相反，故为小磁针的S极；
故答案为：（1）奥斯特；南北；（2）未通电时小磁针在地磁场的作用下指示南北方向，通电后小磁针发生偏转，说明受到了电流周围的磁场的作用；
（3）通电导体周围的磁场方向与电流方向有关；（4）S。