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
1．1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验发现了电流周围存在磁场，下列关于奥斯特实验的说法中正确的是（　　）
A．实验时导线通常沿南北方向放置
B．小磁针发生偏转后S极的指向为该点磁场的方向
C．小磁针发生偏转方向与电流方向无关
D．切断电源后小磁针不会回到原位
2．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
3．如图所示，闭合开关S，A、B、C、D四个小磁针静止时指向正确的是（　　）
A．小磁针A
B．小磁针B
C．小磁针C
D．小磁针D
4．图中的两个线圈，套在一根光滑的玻璃管上。导线柔软，可自由滑动。开关S闭合后，则（　　）
A．两线圈左右分开
B．两线圈向中间靠拢
C．两线圈静止不动
D．两线圈先左右分开，然后向中间靠拢
5．直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。将一枚转动灵活的小磁针放在水平放置的直导线正下方，直导线通电的瞬间（　　）
A．若电流方向从南向北，则小磁针顺时针偏转
B．若电流方向从北向南，则小磁针逆时针偏转
C．若电流方向从东向西，则小磁针不发生偏转
D．若电流方向从西向东，则小磁针不发生偏转
6．如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，会发生的现象是（　　）
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
B
端指向南，A
端指向北
D．通电螺线管转动，直至
A
端指向南，B
端指向北
7．如图所示的装置中，当开关S闭合后，下列判断正确的是（　　）
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
S
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
极的指向沿水平向左
8．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时，小车不动。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．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
9．在探究“通电螺线管外部磁场分布”的实验中，开关断开时小磁针甲、乙的指向如图所示，当开关闭合时，通电螺线管有磁性，则下列说法正确的是（　　）
A．小磁针甲偏转，小磁针乙不偏转
B．小磁针乙偏转，小磁针甲不偏转
C．小磁针甲、乙均偏转
D．滑动变阻器滑片P从右向左滑动时，通电螺线管的磁性逐渐增强
10．如图所示，把两种不同的金属片插入柠檬，制成“水果电池”。现将水果电池、电流表、开关及螺线管组成一个电路，当开关闭合后，与磁铁相连的弹簧长度变短，则以下说法中（　　）
①水果电池的A端为正极；
②电流表的左端应是正接线柱；
③开关闭合后螺线管的上端为N极；
④若将永磁铁换成软铁棒，则开关闭合后长弹簧长度变长
A．只有①④正确
B．只有②④正确
C．只有①③正确
D．只有③④正确
二．填空题
11．某同学利用如图15所示的实验装置进行实验探究，其中导线方向与小磁针静止时指向一致，实验时，闭合开关，观察小磁针偏转情况；随后他对调电池正负极，观察小磁针偏转情况，该同学探究的问题是：　
　跟　
　是否有关。
12．如图所示，用细线悬挂的磁体AB，磁极未知。当闭合电路开关S后，磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，则A端是磁体的　
　极。断开开关S，磁体静止时，A端会指向地理的　
　（选填“北方”或“南方”）。
13．如图所示的通电螺线管的A端是　
　极（填N或S），滑动变阻器的滑片向b端滑动，通电螺线管的磁性将　
　（填变大、变小或不变）。将电源的正、负极对调后，闭合开关发现小磁针偏转方向发生改变，由此可知电流的磁场方向与　
　有关。
14．如图所示，在通电螺线管下方的地面上放有一条形磁体。开关S闭合后，滑动变阻器滑片向b端移动，通电螺线管的磁性将　
　，条形磁体对地面的压力将　
　。
15．一个空心小铁球漂浮在盛水的烧杯中，将烧杯置于铁棒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　
　极，当滑片P向右滑动，空心小铁球所受浮力　
　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
三．作图题
16．标出图中通电螺线管周围磁感线的方向、小磁针的N极。
17．如图甲所示是一个磁悬浮地球仪，球体内有一个条形磁体，其磁场方向与地磁场磁场方向相同，下方环形底座内有一个电磁铁，通过磁极间的相互作用使地球仪悬浮在空中，图乙是其内部结构示意图。请在图中标出：
（1）球体内条形磁体的N极；
（2）开关闭合后，电磁铁的磁感线方向；
（3）电源的“+、﹣”极。
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、奥斯特发现电流周围存在磁场，对小磁针有磁场力的作用，但地磁场也对小磁针也有磁场力作用（指向南北）；实验时导线通常沿南北方向放置，这是由于此时电流的磁场方向沿东西方向，能回避地磁场的影响，使实验效果更加明显，故A正确。
B、小磁针发生偏转后N极的指向与该点磁场的方向一致，S极的指向与该点磁场的方向相反，故B错误。
C、小磁针受到磁力方向跟磁场方向有关，而通电导线周围的磁场方向跟电流方向有关，所以小磁针发生偏转方向跟电流方向有关，故C错误。
D、切断电源后，导线无电流通过时，小磁针受到地磁场的作用会回到原位，故D错误。
故选：A。
2．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。
3．解：由安培定则，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，小磁针A的左端应为N极，右端为S极，小磁针B的左端应为S极，右端为N极，小磁针C左端应为S极，右端为N极，小磁针D左端应为N极，右端为S极，故ABD错误；C正确。
故选：C。
4．解：根据安培定则判断，L线圈的左端为S极，右端为N极，P线圈的左端也是N极，右端也是S极，也就是说，中间靠近的位置，两线圈的极性相同，因为同名磁极互相排斥，则这两个线圈相互排斥而左右分开。
故选：A。
5．解：由图知，判断通电直导线周围磁场方向用到了右手螺旋定则，即：用右手握住直导线，使大拇指指向电流的方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向；
A、若电流方向从南向北，如下图（即图中电流从左到右），根据上面的方法可知，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，而纸的里面是西，则小磁针的N极指向也指向西面（如图中红色磁针），小磁针的N极原来指向北面（如图中蓝色磁针），所以，小磁针从北往西转动，俯视时，会发现小磁针逆时针转动，故A错误。
B、若电流方向从北向南，即下图中电流从左到右，根据上面的方法可知，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，纸的里面是东，小磁针N极指向也指向东面（如图中红色磁针），小磁针的N极原来指向北面（如图中蓝色磁针），所以，小磁针从北往东转动，俯视时，会发现小磁针顺时针转动。故B错误。
C、若电流方向从东向西，即下图中电流从左到右，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，纸的里面是南，小磁针N极指向也指向南面如图中红色磁针，小磁针原来指向北面如图中蓝色磁针，所以小磁针会转动到相反的方向，故C错误。
D、若电流方向从西向东，即下图中电流从左到右，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，纸的里面是北，小磁针N极指向也指向北面如图蓝色磁针，小磁针原来指向北面（如图蓝色磁针），所以小磁针不转动。故D正确。
故选：D。
6．解：根据图示的螺线管线圈的绕向和螺线管中电流的方向，利用安培定则可以确定螺线管的A端为N极，B端为S极。
在地磁场的作用下，螺线管将会发生转动，螺线管的S极（B）指向南，螺线管的N极（A端）指向北。故ABD错误，C正确。
故选：C。
7．解：AB、由于右端是电源的正极，所以电流从右端流入，故据安培定则可知，该螺线管的左端是N极，右端是S极，所以磁感线的方向应该从左向右，故通电螺线管外A点的磁场方向向右，故AB错误；
C、滑片向左移动，接入电路的电阻变小，故电路的电流变大，磁性变强，故C错误；
D、据上面的分析可知，该螺线管的右端是S极，所以小磁针的左端应该是N极，故N极的指向沿水平向左，故D正确；
故选：D。
8．解：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为N极，与固定在静止的小车上的条形磁铁相互排斥；
当变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，说明斥力增大，则此时电路中的电流变大，磁性增强，则电阻变小，根据变阻器的接法，一上一下可知，a接e、d接f，如图所示：
故选：A。
9．解：（1）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，故甲小磁针不转动；小磁针乙沿顺时针方向偏转，故AC错误、B正确。
（2）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：B。
10．解：（1）当开关闭合后，与磁铁相连的弹簧长度变短，根据同名磁极相互排斥可知，螺线管的上端为S极，由安培定则可知，电流从上端流入，则水果电池的B端为正极，A端为负极；根据电流表的正确接法：正进负出；可知电流表的左端应是正接线柱，故①③错误，②正确；
（2）若将永磁铁换成软铁棒，开关闭合后，螺线管产生磁场，软铁棒会被磁化，吸引上面的磁铁，弹簧长度变长，故④正确。
故选：B。
二．填空题
11．解：由于地磁场的作用，小磁针会位于南北方向，要能观察到小磁针由于通电导线产生的磁场而发生偏转，通电直导线不能放在东西方向，应将导线南北方向放置，并且平行放在小磁针的正上方；闭合开关，通电直导线的周围存在磁场，小磁针受到磁力的作用会发生偏转；对调电池正负极，观察小磁针偏转情况是相反的，这表明磁场的方向发生了变化，所以该同学探究的问题是：电流产生的磁场的方向与导体中的电流方向的关系。
故答案为：电流产生的磁场的方向；导体中的电流方向的关系。
12．解：当闭合电路并关S后，电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端为N极；
由于磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，根据同名磁极相互排斥可知，B端是磁体的N极，A端是磁体的S极；
由于地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近，且磁体受地磁场的影响，所以磁体静止时，B端（N极）会指向地理的北方，A端会指向地理的南方。
故答案为：S；南方。
13．解：由图可知电流由螺线管左后方流入，则用右手握住螺线管，四指沿电流方向，则大拇指向右，故螺线管右（A）端为N极、左端为S极；
当滑动变阻器的滑片向b端移时，滑动变阻器接入电阻增大，由欧姆定律可得电路中电流减小，则通电螺线管的磁性减弱；
对调电源的正负极接入电路，电磁铁的磁极方向也随之改变，闭合开关小磁针偏转方向发生改变，由此可知电流的磁场方向与磁场方向有关；
故答案为：N；变小；电流方向。
14．解：开关S闭合后，滑动变阻器滑片向b端移动，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电流减小，故电磁铁的磁性将减弱；
由安培定则可知电磁铁的下端是N极，与条形磁体N极相互排斥，故条形磁体对地面的压力将减小。
故答案为：减弱；减小。
15．解：（1）如图，电流从螺线管的上端进入，下端流出，根据安培定则可以判断电磁铁的B端是N极，A端是S极。
（2）电磁铁磁性的强弱跟电流的大小、线圈的匝数，当线圈的匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
如图，当滑片P向右滑动，电源电压一定，电路的电阻变大，电路电流变小，线圈的匝数不变，所以电磁铁的磁性减弱，电磁铁对小球的吸引力减小，小球静止在水面上，竖直向下的重力和磁力、竖直向上的浮力，重力与磁力之和等于浮力，重力不变，磁力减小，则浮力将减小。
故答案为：S；减小。
三．作图题
16．解：如图，可以判断电流从通电螺线管的左端进入，从右端流出，根据安培定则可以判断通电螺线管的右端是N极，右端是S极；
因为磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极，所以磁感线方向如图；
根据同名磁极相互排斥，异名磁场相互吸引，可以判断小磁针的左端是N极，右端是S极。
故答案为：如上图。
17．解：（1）由题知，球体内条形磁体的磁场方向与地磁场磁场方向相同，
地球地理上的上北下南，又因为地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，所以条形磁体的上端的S极，下端是N极，如图所示：
（2）因为地球仪悬浮，所以条形磁体和电磁铁相互靠近的部分的同名磁极，所以电磁铁的上端是N极，下端是S极，根据磁体周围的磁感线从N极出发，回到S极，所以图中磁感线方向从上到下，如图所示：
（3）根据安培定则，可以判断电流从下端进入电磁铁，从上端流出，所以电源的下端是正极，上端是负极，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）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。