沪科版九年级全一册物理17.2电流的磁场 同步习题（含解析）

17.2电流的磁场
同步习题
一．选择题
1．下列物理学家中，在世界上第一个发现电流的周围存在着磁场的是（　　）
A．法拉第
B．奥斯特
C．焦耳
D．欧姆
2．如图所示，闭合开关后，位于通电螺线管左右两侧的小磁针静止时其指向正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
3．图中所示的电源正负极、电流方向和通电螺线管N极三者关系正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
4．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
5．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
6．如图所示的电磁铁，S2闭合时，保持滑片P位置不变，要想电磁铁磁性最强，正确的方法是（　　）
A．闭合S1，M接1
B．闭合S1，M接2
C．断开S1，M接1
D．断开S1，M接2
7．连接如图所示电路，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的位置，无法探究（　　）
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
8．如图所示是研究电磁铁磁性强弱的实验。闭合开关后，下列说法错误的是（　　）
A．电磁铁的下端是N极
B．电磁铁能吸引大头针说明电流具有磁效应
C．将铁钉换成铜棒会使磁性增强
D．滑片P向左移动，电磁铁吸引大头针的数目会减少
9．电梯为居民上下楼带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示，电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行，下列说法正确的是（　　）
A．电梯工作时电磁铁的上端为N极
B．电磁铁磁性的强弱与电流的大小无关
C．电梯未超载时动触点K与静触点B接触
D．电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小
10．在探究通电螺线管的实验中，小英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．小磁针N极向右转动
C．通电螺线管外C点的磁场方向向左
D．滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性减弱
二．填空题
11．如图所示电路中，闭合开关S之后，移动滑动变阻器滑片P可以增强或者减弱电磁铁的磁性。当滑片向右缓慢移动时，电路的电流减小，电磁铁的磁性将　
　。
12．方方按如图电路进行实验。闭合开关后，小磁针发生偏转。当小磁针静止时N极指向　
　（选填“上方”或“下方”）。向左移动滑动变阻器的滑片至某一位置时，硬币突然被吸起，此现象说明通电螺线管周围的磁场强弱与　
　有关。
13．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。
14．探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后　
　（填写操作方法）玻璃板，细铁屑的排列如图所示，由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与　
　周围的磁场分布相似。将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时　
　（N/S）极的指向就是该点处磁场的方向。
15．如图所示，条形磁铁放在水平木桌上，电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，条形磁铁仍保持静止，此时电磁铁的左端为　
　极，条形磁铁受到的摩擦力　
　（变大/变小/不变）。
三．实验探究题
16．在探究“通电螺线管外部磁场”的实验中，采用如图甲所示的实验装置。
（1）当闭合开关S后，小磁针　
　（选填“会”或“不会”）发生偏转，说明通电螺线管与小磁针之间是通过　
　发生力的作用。
（2）用铁屑来做实验，得到如图乙所示的情形，它与　
　磁体的磁场分布相似。
（3）小明做了如图丙所示的实验，通过实验现象可以得出：通电螺线管的磁极极性与螺线管中电流的　
　有关。
17．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）实验中是通过观察电磁铁　
　来判定其磁性强弱的。
（2）图中甲、乙串联的目的是　
　。
（3）根据图示的情境可知，　
　（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，　
　，电磁铁磁性越强。
（4）若让乙铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向　
　端移动。（选填“左”或“右”）。
（5）通过图示电路，　
　（选填“能”或者“不能”）研究电磁铁磁性强弱跟电流大小的关系。
（6）试验中，大头针的下端都是分开的原因是　
　。
18．小波在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图甲所示的电路。
（1）可通过观察　
　来判断通电螺线管的磁极；
（2）如图乙所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针指向状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与　
　的磁场相似；
（3）小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从2换到1上时，调节滑动变阻器的滑片P，观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器直到　
　为止，来研究通电螺线管的磁场强弱与　
　的关系。
参考答案
一．选择题
1．解：首先通过实验发现了电流周围空间存在磁场是奥斯特。
故选：B。
2．解：
A、根据安培定则可知螺线管的右端为N极，左端为S极；异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为N极，右边小磁针的左端为S极，故A正确；
B、根据安培定则可知螺线管的右端为N极，左端为S极；异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为N极，右边小磁针的左端为S极，故B错误；
C、根据安培定则可知螺线管的右端为S极，左端为N极；异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为S极，右边小磁针的左端为N极，故C错误；
D、根据安培定则可知螺线管的右端为S极，左端为N极；异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为S极，右边小磁针的左端为N极，故D错误；
故选：A。
3．解：
A、螺线管中电流的方向是向下的，根据安培定则可知，螺线管的右端为N极，左端为S极，故A错误；
B、根据电源的正负极可知，图中电流的方向是错误的，N极正确，故B错误；
C、螺线管中电流的方向是向下的，根据安培定则可知，螺线管的右端为N极，左端为S极，故C错误；
D、螺线管中电流的方向是向上的，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，故D正确。
故选：D。
4．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。
5．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。
6．解：由图可知，S2闭合，保持滑片P位置不变，当闭合S1时，两电阻并联，干路中的电流增大，当M接1，电磁铁线圈的匝数增多，电磁铁磁性增强。
故选：A。
7．解：
A、闭合开关，电路中有电流通过，大头针被吸引，说明电磁铁有磁性；断开开关，电路中无电流，大头针没有被吸引，说明电磁铁没有磁性，故可完成A的探究；
B、只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，无法改变电流的方向，且磁场方向不便于判断；所以，无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响，故不能完成B的探究；
C、闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电路电流改变，大头针被吸起的数目发生改变，说明电磁铁磁场强弱与电流大小有关，故可完成C的探究；
D、两个线圈串联，通过的电流相等，但吸起大头针的数目不同，说明电磁铁磁场强弱与线圈匝数有关，故可完成D的探究。
故选：B。
8．解：
A、电流从上端流入，下端流出，据安培定则可知，此时电磁铁的下端是N极，上端是S极，故A正确；
B、电磁铁能吸引大头针是磁场的基本性质，说明电流可以产生磁场，是电流的磁效应，电磁铁具有磁性，故B正确；
C、将缠绕线圈的铁钉换成铜棒，铜棒不会被磁化，磁性会变弱，故C错误；
D、滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性变弱，电磁铁吸引大头针的数目会减少，故D正确。
故选：C。
9．解：A、工作时，电流从电磁铁的下面导线流入，利用安培定则判断出电磁铁的下端为N极，上端为S极，故A错误；
B、电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关，故B错误；
C、正常情况下（未超载时），衔铁被弹簧拉起，K与静触点A接触，故C错误；
D、超载时，随着压力的增大，压敏电阻的阻值随着减小，电路中的电流逐渐增大，电磁铁的磁性逐渐增强，动触点K与静触点B接触，电铃报警，故D正确；
故选：D。
10．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；
B、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B错；
C、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C错；
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正确。
故选：D。
二．填空题
11．解：当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器的电阻变大，电路中的电流变小，则电磁铁的磁性减弱。
故答案为：减弱。
12．解：
（1）由图可知，螺线管中电流的方向是向右的，根据安培定则可知，通电螺线管的上端为N极，下端为S极；根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，小磁针的下端为N极，即N极指向下方；
（2）向左移动滑动变阻器的滑片至某一位置时，滑动变阻器的阻值变小，根据欧姆定律可知，螺线管中的电流变大，磁性变强，会把硬币吸起，此现象说明通电螺线管周围的磁场强弱与电流大小有关。
故答案为：下方；电流大小。
13．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。
14．解：①由于螺线管周围铁屑会被磁化，但由于其与纸板的摩擦力太大，它不能自己转动，因此实验中轻敲玻璃板的目的是减小铁屑与玻璃板的摩擦，使铁屑受到磁场的作用力而有规律地排列。
②由以上实验探究的结果是：通电螺线管外部磁场与条形磁体相似；
改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动，南北所指方向发生了改变，可知通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
③将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时N极的指向就是该点处磁场的方向。
故答案为：轻敲；条形磁铁；N。
15．解：由安培定则可知，螺线管左侧为N极；因异名磁极相互吸引，故条形磁铁所受磁场力向右；因条形磁铁处于平衡状态，即条形磁铁所受摩擦力应与引力大小相等方向相反，故摩擦力的方向水平向左；
当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，由欧姆定律得螺线管内的电流增大，则可知螺线的磁性增强，条形磁铁所受到的吸引力增大；因条形磁铁仍处于平衡状态，所以条形磁铁所受摩擦力也增大。
故答案为：N；变大。
三．实验探究题
16．解：
（1）图甲中，螺线管通电后，由于电流的磁效应，螺线管的周围存在磁场，小磁针在磁场中会受到磁力的作用，从而会发生偏转，这表明通电螺线管与小磁针之间是通过磁场发生力的作用的；
（2）由图乙可知，通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似；
（3）由图可知，两个螺线管中导线的缠绕方式相同，电流的方向不同，通电螺线管的磁极极性不同，这说明通电螺线管的磁极极性与电流的方向有关。
故答案为：（1）会；磁场；（2）条形；（3）方向。
17．解：
（1）磁性的强弱是无法直接观察的，此题中是利用电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁性强弱的不同的，这是一种转换的方法；
（2）图中将两电磁铁串联，是为了使通过两电磁铁线圈的电流相同，这样才能比较线圈匝数与磁性强弱的关系；
（3）电磁铁甲吸引的大头针数目多，说明甲的磁性强；两电磁铁串联，电流相同，所以得出的结论是：电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强；
（4）若让乙铁钉再多吸一些大头针，即增强其磁性，根据在匝数不变的情况下，通过增大电流可增大电磁铁的磁性，故滑动变阻器的滑片应向左端移动
（5）图中有滑动变阻器，滑动变阻器能改变电路中的电流，用同一电磁铁做实验进行对比，所以能研究电磁铁磁性强弱跟电流大小的关系；
（6）大头针被磁化，同一端的磁性相同，同名磁极相互排斥，所以下端分散。
故答案为：（1）吸引大头针的多少；（2）使通过两电磁铁线圈的电流相同；（3）甲；线圈匝数越多；（4）左；（5）能；（6）同名磁极相互排斥。
18．解：
（1）放入磁场中的小磁针都受到磁力作用，小磁针静止时N极指向和该点的磁感线方向相同，磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极，根据磁感线方向可以判断螺线管的磁极，即可通过观察小磁针的N极指向来判断通电螺线管的磁极。
（2）如图乙可以判断通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似。
（3）通电螺线管的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数和有无铁芯有关，采用控制变量法探究磁性强弱跟各因素之间的关系，实验中，他将开关S从2换到1上时，改变了通电螺线管线圈的匝数，是探究通电螺线管的磁性强弱和线圈匝数的关系，要保持电流大小和铁芯相同，所以调节滑动变阻器的滑片P，直到电流表示数与原来相同为止，并观察吸引回形针的数目。
故答案为：（1）小磁针的N极指向；（2）条形磁体；（3）电流表示数与原来相同；线圈匝数。