20.2《电生磁》—人教版九年级物理同步练习（解析版）

20.2《电生磁》—人教版九年级物理同步练习
一、单选题
1.世界上第一个证实电与磁之间联系的物理事实是（ ）
A. 磁现象 B. 地磁场的发现 C. 磁化现象 D. 奥斯特实验
2.发现“通电螺线管极性判定方法”的科学家是（ ）
A. 法拉第 B. 安培 C. 欧姆 D. 奥斯特
3.1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起与会科学家的极大兴趣。如图所示，他把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给螺线管通电，看到的现象是（ ）
A. 通电螺线管转动后停在任意位置
B. 通电螺线管仍保持在原来的位置
C. 通电螺线管不停地转动下去
D. 通电螺线管转动后停在南北方向上
4.图中，通电螺线管的左端是（ ）
A. S极 B. 负极 C. 正极 D. N极
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.如图所示，开关S闭合，发现弹簧缩短，小磁针旋转到如图中所示位置静止，则下列说法正确的是（ ）
电源右端是负极
B. 小磁针上端是S极
C. 滑动变阻器向左移动时，弹簧的长度变短
D. 通电螺线管的下端为N极
7.在通电螺线管的a、b、c、d四点各放一个小磁针(b在螺线管内部)，如图所示，四点中小磁针N极指向相同的是（ ）
a、b B. a、c C. a、d D. b、c、d







8.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甲所示。如图乙，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，这束带电粒子可能是（ ）
A. 向右飞行的是正离子束 B. 向左飞行的是正离子束
C. 向左飞行的是负离子束 D. 向右飞行的是不带电的中子束
二、填空题
9.如图所示，由甲、乙两图可以得出的结论：通电导线的周围存在_________；由乙、丙两图可以得出的结论：____________________________________________________________．
10.根据图中小磁针N极的指向，可以判断出电源的左端是______极。(选填“正”或“负”)
11.如图所示是奥斯特实验的示意图。实验结论是通电导线周围存在______，支持此结论的现象是______。如果移走小磁针，该结论______(选填“成立”或“不成立”)。
三、作图题
12.如图所示，小磁针静止在甲、乙两个通电螺线管之间，请你完成：
(1)甲通电螺线管的绕法和A点磁感线的方向；
(2)乙通电螺线管电源的正、负极。
13.如图所示，开关S闭合后，电流表正常偏转，请画出螺线管的绕法，并标出电源正负极．
14.请正确画出图中通电螺线管上导线的绕法，并标出通电螺线管的N、S极。
四、实验探究题
15.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。
16.某同学利用图所示的装置研究磁与电的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后总结出初步结论．
比较甲、乙两图可知：_______________________________________．
比较乙、丙两图可知：_______________________________________．
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
根据物理学史进行分析判断。
解决此类问题需要掌握一定的物理学史，对物理史上主要的科学家的成就有所了解，平时要注意积累。
【解答】
1820年，丹麦物理学家奥斯特无意中发现通电导线的电流会作用于磁针，使磁针改变方向，也就是通电导体周围产生磁场，这种现象也称为电生磁现象。
故选D。
2.【答案】B
【解析】
知道物理学中用安培定则来判断通电螺线管的极性与电流方向的关系，即可对本题的选项做出判断。
了解安培则定在判断通电螺线管的极性与电流方向的关系中的作用，即可知道这位科学家就是安培。
【解答】
在物理学中，我们用安培定则来判断通电螺线管的极性与电流方向的关系，安培定则的内容是：用右手握住螺线管，弯曲的四指所指的方向是电流的方向，大拇指所指的那端是螺线管的N极。因此，发现“通电螺线管极性判定方法”的科学家是安培。
故选B。
3.【答案】D
【解析】解：根据安培定则可判断出A端为螺线管的S极，B端为N极。螺线管由于受到地磁场的作用，其静止后会停在南北方向，具体情况是：B端指向北方，A端指向南方。
故ABC错误，D正确。
故选：D。
(1)磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。地球本身就是一个巨大的磁体，其周围的磁场称为地磁场。
(2)通电导体(或线圈)周围存在磁场，称为电流的磁效应。
(3)通电螺线管的磁场特点与条形磁铁相似，其两端的磁极可通过安培定则判断。
理解地球周围存在地磁场，会使用安培定则判断螺线管的两极，可解答此题。
4.【答案】A
【解析】
该题主要是考查安培定则(右手螺旋定则)的应用，考查的知识点较单一，题目的难度不大，牢记该定则的内容即可正确解答这一类的题目。
利用图示的线圈绕向和电流方向，根据安培定则即可确定螺线管的左端的极性。
【解答】
由图可知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，根据螺线管的线圈绕向，再利用安培定则：右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的右端就是螺线管的N极，则左端为S极，故A正确，BCD错误。
故选A。
5.【答案】A
【解析】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。
用安培定则判断出通电螺线管的磁极，再由磁极间的相互作用规律判断小磁针静止时的磁极指向。
本题考查了磁极间的相互作用规律和安培定则的应用，属于基础知识，要熟记。
6.【答案】C
【解析】解：由题知，开关闭合后，发现弹簧缩短，说明上方的条形磁铁受到排斥力的作用；
根据同名磁极相互排斥可知，螺线管上端为N极，下端为S极；由右手螺旋定则可知，电流由螺旋管的上方流入，故电源右侧为正极，左侧为负极；由磁极间的相互作用可知小磁针的上端为N极，下端为S极，如图所示：
由此可知：
A、电源右端是正极，故A错误；
B、小磁针上端是N极，故B错误；
C、滑动变阻器向左移动时，电阻变小，则电流变大，电磁铁磁性变强，所以排斥力变大，则弹簧的长度变短，故C正确；
D、通电螺线管的下端是S极，故D错误；
故选：C。
根据开关S闭合，发现弹簧缩短，由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，利用右手螺旋定则可得出电源的正负极。由磁极间的相互作用可知小磁针的磁极。
安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个方向可以确定其中的另一个方向。
7.【答案】D
【解析】
本题考查了通电螺线管周围磁场方向的判定，还要会通电直导线、环形电流周围磁场方向的判断。
根据右手螺旋定则判断通电螺线管周围磁场的方向，再根据小磁针静止时N极的指向即为该点磁场的方向去分析。
【解答】
由右手螺旋定则知通电螺线管左端为N极，螺线管内部磁场方向向左，所以放在b点的小磁针N极指向左边，
由右手螺旋定则可知，在通电螺线管的a、b、c、d点各放一个小磁针，根据磁极间的相互规律可知，a点的小磁针N极指向右边；c点的小磁针N极指向左边，d点的小磁针N极指向左边，则b、c、d三点小磁针N极指向相同。
故选D。
8.【答案】B
【解析】解：
小磁针的S极向纸内偏转，N极向外偏转，因此在粒子下方磁场方向向外，根据甲图，由右手螺旋法则可知电流方向向左，因电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，故这束粒子若带正电，则向左飞行，若带负电，则向右飞行，只有B正确。
故选：B。
带电粒子运动时将形成电流，在电流周围形成磁场，根据小磁针的偏转情况，判断出电流形成磁场方向，然后根据安培定则判断出电流方向，结合电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，从而判断出粒子的正负及运动方向。
本题考查右手螺旋法则的运用及磁场方向的规定，关键是明确电流方向的规定。
9.【答案】磁场；电流方向改变磁场方向也改变(或磁场方向与电流方向有关)
【解析】
本题考查通电导体周围存在磁场的相关知识。
图示的是奥斯特实验，分别对甲乙两图、乙丙两图所示的情况加以分析，从而可以得出结论；认真分析，把握图中的异同点是解决此题的关键。
【解答】
在甲图中，电路中没有电流，小磁针指向南北方向；
在乙图中，电路中有了电流通过，小磁针的指向发生了偏转，说明小磁针受到了磁力的作用，由此说明电流的周围存在磁场；
乙图和丙图进行比较，电流方向不同，小磁针的偏转方向也不相同，说明小磁针受力的方向不同，即磁场方向不同，由此说明磁场的方向与电流的方向有关。
故答案为：磁场；电流方向改变磁场方向也改变(或磁场方向与电流方向有关)。
10.【答案】负
【解析】解：小磁针静止时N极指向右端，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管的右端是N极，左端是S极，根据安培定则知，电流从螺线管的右端进入，从左端流出，所以电源的左端是负极，右端是正极。
故答案为：负。
知道小磁针静止时N极指向，根据磁极间的作用判断螺线管的磁极，根据安培定则判断螺线管的电流方向，判断电源的正负极。
知道螺线管周围的磁体磁极、螺线管的磁极、磁感线、电流方向中的任意一者都可以判断另外几者。
11.【答案】磁场? 小磁针发生偏转? 成立
【解析】解：当将通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明了通电导线周围存在磁场，该磁场与小磁针的有无无关，故移走小磁针后，该结论仍成立；
故答案为：磁场；小磁针发生偏转；?成立。
奥斯特电流的磁效应实验时，将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，该实验证明了通电导体周围存在磁场。
本题考查奥斯特的电流磁效应实验的现象及结论，要求学生熟练掌握。
12.【答案】解：
(1)小磁针的下端是N极、上端S极，由磁极间的相互作用规律可知，甲螺线管的右端是N极，其左端是S极；且电流从右端流入、左端流出，结合安培定则可知甲通电螺线管的绕法；
在磁体外部，磁感线由N极出发，回到S极，据此可知A点磁感线的方向斜向右上方；
(2)根据小磁针的磁极，由磁极间的相互作用规律可知，乙螺线管的左端是N极，其右端是S极；根据安培定则可知，乙通电螺线管电源的右侧为正极，左侧为负极，如下图所示：
?
【解析】(1)安培定则：右手握住螺线管，四指指向螺线管中电流方向，大拇指所指的就螺线管的N极，磁感线由N极出发，据此可得A点磁感线的方向；
(2)先据小磁针的磁极，结合磁极间的作用规律判断出螺线管的NS极，而后结合安培定则判断出电源正负极。
本题考查了磁感线、磁极间相互作用以及安培定则的应用，属于电磁学基本作图的考查。
13.【答案】
【解析】
本题考查了安培定则和电流表的使用，属于一道常规题型。
先根据电流表的正负接线柱可以确定电源的正负极，根据电流方向和螺线管的磁极利用安培定则可以确定螺线管的绕向。
【解答】
电流表上面的接线柱为正接线柱，根据电流表的使用规则可知，电流从电流表的正接线柱流入，所以电源的右端为正极，电流从螺线管的右端流入左端流出；根据螺线管的左端为N极，电流从右端流入，利用安培定则可以确定螺线管的绕向。答案如下图：。
14.【答案】
【解析】
根据小磁针的N极指向，确定螺线管的N、S极；
利用螺线管的N、S极和螺线管中电流的方向，结合右手螺旋定则从而可以确定螺线管的绕向。
从小磁针的N、S极入手，利用磁极间作用规律，可以知道螺线管的N、S极；根据右手螺旋定则进一步确定螺线管的绕向。
【解答】
小磁针静止在图示的位置，所以与小磁针N极靠近的是螺线管的S极，由此可知：螺线管的右端为S极，左端为N极；
根据电源的正负极，可以确定螺线管中的电流是从螺线管的左端流入，右端流出．再结合螺线管的N、S极，利用右手螺旋定则可以确定螺线管的绕向如图所示：
。
故答案为：
。
15.【答案】①N；②条形；C；③电流
【解析】
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。
(1)根据异名磁极相互吸引可判断通电螺线管右端的磁极；
(2)通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；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；
(3)根据小磁针的指向发生对调可知，通电螺线管外部磁场方向发生改变，据此判断。
16.【答案】(1)通电导体周围存在着磁场；(2)通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。
【解析】
在观察本题中的三幅图时，应将观察的重点放在三个方面，一是看导线中是否与电流通过，二是看小磁针是否发生偏转，三是观察电流方向与小磁针偏转方向的关系。
甲和乙中的变化主要在于电池是否触接与电磁针是否发生偏转；图中只有乙和丙中有电流，而甲中没有电流，再看电流方向与小磁针偏转方向的关系，据此分析回答。
【解答】
(1)甲图中无电流，小磁针不发生了偏转，乙图中有电流，小磁针发生偏转，因此可知：通电导体周围存在磁场；
(2)乙和丙中都有电流通过，但电流方向相反，同时小磁针偏转的方向也相反，因此这两图的比较可得出电流的磁场方向与电流方向有关的结论。
故答案为：(1)通电导体周围存在着磁场；(2)通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。