5.2 电流的磁效应 同步练习（含解析）

2 电流的磁效应
一、单选题
1.如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关（S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少），P是滑动变阻器的滑片。要使弹簧的长度变长，可采取的办法是（?? ）
A.?不改变滑片P的位置，S由1改接到2?????????????????????B.?S接1不变，将滑片P向右滑
C.?S接1不变，将滑片P向左滑?????????????????????????????????D.?S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯B抽出
2.?如图所示是手摇发电机模型，下列说法中正确的（ ）
A.?它是利用电磁感应原理发电的?????????????????????????????B.?它是利用通电导体在磁场中受力原理发电的
C.?发电时，线圈在磁场中运动不切割磁感线???????????D.?灯泡发光的亮暗与手摇转盘转动快慢无关
3.在科学研究时，科学家往往可以根据现象推理出相应的结论，为科学的发展打下基础。下列几种现象对应的结论正确的是(?? )
选项
现象
结论
A
用 α 射线轰击金箔，发现大部分没有改变方向
原子核几乎集中了原子全部的质量
B
用磁体的 S 极来回摩擦铁棒，会使铁棒变成一个新的磁体
磁体都存在南北极
C
磁体靠近灯泡的时候发现灯丝轻轻摇动
通电导体在磁场中受到力的作用
D
白炽灯开久了会温度升高
电磁感应现象
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
4.生活中有很多设备利用一些物理原理，下列关于这些设备说法正确的是（?? ）
A.?扬声器是利用电流的热效应进行工作的
B.?电磁起重机是利用电流的磁效应进行工作的
C.?发电机是利用通电线圈在磁场受力转动的原理制成的
D.?电动机是利用电磁感应的原理制成的
5.?如图所示，线圈abcd位于磁场中，K与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；当K改为与2接通时，ab段导线受磁场力（　　）
?
A.?方向向下????????????B.?方向向上????????????C.?为零，因为电源反接????????????D.?为零，因为电路一定是断路
6.如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动。现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是( ? ?? )
A.?只改变电流大小?????B.?只改变电流方向?????C.?对换磁极同时改变电流方向?????D.?换用磁性更强的磁铁
7.如图所示的各图中，不正确的是（??? ）
A.?光的反射???????B.?力F的力臂l??????
C.?电灯的安装???????D.?通电螺线管的磁极
8.如图所示，对于图片中所描述的科学现象或过程，下列分析中正确的是（?? ）
A.?图甲司南静止时，它的长柄指向南方，说明长柄是N极
B.?图乙匝数一定时，增大电流，电磁铁吸引曲别针的数目会增加
C.?图丙使用试电笔时，用指尖按住上端的金属帽，会发生触电事故
D.?图丁当电流过大时，保险丝先熔断，所以家庭电路中可以用铜丝代替保险丝
9.?如图所示，下列说法中错误的是（　　）
A.?验电器检验物体是否带电????????????????????????????????????
B.?小磁针转动，说明电流能产生磁场
C.?该实验能说明发电机的工作原理?????????????????????????
D.?该实验用来研究电磁感应现象
10.下列关于电磁现象的说法中，正确的是（? ）
A.?电磁感应现象中，电能转化为机械能??????????????????B.?电动机根据导体在磁场中受力制作的
C.?奥斯特发现导体周围存在磁场?????????????????????????????D.?发电机是利用电磁感应现象制成的
11.如图是一些研究电现象和磁现象的实验，下列关于这些实验叙述正确的是（ ???）
A.?图1中小磁针被铁棒吸引，说明铁棒本身具有磁性??????????B.?图2中小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场。
C.?图3中条形磁铁静止时A端总是指向北，说明A端是条形磁铁的南极。??????????D.?图4中铁钉B吸引大头针比A多，说电磁铁的磁性强弱与电流大小有关?
二、填空题
12.开发利用核能是解决能源危机的方法之一，如核裂变已应用于核电站发电。核能产生的另一条途径是：在超高温下，使质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出巨大的能量，这一过程称为________? 。该途径产生的核能是否可以用来发电，还处于实验阶段，其中的一种实验需要强大的磁场，而天然磁体无法满足实验要求，科学家尝试利用??________?周围存在的磁场来达到目的。
13.现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环．如图所示，当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为________极，此时活塞将向________运动。
14.奥斯特实验说明电流周围存在磁玚，如图所示是演示奥斯特实验的装置。

（1）为方便操作且使实验现象明显，闭合开关前应将导线AB放置在磁针的正上方且沿着________（选填“南北”或“东西”)方向；实验中小磁针的作用是________；
（2）按照正确的方法组装好实验器材后，闭合开关瞬间，将观察到小磁针发生偏转，小磁针N极指向________（选填“纸内”或者“纸外”)。
三、解答题
15.?请根据图中通电螺旋管的N极，标出磁感线的方向和小磁针的N极，并在括号内标出电源的“+”、“﹣”极．
四、实验探究题
16.甲、乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针沿顺时针方向转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有如下假设：
?
甲：因为导线通电会发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转。
乙：因为电流周围会产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用。
请据此回答：???
（1）没通电时，静止小磁针的N极总会指向地理的________。（填“南方”或“北方”）???
（2）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的。他们调换电池的正负极，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是________。???
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】（1）影响电磁铁磁性强弱的因素：通过电流越大，磁性越强；线圈匝数越多，磁性越强；插入软铁芯，磁性大大增强；
（2）通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
【解答】通电螺线管的磁性增强时，对A的吸引力变大，弹簧变长，反之则变短。
A、当S由1改接到2时，线圈圈数减少，电磁铁的磁性减弱，对A的引力减小，弹簧变短，A不合题意；
B、S接1不变，将滑片P向右滑时，电路中电流减小，电磁铁的磁性减弱，对A的引力减小，弹簧变短，B不合题意；
C、当S接1不变，将滑片P向左滑时，电路中电流增大，电磁铁的磁性增强，对A的引力增大，弹簧变长，C符合题意；
D、抽出铁芯，电磁铁的磁性减弱，对A的引力减小，弹簧变短，D不合题意。
故答案为：C。

?
2.【答案】 A
【解析】【解答】解：手摇发电机模型在工作时，即当摇动手柄，其内部线圈会做切割磁感线运动，即此时会产生感应电流，即是利用电磁感应原理工作的，摇动手柄，线圈在磁场中转动，即消耗机械能，产生电能．手摇转盘转动越快，则产生的感应电流越大，灯泡越亮．故只有A说法正确．
故选A．
【分析】发电机的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流．
3.【答案】 C
【解析】【分析】分析各个选项中的物理现象反应的物理规律，与结论进行比较，哪个相符，哪个就是正确选项。
【解答】A.用α射线轰击金箔，发现大部分没有改变方向，说明原子内部存在大量空间，故A错误；
B.用磁体的S极来回摩擦铁棒，会使铁棒变成一个新的磁体，这个现象叫磁化，故B错误；
C.磁体靠近灯泡的时候发现灯丝轻轻摇动，说明通电导体在磁场中受到力的左右，故C正确；
D.白炽灯开久了会温度升高，这是电流的热效应，故D错误。
故选C。
4.【答案】 B
【解析】【分析】（1）电流流过导体时导体发热，这种现象是电流的热效应；（2）电流流过导体时导体周围产生磁场，这种现象是电流的磁效应；（3）导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针发生偏转，说明电路中产生了电流，这是电磁感应现象，发电机就是利用这个理论制成的；（4）给处于磁场中的线圈通电后，线圈转动，说明通电线圈在磁场中受力转动起来，利用这个理论制成了电动机．
【解答】解：A、扬声器的原理与电动机相同，是利用磁场对电流的作用工作的，该选项说法不正确；
B、电磁起重机是利用电流的磁效应进行工作的，该选项说法正确；
C、发电机的原理是电磁感应，该选项说法不正确；
D、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转到的原理，该选项说法不正确．
故选B．
5.【答案】 A
【解析】【解答】解：如图所示，线圈abcd位于磁场中，K与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；当K改为与2接通时，磁场方向不变，导体中电流方向相反了，则ab段导线受磁场力相反，方向向下．
故选A
【分析】通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，保持一个不变，改变另一个方向，导体受力方向改变
6.【答案】 B
【解析】【分析】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，其转动速度与电流大小和磁场强弱有关；电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】直流电动机的转动方向与线圈中的电流方向和磁场方向有关，若使通入直流电动机的电流方向改变或磁场的方向改变，它的转动方向将改变。但是如果同时改变电流的方向和磁场的方向，线圈的转动方向将不变。
故答案为：B
7.【答案】 B
【解析】【分析】A、光的反射现象中，反射角等于入射角；
B、力臂是过支点作动力作用线的垂线段；
C、安全用电原则：开关接在火线上；
D、根据安培定则分析．
【解答】解：A、由图可知，入射角为90°﹣50°=40°，光的反射现象中，反射角等于入射角；反射角也为40°，故A正确；
B、力臂是过支点作动力作用线的垂线段；而图中表示的是力F作用线的一部分，不是力臂，故B错误；
C、安全用电原则：开关接在火线上，零线接在灯泡的螺旋套上，符合要求，故C正确；
D、右手握住螺线管，四指弯曲方向为电流的绕行方向，大拇指所指的方向为螺线管N极方向，故D正确．
故选B．
8.【答案】 B
【解析】【分析】（1）磁铁指南的一端叫南极，指北的一端叫北极；
（2）电磁铁的磁性受到线圈匝数和电流大小的影响；
（3）使用测电笔时，尾部的金属体一定要与人体接触，否则不能正常工作；
（4）保险丝的材料熔点低、电阻率大，当电流过大时自身熔断切断电路，绝对不能用其它金属代替。
【解答】A.图甲司南静止时，它的长柄指向南方，说明长柄是S极 ，故A错误；
B.图乙匝数一定时，增大电流，电磁铁的磁性增大，那么它吸引曲别针的数目会增加，故B正确；
C.图丙使用试电笔时，用指尖按住上端的金属帽，不会发生触电事故，故C错误；
D.图丁当电流过大时，保险丝先熔断，切断电路保护用电安全；因为铜丝的电阻小、熔点高，发生故障时不容易熔断，因此保险丝不能用铜丝代替，故D错误。
故选B。
9.【答案】 D
【解析】【解答】解：A、验电器是用来检验物体是否带电的仪器，故A正确；
B、该装置是奥斯特实验，即此时小磁针转动，说明电流能产生磁场，故B正确；
C、该装置中没有电源，所以开关闭合后，AB左右运动，会产生电流，故是电磁感应现象，发电机就是利用该原理制成的，故C正确；
D、该装置中有电源，开关闭合后，金属棒AB会受力运动，故是电动机原理，故D错误；
故选D．
【分析】据题目中的四个图，结合验电器的作用、磁场的特点、发电机的原理和电动机的原理等知识分析判断即可．
10.【答案】 D
【解析】【分析】要解答本题需掌握：（1）电磁感应现象中，能量转化是机械能转化电能；（2）电动机是根据通电导体在磁场中受力转动的原理制成的；（3）奥斯特实验说明了通电导线周围存在着磁场；（4）发电机的原理是利用电磁感应现象。．本题考查电磁现象中的基础知识，同时在学习中要注意积累此类知识。
【解答】A、电磁感应现象中，机械能转化为电能，故A说法错误；
B、电动机根据通电导体在磁场中受到力的作用而制作的，故B说法错误；
C、奥斯特实验说明了通电导线周围存在着磁场，故C说法错误；
D、发电机是利用电磁感应现象制成的，故D说法正确。
故选：D
11.【答案】 B
【解析】【分析】磁性原理是能吸引铁、钴、镍等物质的性质。磁铁两端磁性强的区域称为磁极，一端称为北极（N极），一端称为南极（S极）。实验证明，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。电生磁就是用一条直的金属导线通过电流，那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。地磁场是指地球内部存在的天然磁性现象。地球可视为一个磁偶极，其中一极位在地理北极附近，另一极位在地理南极附近。电磁铁是通电产生电磁的一种装置。
【解答】A、小磁针本身是一个磁铁，能吸引铁等物质；故不能判断出铁棒是否具有磁性；故A错误；
B、小磁针本身具有磁性，能指示磁场的方向，如果小磁针发生偏转，说明磁针受到外界磁场的影响，因此可以判断电流周围存在磁场；故B正确；
C、地球是一个磁场，且地理的北极是地磁场的S极，由同名磁极相排斥，异名磁极相吸引可知，A端总是指向北，说明A端为N极；故C错误；
D、对比A、B可知，变量为线圈的匝数，图4中的电路是串联电路，电流处处相等；故D错误；
故答案为：B。
二、填空题
12.【答案】 核聚变；电磁铁
【解析】【分析】核聚变是指在超高温下，质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出巨大的能量。除天然磁体外，电流周围也存在磁场，故可以使用通电导体产生磁场。
【解答】核聚变也称为热核反应，是指通过高温高压的作用，将质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时可以释放出能量。核聚变现在正处在实验阶段，实验中用到的磁场要求磁性强大，天然磁体无法满足要求，故可以采用通电导体来产生大的磁场，从而完成实验。
故答案为：核聚变 ? ??电磁铁
13.【答案】 N；右
【解析】【分析】本题为物理知识在生产生活中的应用题，题目中给出了必要的信息，应注意提取有用信息并结合相关物理知识求解，由右手螺旋定则可知电磁铁的磁极，由磁极间的相互作用可知活塞的移动方向。
【解答】由右手螺旋定则可知，螺线管左端为N极，此时同名磁极相对，故活塞右移。
故答案为：N；右。
14.【答案】 （1）南北；显示通电导线周围产生了磁场
（2）纸外
【解析】【分析】（1）当小磁针的南北极方向与导线方向一致时，电流产生的磁场对小磁针的作用力最大，那么小磁针的偏转最明显；
（2）首先根据安培定则判断AB端电流产生磁场的方向，然后再确定小磁针N极的指向。
【解答】（1）为方便操作且使实验现象明显，闭合开关前应将导线AB放置在磁针的正上方且沿着南北方向；实验中小磁针的作用是显示通电导线周围产生了磁场；
（2）闭合开关后，电流从B到A，右手握住导线AB，大拇指指向电流方向，那么在小磁针附近四个手指指尖向外，说明该点磁场方向垂直纸面向外，因此小磁针N极指向纸外。
三、解答题
15.【答案】 解：螺线管的上端为N极，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，所以可以确定螺线管周围磁场的方向是从上向下的．
当小磁针静止时，根据磁极间作用规律可知，靠近电磁铁N极的一定是小磁针的S极，由此可知小磁针的下端为N极．
根据螺线管的上端为N极，以及线圈的绕向利用安培定则可以确定螺线管中电流是从螺线管的下端流入上端流出．
根据电流方向与电源正负极之间的关系：在电源外部电流从正极流出，回到负极，可以确定电源的正负极：下端为正极，上端为负极．
如下图所示：
【解析】??【分析】利用螺线管的上端为N极，结合磁感线的特点和磁极间作用规律可以确定磁感线的方向和小磁针的N、S极．
利用线圈的绕向和螺线管的N、S极，结合安培定则可以确定螺线管中电流的方向，进一步可以得到电源的正负极．
四、实验探究题
16.【答案】 （1）北方
（2）小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转
【解析】【分析】本实验探究是以奥斯特实验为基础展开的，奥斯特实验说明了：①通电直导线周围存在磁场；②磁场方向与电流方向有关。（1）地球存在磁场，小磁针N极将指向北方；（2）电流的磁场方向与电流方向有关；
【解答】（1）没通电时由于地磁场的存在，静止小磁针的N极总会指向地理的北方；
（2）电池的正负极对调，相当于改变了导线中电流的方向，由于电流的磁场方向与电流方向有关，所以小磁针将反向偏转。若甲同学的假设正确，则小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转。
故答案为：（1）北方；（2）小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转