第七章 磁与电
第2节 电流的磁场
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C
C
B
B
10
C
N;北方
一致
A
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B
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1.【中考?攀枝花】下面哪一位科学家的发现,首次揭示了电与磁之间的联系( )
A.法拉第 B.焦耳 C.奥斯特 D.安培
C
2.【中考?贵阳】如图所示,是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是( )
A.首次通过本实验揭开电与磁关系的
科学家是法拉第
B.当直导线通电时,小磁针会离开支架悬浮起来
C.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D.改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向不变
C
【点拨】首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特,故A错误;当直导线通电时,导线的周围存在磁场,小磁针会发生偏转,但不会悬浮起来,故B错误;小磁针偏转,能说明通电导线周围存在磁场,故小磁针是用于检验通电直导线周围是否存在磁场,故C正确;磁场方向与电流方向有关,改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向改变,故D错误。
3.关于通电螺线管,下列说法不正确的是( )
A.通电螺线管周围存在磁场
B.通电螺线管周围不存在磁场
C.通电螺线管周围的磁场方向与线圈中电流方向有关
D.通电螺线管周围的磁场方向与线圈绕向有关
B
【点拨】通电螺线管周围存在磁场,且通电螺线管周围的磁场方向与线圈中电流方向和线圈绕向有关。
4.1820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,把螺线管沿东西方向水平悬挂起来,然后给导线通电,看到的现象是:通电螺线管( )
A.转动后停在任意位置
B.转动后停在南北方向上
C.不停地转动下去
D.仍保持在原来位置上
B
【点拨】通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围的磁场相似,它的南北极在其两端,故其会在地磁场的作用下停在南北方向上。
5.【2020?淮安】在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中:
(1)小磁针的作用:___________
_________________________。
检验磁场的存
在,还可以判断磁场的方向
【点拨】通电时螺线管周围存在磁场,小磁针在磁场中受到力的作用会发生偏转,所以小磁针能显示磁场的存在,还可以判断磁场的方向。
(2)在螺线管外部A、B两处放置小磁针,闭合开关,发现A处小磁针发生偏转,而B处小磁针不偏转,试说明B处小磁针不偏转的可能原因:_____________________
___________。
小磁针N极的指向与磁
场方向相同
【点拨】在螺线管外部A、B两处放置小磁针,闭合开关,发现A处小磁针发生偏转,A处的小磁针会指示磁场的方向;B处小磁针不偏转,可能原因是小磁针N极的指向与磁场方向相同。
(3)将电池的正负极对调,重复上述实验,是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与________方向的关系。
电流
【点拨】将电池的正负极对调,此时螺线管中电流的方向发生改变,重复实验,是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。
(4)观察实验现象后,应立即断开开关,是为了_________
___________________。
保护电路,
防止螺线管温度过高
【点拨】螺线管是由导线绕制成的,其电阻较小,根据欧姆定律可知,通过螺线管的电流较大,产生的热量较多,为了保护电路,观察实验现象后,应立即断开开关。
6.【中考?自贡】有一小磁针静止在通电螺线管上方,如图所示,则通电螺线管( )
A.左侧为N极,a端为正极
B.左侧为S极,a端为正极
C.左侧为N极,b端为正极
D.左侧为S极,b端为正极
C
7.【中考?成都】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B端是磁体的________极。 断开开关S,磁体静止时,B端会指向地理________(填“北方”或“南方”)。
N
北方
8.我们把构成物质的原子看成一个个微型小磁针,当物体内部的这些“小磁针”指向________(填“紊乱”或“一致”)时,物体就具有磁性。
一致
9.【中考?通辽】图中的两个线圈套在光滑的玻璃管上,导线柔软,可以自由滑动,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
A
【点拨】易由于不能把L、P两部分看成独立的线圈并运用安培定则判断其N、S极而导致错误。由安培定则知,线圈L的左端为S极,右端为N极,线圈P的左端为N极,右端为S极,可见两线圈靠近的磁极的极性相同,由于同名磁极相互排斥,则这两个线圈相互排斥而左右分开。
10.【中考?长春】在图中标出通电螺线管的N极和A点的磁感线方向。
解:如图所示。
【点拨】由图可知,螺线管中电流的方向从左向右,由安培定则可知,螺线管的左端为N极,右端为S极;磁体外部,磁感线是从N极出来回到S极,故A点的磁感线的方向向右。
11.【2020?苏州】请根据小磁针静止时N极的指向标出A处的磁感线方向和电源正、负极。
解:如图所示。
12.【中考?东营】如图所示,请根据小磁针静止后的指向及所标电流的方向,画出螺线管导线的绕法。
解:如图所示。
【点拨】小磁针的左端为S极、右端为N极,则通电螺线管左端为N极、右端为S极,结合安培定则可给螺线管绕线。
13.通电螺线管的内部放着一个小磁针,小磁针静止时的指向如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.通电螺线管c端为N极,电源a端为正极
B.通电螺线管c端为N极,电源a端为负极
C.通电螺线管d端为N极,电源b端为正极
D.通电螺线管d端为N极,电源b端为负极
B
【点拨】通电螺线管内部的磁感线方向应是从S极指向N极,又因为小磁针N极的指向和磁场方向一致,故c端为N极。再根据安培定则,大拇指指向c端,四指弯曲的方向即为螺线管中的电流方向,从而可得出b端为电源正极,a端为电源负极。
14.【中考?达州】如图所示是小明同学在探究通电螺线管极性时的情形,请标出开关闭合后通电螺线管的N极,螺线管内小磁针的N极和磁感线上A点的磁场方向。
解:如图所示。
15.【中考?枣庄】在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
(1)通电后小磁针静止时的分布如图甲所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与________的磁场相似。
条形磁体
【点拨】通电螺线管的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似。
(2)小明改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针指向转动180°,南北极发生了对调,由此可知:通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中________的方向有关。
电流
【点拨】改变螺线管中电流方向,发现小磁针转动180°,南北极发生了对调,由此可知:通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中电流的方向有关。
(3)小明继续实验探究,并按图乙连接电路,他先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关S从a换到b,调节滑动变阻器的滑片P,再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目,此时调节滑动变阻器是为了______________________
_____,来探究___________________
___________的关系。
控制两次实验的电流大小
不变
通电螺线管磁场强弱
与线圈匝数
【点拨】实验中,将开关S从a换到b上时,连入电路的线圈匝数发生了变化,应调节变阻器的滑片P,控制两次实验的电流大小不变,再次观察电流表示数及吸引的大头针数目,这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
16.【中考?上海】研究发现,人体内部存在磁场,人体内部的磁场与人体健康密切相关。
(1)人体内部的磁场与地磁场相比很弱,若用磁感线描述人体内部的磁场和地磁场,则下列判断中合理的是( )
A.人体内部磁场的磁感线分布较疏
B.人体内部磁场的磁感线分布较密
C.两者磁场的磁感线疏密大致相同
A
【点拨】磁场越强,磁感线分布越密;磁场越弱,磁感线分布越疏;人体内部的磁场与地磁场相比很弱,若用磁感线描述人体内部的磁场和地磁场,则人体内部磁场的磁感线分布较疏,故选A。
(2)对人体内部磁场存在的原因提出猜想,请写出一种猜想及其依据:____________________________。
人体内有电流,电流周围有磁场
【点拨】由奥斯特实验可知通电导体周围有磁场,对人体内部磁场存在的原因提出猜想:人体内有电流,依据是电流周围有磁场。