文档内容
二、 电流的磁场
目录
题型分组练
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题型01 通电直导线周围的磁场.......................................................................2
题型02 通电螺线管周围的磁场.......................................................................3
题型03 安培定则...............................................................................................4
题型04 电磁铁...................................................................................................5
题型05 电磁继电器...........................................................................................5
创新拓展练 ...........................................................................................................................7
新题速递..............................................................................................................9
题型分组练
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司题型01 通电直导线周围的磁场
1.奥斯特实验证明:通电导线的周围存在着 ,磁场的方向跟 的方向有关,这种现象
叫做电流的磁效应。这一现象是由丹麦物理学家 在1820年发现的。
2. 奥斯特的发现:
(1)比较甲、乙得出结论:通电导体周围存在着 。
(2)比较甲、丙得出结论:电流产生的磁场方向与 的方向有关。
(3)通电导线周围存在与电流方向有关的 ,这种现象叫作电流的磁效应。
3. 如图甲所示,探究“通电直导线周围的磁场”时,将一根直导线放在静止小磁针的正上方。
(1)闭合开关后,小磁针发生偏转,说明通电直导线周围存在 。
(2)进一步探究表明,通电直导线周围磁场分布情况如图乙所示,它的磁感线是以电流为中心的一
系列同心圆。由图乙可知,若图甲中直导线的电流方向不变,将小磁针移到直导线的正上方平行放置,小
磁针的偏转方向与原来 (选填“相同”或“相反”),判断的依据是通电直导线上方和下方的
是相反的。
4.某校九年级一班物理兴趣小组的同学,学习了磁现象的知识后,深受物理学家奥斯特和法拉第科
学探索精神的影响,怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。如图甲,将小磁针放在南北方向的直导线正
下方,小磁针静止,N极指向北。如图乙触接电源,小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后,小磁针恢复
到图甲位置。如图丙,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转。则:
(1)通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与 有关;
(2)断开电源后,小磁针恢复到图甲状态,这是因为小磁针受到了 的作用;
(3)如图丁所示,高速电子束飞过小磁针上方时,小磁针将发生如图 所示方向的偏转,原
因是 。
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司题型02 通电螺线管周围的磁场
5.如图所示,小磁针静止在螺线管附近,闭合开关后,下列判断正确的是( )
A.通电螺线管的左端为N极 B.小磁针将会沿顺时针方向转90°
C.通电螺线管外真实存在磁感线 D.通电螺线管外A点磁场的方向向左
6.一个通电螺线管中的电流方向和螺旋管周围磁感线的分布如图所示,其中正确的是( )
A B C D
7. 图是磁悬浮列车工作原理图,通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上,实现非接触的支撑、导向和
运行。关于磁浮交通系统,下列说法正确的是( )
A.该系统利用地磁场实现正常工作 B.车厢线圈通电后,其周围存在磁感线
C.列车正常运行时,电源上端为正极 D.列车悬浮利用了同名磁极相互排斥
8. 在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中:
①小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图(a)所示,放小磁针的目的是 ;
②闭合开关后观察到如图(b)所示的现象,说明通电螺线管周围存在 ;
③通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关,你怎样验证,方法是 。
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司题型03 安培定则
9. 在奥斯特发现电流的磁场之后,法国的物理学家安培又进一步做实验研究磁场方向和 方向
的关系,并总结出了 。如图所示,通电螺线管的极性跟电流方向的关系可以用安培定则来
判定:用 手握住螺线管,让四指指向螺线管中 的方向,则大拇指所指的那端就是螺线
管的 极。
10.如图所示,通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示位置。请科学推断,最终决定通电螺线管极性
的是( )
A.电源正负极的接法 B.螺线管导线的环绕方向
C.小磁针静止时N极的指向 D.螺线管中电流的方向
11.根据图中磁感线的分布标出电源的正极及磁感线A点的方向。
12. 由图知,右边磁体的左端为N极,由同名磁极相排斥可知,通电螺线管的右端为N极,由安培定
则可知,电流从通电螺线管的左端流入,从通电螺线管的右端流出,所以电源的左端为正极;由于规定磁
感线从N极出发,回到S极,所以A点磁感线的方向沿磁感线向上。在下图标出电源的极性。
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司题型04 电磁铁
13.电磁铁
(1)电磁铁:带 的螺线管叫作电磁铁。
(2)原理:在螺线管内插一个铁芯,当电流通过带铁芯的螺线管时,螺线管中的铁芯就被电流的磁
场磁化成了 ,使通电螺线管的磁性 ;当断开电路时,它们的磁性就立即 了。
14. 如图甲所示,是一款悬浮台灯,上方灯泡内装有磁体,下方灯座内装有如图乙所示的电磁铁。通
电后,灯泡悬浮在灯座上方,灯泡内的磁铁下端为 (选填“S”或“N”)极。
15. 在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明同学用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A
和B,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中小明通过观察比较 来判断电磁铁磁性的强弱,用到的科学研究方法是 。
(2)图中电磁铁A、B串联的目的是 ,通过观察可知,电磁铁的磁性强弱与 有关。
(3)为了探究电磁铁B磁性的强弱与电流大小的关系,可以通过 ,观察实验现象。
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
(5)在(2)、(3)中,应用到的物理方法是 法。
题型05 电磁继电器
16.电磁继电器
(1)实质:继电器是利用一个回路中的 控制另一个回路通断的装置。
(2)工作原理:利用 电压、 电流电路的通断,来间接地控制 电压、 电流
电路的通断。
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司17.如图所示,小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置,当水位未达到金属块M时,灯泡
不亮,水位达到金属块M时,灯泡亮,则应将右侧 两个接线柱相连;灯泡发光时电磁铁的上端
是 极。
18. 如图是直流电铃的原理图,关于电铃工作时的说法不正确的是( )
A.电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性且A端为N极
B.电磁铁吸引衔铁,弹性片发生形变具有弹性势能
C.小锤击打铃碗发出声音,是由于铃碗发生了振动
D.小锤击打铃碗时,电磁铁仍具有磁性
19. 某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理如图所示。当室内温度低于25℃时温控开关闭
合,绿灯不亮,加热电阻工作,温控开关断开,绿灯亮,表示温度已经达到25℃。请根据以上要求,用笔
画线代替导线。
创新拓展练
20. 如图所示,闭合开关S、S 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( )
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A.相斥,A端为N极,B端为S极 B.相斥,A端为S极,B端为N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
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司21. 如图所示,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管。闭合开关,待弹簧测力计示数稳
定后,将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.螺线管上端是N极,弹簧测力计示数变小
B.螺线管上端是S极,弹簧测力计示数变小
C.螺线管上端是N极,弹簧测力计示数变大
D.螺线管上端是S极,弹簧测力计示数变大
22. 如图所示,是某同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S,滑片P向左移动,使静止在水平桌
面的条形磁体滑动,打开门锁。下列说法正确的是( )
A.通电后电磁铁a端为S极
B.滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强
C.条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力
D.条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力变小
23. 小明在探究“通电直导线周围的磁场”实验中,实验装置如图甲所示。
(1)其中小磁针的作用是 ;
(2)接通电路后,观察到小磁针偏转,说明电流周围存在 ,此现象最早是由物理学家 发
现的。
(3)改变直导线中电流方向,小磁针的偏转方向发生了改变,说明电流周围的磁场方向与 有
关。
(4)研究表明,通电直导线周围的磁场分布如图乙所示,则图甲实验中,若将小磁针由通电直导线
下方移至直导线上方,小磁针偏转的方向 (选填“会”或“不会”)改变。
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司甲 乙
24. 当小磁针自由静止时,它的N极总是指向 (选填“南”或“北”)方,这是因为小磁针受
到 的作用。如图甲所示,当给导线通电时,其下方的小磁针的N极向纸内偏转;如图乙所示,如
果大量电子沿着水平方向由左向右飞过小磁针正上方,则小磁针的N极将向纸 (选填“内”或
“外”)偏转。
25. 在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中:
①小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图(a)所示,放小磁针的目的是 ;
②闭合开关后观察到如图(b)所示的现象,说明通电螺线管周围存在 ;
③通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关,你怎样验证,方法是 。
26.小明利用光敏电阻在居民楼门口设计了一种自动照明电路,天暗时灯自动发光,天亮时灯自动熄
灭,其工作原理如图所示。控制电路中电源电压恒为3V,定值电阻R 为100Ω。电磁铁的线圈电阻忽略不
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计,当天色渐暗,通过线圈的电流为0.02A时,恰好启动工作电路中一盏规格为“220V 22W”的节能灯开
始照明。试问:
(1)开关S闭合后,控制电路中电磁铁的上端为 (选填“N”或“S”)极。光敏电阻R的阻值
随光照强度减小而 (选填“增大”或“减小”)。其他条件不变时,若提高控制电路电源电压,
节能灯工作时间会变 (选填“长”或“短”)。
(2)照明系统恰好启动时,光敏电阻R的阻值为多少 ?
(3)节能灯正常发光时,工作电路中的电流是多少 ?
新题快递
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司27. 如图科学家猜测,某地的海龟在春季是利用地磁场向南方返回出生地的,于是在某个春季开展了
如下研究:先在一个无地磁场环境的实验室开展实验,发现海龟无固定游向;再把海龟置于模拟地磁场中,
则左侧为磁 极,按科学家猜测,海龟应向 (填“左”或“右”)游动。
28. 小华和她的学习小组在实验室探究通电螺线管外部磁场的特点。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在玻璃板面上均匀地洒满铁屑,闭合开关并
轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示。可见,通电螺线管外部磁场与 的磁场相似;
在实验中 (选填“可以”或“不可以”)用铜屑代替铁屑显示磁场分布;
(2)为了进一步探究通电螺线管外部磁场的方向,同学们把小磁针放在螺线管四周不同的位置,闭
合开关,小磁针静止时N极所指的方向如图乙所示(涂黑的一端是N极),则此时通电螺线管的A端为
(选填“N”或“S”)极。对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指的方向与图乙相反,
说明通电螺线管外部磁场的方向与 有关;
(3)根据以上图中的实验现象推断,通电螺线管的内部 (选填“有”或“没有”)磁场,依
据是: ;
(4)地球周围存在磁场,有学者认为,地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的,根据地磁
场的磁极分析推断,图丙中地球的圆形电流方向与地球自转方向 (选填“相同”或“相反”)。
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