文档内容
第二十章 电与磁
第2节 电生磁
一.选择题
1.如图所示,下列说法中错误的是( )
A.这是模拟奥斯特实验的一个场景
B.图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C.将图中导线断开,小磁针N极将指向地磁的北极
D.将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变
【答案】C
【解析】A、据图可知,该实验是用于模拟奥斯特实验的一个场景,故A正确;
B、该实验中,若给导线通电,下面的小磁针会转动,即说明通电导线周围存在着磁场,故 B正
确;
C、将图中导线断开,小磁针由于地磁的缘故,即N极将指向地理的北极,而不是地磁的北极,
故C错误;
D、由于磁场的方向与电流的方向有关,所以将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转
方向改变,故D正确。
选C。
2.如图是奥斯特实验装置,当导线中通过向右的电流时,小磁针偏转,说明小磁针受到力的作用,
下列关于该实验说法正确的是( )
A.把小磁针移至图中导线的上方,小磁针的偏转方向不改变B.小磁针位置不变,改变导线中电流的方向,小磁针偏转方向改变
C.把小磁针拿走,通电导线周围的磁场将消失
D.无论通电导线怎么放置,只要导线中有电流,小磁针就发生偏转
【答案】B
【解析】
A、把小磁针移至图中导线的上方,由于通电导线上方和下方的磁场方向相反,所以小磁针受到
的磁场力与原来方向相反,即小磁针偏转的方向会改变,故A错误;
B、电流周围的磁场方向与电流的方向有关;所以,若小磁针位罝不变,改变导线中电流的方向,
则小磁针的偏转方向也会改变,故B正确;
C、通电导线产生的磁场与其附近是否有小磁针无关,把小磁针拿走,通电导线周围的磁场仍然
存在,故C错误;
D、如果通过导线产生的磁场方向与地磁场在小磁针位置的方向相同时,小磁针不会发生偏转,
故D错误。
选B。
3.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
【答案】A
【解析】
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,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、甲丙两图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,不能说明电流产生
的磁场跟电流方向,故D错误。
选A。
4.如图所示甲、乙、丙、丁四个探究实验。探究电流的磁效应与电流的磁场分布的实验是
( )
A.甲与乙 B.乙与丙 C.丙与丁 D.丁与甲
【答案】B
【解析】甲图,两个磁体相互靠近时,异名磁极相互吸引。
乙图,闭合开关,导线中有电流,小磁针受到磁场作用,小磁针发生偏转,说明电流产生磁场,
是电流的磁效应。
丙图,通电螺线管周围和内部都存在磁场,描绘了磁场的分布情况。
丁图,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流,是电磁感应。
综合分析,乙图能探究电流的磁效应,丙图能描绘电流的磁场分布。
选B。
5.小磁针静止在螺线管的附近,闭合开关 S时,通电螺线管磁感线方向如图所示,则下列判断正
确的是( )
A.通电螺线管的右端为N极
B.电源的右端为正极C.小磁针一直保持静止
D.小磁针N极逆时针转动
【答案】B
【解析】在磁体的周围,磁感线从磁体的N极流出,回到S极,所以利用磁感线的方向,可以
确定螺线管的左端为N极,右端为S极。故A错误。
小磁针在电磁铁的作用下,根据异名磁极相互吸引的理论可以确定小磁针的N极向左偏转,即
顺时针转动,故CD错误。
根据螺线管的左端为N极结合图示的线圈绕向,利用安培定则可以确定电流从螺线管的右端流
入左端流出。所以电源的右端为正极。故B正确。
选B。
6.如图所示,用细线将螺线管沿东西方向水平悬挂起来,当给导线通电时发生的现象是( )
A.螺线管转动,最后A端指南,B端指北
B.线管静止不动
C.螺线管转动,最后A端指北,B端指南
D.螺线管会在任意位置静止
【答案】A
【解析】根据图示的螺线管线圈的绕向和螺线管中电流的方向,利用安培定则可以确定螺线管
的A端为S极,B端为N极。
在地磁场的作用下,螺线管将会发生转动,最后静止时,螺线管的 N极(B端)指向北,螺线
管的S极(A端)指向南。
选A。
7.如图所示,闭合开关S,A、B、C、D四个小磁针静止时指向正确的是( )A.小磁针A B.小磁针B C.小磁针C D.小磁针D
【答案】C
【解析】由安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向通电螺线管的左端
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,小磁针A的左端应为N极,
右端为S极,小磁针B的左端应为S极,右端为N极,小磁针C左端应为S极,右端为N极,
小磁针D左端应为N极,右端为S极,故ABD错误;C正确。
选C。
8.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
1 2
( )
A.相斥,A端为N极,B端为N极
B.相斥,A端为S极,B端为S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
【答案】C
【解析】两个通电螺线管中的电流都是向下,根据安培定则可知,A端为S极,B端为N极,因
此它们相互靠近的两端是异名磁极相,相互吸引,故C项正确。
选C。
9.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.
【答案】A
【解析】
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;
选A。
10.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S极指向左
C.A点磁场的方向水平向右
D.小磁针继续静止不动
【答案】B
【解析】A、闭合开关后,电流由螺线管的左侧流入、右侧流出,根据安培定则,用右手握住螺线管,四
指指向电流的方向,则大拇指指向右端,则通电螺线管的右端为N极、左端为S极,故A错误;
C、在磁体的外部,磁感线从N极指向S极,所以通电螺线管外A点的磁场方向向左,故C错
误;
BD、通电螺线管的右端是N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的S极应靠近螺线管的右
端,即小磁针的S极指向左,故D错误、B正确。
选B。
二.填空题
11.如图甲所示,在通电直导线正下方小磁针的 S 极向纸外偏转,说明通电导线周围存在
________,如图乙所示,大量电子沿着水平方向由左到右飞过磁针正上方,则小磁针的 S极向
纸________(填“外”或“内”)偏转,你判断的依据是:________。
【答案】磁场;内;电子的方向与电流的方向相反,磁场的方向与电流的方向有关。
【解析】(1)图中所示的是奥斯特实验,在通电直导线正下方小磁针的S极向纸外偏转,说明
通电导线周围存在磁场;
(2)乙图中一束电子沿着水平方向平行向右飞过磁针上方时,电子定向移动形成电流,负电荷
定向移动的方向与电流的方向相反,故此时电流的方向是从右到左,故此时小磁针也会偏转;
由于电流的磁场方向与电流的方向有关,所以此时电流的方向改变,即磁场的方向也会改变,
故小磁针转动方向会发生变化,磁针的S极会向纸内偏转。
12.为了探究通电螺线管外部磁场的方向,小明设计了如图甲所示实验。
(1)闭合开关,小磁针转动到如图乙所示位置;断开开关,小磁针又回到原来位置(指向南
北),这说明通电螺线管周围有________,通电螺线管的a端为________极。
(2)调换电源正负极接线后再闭合开关,发现小磁针转动情况与图所示相反。这说明通电螺线管的磁场方向与电流的________有关。
【答案】(1)磁场;S;(2)方向。
【解析】(1)闭合开关,小磁针发生转动,断开开关,小磁针恢复到原来位置,说明通电螺线
管周围存在磁场。
根据异名磁极相互吸引,可以判断通电螺线管a端是S极,b端是N极。
(2)调换电源正负极接线后再闭合开关,通电螺线管的电流方向相反,小磁针偏转方向相反,
说明小磁针受到的磁力相反,说明磁场方向相反,所以通电螺线管的磁场方向跟电流方向有关。
13.为了确定标示不清的铅蓄电池的正、负极,小军同学将该电池和螺线管相连,闭合开关S后,
小磁针静止时的指向如图所示,由此可以判断,螺线管的________(选填“a”或“b”)端为N
极,铅蓄电池的c端是________(选填“正”或“负”)极,小磁针所在位置的磁感线方向与小
磁针N极所指的方向________(选填“相同”或“相反”)。
【答案】b;正;相同。
【解析】因为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以螺线管b端为N极、a端为S极;
由右手螺旋定则可知螺线管中电流由左侧流入、右侧流出;所以c为电源的正极,如图所示:
磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向相同。
三.作图题
14.如图所示,在“( )”内标出小磁针静止时的磁极。
【答案】
【解析】由图知,电源的左端是正极,说明电流从螺线管的左端进入、从右端流出;根据安培定则可知,螺线管的右端是N极,左端是S极;由于同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,
则可知小磁针的左端是N极,右端是S极。如图:
15.如图所示,闭合开关后,套在通电螺线管上的磁环会向右运动,已知磁环的左侧为N极。请在
图中标出:
(1)通电螺线管左端的磁极(用“N”或“S”表示)。
(2)磁感线的方向。
(3)电源右端的极性(用“+”或“﹣”表示)。
【答案】
【解析】
(1)(3)磁环的左侧为N极,闭合开关后,磁环会向右运动,说明磁环受到了排斥力的作用,
即螺线管的右端为N极,左端为S极,根据安培定则可知,电源的左端为正极,右端为负极;
(2)磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的;如图所示:
。
16.标出图中通电螺线管周围磁感线的方向、小磁针的N极。【答案】
【解析】如图,可以判断电流从通电螺线管的左端进入,从右端流出,根据安培定则可以判断
通电螺线管的右端是N极,右端是S极;
因为磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极,所以磁感线方向如图;
根据同名磁极相互排斥,异名磁场相互吸引,可以判断小磁针的左端是N极,右端是S极。
四.实验探究题
17.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。【答案】①N;②条形;C;③电流。
【解析】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。