精编九年级全一册物理同步备课系列（人教版）精编九年级全一册物理同步备课系列（人教版）第20.2节 电生磁（分层作业）（解析版）

第20.2节电生磁（备作业）（解析版）（作业量：30分钟）【题型基础练习】※题型一、奥斯特实验1.如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行，接通电路后，观察到小磁针偏转。下列说法中错误的是（）。A．导线若沿东西方向放置，磁针最容易发生偏转；B．改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变；C．实验中小磁针的作用是检测电流的磁场；D．实验中用到的一种重要科学研究方法是转换法【答案】A。【解析】A．在该实验中为了避免地磁场对实验的影响，导线应沿南北方向放置（电流产生的磁场沿东西方向），小磁针才会偏转，故A错误，符合题意；B．改变电流方向，通电导线产生的磁场方向也发生变化，因为磁场间的相互作用，则小磁针的偏转方向也发生改变，故B正确，不符合题意；C．通过小磁针的偏转判断出小磁针受到磁力的作用（磁场间的相互作用），说明小磁针周围存在另一个磁场，故实验中小磁针的作用是检测电流的磁场，故C正确，不符合题意；D．磁场看不见摸不着，但小磁针放入磁场后会受到磁力的作用而发生偏转，所以实验中借助小磁针感知磁场的存在，则采用的是转换法，故D正确，不符合题意。故选A。2.通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，是常用的物理方法，下列根据现象所做出的推测，不符合科学事实的是（）。A．测得两个小灯泡两端的电压相等，推测这两个小灯泡不一定并联；B．如图所示，在静止的小磁针上方平行架一根导线，给导线通电时小磁针发生偏转，推测通电导体周围存在磁场；C．小磁针放在磁体旁受力偏转，推测磁体周围有磁场；D．马路两边的路灯同时亮、同时灭，推测路灯是串联的【答案】D。【解析】A．测得两个小灯泡两端的电压相等，若两个灯泡的规格完全一样，则两个灯泡可能是串联；当然电压相等，两个灯泡也可能是并联，故A符合科学事实，不符合题意；B．如图所示是奥斯特实验图像，在静止的小磁针上方平行架一根导线，当给导线通电时，静止的小磁针发生偏转，推测通电导体周围存在磁场，是因为通电导体周围存在磁场与小磁针的磁场发生了相互作用，故B符合科学事实，不符合题意；C．小磁针放在磁体旁受力偏转，根据磁场间的相互作用，推测磁体周围有磁场，故C符合科学事实，不符合题意；D．马路两边的灯同时亮，电路也可能是并联，当开关在干路上时，灯就可以同时亮、同时灭，故D不符合科学事实，符合题意。故选D。3.所有推动社会发展的科学知识和规律，都是经过众多科学家长期、锲而不舍的研究得来的。下列关于科学家及其发现的陈述，符合物理学发展实际的是（）。A．欧姆对电流与电压及电阻的关系进行了深入研究，归纳出欧姆定律；B．焦耳经研究得出了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系；C．奥斯特发现了电流的磁效应，通过实验证明通电导线周围存在磁场；D．瓦特研究了通电导体周围的磁场分布特点，总结出了右手螺旋定则【答案】ABC。【解析】A．欧姆对“电流跟电阻和电压之间的关系”进行了大量的实验，并深入的研究，归纳总结出了欧姆定律，故A符合题意；B．焦耳最先发现了“电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系”，即焦耳定律，故B符合题意；C．奥斯特将通电导线放在小磁针的上方，小磁针的方向发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，故C符合题意；D．安培研究了通电导体周围的磁场分布特点，总结出了右手螺旋定则，故D不符合题意。故选ABC。4.如图所示，给直导线通电时，其下方的小磁针发生偏转，这说明______；要减少地磁场对实验的影响，应使通电导线沿______（选填“东西”或“南北”）方向放置。实验时通过导线的电流应______（选填“大些”或“小些”）。【答案】通电导体周围存在磁场；南北；大些。【解析】[1]给直导线通电时，小磁针发生偏转，是因为通电导体周围存在磁场，小磁针受到这个磁场的作用而发生偏转。[2]由于存在地磁场，小磁针自然放置时会南北指向，那么通电导线应沿南北方向放置，产生的磁场方向与地磁场方向不同，则小磁针的转动便不是地磁场引起的。[3]实验时，通过导线的电流应大些，则产生的磁场更强，对小磁针的作用力更大，则小磁针的偏转更明显。※题型二、通电螺线管5.小丽通过实验找到了“通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系”，她对图所示的螺线管中电流方向和通电螺线管的极性作出下列判断，其中正确的是（）。A．通电螺线管右端是N极；B．通电螺线管左端是N极；C．通电螺线管外部的磁场与蹄形磁铁的磁场相似；D．若改变螺线管中的电流方向，通电螺线管的极性对调【答案】BD。【解析】AB．电流从螺线管的左端流入右端流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极，如下图：故A错误，B正确；C．螺线管通电后，通电螺线管周围产生磁场，通电螺线管外部的磁场与条形磁铁周围的磁场一样。而不是和蹄形磁体的磁场相似，故C错误；D．由安培定则可知，螺线管的极性与电流方向和绕线方向有关。因此若改变螺线管中的电流方向，通电螺线管的极性对调，故D正确。故选BD。6.如图所示，当闭合开关S，且将滑动变速器的滑片P向左移动时，电磁铁（）。A．b端是N极，磁性减弱 B．a端是N极，磁性增强C．a端是S极，磁性增强 D．b端是S极，磁性减弱【答案】B。【解析】电流从螺线管的左端流入，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向a端，a端是N极，b端是S极；将滑动变阻器滑片P向左移动时，连入电路的电阻变小，电流增大，在螺旋管的匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。7.闭合开关，小磁针静止时的指向如图所示，请你在图中标出电源的正负极，并标出磁感线的方向。【解析】由图可知，小磁针静止时的右端为N极，根据异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，则通电螺线管的右端为S极，左端为N极，因为在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极，根据安培定则，伸出右手使大拇指指示螺线管的左端N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流从螺线管的左端流入，则电源的左端为正极，右端为负极。如图所示：8.如图是“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验，先在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。改变螺线管中电流方向，发现小磁针转动，南北所指方向发生了改变。（1）由以上实验可知：通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场相似；通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中______的方向有关。（2）为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向，可用______（选填“大头针”或“小磁针”）代替铁屑进行实验，为使磁场加强，可以在螺线管中插入一根______棒；观察实验现象后，应尽早断开开关，是为了保护电路和防止螺线管的______过高（选填“温度”、“热量”或“内能”）。（3）把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，再给它通电，通电螺线管转动，直至A端指向_____方。【答案】条形；电流；小磁针；铁；温度；北。【解析】（1）[1][2]如图所示，通电螺线管周围存在磁场，其磁场形状类似条形磁场；通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中电流的方向、绕线方式有关。（2）[3][4][5]为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向，用小磁针，小磁针能够指向该点磁场的方向；为使磁场加强，应该在螺线管中插一根铁钉，将铁钉磁化后磁性增强；没有断开开关时，由于电流的热效应，螺线管中的线圈会产生热量，导致螺线管的温度升高，热量是过程量，内能只能用大小和多少来描述，故热量与内能不符题意。（3）[6]根据安培定则，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向为N极，A端为该螺线管的N极，由于地磁场的作用，N极指向北方。※题型三、通电螺线管综合应用9.如图所示，闭合开关S1、S2两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是（）。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】两个通电螺线管正面的电流都是向下，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。故选C。10.如图所示，闭合开关S，滑片P向左移动，则螺线管（）。A．左端为S极，磁性增强 B．左端为S极，磁性减弱C．左端为N极，磁性减弱 D．左端为N极，磁性增强【答案】A。【解析】电流从正极流向正极，从螺线管的右边流向左边。根据右手定则，四指弯曲方向沿电流方向，大拇指所指就是N极方向。因此右端为N极左端为S极。滑片向左移动，滑动变阻器变小，电流变大，磁性增强，故选A。11.小红利用电磁铁设计了一种实验室防盗报警器（如图），小磁铁C固定在衔铁上（衔铁与弹簧片相连）。在实验室房门处安装开关S，电铃安在传达室。当实验室房门被推开时，开关S闭合，电铃报警。则螺线管右侧为______极（选填“N”或“S”），且A端是电源的______极。（选填“正”或“负”）。【答案】S；负。【解析】[1][2]如图小磁铁C的左端是N极，当实验室房门被推开时，开关S闭合，电铃报警。说明门关闭时电磁铁吸引小磁铁C，由异名磁极相互吸引可知螺线管的右端是S极，左端是N极，由安培定则可知，电流从螺线管的右端流入，所以电源的B端是正极，A端是负极。12.磁流体是一种新型的功能材料，当周围存在磁场时，磁流体就会“变身”成磁感线的形状，如图甲是在一杯水中放置一些磁流体，在杯子左、右两侧分别放置螺线管B和永磁体A，给螺线管B通电后靠近杯子，出现了如图甲所示的情景，图乙为其简化图，请在图乙中画出：（1）电源右端的极性；（2）永磁体A右端的磁极；（3）磁流体所模拟出的磁感线的方向。【解析】（1）螺线管的右侧为N极，根据安培定则可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，故电源右端为正极；（2）（3）磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的，故永磁体A的左端为S极，右端为N极。如图所示【巩固提高练习】13.如图画出了磁感线的分布情况，由此可知（）。A．A端为磁铁的N极，c端是电源正极；B．A端为磁铁的N极，c端是电源负极；C．A端为磁铁的S极，d端是电源正极；D．A端为磁铁的S极，d端是电源负极【答案】D。【解析】由图可知，A端的磁感线是从外部进入A的，则A为S极；磁感线从螺线管的左端进入，则螺线管的左端为S极，右端为N极；根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指冲右，四指环绕的的方向即为电流方向，故电流从螺线管的左端流入，右端流出，所以c为电源的正极，d为电源的负极，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。14.通电线圈相当于一匝通电螺线管，其两侧的磁极与线圈中电流方向的关系可用安培定则判定。如图所示，将两个线圈挂在水平固定的光滑细杆MN上，给两个线圈通以图示方向的电流，两个线圈______（选填“靠近”或“远离”）；左侧线圈的右端为______极。【答案】远离；S。【解析】[1][2]由图知，两个线圈中的电流方向相反，用右手握住线圈，让四指指向线圈中电流的方向，则大拇指所指的那端就是线圈的N极，所以左侧线圈的右端为S极，右侧线圈的左端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，线圈会相互排斥，两个线圈将远离。15.根据图中通电螺线管的磁感线方向，请在括号中标出电流表下端接线柱的正负以及静止的小磁针左端的极性。小磁针左端极性_______,接线柱的正负________。【答案】N；负。【解析】[1]在磁体的周围，磁感线是从磁体的N极出发，回到S极，所以图示通电螺线管的左端为N极、右端为S极；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为N极。[2]通电螺线管的左端为N极，利用安培定则可以确定电流是从螺线管的左端流入、右端流出，从而可以确定电流表的下端接线柱为负接线柱，如图所示：16.如图所示，条形磁铁静止放在水平桌面上。闭合开关，滑片向右移动时，电磁铁磁性增强，条形磁铁向右运动。请把图中电路连接补充完整，并标出电源的正负极。【解析】根据题意可知，闭合开关，滑片向右移动时，电磁铁磁性增强，这说电路中的电流变大，滑动变阻器接入电路的电阻变小；条形磁铁向右运动，条形磁铁的左端为N极，这说明受到了排斥力的作用，所以电磁铁的右端为N极，根据安培定则可知，电源的左端为负极，右端为正极，如图所示：17.按照要求完成作图。（1）请在图甲中连接家庭电路，要求开关控制螺口灯泡，三孔插座直接接入电路；______（2）如图乙所示，在电磁铁上方用弹簧挂着个条形磁体，闭合开关S，条形磁体静止后，滑片P向右滑动时弹簧缩短。请用箭头标出磁感线的方向。并用“+”“﹣”在括号内标出电源正负极。______【解析】（1）[1]灯泡在家庭电路中的接法是火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又更安全，符合安全用电原则，三孔插座接入电路中时上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。电路连接如图所示：（2）[2]滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，磁铁的磁性变强，此时弹簧缩短，根据同名磁极相互排斥可知，通电螺线管上端为S极，下端为N极，磁体周围的磁感线都是从N极出来，回到S极，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则电流从螺线管的上端流入，下端流出，则电源右端为正极，左端为负极，如图所示：18.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，实验设计如下：（1）在螺线管的两