沪科版九年级物理同步课堂17.2电流的磁场(练习)(原卷版+解析)

17.2电流的磁场一、单选题1．下列关于电与磁的说法，错误的是（）A．通过电流越大的线圈磁性一定越强B．任何磁体都有N、S两极C．导体中负电荷的定向移动会产生磁场D．发电机是利用电磁感应的原理工作的2．电磁铁中用软铁作铁芯，而不用钢作铁芯，是因为软铁A．能保持磁性B．能导电C．磁性容易消失D．可被其他磁体吸引3．如图所示，通电螺线管周围存在磁场，M是某一磁感线上的一点，小磁针静止在磁场中，则M点的磁场方向及小磁针的左端极性分别是（）A．向左

N极 B．向右

N极C．向左

S极 D．向右

S极4．关于如图所示的奥斯特实验，以下结论正确的是（）①该实验证明了电磁感应现象②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场③该实验证明了磁极间的相互作用规律④甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关A．②③ B．①③ C．①④ D．②④5．如图所示，通电螺线管周围小磁针静止时，小磁针N极指向正确的是（）A．a、b、c B．a、b C．a、c D．b、c6．将两个通电螺线管并列放在一起，A、B为相对的两个磁极，它们之间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（）A．a端为电源的正极，A为螺线管S极 B．b端为电源的正极，A为螺线管N极C．c端为电源的正极，B为螺线管N极 D．d端为电源的正极，B为螺线管S极7．如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是（）A．条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大8．如图所示是汽车启动装置原理图，对于这一装置及其工作特点，下列说法不正确的是（）A．旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作B．电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低C．电磁铁通电时，上端是S极，下端是N极D．电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，使触点A向右与B接触，电动机工作9．“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”实验时，实验装置如图所示，下列说法错误的是（）A．当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，电磁铁磁性增强B．电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是同名磁极相互排斥C．根据图示的情景可知，电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强D．电磁铁在生活中的其中一个应用是电磁继电器，电磁继电器磁性强弱与电流方向有关10．某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置，路灯的通断由光控开关控制，两路灯的额定电压为220V，R为保护电阻，S为光控开关，白天光控并关断开两路灯不发光，晚上光控开关闭合，两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是（）A． B．C． D．11．在竖直放置的圆形通电线圈中的圆心位置放一个能自由转动的小磁针，如图，当通以图中所示方向的电流时，小磁针的N极将（）A．静止不动，指向不变B．转动180̊，指向左边C．转动90̊，垂直指向纸外D．转动90̊，垂直指向纸内12．如图所示是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（）A．电铃应接在A和C之间B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移二、填空题13．电磁继电器在电路中主要是通过控制电路的通、断来控制_________的有无，从而由衔铁拉下复位，带动触点实现对________的控制，所以电磁继电器的实质是____________.14．1820年，丹麦物理学家奥斯特通过如图所示的实验发现：当导线通电时，它下方的小磁针发生了偏转，揭示了电与磁之间的联系，当导线通电时，小磁针对导线________（选填“有”或“没有”）力的作用，你判断的依据是：________。15．攀枝花市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中，小磁针和螺线箮放置于同水平面内，螺线管为东西朝向，小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源A端为______（选填“正”或“负”）极。当开关S断开时，小磁针N极将______（选填“不”、“向北”或“向南”）偏转。16．如图甲所示螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，因此单匝圆形通电线圈的磁极也可以用右手螺旋定则判断，现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，则其B端是______极17．如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁．当开关闭合后，条形磁铁与电磁铁的相互作用为___（填“吸引”或“排斥”）．当滑片P从b端到a端的滑动过程中，弹簧的长度会变___（填“长”或“短”）18．如图是研究巨磁电阻（GMR电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图，闭合开关S1、S2后，电磁铁右端为______极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变______（选填“亮”或“暗”）。19．人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启，线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是______极，血液会______（选填“流入”或“流出”）活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向______（选填“需要”或“不需要”）改变。20．有一种电加热恒温箱如图甲所示，控制电路由电源U1、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，工作电路由电压为U2=220V的电源和电热丝R0组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。求：(1)高压220V的电源中_____（a、b）端为电源的火线端；(2)分析此电路图，可以确定热敏电阻R1的阻值是随着温度的升高而_____（增大、减小）的；(3)要使恒温箱设定的温度值升高一些，可向_____移动R2的滑片。三、作图题21．如图所示，开关闭合的瞬间，位于螺线管右侧的小磁针发生顺时针旋转。请在图中合适的位置标出通电螺线管的“N”、“S”极和电源的“+”、“﹣”极。22．如图所示，根据小磁针静止时的指向，请在图中标出螺线管的N、S极和螺线管中的电流方向。23．如图是一种温度自动报警器原理示意图当环境温度低于设定的警戒温度时灯亮，电铃不响。当环境温度达到警戒温度值时灯不亮电铃响发出报警信号。①在图中的虚线框内填入相应的电路元件符号并补全电路；②标出通电螺线管的N极。(电铃符号)四、实验题24．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______。25．通电螺线管外部的磁场是怎样分布的，我们通过以下实验来进行探究：（1）在硬纸板上放置一个螺线管，周围均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，铁屑被_____。轻敲纸板，观察铁屑的排列情况如图甲所示，图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况，对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与______磁体的相似；（2）我们要判断通电螺线管外部的磁场方向，需要借助______；（3）根据前面的实验结果，把通电螺线管看成一个磁体，它的两极如图于所示，为了进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系我们下一步要做的是______，观察______。26．电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。（1）如图1所示，小雨利用干电池、导线和小磁针进行实验；①通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明______；②若把图甲中的小磁针换成直导线并通电。推测：两条通电导线之间______（填“有”或“没有”）相互作用力，依据是______（填字母）；A．电磁感应现象

B．磁场对电流的作用（2）小雨又将直导线绕成螺线管形状，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及铁屑的排列情况，如图2所示。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与______的磁场一样；（3）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁。下列设备中没有用到电磁铁的是______（填字母）。A．大型发电机

B．电磁起重机

C．电炉27．小菲同学在课后进行了以下探究：提出问题：通电圆环（如图丙）内部的磁场如何分布呢？猜想：可能也符合右手定则实验：她连接如图丁所示的电路（外部电路未画出）观察：位于圆环中心的小磁针变化状况根据小菲同学的探究过程，回答下列问题：（1）如果通电圆环内部的磁场分布符合右手定则，那么位于圆环中心的小磁针N极将怎样变化________（填字母编号）A．静止不动，指向不变

B．转动180°，指向左边C．转动90°，垂直指向纸外

D．转动90°垂直指向纸内（2）如图戊所示，如果把地球看成一个通电圆环，则赤道这一通电圆环的电流方向为________（选填“由西向东”或“由东向西”）28．小华学习了电磁知识后，利用一块安装在有机玻璃板上的螺线管、小磁针、铁屑、电源、导线、开关等器材来探究通电螺线管周围的磁场。（1）小华选用的小磁针如图甲，当小磁针静止时，由于地磁场的作用，小磁针A端大致指向北方，则A端为小磁针的___________（选填“N”或“S”）极。（2）小华先将电源、开关、螺线管用导线依次连接起来，然后多个小磁针放到螺线管周围，如图乙所示。闭合开关，螺线管周围的小磁针发生了明显的偏转如图丙所示。通过观察丙图中小磁针的指向，可看出通电螺线管外部的磁场与___________磁体的磁场相似。（3）然后小华将电池的正负极对调过来，接通电路后发现每个小磁针同时都转动了180°，南北极所指方向发生了改变，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。（4）同学小云发现小磁针体积较大，放在螺线管周围时数量有限，不能细致的探究通电螺线管周围的磁场分布，于是建议小华改为在螺线管周围撒上铁屑来观察，因为铁屑在磁场中会被___________，相当于放置了无数个小磁针，更能细致的显示磁场分布情况。但是当他们在玻璃板上均匀的撒上铁屑并接通电路后，并没有发现铁屑出现有规律的分布，这时他们应进行的一步操作是___________。（5）操作结束后，小云根据观察到玻璃板上的铁屑分布情况并结合小磁针的指向，在纸上画出了___________，形象的将通电螺线管的磁场分布情况描述记录了下来。29．在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中：（1）闭合开关后，观察到螺线管周围的小磁针发生偏转，说明此时通电螺线管周围存在______；小磁针由于受到______（选填“磁场”或“重力”）的作用而发生偏转；（2）在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后______（填写操作方法）玻璃板，细铁屑的排列如图甲所示；（3）把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针______极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；（4）通电螺线管周围的小磁针N极指向如图乙所示，由图可知在通电螺线管外部，磁感线是从______极出发，最后回到______极；（5）由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与______磁体的磁场分布相似；（6）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁，下列设备中没有用到电磁铁的是______；A．大型发电机B．电磁起重机C．电炉（7）在螺线管外部A、B两处放置小磁针，如图丙所示，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：______；（8）如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，接下来的操作是______；并观察小磁针的指向。对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用______来表述。17.2电流的磁场一、单选题1．下列关于电与磁的说法，错误的是（）A．通过电流越大的线圈磁性一定越强B．任何磁体都有N、S两极C．导体中负电荷的定向移动会产生磁场D．发电机是利用电磁感应的原理工作的【答案】A【解析】A．电磁铁磁性强弱与通过电磁铁线圈的电流大小和匝数有关，所以通过电流越大的线圈磁性不一定越强，故A错误，符合题意；B．任何磁体都有两个磁极，即N极和S极，故B正确，不符合题意；C．正、负电荷的定向移动都能形成电流，根据电流的磁效应可知，电流周围存在磁场，故C正确，不符合题意；D．发电机是利用电磁感应的原理工作的，故D正确，不符合题意。故选A。2．电磁铁中用软铁作铁芯，而不用钢作铁芯，是因为软铁A．能保持磁性B．能导电C．磁性容易消失D．可被其他磁体吸引【答案】C【解析】因为软铁被磁化后退磁很快，也就是说上面的铜线螺线管没有磁场时，软铁的磁场会很快消失，而钢则会保留磁性，要好一会才磁性会消失．电磁铁的目的在于控制磁场的产生和消失，所以要用软铁，因为软铁的磁场更易改变．故C正确，ABD错误．3．如图所示，通电螺线管周围存在磁场，M是某一磁感线上的一点，小磁针静止在磁场中，则M点的磁场方向及小磁针的左端极性分别是（）A．向左

N极 B．向右

N极C．向左

S极 D．向右

S极【答案】B【解析】由图可知，螺线管的左端为N极，由于磁体周围的磁感线是从N极出发，回到S极，所以M点的磁感线向右；螺线管的右端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针的左端为N极，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。4．关于如图所示的奥斯特实验，以下结论正确的是（）①该实验证明了电磁感应现象②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场③该实验证明了磁极间的相互作用规律④甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关A．②③ B．①③ C．①④ D．②④【答案】D【解析】小磁针在磁场中受磁场力的作用而偏转；甲图导线中有电流，小磁针偏转，乙图导线中无电流小磁针不偏转；比较甲、乙两图说明：通电导体周围存在磁场。甲、丙两图导线电流方向不同，小磁针偏转方向不同，说明小磁针受力方向不同，磁场方向不同，比较甲、丙两图说明：通电导体产生的磁场方向与电流方向有关。根据以上分析，结论①③错误，②④正确。故ABC错误，D正确。故选D。5．如图所示，通电螺线管周围小磁针静止时，小磁针N极指向正确的是（）A．a、b、c B．a、b C．a、c D．b、c【答案】D【解析】根据安培定则可以判断，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，画出通电螺线管周围的经过各小磁针的磁感线，则小磁针N极的指向与该点磁感线方向一致，从而判断出小磁针在b、c是正确的，故ABC错误，D正确。故选D。6．将两个通电螺线管并列放在一起，A、B为相对的两个磁极，它们之间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（）A．a端为电源的正极，A为螺线管S极 B．b端为电源的正极，A为螺线管N极C．c端为电源的正极，B为螺线管N极 D．d端为电源的正极，B为螺线管S极【答案】A【解析】磁体外部周围的磁感线是从磁体的N极出发，回到S极。由图可知，左边螺线管的A端为S极，右边螺线管的B端为S极，根据安培定则可知，左边螺线管的电流是从左端流入螺线管的，所以a端为正极，b端为电源的负极；右边螺线管的电流是从左端流入螺线管的，所以c端为正极，d端为电源的负极。综上，故A正确，BCD错误。故选A。7．如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是（）A．条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大【答案】A【解析】A．由安培定则得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁右端为N极，左侧为S极，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力，故A正确；B．条形磁铁处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面对条形磁铁的水平向右的摩擦力为一对平衡力，故B错误；C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，排斥力变小，摩擦力和排斥力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力变小，故C错误；D．若只改变电源的正负极，电流的方向改变，大小不变，则电磁铁的磁性不变，条形磁体受到电磁铁的吸引力大小等于原来的排斥力大小，此时吸引力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则摩擦力不变，故D错误。故选A。8．如图所示是汽车启动装置原理图，对于这一装置及其工作特点，下列说法不正确的是（）A．旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作B．电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低C．电磁铁通电时，上端是S极，下端是N极D．电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，使触点A向右与B接触，电动机工作【答案】C【解析】AD．将汽车钥匙插入钥匙孔，转动钥匙相当于闭合电磁铁的开关，使电磁铁工作，吸引衔铁向下，使触点A向右与B接触，把电动机所在电路接通，汽车启动。故AD正确，不符合题意；B．由图知，电磁铁的工作电压只是电动机的工作电压的一部分，电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低，故B正确，不符合题意；C．由右手螺旋定则可知，电磁铁通电时，电流由上端流入，下端流出，上端是N极下端是S极，故C错误，符合题意。故选C。9．“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”实验时，实验装置如图所示，下列说法错误的是（）A．当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，电磁铁磁性增强B．电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是同名磁极相互排斥C．根据图示的情景可知，电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强D．电磁铁在生活中的其中一个应用是电磁继电器，电磁继电器磁性强弱与电流方向有关【答案】D【解析】A．当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，由知道，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，故A正确；B．实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后同名磁极互相排斥，故B正确；C．由图示的情景知道，两个电磁铁串联接入电路中，通过的电流是相同的，线圈匝数越多，吸引的大头针的个数越多，电磁铁的磁性越强，故C正确；D．电磁继电器磁性强弱与电流方向无关，与电流大小、线圈的匝数的多少有关，故D错误。10．某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置，路灯的通断由光控开关控制，两路灯的额定电压为220V，R为保护电阻，S为光控开关，白天光控并关断开两路灯不发光，晚上光控开关闭合，两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是（）A． B．C． D【答案】C【解析】A．当开关S闭合时，将衔铁吸引下来，下面的灯亮，当开关断开，上面的灯亮，即每一次只能亮一个灯，故A不符合题意；B．工作电压只有220V，而此选项中两个灯泡串联，两个灯泡都不能正常发光，故B不符合题意；C．两灯泡并联，都能正常发光，且当开关闭合时，衔铁被吸下，灯泡正常发光，当开关断开时，两灯泡都不发光，故C符合题意；D．不论开关是否闭合，两个灯泡都能同时正常发光，不能同时熄灭，故D不符合题意。故选C。11．在竖直放置的圆形通电线圈中的圆心位置放一个能自由转动的小磁针，如图，当通以图中所示方向的电流时，小磁针的N极将（）A．静止不动，指向不变B．转动180̊，指向左边C．转动90̊，垂直指向纸外D．转动90̊，垂直指向纸内【答案】C【解析】根据右手螺旋定则，电流的方向即四指的指向，可得出N极的方向即为垂直于纸面向外，故小磁针的N极向外，故C选项正确。故选C。12．如图所示是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（）A．电铃应接在A和C之间B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移【答案】C【解析】AB．由题意可知，气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，当CO浓度高于某一设定值时，气敏电阻变小，电磁铁通过的电流变大，电磁铁磁性增强吸引衔铁向下运动，BD接入电路，则电铃应接在B和D之间，故AB错误；C．用久后，电源电压U1会减小，保证电磁铁电流一定的情况下，气敏电阻的阻值需要更低，则报警时CO最小浓度比设定值高，故C正确；D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，应增大电路中的电流，可将R2的滑片向上移使变阻器接入的电阻变小，故D错误。故选C。二、填空题13．电磁继电器在电路中主要是通过控制电路的通、断来控制_________的有无，从而由衔铁拉下复位，带动触点实现对________的控制，所以电磁继电器的实质是____________.【答案】

电磁铁磁性

工作电路

电磁铁控制的开关【解析】电磁继电器在电路中主要是通过控制电路的通断来控制电磁铁磁性的有无，从而由衔铁的被拉下和复位，实现对工作电路的控制，所以电磁继电器的实质电磁铁控制的开关．点睛：电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁，它是利用电磁铁来控制工作电路通断的，电磁继电器的实质相当于一个开关．14．1820年，丹麦物理学家奥斯特通过如图所示的实验发现：当导线通电时，它下方的小磁针发生了偏转，揭示了电与磁之间的联系，当导线通电时，小磁针对导线________（选填“有”或“没有”）力的作用，你判断的依据是：________。【答案】

有

力是改变物体的运动状态的原因【解析】[1][2]闭合开关前，导线周围的小磁针静止且能指向南北，闭合开关后，小磁针的指向发生偏转，说明小磁针受到力的作用，因为物体间力的作用是相互的，所以小磁针对导线也有力的作用，依据是小磁针的运动状态发生了改变，而力是改变物体运动状态的原因。15．攀枝花市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中，小磁针和螺线箮放置于同水平面内，螺线管为东西朝向，小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源A端为______（选填“正”或“负”）极。当开关S断开时，小磁针N极将______（选填“不”、“向北”或“向南”）偏转。【答案】

负

向北【解析】[1]由小磁针静止时，其左端为N极，右端为S极，根据磁体间的相互作用规律可知，螺线管左端为N极，右端为S极；根据螺线管的线圈绕向，利用右手螺旋定则可以确定电流从螺线管的右端流入，左端流出，由于电流是从电源的正极流出，经过外电路回到电源的负极，所以可以确定电源的A端为负极。[2]由于未断开开关时，小磁针是东西走向，断开开关时，小磁针由于受到地磁场的影响，N指向地磁南极，即地理北极，小磁针N极将向北偏转。16．如图甲所示螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，因此单匝圆形通电线圈的磁极也可以用右手螺旋定则判断，现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，则其B端是______极【答案】S【解析】由右手螺旋定则可知，右手四指指向电流方向时，大拇指指向A端，所以A端为N极，则B端为S极。17．如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁．当开关闭合后，条形磁铁与电磁铁的相互作用为___（填“吸引”或“排斥”）．当滑片P从b端到a端的滑动过程中，弹簧的长度会变___（填“长”或“短”）【答案】

排斥

变长【解析】[1]读图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，右手握住螺线管，使四指指向电流方向，则螺线管的上端为S极．根据同名磁极相互排斥可知，条形磁铁与电磁铁的相互作用为排斥；[2]当滑片P从a端到b端的滑动过程中，变阻器的阻值变小，电路中的电流变大，因此，电磁铁的磁性变强，与条形磁铁的排斥力变大，故弹簧会变短一些．18．如图是研究巨磁电阻（GMR电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图，闭合开关S1、S2后，电磁铁右端为______极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变______（选填“亮”或“暗”）。【答案】

S

亮【解析】[1]根据右手螺旋定则，四指的方向为电流的方向，大拇指为N极，故电磁铁的右端为S极。[2]滑片P向左滑动过程中，电阻变小，电流变大，磁性变强，GMR电阻变小，总电阻变小，电流变大，故灯泡变亮。19．人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启，线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是______极，血液会______（选填“流入”或“流出”）活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向______（选填“需要”或“不需要”）改变。【答案】

S

流入

需要【解析】[1]线圈中的电流从A流向B时，根据安培定则，电磁铁右端N极，左端S极。[2]异名磁极相互吸引，此时活塞左移，筒内压强减小，血液流入筒。[3]因为工作时活塞要左右移动，电磁铁磁极要改变，所以电流方向需要改变。20．有一种电加热恒温箱如图甲所示，控制电路由电源U1、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，工作电路由电压为U2=220V的电源和电热丝R0组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。求：(1)高压220V的电源中_____（a、b）端为电源的火线端；(2)分析此电路图，可以确定热敏电阻R1的阻值是随着温度的升高而_____（增大、减小）的；(3)要使恒温箱设定的温度值升高一些，可向_____移动R2的滑片。【答案】

a

减小

右【解析】(1)[1]电磁继电器相当于一个控制开关，在家庭电路中，火线先连接开关再接用电器，故a端为电源的火线端。(2)[2]由题意可知，当温度升高到一定值时，通过电磁继电器电流增加，衔铁被吸下来，工作电路断开停止加热，故热敏电阻R1的阻值是随着温度的升高而减小。(3)[3]从图及题意可知，要提高恒温箱的设定温度，就要减小热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为60mA，根据欧姆定律就要增大电阻箱连入的电阻值，即R2的阻值必须调大，应向右调节滑片。三、作图题21．如图所示，开关闭合的瞬间，位于螺线管右侧的小磁针发生顺时针旋转。请在图中合适的位置标出通电螺线管的“N”、“S”极和电源的“+”、“﹣”极。【答案】【解析】已知开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针顺时针旋转。根据磁极间的相互作用可知，螺线管左端为N极，右端为S极，由右手螺旋定则可得，电流由电源的右侧流出，故电源右侧为正极，左侧为负极；如下图所示：。22．如图所示，根据小磁针静止时的指向，请在图中标出螺线管的N、S极和螺线管中的电流方向。【答案】【解析】小磁针的左端S极靠近螺线管的右端，所以螺线管的右端为N极，左端为S极。再结合图示的螺线管的绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从左端流入右端流出。如下图所示：23．如图是一种温度自动报警器原理示意图当环境温度低于设定的警戒温度时灯亮，电铃不响。当环境温度达到警戒温度值时灯不亮电铃响发出报警信号。①在图中的虚线框内填入相应的电路元件符号并补全电路；②标出通电螺线管的N极。(电铃符号)【答案】【解析】温度自动报警器的工作过程是这样的，当温度升高时，玻璃泡中的水银膨胀，水银液柱上升，当升高到警戒温度即金属丝下端对应的温度时，控.制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，从而使触点与上面断开，与下面连通，此时电铃响，发出报警信号。从图可知，电流是从螺旋管的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的上端就是螺线管的N极，补充的实际电路如图所示：。四、实验题24．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______。【答案】

确定通电螺线管周围磁场的方向

磁场

改变螺线管中的电流方向，观察小磁针的指向变化情况【解析】①[1]因为小磁针放入磁场中，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使用小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的方向。②[2]闭合开关后观察到小磁针按一定的规律发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场。③[3]通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关，验证方法是改变螺线管中电流方向，观察小磁针的指向变化情况。25．通电螺线管外部的磁场是怎样分布的，我们通过以下实验来进行探究：（1）在硬纸板上放置一个螺线管，周围均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，铁屑被_____。轻敲纸板，观察铁屑的排列情况如图甲所示，图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况，对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与______磁体的相似；（2）我们要判断通电螺线管外部的磁场方向，需要借助______；（3）根据前面的实验结果，把通电螺线管看成一个磁体，它的两极如图于所示，为了进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系我们下一步要做的是______，观察______。【答案】

磁化

条形

小磁针

改变电流方向（调换电源正负极）

小磁针的指向【解析】（1）[1]通电螺线管周围存在磁场，铁钴镍等物质是能够被磁化的，所以把铁屑撒在通电螺线管周围，铁屑会被磁化。[2]对比甲、乙、丙三图可知，通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的相似。（2）[3]我们规定小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向，要判断通电螺线管外部的磁场方向，需要借助小磁针。（3）[4][5]要探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系，就要改变导线中电流的方向，所以接下来我们需要对调电源的正负极，通过观察小磁针的指向来判断通电螺线管的N、S极。26．电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。（1）如图1所示，小雨利用干电池、导线和小磁针进行实验；①通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明______；②若把图甲中的小磁针换成直导线并通电。推测：两条通电导线之间______（填“有”或“没有”）相互作用力，依据是______（填字母）；A．电磁感应现象

B．磁场对电流的作用（2）小雨又将直导线绕成螺线管形状，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及铁屑的排列情况，如图2所示。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与______的磁场一样；（3）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁。下列设备中没有用到电磁铁的是______（填字母）。A．大型发电机

B．电磁起重机

C．电炉【答案】

通电导线周围存在磁场

有

B

条形磁体

C【解析】（1）①[1]通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明表明通电导线周围存在磁场。②[2][3]由于通电导线周围有磁场，磁场对电流有力的作用，故若把图甲中的小磁针换成直导线并通电，两条通电导线之间有相互作用力。故选B。（2）[4]通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，画出通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极。（3）[5]电炉是完全的发热装置，而发电机和电磁起重机均需要电磁铁产生磁性进行工作。故选C。27．小菲同学在课后进行了以下探究：提出问题：通电圆环（如图丙）内部的磁场如何分布呢？猜想：可能也符合右手定则实验：她连接如图丁所示的电路（外部电路未画出）观察：位于圆环中心的小磁针变化状况根据小菲同学的探究过程，回答下列问题：（1）如果通电圆环内部的磁场分布符合右手定则，那么位于圆环中心的小磁针N极将怎样变化________（填字母编号）A．静止不动，指向不变

B．转动180°，指向左边C．转动90°，垂直指向纸外

D．转动90°垂直指向纸内（2）如图戊所示，如果把地球看成一个通电圆环，则赤道这一通电圆环的电流方向为________（选填“由西向东”或“由东向西”）【答案】

D

由东向西【解析】(1)[1]由右手定则可知电圆环内部的磁场方向指向圆环内部，因此小磁针N极指向圆环内部即小磁针N极转动90°垂直指向纸内，故选D；(2)[2]因地理的南极为地磁的北极，地理的北极为地磁的南极，因此地磁场方向由南向北，根据右手定则可知，赤道这一通电圆环的电流方向为由东向西；【点睛】本题通过通电直导线周围的磁场考查了右手定则的应用．28．小华学习了电磁知识后，利用一块安装在有机玻璃板上的螺线管、小磁针、铁屑、电源、导线、开关等器材来探究通电螺线管周围的磁场。（1）小华选用的小磁针如图甲，当小磁针静止时，由于地磁场的作用，小磁针A端大致指向北方，则A端为小磁针的___________（选填“N”或“S”）极。（2）小华先将电源、开关、螺线管用导线依次连接起来，然后多个小磁针放到螺线管周围，如图乙所示。闭合开关，螺线管周围的小磁针发生了明显的偏转如图丙所示。通过观察丙图中小磁针的指向，可看出通电螺线管外部的磁场与___________磁体的磁场相似。（3）然后小华将电池的正负极对调过来，接通电路后发现每个小磁针同时都转动了180°，南北极所指方向发生了改变，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。（4）同学小云发现小磁针体积较大，放在螺线管周围时数量有限，不能细致的探究通电螺线管周围的磁场分布，于是建议小华改为在螺线管周围撒上铁屑来观察，因为铁屑在磁场中会被___________，相当于放置了无数个小磁针，更能细致的显示磁场分布情况。但是当他们在玻璃板上均匀的撒上铁屑并接通电路后，并没有发现铁屑出现有规律的分布，这时他们应进行的一步操作是___________。（5）操作结束后，小云根据观察到玻璃板上的铁屑分布情况并结合小磁针的指向，在纸上画出了___________，形象的将通电螺线管的磁场分布情况描述记录了下来。【答案】

N

条形

电流

磁化

轻敲玻璃板

磁感线【解析】（1）[1]如图甲所示，在地磁场的作用下，小磁针静止时，指向北方的磁针A端即为磁体的北极