专题2　电和磁的关系 解析版

专题2电和磁的关系

目录

专题2电和磁的关系..............................................................................................................................................1

◆专题精析◆...................................................................................................................................................1

类型一磁场对电流的作用.....................................................................................................................1

类型二影响通电导体在磁场中受力大小和方向的因素.....................................................................2

类型三直流电动机的构造和工作原理及能量转化.............................................................................3

类型四电磁感应现象及产生感应电流的条件.....................................................................................3

类型五影响感应电流大小和方向的因素.............................................................................................4

类型六交流发电机的构造和工作原理及能量转化.............................................................................5

◆培优训练◆..............................................................................................................................................6-21

◆专题精析◆

类型一磁场对电流的作用

【典例分析】一束带负电的电子流经过一暗盒附近，运动轨迹发生偏转，如图所示。则暗盒中可能

存在的物体为（）

①磁铁②铅块③带正电荷的物体④带负电荷的物体

A.①③B.②③C.②④D.只可能是③

【答案】A

【解析】电子的定向移动形成电流，而磁体对电流可以(由高中物理知识可知：磁场向与电流向平行时，

磁场对电流设有力的作用)有力的作用，因此盒子里的物体可能是磁铁；又因为电子带负电，异种电荷间相

互吸引，所以盒子里的物体也可能是带正电荷的物体。

【考点突破】(1)本题考查了两个相互作用；一是磁场对电流的相互作用；二是电荷间的相互作用。

(2)注意：此题很容易遗漏其中的某种相互作用。

【跟踪训练】一次科学探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到蹄形磁体中间，惊讶地发现灯

丝在晃动。关于这种现象，下列说法正确的是（）

A.灯丝晃动是一种电流的磁现象B.灯丝晃动时受力平衡

C.灯丝晃动是受到磁体的吸引作用D.灯丝晃动是磁场对通电线圈的作用

【答案】D

【解析】由题知，有电流通过的灯丝置于磁场中，灯丝发生了晃动，说明了通电导体在磁场中受到力

的作用(即磁场对通电线圈有力的作用)，不是电流的磁效应，也不是受到磁体的吸引作用，故AC错误，D

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正确；灯丝发生了晃动，运动方向不断发生变化，运动状态发生改变，受非平衡力的作用，故B错误。

类型二影响通电导体在磁场中受力大小和方向的因素

【典例分析】如图所示，线圈abcd位于磁场中，K与1接通时，ab段导线受磁场力Ｆ的方向向上；

当K改为与2接通时，ab段导线受磁场力（）

A.方向向下B.方向向上C.为零，因为电源反接D.为零，因为电路一定是开路

【答案】A

【解析】如图所示，线圈abcd位于磁场中，K与1接通时，ab段异线受磁场力F的方向向上；当K

改为与2接通时，磁场方向变，导体中电流方向相反，则ab段导线受磁场力方向相反，即向下。

【考点突破】（1）通电异体在磁场中受力大小的因素有：①研究对象自身的因素——即通电异体的

电流大小、长度；②外界因素——即磁场的强弱；③位置因素——即通电导体的电流方向与磁场方向间的

关系。

(2)通电异体在磁场中受力方向的判断：符合“左手定则”，请同学们自己总结一下它的使用步骤吧(这

个定则，在高中物理中是很重要的!)

【跟踪训练】如图所示为研究磁场对通电导线作用的实验装置。当接通电源，有电流由a至b通过

导线ab时，它将受到磁场力的作用而向左运动，则（）

A.当磁场方向改变时，导线ab将向右运动，机械能转化为电能

B.当电流方向改变时，导线ab将向左运动，电能转化为机械能

C.当电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab仍将向左运动

D.当电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab将向右运动

【答案】C

【解析】只改变磁场方向和电流方向中的一个影响因素，受力运动方向改变，但能量的转化是电能转

化为机械能，故A错误，B错误；两个影响因素同时改变时，受力运动方向不变，故C正确，D错误。

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类型三直流电动机的构造和工作原理及能量转化

【典例分析】我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，

并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作

原理与下列设备或用电器工作原理一致的是（）

A.电铃B.摇发电机C.电风扇D.电磁起重机

【答案】C

【解析】由题觉可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通

以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电异体在磁场中受力而运动。A.电铃利用电磁继

电器来工作的，故A不符合题；B.发电机的工作原理是电磁感应现象，故不符合题；C.电风扇的主要部件

是电动机，利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，故C符合题意；D.电磁起重机是利用电磁铁

工作的，故D不符合题觉。

【考点突破】（1）此题考查直流电动机的构造、工作原理及能量转化；

(2)电动机与发电机的区别—是先有电流，还是先有机械能：①先有电流的是电动机(电路中已有电

源)，②先有机械能的是发电机(电路中原来没有电源)。

【跟踪训练】现代武器中有一种新型电磁炮，它是利用电磁技术制成的一种先进武器，具有速度快，

命中率高等特点，其原理是利用磁场对通电导体的作用。下图中与此工作原理相同的是（）

A.B.C.D.

【答案】B

【解析】电热水壶利用了电流的热效应工作，故A不符合题意；B图中实验装置，有电源，研究通电

导体在磁场中受力，故B符合题意；C图中实验装置，研究的是通电导体周围存在磁场，故C不符合题意；

电磁继电器的主要部件是电磁铁，利用了电流的磁效应，故Ｄ不符合题意。

类型四电磁感应现象及产生感应电流的条件

【典例分析】无线充电技术应用了特斯拉线圈，用一不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈

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时，LED灯发光了，下列知识可以用来解释灯被点亮现象的是（）

A.电流的磁效应B.磁场对电流的作用C.右于螺旋定则D.电磁感应

【答案】D

【解析】通电的特斯拉线圈周围存在磁场，当不通电的LED灯靠近时，异体做切割磁感线的运动，使

闭合电路中形成感应电流，LED灯发光。

【考点突破】此题考查电磁感应现象及产生感应电流的条件。

磁生电的条件：电路是闭合的；一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。

①做切割磁感线运动的导体必须是闭合电路的一部分，而不是整个电路。

②只要导体运动的方向与磁感线有一定角度，而不是与磁感线平行，导体就会切割磁感线。

③“切割磁感线运动”是指导体与磁场的相对运动。当导体不动，磁场运动时能切割磁感线；当磁场

不动，导体运动时也能切割磁感线。

【跟踪训练】如图是分析发电机工作原理的剖面图，图中小圆圈表示垂直于纸面、绕垂直于纸面的

轴转动的一根导线，它是闭合电路的一部分，当它在图中1、2、3、4位置按箭头方向运动时，会产生感应

电流的是（）

A.1和2B.1、2和3C.1、3和4D.2、3和4

【答案】D

【解析】小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线，它是闭合电路的一部分。由图

知磁感线方向水平向左，1的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不能产生感应电流；2、3、4的

运动方向切割磁感线，能产生感应电流。所以ABC错误，D正确。

类型五影响感应电流大小和方向的因素

【典例分析】如图所示装置，闭合开关后，将导体a沿导轨水平向右移动，导体b也会随之向右运

动。下列说法中正确的是（）

A.装置左侧的原理是电流的磁效应

B.装置左侧的应用实例是电动机

C.装置右侧原理的能量转化为电能转化为机械能

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D.当a水平向左移动，b的运动方向不变

【答案】C

【解析】闭合开关，导体a和b组成一个闭合电路，闭合电路的一部分导体a在磁场中做切割磁惑线运

动，闭合电路中产生感应电流，这种现象是电磁感应现象。电路中有了感应电流之后，感应电流经过导体

b，导体b成为通电异体，在磁场中受力而运动，此过程中，电能转化为机械能。感应电流的方向会随导体

切割磁感线运动方向的变化而变化；导体所受磁场力的方向随电流向的变化而变化。

【考点突破】影响感应电流大小的因素有(切割型)：磁场强弱、导线的有效长度、导线的有效切割

速度；判断感应电流方向的方法：符合“右手定则”，此定则请同学们自己总结它的使用步骤。

【跟踪训练】法拉第曾发明了一种能够产生持续电流的机器——发电机。某校探究小组仿制了这个

发电机装置(如图)，对影响电流大小的因素进行如下探究。金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径

的导线组成的。金属圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁感线运动，从而产生持续的电流。

(1)当圆盘转速增大时，电流表指针偏转增大，说明电流大小跟___________有关。

(2)保持圆盘转速不变，换用一个半径更大的金属圆盘，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小还跟

______________________有关。

(3)保持圆盘转速不变，换用_______________，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小跟磁场强弱有

关。

【答案】(1)圆盘转速(2)切割磁感线的导线的长度(3)磁性更强的磁铁

【解析】(1)当圆盘转速增大时，电流表指针偏转增大，圆盘转速越大电流越大，说明电流的大小跟圆

盘转速有关。

(2)保持圆盘转速不变，金属圆盘半径增大，所用导线的长度增大，电流增大，说明电流大小还跟切割

磁感线的导线长度有关。

(3)保持圆盘转速不变，发现电流表指针偏转更大，只有改变磁铁的磁性大小，所以应该换用磁性更强

的磁铁。

类型六交流发电机的构造和工作原理及能量转化

【典例分析】如图所示是一种利用健身球设计的充电器，当人们在转动球的时候就可以给电池充电，

这时健身球里面的装置相当于（）

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A.发电机，它将机械能转化为电能，再转化为内能储存在电池内

B.电动机，它将电能转化为机械能，再转化为化学能储存在电池内

C.发电机，它将机械能转化为电能，再转化为化学能储存在电池内

D.电动机，它将电能转化为机械能，再转化为内能储存在电池内

【答案】C

【解析】“根据在转动球的时候就可以给电池充电”，就可知在转动球的时候是可以发电的，故球的内

部装置相当于一个发电机，将机械能转化成电能；充电过程中，将电能转化成化学能储存在电池内，故它

是利用电磁感应原理工作的。

【考点突破】此题考查交流发电机的构造和工作原理及能量转化。

电动机与发电机原理的区别：电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理工作的；发电机是利用电磁

感应现象制成的。交流发电机中能的转化：机械能转化为电能;线圈在磁场中转动一周，感应电流方向改变

两次。

【跟踪训练】科学家经过长期研究，发现了电和磁有密切的联系，其中两项重要的科学探究如图所

示。下列关于这两项科学探究的说法正确的是（）

A.左图中导体棒ab沿水平方向快速运动时，灵敏电流表指针将会发生偏转

B.左图实验中将电能转化为导体棒ab的机械能

C.右图中闭合开关后，仅将蹄形磁体磁极上下对调，导体棒AB受力方向不变

D.右图实验中将导体棒AB的势能转化为动能

【答案】A

【解析】左图是电磁感应实验，当导体棒沿水平方向移动时，电路中产生电流，灵敏电流表指针发生

偏转，机械能转化为电能，故A正确，B错误；右图是通电导线在磁场中受到磁场力的实验，将磁场方向

对调，导体棒所受力的方向发生变化，实验中电能转化为棒的动能，故CD错误.

◆培优训练◆

(一)磁场对电流的作用

1.(1)在电和磁漫长的发展历史中，许多科学家做出了卓越贡献，其中第一个发现电和磁具有联系的科

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学家是___________。

(2)图甲是探究磁场对电流的作用的实验电路，开关闭合后，线圈___________转动，但___________(以

上两空均选填“能”或“不能”连续转动，为了解决这一问题，小轩同学利用漆包线绕制的多匝线圈设计

了图乙的实验装置，小轩在将线圈两端的绝缘漆刮去时注意到，轴的一端漆皮要___________，另一端漆皮

只刮去___________。

①开关闭合后线圈转动，改变线圈转动方向的措施是_________________________________或

____________________________________________。

②利用磁场对电流的作用来工作的设备是___________。

A.电铃B.电磁起重机C.动圈式扬声器D.动圈式话筒

【答案】(1)奧斯特(2)能不能全部刮去半周(或下半周、一半)改变电流方向(将电源两极对调)

改变磁场方向(将磁场两极对调)C

【解析】(2)①由于通电导线在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，所以开关闭合后线

圈转动，改变线圈转动方向的措施是：改变电流的方向或改变磁场的方向。

②电铃内部有一个电磁铁，是利用电生磁的原理工作的，故A不符合题意；电磁起重机也是利用电生

磁的原理工作的，故B不符合题意；扬声器的原理是：线圈中通以交变电流，其方向不断变化，线圈受永

磁体的作用不断来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。扬声器就是利用了磁场对电

流的作用，故C符合题意；动圈式话筒的原理是：对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连

的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，经放大后，通

过扬声器还原成声音。动圈式话筒其实就是利用了电磁感应的原理，故D不符合题意。

2.(1)按图甲组装实验器材，给直导线通电，直导线向左运动，这说明___________对通电导线有力的作

用；只对调电源正、负极接线，通电直导线会向___________运动，这说明通电导体的受力方向与___________

有关。

(2)如图乙所示是某兴趣小组制作的神奇转框，框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极

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相连的柱形物两侧，金属框就可以绕电池持续转动，据此，你认为构成柱形物的材料应具有较好的

___________、___________(填物理属性)。

【答案】(1)磁场右电流方向(2)磁性导电性

【解析】（1）按图甲组装实验器材，给直导线通电，直导线向左运动，这说明通电导线在磁场中受到

力的作用，且只对调电源正负极接线，即电流的方向发生改变，通电直导线会向右运动，这说明通电导体

的受力方向与电流的方向有关；

（2）据题意可知，若使得线框转动，即必须有电流，且有磁场，所以对于柱形体来说，必须有磁性，

且必须具有导电性，即是导体。

(二)电动机的应用

3.小敏发现教室的投影幕布有一个开关，通过其转换可以使幕布上升或下降。请教老师后得知，电动机

的旋转方向会随电流方向的改变而改变。于是她设计了如图所示的电路，其中能通过开关的转换而改变电

动机旋转方向的是（）

【答案】C

【解析】影响电动机的转向的因素是电流的方向和磁场的方向，在本题中是通过改变电流的方向来完

成的。C中开关接1时电动机和左边的电阻并联后再和右边的电阻串联，电流由下面流进电动机，开关接2

时电动机和右边的电阻并联后再和左边的电阻串联，电流由上面流进电动机，故接1或2时流进电动机的

电流方向改变，电动机转动方向改变，故C正确.

4.许多少年儿童喜欢玩电动四驱车，关于四驱车的电动机，下列说法正确的是（）

A.是机械能转化为电能的装置

B.直流电动机不需要安装换向器

C.电动机线圈在磁场中不会受到力的作用

D.调换电池的正、负极可以改变直流电动机的转动方向

【答案】D

【解析】电动机中的换向器是使通入线圈内的电流方向发生有规律的变化，从而使线圈能不停地转动，

调换电池的正、负极可以改变直流电动机的转动方向。

(三)电动机的实际分析

5.如图所示，使线圈位于两磁极间，线圈通电后：

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（1）图甲中电流方向是a→b→c→d，已知cd段导线受到的磁场力方向竖直向下，请在图丙中用箭头

标出ab段导线受到的磁场力方向。ab、cd段导线受到的磁场力将使线圈绕虚线所示的轴沿___________

（填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。

(2)当线圈转到乙图的位置时，线圈平面与磁感线方向垂直，电流方向不变，此时ab和cd段导线受到

的磁场力_________________________________(填“促进线圈按原方向转动”阻碍线圈转动”“大小相等、

方向相同”或“大小相等、方向相反”。

(3)线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻ab，cd段导线受到的磁场力

______________________________(填“使线圈按原方向转动，实现持续转动”使线圈反方向转动，最终静

止在乙图位置”或“使线圈反方向转动，最终静止在甲图位置”)。

【答案】(1)顺时针(2)大小相等、方向相反(3)使线圈反方向转动，最终静止在乙图位置

【解析】（1）由图可知，ab、cd段导线受到的磁场力方向相反，正好沿图中的虚线轴做顺时针的转动；

（2）通电线圈在磁场中受力而转动，当线圈转到平面与磁感线方向垂直时，线圈受到大小相等、方向

相反、作用在同一个线圈上，作用在同一条直线的两个平衡力；

（3）线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻ab、cd段导线受到的磁场力使线

圈反方向转动，最后静止在乙图位置。

6.如图中所示是小明制作的一台简易电动机。

(1)电动机的线圈绕制好后，小明将线圈左端引出线的绝缘漆刮掉一半，右端引出的绝缘漆全部刮掉，

他这样做的目的是使线圈通电时能够_______________________________________。

(2)开关闭合后，电动机不转，用手轻推一下线圈，线圈就转动起来，则开始时线圈不转的原因是

__________________________。

(3)要想改变线圈的转动方向，小明可采取的措施是_____________________________(写出两点)。

(4)小明还想设计一个能调节电动机转速的装置，请在图乙的方框内画出实验电路图(电动机符号用表

示)。

【答案】(1)使线圈在转动过程中半周没有电流(2)线圈平面刚好处于平衡位置(3)改变电流方向、改

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变磁场方向(4)如图所示

【解析】（1）将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的

力的作用，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动；

（2）线圈平面与磁感线垂直，线圈两边的受力刚好是一对平衡力。线圈就没有了继续转动的动力。处

于静止状态。用手拨动线圈，使线圈偏离平衡位置，受力而转动，因此，出现题目中所述现象的原因是启

动时线圈平面刚好处于平衡位置；

（3）要想改变运动方向，应改变线圈在磁场中的受力方向，由左手定则可知应改变电流方向和磁场方

向；

（4）要想控制线圈的转速，可以控制电流的大小，故可以接入滑动变阻器，将滑动变阻器与电机串联

即可起到控制电流的作用。

(四)区别电动机和发电机的原理

7.如图所示，闭合开关，先将导体ab水平向右移动，导体cd也随之运动起来，下列说法正确的是（）

A.实验装置中的甲装置产生的现象在生活中的应用是电动机

B.实验装置中的乙装置的原理是电磁感应现象

C.实验装置中的乙装置把机械能转化为电能

D.如果回路均为超导材料制成，且导体ab与cd之间距离足够大，当回路中产生感应电流后，同时撤

去两蹄形磁体，则回路中电流很长时间不消失

【答案】D

【解析】ab、cd与导线、开关组成了一个闭合电路，导体ab水平向右移动时，切割磁感线，产生感应

电路，此时机械能转化为电能，是发电机原理。故A错误；导体ab中产生感应电流时，导体cd中也有电

流通过，通电导体在磁场会受到力的作用，所以cd会运动起来，此时电能转化为机械能，是电动机的原理，

故BC错误；当回路中产生感应电流后，同时撤去两蹄形磁体，由于超导材料制成，所以电能在整个回路

不会被消耗，所以回路中电流很长时间不消失。故D正确。

8.如图所示，对下列三种机械说法正确的是（）

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A.甲是直流发电机B.乙是交流发电机C.丙是交流发电机D.丙是直流电动机

【答案】B

【解析】甲图中，有电源，并且用的是直流电，是直流电动机，故AD错；

乙图中，发电机的线圈在转动过程中，不断周期性地切割磁感线，所以在线圈内产生了交流电，是交

流发电机，故B正确；

丙图中，有换向器，将线圈中的交流电在输出时，变为直流电，是直流发电机，故C错。

(五)产生感应电流的条件

9.探究“产生感应电流条件”的实验步骤如图中、乙、丙所示。

(1)本实验中，我们通过观察____________________________________来判断电路中是否有感应电流。

(2)通过比较____________两图可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；通过比较甲、乙两图可

知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做____________运动。

(3)若图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，电路____________(填“有”或“无”)感应电流。

(4)若某同学用图中所示进行实验，发现现象不太明显。请提出一条改进措施：____________________

________________。

(5)在产生感应电流的实验中，将____________能转化为电能，生活中的____________机就是根据上述

原理工作的。

【答案】(1)电流表指针是否发生偏转（2）甲、丙切割磁感线(3)有(4)增强磁铁的磁性或加快

切割的速度等(5)机械发电

【解析】（1）实验中感应电流有无通过电流表指针是否偏转进行判断。

（2）甲、丙两图，甲是闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动，电流表指针发生偏转，

产生了感应电流，丙图是断开电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动，电流表指针没有发生偏转，

没有产生感应电流。

甲、乙两图，甲是闭合电路一部分导体切割磁感线运动产生感应电流，乙是闭合电路一部分导体没有

进行切割磁感线运动，无感应电流；所以产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动；

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（3）甲图中AB不动，磁铁左右水平运动，对AB来讲相对磁场做切割磁感线运动，也会产生感应电

流。

（4）感应电流的大小与磁场的强度和导体运动的速度有关，若某同学用图甲所示装置进行实验，发现

现象不太明显，即感应电流较小，可以增强磁铁的磁性或加快切割的速度来增大电流；

（5）电磁感应现象中机械能转化为电能，根据电磁感应现象制成了发电机。

10.如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面向内的磁感线，线框从位置A向右匀速移动到位置B的

过程中，关于线框内产生感应电流的情况，下列说法中正确的是（）

A.无→有→无→有→无B.无→有→无C.没有感应电流D.一直有感应电流

【答案】A

【解析】感应感应电流的条件可知，线框A进入磁场前，不能切割磁感线，因此无感应电流产生；

当线框A从刚进入到全部进入前，符合产生感应电流的条件，此时有感应电流产生；

当线框A全部进入磁场后，整个闭合电路都在磁场中，不符合部分导体，因此无感应电流产生；

当线框A刚从磁场中出来到全部出来前，符合产生感应电流的条件，此时有感应电流产生；

当线框A全部出来后，不能切割磁感线，因此无感应电流产生。故A选择正确。

(六)能力提升专项训练

11.在探究"通电螺线管外部磁场”的实验中，开关断开时小磁针甲和乙的指向如图所示，当开关闭合时，

通电螺线管有磁性，下列判断正确的是（）

A.甲发生偏转，乙不偏转B.乙发生偏转，甲不偏转

C.甲和乙都发生偏转D.滑片P左移时，通电螺线管的磁性逐渐增强

【答案】A

【解析】（1）由图可知电流从左端流向右端，则螺线管中电流应该是从左前方流入，右后方流出，故

由右手螺旋定则可知，螺线管右端应为N极；

因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则甲小磁针S将向螺线管靠近，N极远离螺线管，故乙小

磁针不转动；小磁针甲沿顺时针方向偏转，故A正确；BC错误。

（2）滑动变阻器滑片P从右向左滑动时，滑动变阻器接入电阻增大，则由欧姆定律可得电路中电流减

小，则通电螺线管的磁性将减弱。故D错误。

12.如图所示，小明同学在做实验时，在一通电导线N内部有一个通电螺线管M，则M受力作用而

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（）

A.向运动B.向左运动C.绕OO'转动D.以上都有可能

【答案】C

【解析】通电导线N相当于一螺线管，有磁场，在中心处的磁场方向从里向外。通电螺线管相当于一

个条形磁体，左S右N，它的N极会指向磁场方向，所以会绕OO'转动。故选：C。

13.如图所示是一根锰铜丝制成的软质弹簧，B是水银槽，槽内盛有水银，A的上端通过接线柱与电源

相连，A的下端恰好与水银表面接触，开关S闭合后发生的现象是（）

A.弹簧伸长变大，灯持续发光B.弹簧缩短，灯熄灭

C.弹簧上下振动，灯忽亮忽灭D.弹簧静止不动，灯持续发光

【答案】C

【解析】开关闭合后电路接通，灯泡发光；由锰铜丝构成的螺线管两磁极会互相吸引，弹簧会收缩而

变短；变短后电路断路；灯泡熄灭；依此规律反复，弹簧上下振动，灯泡灯忽亮忽灭。故选：C。

14.如图所示，开关S闭合，发现弹簧缩短，小磁针旋转到如图中所示位置静止，则下列说法正确的是

（）

A.电源右端是负极B.小磁针上端是S极

C.滑动变阻器向左移动时，弹簧的长度变短D.通电螺线管的下端为N极

【答案】C

【解析】由题知，开关闭合后，发现弹簧缩短，说明上方的条形磁铁受到排斥力的作用；

根据同名磁极相互排斥可知，螺线管上端为N极，下端为S极；由右手螺旋定则可知，电流由螺线管

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的上方流入，故电源右侧为正极，左侧为负极；由磁极间的相互作用可知小磁针的上端为N极，下端为S

极，如图所示：

由此可知：A、电源右端是正极，故A错误；B、小磁针上端是N极，故B错误；C、滑动变阻器向左

移动时，电阻变小，则电流变大，电磁铁磁性变强，所以排斥力变大，则弹簧的长度变短，故C正确；D、

通电螺线管的下端是S极，故D错误。

15.如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列

说法正确的是（）

A.电磁铁的右端为N极

B.小磁针将顺时针旋转

C.当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗

D.当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小

【答案】D

【解析】根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用可知，小磁

针将会逆时针旋转，故AB错误；闭合开关S1和S2，使滑片P向左滑动，左侧电路电阻变小，电流变大，

通电螺线管的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，右侧电路电流变大，所以指示灯的亮度会变亮，故C错误。

使滑片P向右滑动，左侧电路电阻变大，电流变小，通电螺线管的磁性变弱，巨磁电阻的阻值变大，右侧

电路电流变小，根据U=IR可知，灯泡两端的电压减小，电压表示数变小，故Ｄ正确。故选：D。

16.下图为一种电磁仪表的部分装置，闭合开关后，磁铁Ｎ极向上转动(箭头所示)。则通电线圈上端为

______(填“S”或“N”)极，电池右端为______(填“正”或“负”)极。

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【答案】N负

【解析】闭合开关后，磁铁N极向上转动，根据同名磁极相互排斥可知，通电螺线管上端为N极、下

端为S极；根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指弯曲且与螺线管中电流方向一致，则

电流从螺线管下端流入，故电源左端为正极，右端为负极。

17.小文设计了如图中所示的实验来研究电磁现象，当他闭合开关S后，发现小磁针发生了偏转，这说

明电流的周围存在着___________，这一现象最早是由___________(填“法拉第”“奥斯特”或“安培”)发

现的；接着小文又找来了一个小铁钉，把导线的一部分绕在上面，当再次闭合开关S后，小磁针静止时N

极的指向如图乙所示，据此他判断出___________(填“a”或“b”)端是电源的正极。

【答案】磁场奥斯特b

【解析】奥斯特发现在通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，即发明电流周围存在磁场。

小磁针静止时N极向左，即磁感线向左，由通电螺线管的磁场分布可得，电磁铁的右侧为N极，左侧

为S极，由安培定则可得：电流由b端流入电磁铁。即b为电源正极，a为电源负极。

18.小芳同学探究通电螺线管外部磁场的实验报告如下：

【实验器材】螺线管、塑料板、小磁针、铁屑、电池、开关、导线等(如图1)。

【提出问题】在我们熟悉的各种磁体中，通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似?

【进行实验】

(1)探究通电螺线管的磁场分布。

①了解螺线管磁场演示仪的构造，线圈的位置等；

②闭合开关将螺线管通电，用手轻轻敲击塑料板，观察___________；

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③把它与某些磁体磁场的分布进行对比，发现与___________磁体周围的磁场相似。

(2)探究通电螺线管的磁场方向。

①将小磁针放在螺线管周围的不同位置；

②根据________________记录通电螺线管周围各点的磁场方向；

③通过________________，来改变电流方向，探究通电螺线管外部磁场方向是否发生改变。

(3)我们能不能找到一种判断通电螺线管两端的极性的方法呢?请大家观察图2，蚂蚁和猴子是怎么说的，

你能否受到某种启示呢?

①蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行说：“N极就在我的左边”；

②猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下，说：“如果电流沿着我右臂所指的方向，N极就在我前方”。

小芳同学总结出通电螺线管磁极的极性可以这样来判断：

_____________________________________________________________________________。

【答案】(1)铁屑后分布条形(2)小磁针N极指向对调电池的正负极(3)用右手握螺线管，让

四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端，就是通电螺线管的北极

【解析】（1）②闭合开关将螺线管通电，用手轻敲击塑料板，观察铁屑的分布；

③由于通电螺线管周围的铁屑会被磁化，每一个小铁屑都相当于一个小磁针；铁屑受到磁场的作用力

而有规律地排列，分析论证得出结论：通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似；

（2）②磁场的方向是这样规定的：放在磁场中某点的小磁针，静止时北极所指的方向就是该点的磁场

方向，因此根据小磁针N极的指向记录通电螺线管周围各点的磁场方向。

③电磁铁的磁极极性与电流的方向有关，改变电流方向则磁极的极性也发生变化；因此通过对调电池

的正负极，来改变电流方向，探究通电螺线管外部磁场方向是否发生改变。

（3）根据安培定则的内容判定线电流的磁感线的方法：

用右手握住通电螺线管，让弯曲的四指的方向与电流的方向一致，那么大拇指所指的那端就是螺线管

的N极。

19.科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。

(1)由图可知两平行通电导线之间有力的作用。当通人的电流方向相同时，导线相互___________当通入

的电流方向相反时，导线相互___________。

(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法是用右手握导线，大拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就

是通电直导线周围的磁场方向。根据这个方法，请你判定甲图中导线A在导线B处产生的磁场方向为垂直

于纸面___________(填“向里”或“向外”)。

(3)上述现象的原因是通电导线A周围产生的磁场对通电导线B有___________的作用。当导线A中的

电流方向改变时，其磁场的方向也发生改变，导线B受力方向随之改变。

第16页共21页.

(4)由此可知：与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过___________来实现的。

【答案】(1)吸引排斥(2)向里(3)力(4)磁场

【解析】（1）由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方

向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥；

（2）用右手握导线，大拇指指向电流方向（向上），则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方

向：a的左侧垂直于纸面向外，b处（a的右侧）垂直于纸面向里；

（3）通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有力的作用；

（4）与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过磁场来实现的。

20.如图所示，条形磁铁放在水平木桌上，电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上。闭合开关S，

当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，条形磁铁仍保持静止，此时电磁铁的左端为___________极，条形

磁铁受到的摩擦力___________(填“变大”变小”或“不变”)，方向水平___________(填“向左”或“向

右”)。

【答案】N变大向左

【解析】由安培定则可知，螺线管左侧为N极；因异名磁极相互吸引，故条形磁铁所受磁场力向右；

因条形磁铁处于平衡状态，即条形磁铁所受摩擦力应与引力大小相等方向相反，故摩擦力的方向水平向左；

当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，由欧姆定律得螺线管内的电流增大，则可知螺线的磁

性增强，条形磁铁所受到的吸引力增大；因条形磁铁仍处于平衡状态，所以条形磁铁所受摩擦力也增大。

21.在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自完全相同，进行

第17页共21页.

如图所示的甲、乙、丙三次实验。甲图中大铁钉的Ｎ极是___________(填“钉尖”或“钉帽”)。通过观察

甲、乙两次实验现象，得出的结论是_________________________________；通过观察丙图实验现象得出的

结论是_________________________________。将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，断开开关后，发现

的有趣的实验现象是______________________。

【答案】钉帽在线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强在电流一定时，线圈的匝数越多，磁性

越强小钢钉不会掉下来

【解析】由图可知，甲图中铁钉的电流的方向是从左向右的，根据安培定则可知，钉帽端为N极；

通过观察甲、乙两次实验可知，线圈的匝数相同，滑动变阻器接入电路的电阻不同，乙的电阻小，通

过的电流大，乙中铁钉吸引的小铁钉个数多，故结论为：在线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强；

由丙图可知，该电路为串联电路，电流相同，线圈匝数不同，匝数越多的吸引的小铁钉多，故结论为：

在电流一定时，线圈的匝数越多，磁性越强；

将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，由于钢是永磁材料，被铁钉磁化后，断开开关，仍具有磁性，

故小钢钉不会掉下来。

22.如图是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯

的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下

方固定一物体A，当用导线A与接线柱2相连时，闭合开关后，指针B发生偏转。

(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整。

(2)指针下方的物体A应由___________材料制成。

A.铜B.铁C.铝D.塑料

(3)实验发现：当滑动变阻器的滑片P向___________(填“左”或“右”)滑动时，指针B偏转的角度将

会___________(填“变大”或“变小”)。

(4)保持滑片Ｐ位置不变，当导线A由接线柱2改为与接线柱1相连，闭合开关后，可发现指针B偏转

的角度将会___________(填“变大”或“变小”。

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(5)经过对电磁铁的研究，可得出的结论是当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性

___________；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越___________，磁性越___________。

【答案】(2)B(3)左(右)变大(变小)(4)变大(5)越强多(少)强(弱)

(1)如图所示

【解析】（1）滑动变阻器采用“一上一下”的接法；把滑动变阻器金属杆的右端与开关的左端连接起

来。

（2）磁铁具有吸引铁钴镍等物质。物体A有铁质材料制成，所以分析四个选项不难看出只要B选项是

磁性材料，故选B；

（3）当滑动变阻器的滑片P向左（右）滑动时，滑动变阻器的阻值变小（大），电路中电流变大

（小），电磁铁的磁性增强（减弱），电磁铁吸引物体A偏转角度增大（减小），所以指针B偏转的角度将会

变大（变小）。

（4）保持滑片P位置不变，电磁铁中电流大小不变，当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连，电磁

铁线圈的匝数增多，电磁铁磁性增强，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会变大。

（5）经过对电磁铁的研究，可得出结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性

磁性越强；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。

23.利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”

(1)应在M、N之间接入___________(填“小量程电流表”“电源”或“灯泡”)，装置中的导体棒应选

用轻质的___________(填“铁棒”或“铝棒”)。

(2)在正确完成(1)的操作后，闭合开关，发现导体棒AB在磁场力作用下向左运动，若要使导体棒AB

在磁场力作用下向右运动，你采取的方法是___________或___________。

(3)如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是

恒定不变的。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是

___________，这两个力___________(填“是”或“不是”)一对平衡力，理由是________________。

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(4)小明自制了一个电动机，将线圈漆包线两端的漆全部刮去后，用导电支架托住，放人磁场中(如图丙

所示)。闭合开关，发现线圈不能持续转动，只能在平衡位置附近摆动。线圈处于平衡位置时，线圈平面与

磁感线___________(填“平行”或“垂直”)；为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是____________

_______