作业08 电流的磁场（原卷版）

完成时间：月日天气：作业08电流的磁场一、电流的磁场1、电流的磁效应：（1）通电导体和磁体一样，周围存在着磁场，即电流具有磁效应。（2）电流周围的磁场方向与通过导体的电流方向有关。2.通电螺线管的磁场：（1）螺线管：用导线绕成的螺旋形线圈叫做螺线管。（2）安培定则：假设用右手握住通电导线，大拇指指向电流方向，那么弯曲的四指就表示导线周围的磁场方向，如图甲所示。假设用右手握住通电螺线管，弯曲的四指指向电流方向，那么大拇指的指向就是通电螺线管内部的磁场方向，如图乙所示。要点：1.奥斯特实验的重大意义是首次揭示了电和磁之间的联系，对磁现象的“电”本质的研究提供了有力的证据。（2）安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极，如图所示。二、电磁铁电磁继电器1.电磁铁：内部有铁心的螺线管叫做电磁铁。电磁铁在电磁起重机、电铃、发电机、电动机、自动控制上有着广泛的应用。2.电磁铁的磁性：（1）电磁铁磁性的有无，完全可以由通断电来控制。（2）电磁铁磁性的强弱可以由电流的大小、线圈匝数控制。3.电磁继电器：（1）结构：具有磁性的电磁继电器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路包括低压电源、开关和电磁铁，其特点是低电压、弱电流的电路；工作电路包括高压电源、用电器和电磁继电器的触点，其特点是高电压、强电流的电路。（2）原理：电磁继电器的核心是电磁铁。当电磁铁通电时，把衔铁吸过来，使动触点和静触点接触（或分离），工作电路闭合（或断开）。当电磁铁断电时失去磁性，衔铁在弹簧的作用下脱离电磁铁，切断（或接通）工作电路。从而由低压控制电路的通断，间接地控制高压工作电路的通断，实现远距离操作和自动化控制。电磁继电器的作用相当于一个电磁开关。要点：电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。一、选择题1．首先发现电流周围存在磁场的科学家是（）A．瓦特 B．牛顿 C．奥斯特 D．伽利略2．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3．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4．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．通电螺线管外A点磁场的方向向左C．通电螺线管外存在磁感线 D．小磁针顺时针转动90°5．如图所示，是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。下列说法正确的是（）A．通电导线必须东西方向放置B．首次通过本实验揭开电与磁之间的联系的科学家是法拉第C．该实验中用到的物理方法有转换法D．改变直导线中电流的方向，小磁针N极的指向不变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7．“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8．一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁，如图。开关闭合前后，条形磁铁均处于静止状态。下列叙述中正确的是（）

A．闭合开关前，条形磁铁只受到二个力的作用B．闭合开关后，电磁铁的左端为N极，右端为S极C．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力D．闭合开关后，滑片由b向a移动过程中，磁铁受到的摩擦力变小二、填空题9．通电螺线管的磁场方向与方向有关。磁场的强弱与、、有无铁芯有关。10．1820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：。11．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。12．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13．将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其极的指向如图所示。由此可知电流是从（选填“A”或“B”）端流入螺线管的。14．如图所示，螺线管的左侧有一个用细线悬挂的小铁球，开关闭合后，当滑片P向右滑动时，通电螺线管周围的磁场会（选填“增强”或“减弱”），此时细线对小铁球的拉力和小铁球受到的重力（选填“是”或“不是”）一对平衡力。

15．如图所示的电路中，当开关S拨到a后，当小磁针静止时，B端是极；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性（选填“增强”、“不变”或“减弱”）。16．某物理兴趣小组在探究通电螺线管磁场的实验中，把小磁针和螺线管放置于同一水平面内，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。17．实验发现，当两条平行放置的直导线a、b中通以相同方向的电流时，两根导线相互吸引，如图所示。使导线b受力的施力物体是。如果只改变导线a中的电流方向，两根导线间（选填“有”或“没有”）作用力，你判断的依据是。三、作图题18．在图中，标出通电螺线管和小磁针的N极及磁感线方向。

19．在图中，根据磁感线方向，标出小磁针的N、S极及电源的正、负极。

四、实验题20．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。21．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。22．某科学兴趣小组的同学用小磁针、条形磁铁等按图a、图b的方法，研究了条形磁铁周围的磁场及方向，接着他们又用相同的方法，探究通电螺线管周围的磁场及方向，实验操作及现象如图c、图d、图e所示。（1）分析比较图c、图d可以得出的初步结论是；（2）分析比较图d和图e的小磁针偏转情况可以得出的初步结论是；（3）分析比较图b和图d可以得出的初步结论是。一、选择题1．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2．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．3．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4．人工心脏泵可短时间代替心脏工作，其结构如图所示，线圈AB固定在活塞的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启，阀门S2只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时，以下说法不正确的是（）

A．线圈AB中应通入方向周期性改变的电流B．电流从线圈A端流入时，磁铁吸引活塞柄C．电流从线圈B端流入时，血液流出泵室D．人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定5．图甲是由电磁继电器控制加热和保温状态转换的电热水器原理图。、为电热丝，且R2=3R1，为滑动变阻器，R为置于电热水器内的热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示。控制电路电源的电压为6V，当通过热敏电阻R中的电流I≥15mA时，衔铁被吸下。下列说法正确的是（）

A．当闭合且水温上升时，通过R的电流逐渐减小B．热水器的加热功率是保温功率的4倍C．当热水温度为55℃时，衔铁刚好被吸下，连入电路的阻值为D．若要提高热水的设置温度，应向左移动滑动变阻器的滑片P二、填空题6．如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R3的滑片调节到图示位置，待电路稳定后，小磁针静止时B端为（选填“N”或“S”）极。将滑动变阻器的滑片向右滑动，电阻R1的电流变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”）电阻R3的电流变化量。（不考虑地磁场的影响）7．如图所示的是一种温度自动报警器的原理图。在水银温度计里封入一段金属丝，请你结合图分析回答下面的问题：（1）该水银温度计在电路中的作用相当于一个；（2）若该装置设定为高温报警时，报警指示灯为红色，正常状态时指示灯为绿色，则灯L2为色（选填“红”或“绿”）。8．巨磁电阻效应是指：某些材料的电阻在磁场中，磁场越强阻值越小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，如果闭合S1电磁铁上方的小磁针（选填“静止”“会顺时针转动”“会逆时针转动”），再闭合S2并使滑片P向左滑动，指示灯亮度会变（选填“亮”或“暗”），仅用如图所示实验器材（选填“可以”或“不可以）完成“探究电流强弱对电磁铁磁性强弱的影响”的实验。9．图a是一个磁悬浮地球仪，其内部结构示意图如图b所示，球体内有一个条形磁体。底座里面有一个电磁铁，可使地球仪悬浮在空中。①请在图b中标出开关闭合后，电源的“+”、“-”极；②请利用所学知识解释地球仪能够悬浮在空中的原因；③查阅资料可知：当地球仪受竖直方向外力干扰时，偏离原来位置后，底座内自动校正系统会改变通电螺线管中电流大小，从而改变了磁力大小，使地球仪恢复原先平衡位置。可使螺线管中电流大小发生改变的措施有。A．改变电源电压的大小B．改变电源的正负极C．改变电源输出的功率三、实验题10．为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小红同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，如图中甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。（1）可通过观察来判断电磁铁磁性的强弱；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；（2）比较两图可知：电磁铁通电时有磁性，断电时没磁性；（3）比较乙、丙两图可知：线圈匝数相同时，电流越，磁性越强；（4）利用图丁可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，将两电磁铁串联的目的是；（5）利用上述结论分析图戊，下列措施中能使图中电磁铁磁性增强的是。A．滑片P向右移动，其他