内容正文:
20.2 电生磁
解题要点梳理:
奥斯特实验说明:通电导线周围存在磁场;磁场方向和电流方向有关。
通电螺线管相当于条形磁体。
安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。初中教材中表述:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
基础巩固
1.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
2.下列关于图中的四幅图的说法中不正确的是( )
A.甲图是奥斯特实验,说明电可以生磁 B.乙图中没有画磁感线的地方也有磁场
C.丙图中的能量转换与内燃机的压缩冲程相同 D.丁图说明空气流速大的地方压强小
3.如图所示,闭合开关后,三个小磁针指向(红色为N极)都正确的是( )
A. B.
C. D.
4.环形电流可以看作是一匝的通电螺线管,其两侧的磁极与线圈中电流方向的关系也符合右手螺旋定则,把两个单匝线圈A和B挂在水平光滑的固定绝缘细杆MN上,且平行靠近放置,当线圈通入如图所示大小相同、方向相反的电流时,则线圈A和B将( )
A.靠近 B.距离不变 C.远离 D.无法确定
5.如图所示,将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点,闭合开关时,通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断正确的是( )
A.通电螺线管右端为N极
B.电源左端为正极,右端为负极
C.发光二极管c极接b点,d极接a点
D.图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端
6.1820年,丹麦科学家___________在课堂上做实验时偶然发现:当导线中通过电流时,它旁边的磁针发生偏转,他进而继续研究,终于证实了电流周围存在 ___________,在世界上第一个发现了电和磁之间的联系。如果把导线绕在圆筒上做成螺线管,磁场就会强得多,通电螺线管的极性与螺线管中的 ___________方向有关。
7.如图所示,螺线管与电源、开关S组成闭合回路。在螺线管下方的地面上放有一条形磁体,开关S闭合瞬间,该条形磁体突然向上运动。请在图中标出电源左端的极性、闭合开关后通电螺线管中的电流方向、螺线管下端的磁极极性和螺线管左侧P点磁感线的方向。
8.通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似,其磁极可以用安培定则判定。
(1)图中螺线管的A端是 极。
(2)螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成,通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成,因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示,则其B端是 极。
(3)地球周围存在的磁场,有学者认为,地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的,地球自转的方向自西向东,则形成圆形电流方向与地球自转方向 (选填“相同”或“相反”)。
能力提升
9.如图甲所示,小磁针的正上方放有一根通电直导线,小磁针的N极向纸外发生偏转,此现象说明通电直导线周围存在 ;若将两根通电直导线按如图乙所示放置,两根导线之间 (选填“会”或“不会”)产生力的作用。
10.将一枚小磁针按如图甲方式放置在通电直导线下方时,小磁针的N极向纸内偏转。若让持续的电子沿着如图乙所示的水平方向平行地飞过磁针上方时,图乙中的小磁针的N极将向纸 ______(填“内”或“外”)的偏转。
11.如图所示小明自制了一个带有电磁铁的泡沫塑料船模型,将它放入水中漂浮,闭合开关S后,船头A总是会指向北方静止,请在图上标出螺线管的N极,并画出螺线管的绕法。
12.小羽同学在进行“通电螺线管外部的磁场分布”的相关实验。
(1)正确连接电路,并在电路旁边放置了一个指南针,指南针的指针北极静止时如图1所示,在闭合开关前,放一个小磁针在甲点位置,该小磁针静止时N极指向正确的是 A (选填以下对应的字母)。
(2)小羽同学通过实验,发现通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,部分磁感线分布如图2所示,与闭合开关前甲点位置小磁针静止时相比,开关闭合后,该小磁针N极将 A (选填以下对应的字母)。
A.顺时针转90° B.逆时针转90° C.顺时针转180°
(3)若把电路做一些改动,如图3所示,放一个小磁针在乙点位置,闭合开关后,该小磁针静止时N极的方向是 D (选填以下对应的字母)。
A.向上 B.向下 C.向左 D.向右
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