内容正文:
知识点1 电流的磁效应
1. 如图所示是奥斯特实验的示意图,下列分析正确的是( B )
A. 通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B. 发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C. 移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D. 通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
解析:通电导线周围磁场方向由电流的方向决定,故A、D错误;当将通电导线放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,说明了小磁针受到了力的作用,改变了运动状态,同时小磁针对通电导线也有力的作用,故B正确;该磁场与小磁针的有无无关,故移走小磁针后,该结论仍成立,故C错误。
2. 电与磁之间有联系吗?什么实验能支持电能生磁?答: 奥斯特实验 。
(1)如图所示的实验现象中,比较甲、乙两图可知,导线通电时,小磁针 偏转 (选填“偏转”或“不偏转”),由此表明: 通电导线周围存在磁场 。
(2)比较甲、丙两图可看到,导线中的电流方向改变,小磁针的偏转方向 改变 (选填“改变”或“不变”)。实验表明: 通电导线周围磁场方向与电流方向有关 。
甲:通电 乙:断电 丙:改变电流方向
(3)为使实验现象明显,组装该装置时,请你说出其中的要求或操作中的注意事项: 电路接通的时间不能太长 (说出其中某一点)。
解析:奥斯特实验说明了通电导线周围存在磁场,并且磁场方向与电流方向有关,即电与磁之间是有联系的。在实验中先让小磁针自由静止,它就是一个指南针,把导线与小磁针平行放置,闭合电路前,电路中没有电流,小磁针不会偏转,导线通电时,导线周围存在磁场,使小磁针发生偏转。电流方向改变时,磁场方向改变,对小磁针的作用方向改变。在实验中要使实验的可信度增大,在实验前应先让小磁针静止,然后再让导线与之平行,防止产生“地磁场使小磁针偏转”的误解;在实验操作中为了使实验效果明显,要使导线中的电流较大,一般直接用导线将电源短路,容易烧坏电源,所以通电时间不能过长。所以在实验要求或操作中注意事项可以填“小磁针自由静止,把导线与小磁针平行放置”或“闭合开关的时间不能过长”等。
知识点2 通电螺线管的磁场
3. 如图所示为用细铁屑描述通电螺线管周围磁场的实验现象,此实验说明 ( C )
A. 磁感线是真实存在的
B. 磁感线是可以相交的
C. 通电螺线管的内部也有磁场
D. 通电螺线管周围的磁场分布在同一平面内
解析:本题考查了对磁感线的认识,知道磁感线的由来,以及磁体内部和外部都有磁场。磁感线是科学家为了形象、直观地研究磁场,通过想象而描绘出来的,所以不是真实存在的,故A错误;由图可知:磁感线是不可以相交的,故B错误;通电螺线管的周围有磁场,内部也有磁场,故C正确;通电螺线管周围的磁场分布不在同一平面内,故D错误。
4. 为了改变通电螺线管的南北极,应当采用的方法是( D )
A. 增加电流强度
B. 减小电流强度
C. 增加线圈匝数
D. 改变电流方向
解析:通电螺线管的磁场的极性与电流方向和螺线管的缠绕方式有关。故需改变电流方向或缠绕方式。
知识点3 安培定则
5. 如图所示,把螺线管沿东西方向水平悬挂起来,然后给导线通上如图所示的电流,请你想一想会发生的现象是( D )
A. 通电螺线管仍保持静止不动
B. 通电螺线管能在任意位置静止
C. 通电螺线管转动,直至A端指向南,B端指向北
D. 通电螺线管转动,直至B端指向南,A端指向北
解析:由安培定则可知,通电螺线管A端为N极;地理南极为地磁N极,地理北极为地磁S极,螺线管东西悬挂,故在地磁场的作用下,螺线管会转动,直至N极向北,S极向南才能处于平衡状态。
6. 如图所示的实验现象表明:通电螺线管的外部磁场与 条形 磁体的磁场相似,通电螺线管周围的磁场方向与 电流方向 有关,可用 安培定则 来判定。
解析:通过实验研究发现通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似,它的两端的磁性较强,有两个磁极。通电螺线管的磁性是由线圈中电流产生的,所以它的磁极与电流方向有关,它们的关系可以利用安培定则来判定。
7. 如图所示,甲、乙为条形磁体,中间是通电螺线管,实线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线,则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( B )
A. N、N、S、S B. S、S、N、S
C. N、N、S、N D. S、S、N、N
解析:根据安培定则可判断通电螺线管的C端是N极,从磁感线的样子可以看出C与D相吸引是异名磁极,故D是S;电磁体的B端是S极,从磁感线的样子可以看出B与A相排斥是同名磁极,A是S极。故B正确。
8. 如图所示,在通电螺线管(导线中箭头表示电流方向)附近放置的小磁针(黑端为N极),静止时其指向正确的是( A )
A B C D
解析:根据安培定则可知,图A中通电螺线管N极在右端,由同名磁极