2024年人教版初中物理科普知识汇编—安培定则

安培定则 安德烈·玛丽·安培（André-Marie Ampère，1775年-1836年），法国物理学家和数学家，对电磁学的发展做出了巨大贡献，被誉为“电学中的牛顿”。以下是安培的一些主要成就： （1）安培定律：安培发现了电流与电流之间的相互作用规律，即著名的安培定律。这个定律描述了两个电流元之间的相互作用力，与电流的大小、间距以及相对取向有关。 （2）安培定则：安培定则，也称为右手螺旋定则，用于确定电流产生磁场的方向。 （3）分子电流假说：安培提出了分子电流假说，认为物质的磁性是由分子内部的环形电流（分子电流）引起的。这一假说为后来的电子理论奠定了基础。 （4）电动力学：安培是第一个将研究动电的理论称为“电动力学”的科学家，并在1827年发表了《电动力学现象的数学理论》一书，成为电磁学史上的重要经典论著。 （5）电流单位：为了纪念安培在电磁学上的杰出贡献，电流的单位“安培”以他的姓氏命名。 （6）数学和化学贡献：安培在数学领域也有贡献，包括概率论和积分偏微分方程的研究。在化学方面，他几乎与汉弗莱·戴维同时认识到元素氯和碘，并导出了阿伏伽德罗定律。 （7）教育和科学哲学：安培对科学教育有深入的思考，他在《科学哲学论文》中讨论了科学教育的目的和方法。 安培的工作对电磁学的理论基础和实际应用产生了深远影响，他的理论和发现是现代电力和电子技术发展的关键。安培的科学精神和贡献至今仍然受到人们的尊敬和纪念。 一．选择题（共15小题） 1．小磁针静止时的指向如图所示，下列说法正确的是（　　） A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极 B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极 C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极 D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极 2．关于如下四幅图的说法错误的是（　　） A．拇指所指的那端就是通电螺线管的N极 B．地磁场的两极与地理的两极不重合 C．奥斯特实验证实电流的周围存在着磁场 D．司南之杓，投之于地，其柢指北 3．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 4．如图，小磁针的指向与螺线管的极性、电流的方向和电源的正、负极都相符的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，闭合开关S，观察到小磁针顺时针旋转90°后保持静止，下列说法正确的是（　　） A．电源的a端是正极，电磁铁左端是S极 B．电源的a端是负极，电磁铁左端是N极 C．电源的b端是负极，磁感线方向自左向右 D．电源的b端是正极，磁感线方向自右向左 6．如图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是（　　） A．根据小磁针指向可以判定，通电螺线管的右端为S极 B．小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向 C．将小磁针移到其他位置，N极所指方向一定不变 D．本实验可以得出：通电螺线管的磁极与电流方向无关 7．如图所示，电磁铁的右下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动，在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中，滑片P逐渐向a端滑动，下列判断正确的是（　　） A．电磁铁的磁性逐渐减弱 B．电磁铁的上端为S极 C．铁块对地面的压强逐渐变大 D．弹簧测力计的示数逐渐变大 8．小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（　　） A．a端是通电螺线管的N极 B．d端是电源正极 C．b端是通电螺线管的S极 D．c端是电源正极 9．19世纪20年代，以塞贝克为代表的科学家已经认识到：温度差会引起电流。安培考虑到地球自转造成了太阳照射后地球正面与背面的温度差，于是提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的。若规定地磁场N极与S极在地球表面的连线称为“磁子午线”（如图所示），则安培假设中的电流方向应该是（　　） A．由西向东垂直磁子午线 B．由东向西垂直磁子午线 C．由南向北沿磁子午线 D．由北向南沿磁子午线 10．巨磁电阻（GMR）在磁场中，电阻会随着磁场的增大而急剧减小。用GMR组成的电路图如图所示，开关K与1接通时，电磁铁右端为N极，电源电压值定，则（　　） A．开关K与2接通时，电磁铁左端为S极 B．开关K与2接通时，A1指针偏转方向不变 C．当A1示数减小时，A2示数减小 D．当A1示数增大时，A2示数不变 11．如图所示，通电螺线管上方附近有一点M，小磁针置于螺线管的左侧附近。闭合开关K，下列判断正确的是（　　） A．M点的磁场方向向左 B．螺线管的左端为S极 C．向右移动滑片P，螺线管的磁场增强 D．小磁针静止后，其N极的指向向左 12．小明去参观科技馆的时候，发现了一个神奇的磁悬浮地球仪（如图甲），其内部结构如图乙所示，则关于该地球仪，下列说法都正确的是（　　） ①闭合开关后，电磁铁上方是S极 ②该地球仪用到了同名磁极相互排斥的原理 ③电源的上端是负极 ④地球仪悬浮时不受任何力作用 A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有①④正确 D．①②③④都正确 13．如图，闭合开关S后，小磁针处于静止状态，通电螺线管的磁感线方向如图中箭头所示，那么（　　） A．a端是电源正极，e端是小磁针的N极 B．b端是电源正极，f端是小磁针的S极 C．a端是电源正极，c端是通电螺线管的N极 D．b端是电源正极，d端是通电螺线管的S极 14．在螺线管附近放一小磁针，静止时小磁针位置如图所示。闭合开关S时，小磁针发生旋转，关于通电螺线管的N极及小磁针旋转方向描述正确的是（　　） A．通电螺线管的左侧是N极，小磁针顺时针旋转 B．通电螺线管的左侧是N极，小磁针逆时针旋转 C．通电螺线管的右侧是N极，小磁针顺时针旋转 D．通电螺线管的右侧是N极，小磁针逆时针旋转 15．如图所示，下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管的右端为N极 B．电源右端为正极 C．小磁针右端为S极 D．通过小磁针的磁感线方向水平向右 二．填空题（共9小题） 16．1831年，英国物理学家法拉第发现了 　 　现象，该发现进一步解释了电与磁的联系，开辟了人类的电气化时代。如图所示，通电螺线管右端为N极，可判定电源右端是 　 　极（选填“正”或“负”）。 17．图甲中物块的质量是 　 　g；图乙中物体A重 　 　N；物体B沿着斜面匀速下滑，图丙中 　 　（选填“G1”、“G2”或“G3”）为物体B所受重力的示意图；图丁中通电螺线管的C端是 　 　（选填“N”或“S”）极。 18．全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的，其构造示意图如下。当线圈通电后产生磁场，线圈上端为 　 　极，对衔铁施加 　 　（填方向）的力，使衔铁移动，阀孔打开，水流进洗衣机。 19．如图甲所示为磁悬浮地球仪，悬浮时球体只能沿着“地轴”转动，它的“南”“北”指向与地球实际方位一致；地球仪中有一个磁铁，它的磁场与地磁场分布特点一致；环形底座内有一电磁铁，其电路原理如图乙所示。地球仪工作时，球体悬浮于空气中，则图甲中球体上方是“地磁场”的 　 　极（选填“N”或“S”），图乙中A端应连接电源的 　 　极（选填“正”或“负”）。 20．如图所示，用细线悬挂的条形磁体，磁极未知，当闭合电路开关S后，磁体的B端与通电螺线管的左端相互排斥，则B端是磁体的 　 　极；断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的 　 　（选填“北方”或“南方”）。 21．如图所示的装置，闭合开关后，电磁铁左端与条形磁铁N极相互吸引，则电源E端为 　 　（选填“正极”或“负极”）。为增强电磁铁磁性，滑动变阻器滑片P应向 　 　（选填“A”或“B”）端移动。 22．现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为 　 　极，此时活塞将向 　 　运动，促使血液流动。 23．将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其N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。 24．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，小磁针和螺线管放置于同一水平面内，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。 三．作图题（共3小题） 25．请在图中的括号内标出通电螺线管左端的磁极，并在P点标出磁感线的方向。 26．小王自制了一个电磁秋千的玩具，如图甲所示。闭合开关后，推动一下永磁体，它在电磁铁排斥作用下来回摆动。请在图乙所示的简图中作出： （1）电磁铁下端的磁极； （2）电源的正、负极； （3）图中的磁感线方向。 27．如图，小磁针静止在通电螺线管右侧，请根据图中磁感线的方向，在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性（“N”或“S”），在电源左边的括号内标出极性（“+”或“﹣”）。 四．实验探究题（共1小题） 28．置于通电螺线管右侧的小磁针静止时，其N极指向如图所示。由此可知，通电螺线管的右端是 　 　（选填“N极”或“S极”），电流是从 　 　（选填“A”或“B”）端流入螺线管的。 安培定则 参考答案与试题解析 一．选择题（共15小题） 1．小磁针静止时的指向如图所示，下列说法正确的是（　　） A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极 B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极 C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极 D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极 【分析】已知小磁针的指向，则根据磁极间的相互作用，可知螺线管的磁极；由安培定则可知电流方向及电源的正负极。 【解答】解：小磁针静止时N极向左，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故可知螺线管a端为S极，b端为N极； 由安培定则可知，电流由b端流入，故电源的d端为正极，c为负极。 故选：C。 【点评】安培定则不但可以判出螺线管的磁极，也能根据磁极判出电流方向或绕圈的绕向，即电流方向、线圈的绕向及N极方向，知道其中两点即可判出另一问题来。 2．关于如下四幅图的说法错误的是（　　） A．拇指所指的那端就是通电螺线管的N极 B．地磁场的两极与地理的两极不重合 C．奥斯特实验证实电流的周围存在着磁场 D．司南之杓，投之于地，其柢指北 【分析】（1）根据安培定则判定螺线管的极性； （2）地磁两极与地理两极是不重合的，有一定的偏角； （3）奥斯特发现了电流的磁效应； （4）“司南”是最早的指南针，实质就是一个磁体。磁体静止时，指南的叫南极用字母S表示；指北的叫北极，用字母N表示。 【解答】解： A、根据电流的流向和安培定则可知，螺线管的右端为N极，左端为S极，故A正确； B、地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合，即：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，故B正确； C、奥斯特发现了电流的磁效应，即电流的周围存在磁场，故C正确； D、地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即指南的南极用S表示；地理上的南极是地磁的北极，故长柄所指方向是地磁北极，地理南极，故D错误。 本题选错误的； 故选：D。 【点评】本题考查了安培定则的应用、地理和地磁的两极、电流的磁效应，属于基础知识，要熟记。 3．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 【分析】磁体周围的磁感线是从磁体的N极出发，回到S极，据此判定螺线管的极性；根据安培定则判定电源的正、负极。 【解答】解：在磁体的外部，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，则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，则c端为正极，d端为电源的负极，故A正确。 故选：A。 【点评】本题考查了安培定则的应用、磁感线的方向，属于基础题。 4．如图，小磁针的指向与螺线管的极性、电流的方向和电源的正、负极都相符的是（　　） A． B． C． D． 【分析】根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引和安培定则，结合各选项进行分析。 【解答】解：A、根据安培定则，图中螺线管的左端为N极，小磁针位于螺线管的左侧，则小磁针的右侧应为S极，故A错误； B、根据安培定则，图中螺线管的上端为S极，小磁针位于螺线管的上侧，则小磁针的下侧应为N极，故B错误； C、根据安培定则，图中螺线管的左端为N极，小磁针位于螺线管的正上侧，则小磁针的右侧应为N极，左侧为S极，故C正确； D、在电源的外部，电流从电源的正极流向电源的负极，根据安培定则可知，螺线管的左端为S极、右端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应指向螺线管的右侧，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了磁极间的相互作用和右手螺旋定则，属于基础题型，题目难度不大。 5．如图所示，闭合开关S，观察到小磁针顺时针旋转90°后保持静止，下列说法正确的是（　　） A．电源的a端是正极，电磁铁左端是S极 B．电源的a端是负极，电磁铁左端是N极 C．电源的b端是负极，磁感线方向自左向右 D．电源的b端是正极，磁感线方向自右向左 【分析】闭合开关后根据磁极间的相互作用及小磁针的偏转可知通电螺线管的磁极，由安培定则可得出电流的方向及电源的正负极。磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的。 【解答】解：根据题意可知，闭合开关S，小磁针顺时针旋转90°后保持静止，则小磁针静止时，左端为S极，右端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；根据安培定则可知，电流从通电螺线管的左端流入，右端流出，所以电源的a端是正极，因磁感线方向在磁铁外部是从N极出发，回到S极，所以磁感线方向是自右向左； 综上所述，A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】安培定则不但可以根据电流方向判断磁极的方向，也可由磁极的方向及线圈的绕向判断电流方向。 6．如图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是（　　） A．根据小磁针指向可以判定，通电螺线管的右端为S极 B．小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向 C．将小磁针移到其他位置，N极所指方向一定不变 D．本实验可以得出：通电螺线管的磁极与电流方向无关 【分析】（1）根据异名磁极相互吸引分析； （2）根据磁场方向的规定分析解答； （3）磁体周围磁场方向一般不同； （4）通电螺线管的磁极与电流方向有关。 【解答】解：A．根据小磁针指向可以判定，由异名磁极相互吸引，通电螺线管的右端与小磁针S极吸引，是N极，故A错误； B．根据磁场方向的规定。小磁针在磁场中静止时N极所指方向就是该点的磁场方向，故B正确； C．将小磁针移到其他位置，N极所指方向一般不同，各点磁场方向不同，故C错误； D．改变电源正负极，小磁针会改变方向，实验可以得出：通电螺线管的磁极与电流方向有关，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查电流的磁场，属于基础题。 7．如图所示，电磁铁的右下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动，在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中，滑片P逐渐向a端滑动，下列判断正确的是（　　） A．电磁铁的磁性逐渐减弱 B．电磁铁的上端为S极 C．铁块对地面的压强逐渐变大 D．弹簧测力计的示数逐渐变大 【分析】（1）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数； （2）根据安培定则判定电磁铁的极性； （3）铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中，铁块会受到电磁铁对它向上的吸引力；固体压强的大小与压力的大小、受力面积有关，根据压强公式p＝判断对地面的压强变化。 【解答】解： A、由图可知，当滑片逐渐向a滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律I＝可知电路中的电流增大，其他因素不变时，电磁铁的磁性逐渐增强，故A错误； B、电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极，故B正确； CD、当铁块在电磁铁右下方时，铁块对地面的压力大小等于铁块的重力；当铁块逐渐向电磁铁下方移动时，此时铁块会受到电磁铁对它向上的吸引力，则此时铁块对地面的压力等于重力减去吸引力，所以此时铁块对地面的压力小于铁块的重力；同时滑片逐渐向上滑动，电磁铁的磁性逐渐增强，铁块受到的吸引力在逐渐变大，所以铁块对地面的压力在逐渐减小，由于接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力变小，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以拉力变小，弹簧测力计示数变小；根据p＝可知：在受力面积一定时，铁块对地面的压强在逐渐减小，故CD错误。 故选：B。 【点评】该题主要考查了影响电磁铁磁性强弱的因素以及压强公式的应用，综合性较强。 8．小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（　　） A．a端是通电螺线管的N极 B．d端是电源正极 C．b端是通电螺线管的S极 D．c端是电源正极 【分析】利用小磁针静止时的N、S极的方向确定了螺线管的N、S极，然后利用螺线管的绕向和磁极，根据安培定则再确定螺线管中电流方向，进一步确定电源的正负极。 【解答】解：由于小磁针静止时，其左端为N极，右端为S极，根据磁极间的作用规律可知，螺线管的a端为S极，b端为N极。 根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向，利用安培定则，伸出右手使大拇指指示螺线管的b端N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流从螺线管的右端流入，则电源的d端为正极，c端为负极。 故选：B。 【点评】在解题过程中若要判定螺线管或磁体的NS极，一般有以下几种方法：①根据图示的磁感线方向来确定；②利用周围小磁针的NS极来确定；③利用和已知极性的磁体的相互作用情况来确定；④利用安培定则来确定。在此题中，就是利用小磁针的SN极来确定的螺线管的磁极。 9．19世纪20年代，以塞贝克为代表的科学家已经认识到：温度差会引起电流。安培考虑到地球自转造成了太阳照射后地球正面与背面的温度差，于是提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的。若规定地磁场N极与S极在地球表面的连线称为“磁子午线”（如图所示），则安培假设中的电流方向应该是（　　） A．由西向东垂直磁子午线 B．由东向西垂直磁子午线 C．由南向北沿磁子午线 D．由北向南沿磁子午线 【分析】要解决此题首先要掌握安培定则：四指绕向电流的方向，大拇指所指的方向便是螺线管的N极。 首先根据信息中给出的已知条件，根据“磁子午线”由安培定则确定电流的方向。 【解答】解：由题意知，地磁体的N极朝南，根据安培定则，大拇指指向地磁体的N极，则四指的绕向即为电流的方向，即安培假设中的电流方向应该是由东向西垂直磁子午线。 故选：B。 【点评】此题通过一个信息，考查了学生对安培定则的掌握及应用，相对比较简单，属于基础题。 10．巨磁电阻（GMR）在磁场中，电阻会随着磁场的增大而急剧减小。用GMR组成的电路图如图所示，开关K与1接通时，电磁铁右端为N极，电源电压值定，则（　　） A．开关K与2接通时，电磁铁左端为S极 B．开关K与2接通时，A1指针偏转方向不变 C．当A1示数减小时，A2示数减小 D．当A1示数增大时，A2示数不变 【分析】（1）先判断出电流的方向，在据安培定则分析即可； （2）比较两种情况，电磁铁的磁场强弱是否变化，而后判断即可； （3）电磁铁的磁性强弱与电流的强弱有关； 【解答】解：A、开关K与2接通时，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，即电磁铁的左端是N极，右端是S极，故A错误； B、巨磁电阻（GMR）在磁场中，电阻会随着磁场的增大而急剧减小，开关K与1或2接通时，左边电路的电阻不变，电流的方向改变，A1指针偏转方向改变，故B错误； C、当A1示数减小时，左侧电磁铁的磁场变弱，故GMR的电阻变大，所以右侧电路电阻变大，故A2示数减小，故C正确； D、当A1示数增大时，左侧电磁铁的磁场变强，故GMR的电阻变小，所以右侧电路电阻变小，故A2示数增大，故D错误； 故选：C。 【点评】此题考查了安培定则的应用、巨磁电阻效应的理解等知识点，是一道综合题。 11．如图所示，通电螺线管上方附近有一点M，小磁针置于螺线管的左侧附近。闭合开关K，下列判断正确的是（　　） A．M点的磁场方向向左 B．螺线管的左端为S极 C．向右移动滑片P，螺线管的磁场增强 D．小磁针静止后，其N极的指向向左 【分析】根据安培定则，已知线圈的绕法和电流的方向，可以确定螺线管的NS极，再进一步得出磁场的方向；根据磁极间的相互作用可判断小磁针的方向；结合滑动变阻器滑片的移动可判断电路中电流的变化，进而确定磁场的强弱变化。 【解答】解：AB、由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向左端，则通电螺线管的左端为N极。在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外M点的磁场方向向右，故AB错误； C、向右移动滑片P，连入电路的电阻增大，电流减小，螺线管的磁性减弱，故C错误； D、通电螺线管的左端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近螺线管的左端，则小磁计静止时，其N极的指向向左，故D正确。 故选：D。 【点评】安培定则涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个可以确定第三个，其中的电流方向经常与电源的正负极联系在一起，磁场方向经常与磁感线方向、周围小磁针的NS极联系在一起。 12．小明去参观科技馆的时候，发现了一个神奇的磁悬浮地球仪（如图甲），其内部结构如图乙所示，则关于该地球仪，下列说法都正确的是（　　） ①闭合开关后，电磁铁上方是S极 ②该地球仪用到了同名磁极相互排斥的原理 ③电源的上端是负极 ④地球仪悬浮时不受任何力作用 A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有①④正确 D．①②③④都正确 【分析】（1）同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；根据磁极间的相互作用规律判定电磁铁的磁极； （2）根据安培定则判定电磁铁中电流的方向、电源的正负极； （3）分析地球仪受力情况，得出结论。 【解答】解：①闭合开关后，由磁体周围的磁感线从N极出发回到S极可知，电磁铁上方是N极，故①错误； ②闭合开关后，电磁铁上方是N极，由图可知上方磁体下端为N极，该地球仪用到了同名磁极相互排斥的原理，故②正确； ③由右手螺旋定则可知，电源的上端是负极，故③正确； ④地球仪悬浮时受到重力和磁力作用，故④错误。 故选：B。 【点评】本题考查安培定则和磁极间的作用，难度不大。 13．如图，闭合开关S后，小磁针处于静止状态，通电螺线管的磁感线方向如图中箭头所示，那么（　　） A．a端是电源正极，e端是小磁针的N极 B．b端是电源正极，f端是小磁针的S极 C．a端是电源正极，c端是通电螺线管的N极 D．b端是电源正极，d端是通电螺线管的S极 【分析】在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，据此判断出通电螺线管的磁极；根据磁极间的相互作用规律判断出小磁针的磁极；根据安培定则判断出通电螺线管线圈中的电流方向，进而推断出电源的正、负极。 【解答】解：在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，因此c端是通电螺线管的N极，d端是通电螺线管的S极；同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此e端是小磁针的S极。f端是小磁针的N极；根据安培定则可知，电流从通电螺线管的左侧流入，右侧流出，因此a端是电源正极，b端是电源负极。 故选：C。 【点评】此题考查了磁感线的特点、磁极间的相互作用规律、安培定则，难度不大，属基础题。 14．在螺线管附近放一小磁针，静止时小磁针位置如图所示。闭合开关S时，小磁针发生旋转，关于通电螺线管的N极及小磁针旋转方向描述正确的是（　　） A．通电螺线管的左侧是N极，小磁针顺时针旋转 B．通电螺线管的左侧是N极，小磁针逆时针旋转 C．通电螺线管的右侧是N极，小磁针顺时针旋转 D．通电螺线管的右侧是N极，小磁针逆时针旋转 【分析】根据线圈的绕法和电流的方向，可以确定螺线管的NS极；据磁体间的相互作用分析小磁针N极的运动方向。 【解答】解：闭合开关后，电流由螺线管的左侧流入、右侧流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，即通电螺线管的右端为N极、左端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极应向右旋转，即小磁针逆时针旋转，故D正确。 故选：D。 【点评】此题考查了通电螺线管的极性判断、磁极间的作用规律等知识点，要求能熟练应用右手螺旋定则由电流方向判断磁极方向，或由磁极方向判断电流方向。 15．如图所示，下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管的右端为N极 B．电源右端为正极 C．小磁针右端为S极 D．通过小磁针的磁感线方向水平向右 【分析】（1）在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，据此判断通电螺线管的磁极； （2）根据安培定则判断通电螺线管线圈中的电流方向，进而判断电源的正、负极； （3）根据磁极间的相互作用规律判断小磁针的磁极； （4）小磁针静止时N极所指方向与该点的磁感线方向一致，据此分析。 【解答】解：A、在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，因此通电螺线管的右端为S极，左端为N极，故A错误； B、根据安培定则可知，电流从通电螺线管的左侧流入，右侧流出，因此电源左端为正极，右端为负极，故B错误； C、同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此小磁针右端为N极，左端为S极，故C错误； D、小磁针静止时N极所指方向与该点的磁感线方向一致，因此通过小磁针的磁感线方向水平向右，故D正确。 故选：D。 【点评】此题考查了磁感线的特点、安培定则、磁极间的相互作用规律，难度不大，属基础题。 二．填空题（共9小题） 16．1831年，英国物理学家法拉第发现了 　电磁感应　现象，该发现进一步解释了电与磁的联系，开辟了人类的电气化时代。如图所示，通电螺线管右端为N极，可判定电源右端是 　负　极（选填“正”或“负”）。 【分析】法拉第发现了电磁感应现象，电磁感应现象就是发电机的原理；结合线圈的绕向利用安培定则确定螺线管中电流的方向，进一步可以知道电源的正负极。 【解答】解：法拉第发现了电磁感应现象，进一步揭示了电和磁的联系，导致了发电机的发明； 通电螺线管右端为N极，根据安培定则可知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，所以电源的左端为正极、右端为负极。 故答案为：电磁感应；负。 【点评】本题考查了电磁感应现象、安培定则的应用，属于基础题。 17．图甲中物块的质量是 　26.6　g；图乙中物体A重 　1.2　N；物体B沿着斜面匀速下滑，图丙中 　G3　（选填“G1”、“G2”或“G3”）为物体B所受重力的示意图；图丁中通电螺线管的C端是 　S　（选填“N”或“S”）极。 【分析】（1）物块的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值； （2）首先确定弹簧测力计的分度值，然后根据指针的位置读数； （3）根据重力的方向是竖直向下的进行判断； （4）根据安培定则可判断通电螺线管的N、S极。 【解答】解： （1）标尺的分度值是0.2g，物块的质量：m＝20g+5g+1.6g＝26.6g； （2）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.2N，所以物体A重1.2N； （3）不管物体怎样运动，其所受重力的方向总是竖直向下的，所以，图中G3为物体B所受重力的示意图； （4）由电源正负极可知电流从螺线管的下端流入，结合图中导线的绕法，根据安培定则可知，C端为S极。 故答案为：（1）26.6；（2）1.2；（3）G3；（4）S。 【点评】本题考查了天平和弹簧测力计的读数、重力的方向、安培定则的应用，属于基础题。 18．全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的，其构造示意图如下。当线圈通电后产生磁场，线圈上端为 　S　极，对衔铁施加 　向上　（填方向）的力，使衔铁移动，阀孔打开，水流进洗衣机。 【分析】安培定则：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。 【解答】解：当线圈通电后产生磁场，由安培定则知，线圈上端为S极，对衔铁施加向上的力，使衔铁移动，阀孔打开，水流进洗衣机。 故答案为：S；向上。 【点评】本题考查了电磁阀的工作原理，是物理知识用于实际生活的实例。 19．如图甲所示为磁悬浮地球仪，悬浮时球体只能沿着“地轴”转动，它的“南”“北”指向与地球实际方位一致；地球仪中有一个磁铁，它的磁场与地磁场分布特点一致；环形底座内有一电磁铁，其电路原理如图乙所示。地球仪工作时，球体悬浮于空气中，则图甲中球体上方是“地磁场”的 　S　极（选填“N”或“S”），图乙中A端应连接电源的 　负　极（选填“正”或“负”）。 【分析】根据地磁场的分别确定球体下方的极性，然后根据同名磁极相互排斥确定螺线管上面的极性，最后根据右手定则确定电流的方向。 【解答】解：根据题意可知，图甲中球体下方的磁极为N极，球体上方是“地磁场”的S极，因此螺线管的上方为N极，由右手螺旋定则可知，电流从B流入，A流出，因此A端接电源负极，B端接电源正极。 故答案为：S；负。 【点评】本题考查地磁场的磁极和安培定则以及磁极间的作用规律，属于中档题。 20．如图所示，用细线悬挂的条形磁体，磁极未知，当闭合电路开关S后，磁体的B端与通电螺线管的左端相互排斥，则B端是磁体的 　N　极；断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的 　北方　（选填“北方”或“南方”）。 【分析】根据安培定则和磁极间的相互作用规律判断磁体的极性；根据地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近，可判断静止时磁体的指向。 【解答】解：当闭合电路开关S后，电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端为N极，右端为S极， 由于磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，根据同名磁极相互排斥可知，B端是磁体的N极； 由于地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近，由于受地磁场的影响，磁体静止时，B端（N极）会指向地理的北方。 故答案为：N；北方。 【点评】此题主要考查的是学生对磁极间作用规律、安培定则的理解和掌握，应记住地理的南极为地磁场的N极，我们所说的指南针指向南方的是小磁针的S极。 21．如图所示的装置，闭合开关后，电磁铁左端与条形磁铁N极相互吸引，则电源E端为 　负极　（选填“正极”或“负极”）。为增强电磁铁磁性，滑动变阻器滑片P应向 　B　（选填“A”或“B”）端移动。 【分析】根据磁极间的作用规律判断电磁铁的极性；根据安培定则判定电源的正负极；电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关，电流越大，磁性越强。 【解答】解：如图所示的装置，闭合开关后，电磁铁的左端与条形磁铁N极相互吸引，由磁极间的作用规律可知，同名磁极相排斥，异名磁极相吸引，可判断电磁铁的左端为S极，右端为N极，根据安培定则可判断电流应从F端流出，经过用电器后从E端流入，所以电源的E端为负极，F端为正极； 为了增强电磁铁磁性，在线圈匝数一定时，需要增大电流，由欧姆定律可知应减小滑动变阻器连入电路的电阻，故需要将滑动变阻器的滑片P向B端移动。 故答案为：负极；B 【点评】本题主要考查了磁极间的作用规律及安培定则的应用，难度不大。 22．现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为 　N　极，此时活塞将向 　右　运动，促使血液流动。 【分析】由右手螺旋定则可知电磁铁的磁极，由磁极间的相互作用可知活塞的移动方向。 【解答】解：当线圈中的电流从a流向b时，由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的左端，即左端为N极，右端是S极，根据磁极间相互作用的规律，同名磁极相互排斥，此时活塞将向右运动。 故答案为：N；右。 【点评】本题为物理知识在生产生活中的应用题，题目中给出了必要的信息，应注意提取有用信息并结合相关物理知识求解。 23．将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其N极的指向如图所示。由此可知电流是从 　B　（选填“A”或“B”）端流入螺线管的。 【分析】已知小磁针的磁极，利用磁极间的作用规律，可判断出通电螺线管的磁极，再由安培定则来得出电流方向。 【解答】解：由图可知，小磁针的磁极为：左侧为N极，右侧为S极，根据异名磁极相互吸引，则可知螺线管的磁极为：左侧为N极，右侧为S极，则根据安培定则可知，电流是从B端流入螺线管的。 故答案为：B。 【点评】本题考查了磁场的方向以及安培定则，比较综合，难度不大。 24．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，小磁针和螺线管放置于同一水平面内，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 　负　（选填“正”或“负”）极。当开关S断开时，小磁针N极将 　向北　（选填“不”、“向北”或“向南”）偏转。 【分析】（1）根据磁场对放入其中的磁体产生磁力作用，磁体N极跟该点磁感线方向一致，可以判断小磁针处磁场方向；根据磁体周围的磁感线从N极出发，回到S极，来判断通电螺线管的磁极；根据安培定则判断通电螺线管中电流方向，根据电流方向判断电源正负极。 （2）小磁针受地磁场的作用，总是一端指南，一端指北，指北的是N极，指南的是S极。 【解答】解：（1）小磁针的左端是N极，可以判断小磁针处磁感线方向指向左侧，根据磁体周围的磁感线从N极出发，回到S极，可以判断通电螺线管的左端是N极，右端是S极，根据安培定则判断电流从螺线管的右边进入，从左边流出，可以判断电源的B端是正极，A端是负极。 （2）当开关S断开时，通电螺线管无磁性，小磁针受地磁场的作用，一端指南，一端指北，指南的是S极，指北的是N极。 故答案为：负；向北。 【点评】对于通电螺线管的问题，知道通电螺线管的磁极、通电螺线管的电流方向、小磁针的磁极、磁感线，知道其中的一者，都能判断其它几者。 三．作图题（共3小题） 25．请在图中的括号内标出通电螺线管左端的磁极，并在P点标出磁感线的方向。 【分析】由安培定则可得出螺线管的极性，由磁感线的特点可得出磁感线的方向。 【解答】解：由安培定则可得，螺线管左侧为N极，右侧为S极，因外部磁感线由N极指向S极，故磁感线方向向右；如图所示： 【点评】安培定则的应用为重点及难点，应多加练习能做到熟练应用。 26．小王自制了一个电磁秋千的玩具，如图甲所示。闭合开关后，推动一下永磁体，它在电磁铁排斥作用下来回摆动。请在图乙所示的简图中作出： （1）电磁铁下端的磁极； （2）电源的正、负极； （3）图中的磁感线方向。 【分析】（1）同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引； （2）根据安培定则判断出电磁铁线圈中的电流方向，进而判断出电源的正、负极； （3）在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极。 【解答】解：根据题意，永磁体的下端为S极，与电磁铁上端相互排斥，因此电磁铁上端的磁极为S极，下端的磁极为N极；根据安培定则可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，因此电源的上端为正极，下端为负极；在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极。如图所示： 【点评】此题考查了磁极间的相互作用规律、安培定则、磁感线及其特点，比较简单，属基础题。 27．如图，小磁针静止在通电螺线管右侧，请根据图中磁感线的方向，在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性（“N”或“S”），在电源左边的括号内标出极性（“+”或“﹣”）。 【分析】根据在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，由此判断出螺线管的N极和S极，再根据安培定则判断通电螺线管线圈中的电流方向，进一步分析电源的正、负极，同时结合磁极间的相互作用规律判断小磁针的极性。 【解答】解：根据在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，由此判断出螺线管的左侧是N极，右侧是S极，再根据安培定则可知，电流从通电螺线管的左侧流入，右侧流出，因此电源的左端为“+”极，右端为“﹣”极，同时结合同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引判断小磁针的右侧是S极，见如图所示： 【点评】此题考查了磁极间的相互作用规律、磁感线的特点、安培定则，比较简单，属基础题。 四．实验探究题（共1小题） 28．置于通电螺线管右侧的小磁针静止时，其N极指向如图所示。由此可知，通电螺线管的右端是 　S极　（选填“N极”或“S极”），电流是从 　B　（选填“A”或“B”）端流入螺线管的。 【分析】已知小磁针的磁极，利用磁极间的作用规律，可判断出通电螺线管的磁极，再由安培定则来得出电流方向。 【解答】解：由图可知，小磁针的磁极为：左侧为N极，右侧为S极，根据异名磁极相互吸引，则可知螺线管的磁极为：左侧为N极，右侧为S极，则根据安培定则可知，电流是从B端流入螺线管的。 故答案为：S极；B。 【点评】本题考查了磁极间的相互作用规律以及安培定则的应用，难度不大。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/7/3 14:38:57；用户：组卷16；邮箱：zyb016@xyh.com；学号：41418979 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$