20.2 电生磁（考点分层练）-2024-2025学年九年级物理全一册同步分层练习（湖南专用，人教版）

20.2� �电生磁 基础训练 知识点一 电流的磁效应 1．如图是奥斯特实验，观察比较甲、乙两图的现象可知：通电导线周围存在 ；比较甲、丙两图的现象可知： 改变会引起磁场方向改变。 填 2．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，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 （选填“乙”或“丙”）所示方向的偏转。 二、通电螺线管的磁场 3．在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中。 (1)如图所示，在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑通电后 纸板，观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似； (2)将电池的正负极对调重复实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与 方向的关系； (3)若探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系，可以增加 （填器材名称）。 4．在探究通电螺线管外部磁场的实验中，采用了如图甲所示的实验装置。    (1)当闭合开关S后，小磁针 （选填“会”或“不会”）发生偏转，说明通电螺线管与小磁针之间是通过 发生力的作用； (2)如图乙所示把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针静止时 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向； (3)由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布于 （选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场分布相似。 三、安培定则 5．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，c端是电源负极 B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极 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 6．（多选）如图所示，通电螺线管周围放着能自由转动的小磁针a、b、c、d，这四根磁针静止时，N极（黑色端表示N极）指向正确的是（    ） A．小磁针a B．小磁针b C．小磁针c D．小磁针d 7．如图所示，学校物理兴趣小组自制了一个带有电磁铁的木船模型。将它放入水中漂浮，闭合开关，电磁铁由于受到地磁场的作用会使船头指向北，则电流从电磁铁的 （选填“左侧”或“右侧”）流入。 8．如图所示，闭合开关S前，小磁针的N极指向地理的 （选填“南”或“北”）方；闭合开关S时，小磁针的N极向 （选填“左”或“右”）偏转。 9．根据图中小磁针的指向，请标出通电螺线管的极性和电源的正负极。 10．请在图中标出静止的小磁针的N极，螺线管的左端磁极。 11．如图所示，图1是磁悬浮地球仪，闭合开关后，地球仪可以悬浮在空中。图2是其内部结构示意图，请根据图示条形磁体的极性，在图2中标出电磁铁的N极、电源的“+、-”极。    12．如图所示的电路中，请根据小磁针（在通电螺线管内部）静止时的指向标出： ①通电螺线管左端的磁极（用“N”或“S”表示）； ②电源右端的极性（用“+”或“﹣”表示）。 13．将铜丝、铁丝插入菠萝中，便成了水果电池。一根软导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在电池的两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。图中已标出电路中电子定向移动的方向。①标出电池正负极；②画出纸筒A上导线的绕向并形成闭合电路。 14．如图，条形磁体静止在水平桌面上，请在图中画出条形磁体在水平方向上的受力示意图。 能力提升 15．如图甲所示，是科技节上展示的一只“悬浮灯泡”，其内部结构简化如图乙所示：基座电路的电源左端为 极；接通电源后， 由于同名磁极相互 而使灯泡能够悬浮空中，此时向左移动滑片，会使灯泡向 运动。 16．心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环，“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动。阀门都只能单向开启，反向则封闭管路，当线圈中的电流从a流向b时，下列说法正确的是（   ） A．线圈周围有磁场和磁感线 B．线圈左端是N极 C．活塞将向左运动 D．此时“电动泵”处于送血状态 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 20.2� �电生磁 基础训练 知识点一 电流的磁效应 1．如图是奥斯特实验，观察比较甲、乙两图的现象可知：通电导线周围存在 ；比较甲、丙两图的现象可知： 改变会引起磁场方向改变。 填 【答案】 磁场 电流方向 【详解】[1]如图是奥斯特实验，观察比较甲、乙两图的现象，断电时指针位置不变，通电后指针发生偏转，表明导体周围存在磁场，故通电导线周围存在磁场。 [2]比较甲、丙两图的现象，改变电流方向，指针偏转的方向发生改变，改变电流方向会引起磁场方向改变，即磁场方向与电流方向有关。 2．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，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 （选填“乙”或“丙”）所示方向的偏转。 【答案】 电流方向 地磁场 乙 【详解】（1）[1] 根据甲、乙、丙三图可知，通电导线周围存在磁场，且磁场的方向与电流方向有关。 （2）[2] 断开电源后，小磁针静止，N极指向北，恢复到图甲状态，是这是因为小磁针受到了地磁场的作用。 （3）[3] 电子在小磁针上方飞过，因为电子束带负电，所以当电子束从左向右运动时，由于电子的定向移动形成电流，且电流的方向与电子定向移动方向相反，因此电流的方向应从右向左，与图乙相同。 二、通电螺线管的磁场 3．在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中。 (1)如图所示，在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑通电后 纸板，观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似； (2)将电池的正负极对调重复实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与 方向的关系； (3)若探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系，可以增加 （填器材名称）。 【答案】(1) 轻敲 条形 (2)电流 (3)滑动变阻器 【详解】（1）[1][2]在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑通电后轻敲纸板，使得铁屑可以自由转动，观察铁屑的排列情况，可以发现通电螺线管外部磁场与条形磁体外部的磁场相似，都有两个磁极，且都在两端。 （2）将电池的正负极对调重复实验，电流方向改变，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。 （3）要想探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系，则要在其他条件不变的情况下改变电流的大小，可以通过调节滑动变阻器来改变电流的大小。 4．在探究通电螺线管外部磁场的实验中，采用了如图甲所示的实验装置。    (1)当闭合开关S后，小磁针 （选填“会”或“不会”）发生偏转，说明通电螺线管与小磁针之间是通过 发生力的作用； (2)如图乙所示把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针静止时 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向； (3)由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布于 （选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场分布相似。 【答案】(1) 会 磁场 (2)N (3)条形 【详解】（1）[1][2]电源左端为正极，右端为负极，根据安培定则可以判断通电螺丝管右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相吸引，由图可知小磁针会发生逆时针偏转。通电螺线管和小磁针之间的作用是通过磁场发生的。 （2）物理学中规定，自由小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。 （3）条形磁铁外部磁场的分布规律是：将小磁针N极所指的方向规定为磁场方向，则条形磁铁外部磁场的方向是由N极出发，经过一个曲线轨迹，回到S极。由图乙可知，小磁针N极所指的方向即为通电螺线管该点磁场的方向，与条形磁铁的磁场分布相似。 三、安培定则 5．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，c端是电源负极 B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极 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 【答案】B 【详解】由图可知，小磁针的左端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的b端为S极、a端为N极，根据安培定则可知，电流从螺线管的左端流入，所以c端为正极，故ACD错误，B正确。 故选B。 6．（多选）如图所示，通电螺线管周围放着能自由转动的小磁针a、b、c、d，这四根磁针静止时，N极（黑色端表示N极）指向正确的是（    ） A．小磁针a B．小磁针b C．小磁针c D．小磁针d 【答案】BCD 【详解】由题图可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为S极，右端为N极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针a的N极应向右，小磁针b的N极应向左，小磁针c的N极应向右，小磁针d的N极应向左，故A错误，BCD正确。 故选BCD。 7．如图所示，学校物理兴趣小组自制了一个带有电磁铁的木船模型。将它放入水中漂浮，闭合开关，电磁铁由于受到地磁场的作用会使船头指向北，则电流从电磁铁的 （选填“左侧”或“右侧”）流入。 【答案】右侧 【解析】【小题1】由题可知，电磁铁由于受到地磁场的作用会使船头指向北，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近，由异名磁极相互吸引可知，船头是螺线管的N极。根据安培定则可知，闭合开关S，电流从电磁铁的右侧流入。 8．如图所示，闭合开关S前，小磁针的N极指向地理的 （选填“南”或“北”）方；闭合开关S时，小磁针的N极向 （选填“左”或“右”）偏转。 【答案】 北 右 【解析】【小题1】[1]人们规定小磁针自由静止时，指北的一端叫北极，而地理北极在地磁南极附近，所以小磁针自由静止时，小磁针的N极指向地磁场的S极。 [2]读图可知，电源的右侧为正极，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的右端为N极，左端就是S极．根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极将向右偏转。 9．根据图中小磁针的指向，请标出通电螺线管的极性和电源的正负极。 【答案】 【详解】根据异名磁极相互吸引的规律可知，通电螺线管靠近小磁针N极的右端为S极，则通电螺线管的左端为N极；根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流由螺线管的左端流入，即电源的左端为正极，电源右端是负极。如下图所示： 10．请在图中标出静止的小磁针的N极，螺线管的左端磁极。 【答案】 【详解】电流从通电螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极；同名磁极互相排斥，异名磁极相互吸引，因此小磁针的左端为S极，右端为N极。如图所示： 11．如图所示，图1是磁悬浮地球仪，闭合开关后，地球仪可以悬浮在空中。图2是其内部结构示意图，请根据图示条形磁体的极性，在图2中标出电磁铁的N极、电源的“+、-”极。    【答案】   【详解】已知条形磁体的上端为S极，则下端为N极，地球仪就可以悬浮在空中，受到排斥力的作用，根据同名磁极相互排斥可知，电磁铁的下端为S极，上端为N极，磁体周围的磁感线从N极出发，回到S极，根据安培定则可知，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，所以电源的下端为正极，上端为负极，如图所示：    12．如图所示的电路中，请根据小磁针（在通电螺线管内部）静止时的指向标出： ①通电螺线管左端的磁极（用“N”或“S”表示）； ②电源右端的极性（用“+”或“﹣”表示）。 【答案】 【详解】由图可知，小磁针的N极水平向左，说明螺线管内部的磁场方向向左，即螺线管左端为N极，利用螺线管的左端为N极和线圈的绕向，根据安培定则可以确定电流从螺线管的左端流入右端流出，从而可以确定左端为电源的正极，右端为电源的负极，如下图所示： 13．将铜丝、铁丝插入菠萝中，便成了水果电池。一根软导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在电池的两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。图中已标出电路中电子定向移动的方向。①标出电池正负极；②画出纸筒A上导线的绕向并形成闭合电路。 【答案】 【详解】由于正电荷定向移动的方向为电流方向，电子定向移动的方向与电流方向相反，所以电池左端为正极，电池右端为负极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针右端为N极，所以通电螺线管左端为N极，由安培定则可知，螺线管外面的电流方向向上，如下图所示： 14．如图，条形磁体静止在水平桌面上，请在图中画出条形磁体在水平方向上的受力示意图。 【答案】 【详解】闭合开关后，根据安培定则，螺线管右端的磁场为N极，与条形磁铁相互吸引，条形磁铁收到向左的吸引力，由于条形磁体静止在水平桌面上，所以条形磁铁受到向右的静摩擦力，示意图如图所示：    能力提升 15．如图甲所示，是科技节上展示的一只“悬浮灯泡”，其内部结构简化如图乙所示：基座电路的电源左端为 极；接通电源后， 由于同名磁极相互 而使灯泡能够悬浮空中，此时向左移动滑片，会使灯泡向 运动。 【答案】 负 排斥 上 【详解】[1][2]图中上图螺线管的下端为S极，根据同名磁极相互排斥知道，下图通电螺线管上端应为S极，下端为N极，由安培定则知道，电源右端为正极，左端为负极。 [3]向左调节滑动变阻器的滑片，接入电路的电阻减小，由欧姆定律知道，电路电流增大，此时电磁铁磁性增大，灯泡向上运动。 16．心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环，“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动。阀门都只能单向开启，反向则封闭管路，当线圈中的电流从a流向b时，下列说法正确的是（   ） A．线圈周围有磁场和磁感线 B．线圈左端是N极 C．活塞将向左运动 D．此时“电动泵”处于送血状态 【答案】C 【详解】A．通电导线周围存在磁场，磁感线是为了描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在，故A错误； B．电流从a流向b时，根据安培定则可知，线圈右端是N极、左端是S极，故B错误； C．根据“异名磁极相互吸引”可知，活塞将向左运动，故C正确； D．由图可知，活塞向左运动时，泵内容积变大，则阀门关闭、打开，此时“电动泵”处于抽血状态，故D错误。 故选C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$