内容正文:
20.2电生磁
一、单选题
1.如图所示的“吸引”现象中,与摩擦起电有关的是( )
A.蹄形磁体吸引铁钉
B.条形磁体两端吸引铁屑
C.梳过头的塑料梳子吸引不带电的纸屑
D.电磁铁吸引曲别针
2.如图所示组装探究“电流的磁效应”实验,桌面上有一枚转动灵活的小磁针,当导线与电池触接瞬间小磁针发生偏转,则下列说法不正确的是( )
A.触接前,小磁针静止时是因为受到地磁场的作用指南北
B.小磁针偏转后就静止不动——说明导线只在通电那一瞬间周围存在磁场
C.小磁针发生偏转——说明通电导线对小磁针有力的作用
D.当改变电池+、-极位置触接时,小磁针偏转方向也发生改变——说明通电导线周围磁场方向与电流方向有关
3.在探究通电螺线管周围的磁场分布的实验中,在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管,在板面上均匀撒满铁屑,通电后轻敲玻璃板,铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是( )
A.不同位置的铁屑可以反映该处磁场的方向
B.铁屑有规律地排列,说明通电螺线管周围的磁场分布是有规律的
C.用木屑代替铁屑进行实验,木屑也会有规律地排列
D.如果在P处自由静止的小磁针的右端是N极,则在Q处自由静止的小磁针的右端是S极
4.如图所示的是磁现象的四幅示意图,其中磁感线方向或小磁针静止时南北极的指向正确的是( )
A. B.
C. D.
5.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
6.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
7.如图,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。开关闭合前后,条形磁铁均处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A.闭合开关前,条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
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右的摩擦力
D.闭合开关后,滑片由b向a移动过程中,条形磁铁受到的摩擦力变大
8.如图所示,甲、乙两线圈宽松地套在光滑的玻璃棒上,可以自由移动。当电键S闭合时,两个线圈将会( )
A.静止不动 B.互相吸引 C.互相排斥 D.不能确定
二、填空题
9.如题图所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁针,静止时,小磁针 极指南;当导线与电池触接时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在 ;断开电路,小磁针 (选填“会”或“不会”)回到原来位置。
10.如图所示,闭合开关S后,通电螺线管上端是 (填“N”或“S”)极,将滑动变阻器的滑片从a端向b端移动,弹簧将 (选填“伸长”或“缩短”)。
三、作图题
11.小明将自制电磁小船放在水中,闭合开关后船头(右端)在地磁场的作用下,静止时的位置如图所示。请在图中标出电磁铁右端的磁极,以及图标中的方向。
12.闭合开关,甲、乙两个通电螺线管之间的磁感线如图所示。
(1)画出磁感线的方向;
(2)将通电螺线管乙的电池符号画在虚线框内;
(3)标出小磁针的N极。
13.闭合开关,小磁针静止在螺线管左侧,在图中括号内标出电源“+”或“-”极,并用箭头标出图中磁感线方向。
14.根据图中通电螺线管的一条磁感线,在括号里分别标出静止小磁针的“N”或“S”极和电流表的“+”或“-”接线柱。
四、实验题
15.在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中:
(1)小磁针的作用: 。
(2)在螺线管外部A、B两处放置小磁针,闭合开关,发现A处小磁针发生偏转,而B处小磁针不偏转,试说明B处小磁针不偏转的可能原因:
(3)将电池的正负极对调,重复上述实验,是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与 方向的关系。
(4)观察实验现象后,应立即断开开关,是为了 。
16.小航做“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验。
(1)在固定有螺线管的硬纸板上均匀地撤满铁屑,通电后轻敲纸板,观察铁屑的排列形状如图甲所示,说明通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似,在实验中 (选填“可以”或“不可以”)用铜屑代替铁屑显示磁场分布;
(2)对调乙图中电源的正负极,闭合开关,小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管外部磁场方向与 有关;
(3)若在图乙所示的螺线管旁放一个小磁针,闭合开关时,小磁针N极将 (选填“顺时针”或“逆时针”)旋转。
参考答案
1.C
A.磁铁吸引铁钉是磁现象,故A不符合题意;
B.条形磁体两端吸引铁屑,磁体不同部分磁性强弱不同,故B不符合题意;
C.梳过头的塑料梳子与头发摩擦而带电,带电体能吸引轻小物体。梳过头的塑料梳子能吸引纸屑与摩擦起电有关,故C符合题意;
D.电磁铁吸引曲别针,这是电流的磁效应,故D不符合题意。
2.B
A.地球周围存在磁场,触接前,小磁针静止时是因为受到地磁场的作用指南北,故A正确,不符合题意;
BC.小磁针偏转后就静止不动,说明通电导体周围存在着磁场,且磁场对小磁针有力的作用,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.当改变电池+、-极位置触接时,导线中电流的方向改变,小磁针偏转方向也发生改变,说明通电导线周围磁场方向与电流方向有关,故D正确,不符合题意。
3.B
A.利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体围各点的磁场分布,但不能显示方向,可以利用小磁针来显示,故A错误;
B.闭合开关将螺线管通电,用手轻敲击纸板,观察铁屑的分布;由于通电螺线管周围的铁屑会被磁化,每一个小铁屑都相当于一个小磁针;铁屑受到磁场的作用力而有规律地排列,因此我们用铁屑来显示通电螺线管磁场的分布,故B正确;
C.不可以用木屑代替小铁屑进行实验,因为木屑不能被磁化,故C错误;
D.如果在P处自由静止的小磁针的右端是N极,则左端是通电螺线管的S极,右端是通电螺线管的N极,所以在Q处自由静止的小磁针的右端是N极
4.B
AB.在磁体的外部,磁感线从N极出发回到S极,故A错误,B正确。
C.由图知,电流从螺线管的左端流入、右端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极,根据磁极间的作用,小磁针磁极标反了,故C错误;
D.由图知,条形磁体的右端为S极,左端为N极,由磁极间的相互作用规律知,小磁针静止时,左端应为S极,右端为N极,故D错误。
5.C
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。
6.B
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。
7.D
AC.闭合开关后,电磁铁有磁性,根据安培定则可知,电磁铁的左端是S极、右端是N极,因同名磁极相互排斥,则电磁铁对条形磁铁有向右的排斥力作用,条形磁铁有向右运动趋势,所以条形磁铁受到向左的静摩擦力作用,故AC错误;
B.闭合开关前,虽然电磁铁没有磁性,但是电磁铁中间是有铁芯的,条形磁铁对铁芯是有吸引力作用的,故B错误;
D.闭合开关后,滑片由b向a移动时,电阻变小,电路电流变大,电磁铁磁性变强,电磁铁对条形磁铁有向右的排斥力增强,条形磁铁受到的摩擦力将会变大,故D正确。
8.C
由右手螺旋定则可知,甲右侧为N极;乙的左侧为N极,故两线圈为同名磁极相对,两线圈将相互排斥,将向左右分开一些。故C符合题意,ABD不符合题意。
9. S 磁场 会
[1]地球本身是个磁体,地球周围存在磁场,地磁北极在地理南极附近,根据异名磁极相互吸引的特性,静止时,在地磁场的作用下,小磁针的南极指向地磁北极,即地理南极。
[2]当导线与电池接触时,形成闭合回路,导线中有电流通过,此时,小磁针发生偏转,即小磁针受到磁场力的作用,说明通电导线周围存在磁场。
[3]断开电路,电路中没有电流通过,小磁针在地磁场的作用下会回到原来的位置。
10. N 伸长
[1]当开关S闭合后,由图可知电流由螺线管的下方流入,则由安培定则可知螺线管上端为N极,下端为S极,则螺线管与磁铁的S极是相互吸引的。
[2]将滑动变阻器的滑片从a端向b端移动,滑动变阻器接入电阻变小,则由欧姆定律可知电路中电流变大,则螺线管的磁性增强,故对磁铁的作用力则增强,吸引力增强,故磁铁应下移,即弹簧长度应伸长。
11.
根据安培定则,右手握住螺线管,大拇指所指的左端是通电螺线管的N极,右端是S极,所以船头在地磁场的作用下,最终会指向南方。作图如下
12.(1) ;
(2) ;
(3)
(1)根据安培定则,甲螺线管的左端是S极,右端是N极,甲、乙两个螺线管之间是异名磁极间的磁场,磁感线的方向从N极指向S极,如图所示
(2)由(1)可知,图乙的左端是S极,根据安培定则可知,图乙中电池的左端是电源的正极,右端是电源的负极,如图所示
(3)根据小磁针静止时N极所指的方向总是和该点的磁场方向一致,可知:小磁针的N极如图所示
13.
由图可知,小磁针右侧为N极,根据异名磁极相互吸引,则螺线管左侧对应为S极,根据安培定则可知,电流从右侧流入螺线管,则电源右侧为正极;在螺线管的外部,磁感线由N极出发回到S极,据此画出磁感线方向,如图所示:
14.
在外部磁感线由N极指向S极,则可知通电螺线管左侧为N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针右侧为S极,再根据安培定则可知,电流从左侧流入,右侧流出,则电流表上端为正接线柱,作图如下
15. 检验磁场的存在 小磁针N极的指向与磁场方向相同 电流 保护电路,防止螺线管温度过高
(1)[1]通电时螺线管周围存在磁场,小磁针在磁场中受到力的作用会发生偏转,所以小磁针能显示磁场的存在;当电流方向改变时,产生的磁场方向也改变,所以小磁针的偏转方向也改变,因此利用小磁针还可以判断磁场的方向。
(2)[2]在螺线管外部A、B两处放置小磁针,闭合开关,发现A处小磁针发生偏转,A处的小磁针会指示磁场的方向;B处小磁针不偏转,可能原因是小磁针N极的指向与磁场方向相同。
(3)[3]将电池的正负极对调,此时螺线管中电流的方向发生变化,磁场的方向发生变化,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。
(4)[4]螺线管是由导线绕成的,其电阻较小,根据欧姆定律可知,通过螺线管的电流较大,产生的热量较多,为了保护电路,观察实验现象后,应立即断开开关。
16. 条形 不可以 电流方向
逆时针
(1)[1]根据铁屑的排列形状可知,通电螺线管周围的铁屑分布与条形磁体类似,所以通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
[2]铜是非磁性物质,所以在实验中不可以用铜屑代替铁屑显示磁场分布。
(2)[3]对调乙图中电源的正负极,闭合开关,螺线管中的电流方向改变,小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关。
(3)[4]根据安培定则可知,图乙中通电螺线管的左侧为S极,右侧为N极,由于同名磁极互相排斥,因此小磁针N极将逆时针旋转。
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