内容正文:
第2节 电生磁
第二十章 电与磁
基础夯实
电流的磁效应
1.(2024山东青岛中考)世界上第一个发现电与磁之间联系的
科学家是( )
A.安培 B.奥斯特 C.焦耳 D.法拉第
B
解析 1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流周围存在磁场,
是世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家,故选B。
2.【新课标·科学探究】(2025北京昌平期末)某同学利用如图
甲所示装置进行如下实验:断开开关,小磁针的指向如图甲所
示;闭合开关,小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示;只改变电
流方向,再次进行实验,小磁针的偏转情况如图丙中箭头所
示。下列结论合理的是( )
D
A.由甲、乙两图可得,不管是否通电,导线周围都能产生磁场
B.由甲、乙两图可得利用磁场可以产生电流
C.由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关
D.由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关
解析 甲中开关断开,电路中没有电流,小磁针的指向不发生
改变;乙中开关闭合,电路中有电流经过,小磁针发生偏转,说明
电流周围存在磁场,故A、B错误。乙、丙两图电流大小相同,
无法得出电流产生磁场的强弱与电流大小有关的结论,故C错
误;乙和丙中,其他因素相同,只有电流方向不同,小磁针的偏转
方向不同,说明电流产生磁场的方向与电流方向有关,故D正
确。故选D。
特别提醒 实验注意事项:(1)实验时要让导线和小磁针均处于南北方向,因为通电前小磁针只受地磁场的作用,静止在南北方向,便于比较通电前后小磁针的偏转情况;(2)给导线通电时间要短,因为实验时为使实验现象更明显采用短路方法获得瞬间较大的电流。
3.(2025河北卢龙期末)在如图所示的电路中,小磁针在螺线管
内部,根据小磁针静止时的指向可知( )
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
C.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
A
通电螺线管的磁场、安培定则
解析 通电螺线管内部的小磁针静止时N极指向左端,螺线管
内部的磁场方向水平向左,即内部的磁场由b指向a,则a端是通
电螺线管的N极,由安培定则可知,螺线管中的电流从左侧流
进,右侧流出,则c端为电源的正极,d端为负极,故A正确。故选A。
4.【新课标·科学探究】(2025北京汇文中学月考)如图,某实验
小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在板面
上均匀地撒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分
布情况如图甲所示。在这里铁屑的作用是_______________
____________________。
(2)实验小组把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁
显示磁场的分布情况
针静止时N极所指方向如图乙所示;断开开关,把电源正负极
对调,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示。则
根据图乙和图丙实验现象可知,实验小组此时所探究的科学
问题是___________________________________________。
(3)实验表明通电螺线管内部_______(选填“存在”或“不
存在”)磁场。
存在
通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关
解析 (1)实验中,铁屑的作用是显示磁场的分布情况;(2)对调
电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所
示,与图乙中相反,说明通电螺线管的极性与电流的方向有关,
探究的是通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关;
(3)实验表明通电螺线管内部存在磁场。
5.如图所示是一个可自由转动的小磁针放在通电螺线管的一
端最终静止时的状态,“N”是小磁针的极性。请在图中画出
绕线(三匝即可),使它和电源形成闭合电路,并标出电源“+”
“-”极。
解析 小磁针的N极向上,由磁极间的相互作用规律可知,通
电螺线管的上端为N极;根据安培定则,大拇指指向螺线管的N
极,弯曲的四指指向就是电流方向,假设电源的上端为“+”
极,则电流从上端流入,螺线管的绕线方式如图甲所示;假设电
源的下端为“+”极,则电流从下端流入,螺线管的绕线方式
如图乙所示。
或
能力提升
6.(2024江西中考,★★☆)如图所示,通电螺线管旁的小磁针分
别静止在图示位置。请科学推断,最终决定通电螺线管极性
的是( )
A.电源正负极的接法 B.螺线管导线的环绕方向
C.小磁针静止时N极的指向 D.螺线管中电流的方向
D
解析 甲、乙和丙、丁都改变电源正负极,线圈绕向不变,电
流方向改变,磁场方向改变;甲、丙和乙、丁电源正负极和绕
向都改变,电流方向不变,磁场方向不变,故最终决定通电螺线
管极性的因素是线圈中电流的方向,故选D。
7.【新课标·物理观念】(★★☆)如图是探究通电螺线管磁场
特点的实验装置。下列操作能改变螺线管两端磁极极性的是
( )
A.移动滑动变阻器滑片 B.对调电源正负极
C.改变螺线管线圈匝数 D.在螺线管中加铁芯
B
解析 移动滑动变阻器的滑片可以改变通电螺线管线圈中的
电流大小,通电螺线管的磁性强弱会改变,但螺线管两端磁极
的极性不会改变,故A不符合题意;对调电源正负极可以改变
通电螺线管线圈中的电流方向,能改变螺线管两端磁极的极
性,故B符合题意;改变螺线管线圈匝数,通电螺线管的磁性强
弱会改变,但螺线管两端磁极的极性不会改变,故C不符合题
意;在螺线管中加铁芯,通电螺线管的磁性增强,但螺线管两端
磁极的极性不会改变,故D不符合题意。故选B。
8.(2024山东淄博中考,★★★)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K1、K2都只能单向开启。当
线圈中的电流从a流向b时( )
C
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.“电动泵”处于送血状态
解析 通电线圈周围有磁场,不存在磁感线,磁场是真实存在
的,磁感线是不存在的,A错误;当线圈中的电流从a流向b时,由
安培定则知,螺线管右端为N极,左端是S极,B错误;由异名磁极
相互吸引可知,活塞将向左运动,C正确;由图可知,活塞向左运
动时,泵内容积变大,则阀门K1关闭,K2打开,此时“电动泵”处
于抽血状态,D错误。故选C。
9.【新特色·国防教育】(2023湖南邵阳中考,★★☆)亮亮同学
在新闻上看到“福建舰”上使用了电磁弹射装置,从网上查
阅了某电磁弹射装置的原理:给线圈提供电流时产生磁场,炮
弹(铁质)被磁化,受到强大的吸引力而加速运动,达到线圈中
间时,迅速断电,炮弹飞出炮口(如图)。当线圈通电时,炮弹头
是______(选填“S”或“N”)极。断电后,炮弹还能继续飞行,
是因为炮弹具有_______。
惯性
S
解析 根据安培定则可知,通电螺线管左边是N极;炮弹(铁质)
被磁化,受到强大的吸引力,根据磁极间的相互作用可知,炮弹
头是S极。断电后,炮管没有了磁性,炮弹不再受到磁场的力的
作用,炮弹能继续飞行,是因为炮弹具有惯性,要保持之前的运
动状态。
10.(2024山东东营中考,★★☆)闭合开关,通电螺线管附近小
磁针的N极指向如图所示,请在图中括号内标出电源的“+”
“-”极。
解析 由图可知,小磁针静止时右端为N极,根据磁极间的相
互作用规律可知通电螺线管左端为S极,右端为N极。根据安
培定则知,电流从螺线管的左端流入,则电源的左端为正极,右
端为负极。
方法归纳 安培定则不但可以由电流方向和线圈绕向判断磁极,也可根据磁极和线圈的绕向判断电流方向。
11.【新课标·科学探究】(2025陕西西安铁一中期末,★★☆)
如图是探究通电直导线周围磁场的实验装置,小磁针放置在
桌面上静止时,将直导线AB沿_______(选填“东西”“南
北”或“任意”)方向放置在小磁针正上方,实验时效果最明
显。当开关闭合时,导线下方的小磁针会发生偏转,说明通电
导线周围存在_______。仅将电源正负极对调,小磁针的偏
转方向发生改变,这表明通电直导线周围磁场的方向与
____________有关。
电流的方向
磁场
南北
解析 小磁针受到地磁场的作用而指南北方向,为了观察到
明显的偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西方向,故应
把直导线AB沿南北方向放置;开关闭合时,小磁针发生偏转,说
明通电导线周围存在磁场;仅将电源正负极对调,小磁针的偏
转方向发生改变,这表明通电直导线周围磁场的方向与电流
的方向有关。
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