内容正文:
第2节 电生磁
知识点1 电流的磁效应
1.如图所示的实验叫奥斯特实验,比较甲和乙两个实验,可得出的结论是 通电导线周围存在磁场 ;比较甲和丙两个实验,可得出的结论是 通电导线产生的磁场方向与电流方向有关 。
2.(湖北恩施州中考)如图所示,学习奥斯特,探究通电导体周围的磁场。
(1)闭合开关的瞬间,会观察到小磁针 偏转 ;通过改变电池 正负极 的连接,可以改变电路中电流的方向;
(2)此现象说明,电流方向会影响通电导体所产生磁场的 方向 。
知识点2 通电螺线管的磁场
3.(北京中考)在探究通电螺线管外部磁场的方向时,通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示,其中小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。选项图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是( C )
4.(河北石家庄校级二模)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撒满铁屑,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 条形 磁体的磁场相似,在实验中 不可以 (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 电流方向 有关;
(3)若在图乙所示的螺线管旁放一个小磁针,如图乙所示,闭合开关时,小磁针N极将 逆时针 (选填“顺时针”或“逆时针”)旋转。
知识点3 安培定则
5.闭合开关后,甲、乙两个小磁针静止在如图所示的位置,它们的N极分别是( D )
A.a端和b端 B.b端和d端
C.a端和c端 D.b端和c端
6.(河北保定阶段练习)如图所示,闭合开关S1、S2,两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是( A )
A.相斥,A端为N极,B端为N极
B.相斥,A端为S极,B端为S极
C.相吸,A端为S极,B端为N极
D.相吸,A端为N极,B端为S极
对于左螺线管,电流从右端流入,左端流出,根据安培定则可知,该螺线管的左端(A端)为N极,右端为S极;对于右螺线管,电流从右端流入,左端流出,根据安培定则可知,该螺线管的右端(B端)为N极,左端为S极;根据磁极间的相互作用规律可知,两个螺线管相互排斥。故A符合题意,BCD不符合题意。
7.如图,小磁针在通电螺线管的上方静止,图中虚线表示磁感线,由此可知,小磁针的S极在 b 端,电源的正极在 d 端(选填图中字母)。
磁体外部磁感线都是从N极出发,指向S极,所以螺线管的右端为N极、左端为S极;根据安培定则,大拇指指向N极,其余四指弯向电流的方向,可得电流从螺线管右边流入、左边流出,所以电源d端为正极;根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针的a端为N极,b端为S极。
8.(辽宁大连中考)小磁针静止时的指向如图所示,请标出通电螺线管的N极,并在括号中标出电源的“+”“-”极。
如图所示:
9.(山东烟台中考)在如图所示的电路中,根据通电螺线管内部的小磁针静止时的指向可知( A )
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端是通电缧线管的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
10.爱自己、爱设计!小艾设计了如图所示的实验装置,闭合开关,通电螺线管的左端是 N 极,此时在粗糙程度相同的水平桌面上的条形磁体处于静止状态,条形磁体受到水平向 左 的摩擦力。将滑动变阻器滑片向上滑动,条形磁体在桌面上做加速运动过程中,条形磁体受到的滑动摩擦力 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
由图可知,闭合开关,电流从螺线管的右端流入,根据安培定则可知,通电螺线管的左端是N极,右端是S极。因同名磁极相互排斥,则通电螺线管对条形磁体有向右的排斥力作用,条形磁体相对于桌面有向右运动趋势,则条形磁体受到水平向左的摩擦力。条形磁体在桌面上做加速运动过程中,压力和接触面粗糙程度不变,则条形磁体受到的滑动摩擦力不变。
11.(山东德州中考)如图所示,闭合开关后弹簧测力计示数减小,请标出电源右端的极性并在虚线框内的磁感线上画出其方向。
如图所示:
12.小明做“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验。
(1)在硬纸板上均匀撒上铁屑,给螺线管通电后,观察到只有少量铁屑移动;若想使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列,可进行的操作是 轻敲硬纸板 。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 条形 (选填“条形”或“蹄形”)磁体的磁场相似;
(2)图乙中螺线管旁放置一个小磁针,闭合开关,小磁针将 逆 (选填“顺”或“逆”)时针旋转。将电池的正负极对调,观察小磁针的旋转方向,是为了探究通电螺线管外部磁场方向与 电流 方向的关系;
(3)为增强通电螺线管的磁场,可采取的措施有 增大电流的强度或增加线圈的匝数等 (写出一种方法即可)。
13.(科学探究)(山东济南期末)小华和小军在老师办公室看到一个如图甲所示的仪器,用一根铜线和一个有两排孔的平板玻璃制成,铜线依次穿过相邻的孔绕成一个线圈。老师告诉他这是螺线管。于是,在老师的指导下,他和同学们一起把螺线管接入电路,探究其特点。
(1)他们把一个小磁针放在桌面上,小磁针静止时指向南北方向。将螺线管通电后靠近该小磁针,发现小磁针发生 偏转 ,说明通电螺线管周围存在磁场。
(2)接着,小华将细铁屑均匀地撒在玻璃板上,轻轻敲击玻璃板后,细铁屑的排列情况如图乙所示。
①观察发现靠近螺线管两端的地方铁屑分布比较密集,说明螺线管两端磁场比较 强 。
②小华继续仔细观察细铁屑的整体分布情况,发现通电螺线管外部的磁场分布与我们学过的 条形 磁体的磁场分布情况相似。
③随后小军在未通电的螺线管外部放置了八个小磁针,闭合开关,小磁针指向如图丙所示,放入小磁针是为了显示 磁场的方向 。
(3)法国科学家安培认为,通电螺线管的磁场可以看成多个圆形通电线圈的磁场组合。他研究提出了著名的分子电流假说:在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种 环形 电流——分子电流(由原子内部电子的绕核运动形成的),分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
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第2节 电生磁
知识点1 电流的磁效应
1.如图所示的实验叫奥斯特实验,比较甲和乙两个实验,可得出的结论是 ;比较甲和丙两个实验,可得出的结论是 。
2.(湖北恩施州中考)如图所示,学习奥斯特,探究通电导体周围的磁场。
(1)闭合开关的瞬间,会观察到小磁针 ;通过改变电池 的连接,可以改变电路中电流的方向;
(2)此现象说明,电流方向会影响通电导体所产生磁场的 。
知识点2 通电螺线管的磁场
3.(北京中考)在探究通电螺线管外部磁场的方向时,通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示,其中小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。选项图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是( )
4.(河北石家庄校级二模)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撒满铁屑,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,如图乙所示,闭合开关时,小磁针N极将 (选填“顺时针”或“逆时针”)旋转。
知识点3 安培定则
5.闭合开关后,甲、乙两个小磁针静止在如图所示的位置,它们的N极分别是( )
A.a端和b端 B.b端和d端
C.a端和c端 D.b端和c端
6.(河北保定阶段练习)如图所示,闭合开关S1、S2,两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是( )
A.相斥,A端为N极,B端为N极
B.相斥,A端为S极,B端为S极
C.相吸,A端为S极,B端为N极
D.相吸,A端为N极,B端为S极
7.如图,小磁针在通电螺线管的上方静止,图中虚线表示磁感线,由此可知,小磁针的S极在 端,电源的正极在 端(选填图中字母)。
8.(辽宁大连中考)小磁针静止时的指向如图所示,请标出通电螺线管的N极,并在括号中标出电源的“+”“-”极。
9.(山东烟台中考)在如图所示的电路中,根据通电螺线管内部的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端是通电缧线管的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
10.爱自己、爱设计!小艾设计了如图所示的实验装置,闭合开关,通电螺线管的左端是 极,此时在粗糙程度相同的水平桌面上的条形磁体处于静止状态,条形磁体受到水平向 的摩擦力。将滑动变阻器滑片向上滑动,条形磁体在桌面上做加速运动过程中,条形磁体受到的滑动摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
11.(山东德州中考)如图所示,闭合开关后弹簧测力计示数减小,请标出电源右端的极性并在虚线框内的磁感线上画出其方向。
12.小明做“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验。
(1)在硬纸板上均匀撒上铁屑,给螺线管通电后,观察到只有少量铁屑移动;若想使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列,可进行的操作是 。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 (选填“条形”或“蹄形”)磁体的磁场相似;
(2)图乙中螺线管旁放置一个小磁针,闭合开关,小磁针将 (选填“顺”或“逆”)时针旋转。将电池的正负极对调,观察小磁针的旋转方向,是为了探究通电螺线管外部磁场方向与 方向的关系;
(3)为增强通电螺线管的磁场,可采取的措施有 (写出一种方法即可)。
13.(科学探究)(山东济南期末)小华和小军在老师办公室看到一个如图甲所示的仪器,用一根铜线和一个有两排孔的平板玻璃制成,铜线依次穿过相邻的孔绕成一个线圈。老师告诉他这是螺线管。于是,在老师的指导下,他和同学们一起把螺线管接入电路,探究其特点。
(1)他们把一个小磁针放在桌面上,小磁针静止时指向南北方向。将螺线管通电后靠近该小磁针,发现小磁针发生 ,说明通电螺线管周围存在磁场。
(2)接着,小华将细铁屑均匀地撒在玻璃板上,轻轻敲击玻璃板后,细铁屑的排列情况如图乙所示。
①观察发现靠近螺线管两端的地方铁屑分布比较密集,说明螺线管两端磁场比较 。
②小华继续仔细观察细铁屑的整体分布情况,发现通电螺线管外部的磁场分布与我们学过的 磁体的磁场分布情况相似。
③随后小军在未通电的螺线管外部放置了八个小磁针,闭合开关,小磁针指向如图丙所示,放入小磁针是为了显示 。
(3)法国科学家安培认为,通电螺线管的磁场可以看成多个圆形通电线圈的磁场组合。他研究提出了著名的分子电流假说:在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种 电流——分子电流(由原子内部电子的绕核运动形成的),分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
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