内容正文:
第十四章 电与磁
第三节 电流的磁场
基础知识点内容
1.电生磁——最早(1820年)发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。
2.电流的磁效应——奥斯特实验:
对比甲图、乙图,可以说明:通电导线周围有磁场;
对比甲图、丙图,可以说明:电流的磁场的方向跟电流的方向有关。
3.通电螺线管的磁场:
通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极,通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
题型练习
1.在探究通电螺线管的磁场特点时,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。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是( )
A.B.C.D.
2.(多选)某同学研究电流产生的磁场,闭合开关前,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.下列结论中合理的是( )
A.由甲、乙两图可得电流可以产生磁场
B.由甲、乙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关
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
3.如图所示,在电磁铁的正上方用弹簧挂着一根条形磁铁,闭合开关S,待条形磁铁静止后,再将滑片P从b端向a端移动的过程中,会出现的现象是( )
A.电流表示数变大,灯L变亮,弹簧的长度变长
B.电流表示数变大,灯L变亮,弹簧的长度变短
C.电流表示数变小,灯L变暗,弹簧的长度变长
D.电流表示数变小,灯L变暗,弹簧的长度变短
4.把一根螺线管和电源组成如图所示的电路,闭合开关后,下列判断中正确的是( )
A.螺线管的左端是N极
B.在A处自由静止的小磁针的左端是N极
C.在B处自由静止的小磁针的左端是N极
D.在C处自由静止的小磁针的左端是N极
5.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6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
6.关于利用通电直导线和小磁针“探究通电直导线周围是否存在磁场”的实验中,下列说法正确的是( )
A.首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是法拉第
B.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
C.通电直导线周围的磁场方向是由小磁针静止时N极的指向决定的
D.若只改变直导线中的电流大小,小磁针静止时N极的指向一定与原来相反
7.(多选)如图所示是奥斯特实验的示意图,以下关于奥斯特实验的分析正确的是( )
A.小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
B.移去小磁针后,通电导线周围磁场消失
C.通电导线周围的磁场与条形磁体周围磁场分布相似
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向有关
8.(多选)关于电流和磁场,下列说法中正确的是 ( )
A.电荷做定向运动时形成电流 B.电荷运动的方向是它形成电流的方向
C.电荷做定向运动时在它周围产生磁场 D.电流的方向是它周围产生磁场的方向
二.实验填空题
1.通电螺线管的两端相当于磁极,利用小磁针确定通电螺线管的磁极性质。观察到放在通电螺线管右侧的小磁针(黑色一端为N极)沿逆时针方向偏转,如图9所示,可判断通电螺线管的右端为______极(选填“N”或“S”),电源的右端是______极。N
图9
电源
2.小云在探究通电螺线管的磁场特点时,通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示。
(1)如图甲所示,小云将小磁针摆放在通电螺线管周围的不同位置,并观察小磁针的指向,是为了 ;
(2)如图乙所示,小云在通电螺线管周围均匀撒上铁屑,并敲击纸板,使得铁屑能够自由转动,是为了 ;
(3)如图丙所示,小云画出了通电螺线管的一种绕线情况,并标出了电流方向,可知通电螺线管的 (选填“A”或“B”)端是N极。
3.某同学做“探究通电螺线管外部磁场特点”的实验(小磁针深色的一端是N极)。
(1)实验中通电螺线管周围的铁屑分布如图甲所示,观察铁屑的排列情况可知通电螺线管外部磁场跟 磁体的磁场相似;只利用铁屑的排列 判断磁场方向(选填:“能”或“不能”);
(2)在探究通电螺线管外部磁场的方向实验中,在螺线管周围放置一些小磁针,通电后,小磁针的偏转情况如图乙所示,根据 可知此时通电螺线管的左端是 极;由大量相关实验推理可知通电螺线管外部磁场的方向是由螺线管的N极指向S极;
(3)其他条件不变,只改变螺线管中的电流方向,通电螺线管周围各小磁针的偏转情况如图丙所示。由图乙和图丙所示实验可知:通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的 有关。
4.小京利用图所示装置进行实验,其中小磁针静止时N极指向反映通电螺线管外部磁场方向,对调电源正负极改变螺线管中的电流方向。闭合开关S,小磁针静止时N极指向如图甲所示;仅将电源正负极对调后连入电路,小磁针静止时N极指向如图乙所示。小磁针涂黑的一端是N极,依据甲、乙所示的现象,小京探究的问题是:______。
5.小静在螺线管右端附近的不同位置摆放好小磁针,然后闭合开关,观察到小磁针静止时N极的指向如图所示。
(1)根据小静的实验过程和观察到的现象可知,小静探究的问题是___________。
(2)根据图中小磁针静止时的N极指向,在答题纸上标出通电螺线管中的电流方向。( )
6.小新进行“探究通电螺线管外部磁场方向与通电螺线管线圈中电流方向关系”的实验。他操作的主要实验过程如下:
①开关断开,连接如图所示的电路。在螺线管周围的不同位置对称地摆放8个小磁针。观察小磁针静止时N极指向,记录实验现象。
②闭合开关,观察小磁针静止时N极指向,记录实验现象。断开开关。
③调换电源正负极的同时对调导线夹所接螺线管的接线柱。闭合开关,观察小磁针静止时N极指向,记录实验现象。断开开关。
小新发现两次闭合开关后,小磁针静止时N极指向相同,于是他认为“通电螺线管外部磁场方向与通过螺线管线圈中电流方向无关”。
请根据以上叙述回答下列问题:
(1)小新实验过程中存在的问题是:_______。
(2)针对小新实验过程中存在的问题,写出改进措施:_______。
答案:
一.1.C 2.AD 3.C 4.D 5.D 6.B 7.ACD 8.AC
二.1.S 正
2.(1)确定磁场的位置;(2)让铁屑被磁化后有规律的排列起来;(3)A
3.(1)条形;不能;(2异名磁极相互吸引;S;(3)电流方向
4.通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向是否有关
5.①. 通电螺线管周围的磁场方向跟位置有什么关系
②.
6.(1)[1]小新在进行步骤③操作时,既调换电源正负极又对调导线夹所接螺线管的接线柱,实际上通电螺线管中的电流方向并没有改变,那么通电螺线管的磁极也没有改变,小磁针的静止时N极指向自然与原来相同。
(2)[2]要改变通电螺线管中的电流方向,要么只调换电源正负极、要么只对调导线夹所接螺线管的接线柱,二者只能改变其一
1
学科网(北京)股份有限公司
$