二、电流的磁场（专项训练）物理新教材苏科版九年级下册

二、电流的磁场 一．奥斯特实验（共5小题） 二．电流周围的磁场及其分布规律（共6小题） 三．（共6小题） 四．（共6小题） 五．（共5小题） 六． （共9小题） 七．（共6小题） 八．（共5小题） 九． 及（共9小题） 一．奥斯特实验（共5小题） 1．历史上首先发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间联系的科学家是（　　） A．奥斯特 B．法拉第 C．安培 D．麦克斯韦 【答案】A 【详解】1820年丹麦科学家奥斯特发现了电流的磁效应，即电流周围存在磁场，揭示了电和磁之间的联系。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（　　） A．该实验说明电流周围存在磁场 B．最早发现该实验现象的科学家是牛顿 C．移去小磁针后通电导线周围不存在磁场 D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变 【答案】A 【详解】A．给直导线通电后，小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，故A正确； B．最早发现该实验现象的科学家是奥斯特，不是牛顿，故B错误； C．给直导线通电后，小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，磁场是客观存在的，移去小磁针后通电导线周围仍然存在磁场，故C错误； D．电流的磁场方向与电流方向有关，所以改变电流方向，小磁针偏转方向改变，故D错误。 故选A。 3．如图所示，使导线与电池触接，电路连通的瞬间小磁针发生偏转，触接这一现象说明通电导线周围存在磁场。若还想探究磁场方向是否跟电流方向有关，接下来的操作是 。通过实验现象得出结论，如果 ，则磁场方向跟电流方向有关。 【答案】 将电源的正负极对调 小磁针的偏转方向与第一次相反 【详解】[1]若还想探究磁场方向是否跟电流方向有关，应改变导线中电流的方向，所以接下来的操作是将电源的正负极对调。 [2]若小磁针的偏转方向与第一次相反，结合第一次实验现象可知磁场方向跟电流方向有关。 4．如图是“探究通电直导线周围的磁场”的实验装置，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针 （平行/垂直），实验效果最明显。若移走小磁针，开关闭合后，通电直导线周围 （存在/不存在）磁场。电磁铁 （是/不是）利用这一原理制成的。 【答案】 平行 存在 是 【详解】[1]在探究通电直导线周围磁场的实验中，将一根直导线架在静止的小磁针正上方时，应使直导线与小磁针平行放置。这样，如果通电直导线周围存在磁场，那么该磁场就会对小磁针产生力的作用，使其发生偏转。实验中，开关闭合后，观察到小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场。 [2]通电导体周围存在磁场，磁场是真实存在的，与是否有小磁针无关，所以若移走小磁针，开关闭合后，通电直导线周围存在磁场。 [3]电磁铁是利用通电导体周围存在磁场这一原理制成的，且磁场与条形磁铁磁场相似。 5．如图甲所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行．接通电路后，观察到小磁针顺时针偏转。 (1)实验中小磁针的作用是 ，这里用到的研究方法是 ； (2)该实验说明通电导线周围存在 ，这种现象称为电流的 效应；此现象最早是由物理学家 发现的； (3)断开电路，小磁针 （选填“会”或“不会”）回到原来位置。小明在其他实验条件不变的情况下，改变通电直导线的电流方向，闭合开关后，小磁针将 （选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“静止不转动”）； (4)图甲中的直导线AB是 （选填“南北”或“东西”）方向放置在小磁针上方的； (5)通电直导线周围磁场分布如图乙所示，它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆，越靠近圆心位置，磁场越 （选填“强”或“弱”）；若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方，小磁针偏转的方向 （选填“会”或“不会”）改变。 【答案】(1) 检验通电导线周围是否存在磁场 转换法 (2) 磁场 磁 奥斯特 (3) 会 逆时针转动 (4)南北 (5) 强 会 【详解】（1）[1][2]实验中运用转换法，通过观察小磁针是否发生偏转来确定通电导线周围是否存在磁场。 （2）[1][2][3]接通电路后，观察到小磁针偏转，说明通电导线周围存在磁场，这种现象称为电流的磁效应，该现象是由物理学家奥斯特发现的。 （3）[1]由于小磁针受地磁场的影响，因此断开电路，小磁针会回到原来的位置。 [2]通电螺线管的磁场与导体中电流的方向有关，因此改变通电直导线的电流方向，闭合开关后，小磁针将逆时针转动。 （4）小磁针受到地磁场的作用而指向南北方向，为了观察到明显的偏转现象，应使通电导体的磁场方向为东西方向，故应使把直导线AB沿南北放 置。 （5）[1]由通电直导线周围磁感线的分布图可知，越靠近圆心位置，磁感线越密集，磁场越强。 [2]若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方，由于磁场方向发生改变，因此小磁针偏转的方向会改变。 二．电流周围的磁场及其分布规律（共4小题） 6．如图所示，把一根直导线平行地拉到静止小磁针的上方，当通有如图所示方向的电流时，小磁针N极垂直纸面向里偏转。关于此实验下列说法不正确的是（　　） A．实验中的直导线一定是按南北方向放置 B．把小磁针拿走，通电导线周围的磁场将消失 C．小磁针对导线一定有力的作用 D．把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，小磁针N极偏转方向改变 【答案】B 【详解】A．因为地磁场的方向为南北方向，所以小磁针的方向静止时指向南北，在证明电流周围存在磁场，不受地磁场的干扰，应将导线水平南北放置，故A正确，不符合题意； B．通电导线周围的磁场是客观存在的，把小磁针拿走，通电导线周围的磁场不会消失，故B错误，符合题意； C．物体间力的作用是相互的，小磁针受力发生偏转，则小磁针对导线一定有力的作用，故C正确，不符合题意； D．把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，磁场方向会发生变化，小磁针N极偏转方向也会随之变化，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．关于如图所示的奥斯特实验，以下结论正确的是（　　） ①该实验证明了地球周围存在磁场 ②该实验证明了磁极间的相互作用规律 ③甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场 ④甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关 A．②③ B．①③ C．②④ D．③④ 【答案】D 【详解】小磁针在磁场中受磁场力的作用而偏转。甲图导线中有电流，小磁针偏转；乙图导线中无电流，小磁针不偏转；比较甲、乙两图说明通电导体周围存在磁场。甲、丙两图导线电流方向不同，小磁针偏转方向不同，说明小磁针受力方向不同，磁场方向不同，比较甲、丙两图说明通电导体产生的磁场方向与电流方向有关，则③④正确，故ABC错误，D正确。 故选D。 8．当小磁针自由静止时，它的极总是指向 （选填“南”或“北”）方，这是因为小磁针受到 的作用。如图甲所示，当给导线通电时，其下方的小磁针的N极向纸内偏转；如图乙所示，如果大量电子沿着水平方向由左向右飞过小磁针正上方，则小磁针的极将向纸 （选填“内”或“外”）偏转。 【答案】 北 地磁场 外 【详解】[1][2]地球本身是一个巨大的磁体，周围存在着地磁场。地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近。 根据磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当小磁针自由静止时，它的N极总是指向北方，这是因为小磁针受到地磁场的作用。 [3]N极向纸内偏转，说明通电导线周围存在磁场，如图乙所示，如果大量电子沿着水平方向由左向右飞过小磁针正上方，电流方向为从右向左，与图甲的电流流动方向相反，则小磁针旋转方向与图甲相反，N极向纸外。 9．在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中，将小磁针放在螺线管周围不同位置，闭合开关前，观察到所有的小磁针都指向南北，这是由于小磁针受到了 的作用；闭合开关，小磁针偏转情况如图所示，发现改变螺线管中电流的方向后，小磁针的偏转方向也发生改变，可以得到的结论是 。 【答案】 地磁场 通电螺线管产生的外部磁场方向跟电流的方向有关 【详解】[1]闭合开关前，小磁针受到了地磁场的作用，静止时小磁针都指向南北方向。 [2]改变螺线管中电流的方向后小磁针的偏转方向也发生改变，说明电流方向改变后，螺线管周围的磁场方向也随之改变，故可以得到的结论是通电螺线管外部磁场方向与电流的方向有关。 三．（共6小题） 10．某同学用如图的装置探究通电螺线管外部的磁场分布，在螺线管的两端各放一个小磁针（涂黑的一端为N极），并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后轻敲纸板，铁屑的排列情况和小磁针的指向如图所示。关于通电螺线管的磁场，下列说法错误的是（　　） A．利用这些铁屑的排列可以显示通电螺线管磁场的分布情况 B．利用小磁针的指向可以判断通电螺线管的左端为S极 C．若改变螺线管中的电流方向，则小磁针的指向改变，铁屑的分布情况改变 D．从实验中可得出：通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围的磁场相似 【答案】C 【详解】A．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A正确，不符合题意； B．根据磁极间的相互作用，由小磁针的指向可判断通电螺线管的左端为S极，故B正确，不符合题意； C．通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关，如果改变螺线管中的电流方向，小磁针指向发生改变，但磁场分布不变，铁屑的分布情况不变，故C错误，符合题意； D．由图可看出，通电螺线管外部的磁场两端强，中间弱，与条形磁体的磁场相似，故D正确，不符合题意。 故选C。 11．在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管A端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（　　） A．磁感线是磁体周围真实存在的曲线，总是从N极出发，回到S极 B．闭合开关时，小磁针逆时针转动 C．滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强 D．通电螺线管外C点的磁场方向向右 【答案】D 【详解】A．磁感线是人们为了形象地描绘磁场而假想出来的一系列的闭合曲线，在磁铁的外部由N极指向S极，内部由S极指向N极，故A错误； B．闭合开关时，螺线管外部的电流方向向上，依据右手螺旋定则可知，螺线管A端相当于条形磁铁的N极，又根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则小磁针顺时针转动，故B错误； C．滑动变阻器的滑片P向b移动，使变阻器的阻值变大，电路中的电流变小，磁场减弱，故C错误； D．通电后，螺线管的A端相当于N极，则螺线管中点正上方C点的磁场方向水平向右，故D正确。 故选D。 12．在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，把铁屑均匀撒满到装有螺线管的硬纸板上，通电后铁屑分布无明显变化，这时 纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状；可见，通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似；螺旋管左端为 极。 【答案】 轻敲 条形 S 【详解】[1]在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑会被磁化，但由于其与纸板的摩擦力太大，不能自己运动，因此实验中可以轻敲纸板减小铁屑与纸板的摩擦，使铁屑在磁场的作用力下有规律地排列。 [2]由图中铁屑排列形状可知，通电螺线管外部磁场与条形磁体相似。 [3]磁体周围存在磁场，磁场是有方向的。在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向 ，由图中磁场方向可判断螺旋管左端为S极。 13．小明将许多小磁针放在螺线管周围，闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示，实验表明通电螺线管外部的磁场和 磁体的磁场一样：根据其小磁针指向可知电源的 端为电源正极（选填“A”或“B”）。    【答案】 条形 A 【详解】[1]由图可看出，通电螺线管周围的小磁针指向与条形磁铁周围的小磁针指向相似，可知通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 [2]磁场对放入其中的磁体产生磁力作用，小磁针静止时N极指向跟该点的磁场方向相同，可以判断通电螺线管周围的磁感线从左端出发回到右端，可以判断通电螺线管的左端是N极，右端是S极，根据安培定则可以判断电流从通电螺线管的左端进入，从右端流出，可以判断电源A端是正极，B端是负极。 14．某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。      (1)在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的 极，说明地球周围存在磁场。 (2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正负极，小磁针静止时N极指向与图乙中小磁针N极指向相反（如图丙），说明通电螺线管的极性与 的方向有关。 (3)实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施： （写出一种方法即可）。 【答案】(1)北 (2)电流方向 (3)见解析 【详解】（1）小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，地球外部磁场的方向为从地磁的北极出来回到地磁的南极，故小磁针静止时N极指向地磁的南极即地理的北极，说明地球周围存在磁场。 （2）对调电源正负极，电路中电流方向改变，小磁针静止时N极所指方向也改变，说明通电螺线管的磁极与电流的方向有关。 （3）通电螺线管周围磁场的强弱和电流大小有关，电流越大，磁场越强。可以调节滑动变阻器接入电路的阻值，增大螺线管中的电流从而增强磁场，或者增大电源电压。 15．小明同学设计了如图甲所示的装置来探究通电螺线管周围的磁场。 （1）组装好器材，闭合开关，发现竖直悬挂的小铁球向右运动，是因为小铁球受到 的作用，该现象说明通电螺线管周围存在 ；若将小铁球换成大小相同的铝球，铝球将 （选填“向右运动”“向左运动”或“静止”）； （2）去掉小铁球，将小磁针放在螺线管周围不同位置，放小磁针的目的是确定通电螺线管周围磁场的 ； （3）闭合开关后，小磁针静止时的情景如图乙所示，由此可知通电螺线管周围的磁场和 磁体的磁场相似，小磁针涂黑的一端应是 极； （4）闭合开关后，小磁针静止时的情景如图乙所示，向左移动滑动变阻器的滑片，各小磁针的指向 （选填“变化”、“不变”或“有的变化，有的不变”）。 【答案】 磁力 磁场 静止 方向 条形 N 不变 【详解】（1）[1][2][3]组装好器材，闭合开关，通电螺线管有电流通过产生磁场力，发现竖直悬挂的小铁球受到磁场力的作用向右运动，该现象说明通电螺线管周围存在磁场；若将小铁球换成大小相同的铝球，铝球不会被磁化，所以将静止。 （2）[4]去掉小铁球，将小磁针放在螺线管周围不同位置，由于小磁针可以标注磁极方向，所以可以确定通电螺线管周围磁场的方向。 （3）[5][6]闭合开关后，小磁针静止时的情景如图乙所示，根据磁感线的方向可知通电螺线管周围的磁场和条形磁体的磁场相似；由右手螺旋法则可判断螺线管右端为N极，根据异名磁极相互吸引可知小磁针涂黑的一端应是N极。 （4）[7]如图乙所示，向左移动滑动变阻器的滑片，电阻变小，则电路的电流变大，通电螺线管周围的磁场方向与电流大小无关，所以各小磁针的指向不变。 四．（共8小题） 16．如图所示，螺线管内放一枚小磁针，当开关S闭合后，小磁针的北极指向将（　　） A．不动 B．向外转90° C．向里转90° D．旋转180° 【答案】A 【详解】根据安培定则可知，当开关S闭合后，通电螺线管左侧是南极，右侧是北极，在通电螺线管的内部，磁感线的方向是从南极到北极，图中小磁针的北极指向与通电螺线管内部的磁感线的方向相同，所以小磁针的北极指向不动，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 17．将两个通电螺线管按图示位置放置，A、B为相对的两个磁极，闭合开关S1、S2后，它们之间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（　　） A．a端为电源的负极，B为螺线管S极 B．c端为电源的正极，A为螺线管S极 C．b端为电源的正极，B为螺线管N极 D．d端为电源的正极，A为螺线管N极 【答案】B 【详解】在磁体的外部，磁感线是从磁体的极出发，回到极，由图可知，左边螺线管B磁极为S极；根据安培定则可知，左边螺线管的电流方向是从左端往右，前面流入，则端为电源的正极，端为负极；右边螺线管A磁极为S极；根据安培定则可知，右边螺线管的电流方向是从左端往右，后面流入，则c端为电源的正极，d端为负极。故B正确，ACD错误。 故选B。 18．如图所示，通电螺线管周围放置小磁针，当小磁针静止后，A端为 极。 【答案】N 【详解】根据安培定则（右手螺旋定则），用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，那么大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。由图可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，所以螺线管的左端为 N 极。 因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针静止时，其左端会与螺线管的右端（S极）相互吸引，所以小磁针的 A 端为 N（北）极。 19．安培定则：用 手握螺线管，让四指弯向螺线管中 的方向，则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的 极。如图所示。 【答案】 右 电流 N 【详解】[1][2][3]安培定则为判断通电螺线管磁极的定则，其内容为：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。 20．如图所示，根据小磁针静止时N极的指向，标出电源的正极和磁感线的方向。 【答案】 【详解】图示中，小磁针静止时，N极在右端，据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；根据磁感线由N极出来，回到S极，可标出磁感线的方向。据安培定则知，通电螺线管的电流由右端流入，左端流出，所以电源的右端为正极。作图如下： 21．请标出图中通电螺线管的N、S极以及所接电源的正极。 【答案】 【详解】小磁针的 N 极向右偏转，根据磁极间的相互作用（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引），可知通电螺线管的左端为 S 极，右端为 N 极。 再根据安培定则知，大拇指指向螺线管的 N 极（右端），则四指弯曲的方向为电流方向，所以电流从螺线管的右端流入，左端流出。 因此，电源的右端为正极，左端为负极。如图所示： 22．请标出图中通电螺线管的北极和小磁针的北极。 【答案】见解析 【详解】电流从螺线管的下端进入、上端流出，根据安培定则知，螺线管的下端的N极、上端是S极；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针的下端是S极、上端是N极，如图所示： 23．如图所示，请根据小磁针静止时N极的指向，在括号里标出通电螺线管和电源的极性。 【答案】 【详解】如图乙所示，小磁针的左端是N极，由同名磁极相排斥可知，螺线管的右端为S极、左端是N极；螺母管的左端是N极，根据螺线管的绕线方式，利用安培定则可判断出通电螺线管上的电流方向向上，因此电源的右端是正极，左端是负极。如图所示： 五．（共7小题） 24．如图，将小磁针（N极涂黑）放置在通电螺线管产生的磁场中，小磁针静止时指向正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】ABD．图中左边通电螺线管的右端为N极，右边通电螺线管的左端为S极，小磁针静止时，应该是N极指向右侧，S极指向左侧，故AB错误，D正确； C．图中右边通电螺线管的左端为N极，左边通电螺线管的右端为N极，小磁针静止时，应该是S极指向上方，N极指向下方，故C错误； 故选D。 25．如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，当电路中滑动变阻器的滑片向左移动时，条形磁铁仍保持静止，在此过程中条形磁铁受到的摩擦力是（　　） A．方向向左，逐渐增大 B．方向向右，逐渐增大 C．方向向左，逐渐减小 D．方向向右，逐渐减小 【答案】B 【详解】由安培定则可知，螺线管左侧为N极；因同名磁极相互排斥，故条形磁铁所受磁场力向左；因条形磁铁处于平衡状态，条形磁铁所受摩擦力应与磁场力是一对平衡力，大小相等，方向相反，故摩擦力的方向水平向右；当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻变小，由欧姆定律得螺线管内的电流增大，则可知螺线管的磁性增强，条形磁铁所受到的磁场力增强，因条形磁铁仍处于平衡状态，所以条形磁铁所受摩擦力也增大。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 26．如图所示，在通电螺线管的左边有一枚小磁针，当图中箭头表示流入螺线管电流的方向，则小磁针的N极将 转动（填“不会”、“顺时针方向”或“逆时针方向”）。 【答案】逆时针方向 【详解】电流从通电螺线管的右后侧流入，从左前侧流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，又因同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此小磁针的N极将逆时针方向转动。 27．据《武经总要》记载，古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼，如图甲，多次将指南鱼轻轻旋转，待静止后，观察到鱼尾总是指向南方，则鱼尾为该磁体的 极，再将该指南鱼靠近如图乙所示的电磁铁左端，发现鱼头始终朝向电磁铁，说明电源左端为 极。 【答案】 S 负 【详解】[1]指南鱼静止时鱼尾指向南方，根据磁体的磁极，指向地理南极的为S极，指向地理北极的为N极的特性，鱼尾为该磁体的S极（鱼尾向南方）。 [2]指南鱼靠近电磁铁时鱼头朝向电磁铁，说明电磁铁左端与鱼头（N极）相互吸引。根据异名磁极相吸的原理，电磁铁左端应为S极。由安培定则（右手螺旋定则）判断，通电螺线管外侧电流方向向下，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极，因此电源左端为负极。 28．条形磁铁的端与通电螺线管的左端相对，二者间的磁感线分布如图所示，小磁针处于静止状态。请在图中条形磁铁的端标上磁极的极性，在电源的c端标上电池的正负极。 【答案】 【详解】由于在磁体外部磁感线从磁体的极出来，回到极，所以条形磁铁的端为极，端为极； 由同名磁极相互排斥可知为通电螺线管的左端极，右端为极，由安培定则可知，大拇指指向通电螺线管的左端极，四指环绕方向为电流方向，电流从通电螺线管的右边流入、左边流出，则电源的端为正极、端为负极，如下图所示： 29．某电磁门锁如图a，图b是该电磁门锁的原理简化图。当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引，请在图b中标出条形磁体的N极。 【答案】 【详解】根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向是螺线管的N极，因此通电螺线管的右端为N极，左端为S极，由题意可知，当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，条形磁体的右端为N极，如图所示： 30．根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状，在图丙标出磁体A的N极、磁感线方向（任选一根标出即可）和电源“+”、“﹣”极。 【答案】 【详解】已知通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为N极方向，可知电流由螺线管的右侧流入，则电源右端为正极，左端为负极。磁体外部的磁感线由N极指向S极，根据图中磁感线的形状可知（呈排斥状），两磁极间一定为同名磁极，故条形磁铁A的左端为S极，右端为N极，并标出一根磁感线的方向，如下图所示： 六． （共4小题） 31．在实践活动中，同学们用一根导线和一枚铁钉制作了一个如图所示的电磁铁。在其周围放一些曲别针，通电后对有关现象分析正确的是（　　） A．铝制的曲别针会被电磁铁吸引 B．电磁铁两端吸引的曲别针比中间吸引的少 C．改变电流方向，可改变电磁铁的磁场方向 D．减少线圈匝数，电磁铁吸引曲别针数量增加 【答案】C 【详解】A．电磁铁具有吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质，而铝不是磁性材料，所以铝制的曲别针不会被电磁铁吸引，故A错误； B．电磁铁的磁场分布与条形磁体相似，两端磁性最强，中间磁性最弱，所以电磁铁两端吸引的曲别针比中间多，故B错误； C．电磁铁的磁场的方向与电流的方向有关，改变电流方向，电磁铁的磁场方向改变，故C正确； D．电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，在电流和铁芯相同的情况下，线圈匝数越多，磁性越强，吸引曲别针的数量越多，减少线圈匝数，电磁铁磁性减弱，吸引曲别针数量减少，故D错误。 故选C。 32．在一次物理实验中，某同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（    ） A．电磁铁的B端为N极 B．当滑动变阻器滑动片P向左端移动，电磁铁磁性增强 C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机 D．小磁针静止时，N极水平指向左 【答案】D 【详解】A．由图知道，电流从螺线管的右端流入、左端流出，由安培定则判断，电磁铁的A端是N极，B端是S极，故A错误； B．当滑动变阻器的滑片P向左端移动时，变阻器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，电磁铁的磁性变弱，故B错误； C．该实验表明了电流具有磁效应，利用这一现象所揭示的原理可制成电磁铁，发电机是利用电磁感应原理制成的，故C错误； D．电磁铁的A端是N极，B端是S极，由磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，即N极水平指向左，故D正确。 故选D。 33．如图是全自动洗衣机进水阀门的结构示意图，其核心元件是由线圈和铁芯构成的 ，用来控制进水阀门的通断。当线圈通电后，阀孔打开，水流进洗衣机，请你利用所学物理知识解释其中的道理 。 【答案】 电磁铁 见解析 【详解】[1]在物理学中，由线圈和铁芯组成的装置是电磁铁。 [2]当线圈通电后，电磁铁周围形成磁场 ，对衔铁产生一个向上的吸引力 ，从而使得阀孔打开，导致水流进洗衣机 。 34．如图是研究电磁铁磁性的电路，开关S拨到1时，滑动变阻器的滑片向右滑动时，电磁铁的磁性 （填“增强”或“减弱”），将电源的正负极对调，电磁铁的磁极 （选填“会”或“不会”）改变，开关S由1拨到2，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性 （填“增强”或“减弱”）。 【答案】 减弱 会 增强 【详解】[1]电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小以及有无铁芯有关，开关S拨到1时，滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路中电阻变大，电路中电流变小，电磁铁的磁性减弱。 [2]电磁铁的磁极与电流方向有关，将电源的正负极对调，电路中电流方向发生改变，电磁铁的磁极会改变。 [3]电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小以及有无铁芯有关，开关S由1拨到2，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，此时线圈匝数变多，电磁铁的磁性增强。 七．（共6小题） 35．巨磁电阻（）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增强而急剧减小的现象。如图所示是研究巨磁电阻特性原理的示意图，闭合开关、，当滑片P向左滑动时，下列说法正确的是（ ） A．电磁铁的磁性减弱 B．电磁铁的磁极位置会改变 C．巨磁电阻两端的电压变大 D．指示灯亮度变亮 【答案】D 【详解】A．由图可知，闭合开关、后，滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小，由可知，左边电路中的电流变大，此时电磁铁的磁性变强，故A错误； B．电磁铁的磁极与电流的方向有关，与电流的大小无关，电流的方向不变，电磁铁的磁极方向不变，故B错误； C．因巨磁电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小，所以，此时巨磁电阻的阻值会变小，由串联分压可知，巨磁电阻两端的电压变小，故C错误； D．右侧电路中的总电阻变小，由可知电路中的电流变大，指示灯亮度变亮，故D正确。 故选D。 36．如图所示，开关由触点a换接到触点b时，电磁铁的磁性强弱及A端的极性变化情况分别是（两个电源的电压相同）（   ） A．增强，由S极变为N极 B．增强，由N极变为S极 C．减弱，由N极变为S极 D．减弱，由S极变为N极 【答案】D 【详解】开关接a时，只有螺线管接入电路；接b时，电阻R与螺线管串联，电路总电阻增大，电流减小。根据 “电流越小，电磁铁磁性越弱”，所以磁性减弱。开关接a时，用安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向 N 极），可判断A端为S极；接b时，电流方向改变，再次用安培定则， A 端变为 N 极。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选 D。 37．如图所示，一个空心小铁球放在盛水的烧杯中，将烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球始终漂浮在水面上，下列说法正确的是（    ） A．此时B端为电磁铁的S极 B．小铁球漂浮，受到的重力和浮力是一对平衡力 C．滑片P向左滑动，小铁球所受浮力不变 D．滑片P向右滑动，容器底部受到水的压强变小 【答案】D 【详解】A．开关S闭合后，电流由A流向B，则由安培定则可知螺线管的A端为S极，B端为N极，故A错误； B．开关S闭合后，螺线管具有磁性，小铁球仍静止在水面上时受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、电磁铁竖直向下的吸引力的作用，则重力和浮力的大小不相等，所以这两个力不是一对平衡力，故B错误； C．当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，由可知，电路中电流增大，则螺线管的磁性增强，小铁球所受吸引力增大，浸入水中的体积增大，根据可知，浮力变大，故C错误； D．滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电阻增大，由可知，电路中电流减小，则螺线管中的磁性减弱，小铁球所受吸引力减小；此过程中小铁球受到重力、浮力、电磁铁的吸引力的作用，当小球重新平衡后，向下的吸引力与重力之和应等于向上的浮力，因吸引力减小，所以铁球所受浮力也将减小，排开的水的体积减小，液面下降，根据可知，容器底部受到的压强变小，故D正确。 故选D。 38．如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，“电源1”的两极分别与金属丝和水银相连。闭合开关S后，当温度达到 时，发热电阻就停止加热。当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为S极，则“电源1”的 端为正极。为增强电磁铁的磁性，可以增大 （选填“电源1”或“电源2”）的电压。 【答案】 90 左 电源1 【详解】[1]当温度升高到金属丝下端对应的时，水银会和金属丝接触，让控制电路形成通路，电磁铁产生磁性，吸下衔铁，发热电阻所在的工作电路会断开，进而停止加热。 [2]电磁铁左端是S极，右端即为N极。依据安培定则可知，可判断出电流是从电磁铁线圈的左端流入，故控制电路中的电流从“电源1”的左端流出，经过温度计、电磁铁，回到“电源1”的右端，故“电源1”的左端是正极。 [3]电磁铁的磁性强弱与通过它的电流大小相关，“电源1”连接的控制电路包含电磁铁，提高“电源1”的电压，可增大通过电磁铁的电流，进而增强其磁性。故此处应填电源1。 39．某小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，是定值电阻，是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小。闭合开关后，则： (1)电磁铁的上端是它的 （选填“N”或“S”）极； (2)当光线变暗时，电流表的示数 （选填“减小”或“增大”），电磁铁的磁性 （选填“减弱”或“增强”）； (3)路灯的工作电路中，触点 （选填“a”或“b”）应该与火线连接。 【答案】(1)N (2) 减小 减弱 (3)a 【详解】（1）电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极。 （2）[1]由图可知：当开关闭合，控制电路中，电磁铁、电阻与光敏电阻是串联，电流表测量控制电路的电流，由于光敏电阻的阻值大小随光照强度的增大而减小，所以，当光线变暗时，光敏电阻的电阻变大，控制电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，电流表的示数变小。 [2]电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，对衔铁的吸引力减小，在右边弹簧的拉力作用下，触点向下运动，开关闭合。 （3）根据安全用电的要求，开关应串联在火线与用电器之间，断开开关时断开火线，电磁继电器相当于开关，故路灯的工作电路中触点a应该与火线连接。 八．（共6小题） 40．物理兴趣小组在老师的指导下设计了如图所示的天然气泄漏报警电路，电源电压恒定不变，为可调电阻，为气敏电阻，其阻值随天然气浓度的增大而减小。天然气无泄漏时指示灯发光；天然气泄漏时，蜂鸣器报警。下列判断正确的是（   ） A．当蜂鸣器报警时，灯泡同时发光 B．若控制电路电压降低，报警浓度将减小 C．若要调低报警浓度，可调大的阻值 D．天然气浓度增大，电磁铁磁性将增强 【答案】D 【详解】A．天然气泄漏时，蜂鸣器报警，说明电磁继电器的衔铁被吸下，此时工作电路中蜂鸣器接通，灯泡L所在的支路断开，因此灯泡L不发光。故A错误； B．控制电路电压降低时，若要使电磁铁产生足够磁性吸下衔铁（报警），根据欧姆定律，需要更大的电流才能达到吸合阈值。而气敏电阻 的阻值随天然气浓度增大而减小，因此只有当天然气浓度更大时，才能在较低电压下达到所需电流，即报警浓度将增大。故B错误； C．若要调低报警浓度（即天然气浓度较小时就报警），需让气敏电阻R2在阻值较大时，控制电路就能达到吸合电流。根据欧姆定律，可调电阻R1应减小阻值（使总电阻减小，电流易达到阈值），而非调大。故C错误； D．天然气浓度增大时，气敏电阻R2的阻值减小，控制电路的总电阻减小。根据欧姆定律，电源电压恒定，总电阻减小则电流增大。电磁铁的磁性与电流大小有关，电流越大磁性越强，因此电磁铁磁性将增强。故D正确； 故选D。 41．如图甲所示，张家界电梯是世界上最高的室外电梯。如图乙为某电梯自动报警装置工作原理图，控制电路电源电压为12V，为定值电阻，阻值为为压敏电阻，其阻值大小随压力F的变化关系如图丙所示。闭合开关和，当电磁铁线圈中的电流为时，衔铁被吸下，电铃报警。若线圈的电阻和电梯底架的质量均忽略不计，闭合开关、，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的上端为N极 B．当电铃未响起时，控制电路的总功率大于 C．电梯载重超过7500N时电铃报警 D．若控制电路电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，应将的阻值减小 【答案】D 【详解】A．依据安培定则，右手握住电磁铁，四指指向电流方向，大拇指指向N极，由图乙电流从电磁铁下方流入，所以下端是N极，上端是S极，故A错误； B．由题可知，报警时控制电路电流，电源电压，根据可得，报警状态功率 因此当电铃未响起时，控制电路的总功率应小于，故B错误； C．由题可知，电流报警，由欧姆定律可得，总电阻 则压敏电阻 结合图丙，对应压力是10000N，即载重超7500N小于10000N时，电流未超，电铃不报警，故C错误； D．要保证电梯最大载重不变，即通过控制电路的电流不变，控制电路电源电压降低，根据欧姆定律可知，需减小电路总电阻，根据串联电路电阻规律可知，需减小R1的阻值，故D正确。 故选D。 42．如图是某道路限载报警器的工作原理图。控制电路电源电压为6V，a、b处分别接入指示灯和电铃，R1是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，控制电路中电流等于或超过60mA，报警电铃响；当车的质量没有超过限载质量时，指示灯亮。根据不同的路面可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（   ） A．a处应该接入电铃，b处接入指示灯 B．力敏电阻R1的阻值随压力的增大而增大 C．若要降低设定的限载质量，应将滑片P向右移动 D．用久后，电源电压U1会降低，导致报警时车的质量低于设定的限载质量 【答案】C 【详解】AB．如图所示，闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，控制电路中电流等于或超过60mA，即车重越大，电流越大，力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小，电磁铁磁性增强，将衔铁吸下，此时报警电铃响，而当车的质量没有超过限载质量时，指示灯亮，因此a处应该接入指示灯，b处接入电铃，故AB错误； C．若要降低设定的限载质量，即力敏电阻所受压力变小，力敏电阻阻值更大，报警电流还是为60mA，即总电阻保持不变，因此应将滑动变阻器接入阻值调小，应将滑片P向右移动，故C正确； D．用久后，电源电压U1会降低，电路中电流会减小，要达到报警电流60mA，总电阻减小，而滑动变阻器接入阻值不变，则敏电阻接入阻值减小，力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小，即车对力敏电阻压力更大，导致报警时车的质量高于设定的限载质量，故D错误。 故选C。 43．法国和德国两位科学家由于发现巨磁电阻（GMR）效应，获得了2007年诺贝尔物理学奖。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。闭合S1，图中电磁铁左端为 极（填“N”“S”），再闭合S2并使滑片P向左滑动，此时电磁铁的磁性 （填“增强”“减弱”或“不变”），观察到指示灯亮度增大，说明巨磁电阻的阻值 （填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 N 增强 减小 【详解】[1]由图可知，电流从电磁铁的右侧流入，左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极。 [2]闭合S2并使滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，所以电磁铁的磁性增强。 [3]指示灯的亮度明显变亮，表明右边电路中的电流增大，由欧姆定律可知，电路中GMR的阻值减小。 44．电磁继电器 (1)实质：继电器是利用一个回路中的 控制另一个回路通断的装置。 (2)工作原理：利用 电压、 电流电路的通断，来间接地控制 电压、 电流电路的通断。 【答案】(1)电流 (2) 低 弱 高 强 【详解】（1）电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，它的工作原理是电流的磁效应；也可以说继电器是利用一个回路中的电流控制另一个回路通断的装置。 （2）[1][2][3][4]电磁继电器相当于一个开关，可以利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的通断。 45．如图乙是某仓库的高温报警电路，当仓库内的温度过高时会使开关S闭合，此时电路中的 （选填“a”或“b”）灯亮，且电磁铁工作时，其上端为 （选填“N”或“S”）极。 【答案】 b N 【详解】[1]当仓库内的温度过高时会使开关S闭合，此时电磁铁电路接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸下，动触点与下方的静触点接通，此时b灯所在的电路接通，b灯亮；而a灯所在的电路断开，a灯不亮。 [2]由图可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，则大拇指所指的上端为N极，电磁铁的下端为S极。 九． 及（共8小题） 46．党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，组织科技创新大赛，小明在比赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示。当水位达到金属块A时（一般的水都能导电），则（　　）    A．两灯都亮 B．两灯都不亮 C．只有绿灯亮 D．只有红灯亮 【答案】D 【详解】图中所示的水位自动报警器工作原理：当水位到达A时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，电磁铁有磁性，电磁铁向下吸引衔铁，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮。 故选D。 47．如图是物理兴趣小组设计的“温度自动报警器”的电路图，图中金属丝下端与95℃刻度线对齐。下列说法正确的是（    ） A．图中的A是电磁铁，通电后电磁铁的上方是S极 B．控制电路电源的正、负极对调后不会影响自动报警器工作 C．该液体温度计使用水银的主要原因是水银的密度很大 D．如果要降低报警温度，需要将金属丝往上提 【答案】B 【详解】A．图中的A是电磁铁，根据电流的方向，利用安培定则判断出通电后电磁铁的上方是N极，故A错误； B．报警器中的控制电路的电源的正负极对调后会影响电磁铁的极性，不会影响自动报警器工作，故B正确； C．液体温度计使用水银的主要原因是水银导电和热胀冷缩的性质，故C错误； D．若报警温度将降低，报警的温度会降于95摄氏度，上端的金属丝需要向下移，故D错误。 故选B 。 48．每个电梯在设计和制造时，都会明确标注其最大载重限制。电梯超载时，自动报警系统的电铃就会响起，电梯无法启动。报警系统的工作原理如图所示，R1是保护电阻，R2是压敏电阻。下列判断正确的是（　　） A．压敏电阻R2的阻值随压力的增大而增大 B．电梯的自动报警电铃应接在CD之间 C．闭合控制电路，通电螺线管的上端为N极 D．增大R1的阻值可以增加电梯的限载质量 【答案】D 【详解】AB．电梯超载时电梯无法启动，电动机断电，报警电铃响，说明电动机与电铃不同时工作，由图可知，自动报警电铃应接在E、F之间，实现超载停机并发出提醒时电铃响，电磁继电器的衔铁被吸合，则电磁铁线圈里的电流应变大，根据欧姆定律可知控制电路的电阻减小，即压敏电阻R2的阻值减小，所以R2的阻值随压力的增大而减小，故AB错误； C．如图所示，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极、上端为S极，故C错误； D．报警时控制电路电流不变，根据欧姆定律可知总电阻不变，当增大R1的阻值，根据串联电路的电阻特点可知压敏电阻R2的阻值变小，因R2的阻值随压力的增大而减小，则R2的阻值随压力变大，即限载质量变大，故D正确。 故选D。 49．2025年新年前夕，全长22.13公里天山胜利隧道全线贯通，它是世界上最长的高速公路隧道。在地下隧道建设中氧气浓度过高或过低易导致安全事故，氧气报警器能监控氧气浓度的变化提前预警。如图是某氧气报警器的原理示意图，电阻R为气敏电阻，当氧气浓度升高时，电阻变大，灯亮报警。闭合开关后，电磁铁上端为 极，当B灯亮时，说明氧气浓度 （选填“过高”或“过低”）。请分析该设计的不足 。 【答案】 N 过低 当氧气浓度过低时，B灯亮，当氧气浓度过高时，A灯亮，无法显示氧气浓度正常 【详解】[1][2][3]闭合开关后，电流由电磁铁的上端流入，下端流出，据安培定则知，电磁铁的上端为N极，下端为S极。当氧气浓度过低时，电阻变小，根据欧姆定律知，控制电路的电流较大，电磁铁的衔铁被吸下，工作电路中的B灯接通，B灯亮。当氧气浓度过高时，电阻变大，根据欧姆定律知，控制电路的电流较小，电磁铁的衔铁被释放，工作电路中的A灯接通，A灯亮；当氧气浓度过低时，B灯亮，当氧气浓度过高时，A灯亮，无法显示氧气浓度正常。 50．某学校为了培养同学们的科学素养，组织科技创新大赛，小明想起看过“某小区因暴雨引起车库积水使车辆被淹”的新闻，在比赛中设计制作了车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水，水面到达 （选填“A”或“B”）处时， （选填“绿灯”或“红灯”）亮，报警。 【答案】 B 红灯 【详解】[1][2]由图可知，当水位没有达到B时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；当水位到达B时电路接通，电磁铁有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮。因此，红灯亮就表示水位过高报警。 51．如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，当温度达到90℃时，报警装置就 （选填“会”或“不会”）响铃，同时 灯亮。 【答案】 会 红 【详解】[1][2]据图可知，该温度自动报警器的原理是：当温度达到90℃时，由于温度计内的液体是导体，这样控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸下，将报警电路接通，电铃响，红灯亮，起到报警作用。 52．请用下图设计一个温度自动报警器，要求正常情况下绿灯亮，当温控箱内温度升到一定温度时，红灯亮（绿灯灭）。 【答案】 【详解】根据题意，将温控箱内温度计与电磁铁、控制电源组成控制电路，将工作电源与两盏灯组成工作电路，其中红灯接下触点，绿灯接上端触点。当温度升到一定温度时，控制电路接通，电磁铁将衔铁吸下，红灯亮。如图所示 53．某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为N极，在水银温度计中封入一段金属丝，当温度低于设定温度时，安全指示灯常亮；当温度达到设定温度时，安全指示灯熄灭，电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性（用“+”或“-”表示）， 并在虚线框内填入电铃（）和指示灯的电路元件符号。        【答案】   【详解】电磁铁上端为N极，由安培定则可知电流从下端流入，电源的右端是负极，左端是正极，当温度低于设定温度时，水银与金属丝断开，电磁铁断电没有磁性，安全指示灯所在电路接通，指示灯亮，上面虚线框是指示灯，当温度达到设定温度时，水银和金属丝连接，电磁铁通电有磁性，把衔铁吸引下来，电铃所在电路接通，电铃发出报警信号，下面虚线框是电铃，如图所示：    2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 二、电流的磁场 一．奥斯特实验（共5小题） 二．电流周围的磁场及其分布规律（共6小题） 三．（共6小题） 四．（共6小题） 五．（共5小题） 六． （共9小题） 七．（共6小题） 八．（共5小题） 九． 及（共9小题） 一．奥斯特实验（共5小题） 1．历史上首先发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间联系的科学家是（　　） A．奥斯特 B．法拉第 C．安培 D．麦克斯韦 2．如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（　　） A．该实验说明电流周围存在磁场 B．最早发现该实验现象的科学家是牛顿 C．移去小磁针后通电导线周围不存在磁场 D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变 3．如图所示，使导线与电池触接，电路连通的瞬间小磁针发生偏转，触接这一现象说明通电导线周围存在磁场。若还想探究磁场方向是否跟电流方向有关，接下来的操作是 。通过实验现象得出结论，如果 ，则磁场方向跟电流方向有关。 4．如图是“探究通电直导线周围的磁场”的实验装置，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针 （平行/垂直），实验效果最明显。若移走小磁针，开关闭合后，通电直导线周围 （存在/不存在）磁场。电磁铁 （是/不是）利用这一原理制成的。 5．如图甲所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行．接通电路后，观察到小磁针顺时针偏转。 (1)实验中小磁针的作用是 ，这里用到的研究方法是 ； (2)该实验说明通电导线周围存在 ，这种现象称为电流的 效应；此现象最早是由物理学家 发现的； (3)断开电路，小磁针 （选填“会”或“不会”）回到原来位置。小明在其他实验条件不变的情况下，改变通电直导线的电流方向，闭合开关后，小磁针将 （选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“静止不转动”）； (4)图甲中的直导线AB是 （选填“南北”或“东西”）方向放置在小磁针上方的； (5)通电直导线周围磁场分布如图乙所示，它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆，越靠近圆心位置，磁场越 （选填“强”或“弱”）；若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方，小磁针偏转的方向 （选填“会”或“不会”）改变。 二．电流周围的磁场及其分布规律（共4小题） 6．如图所示，把一根直导线平行地拉到静止小磁针的上方，当通有如图所示方向的电流时，小磁针N极垂直纸面向里偏转。关于此实验下列说法不正确的是（　　） A．实验中的直导线一定是按南北方向放置 B．把小磁针拿走，通电导线周围的磁场将消失 C．小磁针对导线一定有力的作用 D．把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，小磁针N极偏转方向改变 7．关于如图所示的奥斯特实验，以下结论正确的是（　　） ①该实验证明了地球周围存在磁场 ②该实验证明了磁极间的相互作用规律 ③甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场 ④甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关 A．②③ B．①③ C．②④ D．③④ 8．当小磁针自由静止时，它的极总是指向 （选填“南”或“北”）方，这是因为小磁针受到 的作用。如图甲所示，当给导线通电时，其下方的小磁针的N极向纸内偏转；如图乙所示，如果大量电子沿着水平方向由左向右飞过小磁针正上方，则小磁针的极将向纸 （选填“内”或“外”）偏转。 9．在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中，将小磁针放在螺线管周围不同位置，闭合开关前，观察到所有的小磁针都指向南北，这是由于小磁针受到了 的作用；闭合开关，小磁针偏转情况如图所示，发现改变螺线管中电流的方向后，小磁针的偏转方向也发生改变，可以得到的结论是 。 三．（共6小题） 10．某同学用如图的装置探究通电螺线管外部的磁场分布，在螺线管的两端各放一个小磁针（涂黑的一端为N极），并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后轻敲纸板，铁屑的排列情况和小磁针的指向如图所示。关于通电螺线管的磁场，下列说法错误的是（　　） A．利用这些铁屑的排列可以显示通电螺线管磁场的分布情况 B．利用小磁针的指向可以判断通电螺线管的左端为S极 C．若改变螺线管中的电流方向，则小磁针的指向改变，铁屑的分布情况改变 D．从实验中可得出：通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围的磁场相似 11．在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管A端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（　　） A．磁感线是磁体周围真实存在的曲线，总是从N极出发，回到S极 B．闭合开关时，小磁针逆时针转动 C．滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强 D．通电螺线管外C点的磁场方向向右 12．在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，把铁屑均匀撒满到装有螺线管的硬纸板上，通电后铁屑分布无明显变化，这时 纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状；可见，通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似；螺旋管左端为 极。 13．小明将许多小磁针放在螺线管周围，闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示，实验表明通电螺线管外部的磁场和 磁体的磁场一样：根据其小磁针指向可知电源的 端为电源正极（选填“A”或“B”）。    14．某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。      (1)在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的 极，说明地球周围存在磁场。 (2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正负极，小磁针静止时N极指向与图乙中小磁针N极指向相反（如图丙），说明通电螺线管的极性与 的方向有关。 (3)实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施： （写出一种方法即可）。 15．小明同学设计了如图甲所示的装置来探究通电螺线管周围的磁场。 （1）组装好器材，闭合开关，发现竖直悬挂的小铁球向右运动，是因为小铁球受到 的作用，该现象说明通电螺线管周围存在 ；若将小铁球换成大小相同的铝球，铝球将 （选填“向右运动”“向左运动”或“静止”）； （2）去掉小铁球，将小磁针放在螺线管周围不同位置，放小磁针的目的是确定通电螺线管周围磁场的 ； （3）闭合开关后，小磁针静止时的情景如图乙所示，由此可知通电螺线管周围的磁场和 磁体的磁场相似，小磁针涂黑的一端应是 极； （4）闭合开关后，小磁针静止时的情景如图乙所示，向左移动滑动变阻器的滑片，各小磁针的指向 （选填“变化”、“不变”或“有的变化，有的不变”）。 四．（共8小题） 16．如图所示，螺线管内放一枚小磁针，当开关S闭合后，小磁针的北极指向将（　　） A．不动 B．向外转90° C．向里转90° D．旋转180° 17．将两个通电螺线管按图示位置放置，A、B为相对的两个磁极，闭合开关S1、S2后，它们之间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（　　） A．a端为电源的负极，B为螺线管S极 B．c端为电源的正极，A为螺线管S极 C．b端为电源的正极，B为螺线管N极 D．d端为电源的正极，A为螺线管N极 18．如图所示，通电螺线管周围放置小磁针，当小磁针静止后，A端为 极。 19．安培定则：用 手握螺线管，让四指弯向螺线管中 的方向，则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的 极。如图所示。 20．如图所示，根据小磁针静止时N极的指向，标出电源的正极和磁感线的方向。 21．请标出图中通电螺线管的N、S极以及所接电源的正极。 22．请标出图中通电螺线管的北极和小磁针的北极。 23．如图所示，请根据小磁针静止时N极的指向，在括号里标出通电螺线管和电源的极性。 五．（共7小题） 24．如图，将小磁针（N极涂黑）放置在通电螺线管产生的磁场中，小磁针静止时指向正确的是（　　） A． B． C． D． 25．如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，当电路中滑动变阻器的滑片向左移动时，条形磁铁仍保持静止，在此过程中条形磁铁受到的摩擦力是（　　） A．方向向左，逐渐增大 B．方向向右，逐渐增大 C．方向向左，逐渐减小 D．方向向右，逐渐减小 26．如图所示，在通电螺线管的左边有一枚小磁针，当图中箭头表示流入螺线管电流的方向，则小磁针的N极将 转动（填“不会”、“顺时针方向”或“逆时针方向”）。 27．据《武经总要》记载，古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼，如图甲，多次将指南鱼轻轻旋转，待静止后，观察到鱼尾总是指向南方，则鱼尾为该磁体的 极，再将该指南鱼靠近如图乙所示的电磁铁左端，发现鱼头始终朝向电磁铁，说明电源左端为 极。 28．条形磁铁的端与通电螺线管的左端相对，二者间的磁感线分布如图所示，小磁针处于静止状态。请在图中条形磁铁的端标上磁极的极性，在电源的c端标上电池的正负极。 29．某电磁门锁如图a，图b是该电磁门锁的原理简化图。当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引，请在图b中标出条形磁体的N极。 30．根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状，在图丙标出磁体A的N极、磁感线方向（任选一根标出即可）和电源“+”、“﹣”极。 六． （共4小题） 31．在实践活动中，同学们用一根导线和一枚铁钉制作了一个如图所示的电磁铁。在其周围放一些曲别针，通电后对有关现象分析正确的是（　　） A．铝制的曲别针会被电磁铁吸引 B．电磁铁两端吸引的曲别针比中间吸引的少 C．改变电流方向，可改变电磁铁的磁场方向 D．减少线圈匝数，电磁铁吸引曲别针数量增加 32．在一次物理实验中，某同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（    ） A．电磁铁的B端为N极 B．当滑动变阻器滑动片P向左端移动，电磁铁磁性增强 C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机 D．小磁针静止时，N极水平指向左 33．如图是全自动洗衣机进水阀门的结构示意图，其核心元件是由线圈和铁芯构成的 ，用来控制进水阀门的通断。当线圈通电后，阀孔打开，水流进洗衣机，请你利用所学物理知识解释其中的道理 。 34．如图是研究电磁铁磁性的电路，开关S拨到1时，滑动变阻器的滑片向右滑动时，电磁铁的磁性 （填“增强”或“减弱”），将电源的正负极对调，电磁铁的磁极 （选填“会”或“不会”）改变，开关S由1拨到2，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性 （填“增强”或“减弱”）。 七．（共6小题） 35．巨磁电阻（）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增强而急剧减小的现象。如图所示是研究巨磁电阻特性原理的示意图，闭合开关、，当滑片P向左滑动时，下列说法正确的是（ ） A．电磁铁的磁性减弱 B．电磁铁的磁极位置会改变 C．巨磁电阻两端的电压变大 D．指示灯亮度变亮 36．如图所示，开关由触点a换接到触点b时，电磁铁的磁性强弱及A端的极性变化情况分别是（两个电源的电压相同）（   ） A．增强，由S极变为N极 B．增强，由N极变为S极 C．减弱，由N极变为S极 D．减弱，由S极变为N极 37．如图所示，一个空心小铁球放在盛水的烧杯中，将烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球始终漂浮在水面上，下列说法正确的是（    ） A．此时B端为电磁铁的S极 B．小铁球漂浮，受到的重力和浮力是一对平衡力 C．滑片P向左滑动，小铁球所受浮力不变 D．滑片P向右滑动，容器底部受到水的压强变小 38．如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，“电源1”的两极分别与金属丝和水银相连。闭合开关S后，当温度达到 时，发热电阻就停止加热。当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为S极，则“电源1”的 端为正极。为增强电磁铁的磁性，可以增大 （选填“电源1”或“电源2”）的电压。 39．某小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，是定值电阻，是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小。闭合开关后，则： (1)电磁铁的上端是它的 （选填“N”或“S”）极； (2)当光线变暗时，电流表的示数 （选填“减小”或“增大”），电磁铁的磁性 （选填“减弱”或“增强”）； (3)路灯的工作电路中，触点 （选填“a”或“b”）应该与火线连接。 八．（共6小题） 40．物理兴趣小组在老师的指导下设计了如图所示的天然气泄漏报警电路，电源电压恒定不变，为可调电阻，为气敏电阻，其阻值随天然气浓度的增大而减小。天然气无泄漏时指示灯发光；天然气泄漏时，蜂鸣器报警。下列判断正确的是（   ） A．当蜂鸣器报警时，灯泡同时发光 B．若控制电路电压降低，报警浓度将减小 C．若要调低报警浓度，可调大的阻值 D．天然气浓度增大，电磁铁磁性将增强 41．如图甲所示，张家界电梯是世界上最高的室外电梯。如图乙为某电梯自动报警装置工作原理图，控制电路电源电压为12V，为定值电阻，阻值为为压敏电阻，其阻值大小随压力F的变化关系如图丙所示。闭合开关和，当电磁铁线圈中的电流为时，衔铁被吸下，电铃报警。若线圈的电阻和电梯底架的质量均忽略不计，闭合开关、，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的上端为N极 B．当电铃未响起时，控制电路的总功率大于 C．电梯载重超过7500N时电铃报警 D．若控制电路电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，应将的阻值减小 42．如图是某道路限载报警器的工作原理图。控制电路电源电压为6V，a、b处分别接入指示灯和电铃，R1是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，控制电路中电流等于或超过60mA，报警电铃响；当车的质量没有超过限载质量时，指示灯亮。根据不同的路面可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（   ） A．a处应该接入电铃，b处接入指示灯 B．力敏电阻R1的阻值随压力的增大而增大 C．若要降低设定的限载质量，应将滑片P向右移动 D．用久后，电源电压U1会降低，导致报警时车的质量低于设定的限载质量 43．法国和德国两位科学家由于发现巨磁电阻（GMR）效应，获得了2007年诺贝尔物理学奖。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。闭合S1，图中电磁铁左端为 极（填“N”“S”），再闭合S2并使滑片P向左滑动，此时电磁铁的磁性 （填“增强”“减弱”或“不变”），观察到指示灯亮度增大，说明巨磁电阻的阻值 （填“增大”“减小”或“不变”）。 44．电磁继电器 (1)实质：继电器是利用一个回路中的 控制另一个回路通断的装置。 (2)工作原理：利用 电压、 电流电路的通断，来间接地控制 电压、 电流电路的通断。 45．如图乙是某仓库的高温报警电路，当仓库内的温度过高时会使开关S闭合，此时电路中的 （选填“a”或“b”）灯亮，且电磁铁工作时，其上端为 （选填“N”或“S”）极。 九． 及（共8小题） 46．党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，组织科技创新大赛，小明在比赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示。当水位达到金属块A时（一般的水都能导电），则（　　）    A．两灯都亮 B．两灯都不亮 C．只有绿灯亮 D．只有红灯亮 47．如图是物理兴趣小组设计的“温度自动报警器”的电路图，图中金属丝下端与95℃刻度线对齐。下列说法正确的是（    ） A．图中的A是电磁铁，通电后电磁铁的上方是S极 B．控制电路电源的正、负极对调后不会影响自动报警器工作 C．该液体温度计使用水银的主要原因是水银的密度很大 D．如果要降低报警温度，需要将金属丝往上提 48．每个电梯在设计和制造时，都会明确标注其最大载重限制。电梯超载时，自动报警系统的电铃就会响起，电梯无法启动。报警系统的工作原理如图所示，R1是保护电阻，R2是压敏电阻。下列判断正确的是（　　） A．压敏电阻R2的阻值随压力的增大而增大 B．电梯的自动报警电铃应接在CD之间 C．闭合控制电路，通电螺线管的上端为N极 D．增大R1的阻值可以增加电梯的限载质量 49．2025年新年前夕，全长22.13公里天山胜利隧道全线贯通，它是世界上最长的高速公路隧道。在地下隧道建设中氧气浓度过高或过低易导致安全事故，氧气报警器能监控氧气浓度的变化提前预警。如图是某氧气报警器的原理示意图，电阻R为气敏电阻，当氧气浓度升高时，电阻变大，灯亮报警。闭合开关后，电磁铁上端为 极，当B灯亮时，说明氧气浓度 （选填“过高”或“过低”）。请分析该设计的不足 。 50．某学校为了培养同学们的科学素养，组织科技创新大赛，小明想起看过“某小区因暴雨引起车库积水使车辆被淹”的新闻，在比赛中设计制作了车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水，水面到达 （选填“A”或“B”）处时， （选填“绿灯”或“红灯”）亮，报警。 51．如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，当温度达到90℃时，报警装置就 （选填“会”或“不会”）响铃，同时 灯亮。 52．请用下图设计一个温度自动报警器，要求正常情况下绿灯亮，当温控箱内温度升到一定温度时，红灯亮（绿灯灭）。 53．某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为N极，在水银温度计中封入一段金属丝，当温度低于设定温度时，安全指示灯常亮；当温度达到设定温度时，安全指示灯熄灭，电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性（用“+”或“-”表示）， 并在虚线框内填入电铃（）和指示灯的电路元件符号。        2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $