第2节 电流的磁场 第1课时(培优考点练)科学新教材浙教版八年级下册
2026-04-15
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级下 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 电流的磁场 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 磁场 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.30 MB |
| 发布时间 | 2026-04-15 |
| 更新时间 | 2026-04-15 |
| 作者 | 科学便利店 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-04-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57365667.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第2节 电流的磁场 第1课时
题型分组练 1
题型01 奥斯特实验 1
题型02 直线电流的磁场 3
创新拓展练 7
新题速递 11
题型分组练
题型01 奥斯特实验
1.下列关于奥斯特实验说法中不正确的是( )
A.实验时小磁针上方的导线应南北方向放置
B.实验说明了通电导线周围存在磁场
C.将图中小磁针拿掉后,通电导线周围的磁场也将不再存在
D.将电流方向改变后,小磁针偏转方向也将改变
【答案】C
【解答】解:A为排除地磁场的干扰,实验时小磁针上方的导线应南北方向放置,故A正确;
B 该实验中,若给导线通电,下面的小磁针会转动,即说明通电导线周围存在着磁场,故B正确;
C 将图中小磁针拿掉后,通电导线周围的磁场也将仍然存在,故C错误;
D 通电导体周围存在磁场,磁场的方向与电流的方向有关,将电池正负极对调后,电流方向改变,小磁针偏转方向改变,故D正确;
故选:C。
2.如图所示为奥斯特实验的示意图,下列有关分析中正确的是( )
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线没有力的作用
C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D.要使小磁针偏转方向相反,将电池正负极对调即可
【答案】D
【解答】解:A.奥斯特实验表明,通电导线周围会产生磁场,通电导线周围磁场方向决定小磁针的指向,故A错误,不符合题意;
B.小磁针受到通电导线产生的磁场作用而偏转,力的作用是相互的,小磁针也会对导线产生作用力,故B错误,不符合题意;
C.即使移走小磁针,通电导线周围仍然存在磁场,故C错误,不符合题意;
D.通电导线的磁场方向与电流方向有关;若想让小磁针偏转方向相反,只需将电池的正负极对调,使电流方向反向即可,故D正确,符合题意。
故选:D。
3.最早发现通电导体周围存在磁场的科学家是( )
A.奥斯特 B.王充 C.法拉第 D.沈括
【答案】A
【解答】解:A.1820年,奥斯特首先发现通电导线周围存在磁场,将电和磁联系起来,故A正确,符合题意;
B.王充提出无神论,故B错误,不符合题意;
C.法拉第研究电磁感应现象,首先发现了产生感应电流的条件,故C错误,不符合题意;
D.沈括发现了地磁偏角,故D错误,不符合题意。
故选:A。
4.如图是奥斯特实验示意图。小帆在总结奥斯特实验现象时分析正确的是( )
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C.移去小磁针,通电导线周围磁场随即消失
D.改变电流方向,通电导线周围的磁场方向不变
【答案】B
【解答】解:A、通电导线周围磁场方向由电流方向决定的,小磁针只能显示某点的磁场方向,故A错误;
B、物体间力的作用是相互的,通电导线周围的磁场对小磁针有磁力的作用,发生偏转的小磁针对通电导线也有磁力的作用,故B正确;
C、移去小磁针,通电导线周围磁场不会消失,故C错误;
D、改变电流方向,通电导线周围的磁场方向改变,故D错误。
故选:B。
题型02 直线电流的磁场
5.如图所示,小碳磁针与导线在同一平面内,在导线的下方,当导线中电流从左到右时,小磁针N极指向为垂直于纸面向里,现将导线中电流方向改为从右到左,则小磁针( )
A.不动
B.N极向上偏转
C.N极指向为垂直于纸面向外
D.回到与导线平行的位置
【答案】C
【解答】解:电流的磁场方向与电流方向有关;
在导线的下方,当导线中电流从左到右时,小磁针N极指向为垂直于纸面向里;电流方向改为从右到左,N极指向垂直于纸面向外,故C正确,ABD错误。
故选:C。
6.如图所示,在竖直放置的矩形通电线框中,悬挂一个能自由转动的小磁针。当通以图中所示方向的电流时,小磁针N极将( )
A.转动90°,垂直指向纸里
B.转动90°,垂直指向纸外
C.转动180°,指向左边
D.静止不动,指向不变
【答案】A
【解答】解:
如图所示,若通电时,由安培定则可知,矩形线圈的前面是N极,其后面是S极,所以矩形线圈中磁感线的方向是垂直于纸面向里;由于小磁针静止时的N极指向与矩形线圈中磁感线的方向是一致的,所以小磁针最终静止时的N极应该是垂直指向纸里,即从图中位置转动90°。
故选:A。
7.科学兴趣小组同学制作了一个指南针:两根细针、一个按扣、一只大头针和一块橡皮,做一个如图所示的指南针。做法:用橡皮和大头针制作指南针的底座。使两根细针磁化后穿过按扣的两个孔,放在底座的针尖上,这样就制成了一个指南针。据此完成下面小题。小组同学用自制的指南针来验证奥斯特实验,有关分析正确的是( )
A.小磁针的指向决定通电导线周围磁场方向
B.小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
C.移去小磁针后,通电导线周围不存在磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
【答案】B
【解答】解:A、通电导线周围磁场方向由电流的方向决定,而不是小磁针的指向决定的,故A错误;
B、该实验中,若给导线通电,下面的小磁针会偏转,即说明通电导线周围存在着磁场,故B正确;
C、移去小磁针后,通电导线周围的磁场依然存在,故C错误;
D、改变电流方向,小磁针偏转方向改变,说明通电导线周围磁场的方向与电流的方向有关,故D错误。
故选:B。
8.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设,地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图中的四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:地磁的南极在地理北极的附近,故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方;而根据安培定则:拇指与四指垂直,而四指弯曲的方向就是电流流动的方向,故四指的方向应该向西。故B正确。
故选:B。
9.汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。如图所示,一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:由题意可知,电子定向移动的方向是向下的,电子带负电,故电流的方向是向上的,根据右手螺旋定则可知,磁场的方向是逆时针方向的,故C正确。
故选:C。
10.小明利用如图甲装置探究通电导线周围的磁场分布,通电后多次敲击塑料板,他观察到铁屑的分布情况如图乙(图中“•”表示导线的位置)。下列选项能表示通电导线电流变大后的铁屑分布的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:通电后多次敲击塑料板,他观察到铁屑的分布情况如图乙的同心圆。通电导线电流变大后,仍是同心圆,磁场变强,因而铁屑分布更加密集。
故选:B。
创新拓展练
11.科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。
(1)1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图,在小磁针的上方拉一根与小磁针 平行 (选填“垂直”、“平行”或“任意方向”)的直导线,闭合开关时,小磁针N极向纸外偏转,则电源 B (选填“A”或“B”)端为正极。
(2)法拉第深入思考了奥斯特实验,认为:通电导线能使磁针转动,说明磁针受到力的作用,那么反过来,磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是 力的作用是相互的 。
【答案】(1)平行;B;(2)力的作用是相互的
【解答】解:(1)奥斯特实验中,在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线,小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场。
由安培定则可知小磁针N极向纸外偏转,说明纸外是通电直导线的磁感线出来的方向,因此电路中电流的方向应该是从B出来,经过开关,回到A,由电流的方向可知,B是电源的正极。
(2)通电导线能使磁针转动,说明通电导体对磁针有力的作用,根据物体间力的作用是相互的,磁针对通电导体也有力的作用,法拉第就是根据这个原理判断的。
故答案为:(1)平行;B;(2)力的作用是相互的。
12.丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场,法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)在演示奥斯特实验时,如甲图所示,正确的实验操作顺序为 ②③① (填序号)。
①闭合开关
②放置小磁针
③摆放导线
(2)乙图中的实验表明平行通电导线之间有力的作用,若此时改变其中一根导线的电流方向,你预测会产生的实验现象是 两根导线互相排斥 。
(3)安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流I1、I2的大小,导线的长度L,导线之间的距离r有关,有关实验数据如下:
实验次数
导线的长度L/m
I1
I2
导线间距离r/m
F/N
1
1
0.2
0.2
0.1
1.0×10﹣7
2
1
0.1
0.2
0.1
0.5×10﹣7
3
1.5
0.2
0.2
0.1
1.5×10﹣7
4
1
0.2
0.2
0.05
2.0×10﹣7
5
1.5
0.2
0.4
0.1
3.0×10﹣7
6
1
0.2
0.2
0.2
0.5×10﹣7
分析表格中的数据,可得出结论: 平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2、L成正比,与r成反比 。
【答案】(1)②③①;(2)两根导线互相排斥;(3)平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2、L成正比,与r成反比。
【解答】解:(1)由于地磁场是南北方向的,实验时会对实验结果的干扰。因此,为方便操作且使实验现象明显,闭合开关前应将导线AB放置在磁针的正上方且沿着南北方向;由于电流周围存在磁场,所以闭合开关瞬间,将观察到小磁针沿水平方向偏转,故正确的实验操作顺序为②③①;
(2)电流产生的磁场方向是由电流的方向决定的,当一个通电导体中电流的方向改变时,它产生的磁场方向也会发生改变;而磁场对通电导体的作用力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,另一个通电导体中电流的方向不变,但磁场的方向变化了,它受到的磁场力的方向就会改变,所以改变其中一根导线的电流方向,产生的实验现象是两根导线将会相互排斥;
(3)①分析1、2实验可知:在两个导线中电流大小和导线之间的距离r相同时,导线越长,平行通电导线之间相互作用力F越大,说明其他条件不变时,平行通电导线之间作用力的大小F与电流I1、I2成正比;
②分析1、3实验可知:在两个导线的长度和导线之间的距离r相同时,电流越大,平行通电导线之间相互作用力F越大,说明其他条件不变时,平行通电导线之间作用力的大小F与导线的长度L成正比;
③分析1、4实验可知:在导线长度和两个导线中电流大小相同时,导线之间的距离r越小,平行通电导线之间相互作用力F越大,说明其他条件不变时,平行通电导线之间作用力的大小F与导线之间的距离r成反比;
综上可知,平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2、L成正比,与r成反比。
故答案为:(1)②③①;(2)两根导线互相排斥;(3)平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2、L成正比,与r成反比。
13.牛顿在《自然哲学的数学原理》中提到:力的方向均是沿直线方向。据此,奥斯特当初认为通电直导线周围磁场方向也是直线的,并提出以下两种猜想:
猜想一:通电直导线周围磁场方向可能是平行于导线,如图甲。
猜想二:通电直导线周围磁场方向可能是垂直于导线,如图乙。
(1)在小磁针的正上方一定距离,拉一根与小磁针平行的直导线。当直导线通电时,小磁针几乎无偏转。奥斯特没有立刻得出结论,而是将直导线平移靠近小磁针,则他猜测小磁针无偏转的原因可能是 小磁针受到的导线的磁场力太小 ;改进后,小磁针仅在水平面内发生偏转,证明猜想 一、二 错误。
(2)为进一步研究,分别在直导线上、下、前、后各处(如图乙,前后未标出小磁针)放置小磁针,并调整导线与小磁针平行,导线通电后发现:①直导线下方的小磁针N极的指向是垂直纸面向外,上方小磁针方向与之相反;②前后方小磁针水平面内无偏转,但前方小磁针N极上翘,后方小磁针S极上翘。请结合已学通电直导线周围磁感线分布解释②现象: 通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆 。
【答案】(1)小磁针受到的导线的磁场力太小;一、二;
(2)通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆。
【解答】解:(1)当直导线通电时,小磁针几乎无偏转,将直导线平移靠近小磁针,小磁针仅在水平面内发生偏转,则他猜测小磁针无偏转的原因可能是:小磁针受到的导线的磁场力太小,由于小磁针受到的磁场力和阻力平衡,小磁针不偏转;
改进后,小磁针仅在水平面内发生偏转,证明猜想一、二错误;原因是:小磁针在磁场中静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向,若导线周围的磁场方向如图甲,则小磁针的受力方向与磁针在同一直线上,磁针不发生偏转;若磁场方向如图乙,小磁针水平面内无偏转,但小磁针N极或S极会上翘。
(2)通电直导线周围的磁感线是以直导线为中心的一系列的同心圆,磁感线是闭合的曲线;小磁针在磁场中静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向;①直导线下方的小磁针N极的指向是垂直纸面向外,说明该点的磁场方向垂直纸面向外,上方小磁针方向与之相反,说明该点的磁场方向垂直纸面向里;
②前后方小磁针水平面内无偏转,但前方小磁针N极上翘,说明该点磁场方向向上,后方小磁针S极上翘,说明该点磁场方向向下。
故答案为:(1)小磁针受到的导线的磁场力太小;一、二;
(2)通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆。
新题速递
14.(2025春•绍兴期中)如图所示,一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流,则通过这束电子流的运动方向可推断出电子定向运动产生的电流及周围的磁场方向是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:由题意可知,电子定向移动的方向是向上的,电子带负电,故电流的方向是向下的,根据右手螺旋定则可知,磁场的方向是顺时针方向的,故A正确。
故选:A。
15.(2025春•玉环市期中)历史上,安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性,他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流,分子电流会形成磁场,使分子相当于一个小磁体(如图所示)。根据安培的这一假说,以下说法正确的是( )
A.这一假说能够说明磁可以生电
B.这一假说能够说明磁现象产生的本质
C.未磁化的物体,其微粒内部不含有这样的环形电流
D.磁化的物体,其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的
【答案】B
【解答】解:
A、这一假说能够说明电可以生磁,故A错;
B、安培提出的分子环形电流假说,解释了为什么磁体具有磁性,说明了磁现象产生的本质,故B正确;
CD、安培认为,在原子、分子或分子团等物质微粒内部,存在着一种环形电流﹣﹣分子电流,分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体。未被磁化的物体,分子电流的方向非常紊乱,对外不显磁性;磁化时,分子电流的方向大致相同,于是对外界显示出磁性。故CD都错。
故选:B。
16.(2025春•长兴县校级月考)如图甲所示,电子沿着水平方向平行地飞过小磁针正上方时,实验表明:小磁针的N极向纸外发生偏转。若将一通电直导线放在小磁针正上方或正下方,如图乙所示(图中只画出了通电直导线放在小磁针正上方的情况),请你根据图甲的实验现象,判断下列分析正确的是(不考虑地磁场的影响)( )
A.通电直导线放在小磁针正上方时,小磁针的N极向纸外发生偏转
B.通电直导线放在小磁针正上方时,小磁针的N极向纸内发生偏转
C.通电直导线放在小磁针正下方时,小磁针的N极向纸内发生偏转
D.通电直导线放在小磁针正上方或正下方,小磁针的N极均向纸外发生偏转
【答案】B
【解答】解:
(1)甲图中,一束电子沿着水平方向平行向右飞过小磁针上方时,因电子定向移动形成电流,且负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,故此时电流的方向是从右到左,由题知小磁针的N极向纸外发生偏转;
(2)乙图中,通电直导线放在小磁针正上方,电流的方向与甲图相反,由于电流的磁场方向与电流的方向有关,所以小磁针所在位置的磁场方向与甲图相反,则小磁针的N极向纸内发生偏转;
乙图中,若通电直导线放在小磁针正下方,因通电直导线上方和下方的磁场方向相反,所以可知小磁针的N极会向纸外发生偏转;故B正确,ACD错误。
故选:B。
17.(2025春•西湖区校级月考)如图是著名的奥斯特实验,据图回答问题。
(1)实验甲是通过 观察小磁针是否发生了偏转 来确定磁场的存在。
(2)甲、乙对照,自变量是 电流有无 ;甲、丙对照,自变量是 电流的方向 。
(3)下列描述属于实验结论的是 C 。
A.实验甲:小磁针发生了偏转
B.实验乙:导体中没有电流,小磁针不偏转
C.实验甲和丙对照:电流方向改变,小磁针的偏转方向也改变
D.以上描述都不是
【答案】(1)观察小磁针是否发生了偏转;(2)电流有无;电流方向;(3)C。
【解答】解:(1)甲图中通过观察小磁针是否发生了偏转,说明电流周围是否产生了磁场。
(2)甲、乙对照:甲中有电流,小磁针偏转;乙中无电流,小磁针不偏转,说明通电导体周围存在磁场,故其变量为电流有无;
甲、丙对照:两图中电流方向相反,小磁针的偏转方向相反,说明磁场的方向与电流方向有关,故其变量为电流方向;
(3)通过以上分析可知,该实验的实验结论为:通电导体周围存在磁场,磁场的方向与电流方向有关,故ABD错误,C正确;
故选:C。
故答案为:(1)观察小磁针是否发生了偏转;(2)电流有无;电流方向;(3)C。
18.(2025春•绍兴期中)“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲、乙两同学做了如图所示的实验:在静止的小磁针上方平行地放一根直导线,闭合开关,原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因,两同学有着不同的假设:
甲:是因为导线通电发热,造成导线周围空气温度升高,空气的对流运动使磁针偏转。
乙:是因为电流周围产生磁场,磁场对磁针产生了力的作用。
(1)两同学讨论后,设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的:他们调换电池的正负极,改变电流的方向,闭合开关,如果甲同学的假设是正确的,预计应该看到的现象是 小磁针的偏转方向不变 。
(2)老师在其它实验条件不变的情况下,把小磁针从直导线下方移到了直导线上方,闭合开关后,小磁针的转动方向将 改变 (选填“不改变”或“改变”)。
(3)为了使实验现象更明显,导线应该沿 南北 (选填“东西”或“南北”)方向放置。
【答案】(1)磁针偏转的方向不变; (2)改变; (3)南北。
【解答】解:(1)如果乙正确,他们调换电池的正负极,改变电流的方向,磁场方向改变,小磁针偏转方向改变;如果甲同学的假设是正确的,磁针偏转的方向不变;
(2)由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反,当小磁针从下方移到上方之后,小磁针的转动方向会相反;
(3)地球的磁场方向是从地理的南方指向北方,所以若将导线东西放置,放在导线下的小磁针静止时指向南北方向,通电导线的磁场方向是南北方向的,由于受到地磁场的影响而导致实验现象不明显,但若将导线南北放置,此时导线的磁场方向是东西方向的,所以此时小磁针会在导线磁场的作用下发生偏转,故现象更为明显。
故答案为:(1)磁针偏转的方向不变;(2)改变;(3)南北。
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第2节 电流的磁场 第1课时
题型分组练 1
题型01 奥斯特实验 1
题型02 直线电流的磁场 2
创新拓展练 5
新题速递 7
题型分组练
题型01 奥斯特实验
1.下列关于奥斯特实验说法中不正确的是( )
A.实验时小磁针上方的导线应南北方向放置
B.实验说明了通电导线周围存在磁场
C.将图中小磁针拿掉后,通电导线周围的磁场也将不再存在
D.将电流方向改变后,小磁针偏转方向也将改变
2.如图所示为奥斯特实验的示意图,下列有关分析中正确的是( )
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线没有力的作用
C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D.要使小磁针偏转方向相反,将电池正负极对调即可
3.最早发现通电导体周围存在磁场的科学家是( )
A.奥斯特 B.王充 C.法拉第 D.沈括
4.如图是奥斯特实验示意图。小帆在总结奥斯特实验现象时分析正确的是( )
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C.移去小磁针,通电导线周围磁场随即消失
D.改变电流方向,通电导线周围的磁场方向不变
题型02 直线电流的磁场
5.如图所示,小碳磁针与导线在同一平面内,在导线的下方,当导线中电流从左到右时,小磁针N极指向为垂直于纸面向里,现将导线中电流方向改为从右到左,则小磁针( )
A.不动
B.N极向上偏转
C.N极指向为垂直于纸面向外
D.回到与导线平行的位置
6.如图所示,在竖直放置的矩形通电线框中,悬挂一个能自由转动的小磁针。当通以图中所示方向的电流时,小磁针N极将( )
A.转动90°,垂直指向纸里
B.转动90°,垂直指向纸外
C.转动180°,指向左边
D.静止不动,指向不变
7.科学兴趣小组同学制作了一个指南针:两根细针、一个按扣、一只大头针和一块橡皮,做一个如图所示的指南针。做法:用橡皮和大头针制作指南针的底座。使两根细针磁化后穿过按扣的两个孔,放在底座的针尖上,这样就制成了一个指南针。据此完成下面小题。小组同学用自制的指南针来验证奥斯特实验,有关分析正确的是( )
A.小磁针的指向决定通电导线周围磁场方向
B.小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
C.移去小磁针后,通电导线周围不存在磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
8.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设,地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图中的四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是( )
A. B.
C. D.
9.汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。如图所示,一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是( )
A. B. C. D.
10.小明利用如图甲装置探究通电导线周围的磁场分布,通电后多次敲击塑料板,他观察到铁屑的分布情况如图乙(图中“•”表示导线的位置)。下列选项能表示通电导线电流变大后的铁屑分布的是( )
A. B.
C. D.
创新拓展练
11.科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。
(1)1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图,在小磁针的上方拉一根与小磁针 (选填“垂直”、“平行”或“任意方向”)的直导线,闭合开关时,小磁针N极向纸外偏转,则电源 (选填“A”或“B”)端为正极。
(2)法拉第深入思考了奥斯特实验,认为:通电导线能使磁针转动,说明磁针受到力的作用,那么反过来,磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是 。
12.丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场,法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)在演示奥斯特实验时,如甲图所示,正确的实验操作顺序为 (填序号)。
①闭合开关
②放置小磁针
③摆放导线
(2)乙图中的实验表明平行通电导线之间有力的作用,若此时改变其中一根导线的电流方向,你预测会产生的实验现象是 。
(3)安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流I1、I2的大小,导线的长度L,导线之间的距离r有关,有关实验数据如下:
实验次数
导线的长度L/m
I1
I2
导线间距离r/m
F/N
1
1
0.2
0.2
0.1
1.0×10﹣7
2
1
0.1
0.2
0.1
0.5×10﹣7
3
1.5
0.2
0.2
0.1
1.5×10﹣7
4
1
0.2
0.2
0.05
2.0×10﹣7
5
1.5
0.2
0.4
0.1
3.0×10﹣7
6
1
0.2
0.2
0.2
0.5×10﹣7
分析表格中的数据,可得出结论: 。
13.牛顿在《自然哲学的数学原理》中提到:力的方向均是沿直线方向。据此,奥斯特当初认为通电直导线周围磁场方向也是直线的,并提出以下两种猜想:
猜想一:通电直导线周围磁场方向可能是平行于导线,如图甲。
猜想二:通电直导线周围磁场方向可能是垂直于导线,如图乙。
(1)在小磁针的正上方一定距离,拉一根与小磁针平行的直导线。当直导线通电时,小磁针几乎无偏转。奥斯特没有立刻得出结论,而是将直导线平移靠近小磁针,则他猜测小磁针无偏转的原因可能是 ;改进后,小磁针仅在水平面内发生偏转,证明猜想 错误。
(2)为进一步研究,分别在直导线上、下、前、后各处(如图乙,前后未标出小磁针)放置小磁针,并调整导线与小磁针平行,导线通电后发现:①直导线下方的小磁针N极的指向是垂直纸面向外,上方小磁针方向与之相反;②前后方小磁针水平面内无偏转,但前方小磁针N极上翘,后方小磁针S极上翘。请结合已学通电直导线周围磁感线分布解释②现象: 。
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14.(2025春•绍兴期中)如图所示,一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流,则通过这束电子流的运动方向可推断出电子定向运动产生的电流及周围的磁场方向是( )
A. B. C. D.
15.(2025春•玉环市期中)历史上,安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性,他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流,分子电流会形成磁场,使分子相当于一个小磁体(如图所示)。根据安培的这一假说,以下说法正确的是( )
A.这一假说能够说明磁可以生电
B.这一假说能够说明磁现象产生的本质
C.未磁化的物体,其微粒内部不含有这样的环形电流
D.磁化的物体,其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的
16.(2025春•长兴县校级月考)如图甲所示,电子沿着水平方向平行地飞过小磁针正上方时,实验表明:小磁针的N极向纸外发生偏转。若将一通电直导线放在小磁针正上方或正下方,如图乙所示(图中只画出了通电直导线放在小磁针正上方的情况),请你根据图甲的实验现象,判断下列分析正确的是(不考虑地磁场的影响)( )
A.通电直导线放在小磁针正上方时,小磁针的N极向纸外发生偏转
B.通电直导线放在小磁针正上方时,小磁针的N极向纸内发生偏转
C.通电直导线放在小磁针正下方时,小磁针的N极向纸内发生偏转
D.通电直导线放在小磁针正上方或正下方,小磁针的N极均向纸外发生偏转
17.(2025春•西湖区校级月考)如图是著名的奥斯特实验,据图回答问题。
(1)实验甲是通过 来确定磁场的存在。
(2)甲、乙对照,自变量是 ;甲、丙对照,自变量是 。
(3)下列描述属于实验结论的是 。
A.实验甲:小磁针发生了偏转
B.实验乙:导体中没有电流,小磁针不偏转
C.实验甲和丙对照:电流方向改变,小磁针的偏转方向也改变
D.以上描述都不是
18.(2025春•绍兴期中)“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲、乙两同学做了如图所示的实验:在静止的小磁针上方平行地放一根直导线,闭合开关,原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因,两同学有着不同的假设:
甲:是因为导线通电发热,造成导线周围空气温度升高,空气的对流运动使磁针偏转。
乙:是因为电流周围产生磁场,磁场对磁针产生了力的作用。
(1)两同学讨论后,设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的:他们调换电池的正负极,改变电流的方向,闭合开关,如果甲同学的假设是正确的,预计应该看到的现象是 。
(2)老师在其它实验条件不变的情况下,把小磁针从直导线下方移到了直导线上方,闭合开关后,小磁针的转动方向将 (选填“不改变”或“改变”)。
(3)为了使实验现象更明显,导线应该沿 (选填“东西”或“南北”)方向放置。
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