14.3 电流的磁场（分层作业）物理新教材北师大版九年级全一册

14.3 电流的磁场（分层作业） 目录 A 基础达标题 一、电流的磁效应 二、通电螺线管周围的磁场 三、右手螺旋定则 B 能力提升题 C 拓展培优题 A 基础达标题 一、电流的磁效应 1．图是“探究通电直导线周围是否存在磁场”的实验示意图，当有电流通过直导线时，小磁针会发生偏转。下列说法正确的是（　　） A. 法拉第通过本实验揭开了电与磁的关系 B. 小磁针的指向决定了该点的磁场方向 C. 这个实验说明通电导线周围存在磁场 D. 当电流方向改变时，小磁针的偏转方向不变 2．首先发现电流周围存在磁场，且第一个揭示电与磁存在联系的科学家是（　　） A. 奥斯特 B. 伽利略 C. 牛顿 D. 阿基米德 3．（多选）如图所示，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，观察到小磁针偏转。关于这个实验下列说法正确的是（　　） A. 该实验是丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现的 B. 该实验表明通电导线周围存在着磁场 C. 通电前，导线与小磁针均东西方向放置，实验现象更明显 D. 改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变 4．在如图所示的实验中，导线通电时，导线下方的小磁针会发生偏转，但当导线在某种方位下进行实验时却看不到这种现象，这是怎样的方位?为什么看不到这种现象? 5．如图所示，将一枚小磁针置于桌面上，在小磁针上方放一条直导线，使导线与电池触接，然后断开，看看电路连通时和断开后小磁针有什么变化。对调电池的正、负极，再做一次实验，继续观察小磁针的变化。小磁针受到了磁场力的作用，这个磁场与电流有什么关系? 6．小强同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电直导线周围磁场的兴趣，探究过程如下： （1）如图所示连接好电路，放上能自由转动的小磁针，调节　　　　　　　（填“直导线”或“小磁针”）的位置，使小磁针静止时与直导线平行。 （2）实验中，改变导线中电流方向，小磁针偏转方向会发生改变，该现象表明　　　　　　　。 （3）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　　　　　　　（填“不改变”或“改变”）。 二、通电螺线管周围的磁场 7．如图，在通电螺线管附近放置的小磁针静止时，指向正确的是（　　） A.  B.  C.  D.  8．如图所示，给螺线管通电后，小磁针的N极指向螺线管的端，则通电螺线管的端是　　　　　　极。若保持其他条件不变，仅将该小磁针放到螺线管内部的中央，则通电后小磁针的N极指向螺线管的　　　　　　（选填“”或“”）端。 9．“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验装置如图甲所示。 （1）在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，需要经历下列步骤：①轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布；②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上；③闭合开关。三个步骤合理的顺序是　　　　　　（填序号）； （2）经过对铁屑分布的观察，发现通电螺线管外部磁场与　　　　　　磁体周围磁场分布相似； （3）把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图乙所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时的螺线管可能是向　　　　　　（选填“南北”或“东西”）方向放置的； （4）根据图丙中小磁针静止时的指向，在括号中标出电源左端的极性； （5）未来，科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到　　　　　　现象，则说明月球也是一个磁体。 10．在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中，同学进行了如下操作。       （1）将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关，小磁针发生偏转，静止时的指向如图甲所示，分析可知，通电螺线管周围的磁场和　　　　　　　　（选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场相似； （2）如图乙所示，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在甲、乙硬纸板上均匀地撒满铁屑。实验时发现现象不明显，为了增强磁场的强度，在不改变线圈匝数的情况下，可以采取　　　　　　　　的办法； （3）闭合开关后，为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况，可轻敲硬纸板，这样做的目的是减小铁屑与硬纸板之间的　　　　　　　力，使铁屑在磁场力的作用下动起来； （4）改变电流方向，发现铁屑的分布形状　　　　　　　（选填“没有改变”或“发生改变”）； （5）对调电源的正负极，重复上述实验，小磁针N极指向与之前相反，说明通电螺线管外部磁场的方向与　　　　　　有关。 11．某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。在玻璃板上均匀地撒满铁屑，闭合开关，轻敲玻璃板，观察到铁屑的分布情况如图乙所示。 （1）由图乙中的铁屑排列情况可以得出：通电螺线管外部磁场与　　　　　　的磁场相似； （2）如图丙所示，在实验过程中，闭合开关后，通电螺线管右侧为　　　　　　极（选填“N”或“S”）。 12．在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中： （1）在穿过螺线管的纸板上撒上铁屑，当有电流通过时，铁屑的分布情况如图所示，说明通电螺线管外部磁场与　　　　　　磁体的磁场相似； （2）将电源的正、负极对调，闭合开关，发现小磁针的偏转方向改变，说明通电螺线管两端的极性和　　　　　　有关。 三、右手螺旋定则 13．如图所示，螺线管与电源的X、Y两极相连接，右端有一静止小磁针。当开关闭合后，N极的指向变为水平向左，则（     ） A. X为电源的正极 B. 通电后螺线管的右端为N极 C. 仅将电源X、Y极对调，闭合开关后小磁针静止时N极指向仍然水平向左 D. 仅将小磁针置于通电螺线管正上方，闭合开关后小磁针静止时N极指向水平向右 14．图是探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。对该实验的操作和分析，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关前，小磁针的S极指向地理的北极 B. 闭合开关小磁针静止时，S极的指向为该点的磁场方向 C. 改变图中螺线管电流方向，小磁针N极所指方向水平向右 D. 若没有小磁针，通电螺线管周围就没有磁场 15．如图所示，小娟制作了一个水果电池，她用导线将带有铁芯的螺线管两端分别与铜片和锌片连接，并将铜片和锌片插入挤压后的柠檬中。铜片和锌片相距约3cm，螺线管右边的小磁针因为电流的磁效应发生偏转，停在如图所示的位置，这验证了柠檬可以发电。根据小磁针的方向可以判断螺线管右端是　　　　　　　　（选填“N”或“S”）极。如果把导线两端的铜片和锌片互换，小磁针偏转方向　　　　　　　　（选填“改变”或“不变”）。 16．一根条形磁体的一端吸起两枚相同的铁钉如图所示：则与条形磁体相连的铁钉一端是　　　　　　　　　极，两枚铁钉下端张开是因为　　　　　　　　　。如图，对比甲、乙实验可知通电导体周围存在　　　　　　　　　，这种现象叫电流的磁效应，它是由丹麦物理学家　　　　　　　　　发现的。 17．如图所示，给螺线管通电之后，小磁针逆时针旋转。请判断通电螺线管的极性和线圈中电流的方向。 18．如图所示，把螺线管水平悬挂起来，给导线通电，螺线管就像指南针一样，静止时指向南北方向。请你判断通电螺线管的哪一端指向北方。 19．如图所示，根据小磁针静止时的指向，标出A点的磁感线方向和电源的“+”和“-”极。 B 能力提升题 20．如图所示，将通电螺线管水平放置在电子测力计上，手握条形磁体（上端为极，下端为极）在通电螺线管正上方，沿平行于螺线管轴线的方向从左端移到右端。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电子测力计的示数逐渐变小，实验表明通电螺线管周围存在磁场 B. 电子测力计的示数逐渐变大，实验表明通电螺线管周围存在磁场 C. 电子测力计的示数不变，实验表明通电螺线管周围不存在磁场 D. 电子测力计的示数先变小后变大，实验表明通电螺线管周围存在磁场 21．科学家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）由图可知，两平行通电导线之间有力的作用。判断通电直导线周围磁场方向的方法是：用右手握导线，拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向。根据这个方法，请你判定甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面　　　　　　（选填“向里”或“向外”）。 （2）由此可知：与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过　　　　　　来实现的。 22．在学习“电流的磁场”时，老师先将一根直导线架在静止小磁针的上方，使导线与小磁针平行，再将直导线连接到如图所示的电路中，最后闭合开关，小磁针偏转。简要回答下列问题： （1）架在静止小磁针的上方直导线的走向是确定的，还是沿任意方向？如果是确定的，说明其走向，并解释原因； （2）该实验中为什么要在电路中接一只小灯泡； （3）在与图中小磁针关于导线对称的位置再放置另一枚小磁针。闭合开关，说明两小磁针最终静止时指向的异、同点，并解释原因。 23．小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。 （1）在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，需要经历下列步骤：①轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布；②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上；③闭合开关。三个步骤合理的顺序是　　　　　　　　　　　（填序号）； （2）在螺线管的周围放些小磁针，如图甲所示，闭合开关后，小磁针静止时的指向如图乙所示。①通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有　　　　　　　　　　　；②通电螺线管外部的磁场与　　　　　　　　磁体的磁场相似； （3）将电源正负极对调，闭合开关，发现小磁针偏转方向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与　　　　　　　　　有关。 （4）根据以甲图中的实验现象推断，通电螺线管的内部　　　　　　　　　（选填“有”或“没有”）磁场，依据是：　　　　　　　　　； （5）科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到　　　　　　　　　　现象，则说明月球也是一个磁体。 C 拓展培优题 24．（2026·台湾·中考真题）图中四个磁针的黑色部分代表N极，且均放置于水平桌面上导线的正上方。小惠想通过观察磁针是否发生偏转来判断电路的电流是否接通，则下列哪一磁针最不适合作为判断的依据（　　） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 25．（2026·山东东营·中考真题）请在括号内标明闭合开关后通电螺线管及小磁针静止时的N极或S极。 26．（2026·湖南长沙·中考真题）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”时： （1）闭合开关，小磁针静止时的指向如图甲所示，通电螺线管右端的极性为　　　　　　　　极。 （2）只将电源的正负极对调，闭合开关，现象如图乙所示。比较甲、乙两图可知，通电螺线管外部磁场的方向与通过它的　　　　　　　　有关。 （3）如图丙所示，若通电螺线管右端为N极，对左侧观察者来说，螺线管导线中电流的环绕方向是　　　　　　　　时针方向。 27．（2026·山东济宁·中考真题）小明在奥斯特实验的基础上，利用小磁针探究了通电直导线周围磁场的分布情况，实验记录如下表所示。 实验次数 电流方向 磁针位置 N极偏转方向 1 向右 导线下方 转向纸内 2 向右 导线上方 转向纸外 3 向左 导线上方 转向纸内 4 向左 导线下方 __________ （1）实验中，小磁针的作用是　　　　　　　　　　； （2）请结合实验信息，将表格内容补充完整； （3）小明结合实验记录信息和通电螺线管的磁场分布特点，对通电直导线周围磁场的分布情况提出了以下猜想：如图甲，磁感线是以导线上各点为圆心的圆，圆所在的平面垂直于导线；如图乙，磁感线是以导线上各点为中心的射线，射线所在的平面垂直于导线。猜想合理的是　　　　　　　　　　（选填“甲”或“乙”）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 14.3 电流的磁场（分层作业） 目录 A 基础达标题 一、电流的磁效应 二、通电螺线管周围的磁场 三、右手螺旋定则 B 能力提升题 C 拓展培优题 A 基础达标题 一、电流的磁效应 1．图是“探究通电直导线周围是否存在磁场”的实验示意图，当有电流通过直导线时，小磁针会发生偏转。下列说法正确的是（　　） A. 法拉第通过本实验揭开了电与磁的关系 B. 小磁针的指向决定了该点的磁场方向 C. 这个实验说明通电导线周围存在磁场 D. 当电流方向改变时，小磁针的偏转方向不变 【答案】C 【详解】A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故A错误； B．磁场方向的规定：“小磁针静止时N极所指的方向”，即磁场方向决定小磁针的指向，而非小磁针指向决定磁场方向，故B错误； C．奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场，故C正确 D．改变电流方向会导致磁场方向改变，小磁针的偏转方向由磁场方向决定，因此偏转方向会改变，故D错误。 故选C。 2．首先发现电流周围存在磁场，且第一个揭示电与磁存在联系的科学家是（　　） A. 奥斯特 B. 伽利略 C. 牛顿 D. 阿基米德 【答案】A 【详解】A．奥斯特首先发现电流的磁效应，揭示了电与磁的联系，故A符合题意； BCD．伽利略是经典力学先驱，牛顿提出三大定律，阿基米德发现浮力定律，故BCD不符合题意。 故选A。 3．（多选）如图所示，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，观察到小磁针偏转。关于这个实验下列说法正确的是（　　） A. 该实验是丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现的 B. 该实验表明通电导线周围存在着磁场 C. 通电前，导线与小磁针均东西方向放置，实验现象更明显 D. 改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变 【答案】ABD 【详解】AB．实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，这是著名的奥斯特实验，故AB正确； C．由于小磁针静止时要指南北方向，为使实验效果更加明显应使通电导体沿南北方向放置，可以防止地磁场的影响，也就是说磁针偏转不是由地磁场引起的，故C错误； D．电流周围的磁场方向与电流方向有关，所以，实验中，改变导线中的电流方向，小磁针偏转方向会发生改变，故D正确。 故选ABD。 4．在如图所示的实验中，导线通电时，导线下方的小磁针会发生偏转，但当导线在某种方位下进行实验时却看不到这种现象，这是怎样的方位?为什么看不到这种现象? 【答案】当导线沿东西方向放置时，其下方磁场方向沿南北方向，因为小磁针通常情况下受到地磁场的作用指向南北方向，这样就看不到通电导线周围磁场的作用。 【详解】略 5．如图所示，将一枚小磁针置于桌面上，在小磁针上方放一条直导线，使导线与电池触接，然后断开，看看电路连通时和断开后小磁针有什么变化。对调电池的正、负极，再做一次实验，继续观察小磁针的变化。小磁针受到了磁场力的作用，这个磁场与电流有什么关系? 【答案】通电导线周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关 【详解】本实验为奥斯特实验：①导线连通电路后有电流，小磁针发生偏转，断开电路后无电流，磁场消失，小磁针在地磁场作用下回到原位，可证明电流周围存在磁场；②对调电池正负极改变电流方向后，小磁针偏转方向改变，说明电流周围磁场的方向与电流方向有关。 6．小强同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电直导线周围磁场的兴趣，探究过程如下： （1）如图所示连接好电路，放上能自由转动的小磁针，调节　　　　　　　（填“直导线”或“小磁针”）的位置，使小磁针静止时与直导线平行。 （2）实验中，改变导线中电流方向，小磁针偏转方向会发生改变，该现象表明　　　　　　　。 （3）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　　　　　　　（填“不改变”或“改变”）。 【答案】（1）直导线     （2）磁场方向与电流方向有关     （3）改变      【详解】(1)小问详解： 自由转动的小磁针静止后会受地磁场影响指向南北，实验中需要调节直导线的位置，使直导线与静止的小磁针平行，便于观察小磁针的偏转。 (2)小问详解： 实验中，改变导线中电流方向，小磁针偏转方向会发生改变，该现象表明磁场方向与电流方向有关。 (3)小问详解： 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，导线下方的磁场方向与上方相反，所以小磁针的转动方向将改变。 二、通电螺线管周围的磁场 7．如图，在通电螺线管附近放置的小磁针静止时，指向正确的是（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】A 【详解】A．由安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，由异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为S极，右端为N极，故A正确； B．由安培定则可知，通电螺线管的上端为N极，由异名磁极相互吸引可知，小磁针的上端为S极，下端为N极，故B错误； C．由安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，由异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为S极，右端为N极，故C错误； D．由安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，由异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为S极，右端为N极，故D错误。 故选A。 8．如图所示，给螺线管通电后，小磁针的N极指向螺线管的端，则通电螺线管的端是　　　　　　极。若保持其他条件不变，仅将该小磁针放到螺线管内部的中央，则通电后小磁针的N极指向螺线管的　　　　　　（选填“”或“”）端。 【答案】① S    ② B 【详解】[1]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。小磁针的极指向螺线管的端，说明端是极。 [2]通电螺线管内部的磁场方向是从极指向极。通电螺线管的端是极，所以通电后小磁针的N极指向螺线管的端。 9．“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验装置如图甲所示。 （1）在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，需要经历下列步骤：①轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布；②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上；③闭合开关。三个步骤合理的顺序是　　　　　　（填序号）； （2）经过对铁屑分布的观察，发现通电螺线管外部磁场与　　　　　　磁体周围磁场分布相似； （3）把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图乙所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时的螺线管可能是向　　　　　　（选填“南北”或“东西”）方向放置的； （4）根据图丙中小磁针静止时的指向，在括号中标出电源左端的极性； （5）未来，科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到　　　　　　现象，则说明月球也是一个磁体。 【答案】（1）②③①     （2）条形     （3）南北     （4）     （5）小磁针指示固定的方向      【详解】(1)小问详解： 铁屑在磁场中容易被磁化，故可以用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布。在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，应先将铁屑均匀撒在有机玻璃板上，再闭合开关使得螺线管产生磁场将铁屑磁化，最后轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布。所以三个步骤合理的顺序是②③①。 (2)小问详解： 观察铁屑分布可知通电螺线管两端铁屑分布较多，中间较少，说明两端磁性强，中间磁性弱，说明通电螺线管外部磁场与条形磁体周围磁场分布相似。 (3)小问详解： 小磁针静止时指示南北，通电后，A、B两个小磁针所在位置的磁场方向是水平方向的，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，说明此时的螺线管可能是向南北方向放置的。 (4)小问详解： 图丙中小磁针静止时左端为N极，根据磁极间相互作用规律可知螺线管左端为S极，右端为N极，根据安培定则可知电流从螺线管左端流入，则电源左端为正极，作图如下： (5)小问详解： 若月球也是一个磁体，则会对放入其中的小磁针产生磁场力的作用。所以在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到小磁针指示固定的方向，则说明月球也是一个磁体。 10．在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中，同学进行了如下操作。       （1）将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关，小磁针发生偏转，静止时的指向如图甲所示，分析可知，通电螺线管周围的磁场和　　　　　　　　（选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场相似； （2）如图乙所示，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在甲、乙硬纸板上均匀地撒满铁屑。实验时发现现象不明显，为了增强磁场的强度，在不改变线圈匝数的情况下，可以采取　　　　　　　　的办法； （3）闭合开关后，为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况，可轻敲硬纸板，这样做的目的是减小铁屑与硬纸板之间的　　　　　　　力，使铁屑在磁场力的作用下动起来； （4）改变电流方向，发现铁屑的分布形状　　　　　　　（选填“没有改变”或“发生改变”）； （5）对调电源的正负极，重复上述实验，小磁针N极指向与之前相反，说明通电螺线管外部磁场的方向与　　　　　　有关。 【答案】（1）条形     （2）增大电流     （3）摩擦     （4）没有改变     （5）电流方向      【详解】(1)小问详解： 由图甲可知，通电螺线管周围的磁场分布与条形磁铁相似，都是两端磁性较强，中间磁性较弱。 (2)小问详解： 通电螺线管磁性的强弱与线圈匝数和电流大小有关，在不改变线圈匝数的情况下，可以增大线圈中的电流来增强磁场强度。 (3)小问详解： 轻敲硬纸板，是为了减小铁屑与硬纸板之间的摩擦，使铁屑在磁场力的作用下更容易动起来。 (4)小问详解： 改变电流方向，通电螺线管的磁极会发生改变，但磁场的强弱、形状、分布特点不变，故铁屑的分布形状不变。 (5)小问详解： 将电源的正负极对调，则通过螺线管中的电流方向相反，小磁针的指向与之前的相反，说明螺线管的磁极与之前相反，所以通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关。 11．某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。在玻璃板上均匀地撒满铁屑，闭合开关，轻敲玻璃板，观察到铁屑的分布情况如图乙所示。 （1）由图乙中的铁屑排列情况可以得出：通电螺线管外部磁场与　　　　　　的磁场相似； （2）如图丙所示，在实验过程中，闭合开关后，通电螺线管右侧为　　　　　　极（选填“N”或“S”）。 【答案】（1）条形磁体     （2）N      【详解】(1)小问详解： 图乙中通电螺线管周围的铁屑分布呈现出两端密集、中间稀疏的特点，与条形磁体周围的铁屑分布规律一致，说明通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。 (2)小问详解： 如图丙所示，在实验过程中，闭合开关后，电流从螺线管右端流入、左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管右侧为N极。 12．在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中： （1）在穿过螺线管的纸板上撒上铁屑，当有电流通过时，铁屑的分布情况如图所示，说明通电螺线管外部磁场与　　　　　　磁体的磁场相似； （2）将电源的正、负极对调，闭合开关，发现小磁针的偏转方向改变，说明通电螺线管两端的极性和　　　　　　有关。 【答案】（1）条形     （2）电流方向      【详解】(1)小问详解： 当电流通过螺线管时，铁屑的分布呈现有规律的线性排列，且两端磁极明显，这与条形磁体的磁场分布特征一致。 (2)小问详解： 将电源正负极对调后，电流方向改变，发现小磁针的偏转方向也改变，说明螺线管的磁极发生改变。由此可得通电螺线管两端的极性与电流方向有关。 三、右手螺旋定则 13．如图所示，螺线管与电源的X、Y两极相连接，右端有一静止小磁针。当开关闭合后，N极的指向变为水平向左，则（     ） A. X为电源的正极 B. 通电后螺线管的右端为N极 C. 仅将电源X、Y极对调，闭合开关后小磁针静止时N极指向仍然水平向左 D. 仅将小磁针置于通电螺线管正上方，闭合开关后小磁针静止时N极指向水平向右 【答案】D 【详解】AB．由题可知，当开关闭合时，N极的指向变为水平向左，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的右端为S极，左端为N极，根据右手定则，伸出右手握住螺线管，大拇指指向通电螺线管的N极，四指弯曲指示电流的方向，由此可知，通电螺线管上缠绕的导线中电流方向朝上，因此电源X端为负极，Y端为正极，故AB不符合题意； C．将电源X、Y极对调，闭合开关，电流方向改变，则螺线管的磁极改变，改变后通电螺线管的右端为N极，左端为S极，小磁针N极会指向水平向右，故C不符合题意； D．通电螺线管的右端为S极，左端为N极，则通电螺线管磁场周围磁场方向从N极指向S极，将小磁针置于通电螺线管正上方，磁场中小磁针N极指向该点磁场的方向，因此小磁针静止后N极水平向右，故D正确。 故选D。 14．图是探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。对该实验的操作和分析，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关前，小磁针的S极指向地理的北极 B. 闭合开关小磁针静止时，S极的指向为该点的磁场方向 C. 改变图中螺线管电流方向，小磁针N极所指方向水平向右 D. 若没有小磁针，通电螺线管周围就没有磁场 【答案】C 【详解】A．闭合开关前，小磁针受到地磁场的作用，具有指南北的性质，所以小磁针的S极指向地理的南极，故A错误； B．闭合开关，通电螺线管周围产生磁场，物理学中对磁场方向的规定是小磁针在磁场中静止时，N极的指向为该点的磁场方向，故B错误； C．改变图中螺线管电流方向，则电流从螺线管左端流入，从螺线管右端流出，由安培定则可以判断，螺线管右端为N极，由于同名磁极相互排斥，所以小磁针N极所指方向水平向右，故C正确； D．由于磁体周围的磁场是看不见，摸不着的，但是确确实实是真实存在的，所以没有小磁针，通电螺线管周围的磁场仍然存在，故D错误。 故选C。 15．如图所示，小娟制作了一个水果电池，她用导线将带有铁芯的螺线管两端分别与铜片和锌片连接，并将铜片和锌片插入挤压后的柠檬中。铜片和锌片相距约3cm，螺线管右边的小磁针因为电流的磁效应发生偏转，停在如图所示的位置，这验证了柠檬可以发电。根据小磁针的方向可以判断螺线管右端是　　　　　　　　（选填“N”或“S”）极。如果把导线两端的铜片和锌片互换，小磁针偏转方向　　　　　　　　（选填“改变”或“不变”）。 【答案】① S    ② 改变 【详解】[1][2]小磁针的左端为N极，根据“异名磁极相互吸引”的规律可知，通电螺线管的右端为S极，左端为N极。如果把导线两端的铜片和锌片互换，那么通过螺线管的电流方向改变，因此螺线管的磁场方向改变，则小磁针偏转方向发生改变。  16．一根条形磁体的一端吸起两枚相同的铁钉如图所示：则与条形磁体相连的铁钉一端是　　　　　　　　　极，两枚铁钉下端张开是因为　　　　　　　　　。如图，对比甲、乙实验可知通电导体周围存在　　　　　　　　　，这种现象叫电流的磁效应，它是由丹麦物理学家　　　　　　　　　发现的。 【答案】① N    ② 同名磁极相互排斥    ③ 磁场    ④ 奥斯特 【详解】[1][2]异名磁极相互吸引，条形磁体的下端是S极，与条形磁体相连的铁钉一端是N极；由于同名磁极相互排斥，两枚铁钉下端将会相互排斥张开。 [3][4]如图甲、乙是丹麦物理学家奥斯特发现电生磁的实验，即电流的磁效应，该实验说明通电导体的周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应。 17．如图所示，给螺线管通电之后，小磁针逆时针旋转。请判断通电螺线管的极性和线圈中电流的方向。 【答案】根据磁极间“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的规律，可知通电螺线管右侧为S极，左侧为N极。根据安培定则，可判断出电流是从B端流入、A端流出。 【详解】根据磁极间“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的规律，小磁针（上端为N极）逆时针旋转，说明其靠近螺线管的一端受到螺线管右侧磁极的吸引力，所以通电螺线管右侧为S极，左侧为N极。 根据安培定则，可判断出电流是从螺线管的右侧流入、左侧流出，即从B端流入，A端流出。 18．如图所示，把螺线管水平悬挂起来，给导线通电，螺线管就像指南针一样，静止时指向南北方向。请你判断通电螺线管的哪一端指向北方。 【答案】由图可知，电流从通电螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管B端为N极，A端为S极。悬挂的通电螺线管相当于指南针，静止时它的N极（B端）指向北方。 【详解】由图可知，电流从通电螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管B端为N极，A端为S极。悬挂的通电螺线管相当于指南针，静止时它的N极（B端）指向北方。 19．如图所示，根据小磁针静止时的指向，标出A点的磁感线方向和电源的“+”和“-”极。 【答案】 【详解】由小磁针的方向和磁极间相互作用的规律可知，通电螺线管的极在其左端，根据外部磁感线从极出发回到极，可知处的磁感线方向向右；根据安培定则，可知电源右侧为正极，左侧为负极。如图所示： B 能力提升题 20．如图所示，将通电螺线管水平放置在电子测力计上，手握条形磁体（上端为极，下端为极）在通电螺线管正上方，沿平行于螺线管轴线的方向从左端移到右端。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电子测力计的示数逐渐变小，实验表明通电螺线管周围存在磁场 B. 电子测力计的示数逐渐变大，实验表明通电螺线管周围存在磁场 C. 电子测力计的示数不变，实验表明通电螺线管周围不存在磁场 D. 电子测力计的示数先变小后变大，实验表明通电螺线管周围存在磁场 【答案】A 【详解】根据右手螺旋定则可知，通电螺线管的左端为极，右端为极，条形磁体从左端移到右端的过程中，在最左端时条形磁体下端的极与通电螺线管的极靠近，相互排斥，此时通电螺线管对电子测力计的压力最大，当移动到最右端时，磁体的极与通电螺线管的极靠近，相互吸引，此时通电螺线管对电子测力计的压力最小，所以电子测力计的示数逐渐变小，故A正确，BCD错误。 故选A。 21．科学家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）由图可知，两平行通电导线之间有力的作用。判断通电直导线周围磁场方向的方法是：用右手握导线，拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向。根据这个方法，请你判定甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面　　　　　　（选填“向里”或“向外”）。 （2）由此可知：与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过　　　　　　来实现的。 【答案】（1）向里     （2）磁场      【详解】(1)小问详解： 用右手握导线，大拇指指向电流方向（向上），则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向：a的左侧垂直于纸面向外，b处垂直于纸面向里。 (2)小问详解： 磁体之间的相互作用是通过磁场实现的，电流周围存在磁场，因此电流之间的相互作用和磁体一样，也是通过磁场来实现的。 22．在学习“电流的磁场”时，老师先将一根直导线架在静止小磁针的上方，使导线与小磁针平行，再将直导线连接到如图所示的电路中，最后闭合开关，小磁针偏转。简要回答下列问题： （1）架在静止小磁针的上方直导线的走向是确定的，还是沿任意方向？如果是确定的，说明其走向，并解释原因； （2）该实验中为什么要在电路中接一只小灯泡； （3）在与图中小磁针关于导线对称的位置再放置另一枚小磁针。闭合开关，说明两小磁针最终静止时指向的异、同点，并解释原因。 【答案】（1）由安培定则知，通电导体周围的磁场是环绕通电导体周围的。南北方向小磁针静止时N极指向与地磁场方向一致，小磁针沿南北方向。奥斯特发现电流周围存在磁场，对小磁针有磁场力作用，但地磁场也对小磁针有磁场力作用（指向南北），所以为了回避因地磁场的作用，使实验现象明显，因此将导线须南北放置。     （2）避免电池被短路     （3）相同点：两小磁针都指向东西方向；不同点：两小磁针N极指向相反；因垂直于通电直导线平面内的磁感线是以电流为中心的圆，该两点处通电直导线产生的磁场方向相反，且小磁针静止时N指向与该点磁场方向一致      【详解】(1)小问详解： 略。 (2)小问详解： 为保护电池，在电路中接一只小灯泡，避免电池被短路。 (3)小问详解： 通电导线周围存在着磁场，磁场的方向与电流的方向有关。在与图中小磁针关于导线对称的位置再放置另一枚小磁针在其它实验条件不变的情况下。相同点：两小磁针都指向东西方向；不同点：两小磁针N极指向相反；因垂直于通电直导线平面内的磁感线是以电流为中心的圆，该两点处通电直导线产生的磁场方向相反，且小磁针静止时N指向与该点磁场方向一致。 23．小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。 （1）在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，需要经历下列步骤：①轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布；②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上；③闭合开关。三个步骤合理的顺序是　　　　　　　　　　　（填序号）； （2）在螺线管的周围放些小磁针，如图甲所示，闭合开关后，小磁针静止时的指向如图乙所示。①通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有　　　　　　　　　　　；②通电螺线管外部的磁场与　　　　　　　　磁体的磁场相似； （3）将电源正负极对调，闭合开关，发现小磁针偏转方向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与　　　　　　　　　有关。 （4）根据以甲图中的实验现象推断，通电螺线管的内部　　　　　　　　　（选填“有”或“没有”）磁场，依据是：　　　　　　　　　； （5）科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到　　　　　　　　　　现象，则说明月球也是一个磁体。 【答案】（1）②③①     （2）① 磁场    ② 条形     （3）电流方向     （4）① 有    ② 铁屑在螺线管内部的分布是有规律的     （5）小磁针静止时总指向同一方向      【详解】(1)小问详解： 铁屑在磁场中容易被磁化，故可以用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布。在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，应先将铁屑均匀撒在有机玻璃板上，再闭合开关使得螺线管产生磁场将铁屑磁化，最后轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布。所以三个步骤合理的顺序是②③①。 (2)小问详解： [1]小磁针偏转是磁场的基本性质，磁场对放入其中的磁体有力的作用，这证明通电螺线管周围存在磁场。 [2]通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体完全相似，其两端磁性最强，中间磁性最弱，磁感线形状也与条形磁体一致。 (3)小问详解： 电源正负极对调,使螺线管中的电流方向反向，小磁针偏转方向相反，即磁场方向反向，由此可证明：通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 (4)小问详解： [1][2]磁场是闭合的，通电螺线管的内部和外部都存在磁场。实验中观察到螺线管内部的铁屑也呈现出有序排列的规律，这证明了内部存在磁场。 (5)小问详解： 磁体周围存在磁场，小磁针在磁体磁场中静止时，N极会指向磁体的S极，呈现出固定的指向规律。若月球是磁体，不同位置的小磁针会受月球磁场作用，静止时总指向同一方向；若月球无磁性，小磁针则会无规则指向。 C 拓展培优题 24．（2026·台湾·中考真题）图中四个磁针的黑色部分代表N极，且均放置于水平桌面上导线的正上方。小惠想通过观察磁针是否发生偏转来判断电路的电流是否接通，则下列哪一磁针最不适合作为判断的依据（　　） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 【答案】C 【详解】【分析】 地磁场本身沿南北方向，小磁针原本静止时N极指向北，和图中小磁针初始状态一致。根据单根直导线的安培定则，判断通电后新产生的磁场的方向能否使小磁针偏转即可。 A.甲在倾斜走向的导线上，通电后电流产生的磁场方向不沿南北方向，小磁针会发生偏转，可以用来判断，故A适合； BD.根据安培定则判断各位置电流的磁场方向：乙、丁都在南北走向的导线上，通电后电流产生的磁场在导线上方为东西方向，和地磁场方向垂直，总磁场方向会偏离南北，小磁针会发生偏转，可以用来判断电流是否接通，故BD适合； C.丙在东西走向的导线上，通电后电流产生的磁场在导线上方为南北方向，和地磁场方向一致，无论电路是否接通，小磁针都保持南北指向，不会发生偏转，因此最不适合作为判断依据，故C不适合。 故选C。 25．（2026·山东东营·中考真题）请在括号内标明闭合开关后通电螺线管及小磁针静止时的N极或S极。 【答案】 【详解】闭合开关后，电流由螺线管的左端流入，右端流出，据安培定则知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则小磁针的左端为S极，右端为N极。据此作图。 26．（2026·湖南长沙·中考真题）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”时： （1）闭合开关，小磁针静止时的指向如图甲所示，通电螺线管右端的极性为　　　　　　　　极。 （2）只将电源的正负极对调，闭合开关，现象如图乙所示。比较甲、乙两图可知，通电螺线管外部磁场的方向与通过它的　　　　　　　　有关。 （3）如图丙所示，若通电螺线管右端为N极，对左侧观察者来说，螺线管导线中电流的环绕方向是　　　　　　　　时针方向。 【答案】（1）N     （2）电流方向     （3）顺      【详解】(1)小问详解： 根据异名磁极相互吸引可知，图中小磁针S极指向通电螺线管右端，因此通电螺线管右端为N极。 (2)小问详解： 对调电源正负极后，电路中电流方向改变，由于小磁针指向相反，可知通电螺线管极性改变，说明通电螺线管两端的极性与电流方向有关。 (3)小问详解： 应用安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指弯曲方向就是电流环绕方向。从左侧观察者看，电流环绕方向为顺时针。 27．（2026·山东济宁·中考真题）小明在奥斯特实验的基础上，利用小磁针探究了通电直导线周围磁场的分布情况，实验记录如下表所示。 实验次数 电流方向 磁针位置 N极偏转方向 1 向右 导线下方 转向纸内 2 向右 导线上方 转向纸外 3 向左 导线上方 转向纸内 4 向左 导线下方 __________ （1）实验中，小磁针的作用是　　　　　　　　　　； （2）请结合实验信息，将表格内容补充完整； （3）小明结合实验记录信息和通电螺线管的磁场分布特点，对通电直导线周围磁场的分布情况提出了以下猜想：如图甲，磁感线是以导线上各点为圆心的圆，圆所在的平面垂直于导线；如图乙，磁感线是以导线上各点为中心的射线，射线所在的平面垂直于导线。猜想合理的是　　　　　　　　　　（选填“甲”或“乙”）。 【答案】（1）验证通电导线周围存在磁场和显示磁场方向     （2）转向纸外     （3）甲      【详解】(1)小问详解： 本实验采用转化法，利用小磁针N极的指向会随磁场方向改变的特点，将不可见的磁场转换为直观的磁针偏转现象，以此验证通电导线周围存在磁场，同时反映磁场的方向。 (2)小问详解： 分析实验记录可知，当电流方向相同时，导线下方和上方的小磁针N极偏转方向相反；当电流方向相反时，同一位置小磁针N极偏转方向也相反。实验1中电流向右，小磁针在导线下方时N极转向纸内；实验2中电流向右，小磁针在导线上方时N极转向纸外；实验3中电流向左，小磁针在导线上方时N极转向纸内，那么实验4中电流向左，小磁针在导线下方时，N极应转向纸外。 (3)小问详解： 根据实验数据，当小磁针在导线下方和上方时，在电流方向不变的情况下，偏转方向相反，这表明导线上下方的磁场方向不同。通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的圆，圆所在的平面垂直于导线，这样才能解释小磁针在导线不同位置的偏转情况，所以猜想合理的是甲。 / 学科网（北京）股份有限公司 $