2024年初中物理同步练习《20.2+电生磁》

这是一份2024年初中物理同步练习《20.2+电生磁》，共13页。

1．如图所示，是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是（ ）
A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B．当直导线通电时，小磁针会离开支架悬浮起来
C．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D．改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向不变
2．如下图所示，通电螺线管附近放一小磁针，静止后小磁针指向正确的是（ ）（黑色一端表示小磁针N极）
A．B．C．D．
3．如图所示，将条形磁铁固定在静止的小车上，电路连接完整后，闭合开关S时，小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，则下列变阻器接入电路的方式正确的是（ ）
A．a接e、d接fB．a接e、b接fC．c接e、d接fD．c接e、b接f
4．通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示，小磁针处于静止。则（ ）
A．小磁针的b端为N极B．通电螺线管左端为N极
C．电源“+”极为c端D．电源“+”极为d端
5．如图所示，开关S闭合，发现弹簧缩短，小磁针旋转到如图中所示位置静止，则下列说法正确的是（ ）
A．电源右端是负极
B．小磁针上端是S极
C．滑动变阻器向左移动时，弹簧的长度变短
D．通电螺线管的下端为N极

二．填空题（共4小题）
6．如图所示，条形磁铁放在水平木桌上，电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，条形磁铁仍保持静止，此时电磁铁的左端为 极，条形磁铁受到的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”），方向水平 。（选填“向左”或“向右”）
7．小明用导线绕成一个螺线管，通电后小磁针指向如图所示，则通电螺线管的 端（填“左”或“右”）为N极，B端为电源的 极。
8．小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判定螺线管的A端是 极（选填“N”或“S”），接线柱a连接的是电源 极（选填“正”或“负”）。
9．根据如图所示的电流方向，判断通电螺线管的A端是 极。（选填“N”或“S”）

三．实验探究题（共2小题）
10．在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。
（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 方向有关。
（3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来探究 的关系。
11．小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，实验装置如图所示。
（1）闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图所示，小明根据螺线管右端小磁针的指向判断出螺线管的右端为N极，则可知电源的A端为 极；
（2）当电源的正负极方向对换时，小磁针a的南北极指向也对换，由此可知：通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的 方向有关。

四．解答题（共1小题）
12．如图所示，小磁针静止时，标出电源的“+”、“﹣”极及小磁针的N极。

九年级上学期《20.2 电生磁》参考答案与试题解析

一．选择题（共5小题）
1．如图所示，是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是（ ）
A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B．当直导线通电时，小磁针会离开支架悬浮起来
C．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D．改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向不变
【分析】奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场；磁场的方向与电流的方向有关。
【解答】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、当直导线通电时，导线的周围存在磁场，小磁针会发生偏转，不会悬浮起来，故B错误；
C、小磁针偏转，能说明通电导线周围存在磁场，故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场，故C正确；
D、磁场方向与电流方向有关，改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向改变，故错误。
故选：C。

2．如下图所示，通电螺线管附近放一小磁针，静止后小磁针指向正确的是（ ）（黑色一端表示小磁针N极）
A．B．C．D．
【分析】用右手螺旋定则判断出通电螺线管的磁极，再由磁极间的相互作用规律判断小磁针静止时的磁极指向。
【解答】解：
根据右手螺旋定则，右手握住螺线管，四指弯曲且与螺线管中电流方向一致，则大拇指指向通电螺线管的左端为N极，右端为S极；
由“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知：
A、图中小磁针静止时，右端应该为S极，左端为N极，故A错误；
B、图中小磁针静止时，左端应该为N极，右端为S极，故B错误
C、图中小磁针静止时，左端应该为S极，右端为N极，故C正确。
D、图中小磁针静止时，左端应该为S极，右端为N极；故D错误。
故选：C。

3．如图所示，将条形磁铁固定在静止的小车上，电路连接完整后，闭合开关S时，小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，则下列变阻器接入电路的方式正确的是（ ）
A．a接e、d接fB．a接e、b接fC．c接e、d接fD．c接e、b接f
【分析】首先根据安培定则判断通电螺线管的磁极，然后根据变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，根据同名磁极相互排斥，可知，此时电路中的电流变大，磁性增强，则电阻变小，然后根据滑动变阻器有四个接线柱，接入电路时选择上面一个，下面一个做出解答。
【解答】解：根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的左端为N极，与固定在静止的小车上的条形磁铁相互排斥；
当变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，说明斥力增大，则此时电路中的电流变大，磁性增强，则电阻变小，根据变阻器的接法，一上一下可知，a接e、d接f，如图所示：
故选：A。

4．通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示，小磁针处于静止。则（ ）
A．小磁针的b端为N极B．通电螺线管左端为N极
C．电源“+”极为c端D．电源“+”极为d端
【分析】（1）在磁体外部，磁感线从磁体的北极出来回到南极，据此确定A的极性和通电螺线管的NS极；
（2）利用磁极间的作用规律确定小磁针的N、S极；利用安培定则确定螺线管中电流的方向、电源的正负极。
【解答】解：
AB、由于在磁体外部磁感线从磁体的北极出来，回到南极，所以左边磁体A为S极，右边通电螺线管的左端为S极，则右端N极；根据磁极之间的作用规律，小磁针的a端为N极、b端为S极；故AB错；
CD、由安培定则可知，大拇指指向右端N极，四指环绕方向为电流方向，电流从螺线管的左边流入、右边流出，则c为正极、d为负极，故C正确、D错。
故选：C。

5．如图所示，开关S闭合，发现弹簧缩短，小磁针旋转到如图中所示位置静止，则下列说法正确的是（ ）
A．电源右端是负极
B．小磁针上端是S极
C．滑动变阻器向左移动时，弹簧的长度变短
D．通电螺线管的下端为N极
【分析】根据开关S闭合，发现弹簧缩短，由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，利用右手螺旋定则可得出电源的正负极。由磁极间的相互作用可知小磁针的磁极。
【解答】解：由题知，开关闭合后，发现弹簧缩短，说明上方的条形磁铁受到排斥力的作用；
根据同名磁极相互排斥可知，螺线管上端为N极，下端为S极；由右手螺旋定则可知，电流由螺旋管的上方流入，故电源右侧为正极，左侧为负极；由磁极间的相互作用可知小磁针的上端为N极，下端为S极，如图所示：
由此可知：
A、电源右端是正极，故A错误；
B、小磁针上端是N极，故B错误；
C、滑动变阻器向左移动时，电阻变小，则电流变大，电磁铁磁性变强，所以排斥力变大，则弹簧的长度变短，故C正确；
D、通电螺线管的下端是S极，故D错误；
故选：C。

二．填空题（共4小题）
6．如图所示，条形磁铁放在水平木桌上，电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，条形磁铁仍保持静止，此时电磁铁的左端为 N 极，条形磁铁受到的摩擦力 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”），方向水平 向左 。（选填“向左”或“向右”）
【分析】由安培定则可知螺线管的磁极，由磁极间的相互作用可知条形磁铁的受力方向，则二力平衡可知摩擦力的方向；
由滑片的移动可知螺线管中电流的变化，则可知磁性强弱的变化及相互作用力的变化，由二力平衡关系可知条形磁铁的所受摩擦力的变化。
【解答】解：由安培定则可知，螺线管左侧为N极；因异名磁极相互吸引，故条形磁铁所受磁场力向右；因条形磁铁处于平衡状态，即条形磁铁所受摩擦力应与引力大小相等方向相反，故摩擦力的方向水平向左；
当滑片向右移动时，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，则可知螺线的磁性增强，条形磁铁所受到的吸引力增大；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。
故答案为：N；变大；向左。

7．小明用导线绕成一个螺线管，通电后小磁针指向如图所示，则通电螺线管的 右 端（填“左”或“右”）为N极，B端为电源的 正 极。
【分析】根据小磁针的N极，利用磁极间的作用规律可以确定螺线管的NS极；
根据螺线管的NS极以及线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向，进而可以确定电源的正负极。
【解答】解：
小磁针静止时，其S极靠近螺线管的右端，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端为N极。
根据螺线管的右端为N极以及图示的线圈绕向，利用安培定则可知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，从而可以确定B端为电源的正极，A端为负极。
故答案为：右；正。

8．小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判定螺线管的A端是 S 极（选填“N”或“S”），接线柱a连接的是电源 正 极（选填“正”或“负”）。
【分析】由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，再由右手螺旋定则可知通电螺线管的电流方向，而电流从电源正极流出，据此确定电源正负极。
【解答】解：
因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管A端为S极、B端为N极；
由右手螺旋定则可知螺线管中电流由左侧流入、右侧流出；所以a为电源的正极、b为负极，如图所示：
故答案为：S；正。

9．根据如图所示的电流方向，判断通电螺线管的A端是 N 极。（选填“N”或“S”）
【分析】知道螺线管中的电流方向，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么大拇指所指的一端即为螺线管的N极。
【解答】解：用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么大拇指所指的A端即为螺线管的N极，则通电螺线管的右端是S极。如图所示：

三．实验探究题（共2小题）
10．在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 条形 的磁场相似。
（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 电流 方向有关。
（3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了 控制两次实验的电流大小不变 ，来探究 通电螺线管磁场强弱与线圈匝数 的关系。
【分析】（1）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；
（2）通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向和线圈的绕法有关；
（3）影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少，在实验中，应注意控制变量法的运用。
【解答】解：（1）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极；
（2）如果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
（3）实验中，他将开关S从a换到b上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
故答案为：（1）条形；（2）电流；（3）控制两次实验的电流大小不变； 通电螺线管磁场强弱与线圈匝数。

11．小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，实验装置如图所示。
（1）闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图所示，小明根据螺线管右端小磁针的指向判断出螺线管的右端为N极，则可知电源的A端为 正 极；
（2）当电源的正负极方向对换时，小磁针a的南北极指向也对换，由此可知：通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的 电流 方向有关。
【分析】（1）已知螺线管的右端为N极，再由绕向，结合右手螺旋定则，即可确定电源的正负极。
（2）通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向和线圈的绕法有关。
【解答】解：（1）已知螺线管的右端为N极，根据右手螺旋定则，结合导线绕向，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则电源右端是正极，左端是负极。
（2）当电源的正负极方向对换时，即改变螺线管中的电流方向，小磁针a的南北极指向也对换，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
故答案为：（1）正；（2）电流。

四．解答题（共1小题）
12．如图所示，小磁针静止时，标出电源的“+”、“﹣”极及小磁针的N极。
【分析】根据磁感线的方向确定螺旋管的N、S极，然后根据磁体间的相互作用确定磁针的N、S极，再利用安培定则确定电源的正负极。
【解答】解：因为磁感线总是从磁体的N极出发，所以螺旋管的右端为N极，左端为S极，则小磁针的右端为N极，根据安培定则可以判断出电源的左端为正极，右端为负极，如图所示。