初中物理人教版(2024)九年级全册第2节 电生磁优秀当堂检测题
展开知识点1奥斯特实验
1.世界上第一个证实了电流周围存在磁场的科学家是( )
A.牛顿B.欧姆C.奥斯特D.阿基米德
2.1820年,丹麦物理学家奥斯特通过如图所示的实验发现:当导线通电时,它下方的小磁针发生了偏转,揭示了电与磁之间的联系,当导线通电时,小磁针对导线 (选填“有”或“没有”)力的作用,你判断的依据是: 。
3.如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行放置。
(1)接通电路后,观察到小磁针偏转,说明 。若接通电路后移去小磁针,上述结论是否成立? (成立/不成立)。
(2)该实验中用到的一种重要科学研究方法是 。
A.类比法 B.转换法 C.控制变量法 D.等效替代法
4.如图冰冰在做奥斯特实验,她将一枚转动灵活的小磁针置于桌面,上方平行放置一条直导线。
(1)当小磁针静止后,使导线与电池触接,看到小磁针发生如图甲所示的偏转,断电后小磁针又回到原来的位置(如图乙),这说明通电导体周围存在 。
(2)改变电流方向,看到小磁针发生如图丙所示的反向偏转,对比甲、丙图可以得到的结论是通电导线的磁场方向与 有关。
(3)我们把奥斯特实验中的发现称之为电流的 效应。
知识点2通电螺线管的磁场
5.如图所示,小磁针静止在螺线管附近,闭合开关后,下列判断正确的是( )
A.通电螺线管的左端为磁北极
B.小磁针将会沿顺时针方向转90°
C.通电螺线管外真实存在磁感线
D.螺线管外A点磁场的方向向左
6.如图,一个空心小铁球放在盛水的烧杯中,漂浮在水面上,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,下列说法不正确的是( )
A.小铁球受到的重力和浮力是一对平衡力
B.滑片P向左滑动,小铁球所受浮力变大
C.此时A端为电磁铁的S极
D.滑片P向右滑动,容器底部受到水的压强变小
7.在科技晚会上,小明给大家展示了一个“听话”的小瓶子,通过调节滑片,就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中,它的原理如图所示(磁铁固定在活塞上)闭合开关S后,移动滑片P,使小瓶子悬停在图示位置。对此,以下分析正确的是( )
A.电磁铁的右端为S极
B.若将滑片P向右移,小瓶子将会上浮
C.小瓶子下沉时,小瓶子中的气体密度变小
D.小瓶子上浮时,小瓶子的瓶口处受到水的压强保持不变
8.如图是磁悬浮台灯,灯座通电后,灯泡会悬浮在灯座上方,内部LED灯发光。下列说法正确的是( )
A.发光的LED灯电阻为零B.灯泡悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理
C.通电后电磁铁具有磁性说明磁能生电D.通电后电磁铁的下端为S极
9.如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,左端的S极正对着在同一水平线上的电磁铁。当电磁铁通电时,条形磁铁静止且受到向左的吸引力,则下列说法错误的是( )
A.水平桌面给条形磁铁有向右的摩擦力
B.电磁铁的右端为N极,左端为S极
C.电磁铁中的电流方向是从b流向a
D.电磁铁受到的吸引力和条形磁铁受到的摩擦力是一对相互作用力
10.1820年,丹麦物理学家 发现了电流的磁效应,说明了电流周围存在磁场。如图所示,通电螺线管周围存在磁场,P点磁场的方向向 (选填“左”或“右”)。
11.如图是探究通电螺线管外部磁场分布的实验过程图(俯视图),其中深色端是小磁针N极。
(1)条形磁铁周围的小磁针的指向如图甲所示,现把小磁针放在螺线管四周不同的位置,通电后发现小磁针的指向如图乙所示,说明通电螺线管周围的磁场跟 的磁场相似,图乙中螺线管的右端是 极(选填“N”或者“S”);
(2)为了探究螺线管外部磁场方向是否与电流方向有关,请你写出具体操作步骤: ;
(3)下列做法中,不一定能使乙图中的通电螺线管磁性增强的是 (只填字母序号)。
A.将没有磁性的铁芯插入螺线管中
B.将有磁性的条形磁体插入螺线管中
C.增大通过螺线管的电流
D.增加螺线管的数
12.小航做“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验。
(1)在固定有螺线管的硬纸板上均匀地撤满铁屑,通电后轻敲纸板,观察铁屑的排列形状如图甲所示,说明通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似,在实验中 (选填“可以”或“不可以”)用铜屑代替铁屑显示磁场分布;
(2)对调乙图中电源的正负极,闭合开关,小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管外部磁场方向与 有关;
(3)若在图乙所示的螺线管旁放一个小磁针,闭合开关时,小磁针N极将 (选填“顺时针”或“逆时针”)旋转。
13.在图中,标出小磁针的N极及磁感线的方向。
14.如图所示,小明通过实验探究“通电螺线管的磁场”,已知通电螺线管周围磁感线方向,请在图中标出电源的正、负极,通电螺线管的N、S极。
15.兴趣班的同学用如图所示装置,探究水平地面上的条形磁体和通电螺线管之间的受力情况。请画出开关闭合时,通电螺线管受到的磁铁的力的示意图。
参考答案:
1.C
【详解】A.牛顿提出了牛顿运动定律和万有引力定律,故A不符合题意;
B.欧姆发现了同一段导体中的电流跟电压和电阻之间的定量关系,得出了欧姆定律,故B不符合题意;
C.奥斯特是第一个证实电流周围存在磁场的科学家,故C符合题意;
D.阿基米德是发现杠杆原理的科学家,故D不符合题意。
故选C。
2. 有 力是改变物体的运动状态的原因
【详解】[1][2]闭合开关前,导线周围的小磁针静止且能指向南北,闭合开关后,小磁针的指向发生偏转,说明小磁针受到力的作用,因为物体间力的作用是相互的,所以小磁针对导线也有力的作用,依据是小磁针的运动状态发生了改变,而力是改变物体运动状态的原因。
3. 电流周围存在磁场 成立 B
【详解】(1)[1][2]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;若接通电路后移去小磁针,上述结论仍然成立。
(2)[3]通过小磁针的偏转可以检验磁场是否存在,用到了转换法,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. 磁场 电流的方向 磁
【详解】(1)[1]当小磁针静止后,使导线与电池触接,通过导线有电流,小磁针发生偏转,小磁针受到了磁场力的作用,这说明通电导体周围存在磁场。
(2)[2]改变电流方向,看到小磁针的偏转方向发生了改变,这说明磁场的方向发生了改变,故结论为:通电导体的磁场方向与电流方向有关。
(3)[3]1820年丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在磁场,即电流的磁效应。
5.D
【详解】A.根据安培定则可知,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右端,可以确定螺线管的左端为S极,右端为N极,故A错误;
B.通电螺线管的右端是N极,所以相对的小磁针的S极应该靠近螺线管的右端,根据磁体间的相互作用可知,故小磁针会逆时针旋转90°,故B错误;
C.磁感线是用来形象描述磁场的,但不是真实存在的,故C错误;
D.在磁体的外部,磁感线从N极指向S极,所以通电螺线管外A点的磁场方向向左,故D正确。
故选D。
6.A
【详解】A.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重力、浮力、电磁铁的吸引力的作用,其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A错误,符合题意;
B.当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电阻减小,由欧姆定律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,根据阿基米德原理可知,浮力变大,故B正确,不符合题意;
C.开关S闭合后,电流由A流向B,则由右手螺旋定则可知螺线管的A端为S极,故C正确,不符合题意;
D.滑片P向右滑动,滑动变阻器接入电阻增大,由欧姆定律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,不符合题意。
故选A。
7.B
【详解】A.由图可知,该电路为串联电路,电流从螺线管的右侧流入,根据安培定则可知,电磁铁的右端是N极,故A错误;
B.若将滑片P向右移,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路的电流变小,电磁铁的磁性变弱,电磁铁与磁铁排斥作用变小,活塞向左运动,大瓶内空气气压变小,小瓶子的水会挤出来,小瓶子重力变小,重力小于浮力,小瓶子将上浮,故B正确;
C.小瓶子进水重力大于浮力下沉时,故小瓶子上面的空气的体积会变小,质量不变,故密度变大,故C错误;
D.小瓶子上浮时,根据可知小瓶子的瓶口处受到水的压强变小,故D错误。
故选B。
8.B
【详解】A.LED灯是由半导体材料制成的,具有一定的电阻,而超导体的电阻为0,故A错误;
B.当开关闭合时,电流从电磁铁的上端流入,根据安培定则可知,电磁铁的下端为N极,灯泡之所以能悬浮,是利用了同名磁极相互排斥的原理,故B正确;
C.通电后电磁铁具有磁性说明电生磁,即电流的磁效应,故C错误;
D.当开关闭合时,电流从电磁铁的上端流入,根据安培定则可知,电磁铁的下端为N极,故D错误。
故选B。
9.D
【详解】A.条形磁铁静止且受到向左的吸引力,具有向左的运动趋势会产生向右的摩擦力,故A正确,A不符合题意;
B.因为条形磁铁静止且受到向左的吸引力,且条形磁铁左侧为S极,说明电磁铁右侧为N极,左侧为S极,故B正确,B不符合题意;
C.电磁铁右侧为N极,左侧为S极,根据安培定则可知,电磁铁中的电流方向是从b流向a,故C正确,C不符合题意;
D.电磁铁受到的吸引力和条形磁铁受到的吸引力为一对相互作用力,故D错误,D符合题意。
故选D。
10. 奥斯特 左
【详解】[1]1820年,丹麦物理学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现:当导线中通过电流时,它旁边的磁针发生偏转,他继续研究,终于证实了电流周围存在磁场。
[2]图中电流从通电螺线管的左端流入,右端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端为S极,右端为N极;在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,因此P点磁场的方向向左。
11. 条形磁体 N 在乙图中,更换电源正负极,然后闭合开关,观察实验现象 B
【详解】(1)[1]图甲和乙中,小磁针深色端的指向相同,说明通电螺线管周围的磁场跟条形磁铁的磁场相似。
[2]由图乙中可知,电流从通电螺线管的左端流入,右端流出,由安培定则可知,螺线管的右端是N极。
(2)[3]为了探究螺线管外部磁场方向是否与电流方向有关,由控制变量法可知,在乙图中,应更换电源正负极,然后闭合开关,观察实验现象。
(3)[4]A.将没有磁性的铁芯插入螺线管中,会使得螺线管的磁性增强,故A不符合题意;
B.将有磁性的条形磁体插入螺线管中后,条形磁体的磁场分布与螺线管的磁场分布不一定相同,因此不一定能使乙图中的通电螺线管磁性增强,故B符合题意;
C.增大通过螺线管的电流,由电流的磁效应可知,会使得螺线管的磁性增强,故C不符合题意;
D.增加螺线管的数,电流的磁场叠加,会使得通电螺线管磁性增强,故D不符合题意。
故选B。
12. 条形 不可以 电流方向
逆时针
【详解】(1)[1]根据铁屑的排列形状可知,通电螺线管周围的铁屑分布与条形磁体类似,所以通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
[2]铜是非磁性物质,所以在实验中不可以用铜屑代替铁屑显示磁场分布。
(2)[3]对调乙图中电源的正负极,闭合开关,螺线管中的电流方向改变,小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关。
(3)[4]根据安培定则可知,图乙中通电螺线管的左侧为S极,右侧为N极,由于同名磁极互相排斥,因此小磁针N极将逆时针旋转。
13.
【详解】由图中可知,电流由左侧流入,则由安培定则可知螺线管右侧为N极,左侧为S极,磁感线由N极指向S极,由异名磁极相互吸引可知,小磁针N极与螺线管的S极相吸,故N极向左,如下图所示
14.
【详解】在磁体的周围,磁感线从磁体的N极发出回到S极,所以,根据螺线管周围磁感线的方向可知,螺线管的右端为N极,左端为S极。由安.培定则可知电源的右端为正极、左端为负极,如图所示:
15.
【详解】根据图示可知,闭合开关后,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,螺线管的右端为N极,根据同名磁极相互排斥可知,螺线管受到水平向左的条形磁铁的排斥力的作用,如图所示
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