高中物理人教版 (新课标)选修1二、电流的磁场综合训练题

课时训练8　电流的磁场

题组一　电流磁效应、直线电流的磁场

1.首先发现电流的磁效应的科学家是(　　)

A.牛顿 B.爱因斯坦

C.奥斯特 D.居里夫人

答案:C

2.(双选)下列现象中与电流磁效应有关的是(　　)

A.磁体吸引铁棒

B.雷电过后,某商人的一箱刀叉显示出磁性

C.将螺丝刀在永久磁铁上磨几下,螺丝刀能吸引螺钉

D.富兰克林发现,在莱顿瓶放电后,缝纫针被磁化了

解析:磁体吸引铁是磁体的特性,与电流的磁效应无关;螺丝刀与磁铁磨后带磁是一种磁化现象;B、D项都是因为有电流而引起的磁化现象.

答案:BD

3.关于通电直导线周围磁场的磁感线分布,下列示意图中正确的是(　　)

解析:通电直导线周围磁感线的分布可由安培定则判断知A正确.

答案:A

4.如图所示,水平直导线ab通有向右的电流I,置于导线正下方的小磁针S极将(　　)

A.向纸外偏转

B.向纸内偏转

C.在纸面内顺时针转过90°

D.不动

解析:由安培定则可知导线下方磁场方向垂直纸面向里,在磁场力作用下小磁针N极受力向里转,S极向外转,选项A正确.

答案:A

5.下列图形中能正确描绘直线电流周围的磁感线的是(　　)

解析:由安培定则判断可知,直线电流磁场的磁感线是围绕导线的一些同心圆,且距导线越远,磁感线越稀疏,由此可得选项D正确.

答案:D

题组二　环形电流与通电螺线管的磁场

6.如图所示,当电流通过线圈时,磁针将发生偏转,以下判断正确的是(　　)

A.当线圈通以沿顺时针方向的电流时,磁针N极将指向读者

B.当线圈通以沿逆时针方向的电流时,磁针S极将指向读者

C.若磁针N极指向读者,线圈中电流沿逆时针方向

D.不管磁针如何偏转,线圈中的电流总是沿顺时针方向

解析:小磁针在磁场中静止时N极指向该点磁场方向,所以若线圈通顺时针方向的电流时,由安培定则可判定中心轴线上磁场方向垂直纸面向里,即小磁针N极应指向纸内,则A项错误;同理可得B项错误;当磁针N极指向纸外时,由安培定则判定C项正确.

答案:C

7.如图所示,E、F分别表示蓄电池两极,P、Q分别表示螺线管两端.当闭合开关时,发现小磁针N极偏向螺线管Q端.下列判断正确的是(　　)

A.E为蓄电池正极

B.螺线管P端为S极

C.流过电阻R的电流方向向上

D.管内磁场方向由P指向Q

解析:闭合开关时,小磁针N极偏向Q端,说明通电螺线管的磁感线进入Q端,即P端为N极,管内磁场方向由Q指向P.根据安培定则,流过R的电流方向向上,F为蓄电池的正极,故选项C正确.

答案:C

8.下列关于小磁针在磁场中静止时的指向,正确的是(　　)

解析:由安培定则知电流方向与磁场方向,小磁针静止时的N极指向即为磁场方向,选项C正确.

答案:C

9.已知下列各图中的电流方向,请画出相应的磁感线方向.

答案:如图所示

10.(1)通电螺线管外部的磁感线和　　　磁体外部的磁感线相似. 

(2)安培定则在不同磁场中大拇指分别指的是

a.直线电流磁场中,大拇指指的是　; 

b.环形电流磁场中,大拇指指的是　; 

c.在通电螺线管产生的磁场中,大拇指指的是　　　　　　. 

答案:(1)条形　(2)a.电流的方向　b.环形导线中心磁场的方向　c.螺线管内部的磁感线方向

(建议用时:30分钟)

1.用安培定则来判定通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间的关系时,下列关于大拇指所指方向的说法正确的是(　　)

A.大拇指所指的方向就是磁感线的方向

B.大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向

C.大拇指所指的方向就是螺线管外部磁感线的方向

D.以上说法都不对

解析:用安培定则判断通电螺线管磁感线方向时,四指应指电流方向,大拇指指向螺线管中心轴线上的磁感线方向,亦即螺线管内部磁感线的方向.所以B项正确.

答案:B

2.通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针,磁针指向如图所示,则(　　)

A.螺线管的P端为N极,a接电源的正极

B.螺线管的P端为N极,a接电源的负极

C.螺线管的P端为S极,a接电源的正极

D.螺线管的P端为S极,a接电源的负极

解析:由题图所示小磁针N极指向P知,螺线管内部磁场方向由Q→P.由安培定则,大拇指指向磁场方向.即指向P,螺线管的P端为N极,四指指向电流方向,则电流由b→a,a端接电源负极,所以B项正确.

答案:B

3.有a、b、c、d四个小磁针,分别放置在通电螺线管的附近和内部.当小磁针静止时,小磁针指向如图所示,其中正确的是(　　)

A.a B.b C.c D.d

答案:D

4.如图所示,左侧的水平台面上固定着条形磁铁,右侧固定着一螺线管.下列判断正确的是(　　)

A.螺线管内的磁场方向向左,磁铁受到的斥力向左

B.螺线管内的磁场方向向左,磁铁受到的斥力向右

C.螺线管内的磁场方向向右,磁铁受到的斥力向左

D.螺线管内的磁场方向向右,磁铁受到的斥力向右

解析:根据安培定则可判定通电螺线管内磁场应向左,即左侧为其N极,据同名磁极相互排斥可以判断磁铁受向左的斥力作用,所以选项A正确.

答案:A

5.如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图.其工作原理类似打点计时器.当电流从电磁铁的接线柱a流入,吸引小磁铁向下运动时,以下选项中正确的是(　　)

A.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为N极

B.电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为S极

C.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为S极

D.电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为N极

解析:电流从a流入,由安培定则知电磁铁下端为N极,上端为S极,则小磁铁下端为N极,由此可知D项正确.

答案:D

6.(双选)如图所示是云层之间的闪电模拟图,图中A、B是位于北、南方向带有电荷的两块阴雨云,放电的过程中,在两云的尖端之间形成了一个放电通道,发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里,S极转向纸外,则关于A、B带电情况的说法中正确的是(　　)

A.带同种电荷 B.带异种电荷

C.B带正电 D.A带正电

解析:本题综合考查磁场方向、安培定则、电流的产生等知识.云层间放电必须发生在异种电荷之间,故B正确;在云层间放电时,形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子,并在强电场的作用下做定向移动,形成电流,相当于通电直导线形成磁场.由题意知,从南往北看,磁场是逆时针的,根据安培定则可以判断电流是从A流向B的,故可知A带正电,B带负电.所以D选项正确.

答案:BD

7.动手试一试:如图,把一条通电导线平行地放在小磁针的上方,我们发现小磁针发生偏转.(1)当改用两节或者更多的电池时,小磁针偏转的快慢有什么变化?(2)把小磁针放在距离导线稍远的地方进行实验,小磁针偏转的快慢又有什么变化?(3)如果把导线放在与小磁针垂直的上方进行实验,小磁针还偏转吗?动脑想一想:小磁针的偏转意味着什么?小磁针静止时的指向意味着什么?小磁针偏转的快慢不同又意味着什么?

答案:(1)变快.原因是电流变强,通电导线周围磁场变强.

(2)变慢.原因是离导线越远,磁场越弱.

(3)偏转.

偏转意味着小磁针所在处的磁场发生了变化,即电流产生了磁场;小磁针静止时的指向与所在处磁场的方向有关,也即磁场是有方向的;小磁针偏转的快慢不同意味着所在处磁场的强弱不同,也即磁场是有强弱之分的.

8.如图所示,a和b是直线电流的磁场,c和d是环形电流的磁场,e和f是螺线管电流的磁场,试在各图中补画出电流方向或磁感线方向.

解析:直线电流与环形电流、通电螺线管的磁场方向与电流方向的关系均可据安培定则判断.注意对直线电流,大拇指指向电流方向,四指指向磁感线方向;而环形电流和螺线管磁场的判断,四指指向电流方向,大拇指指向中心轴线的磁场方向,据此可得各图情况如答案图所示.

答案:如图所示