初中物理人教版九年级全册第2节 电生磁优秀随堂练习题

20.2 电生磁

培优第一阶——基础过关练

1．最早发现通电导体周围存在磁场的物理学家是

A．焦耳 B．欧姆 C．安培 D．奥斯特

【答案】D

【解析】

【详解】

A. 焦耳发现了焦耳定律，故不符合题意；

B. 欧姆 的主要贡献是发现了欧姆定律，故不符合题意；

C. 安培发现了安培定则，故不符合题意；

D. 奥斯特发现了通电导线周围有磁场，故符合题意．

2．一实验小组做了这样一个有趣的实验。如图所示，他们将盛有适量盐水的玻璃皿置于条型磁铁的正上方，在干电池的两端分别接上一根金属棒，并在其中一个金属棒上接上一个金属环。将金属环平放于液面上，另一根金属棒竖直插入盐水中央（不接触金属环），再向盐水中撒入碎纸屑。闭合开关后，碎纸屑绕中央的金属棒沿相同方向转动起来，拿走磁体后碎纸屑停止转动。下列相关说法中正确的是

A．纸屑转动说明通了电的盐水在磁场中受到了力的作用

B．纸屑转动，属于电磁感应现象

C．若将盐水换成纯净水做同样的实验，纸屑同样能够转动

D．将电源正负极对调，且将磁体的两极对调，闭合开关后碎纸屑转动方向改变

【答案】A

【解析】

【分析】

通电导线在磁场中受力的作用，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关

【详解】

AB．此题中有一个磁场，盐水是导体，即当通电后，盐水中的纸片转动，即说明盐水运动，说明通电盐水在磁场中受力的作用，故A项正确，B项错误；

C．由于纯水是绝缘体，即纯水中没有电流，所以若用纯水做实验时，纸屑不会转动，故C项错误；

D．将电源正负极对调，即电流方向改变，磁体的磁极对调，即磁场方向也改变，所以所受磁场力的方向不会改变，故闭合开关后碎纸屑会绕与原来方向相同的方向转动，故D项错误。

【点睛】

知道通电导线在磁场中受力的作用是解决该题的关键。

3．以下四幅图中，通电螺线管的N、S极标注正确的是

A． B．

C． D．

【答案】A

【解析】

【详解】

A. 电流从螺线管的右后方流入、左前方流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极，故A正确；B. 电流从螺线管的左后方流入、右前方流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极，故B错误；C. 电流从螺线管的右前方流入、左后方流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极，由端为S极，故C错误；D. 电流从螺线管的右前方流入、左后方流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的座端为N极，右端为S极，故D错误；故选A.

【点睛】

根据螺线管的线圈绕向和电流方向，利用安培定则可以确定螺线管的N、S极．

4．下列实验与手摇发电机工作原理相同的是（       ）

A．电磁铁 B．通电线圈在磁场中扭转

C．电磁感应 D．磁场对电流的作用

【答案】C

【解析】

【详解】

A．通电螺线管可用于探究电磁体；

BD．通电导线在磁场中受到力的作用可用于

解释电动机原理；

C．电磁感应现象是手摇发电机工作原理；

【点睛】

区分电动机以及发电机工作原理，可从图中

有无电源来区分，有电源则为电动机．

5．在图中，已知静止在通电螺旋管左端小磁针N极的指向，请用箭头在磁感线上标出磁感线的方向并在括号内用“＋”“－”号标出电源的正负极．

(        )(        )

【答案】     +（左）     -（右）

【解析】

【分析】

根据磁极间的相互作用，可以确定通电螺线管的磁极；在磁体周围的磁感线都是由磁体的N极出来，回到S极；根据安培定则判定电源正负极．

【详解】

由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，与小磁针N极靠近的螺线管左端一定是S极，其右端为N极；根据图示的线圈绕向和螺线管的N极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的左端流入，右端流出，因此电源的左端为正极，右端为负极；在磁体周围的磁感线方向从N极指向S极．如下图所示：

【点睛】

安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个可以确定第三个．在此题的第二问中就是间接告诉了磁场方向和线圈绕向来确定电流方向．

6．如图所示，根据通电螺线管的“N、S”极可知电源的左端为_____极（选填“正”或“负”）．

【答案】正

【解析】

【详解】

根据安培定则可知，该通电螺线管电流从左端流入、右端流出，所以电源左端为正极．

7．______实验证明了通电导体周围存在磁场，发电机是利用______原理来工作的．

【答案】     奥斯特     电磁感应

【解析】

【详解】

奥斯特将电流放于小磁针上方时，发现小磁针发生偏转，证明了通电导体周围存在磁场；发电机的原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中能产生感应电流，把机械能转化为电能．

【点睛】

本题考查的是奥斯特实验和发电机的原理，属于基础知识考查，难度不大．

8．图甲实验说明了______；图乙是一种磁悬浮地球仪的示意图，这种装置是根据______的原理来工作的。

【答案】     通电导线周围存在磁场     同名磁极相互排斥

【解析】

【详解】

[1]图甲中，给导线通电能使小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场；

[2]因为球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该地球仪是利用的同名磁极相互排斥的原理制成的。

9．根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状，在图中标出磁体A的N极，磁感线方向（任选一根标出即可）和电源“+”、“-”极．

【答案】

【解析】

【详解】

通电螺线管的磁场与条形磁体磁场相似，磁体极性与导线的绕法和电流方向有关，磁体的极性和电流方向关系用安培定则记忆；磁体的磁感线都是从磁体的N极出发，回到磁体的S极；同名磁体磁极相互排出，异名磁体磁极相互吸引，如上图所示．

培优第二阶——拓展培优练

10．通电导线周围存在磁场，当导线中的电流_____时，导线中的磁场就增强．通电导线周围磁场的方向与______的方向有关．

【答案】     变大     电流

【解析】

【详解】

通电导线周围存在磁场，由于电流所产生的磁场的强弱与电流的大小有关，当导线中的电流增大时，导线中的磁场就增强．通电导线周围磁场的方向与电流的方向有关．

11．如图所示，小磁针放在两通电螺线管之间，静止时小磁针的N、S极处于如图所示的状态，请完成螺线管的绕线，并标出电源的正、负极．

(       )

【答案】

【解析】

【分析】

（1）根据小磁针的N、S极，可以确定通电螺线管A、B的N、S极．（2）根据A螺线管的NS极和线圈绕向利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向；（3）利用螺线管中的电流方向和B螺线管的NS极，根据安培定则可以确定螺线管的绕向．

【详解】

（1）小磁针的N极靠近了螺线管A的右端，根据磁极间的作用规律可知，螺线管的右端为S极，左端为N极．同理可以确定螺线管B的左端为N极，右端为S极．（2）根据螺线管A的左端为N极，右端为S极，结合其线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从螺线管的右端流入，左端流出，即电源的右端为“+”极，左端为“﹣”．（3）根据电流方向是从螺线管的右端流入左端流出，结合螺线管B的左端为N极，右端为S极，利用安培定则可以确定螺线管的线圈绕向如下图所示．

12．下列各图中小磁针的指向不正确的是（　　）

A． B． C． D．

【答案】D

【解析】

【详解】

由右手螺旋定则知道，A图中电磁铁左侧为N极，即左侧磁感线指向外，故A正确；由右手螺旋定则可知，B图中电磁铁左侧为N极，则右侧磁感线应向里，故B正确；由右手螺旋定则可知，C图中电磁铁左侧为N极，则内部磁感线向左，则C正确；由右手螺旋定则可知，D图中电磁铁左侧为N极，磁感线由N极指向S极，即小磁针所在位置磁感线向右，故D错误，即只有D符合题意，故选D．

13．如图所示，电磁铁P和Q通电后（ ）

A．P的右端是N极，Q的左端是S极，它们相互吸引

B．P的右端是S极，Q的左端是S极，它们相互排斥

C．P的右端是N极，Q的左端是N极，它们相互排斥

D．P的右端是S极，Q的左端是N极，它们相互吸引

【答案】B

【解析】

【详解】

由安培定则可知，电磁铁P的右端为S极，电磁铁Q的左端为S极，由于靠近的两个磁极是同名磁极，所以会相互排斥，故应选B．

14．一电磁铁与静止于粗糙水平桌面上的条形磁铁相邻，如图所示。开关S闭合后，滑片P 向上滑动的过程中，条形磁铁始终保持静止。此过程中条形磁铁所受的摩擦力（   ）

A．减小，方向水平向右

B．减小，方向水平向左

C．增大，方向水平向右

D．增大，方向水平向左

【答案】B

【解析】

【详解】

由安培定则得到，电磁铁右端为S极，则与条形磁铁的同名磁极，相互排斥，则条形磁铁受到电磁铁向右的排斥力，因条形磁铁始终保持静止，所以它受到的排斥力和桌面给它的摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是水平向左的；当滑片逐渐向上移动时，连入电路的电阻逐渐增大，由欧姆定律I=可得线圈中电流逐渐变小，则磁场逐渐变弱，条形磁铁受到电磁铁的排斥力逐渐变小，因条形磁铁受的是平衡力，故摩擦力的大小也会逐渐减小，故选B。

15．学习奥斯特实验后，小喆和小巍想，既然通电导体周围存在磁场，那么如果把导线绕成线圈，周围是否也有磁场，磁场的方向如何呢？为此，她们找来线圈等器材，连接电路如图甲所示，运用研究磁场的方法来探究此线圈外部的磁场。

(1)她们先将6个小磁针分别放在线圈外部的不同位置，闭合开关后，发现所有的小磁针均发生偏转。于是她们得出结论：通电后的线圈周围确实存在____。此时，如果移走小磁针，则该结论_______（选填“仍然”或“不”）成立。

                 图甲

(2)细心的小品还发现线圈通电后，小磁针不但偏转，而且在不同位置的小磁针N极指向各不相同。如图甲所示，线圈正下方的小磁针静止时N极指向左，小喆综合分析判断，线圈的_______端是N极。

(3)为了进一步研究线圈周围磁场的分布特点，她们撤去小磁针，将铁屑均匀地洒满玻璃板，再次通电，铁屑会被磁化，每一个小铁屏都相当于一个小磁针，她们轻轻敲击玻璃板面，观察到了如图乙所示的铁屑分布情况，她们分析论证后得出结论：线圈周围的磁场与_______磁体的磁场相似。

(4)因为通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关，她们猜想线圈的磁场方向也会受电流方向的影响。为验证她们的猜想，小巍提出方案：应该在玻璃板上洒铁屑，小喆提出方案：应该在线圈周围放小磁针。你认为_________的方案可行，接下来的实验操作应该是：调换电源的正负极，闭合开关，____________。

【答案】     磁场     仍然     右     条形     小喆     观察小磁针方向是否发生改变

【解析】

【详解】

(1)[1][2]通电后线圈周围的小磁针均发生偏转，说明通电后的线圈周围产生了磁场，小磁针主要用于检测是否有磁场和磁场的方向，所以即使拿走小磁针，磁场依然存在，该结论依然成立；

(2)[3]在磁铁外部，根据异名磁极相互吸引，小磁针N极指向左边，则通电线圈左端为S极，右端为N极；

(3)[4]观察乙图铁屑分布可知，线圈周围磁场与条形磁铁相似；

(4)[5]为研究磁场方向，应该在线圈周围放小磁针，因为铁屑只能观察磁场分布情况，无法辨别磁场方向；

[6]为探究磁场方向与电流方向的关系，则可以调换电源正负极，闭合开关，观察线圈周围小磁针的偏转方向是否发生改变。

16．在探究通电螺线管外部磁场的实验中，采用了图所示的实验装置．

（1）当闭合开关S后，小磁针____发生偏转（填“会”或“不会”），说明通电螺线管与小磁针之间是通过____发生力的作用．

（2）用铁屑来做实验，得到了图所示的情形，它与____磁铁的磁场分布相似．为描述磁场而引入的磁感线____真实存在的．

（3）为了研究通电螺线管的磁极性质，老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况．实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的____有关，且这个关系可以用____判断．

（4）闭合开关S，通电螺线管周围的小磁针N极指向如图所示，由图可知：在通电螺线管外部，磁感线是从____极发出，最后回到____极．

【答案】     会     磁场     条形     不是     电流方向     右手螺旋定则     N     S

【解析】

【详解】

（1） 当闭合开关S后，根据用右手螺旋定则判断电磁铁的磁极左S右N，小磁针左端为N极，和电磁铁的右端N相排斥会发生偏转，说明通电螺线管与小磁针之间是通过磁场发生力的作用；

（2）用铁屑来做实验，根据图所示的情形，它与条形磁铁的磁场分布相似．为描述磁场而引入的磁感线不是真实存在的；

（3）通电螺线管的磁极极性只与它的电流方向有关，且这个关系可以用右手螺旋定则判断；

（4）在通电螺线管外部，磁感线是从N极发出，最后回到S极。

17．为了确定标示不清的铅蓄电池的正、负极，小光同学将该电池和一螺线管相连，闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判断，c端是铅蓄电池的_______极，螺线管外部的磁感线从______（填“a或b”）端出来．

【答案】     正     b

【解析】

【详解】

首先根据小磁针静止时的指向，根据异名磁极相互吸引的知识，分析左端是螺旋管的S极，右端为N极；再根据安培定则，让拇指指向右端，四指所指的下，则d端是回电流的方向，c是电源的正极；螺线管外部的磁场与条形磁场方向类似，外部磁感线从N极出发，回到S极，也就是从b端出来，回到a端．