浙教版八年级下册第2节 电生磁综合训练题

电生磁

考点目录：

考点一、通电导线电流与磁场方向判断

  考点二、通电螺线管电流与磁场方向判断

考点三、影响电磁铁磁场强弱的因素（实验探究题）

习题训练：

考点一、通电导线电流与磁场方向判断

1.（2020八下·温州期中）如图，当通电后敲击塑料板，观察到铁粉分布情况是（图中“ ”为导线穿过塑料板的位置）(    ) 

A.    B.    C.   D.

【答案】D  

【解析】可以想象成右手握住导线，让仲直的拇指所指的方 向跟电流的方 向一致，弯曲的四指所指的 方向就是磁感线的环绕方向，因此那些铁粉类似于围绕着图中“  ”，D符合题意。
2.（2019八下·嘉兴期末）某科学兴趣小组模拟奥斯特实验来研究电和磁的关系。他们在小磁针的上方拉一根水平方向放置的直导线，电源选用两节1.5V的新干电池。当直导线通电时，该组同学未观察到小磁针偏转的现象。造成上述现象的原因可能是(    )           

A.导线未沿南北方向放置    B.导线未放置在小磁针的一侧
C.电源电压偏低        D.选用的直导线太粗

【答案】A  

【解析】小磁针没有偏转，说明它受到的电磁力太小，据此对四个选项进行判断即可。

【解答】A.一般情况下，小磁针静止时肯定沿南北方向。如果通电导线也沿南北方向，那么此时电流产生的磁场对小磁针的作用力最大，很容易偏转。如果导线沿东西方向，那么小磁针几乎不受电磁力的作用，肯定不会发生偏转，故A正确；
B.根据题意可知，导线放置在小磁针的上方，故B错误；
C.两节干电池串联，那么总电压为3V，通过一段普通导线的电流应该较大，会产生足够的电磁力，从而使小磁针发生偏转，故C错误；
D.导线越粗，电阻越小，通过的电流越大，受到的电磁力越大，小磁针越容易偏转，故D错误。
3.（2020九上·长兴开学考）图甲所示是一一个手机无线充电装置，该装置是利用了电磁感应的原理对手机进行充电的。手机无线充电原理如图乙所示，电流流过送电线圈产生________，受电线圈靠近送电线圈时就会产生________，给智能手机充电。

【答案】磁场；电流  

【解析】根据电流的磁效应和电磁感应的知识分析解答。

【解答】因为电流周围存在磁场，因此电流流过送电线圈产生磁场；受电线圈靠近送电线圈时就会产生电流，给智能手机充电。

4.（2019八下·台州期末）如图所示是奥斯特实验的示意图，其中 ab、cd 为金属棒，支架其余部分为绝缘材料。a、b 接上导线并通电，观察小磁针偏转情况。 

（1）此实验成功的条件之一是金属棒呈________（选填“东西”、“南北”）方向放置。   

（2）将导线分别从 a、b 移到 c、d，电流大小、方向保持不变，小磁针的偏转方向________（选填“改变”或“不变”）。   

【答案】（1）南北（2）改变  

【解析】（1）正常状态下，小磁针朝向南北方向；如果金属棒的方向与小磁针的方向平行，那么通电后小磁针受到的磁力最大，它的偏转最明显；
（2）根据右手螺旋定则分别判断导线在不同位置时，小磁针的指向，然后进行比较。

【解答】（1）当金属棒呈南北方向放置时，小磁针受到的磁力最大，偏转最明显，因此此实验成功的条件之一是金属棒呈南北方向放置；
（2）用右手握住导线，大拇指的方向与电流方向一致，那么弯曲的四指的指向就是周围磁场的方向；当电流从ab导线经过时，在小磁针的位置磁场是垂直纸面向里的；当电流从cd导线经过时，在小磁针的位置磁场方向是垂直纸面向外的；因为小磁针N极的指向与磁场方向相同，所以它的偏转方向改变。

考点二、通电螺线管电流与磁场方向判断

1．如图所示一圆环形导线的中央放置一个小磁针，通入如图所示电流时，下列说法中正确的是(　A　)

A．小磁针的N极转向纸内     B．小磁针的N极转向纸外

C．小磁针保持不动           D．小磁针的N极在纸面内沿顺时间方向转动

2．如图所示闭合开关，将滑动变阻器滑片P向右移动时，弹簧测力计示数变小。则下列分析正确的是(C)

A. 电磁铁的上端为S极

B. 电源左端为正极　　

C. 抽去铁芯，弹簧测力计示数增大

D. 断开开关，弹簧测力计示数为零

【解析】当P向右移动时，电流增大，弹簧测力计示数减小，说明电磁铁上端为N极，电源右端为正极。

3．根据通电螺线管周围存在磁场(如图所示)的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。图中符合他的假说的模型是(　A　)

4．如图所示，M是一个用细导线绕成的螺线管，当闭合开关K后，M的长度将(　B　)

A．伸长  B．缩短  C．不变  D．先伸长，后缩短

5．如图所示，盛水的烧杯放在电磁铁上方，当电磁铁的开关断开时，空心小铁球自由地浮在水面上，小磁针指向如图所示，以下说法正确的是(　C　)

A．开关闭合时，小磁针N极向上偏转，S极向下偏转

B．开关闭合、滑动变阻器的滑片向下移动时，电磁铁磁性减弱

C．当电路中电流减小时，空心小铁球所受的浮力减小

D．无论开关断开还是闭合，浮在水面上的空心小铁球所受的浮力不变

6．如图所示为一台非铁质物质制成的天平。A是一铁块，B是电磁铁．未通电时天平平衡，给B通以图示方向的电流（a端接电源正极，b端接电源负极），调节线圈中电流的大小，使铁块A向上匀速运动，在此过程中（　A　）

A．电磁铁B的上端为S极，天平仍保持平衡

B．电磁铁B的上端为S极，天平右盘下降

C．电磁铁B的上端为N极，天平右盘下降

D．电磁铁B的上端为N极，天平仍保持平衡

7.图中的两个线圈，套在一根光滑的玻璃管上。导线柔软，可自由滑动。开关S闭合后，则（   ）

A.两线圈左右分开     B.两线圈向中间靠拢
C.两线圈静止不动     D.两线圈先左右分开，然后向中间靠拢

【答案】A  

【解析】由安培定则可知，L螺线管右端为N极，P螺线管的左端也为N极，由同名磁极相互排斥可知，两个线圈左右分开。

8.（2019八下·衢州月考）现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。其原理如图所示，将线圈 ab 缠绕并固定在活塞一端，利用它通电时与固定磁铁之间的相互作用，带动电动泵中的活塞，抽送血液。图中阀门 S1 只能向外自由开启，反向则封闭管路；阀门 S2 只能向内自由开启， 反向则封闭管路。当线圈中的电流从 a 流向 b 时，线圈的右端为________极，此时活塞将向________运动，阀门________（选填“S1”或“S2”）打开。 

【答案】S；右；S1  

【解析】（1）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（2）根据磁极之间的相互作用判断活塞受到的磁力的方向，从而确定它的运动方向，进而确定单向阀门的开启。
【解答】（1）电磁铁线圈上电流向上，右手握住螺线管，四指指尖向上，大拇指指向左端，那么电磁铁的左端是N极，右端是S极；
（2）根据“同名磁极相互排斥”可知，活塞受到斥力向右运动，这时封闭管路里面压力增大，阀门S1打开，S2闭合。
9.如图甲，水平桌面上，两块相同的条形磁铁在水平推力F1，的作用下，做匀速直线运动。

(1)取走其中一块后，磁铁在水平推力F₂的作用下仍做匀速直线运动，如图乙，则F₂________F（选填“＞”“=”或“＜”）。

(2)如图丙，磁铁在F₂作用下，匀速直线运动过程中，闭合开关S，则磁铁速度将_____（选填“变大”“不变”或“变小”），此时，将滑动变阻器的滑片向左移动，欲保持磁铁匀速直线运动，F₂应____（选填“变大”“不变”或“变小”）。

【答案】  (1)＜  (2)变小  变大

【解析】(1)两块磁铁在水平桌面上匀速滑动时产生的滑动摩擦力比一块磁铁产生的滑动摩擦力大，所以两块磁铁做匀速直线运动时需要的推力大。(2)由安培定则知题图丙中的电磁铁的左端为S极，和桌面上磁铁的右端相互排斥，所以，磁铁受到了向左的排斥力，速度会变小。当滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，对桌面上磁铁的排斥力会增大，要使磁铁仍做匀速直线运动，推力F₂应该变大。

10.通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用右手螺旋定则判定。

（1）图甲中螺线管的A端是________极。   

（2）螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，则其B端是________极。   

（3）如图丙，地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成环形电流引起的，地球自转的方向为自西向东，则形成环形电流方向与地球自转方向________ (填“相同”或“相反”)，物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带________ (填“正”或“负”)电。

【答案】（1）N   （2）N     （3）相反；负 

考点四、影响电磁铁磁场强弱的因素（实验探究题）

1.阅读短文，回答问题

                               双触点干簧管

双触点干簧管是一种磁控开关，结构如图甲所示，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体，并装有A、B和C三块簧片，其中日和C是用铁或镍等材料制成，A是用铜或铝等非磁性材料制成。A的端点与C的端点是固定端点，B的端点是自由端点，正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触。当绕在干簧管上的线圈通电时，如图乙所示，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，当吸引力大于B的弹力时，B与A的端点分开，并与C的端点接触。而当B与C的吸引力减小到一定程度时，B在弹力的作用下与C的端点分开，重新恢复与A的端点接触。

请回答下列问题：

(1)在图乙中，若要使螺线管的左端为N极，则电源左端是_______极。

(2)簧片A、B和C所对应的材料可能是___________。（填写序号）

①铁、铁、铜  ②铜、铝、铁  ③铜、铁、铁  ④镍、铁、铝

(3)当B的端点与C的端点接触时，簧片B具有_______势能。

(4)如图所示，请将电路连接完整。要求闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电。

【答案】 (1)正（或“+”）  (2)③  (3)弹性  (4)如图所示

【解析】(1)用右手螺旋定则确定电源左端为正极。

(2)根据文中内容“A是用铜或铝等非磁性材料制成”，“B的端点与C的端点分别被磁化”可判断③正确。

(3)文中提到B在弹力的作用下与C的端点分开，说明B与C的端点接触时，有弹性势能。

2.（2020八下·青田期末）某兴趣小组为了研究“电磁铁磁性强弱的影响因素”，设计并开展了如图所示的实验。下表是他们实验中记录的具体数据，试分析回答下列问题： 

（1）根据同学们的实验，可知他们猜想影响电磁铁磁性强弱的因素有________。   

（2）实验中，同学们是通过比较________来反映电磁铁磁性强弱的。   

（3）比较他们的第1、2、3（或4、5、6）次实验，可得出的结论是________。   

（4）知道了影响电磁铁磁性强弱因素后，同学们又在老师的指导下，制作了水位自动报警器（如图）。其中A、B为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时，红、绿灯及电铃的工作状态为________。   

【答案】（1）线圈匝数、电流大小
（2）最多吸引的小铁钉数目
（3）线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁磁性越强
（4）绿灯不工作；红灯、电铃工作  

【解析】（1）根据表格记录的数据，确定其中的变量，这些变量就是可能影响电磁铁磁场强弱的因素；
（2）电磁铁吸引的大头针数量越多，说明电磁铁的磁场越强；
（3）分析三组实验中哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法描述实验结论；
（4）当水位到的警戒线后，A、B接通，判断衔铁的运动方向，此时衔铁接通的电路中灯泡工作，断开的电路中灯泡不工作。

【解答】（1）根据表格可知，其中记录的变量为线圈匝数和电流大小，因此同学们猜想影响电磁铁磁性强弱的因素为：线圈匝数和电流大小。
（2）实验中，同学们是通过比较最多吸引的小铁钉数目来反映电磁铁磁性强弱的。
（3）比较1、2、3可知，线圈匝数相同，电流最大时，吸引的大头针的数量最多，那么得到结论：线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁磁性越强；
（4）当水位达到或超过警戒线时，A、B两个接线柱被接通，控制电路产生电流，电磁铁产生磁场，将衔铁吸向左边，接通红灯和电铃所在的电路，断开绿灯所在的电路，因此它们的工作状态为：绿灯不工作；红灯、电铃工作。

3.（2020八下·温州月考）学习了电流的磁场和磁场对电流有力的作用的知识之后，某学校兴趣小组的同学猜想：“既然电流周围存在着磁场，那么两根互相靠近的通电导体之间将会发生相互作用”。他们将两根导线（可伸长）平衡放置后固定（如图甲所示），向后通上如图（乙、丙、丁）所示的电流，通过反复实验证实了他们的猜想。请你根据下面的实验现象回答问题： 

（1）当两根导线通同向电流时，两根导线相互________；   

（2）两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与导线之间的距离、导线的长度有关外，还与________有关。你猜想的依据是________。   

【答案】（1）吸引
（2）电流大小；因为丙、丁两图通上不同大小的电流后导线形变的程度不一样，说明力的大小不一样  

【解析】（1）根据乙图中导线的形状，分析电流方向相同时导线之间的相互作用；
（2）将丙和丁进行比较，确定影响相互作用力的因素，并根据导线的形状作为判断依据。

【解答】（1）根据乙图可知， 当两根导线通同向电流时，两根导线相吸引；
（2）将丙和丁图比较可知，它们的电流大小不同，因此两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与导线之间的距离、导线的长度有关外，还与电流大小有关。猜想的依据是：因为丙、丁两图通上不同大小的电流后导线形变的程度不一样，说明力的大小不一样。

4.（2020八下·绍兴月考）为了研究通电螺线管周围不同位置的磁场强弱，某小组同学将通电螺线管放置在水平玻璃板正下方，在玻璃板上均匀撒上铁屑，轻敲玻璃板后发现，在不同位置处铁屑的分布不同。如图(a)所示，该小组同学选取通电螺线管两端对称的A、B、C、D、E和F六个区域。为便于观察，图(b)所示为放大的这六个区域的铁屑分布情况。 

（1）分析比较图中的A、B、C三个区域或D、E、F三个区域可得出的初步结论是________。   

（2）分析比较图中的________区域可初步推测，在通电螺线管左右两侧，到通电螺线管两端距离相等的对称区域，磁场强弱是相同的。   

【答案】（1）在通电螺线管周围，距离螺线管两端越远磁场越弱
（2）A、F(或B、E或C、D)  

【解析】（1）铁屑的分布可以形象的描述磁场周围磁感线的分布情况，磁感线的疏密反映磁场的强弱，即磁感线越稠密，那么磁场越强，否则越弱；
（2）分析六幅图片中，哪两张图片中铁屑的分布情况几乎完全相同即可。

【解答】（1）根据六幅图片可知：在通电螺线管周围，距离螺线管两端越远磁场越弱；
（2）根据图片可知，A和F、B和E、C和D的铁屑分布几乎完全相同，所以：分析比较图中的A和F（或B和E或C和D）区域可初步推测，在通电螺线管左右两侧，到通电螺线管两端距离相等的对称区域，磁场强弱是相同的。

5.（2019八下·黄岩期末）丹麦科学家奧斯特发现电流的周围存在磁场(图1)，法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图2所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。 

（1）如图1，通电前静止的小磁针南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线，使通电时小磁针会发生明显的偏转，直导线所指的方向应为________(选填“东西方向”、“南北方向”或“任意方向")。   

（2）图2的实验表明平行通电导线之间有力的作用，若此时改变其中一根导线的电流方向，会产生的实验现象是________。   

（3）安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流I1  ， I2  ， 导线之间的距离r有关，有关实验数据如下： 

分析表格实验数据，可获得的结论是________。

【答案】（1）南北方向
（2）两根导线会相互排斥
（3）(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2  ， 导线之间的距离r有关。I1、I2越大，F越大；r越小，F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比，与r成反比)。  

【解析】解答本题的关键是了解发现电流磁效应的现象，同时明确通电直导线周围的磁场分别情况，并要求搞清地磁场的分布对小磁针的影响。
【解答】（1）奥斯特实验：把通电直导线放在水平方向静止的小磁针上，小磁针发生偏转，说明受到磁力作用，实验表明电流周围存在磁场。
（2）由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥。
（3）分析表格实验数据，可获得的结论是：(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2， 导线之间的距离r有关。I1、I2越大，F越大；r越小，F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比，与r成反比)。
6.（2019八下·江干期中）1901年，挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河。为了认识电磁炮的一些特性，小柯制作了一个电磁炮模型，其原理如下图。螺线管通电后，铁制撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
 

小柯要增强电磁炮中螺线管磁场，可行的方法是________  

小柯选用不同质量撞针测得的实验数据（取多次实验的平均值）如下表。

小柯得出了“当其他条件相同的情况下，撞针质量为 0.3 克时电磁炮的射程最远”的结论。小妍觉得这个结论还不可靠，建议再取不同质量的撞针进行实验。你认为选择撞针质量范围在________克之间进行进一步实验比较合理。