初中升学考试物理微专题复习专题33通电螺线管初中升学考试问题教师版含解析

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专题33 通电螺线管问题知识点1：安培定则1.作用：判断通电螺线管外部的磁场方向。2.通电螺线管(1)通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似。(2)它两端的磁极跟电流方向有关，可以用安培定则判定。3.安培定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。知识点2：通电螺线管作图类型1.已知螺线管的导线绕法和电流方向，标出螺线管两端的N、S极；2.已知螺线管的导线绕法和螺线管两端的N、S极，标出电流方向；3.已知电流方向、螺线管两端的N、S极，画出螺线管的导线绕法；4. 其它情形。【例题1】(2020四川南充)对下列四幅图解释正确的是(　　)A. 图甲中水平放置指南针受地磁场影响，指针N极总是指向地理南方B. 图乙中通电螺线管右端为N极C. 图丙为电动机工作原理图D. 图丁说明了电磁铁磁性强弱与电流大小有关【答案】B【解析】A．地球是一个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近；可自由转动的小磁针，由于受地磁场的影响，静止时，S极总是指向地理的南极方向，故A错误；B．由图知道，电流从螺线管的左端流入，根据右手螺旋定则可以确定，螺线管的右端为N极，故B正确；C．由于图中没有电源，此实验说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，即电磁感应现象，是发电机的工作原理，故C错误；D．图中两线圈串联，通过的电流大小相等，说明的是电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数的多少有关，故D错误。【对点练习】一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是(　　)A． B． C． D．【答案】B【解析】观察各个选项看出。螺线管绕法和电流方向已知，那个根据安培定则可以确定N、S极。其周围磁感线的分布可以确定。【例题2】(2020广东模拟)根据小磁针静止时的指向，请在图中标出螺线管的北极和电源的正极。【答案】如图所示。【解析】根据同名磁极互相排斥，异名词磁极互相吸引可知道螺线管右端为S极，做段位N极。还知道螺线管的绕法，这样用右手安培定则就可以判定导线电流方向，从而知道电源正负极。【对点练习】根据图中通电螺线管的南北极，标出如图中小磁针的N极和电源的“+”极．【答案】如图所示。【解析】①根据异名磁极相互吸引的规律可知，小磁针靠近通电螺线管N极的一端为S极，另一端是N极．②根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流由螺线管的右端流入，即电源的右端为正极，电源左端是负极．如图所示。一、选择题1．如图所示为电磁铁的线路图．开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中(　　)A．电磁铁的右端为S极，磁性增强B．电磁铁的右端为S极，磁性减弱C．电磁铁的右端为N极，磁性增强D．电磁铁的右端为N极，磁性减弱【答案】D【解析】由图可知，电流从螺旋管的左端流入、右端流出，用右手握住螺旋管，四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，所以右端是N极，故AB错误；滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I=U/R可知，电路中的电流变小，通过电磁铁的电流变小，则在螺旋管的匝数一定时，电磁铁的磁性减弱，故C错误、D正确；故应选D。2．在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管M端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下面说法正确的是(　　)A．通电螺线管M端为S极B．小磁针N极指向水平向右C．若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强D．若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性减弱【答案】D【解析】电流从螺线管左端流入，右端流出，据安培定则可知，此时电磁铁的M端是N极，N端是S极，故A错误；据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，即小磁针N极指向水平向左．故B错误；滑动变阻器的滑动片P向b端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性变弱．故C错误、D正确； 故应选D。3.小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示．下列说法正确的是(　　)A．图中P、Q两点相比，P点处的磁场较强B．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场会减弱C．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场方向会改变D．若只增大螺线管中的电流，P、Q两点处的磁场方向会改变【答案】C 【解析】判断通电螺线管外部磁场的强弱，在通有电流时，可以通过观察它的外部鉄屑的多少，也就是密集程度确定。判断磁场方向，可以通过改变电流方向。A．由图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样，并且可以看到Q点铁屑的分布比P点密集，由此可以确定Q点的磁场比P点的磁场强，故A错误；B、C．只改变电流方向，则磁场方向发生改变，但通电螺线管的磁场强弱不变，故B错误，C正确；D．只增大螺线管中的电流，则磁场的强弱发生改变，但磁场方向不变，故D错误．二、填空题4.通电线圈附近的小磁针静止时N极指向如图所示，则电源A端为　　极；利用通电线圈在磁场中受力转动可制成　　  (选填“发电机”或“电动机”)．【答案】负；电动机．【解析】由图知：小磁针的磁极为：左S、右N，那么根据磁极间的相互作用，可知螺线管的磁极为：左N、右S；根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极，其余四指环绕的方向为电流的方向，则电源的B端为正极，A端为负极．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，工作时，消耗电能转化为机械能．5.学习了通电螺线管的磁场后，小华同学利用螺线管、小磁针、电键和电池等器材继续做实验。小华将小磁针放在螺线管内部，电键S断开，小磁针静止后如图(a)所示。闭合电键S，小磁针转动，静止后如图(b)所示。接着小华改变电池的接法，再闭合电键S，小磁针静止后如图(c)所示。请根据现象及相关条件归纳得出初步结论。    ① 比较图(a)和(b)可知：__________。② 比较图(b)和(c)可知：__________。【答案】①通电螺线管内部存在磁场。②通电螺线管内部磁场的方向跟电流方向有关。【解析】① 比较图(a)和(b)可知通电螺线管内部有磁场，因为小磁针再两种情况下N、S方向改变了。② 比较图(b)和(c)可知，电流方向改变后，小磁针N、S极也变化了，说明通电螺线管内部磁场的方向跟电流方向有关。三、作图题6.如图所示，请将螺线管、滑动变阻器接入电路中，使开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互排斥，滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变大． 【答案】如图所示。【解析】开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互排斥，应使电磁铁左侧是S极，由安培定则可知：螺线管中电流方向向下；滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变大，即此时电路中电流变大，滑动变阻器连入电路的阻值变小，可得出需使滑动变阻器右侧下接线柱连入电路．7.请用笔画线代替导线将如图所示的实物图补充完整，使滑动变阻器的滑片向A端移动时，通电螺线管的磁性增强，并标出通电螺线管的N极。【答案】如图所示。【解析】通电螺线管的磁性增强，电路电流大了，就得使滑动变阻器接入电路电阻小。所以导线接在下端。接在上端实际咋移动滑片，滑动变阻器的电阻都不起作用用。通电螺线管电流方向根据电源正负极确认，螺线管绕法已知，所以N、S极可以判断。8．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】如下图所示.【解析】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。9.图中给出电源的“+”极，标出如图中小磁针的N极和通电螺线管的S极． 【答案】如图所示。  【解析】给出电源的正极，就知道螺线管中电流方向。有右手安培定则可确定螺线管的N、S极。也就知道了螺线管外部任意位置磁场方向。进而就能判断出小磁针的N、S极。用右手握住通电螺线管，让弯曲的四指指向电流方向，大拇指指向就是通电螺线管的N极，螺线管另一侧就是S极。小磁针静止，其右端极性和螺线管右端极性相反，所以小磁针的N极是在右侧。10.闭合开关，螺线管右侧的小磁针立即转动，最后静止时N极指向螺线管，如图所示，请画出螺线管上的导线环绕图示．【答案】如图所示。【解析】分析：根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，判断螺线管的磁极．根据安培定则绕出螺线管的绕法．(1)根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可以判断螺线管的右端是N极，左端是S极．(2)用右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指就是电流方向，可以判断电流从螺线管的左端流入。11.小磁针静止时的指向如图所示，在图中标出通电螺线管的N极和电源正极．【答案】如图所示。【解析】由小磁针静止时的指向和磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，由右手螺旋定则可知电流的方向及电源的正负极．小磁针静止时N极向左，则由同名磁极间相互排斥、异名磁极间相互吸引可知螺线管左侧为S极，右侧为N极。 四、实验题12.在做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验时，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针(1)通电后小磁针的指向如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与________磁体的磁场相似。(2)小明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________方向有关。(3)由安培定则可知乙图中S闭合后，螺线管的上端为________极。【答案】(1)条形(2)电流(3)S【解析】(1)根据小磁针排列看出，通电螺线管外部磁场方向是从右端出来回到左端，和条形磁体类似。(2)电流方向改变，小磁针指向变化，说明螺线管外部磁场方向变化。进一步说明通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。(3)用安培定则判断即可。