初中物理北师大版九年级全册三 电流的磁场当堂检测题
展开一、能力提升
1.小明同学在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验:把螺线管水平悬挂起来,闭合开关,发现螺线管缓慢转动后停了下来,改变螺线管B端的初始指向,重复操作,停止时B端的指向都相同。模拟实验装置如图14-3-5所示,闭合开关,螺线管停下来后B端指向( )。
图14-3-5
A.东方B.南方C.西方D.北方
2.如图14-3-6所示,在探究通电螺线管外部的磁场分布实验中,观察到小磁针指向正确的是( )。
图14-3-6
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14-3-7所示。下列说法正确的是( )。
图14-3-7
A.图14-3-7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
4.在如图14-3-8所示的电路中,根据小磁针静止时的指向可知( )。
图14-3-8
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
C.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
5.如图14-3-9所示,闭合开关S1、S2,两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是( )。
图14-3-9
A.相斥,A端为N极,B端为N极
B.相斥,A端为S极,B端为S极
C.相吸,A端为S极,B端为N极
D.相吸,A端为N极,B端为S极
6.如图14-3-10所示,甲、乙为两枚能够自由转动的小磁针,当导线中通以如图14-3-10所示方向的电流时,则( )。
图14-3-10
A.甲偏转、乙不动
B.乙偏转、甲不动
C.甲、乙都发生偏转
D.甲、乙都不动
7.如图14-3-11所示,将一条形磁体放在一辆小车上,放置在一接入电路的螺线管左侧。闭合开关后,小车将( )。
图14-3-11
A.靠近螺线管B.离开螺线管
C.原地旋转D.原地不动
8.如图14-3-12是奥斯特曾经做过的实验,观察比较甲、乙两图,可得实验结论是 ;观察比较乙、丙两图,可得实验结论是 。
图14-3-12
9.为了探究通电螺线管外部磁场的方向,小明设计了如图14-3-13甲所示实验。
甲
乙
图14-3-13
(1)闭合开关,小磁针转动到如图14-3-13乙所示位置;断开开关,小磁针又回到原来位置(指向南北),这说明通电螺线管周围有 ,通电螺线管的a端为 极。
(2)调换电源正负极接线后再闭合开关,发现小磁针转动情况与图14-3-13乙所示相反。这说明通电螺线管的磁场方向与电流的 有关。
二、探究创新
10.某同学受奥斯特实验的启发,产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下:
A.让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板,过导线中心在纸板上任意作直线。在直线上的不同位置放上能够自由转动的小磁针,发现小磁针静止时N极指向都与直线垂直。
B.直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反。
C.改变电流大小时,小磁针指向不变。
D.通过查阅资料得知,通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比,与这一点到直导线的距离成反比。
(1)做实验时,纸板的俯视图14-3-14如下,其中“”表示电流方向垂直纸面向外,小磁针涂黑部分为N极。请在右边探究过程纸板的俯视图上作出通电长直导线周围的磁感线分布图(分布图要能够反映不同位置处磁场的强弱和方向)。
图14-3-14
(2)若要验证某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反比的结论,应控制 不变。
(3)同一通电长直导线周围,离通电导线距离为r和2r的两点,磁场强弱的比值为 。
三、电流的磁场
知能演练·提升
1.D 电流从通电螺线管的左端进入,从右端流出,根据安培定则可以判断,通电螺线管的B端是N极,A端是S极,通电螺线管在地磁场作用下,N极指向地磁南极,即地理北方。
2.D 由题图可知电流从螺线管左侧流进,由安培定则判断出通电螺线管的左端为N极,右端为S极。A中小磁针的右端应为S极,故A错误;B中小磁针的左端应为S极,故B错误;C、D中小磁针应处于水平状态且N极朝左,故C错误,D正确。
3.C 由题图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似,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点强,故A错误;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;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。
4.A 通电螺线管内部中间的小磁针,静止时N极指向左端,可知,螺线管内部的磁场方向水平向左,根据安培定则,知螺线管中的电流从左侧流进,右侧流出,则c端为电源的正极,d端为负极,内部的磁场由b指向a,则a端是通电螺线管的N极,故A正确,B、C、D错误。
5.C 根据安培定则可知,A端为S极,B端为N极,因此它们相互靠近的两端是异名磁极,相互吸引,故C正确。
6.C 奥斯特实验表明:电流的周围存在着磁场。通电直导线周围磁场对小磁针甲、乙都有力的作用。
7.A 此题考查的是右手螺旋定则和磁极间的相互作用两个方面的知识。我们应该先依据右手螺旋定则判断出通电螺线管的磁极:由于电源的正极在上端,因此通电螺线管的电流方向是右进左出,依据右手螺旋定则,可以判定螺线管的右端是S极,左端是N极。这样,就可以知道小车会靠近通电螺线管。
8.解析 本题采用控制变量的方法来探究电流的磁效应和电流周围的磁场方向与哪些因素有关,体现了对物理过程和分析方法的考查。观察题甲、乙两图,甲导线未通电,乙导线通电,甲图中小磁针不偏转,乙图中小磁针偏转,说明电流周围存在磁场;题乙、丙两图基本一样,但两图中的电流方向相反,小磁针的偏转方向正好相反,说明通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。
答案 通电导体周围存在磁场 通电导体周围的磁场的方向与电流的方向有关
9.解析 (1)闭合开关,小磁针发生转动,断开开关,小磁针恢复到原来位置,说明通电螺线管周围存在磁场。根据异名磁极相互吸引,可以判定通电螺线管a端是S极,b端是N极。
(2)调换电源正负极接线后再闭合开关,通电螺线管的电流方向相反,小磁针偏转方向相反,说明磁场方向相反,所以通电螺线管的磁场方向与电流的方向有关。
答案 (1)磁场 S (2)方向
10.解析 根据磁场方向的规定和通电长直导线外某点的磁场强弱与这一点到直导线的距离成反比,可知通电直导线周围磁感线是以通电直导线为中心、距离越远越稀疏的同心圆。由于磁场强弱与导体中电流大小和到直导线的距离有关,所以在验证某点磁场的强弱与其到直导线的距离成反比的结论时,应控制电流大小不变,同时根据这个结论可以得出离通电导线距离为r和2r的两点,磁场强弱的比值为2∶1。
答案 (1)如图D-14-4所示 (2)电流大小 (3)2∶1
图D-14-4
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