2024年初中物理同步练习《20.2+电生磁》
展开1.如图所示,是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是( )
A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B.当直导线通电时,小磁针会离开支架悬浮起来
C.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D.改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向不变
2.如下图所示,通电螺线管附近放一小磁针,静止后小磁针指向正确的是( )(黑色一端表示小磁针N极)
A.B.C.D.
3.如图所示,将条形磁铁固定在静止的小车上,电路连接完整后,闭合开关S时,小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,则下列变阻器接入电路的方式正确的是( )
A.a接e、d接fB.a接e、b接fC.c接e、d接fD.c接e、b接f
4.通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示,小磁针处于静止。则( )
A.小磁针的b端为N极B.通电螺线管左端为N极
C.电源“+”极为c端D.电源“+”极为d端
5.如图所示,开关S闭合,发现弹簧缩短,小磁针旋转到如图中所示位置静止,则下列说法正确的是( )
A.电源右端是负极
B.小磁针上端是S极
C.滑动变阻器向左移动时,弹簧的长度变短
D.通电螺线管的下端为N极
二.填空题(共4小题)
6.如图所示,条形磁铁放在水平木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,条形磁铁仍保持静止,此时电磁铁的左端为 极,条形磁铁受到的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”),方向水平 。(选填“向左”或“向右”)
7.小明用导线绕成一个螺线管,通电后小磁针指向如图所示,则通电螺线管的 端(填“左”或“右”)为N极,B端为电源的 极。
8.小磁针静止时的指向如图所示,由此可以判定螺线管的A端是 极(选填“N”或“S”),接线柱a连接的是电源 极(选填“正”或“负”)。
9.根据如图所示的电流方向,判断通电螺线管的A端是 极。(选填“N”或“S”)
三.实验探究题(共2小题)
10.在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
(1)通电后小磁针静止时的分布如图甲所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。
(2)小明改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针指向转动180°,南北极发生了对调,由此可知:通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 方向有关。
(3)小明继续实验探究,并按图乙连接电路,他先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关S从a换到b,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目,此时调节滑动变阻器是为了 ,来探究 的关系。
11.小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时,实验装置如图所示。
(1)闭合开关后,螺线管周围小磁针的指向如图所示,小明根据螺线管右端小磁针的指向判断出螺线管的右端为N极,则可知电源的A端为 极;
(2)当电源的正负极方向对换时,小磁针a的南北极指向也对换,由此可知:通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的 方向有关。
四.解答题(共1小题)
12.如图所示,小磁针静止时,标出电源的“+”、“﹣”极及小磁针的N极。
九年级上学期《20.2 电生磁》参考答案与试题解析
一.选择题(共5小题)
1.如图所示,是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是( )
A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B.当直导线通电时,小磁针会离开支架悬浮起来
C.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D.改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向不变
【分析】奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场;磁场的方向与电流的方向有关。
【解答】解:
A、首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特,故A错误;
B、当直导线通电时,导线的周围存在磁场,小磁针会发生偏转,不会悬浮起来,故B错误;
C、小磁针偏转,能说明通电导线周围存在磁场,故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场,故C正确;
D、磁场方向与电流方向有关,改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向改变,故错误。
故选:C。
2.如下图所示,通电螺线管附近放一小磁针,静止后小磁针指向正确的是( )(黑色一端表示小磁针N极)
A.B.C.D.
【分析】用右手螺旋定则判断出通电螺线管的磁极,再由磁极间的相互作用规律判断小磁针静止时的磁极指向。
【解答】解:
根据右手螺旋定则,右手握住螺线管,四指弯曲且与螺线管中电流方向一致,则大拇指指向通电螺线管的左端为N极,右端为S极;
由“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”可知:
A、图中小磁针静止时,右端应该为S极,左端为N极,故A错误;
B、图中小磁针静止时,左端应该为N极,右端为S极,故B错误
C、图中小磁针静止时,左端应该为S极,右端为N极,故C正确。
D、图中小磁针静止时,左端应该为S极,右端为N极;故D错误。
故选:C。
3.如图所示,将条形磁铁固定在静止的小车上,电路连接完整后,闭合开关S时,小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,则下列变阻器接入电路的方式正确的是( )
A.a接e、d接fB.a接e、b接fC.c接e、d接fD.c接e、b接f
【分析】首先根据安培定则判断通电螺线管的磁极,然后根据变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,根据同名磁极相互排斥,可知,此时电路中的电流变大,磁性增强,则电阻变小,然后根据滑动变阻器有四个接线柱,接入电路时选择上面一个,下面一个做出解答。
【解答】解:根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的左端为N极,与固定在静止的小车上的条形磁铁相互排斥;
当变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,说明斥力增大,则此时电路中的电流变大,磁性增强,则电阻变小,根据变阻器的接法,一上一下可知,a接e、d接f,如图所示:
故选:A。
4.通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示,小磁针处于静止。则( )
A.小磁针的b端为N极B.通电螺线管左端为N极
C.电源“+”极为c端D.电源“+”极为d端
【分析】(1)在磁体外部,磁感线从磁体的北极出来回到南极,据此确定A的极性和通电螺线管的NS极;
(2)利用磁极间的作用规律确定小磁针的N、S极;利用安培定则确定螺线管中电流的方向、电源的正负极。
【解答】解:
AB、由于在磁体外部磁感线从磁体的北极出来,回到南极,所以左边磁体A为S极,右边通电螺线管的左端为S极,则右端N极;根据磁极之间的作用规律,小磁针的a端为N极、b端为S极;故AB错;
CD、由安培定则可知,大拇指指向右端N极,四指环绕方向为电流方向,电流从螺线管的左边流入、右边流出,则c为正极、d为负极,故C正确、D错。
故选:C。
5.如图所示,开关S闭合,发现弹簧缩短,小磁针旋转到如图中所示位置静止,则下列说法正确的是( )
A.电源右端是负极
B.小磁针上端是S极
C.滑动变阻器向左移动时,弹簧的长度变短
D.通电螺线管的下端为N极
【分析】根据开关S闭合,发现弹簧缩短,由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极,利用右手螺旋定则可得出电源的正负极。由磁极间的相互作用可知小磁针的磁极。
【解答】解:由题知,开关闭合后,发现弹簧缩短,说明上方的条形磁铁受到排斥力的作用;
根据同名磁极相互排斥可知,螺线管上端为N极,下端为S极;由右手螺旋定则可知,电流由螺旋管的上方流入,故电源右侧为正极,左侧为负极;由磁极间的相互作用可知小磁针的上端为N极,下端为S极,如图所示:
由此可知:
A、电源右端是正极,故A错误;
B、小磁针上端是N极,故B错误;
C、滑动变阻器向左移动时,电阻变小,则电流变大,电磁铁磁性变强,所以排斥力变大,则弹簧的长度变短,故C正确;
D、通电螺线管的下端是S极,故D错误;
故选:C。
二.填空题(共4小题)
6.如图所示,条形磁铁放在水平木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,条形磁铁仍保持静止,此时电磁铁的左端为 N 极,条形磁铁受到的摩擦力 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”),方向水平 向左 。(选填“向左”或“向右”)
【分析】由安培定则可知螺线管的磁极,由磁极间的相互作用可知条形磁铁的受力方向,则二力平衡可知摩擦力的方向;
由滑片的移动可知螺线管中电流的变化,则可知磁性强弱的变化及相互作用力的变化,由二力平衡关系可知条形磁铁的所受摩擦力的变化。
【解答】解:由安培定则可知,螺线管左侧为N极;因异名磁极相互吸引,故条形磁铁所受磁场力向右;因条形磁铁处于平衡状态,即条形磁铁所受摩擦力应与引力大小相等方向相反,故摩擦力的方向水平向左;
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻变小,由欧姆定律得螺线管内的电流增大,则可知螺线的磁性增强,条形磁铁所受到的吸引力增大;因条形磁铁仍处于平衡状态,所以条形磁铁所受摩擦力也增大。
故答案为:N;变大;向左。
7.小明用导线绕成一个螺线管,通电后小磁针指向如图所示,则通电螺线管的 右 端(填“左”或“右”)为N极,B端为电源的 正 极。
【分析】根据小磁针的N极,利用磁极间的作用规律可以确定螺线管的NS极;
根据螺线管的NS极以及线圈绕向,利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向,进而可以确定电源的正负极。
【解答】解:
小磁针静止时,其S极靠近螺线管的右端,根据异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的右端为N极。
根据螺线管的右端为N极以及图示的线圈绕向,利用安培定则可知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,从而可以确定B端为电源的正极,A端为负极。
故答案为:右;正。
8.小磁针静止时的指向如图所示,由此可以判定螺线管的A端是 S 极(选填“N”或“S”),接线柱a连接的是电源 正 极(选填“正”或“负”)。
【分析】由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极,再由右手螺旋定则可知通电螺线管的电流方向,而电流从电源正极流出,据此确定电源正负极。
【解答】解:
因为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以螺线管A端为S极、B端为N极;
由右手螺旋定则可知螺线管中电流由左侧流入、右侧流出;所以a为电源的正极、b为负极,如图所示:
故答案为:S;正。
9.根据如图所示的电流方向,判断通电螺线管的A端是 N 极。(选填“N”或“S”)
【分析】知道螺线管中的电流方向,根据安培定则,用右手握住螺线管,四指的方向和电流方向相同,那么大拇指所指的一端即为螺线管的N极。
【解答】解:用右手握住螺线管,四指的方向和电流方向相同,那么大拇指所指的A端即为螺线管的N极,则通电螺线管的右端是S极。如图所示:
三.实验探究题(共2小题)
10.在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
(1)通电后小磁针静止时的分布如图甲所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与 条形 的磁场相似。
(2)小明改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针指向转动180°,南北极发生了对调,由此可知:通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 电流 方向有关。
(3)小明继续实验探究,并按图乙连接电路,他先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关S从a换到b,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目,此时调节滑动变阻器是为了 控制两次实验的电流大小不变 ,来探究 通电螺线管磁场强弱与线圈匝数 的关系。
【分析】(1)通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似;
(2)通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向和线圈的绕法有关;
(3)影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少,在实验中,应注意控制变量法的运用。
【解答】解:(1)通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似,都是具有两个磁性较强的磁极;
(2)如果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电流方向有关。
(3)实验中,他将开关S从a换到b上时,连入电路的线圈匝数发生了变化,为了保证电流不变,应调节变阻器的滑片P,控制两次实验的电流大小不变,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
故答案为:(1)条形;(2)电流;(3)控制两次实验的电流大小不变; 通电螺线管磁场强弱与线圈匝数。
11.小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时,实验装置如图所示。
(1)闭合开关后,螺线管周围小磁针的指向如图所示,小明根据螺线管右端小磁针的指向判断出螺线管的右端为N极,则可知电源的A端为 正 极;
(2)当电源的正负极方向对换时,小磁针a的南北极指向也对换,由此可知:通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的 电流 方向有关。
【分析】(1)已知螺线管的右端为N极,再由绕向,结合右手螺旋定则,即可确定电源的正负极。
(2)通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向和线圈的绕法有关。
【解答】解:(1)已知螺线管的右端为N极,根据右手螺旋定则,结合导线绕向,大拇指指向N极,四指指向电流的方向,则电源右端是正极,左端是负极。
(2)当电源的正负极方向对换时,即改变螺线管中的电流方向,小磁针a的南北极指向也对换,由此可知:通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
故答案为:(1)正;(2)电流。
四.解答题(共1小题)
12.如图所示,小磁针静止时,标出电源的“+”、“﹣”极及小磁针的N极。
【分析】根据磁感线的方向确定螺旋管的N、S极,然后根据磁体间的相互作用确定磁针的N、S极,再利用安培定则确定电源的正负极。
【解答】解:因为磁感线总是从磁体的N极出发,所以螺旋管的右端为N极,左端为S极,则小磁针的右端为N极,根据安培定则可以判断出电源的左端为正极,右端为负极,如图所示。
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