第20.2節(jié)電生磁（備作業(yè)）（解析版）（作業(yè)量：30分鐘）【題型基礎(chǔ)練習(xí)】※題型一、奧斯特實(shí)驗(yàn)1.如圖所示，將一根直導(dǎo)線放在靜止小磁針的正上方，并與小磁針平行，接通電路后，觀察到小磁針偏轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）。A．導(dǎo)線若沿東西方向放置，磁針最容易發(fā)生偏轉(zhuǎn)；B．改變直導(dǎo)線中的電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生改變；C．實(shí)驗(yàn)中小磁針的作用是檢測(cè)電流的磁場(chǎng)；D．實(shí)驗(yàn)中用到的一種重要科學(xué)研究方法是轉(zhuǎn)換法【答案】A?！窘馕觥緼．在該實(shí)驗(yàn)中為了避免地磁場(chǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，導(dǎo)線應(yīng)沿南北方向放置（電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)沿東西方向），小磁針才會(huì)偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．改變電流方向，通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向也發(fā)生變化，因?yàn)榇艌?chǎng)間的相互作用，則小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生改變，故B正確，不符合題意；C．通過(guò)小磁針的偏轉(zhuǎn)判斷出小磁針受到磁力的作用（磁場(chǎng)間的相互作用），說(shuō)明小磁針周圍存在另一個(gè)磁場(chǎng)，故實(shí)驗(yàn)中小磁針的作用是檢測(cè)電流的磁場(chǎng)，故C正確，不符合題意；D．磁場(chǎng)看不見(jiàn)摸不著，但小磁針?lè)湃氪艌?chǎng)后會(huì)受到磁力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所以實(shí)驗(yàn)中借助小磁針感知磁場(chǎng)的存在，則采用的是轉(zhuǎn)換法，故D正確，不符合題意。故選A。2.通過(guò)直接感知的現(xiàn)象，推測(cè)無(wú)法直接感知的事實(shí)，是常用的物理方法，下列根據(jù)現(xiàn)象所做出的推測(cè)，不符合科學(xué)事實(shí)的是（）。A．測(cè)得兩個(gè)小燈泡兩端的電壓相等，推測(cè)這兩個(gè)小燈泡不一定并聯(lián)；B．如圖所示，在靜止的小磁針上方平行架一根導(dǎo)線，給導(dǎo)線通電時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，推測(cè)通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)；C．小磁針?lè)旁诖朋w旁受力偏轉(zhuǎn)，推測(cè)磁體周圍有磁場(chǎng)；D．馬路兩邊的路燈同時(shí)亮、同時(shí)滅，推測(cè)路燈是串聯(lián)的【答案】D。【解析】A．測(cè)得兩個(gè)小燈泡兩端的電壓相等，若兩個(gè)燈泡的規(guī)格完全一樣，則兩個(gè)燈泡可能是串聯(lián)；當(dāng)然電壓相等，兩個(gè)燈泡也可能是并聯(lián)，故A符合科學(xué)事實(shí)，不符合題意；B．如圖所示是奧斯特實(shí)驗(yàn)圖像，在靜止的小磁針上方平行架一根導(dǎo)線，當(dāng)給導(dǎo)線通電時(shí)，靜止的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，推測(cè)通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)，是因?yàn)橥妼?dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)與小磁針的磁場(chǎng)發(fā)生了相互作用，故B符合科學(xué)事實(shí)，不符合題意；C．小磁針?lè)旁诖朋w旁受力偏轉(zhuǎn)，根據(jù)磁場(chǎng)間的相互作用，推測(cè)磁體周圍有磁場(chǎng)，故C符合科學(xué)事實(shí)，不符合題意；D．馬路兩邊的燈同時(shí)亮，電路也可能是并聯(lián)，當(dāng)開(kāi)關(guān)在干路上時(shí)，燈就可以同時(shí)亮、同時(shí)滅，故D不符合科學(xué)事實(shí)，符合題意。故選D。3.所有推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的科學(xué)知識(shí)和規(guī)律，都是經(jīng)過(guò)眾多科學(xué)家長(zhǎng)期、鍥而不舍的研究得來(lái)的。下列關(guān)于科學(xué)家及其發(fā)現(xiàn)的陳述，符合物理學(xué)發(fā)展實(shí)際的是（）。A．歐姆對(duì)電流與電壓及電阻的關(guān)系進(jìn)行了深入研究，歸納出歐姆定律；B．焦耳經(jīng)研究得出了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系；C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)；D．瓦特研究了通電導(dǎo)體周圍的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)，總結(jié)出了右手螺旋定則【答案】ABC。【解析】A．歐姆對(duì)“電流跟電阻和電壓之間的關(guān)系”進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，并深入的研究，歸納總結(jié)出了歐姆定律，故A符合題意；B．焦耳最先發(fā)現(xiàn)了“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、通電時(shí)間的關(guān)系”，即焦耳定律，故B符合題意；C．奧斯特將通電導(dǎo)線放在小磁針的上方，小磁針的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，故C符合題意；D．安培研究了通電導(dǎo)體周圍的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)，總結(jié)出了右手螺旋定則，故D不符合題意。故選ABC。4.如圖所示，給直導(dǎo)線通電時(shí)，其下方的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這說(shuō)明______；要減少地磁場(chǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)使通電導(dǎo)線沿______（選填“東西”或“南北”）方向放置。實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)導(dǎo)線的電流應(yīng)______（選填“大些”或“小些”）?！敬鸢浮客妼?dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)；南北；大些?！窘馕觥縖1]給直導(dǎo)線通電時(shí)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是因?yàn)橥妼?dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)，小磁針受到這個(gè)磁場(chǎng)的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。[2]由于存在地磁場(chǎng)，小磁針自然放置時(shí)會(huì)南北指向，那么通電導(dǎo)線應(yīng)沿南北方向放置，產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與地磁場(chǎng)方向不同，則小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)便不是地磁場(chǎng)引起的。[3]實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線的電流應(yīng)大些，則產(chǎn)生的磁場(chǎng)更強(qiáng)，對(duì)小磁針的作用力更大，則小磁針的偏轉(zhuǎn)更明顯。※題型二、通電螺線管5.小麗通過(guò)實(shí)驗(yàn)找到了“通電螺線管的極性與環(huán)繞螺線管的電流方向之間的關(guān)系”，她對(duì)圖所示的螺線管中電流方向和通電螺線管的極性作出下列判斷，其中正確的是（）。A．通電螺線管右端是N極；B．通電螺線管左端是N極；C．通電螺線管外部的磁場(chǎng)與蹄形磁鐵的磁場(chǎng)相似；D．若改變螺線管中的電流方向，通電螺線管的極性對(duì)調(diào)【答案】BD?！窘馕觥緼B．電流從螺線管的左端流入右端流出，結(jié)合線圈的繞向，利用安培定則可以確定螺線管的左端為N極，右端為S極，如下圖：故A錯(cuò)誤，B正確；C．螺線管通電后，通電螺線管周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁鐵周圍的磁場(chǎng)一樣。而不是和蹄形磁體的磁場(chǎng)相似，故C錯(cuò)誤；D．由安培定則可知，螺線管的極性與電流方向和繞線方向有關(guān)。因此若改變螺線管中的電流方向，通電螺線管的極性對(duì)調(diào)，故D正確。故選BD。6.如圖所示，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，且將滑動(dòng)變速器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電磁鐵（）。A．b端是N極，磁性減弱 B．a(chǎn)端是N極，磁性增強(qiáng)C．a(chǎn)端是S極，磁性增強(qiáng) D．b端是S極，磁性減弱【答案】B?！窘馕觥侩娏鲝穆菥€管的左端流入，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向a端，a端是N極，b端是S極；將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí)，連入電路的電阻變小，電流增大，在螺旋管的匝數(shù)一定時(shí)，電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。7.閉合開(kāi)關(guān)，小磁針靜止時(shí)的指向如圖所示，請(qǐng)你在圖中標(biāo)出電源的正負(fù)極，并標(biāo)出磁感線的方向?！窘馕觥坑蓤D可知，小磁針靜止時(shí)的右端為N極，根據(jù)異名磁極相互吸引，同名磁極相互排斥，則通電螺線管的右端為S極，左端為N極，因?yàn)樵诖朋w外部，磁感線總是從N極發(fā)出，回到S極，根據(jù)安培定則，伸出右手使大拇指指示螺線管的左端N極，則四指彎曲所指的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，所以電流從螺線管的左端流入，則電源的左端為正極，右端為負(fù)極。如圖所示：8.如圖是“探究通電螺線管外部磁場(chǎng)分布”的實(shí)驗(yàn)，先在螺線管的兩端各放一個(gè)小磁針，并在硬紙板上均勻地撒滿鐵屑。通電后觀察小磁針的指向，輕敲紙板，觀察鐵屑的排列情況。改變螺線管中電流方向，發(fā)現(xiàn)小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)，南北所指方向發(fā)生了改變。（1）由以上實(shí)驗(yàn)可知：通電螺線管外部的磁場(chǎng)與______磁體的磁場(chǎng)相似；通電螺線管外部的磁場(chǎng)方向與螺線管中______的方向有關(guān)。（2）為了進(jìn)一步探究通電螺線管周圍磁場(chǎng)的方向，可用______（選填“大頭針”或“小磁針”）代替鐵屑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為使磁場(chǎng)加強(qiáng)，可以在螺線管中插入一根______棒；觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，應(yīng)盡早斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，是為了保護(hù)電路和防止螺線管的______過(guò)高（選填“溫度”、“熱量”或“內(nèi)能”）。（3）把螺線管沿東西方向水平懸掛起來(lái)，再給它通電，通電螺線管轉(zhuǎn)動(dòng)，直至A端指向_____方。【答案】條形；電流；小磁針；鐵；溫度；北?！窘馕觥浚?）[1][2]如圖所示，通電螺線管周圍存在磁場(chǎng)，其磁場(chǎng)形狀類似條形磁場(chǎng)；通電螺線管外部的磁場(chǎng)方向與螺線管中電流的方向、繞線方式有關(guān)。（2）[3][4][5]為了進(jìn)一步探究通電螺線管周圍磁場(chǎng)的方向，用小磁針，小磁針能夠指向該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向；為使磁場(chǎng)加強(qiáng)，應(yīng)該在螺線管中插一根鐵釘，將鐵釘磁化后磁性增強(qiáng)；沒(méi)有斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，由于電流的熱效應(yīng)，螺線管中的線圈會(huì)產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致螺線管的溫度升高，熱量是過(guò)程量，內(nèi)能只能用大小和多少來(lái)描述，故熱量與內(nèi)能不符題意。（3）[6]根據(jù)安培定則，四指的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍竽粗傅姆较驗(yàn)镹極，A端為該螺線管的N極，由于地磁場(chǎng)的作用，N極指向北方?！}型三、通電螺線管綜合應(yīng)用9.如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2兩個(gè)通電螺線管的相互作用情況以及A、B端的極性分別是（）。A．相斥，A端為N極，B端為N極 B．相斥，A端為S極，B端為S極C．相吸，A端為S極，B端為N極 D．相吸，A端為N極，B端為S極【答案】C。【解析】?jī)蓚€(gè)通電螺線管正面的電流都是向下，根據(jù)安培定則可知，A端為S極，B端為N極，因此它們相互靠近的兩端是異名磁極相，相互吸引。故選C。10.如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S，滑片P向左移動(dòng)，則螺線管（）。A．左端為S極，磁性增強(qiáng) B．左端為S極，磁性減弱C．左端為N極，磁性減弱 D．左端為N極，磁性增強(qiáng)【答案】A?！窘馕觥侩娏鲝恼龢O流向正極，從螺線管的右邊流向左邊。根據(jù)右手定則，四指彎曲方向沿電流方向，大拇指所指就是N極方向。因此右端為N極左端為S極。滑片向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器變小，電流變大，磁性增強(qiáng)，故選A。11.小紅利用電磁鐵設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)室防盜報(bào)警器（如圖），小磁鐵C固定在銜鐵上（銜鐵與彈簧片相連）。在實(shí)驗(yàn)室房門(mén)處安裝開(kāi)關(guān)S，電鈴安在傳達(dá)室。當(dāng)實(shí)驗(yàn)室房門(mén)被推開(kāi)時(shí)，開(kāi)關(guān)S閉合，電鈴報(bào)警。則螺線管右側(cè)為_(kāi)_____極（選填“N”或“S”），且A端是電源的______極。（選填“正”或“負(fù)”）?！敬鸢浮縎；負(fù)。【解析】[1][2]如圖小磁鐵C的左端是N極，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室房門(mén)被推開(kāi)時(shí)，開(kāi)關(guān)S閉合，電鈴報(bào)警。說(shuō)明門(mén)關(guān)閉時(shí)電磁鐵吸引小磁鐵C，由異名磁極相互吸引可知螺線管的右端是S極，左端是N極，由安培定則可知，電流從螺線管的右端流入，所以電源的B端是正極，A端是負(fù)極。12.磁流體是一種新型的功能材料，當(dāng)周圍存在磁場(chǎng)時(shí)，磁流體就會(huì)“變身”成磁感線的形狀，如圖甲是在一杯水中放置一些磁流體，在杯子左、右兩側(cè)分別放置螺線管B和永磁體A，給螺線管B通電后靠近杯子，出現(xiàn)了如圖甲所示的情景，圖乙為其簡(jiǎn)化圖，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出：（1）電源右端的極性；（2）永磁體A右端的磁極；（3）磁流體所模擬出的磁感線的方向。【解析】（1）螺線管的右側(cè)為N極，根據(jù)安培定則可知，電流從螺線管的右端流入，左端流出，故電源右端為正極；（2）（3）磁感線是從磁體的N極出來(lái)回到磁體的S極的，故永磁體A的左端為S極，右端為N極。如圖所示【鞏固提高練習(xí)】13.如圖畫(huà)出了磁感線的分布情況，由此可知（）。A．A端為磁鐵的N極，c端是電源正極；B．A端為磁鐵的N極，c端是電源負(fù)極；C．A端為磁鐵的S極，d端是電源正極；D．A端為磁鐵的S極，d端是電源負(fù)極【答案】D?！窘馕觥坑蓤D可知，A端的磁感線是從外部進(jìn)入A的，則A為S極；磁感線從螺線管的左端進(jìn)入，則螺線管的左端為S極，右端為N極；根據(jù)安培定則，用右手握住螺線管，大拇指沖右，四指環(huán)繞的的方向即為電流方向，故電流從螺線管的左端流入，右端流出，所以c為電源的正極，d為電源的負(fù)極，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。14.通電線圈相當(dāng)于一匝通電螺線管，其兩側(cè)的磁極與線圈中電流方向的關(guān)系可用安培定則判定。如圖所示，將兩個(gè)線圈掛在水平固定的光滑細(xì)桿MN上，給兩個(gè)線圈通以圖示方向的電流，兩個(gè)線圈______（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）；左側(cè)線圈的右端為_(kāi)_____極?！敬鸢浮窟h(yuǎn)離；S。【解析】[1][2]由圖知，兩個(gè)線圈中的電流方向相反，用右手握住線圈，讓四指指向線圈中電流的方向，則大拇指所指的那端就是線圈的N極，所以左側(cè)線圈的右端為S極，右側(cè)線圈的左端為S極，根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知，線圈會(huì)相互排斥，兩個(gè)線圈將遠(yuǎn)離。15.根據(jù)圖中通電螺線管的磁感線方向，請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中標(biāo)出電流表下端接線柱的正負(fù)以及靜止的小磁針左端的極性。小磁針左端極性_______,接線柱的正負(fù)________?！敬鸢浮縉；負(fù)。【解析】[1]在磁體的周圍，磁感線是從磁體的N極出發(fā)，回到S極，所以圖示通電螺線管的左端為N極、右端為S極；根據(jù)異名磁極相互吸引可知，小磁針的左端為N極。[2]通電螺線管的左端為N極，利用安培定則可以確定電流是從螺線管的左端流入、右端流出，從而可以確定電流表的下端接線柱為負(fù)接線柱，如圖所示：16.如圖所示，條形磁鐵靜止放在水平桌面上。閉合開(kāi)關(guān)，滑片向右移動(dòng)時(shí)，電磁鐵磁性增強(qiáng)，條形磁鐵向右運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)把圖中電路連接補(bǔ)充完整，并標(biāo)出電源的正負(fù)極?！窘馕觥扛鶕?jù)題意可知，閉合開(kāi)關(guān)，滑片向右移動(dòng)時(shí)，電磁鐵磁性增強(qiáng)，這說(shuō)電路中的電流變大，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變?。粭l形磁鐵向右運(yùn)動(dòng)，條形磁鐵的左端為N極，這說(shuō)明受到了排斥力的作用，所以電磁鐵的右端為N極，根據(jù)安培定則可知，電源的左端為負(fù)極，右端為正極，如圖所示：17.按照要求完成作圖。（1）請(qǐng)?jiān)趫D甲中連接家庭電路，要求開(kāi)關(guān)控制螺口燈泡，三孔插座直接接入電路；______（2）如圖乙所示，在電磁鐵上方用彈簧掛著個(gè)條形磁體，閉合開(kāi)關(guān)S，條形磁體靜止后，滑片P向右滑動(dòng)時(shí)彈簧縮短。請(qǐng)用箭頭標(biāo)出磁感線的方向。并用“+”“﹣”在括號(hào)內(nèi)標(biāo)出電源正負(fù)極。______【解析】（1）[1]燈泡在家庭電路中的接法是火線進(jìn)入開(kāi)關(guān)，再進(jìn)入燈泡頂端的金屬點(diǎn)，零線直接接入燈泡的螺旋套，這樣在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)能切斷火線，接觸燈泡不會(huì)發(fā)生觸電事故，既能控制燈泡，又更安全，符合安全用電原則，三孔插座接入電路中時(shí)上孔接地線，左孔接零線，右孔接火線。電路連接如圖所示：（2）[2]滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電路中的電阻變小，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，磁鐵的磁性變強(qiáng)，此時(shí)彈簧縮短，根據(jù)同名磁極相互排斥可知，通電螺線管上端為S極，下端為N極，磁體周圍的磁感線都是從N極出來(lái)，回到S極，右手握住螺線管，大拇指指向N極，四指指向電流的方向，則電流從螺線管的上端流入，下端流出，則電源右端為正極，左端為負(fù)極，如圖所示：18.在“探究通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：（1）在螺線管的兩