第十六章電磁鐵與自動控制16.2奧斯特的發(fā)現(xiàn)知識點1電流的磁場基礎(chǔ)過關(guān)全練1.(2023安徽定遠(yuǎn)一模)將一根直導(dǎo)線放在靜止的小磁針的正上方,并與小磁針平行,接通電路后,觀察到小磁針偏轉(zhuǎn)。下列說法中錯誤的是

(

)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.實驗中小磁針的作用是檢測電流的磁場D.實驗中用到的一種重要科學(xué)研究方法是轉(zhuǎn)換法A解析實驗中為了避免地磁場對實驗的影響,導(dǎo)線應(yīng)沿南北

方向放置,A錯誤;直導(dǎo)線周圍的磁場方向與電流方向有關(guān),改

變電流方向,小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生改變,B正確;小磁針受

到磁場力的作用能夠發(fā)生偏轉(zhuǎn),小磁針的作用是檢測電流的

磁場,C正確;磁場看不見、摸不著,但小磁針放入磁場后會受

到磁場力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn),實驗中借助小磁針感知磁場的

存在,采用的是轉(zhuǎn)換法,D正確。2.(2023廣東中考)如圖所示,桌面上有一枚轉(zhuǎn)動靈活的小磁針,靜止時,小磁針

極指南。當(dāng)導(dǎo)線與電池觸接時,小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明通電導(dǎo)線周圍存在

;斷開電路,小磁針

(選填“會”或“不會”)回到原來位置。S磁場會解析地理的南極附近是地磁的北極,根據(jù)異名磁極互相吸

引,靜止時小磁針的S極指南;在實驗中,當(dāng)導(dǎo)線觸接電池通電

時,可以看到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),即小磁針受到磁場力的作用,

說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場;斷開電路,電路中無電流,小磁

針在地磁場作用下回到原來的位置。重點實驗探究通電螺線管外部磁場的方向3.(新考法·設(shè)計實驗)(新獨家原創(chuàng))在“探究通電螺線管外部

的磁場分布”實驗中。(1)在硬紙板上放置一個螺線管,并在紙板上均勻地撒滿鐵

屑,通電后,鐵屑分布無明顯變化,則接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是

;敲擊紙板(2)觀察鐵屑的排列情況,發(fā)現(xiàn)通電螺線管外部的磁場與

磁體的磁場相似;(3)若要通過實驗判斷通電螺線管外部的磁場方向,需要再增

加一種器材,增加的器材是

;(4)在螺線管外部A、B兩處放置小磁針,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)A處小

磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),而B處小磁針不偏轉(zhuǎn),試說明B處小磁針不偏轉(zhuǎn)的可能原因:

(寫出一條即可);(5)將電池的正負(fù)極對調(diào)進(jìn)行實驗,是為了探究通電螺線管外

部磁場的方向與

方向的關(guān)系;條形小磁針小磁針N極的指向與磁場方向相同電流

(6)如果想讓小磁針旋轉(zhuǎn)180°后靜止,接下來的操作是

;(7)實驗時發(fā)現(xiàn)通電螺線管的磁場較弱,鐵屑規(guī)則排列的效果

不明顯,為增強螺線管的磁場,可行的措施:

(寫出一種方法即可);(8)如果想探究通電螺線管外部磁場的強弱與電流大小的關(guān)系,可以增加的實驗器材:

(寫出一個

即可)。改變通過通電螺線管的電流方向增大通電螺線管線圈中的電流滑動變阻器解析

(1)螺線管通電后觀察到鐵屑分布無明顯變化,這是由

于摩擦力的作用,使鐵屑不能移動,需敲擊紙板使得鐵屑與紙

板分離,減小摩擦;(2)從鐵屑的排列情況可以發(fā)現(xiàn),通電螺線

管外部磁場與條形磁體外部的磁場相似;(3)探究通電螺線管

外部磁場的方向時,可以將小磁針放在通電螺線管外部,小磁

針靜止時N極的指向就是該點的磁場方向;(4)閉合開關(guān),B處

小磁針不偏轉(zhuǎn),可能原因是小磁針N極的指向與磁場方向相

同;(5)將電池的正負(fù)極對調(diào)改變了通電螺線管線圈中電流方向,是為了探究通電螺線管外部磁場的方向與電流方向的關(guān)系;(6)如果想讓小磁針旋轉(zhuǎn)180°后靜止,接下來的操作是改變

通過通電螺線管的電流方向;(7)通電螺線管的磁場較弱,鐵

屑規(guī)則排列的效果不明顯,可以增大通電螺線管線圈中的電

流,通電螺線管的磁性就會增強;(8)想探究通電螺線管外部

磁場的強弱與電流大小的關(guān)系,可以通過調(diào)節(jié)滑動變阻器來

改變電流大小。知識點2右手螺旋定則（安培定則）4.(新課標(biāo)·模型建構(gòu))(2023廣東惠州二模)如圖所示,通電螺線

管周圍小磁針靜止時,小磁針N極指向正確的是(小磁針上涂

黑的一端為N極)

(

)A.a、c、dB.a、b、cC.a、c

D.b、c、dD解析根據(jù)電源正負(fù)極可知,電流從通電螺線管的右側(cè)背面

流入,左側(cè)正面流出,利用安培定則判斷通電螺線管的左端為

S極,右端為N極;因為磁體周圍的磁感線從N極出發(fā),回到S極,

小磁針在磁場中任意一點靜止時N極指向和該點的磁感線

方向一致,所以a點小磁針N極指向右端,b點小磁針N極指向

左端;c點小磁針N極指向左端;d點小磁針N極指向右

端,A、B、C錯誤,D正確。5.(2023廣東東莞模擬)在圖中標(biāo)出磁感線的方向及小磁針的

N極。答案如圖所示解析根據(jù)電流表的正負(fù)接線柱可知,電流從螺線管的右端

流入、左端流出,根據(jù)安培定則可知,螺線管的左端為N極,右

端為S極;在磁體外部,磁感線總是從磁體的N極發(fā)出,最后回

到S極,所以磁感線的方向是從左向右;根據(jù)異名磁極相互吸

引可知,小磁針的左端為N極,右端為S極。能力提升全練6.(2023安徽合肥模擬,15,★☆☆)在螺線管附近放一小磁針,

靜止時小磁針位置如圖所示。閉合開關(guān)后,下列判斷正確的

是

(

)A.通電螺線管的左側(cè)是N極,小磁針順時針旋轉(zhuǎn)B.螺線管外A點磁場的方向向左C.通電螺線管外真實存在磁感線D.把小磁針取走,則通電螺線管周圍的磁場消失B解析根據(jù)安培定則,電流從螺線管的左側(cè)流入,則通電螺線

管的左側(cè)是S極,右側(cè)為N極,根據(jù)異名磁極相互吸引,小磁針

逆時針旋轉(zhuǎn),A錯誤;根據(jù)磁體外部的磁感線由N極出發(fā),回到

S極,螺線管外A點磁場的方向向左,B正確;磁感線是假想的

曲線,通電螺線管外不存在磁感線,C錯誤;小磁針是顯示磁場

存在的,把小磁針取走,通電螺線管周圍的磁場依然存在,D錯

誤。7.(新課標(biāo)·科學(xué)推理)(2023安徽六安金安輕工中學(xué)期末,6,★

☆☆)如圖所示為條形磁鐵和通電螺線管,若虛線表示磁感

線,則丁的極性是

(選填“S”或“N”)極。S解析根據(jù)安培定則可判斷乙端為N極,丙端為S極,由磁感

線的分布情況可知,丙和丁相互排斥,所以丁端為S極。8.(跨學(xué)科·物理學(xué)與社會發(fā)展)(2023安徽蕪湖模擬,5,★☆☆)

某磁浮列車的工作原理如圖所示,則通電后車廂線圈的上方

為

(選填“N”或“S”)極。S解析由圖可知,電流從螺線管的上端流入,下端流出,結(jié)合

線圈繞向,根據(jù)安培定則,四指順著電流的方向握住螺線管,

大拇指指向螺線管的下端,所以螺線管上端是S極,下端是N

極。9.(新課標(biāo)·科學(xué)推理)(2023山西翼城一模,18,★★☆)如圖所示,物理學(xué)家羅蘭曾經(jīng)做過一個實驗,在圓形橡膠盤上注入某種電荷,當(dāng)橡膠盤沿中心軸高速旋轉(zhuǎn)時,圓盤上方原來靜止的小磁針轉(zhuǎn)動了。請你推斷橡膠盤高速旋轉(zhuǎn)時電荷有沒有受到小磁針力的作用:

(選填“有”或“沒有”),你推斷的依據(jù)是

。答案見解析解析當(dāng)橡膠盤沿中心軸高速旋轉(zhuǎn)時,橡膠盤上注入的某種

電荷沿一定方向運動,形成電流;由奧斯特實驗知,電流周圍

存在磁場,所以小磁針在電流周圍磁場的作用下轉(zhuǎn)動;由于力

的作用是相互的,電流產(chǎn)生的磁場對小磁針產(chǎn)生力的作用的

同時,小磁針對高速旋轉(zhuǎn)時的電荷也有力的作用。10.(新中考·逆向思維)(2024廣東東莞松山湖實驗中學(xué)期末,1

6,★☆☆)請根據(jù)磁感線的方向在圖中兩個虛線框內(nèi)分別標(biāo)

出通電螺線管和電源的極性。答案如圖所示解析通電螺線管外部磁感線是由N極出發(fā),回到S極,根據(jù)

題圖可知,螺線管的左端為N極。由安培定則可知,電流從螺

線管左側(cè)流入,從右側(cè)流回電源負(fù)極,則電源的左端為正極,

右端為負(fù)極。方法規(guī)律根據(jù)右手螺旋定則,四指指向螺線管中電流的方

向,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。同理,如果大拇

指所指的那端是螺線管的北極,那么,四指所指的方向就是螺

線管中電流環(huán)繞的方向,利用了逆向思維法。素養(yǎng)探究全練11.(跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活)醫(yī)學(xué)上對病人進(jìn)行腦部手術(shù)

時,需要將體溫降到合適的溫度。準(zhǔn)備手術(shù)之前,病人的心肺

功能開始由心肺機取代。心肺機的功能是用“電動泵”替

代心臟,推動血液循環(huán)。如圖所示,將線圈ab纏繞并固定在活

塞一端,利用與固定磁鐵之間的相互作用,帶動電動泵中的活

塞抽送血液。圖中閥門K1只能向外自由開啟,反向則封閉管

路;閥門K2只能向內(nèi)自由開啟,反向則封閉管路。(1)當(dāng)電動泵工作時,血液從閥門

抽進(jìn),從閥門

送出。(2)當(dāng)線圈中的電流從a流向b時,線圈的左端為

極,

活塞處于

狀態(tài)(選填“抽血”或“送血”)。(3)在抽送血液的過程中,電動泵將

能轉(zhuǎn)化