第2节 电生磁
知能演练提升
能力提升
1.如图所示,通电螺线管周围的小磁针静止时,小磁针指向不正确的是( )
A.a B.b C.c D.d
2.如图所示,闭合开关后,A点磁场方向向左的是( )
3.
如图所示,当闭合开关S后,通电螺线管Q端附近的小磁针N极转向Q端,则( )
A.通电螺线管的Q端为N极,电源a端为正极
B.通电螺线管的Q端为N极,电源a端为负极
C.通电螺线管的Q端为S极,电源a端为正极
D.通电螺线管的Q端为S极,电源a端为负极
4.
(2017·山西中考)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
5.如图所示,将一根导线弯成圆形,在其里面放置一个小磁针,通电后,小磁针的N极将( )
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A.向纸里偏转 B.向纸外偏转
C.静止不动 D.无法判断
6.如图所示,两个线圈套在同一玻璃棒上,各自能自由滑动,S闭合时,这两个线圈将会( )
A.向左右分开
B.向中间靠拢
C.都静止不动
D.先向左右分开,后向中间靠拢
7.
如图所示,闭合开关使螺线管通电,可以观察到左边弹簧 ,
右边弹簧 。(均选填“伸长”“缩短”或“不变”)
8.
为了确定标示不清的铅蓄电池的正、负极,某同学将该电池和一螺线管相连,闭合开关S后,小磁针静止时的指向如图所示,由此可以判断a端是通电螺线管的 极,c端是铅蓄电池的 极。
9.下图为永磁体A和通电螺线管B之间的磁场分布。请根据图中磁感线的方向标出永磁体A右端的磁极和螺线管B中电源的“+”“-”极。
10.根据已知的信息,绕制下列四幅图中的螺线管。
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★11.
如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。接通电路后,观察到小磁针偏转。
(1)实验探究的是通电直导线周围是否存在 。
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,表明 。
(3)实验中小磁针的作用是 。
(4)实验中用到的一种重要科学研究方法是 。
A.类比法 B.转换法 C.控制变量法 D.等效替代法
探究创新
★12.科学研究经常需要猜想与假设,合理的猜想与假设不是主观臆测,它总伴随着理性的分析和科学的思考,并有待进一步的实验检验。
(1)19世纪20年代,以塞贝克为代表的科学家已经认识到:温度差会引起电流。安培考虑到地球自转造成了太阳照射后地球正面与背面的温度差,于是提出如下假设:地球磁场是由绕地球的环形电流引起的。若规定地磁场N极与S极在地球表面的连线称为“磁子午线”(如图所示),则安培假设中的电流方向应该是( )
A.由西向东垂直磁子午线 B.由东向西垂直磁子午线
C.由南向北沿磁子午线 D.由北向南沿磁子午线
(2)和物理学家们一样,在初中物理的科学探究中,我们经常要根据自己的经验和已有的知识进行猜想与假设,对某种物理现象作出试探性的解释。回顾你的物理学习历程,列举一个自己经历合理猜想并继而通过实验得到成功验证的学习案例,要求写出猜想的内容和依据,并简要说明实验验证的过程。
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知能演练·提升
1.D 由安培定则可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极。螺线管周围的磁感线从N极出来回到S极,小磁针N极所指的方向跟磁感线方向一致,所以小磁针d指向错误。
2.C 选项A中,由安培定则可知,左侧螺线管下端为N极,右侧螺线管下端也为N极,故由磁感线的特点可知A点磁感线应向上方,故选项A错误;选项B中,由安培定则可知,左侧螺线管上端为N极,右侧螺线管上端也为N极,则由磁感线的特点可知A点磁感线应向下方,故选项B错误;选项C中,由安培定则可知,左侧螺线管上端为S极,右侧螺线管上端为N极,则由磁感线的特点可知A点磁感线向左,故选项C正确;选项D中,由安培定则可知,左侧螺线管上端为N极,右侧螺线管上端为S极,则由磁感线的特点可知A点磁感线向右,故选项D错误。
3.C 小磁针N极转向Q端,则Q端为螺线管的S极,由安培定则判定出螺线管外面的电流方向向上,故电源a端为正极。
4.C 由题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。
5.B 弯成圆形的导线相当于螺线管的一匝,用右手沿圆形握住,则纸外为螺线管N极,纸里为S极。因为小磁针在螺线管内部,所以小磁针的N极向纸外偏转。
6.B 利用通电螺线管的磁极的判断方法可知,两个螺线管左端都为N极,右端都为S极。中间为左端螺线管的S极和右端螺线管的N极,两极相互吸引,所以它们向中间靠拢。
7.解析 闭合开关后,左、右两个螺线管都有电流通过,周围都有磁场,左边螺线管吸引铁棒,弹簧伸长;右边螺线管上端为N极,跟条形磁体相排斥,右端的弹簧缩短。
答案 伸长 缩短
8.解析 利用小磁针可判断螺线管的a端为S极,b端为N极;然后利用通电螺线管的磁极的判断方法可判断,电流是由电源的c端流到电源的d端,因此c端为铅蓄电池的正极。
答案 S 正
9.解析 在磁体周围磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极,所以据此可以判断出永磁体A的右端是S极,螺线管B的左端是N极。再根据安培定则可以判断出螺线管B中的电流流向,则电源的右端是“+”极,左端是“-”极。
答案 如图所示
10.解析 根据安培定则可以确定螺线管的电流方向,进而确定绕线方法。
答案 如图所示
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11.解析 小磁针偏转,说明小磁针受到了力的作用,通电导体周围存在磁场。电流方向改变时,小磁针偏转方向也改变,说明电流周围磁场方向与电流方向有关。磁场看不见、摸不着,利用小磁针的偏转判断通电导体周围是否存在磁场,采用的是转换法。
答案 (1)磁场 (2)电流周围的磁场方向与电流方向有关 (3)判断电流周围是否存在磁场 (4)B
12.解析 (1)由于地磁场的N极在地理的南极附近,利用安培定则,将右手大拇指指向地磁场的N极,则四指弯曲的方向即电流的方向,从而可知地球环形电流的方向是自东向西。(2)对于科学探究中的猜想与假设要基于一定的事实或依据,而不能无目的地猜想,如探究影响浮力大小的因素时,根据人在死海中可以漂浮,而在普通水中要下沉,由此可以猜想:物体所受浮力大小可能与液体的密度有关;人从浅水区向深水区走的过程中,感觉身体越来越轻,由此可以猜想:物体所受浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。提出猜想后可根据影响因素,采用控制变量法设计实验即可。第二个问题为开放性的,答案合理、叙述正确即可。
答案 (1)B (2)略
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