第2节 电生磁人教版九年级《物理》分层作业

PAGE1第2节电生磁目录【A夯基础】 1一、电流的磁效应 1二、通电螺线管的磁场 3三、安培定则 6【B提能力】 13【C链中考】 16电流的磁效应1．如图所示，将一根通电直导线放在静止的小磁针正上方，且与小磁针平行。闭合开关后，下列说法正确的是（

）A．如果将导线沿东西方向放置，小磁针最容易发生偏转B．实验中使用小磁针的作用是检测电流的周围是否有磁场C．将小磁针移至直导线上方，通电后小磁针不会发生偏转D．实验中改变电源的正、负极，小磁针的偏转方向不会发生改变【答案】B【详解】A．如果将导线沿东西方向放置，小磁针处的磁场沿南北方向，而小磁针自由静止时即指向南北方向，这样操作小磁针最不容易发生偏转，故A错误；B．磁场看不见，不方便观察其是否存在，实验中使用小磁针的作用是检测电流的周围是否有磁场，采用了转换法，故B正确；C．将小磁针移至直导线上方，通电后小磁针仍会发生偏转，且偏转的方向与原来不同，故C错误；D．实验中改变电源的正、负极，电流方向改变，小磁针的偏转方向会发生改变，故D错误。故选B。2．电流的磁效应：当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导线周围存在，这种现象叫做电流的。丹麦物理学家通过如图的实验首先发现了这种效应。【答案】磁场磁效应奥斯特【详解】[1][2][3]当导线中有电流通过时，会在导线周围产生磁场，小磁针受到磁场作用而发生偏转，这种现象称为电流的磁效应。丹麦物理学家奥斯特通过实验证明了这一效应，因此也称其为“奥斯特效应”。3．冰冰在做奥斯特实验。她将一枚转动灵活的小磁针置于桌面上，上方平行放置一根直导线。(1)当小磁针静止后，使导线与电池接触，看到小磁针偏转方向如图甲所示，断电后小磁针又回到原来的位置（如图乙），这说明通电导体周围存在。(2)为使实验效果更加明显，通电直导线应沿（选填“东西”“南北”或“竖直”）方向放置。(3)改变电流方向，看到小磁针偏转方向如图丙所示，对比甲、丙两图可以得到的结论是通电导体的磁场方向与有关。(4)我们把奥斯特实验中的发现称为电流的效应。【答案】(1)磁场(2)南北(3)电流的方向(4)磁【详解】（1）当导线通电时小磁针偏转，断电后小磁针回到原来位置，这表明通电导体周围存在磁场，因为小磁针的偏转是受到磁场力的作用。（2）由于地球本身是个大磁体，小磁针静止时会指向南北方向。为使实验效果更明显，通电直导线应沿南北方向放置，这样导线产生的磁场方向与地磁场方向不同，小磁针的偏转更易观察。（3）对比甲、丙两图，改变电流方向，看到小磁针的偏转方向发生了改变，这说明磁场的方向发生了改变，故结论为：通电导体的磁场方向与电流方向有关。（4）1820年丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在磁场，即电流的磁效应。二、通电螺线管的磁场4．在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中，下列说法不正确的是（

）A．图甲中，闭合开关S，小磁针会发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场B．图甲中，改变电源方向，发现小磁针转动，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C．图乙中，用铁屑来做实验，得到了图中所示情形，由此可看出通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，为描述磁场而引入的磁感线是真实存在的D．图丙中，由安培定则可知，开关闭合后，螺线管的左端为S极【答案】C【详解】A．图甲中，闭合开关S，小磁针会发生偏转，这是因为通电螺线管周围产生了磁场，磁场对小磁针有力的作用，故A正确，不符合题意；B．图甲中，改变电源方向，螺线管中的电流方向改变，小磁针转动180°，南北极所指方向发生改变，这表明通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关，故B正确，不符合题意；C．图乙中，用铁屑来做实验，能看出通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。但是，为描述磁场而引入的磁感线并不是真实存在的，它是一种假想的曲线，用于形象地表示磁场的分布和方向，故C错误，符合题意；D．图丙中，根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。开关闭合后，电流从螺线管的右端流入，左端流出，所以螺线管的左端为S极，故D正确，不符合题意。故选C。5．如图所示，通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示位置。请科学推断，最终决定通电螺线管极性的是（）A．电源正负极的接法 B．螺线管导线的环绕方向C．小磁针静止时N极的指向 D．螺线管中电流的方向【答案】D【详解】根据题图可知，最终决定通电螺线管极性的是螺线管中电流的方向，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。6．如图所示，闭合开关，小磁针N极指向右，下列操作能改变小磁针N极指向的是（）A．调换电源的正、负极 B．增大电源电压C．向右移动滑动变阻器滑片 D．向左移动滑动变阻器滑片【答案】A【详解】A．通电螺线管外的磁场方向与电流方向有关，调换电源的正、负极，可以改变电流方向，从而改变磁场方向，使小磁针N极指向改变。故A符合题意；BCD．增大电源电压、移动滑动变阻器的滑片只能改变电路中的电流大小，不能改变电流方向，所以不能改变通电螺线管外磁场方向，小磁针N极指向不会改变，故BCD不符合题意。故选A。7．如图所示，小明在有机玻璃板上均匀撒满细铁屑，螺线管通电后，为更好地显示磁场分布情况。接下来的操作应该是。为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向，可用代替铁屑进行实验。【答案】轻敲有机玻璃板小磁针【详解】[1]在有机玻璃板上均匀撒满细铁屑，螺线管通电后，由于铁屑与玻璃板之间存在摩擦，铁屑不能自由转动到磁场方向上。为更好地显示磁场分布情况，需要轻敲有机玻璃板，使铁屑受到的摩擦力减小，铁屑在磁场力的作用下能够自由转动，从而显示出磁场的分布情况。[2]铁屑只能显示磁场的分布情况，不能显示磁场的方向。而小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，所以为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向，可用小磁针代替铁屑进行实验。8．同学们在课堂上探究了一些与磁相关的小实验。如图甲所示，小芳在做通电螺线管的外部磁场的探究，她把一个小磁针放在桌面上，小磁针静止时指向南北方向，将通电螺线管靠近该小磁针后，发现小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场；探究完通电螺线管周围存在磁场的特性后，她想借助如图乙所示的装置来探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关?先闭合开关，小磁针偏转方向如图所示，则她接下来应该进行的操作是，若出现的现象，则说明通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关。【答案】将电源正负极对调小磁针的偏转方向发生改变【详解】[1][2]要探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关，需要改变螺线管上电流的方向，因此可以将电源正负极对调，观察到小磁针的偏转方向发生改变，则说明通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关。9．下列是探究通电螺线管外部的磁场方向的实验。(1)通电螺线管周围的小磁针会发生偏转，说明小磁针受到（选填“磁力”或“重力”）的作用；(2)如图所示，在玻璃板上均匀撒满铁屑，并在螺线管两端各放一个小磁针；①记录小磁针极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；②轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与磁体的磁场分布相似，图中通电螺线管左端相当于条形磁体的极；(3)将连接螺线管的电路开关断开，把电路电源正负极对调。闭合开关后，观察小磁针静止时的指向是否会发生改变，这是为了探究通电螺线管外部的磁场方向是否与有关。【答案】(1)磁力(2)N条形S(3)电流方向【详解】（1）磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力作用，通电螺线管周围存在磁场，小磁针发生偏转是受到了磁力作用。（2）[1]物理学中规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。[2][3]通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体相似，都是两端磁性最强，中间磁性最弱。根据小磁针的指向，利用同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的原理，可以判断出通电螺线管左端为S极。（3）将电源正负极对调，螺线管中的电流方向改变，观察小磁针指向是否改变，是为了探究通电螺线管外部的磁场方向是否与电流方向有关。三、安培定则10．如图，将小磁针（N极涂黑）放置在通电螺线管产生的磁场中，小磁针静止时指向正确的是（）A． B．C． D．【答案】D【详解】ABD．图中左边通电螺线管的右端为N极，右边通电螺线管的左端为S极，小磁针静止时，应该是N极指向右侧，S极指向左侧，故AB错误，D正确；C．图中右边通电螺线管的左端为N极，左边通电螺线管的右端为N极，小磁针静止时，应该是S极指向上方，N极指向下方，故C错误；故选D。11．小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（）A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极【答案】D【详解】由图可知，小磁针静止时S极向左，异名磁极相互吸引，故可知螺线管b端为N极，a端为S极；由安培定则可知，电流由c端流入螺线管，故电源的c端是电源正极，d端是电源负极。故选D。12．如图所示，关于通电螺线管中电流方向、磁感线的分布以及小磁针的指向正确的是（）A．① B．②④ C．②③ D．①④【答案】A【详解】由安培定则判断，螺线管①的左端是N极，右端是S极，螺线管②的右端是N极，左端是S极，在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进入，故①正确，②错误；由安培定则判断，螺线管③的左端是N极，右端是S极，螺线管④的右端是N极，左端是S极，在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进入，小磁针在磁场中N极所指的方向就是该点磁场的方向，故③④错误；故BCD错误，A正确。故选A。13．当将如图甲乙所示的两个螺线管彼此靠近，开关闭合后，两螺线管将相互（选填“吸引”或“排斥”）。【答案】排斥【详解】按照安培定则的方法，用右手握螺线管，注意四指指向电流环绕方向，会发现，螺线管甲右端是N极，螺线管乙左端是N极，根据同名磁极相互排斥，这两个螺线管彼此靠近，开关闭合后，两螺线管将相互排斥。14．如图所示，闭合开关，通电螺线管的右端是（选填“N”或“S”）极，此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态，条形磁体受到向（选填“左”或“右”）的摩擦力；【答案】S左【详解】[1]闭合开关，电流从螺线管的右端流入，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，右端是S极。[2]因同名磁极相互排斥，则通电螺线管对条形磁铁有向右的排斥力作用，条形磁铁有向右运动趋势，所以条形磁铁受到向左的静摩擦力作用。15．根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状，在图丙标出磁体A的N极、磁感线方向（任选一根标出即可）和电源“+”、“﹣”极。【答案】【详解】已知通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为N极方向，可知电流由螺线管的右侧流入，则电源右端为正极，左端为负极。磁体外部的磁感线由N极指向S极，根据图中磁感线的形状可知（呈排斥状），两磁极间一定为同名磁极，故条形磁铁A的左端为S极，右端为N极，并标出一根磁感线的方向，如下图所示：16．如图所示，标出磁感线方向、通电螺线管和小磁针的N极。【答案】【详解】电流从通电螺线管的左侧流入，右侧流出，根据安培定则知道，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极。由于同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，所以小磁针的左端是S极，右端是N极，如下图：17．如图所示，闭合开关后，小磁针发生偏转，小磁针黑色端是N极。请在括号内标注螺线管左侧的极性和小磁针转动的方向（选填“顺时针”或“逆时针”）。【答案】【详解】闭合开关后，电流从螺线管的左端流入，从右端流出。根据安培定则可判定螺线管左端为S极、右端为N极。由磁极间相互作用规律可知，小磁针的N极向右偏转，即顺时针转动。如图所示：18．环形电流可以看成是通电螺线管的一圈，如图所示，通电圆环跟纸面垂直，其中电流方向如图中箭头所示，此时圆环右侧的小磁针处于静止状态。请在图中标明小磁针的N极，并画出经过小磁针所在位置的那条磁感线。【答案】【详解】‌环形电流可以看成是通电螺线管的一圈。环形电流相当于只有一匝的通电螺线管，而通电螺线管可视为由许多匝环形电流串联而成。根据安培定则，即右手螺旋定则，我们可以判断环形电流内侧磁场方向向左，即经过小磁针所在位置的那条磁感线方向向左，小磁针静止时的N极在其左端。如图所示：【点睛】19．根据图中提供的信息，标出所给磁感线的方向，并在图中标出小磁针N极。【答案】【详解】根据电流从正接线流入电流表知，电流从右侧流入电磁铁，根据安培定则知，右侧为N极，右侧吸引小磁针的S极，小磁针右侧为N极，磁感线从右侧出发进入左侧S极，如图所示：20．如图所示，将小磁针靠近螺线管的一端，当开关S闭合后，小磁针N极的指向如图所示。请在图中标出电源的“+”极和螺线管的N极，并画出螺线管的绕法。【答案】【解析】【小题1】由电流表的电流是从正接线柱流入，从负接线柱流出，得出电源的左端为负极，右端为正极；由小磁针的右端为N极，根据磁极间的相互作用规律可知通电螺线管靠近小磁针N极一端为S极，则通电螺线管的右端为N极。根据安培定则，伸出右手，四指指向电流方向，大拇指指示通电螺线管的N极右端，则四指弯曲的方向为电流的方向，据此画出螺线管的绕法；如图所示：21．如图，开关闭合后，滑片向右滑动时弹簧缩短。请在括号内标出电源正负极（用“+”或“-”表示），并画出闭合开关后A点磁感线的方向。【答案】【详解】滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中的电阻变小，由欧姆定律知，电路中的电流变大，磁铁的磁性变强，此时弹簧缩短，则排斥增大，根据同名磁极相互排斥，通电螺线管上端为N极，下端为S极，磁体周围的磁感线都是从N极出来，回到S极，A点磁感线的方向向下，由安培定则可知，电流从螺线管的下端流入，上端流出，则电源右端为正极，左端为负极，如下图所示：22．根据图中永磁体与通电螺线管右端磁场的磁感线，标出永磁体的N极，并在括号内标出：通电螺线管左端是“N”还是“S”极和电源右端是“+”还是“﹣”极。【答案】【详解】在磁体的外部，磁感线方向从N极指向S极，实验图中永磁体的左侧为N极。根据异名磁极相互吸引，可知螺线管右侧为S极、左侧为N极。利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的右端流入，所以电源右端为正极，左端为负极，如图所示23．1820年，安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的实验：将螺线管沿东西方向水平悬挂起来，给螺线管通电，静止时如图所示。下列说法中正确的是（）A．通电螺线管A端为S极，B端为N极B．通电螺线管外部磁场分布与蹄形磁体相似C．通电螺线管A端会吸引铁块，B端会排斥铁块D．螺线管通电会转动，最后停在南北方向上【答案】D【详解】A．由图可知，电流由A流向B，由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向是螺线管的N极，所以通电螺线管的A端为N极，B端为S极，故A错误；B．通电螺线管外部磁场的分布情况与条形磁体的磁场分布情况相似，故B错误；C．磁性物体会吸引铁钴镍等物体，因此螺线管通电后产生磁性，A和B端都会吸引铁块，故C错误；D．在地磁场的影响下，通电螺线管最后会静止在南北方向上，故D正确。故选D。24．瑶瑶同学在学习课本中奥斯特电流磁效应的探究实验时发现通电直导线需平行于小磁针沿南北方向放置，好学的她想知道沿东西方向放置会出现什么不同的效果，于是查阅了相关资料得知，直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。根据这些请你帮她分析一下从上向下观察时,通电导线不宜沿东西方向放置的原因（）①将小磁针放在导线正下方，自东向西通电，通电的瞬间小磁针不会发生偏转②将小磁针放在导线正下方，自西向东通电，通电的瞬间小磁针不会发生偏转③将小磁针放在导线正上方，自西向东通电，通电的瞬间小磁针不会发生偏转④将小磁针放在导线正上方，自东向西通电，通电的瞬间小磁针不会发生偏转A．①③ B．②④ C．①② D．③④【答案】B【详解】①将小磁针放在导线正下方，自东向西通电，导线正下方，电流产生的磁场方向与地磁场的方向相反，通电的瞬间小磁针会发生偏转；②将小磁针放在导线正下方，自西向东通电，导线正下方，电流产生的磁场方向与地磁场的方向相同，通电的瞬间小磁针不会发生偏转；③将小磁针放在导线正上方，自西向东通电，导线正上方，电流产生的磁场方向与地磁场的方向相反，通电的瞬间小磁针会发生偏转；④将小磁针放在导线正上方，自东向西通电，导线正上方，电流产生的磁场方向与地磁场的方向相同，通电的瞬间小磁针不会发生偏转。综上可知，在②④两种情况下无法得出正确的实验结论，所以通电导线不宜沿东西方向放置，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。25．心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环，“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动。阀门都只能单向开启，反向则封闭管路，当线圈中的电流从a流向b时，下列说法正确的是（

）A．线圈周围有磁场和磁感线 B．线圈左端是N极C．活塞将向左运动 D．此时“电动泵”处于送血状态【答案】C【详解】A．通电导线周围存在磁场，磁感线是为了描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在，故A错误；B．电流从a流向b时，根据安培定则可知，线圈右端是N极、左端是S极，故B错误；C．根据“异名磁极相互吸引”可知，活塞将向左运动，故C正确；D．由图可知，活塞向左运动时，泵内容积变大，则阀门关闭、打开，此时“电动泵”处于抽血状态，故D错误。故选C。26．科技小组把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关按如图所示电路连接并固定在塑料托盘上，当它漂浮在水面，一个简易的指南针就做成了。该指南针的南极（S）应标在托盘的（）A．a处 B．b处 C．c处 D．d处【答案】D【详解】如图所示，电流从螺线管左端流入、右端流出，根据右手螺旋定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，所以，该指南针的南极（S）应标在托盘的d处，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。27．当小磁针自由静止时，它的极总是指向（选填“南”或“北”）方，这是因为小磁针受到的作用。如图甲所示，当给导线通电时，其下方的小磁针的N极向纸内偏转；如图乙所示，如果大量电子沿着水平方向由左向右飞过小磁针正上方，则小磁针的极将向纸（选填“内”或“外”）偏转。【答案】北地磁场外【详解】[1][2]地球本身是一个巨大的磁体，周围存在着地磁场。地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近。根据磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当小磁针自由静止时，它的N极总是指向北方，这是因为小磁针受到地磁场的作用。[3]N极向纸内偏转，说明通电导线周围存在磁场，如图乙所示，如果大量电子沿着水平方向由左向右飞过小磁针正上方，电流方向为从右向左，与图甲的电流流动方向相反，则小磁针旋转方向与图甲相反，N极向纸外。28．（2025·山东·中考真题）小明在户外实践中，利用随身所带物品制作了简易指南针。他首先利用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁，然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂，最后将两者靠近，静止时位置关系如图所示。下列说法正确的是（）A．铁钉的钉尖是S极 B．缝衣针的针尖是N极C．地磁场N极在地理北极附近 D．移开电磁铁后，缝衣针静止时针尖所指方向为南【答案】D【详解】A．由图可知，电流从铁钉的钉尖流入，根据安培定则，右手握住铁钉，四指指向电流方向，大拇指指向钉尖，所以钉尖是N极，故A错误；B．因为异名磁极相互吸引，钉尖是N极，所以与钉尖靠近的缝衣针的针尖是S极，故B错误；C．地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近，故C错误；D．缝衣针被磁化后，移开电磁铁，由于地磁场的作用，缝衣针静止时针尖（S极）所指方向为南，故D正确。故选D。29．（2025·四川成都·中考真题）图是探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。对该实验的操作和分析，下列说法正确的是（）A．闭合开关前，小磁针的S极指向地理的北极B．闭合开关小磁针静止时，S极的指向为该点的磁场方向C．改变图中螺线管电流方向，小磁针N极所指方向水平向右D．若没有小磁针，通电螺线管周围就没有磁场【答案】C【详解】A．闭合开关前，小磁针受到地磁场的作用，具有指南北的性质，所以小磁针的S极指向地理的南极，故A错误；B．闭合开关，通电螺线管周围产生磁场，物理学中对磁场方向的规定是小磁针在磁场中静止时，N极的指向为该点的磁场方向，故B错误；C．改变图中螺线管电流方向，则电流从螺线管左端流入，从螺线管右端流出，由安培定则可以判断，螺线管右端为N极，由于同名磁极相互排斥，所以小磁针N极所指方向水平向右，故C正确；D．由于磁体周围的磁场是看不见，摸不着的，但是确确实实是真实存在的，所以没有小磁针，通电螺线管周围的磁场仍然存在，故D错误。故选C。30．（2025·江苏徐州·中考真题）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，在螺线管周围的不同位置放上小磁针，接通电路，小磁针静止时的指向如图所示，小磁针极的指向就是该点的磁场方向，由此可知通电螺线管的右端是极。把电池的正负极对调，再进行实验，目的是探究通电螺线管外部磁场方向与方向是否有关。【答案】NS电流【详解】[1][2]物理学规定，磁场中某一点小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向；由图可知，小磁针的N极指向通电螺线管的右端，由于异名磁极相互吸引，可知通电螺线管的右端是S极。[3]把电池的正负极对调，这样就改变了通电螺线管中的电流方向，再进行实验，观察小磁针指向，目的是探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关。31．（2025·广东深圳·中考真题）全磁悬浮“人工心脏”已研发成功，其核心部件是个带有叶轮的泵，通电后叶轮可高速旋转，带动血液流动。