北師大版九年級(jí)物理全一冊(cè)第十四章磁現(xiàn)象三電流的磁場(chǎng)練習(xí)含答案

三、電流的磁場(chǎng)一、能力提升1.小明同學(xué)在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室模擬1820年安培在科學(xué)院的例會(huì)上做的小實(shí)驗(yàn):把螺線管水平懸掛起來(lái),閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)螺線管緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)后停了下來(lái),改變螺線管B端的初始指向,重復(fù)操作,停止時(shí)B端的指向都相同。模擬實(shí)驗(yàn)裝置如圖14-3-5所示,閉合開(kāi)關(guān),螺線管停下來(lái)后B端指向()。圖14-3-5A.東方 B.南方 C.西方 D.北方2.如圖14-3-6所示,在探究通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布實(shí)驗(yàn)中,觀察到小磁針指向正確的是()。圖14-3-63.小明在一塊有機(jī)玻璃板上安裝了一個(gè)用導(dǎo)線繞成的螺線管,在板面上均勻撒滿鐵屑,通電后輕敲玻璃板,鐵屑的排列如圖14-3-7所示。下列說(shuō)法正確的是()。圖14-3-7A.P、Q兩點(diǎn)相比,P點(diǎn)處的磁場(chǎng)較強(qiáng)B.若只改變螺線管中的電流方向,P、Q兩點(diǎn)處的磁場(chǎng)會(huì)減弱C.若只改變螺線管中的電流方向,P、Q兩點(diǎn)處的磁場(chǎng)方向會(huì)改變D.若只增大螺線管中的電流,P、Q兩點(diǎn)處的磁場(chǎng)方向會(huì)改變4.在如圖14-3-8所示的電路中,根據(jù)小磁針靜止時(shí)的指向可知()。圖14-3-8A.a端是通電螺線管的N極,c端是電源正極B.b端是通電螺線管的N極,d端是電源正極C.a端是通電螺線管的N極,c端是電源負(fù)極D.b端是通電螺線管的N極,d端是電源負(fù)極5.如圖14-3-9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()。圖14-3-9A.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6.甲、乙為兩枚能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針,當(dāng)導(dǎo)線中通以如圖14-3-10所示方向的電流時(shí),則()。圖14-3-10A.甲偏轉(zhuǎn)、乙不動(dòng)B.乙偏轉(zhuǎn)、甲不動(dòng)C.甲、乙都發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.甲、乙都不動(dòng)7.如圖14-3-11所示,將一條形磁體放在一輛小車(chē)上,并將小車(chē)放置在一接入電路的螺線管左側(cè)。閉合開(kāi)關(guān)后,小車(chē)將()。圖14-3-11A.靠近螺線管 B.離開(kāi)螺線管C.原地旋轉(zhuǎn) D.原地不動(dòng)8.圖14-3-12是奧斯特曾經(jīng)做過(guò)的實(shí)驗(yàn),觀察比較甲、乙兩圖,可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論是;觀察比較乙、丙兩圖,可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

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圖14-3-129.為了探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向,小明設(shè)計(jì)了如圖14-3-13甲所示的實(shí)驗(yàn)。甲乙圖14-3-13(1)閉合開(kāi)關(guān),小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)到如圖14-3-13乙所示的位置;斷開(kāi)開(kāi)關(guān),小磁針又回到原來(lái)位置(指向南北),這說(shuō)明通電螺線管周?chē)?通電螺線管的a端為極。

(2)調(diào)換電源正負(fù)極接線后再閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)情況與圖14-3-13乙所示相反。這說(shuō)明通電螺線管的磁場(chǎng)方向與電流的有關(guān)。

二、探究創(chuàng)新10.某同學(xué)受奧斯特實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),產(chǎn)生了探究通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)的興趣。探究過(guò)程如下:A.讓豎直的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)一張硬紙板,過(guò)導(dǎo)線中心在紙板上任意作直線。在直線上的不同位置放上能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針,發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時(shí)N極指向都與直線垂直。B.直線上任意關(guān)于導(dǎo)線對(duì)稱(chēng)兩點(diǎn)處的小磁針N極指向相反。C.改變電流大小時(shí),小磁針指向不變。D.通過(guò)查閱資料得知,通電長(zhǎng)直導(dǎo)線外某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)弱與電流大小成正比,與這一點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離成反比。(1)做實(shí)驗(yàn)時(shí),紙板的俯視圖如圖14-3-14所示,其中“”表示電流方向垂直紙面向外,小磁針涂黑部分為N極。請(qǐng)?jiān)谟疫吿骄窟^(guò)程紙板的俯視圖上作出通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周?chē)拇鸥芯€分布圖(分布圖要能夠反映不同位置處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向)。圖14-3-14(2)若要驗(yàn)證某點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)弱與其到通電長(zhǎng)直導(dǎo)線距離成反比的結(jié)論,應(yīng)控制不變。

(3)同一通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周?chē)?離通電導(dǎo)線距離為r和2r的兩點(diǎn),磁場(chǎng)強(qiáng)弱的比值為。

三、電流的磁場(chǎng)知能演練·提升1.D電流從通電螺線管的左端進(jìn)入,從右端流出,根據(jù)安培定則可以判斷,通電螺線管的B端是N極,A端是S極,通電螺線管在地磁場(chǎng)作用下,N極指向地磁南極,即地理北方。2.D由題圖可知電流從螺線管左側(cè)流進(jìn),由右手螺旋定則判斷出通電螺線管的左端為N極,右端為S極。A中小磁針的右端應(yīng)為S極,故A錯(cuò)誤;B中小磁針的左端應(yīng)為S極,故B錯(cuò)誤;C、D中小磁針應(yīng)處于水平狀態(tài)且N極朝左,故C錯(cuò)誤,D正確。3.C由題圖可以看出通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)相似,并且可以看到Q點(diǎn)鐵屑的分布比P點(diǎn)密集,由此可以確定Q點(diǎn)的磁場(chǎng)比P點(diǎn)強(qiáng),故A錯(cuò)誤;只改變電流方向,則磁場(chǎng)方向發(fā)生改變,但通電螺線管的磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變,故B錯(cuò)誤,C正確;只增大螺線管中的電流,則磁場(chǎng)的強(qiáng)弱發(fā)生改變,但磁場(chǎng)方向不變,故D錯(cuò)誤。4.A通電螺線管內(nèi)部中間的小磁針,靜止時(shí)N極指向左端,可知,螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向水平向左,根據(jù)右手螺旋定則,知螺線管中的電流從左側(cè)流進(jìn),右側(cè)流出,則c端為電源的正極,d端為負(fù)極,內(nèi)部的磁場(chǎng)由b指向a,則a端是通電螺線管的N極,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。5.C根據(jù)右手螺旋定則可知,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,相互吸引,故C正確。6.C奧斯特實(shí)驗(yàn)表明:電流的周?chē)嬖谥艌?chǎng)。通電直導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)對(duì)小磁針甲、乙都有力的作用。7.A此題考查的是右手螺旋定則和磁極間的相互作用兩個(gè)方面的知識(shí)。我們應(yīng)該先依據(jù)右手螺旋定則判斷出通電螺線管的磁極:由于電源的正極在上端,因此通電螺線管的電流方向是右進(jìn)左出,依據(jù)右手螺旋定則,可以判定螺線管的右端是S極,左端是N極。這樣,就可以知道小車(chē)會(huì)靠近通電螺線管。8.解析本題采用控制變量的方法來(lái)探究電流的磁效應(yīng)和電流周?chē)拇艌?chǎng)方向與哪些因素有關(guān),體現(xiàn)了對(duì)物理過(guò)程和分析方法的考查。觀察題甲、乙兩圖,題圖甲中的導(dǎo)線未通電,題圖乙中的導(dǎo)線通電,題圖甲中小磁針不偏轉(zhuǎn),題圖乙中小磁針偏轉(zhuǎn),說(shuō)明電流周?chē)嬖诖艌?chǎng);題乙、丙兩圖基本一樣,但兩圖中的電流方向相反,小磁針的偏轉(zhuǎn)方向正好相反,說(shuō)明通電導(dǎo)體周?chē)拇艌?chǎng)方向與電流方向有關(guān)。答案通電導(dǎo)體周?chē)嬖诖艌?chǎng)通電導(dǎo)體周?chē)拇艌?chǎng)的方向與電流的方向有關(guān)9.解析(1)閉合開(kāi)關(guān),小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),斷開(kāi)開(kāi)關(guān),小磁針恢復(fù)到原來(lái)位置,說(shuō)明通電螺線管周?chē)嬖诖艌?chǎng)。根據(jù)異名磁極相互吸引,可以判定通電螺線管a端是S極,b端是N極。(2)調(diào)換電源正負(fù)極接線后再閉合開(kāi)關(guān),通電螺線管的電流方向相反,小磁針偏轉(zhuǎn)方向相反,說(shuō)明磁場(chǎng)方向相反,所以通電螺線管的磁場(chǎng)方向與電流的方向有關(guān)。答案(1)磁場(chǎng)S(2)方向10.解析根據(jù)磁場(chǎng)方向的規(guī)定和通電長(zhǎng)直導(dǎo)線外某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)弱與這一點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離成反比,可知通電直導(dǎo)線周?chē)鸥芯€是以通電直導(dǎo)線為中心、距離越遠(yuǎn)越稀疏的