12.3 通電螺線管的磁場 同步練習(xí)

第十二章磁現(xiàn)象三、通電螺線管的磁場基礎(chǔ)過關(guān)全練知識點(diǎn)1電流的磁場1.(2023北京五十七中月考)據(jù)物理學(xué)史記載，最先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場的科學(xué)家是()A.安培 B.歐姆 C.伏特 D.奧斯特知識點(diǎn)2通電螺線管的磁場2.(2023北京房山期末)在探究通電螺線管的磁場特點(diǎn)時，通電螺線管在某狀態(tài)下的兩個實驗現(xiàn)象如圖甲、乙所示，其中小磁針(黑色一端為N極)靜止時的指向情況如圖甲所示，鐵屑靜止時的分布情況如圖乙所示。根據(jù)甲圖和乙圖所示的實驗現(xiàn)象，用磁感線描述通電螺線管磁場情況如圖丙所示。下列說法中正確的是() A.在圖甲所示的實驗中，說明通電螺線管某點(diǎn)的磁場方向是由放在該點(diǎn)的小磁針決定的B.在圖乙所示的實驗中，說明利用撒在通電螺線管周圍的鐵屑可以判斷各點(diǎn)的磁場方向C.圖丙所示的通電螺線管的磁感線是人們?yōu)榱嗣枋龃艌鼋⒌奈锢砟Ｐ虳.由圖丙可知，磁感線是由磁場中的鐵屑被磁化后形成的3.(2023北京五十七中月考)在中國科技館“探索與發(fā)現(xiàn)A廳”，有一個有趣的磁懸浮燈泡，其示意圖如圖所示。在磁懸浮燈泡的內(nèi)部裝有一塊永磁體，在燈泡上方的展柜中安裝有永磁體和一個勵磁線圈，給勵磁線圈通電，在控制電路的調(diào)節(jié)下，永磁體和勵磁線圈所產(chǎn)生的磁場能使燈泡靜止懸浮在空中。關(guān)于燈泡受力情況，下列說法中正確的是()A.燈泡受到的磁場力方向豎直向下 B.燈泡受到的磁場力方向豎直向上C.燈泡受到的磁場力小于燈泡受到的重力 D.燈泡受到的磁場力大于燈泡受到的重力4.請根據(jù)電源正、負(fù)極標(biāo)出通電螺線管中的電流方向、通電螺線管的N、S極和磁感線的方向、小磁針的N、S極。5.(2023北京豐臺期末)小明想研究通電螺線管外部磁場分布情況，他組裝了如圖1所示的電路。然后在螺線管周圍放置了一些小磁針，閉合開關(guān)后，小磁針的指向情況如圖2所示(小磁針黑色的一端為N極)；將小磁針拿掉之后，在硬板上均勻地撒上一些鐵屑，閉合開關(guān)后輕輕敲打硬板，可以看到鐵屑的分布情況如圖3所示。(1)根據(jù)圖(選填“2”或“3”)所示實驗可知通電螺線管周圍磁場方向的特點(diǎn)；

(2)觀察圖3實驗現(xiàn)象可知通電螺線管的外部磁場分布特點(diǎn)與磁體的磁場相似；

(3)我們可以通過改變電流的(選填“方向”或“大小”)，實現(xiàn)通電螺線管的兩極對調(diào)；

(4)若用磁感線描述本次實驗中通電螺線管的磁場，則圖(選填“4”“5”或“6”)符合。

能力提升全練6.(2022湖南益陽中考)如圖所示的螺線管，當(dāng)閉合開關(guān)后，下列判斷正確的是()A.螺線管的左端為S極B.右邊小磁針的N極向左偏轉(zhuǎn)C.當(dāng)滑片P右移時，螺線管的磁性會減弱D.改變電流方向，通電螺線管的外部磁場方向不會改變7.(2022江蘇連云港中考，7改編，)一個通電螺線管中的電流方向和螺線管周圍磁感線的分布如圖所示，其中正確的是() A B C D8.(2023北京東城期末)在探究通電螺線管的磁場特點(diǎn)時，通電螺線管在某狀態(tài)下的兩個實驗現(xiàn)象如圖所示，其中小磁針(黑色一端為N極)靜止時的指向情況如圖甲所示，鐵屑靜止時的分布情況如圖乙所示。圖中能正確用磁感線描述這兩個實驗現(xiàn)象的是() 9.(2022北京中考，17節(jié)選，)根據(jù)圖中的電流方向，可知通電螺線管的端是N極。

10.(2022河南中考)在探究通電螺線管外部磁場方向的實驗中：(1)在裝有螺線管的硬紙板上均勻撒滿鐵屑，通電后鐵屑分布無明顯變化，這時需輕敲紙板，觀察到鐵屑排列成如圖所示的形狀?？梢?，通電螺線管外部磁場與磁體的磁場相似；

(2)用小磁針探究磁場方向時，發(fā)現(xiàn)小磁針沒有標(biāo)N、S極，請寫出一種判斷小磁針N、S極的做法：；

(3)對調(diào)螺線管所接電源正、負(fù)極，周圍小磁針的指向也隨之對調(diào)，說明通電螺線管的極性與螺線管中電流的有關(guān)。

11.(2022吉林長春中考)在“探究通電螺線管外部磁場的方向”的實驗中：(1)開關(guān)閉合前，小磁針均指南北，說明地球周圍存在；

(2)開關(guān)閉合后，小磁針的指向如圖所示，可知通電螺線管的左端為極，電源的左端為極；(3)將連接電源正、負(fù)極的導(dǎo)線對調(diào)，小磁針的指向也改變了，說明通電螺線管的磁場方向與方向有關(guān)；(4)為了使通電螺線管的磁場增強(qiáng)，可采取的有效措施是。(寫出一條即可)

12.(2023北京大興期末)在探究通電螺線管外部的磁場分布情況時，小明按如圖1所示的電路連接好實驗器材。 (1)開關(guān)閉合后，(選填“A”或“B”)端為通電螺線管的N極；

(2)圖2是用鐵屑研究甲、乙兩個磁體外部磁場分布的情形，則圖1所示的通電螺線管，其外部的磁場跟圖2中的(選填“甲”或“乙”)的外部磁場相似。

素養(yǎng)探究全練13.如圖所示，探究通電螺線管外部的磁場特點(diǎn)。(1)當(dāng)開關(guān)S閉合后，螺線管的左端是(選填“N”或“S”)極。

(2)在圖中畫出通電螺線管周圍的磁感線分布情況(畫出一條即可)，并標(biāo)出磁感線的方向。(3)請用小磁針判斷通電螺線管附近M點(diǎn)的磁場方向，寫出你的判斷方法。

第十二章磁現(xiàn)象三、通電螺線管的磁場答案全解全析基礎(chǔ)過關(guān)全練1.D在1820年丹麥的物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場，故選D。2.C磁場中某點(diǎn)的磁場方向是由磁場本身決定的，它決定了放在該點(diǎn)的小磁針北極的指向，換句話說小磁針N極只是反映了磁場中該點(diǎn)的磁場方向，并不能決定該點(diǎn)的磁場方向，故A不正確；利用鐵屑可以看到磁體周圍磁場的分布情況，但看不到磁場方向，所以不能判斷各點(diǎn)的磁場方向，故B不正確；磁場是客觀存在的，而磁感線是人們?yōu)榱嗣枋龃艌鼋⒌奈锢砟Ｐ?，磁感線客觀上是不存在的，不是由磁場中的鐵屑被磁化后形成的，故C正確，D不正確。3.B永磁體和通電的勵磁線圈所產(chǎn)生的磁場能使燈泡靜止懸浮在空中，說明燈泡受到平衡力的作用，則燈泡受到的重力和燈泡受到的磁場力是一對平衡力，重力的方向豎直向下，則磁場力的方向豎直向上，故選B。4.答案如圖所示解析由電源的正、負(fù)極，標(biāo)出通電螺線管中的電流方向，根據(jù)通電螺線管中的電流方向，由右手螺旋定則判斷出螺線管的右端為N極，左端為S極，外部磁感線從螺線管的N極出發(fā)，回到螺線管的S極。由通電螺線管的N極和磁極間相互作用規(guī)律可知小磁針的左端為N極，右端為S極。5.答案(1)2(2)條形(3)方向(4)4解析(1)由于小磁針靜止時，北極的指向為磁場方向，根據(jù)圖2所示實驗可知通電螺線管周圍磁場方向的特點(diǎn)；(2)觀察圖3實驗現(xiàn)象可知通電螺線管的外部磁場分布與條形磁體相似；(3)通電螺線管的磁場方向與電流的方向有關(guān)，通過改變電流的方向，實現(xiàn)通電螺線管的兩極對調(diào)；(4)通電螺線管的外部磁感線是從N極出來，回到S極的，內(nèi)部磁感線由S極指向N極，所以圖4正確。能力提升全練6.B由安培定則可知通電螺線管的左端是N極，右端是S極，因同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以小磁針的N極向左偏轉(zhuǎn)，故A不正確，B正確；滑片P向右滑動時，滑動變阻器連入電路的電阻減小，電路中的電流增大，通電螺線管的磁性增強(qiáng)，故C不正確；通電螺線管外部的磁場和條形磁體外部的磁場相似，它的兩端分別是N極、S極，當(dāng)改變螺線管中的電流方向時，外部磁場方向會改變，故D不正確。7.B由安培定則可知，A中通電螺線管的右端是N極，左端是S極，故磁感線的方向錯誤，A不正確；B中通電螺線管的左端是N極，右端是S極，且磁感線的方向正確，B正確；C中通電螺線管的右端是N極，左端是S極，故磁感線的方向錯誤，C不正確；D中通電螺線管的左端是N極，右端是S極，故磁感線的方向錯誤，D不正確。8.C由圖甲中小磁針N極的指向可以判斷出甲通電螺線管的左端為S極，右端為N極，在通電螺線管的外部，磁感線從N極出來，回到S極，在通電螺線管的內(nèi)部，磁感線從S極到N極，且磁感線是閉合的曲線，故C符合題意。9.答案A解析電流從螺線管的左端流入，根據(jù)安培定則可知，螺線管的A端為N極。10.答案(1)條形(2)見解析(3)方向解析(1)根據(jù)通電螺線管周圍鐵屑的分布可知，通電螺線管外部的磁場和條形磁體外部的磁場相似，通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩極。(2)在地磁場的作用下，小磁針靜止時，指向北方的一端即小磁針的N極，另外一端為S極。(3)改變螺線管中的電流方向，發(fā)現(xiàn)小磁針的指向?qū)φ{(diào)，由此可知：通電螺線管的極性與螺線管中的電流方向有關(guān)。11.答案(1)磁場(2)N負(fù)(3)電流(4)增加線圈匝數(shù)解析(1)地球是一個巨大的磁體，其周圍存在磁場，小磁針靜止時均指南北是受到了地磁場的作用。(2)已知小磁針左端為N極，根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知，螺線管的左端為N極，伸出右手握住螺線管，大拇指指向通電螺線管的N極，四指指向為電流方向，因此電源的右端為正極，左端為負(fù)極。(3)對調(diào)連接電源正、負(fù)極的導(dǎo)線后，螺線管中的電流方向發(fā)生了改變，小磁針的N極指向與原來相反，說明磁場的方向與原來相反，由此可以確定，通電螺線管的磁場方向與電流方向有關(guān)。(4)要想增強(qiáng)通電螺線管的磁場，可以增加線圈匝數(shù)或者增大螺線管中的電流。12.答案(1)A(2)甲解析(1)開關(guān)閉合后，螺線管正面導(dǎo)線中的電流方向是向上的，根據(jù)安培定則可知，A端是螺線管的N極。(2)通電螺線管的外部磁場與條形磁體的外部磁場相似，甲圖是條形磁體周圍鐵屑