12.3通电螺线管的磁场同步练习
一、单选题
1．如图所示的磁现象正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．小刚学习了磁的知识后，标出了下列四种情况下磁体的磁极（小磁针的黑端为N极），其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．如图所示，电磁铁甲和乙通电后，它们相近的两个磁极互相排斥，则（ ）
A．乙电磁铁的左端为N极，电源左端为正极
B．乙电磁铁的左端为S极，电源右端为正极
C．乙电磁铁的左端为N极，电源右端为正极
D．乙电磁铁的左端为S极，电源左端为正极
4．下列关于磁现象的说法中，正确的是（ ）
A．磁场中某一点的磁场方向是由放在这一点的小磁针的N极决定的
B．磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
C．磁感线总是从磁体的N极出发，回到S极的
D．奥斯特实验表明，通电导体周围存在磁场
5．医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图是该装置的示意图，线圈ab固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞通过阀门与血管相通，阀门1只能向外开启，S2只能向内开启。下列说法正确的是（ ）
A．若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁左侧为S极
B．若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，则电磁铁右侧为S极
C．要使血液流入该“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
D．要使血液流出该“血泵”，电流需从a端流进线圈，b从端流出线圈
6．如图所示，甲是铜片，乙是小磁铁。当开关闭合后（ ）
A．甲将受到向左的排斥力 B．甲将受到向右的吸引力
C．乙将受到向右的排斥力 D．乙将受到向左的吸引力
7．如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，会发生的现象是
A．通电螺线管仍保持静止不动
B．通电螺线管能在任意位置静止
C．通电螺线管转动，直至B端指向南，A端指向北
D．通电螺线管转动，直至A端指向南，B端指向北
8．下列有关磁现象的画图正确的是：（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
9．对相似知识进行归纳是一种很好的学习方法，下列是小明做的一些笔记，其中实验装置与探究内容不相符的是（ ）
A．研究磁场的方向
B．探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系
C．探究通电导线周围存在磁场
D．探究通电导线在磁场中受力作用
10．某些无法直接感知的事实可以通过相关可感知的现象推测得到，这是物理学研究问题的一种方法。以下根据这种方法所做出的推测符合事实的是（ ）
A．根据悬挂的乒乓球被不断地弹起来推测：发声的音叉在振动
B．根据螺线管周围的小磁针发生偏转推测：螺线管周围有磁场
C．根据靠近带电体的轻小物体被吸引推测；轻小物体带有电荷
D．根据英国物理学家汤姆孙发现电子推测：原子是可以再分的
三、填空题
11．通电螺线管的上方放置一个可以自由转动的小磁针，小磁针静止时的方向如图所示，通电螺线管的d端为 极，电源的b端为 极．
12．闭合开关，通电螺线管左侧的小磁针水平静止，如图所示。则小磁针右端为 极。若把滑动变阻器的滑片P向a端移动，通电螺线管的磁性将 （选填“增强”“不变”或“减弱”）。
13．林红同学将小磁针置于螺线管的左侧附近。闭合开关S，小磁针转动，小磁针的 （选填“N”或“S”）极靠近螺线管的左端。
14．科技的进步离不开理论的重大突破和科学的重大发现。在物理发展史上，我国宋代科学家 首先对地磁偏角现象进行了描述，这个发现比西方早了400多年；1820年丹麦物理学家 首先发现电流周围存在磁场，使人们第一次认识到电和磁的联系。
15．要增大电铃中电磁铁的磁性，可采取的方法有： 、 ．
16．在如图所示的实验装置中，当用酒精灯把玻璃球加热到红炽状态时，发现小磁针的 极将向螺线管偏转；玻璃球内能的改变是通过 的方法实现的。
四、作图题
17．(1)如图所示，根据小磁针静止时的指向标出通电螺线管的N极和电源的正 负极
(2)如图所示，穿着旱冰鞋的小梅同学用手推墙，手离开墙后，小梅开始减速后退 请画出小梅后退过程中受力的示意图 （力的作用点在O点）
五、实验题
18．在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中：
（1）在图甲中，小磁针的作用是判断通电螺线管周围某一点的( )
A．磁场的有无和方向 B．磁场的有无和强弱
C．只是磁场的方向 D．只是磁场强弱
（2）若发现小磁针的偏转角度太小，要排查其原因，可以尝试 。
（3）在图乙中，将电池的正负极对调，当小磁针静止时，与对调前相比，N极指向 。（填“改变”或“不变”）
（4）根据实验现象可以推测：通电螺线管周围的磁场与 磁体周围的磁场相似。
19．实验是学习物理的重要手段。
（1）探究杠杆平衡条件实验前，要调节平衡螺母，使杠杆在 位置平衡；
（2）探究影响动能大小的因素实验，小球动能的大小是通过观察比较物块 反映出来的；
（3）探究滑动摩擦力实验中，要用弹簧测力计 拉动木块做 滑动；
（4）比较物质吸热能力实验中，煤油吸热的多少是通过 反映的（填“温度计示数“或“加热时间“）；
（5）奥斯特实验表明通电导体周围存在 ；
（6）天宫课堂中的水球实验中能看到一个倒立缩小的像，这与 （选填“照相机”或“投影仪”）成像原理相同，太空微重下，水中的乒乓球 上浮（选填“会”或“不会”）。
六、综合题
20．探究磁体与通电螺线管周围的磁场
（1）小明用小磁针探究磁体周围磁场如图所示，实验时将小磁针先后放在条形磁体周围不同位置处，记录小磁针在各处静止时N极的指向．通过实验可知，磁场具有方向，磁场中各点的磁场方向一般 （选填“相同”或“不同”）．
（2）小红用铁屑探究磁体周围的磁场如图所示
①将玻璃板平放在磁体上，并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，观察铁屑的分布情况．轻敲玻璃板的目的是 ，铁屑在磁场中被 成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来．
②再在玻璃板上放一些小磁针，记录这些小磁针静止时N极的指向．
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作 ．
（3）小林用如图装置探究通电螺线管外部磁场的方向，实验时接通电路，将小磁针放在螺线管周围的不同位置如图，记录通电螺线管周围各点的磁场方向，并画出了通电螺线管外部的磁感线
①为了探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系，接下来的操作是 ，再重复上述步骤；
②比较所画的两幅磁感线，可以看出，通电螺线管外部的磁场与 周围的磁场相似，且通电螺线管外部磁场方向与 方向有关，它的极性可以用 定则来判断；
③实验中小磁针的作用是 ．
参考答案：
1．B
【详解】A．电流由线圈左端流入，由安培定则判断，右端为N极，A错误；
B．磁体外部磁感线由N极出发，回到S极，B正确；
C．由同名磁极排斥，异名磁极吸引判断，C图中小磁针的指向错误；
D．电流由线圈左端流入，由安培定则判断，右端为N极，D错误．
2．C
【详解】A．从图中可以看到，条形磁铁的磁感线是从磁体的磁极N指向S极的，那么小磁针靠近条形磁铁N极的，应该是S极，A错误；
B．和上述一样，从图中可以看到，蹄形磁铁的磁感线是从磁体的磁极N指向S极的，那么小磁针靠近蹄形磁铁N极的，应该是S极，B错误；
C．根据安培定则可知，电流从上端流入，下端流出，那么螺线管下端是N极，上端是S极，C正确；
D．从图中可以看到，通电螺线管右端是S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针左端应该是N极，那么小磁针应该逆时针转动，D错误。
3．C
【详解】A．分析图甲可知，通电后电流从电磁铁的左端流入，右端流出，利用安培定则可判断出电磁铁甲的右端为N极；因甲、乙相近的两个磁极互相排斥，则图乙电磁铁的左端应为N极，由安培定则可知，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，电路中的电源右端为正极，左端为负极，故A不符合题意；
B．由A选项可知，图乙中电磁铁的左端为N极，电源右端为正极，故B不符合题意；
C．由A选项可知，图乙中电磁铁的左端为N极，电源右端为正极，故C符合题意；
D．由A选项可知，图乙中电磁铁的左端为N极，电源右端为正极，故D不符合题意。
故选C。
4．D
【详解】A．把能够自由转动的小磁针放在磁场中某一点，静止时，小磁针的N极指向为该点的磁场方向，但不是由放在这一点的小磁针的N极决定的，故A错误；
B．磁感线是不存在的，是为了研究方便假想的一些有方向的曲线，故B错误；
C．对于磁体的外部，磁感线是从N极指向S极，对于磁体内部，磁感线是从S极指向N极，故C错误；
D．通电导线下放置一个小磁针，当通电后小磁针发生偏转，故奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】A．若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，根据右手螺旋定则电磁铁左侧为N极，故A错误；
B．若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，根据右手螺旋定则电磁铁右侧为N极，故B错误；
C．要使血液流入该“血泵”，活塞要向左运动，电流需从b端流入线圈，故C错误；
D．要使血液流出该“血泵”， 活塞要向左运动，电流需从a端流进线圈，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】铜片不是磁性材料，放在电磁铁的左边不会被磁化，所以甲不受到磁力的作用。通电后电磁铁的右边是S极，和小磁铁的N极互相吸引，所以乙将受到向左的吸引力，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
7．C
【分析】地磁南北极与地理南北极的位置关系，安培定则，磁极间相互作用规。
【详解】地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近．由安培定则知，螺线管左侧为N极，右侧为S极，由于螺线管处在地磁场中，则N极会受到地磁场S极的吸引而转向北，即A端指向北。
故选C。
8．C
【详解】AB．磁体外部的磁场从N极出发到S极，故AB错误；
CD．根据右手安培定则判断，用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向与螺线管上电流的方向相同，大拇指所指的方向为螺线管的N极，则C的左侧是N极，D的右侧是N极。故C正确，D错误。
故选C。
9．AB
【详解】A．此实验中用条形磁体靠近可以自由旋转的小磁针时，观察到条形磁体的S极和小磁针的S极相互排斥，以探究同名磁极之间的相互作用规律，实验装置与探究内容不相符，故A符合题意；
B．将螺线管通电后，敲击纸板，发现纸板上的铁屑有规律地分布，以此探究通电螺线管周围的磁场分布情况，实验装置与探究内容不相符，故B符合题意；
C．小磁针放在通电导线周围，发现小磁针发生了偏转，说明通电导线周围存在磁场，实验装置与探究内容相符，故C不符合题意；
D．开关闭合后，发现通电导线在水平方向上有一定移动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，实验装置与探究内容不相符，故D不符合题意。
故选AB。
10．ABD
【详解】A．将悬挂的乒乓球靠近正在发声的音叉，发现小球被弹起，此时小球的作用是将音叉微小的振动放大，便于实验观察，属于实验方法中的转换法，由此可证明音叉是振动的，故A符合题意；
B．当小磁针受到力的作用时可发生偏转，所以可推测螺线管周围有磁场，故B符合题意；
C．同种电荷相互吸引，而且带电体能够吸引不带电的轻小物体，因此根据靠近带电体的轻小物体被吸引不能推测轻小物体带有电荷，故C不符合题意；
D．1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子，从而证明原子是可分的，故D符合题意。
个ABD。
11． N 负
【详解】解答：小磁针N极向左，则由磁感线的特点可知，螺线管d端为N极；则由右手螺旋定则可得电流由a端流入螺线管再回到b端，故电源a端为电源的正极，b端为电源的负极．
点睛：由小磁针的指向可知电磁铁磁场的方向，由磁感线的特点可知螺线管的磁极；根据安培定则确定螺线管中电流方向．
12． S/南 减弱
【详解】[1]如图所示，电流从电源的正极流出，根据右手螺旋定则可以判断通电螺线管的左端为N极，根据磁体间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。可以判断小磁针右端为S极。
[2]把滑动变阻器的滑片P向a端移动，电路中的总电阻增大，根据欧姆定律可以得出，电源电压不变时，电路中的总电阻增大，电路中的电流减小，则通电螺线管的磁性将减弱。
13．S
【详解】由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向左端，则通电螺线管的左端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近螺线管的左端。
14． 沈括 奥斯特
【详解】[1]地理的两极和地磁场的两极并不重合，我国宋代科学家沈括发现了磁偏角。
[2]1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围存在磁场，使人们第一次认识到电和磁之间有联系。
15． 增大电流 增加线圈的匝数
【详解】解答：增大电铃电磁铁的磁性，可以采取增大电流，增加线圈的匝数．
点睛：电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小，线圈匝数多少，是否有铁芯插入．电流越大，线圈匝数越多，有铁芯时电磁铁磁性越强
16． N 热传递
【详解】[1]由安培定则知道，螺线管的右端为S极，所以，由磁极间的作用规律可以确定，小磁针的N极向左偏转去靠近螺线管的右端。
[2]根据题意知道，玻璃球是从酒精灯上吸收了热量，即通过热传递，导致其内能增加，温度升高的。
17．(1) (2)
【详解】(1)小磁针的右端是N极，由磁极间的相互作用可知螺线管的左端是S极，右端是N极，由安培定则可知电流从螺线管的左端流入，电源的左端是正极，右端是负极，如图所示：
(2)小梅后退过程中，受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力，从力的作用点沿重力、支持力和摩擦力的方向画出三个力的示意图，如图所示：
18． A 增加电源电压（合理即可） 改变 条形
【详解】（1）[1] 小磁针静止时，N极所致的方向即为磁场的方向，既然能指明磁场的方向，就说明受磁场力，能够证明磁场的有无，故A正确；
（2）[2] 若发现小磁针的偏转角度太小，说明磁场太弱，可以通过增大电流的方式增大螺线管的磁性，故增大电源电压。
（3）[3] 将电池的正负极对调，电流的方向发生了改变，磁场的方向也发生了改变，故小磁针静止时N极所指的方向也发生了变化。
（4）[4]通电螺线管周围的磁场与条形磁铁相似。
19． 水平 运动的距离 水平 匀速直线 加热时间 磁场 照相机 不会
【详解】（1）[1]在探究实验过程中，要调节钩码的位置，使杠杆水平平衡，支点到力的作用线的距离就是力臂，便于从杠杆上测量力臂。
（2）[2]小球A的动能的大小是通过观察比较物块运动距离反映出来的，运动距离越大，动能越大。
（3）[3][4]实验中必须沿水平方向拉动物体，使物体做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是平衡力，大小相等。
（4）[5]用相同的酒精灯加热，在相等时间内煤油和水吸收的热量相等，加热时间越长，液体吸收的热量越多，可以用加热时间的长短反映煤油和水吸收热量的多少。
（5）[6]通电导体周围存在着磁场，磁场方向与电流方向有关，这种现象叫电流的磁效应。
（6）[7]凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，应用于照相机。
[8]太空微重下，水没有受到重力作用，水中没有压强，水中的乒乓球也没有受到浮力，因此不会上浮。
20． 不同 减小摩擦力的影响 磁化 磁感线 对调电源正负极 条形磁体 电流 安培 显示磁场
【分析】（1）磁场是有方向的，一般情况下，位置不同，磁场方向不同；
（2）放入磁场中的铁屑会被磁化，成为一个小磁体；人们为了描述磁场的性质，引入了磁感线；
（3）①探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系，应改变电流；
②条形磁体的两端是它的两个磁极，通电螺线管也有两端，它的两端也是两个磁极．通电螺线管的极性跟电流方向有关，它们之间的关系可以用安培定则来判定；
③通过小磁针的偏转可以检验磁场是否存在．
【详解】（1）磁场是有方向的，在磁场的不同位置，其磁场方向一般不同；
（2）①轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响，铁屑在磁场中会被磁体磁化，成为一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来；
②人为了形象地描述磁场，人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的存在以及磁场的强弱，这样的曲线叫做磁感线；
（3）①为了探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系，应改变电路中的电流方向，可以通过对调电源正负极来改变电流方向；
②通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样．通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极．通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关，极性跟电流方向的关系可以用安培定则来判定：用右手握螺线管，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；
③本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示通过导体周围的磁场．
