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第一章电生磁期中专题复习
一．选择题（共10小题）
1．最早发现通电导体周围存在磁场的科学家是（　　）
A．奥斯特 B．王充 C．法拉第 D．沈括
2．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设，地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图中的四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（　　）
A． B．
C． D．
3．如图为项目学习小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极，锌片是负极。下列说法正确的是（　　）
A．通电螺线管A端为N极
B．通电螺线管静止时B端指向地理南方
C．电子从铜片经螺线管流到锌片
D．通电螺线管外C点的磁场方向向左
4．小明利用如图甲装置探究通电导线周围的磁场分布，通电后多次敲击塑料板，他观察到铁屑的分布情况如图乙（图中“ ”表示导线的位置）。下列选项能表示通电导线电流变大后的铁屑分布的是（　　）
A． B． C． D．
5．小联同学学习了电和磁的知识后，打算用磁铁、缝衣针等材料制作一个指南针。请完成下面小题。如图所示，将一根直导线架在静止缝衣针的上方，并使直导线与缝衣针平行，接通电路，发现缝衣针偏转。关于该实验说法正确的是（　　）
A．该实验说明电流周围存在磁场
B．最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C．利用该实验原理可以制成发电机
D．改变电流方向，缝衣针偏转方向不变
6．“高颜值”的磁悬浮音箱（图甲）深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有电磁铁，原理如图乙。为了适应不同需求，音箱的悬浮高度是可调的，下列能使音箱的高度上升的做法是（　　）
A．减少线圈的匝数
B．减小电源电压
C．滑片P向右移动
D．抽掉电磁铁铁芯
7．小明制作的玩具小船上固定有螺线管（有铁芯）、电源和开关组成的电路，如图所示，把小船按图示的方向放在水面上，闭合开关，最后静止时“船头”最终指北的是（　　）
A． B．
C． D．
8．闭合如图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则（　　）
A．通电螺线管的左端为N极
B．电源的左端为正极
C．电流表的左端为“+”接线柱
D．R的滑片不能置于最右端
9．如图所示是研究电磁铁磁性的实验。闭合开关后，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的下端是N极
B．电磁铁能吸引大头针是电磁感应现象
C．将铁钉换成铜棒会使磁性增强
D．滑片P向左移动，电磁铁吸引大头针的数目会增多
10．关于如图所示的探究电生磁的装置，下列说法错误的是（　　）
A．根据图甲可知：电流的磁场方向与电流方向有关
B．根据图乙可知：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
C．根据图丙可知：电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数有关
D．要使图丙中右边的电磁铁磁性增强，可以将滑动变阻器滑片右移
二．填空题（共5小题）
11．如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 　 　 （选填“不变”“逐渐变大”“逐渐变小”）。电磁铁左端是 　 　 极。
12．科学家的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程。丹麦物理学家 　 　 首先发现了电流周围存在着磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系。小周同学自制了一个用开关来控制电磁铁南北极的巧妙装置，如图所示。当开关S接 　 　 （选填“a”或“b”）点时，电磁铁的A端是N极。
13．如图为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图，指针会绕着转动轴O转动。
（1）根据右手螺旋定则，通电螺线管的右端为 　 　 极。如图演示仪是通过 　 　 来反映电磁铁磁性的强弱。
（2）若磁铁左端为S极，将开关S从a换到b点，并调节变阻器的滑片使电流表的示数不变，则刻度盘示数 　 　 。
14．如图所示，盛水烧杯中漂浮一个空心铁球，放置在电磁铁上。
（1）当闭合开关S后，电磁铁A端为 　 　 极。
（2）将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，烧杯中的水面会 　 　 （选填“上升”、“下降”或“不变”）。
（3）根据水面的升降可以判断电磁铁的磁性强弱变化，这种方法叫 　 　 法。
15．图甲为一个悬浮花盆。小科利用一个柱状磁体和一个电磁铁，以图乙的方式模拟了花盆悬浮情景。
（1）柱状磁体的下端为其 　 　 极。
（2）为模拟浇水导致花盆增重，小科往柱状磁体上放置了一个木块。导致柱状磁体与底座之间的距离变小。若要恢复二者之间的原有距离，应将滑动变阻器的滑片向 　 　 移动到合适的位置。
三．作图题（共2小题）
16．如图，请在图中铁棒上画出符合题意的导线绕法，并标出通电螺线管的N极。
17．如图所示是通电螺线管和条形磁体间相互排斥作用的示意图。请你在图中标出；
（1）通电螺线管的N极；
（2）磁感线的方向；
（3）电源的正、负极。
四．实验探究题（共3小题）
18．某学习小组同学想探究“通电螺线管磁性强弱和线圈匝数的关系”，实验电路如图所示，实验步骤如下：
步骤一：实验时，用铁棒和漆包线绕制匝数为20匝的电磁铁，并接入电路中。
步骤二：闭合开关，调节滑动变阻器使电流表示数为1A，用电磁铁去吸引大头针，记录数据。
步骤三：断开开关，用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。
（1）本实验通过观察比较 　 　 来体现不易观察的磁场强弱。
（2）下列实验运用的方法与第（1）小题相同的是 　 　 。（可多选）
A.研究分子的特性时，用黄豆和芝麻混合实验
B.研究电流的有无时，串联一个小灯泡
C.研究磁场时，用磁感线形象的描述
D.研究力的存在时，借助弹簧的形变
（3）经老师提醒，螺线管上的线圈有电阻，小江发现步骤三中“闭合开关”后的操作是不严谨的，应修改为：　 　 。
19．1901年挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河。为了认识电磁炮的一些特性，小科制作了一个电磁炮模型，螺线管通电后，撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
（1）小科要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的是 　 　 ；
A.增加螺线管的线圈匝数
B.改变线圈中的电流方向
C.增大通过螺线管的电流
（2）图中撞针最可能选用的材质是 　 　 。
A.塑料
B.铁
C.铜
D.铝
（3）小科测得的一项实验数据（取多次实验的平均值）如表。
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
撞针质量（克） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
射程（米） 0.48 0.54 0.81 0.46 0.41
小科得出了“当其他条件相同的情况下，撞针质量为0.3克时电磁炮的射程最远”的结论。
小明觉得这个结论还不可靠，建议再取不同质量的撞针进行实验。你认为选择撞针质量范围在 　 　 克之间进行进一步实验比较合理。
20．“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲、乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设：
甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转。
乙：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用。
（1）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是 　 　 。
（2）老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将 　 　 （选填“不改变”或“改变”）。
（3）为了使实验现象更明显，导线应该沿 　 　 （选填“东西”或“南北”）方向放置。
第一章电生磁期中专题复习
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B D B A C B C A D
一．选择题（共10小题）
1．【解答】解：A．1820年，奥斯特首先发现通电导线周围存在磁场，将电和磁联系起来，故A正确，符合题意；
B．王充提出无神论，故B错误，不符合题意；
C．法拉第研究电磁感应现象，首先发现了产生感应电流的条件，故C错误，不符合题意；
D．沈括发现了地磁偏角，故D错误，不符合题意。
故选：A。
2．【解答】解：地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西。故B正确。
故选：B。
3．【解答】解：A、铜片是“盐水电池”的正极，锌片是负极，则螺线管中的电流是从右端流入的，根据安培定则可知，通电螺线管的B端为N极，A端为S极，故A错误；
B、静止时通电螺线管由于受到地磁场的作用，B端指向地理北方，故B错误；
C、电路中电流的方向是从铜片经过螺线管流向锌片；电子定向移动的方向与电流的方向相反，所以电子定向移动的方向是从锌片经螺线管流向铜片，故C错误；
D、在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极出发回到磁体的S极的，即C点的磁场方向是向左的，故D正确。
故选：D。
4．【解答】解：通电后多次敲击塑料板，他观察到铁屑的分布情况如图乙的同心圆。通电导线电流变大后，仍是同心圆，磁场变强，因而铁屑分布更加密集。
故选：B。
5．【解答】解：A、该实验说明电流周围存在磁场，故A正确；
B、最早发现该实验现象的科学家是奥斯特，故B错误；
C、利用该实验原理可以制成电磁铁，故C错误；
D、改变电流方向，缝衣针偏转方向改变，故D错误。
故选：A。
6．【解答】解：A、闭合开关S，若保持其它条件不变，将电磁铁的线圈匝数变少，音箱受到的磁力减小，音箱在底座上悬浮时的高度会变低，故A错误；
B、闭合开关S，若保持其它条件不变，减小电源电压，电路中的电流也会减小，音箱受到的磁力减小，音箱在底座上悬浮时的高度会变低，故B错误；
C、闭合开关S，若保持其它条件不变，滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流会增大，音箱受到的磁力增大，音箱在底座上悬浮时的高度会上升，故C正确；
D、闭合开关S，若保持其它条件不变，抽掉电磁铁铁芯，音箱受到的磁力减小，音箱在底座上悬浮时的高度会变低，故D错误。
故选：C。
7．【解答】解：A、由安培定则可知通电螺线管上端为N极，下端为S极；地磁场沿南北方向，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近处；且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，因此最后静止时“船头”最终指向东方，故A错误；
B、由安培定则可知通电螺线管右端为N极，左端为S极；地磁场沿南北方向，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近处；且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，因此最后静止时“船头”最终指向北方，故B正确；
C、由安培定则可知通电螺线管下端为N极，上端为S极；地磁场沿南北方向，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近处；且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，因此最后静止时“船头”最终指向西方，故C错误；
D、由安培定则可知通电螺线管左端为N极，右端为S极；地磁场沿南北方向，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近处；且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，因此最后静止时“船头”最终指向南方，故D错误。
故选：B。
8．【解答】解：AB、已知小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的左端为S极、右端为N极；根据安培定则可知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，所以电源左端为负极，右端为正极，故AB错误；
C、电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以电流表的左端为“+”接线柱，故C正确；
D、R的滑片置于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，不会对电路安全有影响，故D错误。
故选：C。
9．【解答】解：
A、电流从上端流入，下端流出，故据安培定则可知，此时电磁铁的下端是N极，上端是S极，故A正确；
B、电磁铁能吸引大头针是磁场的基本性质，说明电磁铁具有磁性，故B错误；
C、铁钉换成铜棒会使磁性减弱，故C错误
D、滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性变弱，电磁铁吸引大头针的数目会减少，故D错误。
故选：A。
10．【解答】解：A、根据图甲可知：电流方向改变，小磁针偏转方向发生改变，这说明电流的磁场方向与电流方向有关；故A正确；
B、据图乙可知：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似的，故B正确；
C、根据图丙可知：在电流相同时，线圈匝数越多的，吸引的大头针个数越多，这说电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数有关，故C正确；
D、通过增大电流可以增大电磁铁的磁性，故可以将滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大，故D错误。
故选：D。
二．填空题（共5小题）
11．【解答】解：由图可知电流从螺线管的右端流入，利用安培定则可以确定螺线管的左端为S极；
条形磁铁处于静止状态，受到平衡力的作用，桌面对它施加了一个摩擦力。滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，对条形磁铁的斥力增大，由于条形磁铁始终处于平衡状态，所以摩擦力始终等于斥力，故摩擦力会随着斥力的增大而增大。
故答案为：逐渐变大；S。
12．【解答】解：①奥斯特把通电直导线放在水平方向静止的小磁针上，小磁针发生偏转，说明受到磁力作用，实验表明电流周围存在磁场。
②从图可知，电磁铁的A端是N极，B端是S极，
用右手握住电磁铁，大拇指指向N极，则四指指向电磁铁线圈中的电流方向，
则电流从电磁铁的A端流进，从B端流出，
由此可知，A端应接电源的正极，B端接电源的负极，
所以，当开关S接a点。
故答案为：奥斯特；a。
13．【解答】解：从图可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，螺线管右端是N极，左端是S极；
演示仪通过指针指示的数值来反映电磁铁磁性的强弱；
将开关S由a换到b时，调节变阻器的滑片P，保持电流表的示数不变，即电流不变，将开关S由a换到b时，线圈匝数增多，则电磁铁的磁性增强，螺线管的右端为N极对磁铁左端S极的吸引力增大，则刻度盘示数增大。
故答案为：（1）N；（2）指针指示的数值；（3）增大。
14．【解答】解：（1）由图可知，电流由A流向B，则由右手螺旋定则可知，右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极，即电磁铁B端为N极，则A端为S极（南极）；
（2）当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则由欧姆定律可知电路中电流减小，则电磁铁的磁性减弱，故小铁球所受磁力减小；小铁球受重力、磁力及浮力，因小球处于静止状态，故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力，因磁力减小，故浮力也将减小，铁球排开的水的体积减小，所以烧杯中水面下降；
（3）若铁球下沉一些，水面上升，说明电磁铁的磁性增强，这种根据水面的升降判断电磁铁磁性变化的方法就是物理学研究中常用的转换法。
故答案为：（1）S；（2）下降；（3）转换法。
15．【解答】解：
（1）根据图示可知，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极；根据同名磁极相互排斥可知，柱状磁体的下端为S极；
（2）要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强，故要增大磁力需增大电流，滑片向上移动。
故选：（1）S；（2）上。
三．作图题（共2小题）
16．【解答】解：根据磁体向右运动，说明通电螺线与磁体相互排斥，磁体左侧为S极，则螺线管右侧为S极，左侧为N极，根据安培定则知，电流从左侧外面流入，如图所示：
17．【解答】解：（1）根据如图所示是通电螺线管和条形磁体间相互排斥作用的示意图，可知通电螺线管右端为的N极；
（2）在磁体外部，磁感线的方向总是从N极流向S极，如下图所示：
（3）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北极，则电源左端为负极，右端为正极。
四．实验探究题（共3小题）
18．【解答】解：（1）用电磁铁去吸引大头针，通过吸引大头针的多少显示磁性强弱，是转换法的应用；
（2）A.研究分子的特性时，用黄豆和芝麻混合实验，是类比法；
B.研究电流的有无时，串联一个小灯泡，是转换法；
C.研究磁场时，用磁感线形象的描述，是模型法；
D.研究力的存在时，借助弹簧的形变，是转换法，故符合题意的是BD；
（3）磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，根据控制变量法，改变线圈匝数，必须控制电流相等，应该改为：用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使得电流表示数不变，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。
故答案为：（1）吸引大头针的多少；（2）BD；（3）用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使得电流表示数不变，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。
19．【解答】解：（1）由题意可知，要想增强电磁炮弹中螺线管磁场，可以增加螺线管的线圈的匝数或增强螺线管线圈中电流，故应选：AC；
（2）撞针在通电螺线管中被磁化，受磁力作用前移，推动炮弹射出炮管，所以应选择磁性材料铁制作撞针，故选：B；
（3）为使探究结论完善一些，应多次实验找规律；影响炮弹射程的因素还有许多，需要进行多测实验进行探究，分析表中数据可知，撞针的质量在0.2g～0.4g之间电磁弹的射程较远，故应选择质量为0.2g～0.4g撞针来试验比较合理。
故答案为：（1）AC；（2）B；（3）0.2～0.4。
20．【解答】解：（1）如果乙正确，他们调换电池的正负极，改变电流的方向，磁场方向改变，小磁针偏转方向改变；如果甲同学的假设是正确的，磁针偏转的方向不变；
（2）由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反，当小磁针从下方移到上方之后，小磁针的转动方向会相反；
（3）地球的磁场方向是从地理的南方指向北方，所以若将导线东西放置，放在导线下的小磁针静止时指向南北方向，通电导线的磁场方向是南北方向的，由于受到地磁场的影响而导致实验现象不明显，但若将导线南北放置，此时导线的磁场方向是东西方向的，所以此时小磁针会在导线磁场的作用下发生偏转，故现象更为明显。
故答案为：（1）磁针偏转的方向不变；（2）改变；（3）南北。
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