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电生磁
一、选择题
1．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
第1题 第2题
2．如图是奥斯特实验的示意图。下列有关奥斯特实验的分析，错误的是
A．闭合开关前，在小磁针上方放置的直导线应与小磁针垂直
B．发生偏转的小磁针对通电导线肯定有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围仍然存在磁场
D．通电导线周围磁场方向与电流方向有关
3．按如图所示电路进行实验，每次总观察到电磁铁A 吸引大头针的数目比电磁铁B 多。此现象说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是 （　　）
A．电流大小 B．线圈匝数 C．电流方向 D．电磁铁极性
第3题 第4题
4．如图所示，电磁铁P和Q通电后（　　）
A．P的右端是N极，Q的左端是S极，它们相互吸引
B．P的右端是S极，Q的左端是N极，它们相互吸引
C．P的右端是N极，Q的左端是N极，它们相互排斥
D．P的右端是S极，Q的左端是S极，它们相互排斥
5．如图所示，一根弹簧下端连着一个条形磁铁，条形磁铁的下端为N极。条形磁铁下方有一电磁铁。闭合开关后（　　）
A．电磁铁左侧小磁针的N极向上偏转
B．若去掉螺线管中的铁芯，弹簧的长度会变短
C．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，弹簧长度会变长
D．若调换电源的正负极，小磁针的指向会发生改变
6．如右图所示，一条向右水平射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流，根据这束电子流的运动方向，下列对电流方向及周围磁场方向推断正确的是（　　）
A． B． C． D．
7．小柯用一根导线和一枚铁钉制作了如图所示的电磁铁。线圈通电后，钉尖处可以吸引回形针。关于此实验，下列说法正确的是（　　）
A．铁钉吸引的回形针越多说明磁性越强
B．线圈通电后，钉帽一端为电磁铁的S极
C．改变线圈中的电流方向，则钉尖处不能吸引回形针
D．若电流大小不变，增大线圈匝数，钉尖处吸引回形针的数量不变
第7题 第8题
8．小科家有一个磁悬浮地球仪，它主要有底座和塑料材质制成的地球仪两部分组成，底座内部装有金属线圈。小科发现：只有底座通电后电地球仪才悬浮在空中(如图)。任意转动地球仪，当地球仪稳定时，它的北极总在上方。据此小科判断，其中不正确的是（　　）
A．磁悬浮地球仪利用了电流的磁效应
B．地球仪内部中肯定有磁铁
C．地球仪利用同名磁极互相排斥而悬浮
D．地球仪北极指向是受地磁场作用的结果
9．如图所示为通电螺线管磁感线分布图，根据图分析，可得出（　　）
A．电流从a流入，从b流出
B．A处放入小磁针，静止时N极向左
C．C处磁场比B处强
D．通电螺线管的磁感线是真实存在的
10．如图所示，条形磁铁置于水平桌面上(黑色端为N极)，电磁铁右端固定并保持水平，且与条形磁铁在同一平面和相同高度。当电路中开关S由断开到闭合时，条形磁铁一直保持静止，下列说法正确的是（　　）
A．开关S闭合后，电磁铁左端是S极
B．开关S闭合后，条形磁铁受到摩擦力的方向向左
C．滑片P向右移动时，条形磁铁受到的摩擦力逐渐减小
D．开关S断开时，条形磁铁与电磁铁之间没有力的作用
第10题 第11题
11．连接如图电路，提供足够数量的大头针，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置，无法探究的是（　　）
A．电流的有无对电磁铁磁性有无的影响
B．电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C．电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
D．线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
12．把一根柔软的螺旋弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好与杯里的水银面相接触，并组成如图所示的电路图，当开关接通后，将看到的现象是 （　　）
A．弹簧向上收缩 B．弹簧上下跳动
C．弹簧被拉长 D．弹簧仍静止不动
13．如图所示，在竖直放置的矩形通电线框中悬挂一个能自由转动的小磁针。当通以图中所示方向的电流时，小磁针N极将 （　　）
A．转动90°，垂直指向纸里 B．转动90°，垂直指向纸外
C．转动180°，指向左边 D．静止不动，指向不变
14．图甲是某科学兴趣小组制作的“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁，底座中的电磁铁就能使它稳定地“漂浮”在空中，其工作原理如图乙所示。下列判断正确的是（　　）
A．电源的左端为正极
B．该磁浮地球仪的原理是同名磁极互相吸引
C．向左移动滑片P可增加地球仪“漂浮”的高度
D．增加电磁铁的线圈匝数可降低地球仪“漂浮”的高度
15．如图甲所示，通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用右手螺旋定则来判断；环形电流可以看作是一匝线圈，如图乙所示：在丙图中，把两个线圈A和B挂在水平光滑的固定绝缘细杆MN上，平行靠近放置且保持静止状态，当两线圈通人如图丙所示方向相同的电流时，则两个线圈A和B将（　　）
A．彼此远离 B．彼此靠近
C．距离保持不变 D．无法判断
二、填空题
16．如图所示，在观察奥斯特实验时，小科注意到置于通电直导线下方小磁针的Ｎ极向纸内偏转。小科由此推测：若电子沿着水平方向向右飞过小磁针上方时，小磁针也将发生偏转。请你说出小科推测的依据是　 　，你认为小磁针的N极会向　 　（选填“纸内”或“纸外”)偏转。
17．项目化学习小组设计了一个如图所示的线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中（铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池，它们是化学电池的两极），浮在液面上的线圈在　 　的作用下就能指示方向了。若静止时图中线圈的右端指北，则铜片为化学电池的　 　极，交换铜片和锌片位置　 　（填“会”或“不会”）改变线圈的磁极。
18．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"(血泵)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。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向活塞筒外开启，S2只能向活塞筒内开启。
（1）线圈中的电流从B流向A时，螺线管的左边是　 　(选填“N”或“S")极。
（2）若线圈中的电流从A流向B时，活塞向　 　 运动(选填“左”或“右")，血液的流向是　 　。(选填“从②流向①”或“从③流向②”)状态。
19．如图甲所示，水平桌面上，两块相同的条形磁铁在 水平推力F1的作用下，做匀速直线运动。
取走其中一块后，磁铁在水平推力F2的作用下仍做匀速直线 运动，如图乙所示，则
F2　 　F1(选填“>”“＝”或“<”)。
如图丙所示，磁铁在F2作用下，匀速直线运动过程中，若闭合开关，则磁铁速度将
　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
20．如图所示，A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时，弹簧将伸长的是　 　（选填“A”、“B”或“A和B”）；若改变电源的正负极，则　 　弹簧会缩短。
21．在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自完全相同，进行如图甲、乙、丙所示的实验。图甲中大铁钉的N极是　 　(填“钉尖”或“钉帽”)。通过观察甲、乙两图实验现象，可得出的结论是　 　；通过观察图丙实验现象，可得出的结论是　 　。将图甲中的小铁钉换成小钢钉进行实验，断开开关后，观察到的实验现象是　 　。
三、实验探究题
22．早在19世纪，安培对于地磁场的形成提出如下假设：地球的磁场是由围绕地轴的环形电流I引起的(如图甲)。小黄学习了电和磁的知识后，知道了通电直导线周围的磁场分布符合安培定则，那么环形电流内部的磁场是否也符合如图乙所示的安培定则呢？他展开了以下探究。
[建立猜想]环形电流内部的磁场可能也符合安培定则。
[实验过程]连接如图丙所示的电路(外部电路未画出)。
[实验现象]位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
（1）小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是　 　。
（2）根据实验现象，小黄的结论　 　。
（3）根据安培提出的假设，则赤道这一通电圆环的电流方向为　 　。
23．小科为验证“影响电磁铁磁性强弱的因素”，设计了如图实验，右侧底端固定有小磁铁的指针能绕转轴O转动。
实验1：将变阻器滑片P移至最上端，闭合开关S至a处，再将滑片P逐渐向下移动，观察指针示数的变化。
实验2：先将变滑片P移至最上端，闭合开关S至a处，记下指针示数和电流表示数；再闭合开关S到b处，调节滑动变阻器滑片P，使电流强度保持不变，指针示数比之前更偏右。
请回答：
（1）实验1的目的是研究电磁铁磁性强弱与　 　的关系，实验过程中指针向
　 　（填“左”或“右”）偏转。
（2）实验2的目的是研究电磁铁磁性强弱与　 　的关系；根据实验数据可以得出的结论 　。
24．如图所示为“探究电磁铁磁性强弱的因素”的电路。实验中使用了若干个相同的大铁钉和一些大头针。
（1）实验中通过观察　 　来判断电磁铁磁性的强弱；
（2）图一中甲、乙串联的目的是　 　；
（3）图二研究的问题是电磁铁的磁性强弱与　 　有关：
（4）图二实验中，小金想验证大铁钉的尖端为N极，请帮他设计一个验证方案　 　。
25．网络上有一“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中，“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”，并将其整个放入自制的铜质螺线管中，发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出（如图1）。小科对“小火车”为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。
（1）图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是　 　；
（2）预测图2中的小火车将向　 　（填“左”或“右”）运动；
（3）要让小火车更快速地通过螺线管，可以采取的措施有 （填字母编号）；
A．增强磁铁的磁性
B．减少与磁铁接触的那一段螺线管匝数
C．减小电池的电压
D．增大螺线管中电流从而增强其磁场
（4）要使小火车由静止开始顺利通过螺线管，下列摆放方式可行的是 （填字母编号）。
A． B．
C． D．
答案解析部分
1．【答案】C
2．【答案】A
【解析】【分析】（1）小磁针受到的磁力越大，则偏转角度越明显；
（2）根据力的作用的相互性判断；
（3）根据小磁针的作用判断；
（4）根据通电导线周围磁场方向的影响因素判断。
【解答】A.闭合开关前，在小磁针上方放置的直导线应与小磁针平行，这样在小磁针的位置受到的磁力最大，偏转最明显，故A错误符合题意；
B.根据力的作用的相互性可知，通电导线产生的磁场对小磁针产生力的作用，同事发生偏转的小磁针对通电导线肯定有力的作用，故B正确不合题意；
C.通电导线周围磁场是客观存在的，而小磁针只是直观的反映磁场的存在，它的有无对磁场没有影响，故C正确不合题意；
D.通电导线周围磁场方向与电流方向有关，故D正确不合题意。
故选A。
3．【答案】B
4．【答案】C
【解析】【分析】根据安培定则分别确定两个电磁铁的磁极方向，然后根据磁极之间的相互作用规律分析二者之间的作用力即可。
【解答】左：线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为电磁铁的N极；
右：线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为电磁铁的N极；
根据同名磁极相互排斥可知，此时它们之间相互排斥。
故选C。
5．【答案】D
【解析】【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，再根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向；
B.首先分析去掉铁芯后电磁铁的磁场强弱变化，再确定条形磁体受到磁力的变化，最后确定弹簧长度的变化；
C.根据滑片移动确定电流大小变化，再确定电磁铁的磁场强弱变化，最后分析弹簧的长度变化；
D.电磁铁的磁极方向与电流方向有关，据此分析判断。
【解答】A.根据图片可知，线圈上电流方向向右。根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极。根据“异名磁极相互排斥”可知，小磁针的N极向下偏转，故A错误；
B.若去掉螺线管中的铁芯，电磁铁的磁场减弱，则条形磁铁受到的排斥力减小，则弹簧受到的拉力变大，即弹簧的长度变大，故B错误；
C.当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器的阻值减小，则通过电磁铁的电流变大，那么电磁铁的磁场变强，那么条形磁铁受到的排斥力变大，则弹簧受到的拉力减小，即长度变小，故C错误；
D.若调换电源的正负极，则通过电磁铁的电流方向改变，那么电磁铁的磁场方向发生改变，则小磁针的指向会发生改变，故D正确。
故选D。
6．【答案】A
【解析】【分析】①正电荷定向移动的方向为电流方向，与电子定向移动的方向相反；
②根据安培定则判断电流周围磁场的方向。
【解答】根据图片可知，电子向右定向移动，而电流方向与电子定向移动的方向相反，那么电流方向水平向左。右手握住直导线，让大拇指的方向指向电流方向，此时弯曲的四指指尖所指的方向就是磁场的环绕方向，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
7．【答案】A
【解析】【分析】
（1）由安培定则可判断电磁铁的极性；
（2）电磁铁是通电产生电磁的一种装置；
（3）电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关。
【解答】
A.磁性强弱可以通过铁钉吸引的回形针多少体现的，磁性越强，铁钉吸引的回形针越多，磁性越弱，铁钉吸引的回形针越少，故A正确；
B.由图可知，电流从钉尖一端流入，根据由安培定则可知，大拇指指向铁钉的另一端，则钉帽一端为电磁铁的N极，故B错误；
C.电磁铁通电时有磁性，切断电流后磁性消失，若改变线圈中的电流方向，则钉尖处仍然能吸引曲别针，故C错误；
C.若线圈匝数不变，增大电流，钉尖处吸引曲别针的数量会增加，故D错误。
故选A。
8．【答案】D
【解析】【分析】1、地球仪的底座内部装有金属线圈，通电后会产生磁场；底座通电后电地球仪才悬浮在空中，说明通电后地球仪受到底座产生的磁场的排斥，说明地球仪内有一个磁铁（塑料不受磁力的作用）。2、磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】A、地球仪的底座内部装有金属线圈，通电后产生磁场，这是电流的磁效应，A正确；
B、因为底座通电后电地球仪悬浮在空中，说明地球仪受到了排斥，因此说明地球仪内部有磁铁，B正确；
C、因为只有底座通电后电地球仪才悬浮在空中，说明底座的磁场和地球仪的磁场是同名磁极相互排斥，C正确；
D、因为此地球仪是在底座磁场的作用下悬浮，所以地球仪北极指向是受底座磁场作用的结果，D不正确；
故答案为：D
9．【答案】B
【解析】【分析】通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场很相似。磁场方向可以用右手螺旋定则判断：拇指指向磁感线方向，四指弯曲表示电流方向。小磁针静止时N极所指方向与磁感线方向一致。
【解答】A、由图可见，左端为N极，根据右手螺旋定则，大拇指指向左边，那么四指沿着b向上弯曲，所以电流从b流入，从a流出，A错误；
B、小磁针静止时N极所指方向与磁感线方向一致，小磁针N极向左，B正确；
C、磁感线越密集的位置，磁性越强。B处磁感线比C处磁感线密集，所以B处比C处磁场强，C错误；D、磁感线是为了形象地描述磁体周围的磁场引入的模型，D错误；
故答案为：B
10．【答案】C
【解析】【分析】电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、有无铁芯、电流大小有关，线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强；
电磁铁的南北极方向与电流方向与线圈绕法有关，可以通过右手定则判断，方法如下图
四指方向表示电流方向，大拇指方向表示磁场方法（N极指向）
【解答】A. 开关S闭合后，电路中电路方向如图，根据右手定则可以判断出电磁铁左端是N极，A错误
B. 电磁铁左端是N极，对条形磁铁产生向左的排斥力，条形磁体保持静止，根据二力平衡平衡力的方向相反，说明条形磁体受到向右的摩擦力，B错误
C. 滑片P向右移动时，滑动变阻器的阻值变大，电路中的电流减小，电磁铁磁性减弱，对条形磁体的排斥力减小，根据二力平衡平衡力大小相等，说明条形磁体受到的摩擦力叶减小，C正确
D. 开关S断开时，电路中没有电流，电磁铁没有磁性，但磁铁可以吸引铁钴镍，电磁铁中含有铁芯，因此条形磁铁与电磁铁之间存在引力，D错误
故答案为：D
11．【答案】B
【解析】【分析】本实验是探究电磁铁的磁性大小与电流大小和线圈匝数的关系。
【解答】A.通过断开和闭合开关可以改变电路中的电流的有无，观察电磁铁能否吸引大头针就可以探究电流的有无对电磁铁磁性有无的影响，A不符合题意。
B.该实验无法判断电磁铁磁场的方向，因此无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响，B符合题意。
C.通过调节滑动变阻器可以改变电流大小，通过观察吸引大头针的数量可以比较电磁铁的磁场强弱，故可以探究电流大小对电磁铁磁场强弱的影响，C不符合题意。
D.左右两个电磁铁是串联的，因此它们的电流相等，但线圈匝数不同，通过观察吸引大头针的数量可以比较两个电磁铁的磁场强弱，故可以探究线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响，D不符合题意。
故答案为：B
12．【答案】B
【解析】【分析】根据安培定值判断线圈上的磁极方向，根据磁极之间的相互作用规律确定线圈之间力的作用即可。
【解答】根据图片可知，线圈上电流方向向左。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则每个线圈的下端为N极，上端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知，相邻线圈相互吸引而缩短。此时弹簧与水银面分开，整个电路没有电流，则磁场消失，弹簧恢复原来长度，再次接触水银面。如此往复，预算弹簧上下跳动。
故选B。
13．【答案】A
【解析】【分析】①在磁场中某点放一个小磁针，当小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向；
②右手握住导线，大拇指指向电流方向，此时弯曲的四指所指的方向就是磁场的环绕方向。
【解答】左边：右手握住直导线，大拇指指向上端，在导线的右侧四指的指尖向里，即该点的磁场方向与纸面垂直向里；
右边：右手握住直导线，大拇指指向下端，在导线的左侧侧四指的指尖向里，即该点的磁场方向与纸面垂直向里；
综上所述，小磁针的N极应该向纸内转动90°。
故选A。
14．【答案】A
【解析】【分析】（1）首先根据磁极之间的相互作用规律判断电磁铁的极性，再根据安培定则判断电流方向；
（2）对地球仪进行受力分析即可；
（3）（4）影响电磁铁磁场强弱的因素：①电流大小；②线圈匝数，据此分析判断。
【解答】地球仪在空中悬浮，它受到重力和电磁铁施加的磁力。根据二力平衡的条件可知，磁力和重力的方向相反，即磁力竖直向上，因此该地球仪的工作原理为同名磁极相互排斥，故B错误；
根据上面的分析可知，电磁铁的上端应该为S极。右手握住螺线管，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，即线圈上电流方向向左，那么电源的左端为正极，故A正确；
向左移动滑片P，则变阻器的阻值变大，通过电磁铁的电流减小，电磁铁的磁场变弱，则地球仪的高度会减小，故C错误；
增加电磁铁的线圈匝数会增大电磁铁的磁场强度，从而增大地球仪的悬浮高度，故D错误。
故选A。
15．【答案】B
【解析】【分析】首先根据安培定则判断线圈的极性，然后根据磁极之间相互作用判断即可。
【解答】线圈上电流向上。右手握住线圈，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为线圈的N极，而右端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知，两个线圈AB相互吸引，彼此靠近，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
16．【答案】电子的定向移动形成电流，电流周围存在磁场；纸外
【解析】【分析】（1）根据电流的形成以及方向的知识解答；
（2）电流产生磁场的方向与电流方向有关。
【解答】（1） 小科由此推测：若电子沿着水平方向向右飞过小磁针上方时，小磁针也将发生偏转。请你说出小科推测的依据：电荷的定向移动形成电流，且电流周围存在磁场；
（2）在物理学上，将正电荷定向移动的方向规定为电流方向。电子向右运动，相当于正电荷向左运动，所以小磁针上的电流方向是向左的。因为电流方向与原来相反，所以产生的磁场方向也与原来相反，那么小磁针的转动方向也与原来相反，即N极向纸外偏转。
17．【答案】地磁场；正；会
18．【答案】（1）N
（2）右；从②流向①
【解析】【分析】（1）根据安培定则可知通电螺线管的极性；
（2）根据磁极间的相互作用可知活塞的移动方向。【解答】（1）线圈中的电流从B流向A时，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则螺线管左端为N极；
（2）条形磁铁的右端为N极，电磁铁的左端为N极。根据“同名磁极相互排斥”可知，活塞柄抽向右运动，使得阀门S2关闭，S1打开，则血液由②流向①。
19．【答案】（1）<
（2）变小
【解析】【分析】（1）首先根据影响滑动摩擦力的因素比较摩擦力的大小，再根据二力平衡的知识比较推力的大小。
（2）根据安培定则判断电磁铁的极性，再根据磁极之间的相互作用规律判断条形磁铁受到磁力的方向即可。
【解答】（1）根据图片可知，取走其中一块后，磁铁对桌面的压力减小，而接触面的粗糙程度不变，因此磁铁受到的滑动摩擦力减小。根据二力平衡的知识可知，推力与摩擦力相等，则推力F2（2）根据丙图可知，闭合开关后，线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为电磁铁的N极，左端为电磁铁的S极。根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁受到向左的排斥力，因此做减速运动，即速度变小。
20．【答案】A和B；B
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，从而确定A、B下物块受到磁力的方向，从而确定弹簧伸长还是缩短。
（2）改变电源正负极后，通过电磁铁的电流方向改变，据此分析磁极方向改变，明确两个物块受到磁力的方向即可。
【解答】（1）A为软铁块，无论下面电磁铁上端为N极还是S极，铁块都受到向下的吸引力，即弹簧A肯定伸长。
通过右侧电磁铁线圈上电流方向向左。根据安培定则可知，右侧电磁铁的下端为N极，上端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知，条形磁铁受到向下的吸引力，即弹簧B伸长。
当变阻器滑片向右移动时，变阻器的阻值减小，而通过电磁铁的电流增大，对它们的吸引力增大，因此弹簧A、B都向下伸长。
（2）如果改变电源的正负极，那么流过线圈的电流方向发生改变。根据前面的分析可知，A仍然受向下的吸引力，即弹簧的长度不变。而右侧电磁铁上端为N极，条形磁铁受到向上的排斥力，从而导致弹簧B的长度会缩短。
21．【答案】钉帽；在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强；在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；小钢钉不会掉下来
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断螺线管的磁极方向；
（2）分析甲和乙两图，确定其中的相同因素和不同因素，再根据控制变量法的要求描述结论；
（3）根据丙图确定其中的相同因素和不同因素，再根据控制变量法的要求描述结论；
（4）当物体被磁化后能够保持磁性的叫硬磁性材料，不能保持磁性的材料叫软磁性材料。
【解答】（1）根据甲图可知，线圈上电流向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上面，则顶帽端为N极。
（2）根据甲和乙图可知，线圈的匝数相同，而变阻器的滑片位置不同，铁钉吸引铁钉的数量不同，那么得到结论：在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
（3）丙图中两个电磁铁串联，则通过它们的电流相同，只有线圈匝数不同，且吸引铁钉的数量不同，那么得到结论：在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（4）钢为硬磁性材料，可以保持磁性，因此断开开关后磁性不会消失，那么观察到的现象为：小钢钉不会掉下来。
22．【答案】（1）显示磁场的方向或者显示磁场的有无
（2）环形电流内部的磁场也符合安培定则
（3）B
【解析】【分析】（1）本实验中小磁针的作用是为了确定磁场的方向。
（2）根据实验现象分析。
（3）根据安培定则确定环形电流的方向。【解答】（1）小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是：显示磁场的方向或者显示磁场的有无。
（2）根据丙图可知，让弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向纸内，即磁场方向向纸内，则小磁针的N极转向纸内，因此小黄的结论：环形电流的磁场符合安培定则。
（3）根据安培提出的假设，环形电流的磁场符合安培定则，则赤道这一通电圆环的电流方向为B，因为只有B符合安培定则和地磁场的分布。
23．【答案】（1）电流大小；右
（2）线圈匝数多少；当电流大小不变时，电磁铁线圈匝数越多，磁性越强
【解析】【分析】（1）①根据题目描述分析哪个因素发生改变，从而确定研究目的；
②根据电磁铁的磁场变化确定小磁体受到磁力的变化，进而确定指针的偏转角度变化。
（2）①根据题目描述分析哪个因素发生改变，从而确定研究目的。
②根据指针的示数变化确定电磁铁的磁场强弱变化，进而确定磁场强弱与线圈匝数的关系时。
【解答】（1）①根据“再将滑片P逐渐向下移动”可知，通过电磁铁的电流大小发生改变，那么实验1的目的是探究电磁铁磁场强弱与电流大小的关系。
②将滑片P逐渐向下移动时，变阻器的阻值减小，通过电磁铁的电流变大，那么磁场变强，于是小磁体受到的吸引力增大，于是指针向右偏转。
（2）①根据“再闭合开关S到b处”可知，电磁铁的线圈匝数增多，那么实验2的探究目的是研究电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系；
②指针示数比之前更偏右，说明电磁铁的磁场强度更大，那么得到结论：当电流大小不变时，电磁铁线圈匝数越多，磁性越强。
24．【答案】（1）吸引大头钉的个数
（2）控制电流大小相同
（3）电流大小
（4）将小磁针放在通电后的大头钉附近，观察小磁针静止时北极的指向
【解析】【分析】（1）电磁铁通电时有磁性，能吸引小铁钉，磁性越强吸引的小铁钉数目越多 （2）电磁铁磁性强弱与电流大小及线圈匝数有关；图一可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，由控制变量法可知要控制电流大小相等，而串联电路电流大小处处相等 （3）图二可通过调节变阻器电阻大小改变电路中电流大小来改变电磁铁磁性强弱 （4）小磁针北极的指向可以表示该处磁感线的方向，根据磁感线的方向可以判断铁钉的北极 。
【解答】（1）实验中可通过观察吸引大头钉的个数来判断电磁铁磁性的强弱；
故答案为：吸引大头钉的个数
（2）图一甲、乙两个电磁铁的线圈匝数不同，电流大小相同，所以甲、乙串联的目的是控制电流大小相同；
故答案为：控制电流大小相同
（3）图二可改变的是电流大小，所以图二研究的问题是电磁铁的磁性强弱与电流大小有关；
故答案为：电流大小
（4）小磁针放在大头钉附近，观察小磁针静止时北极的指向.
故答案为：将小磁针放在通电后的大头钉附近，观察小磁针静止时北极的指向
25．【答案】（1）将电池的一端与磁铁断开，这时再观察火车是否运动
（2）左
（3）A；D
（4）A
【解析】【分析】（1）为验证只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动，可以将电池一端与磁铁断开；
（2）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，据此将两图进行比较即可。
（3）要使“小车”运动速度增大，应增大螺线管的磁性。根据影响螺线管磁场强弱的因素判断；
（4）根据电流的流向与磁铁产生的磁场方向对比分析。【解答】（1）两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是：将电池的一端与磁铁断开，这时再观察火车是否运动。
（2）将图2和图1比较可知，其它条件都相同，就只有电源的正负极方向发生变化，即线圈上的电流方向相反，那么线圈产生的磁场方向相反，因此小车的受力方向相反。因为图1中火车向右运动，所以图2中小车应该向左运动。
（3）A．增强磁铁的磁性可以增大螺线管的磁性，故A正确；
B．减少与磁铁接触的那一段螺线管匝数，在电流不变的情况下，螺线管的磁性会减弱，故B错误；
C．减小电池的电压能减小电路中的电流，减弱螺线管的磁性，故C错误；
D．增大螺线管中电流可以增强螺线管的磁性，故D正确；
故选AD；
（4）A.A图中，螺线管内部的磁场向右，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向左的力，小车向左，故A正确；
B.B图中，螺线管内部的磁场向左，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向右的力，小车不动，故B错误；
C.C图中，螺线管内部的磁场向右，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向右的力，小车不动，故C错误；
D.D图中，电池正极一端没有进入磁场，小车不动，故D错误。
故选A。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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