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专题01 磁现象与磁场
一.磁现象：
1.磁体和磁极：
（1）磁性：物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。
（2）磁体：具有磁性的物体叫磁体。
①磁体从形状来分可以分为条形磁体，蹄形磁体、针形磁体。
②磁体从来源来分可以分为天然磁体和人造磁体。
③从磁体保持磁性的时间长短来分可以分为硬磁体（或叫永磁体）和软磁体。
（2）磁极：磁体上磁性最强的部位叫磁极。N-北极，S-南极。
磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。一个磁体一定有两个磁极。自然界中不存在只有单个磁极的磁体。
（3）磁化和去磁：使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫磁化。使原来有磁性的物体变得没有磁性叫去磁。不是所有的物体都会被都会被磁化。例如磁铁不能吸引铜、铝、玻璃等，说明这些物质不能被磁化。钢被磁化后能长久地保持磁性，常用钢来制造人造永磁体。
二.磁场与地磁场
1.磁场和磁感线：
（1）磁场：
①定义：磁体周围存在着一种物质，能使小磁针偏转这种物质叫磁场。
②磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极（N）所指的方向就是该点的磁场方向。位置不同磁场方向不同。
（2）磁感线：
①定义：为了形象地描述磁体周围的磁场，英国物理学家法拉第引入磁感线这一模型。磁感线是仿照铁屑或小磁针在磁场的排列情况画出的一些带箭头的曲线。
②磁感线的方向：磁体周围的磁感线是从北极出来回到磁体的南极，磁体内部的磁感线从南极出发回到北极。
③磁感线的特点：
A.磁感线是为了直观形、象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的，但磁场是客观存在。
B.用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。
C.磁感线是闭合曲线。
D.磁感线立体分布在磁体周围，而不是平面的。
E.磁感线不相交。
F.磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
2.地磁场：①地球是一个大磁体，地球产生了磁场叫地磁场。
②地磁场：地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理北极附近。
③磁偏角：地理两极跟地磁两极并不重合，它们之间有一个磁偏角。因此磁针所指的南北方向不是地理的正南正北方向。我国宋代学者沈括是世界上最早记述这一现象的人。
三.通电直导线电流的磁场
1.通电直导线的磁场：
（1）磁场分布规律：在于直导线垂直的平面上，且以直导线上某点为圆心的同心圆。
（2）直线电流的磁场方向的判断方法：右手螺旋定则。
四.通电螺线管的磁场
1.通电螺线管的磁场：
（1）通电螺线管外部磁场与条形磁体的外部磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极。
（2）通电螺线管的磁场方向的判断方法：右手螺旋定则（安培定则）。
2.影响磁场强弱的因素：
（1）与电流大小有关。在其他因素相同时，电流越大磁性越强。
（2）与螺线管的线圈匝数有关。在其他因素相同时，匝数越多磁性越强。
（3）与是否插入铁芯有关。在其他因素相同时，插入铁芯后磁性增强。
一.磁现象：
1．（2024八下·余杭期中） 据《武经总要》记载，古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼，多次将指南鱼轻轻旋转，待静止后，观察到鱼尾总是指向南方。下列说法不正确的是(　　)
A．指南鱼能指方向是由于地磁场的存在
B．指南鱼存在南北两个磁极
C．指南鱼的 “N” 应标注在鱼头
D．指南鱼周围存在看不见的磁感线
【答案】D
【解析】【分析】A.根据磁体指南北的原因判断；
B.所有的磁体都有两个磁极；
C.指南的一端为S极，指北的一端为N极；
D.根据磁感线的定义判断。
【解答】A.指南鱼能指方向是由于地磁场的存在，故A正确不合题意；
B.指南鱼存在南北两个磁极，故B正确不合题意；
C.指南鱼的鱼尾指向南方，而鱼头指向北方，即 “N” 应标注在鱼头，故C正确不合题意；
D.磁感线是人为引入的，本身并不存在，故D错误符合题意。
故选D。
2．（2024八下·余杭期中） 在研究“磁极间的相互作用规律”时，实验小组的同学设计了下列四个方案，其中不可行的是(　　)
A．图甲中，手拿一块条形磁铁，逐渐靠近悬挂在铁架台上的另一个磁铁的磁极
B．图乙中，将一条形磁铁放在小车上，手拿另一条形磁铁相互靠近
C．图丙中，两人各拿一块条形磁铁，并将各自的一个磁极相互靠近
D．图丁中，手拿条形磁铁，将磁极靠近小磁针的磁极
【答案】C
【解析】【分析】根据图片分析描述的实验过程和现象，哪个与磁极之间的相互作用规律无关，哪个就是正确选项。
【解答】A.图甲中，手拿一块条形磁铁，逐渐靠近悬挂在铁架台上的另一个磁铁的磁极，此时左边的条形磁铁要么靠近右边的磁铁，要么远离右边的磁铁，故A正确不合题意；
B.图乙中，将一条形磁铁放在小车上，手拿另一条形磁铁相互靠近，则小车受力后要么靠近，要么远离，故B正确不合题意；
C.图丙中，两人各拿一块条形磁铁，并将各自的一个磁极相互靠近，由于手对磁体的力，因此无法看到明显的吸引或排斥，故C错误符合题意；
D.图丁中，手拿条形磁铁，将磁极靠近小磁针的磁极，则小磁针的指向发生偏转，故D正确不合题意。
故选C。
3．（2024八下·海曙期中） 将两枚硬币放在条形磁体下方，硬币的位置情况应为下列情况中的是（　　）
B． C． D．
【答案】A
【解析】【分析】磁化后的硬币，变成了磁体，通过磁极间的相互作用来进行判断。
【解答】当两个硬币都放在磁体的N极时，会被磁体磁化，硬币也具有N极和S极，由于异名磁极相互吸引，因此两个硬币的S极会吸引在磁体的N极上，两个硬币的下侧都为N极；
由于同名磁极相互排斥，两个硬币的下侧会张开，故A正确，BCD错误。
故答案为：A。
4．（2024八下·长兴月考）磁悬浮列车是现代高科技的应用，悬浮原理如图所示。下列说法中不正确的是（　　）
A．通过列车底部、下方轨道间的同名磁极相互排斥，使列车悬浮
B．使列车悬浮的不是电磁铁，而是磁性超强的磁石
C．由于列车在悬浮状态下行驶，因而车体与轨道间阻力小
D．列车悬浮行驶时，无震动，运行平稳
【答案】B
【解析】【分析】磁悬浮列车利用同名磁极相互排斥和异名磁极相互吸引的原理。
【解答】A、图中轨道磁体在下方，与下方的列车电磁铁属于同名磁极相互排斥，使列车与轨道分离悬浮，A正确。
B、图中列车上使用的事电磁铁，B错误，符合题意
C、列车悬浮后，与轨道接触面脱离，摩擦力阻力消失，阻力仅为空气阻力，B正确
D、列车悬浮行驶时，与轨道触面脱离，摩擦力阻力消失，所以无震动，运行平稳，D正确故答：B
（4题图） （5题图）
5．（2024八下·长兴月考）如图所示是固定房门的“门吸”。金属块能被磁铁吸引，是因为其制作材料中可能含有（　　）
A．铁 B．铜 C．铝 D．锌
【答案】A
【解析】【分析】能吸引铁钴镍等物质的性质叫磁性。
【解答】磁铁有磁性，能吸引铁钴镍等物质，故BCD错误，A正确。
6．（2023八下·金华期中）有三个形状完全相同的磁铁或铁棒悬挂在细线下，已知标有N、S的是磁铁，它们的相互作用如图所示。由此可以判断（　　）
A．AB是磁铁，CD是铁棒 B．AB一定是铁棒，CD是磁铁
C．AB可能是磁铁，也可能是铁棒 D．CD可能是磁铁，也可能是铁棒
【答案】C
【解析】【分析】根据磁体的性质和磁极之间的相互作用规律分析判断。
【解答】根据图片可知，AB与中间的磁铁相互吸引，则：①AB是磁体，因为异名磁极相互吸引；②AB为铁棒，因为磁体吸引铁磁性物质。
磁铁和CD相互排斥，根据同名磁极相互排斥可知，CD肯定是磁体。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
7．（2024八下·临海期中）为了取出某一较深缝隙中的铁钉，小科想到了以下方案，其中不可行的是（　　）
B． C． D．
【答案】D
【解析】【分析】磁铁能吸引铁钴镍等物质，吸引的同时，也能磁化铁钴镍，使其带有磁性，也能吸引铁钴镍等物质。
【解答】A、B、C中铁棒和铁钉都能被吸引和磁化，都能完成吸引取出铁钉的任务，而铜棒不能被磁化也不能被吸引，故不能取出铁钉，故选D。
8．如图所示，在水平地面上的磁体上方，有一枚挂在弹簧测力计上的小磁体。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动，小磁体下端沿图示水平路线从A缓慢移到B。下图中能反映弹簧测力计示数F随A→B位置变化的是(　　)
B． C． D．
【答案】C
【解析】【分析】根据条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱，和磁极间的作用规律分析。
【解答】条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱，且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当挂着的磁体向右移动时，相互吸引力逐渐减小，而过了大磁体中点后，相互排斥力逐渐增大，故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变小的。
故答案为：C。
9．小明设计了下列四个实验，来验证“条形磁铁的磁性两端强、中间弱”的特性。其中不能达到实验目的的是（　　）
A．甲实验中，将条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B．乙实验中，将两根条形磁铁相互平移靠近
C．丙实验中，将条形磁铁沿水平方向从挂有铁块的弹簧测力计下方向右移动
D．丁实验中，将放在一堆大头针上的条形磁铁提起
【答案】B
【解析】【分析】如果条形磁铁中间和两端的现象相同，那么就不能验证，据此分析判断。
【解答】A.甲实验中，将条形磁铁平移靠近三颗小铁球，两端的小球都被磁极吸引，而中间的小球几乎不动，可以验证，故A不合题意；
B.乙实验中，将两根条形磁铁相互平移靠近，由于“异名磁极相互吸引”，所以它们会吸引在一起，无法验证中间和两极磁性强弱的不同，故B符合题意；
C.丙实验中，将条形磁铁沿水平方向从挂有铁块的弹簧测力计下方向右移动，测力计的示数先变小后增大，能够验证磁性强弱的不同，故C不合题意；
D.丁实验中，将放在一堆大头针上的条形磁铁提起，中间几乎没有吸引大头针，而两端吸引的大头针最多，可以验证，故D不合题意。
故选B。
10．小天利用手中的条形磁体做了以下小实验，其中结论正确的是（　　）
A．条形磁体能够吸引小铁钉
B．同名磁极相互吸引
C．将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时北极会指向地理南方
D．条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就不可能有相互作用了
【答案】A
【解析】【分析】磁极间的相互作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引；磁体能吸引铁、钴、镍等物质；磁体周围存在磁场，玻璃不能隔离磁场；地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近。
【解答】A、条形磁体周围存在磁场，能够吸引小铁钉；故A正确；
B、根据磁极间的相互作用规律可知：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；故B错误；
C、将条形磁体用线悬挂起来，让磁体自由转动，磁体静止时，北极会指向地理的北极，地磁的南极；故C错误；
D、玻璃不能隔离磁场，条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后仍有互相作用；故D错误；
故答案为：A。
11．如图所示，条形磁铁甲的N极吸住铁钉，将另一根完全相同的条形磁铁乙的A端平移接触磁铁甲的N极，以下说法正确的是（　　）
A．若A是N极，则铁钉会掉下
B．若A是S极，则铁钉会掉下
C．不论A是N极或S极，铁钉都会掉下
D．不论A是N极或S极，铁钉都不会掉下
【答案】B
【解析】【分析】根据条形磁体磁场的分布规律判断。
【解答】若A是N极，则甲和乙相互排斥，对甲的磁场没有影响，因此铁钉不会下落，故A错误；
若A是S极，此时甲和乙相互吸引，二者可以看作一个变长的条形磁体。而条形磁体中间的磁场最弱，那么铁钉会落下来，故B正确，C、D错误。
故选B。
12．如图所示，甲、乙是没有磁性且靠得较近的铁块，它们之间没有力的作用。若在它们下面放一个磁体，则甲和乙 (　　)
A．有力的作用，相互排斥 B．有力的作用，相互吸引
C．仍然没有力的作用 D．以上说法都有可能
【答案】B
【解析】【分析】根据磁化的知识和磁极之间的相互作用原理分析。
【解答】根据题意可知， 甲、乙是没有磁性且靠得较近的铁块，它们之间没有力的作用。若在它们下面放一个磁，则它们都被磁化成磁体，且甲的右端为S极，乙的左端为N极。根据“异名磁极相互吸引”的规律可知，二者之间存在吸引力，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
二.磁场与地磁场
1．（2024八下·温州期中）如图所示为”磁悬浮抗震屋”，其在房屋的基座上增加了磁悬浮设备，当地震来临时，在短时间内房屋就会自动脱离地面悬浮在空中从而减小危害。据此分析房屋悬浮的磁感线分布情况为
A. B． C． D．
【答案】A
【解析】【分析】在磁体外部，磁感线总是从N极出来，回到S极，结合磁极之间的相互作用规律分析判断。
【解答】当房屋悬浮在空中时，它受到向下的重力和向上的排斥力。根据“同名磁极相互排斥”可知，房屋底部和地面应该为同名磁极，故C、D错误；
磁感线从N极出来，回到S极，故A正确，而B错误。
故选A。
2．（2024八下·杭州期中） 将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上，下图中能够表示其静止时的示意图的是
A. B． C． D．
【答案】C
【解析】【分析】地理北极附近是地磁南极，地理南极附近是地磁北极，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理分析。
【解答】小磁针的北极(N极)应指向地磁南极，即指向地理北极附近；小磁针的南极(s 极)应指向地
磁北极极，即指向地理南极附近。另外，地磁两极连线与地理两极连线存在夹角(磁偏角)， 所以小磁针的指向不会与地理两极连线重合。
故答案为：C。
3．下面是四位同学根据小磁针静止时的指向，所画出的磁极和磁感线方向，其中正确的是(　　)。
A. B． C． D．
【答案】B
【解析】【分析】根据磁体外部磁感线的环绕方向分析判断。
【解答】在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极。
A.根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，故A错误；
B.根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的上端为N极，故B正确；
C.磁感线应该从右到左，故C错误；
D.磁感线应该从N极出来，故D错误。
故选B。
4．（2024八下·长兴月考）如图甲，圆纸盒里藏着一个条形磁铁，在盒子周围放置一些小磁针（小磁针涂黑端为N极），这些小磁针静止时的指向如图甲所示，则能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是（　　）
A. B． C． D．
【答案】C
【解析】【分析】条形磁体周围的磁场方向由磁感线方向来表示，磁感线方向为从北极出发，向两边弯曲后回到南极。而小磁针可以通过放入磁场，而受到磁场的力的作用后，北极指向为磁感线的方向从而表示出磁场或者磁感线的方向。
【解答】根据题图，小磁针的北极方向，可以判断出C磁铁符合磁感线从右下角出来，向两边弯曲后回到左上角的情况，其他均不符合，故ABD错误，C正确，故答C.
（4题图） （5题图）
5．（2024·嘉兴模拟）北极燕鸥每年在北极和南极之间迁徙。每年6月，它们在北极及附近地区繁殖，大约12月迁至南极附近的海洋越冬，到第二年6月再迁至繁殖地（如图）。结合图文材料，下列叙述错误的是
A．北极燕鸥每年经历两个夏季
B．北极燕鸥迁徙方向受地球磁场影响
C．北极燕鸥迁徙行为受遗传影响和神经调节
D．北极燕鸥一次迁徙往返的行程约绕地球两圈
【答案】D
【解析】【分析】北极燕鸥是一种候鸟，结合该候鸟一年之中的迁徙路线解答此题。
【解答】A.北极燕鸥一年能享受两个夏季，北半球夏季时在北半球，南半球夏季时去南半球，A正确；BC.北极燕鸥迁徙方向受地球磁场影响，极燕鸥迁徙行为受遗传影响和神经调节，BC明显正确。D.读图可知，路线在美洲和非洲、亚洲之间的海域，为大西洋，北极燕鸥的迁徙路线经过了大西洋，明显北极燕鸥一次迁徙往返的行程不足约绕地球两圈 ，D错误；
故答案为：D
6．下列关于磁场和磁感线的描述，正确的是(　　)
A．只有磁体周围才存在磁场
B．磁场看不见、摸不着，不是真实存在的
C．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向
D．磁感线从磁体的N极发出，指向S极并在S极终止
【答案】C
【解析】【分析】磁场是真是存在的，磁感线是人为引入的，真实不存在。
【解答】A、通电导线周围也存在磁场，故A错误。
B、磁场是真实存在的，磁感线是认为引入的，真是不存在，故B错误。
C、磁感线可以形象的描述磁场的方向，故C正确。
D、磁感线是闭合的曲线，故D错误。
故答案为：C。
7．根据通电螺线管周围存在磁场(如图)的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。下列图中符合他假说的模型是(　　)
B． C． D．
【答案】A
【解析】【分析】通电螺线管的磁场特点符合安培定则，可以依据安培定则来分析推导地磁场的特点，选择正确答案。
【解答】如果用右手握住螺线管，可以发现当大拇指指向N极时，四肢的指向正好与电流的方向相同，所以我们可以仿照这种方法，由右手握住地球，也让大拇指指向地磁场的N极，从而推测出绕地球的环形电流的方向，选项A符合。
故答案为：A。
8．（2024·丽水模拟）如图是小科探究通电螺线管磁场特点时，得到的小磁针(黑色一端为极）静止时指向情况和铁屑分布规律。下列选项中能正确用磁感线描述实验现象的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】【分析】根据异名磁极相互吸引可知，题图中通电螺线管的左端为N极，右端为S极
【解答】通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似，在通电螺线管的外部，磁感线从N极出发回到S极，在通电螺线管的内部，磁感线从S极到N极，磁感线是一条封闭的曲线。
故答案为：D。
（8题图） （9题图）
9．（2023·定海模拟）1852年，法拉第经过深入的思考和大量的尝试，建立了“力线”的概念。他认为在磁极周围充满了力线，依靠力线将磁极间的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形象地呈现出来。小宁据此进行了如下实验：
①在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑。
②把玻璃板放在条形磁铁上观察细铁屑的分布情况。
③轻敲玻璃板，再观察细铁屑的分布情况。
下列说法不正确的是（　　）
A．细铁屑的排列形象地显示出磁场的分布
B．将细铁屑连起来的线就是磁感线
C．图中A点的磁场方向是向左的
D．轻敲玻璃板会使细铁屑与玻璃板间弹力减小，从而使两者之间的摩擦力减小
【答案】B
【解析】【分析】法拉第通过小铁屑在磁体周围的分布来描绘其周围磁场的分布，认为磁体的作用力是通过磁场来实现的。
【解答】A.铁屑的分布是在磁场的作用下实现的，故可以显示出磁场分布；
B.磁感线是人类虚拟出来的曲线，不是细铁鞋连起来的线；
C.磁感线在磁体外部是由N极流出，S极流进的，故在A点方向为左；
D.轻敲后使铁屑对桌面的压力减小，即铁屑受到的摩擦力减小。
故答案为：B
10．关于磁的说法正确的是（　　）
①磁体的磁性越强，能吸引的物质种类就越多
②指南针能够指南北，是由于其受到地磁场的作用
③能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理北极附近
④磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不存在
A．只有①和② B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有③和④
【答案】C
【解析】【分析】根据对磁体、磁极、磁场的认识判断即可。
【解答】①磁性是磁体吸引铁、钴、镍等金属的性质，并不会因为磁性增强，就会吸引更多种类的物质，故①错误；
②指南针能够指南北，是由于其受到地磁场的作用，故②正确；
③能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地磁南极附近，即地理北极附近，故③正确；
④磁场是客观存在的，故④错误。
那么正确的是②和③。
故选C。
三.通电直导线电流的磁场
1．（2024八下·长兴月考）如图给直导线通电后小磁针发生偏转，下列说法正确的是（　　）
A．小磁针的b端为N极
B．d处磁场强度强于c处
C．直导线的磁场形状为三个同心圆
D．移去小磁针后，直导线周围磁场消失
【答案】A
【解析】【分析】通电直导线周围的磁感线是为以导线为圆心的同心圆，方向可用安培定则判断，离导线越近，磁场越强，磁感线越密。
【解答】A、通电直导线周围的磁感线方向可用安培定则判断，小磁针北极的方向与磁感线方向相同，根据安倍定则，b断指向为N极，故A正确。
B、离导线越近，磁场越强， d处磁场强度弱于c处，故B错误。
C、通电直导线周围的磁感线是为以导线为圆心的同心圆，用磁感线来表示磁场的强弱和方向，并不表示它的形状为图中三个同心圆。故C错误。
D、小磁针是用来指示磁场的方向，小磁针是否存在不影响磁场的是否存在。故D错误。
故答A。
（1题图） （2题图）
2．（2023八下·杭州期中） 如图所示，下列说法中错误的是（　　）
A．这是模拟奥斯特实验的一个场景
B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C．将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变
D．将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁的北极
【答案】D
【解析】【分析】奥斯特实验说明通电导线周围存在着磁场，且磁场的方向与电流的方向有关，故据此分析即可判断。地球周围存在磁场，地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。
【解答】A、据图可知，该实验是用于模拟奥斯特实验的一个场景，故A正确。
B、该实验中，若给导线通电，下面的小磁针会转动，即说明通电导线周围存在着磁场，故B正确。
C、由于磁场的方向与电流的方向有关，所以将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变
，故C正确。
D、将图中导线断开，小磁针由于地磁场的缘故，即N极将指向地理的北极，而不是地磁的北极，故D错误。
故答案为：D。
3．（2024八下·湖州期中）课堂上老师做了如图的演示实验，根据实验现象无法得出的结论是
A．甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场
B．甲、丙两次实验表明干电池周围能产生磁场
C．甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关
D．甲、乙、丙三次实验共同表明电能生磁，且其磁场方向与电流方向有关
【答案】B
【解析】【分析】根据图片描述的现象，分析其中包含的物理原理即可。
【解答】A.甲、乙两次实验中，甲中通电时，小磁针的指向发生偏转，表明通电导线周围存在磁场，故A正确不合题意；
BC.甲、丙两次实验中，电源的正负极方向改变，即电流方向改变，而小磁针的转动方向改变，说明磁场方向发生改变，那么表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，故B错误符合题意，C正确不合题意；
D.甲、乙、丙三次实验共同表明电能生磁，且其磁场方向与电流方向有关，故D正确不合题意。
故选B。
4．（2023八下·金华期中）发现电流周围存在磁场的科学家是（　　）
A．安培 B．奥斯特 C．焦耳 D．牛顿
【答案】B
【解析】【分析】根据相关的科学发展史分析。
【解答】 发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
5．某同学研究电流产生的磁场。闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关后，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是(　　)
A．由甲、乙两图可得电流可以产生磁场
B．由甲、乙两图可得电流产生的磁场方向与电流方向有关
C．由甲、乙两图可得电流产生的磁场强弱与电流大小有关
D．由甲、丙两图可得电流产生的磁场方向与电流方向有关
【答案】A
【解析】【分析】要掌握电流的磁效应，知道电流周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关。
【解答】A、当小磁针受到地磁场的作用时，一端指南一端指北如图甲，当导线中电流向左时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，所以，甲、乙两图可说明电流周围存在磁场，故A正确。
BC、甲、乙只能说明通电导体周围存在磁场，没有改变导体中的电流方向和电流的大小，不能说明电流产生的磁场跟电流方向和电流大小有关。故BC错误。
D、甲图开关断开，电路中没有电流，丙图开关闭合，电路中有电流，甲、丙两图只能说明通电导体周围存在磁场，不能说明电流产生的磁场跟电流方向有关，故D错误。
故答案为：A。
6．（2024八上·柯桥月考）如图所示，虚线是由一电子枪打出的南北方向的电子运动轨迹，以下关于电子枪的位置和磁针偏转情况的判断正确的是（　　）
A．若电子枪在图示左侧，磁针N极向纸外偏转
B．若电子枪在图示左侧，磁针N极向纸里偏转
C．若电子枪在图示右侧，磁针N极向纸里偏转
D．若电子枪在图示右侧，磁针N极向不偏转
【答案】B
【解析】【分析】电子运动方向与电流方向相反。
【解答】AB.若电子枪在图示左侧，电子运动方向与电流方向相反，根据安培定则，磁针N极向纸里偏转，A错误，B正确；
CD.若电子枪在图示右侧，电子运动方向与电流方向相反，根据安培定则，磁针N极向纸外偏转，CD错误；
故答案为：B
（6题图） （7题图）
7．如图所示，当电流通过弯曲导线时，线圈中心处的小磁针（　　）
A．N极垂直纸面向里转 B．N极垂直纸面向外转
C．N极垂直纸面上、下摆动 D．小磁针不会动
【答案】A
【解析】【分析】一个通电线圈也有N极和S极，也按照安培定则判断，纸里是线圈的N极，纸外是线圈的S极。
线圈外部的磁场是从线圈的N极出来回到S极，线圈内部的磁场是从线圈的S极出来回到N极。
磁场中该点的磁体N极受到磁力方向和该点的磁场方向相同。
【解答】安培定则：用右手握着通电螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是通电螺线管的N极。
根据安培定则知，纸里是通电螺线管的N极，纸外是通电螺线管的S极，通电螺线管内部的磁场是从S极出来回到N极，
小磁针在通电螺线管的内部，小磁针N极受到的磁力和磁场方向相同，小磁针垂直指向纸里。
故答案为：A。
8． 如图所示，固定直导线 P 垂直于纸面，可动通电导线 AB 用弹簧测力计悬挂在导线P 的上方，且通电导线 P中通以垂直纸面向外的电流，则以下判断正确的是 （　　）
A．导线的 A 端指向读者运动，同时弹簧测力计读数变大
B．导线的B端指向读者运动，同时弹簧测力计读数变大
C．导线的A端指向读者运动，同时弹簧测力计读数变小
D．导线的B端指向读者运动，同时弹簧测力计读数变小
【答案】A
【解析】【分析】电流AB处于电流P产生的磁场中，在AB左右两边各取一小电流元，根据左手定则判断其安培力的方向，从而判断其运动，当AB导线转过90°后，看两电流是同向电流还是异向电流，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥。
【解答】电流P产生的磁场在右边平行纸面斜向左，在左边平行纸面斜向下，在AB左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向外，右边的电流元所受安培力方向向内，知AB导线逆时针方向(从上向下看)转动，即指向读者。当AB导线转过90°后，两电流为同向电流，相互吸引。导致弹簧秤的读数变大。故A正确，B、C、D错误。
故答案为：A。
（8题图） （9题图）
9．在竖直放置的矩形通电导线框中，悬挂一个能自由转动的小磁针，如图所示，当通以图中所示方向的电流时，小磁针的N极将（　　）
A．静止不动，指向不变 B．转动180°，指向左边
C．转动90°，垂直指向纸外 D．转动90°，垂直指向纸里
【答案】D
【解析】【分析】（1）对于磁体的每一条磁感线都是闭合的，即在磁体的外部是从N极指向S极，在磁体内部，磁感线是从磁体的S极指向N极。
（2）据安培定则可以判断出此时矩形线圈的N极和S极，而后据据小磁针磁感线的方向和矩形线圈磁感线的方向一致即可判断出小磁针的N极指向。
【解答】如图所示，若通电时，由安培定则可知，矩形线圈指向纸里的是N极，指向纸外的是S极，所以矩形线圈中内部磁感线的方向是垂直于纸面向里；由于小磁针静止时的N极指向与矩形线圈中磁感线的方向是一致的，所以小磁针最终静止时的N极应该是垂直指向纸里，即从图中位置转动90°。
故答案为：D。
10．如图所示，将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有空隙，就制成了一种磁控元件——干簧管，以实现自动控制。干簧管置于下列哪种通电导线的磁场中时，可以使舌簧端面吸合（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】【分析】通电导体会产生磁场，结合右手螺旋定则确定直导线周围的磁场，在两舌簧端面形成异名磁极，因相互吸引而吸合实现自动控制。
【解答】A、根据右手螺旋定则可知，该导线下方的磁场由外向内，则两舌簧端面形成同名磁极，即不会吸引，故A不符合题意。
B、根据右手螺旋定则可知，该导线下方的磁场由左向右，即左端为N极，右端为S极，则两舌簧端面形成异名磁极，即两舌簧端面相互吸引而结合，故B符合题意。
C、根据右手螺旋定则可知，该导线下方的磁场由内向外，则两舌簧端面形成同名磁极，即不会吸引，故C不符合题意。
D、根据右手螺旋定则可知，该导线上方的磁场由内向外，则两舌簧端面形成同名磁极，即不会吸引，故D不符合题意。
故答案为：B。
11． 如图所示，一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，此时小磁针的 N极向纸内偏转，这一束粒子可能是 （　　）
A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的负离子束
C．向右飞行的电子束 D．向左飞行的电子束
【答案】C
【解析】【分析】小磁针N极受力方向与磁场方向相同。电流方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反。根据安培定则，将选项逐一代入检查，选择符合题意的选项。
【解答】电流方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反。
A、向右飞行的正离子束，其形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子束上方产生的磁场方向向外，则小磁针的N极转向外，S极转向里，故A错误。
BD、向左飞行的负离子束或电子束，其形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子束或电子束上方产生的磁场方向向外，则小磁针的N极转向外，S极转向里，故BD错误。
C、向右飞行的电子束，其形成的电流方向向左，根据安培定则可知，电子束上方产生的磁场方向向里（纸内），则小磁针的N极转向里，S极转向外，故C正确。
故答案为：C。
四.通电螺线管的磁场
1．（2024八下·温州期中）为了直观地反映通电螺线管周围磁场分布，可用如图所示的磁感线表示。如果在该通电螺 线管内部插入一根铁芯，则下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（　　）
B． C． D．
【答案】D
【解析】【分析】 入铁芯后，铁芯被磁化变成磁铁，增强了系统的磁性，磁感线变密集，方向不变，D正确。
故答案为：D。
2．（2023八下·杭州期中） 电磁铁，主要由通电螺线管和铁芯两部分构成，下列通电螺线管周围的小磁针北极的标注方向正确的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】【分析】从电源入手，先判断电流的流向，再利用安培定则可确定螺母管的极性，最后根据磁极间的相互作用，可判断小磁针静止时的指向。
【解答】A、从图可知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极、右端是S极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端是S极，右端是N极，故A错误。
B、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，螺线管左端是N极、右端是S极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端是N极，右端是S极，故B正确。
C、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，螺线管左端是S极，右端是N极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端是N极，右端是S极，故C错误。
D、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，螺线管左端是N极、右端是S极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端是S极，右端是N极，故D错误。
故答案为：B。
3．（2024·浙江期末）小金设计了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人食盐水中，构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极)，浮在液面上的线圈就能指示方向了。下列关于该装置的分析错误的是(　　)
A．线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
B．线圈能够指示方向，是因为存在地磁场
C．利用该装置可以判断磁铁的南北极
D．交换铜片和锌片的位置，不会改变线圈的磁极
【答案】D
【解析】【分析】 ①奥斯特实验：通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。该现象说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。②通电螺线管的磁场：通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断
【解答】A.通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似正确；
B. 线圈能够指示方向，是因为存在地磁场，B正确；
C. 利用该装置可以判断磁铁的南北极 ，正确，受地磁场的作用，一直指南的是南极，一直指北的是北极，C正确；
D.交换铜片和锌片的位置，相当于改变电流方向，线圈的磁极会发生改变，D错误；
故答案为：D
4．如图所示，电磁铁左侧的C为条形磁铁，右侧的D为软铁棒，A、B是电源的两极。下列判断正确的是(　　)
A．若A为电源正极，则C、D都被吸引
B．若B为电源正极，则C被吸引，D被排斥
C．若B为电源正极，则C、D都被排斥
D．若A为电源正极，则C被排斥，D被吸引
【答案】D
【解析】【分析】（1）根据选择项中假设的电源正负极，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定电磁铁的NS极。
（2）根据磁性的特点，可以确定软铁棒D始终被吸引，根据确定的电磁铁的NS极，利用磁极间的作用规律可以确定条形磁体与电磁铁的相互作用情况。
【解答】AD、若A端为正极，则电流从螺线管的左端流入，右端流出，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为S极，右端为N极。电磁铁的S极与条形磁体C的S极靠近，则C被排斥。故A错误，D正确。
BC、当电磁铁中有电流通过时，电磁铁有磁性，软铁棒D始终被吸引，不会被排斥，由此可以确定选择项BC错误。
故答案为：D。
5．连接如图所示的电路，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(　　)
A．电流的有无对电磁铁磁场有无的影响
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
【答案】B
【解析】【分析】电磁铁的特点有三个：磁性的有无由通断电控制；磁性的强弱由电流大小和线圈匝数控制；磁场方向由电流方向控制。
【解答】A、闭合开关，电路中有电流通过，大头针被吸引，说明电磁铁有磁性；断开开关，电路中无电流，大头针没有被吸引，说明电磁铁没有磁性，故可完成A的探究；
B、只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，无法改变电流的方向，且磁场方向不便于判断；所以，无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响，故不能完成B的探究；
C、闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电路电流改变，大头针被吸起的数目发生改变，说明电磁铁磁场强弱与电流大小有关，故可完成C的探究；
D、两个线圈串联，通过的电流相等，但吸起大头针的数目不同，说明电磁铁磁场强弱与线圈匝数有关，故可完成D的探究。
故答案为：B。
（5题图） （6题图）
6．汤姆生在研究阴极射线时发现了电子．如图所示，一条向上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．则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是（　　）
B． C． D．
【答案】A
【解析】【分析】安培定则，也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指指向就是磁感线的环绕方向；通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
【解答】由图可知，电子流竖直向上移动，则形成的电流方向，竖直向下；根据安培定则的应用可知，拇指指向电流方向，则四指弯向磁场方向：自右向左；故A符合；
故答案为：A
7．在光滑的水平面上放着甲、乙两辆同样的小车，甲车上放着一个通电螺线管，乙车上放着一块与螺线管相同质量的条形磁铁，让两小车相距一定距离，然后同时放开小车，如图所示，则下列说法中正确的是(　　)
A．甲车不动，乙车向甲车方向运动
B．乙车不动，甲车向乙车方向运动
C．甲、乙两车同时反向运动
D．甲、乙两车同时相向运动
【答案】C
【解析】【分析】 当螺线管通电时，线圈中将产生磁场，根据安培定则判断螺线管的磁场方向，分析螺线管与磁铁之间存在引力还是斥力，来确定两车的运动情况。
【解答】 根据图片可知，螺线管上电流方向向下。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，则甲车中的螺线管右端为N极。当同时放开小车，根据“同名磁极相互排斥”可知，甲车中的螺线管对磁铁产生斥力。根据力的作用的相互性可知，甲、乙 两车同时反向运动。
故选C。
8．在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管A端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是(　　)
A．磁感线是磁体周围真实存在的曲线，总是从N极出发，回到S极
B．闭合开关时，小磁针逆时针转动
C．滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强
D．通电螺线管外C点的磁场方向向右
【答案】D
【解析】【分析】 A.磁感线是人们为了形象地描绘磁场而假想出来的一系列的闭合曲线；
B.根据右手螺旋定则确定电磁铁的磁极方向，再根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向变化；
C.通过电磁铁的电流越大，则电磁铁的磁场越强；
D.通电螺线管相当于条形磁铁，在其外部磁场的方向由N极指向S极，内部由S极指向N极，据此解答。
【解答】 A.磁感线是人们为了形象地描绘磁场而假想出来的一系列的闭合曲线，在磁铁的外部由N极指向S极，内部由S极指向N极，故A错误；
B.闭合开关时，螺线管外部的电流方向向上，依据右手螺旋定则可知，螺线管A端相当于条形磁铁的N极。根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，则小磁针顺时针转动，故B错误；
C.滑动变阻器的滑片P向b移动，使变阻器的阻值变大，电路中的电流变小，磁场减弱，故C错误；
D.通电后，螺线管的A端相当于N极，则螺线管中点正上方C点的磁场方向水平向右，故D正确。
故选D。
9．（2024八下·余杭期中）通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断，如图甲。单匝线圈的极性与电流方向的关系也符合安培定则，如图乙，则小磁针右侧是　 　极 ( 填“N” 或 “S”) 。 把两个线圈A 和 B 挂在水平光滑的固定绝缘杆 MN上，如图丙，当两线圈通入方向相同的电流时， A、B 两线圈之间的距离将 　 　 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】N；变小
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断线圈的极性，根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向；
（2）根据安培定则判断两个线圈的磁极方向，再根据磁极之间的相互作用规律分析解答。
【解答】（1）根据乙图可知，大拇指指向右端，则右端为线圈的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，右端为N极；
（2）根据右手定则可知，两个线圈的左端都是S极，右端都是N极。二者的中间互为异名磁极，因此相互吸引而距离变小。
10．（2024八下·东阳期中）如图是简易压力传感器的原理图，弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间，B板固定，滑动变阻器R的滑片P与A板相连，并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有一永磁体，永磁体正下方有一电磁铁，R0为定值电阻。开关S闭合，电路接通后，电压表示数为U1，弹簧乙的总长度为L1；当用力F向下压弹簧甲后，电压表示数为U2，弹簧乙的总长度为L2，则U1　 　U2，L1　 　L2（均填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】＜；＞
【解析】【分析】本题主要考查电磁铁的相关知识，电磁铁磁性强弱与电流大小，线圈匝数，有无铁芯等因素有关。
【解答】用力F向下时，使p向下移动，滑动变阻器介入电路阻值变大，根据串联电路中的分压原则（电阻越大，两端电压越大），可知其两端电压变大；利用右手螺旋定则可知电磁铁上方为S极，电路中电阻变大，电流变小时，电磁铁与上方条形磁铁间的引力减小，故弹簧变短。
故答案为： ＜ ； ＞
11．小文设计了如图甲所示的实验来研究电磁现象，当他闭合开关S后，发现小磁针发生了偏转，这说明电流的周围存在着　 　，这一现象最早是由　 　(填“法拉第”“奥斯特”或“安培”)发现的。接着小文又找来了一个小铁钉，把导线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁连在电路乙中。当再次闭合开关S后，小磁针静止时N极的指向如图乙所示，据此他判断出　 　(填“a”或“b”)端是电源的正极。
【答案】磁场；奥斯特；a
【解析】【分析】奥斯特发现了电流的磁效应，即通电导线周围都存在磁场；由小磁针的N极方向可得电磁铁的磁极，由安培定则可得电流流向及电源的正负极。
【解答】奥斯特发现在通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，即发明电流周围存在磁场。
小磁针静止时N极向左，即磁感线向左，由通电螺线管的磁场分布可得，电磁铁的右侧为N极，左侧为S极，由安培定则可得：电流由a端流入电磁铁。即a为电源正极，b为电源负极。
故答案为：磁场；奥斯特；a。
12．（2024八下·余杭期中）学习了电磁铁，小明想：“电磁铁两极磁性强弱是否相同呢 ”如图是他探究该猜想的装置图。
（1）通电后，电磁铁A 端是　 　极。
（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片P， 读出弹簧测力计的示数，然后保持滑片P 的位置不变，　 　，读出弹簧测力计的示数。
（3）若两次弹簧测力计示数相同，则初步可得出的结论是　 　。
【答案】（1）S
（2）在原位置将电磁铁的两极对调
（3）电磁铁两极磁性强弱相同
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
（2）根据图片可知，铁皮受到测力计的拉力、向下的重力和吸引力，即F=G+F吸引。将电磁铁的磁极方向对调后，如果测力计的示数相同，那么说明铁片受到的磁力相同，即两极附近磁场强弱相同；
（3）根据（2）中的分析解答。
【解答】（1）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B端为电磁铁N极，A端为电磁铁的S极。
（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片P， 读出弹簧测力计的示数，然后保持滑片P 的位置不变，在原位置将电磁铁的两极对调，读出弹簧测力计的示数。
（3）若两次弹簧测力计示数相同，则初步可得出的结论是：电磁铁两极磁性强弱相同。
13．（2024八下·温州期中）在“探究电磁铁磁性强弱影响因素”的实验中，小科设计了如图所示的电路。其中磁力传感器探头能感受电磁铁磁场强度变化，在电子屏显示磁力大小。以下是他的实验步骤：
①断开开关S，将滑动变阻器的滑片置于最左端。闭合开关，将滑片处于不同位置，记录电流大小和电子屏示数大小
②改变线圈匝数和磁力传感器离电磁铁的距离，重复实验，获得以下数据。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
I/A 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 0.2 0.2 0.4
匝数 200 200 200 200 200 100 300 400
距离d/cm 1 2 3 2 2 2 2 4
F/N 0.540 0.135 0.060 0.270 0.405 0.135 0.405 ？
请回答下列问题：
（1）保持磁力传感器位置不变，滑片P向右移动，磁力传感器电子屏示数将　 　。
（2）比较实验次数2、4、5，可以得出结论：　 　。
（3）分析实验数据，推测表格中第8次实验时电子测力计的示数为　 　牛。
【答案】（1）增大
（2）当电磁铁的线圈匝数一定时，电磁铁磁性强度与电流大小成正比。
（3）0.270
【解析】【分析】（1）根据表格数据4和5分析磁力传感器的示数的变化规律；
（2）根据表格数据分析磁性强度与电流大小的关系；
（3）根据表格数据，分析电子测力计的示数与电流、匝数和距离的数量关系，据此推测第8组数据总的测力计示数。
【解答】（1）根据表格2、4、5可知，当电流增大时，电子屏的示数增大。 保持磁力传感器位置不变，滑片P向右移动，此时电流变大，则磁力传感器电子屏示数将增大。
（2）比较实验2、4、5可知，测力计的示数与电流的比值相同，则： 当电磁铁的线圈匝数一定时，电磁铁磁性强度与电流大小成正比。
（3）根据实验1、2、3可知，当距离变长1：2：3时，测力计的示数比值为：，即当其它条件相同时，测力计的示数与距离的平方成反比；
根据实验6、7可知，匝数变成原来的3倍，测力计的示数也变成原来的3倍，即当其它条件相同时，测力计的示数与匝数成正比。
那么得到测力计的示数的关系式：F=k×；
根据第1组数据得到：①；
根据第8组数据得到：②；
①②联立解得：F=0.27N。
14．（2024八下·绍兴期中）.为了研究“电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关”，小明利用电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、细铁钉、指针(带刻度)、电磁铁(用漆包线制作的一个六抽头电磁铁，每20匝抽出一个接线端，图中未能全部画出)等器材设计了如图甲、乙所示的装置进行探究。
（1）与甲图实验方案相比，乙图实验方案的优点是 　 　。
（2）小明利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从 20 匝换成100匝后，接下来应该进行的具体操作是：　 　
（3）图甲实验中小明是根据吸引小铁钉的数量来判断电磁铁磁性的强弱。在下列问题的研究中，也用到这一科学方法的是 ____。
A 在研究平面镜成像时，通过等大的蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置和大小
B．在研究液体压强时，通过压强计U形管两边液面高度差来判断压强大小
C．在研究电压作用时，通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因
D．在研究声音的响度时，通过质量较小的纸片跳动幅度来判断响度大小
【答案】（1）电流较小时，也能反应磁性强弱，而且更容易量化
（2）把滑动变阻器向左调节，使电流示数和20匝时相同
（3）A；C
【解析】【分析】（1）串联一个电流表，电流变化较小时指针偏转。
（2）根据控制变量法分析解答。
（3）根据吸引小铁钉的数量来判断电磁铁磁性的强弱，实验方法为转换法。
【解答】（1）与甲图实验方案相比，乙图实验方案的优点是当电流变化较小时也能反映电磁铁磁性强弱的变化。
（2）小明利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从20匝换成100匝后，根据控制变量法，保持电流大小不变，接下来应该进行的操作是：将变阻器的滑片向左移动直至电流表示数与线圈匝数为20匝时的电流相同。
（3）根据吸引小铁钉的数量来判断电磁铁磁性的强弱，采用了转换法。
A.在研究液体压强时，通过压强计U形管两边液面高度差来判断压强大小，采用了转换法；
B.在研究电压作用时，通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因，采用了类比法；
C.在研究声音的响度时，通过质量较小的纸片跳动幅度来判断响度大小，采用了转换法；
由此可知，AC符合题意。
故答案为：（1）电流较小时，也能反应磁性强弱，而且更容易量化 。
（2）把滑动变阻器向左调节，使电流示数和20匝时相同 。
（3）AC。
15．（2024·浙江期末）如图所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，小科用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变。以下是他的部分实验步骤：
实验序号 1 2 3
0.34 0.40 0.44
0.9 0.9 0.9
0.84 0.82 0.81
①断开开关S，按图示组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最右端，用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0，并记录在上表中。
②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F ，并将I、F的数据记录在上表中。
③仿照步骤②再进行两次实验。
（1）实验中小科是通过　 　来判定电磁铁的磁性强弱。
（2）闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为　 　(填“N”或“S")极。
（3）由表中数据可以得出的实验结论是　 　。
（4）本实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还起到　 　的作用。
【答案】（1）电子测力计的示数
（2）S
（3）同一电磁铁，通过线圈的电流越大，电礅铁的磁性越强
（4）改变电路中电流大小
【解析】【分析】 电磁铁的磁性强弱取决于以下几个因素：1.线圈中电流的大小：电磁铁的磁性强弱与线圈中所通电流的大小成正比，电流越大，则磁性也越强。2.线圈的匝数和截面积：线圈匝数增加，铁芯中的磁场强度也会增加。另外，线圈截面积也会影响线圈内的电阻，进而影响电流的大小，从而影响电磁铁的磁性。3.铁芯材料的导磁率：铁芯材料的导磁率越高，能够吸收的磁通量就越多，电磁铁的磁性也就越强。在制造电磁铁时，通常会选择高导磁率的材料，如软铁、铁镍合金等。4.铁芯的长度和截面积：长度和截面积的大小会直接影响铁芯中的磁场分布和强度，进而影响电磁铁的磁性强弱。
【解答】（1） 实验中小科是通过来电子测力计的示数判定电磁铁的磁性强弱。此处是转化法的应用；
（2） 磁场的方向“安培定则二”：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。 闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为S；
（3） 由表中数据可以得出的实验结论是同一电磁铁，通过线圈的电流越大，电礅铁的磁性越强；
（4） 本实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还起到通过改变接入电路中的电阻来改变电路中电流大小的作用。
故答案为：（1） 电子测力计的示数 （2） S （3） 同一电磁铁，通过线圈的电流越大，电礅铁的磁性越强 （4） 改变电路中电流大小
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专题01 磁现象与磁场
一.磁现象：
1.磁体和磁极：
（1）磁性：物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。
（2）磁体：具有磁性的物体叫磁体。
①磁体从形状来分可以分为条形磁体，蹄形磁体、针形磁体。
②磁体从来源来分可以分为天然磁体和人造磁体。
③从磁体保持磁性的时间长短来分可以分为硬磁体（或叫永磁体）和软磁体。
（2）磁极：磁体上磁性最强的部位叫磁极。N-北极，S-南极。
磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。一个磁体一定有两个磁极。自然界中不存在只有单个磁极的磁体。
（3）磁化和去磁：使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫磁化。使原来有磁性的物体变得没有磁性叫去磁。不是所有的物体都会被都会被磁化。例如磁铁不能吸引铜、铝、玻璃等，说明这些物质不能被磁化。钢被磁化后能长久地保持磁性，常用钢来制造人造永磁体。
二.磁场与地磁场
1.磁场和磁感线：
（1）磁场：
①定义：磁体周围存在着一种物质，能使小磁针偏转这种物质叫磁场。
②磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极（N）所指的方向就是该点的磁场方向。位置不同磁场方向不同。
（2）磁感线：
①定义：为了形象地描述磁体周围的磁场，英国物理学家法拉第引入磁感线这一模型。磁感线是仿照铁屑或小磁针在磁场的排列情况画出的一些带箭头的曲线。
②磁感线的方向：磁体周围的磁感线是从北极出来回到磁体的南极，磁体内部的磁感线从南极出发回到北极。
③磁感线的特点：
A.磁感线是为了直观形、象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的，但磁场是客观存在。
B.用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。
C.磁感线是闭合曲线。
D.磁感线立体分布在磁体周围，而不是平面的。
E.磁感线不相交。
F.磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
2.地磁场：①地球是一个大磁体，地球产生了磁场叫地磁场。
②地磁场：地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理北极附近。
③磁偏角：地理两极跟地磁两极并不重合，它们之间有一个磁偏角。因此磁针所指的南北方向不是地理的正南正北方向。我国宋代学者沈括是世界上最早记述这一现象的人。
三.通电直导线电流的磁场
1.通电直导线的磁场：
（1）磁场分布规律：在于直导线垂直的平面上，且以直导线上某点为圆心的同心圆。
（2）直线电流的磁场方向的判断方法：右手螺旋定则。
四.通电螺线管的磁场
1.通电螺线管的磁场：
（1）通电螺线管外部磁场与条形磁体的外部磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极。
（2）通电螺线管的磁场方向的判断方法：右手螺旋定则（安培定则）。
2.影响磁场强弱的因素：
（1）与电流大小有关。在其他因素相同时，电流越大磁性越强。
（2）与螺线管的线圈匝数有关。在其他因素相同时，匝数越多磁性越强。
（3）与是否插入铁芯有关。在其他因素相同时，插入铁芯后磁性增强。
一.磁现象：
1．（2024八下·余杭期中） 据《武经总要》记载，古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼，多次将指南鱼轻轻旋转，待静止后，观察到鱼尾总是指向南方。下列说法不正确的是(　　)
A．指南鱼能指方向是由于地磁场的存在
B．指南鱼存在南北两个磁极
C．指南鱼的 “N” 应标注在鱼头
D．指南鱼周围存在看不见的磁感线
2．（2024八下·余杭期中） 在研究“磁极间的相互作用规律”时，实验小组的同学设计了下列四个方案，其中不可行的是(　　)
A．图甲中，手拿一块条形磁铁，逐渐靠近悬挂在铁架台上的另一个磁铁的磁极
B．图乙中，将一条形磁铁放在小车上，手拿另一条形磁铁相互靠近
C．图丙中，两人各拿一块条形磁铁，并将各自的一个磁极相互靠近
D．图丁中，手拿条形磁铁，将磁极靠近小磁针的磁极
3．（2024八下·海曙期中） 将两枚硬币放在条形磁体下方，硬币的位置情况应为下列情况中的是（　　）
B． C． D．
4．（2024八下·长兴月考）磁悬浮列车是现代高科技的应用，悬浮原理如图所示。下列说法中不正确的是（　　）
A．通过列车底部、下方轨道间的同名磁极相互排斥，使列车悬浮
B．使列车悬浮的不是电磁铁，而是磁性超强的磁石
C．由于列车在悬浮状态下行驶，因而车体与轨道间阻力小
D．列车悬浮行驶时，无震动，运行平稳
（4题图） （5题图）
5．（2024八下·长兴月考）如图所示是固定房门的“门吸”。金属块能被磁铁吸引，是因为其制作材料中可能含有（　　）
A．铁 B．铜 C．铝 D．锌
6．（2023八下·金华期中）有三个形状完全相同的磁铁或铁棒悬挂在细线下，已知标有N、S的是磁铁，它们的相互作用如图所示。由此可以判断（　　）
A．AB是磁铁，CD是铁棒 B．AB一定是铁棒，CD是磁铁
C．AB可能是磁铁，也可能是铁棒 D．CD可能是磁铁，也可能是铁棒
7．（2024八下·临海期中）为了取出某一较深缝隙中的铁钉，小科想到了以下方案，其中不可行的是（　　）
B． C． D．
8．如图所示，在水平地面上的磁体上方，有一枚挂在弹簧测力计上的小磁体。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动，小磁体下端沿图示水平路线从A缓慢移到B。下图中能反映弹簧测力计示数F随A→B位置变化的是(　　)
B． C． D．
9．小明设计了下列四个实验，来验证“条形磁铁的磁性两端强、中间弱”的特性。其中不能达到实验目的的是（　　）
A．甲实验中，将条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B．乙实验中，将两根条形磁铁相互平移靠近
C．丙实验中，将条形磁铁沿水平方向从挂有铁块的弹簧测力计下方向右移动
D．丁实验中，将放在一堆大头针上的条形磁铁提起
10．小天利用手中的条形磁体做了以下小实验，其中结论正确的是（　　）
A．条形磁体能够吸引小铁钉
B．同名磁极相互吸引
C．将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时北极会指向地理南方
D．条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就不可能有相互作用了
11．如图所示，条形磁铁甲的N极吸住铁钉，将另一根完全相同的条形磁铁乙的A端平移接触磁铁甲的N极，以下说法正确的是（　　）
A．若A是N极，则铁钉会掉下
B．若A是S极，则铁钉会掉下
C．不论A是N极或S极，铁钉都会掉下
D．不论A是N极或S极，铁钉都不会掉下
12．如图所示，甲、乙是没有磁性且靠得较近的铁块，它们之间没有力的作用。若在它们下面放一个磁体，则甲和乙 (　　)
A．有力的作用，相互排斥 B．有力的作用，相互吸引
C．仍然没有力的作用 D．以上说法都有可能
二.磁场与地磁场
1．（2024八下·温州期中）如图所示为”磁悬浮抗震屋”，其在房屋的基座上增加了磁悬浮设备，当地震来临时，在短时间内房屋就会自动脱离地面悬浮在空中从而减小危害。据此分析房屋悬浮的磁感线分布情况为
A. B． C． D．
2．（2024八下·杭州期中） 将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上，下图中能够表示其静止时的示意图的是
A. B． C． D．
3．下面是四位同学根据小磁针静止时的指向，所画出的磁极和磁感线方向，其中正确的是(　　)。
A. B． C． D．
4．（2024八下·长兴月考）如图甲，圆纸盒里藏着一个条形磁铁，在盒子周围放置一些小磁针（小磁针涂黑端为N极），这些小磁针静止时的指向如图甲所示，则能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是（　　）
A. B． C． D．
（4题图） （5题图）
5．（2024·嘉兴模拟）北极燕鸥每年在北极和南极之间迁徙。每年6月，它们在北极及附近地区繁殖，大约12月迁至南极附近的海洋越冬，到第二年6月再迁至繁殖地（如图）。结合图文材料，下列叙述错误的是
A．北极燕鸥每年经历两个夏季
B．北极燕鸥迁徙方向受地球磁场影响
C．北极燕鸥迁徙行为受遗传影响和神经调节
D．北极燕鸥一次迁徙往返的行程约绕地球两圈
6．下列关于磁场和磁感线的描述，正确的是(　　)
A．只有磁体周围才存在磁场
B．磁场看不见、摸不着，不是真实存在的
C．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向
D．磁感线从磁体的N极发出，指向S极并在S极终止
7．根据通电螺线管周围存在磁场(如图)的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。下列图中符合他假说的模型是(　　)
B． C． D．
8．（2024·丽水模拟）如图是小科探究通电螺线管磁场特点时，得到的小磁针(黑色一端为极）静止时指向情况和铁屑分布规律。下列选项中能正确用磁感线描述实验现象的是（　　）
A． B． C． D．
（8题图） （9题图）
9．（2023·定海模拟）1852年，法拉第经过深入的思考和大量的尝试，建立了“力线”的概念。他认为在磁极周围充满了力线，依靠力线将磁极间的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形象地呈现出来。小宁据此进行了如下实验：
①在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑。
②把玻璃板放在条形磁铁上观察细铁屑的分布情况。
③轻敲玻璃板，再观察细铁屑的分布情况。
下列说法不正确的是（　　）
A．细铁屑的排列形象地显示出磁场的分布
B．将细铁屑连起来的线就是磁感线
C．图中A点的磁场方向是向左的
D．轻敲玻璃板会使细铁屑与玻璃板间弹力减小，从而使两者之间的摩擦力减小
10．关于磁的说法正确的是（　　）
①磁体的磁性越强，能吸引的物质种类就越多
②指南针能够指南北，是由于其受到地磁场的作用
③能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理北极附近
④磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不存在
A．只有①和② B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有③和④
三.通电直导线电流的磁场
1．（2024八下·长兴月考）如图给直导线通电后小磁针发生偏转，下列说法正确的是（　　）
A．小磁针的b端为N极
B．d处磁场强度强于c处
C．直导线的磁场形状为三个同心圆
D．移去小磁针后，直导线周围磁场消失
（1题图） （2题图）
2．（2023八下·杭州期中） 如图所示，下列说法中错误的是（　　）
A．这是模拟奥斯特实验的一个场景
B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C．将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变
D．将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁的北极
3．（2024八下·湖州期中）课堂上老师做了如图的演示实验，根据实验现象无法得出的结论是
A．甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场
B．甲、丙两次实验表明干电池周围能产生磁场
C．甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关
D．甲、乙、丙三次实验共同表明电能生磁，且其磁场方向与电流方向有关
4．（2023八下·金华期中）发现电流周围存在磁场的科学家是（　　）
A．安培 B．奥斯特 C．焦耳 D．牛顿
5．某同学研究电流产生的磁场。闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关后，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是(　　)
A．由甲、乙两图可得电流可以产生磁场
B．由甲、乙两图可得电流产生的磁场方向与电流方向有关
C．由甲、乙两图可得电流产生的磁场强弱与电流大小有关
D．由甲、丙两图可得电流产生的磁场方向与电流方向有关
6．（2024八上·柯桥月考）如图所示，虚线是由一电子枪打出的南北方向的电子运动轨迹，以下关于电子枪的位置和磁针偏转情况的判断正确的是（　　）
A．若电子枪在图示左侧，磁针N极向纸外偏转
B．若电子枪在图示左侧，磁针N极向纸里偏转
C．若电子枪在图示右侧，磁针N极向纸里偏转
D．若电子枪在图示右侧，磁针N极向不偏转
（6题图） （7题图）
7．如图所示，当电流通过弯曲导线时，线圈中心处的小磁针（　　）
A．N极垂直纸面向里转 B．N极垂直纸面向外转
C．N极垂直纸面上、下摆动 D．小磁针不会动
8． 如图所示，固定直导线 P 垂直于纸面，可动通电导线 AB 用弹簧测力计悬挂在导线P 的上方，且通电导线 P中通以垂直纸面向外的电流，则以下判断正确的是 （　　）
A．导线的 A 端指向读者运动，同时弹簧测力计读数变大
B．导线的B端指向读者运动，同时弹簧测力计读数变大
C．导线的A端指向读者运动，同时弹簧测力计读数变小
D．导线的B端指向读者运动，同时弹簧测力计读数变小
（8题图） （9题图）
9．在竖直放置的矩形通电导线框中，悬挂一个能自由转动的小磁针，如图所示，当通以图中所示方向的电流时，小磁针的N极将（　　）
A．静止不动，指向不变 B．转动180°，指向左边
C．转动90°，垂直指向纸外 D．转动90°，垂直指向纸里
10．如图所示，将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有空隙，就制成了一种磁控元件——干簧管，以实现自动控制。干簧管置于下列哪种通电导线的磁场中时，可以使舌簧端面吸合（　　）
A． B． C． D．
11． 如图所示，一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，此时小磁针的 N极向纸内偏转，这一束粒子可能是 （　　）
A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的负离子束
C．向右飞行的电子束 D．向左飞行的电子束
四.通电螺线管的磁场
1．（2024八下·温州期中）为了直观地反映通电螺线管周围磁场分布，可用如图所示的磁感线表示。如果在该通电螺 线管内部插入一根铁芯，则下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（　　）
B． C． D．
2．（2023八下·杭州期中） 电磁铁，主要由通电螺线管和铁芯两部分构成，下列通电螺线管周围的小磁针北极的标注方向正确的是（　　）
A． B． C． D．
3．（2024·浙江期末）小金设计了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人食盐水中，构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极)，浮在液面上的线圈就能指示方向了。下列关于该装置的分析错误的是(　　)
A．线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
B．线圈能够指示方向，是因为存在地磁场
C．利用该装置可以判断磁铁的南北极
D．交换铜片和锌片的位置，不会改变线圈的磁极
4．如图所示，电磁铁左侧的C为条形磁铁，右侧的D为软铁棒，A、B是电源的两极。下列判断正确的是(　　)
A．若A为电源正极，则C、D都被吸引
B．若B为电源正极，则C被吸引，D被排斥
C．若B为电源正极，则C、D都被排斥
D．若A为电源正极，则C被排斥，D被吸引
5．连接如图所示的电路，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(　　)
A．电流的有无对电磁铁磁场有无的影响
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
（5题图） （6题图）
6．汤姆生在研究阴极射线时发现了电子．如图所示，一条向上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．则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是（　　）
B． C． D．
7．在光滑的水平面上放着甲、乙两辆同样的小车，甲车上放着一个通电螺线管，乙车上放着一块与螺线管相同质量的条形磁铁，让两小车相距一定距离，然后同时放开小车，如图所示，则下列说法中正确的是(　　)
A．甲车不动，乙车向甲车方向运动
B．乙车不动，甲车向乙车方向运动
C．甲、乙两车同时反向运动
D．甲、乙两车同时相向运动
8．在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管A端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是(　　)
A．磁感线是磁体周围真实存在的曲线，总是从N极出发，回到S极
B．闭合开关时，小磁针逆时针转动
C．滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强
D．通电螺线管外C点的磁场方向向右
9．（2024八下·余杭期中）通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断，如图甲。单匝线圈的极性与电流方向的关系也符合安培定则，如图乙，则小磁针右侧是　 　极 ( 填“N” 或 “S”) 。 把两个线圈A 和 B 挂在水平光滑的固定绝缘杆 MN上，如图丙，当两线圈通入方向相同的电流时， A、B 两线圈之间的距离将 　 　 (填“变大”“变小”或“不变”)。
10．（2024八下·东阳期中）如图是简易压力传感器的原理图，弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间，B板固定，滑动变阻器R的滑片P与A板相连，并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有一永磁体，永磁体正下方有一电磁铁，R0为定值电阻。开关S闭合，电路接通后，电压表示数为U1，弹簧乙的总长度为L1；当用力F向下压弹簧甲后，电压表示数为U2，弹簧乙的总长度为L2，则U1　 　U2，L1　 　L2（均填“＞”、“＜”或“＝”）。
11．小文设计了如图甲所示的实验来研究电磁现象，当他闭合开关S后，发现小磁针发生了偏转，这说明电流的周围存在着　 　，这一现象最早是由　 　(填“法拉第”“奥斯特”或“安培”)发现的。接着小文又找来了一个小铁钉，把导线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁连在电路乙中。当再次闭合开关S后，小磁针静止时N极的指向如图乙所示，据此他判断出　 　(填“a”或“b”)端是电源的正极。
12．（2024八下·余杭期中）学习了电磁铁，小明想：“电磁铁两极磁性强弱是否相同呢 ”如图是他探究该猜想的装置图。
（1）通电后，电磁铁A 端是　 　极。
（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片P， 读出弹簧测力计的示数，然后保持滑片P 的位置不变，　 　，读出弹簧测力计的示数。
（3）若两次弹簧测力计示数相同，则初步可得出的结论是　 　。
13．（2024八下·温州期中）在“探究电磁铁磁性强弱影响因素”的实验中，小科设计了如图所示的电路。其中磁力传感器探头能感受电磁铁磁场强度变化，在电子屏显示磁力大小。以下是他的实验步骤：
①断开开关S，将滑动变阻器的滑片置于最左端。闭合开关，将滑片处于不同位置，记录电流大小和电子屏示数大小
②改变线圈匝数和磁力传感器离电磁铁的距离，重复实验，获得以下数据。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
I/A 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 0.2 0.2 0.4
匝数 200 200 200 200 200 100 300 400
距离d/cm 1 2 3 2 2 2 2 4
F/N 0.540 0.135 0.060 0.270 0.405 0.135 0.405 ？
请回答下列问题：
（1）保持磁力传感器位置不变，滑片P向右移动，磁力传感器电子屏示数将　 　。
（2）比较实验次数2、4、5，可以得出结论：　 　。
（3）分析实验数据，推测表格中第8次实验时电子测力计的示数为　 　牛。
14．（2024八下·绍兴期中）.为了研究“电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关”，小明利用电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、细铁钉、指针(带刻度)、电磁铁(用漆包线制作的一个六抽头电磁铁，每20匝抽出一个接线端，图中未能全部画出)等器材设计了如图甲、乙所示的装置进行探究。
（1）与甲图实验方案相比，乙图实验方案的优点是 　 　。
（2）小明利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从 20 匝换成100匝后，接下来应该进行的具体操作是：　 　
（3）图甲实验中小明是根据吸引小铁钉的数量来判断电磁铁磁性的强弱。在下列问题的研究中，也用到这一科学方法的是 ____。
A 在研究平面镜成像时，通过等大的蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置和大小
B．在研究液体压强时，通过压强计U形管两边液面高度差来判断压强大小
C．在研究电压作用时，通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因
D．在研究声音的响度时，通过质量较小的纸片跳动幅度来判断响度大小
15．（2024·浙江期末）如图所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，小科用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变。以下是他的部分实验步骤：
实验序号 1 2 3
0.34 0.40 0.44
0.9 0.9 0.9
0.84 0.82 0.81
①断开开关S，按图示组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最右端，用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0，并记录在上表中。
②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F ，并将I、F的数据记录在上表中。
③仿照步骤②再进行两次实验。
（1）实验中小科是通过　 　来判定电磁铁的磁性强弱。
（2）闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为　 　(填“N”或“S")极。
（3）由表中数据可以得出的实验结论是　 　。
（4）本实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还起到　 　的作用。
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