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人教版初中物理九年级全册同步分层练习-20.2 《电生磁》（基础版）
一、选择题（每题5分，共40分）
1．小明把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路，固定在泡沫板上，让它漂浮在水面，制成指南针，如图所示。当开关闭合时，下列说法错误的是(　　)
A．a点磁场的方向向右
B．该指南针的南极应标在泡沫板的d处
C．通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似
D．电源正负极互换后通电螺线管磁性强弱会改变
2．（2025·兴宁模拟）“小磁针”很神奇，它为探究磁现象立下大功， 以下说法错误的是(　　)
A．如果只受地磁场影响，小磁针静止时总是一端指南一端指北
B．小磁针是磁体，能吸引羽毛、纸屑等轻小物体
C．如图甲，小磁针发生偏转，是受条形磁体周围磁场的影响
D．如图乙，小磁针发生偏转，则证明通电导线周围产生了磁场
3．（2020·宜昌）世界上第一个发现电与磁之间联系的物理学家是（　　）
A．欧姆 B．焦耳 C．奥斯特 D．法拉第
4．（2024九下·红花岗模拟）1820年4月，奥斯特将电池与导线构成闭合回路时，发现靠近导线的小磁针发生了偏转。这一 现象揭示了（　　）
A．电流的热效应 B．电流的磁效应
C．电磁感应原理 D．同名磁极相互排斥
5．如图9.21所示，a，b，c为纸面内等边三角形的三个顶点，在a，b两顶点处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向垂直于纸面向里，则c点的磁感应强度B的方向为（　　）
A．与ab边平行，向上 B．与 边平行，向下
C．与 边垂直，向右 D．与 边垂直，向左
6．如图 9.13 所示，分别置于 两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，， 在一条直线上，且 。已知 点的磁感应强度大小为 点的磁感应强度大小为 。若将 处导线的电流切断，则（　　）
A． 点的磁感应强度大小变为 点的磁感应强度大小变为
B． 点的磁感应强度大小变为 点的磁感应强度大小变为
C． 点的磁感应强度大小变为 点的磁感应强度大小变为
D． 点的磁感应强度大小变为 点的磁感应强度大小变为
7．如图 9.16 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 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
8．（2024·高要模拟）如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁与条形磁铁处于同一水平线放置，且左端固定，当开关S闭合，电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时，条形磁铁始终保持静止，则在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力（　　）
A．方向向右，逐渐增大 B．方向向右，逐渐减小
C．方向向左，逐渐减小 D．方向向左，逐渐增大
二、多选题（每题5分，共10分）
9．（2024·牡丹江） 1820年，安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的实验。如图所示，将螺线管沿东西方向水平悬挂起来，给螺线管通电，下列说法正确的是（　　）
A．通电螺线管B端为N极
B．通电螺线管外部磁场分布与蹄形磁体相似
C．螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用
D．螺线管通电会转动，最后停在南北方向上
10．（2023·房山）某同学研究通电螺线管产生的磁场情况，闭合开关前，小磁针处于静止状态，如图甲所示；闭合开关，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：通电螺线管可以产生磁场
B．由甲、乙两图可得：电流产生磁场的强弱与线圈匝数有关
C．由乙、丙两图可得：电流产生磁场的强弱与电流大小有关
D．由乙、丙两图可得：电流产生磁场的方向与电流方向有关
三、填空题（每空3分，共21分）
11．（2025·哈尔滨）如图所示，A端为通电螺线管的　 　（选填“N”或“S”）极，B端为电源的　 　（选填“正”或“负”）极。
12．（2025·成都模拟）如图所示，闭合开关时，小磁针顺时针转动，说明通电螺线管的下端是　 　极。要继续探究通电螺线管的磁极与螺线管中电流方向的关系，接下来可以对调　 　两点处的接线柱的接线。
13．（2024·定远模拟）如图所示，将滑动变阻器接入电路处，当闭合且变阻器滑动片向右滑动时，电磁铁的磁性减弱，则应将变阻器的接线柱　 　和　 　接入电路，这时小磁针的左端是　 　极。
四、实验探究题（共12分）
14．（2024·邯郸模拟）在探究通电螺线管磁场分布特点的实验过程中，某小组进行如下操作：
（1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并　 　玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与　 　磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示　 　；
（2）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与　 　的方向有关。
五、科普阅读题（共17分）
15．（2024·湘潭模拟）出于安全考虑，电梯都装有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路电源电压U=6V，保护电阻R1=200Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示。出厂预设电梯载重超过1000kg时报警，此时触点K与触点B接触，电铃响。（电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计）
（1）开关S1闭合，电磁铁的上端是　 　极。控制电路的电流达　 　A时电铃报警。
（2）当电梯刚好超载时，控制电路的总功率是多少
（3）某电梯安装了该报警系统后，想在电梯载重达到900kg时就报警，请帮助设计一种改进方法，并通过计算简述其中的科学原理。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】AB、图中，电流从螺线管左侧进入，根据安培定则，通电螺线管的左侧，即b端是N极，d端是S极，a处的磁场方向向右，AB正确，不符合题意；
C、通电螺线管的两极在两侧，磁场与条形磁体的磁场相似，C正确，不符合题意；
D、当电源正负极互换后，电流方向改变，磁场方向改变，通电螺线管磁性强弱不变，D错误，符合题意。
故选D。
【分析】根据安培定则，判断通电螺线管的磁极位置；磁场方向从N极指向S极；磁场放学后额电流方向有关。
2．【答案】B
【知识点】磁性材料；通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】A、 如果只受地磁场影响，小磁针静止时总是一端指南一端指北 ，A正确；
B、 小磁针是磁体 ，只能吸引磁性材料，B错误；
C、条形磁铁具有磁性，对放入其中的小磁针有力的作用，导致磁针发生偏转，C正确；
D、 小磁针发生偏转，则证明通电导线周围产生了磁场 ，D正确。
综上选B。
【分析】1、磁场对小磁针有力的作用，磁场的方向可通过小磁针的指向来判断。
2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转。
3．【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，发现电流周围存在磁场，是第一个发现电与磁之间联系的人。
故答案为：C。
【分析】首先发现电和磁之间关系的是奥斯特。
4．【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】丹麦物理学家奥斯特实验时，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转，则电流能产生磁场，影响了小磁针的指向，可知电流具有磁效应，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】通电导体周围有磁场，是电流的磁效应。
5．【答案】B
【知识点】安培定则
【解析】【解答】根据安培定则可知磁场方向，如图所示：所以c处的磁场与ab平行，方向向下，B正确，ACD错误
综上选B
【分析】根据安培定则判识选项
安培定则： 用右手握住通电直导线，让大拇指指向直导线中电流方向，那么四指指向就是通电导线周围磁场的方向；电流产生磁场方向如图所示，由于磁场的强度、距离均相同，所以c处的磁场与ab平行，方向向下。
6．【答案】A
【知识点】安培定则
【解析】【解答】A、根据安培定则可知，通电导线产生的磁场方向如图所示，c点产生的磁感应强度B1，d点产生的 磁感应强度大小为 ，由于 ，且电流强度相同，相同距离下电流产生的磁场强度相同，所以在C处a产生的磁场强度Ba与b产生的磁场强度Bb相等，B1=Ba+Bb，Ba=Bb=1/2B1
将 处导线的电流切断 ，则b处磁感应强度为 ，CD错误 ；
在d处a产生的磁场强度Ba‘，b产生的磁场强度Bb’大小等于1/2B1，所以Ba=，A正确，B错误
综上选A
【分析】根据安培定则判识选项
安培定则： 用右手握住通电直导线，让大拇指指向直导线中电流方向，那么四指指向就是通电导线周围磁场的方向；且电流强度越强，磁场强度越强，据此判识通电导线周围的磁场，产生的磁场方向如上图所示，由于 ，且电流强度相同，相同距离下电流产生的磁场强度相同，据此计算磁场强度。
7．【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场；安培定则
【解析】【解答】A、 向右飞行的正离子束会产生垂直纸面向外的磁场，会使得N极向外偏转，A错误
B、 向左飞行的负离子束 会产生垂直纸面向外的磁场，会使得N极向外偏转，B错误
C、 向右飞行的电子束 会产生垂直纸面向内的磁场，使得N极像内偏转，C正确
D、 向左飞行的电子束 会产生垂直纸面向外的磁场，会使得N极向外偏转，D错误
综上选C
【分析】根据安培定则、磁场的相互作用判识选项
1、安培定则： 用右手握住通电直导线，让大拇指指向直导线中电流方向，那么四指指向就是通电导线周围磁场的方向；且电流强度越强，磁场强度越强，据此判识通电导线周围的磁场， 向右飞行的电子束 会产生垂直纸面向内的磁场；向左飞行的电子束 会产生垂直纸面向外的磁场
2、磁极的相互作用，同性磁极相互排斥，异性磁极相互吸引
8．【答案】B
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】图中，利用安培定则，判断电磁铁右端为N极，条形磁铁的左侧是S极，根据异名磁极相互吸引，则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力，条形磁铁保持静止，受到摩擦力和吸引力是一对平衡力，大小相等，方向相反，则摩擦力的方向向右；
当滑片向下移动时，电阻增大，电流逐渐变小，磁场逐渐变弱，与条形磁铁的吸引力变小，因条形磁铁受的是平衡力，则摩擦力减小，B符合题意。
故选B.
【分析】根据安培定则判断电磁铁的极性，根据磁极间的相互作用，判断条形磁铁受力方向；改变滑片位置，分析电阻的变化及电流的变化，磁性强弱的变化，判断磁铁受力大小的变化。
9．【答案】C,D
【知识点】地磁场；通电直导线周围的磁场；安培定则
【解析】【解答】A、根据安培定则可知A为N极，B为S极，A错误B、 通电螺线管外部磁场分布与条形磁体相似 ，B错误
C、 螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用 ，C正确
D、 螺线管通电会转动，最后停在南北方向上 ，D正确
综上选CD
【分析】根据磁极相互作用、安培定则判识选项
通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：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就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关
地磁场和地理的磁极相反，所以螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用，且最终停在南北方向上
10．【答案】A,D
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【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，当导线中有向左的电流时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，这说明小磁针受到磁场力的作用，由此可知，甲、乙两图可说明电流周围存在磁场，故A正确。
B、甲、乙只能说明通电导体周围存在磁场，由于线圈的匝数没有改变，无法探究电流产生磁场的强弱与线圈匝数的关系，故B错误。
C、乙、丙只是改变了电流方向，没有改变电流大小，不能说明磁场强弱跟电流大小有关，故C错误。
D、当导线中电流向左时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，当导线中电流向右时，小磁针的N极向纸里偏转如图丙，所以，小磁针的偏转方向发生了改变，受到的磁场力的方向改变，说明电流周围的磁场跟电流方向有关，故D正确。
故选： AD。
【分析】 奥斯特发现任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应， 通电导体周围存在磁场，电流的磁场的方向和电流方向有关 。
11．【答案】N；正
【知识点】安培定则
【解析】【解答】根据安培定则可知，A端为N极，结合电流由正极流向负极，可知，B为正极。
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：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就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关；
电流在电池外部的流向为正极流向负极。
12．【答案】S；CD
【知识点】安培定则
【解析】【解答】 小磁针顺时针转动，所以通电螺线管上方为N，下端为S极， 探究通电螺线管的磁极与螺线管中电流方向的关系，接下来可以对调 CD两点的接线柱，改变电流方向；
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：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就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
13．【答案】C(或D)；A；N
【知识点】通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】 当闭合且变阻器滑动片向右滑动时，电磁铁的磁性减弱 ，说明电流减小，电阻增大，所以变阻器的接线方式为C和A，根据安培定则可知通电螺线管左端为N，根据磁感线的方向，可知小磁针左端为N极
综上第1空为C(或D)；第2空为A；第3空为N
【分析】根据安培定则，变阻器的连接、磁感线的方向填空
1、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：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就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关，所以当闭合且变阻器滑动片向右滑动时，电磁铁的磁性减弱 ，说明电流减小，电阻增大
2、变阻器的连接：变阻器的连接为一上一下，通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻，所以变阻器的接线方式为C和A
3、通电螺线管磁感线的方向为从N极出发回到S极，所以从左端出发回到右端，小磁针N极方向为左侧
14．【答案】（1）轻敲；条形；磁场分布
（2）电流
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】1） 在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并 轻敲 玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与 条形磁铁 磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示 磁场分布
综上第1空为轻敲；第2空为条形；第3空为磁场分布
2） 把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与 电流方向有关
综上 第1空为电流
【分析】根据通电螺线管特点判识选项
1、通电螺线管对小磁针有力的作用，所以 铁屑在其中也受到磁场力的作用，磁场性质与条形磁铁相同；
2、通电螺线管的与电流、线圈匝数有关
15．【答案】（1）S；0.02
（2）解：
（3）解： 由乙图可知：当F=G=mg=900kg×10N/kg=9000N时，R2=200Ω。
R1=300Ω-200Ω=100Ω（可以将保护电阻R1=200Ω换成100Ω的电阻）
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；安培定则
【解析】【解答】1） 开关S1闭合，根据安培定则可知电磁铁的上端是 为s极，当电阻R2=100Ω，电铃报警，由欧姆定律U=IR可知I=6V/300Ω=0.02A
综上第1空为s；第2空为0.02
【分析】根据安培定则、欧姆定律、电功率公式填空
1、安培定则：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就是通电螺线管的N极，所以开关S1闭合，根据安培定则可知电磁铁的上端是 为s极
2、欧姆定律：U=IR，据题可知，电源 电压U=6V ，总电阻为300Ω，据此计算控制电路电流
3、电功率：公式为P=UI，据题可知，电源电压为6V，电流为0.02A，据此计算电功率
1 / 1人教版初中物理九年级全册同步分层练习-20.2 《电生磁》（基础版）
一、选择题（每题5分，共40分）
1．小明把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路，固定在泡沫板上，让它漂浮在水面，制成指南针，如图所示。当开关闭合时，下列说法错误的是(　　)
A．a点磁场的方向向右
B．该指南针的南极应标在泡沫板的d处
C．通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似
D．电源正负极互换后通电螺线管磁性强弱会改变
【答案】D
【知识点】通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】AB、图中，电流从螺线管左侧进入，根据安培定则，通电螺线管的左侧，即b端是N极，d端是S极，a处的磁场方向向右，AB正确，不符合题意；
C、通电螺线管的两极在两侧，磁场与条形磁体的磁场相似，C正确，不符合题意；
D、当电源正负极互换后，电流方向改变，磁场方向改变，通电螺线管磁性强弱不变，D错误，符合题意。
故选D。
【分析】根据安培定则，判断通电螺线管的磁极位置；磁场方向从N极指向S极；磁场放学后额电流方向有关。
2．（2025·兴宁模拟）“小磁针”很神奇，它为探究磁现象立下大功， 以下说法错误的是(　　)
A．如果只受地磁场影响，小磁针静止时总是一端指南一端指北
B．小磁针是磁体，能吸引羽毛、纸屑等轻小物体
C．如图甲，小磁针发生偏转，是受条形磁体周围磁场的影响
D．如图乙，小磁针发生偏转，则证明通电导线周围产生了磁场
【答案】B
【知识点】磁性材料；通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】A、 如果只受地磁场影响，小磁针静止时总是一端指南一端指北 ，A正确；
B、 小磁针是磁体 ，只能吸引磁性材料，B错误；
C、条形磁铁具有磁性，对放入其中的小磁针有力的作用，导致磁针发生偏转，C正确；
D、 小磁针发生偏转，则证明通电导线周围产生了磁场 ，D正确。
综上选B。
【分析】1、磁场对小磁针有力的作用，磁场的方向可通过小磁针的指向来判断。
2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转。
3．（2020·宜昌）世界上第一个发现电与磁之间联系的物理学家是（　　）
A．欧姆 B．焦耳 C．奥斯特 D．法拉第
【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，发现电流周围存在磁场，是第一个发现电与磁之间联系的人。
故答案为：C。
【分析】首先发现电和磁之间关系的是奥斯特。
4．（2024九下·红花岗模拟）1820年4月，奥斯特将电池与导线构成闭合回路时，发现靠近导线的小磁针发生了偏转。这一 现象揭示了（　　）
A．电流的热效应 B．电流的磁效应
C．电磁感应原理 D．同名磁极相互排斥
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】丹麦物理学家奥斯特实验时，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转，则电流能产生磁场，影响了小磁针的指向，可知电流具有磁效应，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】通电导体周围有磁场，是电流的磁效应。
5．如图9.21所示，a，b，c为纸面内等边三角形的三个顶点，在a，b两顶点处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向垂直于纸面向里，则c点的磁感应强度B的方向为（　　）
A．与ab边平行，向上 B．与 边平行，向下
C．与 边垂直，向右 D．与 边垂直，向左
【答案】B
【知识点】安培定则
【解析】【解答】根据安培定则可知磁场方向，如图所示：所以c处的磁场与ab平行，方向向下，B正确，ACD错误
综上选B
【分析】根据安培定则判识选项
安培定则： 用右手握住通电直导线，让大拇指指向直导线中电流方向，那么四指指向就是通电导线周围磁场的方向；电流产生磁场方向如图所示，由于磁场的强度、距离均相同，所以c处的磁场与ab平行，方向向下。
6．如图 9.13 所示，分别置于 两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，， 在一条直线上，且 。已知 点的磁感应强度大小为 点的磁感应强度大小为 。若将 处导线的电流切断，则（　　）
A． 点的磁感应强度大小变为 点的磁感应强度大小变为
B． 点的磁感应强度大小变为 点的磁感应强度大小变为
C． 点的磁感应强度大小变为 点的磁感应强度大小变为
D． 点的磁感应强度大小变为 点的磁感应强度大小变为
【答案】A
【知识点】安培定则
【解析】【解答】A、根据安培定则可知，通电导线产生的磁场方向如图所示，c点产生的磁感应强度B1，d点产生的 磁感应强度大小为 ，由于 ，且电流强度相同，相同距离下电流产生的磁场强度相同，所以在C处a产生的磁场强度Ba与b产生的磁场强度Bb相等，B1=Ba+Bb，Ba=Bb=1/2B1
将 处导线的电流切断 ，则b处磁感应强度为 ，CD错误 ；
在d处a产生的磁场强度Ba‘，b产生的磁场强度Bb’大小等于1/2B1，所以Ba=，A正确，B错误
综上选A
【分析】根据安培定则判识选项
安培定则： 用右手握住通电直导线，让大拇指指向直导线中电流方向，那么四指指向就是通电导线周围磁场的方向；且电流强度越强，磁场强度越强，据此判识通电导线周围的磁场，产生的磁场方向如上图所示，由于 ，且电流强度相同，相同距离下电流产生的磁场强度相同，据此计算磁场强度。
7．如图 9.16 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 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
【知识点】通电直导线周围的磁场；安培定则
【解析】【解答】A、 向右飞行的正离子束会产生垂直纸面向外的磁场，会使得N极向外偏转，A错误
B、 向左飞行的负离子束 会产生垂直纸面向外的磁场，会使得N极向外偏转，B错误
C、 向右飞行的电子束 会产生垂直纸面向内的磁场，使得N极像内偏转，C正确
D、 向左飞行的电子束 会产生垂直纸面向外的磁场，会使得N极向外偏转，D错误
综上选C
【分析】根据安培定则、磁场的相互作用判识选项
1、安培定则： 用右手握住通电直导线，让大拇指指向直导线中电流方向，那么四指指向就是通电导线周围磁场的方向；且电流强度越强，磁场强度越强，据此判识通电导线周围的磁场， 向右飞行的电子束 会产生垂直纸面向内的磁场；向左飞行的电子束 会产生垂直纸面向外的磁场
2、磁极的相互作用，同性磁极相互排斥，异性磁极相互吸引
8．（2024·高要模拟）如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁与条形磁铁处于同一水平线放置，且左端固定，当开关S闭合，电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时，条形磁铁始终保持静止，则在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力（　　）
A．方向向右，逐渐增大 B．方向向右，逐渐减小
C．方向向左，逐渐减小 D．方向向左，逐渐增大
【答案】B
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】图中，利用安培定则，判断电磁铁右端为N极，条形磁铁的左侧是S极，根据异名磁极相互吸引，则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力，条形磁铁保持静止，受到摩擦力和吸引力是一对平衡力，大小相等，方向相反，则摩擦力的方向向右；
当滑片向下移动时，电阻增大，电流逐渐变小，磁场逐渐变弱，与条形磁铁的吸引力变小，因条形磁铁受的是平衡力，则摩擦力减小，B符合题意。
故选B.
【分析】根据安培定则判断电磁铁的极性，根据磁极间的相互作用，判断条形磁铁受力方向；改变滑片位置，分析电阻的变化及电流的变化，磁性强弱的变化，判断磁铁受力大小的变化。
二、多选题（每题5分，共10分）
9．（2024·牡丹江） 1820年，安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的实验。如图所示，将螺线管沿东西方向水平悬挂起来，给螺线管通电，下列说法正确的是（　　）
A．通电螺线管B端为N极
B．通电螺线管外部磁场分布与蹄形磁体相似
C．螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用
D．螺线管通电会转动，最后停在南北方向上
【答案】C,D
【知识点】地磁场；通电直导线周围的磁场；安培定则
【解析】【解答】A、根据安培定则可知A为N极，B为S极，A错误B、 通电螺线管外部磁场分布与条形磁体相似 ，B错误
C、 螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用 ，C正确
D、 螺线管通电会转动，最后停在南北方向上 ，D正确
综上选CD
【分析】根据磁极相互作用、安培定则判识选项
通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：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就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关
地磁场和地理的磁极相反，所以螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用，且最终停在南北方向上
10．（2023·房山）某同学研究通电螺线管产生的磁场情况，闭合开关前，小磁针处于静止状态，如图甲所示；闭合开关，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：通电螺线管可以产生磁场
B．由甲、乙两图可得：电流产生磁场的强弱与线圈匝数有关
C．由乙、丙两图可得：电流产生磁场的强弱与电流大小有关
D．由乙、丙两图可得：电流产生磁场的方向与电流方向有关
【答案】A,D
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【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，当导线中有向左的电流时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，这说明小磁针受到磁场力的作用，由此可知，甲、乙两图可说明电流周围存在磁场，故A正确。
B、甲、乙只能说明通电导体周围存在磁场，由于线圈的匝数没有改变，无法探究电流产生磁场的强弱与线圈匝数的关系，故B错误。
C、乙、丙只是改变了电流方向，没有改变电流大小，不能说明磁场强弱跟电流大小有关，故C错误。
D、当导线中电流向左时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，当导线中电流向右时，小磁针的N极向纸里偏转如图丙，所以，小磁针的偏转方向发生了改变，受到的磁场力的方向改变，说明电流周围的磁场跟电流方向有关，故D正确。
故选： AD。
【分析】 奥斯特发现任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应， 通电导体周围存在磁场，电流的磁场的方向和电流方向有关 。
三、填空题（每空3分，共21分）
11．（2025·哈尔滨）如图所示，A端为通电螺线管的　 　（选填“N”或“S”）极，B端为电源的　 　（选填“正”或“负”）极。
【答案】N；正
【知识点】安培定则
【解析】【解答】根据安培定则可知，A端为N极，结合电流由正极流向负极，可知，B为正极。
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：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就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关；
电流在电池外部的流向为正极流向负极。
12．（2025·成都模拟）如图所示，闭合开关时，小磁针顺时针转动，说明通电螺线管的下端是　 　极。要继续探究通电螺线管的磁极与螺线管中电流方向的关系，接下来可以对调　 　两点处的接线柱的接线。
【答案】S；CD
【知识点】安培定则
【解析】【解答】 小磁针顺时针转动，所以通电螺线管上方为N，下端为S极， 探究通电螺线管的磁极与螺线管中电流方向的关系，接下来可以对调 CD两点的接线柱，改变电流方向；
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：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就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
13．（2024·定远模拟）如图所示，将滑动变阻器接入电路处，当闭合且变阻器滑动片向右滑动时，电磁铁的磁性减弱，则应将变阻器的接线柱　 　和　 　接入电路，这时小磁针的左端是　 　极。
【答案】C(或D)；A；N
【知识点】通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】 当闭合且变阻器滑动片向右滑动时，电磁铁的磁性减弱 ，说明电流减小，电阻增大，所以变阻器的接线方式为C和A，根据安培定则可知通电螺线管左端为N，根据磁感线的方向，可知小磁针左端为N极
综上第1空为C(或D)；第2空为A；第3空为N
【分析】根据安培定则，变阻器的连接、磁感线的方向填空
1、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：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就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关，所以当闭合且变阻器滑动片向右滑动时，电磁铁的磁性减弱 ，说明电流减小，电阻增大
2、变阻器的连接：变阻器的连接为一上一下，通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻，所以变阻器的接线方式为C和A
3、通电螺线管磁感线的方向为从N极出发回到S极，所以从左端出发回到右端，小磁针N极方向为左侧
四、实验探究题（共12分）
14．（2024·邯郸模拟）在探究通电螺线管磁场分布特点的实验过程中，某小组进行如下操作：
（1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并　 　玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与　 　磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示　 　；
（2）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与　 　的方向有关。
【答案】（1）轻敲；条形；磁场分布
（2）电流
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】1） 在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并 轻敲 玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与 条形磁铁 磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示 磁场分布
综上第1空为轻敲；第2空为条形；第3空为磁场分布
2） 把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与 电流方向有关
综上 第1空为电流
【分析】根据通电螺线管特点判识选项
1、通电螺线管对小磁针有力的作用，所以 铁屑在其中也受到磁场力的作用，磁场性质与条形磁铁相同；
2、通电螺线管的与电流、线圈匝数有关
五、科普阅读题（共17分）
15．（2024·湘潭模拟）出于安全考虑，电梯都装有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路电源电压U=6V，保护电阻R1=200Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示。出厂预设电梯载重超过1000kg时报警，此时触点K与触点B接触，电铃响。（电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计）
（1）开关S1闭合，电磁铁的上端是　 　极。控制电路的电流达　 　A时电铃报警。
（2）当电梯刚好超载时，控制电路的总功率是多少
（3）某电梯安装了该报警系统后，想在电梯载重达到900kg时就报警，请帮助设计一种改进方法，并通过计算简述其中的科学原理。
【答案】（1）S；0.02
（2）解：
（3）解： 由乙图可知：当F=G=mg=900kg×10N/kg=9000N时，R2=200Ω。
R1=300Ω-200Ω=100Ω（可以将保护电阻R1=200Ω换成100Ω的电阻）
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；安培定则
【解析】【解答】1） 开关S1闭合，根据安培定则可知电磁铁的上端是 为s极，当电阻R2=100Ω，电铃报警，由欧姆定律U=IR可知I=6V/300Ω=0.02A
综上第1空为s；第2空为0.02
【分析】根据安培定则、欧姆定律、电功率公式填空
1、安培定则：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就是通电螺线管的N极，所以开关S1闭合，根据安培定则可知电磁铁的上端是 为s极
2、欧姆定律：U=IR，据题可知，电源 电压U=6V ，总电阻为300Ω，据此计算控制电路电流
3、电功率：公式为P=UI，据题可知，电源电压为6V，电流为0.02A，据此计算电功率
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