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第三节 电流的磁场
一、单选题
1．如图中所示是奥斯特实验中小磁针发生偏转的情境。关于该实验的分析，下列说法正确的是（　　）
A．该实验说明磁能生电，为人们认识电和磁关系揭开序幕
B．电流具有热效应
C．该实验要想效果明显，导线最好东西方向放置
D．若改变导线中的电流方向，小磁针的偏转方向将会改变
2．小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（　　）
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
3．有一小磁针静止在通电螺线管下方，如图所示，则通电螺线管（　　）
A．左侧为N极，a端为正极 B．左侧为S极，a端为正极
C．左侧为N极，b端为正极 D．左侧为S极，b端为正极
4．1820年，安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的实验：将螺线管沿东西方向水平悬挂起来，给螺线管通电，静止时如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．通电螺线管A端为S极，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．通电螺线管A端会吸引铁块，B端会排斥铁块
D．螺线管通电会转动，最后停在南北方向上
5．某同学利用如图甲所示装置进行如下实验：断开开关，小磁针的指向如图甲所示；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、乙两图可得不管是否通电，导线周围都能产生磁场
B．由甲、乙两图可得利用磁场可以产生电流
C．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关
D．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关
6．如图所示，M，N两个线圈套在一根光滑绝缘杆 ab上，它们受力时都能自由移动.当闭合开关S后，M，N两线圈将 (　　)
A．互相靠拢 B．互相离开
C．静止不动 D．先靠拢后分开
7．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．将电池的正、负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转的方向改变
D．将图中导线断开，小磁针 N极将指向地磁的北极
8．对于通电螺线管极性的标注，如图中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．如图所示. A为电磁铁，B为铁芯，C为套在铁芯B上的绝缘磁环.现将 A，B，C放置在天平的左盘上，当A中通有电流I时，C悬停在空中，天平保持平衡.当增大A中电流时，绝缘磁环C将向上运动.在绝缘磁环 C上升到最高点的过程中，若不考虑摩擦及空气阻力，则下列描述正确的是(　　)
A．天平仍保持平衡 B．天平左盘先下降后上升
C．天平左盘先上升后下降 D．天平左盘一直下降至最低点
10．如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关S后，下列判断中正确的是（　　）
A．通电螺线管外A点的磁场方向向右
B．通电螺线管的左端为S极
C．小磁针一直保持静止
D．小磁针N极向左转动
二、多选题
11．某同学探究“通电螺线管的磁场方向”实验示意图，如图所示。实验时，在小圆圈位置放置小磁针，闭合开关，画出不同位置小磁针静止时N极的指向；对调电源正负极，重复上述操作。下列说法正确的是（　　）
A．小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向
B．闭合开关，放置在、处的小磁针静止时极指向相同
C．对调电源正负极，闭合开关，通电螺线管的磁场方向改变
D．此实验探究的问题是电流方向和通电螺线管的磁场方向是否有关
12．如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是（　　）
A．条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力大小不变
13．小林做探究通电螺线管的磁场分布的实验：在一块有机玻璃板上安装一个用导线绕成的螺线管，在板面均匀撒上铁屑。然后在螺线管中通以图甲所示的电流，轻敲板面，观察到铁屑的分布如图乙所示。则下列说法错误的是（　　）
A．图中B点的磁场较强
B．实验中不能用铜屑代替铁屑显示磁场的分布
C．通电螺线管的磁场分布与条形磁铁的磁场分布相似
D．若将小磁针放在图乙所示的A点，则小磁针静止时极的指向水平向右
14．小鹏在研究通电导体周围磁场的情况时，将能够自由转动的小磁针静置在水平桌面上，将一根直导线平行置于小磁针正上方。当直导线中的通电电流由P向Q时，小磁针在水平面内的转动方向如图所示，当改变直导线中的电流方向时，小磁针转动方向也发生了改变，下列说法正确的是（　　）
A．历史上第一个发现这一现象的科学家是奥斯特
B．上述现象说明了电流有磁效应
C．上述现象说明电流的磁场方向与电流方向有关
D．只改变通过直导线的电流大小时，小磁针的转动方向也会改变
三、填空题
15．在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中： 小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后　 　 (填写操作方法)，观察到细铁屑的排列如图甲所示，同时观察到小磁针发生偏转，则说明通电螺线管周围存在磁场，此过程用了　 　法(填物理研究方法).，沿小磁针的分布画出磁感线，借以显示和研究通电螺线管的磁场分布，此时用了　 　法 (填物理研究方法”)；
16．如图所示，接通电源后通电螺线管的　 　（选填“A”或“B”）端是N极。
17．同学们在课堂上探究了一些与磁相关的小实验。如图甲所示，小芳在做通电螺线管的外部磁场的探究，她把一个小磁针放在桌面上，小磁针静止时指向南北方向，将通电螺线管靠近该小磁针后，发现小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场；探究完通电螺线管周围存在磁场的特性后，她想借助如图乙所示的装置来探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关 先闭合开关，小磁针偏转方向如图所示，则她接下来应该进行的操作是　 　，若出现　 　的现象，则说明通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关。
四、复合题
18．如图是“探究通电螺线管外部磁场”的实验：
（1）在螺线管的两端各放一个小磁针，放小磁针的目的是　 　。
（2）在螺线管周围均匀撒上铁屑，铁屑分布如图，从铁屑的分布情况可知，通电螺线管的外部磁场与　 　磁体的磁场相似。
（3）将两个已知磁极的小磁针分别放在通电螺线管左右两端，小磁针静止时N极指向如图，则通电螺线管的左端是　 　极。当改变螺线管中的电流方向时，发现小磁针N极指向发生改变，此现象说明通电螺线管外部磁场方向与　 　方向有关。
（4）若要探究“通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系”，应在图中所示的电路中串联一个　 　。
19．小西在做“探究凸透镜成像的规律”实验。
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，点燃蜡烛，调整烛焰、透镜和光屏三者中心在同一　 　。实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到清晰的倒立、　 　（选填“缩小”或“放大”）的实像。当蜡烛逐渐靠近凸透镜，应将光屏　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜，才能再次承接到清晰的像。
（2）如图所示，将一枚转动灵活的小磁针置于桌面上，在小磁针上方放一条直导线，使导线与电池触接。观察小磁针的偏转方向，完成下列问题：由图甲和图乙的实验现象可知，通电导线周围存在　 　，此现象最早是由物理学家奥斯特发现的。改变直导线中的电流方向，如图丙所示，小磁针偏转方向与图甲　 　（选填“相同”或“相反”），表明通电导体周围的磁场方向与电流方向　 　（选填“有关”或“无关”）。
20．在探究通电螺线管外部的磁场分布情况时，小通在硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后轻敲硬纸板，铁屑的排列情况如图所示。请回答下列问题：
（1）实验时，小通不断轻敲硬纸板目的是　 　。
（2）通过观察铁屑的分布可知：通电螺线管外部的磁场与　 　磁体外部的磁场相似。
（3）为了进一步探究通电螺线管外部磁场方向的影响因素，小通将小磁针放入图中位置，小磁针静止后，它的N极指向如图所示；当他只改变螺线管中电流的方向时，观察到小磁针静止时N极指向与图中所示小磁针的N极指向相反，这个现象表明：　 　。
21．在“探究通电螺线管外部磁场方向”实验中，采用了图甲所示的实验装置：
（1）当闭合开关S后，小磁针　 　（选填“会”或“不会”）发生偏转，说明通电螺线管与小磁针之间是通过　 　发生力的作用；
（2）用铁屑来做实验，得到了图乙所示的情形，它与　 　磁体的磁场分布相似；
（3）为了研究通电螺线管外部的磁极性质，同学们在实验中仅对调了电源的正负极进行实验，闭合开关得到了如图丙所示的两种情况，实验说明；通电螺线管的磁极极性与它的　 　有关。
22．某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
（1）在玻璃板上均匀地撒满铁屑，闭合开关，轻敲玻璃板，观察到铁屑的分布情况如图乙所示。则通电螺线管外部磁场与　 　磁体的磁场相似。
（2）若要进一步探究通电螺线管外部磁场的方向，还需增加的器材是　 　。
（3）如图丙所示，在实验过程中，闭合开关S后，通电螺线管左侧为　 　极。
23．小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。
（1）把多个小磁针放到螺线管四周不同的位置，通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围存在　 　。
（2）将电源正负极对调，闭合开关，发现小磁针偏转方向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与　 　有关。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场
2．【答案】D
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断；磁极间的相互作用
3．【答案】D
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
4．【答案】D
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断；磁极间的相互作用
5．【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场
6．【答案】A
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
7．【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场
8．【答案】A
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
9．【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
10．【答案】B
【知识点】通电螺线管的磁场
11．【答案】A,C,D
【知识点】通电螺线管的磁场
12．【答案】A,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
13．【答案】A,D
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
14．【答案】A,B,C
【知识点】通电直导线周围的磁场
15．【答案】轻敲；转换法；模型
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；物理学方法
16．【答案】B
【知识点】安培定则；通电螺线管的极性和电流方向的判断
17．【答案】将电源正负极对调；小磁针的偏转方向发生改变
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
18．【答案】（1）判断磁场方向
（2）条形
（3）N；电流
（4）滑动变阻器
【知识点】通电螺线管的磁场
19．【答案】（1）高度；缩小；远离
（2）磁场；相反；有关
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；通电直导线周围的磁场
20．【答案】（1）使铁屑在磁场中有序排列，便于观察磁场分布
（2）条形
（3）通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关
【知识点】通电螺线管的磁场
21．【答案】（1）会；磁场
（2）条形
（3）电流方向
【知识点】通电螺线管的磁场
22．【答案】（1）条形
（2）小磁针
（3）S
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
23．【答案】（1）磁场
（2）电流方向
【知识点】通电螺线管的磁场
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