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第7章 专题 电磁作图与安培定则
专题练习
一、选择题（共2题）
1．西安正式实施电动车管理新规，只允许新国标电动自行车上路，要求车速不超过25km/h。如图所示是某品牌电动自行车的简化电路图，OP为调速旋钮，当电动机转速超过规定值，电铃会自动报警。下列说法正确的是（　　）
A．旋钮OP绕O点顺时针转动，变阻器接入电阻变大，电动机转速变快
B．触头需被电磁铁吸引且保证导电，材质应选用易导电的铜
C．电动机是根据电磁感应原理工作的
D．闭合开关S后，根据安培定则可以判断电磁铁E的右端为N极
2．下列有关电与磁的说法，正确的是（　　）
A．如图甲，磁感线描述蹄形磁铁周围磁场的分布情况，说明磁感线是真实存在的
B．如图乙，通过该装置可以探究电与磁之间的联系，首次发现它们联系的物理学家是法拉第
C．如图丙，由安培定则可知，当开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针将顺时针旋转90°
D．如图丁，当导体AB水平运动时，电流计的指针发生偏转，说明电路中有电流产生，发电机和动圈式话筒都是应用该原理——电磁感应制成的
二、填空题（共8题）
3．物理兴趣小组将锌片与铜片插入柠檬制作水果电池，水果电池是将______能转化为电能。把导线绕成螺线管，接入该水果电池后，小磁针静止时右端为N极。根据磁极规律判断，通电螺线管的左端为______极；利用安培定则可知，水果电池的金属片______为正极。
4．螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现有一个单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示，则其B端是______极（选填“N”或“S”）。
5．通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用安培定则判定。
(1)图中螺线管的A端是______极。
(2)螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示，则其B端是______极。
(3)地球周围存在的磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，地球自转的方向自西向东，则形成圆形电流方向与地球自转方向______（选填“相同”或“相反”），物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带______（选填“正”或“负”）电。
6．通电线圈相当于一匝通电螺线管，其两侧的磁极与线圈中电流方向的关系可用安培定则判定。如图所示，将两个线圈挂在水平固定的光滑细杆MN上，给两个线圈通以图示方向的电流，两个线圈______（选填“靠近”或“远离”）；左侧线圈的右端为______极。
7．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，则小磁针左侧是______极（选填“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______（选填“变大”“变小”或“不变”），你判断的依据是：根据安培定则判断两个线圈的磁极，两个线圈相互______。
8．如图是小红利用光敏电阻和电磁继电器等元件设计的“智能照明灯”电路，A点应接家庭电路的______线。设计要求是：天暗时灯L自动点亮，天亮时自动熄灭，则R1的阻值随光照强度的增加而______（选填“增大”或“减小”）。
9．如图甲所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时，金属箔片张开，则金属箔片和橡胶棒带______（选填“同种”或“异种”）电荷。如图乙所示，根据图中的电流方向，可以判断通电螺线管左端的磁极是______极。
10．在水果中平行插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池。如图甲所示，几个水果电池提供的电力足以点亮一排发光二极管。
(1)图甲中的“水果”在这里扮演了重要的角色，它将______能转化为电能。
(2)如图乙所示，将电压表接在西红柿电池两端，指针向右偏转一定角度，则在西红柿电池内部，电子移动方向为______（选填“从A至B”或“从B至A”）。
(3)给图丙中的螺线管通电后，通电螺线管的右端为______（选填“N”或“S”）极。
参考答案与解析
1．【答案】D
【解析】A．旋钮OP绕O点顺时针转动，变阻器R接入电阻变小，电路中电流变大，电动机转速变快，A错误；B．铜不能被电磁铁吸引，触头需被电磁铁吸引且保证导电，材质应选用易导电的铁，B错误；C．电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动，C错误；D．闭合开关S后，电流从电磁铁左端流入、右端流出，根据安培定则可以判断电磁铁E的右端为N极，D正确。故选D。
2．【答案】D
【解析】A．磁感线是科学家为了研究起来形象、直观而通过想象描绘出来的，不是真实存在的，A错误；B．第一个发现电与磁联系的科学家是奥斯特，通电导体周围产生磁场使小磁针发生偏转，说明电与磁之间有联系，B错误；C．由安培定则可知，当开关闭合后，螺线管的右侧为N极，根据同名磁极相互排斥可知，位于螺线管右侧的小磁针将逆时针旋转90°，C错误；D．当导体AB水平运动时，电流计的指针发生偏转，说明电路中有电流产生，这是电磁感应现象，据此可制成发电机与动圈式话筒，D正确。故选D。
3．【答案】化学　S　B
【解析】(1)水果电池依靠水果内部的化学反应供电，将化学能转化为电能。(2)根据磁极间的相互作用规律（异名磁极相互吸引），小磁针位于螺线管右侧，静止时小磁针右端为N极，说明螺线管右端为N极（吸引小磁针的S极），可得螺线管左端为S极。(3)根据安培定则：右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（右端），四指弯曲方向为电流方向，可判断出电流从螺线管左端流出，电流从电源正极流出，因此连接螺线管左端的金属片B是正极。
4．【答案】S
【解析】根据安培定则，用右手握住单匝线圈，四指弯向电流的方向，拇指指向单匝线圈的左端，所以左端为N极，B端为S极。
5．【答案】N　N　相反　负
【解析】(1)根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，拇指指向螺线管的A端，所以A端为N极。(2)根据安培定则，四指指向电流的方向，拇指指向单匝线圈的B端，所以B端为N极。(3)由于地磁北极在地理南极附近，根据安培定则，四指的方向为电流的方向，所以电流自东向西，与地球自转的方向（自西向东）相反；物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，电流方向自东向西（即地球自西向东转，负电荷反向运动形成电流），所以地球带负电。
6．【答案】远离　S
【解析】由图知，两个线圈中的电流方向相反。用右手握住线圈，让四指指向线圈中电流的方向，则大拇指所指的那端就是线圈的N极：左侧线圈的右端为S极，右侧线圈的左端为S极。根据磁极间的相互作用规律可知，同名磁极相互排斥，两个线圈将远离。
7．【答案】S　变小　吸引
【解析】图甲中，大拇指所指的方向为N极，则图乙中，大拇指所指的方向为N极，而同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，所以小磁针左侧为S极。图丙中，据安培定则知，A线圈的右端为N极、左端为S极，B线圈的左端为S极、右端为N极，两线圈相邻端为异名磁极，相互吸引，两个线圈距离将变小。
8．【答案】火（相）　减小
【解析】(1)电磁继电器的实质是一个开关，为了用电的安全，开关应该接在火线与用电器之间，所以A点应接火线。(2)天黑时自动点亮说明此时照明电路闭合即衔铁释放，由图可知此时电磁铁的磁性减弱，即控制电路中的电流变小，根据I=U/R，在电源电压不变时总电阻变大，即此时光敏电阻的阻值变大；反之天亮时光敏电阻的阻值变小，所以他选择的光敏电阻R1的阻值应随光照强度的增加而减小。
9．【答案】同种　S
【解析】(1)毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，接触验电器后，金属箔片带上同种电荷（负电荷），同种电荷相互排斥而张开。(2)运用安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向右端，为N极，则通电螺线管左端的磁极是S极。
10．【答案】(1)化学　(2)从B至A　(3)S
【解析】(1)图甲中的“水果”属于水果电池，在这里相当于电源，能将化学能转化为电能。(2)如图乙所示，指针向右偏转一定角度，表明与电压表正接线柱相连的为电源的正极，则金属片B是这个电池的正极。在电源内部电流方向是从A到B，而电子带负电，其定向移动方向与电流方向相反，所以在西红柿电池内部电子移动方向为“从B至A”。(3)图丙中的螺线管通电后，电流从右端流入，根据安培定则，右手顺着电流方向握住螺线管，大拇指所指的方向为N极，则右端为S极。

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