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三、电流的磁场知能演练提升ZHINENG YANLIAN TISHENG能力提升1.下列四幅图中,通电螺线管中电流的方向标注正确的是()2.如图所示,在探究通电螺线管外部的磁场分布实验中,观察到小磁针指向正确的是()3.(xx山西)小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管,在板面上均匀撒满铁屑,通电后轻敲玻璃板,铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是()A.图中P、Q两点相比,P点处的磁场较强B.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场会减弱C.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场方向会改变D.若只增大螺线管中的电流,P、Q两点处的磁场方向会改变4.在如图所示的电路中,根据小磁针静止时的指向可知()A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极B.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极C.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极5.如图所示,当闭合开关S后,通电螺线管Q端附近的小磁针N极转向Q端,则()A.通电螺线管的Q端为N极,电源a端为正极B.通电螺线管的Q端为N极,电源a端为负极C.通电螺线管的Q端为S极,电源a端为正极D.通电螺线管的Q端为S极,电源a端为负极6.如图所示,甲、乙为两枚能够自由转动的小磁针,当导线中通以如图所示方向的电流时,则()A.甲偏转、乙不动B.乙偏转、甲不动C.甲、乙都发生偏转D.甲、乙都不动7.如图所示,将一条形磁体放在一辆小车上,放置在一接入电路的螺线管左侧。闭合开关后,小车将()A.靠近螺线管B.离开螺线管C.原地旋转D.原地不动8.下图是奥斯特曾经做过的实验,观察比较甲、乙两图,可得实验结论是;观察比较乙、丙两图,可得实验结论是。9.如图所示,当电源开关闭合后,会发现小磁针的北极向(选填“左”或“右”)偏转,这说明通电螺线管周围存在,同时发现可移动的A、B两螺线管相互(选填“靠近”或“远离”)。10.通电螺线管的附近放置了一枚小磁针,小磁针静止时的位置如图所示。图中小磁针的a端为极。探究创新11.某同学受奥斯特实验的启发,产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下:A.让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板,过导线中心在纸板上任意作直线。在直线上的不同位置放上能够自由转动的小磁针,发现小磁针静止时N极指向都与直线垂直。B.直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反。C.改变电流大小时,小磁针指向不变。D.通过查阅资料得知,通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比,与这一点到直导线的距离成反比。(1)做实验时,纸板的俯视图如下,其中“”表示电流方向垂直纸面向外,小磁针涂黑部分为N极。请在右边探究过程纸板的俯视图上作出通电长直导线周围的磁感线分布图(分布图要能够反映不同位置处磁场的强弱和方向)。(2)若要验证某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反比的结论,应控制不变。(3)同一通电长直导线周围,离通电导线距离为r和2r的两点,磁场强弱的比值为。参考答案知能演练提升1.A根据安培定则可以判断出,选项A中,通电螺线管的左端为S极,右端为N极,故选项A正确。选项B中,右端为N极,左端为S极;选项C中,左端N极,右端S极;选项D中,左端N极,右端S极,故选项B、C、D中的标注是错误的。2.D由题图可知电流从螺线管左侧流进,由安培定则判断出通电螺线管的左端为N极,右端为S极。A中小磁针的右端应为S极,故A错误;B中小磁针的左端应为S极,故B错误;C、D中小磁针应处于水平状态且N极朝左,故C错误、D正确。3.C由题图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样,并且可以看到Q点铁屑的分布比P点密集,由此可以确定Q点的磁场比P点强,故A错误;只改变电流方向,则磁场方向发生改变,但通电螺线管的磁场强弱不变,故B错误,C正确;只增大螺线管中的电流,则磁场的强弱发生改变,但磁场方向不变,故D错误。4.A通电螺线管内部中间的小磁针,静止时N极指向左端,可知,螺线管内部的磁场方向水平向左,根据安培定则,知螺线管中的电流从左侧流进,右侧流出,则c端为电源的正极,d端为负极,内部的磁场由b指向a,则a端是通电螺线管的N极,故A正确,B、C、D错误。5.C此题要求判断通电螺线管Q端的极性以及电源a端的极性。从题中“通电螺线管Q端附近的小磁针N极转向Q端”可以看出此条件隐含着Q端的极性,根据异名磁极相互吸引,由此可以判断出通电螺线管的Q端为S极,再根据安培定则可以判断出通电螺线管上电流的环绕方向,因此电源a端为正极。故C正确。6.C奥斯特实验表明:电流的周围存在着磁场。通电直导线周围磁场对小磁针甲、乙都有力的作用。7.A此题考查的是右手螺旋定则和磁极间的相互作用两个方面的知识。我们应该先依据右手螺旋定则判断出通电螺线管的磁极:由于电源的正极在上端,因此通电螺线管的电流方向是右进左出,依据右手螺旋定则,可以判断螺线管的右端是S极,左端是N极。这样,就可以知道小车会靠近通电螺线管。8.解析: 本题采用控制变量的方法来探究电流的磁效应和电流周围的磁场方向与哪些因素有关,体现了对物理过程和分析方法的考查。观察本题甲、乙两图,甲导线未通电,乙导线通电,甲图中小磁针不偏转,乙图中小磁针偏转,说明电流周围存在磁场;乙、丙两图基本一样,但两图中的电流方向相反,小磁针的偏转方向正好相反,说明通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。答案: 通电导体周围存在磁场磁场的方向与电流的方向有关9.解析: 利用安培定则分别判断出螺线管A、B的磁极,再根据磁极间的相互作用规律确定小磁针的转动方向和螺线管A、B之间的相互作用。答案: 左磁场靠近10.解析: 根据安培定则可判断通电螺线管的右端为N极,左端为S极,则小磁针静止时,由磁感线的指向或磁极间的相互作用可知,小磁针的a端为S极。答案: S(或南)11.解析: 根据磁场方向的规定和通电长直导线外某点的磁场强弱与这一点到直导线的距离成反比,可知通电直导线周围磁感线是以通电直导线为中心、距离越远越稀疏的同心圆。由于磁场强弱与导体中电流强弱和到直导线的距离有关,所以在验证某点磁场的强弱与其到直导线的距离成反比的结论时,应控制电流大小不变,同时根据这个结论可以得出离通电导线距离为r和2r的两点,磁场强弱的比值为21。答案: (1)如图所示(2)电流大小(3)21
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