20-2 20-3 电生磁 电磁铁同步练习【含答案】

20.2 20.3 电生磁电磁铁同步练习
一、奥斯特实验
1．如下图所示，将一枚磁针放置在直导线下，使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。

甲乙丙
(1)甲、乙两图对比现象：_____________________________ ；
说明：_____________________________ 。

(2) 乙、丙两图对比现象：____________________________ ；
说明：_____________________________。

二、通电螺线管
2．根据通电螺线管的极性判断电流的方向（标出电源的正、负极）
3．根据极性和电流方向画出通电螺线管的绕线方式
4．(多选)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，铁屑的排列如图甲所示，螺线管的内部结构如图乙所示。

下列说法正确的是( ) A．图甲中Q点处的磁场比P点处的磁场较强
B．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向。

C．螺线管周围存在磁场，不存在磁感线
D．图乙Q点处的小磁针静止时右端为S极
三、安培定则
5．如图所示，为四位同学判断通电螺线管极性时的做法正确的是( )
6．如图所示，闭合开关使螺线管通电，A螺线管的上端相当于磁体的极，可以观察到左边弹簧，右边弹簧(后两空均选填“伸长”“不变”或“缩短”)。

第6题图第7题图第8题图7．如图，将一小段铁棒弯成“U”形，用通电导线在它的左右两支上各绕上几匝，便成了蹄形
电磁铁，要求小磁针静止时处于如图状态请从导线P端出发，在铁棒的“左支”上绕几匝，连接上
导线DE，接着在铁棒的“右支”上绕几匝，连接到导线的M端.绕线完毕后至少画一条磁感线。

8．A、B是两个电磁铁，闭合开关后，小磁针在如图所示的位置静止，C是两个电磁铁之间的
一条磁感线，请标出：（1）电磁铁间磁感线的方向（2）电源右端的极性（用“＋”或“－”表示）（3）电磁铁B上方小磁针的N极。

四、电磁铁
9．为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明所在的实验小组用漆包线(表面涂有绝缘漆
的导线)在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，结合其他实验器材做了图所示的实验(图中线圈
匝数的疏密表示线圈匝数的多少，各图中的滑动变阻器、电源和大铁钉均相同)。

实验中通过观察电
磁铁吸引大头针数目的多少，来判断它的磁性强弱。

根据图中观察到的情况，完成下面填空：
(1)通过比较图中的_______两种情况可知，通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强(填图中的序号)
(2)通过比较图D中甲、乙两个电磁铁吸引大头针的情况，发现外形结构相同的电磁铁，当通过的电流相同时，线圈匝数越_______，磁性越强。

10．图所示是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和电流表组成，通过观察电流表指针偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。

在弹簧上方固定物体A，当导线c与a相连，闭合开关后，电流表指针发生偏转。

(1)弹簧上方的物体A应由_______制成。

(填“铜”、“铁”、“铝”、“塑料”)
(2)当开关闭合后，电磁铁上端应为磁极的_______极。

(3)当滑动变阻器R0的滑片向_______滑动时(填“左”或“右”)，电流表指针偏转的角度将会
变大。

(4)保持滑动变阻器R0的滑片位置不变，当导线c由与a相连改为与b相连，闭合开关后，可发现电流表指针偏转的角度将会_______(填“变大”或“变小”)。

(5)经过对电磁铁的研究，可得出结论：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性_______；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越_______，磁性越强。

针对训练
1．绵阳市某初中学校的小明同学，在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验：把螺线管水平悬挂起来，闭合开关，发现螺线管缓慢转动后停了下来，改变螺线管B端的初始指向，重复操作，停止时B端的指向都相同。

模拟实验装置如图所示，闭合开关，螺线管停下来后B端指向（ ）
A．东方B．南方C．西方D．北方
第1题图第2题图
2．如图所示，当闭合开关后，各点的小磁针指向都都正确的是（ ）
3．（多选）如图所示，电源电压保持不变，当开关S闭合时，电磁铁吸起许多大头针，下列关于电磁铁的说法中正确的是（）
A．根据安培定则可以判断，电磁铁的上端是N极
B．电磁铁吸起大头针，是因为通电导体在磁场中受到力的作用
C．对调电源正负极后，电磁铁会吸起更多的大头针
D．只减少图中线圈缠绕匝数，电磁铁吸起大头针的数量会减少
第3题图第4题图第5题图4．(多选)如图所示，两电磁铁的铁芯和线圈匝数相同，将它们接入电路中，要求两电磁铁相互吸引且磁性强弱相同，下列连接方式正确的是( )
A．a接P，b接c、d接Q B．b接P，a接c、d接Q
C．a同时与c、P相连接，b同时与d、Q相连接
D．a同时与d、P相连接，b同时与c、Q相连接
5．如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平，当电路中滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁仍保持静止，在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小是( )
A．方向向左，逐渐增大B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，逐渐增大D．方向向右，逐渐减小
6．如图所示，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．如果电源的a端是正极，则通电螺线管的左端是N极
B．如果电源的a端是正极，则小磁针的B端是S极
C．如果滑动变阻器的滑片向右移动，通电螺线管的磁性会增强
D．如果滑动变阻器的滑片向左调节，电流表示数会变小
第6题图第7题图第8题图
7．在一次实验中，小红连接了如图所示的电路。

电磁铁AB正上方放有一小磁针。

闭合开关，可能出现的情况是（ ）
A．电磁铁A端为S极B．小磁针极N指向水平向右
C．若滑动阻器的滑片P向右移动，电磁铁的磁性增强
D．移动滑动阻器的滑片P，不影响电磁铁的磁性强弱
8．实验室有一个旧的直流电源，其输出端的符号模糊不清，无法分辨正负极。

小明设计了下面的判断电源两极的实验。

在桌面上放一个小磁针，在磁针东面放一个螺线管，如图所示。

闭合开关后，小磁针指南的一端向东偏转。

下述判断正确的是( )
A．电源A端是正极，在电源内电流由A流向B B．电源A端是正极，在电源内电流由B流向A
C．电源B端是正极，在电源内电流由A流向B D．电源B端是正极，在电源内电流由B流向A
9．如图所示，开关闭合后，位于螺线管左侧的小磁针顺时针旋转90°，请在图中括号内分另标出螺线管A的N、S极和电源的+、一极。

10．如图所示为两个通电螺线管，B螺线管右侧磁感线方向如图，请标明静止在如图所示位置的小磁针右端极性，螺线管A左端磁极的极性，电源左端极性(用“+”或“-”表示)。

11．如图，闭合开关S后，发光二极管正常发光，水平桌面上的条形磁铁受到向右的摩擦力。

请标出：(1)电源的“+”“-”极；(2)图中磁感线的方向；(3)条形磁铁右端的磁极。

第9题图第10题图第11题图
12．如图所示，电路连接正确，通电后小磁针指向如图所示(涂黑端表示N极)。

请在图中标出螺线管的磁极、电源的“+”“-”极，并画出螺线管的绕法(至少三图)。

13．小迪设计了如图所示的漂浮式指南针，铜片是“盐水电池”正极，锌片是负极。

请标出：线圈中电流方向、磁感线方向，并在括号内标出通电螺线管左端的极性（用“N”或“S”表示）。

14．电磁铁通电后，小磁针静止时的指向如图所示。

请标出：
（1）磁感线方向（2）电源右侧的极性（用“＋”或“－”表示）（3）静止的小磁针右端的
极性。

第12题图第13题图第14题图
15．如图所示，小磁针静止在甲、乙两个通电螺线管之间，请你完成：（1）甲通电螺线管的绕法和A点磁感线的方向；（2）乙通电螺线管电源的正、负极。

16．甲为螺线管，乙为小磁针，丙为条形磁铁，闭合开关后，小磁针指向如图所示。

请选择“＋”、“－”、“N”或“S”标在图中括号内。

第15题图第16题图17．如图所示，一条形磁铁放在小车上，右端用弹簧与墙壁连接，闭合电路开关后，弹簧的长度缩短。

请标出：（1）电磁铁右端的磁极（用“N”或“S”表示）；（2）图中磁感线的方向；（3）电源左端的极性（用“＋”或“－”表示）。

18．将图中的螺线管连入你设计的电路中，要求：①能改变通电螺线管磁性的强弱，而且小磁针静止时如图所示（提示：把电源和滑动变阻器的符号画在虚线框内）；②画出一条经过小磁针的磁感线，并标明方向。

19．如图所示，闭合开关后，套在通电螺线管上的磁环会向右运动，已知磁环的左侧为N极。

请在图中标出：（1）通电螺线管左端的磁极（用“N”或“S”表示）。

（2）磁感线的方向。

（3）电源右端的极性（用“+”或“﹣”表示）。

第17题图第18题图第19题图
20．如图所示，GMR为巨磁电阻，其阻值随着磁场的增强而急剧减小。

闭合开关S1和S2，电磁铁的右端是______极；将滑动变阻器的滑片P从中点滑到b端时，电压表的示数将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

第20题图第21题图
21．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，左端的S极正对着电磁铁．当电磁铁中的电流不断增大时，条形磁铁向左做加速运动。

则电磁铁中的电流方向是从______（选填“a到b ”或“b到a”），条形磁铁在运动过程中受到的摩擦力______（选填“变大”“不变”或“变小”）。

22．如图所示电路，开关S接到a后，电磁铁左端为______极，小磁针静止时，A端是______极。

将开关S由a换到b，调节变阻器的滑片P，保持电流表的示数不变，电磁铁的磁性______（选填“增强”“减弱”或“不变”）。

第22题图第23题图第24题图第25题图23．如图所示，两个线圈紧套在一根光滑的玻璃棒上；导线柔软，可以自由滑动，开关S闭合时，则( )
A．两线圈向左右分开B．两线圈向中间靠拢
C．两线圈静止不动D．两线圈先靠拢，再分开
24．如图所示，当通电开关闭合，滑片P向a端滑时悬挂磁铁的弹簧的伸长长度及电流表示数变化情况是( )
A．伸长增加，示数增加B．伸长增加，示数变大
C．弹簧缩短，示数变大D．弹簧缩短，示数变小
25．(多选)如图所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形磁铁，螺线管中插有铁芯，开关S可
以分别与触点①、②、③接触。

当S放在触点②位置要使弹簧测力计的示数变大，下列操作方法能够实现的是( )
A．滑片P向a端滑动B．将S放在①位置
C．将铁芯从螺线管中取出D．将螺线管往上移动
26．(多选)如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。

闭合开关S，待弹簧测力计示数稳定后，将变阻器R的滑片缓慢向右滑动，在此过程中下列说法正确的是（）A．V表示数变小，A表示数变大B．V表示数变大，A表示数变小
C．弹簧测力计示数变小D．弹簧测力计示数变大
第26题图第27题图第28题图第29题图27．如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小铁片.当开关S断开时，铁片刚好与水银槽中水银面接触，当开关S闭合后，铁片会( )
A．不动B．陷入水银面以下C．向上运动停在空中D．上下不停地振动
28．如图所示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，E为电源，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 (以上两空均选填“>”、“<”、“=”)。

29．某兴趣小组设计了一个力电综合装置，在轻质杠杆的左端点A，用竖直细线通过定滑轮与弹簧测力计相连，杠杆的右端点B，用细线悬挂一条形磁铁，在条形磁铁正下方的螺线管与电路相连，如图所示。

开关闭合前，当弹簧测力计的示数为7.5N时，杠杆在水平位置平衡，已知
OA：OB＝2：3，不计绳重和摩擦。

则条形磁铁的重力等于_______N；闭合开关S后，螺线管上端为_______（选填“N极”或“S极”），为了保持杠杆水平平衡，弹簧测力计的示数_______（选
填“增大”、“减小”或“不变”）。

30．通电环形导体中间和上部各有一小磁针，当通以图所示电流后，小磁针的N极将分别( ) A．a的N极向纸外指，b的N极向纸里指B．a的N极向纸里指，b的N极向纸外指C．a和b的N极都向纸外指D．a和b的N极都向纸里指
第30题图第31题图
31．小聪给同学们表演了一个非常有趣的魔术，将装有水的玻璃杯放在木质暗盒上，杯中放入一空心铁球，如图甲所示，小聪操作暗盒上的旋钮，就能看到铁球在水中上下运动，同学们很好奇，于是小聪进行了揭秘：玻璃杯和水总重20N，玻璃杯与暗盒接触面积为100cm2，铁球质量60g，体积100cm3，玻璃杯正下方是电磁铁。

闭合开关前，铁球漂浮在水面受到的浮力是_______N；闭合开关后，电磁铁的上端是_______极，调节暗盒上的旋钮，减小变阻器接入阻值，电流增大，电磁铁磁性_______（选填“增强”、“减弱”或“不变”），小球向下运动。

电磁铁中电流I与电磁铁对小球吸引力F的关系如图乙所示（未考虑小球与电磁铁距离远近对吸引力F的影响），当电流为
_______A时，小球刚好浸没于水中，此时暗盒受到杯底的压强是_______Pa（g＝10N/kg，不考虑水的阻力）。

32．如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。

小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转。

请你说出小明推测的依据是：，你认为磁针的N极会向(选填“纸内”或”纸外”)偏转。

第32题图第33题图第34题图33．一个空心小铁球放在盛水的烧杯中漂浮在水面上，将烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接在如图所示的电路中，开关S闭合后，下列说法正确的是( )
A．小铁球仍静止在水面上时受到的重力和浮力是一对平衡力B．A端为电磁铁的S极C．滑片P向右滑动，小铁球所受浮力不变D．滑片P向左滑动，螺线管的磁性増强34．小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行，于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。

(1)已知该电路电源电压为6V，指示灯L工作时的阻值为5Ω，滑动变阻器接入电路的阻值为
10Ω，线圈阻值不计。

闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为_______W。

(2)若电源电压下降，栏杆不能抬起。

除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方
法_______。

参考答案
一、1．小磁针发生偏转；通电导线周围存在磁场(2) 磁针转动方向相反；通电导线周围磁场的方向跟电流的方向有关。

二、2．略3．略4．ACD
三、5．A 6．N；伸长；缩短7．如图1所示8．如图2所示
图1 图2
四、9．(1)BC (2)多10．(1)铁(2)S (3)左(4)变小(5)越强；多
针对练习
1．D 2．D 3．AD 4．BD 5．D 6．B 7．B 8．C 9．如图3所示
10．如图4所示11．如图5所示12．如图6所示13．如图7所示14．如图8所示
15．如图9所示16．如图10所示17．如图11所示18．如图12所示19．如图13所示
图3 图4 图5
图6 图7 图8
图9 图10
图11 图12 图13
20．S；变大21．b到a；不变22．N；N；减弱23．A 24．C 25．AC 26．AC 27．D 28．<；> 29．5；N极；增大30．A 31．0.6；S；增强；0.8；．通电导线周围存在磁场；纸外33．D 34．(1)0.8 (2)滑动变阻器滑片向上移动。