2.1 磁場現(xiàn)象與電流的磁效應(yīng) 同步練習(xí)2
1.(2019•高考山東卷)了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識本身更重要．以下符合史實的是( )
A．焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律
B．庫侖總結(jié)出了點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律
C．楞次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互聯(lián)系的序幕
D．牛頓將斜面實驗的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動
解析：選AB.焦耳通過實驗直接得到了電流熱效應(yīng)的規(guī)律——焦耳定律，選項A正確；庫侖在前人研究的基礎(chǔ)上通過扭秤實驗總結(jié)出點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律——庫侖定律，選項B正確；奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了電與磁相互聯(lián)系的序幕，選項C錯誤；伽利略將斜面實驗的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動，選項D錯誤．
2.(2018-2019•朝陽區(qū)會考調(diào)研)如圖2－1－5是通電直導(dǎo)線周圍磁感線分布情況示意圖，各圖的中央表示垂直于紙面的通電直導(dǎo)線及其中電流的方向，其他的均為磁感線，其方向由箭頭指向表示，則正確的是( )
圖2－1－5
解析：選C.由安培定則可以判定磁感線的方向，同時通電直導(dǎo)線周圍的磁場離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場越弱，磁感線分布越稀疏，所以C正確．
3.如圖2－1－6所示，放在通電螺線管內(nèi)部中點(diǎn)處的小磁針，靜止時N極指向左，關(guān)于電源的正負(fù)極和螺線管的N、S極，下列判定正確的是( )
圖2－1－6
A．A端是S極，C是電源正極
B．A端是N極，D是電源正極
C．B端是N極，C是電源負(fù)極
D．B端是S極，D是電源負(fù)極
解析：選B.由于放在通電螺線管內(nèi)部中點(diǎn)處的小磁針靜止時N極指向左，則通電螺線管內(nèi)部磁感線(磁場)的方向為向左，又根據(jù)磁感線在磁體的內(nèi)部總是從磁體的S極指向磁體的N極，則A端是N極，B端是S極；又根據(jù)安培定則可得：D是電源正極，C是電源負(fù)極；綜上所述，B選項正確．
4.如圖2－1－7為一種利用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖，其工作原理類似打點(diǎn)計時器．當(dāng)電流從電磁鐵的接線柱a流入，吸引小磁鐵向下運(yùn)動時，以下選項中正確的是( )
圖2－1－7
A．電磁鐵的上端為N極，小磁鐵的下端為N極
B．電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的下端為S極
C．電磁鐵的上端為N極，小磁鐵的下端為S極
D．電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的下端為N極
解析：選D.根據(jù)安培定則可判斷：在電磁鐵的內(nèi)部磁感線向下，又磁感線在磁體的內(nèi)部總是從磁體的S極指向磁體的N極，則電磁鐵的上端為S極；又磁體之間同極相斥，異極相吸，則小磁鐵的下端為N極；故D選項正確．
5.根據(jù)圖2－1－8中標(biāo)出的磁場方向，在圖上畫出通電導(dǎo)線中電流的方向．
圖2－1－8
解析：由安培定則可判定甲圖中電流方向由b到a，乙圖中電流方向由a到b，丙圖中電流方向由a到b.
答案：見解析
一、選擇題
1.(2018-2019•廣東學(xué)業(yè)水平預(yù)測)首先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場的物理學(xué)家是( )
A．安培 B．法拉第
C．奧斯特 D．特斯拉
解析：選C.根據(jù)物理學(xué)史可知：發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場的物理學(xué)家是奧斯特．
2.關(guān)于磁場和磁感線的描述，下列說法正確的是( )
A．磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向
B．磁感線是從磁鐵的N極指向S極
C．磁極間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的
D．磁感線就是磁場中碎鐵屑排列成的曲線
解析：選AC.運(yùn)動電荷周圍存在磁場，一切磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動電荷(即電流)之間通過磁場而發(fā)生的相互作用．磁感線是為了形象研究磁場而人為畫出的曲線，使曲線上的每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場方向相同．磁感線的疏密描述了該處磁場的強(qiáng)弱，磁感線是互不相交的曲線．故選項A、C正確．
3.如圖2－1－9中，已標(biāo)出電流I和該電流產(chǎn)生的磁感線的方向，其中符合安培定則的是( )
圖2－1－9
解析：選C.根據(jù)安培定則可知選項C正確．
4.如圖2－1－10所示是云層之間閃電的模擬圖，圖中A、B是位于南、北方向帶有電荷的兩塊陰雨云，在放電的過程中，在兩云的尖端之間形成了一個放電通道，發(fā)現(xiàn)位于通道正上方的小磁針N極轉(zhuǎn)向紙里，S極轉(zhuǎn)向紙外，則關(guān)于A、B的帶電情況說法中正確的是( )
圖2－1－10
A．帶同種電荷 B．帶異種電荷
C．B帶正電 D．A帶正電
解析：選BD.兩云之間放電，說明它們帶有異種電荷，故A選項錯誤，B選項正確，小磁針N極向里，說明電流上方磁感線(磁場)方向向里，由安培定則可判定電流由A向B，故A帶正電，B帶負(fù)電，所以C選項錯誤，D選項正確．
5.如圖2－1－11所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上原小磁針最后平衡的位置是( )
圖2－1－11
A．N極豎直向上
B．N極豎直向下
C．N極沿軸線向左
D．N極沿軸線向右
解析：選D.帶負(fù)電的金屬環(huán)勻速旋轉(zhuǎn)，形成與轉(zhuǎn)動方向相反的環(huán)形電流，由安培定則可判定金屬環(huán)中心軸的磁場方向沿軸線向右，因此小磁針靜止時N極沿軸線向右，故D項正確．
6.如圖2－1－12所示為通電螺線管的縱剖面圖，“○×”和“⊙”分別表示導(dǎo)線中的電流垂直紙面流進(jìn)和流出，圖中四個小磁針(涂黑的一端為N極)靜止時的指向一定畫錯了的是( )
圖2－1－12
A．a(chǎn) B．b
C．c D．d
解析：選AB.根據(jù)安培定則判斷得出，通電螺線管內(nèi)部的磁感線方向向左，與外部的磁感線形成閉合曲線，小磁針N極靜止時的指向在該處磁感線的切線方向上，由通電螺線管的磁感線分布情況可知，a，b兩個小磁針的指向均畫錯了．
7.19世紀(jì)20年代，以塞貝克(數(shù)學(xué)家)為代表的科學(xué)家已認(rèn)識到：溫度差會引起電流．安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽照射后正面與背面的溫度差，從而提出如下假設(shè)：地球磁場是由地球的環(huán)形電流引起的，則該假設(shè)中的電流方向是( )
A．由西向東垂直磁子午線
B．由東向西垂直磁子午線
C．由南向北沿子午線
D．由赤道向兩極沿子午線
(注：磁子午線是地球磁場N極與S極在地球表面的連線)
解析：選B.地磁N極在地理南極附近，地磁S極在地理北極附近，地磁場磁感線在地球內(nèi)部由北極指向南極，則由安培定則環(huán)形電流方向判斷，電流方向為由東向西垂直磁子午線，故選項B正確．
8.(2018-2019•南山中學(xué)高二檢測)如圖2－1－13所示，彈簧測力計下掛一條形磁鐵，給螺線管通電后，下列說法中正確的是( )
圖2－1－13
A．若將a接電源正極，b接電源負(fù)極時，彈簧測力計的示數(shù)減小
B．若將a接電源正極，b接電源負(fù)極時，彈簧測力計的示數(shù)增大
C．若將b接電源正極，a接電源負(fù)極時，彈簧測力計的示數(shù)增大
D．若將b接電源正極，a接電源負(fù)極時，彈簧測力計的示數(shù)減小
解析：選AC.若a接電源正極b接電源負(fù)極，由安培定則判斷出螺線管內(nèi)部磁感線的方向向上，可等效為上端為N極的條形磁鐵，故彈簧測力計示數(shù)減��；若b接電源正極，a接電源負(fù)極則正好相反．
圖2－1－14
9.如圖2－1－14所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與小磁針指向平行，能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向讀者，那么這束帶電粒子可能是( )
A．向右飛行的正離子束
B．向左飛行的正離子束
C．向右飛行的負(fù)離子束
D．向左飛行的負(fù)離子束
解析：選BC.小磁針的N極指向讀者，說明小磁針?biāo)谔幍拇艌龇较蚴侵赶蜃x者的，由安培定則可判斷出帶電粒子形成的電流方向向左，向左的電流可能是由向左飛行的正離子形成的，也可能是由向右飛行的負(fù)離子形成的，故正確答案為選項B、C.
二、非選擇題
10.如圖2－1－15所示，在甲、乙間用兩條導(dǎo)線連一個直流電路，將小磁針放在兩導(dǎo)線之間時， N極向讀者偏轉(zhuǎn)，接在A與B間的電壓表指針向B接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)(此電壓表指針總偏向電流流進(jìn)時的一側(cè))，由此是否可以判斷出甲、乙兩處哪是電源，哪是負(fù)載？
圖2－1－15
解析：小磁針N極向讀者偏轉(zhuǎn)，可判斷小磁針?biāo)谔幋艌龇较蛳蛲�，由安培定則知，上面的導(dǎo)線中的電流由乙處流向甲處，由電壓表指針的偏轉(zhuǎn)方向可知，電壓表中的電流由B流向A，即B端電勢高．綜上所述，乙處一定是電源，甲處一定是負(fù)載．
答案：見解析
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