通电螺线管的磁场知识点题库

1901年，挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河。为了认识电磁炮的一些特性，小柯制作了一个电磁炮模型，其原理如图．螺线管通电后，铁制撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。

（1）小柯要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的是　（选填字母）

A．增加螺线管的线圈匝数

B．改变线圈中的电流方向

C．增大通过螺线管的电流

（2）炮弹的动能影响它的威力。直接测量动能小柯遇到困难，所以，他通过测量同一炮弹的射程（炮弹出射点离落地点间的水平距离）来间接比较．此研究方法与下列　（选填字母）实验所用方法相同。

（3）小柯测得的一项实验数据（取多次实验的平均值）如下表。

实验次数	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
撞针质量（克）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
射程（米）	0.48	0.54	0.81	0.46	0.41

小柯得出了“当其他条件相同的情况下，撞针质量为0.3克时电磁炮的射程最远”的结论。

小妍觉得这个结论还不可靠，建议再取不同质量的撞针进行实验．你认为选择撞针质量范围在克之间进行进一步实验比较合理。

请在图中用箭头标出放在P点的小磁针静止时N极所指的方向．

下列哪个措施能增强通电螺线管的磁性（　　）

A . 减小线圈的电流 B . 减少线圈的匝数 C . 将电源的正、负极对调 D . 在线圈中插入铁芯

学习了奥斯特实验后，小军和小民认为：通电的螺线管周围也存在磁场．可是，通电螺线管周围的磁场是什么样的呢？

为此，他们找来器材并连成了图甲所示的实验电路，运用研究磁场的方法来探究通电螺线管外部的磁场．

（1）小军使用小磁针来进行探究．他先在木板上螺线管一端标有黑点的九个位置（图甲）各放置了一个小磁针．通电后发现这九个小磁针的指向如图乙所示；改变通电电流的方向后，重新实验发现这九个小磁针的指向如图丙所示．
根据小军的实验，可以得出的结论是：
a．通电螺线管外部，中心轴线上各点的磁场方向是相同的；除中心轴线外，通电螺线管外部其他各点的磁场方向的；
b．通电螺线管外部各点的磁场方向还与方向有关．
（2）
小民的实脸方法是：先在一张白纸中间按照螺线管的大小挖一个孔，然后把孔对准螺线管将白纸铺在木板上，再把细铁屑均匀地洒在白纸上．通电后轻轻敲击木板，发现细铁屑的排列情况如图丁所示；改变通电电流的方向后，重新实验发现细铁屑的排列情况基本没有变化．
根据小民的实验现象，可以得出结论：
通电螺线管外部的磁场与我们学过的磁体的磁场相似．
（3）
小军和小民对他们的实验结论进行讨论后发现，如果把通电螺线管看做一个磁体，则它的N极和S极的位置是由通电电流的方向决定的．怎样描述通电螺线管中电流的方向与N极位置之间的关系呢？
小军经过反复思考，发现：从通电螺线管的一侧看去，通电螺线管中电流的方向和N极位置的关系与拧电流表上的螺帽时螺帽旋转的方向和螺帽前进方向的关系挺相似的．
小军根据他的上述发现对“通电螺线管中电流的方向与N极位置的关系”的描述是：．

按题目要求作图：

（1）图甲中，物体保持静止，画出它受到的重力G和拉力F的示意图．

（2）在图乙中标出通电螺线管的N极和B点的电流方向．

（3）在图丙虚线框中填入电池和电压表的符号，使电路成为串联电路．

（4）将一矩形玻璃砖从中间斜切后，向左右沿水平直线拉开一小段距离，如图丁所示．一条光线从左侧面垂直射入，画出这条光线从右侧玻璃砖射出的折射光路图（保留作图痕迹）．

在如图所示的实验装置中，玻璃球内的导线是分开的，小磁针处于静止状态。当用酒精灯把玻璃球加热到红炽状态时，发现小磁针发生了偏转；根据以上现象可知，当把玻璃球加热到红炽状态时，玻璃变成了体，此时小磁针的极将向螺线管偏转；小磁针和螺线管间的相互作用是通过发生的。

环形导线（可看做通电螺线管的一匝）能产生磁场，其磁感线分布如图所示，则点（选填“A”或“B”）的磁场较强。若将一小磁针放在环形导线的右侧，小磁针的极将向导线靠近。

在一次实验中，小宇连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（）

A . 电磁铁的A端为N极 B . 小磁针静止时，S极水平指向左 C . 当滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电磁铁磁性增强 D . 利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机

如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右始终作匀速直线运动。当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，同时滑片逐渐向上滑动，下列判断正确的是( )

A . 电磁铁的磁性逐渐增强 B . 电磁铁的上端是 N 极 C . 铁块对地面的压强逐渐变大 D . 弹簧秤的示数逐渐增大

如图所示，请将螺线管、滑动变阻器接入电路中，使开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互排斥，滑动变阻器的滑片向左移动时条形磁铁上方弹簧的长度变短，并标出通电螺线管的N极。

在探究“通电螺线管外部磁场分布”的实验中，开关断开时小磁针甲、乙的指向如图所示，当开关闭合时，通电螺线管有磁性，则下列说法正确的是（）

A . 小磁针甲偏转，小磁针乙不偏转 B . 小磁针乙偏转，小磁针甲不偏转 C . 小磁针甲、乙均偏转 D . 滑动变阻器滑片P从右向左滑动时，通电螺线管的磁性逐渐增强

下列图示实验，有关结论的判断和应用不正确的是( )

A . 图甲说明螺线管周围存在磁场，该方法可以用来制造电磁铁 B . 图乙说明通电导体在磁场中受力运动，该原理可用来制造电磁继电器 C . 图丙说明切割磁感线能产生感应电流，该原理可以用来制造发电机 D . 图丁说明软铁棒能被磁化，该方式可以制造永磁体

（1）如图甲是奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了。断开开关，小磁针在的作用下又恢复到原来的位置。改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明了。
（2）探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后(填写操作方法)玻璃板，细铁屑的排列如图乙所示。由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与周围的磁场分布是相似的。将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时(选填“N”或“S”)极的指向就是该点处磁场的方向。

爱因斯坦曾说，在一个现代的物理学家看来，磁场和他坐的椅子一样实在。如图所表示的磁场与实际不相符的是（）

A . 同名磁极间的磁场

B . 直线电流的磁场

C . 通电螺线管的磁场

D . 蹄形磁体的磁场

在治疗心脏疾病患者时，通常用一种被称为“血泵”的体外装置来代替心脏，以维持血液循环。其简化示意图如图所示。线圈固定在软铁杆上，两者组成一个电磁铁。活塞筒在阀门S₁、S₂处与血管相连。则：

（1）在该装置工作中的某时刻，若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁受到左侧永磁体向（选填“左”或“右”）的作用力。
（2）要使该装置能维持人体血液循环，线圈a、b间所接电源应为__________。

A . 直流电源 B . 交流电源 C . 交流、直流电源均可

如图所示闭合开关，将滑动变阻器滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是（）

A . 电磁铁的上端为S极 B . 电源左端为正极 C . 抽去铁芯，弹簧测力计示数增大 D . 断开开关，弹簧测力计示数为零

如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，线圈的下端是极，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是电流表示数（填变大、变小、不变），弹簧长度（填变长、变短、不变），灯泡亮度（填变亮、变暗、不变）。

如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒ab，当ab棒静止，小磁针N极指向下，如图甲。当ab棒水平向右运动时，棒内电流方向由a到b，小磁针N极转至右如图乙。

（1）当ab棒水竖直向上运动时，小磁针N极指向（填上、下、左、右）
（2）当ab棒水水平向左运动时，棒内电流方向（填“由a到b”“由b到a”），小磁针N极指向（填上、下、左、右）
（3）保持ab棒水水平向左运动时，同时把蹄形磁体的N、S 上下对调，棒内电流方向（填“由a到b”“由b到a”）小磁针N极指向（填上、下、左、右）。

下面是小明在探究“通电螺线管外部的磁场”时，设计的系列实验装置。

（1）在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验时，设计的电路如图甲所示。
①可通过观察来判断通电螺线管的磁极。

②为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向是否有关，实验时是通过来改变通电螺线管中电流的方向。

③如图乙所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与的磁场相似。

④本实验经过改进，还可以探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系。请说出一种你的改进方法。
（2）在探究“通电螺线管外部磁场的强弱”时，设计的电路如图丙所示。小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从1换到2．上时，调节滑动变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了控制，来研究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。

在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，实验设计如下：

⑴在螺线管的两端各放一个小磁针，在硬纸板上均匀的撒满铁屑，通电观察小磁针的指向，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示。

⑵把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针静止时的指向如图乙所示。

⑶根据安培定则可以判断出图乙所示的通电螺线管的（选填“左” 或右”）端为 N 极。通过进一步的实验同学们发现，通电螺线管的极性与环绕螺线管导线中的方向有关。

⑷地球周围存在磁场，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，结合图甲、乙分析推断；图丙中地球的圆形电流方向与地球自转方向（选填“相同”或“相反”）。

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