考點(diǎn)01：奧斯特實(shí)驗(yàn)
考點(diǎn)02：電流周?chē)拇艌?chǎng)及其規(guī)律
考點(diǎn)03：通電螺線管的磁場(chǎng)
考點(diǎn)04：安培定則
考點(diǎn)05：通電螺線管作圖
考點(diǎn)06：電生磁有關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)
考點(diǎn)07：通電螺線管的磁場(chǎng)與磁體的相互作用
【知識(shí)梳理】
知識(shí)點(diǎn)01：電流的磁效應(yīng)
1.奧斯特實(shí)驗(yàn)表明：(1)通電導(dǎo)體周?chē)嬖谥艌?chǎng)；(2)通電導(dǎo)體周?chē)拇艌?chǎng)方向與電流的方向有關(guān)。
2.電流的磁效應(yīng)：通電導(dǎo)線周?chē)嬖谂c電流方向有關(guān)的磁場(chǎng)，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。
知識(shí)點(diǎn)02：通電螺線管的磁場(chǎng)
1.通電螺線管
把導(dǎo)線繞在圓筒上即可做成螺線管，也叫線圈。給螺線管通電，通上電的螺線管叫通電螺線管。
通電后各圈導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加，磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)增強(qiáng)很多。
2.通電螺線管的磁場(chǎng)分布
通電螺線管周?chē)嬖诖艌?chǎng)，通電螺線管周?chē)拇艌?chǎng)與條形磁體周?chē)拇艌?chǎng)相似，通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩極，如圖所示。
3.通電螺線管的磁場(chǎng)方向
通電螺線管的磁場(chǎng)方向與螺線管中通過(guò)的電流方向有關(guān)，電流方向改變，磁場(chǎng)方向也改變。
通電螺線管的內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，且內(nèi)部磁感線的方向也與條形磁體一樣，由S極指向N極。通電螺線管內(nèi)部的磁感線與外部的磁感線組成閉合曲線。
知識(shí)點(diǎn)03：安培定則
1.安培定則：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的N極。如圖所示。
【題型歸納】
題型01：奧斯特實(shí)驗(yàn)
1．（23-24九年級(jí)上·北京）如圖 所示，是探究“通電直導(dǎo)線周?chē)欠翊嬖诖艌?chǎng)”實(shí)驗(yàn)裝置的一部分，置于水平桌面的小磁針上方有一根與之平行的直導(dǎo)線。關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．若小磁針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則說(shuō)明通電導(dǎo)線不產(chǎn)生磁場(chǎng)
B．小磁針偏轉(zhuǎn)后，就不再受到地磁場(chǎng)的作用
C．通電前，導(dǎo)線與小磁針均南北方向放置，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯
D．小磁針偏轉(zhuǎn)后，改變直導(dǎo)線中電流方向，小磁針N極的指向不變
【答案】C
【詳解】A．通電導(dǎo)線周?chē)紩?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，若小磁針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可能是由于通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向與小磁針的磁場(chǎng)方向恰好相反，由于異名磁極相互吸引，使小磁針不偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；
B．地磁場(chǎng)是時(shí)刻存在的，小磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后依然受到地磁場(chǎng)的作用，故B錯(cuò)誤；
C．地磁場(chǎng)的方向?yàn)槟媳狈较颍瑸榱吮苊獾卮艌?chǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)將導(dǎo)線與小磁針南北方向放置，此時(shí)小磁針偏轉(zhuǎn)角度最大，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，故C正確；
D．磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)，小磁針偏轉(zhuǎn)后，改變直導(dǎo)線中電流方向，小磁針N極的指向改變，故D錯(cuò)誤。
故選C。
2．（23-24九年級(jí)上·河南安陽(yáng)·期末）如圖是小明做奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)的裝置圖，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，導(dǎo)線平行架到小磁針上方，更易看到小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象
B．通電導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)方向與電流方向無(wú)關(guān)
C．實(shí)驗(yàn)裝置準(zhǔn)備好后，迅速閉合開(kāi)關(guān)，小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)；若把小磁針?lè)胖玫綄?dǎo)線上方，它將不動(dòng)
D．實(shí)驗(yàn)裝置準(zhǔn)備好后，迅速閉合開(kāi)關(guān)，小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)：若將小磁針移去，通電導(dǎo)線周?chē)鷮⒉淮嬖诖艌?chǎng)
【答案】A
【詳解】A．因通電直導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)方向與導(dǎo)線垂直，所以若導(dǎo)線與小磁針垂直放置，小磁針有可能不轉(zhuǎn)動(dòng)，平行放置時(shí)，小磁針N極的指向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，這時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯，故A正確；
B．根據(jù)奧斯特實(shí)驗(yàn)，人們發(fā)現(xiàn)改變導(dǎo)線中電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向改變，說(shuō)明通電導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)方向與電流方向有關(guān)，故B錯(cuò)誤；
C．實(shí)驗(yàn)裝置準(zhǔn)備好后，迅速閉合開(kāi)關(guān)，小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)；若把小磁針?lè)胖玫綄?dǎo)線上方，因磁場(chǎng)方向改變，所以小磁針偏轉(zhuǎn)方向改變，它將轉(zhuǎn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．通電導(dǎo)線周?chē)写艌?chǎng)是因?yàn)橥妼?dǎo)線中存在電流，通電導(dǎo)線中的電流是通電導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)形成的原因，與小磁針無(wú)關(guān)，小磁針只是為了證明有磁場(chǎng)產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤。
故選A。
3．（2024·北京朝陽(yáng)·一模）小陽(yáng)利用如圖甲所示裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，小磁針的指向如圖甲所示；閉合 開(kāi)關(guān)，小磁針的偏轉(zhuǎn)情況如圖乙中箭頭所示；只改變電流方向，再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小磁針的偏轉(zhuǎn)情況如圖丙中箭頭所示。下列結(jié)論正確的是（ ）
A．由甲、乙兩圖可得電流周?chē)梢援a(chǎn)生磁場(chǎng)
B．由甲、乙兩圖可得利用磁場(chǎng)可以產(chǎn)生電流
C．由乙、丙兩圖可得電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與電流大小有關(guān)
D．由甲、丙兩圖可得電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向與電流方向有關(guān)
【答案】A
【詳解】AB．甲中開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，沒(méi)有電流，小磁針的指向不發(fā)生改變；乙中開(kāi)關(guān)閉合，有電流經(jīng)過(guò)，小磁針的指向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)，故A正確，B錯(cuò)誤；
C．乙和丙中，其它因素相同，只有電流方向不同，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向不同，說(shuō)明電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)，并不能說(shuō)明電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與電流大小有關(guān)，故C錯(cuò)誤；
D．甲中沒(méi)有電流，小磁針指向不變；丙中開(kāi)關(guān)閉合，電路有電流，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)，并不能說(shuō)明電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向與電流方向有關(guān)，故D錯(cuò)誤。
故選A。
題型02：電流周?chē)拇艌?chǎng)及其規(guī)律
4．（22-23九年級(jí)上·北京海淀·期末）圖中所示是探究“通電直導(dǎo)線周?chē)欠翊嬖诖艌?chǎng)”實(shí)驗(yàn)裝置的一部分，置于水平桌面上靜止的小磁針上方有一根與之平行的直導(dǎo)線。當(dāng)直導(dǎo)線中通過(guò)如圖所示的電流時(shí)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．首次通過(guò)本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電、磁間有聯(lián)系的科學(xué)家是焦耳
B．小磁針用于檢驗(yàn)通電直導(dǎo)線周?chē)欠翊嬖诖艌?chǎng)
C．只改變直導(dǎo)線中的電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向與圖中所示相同
D．只改變直導(dǎo)線中的電流大小，小磁針偏轉(zhuǎn)方向與圖中所示相反
【答案】B
【詳解】A．該實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)導(dǎo)線中通電后，導(dǎo)線周?chē)男〈裴槹l(fā)生偏轉(zhuǎn)，這是科學(xué)家?jiàn)W斯特的實(shí)驗(yàn)，所以首次通過(guò)本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電、磁間有聯(lián)系的科學(xué)家是奧斯特，故A錯(cuò)誤；
B．小磁針在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，該實(shí)驗(yàn)中小磁針用于檢驗(yàn)通電直導(dǎo)線周?chē)欠翊嬖诖艌?chǎng)，故B正確；
C．小磁針受力方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)，只改變直導(dǎo)線中的電流方向，則直導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)方向發(fā)生變化，則小磁針的受力方向也發(fā)生變化，小磁針偏轉(zhuǎn)方向與圖中所示相反，故C錯(cuò)誤；
D．直導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)的強(qiáng)弱與電流大小有關(guān)，磁場(chǎng)方向與電流大小無(wú)關(guān)，所以只改變直導(dǎo)線中的電流大小，直導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)方向不改變，小磁針偏轉(zhuǎn)方向與圖中所示相同，故D錯(cuò)誤。
故選B。
5．（22-23九年級(jí)上·陜西渭南·期末）如圖所示，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）
A．這是著名的奧斯特實(shí)驗(yàn)
B．圖示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了通電導(dǎo)線周?chē)嬖诖艌?chǎng)
C．將圖中導(dǎo)線斷開(kāi)，小磁針N極將指向地磁場(chǎng)的北極
D．改變圖中電流的方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向改變
【答案】C
【詳解】A．據(jù)圖可知，該實(shí)驗(yàn)是用于模擬奧斯特實(shí)驗(yàn)的一個(gè)場(chǎng)景，故A正確，A不符合題意；
B．該實(shí)驗(yàn)中，若給導(dǎo)線通電，下面的小磁針會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，即說(shuō)明通電導(dǎo)線周?chē)嬖谥艌?chǎng)，故B正確，B不符合題意；
C．將圖中導(dǎo)線斷開(kāi)，小磁針由于地磁場(chǎng)的緣故，即N極將指向地理的北極，而不是地磁的北極，故C錯(cuò)誤，C符合題意；
D．由于磁場(chǎng)的方向與電流的方向有關(guān)，所以將電池正負(fù)極對(duì)調(diào)后，重新閉合電路，小磁針偏轉(zhuǎn)方向改變，故D正確，D不符合題意。
故選C。
6．（21-22九年級(jí)上·河北邢臺(tái)·階段練習(xí)）關(guān)于如圖所示的奧斯特實(shí)驗(yàn)，以下結(jié)論正確的是（ ）
①該實(shí)驗(yàn)證明了地球周?chē)嬖诖艌?chǎng)
②該實(shí)驗(yàn)證明了磁極間的相互作用規(guī)律
③甲、乙兩圖的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流的周?chē)嬖谥艌?chǎng)
④甲、丙兩圖的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流的磁場(chǎng)方向與電流的方向有關(guān)
A．②③B．①③C．②④D．③④
【答案】D
【詳解】小磁針在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力的作用而偏轉(zhuǎn)。甲圖導(dǎo)線中有電流，小磁針偏轉(zhuǎn)；乙圖導(dǎo)線中無(wú)電流，小磁針不偏轉(zhuǎn)；比較甲、乙兩圖說(shuō)明通電導(dǎo)體周?chē)嬖诖艌?chǎng)。甲、丙兩圖導(dǎo)線電流方向不同，小磁針偏轉(zhuǎn)方向不同，說(shuō)明小磁針受力方向不同，磁場(chǎng)方向不同，比較甲、丙兩圖說(shuō)明通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)，則③④正確，故ABC錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
題型03：通電螺線管的磁場(chǎng)
7．（23-24九年級(jí)上·山東臨沂·期末）通電螺線管磁感線的分布如圖所示，則（ ）

A．通電螺線管的右側(cè)為N極B．小磁針的左側(cè)為S極
C．電源的左側(cè)為負(fù)極D．以上判斷都不對(duì)
【答案】B
【詳解】根據(jù)螺線管磁感線的方向可知，螺線管左側(cè)為N極，右側(cè)為S極，據(jù)安培定則可知螺線管導(dǎo)線電流向上，則電源左端為正極，右端為負(fù)極，由電磁間的相互作用可得，小磁針左端為S極，右端為N極，故B符合題意，ACD不符合題意。
故選B。
8．（22-23九年級(jí)上·山東淄博·期末）如圖所示，小磁針靜止在螺線管附近，閉合開(kāi)關(guān)后，下列判斷正確的是（ ）
A．通電螺線管的左端為N極B．通電螺線管外A點(diǎn)磁場(chǎng)的方向向左
C．通電螺線管外存在磁感線D．小磁針順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°
【答案】B
【詳解】A．閉合開(kāi)關(guān)后，電流由螺線管的左側(cè)流入、右側(cè)流出，根據(jù)安培定則，用右手握住螺線管，四指彎螺線管中的電流方向，則大拇指指向右端，即通電螺線管的右端為N極、左端為S極，故A錯(cuò)誤；
B．在磁體的外部，磁感線從N極出來(lái)，回到S極，所以通電螺線管外A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向向左，故B正確；
C．磁感線是用來(lái)形象描述磁場(chǎng)的，但不是真實(shí)存在的，故C錯(cuò)誤；
D．通電螺線管的右端是N極，根據(jù)異名磁極相互吸引可知，小磁針的S極應(yīng)靠近螺線管的右端，即小磁針的S極指向左，所以小磁針應(yīng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°，故D錯(cuò)誤。
故選B。
9．（21-22九年級(jí)上·山東臨沂·期末）如圖所示的裝置中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后。下列判斷正確的是（ ）
A．通電螺線管外A點(diǎn)沒(méi)有磁場(chǎng)
B．判斷通電螺線管的磁極應(yīng)使用左手定則
C．向左移滑片P，通電螺線管的磁性增強(qiáng)
D．小磁針靜止后，其N(xiāo)極的指向水平向右
【答案】C
【詳解】A．螺線管通電后具有磁性，周?chē)嬖诖艌?chǎng)，則通電螺線管外A點(diǎn)有磁場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；
B．判斷通電螺線管的磁極應(yīng)使用安培定則（右手螺旋定則），故B錯(cuò)誤；
C．滑片向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值變小，電路中電流變大，通電螺線管的磁性變強(qiáng)，故C正確；
D．根據(jù)安培定則可知，螺線管的右端是S極；根據(jù)異名磁極相互吸引可知，小磁針靜止時(shí)其左端應(yīng)該是N極，即其N(xiāo)極的指向水平向左，故D錯(cuò)誤。
故選C。
題型04：安培定則
10．（23-24九年級(jí)上·廣東梅州·期末）螺旋管中通有電流時(shí)，螺旋管周?chē)鷮a(chǎn)生磁場(chǎng)，圖中所示小磁針的指向正確的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【詳解】A．由右手定則可知，螺線管左端為N極，故小磁針N 極應(yīng)指向左邊，故A錯(cuò)誤；
B．由右手定則可知，螺線管左端為N極，故小磁針N 極應(yīng)指向右邊，故B錯(cuò)誤；
C．由右手定則可知，螺線管左端為N極，故小磁針N 極應(yīng)指向右邊，故C錯(cuò)誤；
D．由右手定則可知，螺線管左端為N極，故小磁針N 極應(yīng)指向左邊，故D正確。
故選D。
11．（23-24九年級(jí)上·天津河西·期末）如圖所示，對(duì)于通電螺線管極性的標(biāo)注正確的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【詳解】A．圖中通電螺線管外部電流向下，由安培定則可知：該通電螺線管右端為N極，故A錯(cuò)誤；
B．圖中通電螺線管外部電流向上，由安培定則可知：該通電螺線管左端為N極，故B正確；
C．圖中通電螺線管外部電流向上，由安培定則可知：該通電螺線管左端為N極，故C錯(cuò)誤；
D．圖中通電螺線管外部電流向下，由安培定則可知：該通電螺線管右端為N極，故D錯(cuò)誤。
故選B。
12．（23-24九年級(jí)上·新疆克孜勒蘇·期末）如圖所示的圖中，通電螺線管右側(cè)小磁針靜止時(shí)N極標(biāo)注正確的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【詳解】A．根據(jù)右手安培定則可知，四指的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，大拇指的方向?yàn)镹極的指向，圖A螺線管左端是N極，右端是S極，小磁針的左端應(yīng)為N極，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)右手安培定則可知，圖B螺線管右端是N極，小磁針的右端應(yīng)為N極，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)右手安培定則可知，圖C螺線管右端是N極，小磁針的右端應(yīng)為N極，故C正確；
D．根據(jù)右手安培定則可知，圖D螺線管左端是N極，右端是S極，小磁針的左端應(yīng)為N極，故D錯(cuò)誤。
故選C。
題型05：通電螺線管作圖
13．（2024·四川內(nèi)江·二模）如圖乙所示，閉合開(kāi)關(guān)S后小磁針沿順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)后靜止，請(qǐng)?jiān)趫D中括號(hào)內(nèi)標(biāo)出電源的“”、“”極，并標(biāo)出通過(guò)通電螺線管外點(diǎn)的磁感線的方向。
【答案】
【詳解】閉合開(kāi)關(guān)S后小磁針沿順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)后靜止，則小磁針左端為S極，根據(jù)同名磁極相互吸引可知，螺線管右端為N極，根據(jù)右手螺旋定則可得，電流從螺線管左端流入、右端流出，所以，電源左端為正極，右端為負(fù)極；螺線管外部，磁感線從N極出發(fā)回到S極，所以，A點(diǎn)磁感線向左，故作圖如下：
14．（2024·四川內(nèi)江·中考真題）如圖，小磁針靜止在通電螺線管右側(cè)，請(qǐng)根據(jù)圖中磁感線的方向，在螺線管左端和小磁針右端的括號(hào)內(nèi)標(biāo)出極性（“N”或“S”），在電源左邊的括號(hào)內(nèi)標(biāo)出極性（“+”或“﹣”）。
【答案】
【詳解】通電螺線管的外部磁場(chǎng)是“N極出S極入”，故通電螺線管左側(cè)是N極，右側(cè)是S極，根據(jù)異名磁極相互吸引可知，小磁針的左側(cè)是N極，則小磁針的右側(cè)是S極，根據(jù)右手螺旋定則可知，在通電螺線管的外部，電流的方向是自下向上，故電流從電源左側(cè)流出，電源左側(cè)為正極，如下圖所示：
15．（2024·福建福州·三模）如圖，條形磁體靜止在水平桌面上，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出條形磁體在水平方向上的受力示意圖。
【答案】
【詳解】閉合開(kāi)關(guān)后，根據(jù)安培定則，螺線管右端的磁場(chǎng)為N極，與條形磁鐵相互吸引，條形磁鐵收到向左的吸引力，由于條形磁體靜止在水平桌面上，所以條形磁鐵受到向右的靜摩擦力，示意圖如圖所示：

題型06：電生磁有關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)
16．（24-25九年級(jí)上·云南曲靖·期中）在“探究通電螺線管外部磁場(chǎng)分布”的實(shí)驗(yàn)中：
(1)當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明通電螺絲管周?chē)嬖? ，實(shí)驗(yàn)時(shí)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)不明顯，為了增大通電螺線管的磁性，可行的操作是 （任寫(xiě)一條）。
(2)用鐵屑來(lái)做實(shí)驗(yàn)，得到了如圖乙所示的情形，由此可看出通電螺線管外部的磁場(chǎng)與 磁體的磁場(chǎng)相似，為描述磁場(chǎng)而引入的磁感線 （選填“是”或“不是”）真實(shí)存在的。
(3)同學(xué)們改變電源方向，發(fā)現(xiàn)小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)180°，南北極所指方向發(fā)生了改變，由此可知：通電螺線管外部磁場(chǎng)方向與螺線管中的 方向有關(guān)。
(4)由安培定則可知丙圖中S閉合后，螺線管的左端為 極。
(5)磁懸浮列車(chē)是利用電流的磁效應(yīng)來(lái) （選填“增大”或“減小”）摩擦力的，丹麥物理學(xué)家 最先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)原理。
【答案】(1) 磁場(chǎng) 增大電流
(2) 條形 不是
(3)電流
(4)S
(5) 減小 奧斯特
【詳解】（1）[1]螺線管通電后產(chǎn)生磁性，周?chē)嬖诖艌?chǎng)，通電螺線管通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)小磁針產(chǎn)生力的作用，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
[2]通電螺線管的磁性大小與電流的大小有關(guān)，所以，為了增大通電螺線管的磁性，可以增大螺線管中的電流。
（2）[1][2]由圖乙可知：通電螺線管的外部磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似；磁感線是為了能形象描述磁場(chǎng)而引入的，不是真實(shí)存在。
（3）同學(xué)們改變電源方向，則電流方向會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)發(fā)現(xiàn)小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)180°，南北極所指方向發(fā)生了改變，由此可知：通電螺線管外部磁場(chǎng)方向與螺線管中的電流方向有關(guān)。
（4）圖丙中，根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知，通電螺線管的左端為S極。
（5）[1]由于磁懸浮列車(chē)懸浮在軌道上，這是因?yàn)榇艖腋×熊?chē)是利用電流的磁效應(yīng)來(lái)減小摩擦力。
[2]丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)電流周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，這是電流的磁效應(yīng)。
17．（24-25九年級(jí)上·全國(guó)·課后作業(yè)）如圖甲所示，將一根直導(dǎo)線放在靜止小磁針的正上方，并與小磁針平行．接通電路后，觀察到小磁針順時(shí)針偏轉(zhuǎn)。
(1)實(shí)驗(yàn)中小磁針的作用是 ，這里用到的研究方法是 ；
(2)該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明通電導(dǎo)線周?chē)嬖? ，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電流的 效應(yīng)；此現(xiàn)象最早是由物理學(xué)家 發(fā)現(xiàn)的；
(3)斷開(kāi)電路，小磁針 （選填“會(huì)”或“不會(huì)”）回到原來(lái)位置。小明在其他實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下，改變通電直導(dǎo)線的電流方向，閉合開(kāi)關(guān)后，小磁針將 （選填“順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”“逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”或“靜止不轉(zhuǎn)動(dòng)”）；
(4)圖甲中的直導(dǎo)線AB是 （選填“南北”或“東西”）方向放置在小磁針上方的；
(5)通電直導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)分布如圖乙所示，它的磁感線是以電流為中心的一系列同心圓，越靠近圓心位置，磁場(chǎng)越 （選填“強(qiáng)”或“弱”）；若將小磁針由通電直導(dǎo)線下方移至直導(dǎo)線上方，小磁針偏轉(zhuǎn)的方向 （選填“會(huì)”或“不會(huì)”）改變。
【答案】(1) 檢驗(yàn)通電導(dǎo)線周?chē)欠翊嬖诖艌?chǎng) 轉(zhuǎn)換法
(2) 磁場(chǎng) 磁 奧斯特
(3) 會(huì) 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
(4)南北
(5) 強(qiáng) 會(huì)
【詳解】（1）[1][2]實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用轉(zhuǎn)換法，通過(guò)觀察小磁針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)來(lái)確定通電導(dǎo)線周?chē)欠翊嬖诖艌?chǎng)。
（2）[1][2][3]接通電路后，觀察到小磁針偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明通電導(dǎo)線周?chē)嬖诖艌?chǎng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電流的磁效應(yīng)，該現(xiàn)象是由物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)的。
（3）[1]由于小磁針受地磁場(chǎng)的影響，因此斷開(kāi)電路，小磁針會(huì)回到原來(lái)的位置。
[2]通電螺線管的磁場(chǎng)與導(dǎo)體中電流的方向有關(guān)，因此改變通電直導(dǎo)線的電流方向，閉合開(kāi)關(guān)后，小磁針將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
（4）小磁針受到地磁場(chǎng)的作用而指向南北方向，為了觀察到明顯的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，應(yīng)使通電導(dǎo)體的磁場(chǎng)方向?yàn)闁|西方向，故應(yīng)使把直導(dǎo)線AB沿南北放 置。
（5）[1]由通電直導(dǎo)線周?chē)鸥芯€的分布圖可知，越靠近圓心位置，磁感線越密集，磁場(chǎng)越強(qiáng)。
[2]若將小磁針由通電直導(dǎo)線下方移至直導(dǎo)線上方，由于磁場(chǎng)方向發(fā)生改變，因此小磁針偏轉(zhuǎn)的方向會(huì)改變。
18．（2024·吉林長(zhǎng)春·二模）為了探究磁場(chǎng)，小紅做了如下實(shí)驗(yàn)。
（1）探究磁體周?chē)拇艌?chǎng)：
①在玻璃板上均勻撒上一層鐵屑，再將玻璃板放在條形磁體上方，然后 玻璃板，觀察鐵屑的分布情況。鐵屑在磁場(chǎng)中被 成一個(gè)個(gè)小磁針，從而在磁場(chǎng)中有序地排列起來(lái)，如圖甲所示；
②再在玻璃板上放一些小磁針，小磁針靜止時(shí)的情況如圖乙所示，黑色一端表示磁體的N極，某點(diǎn)小磁針 極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向；
③人們仿照鐵屑在磁場(chǎng)中排列的情況和小磁針N極的指向畫(huà)出一些帶箭頭的曲線來(lái)形象、直觀地描述磁場(chǎng)，物理學(xué)中把這樣的曲線叫做 ；
（2）探究通電螺線管周?chē)拇艌?chǎng)：
①把小磁針?lè)旁诼菥€管四周不同的位置，通電后發(fā)現(xiàn)小磁針的指向如圖丙所示，說(shuō)明通電螺線管周?chē)拇艌?chǎng)跟 磁體的磁場(chǎng)相似，圖中 端是螺線管的N極；
②對(duì)調(diào)電源的正負(fù)極重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，小磁針的指向與之前相反，說(shuō)明 ，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，小磁針靜止時(shí) 極指向南方。
【答案】 輕敲 磁化 N 磁感線 條形 右 通電螺線管的極性跟電流方向有關(guān) S
【詳解】（1）①[1]輕敲玻璃板，可以減小摩擦力對(duì)鐵屑的影響。
[2]鐵屑原來(lái)沒(méi)有磁性，但在磁場(chǎng)的作用下能夠獲得磁性，說(shuō)明鐵屑被磁化了。
②[3]在玻璃板上放一些小磁針，小磁針靜止時(shí)N極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
③[4]為了形象地描述磁場(chǎng)，人們用一些帶箭頭的曲線來(lái)表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱及方向，這樣的曲線叫做磁感線。
（2）①[5]由圖可看出，通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似。
[6]根據(jù)安培定則可知，螺線管的右端是N極。
②[7]對(duì)調(diào)電源的正負(fù)極重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，電流的方向發(fā)生了變化，小磁針的指向與之前相反，說(shuō)明通電螺線管的極性跟電流方向有關(guān)。
[8]斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，在地磁場(chǎng)的作用下，小磁針靜止時(shí)S極指向南方。
題型07：通電螺線管的磁場(chǎng)與磁體的相互作用
19．（23-24九年級(jí)上·江西·期末）小明家有一款磁懸浮音箱（圖甲），其內(nèi)部電路圖如圖乙所示。下列對(duì)此音箱的說(shuō)法正確的是（ ）
A．調(diào)節(jié)滑片P位置可調(diào)節(jié)音箱懸浮高度B．通電后底座的周?chē)嬖谠S多磁感線
C．音箱懸浮利用了異名磁極相互吸引的原理D．音箱底部的永磁鐵的A端為S極
【答案】A
【詳解】A．由圖可知，閉合開(kāi)關(guān)，使音箱懸浮后，調(diào)節(jié)滑片P，電磁鐵線圈中的電流發(fā)生變化，磁性大小發(fā)生變化，音箱受到的磁力發(fā)生變化，音箱與底座之間的距離發(fā)生變化，音箱懸浮高度發(fā)生變化，故A正確；
B．通電后底座的周?chē)嬖诖艌?chǎng)，但不存在磁感線，磁感線是人們?yōu)榱诵蜗蠓奖愕孛枋龃艌?chǎng)而假想的曲線，故B錯(cuò)誤；
C．磁懸浮音箱利用了同名磁極相互排斥的原理，故C錯(cuò)誤；
D．由安培定則和圖示可知，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向螺線管的上端，則螺線管的上端為N極、下端為S極，磁懸浮音箱利用了同名磁極相互排斥的原理，所以音箱底部磁體的A端應(yīng)該是N極，故D錯(cuò)誤。
故選A。
20．（23-24九年級(jí)上·四川成都·期末）如圖所示，在電磁鐵的正上方用彈簧懸掛一條形磁鐵，閉合開(kāi)關(guān)后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移到b端的過(guò)程中，下列判斷正確的是（ ）
A．小燈泡變亮，彈簧伸長(zhǎng)
B．小燈泡變暗，彈簧伸長(zhǎng)
C．電流表示數(shù)變大，彈簧收縮
D．電流表示數(shù)變小，彈簧收縮
【答案】A
【詳解】ABCD．由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移到b端的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器的阻值減小，電路中電流增大，故電流表示數(shù)變大，小燈泡變亮。由“安培定則”可知，電磁鐵上方為S極，與條形磁體相吸，當(dāng)電流增大時(shí)，電磁鐵磁性增強(qiáng)，彈簧被拉伸。故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
21．（22-23九年級(jí)上·河北唐山·期末）如圖甲所示是“磁浮地球儀”。在地球儀中裝入條形磁鐵，底座中的電磁鐵就可將其“漂浮”在空中，其工作原理如圖乙所示。下列判斷正確的是（ ）
A．電磁鐵的上端為N極
B．電源的左端為負(fù)極
C．其工作原理是同名磁極相互排斥
D．滑片P向左移動(dòng)可增加地球儀“漂浮”的高度
【答案】C
【詳解】AB．根據(jù)同名磁極相互排斥可知，圖中電磁鐵的上端應(yīng)為S極，則由安培定則可知，電流從電磁鐵的上端流入，下端流出，電路中的電源的左端為正極，故AB錯(cuò)誤；
C．磁浮地球儀穩(wěn)定地“漂浮”起來(lái)，其利用的工作原理是同名磁極互相排斥，故C正確；
D．滑片向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電流變小，電磁鐵磁性減弱，可降低地球儀“漂浮”的高度，故D錯(cuò)誤。
故選C。
【高分演練】
一、單選題
22．（24-25九年級(jí)上·河北廊坊）如圖所示的是磁現(xiàn)象的四幅示意圖，其中磁感線方向或小磁針靜止時(shí)南北極的指向正確的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【詳解】AB．在磁體的外部，磁感線從N極出發(fā)回到S極，故A錯(cuò)誤，B正確。
C．由圖知，電流從螺線管的左端流入、右端流出，根據(jù)安培定則可知，通電螺線管的右端為N極，左端為S極，根據(jù)磁極間的作用，小磁針磁極標(biāo)反了，故C錯(cuò)誤；
D．由圖知，條形磁體的右端為S極，左端為N極，由磁極間的相互作用規(guī)律知，小磁針靜止時(shí)，左端應(yīng)為S極，右端為N極，故D錯(cuò)誤。
故選 B。
23．（2024·廣東·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)，小磁針N極指向右，下列操作能改變小磁針N極指向的是（ ）
A．調(diào)換電源的正、負(fù)極B．增大電源電壓
C．向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片D．向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片
【答案】A
【詳解】A．通電螺線管外的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)，調(diào)換電源的正、負(fù)極，可以改變電流方向，從而改變磁場(chǎng)方向，使小磁針N極指向改變。故A符合題意；
BCD．增大電源電壓、移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片只能改變電路中的電流大小，不能改變電流方向，所以不能改變通電螺線管外磁場(chǎng)方向，小磁針N極指向不會(huì)改變，故BCD不符合題意。
故選A。
24．（23-24九年級(jí)上·河北保定·階段練習(xí)）如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)、，兩個(gè)通電螺線管的相互作用情況以及A、B端的極性分別是（ ）
A．相斥，A端為N極，B端為N極B．相斥，A端為S極，B端為S極
C．相吸，A端為S極，B端為N極D．相吸，A端為N極，B端為S極
【答案】A
【詳解】對(duì)于左螺線管，電流從右端流入，左端流出，根據(jù)安培定則可知，該螺線管的左端（A端）為N極，右端為S極；對(duì)于右螺線管，電流從右端流入，左端流出，根據(jù)安培定則可知，該螺線管的右端（B端）為N極，左端為S極；根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知，兩個(gè)螺線管相互排斥。故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
25．（23-24九年級(jí)下·全國(guó)·課后作業(yè)）如圖所示，把一根直導(dǎo)線平行地拉到靜止小磁針的上方，當(dāng)通有如圖所示方向的電流時(shí)，小磁針N極垂直紙面向里偏轉(zhuǎn)。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法不正確的是（ ）
A．實(shí)驗(yàn)中的直導(dǎo)線一定是按南北方向放置
B．把小磁針拿走，通電導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)將消失
C．小磁針對(duì)導(dǎo)線一定有力的作用
D．把小磁針從直導(dǎo)線下方移到了直導(dǎo)線上方，小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向改變
【答案】B
【詳解】A．因?yàn)榈卮艌?chǎng)的方向?yàn)槟媳狈较?，所以小磁針的方向靜止時(shí)指向南北，在證明電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)，不受地磁場(chǎng)的干擾，應(yīng)將導(dǎo)線水平南北放置，故A正確，不符合題意；
B．通電導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)是客觀存在的，把小磁針拿走，通電導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)不會(huì)消失，故B錯(cuò)誤，符合題意；
C．物體間力的作用是相互的，小磁針受力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則小磁針對(duì)導(dǎo)線一定有力的作用，故C正確，不符合題意；
D．把小磁針從直導(dǎo)線下方移到了直導(dǎo)線上方，磁場(chǎng)方向會(huì)發(fā)生變化，小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向也會(huì)隨之變化，故D正確，不符合題意。
故選B。
26．（2023·山東菏澤·一模）小明在課堂上給同學(xué)們展示了一個(gè)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，閉合開(kāi)關(guān)后，下來(lái)說(shuō)法不正確的是（ ）
A．通電螺線管上方的磁感線從左向右
B．通電螺線管左端是 N極
C．小磁針將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度后靜止
D．將小磁針移走后小磁針原來(lái)所在位置磁場(chǎng)消失
【答案】D
【詳解】圖示中，電流從通電螺線管的右端流入，左端流出，據(jù)安培定則知，螺線管的左端為N極，右端為S極，據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，小磁針的逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90度后，靜止。磁感線由N極出來(lái)，回到S極，所以通電螺線管上方的磁感線從左向右。通電螺線管周?chē)嬖谥艌?chǎng)，小磁針移走后，仍然存在，故ABC正確，不符合題意，D錯(cuò)誤，符合題意。
故選D。
27．（23-24九年級(jí)上·山西大同·期末）小明家新購(gòu)入一盆盆栽，盆栽底部有永磁體，底座內(nèi)裝有電磁鐵，底座通電后能使得盆栽懸浮在空中，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．盆栽底部的永磁體周?chē)嬖谥鸥芯€
B．底座通電后能產(chǎn)生磁感線
C．盆栽懸浮的原理是同名磁極相互排斥
D．底座周?chē)拇艌?chǎng)分布是均勻的
【答案】C
【詳解】A．磁感線是用來(lái)描述磁場(chǎng)分布和方向的工具，磁感線不是真實(shí)存在的，故A錯(cuò)誤；
B．電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)，磁感線是用來(lái)描述磁場(chǎng)分布和方向的工具，磁感線不是真實(shí)存在的，故B錯(cuò)誤；
C．磁極間存在相互作用，同名磁極相互排斥，盆栽懸浮說(shuō)明受到排斥力，故C正確；
D．電磁鐵和永磁體一樣，磁場(chǎng)分布是不均勻的，存在磁性最強(qiáng)的磁極，故D錯(cuò)誤。
故選C。
28．（23-24九年級(jí)上·山東菏澤·期末）閉合電路的開(kāi)關(guān)，小磁針靜止時(shí)的指向如圖所示。則（ ）
A．電源的左端為正極B．通電螺線管的左端為S極
C．電流表的左端為“一”接線柱D．R的滑片不能置于最右端
【答案】B
【詳解】小磁針靜止時(shí)左端為N極，則通電螺線管左端為S極，根據(jù)安培定則可以判定，螺線管正面導(dǎo)線的電流方向是向下的。電流從電流表的左端接線柱流入電流表，再流入電源的左端，所以電流表左端為正接線柱，電源右端為正極。R的滑片可以置于最右端，此時(shí)連入電路中阻值最大。故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
29．（23-24九年級(jí)上·江蘇宿遷·期末）如圖是一種稱(chēng)為“人工心臟泵”的體外裝置的示意圖，線圈AB固定在用軟鐵制成的活塞柄上（相當(dāng)于一個(gè)電磁鐵），通電時(shí)線圈與活塞柄組成的系統(tǒng)與固定在左側(cè)的磁體相互作用，從而帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，活塞筒通過(guò)閥門(mén)與血管相通，閥門(mén)S1只能向外開(kāi)啟，S2只能向內(nèi)開(kāi)啟。下列判斷正確的是（ ）
A．若電源左端為電源正極，閉合開(kāi)關(guān)后，活塞將向左運(yùn)動(dòng)
B．向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器可以改變電磁鐵的磁極，從而改變活塞運(yùn)動(dòng)方向
C．為了實(shí)現(xiàn)心臟泵的功能，線圈中的電流方向不可以改變
D．若電源左端為電源負(fù)極，閉合開(kāi)關(guān)后，則閥門(mén)S1閉合，S2打開(kāi)
【答案】A
【詳解】A．若電源左端為電源正極，閉合開(kāi)關(guān)后，電流從左側(cè)下方流入線圈，根據(jù)安培定則知，右側(cè)為N極，左側(cè)為S極，與條形磁鐵吸引，活塞將向左運(yùn)動(dòng)，故A正確；
B．向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器可以改變電磁鐵磁性強(qiáng)弱，但電流方向不變，不能改變電磁鐵的磁極，故B錯(cuò)誤；
C．為了實(shí)現(xiàn)心臟泵的功能，活塞必須左右移動(dòng)，因而磁極必須改變，則線圈中的電流方向必須改變，故C錯(cuò)誤；
D．若電源左端為電源負(fù)極，閉合開(kāi)關(guān)后，根據(jù)安培定則知，右側(cè)為S極，左側(cè)為N極，與條形磁體排斥，活塞右移，則閥門(mén)S1打開(kāi)，S2閉合，故D錯(cuò)誤。
故選A。
30．（23-24九年級(jí)上·遼寧盤(pán)錦·期末）小明家有一款磁懸浮音響，如圖甲所示，音響底部有一塊磁鐵，底座內(nèi)部的電磁鐵可將其懸浮在空中，其工作原理如圖乙所示。下列判斷正確的是（ ）
A．電源的左端為負(fù)極
B．電磁鐵的上端為N極
C．底座與音響之間的相互作用與驗(yàn)電器的工作原理相同
D．滑片P向左移動(dòng)可增加地球儀“漂浮”的高度
【答案】A
【詳解】AB．根據(jù)上圖可知，條形磁鐵的下端為S極，根據(jù)同名磁極相互排斥，可知通電螺線管的上端為S極，下端為N極，根據(jù)安培定則可知，電源的右端為正極，左端為負(fù)極，故A正確，B錯(cuò)誤；
C．底座與音響之間的相互作用是利用同名磁極相互排斥，驗(yàn)電器是利用同種電荷相互排斥，它們的原理不同，故C錯(cuò)誤；
D．滑片P向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電流變小，電磁鐵磁性減弱，可降低地球儀“漂浮”的高度，故D錯(cuò)誤。
故選A。
31．（2023·湖南婁底·三模）如圖，一個(gè)空心小鐵球放在盛水的燒杯中，漂浮在水面上，將燒杯置于鐵棒AB的上方，繞在鐵棒上的線圈連接如圖所示的電路，開(kāi)關(guān)S閉合后，下列說(shuō)法不正確的是（ ）

A．小鐵球受到的重力和浮力是一對(duì)平衡力
B．滑片P向左滑動(dòng)，小鐵球所受浮力變大
C．此時(shí)A端為電磁鐵的S極
D．滑片P向右滑動(dòng)，容器底部受到水的壓強(qiáng)變小
【答案】A
【詳解】A．開(kāi)關(guān)S閉合后，螺線管具有磁性，小鐵球仍靜止在水面上時(shí)受到重力、浮力、電磁鐵的吸引力的作用，其重力和浮力的大小不相等，所以這兩個(gè)力不是一對(duì)平衡力，故A錯(cuò)誤，符合題意；
B．當(dāng)滑片向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，由歐姆定律可知電路中電流增大，則螺線管的磁性增強(qiáng)，小鐵球所受吸引力增大，浸入水中的體積增大，根據(jù)阿基米德原理可知，浮力變大，故B正確，不符合題意；
C．開(kāi)關(guān)S閉合后，電流由A流向B，則由右手螺旋定則可知螺線管的A端為S極，故C正確，不符合題意；
D．滑片P向右滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電阻增大，由歐姆定律可知電路中電流減小，則螺線管中的磁性減弱，小鐵球所受吸引力減??；此過(guò)程中小鐵球受到重力、浮力、電磁鐵的吸引力的作用，當(dāng)小球重新平衡后，向下的吸引力與重力之和應(yīng)等于向上的浮力，因吸引力減小，所以鐵球所受浮力也將減小，排開(kāi)的水的體積減小，液面下降，根據(jù)可知，容器底部受到的壓強(qiáng)變小，故D正確，不符合題意。
故選A。
二、填空題
32．（24-25九年級(jí)上·云南保山·期中）同學(xué)們?cè)谡n堂上探究了一些與磁相關(guān)的小實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示，小芳在做通電螺線管的外部磁場(chǎng)的探究，她把一個(gè)小磁針?lè)旁谧烂嫔?，小磁針靜止時(shí)指向南北方向，將通電螺線管靠近該小磁針后，發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明通電螺線管周?chē)嬖诖艌?chǎng)；探究完通電螺線管周?chē)嬖诖艌?chǎng)的特性后，她想借助如圖乙所示的裝置來(lái)探究通電螺線管外部磁場(chǎng)方向與電流方向是否有關(guān)? 先閉合開(kāi)關(guān)，小磁針偏轉(zhuǎn)方向如圖所示，則她接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的操作是 ，若出現(xiàn) 的現(xiàn)象，則說(shuō)明通電螺線管外部磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。
【答案】 將電源正負(fù)極對(duì)調(diào) 小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變
【詳解】[1][2]要探究通電螺線管外部磁場(chǎng)方向與電流方向是否有關(guān)，需要改變螺線管上電流的方向，因此可以將電源正負(fù)極對(duì)調(diào)，觀察到小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，則說(shuō)明通電螺線管外部磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。
33．（24-25九年級(jí)上·云南保山·期中）如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S，條形磁鐵靜止后，將滑動(dòng)變阻器滑片P從左往右滑動(dòng)的過(guò)程中，彈簧將 （選填“伸長(zhǎng)”或“縮短”），小磁針N極向 （選填“上”或“下”）偏轉(zhuǎn)。
【答案】 伸長(zhǎng) 下
【詳解】[1][2]開(kāi)關(guān)閉合，根據(jù)安培定則判斷電螺線管的上端為N極，下端為S極，螺線管與條形磁鐵相互吸引；滑動(dòng)變阻器滑片從左往右滑動(dòng)的過(guò)程中，電阻減小，電路中的電流變大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，條形磁鐵的吸引力增大，所以彈簧長(zhǎng)度會(huì)增大；由磁極間的作用規(guī)律可知，小磁針N極向下偏轉(zhuǎn)。
34．（24-25九年級(jí)上·全國(guó)·課后作業(yè)）螺線管是汽車(chē)啟動(dòng)器的一個(gè)重要部件，駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙發(fā)動(dòng)汽車(chē)時(shí)，相當(dāng)于給螺線管通電。如圖所示，螺線管的左端為 極，小磁針的左端為 極，A為電源的 極。若調(diào)換電源的正負(fù)極，小磁針的指向 （選填“會(huì)”或“不會(huì)”）發(fā)生改變。
【答案】 N N 負(fù) 會(huì)
【詳解】[1][2][3]由圖可知，磁感線從磁體的N極流出，回到S極，所以，螺線管的左端為N極，右邊為S極，根據(jù)異名磁極相互吸引可知，小磁針的左端為N極，根據(jù)安培定則可知，螺線管上電流方向朝上，所以A為電源的負(fù)極。
[4]若調(diào)換電源的正負(fù)極，螺線管上電流方向改變，螺線管磁場(chǎng)方向改變，則小磁針的指向會(huì)發(fā)生改變。
35．（2024·上海楊浦·二模）將具有磁性的鋼釘懸掛起來(lái)，靜止時(shí)釘尖指著“南”方，釘尖是 極。如圖所示，將通電螺線管放置在該鋼釘附近時(shí)，釘頭會(huì)被吸引過(guò)去，這說(shuō)明力可以改變物體的 ，可推斷出電源的右側(cè)是 極。
【答案】 S 運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 正
【詳解】[1]靜止時(shí)釘尖指著“南”方，地磁場(chǎng)的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近，所以釘尖是S極，釘頭是N極。
[2][3]將通電螺線管放置在該鋼釘附近時(shí)，釘頭會(huì)被吸引過(guò)去，鐵釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，這說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；根據(jù)異名磁極相互吸引可知，通電螺線管的右端為S極，其左端為N極，根據(jù)安培定則可知電流從螺線管的右側(cè)流入、左側(cè)流出，所以電源的右側(cè)是正極。
36．（2024·四川成都·一模）釀酒坊里的發(fā)酵罐配有笨重的密封罩，為了方便操作，設(shè)計(jì)了一個(gè)杠桿和電磁鐵組合系統(tǒng)來(lái)升降密封罩，如圖所示。裝置通電后，電磁鐵上端為 （選填“N”或“S”）極，若要使電磁鐵吸力變大，則應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片向 （選填“左”或“右”）滑動(dòng)。
【答案】 N 左
【詳解】[1][2]由圖可知，電流從電磁鐵的上端流入，依據(jù)安培定則，四指順著電流方向，大拇指應(yīng)向上握住電磁鐵，所以上端為N極。電磁鐵的磁性大小與電流大小、線圈匝數(shù)有關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器向左移動(dòng)，電阻變小，依據(jù)歐姆定律可得電路中的電流變大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，吸引力會(huì)變大。
37．（23-24九年級(jí)上·山東東營(yíng)·期末）如圖所示，為研究巨磁電阻的電路，GMR電阻有阻值隨磁場(chǎng)增強(qiáng)而減小的特性，閉合、后，電磁鐵的右端為 極，滑片P向左滑動(dòng)過(guò)程中，指示燈明顯變 （選填“亮”或“暗”）。
【答案】 S 亮
【詳解】[1]利用安培定則可知，電磁鐵的左端為N極、右端為S極。
[2]當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻變小，則電路中的電流變大，通電螺線管的磁性增強(qiáng)；由右圖可知，巨磁電阻和燈泡串聯(lián)，因巨磁電阻的阻值因磁場(chǎng)的增強(qiáng)而減小，所以，此時(shí)巨磁電阻的阻值會(huì)變小，右側(cè)電路中的總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，右側(cè)電路中的電流變大，通過(guò)燈泡的電流變大，其中燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小，由可得，燈泡的實(shí)際功率變大，燈泡變亮。
三、作圖題
38．（24-25九年級(jí)上·黑龍江哈爾濱·階段練習(xí)）根據(jù)圖中磁感線的分布標(biāo)出電源的正極及磁感線A點(diǎn)的方向。
【答案】
【詳解】由圖可知，右邊磁體的左端為S極，由同名磁極相排斥可知，通電螺線管的右端為S極，由安培定則可知，電流從通電螺線管的左端流入，從通電螺線管的右端流出，所以電源的左端為正極；由于規(guī)定磁感線從N極出發(fā)，回到S極，所以A點(diǎn)磁感線的方向沿磁感線向下，如下圖所示：
39．（23-24九年級(jí)上·河南鄭州·期末）如圖甲所示是同學(xué)們自制的一個(gè)電磁秋千玩具，閉合開(kāi)關(guān)，推動(dòng)一下裝有永磁體的卡通小人，它在電磁鐵排斥作用下來(lái)回?cái)[動(dòng)。請(qǐng)?jiān)趫D乙所示的簡(jiǎn)圖中標(biāo)出電源的正負(fù)極（用“+”“﹣”表示）。
【答案】
【詳解】由題意及圖可得，永磁體下端為S極，永磁體在電磁鐵的作用下來(lái)回?cái)[動(dòng)，根據(jù)同名磁極相互排斥可得，電磁鐵的上端為S極，下端為N極，再由右手螺旋定則可得，電源從線圈上端流入，從下端流出，所以電源上端為正極，下端為負(fù)極，如圖所示：
40．（23-24九年級(jí)上·河南商丘·階段練習(xí)）小磁針在電磁鐵磁場(chǎng)的作用下靜止在如圖所示的位置。請(qǐng)標(biāo)出：
（1）圖中磁感線的方向；
（2）電磁鐵N極。
【答案】
【詳解】由圖可知，小磁針的右端為N極，根據(jù)異名磁極相互吸引可知，電磁鐵的右端為S極、左端為N極，在磁體外部，磁感線方向從N極指向S極，根據(jù)安培定則，右手握住螺線管，四指指向電流方向，大拇指所指方向?yàn)槁菥€管的N極，因此可知電流由右側(cè)流入，左側(cè)流出，如圖所示：
四、實(shí)驗(yàn)題
41．（24-25九年級(jí)上·河北廊坊·階段練習(xí)）在“探究通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
(1)在嵌有螺線管的硬紙板上均勻地撒滿細(xì)鐵屑，給螺線管通電后，只有少量鐵屑發(fā)生移動(dòng)，此時(shí)應(yīng)該 （填寫(xiě)操作方法），然后觀察到細(xì)鐵屑的排列如圖所示，可見(jiàn)通電螺線管周?chē)拇艌?chǎng)和 磁體的磁場(chǎng)相似。
(2)對(duì)調(diào)電源的正負(fù)極，小磁針指向與原來(lái)相反，說(shuō)明通電螺線管的磁場(chǎng)方向與 有關(guān)。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)通電螺線管的磁場(chǎng)較弱，鐵屑規(guī)則排列的效果不明顯，為增強(qiáng)螺線管的磁場(chǎng)，可行的措施有；① ，② （寫(xiě)出兩種方法）。
【答案】(1) 輕敲硬紙板 條形
(2)電流方向
(3) 增大通過(guò)螺線管的電流 增加螺線管線圈的匝數(shù)
【詳解】（1）[1]輕敲紙板能使得鐵屑移動(dòng)，這樣做可以讓鐵屑在磁場(chǎng)力的作用下自由移動(dòng)，從而形成有序的排列。在沒(méi)有外力干擾的情況下，鐵屑會(huì)根據(jù)磁場(chǎng)的力線方向自然排列。
[2]通電螺線管的磁場(chǎng)分布與條形磁體相似，這是因?yàn)橥娐菥€管內(nèi)部的磁場(chǎng)線是閉合的，兩端的磁場(chǎng)線分別指向螺線管的兩端，類(lèi)似于條形磁體的北極和南極。
（2）磁場(chǎng)的方向與電流方向有關(guān)，當(dāng)電流方向改變時(shí)，磁場(chǎng)的方向也會(huì)隨之改變。因此，小磁針會(huì)指向與原來(lái)相反的方向。
（3）[1]磁場(chǎng)的強(qiáng)度與電流成正比，電流越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)。增加電流可以使得磁場(chǎng)對(duì)鐵屑的作用力增強(qiáng)，從而使得鐵屑排列更加明顯。
[2]在相同電流下，螺線管的匝數(shù)越多，磁場(chǎng)越強(qiáng)。這是因?yàn)槊吭黾右辉眩拖喈?dāng)于增加了一個(gè)磁場(chǎng)源，使得總磁場(chǎng)增強(qiáng)。
42．（24-25九年級(jí)上·全國(guó)·課后作業(yè)）在做“探究通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布”實(shí)驗(yàn)中：
(1)閉合開(kāi)關(guān)后，觀察到螺線管周?chē)男〈裴槹l(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明 ；此時(shí)，如果移走小磁針，該結(jié)論 （選填“仍成立”或“不成立”）；
(2)在嵌入螺線管的玻璃板上均勻撒滿細(xì)鐵屑，閉合開(kāi)關(guān)后 （填寫(xiě)操作方法），細(xì)鐵屑的排列如圖甲所示；
(3)把小磁針?lè)诺铰菥€管四周不同位置，如圖乙所示，螺線管通電后記錄小磁針 極的方向，這個(gè)方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向；由此可以判斷，通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布與 磁體的磁場(chǎng)分布相似；
(4)在螺線管外部A、B兩處放置小磁針，如圖丙所示，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)A處小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而B(niǎo)處正常的小磁針不偏轉(zhuǎn)，試說(shuō)明B處小磁針不偏轉(zhuǎn)的可能原因： ；
(5)如果想探究通電螺線管的極性與電流方向的關(guān)系，接下來(lái)的操作是 ；并觀察小磁針的指向；
(6)在螺線管中插入軟鐵棒，制成電磁鐵，下列設(shè)備中沒(méi)有用到電磁鐵的是______。
A．電磁繼電器B．電磁起重機(jī)C．電爐
【答案】(1) 通電螺線管周?chē)嬖诖艌?chǎng) 仍成立
(2)輕敲玻璃板
(3) N 條形
(4)小磁針N極的指向與磁場(chǎng)方向相同
(5)將與螺線管相連的電源的正負(fù)極調(diào)換
(6)C
【詳解】（1）[1]磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體有力的作用，閉合開(kāi)關(guān)，觀察到螺線管周?chē)男〈裴樣捎谑艿酱艌?chǎng)的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明了通電螺線管周?chē)嬖诖艌?chǎng)。
[2]小磁針的作用是用來(lái)顯示螺線管周?chē)写艌?chǎng)的，如果移走小磁針，通電螺線管周?chē)嫒匀淮嬖诖艌?chǎng)。
（2）在嵌入螺線管的有機(jī)玻 璃板上均勻撒些細(xì)鐵屑，通電后需要輕敲有機(jī)玻璃板，這樣做的目的是減小摩擦力的影響，使細(xì)鐵屑可以自由移動(dòng)。
（3）[1]物理學(xué)中規(guī)定，自由小磁針靜止時(shí)N極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，故把小磁針?lè)诺铰菥€管四周不同位置，螺線管通電后，小磁針N極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
[2]由圖可知，通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布與條形磁體的磁場(chǎng)分布相似。
（4）在螺線管外部A、B兩處放置小磁 針，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)A處小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A處的小磁針會(huì)指示磁場(chǎng)的方向；B處小磁針不偏轉(zhuǎn)，可能原因是小磁針N極的指向與磁場(chǎng)方向相同。
（5）要探究通電螺線管的極性與電流方向的關(guān)系，在其他因素不變的情況下，改變通過(guò)螺線管的電流方向，可將與螺線管相連的電源的正負(fù)極調(diào)換，觀察小磁針的指向有無(wú)改變。
（6）電磁繼電器、電磁起重機(jī)均利用了電磁鐵，電爐利用電阻絲產(chǎn)熱，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，未用到電磁鐵，故C符合題意，AB不符合題意。
故選C。
43．（23-24九年級(jí)上·江西南昌·期末）在“探究通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布”實(shí)驗(yàn)中：
（1）小明在嵌入螺線管的玻璃板上均勻撤滿細(xì)鐵屑，閉合開(kāi)關(guān)后 玻璃板（填寫(xiě)操作方法），觀察到細(xì)鐵屑的排列如圖甲所示，同時(shí)觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則說(shuō)明通電螺線管周?chē)嬖? ，此時(shí)，如果移走小磁針，該結(jié)論 （填“成立”或“不成立”）；
（2）把小磁針?lè)诺铰菥€管四周不同位置，螺線管通電后記錄小磁針 極的方向，這個(gè)方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向；由此可以判斷，通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布與 磁體的磁場(chǎng)分布相似；
（3）在螺線管中插入軟鐵棒，制成電磁鐵，下列設(shè)備中沒(méi)有用到電磁鐵的是 （選填字母）；
A．電磁繼電器
B．電磁起重機(jī)
C．電爐
（4）接下來(lái)小明斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，對(duì)調(diào)電源的正負(fù)極，閉合開(kāi)關(guān)后可探究通電螺線管的極性與 的關(guān)系。
【答案】 輕敲 磁場(chǎng) 成立 N 條形 C 電流方向
【詳解】（1）[1]在嵌入螺線管的有機(jī)玻璃板上均勻撒些細(xì)鐵屑，通電后需要輕敲有機(jī)玻璃板，這樣做的目的是克服摩擦力的影響，使細(xì)鐵屑可以自由移動(dòng)。
[2]磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體有力的作用，閉合開(kāi)關(guān)，觀察到螺線管周?chē)男〈裴樣捎谑艿酱艌?chǎng)的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明了通電螺線管周?chē)嬖诖艌?chǎng)。
[3]閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論小磁針?lè)旁诼菥€管周?chē)哪莻€(gè)位置，均發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明通電螺線管周?chē)嬖诖艌?chǎng)，電流周?chē)嬖诘拇艌?chǎng)是真實(shí)的，不會(huì)由于小磁針的消失而消失。
（2）[4]物理學(xué)中規(guī)定，自由小磁針靜止時(shí)N極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，故把小磁針?lè)诺铰菥€管四周不同位置，螺線管通電后，小磁針N極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
[5]在通電螺線管外部多放置一些細(xì)鐵屑，可以形象的顯示出通電螺線管周?chē)募?xì)鐵屑的排列與條形磁鐵周?chē)募?xì)鐵屑排列相似，由此可以判斷，通電螺線管的外部磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似。
（3）[6]A．電磁繼電器是通過(guò)控制電磁鐵中電流有無(wú)來(lái)控制另外電流更大的電器開(kāi)關(guān)，故A不符合題意；
B．電磁起重機(jī)的主要部件是電磁鐵，利用電磁鐵磁性的有無(wú)跟電流的關(guān)系工作，故B不符合題意；
C．電爐是利用電流的熱效應(yīng)工作的，故C符合題意。
故選C。
（4）[7]在其它因素不變的情況下，對(duì)調(diào)電源的正負(fù)極，改變通過(guò)螺線管的電流方向，觀察小磁針的指向有無(wú)改變，可探究通電螺線管的極性與電流方向的關(guān)系。
五、科普閱讀題
44．（22-23九年級(jí)上·北京海淀·期末）請(qǐng)閱讀《穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置》并回答問(wèn)題。
穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置
2022年8月12日，位于中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置”實(shí)現(xiàn)重大突破，創(chuàng)造場(chǎng)強(qiáng)45.22萬(wàn)高斯的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)，超越已保持了23年之久的45萬(wàn)高斯穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)世界紀(jì)錄。地球磁場(chǎng)約等于0.5高斯，新紀(jì)錄相當(dāng)于地球磁場(chǎng)的90多萬(wàn)倍。強(qiáng)磁場(chǎng)是探索科學(xué)前沿的一種極端實(shí)驗(yàn)條件，在發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、催生新技術(shù)方面具有不可替代的作用。
想要人為創(chuàng)造穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)，勢(shì)必要?jiǎng)?chuàng)造穩(wěn)態(tài)強(qiáng)電流，科學(xué)家們經(jīng)數(shù)年鉆研，終于取得技術(shù)突破。如圖甲是此強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置的外觀，其內(nèi)部（如圖乙）由外7層超導(dǎo)線圈、內(nèi)2層水冷線圈構(gòu)成，相當(dāng)于多個(gè)超大型通電螺線管嵌套在一起。其中超導(dǎo)線圈由鈮三錫超導(dǎo)股線繞成，這種超導(dǎo)股線加工復(fù)雜——需將液氦從股線中流過(guò)，使得股線內(nèi)的溫度降至，以確保股線處于零電阻的超導(dǎo)工作狀態(tài)，而超導(dǎo)股線在電流通過(guò)時(shí)不會(huì)發(fā)熱。內(nèi)層的水冷線圈有一定的電阻，經(jīng)過(guò)縝密設(shè)計(jì)，在盡可能保證大電流通過(guò)線圈的同時(shí)將高壓冷卻水通過(guò)線圈，快速“帶走熱量”，防止導(dǎo)線過(guò)熱，以維持電流穩(wěn)定。
線圈的中心部分就是做實(shí)驗(yàn)的內(nèi)孔，科學(xué)家把待測(cè)物質(zhì)通過(guò)探頭放置于此進(jìn)行研究。借助其他觀測(cè)儀器，如掃描隧道顯微鏡，我們就可以了解物質(zhì)在強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下發(fā)生的奇妙變化。
請(qǐng)根據(jù)上述材料，回答下列問(wèn)題：
（1）穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置產(chǎn)生磁場(chǎng)的基本原理是 （選填選項(xiàng)前的字母）；
A．通電導(dǎo)線周?chē)嬖诖艌?chǎng)
B．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用
C．電磁感應(yīng)現(xiàn)象
（2）當(dāng)內(nèi)層水冷線圈中的電流增大時(shí)，其單位時(shí)間產(chǎn)生的熱量會(huì) （選填“變多”“變少”或“不變”）；
（3）超導(dǎo)線圈相比于普通金屬導(dǎo)線線圈的優(yōu)勢(shì)是 ；
（4）為進(jìn)一步使實(shí)驗(yàn)裝置產(chǎn)生的磁場(chǎng)更強(qiáng)，請(qǐng)你提出一條建議 （寫(xiě)出一條即可）。
【答案】 A 變多 零電阻 增加線圈的匝數(shù)
【詳解】（1）[1]由材料可知，實(shí)驗(yàn)裝置是通過(guò)電磁鐵獲得穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)的，所以產(chǎn)生磁場(chǎng)的基本原理是通電導(dǎo)線周?chē)嬖诖艌?chǎng)。
（2）[2]當(dāng)內(nèi)層水冷線圈中的電流增大時(shí)，由于內(nèi)層的水冷線圈有一定的電阻，根據(jù)焦耳定律，其單位時(shí)間產(chǎn)生的熱量會(huì)變多。
（3）[3]超導(dǎo)線圈相比于普通金屬導(dǎo)線線圈的優(yōu)勢(shì)是零電阻，使它在超導(dǎo)工作狀態(tài)下不產(chǎn)生熱量，能夠獲得強(qiáng)電流，且不產(chǎn)生能量損失。
（4）[4]影響電磁鐵的磁性強(qiáng)弱的主要因素是可以通過(guò)電磁鐵的電流和線圈的匝數(shù)，故可以從增加線圈匝數(shù)或增大電流強(qiáng)度方面提出建議。
45．（21-22九年級(jí)上·北京·階段練習(xí)）閱讀《超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)》回答題。
超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)
在中國(guó)科技館“挑戰(zhàn)與未來(lái)”A廳有一個(gè)展品—超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)，如圖甲所示。當(dāng)工作人員給裝置通電時(shí)，超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)處于懸浮狀態(tài)。超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)的軌道由一組永久磁鐵材料構(gòu)成，車(chē)體內(nèi)放置了一組超導(dǎo)體和一個(gè)液氮儲(chǔ)藏箱。在行駛過(guò)程中，車(chē)內(nèi)超導(dǎo)體通過(guò)液態(tài)氮降溫從正常態(tài)轉(zhuǎn)為超導(dǎo)狀態(tài)，電阻降為零，可以通過(guò)很大的電流產(chǎn)生極強(qiáng)的磁場(chǎng)而導(dǎo)體中不會(huì)產(chǎn)生熱量損失。當(dāng)車(chē)體內(nèi)的導(dǎo)體與軌道磁鐵間產(chǎn)生的排斥力大于車(chē)重力時(shí)，列車(chē)就會(huì)懸浮起來(lái)，這時(shí)只要沿軌道方向給車(chē)體一個(gè)很小的推力，列車(chē)就將沿軌道方向運(yùn)動(dòng)。圖乙為超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)的原理圖。目前的磁懸浮列車(chē)有利用同名磁極相排斥的電力懸浮系統(tǒng)和利用異名磁極相吸引的電磁懸浮系統(tǒng)兩種，超導(dǎo)磁懸浮屬于電力懸浮系統(tǒng)。另一種電磁懸浮系統(tǒng)的原理如圖丙所示，它是在車(chē)體底部及兩側(cè)倒轉(zhuǎn)向上的頂部安裝磁鐵，在T形導(dǎo)軌的上方和伸臂部分下方分別設(shè)反作用板和感應(yīng)鋼板，控制電磁鐵的電流，使電磁鐵和導(dǎo)軌間保持10-15毫米的間隙，并使導(dǎo)軌和鋼板之間的磁力與車(chē)輛的重力平衡，從而使車(chē)體懸浮于車(chē)道的導(dǎo)軌面上運(yùn)行。我國(guó)上海磁懸浮列車(chē)屬于電磁懸浮系統(tǒng)如圖丁所示，專(zhuān)線西起上海軌道交通2號(hào)線的龍陽(yáng)路站，東至上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)，專(zhuān)線全長(zhǎng)29.863公里。是中德合作開(kāi)發(fā)的世界第一條磁懸浮商運(yùn)線。于2003年1月4日正式開(kāi)始商業(yè)運(yùn)營(yíng)，單線運(yùn)行全程只需8分鐘。設(shè)計(jì)運(yùn)行時(shí)速為430km/h，轉(zhuǎn)彎處半徑達(dá)8000米，肉眼觀察幾乎是一條直線，是世界第一條商業(yè)運(yùn)營(yíng)的高架磁懸浮專(zhuān)線。
請(qǐng)根據(jù)上述材料回答下列問(wèn)題：
（1）超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)中的超導(dǎo)體在低溫液氮中轉(zhuǎn)為超導(dǎo)狀態(tài)時(shí)電阻變?yōu)? 。
（2）超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)中的電磁鐵是利用電流的 效應(yīng)工作的。
（3）上海磁懸浮列車(chē)運(yùn)行時(shí)懸浮電磁鐵與軌道電磁鐵間的相互作用為 。
A． 異名磁極相互吸引 B． 同名磁極相互吸引
C． 異名磁極相互排斥 D． 同名磁極相互排斥
（4）超導(dǎo)體的應(yīng)用具有十分誘人的前景，假如科學(xué)家已研制出室溫下的超導(dǎo)體，你認(rèn)為把它用來(lái)制作下面所要求的材料中，合適的是 。
A． 家用保險(xiǎn)絲 B． 白熾燈泡的燈絲
C． 電爐的電阻絲 D． 遠(yuǎn)距離輸電中的輸電導(dǎo)線
【答案】 0 磁 A D
【詳解】（1）[1]在行駛過(guò)程中，車(chē)內(nèi)超導(dǎo)體通過(guò)液態(tài)氮降溫從正常態(tài)轉(zhuǎn)為超導(dǎo)狀態(tài)，電阻降為零。
（2）[2]電磁鐵的特點(diǎn)是：有電流時(shí)有磁性，利用的是電流的磁效應(yīng)。
（3）[3]由材料得，目前的磁懸浮列車(chē)有利用同名磁極相排斥的電力懸浮系統(tǒng)和利用異名磁極相吸引的電磁懸浮系統(tǒng)兩種，上海磁懸浮列車(chē)屬于電磁懸浮，故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
（4）[4]超導(dǎo)材料的電阻為0，工作過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生熱量。
A．當(dāng)電流過(guò)大時(shí)，家用保險(xiǎn)絲產(chǎn)生熱量，使溫度升高到保險(xiǎn)絲的熔點(diǎn)，熔斷，起到保護(hù)電路的作用，故A不符合題意；
B．白熾燈泡的燈絲會(huì)發(fā)光，是因?yàn)闊艚z工作時(shí)產(chǎn)生熱量，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為光能，故B不符合題意；
C．電爐的電阻絲工作時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，給食物加熱，故C不符合題意；
D．遠(yuǎn)距離輸電中的輸電導(dǎo)線的電阻越小，產(chǎn)生的熱量越小，損失的電能越小，采用超導(dǎo)體制成輸電導(dǎo)線，電能運(yùn)輸過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量為0，電能損耗最小，故D符合題意。
故選D。

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