第22講：電生磁試卷（原卷版+解析版）-2024-2025學年九年級全一冊物理《考點?題型 ?技巧》精講與精練高分突破專題系列（人教版）-試卷下載-教習網

考點01：奧斯特實驗
考點02：電流周圍的磁場及其規(guī)律
考點03：通電螺線管的磁場
考點04：安培定則
考點05：通電螺線管作圖
考點06：電生磁有關的探究實驗
考點07：通電螺線管的磁場與磁體的相互作用
【知識梳理】
知識點01：電流的磁效應
1.奧斯特實驗表明：(1)通電導體周圍存在著磁場；(2)通電導體周圍的磁場方向與電流的方向有關。
2.電流的磁效應：通電導線周圍存在與電流方向有關的磁場，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應。
知識點02：通電螺線管的磁場
1.通電螺線管
把導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。
通電后各圈導線產生的磁場疊加，磁場強度會增強很多。
2.通電螺線管的磁場分布
通電螺線管周圍存在磁場，通電螺線管周圍的磁場與條形磁體周圍的磁場相似，通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩極，如圖所示。
3.通電螺線管的磁場方向
通電螺線管的磁場方向與螺線管中通過的電流方向有關，電流方向改變，磁場方向也改變。
通電螺線管的內部也存在磁場，且內部磁感線的方向也與條形磁體一樣，由S極指向N極。通電螺線管內部的磁感線與外部的磁感線組成閉合曲線。
知識點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：奧斯特實驗
1．（23-24九年級上·北京）如圖所示，是探究“通電直導線周圍是否存在磁場”實驗裝置的一部分，置于水平桌面的小磁針上方有一根與之平行的直導線。關于這個實驗下列說法正確的是（）
A．若小磁針未發(fā)生偏轉，則說明通電導線不產生磁場
B．小磁針偏轉后，就不再受到地磁場的作用
C．通電前，導線與小磁針均南北方向放置，實驗現(xiàn)象更明顯
D．小磁針偏轉后，改變直導線中電流方向，小磁針N極的指向不變
【答案】C
【詳解】A．通電導線周圍都會產生磁場，若小磁針未發(fā)生偏轉，可能是由于通電導線產生的磁場的方向與小磁針的磁場方向恰好相反，由于異名磁極相互吸引，使小磁針不偏轉，故A錯誤；
B．地磁場是時刻存在的，小磁場偏轉后依然受到地磁場的作用，故B錯誤；
C．地磁場的方向為南北方向，為了避免地磁場對實驗的影響，應將導線與小磁針南北方向放置，此時小磁針偏轉角度最大，實驗現(xiàn)象更明顯，故C正確；
D．磁場方向與電流方向有關，小磁針偏轉后，改變直導線中電流方向，小磁針N極的指向改變，故D錯誤。
故選C。
2．（23-24九年級上·河南安陽·期末）如圖是小明做奧斯特實驗時的裝置圖，下列說法正確的是（）
A．實驗時，導線平行架到小磁針上方，更易看到小磁針轉動的現(xiàn)象
B．通電導線周圍的磁場方向與電流方向無關
C．實驗裝置準備好后，迅速閉合開關，小磁針轉動；若把小磁針放置到導線上方，它將不動
D．實驗裝置準備好后，迅速閉合開關，小磁針轉動：若將小磁針移去，通電導線周圍將不存在磁場
【答案】A
【詳解】A．因通電直導線周圍的磁場方向與導線垂直，所以若導線與小磁針垂直放置，小磁針有可能不轉動，平行放置時，小磁針N極的指向為該點的磁場方向，這時實驗現(xiàn)象最明顯，故A正確；
B．根據奧斯特實驗，人們發(fā)現(xiàn)改變導線中電流方向，小磁針偏轉方向改變，說明通電導線周圍的磁場方向與電流方向有關，故B錯誤；
C．實驗裝置準備好后，迅速閉合開關，小磁針轉動；若把小磁針放置到導線上方，因磁場方向改變，所以小磁針偏轉方向改變，它將轉動，故C錯誤；
D．通電導線周圍有磁場是因為通電導線中存在電流，通電導線中的電流是通電導線周圍磁場形成的原因，與小磁針無關，小磁針只是為了證明有磁場產生，故D錯誤。
故選A。
3．（2024·北京朝陽·一模）小陽利用如圖甲所示裝置進行如下實驗：斷開開關，小磁針的指向如圖甲所示；閉合開關，小磁針的偏轉情況如圖乙中箭頭所示；只改變電流方向，再次進行實驗，小磁針的偏轉情況如圖丙中箭頭所示。下列結論正確的是（）
A．由甲、乙兩圖可得電流周圍可以產生磁場
B．由甲、乙兩圖可得利用磁場可以產生電流
C．由乙、丙兩圖可得電流產生的磁場的強弱與電流大小有關
D．由甲、丙兩圖可得電流產生的磁場的方向與電流方向有關
【答案】A
【詳解】AB．甲中開關斷開，沒有電流，小磁針的指向不發(fā)生改變；乙中開關閉合，有電流經過，小磁針的指向發(fā)生偏轉，說明電流周圍存在磁場，故A正確，B錯誤；
C．乙和丙中，其它因素相同，只有電流方向不同，小磁針的偏轉方向不同，說明電流產生的磁場方向與電流方向有關，并不能說明電流產生的磁場的強弱與電流大小有關，故C錯誤；
D．甲中沒有電流，小磁針指向不變；丙中開關閉合，電路有電流，小磁針發(fā)生偏轉，說明電流周圍存在磁場，并不能說明電流產生的磁場的方向與電流方向有關，故D錯誤。
故選A。
題型02：電流周圍的磁場及其規(guī)律
4．（22-23九年級上·北京海淀·期末）圖中所示是探究“通電直導線周圍是否存在磁場”實驗裝置的一部分，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線。當直導線中通過如圖所示的電流時，小磁針發(fā)生偏轉。下列說法正確的是（）
A．首次通過本實驗發(fā)現(xiàn)電、磁間有聯(lián)系的科學家是焦耳
B．小磁針用于檢驗通電直導線周圍是否存在磁場
C．只改變直導線中的電流方向，小磁針偏轉方向與圖中所示相同
D．只改變直導線中的電流大小，小磁針偏轉方向與圖中所示相反
【答案】B
【詳解】A．該實驗中，當導線中通電后，導線周圍的小磁針發(fā)生偏轉，這是科學家奧斯特的實驗，所以首次通過本實驗發(fā)現(xiàn)電、磁間有聯(lián)系的科學家是奧斯特，故A錯誤；
B．小磁針在磁場中會受到力的作用，該實驗中小磁針用于檢驗通電直導線周圍是否存在磁場，故B正確；
C．小磁針受力方向與磁場方向有關，只改變直導線中的電流方向，則直導線周圍磁場方向發(fā)生變化，則小磁針的受力方向也發(fā)生變化，小磁針偏轉方向與圖中所示相反，故C錯誤；
D．直導線周圍磁場的強弱與電流大小有關，磁場方向與電流大小無關，所以只改變直導線中的電流大小，直導線周圍磁場方向不改變，小磁針偏轉方向與圖中所示相同，故D錯誤。
故選B。
5．（22-23九年級上·陜西渭南·期末）如圖所示，下列說法中錯誤的是（）
A．這是著名的奧斯特實驗
B．圖示實驗說明了通電導線周圍存在磁場
C．將圖中導線斷開，小磁針N極將指向地磁場的北極
D．改變圖中電流的方向，小磁針偏轉方向改變
【答案】C
【詳解】A．據圖可知，該實驗是用于模擬奧斯特實驗的一個場景，故A正確，A不符合題意；
B．該實驗中，若給導線通電，下面的小磁針會轉動，即說明通電導線周圍存在著磁場，故B正確，B不符合題意；
C．將圖中導線斷開，小磁針由于地磁場的緣故，即N極將指向地理的北極，而不是地磁的北極，故C錯誤，C符合題意；
D．由于磁場的方向與電流的方向有關，所以將電池正負極對調后，重新閉合電路，小磁針偏轉方向改變，故D正確，D不符合題意。
故選C。
6．（21-22九年級上·河北邢臺·階段練習）關于如圖所示的奧斯特實驗，以下結論正確的是（）
①該實驗證明了地球周圍存在磁場
②該實驗證明了磁極間的相互作用規(guī)律
③甲、乙兩圖的實驗說明電流的周圍存在著磁場
④甲、丙兩圖的實驗說明電流的磁場方向與電流的方向有關
A．②③B．①③C．②④D．③④
【答案】D
【詳解】小磁針在磁場中受磁場力的作用而偏轉。甲圖導線中有電流，小磁針偏轉；乙圖導線中無電流，小磁針不偏轉；比較甲、乙兩圖說明通電導體周圍存在磁場。甲、丙兩圖導線電流方向不同，小磁針偏轉方向不同，說明小磁針受力方向不同，磁場方向不同，比較甲、丙兩圖說明通電導體產生的磁場方向與電流方向有關，則③④正確，故ABC錯誤，D正確。
故選D。
題型03：通電螺線管的磁場
7．（23-24九年級上·山東臨沂·期末）通電螺線管磁感線的分布如圖所示，則（）

A．通電螺線管的右側為N極B．小磁針的左側為S極
C．電源的左側為負極D．以上判斷都不對
【答案】B
【詳解】根據螺線管磁感線的方向可知，螺線管左側為N極，右側為S極，據安培定則可知螺線管導線電流向上，則電源左端為正極，右端為負極，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，閉合開關后，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點磁場的方向向左
C．通電螺線管外存在磁感線D．小磁針順時針轉動90°
【答案】B
【詳解】A．閉合開關后，電流由螺線管的左側流入、右側流出，根據安培定則，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錯誤；
B．在磁體的外部，磁感線從N極出來，回到S極，所以通電螺線管外A點的磁場方向向左，故B正確；
C．磁感線是用來形象描述磁場的，但不是真實存在的，故C錯誤；
D．通電螺線管的右端是N極，根據異名磁極相互吸引可知，小磁針的S極應靠近螺線管的右端，即小磁針的S極指向左，所以小磁針應逆時針轉動90°，故D錯誤。
故選B。
9．（21-22九年級上·山東臨沂·期末）如圖所示的裝置中，當開關S閉合后。下列判斷正確的是（）
A．通電螺線管外A點沒有磁場
B．判斷通電螺線管的磁極應使用左手定則
C．向左移滑片P，通電螺線管的磁性增強
D．小磁針靜止后，其N極的指向水平向右
【答案】C
【詳解】A．螺線管通電后具有磁性，周圍存在磁場，則通電螺線管外A點有磁場，故A錯誤；
B．判斷通電螺線管的磁極應使用安培定則（右手螺旋定則），故B錯誤；
C．滑片向左移動，滑動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，故C正確；
D．根據安培定則可知，螺線管的右端是S極；根據異名磁極相互吸引可知，小磁針靜止時其左端應該是N極，即其N極的指向水平向左，故D錯誤。
故選C。
題型04：安培定則
10．（23-24九年級上·廣東梅州·期末）螺旋管中通有電流時，螺旋管周圍將產生磁場，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 極應指向左邊，故A錯誤；
B．由右手定則可知，螺線管左端為N極，故小磁針N 極應指向右邊，故B錯誤；
C．由右手定則可知，螺線管左端為N極，故小磁針N 極應指向右邊，故C錯誤；
D．由右手定則可知，螺線管左端為N極，故小磁針N 極應指向左邊，故D正確。
故選D。
11．（23-24九年級上·天津河西·期末）如圖所示，對于通電螺線管極性的標注正確的是（）
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錯誤。
故選B。
12．（23-24九年級上·新疆克孜勒蘇·期末）如圖所示的圖中，通電螺線管右側小磁針靜止時N極標注正確的是（）
A．B．
C．D．
【答案】C
【詳解】A．根據右手安培定則可知，四指的方向為電流的方向，大拇指的方向為N極的指向，圖A螺線管左端是N極，右端是S極，小磁針的左端應為N極，故A錯誤；
B．根據右手安培定則可知，圖B螺線管右端是N極，小磁針的右端應為N極，故B錯誤；
C．根據右手安培定則可知，圖C螺線管右端是N極，小磁針的右端應為N極，故C正確；
D．根據右手安培定則可知，圖D螺線管左端是N極，右端是S極，小磁針的左端應為N極，故D錯誤。
故選C。
題型05：通電螺線管作圖
13．（2024·四川內江·二模）如圖乙所示，閉合開關S后小磁針沿順時針方向偏轉后靜止，請在圖中括號內標出電源的“”、“”極，并標出通過通電螺線管外點的磁感線的方向。
【答案】
【詳解】閉合開關S后小磁針沿順時針方向偏轉后靜止，則小磁針左端為S極，根據同名磁極相互吸引可知，螺線管右端為N極，根據右手螺旋定則可得，電流從螺線管左端流入、右端流出，所以，電源左端為正極，右端為負極；螺線管外部，磁感線從N極出發(fā)回到S極，所以，A點磁感線向左，故作圖如下：
14．（2024·四川內江·中考真題）如圖，小磁針靜止在通電螺線管右側，請根據圖中磁感線的方向，在螺線管左端和小磁針右端的括號內標出極性（“N”或“S”），在電源左邊的括號內標出極性（“+”或“﹣”）。
【答案】
【詳解】通電螺線管的外部磁場是“N極出S極入”，故通電螺線管左側是N極，右側是S極，根據異名磁極相互吸引可知，小磁針的左側是N極，則小磁針的右側是S極，根據右手螺旋定則可知，在通電螺線管的外部，電流的方向是自下向上，故電流從電源左側流出，電源左側為正極，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，請在圖中畫出條形磁體在水平方向上的受力示意圖。
【答案】
【詳解】閉合開關后，根據安培定則，螺線管右端的磁場為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：電生磁有關的探究實驗
16．（24-25九年級上·云南曲靖·期中）在“探究通電螺線管外部磁場分布”的實驗中：
(1)當閉合開關S后，小磁針會發(fā)生偏轉，說明通電螺絲管周圍存在，實驗時同學們發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉不明顯，為了增大通電螺線管的磁性，可行的操作是（任寫一條）。
(2)用鐵屑來做實驗，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與磁體的磁場相似，為描述磁場而引入的磁感線（選填“是”或“不是”）真實存在的。
(3)同學們改變電源方向，發(fā)現(xiàn)小磁針轉動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方向與螺線管中的方向有關。
(4)由安培定則可知丙圖中S閉合后，螺線管的左端為極。
(5)磁懸浮列車是利用電流的磁效應來（選填“增大”或“減小”）摩擦力的，丹麥物理學家最先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應原理。
【答案】(1) 磁場增大電流
(2) 條形不是
(3)電流
(4)S
(5) 減小奧斯特
【詳解】（1）[1]螺線管通電后產生磁性，周圍存在磁場，通電螺線管通過磁場對小磁針產生力的作用，小磁針會發(fā)生偏轉。
[2]通電螺線管的磁性大小與電流的大小有關，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與條形磁鐵的磁場相似；磁感線是為了能形象描述磁場而引入的，不是真實存在。
（3）同學們改變電源方向，則電流方向會發(fā)生變化，此時發(fā)現(xiàn)小磁針轉動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方向與螺線管中的電流方向有關。
（4）圖丙中，根據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]由于磁懸浮列車懸浮在軌道上，這是因為磁懸浮列車是利用電流的磁效應來減小摩擦力。
[2]丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流周圍產生磁場，這是電流的磁效應。
17．（24-25九年級上·全國·課后作業(yè)）如圖甲所示，將一根直導線放在靜止小磁針的正上方，并與小磁針平行．接通電路后，觀察到小磁針順時針偏轉。
(1)實驗中小磁針的作用是，這里用到的研究方法是；
(2)該實驗說明通電導線周圍存在，這種現(xiàn)象稱為電流的效應；此現(xiàn)象最早是由物理學家發(fā)現(xiàn)的；
(3)斷開電路，小磁針（選填“會”或“不會”）回到原來位置。小明在其他實驗條件不變的情況下，改變通電直導線的電流方向，閉合開關后，小磁針將（選填“順時針轉動”“逆時針轉動”或“靜止不轉動”）；
(4)圖甲中的直導線AB是（選填“南北”或“東西”）方向放置在小磁針上方的；
(5)通電直導線周圍磁場分布如圖乙所示，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，磁場越（選填“強”或“弱”）；若將小磁針由通電直導線下方移至直導線上方，小磁針偏轉的方向（選填“會”或“不會”）改變。
【答案】(1) 檢驗通電導線周圍是否存在磁場轉換法
(2) 磁場磁奧斯特
(3) 會逆時針轉動
(4)南北
(5) 強會
【詳解】（1）[1][2]實驗中運用轉換法，通過觀察小磁針是否發(fā)生偏轉來確定通電導線周圍是否存在磁場。
（2）[1][2][3]接通電路后，觀察到小磁針偏轉，說明通電導線周圍存在磁場，這種現(xiàn)象稱為電流的磁效應，該現(xiàn)象是由物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)的。
（3）[1]由于小磁針受地磁場的影響，因此斷開電路，小磁針會回到原來的位置。
[2]通電螺線管的磁場與導體中電流的方向有關，因此改變通電直導線的電流方向，閉合開關后，小磁針將逆時針轉動。
（4）小磁針受到地磁場的作用而指向南北方向，為了觀察到明顯的偏轉現(xiàn)象，應使通電導體的磁場方向為東西方向，故應使把直導線AB沿南北放置。
（5）[1]由通電直導線周圍磁感線的分布圖可知，越靠近圓心位置，磁感線越密集，磁場越強。
[2]若將小磁針由通電直導線下方移至直導線上方，由于磁場方向發(fā)生改變，因此小磁針偏轉的方向會改變。
18．（2024·吉林長春·二模）為了探究磁場，小紅做了如下實驗。
（1）探究磁體周圍的磁場：
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。鐵屑在磁場中被成一個個小磁針，從而在磁場中有序地排列起來，如圖甲所示；
②再在玻璃板上放一些小磁針，小磁針靜止時的情況如圖乙所示，黑色一端表示磁體的N極，某點小磁針極所指的方向就是該點的磁場方向；
③人們仿照鐵屑在磁場中排列的情況和小磁針N極的指向畫出一些帶箭頭的曲線來形象、直觀地描述磁場，物理學中把這樣的曲線叫做；
（2）探究通電螺線管周圍的磁場：
①把小磁針放在螺線管四周不同的位置，通電后發(fā)現(xiàn)小磁針的指向如圖丙所示，說明通電螺線管周圍的磁場跟磁體的磁場相似，圖中端是螺線管的N極；
②對調電源的正負極重復上述實驗，小磁針的指向與之前相反，說明，斷開開關后，小磁針靜止時極指向南方。
【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 S
【詳解】（1）①[1]輕敲玻璃板，可以減小摩擦力對鐵屑的影響。
[2]鐵屑原來沒有磁性，但在磁場的作用下能夠獲得磁性，說明鐵屑被磁化了。
②[3]在玻璃板上放一些小磁針，小磁針靜止時N極所指的方向就是該點的磁場方向。
③[4]為了形象地描述磁場，人們用一些帶箭頭的曲線來表示磁場強弱及方向，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與條形磁體的磁場相似。
[6]根據安培定則可知，螺線管的右端是N極。
②[7]對調電源的正負極重復上述實驗，電流的方向發(fā)生了變化，小磁針的指向與之前相反，說明通電螺線管的極性跟電流方向有關。
[8]斷開開關后，在地磁場的作用下，小磁針靜止時S極指向南方。
題型07：通電螺線管的磁場與磁體的相互作用
19．（23-24九年級上·江西·期末）小明家有一款磁懸浮音箱（圖甲），其內部電路圖如圖乙所示。下列對此音箱的說法正確的是（）
A．調節(jié)滑片P位置可調節(jié)音箱懸浮高度B．通電后底座的周圍存在許多磁感線
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，閉合開關，使音箱懸浮后，調節(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．通電后底座的周圍存在磁場，但不存在磁感線，磁感線是人們?yōu)榱诵蜗蠓奖愕孛枋龃艌龆傧氲那€，故B錯誤；
C．磁懸浮音箱利用了同名磁極相互排斥的原理，故C錯誤；
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端應該是N極，故D錯誤。
故選A。
20．（23-24九年級上·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，閉合開關后，將滑動變阻器的滑片P從a端移到b端的過程中，下列判斷正確的是（）
A．小燈泡變亮，彈簧伸長
B．小燈泡變暗，彈簧伸長
C．電流表示數變大，彈簧收縮
D．電流表示數變小，彈簧收縮
【答案】A
【詳解】ABCD．由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，當滑動變阻器的滑片P從a端移到b端的過程中，滑動變阻器的阻值減小，電路中電流增大，故電流表示數變大，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，當電流增大時，電磁鐵磁性增強，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．電源的左端為負極
C．其工作原理是同名磁極相互排斥
D．滑片P向左移動可增加地球儀“漂浮”的高度
【答案】C
【詳解】AB．根據同名磁極相互排斥可知，圖中電磁鐵的上端應為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錯誤；
C．磁浮地球儀穩(wěn)定地“漂浮”起來，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，滑動變阻器接入電路的電阻變大，總電阻變大，根據歐姆定律可知，電流變小，電磁鐵磁性減弱，可降低地球儀“漂浮”的高度，故D錯誤。
故選C。
【高分演練】
一、單選題
22．（24-25九年級上·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，根據安培定則可知，通電螺線管的右端為N極，左端為S極，根據磁極間的作用，小磁針磁極標反了，故C錯誤；
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，左端應為S極，右端為N極，故D錯誤。
故選 B。
23．（2024·廣東·模擬預測）如圖所示，閉合開關，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．調換電源的正、負極B．增大電源電壓
C．向右移動滑動變阻器滑片D．向左移動滑動變阻器滑片
【答案】A
【詳解】A．通電螺線管外的磁場方向與電流方向有關，調換電源的正、負極，可以改變電流方向，從而改變磁場方向，使小磁針N極指向改變。故A符合題意；
BCD．增大電源電壓、移動滑動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方向，小磁針N極指向不會改變，故BCD不符合題意。
故選A。
24．（23-24九年級上·河北保定·階段練習）如圖所示，閉合開關、，兩個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】對于左螺線管，電流從右端流入，左端流出，根據安培定則可知，該螺線管的左端（A端）為N極，右端為S極；對于右螺線管，電流從右端流入，左端流出，根據安培定則可知，該螺線管的右端（B端）為N極，左端為S極；根據磁極間的相互作用規(guī)律可知，兩個螺線管相互排斥。故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
25．（23-24九年級下·全國·課后作業(yè)）如圖所示，把一根直導線平行地拉到靜止小磁針的上方，當通有如圖所示方向的電流時，小磁針N極垂直紙面向里偏轉。關于此實驗下列說法不正確的是（）
A．實驗中的直導線一定是按南北方向放置
B．把小磁針拿走，通電導線周圍的磁場將消失
C．小磁針對導線一定有力的作用
D．把小磁針從直導線下方移到了直導線上方，小磁針N極偏轉方向改變
【答案】B
【詳解】A．因為地磁場的方向為南北方向，所以小磁針的方向靜止時指向南北，在證明電流周圍存在磁場，不受地磁場的干擾，應將導線水平南北放置，故A正確，不符合題意；
B．通電導線周圍的磁場是客觀存在的，把小磁針拿走，通電導線周圍的磁場不會消失，故B錯誤，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，則小磁針對導線一定有力的作用，故C正確，不符合題意；
D．把小磁針從直導線下方移到了直導線上方，磁場方向會發(fā)生變化，小磁針N極偏轉方向也會隨之變化，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們展示了一個如圖所示的實驗裝置，閉合開關后，下來說法不正確的是（）
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．小磁針將順時針旋轉90度后靜止
D．將小磁針移走后小磁針原來所在位置磁場消失
【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，據安培定則知，螺線管的左端為N極，右端為S極，據同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，小磁針的逆時針轉過90度后，靜止。磁感線由N極出來，回到S極，所以通電螺線管上方的磁感線從左向右。通電螺線管周圍存在著磁場，小磁針移走后，仍然存在，故ABC正確，不符合題意，D錯誤，符合題意。
故選D。
27．（23-24九年級上·山西大同·期末）小明家新購入一盆盆栽，盆栽底部有永磁體，底座內裝有電磁鐵，底座通電后能使得盆栽懸浮在空中，下列說法正確的是（）
A．盆栽底部的永磁體周圍存在著磁感線
B．底座通電后能產生磁感線
C．盆栽懸浮的原理是同名磁極相互排斥
D．底座周圍的磁場分布是均勻的
【答案】C
【詳解】A．磁感線是用來描述磁場分布和方向的工具，磁感線不是真實存在的，故A錯誤；
B．電流周圍存在磁場，磁感線是用來描述磁場分布和方向的工具，磁感線不是真實存在的，故B錯誤；
C．磁極間存在相互作用，同名磁極相互排斥，盆栽懸浮說明受到排斥力，故C正確；
D．電磁鐵和永磁體一樣，磁場分布是不均勻的，存在磁性最強的磁極，故D錯誤。
故選C。
28．（23-24九年級上·山東菏澤·期末）閉合電路的開關，小磁針靜止時的指向如圖所示。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】小磁針靜止時左端為N極，則通電螺線管左端為S極，根據安培定則可以判定，螺線管正面導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．（23-24九年級上·江蘇宿遷·期末）如圖是一種稱為“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（相當于一個電磁鐵），通電時線圈與活塞柄組成的系統(tǒng)與固定在左側的磁體相互作用，從而帶動活塞運動，活塞筒通過閥門與血管相通，閥門S1只能向外開啟，S2只能向內開啟。下列判斷正確的是（）
A．若電源左端為電源正極，閉合開關后，活塞將向左運動
B．向左移動滑動變阻器可以改變電磁鐵的磁極，從而改變活塞運動方向
C．為了實現(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極，閉合開關后，則閥門S1閉合，S2打開
【答案】A
【詳解】A．若電源左端為電源正極，閉合開關后，電流從左側下方流入線圈，根據安培定則知，右側為N極，左側為S極，與條形磁鐵吸引，活塞將向左運動，故A正確；
B．向左移動滑動變阻器可以改變電磁鐵磁性強弱，但電流方向不變，不能改變電磁鐵的磁極，故B錯誤；
C．為了實現(xiàn)心臟泵的功能，活塞必須左右移動，因而磁極必須改變，則線圈中的電流方向必須改變，故C錯誤；
D．若電源左端為電源負極，閉合開關后，根據安培定則知，右側為S極，左側為N極，與條形磁體排斥，活塞右移，則閥門S1打開，S2閉合，故D錯誤。
故選A。
30．（23-24九年級上·遼寧盤錦·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電器的工作原理相同
D．滑片P向左移動可增加地球儀“漂浮”的高度
【答案】A
【詳解】AB．根據上圖可知，條形磁鐵的下端為S極，根據同名磁極相互排斥，可知通電螺線管的上端為S極，下端為N極，根據安培定則可知，電源的右端為正極，左端為負極，故A正確，B錯誤；
C．底座與音響之間的相互作用是利用同名磁極相互排斥，驗電器是利用同種電荷相互排斥，它們的原理不同，故C錯誤；
D．滑片P向左移動，滑動變阻器接入電路的電阻變大，總電阻變大，根據歐姆定律可知，電流變小，電磁鐵磁性減弱，可降低地球儀“漂浮”的高度，故D錯誤。
故選A。
31．（2023·湖南婁底·三模）如圖，一個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，開關S閉合后，下列說法不正確的是（）

A．小鐵球受到的重力和浮力是一對平衡力
B．滑片P向左滑動，小鐵球所受浮力變大
C．此時A端為電磁鐵的S極
D．滑片P向右滑動，容器底部受到水的壓強變小
【答案】A
【詳解】A．開關S閉合后，螺線管具有磁性，小鐵球仍靜止在水面上時受到重力、浮力、電磁鐵的吸引力的作用，其重力和浮力的大小不相等，所以這兩個力不是一對平衡力，故A錯誤，符合題意；
B．當滑片向左移動時，滑動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，小鐵球所受吸引力增大，浸入水中的體積增大，根據阿基米德原理可知，浮力變大，故B正確，不符合題意；
C．開關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，滑動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小；此過程中小鐵球受到重力、浮力、電磁鐵的吸引力的作用，當小球重新平衡后，向下的吸引力與重力之和應等于向上的浮力，因吸引力減小，所以鐵球所受浮力也將減小，排開的水的體積減小，液面下降，根據可知，容器底部受到的壓強變小，故D正確，不符合題意。
故選A。
二、填空題
32．（24-25九年級上·云南保山·期中）同學們在課堂上探究了一些與磁相關的小實驗。如圖甲所示，小芳在做通電螺線管的外部磁場的探究，她把一個小磁針放在桌面上，小磁針靜止時指向南北方向，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，說明通電螺線管周圍存在磁場；探究完通電螺線管周圍存在磁場的特性后，她想借助如圖乙所示的裝置來探究通電螺線管外部磁場方向與電流方向是否有關? 先閉合開關，小磁針偏轉方向如圖所示，則她接下來應該進行的操作是，若出現(xiàn) 的現(xiàn)象，則說明通電螺線管外部磁場方向與電流方向有關。
【答案】將電源正負極對調小磁針的偏轉方向發(fā)生改變
【詳解】[1][2]要探究通電螺線管外部磁場方向與電流方向是否有關，需要改變螺線管上電流的方向，因此可以將電源正負極對調，觀察到小磁針的偏轉方向發(fā)生改變，則說明通電螺線管外部磁場方向與電流方向有關。
33．（24-25九年級上·云南保山·期中）如圖所示，閉合開關S，條形磁鐵靜止后，將滑動變阻器滑片P從左往右滑動的過程中，彈簧將（選填“伸長”或“縮短”），小磁針N極向（選填“上”或“下”）偏轉。
【答案】伸長下
【詳解】[1][2]開關閉合，根據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；滑動變阻器滑片從左往右滑動的過程中，電阻減小，電路中的電流變大，電磁鐵磁性增強，條形磁鐵的吸引力增大，所以彈簧長度會增大；由磁極間的作用規(guī)律可知，小磁針N極向下偏轉。
34．（24-25九年級上·全國·課后作業(yè)）螺線管是汽車啟動器的一個重要部件，駕駛員轉動鑰匙發(fā)動汽車時，相當于給螺線管通電。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。若調換電源的正負極，小磁針的指向（選填“會”或“不會”）發(fā)生改變。
【答案】 N N 負會
【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，根據異名磁極相互吸引可知，小磁針的左端為N極，根據安培定則可知，螺線管上電流方向朝上，所以A為電源的負極。
[4]若調換電源的正負極，螺線管上電流方向改變，螺線管磁場方向改變，則小磁針的指向會發(fā)生改變。
35．（2024·上海楊浦·二模）將具有磁性的鋼釘懸掛起來，靜止時釘尖指著“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，釘頭會被吸引過去，這說明力可以改變物體的，可推斷出電源的右側是極。
【答案】 S 運動狀態(tài) 正
【詳解】[1]靜止時釘尖指著“南”方，地磁場的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，釘頭會被吸引過去，鐵釘的運動狀態(tài)發(fā)生改變，這說明力可以改變物體的運動狀態(tài)；根據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，根據安培定則可知電流從螺線管的右側流入、左側流出，所以電源的右側是正極。
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，設計了一個杠桿和電磁鐵組合系統(tǒng)來升降密封罩，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，則應將滑動變阻器滑片向（選填“左”或“右”）滑動。
【答案】 N 左
【詳解】[1][2]由圖可知，電流從電磁鐵的上端流入，依據安培定則，四指順著電流方向，大拇指應向上握住電磁鐵，所以上端為N極。電磁鐵的磁性大小與電流大小、線圈匝數有關，當滑動變阻器向左移動，電阻變小，依據歐姆定律可得電路中的電流變大，電磁鐵磁性增強，吸引力會變大。
37．（23-24九年級上·山東東營·期末）如圖所示，為研究巨磁電阻的電路，GMR電阻有阻值隨磁場增強而減小的特性，閉合、后，電磁鐵的右端為極，滑片P向左滑動過程中，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]當滑動變阻器滑片P向左滑動時，滑動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；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的增強而減小，所以，此時巨磁電阻的阻值會變小，右側電路中的總電阻變小，根據歐姆定律可知，右側電路中的電流變大，通過燈泡的電流變大，其中燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，由可得，燈泡的實際功率變大，燈泡變亮。
三、作圖題
38．（24-25九年級上·黑龍江哈爾濱·階段練習）根據圖中磁感線的分布標出電源的正極及磁感線A點的方向。
【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點磁感線的方向沿磁感線向下，如下圖所示：
39．（23-24九年級上·河南鄭州·期末）如圖甲所示是同學們自制的一個電磁秋千玩具，閉合開關，推動一下裝有永磁體的卡通小人，它在電磁鐵排斥作用下來回擺動。請在圖乙所示的簡圖中標出電源的正負極（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回擺動，根據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，下端為負極，如圖所示：
40．（23-24九年級上·河南商丘·階段練習）小磁針在電磁鐵磁場的作用下靜止在如圖所示的位置。請標出：
（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，大拇指所指方向為螺線管的N極，因此可知電流由右側流入，左側流出，如圖所示：
四、實驗題
41．（24-25九年級上·河北廊坊·階段練習）在“探究通電螺線管外部的磁場分布”的實驗中，實驗裝置如圖所示：
(1)在嵌有螺線管的硬紙板上均勻地撒滿細鐵屑，給螺線管通電后，只有少量鐵屑發(fā)生移動，此時應該（填寫操作方法），然后觀察到細鐵屑的排列如圖所示，可見通電螺線管周圍的磁場和磁體的磁場相似。
(2)對調電源的正負極，小磁針指向與原來相反，說明通電螺線管的磁場方向與有關。
(3)實驗時發(fā)現(xiàn)通電螺線管的磁場較弱，鐵屑規(guī)則排列的效果不明顯，為增強螺線管的磁場，可行的措施有；① ，② （寫出兩種方法）。
【答案】(1) 輕敲硬紙板條形
(2)電流方向
(3) 增大通過螺線管的電流增加螺線管線圈的匝數
【詳解】（1）[1]輕敲紙板能使得鐵屑移動，這樣做可以讓鐵屑在磁場力的作用下自由移動，從而形成有序的排列。在沒有外力干擾的情況下，鐵屑會根據磁場的力線方向自然排列。
[2]通電螺線管的磁場分布與條形磁體相似，這是因為通電螺線管內部的磁場線是閉合的，兩端的磁場線分別指向螺線管的兩端，類似于條形磁體的北極和南極。
（2）磁場的方向與電流方向有關，當電流方向改變時，磁場的方向也會隨之改變。因此，小磁針會指向與原來相反的方向。
（3）[1]磁場的強度與電流成正比，電流越大，磁場越強。增加電流可以使得磁場對鐵屑的作用力增強，從而使得鐵屑排列更加明顯。
[2]在相同電流下，螺線管的匝數越多，磁場越強。這是因為每增加一匝，就相當于增加了一個磁場源，使得總磁場增強。
42．（24-25九年級上·全國·課后作業(yè)）在做“探究通電螺線管外部的磁場分布”實驗中：
(1)閉合開關后，觀察到螺線管周圍的小磁針發(fā)生偏轉，說明；此時，如果移走小磁針，該結論（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鐵屑，閉合開關后（填寫操作方法），細鐵屑的排列如圖甲所示；
(3)把小磁針放到螺線管四周不同位置，如圖乙所示，螺線管通電后記錄小磁針極的方向，這個方向就是該點的磁場方向；由此可以判斷，通電螺線管外部的磁場分布與磁體的磁場分布相似；
(4)在螺線管外部A、B兩處放置小磁針，如圖丙所示，閉合開關，發(fā)現(xiàn)A處小磁針發(fā)生偏轉，而B處正常的小磁針不偏轉，試說明B處小磁針不偏轉的可能原因：；
(5)如果想探究通電螺線管的極性與電流方向的關系，接下來的操作是；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，下列設備中沒有用到電磁鐵的是______。
A．電磁繼電器B．電磁起重機C．電爐
【答案】(1) 通電螺線管周圍存在磁場仍成立
(2)輕敲玻璃板
(3) N 條形
(4)小磁針N極的指向與磁場方向相同
(5)將與螺線管相連的電源的正負極調換
(6)C
【詳解】（1）[1]磁場的基本性質是對放入其中的磁體有力的作用，閉合開關，觀察到螺線管周圍的小磁針由于受到磁場的作用而發(fā)生偏轉，說明了通電螺線管周圍存在磁場。
[2]小磁針的作用是用來顯示螺線管周圍有磁場的，如果移走小磁針，通電螺線管周圍存仍然存在磁場。
（2）在嵌入螺線管的有機玻璃板上均勻撒些細鐵屑，通電后需要輕敲有機玻璃板，這樣做的目的是減小摩擦力的影響，使細鐵屑可以自由移動。
（3）[1]物理學中規(guī)定，自由小磁針靜止時N極所指的方向為該點的磁場方向，故把小磁針放到螺線管四周不同位置，螺線管通電后，小磁針N極所指的方向就是該點的磁場方向。
[2]由圖可知，通電螺線管外部的磁場分布與條形磁體的磁場分布相似。
（4）在螺線管外部A、B兩處放置小磁針，閉合開關，發(fā)現(xiàn)A處小磁針發(fā)生偏轉，A處的小磁針會指示磁場的方向；B處小磁針不偏轉，可能原因是小磁針N極的指向與磁場方向相同。
（5）要探究通電螺線管的極性與電流方向的關系，在其他因素不變的情況下，改變通過螺線管的電流方向，可將與螺線管相連的電源的正負極調換，觀察小磁針的指向有無改變。
（6）電磁繼電器、電磁起重機均利用了電磁鐵，電爐利用電阻絲產熱，將電能轉化為內能，未用到電磁鐵，故C符合題意，AB不符合題意。
故選C。
43．（23-24九年級上·江西南昌·期末）在“探究通電螺線管外部的磁場分布”實驗中：
（1）小明在嵌入螺線管的玻璃板上均勻撤滿細鐵屑，閉合開關后玻璃板（填寫操作方法），觀察到細鐵屑的排列如圖甲所示，同時觀察到小磁針發(fā)生偏轉，則說明通電螺線管周圍存在，此時，如果移走小磁針，該結論（填“成立”或“不成立”）；
（2）把小磁針放到螺線管四周不同位置，螺線管通電后記錄小磁針極的方向，這個方向就是該點的磁場方向；由此可以判斷，通電螺線管外部的磁場分布與磁體的磁場分布相似；
（3）在螺線管中插入軟鐵棒，制成電磁鐵，下列設備中沒有用到電磁鐵的是（選填字母）；
A．電磁繼電器
B．電磁起重機
C．電爐
（4）接下來小明斷開開關，對調電源的正負極，閉合開關后可探究通電螺線管的極性與的關系。
【答案】輕敲磁場成立 N 條形 C 電流方向
【詳解】（1）[1]在嵌入螺線管的有機玻璃板上均勻撒些細鐵屑，通電后需要輕敲有機玻璃板，這樣做的目的是克服摩擦力的影響，使細鐵屑可以自由移動。
[2]磁場的基本性質是對放入其中的磁體有力的作用，閉合開關，觀察到螺線管周圍的小磁針由于受到磁場的作用而發(fā)生偏轉，說明了通電螺線管周圍存在磁場。
[3]閉合開關后，發(fā)現(xiàn)無論小磁針放在螺線管周圍的那個位置，均發(fā)生偏轉，說明通電螺線管周圍存在磁場，電流周圍存在的磁場是真實的，不會由于小磁針的消失而消失。
（2）[4]物理學中規(guī)定，自由小磁針靜止時N極所指的方向為該點的磁場方向，故把小磁針放到螺線管四周不同位置，螺線管通電后，小磁針N極所指的方向就是該點的磁場方向。
[5]在通電螺線管外部多放置一些細鐵屑，可以形象的顯示出通電螺線管周圍的細鐵屑的排列與條形磁鐵周圍的細鐵屑排列相似，由此可以判斷，通電螺線管的外部磁場與條形磁鐵的磁場相似。
（3）[6]A．電磁繼電器是通過控制電磁鐵中電流有無來控制另外電流更大的電器開關，故A不符合題意；
B．電磁起重機的主要部件是電磁鐵，利用電磁鐵磁性的有無跟電流的關系工作，故B不符合題意；
C．電爐是利用電流的熱效應工作的，故C符合題意。
故選C。
（4）[7]在其它因素不變的情況下，對調電源的正負極，改變通過螺線管的電流方向，觀察小磁針的指向有無改變，可探究通電螺線管的極性與電流方向的關系。
五、科普閱讀題
44．（22-23九年級上·北京海淀·期末）請閱讀《穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置》并回答問題。
穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置
2022年8月12日，位于中科院合肥物質科學研究院的國家重大科技基礎設施“穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置”實現(xiàn)重大突破，創(chuàng)造場強45.22萬高斯的穩(wěn)態(tài)強磁場，超越已保持了23年之久的45萬高斯穩(wěn)態(tài)強磁場世界紀錄。地球磁場約等于0.5高斯，新紀錄相當于地球磁場的90多萬倍。強磁場是探索科學前沿的一種極端實驗條件，在發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、催生新技術方面具有不可替代的作用。
想要人為創(chuàng)造穩(wěn)態(tài)強磁場，勢必要創(chuàng)造穩(wěn)態(tài)強電流，科學家們經數年鉆研，終于取得技術突破。如圖甲是此強磁場實驗裝置的外觀，其內部（如圖乙）由外7層超導線圈、內2層水冷線圈構成，相當于多個超大型通電螺線管嵌套在一起。其中超導線圈由鈮三錫超導股線繞成，這種超導股線加工復雜——需將液氦從股線中流過，使得股線內的溫度降至，以確保股線處于零電阻的超導工作狀態(tài)，而超導股線在電流通過時不會發(fā)熱。內層的水冷線圈有一定的電阻，經過縝密設計，在盡可能保證大電流通過線圈的同時將高壓冷卻水通過線圈，快速“帶走熱量”，防止導線過熱，以維持電流穩(wěn)定。
線圈的中心部分就是做實驗的內孔，科學家把待測物質通過探頭放置于此進行研究。借助其他觀測儀器，如掃描隧道顯微鏡，我們就可以了解物質在強磁場環(huán)境下發(fā)生的奇妙變化。
請根據上述材料，回答下列問題：
（1）穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置產生磁場的基本原理是（選填選項前的字母）；
A．通電導線周圍存在磁場
B．通電導線在磁場中受到力的作用
C．電磁感應現(xiàn)象
（2）當內層水冷線圈中的電流增大時，其單位時間產生的熱量會（選填“變多”“變少”或“不變”）；
（3）超導線圈相比于普通金屬導線線圈的優(yōu)勢是；
（4）為進一步使實驗裝置產生的磁場更強，請你提出一條建議（寫出一條即可）。
【答案】 A 變多零電阻增加線圈的匝數
【詳解】（1）[1]由材料可知，實驗裝置是通過電磁鐵獲得穩(wěn)態(tài)強磁場的，所以產生磁場的基本原理是通電導線周圍存在磁場。
（2）[2]當內層水冷線圈中的電流增大時，由于內層的水冷線圈有一定的電阻，根據焦耳定律，其單位時間產生的熱量會變多。
（3）[3]超導線圈相比于普通金屬導線線圈的優(yōu)勢是零電阻，使它在超導工作狀態(tài)下不產生熱量，能夠獲得強電流，且不產生能量損失。
（4）[4]影響電磁鐵的磁性強弱的主要因素是可以通過電磁鐵的電流和線圈的匝數，故可以從增加線圈匝數或增大電流強度方面提出建議。
45．（21-22九年級上·北京·階段練習）閱讀《超導磁懸浮列車》回答題。
超導磁懸浮列車
在中國科技館“挑戰(zhàn)與未來”A廳有一個展品—超導磁懸浮列車，如圖甲所示。當工作人員給裝置通電時，超導磁懸浮列車處于懸浮狀態(tài)。超導磁懸浮列車的軌道由一組永久磁鐵材料構成，車體內放置了一組超導體和一個液氮儲藏箱。在行駛過程中，車內超導體通過液態(tài)氮降溫從正常態(tài)轉為超導狀態(tài)，電阻降為零，可以通過很大的電流產生極強的磁場而導體中不會產生熱量損失。當車體內的導體與軌道磁鐵間產生的排斥力大于車重力時，列車就會懸浮起來，這時只要沿軌道方向給車體一個很小的推力，列車就將沿軌道方向運動。圖乙為超導磁懸浮列車的原理圖。目前的磁懸浮列車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，它是在車體底部及兩側倒轉向上的頂部安裝磁鐵，在T形導軌的上方和伸臂部分下方分別設反作用板和感應鋼板，控制電磁鐵的電流，使電磁鐵和導軌間保持10-15毫米的間隙，并使導軌和鋼板之間的磁力與車輛的重力平衡，從而使車體懸浮于車道的導軌面上運行。我國上海磁懸浮列車屬于電磁懸浮系統(tǒng)如圖丁所示，專線西起上海軌道交通2號線的龍陽路站，東至上海浦東國際機場，專線全長29.863公里。是中德合作開發(fā)的世界第一條磁懸浮商運線。于2003年1月4日正式開始商業(yè)運營，單線運行全程只需8分鐘。設計運行時速為430km/h，轉彎處半徑達8000米，肉眼觀察幾乎是一條直線，是世界第一條商業(yè)運營的高架磁懸浮專線。
請根據上述材料回答下列問題：
（1）超導磁懸浮列車中的超導體在低溫液氮中轉為超導狀態(tài)時電阻變?yōu)? 。
（2）超導磁懸浮列車中的電磁鐵是利用電流的效應工作的。
（3）上海磁懸浮列車運行時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）超導體的應用具有十分誘人的前景，假如科學家已研制出室溫下的超導體，你認為把它用來制作下面所要求的材料中，合適的是。
A．家用保險絲 B．白熾燈泡的燈絲
C．電爐的電阻絲 D．遠距離輸電中的輸電導線
【答案】 0 磁 A D
【詳解】（1）[1]在行駛過程中，車內超導體通過液態(tài)氮降溫從正常態(tài)轉為超導狀態(tài)，電阻降為零。
（2）[2]電磁鐵的特點是：有電流時有磁性，利用的是電流的磁效應。
（3）[3]由材料得，目前的磁懸浮列車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]超導材料的電阻為0，工作過程中不會產生熱量。
A．當電流過大時，家用保險絲產生熱量，使溫度升高到保險絲的熔點，熔斷，起到保護電路的作用，故A不符合題意；
B．白熾燈泡的燈絲會發(fā)光，是因為燈絲工作時產生熱量，將內能轉化為光能，故B不符合題意；
C．電爐的電阻絲工作時，將電能轉化為內能，給食物加熱，故C不符合題意；
D．遠距離輸電中的輸電導線的電阻越小，產生的熱量越小，損失的電能越小，采用超導體制成輸電導線，電能運輸過程中，產生的熱量為0，電能損耗最小，故D符合題意。
故選D。

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