2.1 磁場現象與電流的磁效應 同步練習2

1.(2019•高考山東卷)了解物理規(guī)律的發(fā)現過程，學會像科學家那樣觀察和思考，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)現了電流熱效應的規(guī)律
B．庫侖總結出了點電荷間相互作用的規(guī)律
C．楞次發(fā)現了電流的磁效應，拉開了研究電與磁相互聯系的序幕
D．牛頓將斜面實驗的結論合理外推，間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動
解析：選AB.焦耳通過實驗直接得到了電流熱效應的規(guī)律——焦耳定律，選項A正確；庫侖在前人研究的基礎上通過扭秤實驗總結出點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)現了電流的磁效應，拉開了電與磁相互聯系的序幕，選項C錯誤；伽利略將斜面實驗的結論合理外推，間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動，選項D錯誤．
2.(2018-2019•朝陽區(qū)會考調研)如圖2－1－5是通電直導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，同時通電直導線周圍的磁場離導線越遠，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，放在通電螺線管內部中點處的小磁針，靜止時N極指向左，關于電源的正負極和螺線管的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是電源負極
D．B端是S極，D是電源負極
解析：選B.由于放在通電螺線管內部中點處的小磁針靜止時N極指向左，則通電螺線管內部磁感線(磁場)的方向為向左，又根據磁感線在磁體的內部總是從磁體的S極指向磁體的N極，則A端是N極，B端是S極；又根據安培定則可得：D是電源正極，C是電源負極；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構示意圖，其工作原理類似打點計時器．當電流從電磁鐵的接線柱a流入，吸引小磁鐵向下運動時，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.根據安培定則可判斷：在電磁鐵的內部磁感線向下，又磁感線在磁體的內部總是從磁體的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.根據圖2－1－8中標出的磁場方向，在圖上畫出通電導線中電流的方向．

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•廣東學業(yè)水平預測)首先發(fā)現通電導線周圍存在磁場的物理學家是(　　)
A．安培　　　　　　　　　B．法拉第
C．奧斯特 D．特斯拉
解析：選C.根據物理學史可知：發(fā)現通電導線周圍存在磁場的物理學家是奧斯特．
2.關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弱和方向，它每一點的切線方向表示該點的磁場方向
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.運動電荷周圍存在磁場，一切磁現象都可以歸結為運動電荷(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，使曲線上的每一點的切線方向與該點的磁場方向相同．磁感線的疏密描述了該處磁場的強弱，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，已標出電流I和該電流產生的磁感線的方向，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)現位于通道正上方的小磁針N極轉向紙里，S極轉向紙外，則關于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帶負電，所以C選項錯誤，D選項正確．
5.如圖2－1－11所示，帶負電的金屬環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉，在環(huán)左側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.帶負電的金屬環(huán)勻速旋轉，形成與轉動方向相反的環(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“⊙”分別表示導線中的電流垂直紙面流進和流出，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 B．b
C．c D．d
解析：選AB.根據安培定則判斷得出，通電螺線管內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20年代，以塞貝克(數學家)為代表的科學家已認識到：溫度差會引起電流．安培考慮到地球自轉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：地球磁場是由地球的環(huán)形電流引起的，則該假設中的電流方向是(　　)
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接電源負極時，彈簧測力計的示數減小
B．若將a接電源正極，b接電源負極時，彈簧測力計的示數增大
C．若將b接電源正極，a接電源負極時，彈簧測力計的示數增大
D．若將b接電源正極，a接電源負極時，彈簧測力計的示數減小
解析：選AC.若a接電源正極b接電源負極，由安培定則判斷出螺線管內部磁感線的方向向上，可等效為上端為N極的條形磁鐵，故彈簧測力計示數減��；若b接電源正極，a接電源負極則正好相反．

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．向右飛行的負離子束
D．向左飛行的負離子束
解析：選BC.小磁針的N極指向讀者，說明小磁針所在處的磁場方向是指向讀者的，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、乙間用兩條導線連一個直流電路，將小磁針放在兩導線之間時， N極向讀者偏轉，接在A與B間的電壓表指針向B接線柱一側偏轉(此電壓表指針總偏向電流流進時的一側)，由此是否可以判斷出甲、乙兩處哪是電源，哪是負載？

圖2－1－15
解析：小磁針N極向讀者偏轉，可判斷小磁針所在處磁場方向向外，由安培定則知，上面的導線中的電流由乙處流向甲處，由電壓表指針的偏轉方向可知，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，甲處一定是負載．
答案：見解析

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