2.1 磁场现象与电流的磁效应 同步练习2

1.(2019•高考山东卷)了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下符合史实的是(　　)
A．焦耳发现了电流热效应的规律
B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律
C．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互联系的序幕
D．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
解析：选AB.焦耳通过实验直接得到了电流热效应的规律——焦耳定律，选项A正确；库仑在前人研究的基础上通过扭秤实验总结出点电荷间相互作用的规律——库仑定律，选项B正确；奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，拉开了电与磁相互联系的序幕，选项C错误；伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，选项D错误．
2.(2018-2019•朝阳区会考调研)如图2－1－5是通电直导线周围磁感线分布情况示意图，各图的中央表示垂直于纸面的通电直导线及其中电流的方向，其他的均为磁感线，其方向由箭头指向表示，则正确的是(　　)

图2－1－5
解析：选C.由安培定则可以判定磁感线的方向，同时通电直导线周围的磁场离导线越远，磁场越弱，磁感线分布越稀疏，所以C正确．
3.如图2－1－6所示，放在通电螺线管内部中点处的小磁针，静止时N极指向左，关于电源的正负极和螺线管的N、S极，下列判定正确的是(　　)

图2－1－6
A．A端是S极，C是电源正极
B．A端是N极，D是电源正极
C．B端是N极，C是电源负极
D．B端是S极，D是电源负极
解析：选B.由于放在通电螺线管内部中点处的小磁针静止时N极指向左，则通电螺线管内部磁感线(磁场)的方向为向左，又根据磁感线在磁体的内部总是从磁体的S极指向磁体的N极，则A端是N极，B端是S极；又根据安培定则可得：D是电源正极，C是电源负极；综上所述，B选项正确．
4.如图2－1－7为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器．当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是(　　)

图2－1－7
A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极
B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极
C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极
D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极
解析：选D.根据安培定则可判断：在电磁铁的内部磁感线向下，又磁感线在磁体的内部总是从磁体的S极指向磁体的N极，则电磁铁的上端为S极；又磁体之间同极相斥，异极相吸，则小磁铁的下端为N极；故D选项正确．
5.根据图2－1－8中标出的磁场方向，在图上画出通电导线中电流的方向．

图2－1－8
解析：由安培定则可判定甲图中电流方向由b到a，乙图中电流方向由a到b，丙图中电流方向由a到b.
答案：见解析

一、选择题
1.(2018-2019•广东学业水平预测)首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是(　　)
A．安培　　　　　　　　　B．法拉第
C．奥斯特 D．特斯拉
解析：选C.根据物理学史可知：发现通电导线周围存在磁场的物理学家是奥斯特．
2.关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是(　　)
A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向表示该点的磁场方向
B．磁感线是从磁铁的N极指向S极
C．磁极间的相互作用是通过磁场产生的
D．磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线
解析：选AC.运动电荷周围存在磁场，一切磁现象都可以归结为运动电荷(即电流)之间通过磁场而发生的相互作用．磁感线是为了形象研究磁场而人为画出的曲线，使曲线上的每一点的切线方向与该点的磁场方向相同．磁感线的疏密描述了该处磁场的强弱，磁感线是互不相交的曲线．故选项A、C正确．
3.如图2－1－9中，已标出电流I和该电流产生的磁感线的方向，其中符合安培定则的是(　　)

图2－1－9
解析：选C.根据安培定则可知选项C正确．
4.如图2－1－10所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中，在两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况说法中正确的是(　　)

图2－1－10
A．带同种电荷 B．带异种电荷
C．B带正电 D．A带正电
解析：选BD.两云之间放电，说明它们带有异种电荷，故A选项错误，B选项正确，小磁针N极向里，说明电流上方磁感线(磁场)方向向里，由安培定则可判定电流由A向B，故A带正电，B带负电，所以C选项错误，D选项正确．
5.如图2－1－11所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上原小磁针最后平衡的位置是(　　)

图2－1－11
A．N极竖直向上
B．N极竖直向下
C．N极沿轴线向左
D．N极沿轴线向右
解析：选D.带负电的金属环匀速旋转，形成与转动方向相反的环形电流，由安培定则可判定金属环中心轴的磁场方向沿轴线向右，因此小磁针静止时N极沿轴线向右，故D项正确．
6.如图2－1－12所示为通电螺线管的纵剖面图，“○×”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向一定画错了的是(　　)

图2－1－12
A．a B．b
C．c D．d
解析：选AB.根据安培定则判断得出，通电螺线管内部的磁感线方向向左，与外部的磁感线形成闭合曲线，小磁针N极静止时的指向在该处磁感线的切线方向上，由通电螺线管的磁感线分布情况可知，a，b两个小磁针的指向均画错了．
7.19世纪20年代，以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流．安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是(　　)
A．由西向东垂直磁子午线
B．由东向西垂直磁子午线
C．由南向北沿子午线
D．由赤道向两极沿子午线
(注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)
解析：选B.地磁N极在地理南极附近，地磁S极在地理北极附近，地磁场磁感线在地球内部由北极指向南极，则由安培定则环形电流方向判断，电流方向为由东向西垂直磁子午线，故选项B正确．
8.(2018-2019•南山中学高二检测)如图2－1－13所示，弹簧测力计下挂一条形磁铁，给螺线管通电后，下列说法中正确的是(　　)

图2－1－13
A．若将a接电源正极，b接电源负极时，弹簧测力计的示数减小
B．若将a接电源正极，b接电源负极时，弹簧测力计的示数增大
C．若将b接电源正极，a接电源负极时，弹簧测力计的示数增大
D．若将b接电源正极，a接电源负极时，弹簧测力计的示数减小
解析：选AC.若a接电源正极b接电源负极，由安培定则判断出螺线管内部磁感线的方向向上，可等效为上端为N极的条形磁铁，故弹簧测力计示数减小；若b接电源正极，a接电源负极则正好相反．

图2－1－14
9.如图2－1－14所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与小磁针指向平行，能使小磁针的N极转向读者，那么这束带电粒子可能是(　　)
A．向右飞行的正离子束
B．向左飞行的正离子束
C．向右飞行的负离子束
D．向左飞行的负离子束
解析：选BC.小磁针的N极指向读者，说明小磁针所在处的磁场方向是指向读者的，由安培定则可判断出带电粒子形成的电流方向向左，向左的电流可能是由向左飞行的正离子形成的，也可能是由向右飞行的负离子形成的，故正确答案为选项B、C.
二、非选择题
10.如图2－1－15所示，在甲、乙间用两条导线连一个直流电路，将小磁针放在两导线之间时， N极向读者偏转，接在A与B间的电压表指针向B接线柱一侧偏转(此电压表指针总偏向电流流进时的一侧)，由此是否可以判断出甲、乙两处哪是电源，哪是负载？

图2－1－15
解析：小磁针N极向读者偏转，可判断小磁针所在处磁场方向向外，由安培定则知，上面的导线中的电流由乙处流向甲处，由电压表指针的偏转方向可知，电压表中的电流由B流向A，即B端电势高．综上所述，乙处一定是电源，甲处一定是负载．
答案：见解析

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