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1.2 電生磁
一、知識點梳理
（1）奧斯特-丹麥物理學家-電流的磁效應
1.通電導體的周圍和磁體周圍一樣，也存在磁場。
2.電流產生的磁場方向與電流方向有關，改變電流方向，磁場的方向也隨之改變。
3.直線電流磁場的磁感線，是環繞導線的同心圓。
4.距離直線電流越近，磁場越強，反之越弱。
（2）通電螺線管的磁場
1.增強磁場的方法：①帶鐵芯的通電螺線管比不帶鐵芯的通電螺線管磁性強。
原因：鐵芯在磁場中被磁化后相當于一根磁體，通電螺線管產生的磁場與被磁化的鐵芯磁場的疊加，就產生更強的磁場。
②線圈匝數越多，電磁鐵的磁性越強
③通過線圈的電流越強，電磁鐵的磁性也越強
帶有鐵芯的通電螺線管叫做電磁鐵。
通電螺線管周圍的磁場分布與條形磁體的磁場很相似，改變電流方向，螺線管的磁極也會發生改變。
右手螺旋定則：通電螺線管的磁極和電流方向之間的關系可以用右手螺旋定則。
方法：用右手握緊管中的電流方向，大拇指所指的那一端就是通電螺線管的北極。
右手定則用來判定直流電流的磁場方向時，大拇指指向電流方向，四指彎曲的方向就是直線電流產生的磁場方向。
同步訓練：
1.在探究影響電磁鐵磁性強弱的因素時，小科設計了如圖所示的電路。下列相關說法不正確的是（??? ）
A.?電磁鐵A，B上方都是N極
B.?通過電磁鐵A和B的電流相等
C.?電磁鐵B的磁性比電磁鐵A的磁性強
D.?向左移動滑片P，電磁鐵A，B磁性都增強
2.如圖所示，重為G的小鐵塊在水平方向力F的作用下，沿條形磁鐵的表面從N極滑到S極，下列說法正確的是（??? ）
A.?小鐵塊對磁鐵的壓力始終不變
B.?小鐵塊受到的摩擦力始終不變
C.?小鐵塊受到的摩擦力先變大再變小
D.?小鐵塊對磁鐵的壓強先變小再變大
3.愛因斯坦曾說：在一個現代的物理學家看來，磁場和他坐的椅子一樣實在。下圖所表示的磁場與實際不相符的是（　　）
A. B.
C. D.
4.學習完電與磁的內容后，小科做了如下兩個實驗，實驗一如圖左，他取一個橡膠圓環，用毛皮摩擦，使其帶上負電，然后繞圓心在紙面內逆時針轉動，在圓環的外部與內部有兩只可以自由轉動的小磁針甲、乙。實驗二如圖右，小明用一塊強磁體和若干曲別針進行實驗，則下列說法正確的是（??? ）
①圖左，磁針甲的N極轉向紙面內，磁針乙的N極轉向紙面外
②圖左，磁針甲的N極轉向紙面外，磁針乙的N極轉向紙面內
③圖右，該強磁體也具有N極和S極
④圖右，該強磁體周圍的磁感線分布是均勻的
A.?①③?????????????????????????????????????B.?①④?????????????????????????????????????C.?②③?????????????????????????????????????D.?②④
5.“懸浮燈泡”能夠懸浮發光，如圖甲所示。圖甲中的下部基座內有一個線圈（送電線圈）和鐵芯組成的電磁鐵，而燈泡內部有閉合線圈（受電線圈）連接的LED燈和磁鐵，其內部結構如圖乙所示。
（1）想讓燈泡懸浮得更高，應該將滑片P向________（選填“左”或“右”）移動；
（2）乙圖中電源左側為________（選填“正”或“負” ）極。
6.地磁場起源問題讓科學家感到困惑，提出了一些不同的觀點。一種觀點認為，地磁場與地核中熔化了的金屬（鐵和鎳）形成的環形電流有關，環形電流產生的磁場方向可以用右手螺旋定則進行判斷。最近有科學家提出另一種觀點：地球的磁場可能源于地球表面海洋洋流。以下事實或推測支持這種觀點的有________。
①科學家在含有鐵質的巖石中，發現了歷史上磁場方向發生改變的信息
②在大西洋北部，磁場的劇烈變化與海洋洋流強度的變化相一致
③金星并不出現類似地球的磁場，其內部結構中沒有類似地球熔化金屬部分
④海水中存在大量帶電微粒，而帶電微粒的定向運動會形成電流
⑤科學家通過模擬實驗改變火星內核的溫度和壓力，發現已經停止的火星磁場能重新恢復
同步訓練：
1.在探究影響電磁鐵磁性強弱的因素時，小科設計了如圖所示的電路。下列相關說法不正確的是（??? ）
A.?電磁鐵A，B上方都是N極
B.?通過電磁鐵A和B的電流相等
C.?電磁鐵B的磁性比電磁鐵A的磁性強
D.?向左移動滑片P，電磁鐵A，B磁性都增強
【答案】 C
【解答】? A、由安培定則可以看出A、B上方都是N極，A符合題意。
? B、因為通過電磁圖看出為串聯電路，串聯電路中電流處處相等，B符合題意。
? C、電磁鐵B的纏繞圈數比A少，所以A比B的雌性強，C不符合題意。
? D、根據歐姆定律可以看出向左移動滑片P時，電阻變小，電流變大，A、B磁性都增強，D符合題意。
? 故答案為：C
2.如圖所示，重為G的小鐵塊在水平方向力F的作用下，沿條形磁鐵的表面從N極滑到S極，下列說法正確的是（??? ）
A.?小鐵塊對磁鐵的壓力始終不變
B.?小鐵塊受到的摩擦力始終不變
C.?小鐵塊受到的摩擦力先變大再變小
D.?小鐵塊對磁鐵的壓強先變小再變大
【答案】 D
【解答】條形磁鐵兩端的磁性最強，中間磁性最弱。
小鐵塊對磁鐵的壓力等于重力和磁力的和；因為它的重力不變，而磁力先變小后變大，所以小鐵塊對磁鐵的壓力先變小后變大，故A錯誤；
接觸面的粗糙程度不變，因為條形磁鐵受到的壓力先變小后變大，所以小鐵塊受到的摩擦力先變小后變大，故B、C錯誤；
小鐵塊與條形磁鐵的接觸面積不變，因為小鐵塊對磁鐵的壓力先變小再變大，所以小鐵塊對磁鐵的壓強先變小再變大，故D正確。
故選D。
3.愛因斯坦曾說：在一個現代的物理學家看來，磁場和他坐的椅子一樣實在。下圖所表示的磁場與實際不相符的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】A、由圖知，兩磁極都為N極，磁體的外部，磁感線從N極出發，故A正確；
B、由圖知，直導線中電流向左，由安培定則可判斷其周圍磁感線為以導線為圓心，逆時針方向的同心圓，故B正確；
C、由圖知，安培定則判斷可知，通電螺線管的下端為N極，上端為S極，外部磁感線不符合磁感線從N極出發，到S極進入，故C錯誤；
D、由圖知，蹄形磁鐵上端N極，下端S極，磁感線符合從N極出發，到S極進入，故D正確。
4.學習完電與磁的內容后，小科做了如下兩個實驗，實驗一如圖左，他取一個橡膠圓環，用毛皮摩擦，使其帶上負電，然后繞圓心在紙面內逆時針轉動，在圓環的外部與內部有兩只可以自由轉動的小磁針甲、乙。實驗二如圖右，小明用一塊強磁體和若干曲別針進行實驗，則下列說法正確的是（??? ）
①圖左，磁針甲的N極轉向紙面內，磁針乙的N極轉向紙面外
②圖左，磁針甲的N極轉向紙面外，磁針乙的N極轉向紙面內
③圖右，該強磁體也具有N極和S極
④圖右，該強磁體周圍的磁感線分布是均勻的
A.?①③?????????????????????????????????????B.?①④?????????????????????????????????????C.?②③?????????????????????????????????????D.?②④
【答案】 C
【解答】橡膠圓環帶負電荷，且逆時針方向轉動，那么形成的電流方向與其相反，即順時針方向轉動。用右手握住橡膠圈，四指指尖沿順時針方向，此時大拇指指向紙面內部，因此紙面內部為N極，紙面外部為S極。
在橡膠圓環外部，磁感線是從紙面里面出發，回到紙面外面，因此磁針甲的N極應該指向紙面外；而橡膠圓環內部，磁感線是從紙面外面出發，回到紙面內部，因此磁針乙的N極應該轉向紙面內，故①錯誤，②正確；
所有的磁體都有N極和S極，故③正確；
該強磁體周圍的磁場分布不是均勻的，因此磁感線的分布也不是均勻的，故④錯誤。
因此正確的是②③。
故選C。
5.“懸浮燈泡”能夠懸浮發光，如圖甲所示。圖甲中的下部基座內有一個線圈（送電線圈）和鐵芯組成的電磁鐵，而燈泡內部有閉合線圈（受電線圈）連接的LED燈和磁鐵，其內部結構如圖乙所示。
（1）想讓燈泡懸浮得更高，應該將滑片P向________（選填“左”或“右”）移動；
（2）乙圖中電源左側為________（選填“正”或“負” ）極。
【答案】 （1）左
（2）負
【解答】（1）當燈泡懸浮在空中時，磁力和重力相互平衡；想讓燈泡懸浮得更高，就要增大電磁鐵的磁力，即增大通過電磁鐵的電流，減小變阻器的電阻，那么滑片P應向左移動；
（2）受電線圈的下端是S極，根據“同名磁極相互排斥”可知，送電線圈的上端是S極，下端是N極；用右手握住螺線管，大拇指指向下端，四指指向向左，那么線圈上電流向左，即電源的右端是正極，左端是負極。
6.地磁場起源問題讓科學家感到困惑，提出了一些不同的觀點。一種觀點認為，地磁場與地核中熔化了的金屬（鐵和鎳）形成的環形電流有關，環形電流產生的磁場方向可以用右手螺旋定則進行判斷。最近有科學家提出另一種觀點：地球的磁場可能源于地球表面海洋洋流。以下事實或推測支持這種觀點的有________。
①科學家在含有鐵質的巖石中，發現了歷史上磁場方向發生改變的信息
②在大西洋北部，磁場的劇烈變化與海洋洋流強度的變化相一致
③金星并不出現類似地球的磁場，其內部結構中沒有類似地球熔化金屬部分
④海水中存在大量帶電微粒，而帶電微粒的定向運動會形成電流
⑤科學家通過模擬實驗改變火星內核的溫度和壓力，發現已經停止的火星磁場能重新恢復
【答案】 ②④
【解答】①科學家在含有鐵質的巖石中，發現了歷史上磁場方向發生改變的信息，這說明磁場方向改變可能與巖石有關，故①不合題意；
②在大西洋北部，磁場的劇烈變化與海洋洋流強度的變化相一致，故②符合題意；
③金星并不出現類似地球的磁場，其內部結構中沒有類似地球熔化金屬部分，這說明磁場方向的改變可能與地球的金屬部分有關，故③不合題意；
④海水中存在大量帶電微粒，而帶電微粒在海洋洋流的帶動下的定向運動會形成電流，故④符合題意；
⑤科學家通過模擬實驗改變火星內核的溫度和壓力，發現已經停止的火星磁場能重新恢復，這說明磁場的改變可能與溫度和壓力有關，故⑤不合題意。
故選②④。

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