沪科版九年级全册第二节 电流的磁场同步测试题

这是一份沪科版九年级全册第二节 电流的磁场同步测试题，共24页。试卷主要包含了2 电流的磁场，右手螺旋定则的内容，电磁铁，电磁体工作特点，影响电磁铁磁性强弱的因素等内容，欢迎下载使用。

17.2 电流的磁场
【知识梳理】
一、电流的磁效应：平行于小磁针的导线通电后，会发现小磁针转动，改变电流方向，小磁针的转动方向也会改变。
通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。奥斯特实验说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场方向与电流的方向有关。
二、通电螺线管的磁场
通电螺线管周围的磁场方向和条形磁体的磁场相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
三、右手螺旋定则
1.右手螺旋定则的内容：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
2.电磁铁：插有铁芯的通电螺线管。
3.电磁体工作特点：电磁铁的磁性有无可由通断电控制，通电有磁性，断电无磁性；电磁铁磁极极性可由电流方向控制。
4.影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数。电磁铁的电流越大，它的磁性越强；电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。
4.电磁继电器：电磁继电器是利用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高电压的一种“自动开关”。
【易错点】
判断通电螺线管的极性，不仅可以使用右手螺旋定则来判定，也可以根据摆放在通电螺线管周围的小磁针的指向来判定（转换法的应用）。
【规律总结】
右手螺旋定则阐述了通电螺线管中电流方向与磁场方向的关系。根据右手螺旋定则，已知通电螺线管的电流方向、磁场方向中的一个，可以判断另一个。
【典例分析】
（2021山东日照中考）将通电螺线管和条形磁铁如图放置，开关闭合时，请在左侧小虚线框内标明通电螺线管左端的磁极，在中间大虚线框内画出磁感线的分布情况（三条即可）。
【思路小结】
本题先根据作图确定电流方向，然后利用右手螺旋定则确定磁极，然后根据磁感线方向的规定判断磁感线的分布。
【真题操练】
1．（2021江苏镇江九年级）世界上第一个通过实验证实电与磁之间有联系的物理学家是（ ）
A．奥斯特B．法拉第C．欧姆D．安培
2．（2021广西百色中考）下列关于磁现象描述中错误的是（ ）
A．磁体周围的磁场是真实存在的B．地面上的指南针N极总是指向地理的南极
C．通电导体周围存在磁场D．磁感线是为了描述磁场而引入的假想曲线
3．（2021江苏锡山九年级期中）如图所示，当闭合开关 S1、S2时，两个通电螺线管的相互作用情况以及 A、B 端的极性分别是（ ）
A．相吸，A 端为 N 极，B 端为 S 极B．相吸，A 端为 S 极，B 端为 N 极
C．相斥，A 端为 N 极，B 端为 N 极D．相斥，A 端为 S 极，B 端为 S 极
4．（2021四川广元中考）如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（ ）
A．电流表示数变大，弹簧长度变长
B．电流表示数变大，弹簧长度变短
C．电流表示数变小，弹簧长度变短
D．电流表示数变小，弹簧长度变长
5．（2021青海西宁中考）如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（ ）
A．在圆筒中插入一根铁芯B．减少线圈匝数
C．滑动变阻器的滑片P向右滑动D．将电源正负极互换
6．（2021江苏苏州九年级月考）弹簧下端挂一磁体（下面的电磁铁电路没有连接好），如图所示，若把电路连接好，发现弹簧长度会变短，若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧的长度变得更短，则变阻器接入电路的方式可以是（）
A．C接E，B接FB．C接E，D接F
C．A接E，D接FD．A接E，B接F
7．（2021山东烟台中考）某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置，路灯的通断由光控开关控制，两路灯的额定电压为220V，R为保护电阻，S为光控开关，白天光控并关断开两路灯不发光，晚上光控开关闭合，两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是（ ）
A．B．C．D．
8．（2021广东三模）如图所示为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图（导线电阻不计），由图可知以下说法中正确的是（ ）
A．当开关S接a点时，仪表指针向右偏转
B．若将电源正负极对调，仪表指针偏转方向不变
C．保持滑片P的位置不变，开关S由a点换到b点，仪表示数变小
D．当开关S接a点，滑片P向上移动时，仪表示数变小
9．（2019广东深圳三模）如图所示是小明同学设计的一种限流器原理图。当电流超过限制电流时，限流器会自动切断电路。根据图中小磁针静止时的指向，请你指出下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁C的右端是N极B．D点接的是电源负极
C．衔铁B发生转动时，是利用了电流的热效应D．滑片P向左移动，电磁铁C 的磁性增强
10．（2021湖南长沙二模）小丽利用电磁继电器设计了一个自动恒温加热鱼缸，如图所示，A为一段软导线，B为一个小型电热器。下列说法正确的是（ ）
A．该装置使用的是煤油温度计
B．该装置能使鱼缸中的水温大致保持在18℃
C．电磁铁上端的磁极是N极
D．当温度未达到设定温度时，小型电热器B一直工作
11．（2021四川攀枝花中考）攀枝花市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中，小磁针和螺线箮放置于同水平面内，螺线管为东西朝向，小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源A端为______（选填“正”或“负”）极。当开关S断开时，小磁针N极将______（选填“不”、“向北”或“向南”）偏转。
12．（2021辽宁中考）如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R3的滑片调节到图示位置，待电路稳定后，小磁针静止时B端为______（选填“N”或“S”）极。将滑动变阻器的滑片向右滑动，电阻R1的电流变化量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）电阻R3的电流变化量。（不考虑地磁场的影响）
13．（2021河南九年级月考）如图所示，A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时，弹簧将伸长的是______（选填“A”、“B”或“A和B”）；若改变电源的正负极，则______弹簧会缩短。
14．（2021湖南湘潭中考）如图所示是某同学设计的水位自动报警装置，当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时，工作电路中的 ______（选填“灯亮”或“铃响”），通电螺线管上方为______（选填“N”或“S”）极。
15．如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性____________（填“增强”或“减弱”），其上端的__________（填“N”或“S”）极将衔铁吸下，抢跑指示灯____________（填“L1”或“L2”）亮，判定运动员抢跑。
16．（2020福建仙游九年级期末）图是一种温度自动报警器的原理图，制作_____（填“酒精”、“煤油”或“水银”）温度计时插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁具有_____，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号。根据图中电磁铁的极性，请你判断出控制电路中电源_____端为“+”极，_____端为“−”极。（选填“左”或“右”）
17．（2021湖南张家界中考）如图是研究巨磁电阻（GMR电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图，闭合开关S1、S2后，电磁铁右端为 ______极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变 ______（选填“亮”或“暗”）。
18．（2021山东威海中考）请在下图中画出1条能够描述通电螺线管外部磁场的磁感线。
19．（2021江苏镇江中考）请按题目要求作答。
开关S闭合后，小磁针静止时指向如图所示。请在图中两个虚线框内分别标出螺线管的磁极和电源的极性。
20．（2021山东淄博中考）电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。
（1）如图1所示，小雨利用干电池、导线和小磁针进行实验；
通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明______；
（2）小雨又将直导线绕成螺线管形状，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，如图2所示。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与______的磁场一样；
（3）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁。下列设备中没有用到电磁铁的是______（填字母）。
A．大型发电机
B．电磁起重机
C．电炉
21．（2021云南昆明中考）为了探究磁场，小华做了如下实验。
甲 乙 丙
（1）探究磁体周围的磁场：
①在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，再将玻璃板放在条形磁体上方，然后______玻璃板，观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被______成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来，如图甲所示；
②再在玻璃板上放一些小磁针，小磁针静止时的情况如图乙所示，黑色一端表示磁体的N极，某点小磁针______极所指的方向就是该点的______方向；
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作______。
（2）探究通电螺线管周围的磁场：
①把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后发现小磁针的指向如图丙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟______磁体的磁场相似，图中_____（选填“左”成“右”）端是螺线管的N极；
②对调电源的正负极重复上述实验，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟______有关，断开开关后，小磁针静止时______极指向南方。
22．（2021江西九江九年级期末）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）实验中通过观察________来判断电磁铁磁性的强弱，这种研究方法______。当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数______（填“增加”或“减少”），说明电流越______，电磁铁磁性越强；
（2）根据图示的情境可知，______（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，________，电磁铁磁性越强；
（3）根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的______极；
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是______。
沪科版九年级
第十七章《从指南针到磁浮列车》
17.2 电流的磁场
【知识梳理】
一、电流的磁效应：平行于小磁针的导线通电后，会发现小磁针转动，改变电流方向，小磁针的转动方向也会改变。
通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。奥斯特实验说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场方向与电流的方向有关。
二、通电螺线管的磁场
通电螺线管周围的磁场方向和条形磁体的磁场相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
三、右手螺旋定则
1.右手螺旋定则的内容：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
2.电磁铁：插有铁芯的通电螺线管。
3.电磁体工作特点：电磁铁的磁性有无可由通断电控制，通电有磁性，断电无磁性；电磁铁磁极极性可由电流方向控制。
4.影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数。电磁铁的电流越大，它的磁性越强；电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。
4.电磁继电器：电磁继电器是利用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高电压的一种“自动开关”。
【易错点】
判断通电螺线管的极性，不仅可以使用右手螺旋定则来判定，也可以根据摆放在通电螺线管周围的小磁针的指向来判定（转换法的应用）。
【规律总结】
右手螺旋定则阐述了通电螺线管中电流方向与磁场方向的关系。根据右手螺旋定则，已知通电螺线管的电流方向、磁场方向中的一个，可以判断另一个。
【典例分析】
（2021山东日照中考）将通电螺线管和条形磁铁如图放置，开关闭合时，请在左侧小虚线框内标明通电螺线管左端的磁极，在中间大虚线框内画出磁感线的分布情况（三条即可）。
【答案】
【解析】
由图可得，通电螺线管表面的电流方向为下往上，根据右手螺旋定则得，通电螺线管左端的磁极N极，右端为S极端，磁场外部磁感线方向为N极流向S极，如下图所示：
【思路小结】
本题先根据作图确定电流方向，然后利用右手螺旋定则确定磁极，然后根据磁感线方向的规定判断磁感线的分布。
【真题操练】
1．（2021江苏镇江九年级）世界上第一个通过实验证实电与磁之间有联系的物理学家是（ ）
A．奥斯特B．法拉第C．欧姆D．安培
【答案】A
【解析】
奥斯特通过实验证明通电导体周围存在磁场，故A符合题意。故选A。
2．（2021广西百色中考）下列关于磁现象描述中错误的是（ ）
A．磁体周围的磁场是真实存在的B．地面上的指南针N极总是指向地理的南极
C．通电导体周围存在磁场D．磁感线是为了描述磁场而引入的假想曲线
【答案】B
【解析】
磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，故A正确，不符合题意；地球是一个大磁体，地磁的南北极与地理的南北极相反，所以指南针静止时，指南针的N极指向地磁的南极即地理的北极，故B错误，符合题意；根据奥斯特实验即电流的磁效应可知，通电导体周围存在着磁场，故C正确，不符合题意；磁感线是为了形象描述磁场的分布引入的物理模型，是虚拟的封闭曲线，故D正确，不符合题意。故选B。
3．（2021江苏锡山九年级期中）如图所示，当闭合开关 S1、S2时，两个通电螺线管的相互作用情况以及 A、B 端的极性分别是（ ）
A．相吸，A 端为 N 极，B 端为 S 极B．相吸，A 端为 S 极，B 端为 N 极
C．相斥，A 端为 N 极，B 端为 N 极D．相斥，A 端为 S 极，B 端为 S 极
【答案】B
【解析】
由安培定则可知，左边通电螺线管的A端为S极，右端为N极，右边通电螺线管的B端为N极，左端为S极，故由异名磁极相互吸引可知，两个通电螺线管相吸，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
4．（2021四川广元中考）如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（ ）
A．电流表示数变大，弹簧长度变长
B．电流表示数变大，弹簧长度变短
C．电流表示数变小，弹簧长度变短
D．电流表示数变小，弹簧长度变长
【答案】B
【解析】
由图可知，当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电路中电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，电磁铁的磁性变强，由安培定则可知，电磁铁上端为N极，与条形磁铁之间相互排斥，由于电磁铁磁性变强，所以与条形磁铁之间斥力变大，弹簧长度变短。故选B。
5．（2021青海西宁中考）如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（ ）
A．在圆筒中插入一根铁芯B．减少线圈匝数
C．滑动变阻器的滑片P向右滑动D．将电源正负极互换
【答案】A
【解析】
影响通电螺线管磁性强弱的因素有：电流的强弱、线圈的匝数及铁芯的有无。在圆筒中插入铁芯，能增强通电螺线管的磁性，故A符合题意；减少线圈匝数，会减小通电螺线管的磁性，故B不符合题意；图示中的滑动变阻器滑片向右移动是，变阻器接入电路的阻值变大，则通过电路的电流减小，那么螺线管的磁性会减弱，故C不符合题意；将电源正负极互换，只能改变通过螺线管的电流，不会影响其磁性的强弱，故D不符合题意。故选A。
6．（2021江苏苏州九年级月考）弹簧下端挂一磁体（下面的电磁铁电路没有连接好），如图所示，若把电路连接好，发现弹簧长度会变短，若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧的长度变得更短，则变阻器接入电路的方式可以是（）
A．C接E，B接FB．C接E，D接F
C．A接E，D接FD．A接E，B接F
【答案】A
【解析】
根据右手螺旋定则可知，通电螺线管上端为S极，电路接通后，由于同名磁极相互排斥，弹簧长度会变短；若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧的长度变得更短，则应使电路中电流变大，使通电螺线管磁性增强，所以滑动变阻器接入电路的电阻应该减小，所以滑动变阻器要接B接线柱，又因为滑动变阻器要采用“一上一下”的接法，所以另一接线柱应该接入C或者D，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
7．（2021山东烟台中考）某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置，路灯的通断由光控开关控制，两路灯的额定电压为220V，R为保护电阻，S为光控开关，白天光控并关断开两路灯不发光，晚上光控开关闭合，两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】
当开关S闭合时，将衔铁吸引下来，下面的灯亮，当开关断开，上面的灯亮，即每一次只能亮一个灯，故A不符合题意；工作电压只有220V，而此选项中两个灯泡串联，两个灯泡都不能正常发光，故B不符合题意；两灯泡并联，都能正常发光，且当开关闭合时，衔铁被吸下，灯泡正常发光，当开关断开时，两灯泡都不发光，故C符合题意；不论开关是否闭合，两个灯泡都能同时正常发光，不能同时熄灭，故D不符合题意。故选C。
8．（2021广东三模）如图所示为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图（导线电阻不计），由图可知以下说法中正确的是（ ）
A．当开关S接a点时，仪表指针向右偏转
B．若将电源正负极对调，仪表指针偏转方向不变
C．保持滑片P的位置不变，开关S由a点换到b点，仪表示数变小
D．当开关S接a点，滑片P向上移动时，仪表示数变小
【答案】D
【解析】由安培定制可知，通电螺线管的右端为N极，小磁片的左端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，仪表指针向左偏转，故A错误；若将电源正负极对调，电流方向改变，磁场方向改变，仪表指针偏转方向也会改变，故B错误；保持滑片P的位置不变，开关S由a点换到b点，电源电压不变，电阻不变，因此电路中电流不变，线圈匝数增加，则磁性增强，排斥力变大，仪表指针偏转角度变大，仪表示数变大，故C错误；当开关S接a点，滑片P向上移动时，电源电压不变，电阻增大，电流减小，则磁性减弱，排斥力变小，仪表指针偏转角度变小，仪表示数变小，故D正确。故选D。
9．（2019广东深圳三模）如图所示是小明同学设计的一种限流器原理图。当电流超过限制电流时，限流器会自动切断电路。根据图中小磁针静止时的指向，请你指出下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁C的右端是N极B．D点接的是电源负极
C．衔铁B发生转动时，是利用了电流的热效应D．滑片P向左移动，电磁铁C 的磁性增强
【答案】B
【解析】
小磁针静止时，右端为S极，根据异名磁极相互吸引知道，电磁铁的左端为N极，右端为S极，故A错误；电磁铁的左端为N极，由安培定则判断知道，电流从右端流入、左端流出，故D点接的是电源负极，故B正确；衔铁B发生转动时，是利用了电流的磁效应，故C错误；滑片P向左移动，变阻器接入电路的阻值变大，则电路中的电流变小，电磁铁C的磁性减弱，故D错误。故选B。
10．（2021湖南长沙二模）小丽利用电磁继电器设计了一个自动恒温加热鱼缸，如图所示，A为一段软导线，B为一个小型电热器。下列说法正确的是（ ）
A．该装置使用的是煤油温度计
B．该装置能使鱼缸中的水温大致保持在18℃
C．电磁铁上端的磁极是N极
D．当温度未达到设定温度时，小型电热器B一直工作
【答案】D
【解析】
温度计与电路连接，煤油不导电，故不可能是煤油温度计，故A错误；由图可知，当温度计中液柱到26℃时，控制电路接通，电磁铁吸引衔铁切断工作电路停止加热，故温度维持在26℃，故B错误；由图可知，电磁铁正面电流方向向左，根据安培定则可知，电磁铁下端为N极，故C错误；当温度未达到设定温度时，控制电路断路，电磁铁不工作，工作电路一直处于通路状态，小型电热器B一直工作，故D正确。故选D。
11．（2021四川攀枝花中考）攀枝花市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中，小磁针和螺线箮放置于同水平面内，螺线管为东西朝向，小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源A端为______（选填“正”或“负”）极。当开关S断开时，小磁针N极将______（选填“不”、“向北”或“向南”）偏转。
【答案】负 向北
【解析】
由小磁针静止时，其左端为N极，右端为S极，根据磁体间的相互作用规律可知，螺线管左端为N极，右端为S极；根据螺线管的线圈绕向，利用右手螺旋定则可以确定电流从螺线管的右端流入，左端流出，由于电流是从电源的正极流出，经过外电路回到电源的负极，所以可以确定电源的A端为负极。由于未断开开关时，小磁针是东西走向，断开开关时，小磁针由于受到地磁场的影响，N指向地磁南极，即地理北极，小磁针N极将向北偏转。
12．（2021辽宁中考）如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R3的滑片调节到图示位置，待电路稳定后，小磁针静止时B端为______（选填“N”或“S”）极。将滑动变阻器的滑片向右滑动，电阻R1的电流变化量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）电阻R3的电流变化量。（不考虑地磁场的影响）
【答案】N 小于
【解析】
将滑动变阻器R3的滑片调节到图示位置，待电路稳定后，根据安培定则可知，通电螺线管的右侧为N极，左侧为S极，根据异名磁极相互吸引，故小磁针静止时B端为N极。上图中，通电螺线管与R2串联后与变阻器并联，最后再与R1串联，将滑动变阻器的滑片向右滑动，变阻器连入电路的电阻变大，电路的总电阻变大。由分压原理，并联部分的电压变大，由欧姆定律，通过R2的电流变大；根据串并联电阻的规律，并联部分的电阻变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律，通过电阻R1的电流变小，根据并联电路的电流等于各支路电流之和，故电阻R1的电流变化量小于电阻R3的电流变化量。
13．（2021河南九年级月考）如图所示，A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时，弹簧将伸长的是______（选填“A”、“B”或“A和B”）；若改变电源的正负极，则______弹簧会缩短。
【答案】A和B B
【解析】
由电路图知，滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的阻值变小，那么电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，那么左边的螺线管对炊铁棒的吸引力增大，A弹簧伸长，据安培定则知，两个螺线管的N极都在下方，根据异名磁极相互吸引知，右边的螺线管对条形磁铁的吸引力也增大，所以B弹簧也伸长。改变电源的正负极，电路中电流的大小不变，方向发生改变，那么通电螺线管的磁性强弱不变，左边螺线管对软铁棒的吸引力不变，A弹簧的长度不变，而右边螺线管此时的N极在上方，对条形磁铁有排斥作用，所以B弹簧会缩短。
14．（2021湖南湘潭中考）如图所示是某同学设计的水位自动报警装置，当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时，工作电路中的 ______（选填“灯亮”或“铃响”），通电螺线管上方为______（选填“N”或“S”）极。
【答案】铃响 S
【解析】
由图可知，当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时，电磁铁吸引衔铁落下，工作电路中电铃被接通，电铃响。根据安培定则可知，通电路线管的下端为N极，则上端为S极。
15．如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性____________（填“增强”或“减弱”），其上端的__________（填“N”或“S”）极将衔铁吸下，抢跑指示灯____________（填“L1”或“L2”）亮，判定运动员抢跑。
【答案】增强 N L2
【解析】
R0所受压力变小，电阻变小，根据可知，电源电压恒定不变，电阻变小，那么电流变大，这时电磁铁的磁性变强。从图中可以看到，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，即上端是N极，其上端的N极将衔铁吸下。从图中右边的电路图可以看到，当衔铁吸下时，电流从电源正极流出，流过开关S2，再流过灯泡L2，最后回负极，电流不会流过灯泡L1，因为灯泡L1所在的支路是断开的，即抢跑指示灯L2会亮，判定运动员抢跑。
16．（2020福建仙游九年级期末）图是一种温度自动报警器的原理图，制作_____（填“酒精”、“煤油”或“水银”）温度计时插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁具有_____，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号。根据图中电磁铁的极性，请你判断出控制电路中电源_____端为“+”极，_____端为“−”极。（选填“左”或“右”）
【答案】水银 磁性 左 右
【解析】
这是水银温度计，只有导体水银才能导电，酒精和煤油是不能导电的；当温度达到金属丝下端所指的温度时，电路中会有电流，电磁铁会产生磁性，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号；根据安培定则可知，电流从左端流入，右端流出，所以电源左端为“+”极，右端为“−”极。
17．（2021湖南张家界中考）如图是研究巨磁电阻（GMR电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图，闭合开关S1、S2后，电磁铁右端为 ______极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变 ______（选填“亮”或“暗”）。
【答案】S 亮
【解析】
根据右手螺旋定则，四指的方向为电流的方向，大拇指为N极，故电磁铁的右端为S极。滑片P向左滑动过程中，电阻变小，电流变大，磁性变强，GMR电阻变小，总电阻变小，电流变大，故灯泡变亮。
18．（2021山东威海中考）请在下图中画出1条能够描述通电螺线管外部磁场的磁感线。
【答案】
【解析】
由图示知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，据安培定则知，螺线管的右端为N极，而螺线管外部磁感线从N极出来回到S极，所以作图如下：
19．（2021江苏镇江中考）请按题目要求作答。
开关S闭合后，小磁针静止时指向如图所示。请在图中两个虚线框内分别标出螺线管的磁极和电源的极性。
【答案】
【解析】
小磁针左侧S极，所以螺线管右侧N极，左侧S极，根据安培定则，电流右进左出，电源左侧负极。
20．（2021山东淄博中考）电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。
（1）如图1所示，小雨利用干电池、导线和小磁针进行实验；
通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明______；
（2）小雨又将直导线绕成螺线管形状，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，如图2所示。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与______的磁场一样；
（3）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁。下列设备中没有用到电磁铁的是______（填字母）。
A．大型发电机
B．电磁起重机
C．电炉
【答案】通电导线周围存在磁场 条形磁体 C
【解析】
（1）通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明表明通电导线周围存在磁场。（2）通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，画出通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极。（3）电炉是完全的发热装置，而发电机和电磁起重机均需要电磁铁产生磁性进行工作。故选C。
21．（2021云南昆明中考）为了探究磁场，小华做了如下实验。
甲 乙 丙
（1）探究磁体周围的磁场：
①在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，再将玻璃板放在条形磁体上方，然后______玻璃板，观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被______成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来，如图甲所示；
②再在玻璃板上放一些小磁针，小磁针静止时的情况如图乙所示，黑色一端表示磁体的N极，某点小磁针______极所指的方向就是该点的______方向；
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作______。
（2）探究通电螺线管周围的磁场：
①把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后发现小磁针的指向如图丙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟______磁体的磁场相似，图中_____（选填“左”成“右”）端是螺线管的N极；
②对调电源的正负极重复上述实验，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟______有关，断开开关后，小磁针静止时______极指向南方。
【答案】轻敲 磁化 N 磁场 磁感线 条形 右 电流方向 S
【解析】
（1）轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响。铁屑在磁场中会被磁体磁化，成为一个个小磁针，具有了磁性，从而在磁场中有序地排列起来。物理学规定，磁场中某点小磁针N极方向即为该点的磁场方向。为了形象地描述磁场，人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的存在以及磁场的强弱，这样的曲线叫做磁感线，磁感线不是实际存在的。
（2）由图丙从铁屑的排列情况可以看出，通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极；电流左进右出，根据安培定则，右边为N极。对调电源的正负极重复上述实验，电流方向相反，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟电流方向有关；小磁针相当于指南针，静止时S极指地理南方。
22．（2021江西九江九年级期末）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）实验中通过观察________来判断电磁铁磁性的强弱，这种研究方法______。当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数______（填“增加”或“减少”），说明电流越______，电磁铁磁性越强；
（2）根据图示的情境可知，______（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，________，电磁铁磁性越强；
（3）根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的______极；
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是______。
【答案】电磁铁吸引大头针数目的多少 转换法 增加 大 甲 线圈匝数越多 S 大头针被磁化，同名磁极相互排斥
【解析】
（1）磁性的强弱是无法直接观察的。利用磁性的强弱不同，产生的磁力不同来认识电磁铁磁性的强弱不同，此题中就是利用电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁性强弱的不同的，这是一种转换的方法。当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路的电阻减小，通过的电流变大，所以电磁铁甲、乙的磁性增强，吸引大头针的个数增加；大头针的个数增加说明了电磁铁的磁性越强，即说明电流越大，电磁铁的磁性越强。（2）根据图示的情境可知，电磁铁甲吸引的大头针数目多，说明甲的磁性强；两电磁铁串联，电流相同，甲的线圈匝数较多，所以得出的结论是：电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。（3）乙螺线管中的电流是从上边导线流入的，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么，大拇指所指的下端为N极，所以上端为S极。（4）大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。