1. 最早揭示电和磁之间有联系的是
奥斯特
实验,这个实验表明:通电导线和磁体一样,周围存在着磁场
,磁场的方向跟电流
方向有关。答案
1.奥斯特 磁场 电流
解析
【分析】
这是电与磁章节的基础概念题,我们可以顺着电和磁联系的发现逻辑来推导思考:首先回忆物理学史上首次打破“电和磁完全独立”认知、最早证明电和磁存在关联的经典实验,就能定位到奥斯特实验;再回忆该实验的核心现象:通电导线旁的小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在和磁体周围一致的特殊作用物质也就是磁场;最后回忆实验的变量操作:调换电源正负极改变导线内电流方向后,小磁针偏转方向也同步反向,就能对应得出磁场方向和电流方向相关的结论,依次填充三个空即可。
【解析】
1. 1820年奥斯特首次通过实验观测到通电导线旁的小磁针发生偏转,首次揭示了电和磁之间的联系,这个实验就是奥斯特实验;
2. 小磁针发生偏转是受到了磁场力的作用,说明通电导线和磁体一样,周围存在着磁场;
3. 调换电源正负极改变导线中的电流方向后,小磁针的偏转方向也随之改变,说明通电导线周围的磁场的方向跟电流方向有关。
【答案】
奥斯特;磁场;电流
【知识点】
奥斯特实验;电流的磁效应;电流磁场方向
【点评】
本题属于电磁学入门的基础识记类考题,考察奥斯特实验的历史意义和核心结论,是电生磁相关内容的必备基础考点,答题时注意不要将该实验和法拉第发现的电磁感应实验混淆,区分“电生磁”和“磁生电”的不同发现进程即可轻松得分。
【难度系数】
0.9
这是电与磁章节的基础概念题,我们可以顺着电和磁联系的发现逻辑来推导思考:首先回忆物理学史上首次打破“电和磁完全独立”认知、最早证明电和磁存在关联的经典实验,就能定位到奥斯特实验;再回忆该实验的核心现象:通电导线旁的小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在和磁体周围一致的特殊作用物质也就是磁场;最后回忆实验的变量操作:调换电源正负极改变导线内电流方向后,小磁针偏转方向也同步反向,就能对应得出磁场方向和电流方向相关的结论,依次填充三个空即可。
【解析】
1. 1820年奥斯特首次通过实验观测到通电导线旁的小磁针发生偏转,首次揭示了电和磁之间的联系,这个实验就是奥斯特实验;
2. 小磁针发生偏转是受到了磁场力的作用,说明通电导线和磁体一样,周围存在着磁场;
3. 调换电源正负极改变导线中的电流方向后,小磁针的偏转方向也随之改变,说明通电导线周围的磁场的方向跟电流方向有关。
【答案】
奥斯特;磁场;电流
【知识点】
奥斯特实验;电流的磁效应;电流磁场方向
【点评】
本题属于电磁学入门的基础识记类考题,考察奥斯特实验的历史意义和核心结论,是电生磁相关内容的必备基础考点,答题时注意不要将该实验和法拉第发现的电磁感应实验混淆,区分“电生磁”和“磁生电”的不同发现进程即可轻松得分。
【难度系数】
0.9
2. 你可以用什么办法判断通电直导线或通电螺线管周围存在磁场?
在通电直导线或通电螺线管周围放置小磁针,若小磁针发生偏转,说明周围存在磁场。
答案
2.在通电直导线或通电螺线管周围放置小磁针,若小磁针发生偏转,说明周围存在磁场。
解析
【分析】
磁场是看不见摸不着的特殊物质,无法直接用肉眼观测判断是否存在。解题时可以利用磁场的基本性质——对放入其中的磁体产生磁力作用,采用转换法,把不可直接观测的磁场存在与否,转化为容易观察的磁体运动状态变化,选择小磁针作为检测磁体,放在通电直导线或通电螺线管周围,通过小磁针的状态变化就能判断磁场是否存在。
【解析】
我们借助转换法的实验思想,利用磁场对磁体有力的作用的特性完成检验:在通电直导线或通电螺线管周围放置可自由转动的小磁针,原本静止时指向南北方向的小磁针如果发生偏转,就说明小磁针受到了额外的磁力作用,即可证明通电直导线或通电螺线管周围存在磁场。
【答案】
在通电直导线或通电螺线管周围放置小磁针,若小磁针发生偏转,说明周围存在磁场。
【知识点】
磁场的基本性质;转换法
【点评】
本题是电生磁章节的基础概念应用题,对应奥斯特实验的核心设计逻辑,考察了不可见物理场的检验思路,帮助学生理解转换法在物理探究中的实际应用,只要掌握磁场的核心特性就可以顺利作答。
【难度系数】
0.9
磁场是看不见摸不着的特殊物质,无法直接用肉眼观测判断是否存在。解题时可以利用磁场的基本性质——对放入其中的磁体产生磁力作用,采用转换法,把不可直接观测的磁场存在与否,转化为容易观察的磁体运动状态变化,选择小磁针作为检测磁体,放在通电直导线或通电螺线管周围,通过小磁针的状态变化就能判断磁场是否存在。
【解析】
我们借助转换法的实验思想,利用磁场对磁体有力的作用的特性完成检验:在通电直导线或通电螺线管周围放置可自由转动的小磁针,原本静止时指向南北方向的小磁针如果发生偏转,就说明小磁针受到了额外的磁力作用,即可证明通电直导线或通电螺线管周围存在磁场。
【答案】
在通电直导线或通电螺线管周围放置小磁针,若小磁针发生偏转,说明周围存在磁场。
【知识点】
磁场的基本性质;转换法
【点评】
本题是电生磁章节的基础概念应用题,对应奥斯特实验的核心设计逻辑,考察了不可见物理场的检验思路,帮助学生理解转换法在物理探究中的实际应用,只要掌握磁场的核心特性就可以顺利作答。
【难度系数】
0.9
1. 下图是奥斯特实验的示意图,有关分析正确的是 (

A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
B
)A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
答案
1.B
解析
【分析】
这道题围绕奥斯特实验展开,我们首先要明确电流磁效应的核心逻辑:通电导线周围的磁场是电流自身产生的,小磁针仅作为检测工具,用来间接体现磁场的存在和方向,并非磁场的来源。接下来我们可以逐个对四个选项进行辨析:先判断磁场的决定因素相关的A、D选项,再判断磁场存在与否和小磁针关系的C选项,最后结合力的相互性验证B选项,就能快速排除错误选项得到正确答案。
【解析】
我们逐一分析每个选项的正误:
选项A:通电导线周围的磁场方向由导线中的电流方向决定,小磁针的指向仅能反映磁场方向,无法决定磁场的方向,A错误;
选项B:通电导线的磁场对小磁针施加力的作用使小磁针偏转,根据力的作用是相互的,发生偏转的小磁针对通电导线也有力的作用,B正确;
选项C:磁场是通电电流的固有属性,由电流产生,与小磁针是否存在无关,移去小磁针后通电导线周围的磁场仍然存在,C错误;
选项D:通电导线周围的磁场方向随电流方向的改变而改变,磁场方向和电流方向直接相关,D错误。
【答案】
B
【知识点】
电流的磁效应;力的作用相互性;奥斯特实验
【点评】
本题属于电磁学的基础概念题,重点考察对奥斯特实验原理的准确理解,易错点是混淆“小磁针检测磁场”和“小磁针决定磁场”的逻辑,要明确转换法在这里的应用:小磁针只是将看不见摸不着的磁场直观展现出来,并不是磁场的来源。
【难度系数】
0.8
这道题围绕奥斯特实验展开,我们首先要明确电流磁效应的核心逻辑:通电导线周围的磁场是电流自身产生的,小磁针仅作为检测工具,用来间接体现磁场的存在和方向,并非磁场的来源。接下来我们可以逐个对四个选项进行辨析:先判断磁场的决定因素相关的A、D选项,再判断磁场存在与否和小磁针关系的C选项,最后结合力的相互性验证B选项,就能快速排除错误选项得到正确答案。
【解析】
我们逐一分析每个选项的正误:
选项A:通电导线周围的磁场方向由导线中的电流方向决定,小磁针的指向仅能反映磁场方向,无法决定磁场的方向,A错误;
选项B:通电导线的磁场对小磁针施加力的作用使小磁针偏转,根据力的作用是相互的,发生偏转的小磁针对通电导线也有力的作用,B正确;
选项C:磁场是通电电流的固有属性,由电流产生,与小磁针是否存在无关,移去小磁针后通电导线周围的磁场仍然存在,C错误;
选项D:通电导线周围的磁场方向随电流方向的改变而改变,磁场方向和电流方向直接相关,D错误。
【答案】
B
【知识点】
电流的磁效应;力的作用相互性;奥斯特实验
【点评】
本题属于电磁学的基础概念题,重点考察对奥斯特实验原理的准确理解,易错点是混淆“小磁针检测磁场”和“小磁针决定磁场”的逻辑,要明确转换法在这里的应用:小磁针只是将看不见摸不着的磁场直观展现出来,并不是磁场的来源。
【难度系数】
0.8
2. 下列方法中,能使通电螺线管的磁极改变的是 (
A.把螺线管的匝数增加一倍
B.把螺线管中的电流减小一半
C.改变螺线管中的电流方向
D.在螺线管中插入铁芯
C
)A.把螺线管的匝数增加一倍
B.把螺线管中的电流减小一半
C.改变螺线管中的电流方向
D.在螺线管中插入铁芯
答案
2.C
解析
【分析】
我们首先要明确两个核心逻辑:一是通电螺线管的磁极由什么因素决定,二是哪些操作只会影响螺线管的磁性强弱、不会改变磁极。解题时先回忆安培定则的判断规则:螺线管的磁极是依据电流的环绕方向判定的,因此磁极仅和电流方向、螺线管的绕线方式有关,其余影响磁性大小的操作都不会改变磁极。接下来逐个核对选项,判断每个操作是改变了磁极的决定因素,还是仅改变磁性强弱,就能快速选出正确答案。
【解析】
我们逐个分析选项:
A选项:增加螺线管的匝数,只会增大通电螺线管的磁性强弱,不会改变电流的环绕方向,因此磁极不会发生改变,该选项错误。
B选项:减小螺线管中的电流大小,只会减弱通电螺线管的磁性,不会改变电流的方向,因此磁极不会发生改变,该选项错误。
C选项:改变螺线管中的电流方向,螺线管上电流的环绕方向会直接反转,根据安培定则,螺线管的磁极也会随之改变,该选项正确。
D选项:在螺线管中插入铁芯,会大幅增强螺线管的磁性,不会改变电流的方向和绕线方式,因此磁极不会发生改变,该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
安培定则;通电螺线管磁极影响因素
【点评】
本题属于基础概念辨析题,核心是区分通电螺线管的磁极影响因素和磁性强弱影响因素,很多初学者容易混淆两类因素,误将改变磁性强弱的操作当成可以改变磁极的操作,解题时只要牢记磁极仅由电流环绕方向决定,就能快速排除所有干扰项。
【难度系数】
0.9
我们首先要明确两个核心逻辑:一是通电螺线管的磁极由什么因素决定,二是哪些操作只会影响螺线管的磁性强弱、不会改变磁极。解题时先回忆安培定则的判断规则:螺线管的磁极是依据电流的环绕方向判定的,因此磁极仅和电流方向、螺线管的绕线方式有关,其余影响磁性大小的操作都不会改变磁极。接下来逐个核对选项,判断每个操作是改变了磁极的决定因素,还是仅改变磁性强弱,就能快速选出正确答案。
【解析】
我们逐个分析选项:
A选项:增加螺线管的匝数,只会增大通电螺线管的磁性强弱,不会改变电流的环绕方向,因此磁极不会发生改变,该选项错误。
B选项:减小螺线管中的电流大小,只会减弱通电螺线管的磁性,不会改变电流的方向,因此磁极不会发生改变,该选项错误。
C选项:改变螺线管中的电流方向,螺线管上电流的环绕方向会直接反转,根据安培定则,螺线管的磁极也会随之改变,该选项正确。
D选项:在螺线管中插入铁芯,会大幅增强螺线管的磁性,不会改变电流的方向和绕线方式,因此磁极不会发生改变,该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
安培定则;通电螺线管磁极影响因素
【点评】
本题属于基础概念辨析题,核心是区分通电螺线管的磁极影响因素和磁性强弱影响因素,很多初学者容易混淆两类因素,误将改变磁性强弱的操作当成可以改变磁极的操作,解题时只要牢记磁极仅由电流环绕方向决定,就能快速排除所有干扰项。
【难度系数】
0.9
3. 如图所示,通电螺线管周围能自由转动的小磁针a、b、c、d(黑色磁极为N极)已静止,指向正确的是 (

A.小磁针a
B.小磁针b
C.小磁针c
D.小磁针d
A
)A.小磁针a
B.小磁针b
C.小磁针c
D.小磁针d
答案
3.A
解析
【分析】
这道题的解题思路非常清晰:首先我们需要先确定通电螺线管的磁极,再结合磁场的规律判断小磁针指向是否正确。第一步先明确电流的流向,电流从电源正极流出、流回负极;第二步使用安培定则(右手螺旋定则),右手握住螺线管,让四指弯曲方向和电流的环绕方向一致,大拇指指向的一端就是螺线管的N极,由此确定螺线管的南北极;第三步牢记通电螺线管外部的磁场方向是从N极出发、回到S极,且小磁针静止时N极的指向和该点的磁场方向完全一致,逐个核对四个小磁针的指向就能选出正确答案。
【解析】
1. 确定电流流向:从图中电源结构可知,电流从电源右侧的正极流出,从螺线管右端流入,从螺线管左端流出后回到电源左侧的负极。
2. 判断螺线管磁极:使用安培定则,右手握住螺线管,四指顺着螺线管上电流的环绕方向,大拇指指向螺线管的左端,因此可以确定该通电螺线管左端为N极,右端为S极。
3. 逐一核对小磁针指向:
① 小磁针a:位于螺线管左侧,该位置的磁场方向水平向左,已知小磁针黑色端为N极,指向恰好向左,指向正确。
② 小磁针b:位于螺线管上方,该位置磁场方向水平向右,小磁针N极指向左,指向错误。
③ 小磁针c:位于螺线管右侧,该位置磁场方向水平向左,小磁针N极指向右,指向错误。
④ 小磁针d:位于螺线管下方,该位置磁场方向水平向右,小磁针N极指向左,指向错误。
综上指向正确的只有小磁针a。
【答案】A
【知识点】安培定则,磁场方向
【点评】
本题属于通电螺线管磁场的基础题型,易错点集中在两个地方:一是使用安培定则时容易搞反四指的环绕方向,误判螺线管磁极;二是混淆小磁针N极指向和磁场方向的对应关系,解题时严格按步骤先定磁极、再逐点核对磁场方向,就能轻松得到正确结果。
【难度系数】
0.6
这道题的解题思路非常清晰:首先我们需要先确定通电螺线管的磁极,再结合磁场的规律判断小磁针指向是否正确。第一步先明确电流的流向,电流从电源正极流出、流回负极;第二步使用安培定则(右手螺旋定则),右手握住螺线管,让四指弯曲方向和电流的环绕方向一致,大拇指指向的一端就是螺线管的N极,由此确定螺线管的南北极;第三步牢记通电螺线管外部的磁场方向是从N极出发、回到S极,且小磁针静止时N极的指向和该点的磁场方向完全一致,逐个核对四个小磁针的指向就能选出正确答案。
【解析】
1. 确定电流流向:从图中电源结构可知,电流从电源右侧的正极流出,从螺线管右端流入,从螺线管左端流出后回到电源左侧的负极。
2. 判断螺线管磁极:使用安培定则,右手握住螺线管,四指顺着螺线管上电流的环绕方向,大拇指指向螺线管的左端,因此可以确定该通电螺线管左端为N极,右端为S极。
3. 逐一核对小磁针指向:
① 小磁针a:位于螺线管左侧,该位置的磁场方向水平向左,已知小磁针黑色端为N极,指向恰好向左,指向正确。
② 小磁针b:位于螺线管上方,该位置磁场方向水平向右,小磁针N极指向左,指向错误。
③ 小磁针c:位于螺线管右侧,该位置磁场方向水平向左,小磁针N极指向右,指向错误。
④ 小磁针d:位于螺线管下方,该位置磁场方向水平向右,小磁针N极指向左,指向错误。
综上指向正确的只有小磁针a。
【答案】A
【知识点】安培定则,磁场方向
【点评】
本题属于通电螺线管磁场的基础题型,易错点集中在两个地方:一是使用安培定则时容易搞反四指的环绕方向,误判螺线管磁极;二是混淆小磁针N极指向和磁场方向的对应关系,解题时严格按步骤先定磁极、再逐点核对磁场方向,就能轻松得到正确结果。
【难度系数】
0.6
4. 通电螺线管圈中的电流方向和螺线管周围磁感线的分布如图所示,其中正确的是 (

B
)答案
4.B
解析
【分析】
解题时我们可以按照两步走的思路:第一步使用安培定则(右手螺旋定则),根据螺线管上的电流环绕方向判断出螺线管的N、S极;第二步结合“通电螺线管外部的磁感线总是从N极出发,回到S极”的规律,核对图中的磁感线方向是否匹配,逐个排除错误选项,就能得到正确答案。
【解析】
我们逐个对选项进行分析:
1. 选项A:根据安培定则,右手握住螺线管,四指沿电流环绕方向,可判断出螺线管的右端为N极,左端为S极。外部磁感线应当从右端N极出发回到左端S极,即螺线管上方磁感线箭头应向左,与图中磁感线向右的方向不符,A错误。
2. 选项B:根据安培定则,右手握住螺线管,四指沿电流环绕方向,可判断出螺线管的左端为N极,右端为S极。外部磁感线从左端N极出发回到右端S极,螺线管上下方的磁感线箭头均向右,和图中磁感线方向完全匹配,B正确。
3. 选项C:根据安培定则,可判断出螺线管的右端为N极,左端为S极,外部磁感线应当从右向左指向S极,和图中磁感线向右的方向不符,C错误。
4. 选项D:根据安培定则,可判断出螺线管的左端为N极,右端为S极,外部磁感线应当从左向右指向S极,和图中磁感线向左的方向不符,D错误。
【答案】
B
【知识点】
安培定则,磁感线特点,通电螺线管磁场
【点评】
本题属于电磁学基础题型,核心考察安培定则的实际应用,易错点是容易混淆螺线管上电流的环绕方向,使用安培定则时要注意四指弯曲方向必须完全贴合螺线管中电流的绕行方向,不能仅根据导线进出端的电流方向直接判断。
【难度系数】
0.7
解题时我们可以按照两步走的思路:第一步使用安培定则(右手螺旋定则),根据螺线管上的电流环绕方向判断出螺线管的N、S极;第二步结合“通电螺线管外部的磁感线总是从N极出发,回到S极”的规律,核对图中的磁感线方向是否匹配,逐个排除错误选项,就能得到正确答案。
【解析】
我们逐个对选项进行分析:
1. 选项A:根据安培定则,右手握住螺线管,四指沿电流环绕方向,可判断出螺线管的右端为N极,左端为S极。外部磁感线应当从右端N极出发回到左端S极,即螺线管上方磁感线箭头应向左,与图中磁感线向右的方向不符,A错误。
2. 选项B:根据安培定则,右手握住螺线管,四指沿电流环绕方向,可判断出螺线管的左端为N极,右端为S极。外部磁感线从左端N极出发回到右端S极,螺线管上下方的磁感线箭头均向右,和图中磁感线方向完全匹配,B正确。
3. 选项C:根据安培定则,可判断出螺线管的右端为N极,左端为S极,外部磁感线应当从右向左指向S极,和图中磁感线向右的方向不符,C错误。
4. 选项D:根据安培定则,可判断出螺线管的左端为N极,右端为S极,外部磁感线应当从左向右指向S极,和图中磁感线向左的方向不符,D错误。
【答案】
B
【知识点】
安培定则,磁感线特点,通电螺线管磁场
【点评】
本题属于电磁学基础题型,核心考察安培定则的实际应用,易错点是容易混淆螺线管上电流的环绕方向,使用安培定则时要注意四指弯曲方向必须完全贴合螺线管中电流的绕行方向,不能仅根据导线进出端的电流方向直接判断。
【难度系数】
0.7
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