《2025年实验班提优大考卷九年级物理全一册人教版》

22. (12 分)(2024·枣庄中考)某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”.

(1)在闭合开关前,小磁针静止时,$N$ 极指向地理的______北极(填“南极”或“北极”),说明地球周围存在磁场.
(2)在玻璃板上均匀地洒满铁屑,将螺线管连入电路,闭合开关,轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示,铁屑的分布情况与______条形磁体周围铁屑的分布情况相似.
(3)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时 $N$ 极所指方向如图乙所示,对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时 $N$ 极所指方向如图丙所示,说明通电螺线管的极性与______电流的方向有关.
(4)实验时发现通电螺线管的磁场较弱,铁屑规则排列的效果不明显,为增强螺线管的磁场,可行的措施：______调节滑片，增大通电螺线管中的电流(写出一种方法即可).
(5)为了研究通电螺线管的磁极性质,同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验,得到了如图所示的四种情况. 实验说明通电螺线管的磁极极性只与______电流方向有关,且这个关系可以用______安培定则来判断.

答案：
(1)北极
(2)条形
(3)电流
(4)调节滑片，增大通电螺线管中的电流
(5)电流方向 安培定则 [解析]
(1)开关闭合前，小磁针N极指地理的北极，说明地磁场的南极在地理的北极附近，地球周围存在磁场。
(2)通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。
(3)将电源正、负极对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
(4)通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，可以调节滑片，增大通电螺线管中的电流，通电螺线管的磁性就会增强。
(5)四个图中的螺线管电路中甲和乙的绕线方式相同，电流方向不同，根据小磁针的指向情况知：甲的右端为S极，乙的右端为N极；同理丙、丁也是如此，所以实验说明螺线管的绕线方式相同时，极性只与它的电流方向有关；故通电螺线管的磁极极性与它的电流方向有关，且这个关系可以用安培定则判断。
关键提醒 在物理学中磁场方向的规定是，放在磁场中的小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向。

23. (8 分)如图所示,小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体 $AB$ 和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件. 闭合开关,他们完成操作,将观察到的现象记入表格：


(1)分析①、②两次实验现象,小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时,电路中就会产生感应电流.”小刚认为不准确,因为导体 $AB$前后运动时,其运动方向也与磁场方向垂直,但无感应电流.
(2)采纳小刚意见后,小明又说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时,电路中才会产生感应电流.”小刚认为不全面,因为导体 $AB$斜向上(斜向下)运动时,也有感应电流.
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是将机械能转化为电能；如果将图中的灵敏电流计换成电源,可以探究磁场对电流的作用.

答案：
(1)前后
(2)斜向上(斜向下)
(3)机械 电源 [解析]
(1)根据题表格中收集现象可以发现，导体AB在蹄形磁体中前后运动时，在磁场中的运动方向与磁场方向垂直，但这个时候没有感应电流产生，所以小明的说法不准确。
(2)根据题表格中收集现象可以发现，导体AB在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动时，此时虽然在切割磁感线，但不是垂直切割，也有感应电流产生，所以小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”是不全面的。
(3)闭合电路的一部分导体在磁场做切割磁感线运动时，从而产生感应电流，从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将机械能转化为电能。要探究磁场对电流的作用，电路中需要有电源，所以可将图中的灵敏电流计换成电源。