内容正文:
第十六章 电磁转换
专题:与“磁”有关的作图题
1.如图所示,A为条形磁铁,A上方小磁针静止时如图所示,A与通电螺线管间的磁感线分布如图所示。请标出通电螺线管的N极和电源的正极。
【答案】
【解析】
【详解】
由磁极间的相互作用可知,条形磁铁的左端为S极,磁感线的方向是从磁体的N极出发,经外部空间,回到S极;因A与通电螺线管间的磁感线呈排斥状,所以螺线管左端为S极;右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指指向电流的方向,则电流从螺线管的右端流入,左端流出,即电源右端为正极,如图
2.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】
【分析】
【详解】
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:
3.螺线管通电后形成的磁极如图所示,请在图上标出电源的正负极并画出磁感线上A点的磁场方向。
【答案】
【解析】
【详解】
螺线管右侧是N极,根据右手螺旋定则并结合线圈绕向可知,电流从螺线管右侧导线流入,左侧导线流出,由于电流从电源的正极流出并最终流入电源负极,所以图中电源右侧为正极,左侧为负极;螺线管外部的磁场方向为从N极指向S极,图中A点的磁场方向应与所在磁感线相切,斜向左上方,作图如下
4.如图所示,请在( )中标上条形磁铁的“N”或“S”。
【答案】
【解析】
【详解】
根据磁感线的特点可知,条形磁体相对的磁极是同名磁极,从N极出来回到S极,所以根据箭头的方向可以知道,同名磁极应该为N,见下图:
5.根据图甲中小磁针的指向标出电源的“+”“﹣”极;请在图乙中完成合理的电路连接。(要求导线不交叉)
【答案】
【解析】
【详解】
小磁针静止时S极靠近螺线管,根据异名磁极相互吸引可知,螺线管右侧为N极,则用右手握住螺线管,大拇指向右,四指环绕方向为电流方向,则电流由左侧流入,即电源的左侧为正极,如下图所示:
根据螺线管的绕线,结合安培定则判断出右边螺线管的电流是从d端流入、c端流出;左边螺线管的电流从a端流入、b端流出;左、右螺线管采取串联连接,如下图所示:
6.根据图所示的通电螺线管,标出磁感线方向和小磁针北极。
【答案】
【解析】
【详解】
根据安培定则用右手握住通电螺线管,四指方向与电流方向相同,大拇指所指的方向N极,可以判断通电螺线管的下端是N极,上端是S极,根据磁体外部周围的磁感线都是从N极出发回到S极,可以判断磁感线方向由下向上;磁场中磁感线方向和小磁针静止时N极指向是一致的,所以小磁针静止时上端为N极。如图所示
7.小磁针在条形磁铁的轴线上静止,如图所示。请画出条形磁铁的一条磁感线,并标出小磁针的N、S极。
【答案】
【解析】
【详解】
条形磁体外部的磁感线是从N极发出,回到S极的,磁体内部的磁感线则是从S极发出,回到N极;因为异名磁极相互吸引,所以靠近条形磁铁N极的是小磁针的S极,如下图所示:
8.通电螺线管的磁感线方向如图所示,请在图中标出小磁针的N极和磁感线方向。
【答案】
【解析】
【详解】
如图所示,电源右边为正极,电流从螺线管右端流入,左端流出,由安培定则,将右手四指方向顺着电流方向握住螺线管,则大拇指所在方向为螺线管的N极,即右端为N极,左端为S极,根据通电螺线管周围磁场特点,在螺线管外部的磁场的磁感线方向是从N极出发回到S极,又磁场中小磁针静止时,N极所指的方向为该点磁场方向,故小磁针静止时右端为N极,如图所示:
9.开关S闭合后通电螺线管和条形磁铁A之间磁感线的形状如图所示,请在图中标出磁感线的方向、条形磁铁A的两个磁极。
【答案】
【解析】
【详解】
如图,通电螺线管的电流向上,利用安培定则判断可知,螺线管的右端为S极,根据同名磁极相互排斥可知,磁铁A的左端为S极,右端为N极;在磁体的外部,磁感线都是从其N极出发,最后回到S极,所以磁感线的方向都指向S极,如图所示:
10.在如图所示的电路中,请用笔画线代替导线将电路补全。要求:将滑动变阻器和螺线管组成串联电路,闭合开关后,螺线管左端为N极,且滑动变阻器的滑片向左移动时,螺线管的磁性增强。
【答案】
【解析】
【详解】
滑动变阻器的滑片向左移动时,螺线管的磁性增强,说明此过程通过螺线管的电流增大,此过程变阻器接入电路的阻值变小,所以变阻器下边的接线柱接在左边。螺线管左端为N极,据安培定则知,螺线管中的电流是向上的,即电流是由螺线管右端流入左端流出的,那么螺线管的右端与变阻器的下接线柱相连,左端与电源的负极相连,作图如下:
11.如图所示,请在图中标出磁体的磁极和磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】
根据图像,由磁感线分布的