内容正文:
专题特训 电磁探究问题
类型一 探究磁体周围的磁场
1. 如图甲所示,探究磁体周围的磁场时,老师将中间夹层中有很多小铁屑的透明有机玻璃板放在磁体上, 玻璃板,使小铁屑能 ,可以看到铁屑呈现规则的排列,如图乙所示,从而认识到磁体周围磁场的
(分布/分布和方向/方向),此时铁屑实际上是一个个磁体,因为它们已经被 .
轻敲
自由转动
分布
磁化
[解析]探究磁体周围的磁场时,老师将中间夹层中有很多小铁屑的透明有机玻璃板放在磁体上,应轻敲玻璃板,使小铁屑能自由转动,根据铁屑呈现规则的排列,从而认识到磁体周围磁场的分布(但不能确定磁场的方向);此时铁屑已经被磁化,铁屑实际上是一个个磁体.
类型二 探究通电直导线周围的磁场
2. 小明在做“探究通电直导线周围的磁场”实验,实验装置如图甲所示.
(1) 小磁针的作用是 .
(2) 闭合开关后,观察到小磁针发生偏转,说明电流周围存在 ,此现象最早是由物理学家 发现的.
证明磁场的存在并显示该处磁场的方向
磁场
奥斯特
(3) 改变直导线中电流的方向,小磁针的偏转方向也发生了改变,说明电流周围的磁场方向与 有关.
(4) 研究表明,通电直导线周围的磁场分布如图乙所示,则图甲实验中,若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方,小磁针的偏转方向 (会/不会)改变.
电流方向
会
[解析](1) 磁场对放入其中的磁体有力的作用,用小磁针可探测周围磁场的方向.(2) 物理学家奥斯特首先发现通电导线周围有磁场.(3) 电流方向改变,磁场的方向也跟着发生改变.(4) 通电导线周围的磁感线是以导线为圆心的一系列同心圆,导线上下磁场方向相反,故将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方,小磁针的偏转方向会改变.
类型三 探究通电螺线管外部的磁场
3. (2023·云南)某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”.
(1) 将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中.在玻璃板上均匀地撒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板,观察到铁屑分布情况如图甲所示.铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似,铁屑的作用是显示 .
条形
磁场的分布情况
(2) 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,则通电螺线管的右端为 极.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
的方向有关.
N
电流
[解析](1) 将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中.在玻璃板上均匀地撒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板,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,铁屑的作用是显示磁场的分布情况.(2) 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,则通电螺线管的右端为N极.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.
类型四 观察磁场对通电直导线的作用
4. 利用如图甲所示的装置来观察磁场对通电直导线的作用.
(1) 应在M、N之间接入 (小量程电流表/电源/灯泡),装置中的导体棒应选用轻质的 (铁棒/铝棒).
(2) 在正确完成(1)的操作后,闭合开关,发现导体棒AB在磁力作用下向左运动,若要使导体棒AB在磁力作用下向右运动,你采取的方法是
或 .
电源
铝棒
改变电流的方向
改变磁场的方向
(3) 如图乙所示,磁体间的磁感线方向都是从磁体的N极水平指向S极,且线圈所处空间的磁场强弱是恒定不变的.通电后若cd段导线所受磁力的方向为竖直向下,则ab段导线所受磁力的方向为 ,这两个力 (是/
不是)一对平衡力,理由是 .
竖直向上
不是
这两个力没有作用在同一条直线上
[解析](1) 利用如图甲所示的装置来研究磁场对电流的作用时,必须有电源,所以在M、N间应接入电源;探究磁场对电流的作用时,因为磁体能够吸引磁性材料,因此通电导体不能为磁性材料,故不能选择铁棒进行实验,而选铝棒.(2) 通电导体在磁场中受力而运动,运动方向与电流的方向和磁场的方向有关,故若要使导体棒AB在磁力作用下向右运动,可以改变电流的方向或改变磁场的方向.(3) 在图乙中,通电后cd段导线所受磁力的方向为竖直向下,此时,ab段导线的电流方向与cd段导线的电流方向相反,而所处磁场方向相同,则ab段导