内容正文:
专题特训 电磁作图
类型一 利用磁感线及其特点作图
1. (2022·云南)如图所示,请根据两条形磁体磁感线的分布情况,在括号中标出磁体对
应端的磁极。
2. 根据静止小磁针的情况,画出磁体的两条磁感线并标出磁极名称。
如图所示
如图所示
3. 图中给出了小磁针静止时的位置,请标出此时电源的正、负极和通电螺线管的N极,
并画出通电螺线管的两条磁感线。
4. (2022·苏州)在图中括号内标出小磁针右端的极性,用箭头标出P点磁感线的方向。
如图所示
如图所示
类型二 根据图中给出的条件画出螺线管的绕线
5. 电路连接正确,通电后小磁针的指向如图所示(涂黑端表示N极)。请在图中标出电源
的“+”“-”极,并画出螺线管的绕线。
如图所示
[解析]已知小磁针右端为N极,由磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极,由电流表的接线柱可知,电流从螺线管的左端流出,即电源右端为正极,根据右手螺旋定则,可知线圈的绕法如图所示。
6. 根据图中小磁针静止时的位置,画出通电螺线管线圈的绕法。
如图所示
[解析]如图所示,小磁针N极向左,说明螺线管的左端为S极、右端为N极,由右手螺旋定则即可得出线圈的绕法。
7. 请根据小磁针静止时的情况,在图中给通电螺线管绕线,并给磁感线画上方向。
如图所示
[解析]由小磁针的磁极判断条形磁铁的右端为S极,左端为N极;磁感线在磁铁的周围是从N极出发回到S极,由此可以确定左边两条磁感线的方向,根据磁感线的形状可以确定螺线管的左端为S极,则靠近螺线管左端的磁感线方向也确定了;电源的左端为正极,右端为负极,所以电流从螺线管的左端流入,右端流出,再结合螺线管的左端为S极,右端为N极,利用右手螺旋定则可以确定线圈的绕法。
类型三 右手螺旋定则及其应用作图
8. (2021·乐山)如图所示,按小磁针的指向标出螺线管的“N”“S”极和电源的“+”
“-”极。
如图所示
[解析]由异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的右端是S极,左端是N极。根据右手螺旋定则,可知电流由螺线管的右端流入,即电源的右端为正极,左端是负极。
9. 根据图中通电螺线管的磁感线方向标出小磁针的N极以及线圈中电流的方向。
如图所示
10. (2022·大庆)当金属温度降低到某一值时,会产生神奇的现象。在一个浅平的锡盘
中,放入一个体积很小但磁性很强的永磁体,然后将温度降低至-270℃,使锡盘出现
超导性。此时锡盘表面出现超导电流,可以看见小磁体竟然离开锡盘,飘然升起,与
锡盘保持一定距离后,便悬空并保持高度不变。请用箭头标出锡盘上方磁感线的方
向及锡盘中超导电流的方向。
如图所示
[解析]由图可知,小磁体的下端是N极,由于同名磁极相互排斥,所以锡盘的上表面是N极、下表面是S极。由右手螺旋定则可知,锡盘中的电流沿逆时针方向,锡盘上方磁感线方向向上。
11. 如图所示,请按要求连接电路,使得开关S闭合后,两个通电螺线管相互吸引;标出小
磁针静止时的N极。
如图所示
[解析]电流从电源正极出发,从左边螺线管的左端流入,据右手螺旋定则可知,该螺线管的左端是N极,右端是S极;由磁极间的相互作用可知,小磁针静止时,左端为N极,右端是S极,且两个螺线管相互吸引,可知右边螺线管的左端是N极,右端是S极,所以由右手螺旋定则可知,电流从右边螺线管的右端流入,左端流出。
12. (2022·抚顺新抚一模)如图所示,当开关闭合后,弹簧长度变短,小磁针静止后N极
指向如图所示的位置,请在图中标出:
(1) 磁铁下面的磁极(用“N”或“S”表示)。
(2) 磁感线的方向。
(3) 电源左侧的极性(用“+”或“-”表示)。
如图所示
类型四 设计电路解决实际问题
13. 将如图所示的电磁铁连入设计的电路中(在虚线框内完成),要求:
(1) 电路能改变电磁铁磁性的强弱。
(2) 使小磁针静止时如图所示。
如图所示
[解析]电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、是否有铁芯插入有关;图中线圈匝数多少、是否有铁芯插入已确定,所以只能改变电流的大小,可以利用滑动变阻器来改变电流大小从而达到这个目的,滑动变阻器与电源串联;小磁针静止时N极所指的方向向右,为该点磁场的方向;在磁铁外部,磁感线从N极指向S极,所以电磁铁的左端为N极,右端为S极。根据右手螺旋定则可知,电流应该从电磁铁的左端流入,右端流出,所以通电螺线管左端的导线连接电源的正极,右端的导线连接电源的负极。
类型五 永磁体及电磁铁综合作图
14. 如图甲所示,用弹簧测力计吊着磁体①(重力为G),沿水平方向从水平放置的条形磁
体②的A端移到B端,请在图乙中画出弹簧测力计示数与磁体①位置的关系变化图。
如图所示
[解析]条形磁体两极的磁性最强而中间磁性最弱,且同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;当磁体①经