内容正文:
第十六章 电磁铁与自动控制
考点一 磁体与磁场
典例1 能写红黑双色的磁画板截面如图所示,按下写字笔黑色按钮写出黑色的字,按下红色按钮写出红色的字,刷子左右移动则字消失。下列说法正确的是 ( )
A. 刷子可以用铁制作
B. 写黑字时笔尖为S极
C. 写红字时笔尖为N极
D. 写字的原理是同名磁极相互排斥
解析:写黑字时小磁体的S极被吸引,说明黑色笔尖是N极,故选项B错误;写红字时小磁体的N极被吸引,说明红色笔尖是S极,故选项C错误;要想把写的字去掉,需要把笔尖吸引的小磁体恢复到原来位置,这就要用一个磁性材料去吸引,可以用软铁制成刷子,故选项A正确;写字时应用了异名磁极相互吸引的原理,故选项D错误。
答案:A
1. (2022·温州瓯海期中)如图甲所示,一根条形磁铁摔断成两段,取右边的一段靠近小
磁针,若小磁针静止时的指向如图乙所示,则乙图中裂纹处的磁极是 极。若把这两段磁铁沿裂纹吻合放在一起(如图甲),则这两段会相互 (选填“吸引”或“排斥”)。
N
吸引
典例2 (2021·山西)如图所示的磁悬浮地球仪,在地球仪底端有一个磁铁,在底座内部有一个金属线圈,线圈通电后,地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是 ( )
A. 地球仪周围存在磁场,同时也存在磁感线
B. 地球仪周围的磁场分布是均匀的
C. 地球仪周围各点的磁场方向都相同
D. 地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
解析:在地球仪底端有一个磁铁,所以地球仪周围存在磁场,但不存在磁感线,磁感线是人们为了形象方便地描述磁场而假想的曲线,故选项A错误;磁铁周围的磁场分布是不均匀的,越靠近磁极,磁性越强,所以地球仪周围的磁场分布不是均匀的,故选项B错误;磁体外部的磁感线是从N极出来最终回到磁体S极的曲线,磁感线上各点的切线方向就是该点的磁场方向,所以地球仪周围各点的磁场方向不一定相同,故选项C错误;磁悬浮地球仪能够悬浮在空中利用了同名磁极相互排斥的原理,故选项D正确。
答案:D
2. 下列关于磁感线的说法,正确的是 ( )
A. 磁感线分布越密的地方,磁场越弱
B. 磁感线是磁场中真实存在的一些曲线,还可以通过实验来模拟
C. 磁体周围的磁感线从磁体的S极出发,回到磁体的N极,构成闭合曲线
D. 磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反
D
典例3 (2022·金华)司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内,在勺下垫泡沫,一起置于装水的纸盘中,漂浮在水面上,能自由转动,从而得到一个仿制“司南”(如图所示)。下列说法正确的是 ( )
A. “司南”静止时勺柄指南,标为N极
B. “司南”能指南北是受地磁场的作用
C. “司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D. “司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
解析:“司南”静止时勺柄指南,是磁体的S极,故选项A错误;“司南”能指南北是因为受到地磁场的作用,故选项B正确;“司南”实质上是一个条形磁体,能够吸引磁性材料,若将纸盘换成铁盘,则会由于铁盘的吸引而无法正常使用,故选项C错误;“司南”的勺柄为S极,与地磁场的N极相互吸引,从而具有指向性,故选项D错误。
答案:B
3. (2022·中山期末)如果我们在野外迷路了,指南针可以帮助我们辨别方向。如图所
示,小滨用硬纸板和大头针制作底座,把两根缝衣针磁化后,穿过按扣的两个孔,放在底座的针尖上,制成一个指南针。指南针能指南北是因为受到 的作用。若静止时针头指向地理位置的南方,则针头是简易指南针的 极。此实验中缝衣针所用的材料最好是 (选填“铝”“铁”或“铜”)。
地磁场
S
铁
考点二 电流的磁效应
典例4 (2022·常州模拟)如图所示,把一根直导线平行地拉到静止小磁针的上方,当通有如图所示的方向的电流时,小磁针N极垂直纸面向里偏转,关于此实验下列说法不正确的是 ( )
A. 实验中的直导线应放置在南北方向
B. 小磁针偏转不明显,可以增大导线中的电流
C. 小磁针对导线一定有力的作用
D. 把小磁针从直导线下方移到直导线上方,小磁针N极偏转方向不变
解析:由于地磁场的作用,小磁针静止时为南北指向。在验证电流周围存在磁场的实验中,为避免地磁场的干扰,应将导线放置在南北方向,故选项A正确;小磁针偏转不明显,说明磁场较弱,可以增大导线中的电流来增大磁场的强度,故选项B正确;由于物体间力的作用是相互的,小磁针受力发生偏转,小磁针对导线一定有力的作用,故选项C正确;把小磁针从直导线下方移到直导线上方,磁场方向发生变化,小磁针N极偏转方向也会随之改变,故选项D错误。
答案:D
4. 如图所示为奥斯特实验的示意图,下列分析正确的是 ( )
A. 通电导线产生的磁场对小磁针有力的