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电磁学实验专题(三)探究磁场对通电导线的作用
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【命题点】
在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中,小明设计了如图所示的电路,导体棒ab放在 蹄形磁铁两极之间的金属导轨上.
1.磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是 (选填“磁场”或“磁感线”)
2.闭合开关前,导体棒ab静止,闭合开关后,导体棒ab向右运动,说明磁场对 有力的作用
3.断开开关,将图中磁铁的NS极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 ,说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关
4.断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与电源正负极对调前的运动方向 ,说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关
5.如果同时改变磁场方向和电流方向, (选填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关
6.若增加电源电压或增强磁体的磁性,导体的运动速度会 (选填“加快”或“减 慢”),这说明导体在磁场中受到力的作用,力的大小跟 和 有关.
7.同学们在讨论实验方案时认为可以在电路中接入滑动变阻器,接入滑动变阻器的目的是
【典例】
例、如图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图,小谦同学实际探究时,在电路上连接了一个滑动变阻器,如图乙所示,实验记录如下表:
实验序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
(1)用笔画线代替导线,在图乙中将变阻器正确连入电路,小谦在电路中接入滑动变阻器的作用是_ __.
(2)比较实验2和3,说明通电导线在磁场中受力方向与__ __有关,比较实验____,说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关.
(3)小谦通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到的科学方法是__ _ _.
(4)小谦想在图甲的基础上对实验进行改造,来探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,他要把图甲中的电源换成图丙中的__ __.
【精练】
1、利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。
(1)应在M、N之间接入___________(选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”),装置中的导体棒应选用轻质的___________(选填“铁棒”或“铝棒”);
(2)在正确完成(1)的操作后,闭合开关,发现导体棒AB在磁场力作用下向左运动,若要使导体棒AB在磁场力作用下向右运动,你采取的方法是___________或___________;
(3)如图乙中,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,则ab段导线所受磁场力的方向是___________,这两个力___________(选填“是”或“不是”)一对平衡力,理由是___________;
(4)小明自制了一个电动机,将线圈漆包线两端的漆全部刮去后,用导电支架托住,放入磁场中(如图丙所示)。闭合开关,发现线圈不能持续转动,只能在平衡位置附近摆动。线圈处于平衡位置时,线圈平面与磁感线_________(选填“平行”或“垂直”);为了使线圈能持续转动,正确的刮漆方法应该是___________。
2、在探究“电动机为什么会转动”的实验中:
(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中,那么通电导体周围也存在____,磁体会对通电导体产生力的作用吗?
(2)如图所示,将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,导体____,闭合开关后,导体____,说明磁场对____导体有力的作用.
(3)断开开关,将图中磁铁的N、S极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向____,说明通电导体在磁场中的受力方向与__ __有关.
(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向____,说明通电导体在磁场中的受力方向与__ __有关.
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