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第十七章 从指南针到磁浮列车
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1. 如图所示的四个示意图,分别用小磁针静止时“N”极的指向表示磁场方向,小磁针“涂灰”的一端为“N”极,其中对于磁场方向表示正确的是( )
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B
2. 小亮利用课余时间制作了一个玩偶(如图):若要将一个磁浮玩具稳定地“漂浮”起来,电路中的a点必须连接电源的________;若要增加玩偶“漂浮”的高度,可将滑片P向________(填“上”或“下”)移动。
正极
上
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3. 根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状,在图中标出磁体A的N极和电源“+”“-”极。
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解:如图所示。
4. 如图甲所示为自动空气开关的原理图,当电流过大时,电磁铁P吸引衔铁Q的力变大,使衔铁Q转动,闸刀S在弹簧作用下自动开启,最后如图乙所示。
(1)当电流方向如图所示时,电磁铁P右端的磁极为________极。
甲
乙
5
【点拨】由图可知电磁铁中电流的方向,根据右手螺旋定则,电磁铁P右端的磁极为S极。
【答案】S
(2)当闸刀处于闭合状态时,从受力角度分析,弹簧处在________(填“压缩”“原长”或“伸长”)状态。
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伸长
7
5. 如图是新型武器——电磁炮的原理简化图。金属杆和金属轨道接触,并与电源构成闭合电路,通电后金属杆就会受到向右的力,于是将炮弹发射出去,电磁炮的发射过程中将电能转化为______能,如果同时改变磁场方向和金属杆中的电流方向,金属杆将会受到向______(填“左”或“右”)的力。电磁炮的发射原理与______(填“扬声器”或“电铃”)的
原理相同。
【点拨】金属杆和金属轨道接触,并与电源构成闭合电路,通电后金属杆就会受到向右的力,于是将炮弹发射出去,炮弹具有了机械能,此过程中消耗了电能,将电能转化为机械能;通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,若同时改变磁场方向和金属杆中的电流方向,金属杆受力方向不变,将会受到向右的力;电铃的工作原理是电流的磁效应,扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的。
【答案】机械;右;扬声器
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6. 如图所示是探究通电直导线周围磁场的实验装置。
(1)小磁针放置在桌面上静止时,将直导线AB沿________(填“东西”“南北”或“任意”)方向放置在小磁针正上方,实验时效果最明显。
南北
(2)当开关闭合时,导线下方的小磁针会发生偏转,说明通电导线周围存在________。此时若移去小磁针,上述结论是否成立?________(填“是”或“否”)。
(3)仅将电源正负极对调,小磁针偏转方向发生改变,这表明通电直导线周围磁场的方向与____________有关。
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磁场
是
电流的方向
7. 将表面涂有绝缘漆的漆包线绕在铁钉上做成线圈上有四个接线柱a、b、c、d的电磁铁,使用不同的接线柱,可改变电磁铁线圈的匝数。电磁铁和其他实验器材组成如图所示电路,用该电路来研究影响电磁铁磁性强弱的因素。请完成如下问题:
(1)实验中电磁铁磁性的强弱是用电磁铁吸引______________来反映的;按图中所示的连接电路,闭合开关,铁钉的下端应是电磁铁的______极。
【点拨】电磁铁的磁性强弱是无法直接观察的,此实验中利用电磁铁吸引大头针的数量来反映电磁铁磁性的强弱,采用了转换法;根据右手螺旋定则可知,铁钉的下端应是电磁铁的S极;
大头针的数量
S
(2)连接电磁铁线圈的接线柱a,闭合开关,调节滑动变阻器,可以探究电磁铁磁性强弱与________是否有关;当变阻器的滑片移至最右端时,电磁铁的磁性______。
【点拨】连接电磁铁线圈的接线柱a,闭合开关,调节滑动变阻器,电路中的电流不同,可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小是否有关;当变阻器的滑片移至最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据欧姆定律可知,电路中的电流最小,电磁铁的磁性最弱;
电流大小
最弱
(3)滑动变阻器的滑片保持不动,导线夹子分别连接线圈的接线柱a、b、c、d,可以探究电磁铁磁性强弱与________是否有关。当导线夹子连接接线柱______时,电磁铁的磁性最强。
【点拨】滑动变阻器的滑片保持不动,导线夹子分别连接线圈的接线柱a、b、c、d,电路中的电流不变,改变了线圈匝数,可以探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数是否有关;线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强,故当导线夹子连接接线柱d时,电磁铁的磁性最强。
线圈匝数
d
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8. 小明利用图甲所示的装置“观察磁场对通电导体的作用”。
(1)应在M、N之间接入________(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______(填“铁棒”或“铝棒”)。
电源
甲
铝棒
(2)在正确完成(1)中的操作后,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____________________。
改变电流的方向
改变磁场的方向
(3)如图乙,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间的磁场强弱是恒定不变的。通电后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________的,这两个力______(填“是”或“不是”)一对平衡力,理由是_____________________________。
竖直向上
不是
乙
两个力的方向不在同一直线上
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(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______(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_________________________
___________________________________。
丙
垂直
将线圈一端的漆皮全部刮掉,另一端只刮上半周或下半周
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