内容正文:
第18章 磁及其相互作用 整合与提升
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探究通电螺线管外部磁场的方向
1.探究通电螺线管周围的磁场:
(1)把小磁针放在螺线管四周不同的位置,通电后发现小磁针的指向如图所示,说明通电螺线管周围的磁场跟______磁体的磁场相似,图中______(选填“左”或“右”)端是通电螺线管的N极。
(2)如果想探究通电螺线管的磁极与电流方向的关系,接下来的操作是__________________________,并观察小磁针的指向。
条形
右
对调电源的正负极
探究通电导线在磁场中的受力情况
2.如图所示,在探究“通电导线在磁场中的受力情况”实验中,小明把一根轻质的铝棒ab置于蹄形磁体的磁场中。
(1)接通电源,铝棒ab向右运动,说明磁场对电流有____的作用。
(2)若只将磁体的两极对调,接通电源,观察到铝棒ab向____(选填“左”或“右”)运动,说明力的方向与____________有关。
【补充设问】
(3)若想让铝棒ab所受的作用力变大,你的做法是______________________________(写一条即可)。
力
左
磁场方向
将滑动变阻器的滑片向左移
磁现象 磁场
1.(2024·贵州一模)如图所示,机器人下象棋只需手指轻轻接触棋子表面即可“拿”起棋子,其奥秘是手指内部装有电磁铁,则用于制作棋子的材料是 ( )
A.铜
B.铁
C.铝
D.塑料
B
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2.(贵州)北宋时期沈括在《梦溪笔谈》中记载:“以磁石磨针锋,则能指南。”这一现象可说明 ( )
A.地球存在磁场 B.针尖受到重力
C.针尖受到浮力 D.空气吸引针尖
A
3.(2024·遵义模拟)下列有关磁体性质的说法正确的是 ( )
A.磁体间的相互作用是通过磁场发生的
B.磁场是真实存在的,用放大镜可以观察到磁体周围的磁感线
C.磁体在两条磁感线的中间时,不受磁场力的作用
D.小磁针可以吸引铝块或金块
A
4.如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点可知,a点的磁场比b点的磁场____(选填“强”或“弱”);若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则静止时其N极指向____(选填“P”或“Q”)处。
弱
P
5.请根据静止小磁针的指向,在图中标出磁体的两个磁极的极性及磁感线方向。
6.(2025·贵阳模拟)如图a所示,当弹簧测力计吊着一磁体甲(该磁体的重力为G),沿水平方向从水平放置的条形磁体乙的A端移到B端的过程中,请在图b中画出表示测力计示数与水平位置的关系变化图。
电流的磁场
7.如图所示,在通电螺线管周围a、b、c、d四个位置画出的小磁针指向正确的是 ( )
A.a、b
B.b、c
C.c、d
D.a、d
A
8.如图所示,下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是 ( )
A.只提高电源电压
B.只将滑片P向左移动
C.只增加螺线管线圈的匝数
D.只将铁芯换成同规格的铜芯
D
9.(多选)如图所示,将一根直导线架在静止小磁针的上方,并使直导线与小磁针平行,接通电路,发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是 ( )
A.该实验说明电流周围存在磁场
B.小磁针偏转是受到地磁场作用
C.利用该实验原理可以制成电动机
D.改变电流方向,小磁针偏转方向改变
AD
10.(2025·遵义段考)小磁针静止在螺线管的附近,闭合开关S后,通电螺线管磁感线方向如图所示。下列判断正确的是 ( )
A.电源的右端为正极
B.通电螺线管的左端为S极
C.小磁针一直保持静止
D.小磁针N极向右转动
A
11.小明在比赛中制作了水位自动报警器,原理图如图所示。当水位达到金属块A时(一般的水都能导电),则 ( )
A.两灯都亮
B.两灯都不亮
C.只有绿灯亮
D.只有红灯亮
D
12. (2024·黔东南模拟)现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图所示,当线圈中的电流从a流向b时,活塞将向____(选填“左”或“右”)运动。
右
13.(2024·遵义模拟)如图所示是一种磁悬浮盆栽,盆栽底部装有磁体,底座内装有电磁铁。当给盆栽浇水后为了保持盆栽与底座之间的距离不变,解决的办法是_________________________。
增大电磁铁中的电流
14.如图所示,斜面顶端固定着一个电磁铁,闭合开关时,其右端为____极;在其右端放置一个铁质小车,发现电磁铁的吸引力不足以吸住小车,为了能吸住小车,可将滑动变阻器的滑片向____(选填“a”或“b”)端移动。
N
a
15.(2024·六盘水期末)小明去贵阳游玩,在地铁站发现电梯空载时运动较慢,有人站上去时运动较快。如图是电梯的动力装置示意图,小明分析:当人站在电梯上时,压敏电阻R的阻值减小,电磁铁的磁性变____,动触点与静触点____(选填“1”或“2”)接触,带动电梯的电动机的转速变____。
强
2
快
16.(遵义模拟)如图所示,箭头表示通电螺线管周围磁感线的方向,请在图中标出通电螺线管中的电流方向和小磁针静止时的N极。
17.(2025·贵阳二模)如图所示,一条形磁体静置于水平桌面上,其右端放置一个螺线管。闭合开关后,若磁体仍然保持静止,请画出桌面对条形磁体作用力的示意图(图中O点为重心)。
18.在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中:
(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑分布无明显变化,这时需_____纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与_______磁体的磁场相似。
(2)用小磁针探究磁场方向时,发现小磁针没有标N、S极,请写出一种判断小磁针N、S极的做法:________________________
_____________________________________________________________________________________________。
轻敲
条形
将小磁针水平放置在水平桌面上,待其静止时,指向北的一端为N极,指向南的一端为S极
(3)对调螺线管所接电源的正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中______________有关。
电流的方向
【补充设问】
(4)实验中放入的小磁针的作用是___________________。如果移走小磁针,图中通电螺线管周围的磁场________(选填“会”或“不会”)消失。实验中_______(选填“能”或“不能”)用铜屑代替铁屑显示磁场分布。
(5)写出一个增强通电螺线管周围磁场的方法:_______________________________。
显示磁场的方向
不会
不能
增大通电螺线管中的电流
磁场对通电导线的作用
19.(2024·铜仁一模)如图所示,福建舰是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰。当电磁弹射车内的导体通过强电流时,即可产生强大的推力,将航母舰载飞机弹出。下列电器与电磁弹射原理相同的是 ( )
A.电风扇 B.电饭锅
C.电熨斗 D.电视机
A
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20.新能源电动汽车逐渐普及到千家万户,电动汽车的核心部件是电动机。如图所示能正确反映电动机工作原理的是 ( )
B
21.如图所示为直流电动机工作原理图,下列分析正确的是 ( )
A.电动机是利用电流的磁效应原理工作的
B.对调磁体的磁极,可以改变线圈转动的速度
C.磁线圈由图示位置转动180°时,ab边受力方向改变
D.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
C
22. (遵义模拟)电磁轨道炮是一种远程、高能、多任务的武器,其射速可达当前海军的舰炮的3倍,其射程可达100英里(约161 km)以上,以舰船上储存的电能为动力来源。小明通过查阅资料设计了一款简易版的电磁炮模型,如图所示,请你简述电磁炮发射原理,并为如何提高所发射的炮弹速度提出两条建议。
答:电磁炮发射的工作原理是通电导线在磁场中要受到力的作用,将电能转化为机械能;由于磁场力的大小与电流的大小、磁场的强弱有关,要继续提高电磁炮的发射速度,需要增大磁场力,所以可以增大电流或增大磁场的强度。
23.利用图甲所示的装置“探究磁场对通电导线的作用”。
(1)应在M、N之间接入_______,装置中的导体棒应选用轻质的_______(选填“铁棒”或“铝棒”)。
(2)如图乙中,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_______________。
电源
铝棒
竖直向上
(3)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______。
A.两端均刮下半周
B.一端刮上半周,一端刮下半周
C.一端全刮,另一端刮半周
垂直
AC
$$