内容正文:
第2节 电生磁
目 录
1
一、安培定则与通电直导线 1
二、安培定则与通电螺旋管 6
11
27
一、安培定则与通电直导线
1.如图所示,一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,此时小磁针的N极向纸内偏转,这一束粒子可能是( )
A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的负离子束
C.向右飞行的电子束 D.向左飞行的电子束
【答案】C
【知识点】电流的方向;安培定则
【详解】小磁针的N极向纸内偏转,说明下面电子束产生的磁场方向在小磁针的位置朝向纸内。将电子束看做直导线,右手握住它,弯曲的四指在上面时朝向纸内,此时大拇指指向左端,则下面电流方向水平向左。在物理学中,将正电荷定向移动的方向为电流方向,因此如果为正电荷,则水平向左运动;如果为负电荷,那么水平向右运动,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】首先根据小磁针的指向变化确定电流产生的磁场方向,再根据右手定则判断电流方向,进而确定离子束或电子束的运动方向即可。
2.如图所示,将一柔软的导线弯成星形,并将其置于光滑水平桌面上,然后将开关S闭合,则该星形回路将( )
A.不会变形 B.会变形,所围面积增大
C.会变形,所围面积减小 D.会变形,所围面积不变
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场
【详解】看星形的其中一个角,两条导线的电流方向相反(如答图所示),根据安培定则和左手定则可知,电流异向的两条导线会相互排斥,所以这个角会变大,其他三个角同理,所以整个星形的面积会增大。
故选B。
【分析】根据左手定则判断导线中的电流产生的磁场方向,然后根据磁极之间的相互作用规律判断它们之间磁力的方向,进而判断星形回路的面积变化。
3.如图所示,两根平行放置的长直导线通有大小相同、方向相同的电流,a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小为F2,则此时b受到的磁场力大小可能为( )
A. B. C. D.
【答案】B,C,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;通电直导线周围的磁场
【详解】 如图所示,两根长直线,电流大小相同,方向相同。a受到b产生磁场的作用力向右、大小为F1,那么b受到a产生磁场的作用力向左、大小为F1',这两个力大小相等,方向相反。
再加入匀强磁场时产生的磁场力大小为F0,则a、b受到加入匀强匀强磁场的作用力均为F0,且方向相同。
当a受到的作用力为F2=F1+F0时,则b受到的作用力为F2'=F1-F0=F1-(F2-F1)=2F1-F2,或F2'=F0-F1=(F2-F1)-F1=F2-2F1;
当a受到的作用力为F2=F1-F0时,则b受到的作用力为F2'=F1+F0=F1+(F1-F2)=2F1-F2,
当a受到的作用力为F2=F0-F1时,则b受到的作用力为F2'=F1+F0=F1+(F2+F1)=2F1+F2,
所以BCD正确,A错误;
故选BCD。
【分析】 当两根通大小相同方向相同的电流时,a受到的一个F1磁场力,然后再加入一匀强磁场,则a受到F2磁场力.则此时b受到的磁场力大小与a相同,方向相反。
4.科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况).
(1)由图可知两平行通电导线之间有力的作用.当通入的电流方向相同时,导线相互 ;当通入电流方向相反时,导线相互 .
(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法是:用右手握导线,大拇指指向电流方向,则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向.根据这个方法,请你判定甲图中导线a 在导线b 处产生的磁场方向为垂直于纸面 (选填“向里”或“向外”).
(3)上述现象的原因是:通电导线a 周围产生的磁场对通电导线b 有 的作用.当导线a中的电流方向改变时,其磁场的方向也发生改变,导线b 受力方向随之改变.
(4)由此可知:与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过 来实现的.
【答案】(1)吸引;排斥
(2)向里
(3)力
(4)磁场
【知识点】通电直导线周围的磁场
【详解】(1)图甲乙中,当通入的电流方向相同时,导线靠拢,说明两导线相互吸引;当通入电流方向相反时,导线相互排斥,则导线相互排斥;
(2)判断通电直导线周围磁场方向时,用右手握导线,大拇指指向电流方向(向上),则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向,即:导线a左侧的磁场方向垂直于纸面向外,b处的磁场方向垂直于纸面向里;
(3)图中,通电导线a周围产生磁场,对通电导线b有力的作用,改变电流方向,受力方向改变;
(4)与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过磁场来实现的。
【分析】(1)图中现象,是靠拢还是远离,判断两导线之间的作用力;
(2)用右手螺旋定则判断;
(3)磁场对电流有力的作用;
(4)磁体的周围存在磁场,磁体之间通过磁场产生力的作用;两导线的电流都产生磁场,电流之间的作用也是通过磁场产生力的作用。
5.如题图,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。使导线与电池触接,观察到小磁针发生偏转。说明通电导线周围存在 ,还说明力能改变物体的 。要想改变小磁针偏转方向,可以改变导线中的 。
【答案】磁场;运动状态;电流方向
【知识点】力的作用效果;通电直导线周围的磁场
【详解】小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在磁场。小磁针受到力的作用,由静止变为转动,说明力可以改变物体的运动状态。导体周围的磁场方向与电流方向有关,可以通过改变导线中的电流方向改变小磁针偏转方向。
【分析】电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转,磁效应和电流的方向有关。
6.
(1)在某电路中,当开关闭合后,电压表指针偏转如图甲所示,其原因是电压表的 ,电流表指针偏转如图乙所示,其原因可能是电流表选择的量程太 ,如图丙所示,电能表的示数为 kW•h。
(2)如图丁所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁针。接通电路后,观察到小磁针偏转,说明通电导线周围存在 ;改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,这表明通电导体周围的磁场方向与 的方向有关;断开电路,小磁针 (选填“会”或“不会”)回到原来位置。
【答案】(1)正负接线柱接反了;小;931.6
(2)磁场;电流;会
【知识点】通电直导线周围的磁场
【详解】(1)①某电路中,当开关闭合后,电压表指针向左偏转,其原因是电压表的正负接线柱弄反。电流表指针偏转超过最大值,其原因可能是电流表选择的量程太小。
②根据丙图可知,电能表的示数为931.6kW·h;
(2)如图丁所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁针。接通电路后,观察到小磁针偏转,说明通电导线周围存在磁场;改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,这表明通电导体周围的磁场方向与电流的方向有关;断开电路,磁场小时,对小磁针的作用力也消失,因此小磁针会回到原来位置。
【分析】(1)①根据电压表的使用注意事项解答。
②单项电能表的最后一个数字为小数,根据图片读出电能表的示数。
(2)根据奥斯特实验的本质解答。根据电流产生磁场方向的影响因素解答。根据通电有磁性,断电无磁性分析。
7.“小磁针”很神奇,它为探究磁现象立下大功, 以下说法错误的是( )
A.如果只受地磁场影响,小磁针静止时总是一端指南一端指北
B.小磁针是磁体,能吸引羽毛、纸屑等轻小物体
C.如图甲,小磁针发生偏转,是受条形磁体周围磁场的影响
D.如图乙,小磁针发生偏转,则证明通电导线周围产生了磁场
【答案】B
【知识点】磁性材料;通电直导线周围的磁场
【详解】A、 如果只受地磁场影响,小磁针静止时总是一端指南一端指北 ,A正确;
B、 小磁针是磁体 ,只能吸引磁性材料,B错误;
C、条形磁铁具有磁性,对放入其中的小磁针有力的作用,导致磁针发生偏转,C正确;
D、 小磁针发生偏转,则证明通电导线周围产生了磁场 ,D正确。
综上选B。
【分析】1、磁场对小磁针有力的作用,磁场的方向可通过小磁针的指向来判断。
2、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转。
二、安培定则与通电螺旋管
8.图中两个螺线管通电后互相排斥,而且电流表的连接正确.请在图中画出螺线管B 的绕法.
【答案】解:如图所示
【知识点】通电螺线管的磁场;安培定则
【详解】通电螺线管相当于磁体,图中,电流表上方是正极,则电流从上向下,根据安培定则,判断通电螺线管A的左侧是N极,右侧是S极,若两螺线管相互排斥,则B的左侧是S极,右侧是N极,同样利用安培定则,右手大拇指指向N极,即右侧,四指指向为电流方向,如图。
【分析】根据电流方向,利用安培定则可以判断通电螺线管的磁极,结合同名相互排斥,判断B的磁极位置,再根据安培定则判断电流方向,并绕线。
9.在原子内部,核外电子绕原子核运动会形成一种环形电流,该环形电流产生的磁
场使物质微粒(原子)的两侧相当于两个磁极.若图中箭头表示的是电子绕原子核运动的方向,则环形电流的左侧应为 (选 左 填“N”或“S”)极.
【答案】S
【知识点】通电直导线周围的磁场;安培定则
【详解】物理学规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向,电流方向与电子绕原子核运动的方向相反。图中,电子向上运动,则电流方向向下,根据安培定则,右手的四指弯向电流方向,大拇指所指位置为N极,即环形电流的右侧为N极,左侧应为S极。故第1空填:S。
【分析】根据图中电子运动的方向来确定电流的方向,再根据右手螺旋定则,判断出环形电流左侧的极性。
10.
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测量出物体A的重力为 。
(2)根据图乙中的电流方向,可知通电螺线管的B端为 极。
【答案】(1)2.2
(2)S
【知识点】弹簧测力计及其使用;安培定则
【详解】(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N,故物体A的重力为2.2N;
(2) 图乙中的电流方向向上,根据安培定则可知通电螺线管的A端为N极,B端为S极。
【分析】(1)根据弹簧测力计的分度值读数;
(1)利用安培定则判断通电螺线管的南北极。
11.全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的,其构造示意图如下图。当线圈通电后产生磁场,线圈上端为 极,对衔铁施加 (填方向)的力,使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。
【答案】S;向上
【知识点】磁现象;通电直导线周围的磁场;安培定则
【详解】由图可知,通电后,电流从线圈的上端流入,下端流出,根据安培定则可知,线圈上端为S极,对衔铁施加向上的力,使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。
【分析】1.通电线圈周围存在着磁场,根据安培定则判断线圈的极性;
2.磁性:磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
12.如图甲所示为一个磁悬浮地球仪,图乙是其内部结构示意图。开关闭合后,请在图乙中的括号内标出电磁铁的极或极以及电源的“”或“”极。
【答案】
【知识点】磁现象;通电螺线管的磁场;安培定则
【详解】图中,条形磁铁的上端是S极,则下端是N极,地球仪悬浮,根据同名磁极相互排斥,则条形磁体和电磁铁相互靠近的部分是同名磁极,即电磁铁的上端是N极,下端是S极;根据安培定则,判断电流从下端进入电磁铁,从上端流出,则电源的下端是正极,上端是负极,如图所示:
【分析】根据电磁铁的磁极间相互作用,结合磁体的磁极,判断通电螺线管的磁极;用安培定则判断电流方向,从而得到电源的正负极。
13.如图所示,通电螺线管左端为S极,小磁针处于静止状态。请在括号内标出小磁针左侧的极性。
【答案】
【知识点】通电螺线管的磁场
【详解】图中,螺线管的左侧为S极,根据异名磁极相互吸引,左侧S极吸引小磁针的N极,小磁针右侧为N极,左侧为S极,如下图:
【分析】磁极间,异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥。
14.如图所示,是一根长直密绕通电螺线管的剖面图,A、B分别是在螺线管轴线上的两点,A点在螺线管的端面处,B点在螺线管的内部,则B点的磁场( )
A.比A点磁场强 B.比A点磁场弱
C.与A点磁场大小相等 D.无法确定
【答案】A
【知识点】通电螺线管的磁场
【详解】条形磁铁两端磁场最强,而中间磁场最弱。而通电螺线管的磁场分布与条形磁铁相似,因此A点磁场比B点磁场强,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】通电螺线管的磁场分布与条形磁铁相似,据此比较A、B两点磁场强弱即可。
15.如图所示为汽车启动原理图.汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔并旋转(相当于接通电路).下列有关说法错误的是( ).
A.此时通电螺线管产生磁性
B.通电螺线管E 端的磁极为南极
C.电动机工作时由U1供电
D.通电螺线管两端电压与电动机两端电压不同
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;通电螺线管的磁场
【详解】A、图中,当接通电路时,通电螺线管产生磁场,具有磁性,故A正确,不符合题意;
B、当接通电路时,通电螺线管电流从上端流入,下端流出,根据安培定则,可以判断E端为S极,F端为N极,故B正确,不符合题意;
CD、图中,通电线圈电压由电源U1提供,而电动机的电压由电源U1、U2串联提供,则两者电压不同,故C错误,符合题意:故D正确,不符合题意。
故选C。
【分析】通电导体周围存在磁场;结合电流方向,根据安培定则判断出电磁铁的极性;根据电路图,分析电源的利用方式,并判断电压大小。
16.一个可以自由转动的小磁针放在螺线管内部.当开关S闭合后,它静止不动,如图所示,今滑动变阻器的滑片向左移动时,小磁针将( ).
A.顺时针外转 180° B.顺时针外转 90°
C.逆时针外转90° D.仍然静止不动
【答案】D
【知识点】通电螺线管的磁场
【详解】图中,小磁针放在螺线管内部静止不动,受力平衡,当移动滑片位置,电流改变,通电螺线管的磁性强弱改变,小磁针的受力方向不变,指向不改变,静止不动,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】思维点拨 滑动变阻器只能改变螺线管中电流的大小,改变不了螺线管中电流的方向,而小磁针的指向是由螺线管内部的磁场方向确定的,螺线管内部的磁场方向直接与螺线管中电流方向相关.
17.阅读下列材料,回答问题:
3D打印
3D打印机是一种可快速成型的机器,原理是把数据和原料放进3D打印机中,通过逐层打印的方式来构造物体,热融技术是添加打印丝材到打印喷头,加热到190℃~230℃,熔化后从喷头挤出细细的料丝,液体在铜头管道中流动会受到较大的阻力,3D打印属于增材制造,精度越高速度越慢。某家用级别3D打印机所使用的丝材主要是ABS和PLA塑料,当在给ABS塑料进行加热的时候,它就会逐渐变软变稀再变成液体;而PLA塑料加热到一定温度时直接从固体变成液体的。1图所示是某型号3D打印机,表格为其部分技术参数:
型号
XXX
成形技术
热融
额定电压
220V
额定输入功率
250W
最大打印速度
80mm/s
工作噪音
50dB~60dB
净重
25kg
喷嘴最高工作温度
250℃
(1)2图是打印机电路示意图,当打印机正常工作时,电磁铁的上方为 (选填“N”或“S”)极;
(2)下列说法中错误的是( )
A.打印丝材ABS塑料是非晶体,而PLA塑料是晶体
B.该打印机工作工作1min,放出热量1.5×104J
C.打印喷头主要利用电流的热效应工作的
D.打印机工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
(3)3D打印机正常工作时的电流大约是 A(计算结果保留1位小数),打印喷头工作时主要用了电流的 效应;
(4)不同的打印丝材温度要求是有差异的,利用温度传感器可实现对打印喷头温度的精确测量。2图中,U1=9V,电磁铁的线圈电阻忽略不计,当电磁继电器线圈的电流达到100mA时,衔铁被吸下来。3图是温度传感器R1阻值随温度变化的图像,当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为60Ω时,喷头的温度最高可达到 ℃。要使打印丝料能熔化,滑动变阻器的滑片可以 (选填“不”“向左”或“向右”)移动。
【答案】(1)S
(2)B
(3)1.1;热
(4)170;向右
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算;电流的热效应;安培定则
【详解】(1)由2图可知,电流从电磁铁下端流入,上端流出,由右手定则可知,电磁铁的下端是N极,上端是S极。
(2)A.由题中材料可知,给PLA塑料加热,直接从固体演变成液体的,当在给ABS塑料进行加热的时候,它就会慢慢转换成一种液体,所以打印丝材ABS塑料是非晶体,而PLA塑料是晶体,故A正确,不符合题意;
B.该打印机工作工作1min,功率为250W,消耗的电能为W=Pt=250W×60s=1.5×104J,打印机喷头放出的热量小于消耗的电能,故B错误,符合题意;
C.打印喷头主要利用电流的热效应工作的,故C正确,不符合题意;
D.打印机工作时发出的声音为50dB~60dB,小于90dB,不会对人的听力造成损伤,故D正确,不符合题意。
故选B。
(3)由表中数据,打印机正常工作的电压为220V,电功率为250W,根据P=UI,该3D打印机正常工作时的电流大约为,打印喷头主要利用电流的热效应工作的。
(4)2图控制电路中,U1=9V,当电磁继电器线圈的电流达到100mA=0.1A时,衔铁被吸下来,根据欧姆定律计算此时电路的总电阻为,结合电阻的串联可知R1的阻值为;根据3图知喷头的温度最高可达到170℃。低于丝料熔化所需要的温度;要使打印丝料能熔化,则应使温度更高时才达到衔铁被吸下所需电流100mA、停止加热,而温度越高,温度传感器阻值越小,滑动变阻器的滑片可以向右移动,使度传感器阻值更小时,即温度更高时才断开加热电路。
【分析】1、晶体:有固定熔点:如冰、海波、无固定熔点:蜡烛、玻璃;
2、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关;
3、电功率的计算:公式为W=Pt;P=UI
4、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
5、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
(1)由2图可知,电流从电磁铁下端流入,上端流出,电磁铁的正面,电流从右侧流向左侧,由右手定则可知,电磁铁的下端是N极,上端是S极。
(2)A.由题中材料可知,当在给ABS塑料进行加热的时候,它就会慢慢转换成一种液体,而PLA塑料直接从固体演变成液体的,所以打印丝材ABS塑料是非晶体,而PLA塑料是晶体,故A正确,不符合题意;
B.该打印机工作工作1min,消耗的电能为W=Pt=250W×60s=1.5×104J
而打印机喷头放出的热量小于消耗的电能,故B错误,符合题意;
C.热融技术是添加打印丝材到打印头,加热到190℃~230℃,熔化后从喷头挤出细细的料丝,故打印喷头主要利用电流的热效应工作的,故C正确,不符合题意;
D.为了保护听力,应控制噪声不超过90dB,打印机工作时发出的声音为50dB~60dB,不会对人的听力造成损伤,故D正确,不符合题意。
故选B。
(3)[1]由表中数据,根据P=UI,该3D打印机正常工作时的电流大约为
[2]热融技术是添加打印丝材到打印头,加热到190℃~230℃,熔化后从喷头挤出细细的料丝,故打印喷头主要利用电流的热效应工作的。
(4)[1]2图控制电路中,U1=9V,当电磁继电器线圈的电流达到100mA=0.1A时,衔铁被吸下来,此时电路的总电阻为
则R1的阻值为
根据3图温度传感器R1阻值随温度变化的图像知喷头的温度最高可达到170℃。
[2]由题可知,此时喷头可以达到的最高温度为170℃,低于丝料熔化所需要的温度;要使打印丝料能熔化,则应使温度更高时才达到衔铁被吸下所需电流100mA、停止加热,而温度越高,温度传感器阻值越小,滑动变阻器的滑片可以向右移动,增大其在电路中的阻值,使度传感器阻值更小时,即温度更高时才断开加热电路。
18.在制造精密电阻时 常常采用双线绕法.即把电阻丝从螺线管一端绕到另一端,再从另一端绕回来. 如果电流方向如图所示,那么( ).
A.螺线管左、右两端都没有磁极 B.螺线管左端为N极,右端为S极
C.螺线管左端为S极.右端为N极 D.螺线管左端有磁极.右端无磁极
【答案】A
【知识点】安培定则
【详解】根据图片可知, 两个线圈中的电流大小相等,线圈匝数相等,并且铁芯相同,所以每个线圈产生的磁场强弱相同。 由于两个线圈的绕向相同,但电流方向相反,所以其磁场方向相反。 两者磁性强弱相同,磁场方向相反,相互抵消,所以这个线圈的左右两端都没有磁极。
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】 (1)两个线圈中的绕向相同,但电流方向相反,利用安培定则可以确定每个线圈形成的电磁铁的磁场方向;
(2)由于两个线圈中的电流大小相等,匝数相同,铁芯相同,所以每个线圈的磁场强度相同。
19.磁悬浮列车是一种未来的交通工具它是通过列车上的电磁铁A、B与固定在轨道上的磁极N,S发生磁排斥而实现悬浮的当列车在轨道上悬浮起时(如图所示),在电磁铁A、B中分别通有(俯视) 和 的电流(选填“顺时针”或“逆时针”).
【答案】顺时针;逆时针
【知识点】安培定则
【详解】 由图可知,电磁铁A的下方为N极,电磁铁B的下方为S极, 通电直导线的周围磁场为以导线为圆心的一层层的同心圆; 通电直导线的磁场可以由安培定则进行判断:用右手握住直导线,大拇指指向电流方向,四指弯曲的方向即为磁场的方 向; 从而可知,电磁铁A通有顺时针的电流,电磁铁B通有逆时针的电流.
【分析】 由图可知直线电流的磁场形状;根据安培定则关于直导线的磁场判断可得出通电直导线周围的磁场方向与电流方向的关系判断方法.
20.法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖.这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度.如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图:
(1)通电螺线管的右端是 极.
(2)闭合开关S2,指示灯不亮,再闭合开关S1,指示灯发光,由此可知:巨磁电阻的大小与 有关.
(3)若滑片P向左移动,电磁铁的磁场 (选填“增强”或“减弱”),观察到指示灯变得更亮,由此实验可得出结论: .
(4)请举出一个应用巨磁电阻效应相关的实例 .
【答案】(1)S
(2)磁场强弱
(3)增强;磁场越强,巨磁电阻阻值越小
(4)磁盘信息读数
【知识点】磁场;安培定则
【详解】(1)图中,闭合开关S1,电磁铁中的电流是从右端流入,左端流出,根据安培定则,电磁铁的左端为N极,右端为S极;
(2)闭合开关S2,指示灯不亮,则巨磁电阻阻值很大;再闭合开关S1,电磁铁有磁性,指示灯发光,此时巨磁电阻变小,由此可知:巨磁电阻的大小与磁场强弱有关;
(3)图中,滑片P向左移动,接入的电阻减小,电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,指示灯变亮,说明灯泡中的电流变大,电路中GMR的阻值显著减小。可得结论:磁场越强,巨磁电阻的阻值越小;
(4)巨磁电阻能够提高磁、电之间信号转换的灵敏度,其中的重要应用有:电脑读卡器。
【分析】(1)根据安培定则,判断通电螺线管的极性;
(2)根据现象,分析巨磁电阻大小与磁场有关;
(3)根据滑片的移动,判断电流变化,确定电磁铁磁场强弱的变化,结合灯的亮度变化,分析巨磁电阻阻值变化,得出结论;
(4)根据巨磁电阻特点,分析主要应用。
21.铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁,当磁体靠近它或与它接触时,它便有了吸引钢铁的性质,也就是被磁化了.软铁磁化后,磁性很容易消失,称为软磁性材料.而钢等物质在磁化后,磁性能够保持,称为硬磁性材料.硬磁性材料可以做成永磁体,还可用来记录声音.录音机的磁带上就附有一层硬磁性材料制成的小颗粒.录音时,声音先转变成强弱变化的电流,这样的电流通过录音磁头,产生了强弱变化的磁场.磁带滑过时,磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化,于是记录了一连串有关磁性变化的信息(如图所示).阅读上面文字,完成下列内容:
(1)磁带上的 记录了声音、图像等信息;录音机在把声信号变成磁信号的过程中,要先把声信号变成 信号.
(2)请根据上面的内容,提出一个物理问题并尝试解答提出的问题.
示例: 问题:什么是磁化?
解答:使没有磁性的物体获得磁性的过程.
问题:
解答: ·
(3)标出如图所示位置磁头线圈中的电流方向.
【答案】(1)硬磁性材料;电
(2)录音的原理是什么?(或怎样根据电流方向判断磁场方向?等等);声音先转变成变化的电流,电流通过磁头产生变化的磁场,磁带滑过磁头被磁化(或利用安培定则等)
(3)解:电流方向如图
【知识点】磁性材料;磁场;安培定则
【详解】(1)根据材料内容,硬磁性材料可以做成永磁体,并记录声音,录音机的磁带上就附有一层硬磁性材料制成的小颗粒,可记录声音和图象;
录音时,声音先转变成强弱变化的电流,即声信号变成了电信号;
(2)材料讲述了录音机录音的原理,可以提出问题:录音的原理是什么?
解答:声音先转变成变化的电流,电流通过磁头产生变化的磁场,磁带滑过磁头被磁化;
(3)图中,电磁铁吸引下方的磁粉,根据异名磁极相互吸引,则电磁铁右端为N极,根据安培定则:用右手握住通电螺线管,大拇指指向N极,四指弯曲的方向就是电流的方向,电流从右侧向下,如图
。
【分析】硬磁性材料磁性不易消失,可以做成永磁体,并用来记录声音;
(2)根据短文内容,结合磁带记录声音的原理,提出问题并解答;
(3)根据磁极间的相互作用,判断出电磁铁的南北极;再根据安培定则判断出电流的方向,并画图。
22.综合实践活动——设计蔬菜温室。
【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜,同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室,要求温度控制在20~30℃之间。
【设计与实施】
任务一:设计温室结构.温室设计为玻璃顶的长方体结构,体积为80m'.由立柱和横梁支撑,墙体四周装有保温层,查阅资料获知,立柱的承重比y指立柱能承受的最大重力与自重的比值,能反映承重效率,立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一,为研究它们之间的关系,利用塑料立柱模型进行实验,发现在其他条件均相同时,横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是:y三<y四<y五<y六.
任务二:设计温控系统,温控系统原理如图甲,控制电路的电源电压为6V, 电阻箱R0的阻值调为90Ω,热敏电阻R1的阻值随温度的变化图像如图乙,当控制电路中的电流达到30mA 时,衔铁被吸下:当电流降低到25mA时,衔铁被弹回,已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω,浴霸灯L标有“220V 275 W”字样.
(1)关于设计蔬菜温室的实践活动,下列说法不正确的是____。
A.屋顶选用黑色玻璃不利于蔬菜生长
B.墙体选用隔热性能好的材料
C.浴霸灯L能使温度下降得平缓些
D.图甲中通电线圈上端是S极
(2)在冬天,当室外温度较低时,温室玻璃顶内侧会出现小水珠,这是一种 (填物态变化名称)现象,可对蔬菜起到 的作用。
(3)由模型实验可知,搭建温室选用 (选填“三角”“方”或“圆”)形立柱的承重比大;已知模型的承重比为y,质量为m,受力面积为S,则其上表面所能承受的最大压强p= 。
(4)电热丝通电5 min 产生的热量使温室气温升高5.5℃,则空气吸收的热量为 J,电热丝对温室的加热效率为 %(结果保留一位小数);电磁铁线圈的电阻忽略不计,电热丝刚停止工作时,室温为 ℃。[空气密度取 1.25 kg/m3, 空气比热容取1.0×103J/(kg℃)]
(5)【交流与评价】
根据评价表中的指标对任务二进行评价,在符合实际情况的对应栏打“√"。
评价维度
自动控制室温
在20~30℃范围内波动
平缓降温
能
。
否
(6)进一步给出优化建议: 。
【答案】(1)D
(2)D;保温
(3)圆;
(4)5.5 x 105;83.3%;20℃
(5)√
(6)将电阻箱R0的阻值调为130Ω
【知识点】密度公式及其应用;热量的计算;欧姆定律及其应用;电功与热量的综合计算;安培定则
【详解】(1)A. 黑色玻璃吸收所有的色光,即没有光透过黑色玻璃,蔬菜无法进行光合作用,不利于蔬菜的生长,故A正确;
B. 墙体选用隔热性能好的材料,可以减小蔬菜温室内外的热传递,使蔬菜温室内温度保持在一定范围内,故B正确;
C. 浴霸灯L工作时,可以向蔬菜温室内提供热量,使温度下降得平缓些,故C正确;
D.由图甲可知,电流从通电线圈的上端流入,下端流出,根据安培定则可知,通电线圈的上端是N极,故D错误;
故选D。
(2)在冬天,当室外温度较低时,室内空气中的水蒸气在玻璃上遇冷液化形成小水珠,这是一种液化现象,液化放热,可对蔬菜起到保温作用。
(3)由题意可知,在其他条件均相同时,横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是:y三<y四<y五<y六 ,可知横截面积的边数越多,承重比越大,圆形可以看成是由无数条边构成的多边形,所以搭建温室选用圆形立柱的承重比大;
已知模型的承重比为y,质量为m,受力面积为S,模型能承受的最大质量为:
m承受=ym
模型上表面所能承受的最大压力为:
F=G承受=ymg
则其上表面所能承受的最大压强为:
(4)蔬菜温室内空气的质量为:
m空气=ρ空气V= 1.25 kg/m3 x 80m2=100kg
空气吸收的热量为:
电热丝通电5 min 产生的热量为:
电热丝对温室的加热效率为:
当控制电路中的电流达到30mA 时,衔铁被吸下,电热丝刚停止工作,此时电路中的总电阻为:
此时热敏电阻的阻值为:
R1=R总-R0=200Ω-90Ω=110Ω
由图乙可知,此时的室温为20℃。
(5)由题意可知,当控制电路中的电流达到30mA 时,衔铁被吸下,电热丝刚停止工作,浴霸灯工作,使平缓降温;当电流降低到25mA时,衔铁被弹回,此时电热丝开始工作,能实验自动控制温度;此时电路中的总电阻为:
此时热敏电阻的阻值为:
R'1=R'总-R0=240Ω-90Ω=150Ω
由图乙可知,此时的室温约为13℃;
由此可知,温度只能控制在13℃-20℃之间,不能自动控制在规定温度范围内。
(6)由图乙可知,要使温度控制在 20℃~30℃范围内,热敏电阻的阻值应在70Ω-110Ω之间,由(4)和(5)可知,电路的总电阻应在200Ω-240Ω之间,根据串联电路的电阻规律可知,应将电阻箱R0的阻值调为130Ω。
【分析】(1)A. 黑色玻璃吸收所有的色光;
B.隔热性能好的材料,可以减小温室内外的热传递;
C.浴霸灯工作时可以提供热量,使温度下降得平缓些;
D.根据安培定则判断通电线圈的两极;
(2)液化:物质由气态变成液态的过程,液化放热;
(3)在其他条件均相同时,横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是:y三<y四<y五<y六,可知横截面积的边数越多,承重比越大;
根据m承受=ym求出模型能承受的最大质量,根据F=G承受=ymg求出模型上表面所能承受的最大压力,根据求出上表面所能承受的最大压强;
(4)根据m=ρV求出蔬菜温室内空气的质量,根据求出空气吸收的热量,根据求出电热丝通电5 min 产生的热量,再根据求出电热丝对温室的加热效率;
当控制电路中的电流达到30mA 时,衔铁被吸下,电热丝刚停止工作,根据求出电路中的总电阻,进而求出热敏电阻的阻值,由图乙可知此时的室温。
(5)当控制电路中的电流达到30mA 时,衔铁被吸下,电热丝刚停止工作,浴霸灯工作,使平缓降温;当电流降低到25mA时,衔铁被弹回,此时电热丝开始工作,能实验自动控制温度,根据求出总电阻,进而求出此时热敏电阻的阻值,由图乙可知此时的温度,即可知温度波动范围。
(6)由图乙,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律分析给出优化建议。
23.小雅用多个小磁针探究通电螺线管外部的磁场,下列是她的实验步骤:
(1)如甲图,闭合开关前,小雅发现小磁针静止时指向一致,因为它们受到 磁场的作用;
(2)对比乙和丙图,可得到的结论是 。
(3)用四个手指的指向表示电流方向,大拇指的指向表示通电螺线管的北极,对比丁图,下列能判定通电螺线管外部磁场方向的手势是 (选填"A”或“B”)。
【答案】(1)地
(2)通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的相似
(3)A
【知识点】通电螺线管的磁场;安培定则
【详解】(1)闭合开关前,小雅发现小磁针静止时指向一致,因为它们受到地磁场的作用;
(2)观察乙图中通电螺线管周围小磁针的指向所显示的磁场分布情况,再对比丙图中条形磁铁周围小磁针的指向所显示的磁场分布情况,可以发现两者非常相似,所以可得到的结论是通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的相似;
(3)根据安培定则,用右手握住螺线管,让四个手指的指向表示电流方向,大拇指的指向表示通电螺线管的北极。观察丁图中螺线管的电流方向,然后分别用 A、B 选项中的手势去判断。可以发现 A 选项符合安培定则,能够正确判定通电螺线管的北极。故答案为:A。
【分析】(1)地球周围存在地磁场;
(2)通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的相似;
(3)根据安培定则判断通电螺线管的南北极。
24.如图所示,学校物理兴趣小组自制了一个带有电磁铁的木船模型,闭合开关 S,电磁铁的A 端是 ,将模型放入水中漂浮,由于受地磁场的作用,船头会指向地理的 。
【答案】S/南;北
【知识点】地磁场;安培定则
【详解】闭合开关 S,根据安培定则,判断电磁铁的B端是N极,A端是S极;将木船模型放入水中漂浮,电磁铁受地磁场的作用,船头是N极,会指向地理的北极。故第1空填:S;第2空填:北。
【分析】根据安培定则判断电磁铁的磁极位置;地球周围有磁场,磁铁受到地磁场的作用,北极指北。
25.探究电生磁如图甲所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并于小磁针平行放置。
(1)闭合开关后,发现小磁针偏转,说明 ;若此时将小磁针移走,上述结论是否还成立? (选填“成立”或“不成立”)。
(2)对调电源正负极后,闭合开关,小磁针极的偏转方向与原来 (选填“相同”或“相反”)。
(3)请根据图乙中电流方向判断电磁铁的、极和小磁针的、极 。
(4)如图丙所示是一种水位报警装置的原理图,当水位到达金属块时,左侧电路接通,电磁铁有 ,吸引 , 灯亮。
【答案】(1)通电导线周围存在磁场;成立
(2)相反
(3)
(4)磁性;衔铁;红
【知识点】通电直导线周围的磁场
【详解】(1)开关闭合时,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场。若接通电路后移去小磁针,磁场仍然存在,即结论仍然成立;
(2)对调电源正负极后,通过线段电流方向相反,那么磁场方向相反,则小磁针受力方向改变,那么小磁针极的偏转方向与原来相反。
(3)根据图片可知,电磁铁正面电流方向是从左向右,由安培定则可知,电磁铁上端为N极,下端为S极。根据异名磁极互相吸引可知,小磁针的左端为S极,右端为N极。
(4)当水位达到金属块A时,控制电路接通,电路中有了电流,电磁铁有磁性,向下吸引衔铁,使动触点与绿灯所在电路的静触点分开,绿灯灭。与红灯所在电路的静触点接通,导致了红灯所在的电路接通,红灯亮。
【分析】(1)根据通电导线周围存在磁场的知识解答;
(2)通电导线的磁场方向与电流方向有关;
(3)首先根据安培定则判断电磁铁的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律分析;
(4)电路接通时会产生磁场,据此确定衔铁的位置变化,确定接通的电路即可。
(1)[1][2]实验中,开关闭合时,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场,这是著名的奥斯特实验。若接通电路后移去小磁针,上述结论仍然成立。
(2)对调电源正负极后,闭合开关,电流方向相反,磁场方向相反,小磁针极的偏转方向与原来相反。
(3)由图可知,电磁铁正面电流方向是从左向右,由安培定则可知,电磁铁上端为N极,下端为S极;根据同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,则可判断出小磁针的左端为S极,右端为N极,如图所示:
(4)[1][2][3]当水位达到金属块A时,控制电路接通,电路中有了电流,电磁铁有磁性,向下吸引衔铁,使动触点与绿灯所在电路的静触点分开,绿灯灭。与红灯所在电路的静触点接通,导致了红灯所在的电路接通,红灯亮。
26.物理学中常用磁感线来形象地描述磁场,用磁感应强度(用字母B 表示)来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉(符号是T),磁感应强度 B 越大表明磁场越强;B=0表明没有磁场.有一种电阻,它的大小随磁场强弱的变化而变化,这种电阻叫做磁敏电阻.如图a所示是某磁敏电阻R 的阻值随磁感应强度B 变化的图象.为了研究某磁敏电阻R 的性质,设计了如图 b所示的电路进行实验,请解答下列问题:
(1)当S1断开,S2闭合时,电压表的示数为 3V,则此时电流表的示数为 A.
(2)只闭合S1,通电螺线管的左端为 极;闭合S1和S2,移动两个滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.04A时,电压表的示数为6V,由图象可得,此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为 T.
(3)实验中将图甲中电路电源的正、负极对调,发现图乙电路中电压表和电流表的示数均不变,这表明:该磁敏电阻的阻值与磁场的 无关.
(4)实验中通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度,从而影响电流表的示数.若让滑动变阻器R1的滑片向右移动,此时电流表的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”).请你再提供一种改变磁感应强度的方法 .
【答案】(1)0.03
(2)S(或南);0.3
(3)方向
(4)变大;改变通电螺线管的匝数
【知识点】欧姆定律及其应用;磁场;通电螺线管的磁场
【详解】探究磁敏电阻的性质时,
(1)当S1断开,螺线管中没有磁性,即磁性B=0,图a中,此时R=100Ω,乙图中,R与R2串联,电压表测R两端电压,示数为3V,则电流表的示数为:;
(2)闭合开关S1时,螺线管产生磁性,根据安培定则,电流从左侧进入,右侧回到负极,判断左端为S极;当电流表示数为0.04A时,电压表的示数为6V,磁敏电阻的阻值为;图a中,磁感应强度:B=0.3T;
(3)当电源的正负极对调,螺线管中电流方向改变,磁场方向变化;而乙电路中电压表和电流表的示数不变,即磁敏电阻的阻值不变,可知,磁敏电阻的阻值与磁场的方向无关;
(4)滑动变阻器R1的滑片向右移动,电阻变大,电流减小,螺线管磁性减弱,根据图a,电阻减小,图乙中电流表示数变大;通电螺线管的磁性强弱和线圈匝数有关,通过改变通电螺线管中线圈匝数,可改变螺线管的磁性强弱,可改变磁敏电阻的磁感应强度。
【分析】思维点拨 已知磁敏电阻两端的电压和通过的电流,就可得到其电阻大小,由磁敏电阻大小,利用R-B图象可以得到磁感应强度;磁敏电阻的阻值大小与其所处的磁感应强度有关,与磁场方向无关;改变磁感应强度的方法有多种:改变电流大小、改变螺线管匝数、加减螺线管的铁芯等.
27.小明家新购入一盆盆栽,盆栽底部有永磁体,底座内装有电磁铁,底座通电后能使得盆栽悬浮在空中,下列说法正确的是( )
A.盆栽底部的永磁体周围存在着磁感线
B.底座通电后能产生磁感线
C.盆栽悬浮的原理是同名磁极相互排斥
D.底座周围的磁场分布是均匀的
【答案】C
【知识点】磁场;磁感线及其特点;通电螺线管的磁场
【详解】AB.磁感线是人为引入的,磁感线不是真实存在的,故A、B错误;
C.盆栽受到的重力和电磁力相互平衡,即二者方向相反,即电磁力方向向上,即受到排斥力,故C正确;
D.电磁铁和永磁体一样,磁场分布是不均匀的,存在磁性最强的磁极,故D错误。
故选C。
【分析】AB.根据磁感线的定义判断;
C.根据平衡力的知识分析盆栽受到电磁力的种类即可;
D.根据磁体周围磁场分布的规律分析。
28.(2025·威海) 闭合开关,小磁针静止时状态如图所示,请在括号内标出通电螺线管的极性,并在A点标出电流方向。
【答案】
【知识点】安培定则
【详解】小磁针的N极为磁场的方向,所以通电螺线管右端为N极,根据安培定则可知,电源左端为正极,据此作图:
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
29.(2025·吉林) 如图所示,请标出通电螺线管的N极并在A点画出磁感线的方向。
【答案】
【知识点】通电螺线管的磁场
【详解】根据安培定则可知,左端为N极,磁感线方向为N极出发回到S极,所以A的磁感线方向水平向右,据此作图:
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关
磁感线: 在磁场中画一些曲线,使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同,磁感线是人为假想表征磁场方向和强弱的 的物理量,磁感线从N极出发,回到S极。
30.(2025·无锡)按要求作图;
(1)如图甲所示,木块静止在水平地面上,请画出木块的受力示意图,
(2)请根据图乙中小磁针静止时的指向,分别标出通电螺线管左端的极性(“N”或“S”)和电“源右端的极性(“干”或“一”).
(3)有一种带开关的三孔插座,开关闭合时,插孔才能够提供工作电压,请在图丙中将这种插座的电路连接完整,并符合安全用电原则。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】力的三要素及力的示意图;家庭电路的连接;安培定则
【详解】(1)木块静止, 受重力和支持力 ,重力方向竖直向下,支持力方向竖直向上,二者 大小相等、方向相反,据此画出受力示意图;
(2) 小磁针的N极指向与通电螺线管左端的磁极方向一致 ,结合 用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向磁极方向 可知,右端为正极。
(3) 将电源的火线连接到开关的一端,开关的另一端连接到三孔插座的右孔;电源的零线直接连接到三孔插座的左孔;三孔插座的上孔连接地线,据此作图:
【分析】 (1)木块静止在水平地面,需分析其受力情况,静止时受重力和支持力,这两个力大小相等、方向相反,据此画出受力示意图;
(2)根据小磁针静止时的指向确定通电螺线管的磁极,再利用安培定则判断电源正负极;
(3)依据三孔插座的安全用电规则(接地、火线控制开关等)完成电路连接。
31.(2025·扬州)按照题目要求作图.
(1)如图1,苹果静止在水平桌面上,作出苹果的受力示意图.
(2)如图2,根据小磁针静止时N极的指向,标出A 处的磁感线方向和电源正、负极.
(3)如图3,卫生间吸顶灯从A 点发出的一束光射向平面镜上的O点,画出入射光线和反射光线.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;力的三要素及力的示意图;重力示意图;磁场;安培定则
【详解】(1)图1中,苹果在水平桌面静止,受到平衡力,苹果受到竖直向下的重力,受到竖直向上的支持力,作用点在重心,两个力在同一直线上,分别画出竖直向下的重力G,竖直向上的支持力F,如图 ;
(2)图2中,小磁针的N极在左侧,则右侧是S极,根据磁极间相互作用,通电螺线管的左侧是N极,磁体的外部,磁场方向从N极指向S极,A点磁场方向指向右;根据安培定则,右手大拇指在通电螺线管的左侧,四指方向为电流方向,则电源的右侧是正极,左侧是负极,如图 ;
(3)图3中,光线从A点射向O点,连接AO为入射光线,过O作平面镜的垂线为法线,反射光线和入射光线在法线两侧,反射角等于入射角,画出反射光线,如图。
【分析】(1)静止的苹果受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力,二力平衡时,力的大小相等;
(2)根据磁极间相互作用,判断通电螺线管的磁极位置,磁体外部的磁场方向从N极指向S极;根据安培定则判断通电螺线管的电流方向;
(3)光在反射时,反射角等于入射角。
32.(2025·甘孜)2025年被称为我国“体重管理年”,小刘同学为帮助大家加强体重管理,设计了一台由电流表改装的可设置语音提示的体重计,A、B为语音提示器,大家可以根据自身情况设置语音提示,如图甲所示。当控制电路中电流时,衔铁被电磁铁吸附,断开A接通B,控制电路的电源电压为7.2V,滑动变阻器的最大阻值为,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电表量程为0~0.6A,踏板重力不计,g取。
(1)压敏电阻R的阻值随着压力的增大而 (选填“增大”或“减小”)。
(2)控制电路中,开关S闭合时,电磁铁的上端是 极(选填“N”或“S”)。
(3)小刘同学想将触发B的最小质量设置为50kg,应调节滑动变阻器的阻值为 。
(4)能触发B的最小质量是 kg。
【答案】(1)减小
(2)N
(3)16
(4)10
【知识点】重力及其大小的计算;电路的动态分析;通电直导线周围的磁场
【详解】(1)据图乙可知,压敏电阻的阻值随着压力的增加而减小。
(2)根据安培定则可知,电磁铁上端为N极。
(3)控制电流为0.2A时,电磁铁吸引衔铁到B,电源电压为7.2V,根据欧姆定律计算可知,据图可知,此时R=20Ω,所以R0=R总-R=36Ω-20Ω=16Ω。
(4)变阻器电阻为0,此时压敏电阻的R=36Ω,此时的压力为100N,根据G=mg计算此时的m=10kg。
【分析】1、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
33.(2025·长沙) 如图所示是一款悬浮月球灯,通电时,月球灯可悬浮在底座上方,右侧虚线框内是它的内部简化结构。月球灯悬浮利用了( )
A.电流的热效应 B.电流的磁效应
C.同名磁极相互排斥 D.异名磁极相互吸引
【答案】B,C
【知识点】磁场;通电直导线周围的磁场
【详解】通电螺线管通电后会产生磁场,根据安培定则分析可知通电螺线管磁极,结合同性磁极相互排斥可知,月球悬浮灯悬浮,故原理利用了电流的磁效应,同名磁极相互排斥,BC正确,AD错误;
综上选BC。
【分析】磁极相互作用:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
34.(2025·青海)在图中的括号内标出通电螺线管的极性,并在A点处用箭头标出磁感线的方向。
【答案】
【知识点】安培定则
【详解】根据安培定则分析可知,通电螺线管左端为N极,磁感线由N极出发回到S极,据此作图:
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
35.(2025·广西)
(1)请在图中画出竖直悬挂着的粽子所受重力的示意图。
(2)我们应该警惕“光污染”。请在图中画出太阳光线A、B照射到玻璃幕墙后的反射光线。
(3)如图,某同学正确运用右手螺旋定则(安培定则)判断通电螺线管的磁极,请在图中标出流入螺线管的电流方向和通电螺线管的极。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;重力示意图;安培定则
【详解】(1)重力方向竖直向下,据此作图:
(2)平面镜反射遵循反射射角等于入射角,据图可知反射光线已知,过反射点做垂直平面镜的法线,据此做出反射光线。
(3)据图可知,大指拇指向即为N极,其余4指的方向为电流方向,据此作图:
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
36.(2025·陕西)
(1)如图-1甲是中国古代科技著作(天工开物)中,利用杆秤测量弓最大弹力的方法——试弓定力,请在图-1乙中画出细绳对弓弦的拉力F的示意图。
(2)如图-2,请在虚线框中标出电源右侧的正负极和小磁针左侧的N、S极。
【答案】(1)
(2)
【知识点】重力示意图;安培定则
【详解】弓弦受到弓和物体的重力,方向竖直向下,受到绳子的拉力,竖直向上,据此作图:
(2)磁感线方向为磁针N极指向,右侧的方向向左,所以N极向左,根据安培定则分析电流流向,可知右侧为负极,据此作图:
【分析】1、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关;;
2、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
37.(2025·云南) 指南针能帮助人们在森林中定向,是因为它在地磁场作用下N极总是指向 方。如图中电源的左边是 极。
【答案】北;负
【知识点】磁感线及其特点;地磁场;通电螺线管的磁场
【详解】指南针能帮助人们在森林中定向,是因为它在地磁场作用下N极总是指向北方。磁体外部的磁感线,从N极出发回到S极,所以图中螺线管的左端是N极,由安培定则可知电流从螺线管的右端流入,电源的右边是正极,左边是负极。
【分析】指南针指示南北是因为受到地磁场的作用。指南针指南的那一端是它的S极。根据磁体外部磁感线总是从磁体的北极出发,回到南极,可判断出通电螺线管的磁极,再根据安培定则判断出电流的方向从而找到电源的正负极。
38.(2025·山东) 小明在户外实践中,利用随身所带物品制作了简易指南针。他首先利用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁,然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂,最后将两者靠近,静止时位置关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.铁钉的钉尖是S极
B.缝衣针的针尖是N极
C.地磁场N极在地理北极附近
D.移开电磁铁后,缝衣针静止时针尖所指方向为南
【答案】D
【知识点】磁现象;安培定则
【详解】 A.由图可知,电流由线圈的右侧流入,左侧流出,由安培定则可知,铁钉的钉尖是N极,故A错误;
B.铁钉的钉尖是N极,由异名磁极相互吸引可知,缝衣针的针尖是S极,故B错误;
C.地球是一个大磁体,地磁南极(S)在地理北极附近,地磁北极(N)在地理南极附近,故C错误;
D.缝衣针的针尖是S极,移开电磁铁后,受地磁场的作用,缝衣针静止时针尖所指方向为南,故D正确。
故选D。
【分析】 A.根据安培定则判断出铁钉的磁极;
B.同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
C.地球是一个大磁体,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,由于受到地磁场的作用,放入地磁场的磁体都受到地磁场的作用;
D.地磁场的作用,指南针的N极指北,S极指南。
39.(2025·日照)某电磁阀的工作原理如图所示。当开关S1、S2如图连接时,固定线圈通电后产生磁场,推动强磁阀门向左运动,封闭液管通道,阻止液体流动。请:⑴标出此时通电螺线管右端的极性;⑵标出强磁阀门右端的极性;⑶画出通电螺线管外部磁场的磁感线(画出一条即可)。
【答案】
【知识点】通电螺线管的磁场
【详解】当开关S1、S2如图连接,固定线圈通电后电路中产生电流,电流从螺线管的左端流入,右端流出,由安培定则可知,通电螺线管的左端是N极,则通电螺线管右端是S极;固定线圈通电后产生磁场,推动强磁阀门向左运动,说明强磁阀门受到向左的力,由同名磁极相互排斥可知,通电螺线管左端为N极,则强磁阀门右端为N极;磁感线从螺线管的左端N极出发,回到右端S极。
故答案为:
【分析】利用安培定则判断通过螺线管的极性:右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则拇指所致的那端就是螺线管的N极;磁极之间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;通电螺线管外部的磁感线是从N及出发,回到S极。
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第2节 电生磁
目 录
1
一、安培定则与通电直导线 1
二、安培定则与通电螺旋管 4
6
12
一、安培定则与通电直导线
1.如图所示,一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,此时小磁针的N极向纸内偏转,这一束粒子可能是( )
A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的负离子束
C.向右飞行的电子束 D.向左飞行的电子束
2.如图所示,将一柔软的导线弯成星形,并将其置于光滑水平桌面上,然后将开关S闭合,则该星形回路将( )
A.不会变形 B.会变形,所围面积增大
C.会变形,所围面积减小 D.会变形,所围面积不变
3.如图所示,两根平行放置的长直导线通有大小相同、方向相同的电流,a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小为F2,则此时b受到的磁场力大小可能为( )
A. B. C. D.
4.科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况).
(1)由图可知两平行通电导线之间有力的作用.当通入的电流方向相同时,导线相互 ;当通入电流方向相反时,导线相互 .
(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法是:用右手握导线,大拇指指向电流方向,则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向.根据这个方法,请你判定甲图中导线a 在导线b 处产生的磁场方向为垂直于纸面 (选填“向里”或“向外”).
(3)上述现象的原因是:通电导线a 周围产生的磁场对通电导线b 有 的作用.当导线a中的电流方向改变时,其磁场的方向也发生改变,导线b 受力方向随之改变.
(4)由此可知:与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过 来实现的.
5.如题图,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。使导线与电池触接,观察到小磁针发生偏转。说明通电导线周围存在 ,还说明力能改变物体的 。要想改变小磁针偏转方向,可以改变导线中的 。
6.
(1)在某电路中,当开关闭合后,电压表指针偏转如图甲所示,其原因是电压表的 ,电流表指针偏转如图乙所示,其原因可能是电流表选择的量程太 ,如图丙所示,电能表的示数为 kW•h。
(2)如图丁所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁针。接通电路后,观察到小磁针偏转,说明通电导线周围存在 ;改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,这表明通电导体周围的磁场方向与 的方向有关;断开电路,小磁针 (选填“会”或“不会”)回到原来位置。
7.“小磁针”很神奇,它为探究磁现象立下大功, 以下说法错误的是( )
A.如果只受地磁场影响,小磁针静止时总是一端指南一端指北
B.小磁针是磁体,能吸引羽毛、纸屑等轻小物体
C.如图甲,小磁针发生偏转,是受条形磁体周围磁场的影响
D.如图乙,小磁针发生偏转,则证明通电导线周围产生了磁场
二、安培定则与通电螺旋管
8.图中两个螺线管通电后互相排斥,而且电流表的连接正确.请在图中画出螺线管B 的绕法.
9.在原子内部,核外电子绕原子核运动会形成一种环形电流,该环形电流产生的磁
场使物质微粒(原子)的两侧相当于两个磁极.若图中箭头表示的是电子绕原子核运动的方向,则环形电流的左侧应为 (选 左 填“N”或“S”)极.
10.
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测量出物体A的重力为 。
(2)根据图乙中的电流方向,可知通电螺线管的B端为 极。
11.全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的,其构造示意图如下图。当线圈通电后产生磁场,线圈上端为 极,对衔铁施加 (填方向)的力,使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。
12.如图甲所示为一个磁悬浮地球仪,图乙是其内部结构示意图。开关闭合后,请在图乙中的括号内标出电磁铁的极或极以及电源的“”或“”极。
13.如图所示,通电螺线管左端为S极,小磁针处于静止状态。请在括号内标出小磁针左侧的极性。
14.如图所示,是一根长直密绕通电螺线管的剖面图,A、B分别是在螺线管轴线上的两点,A点在螺线管的端面处,B点在螺线管的内部,则B点的磁场( )
A.比A点磁场强 B.比A点磁场弱
C.与A点磁场大小相等 D.无法确定
15.如图所示为汽车启动原理图.汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔并旋转(相当于接通电路).下列有关说法错误的是( ).
A.此时通电螺线管产生磁性
B.通电螺线管E 端的磁极为南极
C.电动机工作时由U1供电
D.通电螺线管两端电压与电动机两端电压不同
16.一个可以自由转动的小磁针放在螺线管内部.当开关S闭合后,它静止不动,如图所示,今滑动变阻器的滑片向左移动时,小磁针将( ).
A.顺时针外转 180° B.顺时针外转 90°
C.逆时针外转90° D.仍然静止不动
17.阅读下列材料,回答问题:
3D打印
3D打印机是一种可快速成型的机器,原理是把数据和原料放进3D打印机中,通过逐层打印的方式来构造物体,热融技术是添加打印丝材到打印喷头,加热到190℃~230℃,熔化后从喷头挤出细细的料丝,液体在铜头管道中流动会受到较大的阻力,3D打印属于增材制造,精度越高速度越慢。某家用级别3D打印机所使用的丝材主要是ABS和PLA塑料,当在给ABS塑料进行加热的时候,它就会逐渐变软变稀再变成液体;而PLA塑料加热到一定温度时直接从固体变成液体的。1图所示是某型号3D打印机,表格为其部分技术参数:
型号
XXX
成形技术
热融
额定电压
220V
额定输入功率
250W
最大打印速度
80mm/s
工作噪音
50dB~60dB
净重
25kg
喷嘴最高工作温度
250℃
(1)2图是打印机电路示意图,当打印机正常工作时,电磁铁的上方为 (选填“N”或“S”)极;
(2)下列说法中错误的是( )
A.打印丝材ABS塑料是非晶体,而PLA塑料是晶体
B.该打印机工作工作1min,放出热量1.5×104J
C.打印喷头主要利用电流的热效应工作的
D.打印机工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
(3)3D打印机正常工作时的电流大约是 A(计算结果保留1位小数),打印喷头工作时主要用了电流的 效应;
(4)不同的打印丝材温度要求是有差异的,利用温度传感器可实现对打印喷头温度的精确测量。2图中,U1=9V,电磁铁的线圈电阻忽略不计,当电磁继电器线圈的电流达到100mA时,衔铁被吸下来。3图是温度传感器R1阻值随温度变化的图像,当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为60Ω时,喷头的温度最高可达到 ℃。要使打印丝料能熔化,滑动变阻器的滑片可以 (选填“不”“向左”或“向右”)移动。
18.在制造精密电阻时 常常采用双线绕法.即把电阻丝从螺线管一端绕到另一端,再从另一端绕回来. 如果电流方向如图所示,那么( ).
A.螺线管左、右两端都没有磁极 B.螺线管左端为N极,右端为S极
C.螺线管左端为S极.右端为N极 D.螺线管左端有磁极.右端无磁极
19.磁悬浮列车是一种未来的交通工具它是通过列车上的电磁铁A、B与固定在轨道上的磁极N,S发生磁排斥而实现悬浮的当列车在轨道上悬浮起时(如图所示),在电磁铁A、B中分别通有(俯视) 和 的电流(选填“顺时针”或“逆时针”).
20.法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖.这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度.如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图:
(1)通电螺线管的右端是 极.
(2)闭合开关S2,指示灯不亮,再闭合开关S1,指示灯发光,由此可知:巨磁电阻的大小与 有关.
(3)若滑片P向左移动,电磁铁的磁场 (选填“增强”或“减弱”),观察到指示灯变得更亮,由此实验可得出结论: .
(4)请举出一个应用巨磁电阻效应相关的实例 .
21.铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁,当磁体靠近它或与它接触时,它便有了吸引钢铁的性质,也就是被磁化了.软铁磁化后,磁性很容易消失,称为软磁性材料.而钢等物质在磁化后,磁性能够保持,称为硬磁性材料.硬磁性材料可以做成永磁体,还可用来记录声音.录音机的磁带上就附有一层硬磁性材料制成的小颗粒.录音时,声音先转变成强弱变化的电流,这样的电流通过录音磁头,产生了强弱变化的磁场.磁带滑过时,磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化,于是记录了一连串有关磁性变化的信息(如图所示).阅读上面文字,完成下列内容:
(1)磁带上的 记录了声音、图像等信息;录音机在把声信号变成磁信号的过程中,要先把声信号变成 信号.
(2)请根据上面的内容,提出一个物理问题并尝试解答提出的问题.
示例: 问题:什么是磁化?
解答:使没有磁性的物体获得磁性的过程.
问题:
解答: ·
(3)标出如图所示位置磁头线圈中的电流方向.
22.综合实践活动——设计蔬菜温室。
【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜,同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室,要求温度控制在20~30℃之间。
【设计与实施】
任务一:设计温室结构.温室设计为玻璃顶的长方体结构,体积为80m'.由立柱和横梁支撑,墙体四周装有保温层,查阅资料获知,立柱的承重比y指立柱能承受的最大重力与自重的比值,能反映承重效率,立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一,为研究它们之间的关系,利用塑料立柱模型进行实验,发现在其他条件均相同时,横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是:y三<y四<y五<y六.
任务二:设计温控系统,温控系统原理如图甲,控制电路的电源电压为6V, 电阻箱R0的阻值调为90Ω,热敏电阻R1的阻值随温度的变化图像如图乙,当控制电路中的电流达到30mA 时,衔铁被吸下:当电流降低到25mA时,衔铁被弹回,已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω,浴霸灯L标有“220V 275 W”字样.
(1)关于设计蔬菜温室的实践活动,下列说法不正确的是____。
A.屋顶选用黑色玻璃不利于蔬菜生长
B.墙体选用隔热性能好的材料
C.浴霸灯L能使温度下降得平缓些
D.图甲中通电线圈上端是S极
(2)在冬天,当室外温度较低时,温室玻璃顶内侧会出现小水珠,这是一种 (填物态变化名称)现象,可对蔬菜起到 的作用。
(3)由模型实验可知,搭建温室选用 (选填“三角”“方”或“圆”)形立柱的承重比大;已知模型的承重比为y,质量为m,受力面积为S,则其上表面所能承受的最大压强p= 。
(4)电热丝通电5 min 产生的热量使温室气温升高5.5℃,则空气吸收的热量为 J,电热丝对温室的加热效率为 %(结果保留一位小数);电磁铁线圈的电阻忽略不计,电热丝刚停止工作时,室温为 ℃。[空气密度取 1.25 kg/m3, 空气比热容取1.0×103J/(kg℃)]
(5)【交流与评价】
根据评价表中的指标对任务二进行评价,在符合实际情况的对应栏打“√"。
评价维度
自动控制室温
在20~30℃范围内波动
平缓降温
能
。
否
(6)进一步给出优化建议: 。
23.小雅用多个小磁针探究通电螺线管外部的磁场,下列是她的实验步骤:
(1)如甲图,闭合开关前,小雅发现小磁针静止时指向一致,因为它们受到 磁场的作用;
(2)对比乙和丙图,可得到的结论是 。
(3)用四个手指的指向表示电流方向,大拇指的指向表示通电螺线管的北极,对比丁图,下列能判定通电螺线管外部磁场方向的手势是 (选填"A”或“B”)。
24.如图所示,学校物理兴趣小组自制了一个带有电磁铁的木船模型,闭合开关 S,电磁铁的A 端是 ,将模型放入水中漂浮,由于受地磁场的作用,船头会指向地理的 。
25.探究电生磁如图甲所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并于小磁针平行放置。
(1)闭合开关后,发现小磁针偏转,说明 ;若此时将小磁针移走,上述结论是否还成立? (选填“成立”或“不成立”)。
(2)对调电源正负极后,闭合开关,小磁针极的偏转方向与原来 (选填“相同”或“相反”)。
(3)请根据图乙中电流方向判断电磁铁的、极和小磁针的、极 。
(4)如图丙所示是一种水位报警装置的原理图,当水位到达金属块时,左侧电路接通,电磁铁有 ,吸引 , 灯亮。
26.物理学中常用磁感线来形象地描述磁场,用磁感应强度(用字母B 表示)来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉(符号是T),磁感应强度 B 越大表明磁场越强;B=0表明没有磁场.有一种电阻,它的大小随磁场强弱的变化而变化,这种电阻叫做磁敏电阻.如图a所示是某磁敏电阻R 的阻值随磁感应强度B 变化的图象.为了研究某磁敏电阻R 的性质,设计了如图 b所示的电路进行实验,请解答下列问题:
(1)当S1断开,S2闭合时,电压表的示数为 3V,则此时电流表的示数为 A.
(2)只闭合S1,通电螺线管的左端为 极;闭合S1和S2,移动两个滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.04A时,电压表的示数为6V,由图象可得,此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为 T.
(3)实验中将图甲中电路电源的正、负极对调,发现图乙电路中电压表和电流表的示数均不变,这表明:该磁敏电阻的阻值与磁场的 无关.
(4)实验中通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度,从而影响电流表的示数.若让滑动变阻器R1的滑片向右移动,此时电流表的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”).请你再提供一种改变磁感应强度的方法 .
27.小明家新购入一盆盆栽,盆栽底部有永磁体,底座内装有电磁铁,底座通电后能使得盆栽悬浮在空中,下列说法正确的是( )
A.盆栽底部的永磁体周围存在着磁感线
B.底座通电后能产生磁感线
C.盆栽悬浮的原理是同名磁极相互排斥
D.底座周围的磁场分布是均匀的
28.(2025·威海) 闭合开关,小磁针静止时状态如图所示,请在括号内标出通电螺线管的极性,并在A点标出电流方向。
29.(2025·吉林) 如图所示,请标出通电螺线管的N极并在A点画出磁感线的方向。
30.(2025·无锡)按要求作图;
(1)如图甲所示,木块静止在水平地面上,请画出木块的受力示意图,
(2)请根据图乙中小磁针静止时的指向,分别标出通电螺线管左端的极性(“N”或“S”)和电“源右端的极性(“干”或“一”).
(3)有一种带开关的三孔插座,开关闭合时,插孔才能够提供工作电压,请在图丙中将这种插座的电路连接完整,并符合安全用电原则。
31.(2025·扬州)按照题目要求作图.
(1)如图1,苹果静止在水平桌面上,作出苹果的受力示意图.
(2)如图2,根据小磁针静止时N极的指向,标出A 处的磁感线方向和电源正、负极.
(3)如图3,卫生间吸顶灯从A 点发出的一束光射向平面镜上的O点,画出入射光线和反射光线.
32.(2025·甘孜)2025年被称为我国“体重管理年”,小刘同学为帮助大家加强体重管理,设计了一台由电流表改装的可设置语音提示的体重计,A、B为语音提示器,大家可以根据自身情况设置语音提示,如图甲所示。当控制电路中电流时,衔铁被电磁铁吸附,断开A接通B,控制电路的电源电压为7.2V,滑动变阻器的最大阻值为,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电表量程为0~0.6A,踏板重力不计,g取。
(1)压敏电阻R的阻值随着压力的增大而 (选填“增大”或“减小”)。
(2)控制电路中,开关S闭合时,电磁铁的上端是 极(选填“N”或“S”)。
(3)小刘同学想将触发B的最小质量设置为50kg,应调节滑动变阻器的阻值为 。
(4)能触发B的最小质量是 kg。
33.(2025·长沙) 如图所示是一款悬浮月球灯,通电时,月球灯可悬浮在底座上方,右侧虚线框内是它的内部简化结构。月球灯悬浮利用了( )
A.电流的热效应 B.电流的磁效应
C.同名磁极相互排斥 D.异名磁极相互吸引
34.(2025·青海)在图中的括号内标出通电螺线管的极性,并在A点处用箭头标出磁感线的方向。
35.(2025·广西)
(1)请在图中画出竖直悬挂着的粽子所受重力的示意图。
(2)我们应该警惕“光污染”。请在图中画出太阳光线A、B照射到玻璃幕墙后的反射光线。
(3)如图,某同学正确运用右手螺旋定则(安培定则)判断通电螺线管的磁极,请在图中标出流入螺线管的电流方向和通电螺线管的极。
36.(2025·陕西)
(1)如图-1甲是中国古代科技著作(天工开物)中,利用杆秤测量弓最大弹力的方法——试弓定力,请在图-1乙中画出细绳对弓弦的拉力F的示意图。
(2)如图-2,请在虚线框中标出电源右侧的正负极和小磁针左侧的N、S极。
37.(2025·云南) 指南针能帮助人们在森林中定向,是因为它在地磁场作用下N极总是指向 方。如图中电源的左边是 极。
38.(2025·山东) 小明在户外实践中,利用随身所带物品制作了简易指南针。他首先利用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁,然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂,最后将两者靠近,静止时位置关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.铁钉的钉尖是S极
B.缝衣针的针尖是N极
C.地磁场N极在地理北极附近
D.移开电磁铁后,缝衣针静止时针尖所指方向为南
39.(2025·日照)某电磁阀的工作原理如图所示。当开关S1、S2如图连接时,固定线圈通电后产生磁场,推动强磁阀门向左运动,封闭液管通道,阻止液体流动。请:⑴标出此时通电螺线管右端的极性;⑵标出强磁阀门右端的极性;⑶画出通电螺线管外部磁场的磁感线(画出一条即可)。
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