26. (6 分)如图所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置。当导线 AB 中有沿图示方向的电流通过时,它所受磁场力的方向向上。
(1)若仅将两磁极对调,则导线 AB 受力向
(2)若磁极位置不变,仅改变 AB 中的电流方向,则导线 AB 受力向
(3)若同时对调磁极位置和改变电流方向,则导线 AB 受力向

(1)若仅将两磁极对调,则导线 AB 受力向
下
。(2)若磁极位置不变,仅改变 AB 中的电流方向,则导线 AB 受力向
下
。(3)若同时对调磁极位置和改变电流方向,则导线 AB 受力向
上
。答案
下
下
上
下
上
解析
【分析】
这道题考查磁场对通电导体作用力方向的影响规律,解题时需先明确:通电导体在磁场中受力的方向由磁场方向和电流方向共同决定。当仅改变其中一个因素时,受力方向会反向;当同时改变两个因素时,受力方向保持不变。
针对每个小问,我们可以这样思考:
1. 原来受力方向向上,仅对调磁极,相当于改变了磁场方向,电流方向不变,所以受力方向与原来相反;
2. 磁极位置不变即磁场方向不变,仅改变电流方向,受力方向也会与原来相反;
3. 同时对调磁极和改变电流方向,两个影响因素都反向,受力方向会和原来一致。
【解析】
根据磁场对通电导体作用力的规律:通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关,只改变其中一个因素,受力方向改变;同时改变两个因素,受力方向不变。
(1) 仅将两磁极对调,磁场方向改变,电流方向不变,因此导线AB受力方向与原方向相反,为向下;
(2) 磁极位置不变(磁场方向不变),仅改变AB中的电流方向,受力方向与原方向相反,为向下;
(3) 同时对调磁极位置(磁场方向改变)和改变电流方向,两个影响因素同时改变,因此导线AB受力方向与原方向相同,为向上。
【答案】
(1) 下
(2) 下
(3) 上
【知识点】
磁场对电流的作用;受力方向影响因素;左手定则
【点评】
本题是对磁场对通电导体作用力方向规律的基础考查,核心是理解受力方向与磁场、电流方向的关系,通过改变单一或两个因素,判断受力方向的变化,属于对基础规律的直接应用。
【难度系数】
0.6
这道题考查磁场对通电导体作用力方向的影响规律,解题时需先明确:通电导体在磁场中受力的方向由磁场方向和电流方向共同决定。当仅改变其中一个因素时,受力方向会反向;当同时改变两个因素时,受力方向保持不变。
针对每个小问,我们可以这样思考:
1. 原来受力方向向上,仅对调磁极,相当于改变了磁场方向,电流方向不变,所以受力方向与原来相反;
2. 磁极位置不变即磁场方向不变,仅改变电流方向,受力方向也会与原来相反;
3. 同时对调磁极和改变电流方向,两个影响因素都反向,受力方向会和原来一致。
【解析】
根据磁场对通电导体作用力的规律:通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关,只改变其中一个因素,受力方向改变;同时改变两个因素,受力方向不变。
(1) 仅将两磁极对调,磁场方向改变,电流方向不变,因此导线AB受力方向与原方向相反,为向下;
(2) 磁极位置不变(磁场方向不变),仅改变AB中的电流方向,受力方向与原方向相反,为向下;
(3) 同时对调磁极位置(磁场方向改变)和改变电流方向,两个影响因素同时改变,因此导线AB受力方向与原方向相同,为向上。
【答案】
(1) 下
(2) 下
(3) 上
【知识点】
磁场对电流的作用;受力方向影响因素;左手定则
【点评】
本题是对磁场对通电导体作用力方向规律的基础考查,核心是理解受力方向与磁场、电流方向的关系,通过改变单一或两个因素,判断受力方向的变化,属于对基础规律的直接应用。
【难度系数】
0.6
27. (14 分)如图所示是某学习小组设计的探究电磁铁磁性强弱的实验电路图。
(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过
(2)下表是该组同学所做的实验记录。


① 比较实验中的①、②、③(或④、⑤、⑥),可得出的结论是:当电磁铁线圈匝数一定时,
② 比较实验中的①和④(或②和⑤,或③和⑥),可得出的结论是:当电磁铁线圈中的电流一定时,
(3)在与同学们交流时,另一组的同学提出一个问题:“当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内铁芯的大小有关?”
① 你对此的猜想是:
② 现有大小不同的两根铁芯,请说出你验证猜想的方法。
(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过
移动滑动变阻器的滑片
来实现;要判断电磁铁的磁性强弱,可通过观察电磁铁吸引铁钉的多少
来确定。(2)下表是该组同学所做的实验记录。
① 比较实验中的①、②、③(或④、⑤、⑥),可得出的结论是:当电磁铁线圈匝数一定时,
通过电磁铁线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强
。② 比较实验中的①和④(或②和⑤,或③和⑥),可得出的结论是:当电磁铁线圈中的电流一定时,
线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
。(3)在与同学们交流时,另一组的同学提出一个问题:“当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内铁芯的大小有关?”
① 你对此的猜想是:
提示:填“有关”或“无关”都算正确
。② 现有大小不同的两根铁芯,请说出你验证猜想的方法。
答案
移动滑动变阻器的滑片
电磁铁吸引铁钉的多少
通过电磁铁线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强
线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
有关(或无关,均正确)
在线圈中分别放入大小不同的铁芯,观察电磁铁吸引铁钉的多少,吸引得越多说明磁性越强,吸引得越少说明磁性越弱
电磁铁吸引铁钉的多少
通过电磁铁线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强
线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
有关(或无关,均正确)
在线圈中分别放入大小不同的铁芯,观察电磁铁吸引铁钉的多少,吸引得越多说明磁性越强,吸引得越少说明磁性越弱
解析
【分析】
本题是探究电磁铁磁性强弱的实验题,解题需结合控制变量法和转换法展开思考:
1. 对于(1),电路中的滑动变阻器可通过改变接入电阻来调节电流大小;电磁铁磁性强弱无法直接观测,利用转换法,通过观察其吸引铁钉的数量来间接判断磁性强弱。
2. 对于(2),① 对比①、②、③(或④、⑤、⑥),线圈匝数相同,电流越大吸引铁钉越多,可分析电流对磁性的影响;② 对比①和④等组,电流相同,匝数越多吸引铁钉越多,可分析匝数对磁性的影响。
3. 对于(3),猜想可基于合理假设,验证时需控制电流和匝数不变,仅改变铁芯大小,通过吸引铁钉的数量判断磁性强弱是否受影响。
【解析】
(1) 滑动变阻器能通过改变接入电路的电阻丝长度改变电路电阻,从而改变电流,因此要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过移动滑动变阻器的滑片实现;根据转换法,电磁铁磁性强弱可通过观察电磁铁吸引铁钉的多少确定,吸引铁钉越多,磁性越强。
(2) ① 分析实验①、②、③(或④、⑤、⑥),线圈匝数一定,通过线圈的电流越大,电磁铁吸引的铁钉数量越多,可得出结论:当电磁铁线圈匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强。
② 分析实验①和④(或②和⑤,或③和⑥),线圈中的电流一定,线圈匝数越多,电磁铁吸引的铁钉数量越多,可得出结论:当电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(3) ① 合理猜想:当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱与线圈内铁芯的大小有关(或无关)。
② 验证方法:保持线圈中的电流和匝数不变,在线圈中分别放入大小不同的铁芯,观察电磁铁吸引铁钉的多少;若吸引铁钉的数量不同,说明磁性强弱与铁芯大小有关,若数量相同则无关。
【答案】
(1) 移动滑动变阻器的滑片;电磁铁吸引铁钉的多少
(2) ① 通过电磁铁线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强;② 线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
(3) ① 当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱与线圈内铁芯的大小有关(或无关);② 在线圈中分别放入大小不同的铁芯,保持线圈中的电流和匝数不变,观察电磁铁吸引铁钉的多少,吸引得越多说明磁性越强,吸引得越少说明磁性越弱
【知识点】
电磁铁磁性强弱的影响因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题聚焦电磁铁磁性强弱的探究实验,核心考查控制变量法与转换法的应用,清晰呈现了电磁铁磁性与电流大小、线圈匝数、铁芯的关系,既夯实了电学实验基础,又培养了实验分析与科学探究能力,是电学实验的典型基础题。
【难度系数】
0.8
本题是探究电磁铁磁性强弱的实验题,解题需结合控制变量法和转换法展开思考:
1. 对于(1),电路中的滑动变阻器可通过改变接入电阻来调节电流大小;电磁铁磁性强弱无法直接观测,利用转换法,通过观察其吸引铁钉的数量来间接判断磁性强弱。
2. 对于(2),① 对比①、②、③(或④、⑤、⑥),线圈匝数相同,电流越大吸引铁钉越多,可分析电流对磁性的影响;② 对比①和④等组,电流相同,匝数越多吸引铁钉越多,可分析匝数对磁性的影响。
3. 对于(3),猜想可基于合理假设,验证时需控制电流和匝数不变,仅改变铁芯大小,通过吸引铁钉的数量判断磁性强弱是否受影响。
【解析】
(1) 滑动变阻器能通过改变接入电路的电阻丝长度改变电路电阻,从而改变电流,因此要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过移动滑动变阻器的滑片实现;根据转换法,电磁铁磁性强弱可通过观察电磁铁吸引铁钉的多少确定,吸引铁钉越多,磁性越强。
(2) ① 分析实验①、②、③(或④、⑤、⑥),线圈匝数一定,通过线圈的电流越大,电磁铁吸引的铁钉数量越多,可得出结论:当电磁铁线圈匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强。
② 分析实验①和④(或②和⑤,或③和⑥),线圈中的电流一定,线圈匝数越多,电磁铁吸引的铁钉数量越多,可得出结论:当电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(3) ① 合理猜想:当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱与线圈内铁芯的大小有关(或无关)。
② 验证方法:保持线圈中的电流和匝数不变,在线圈中分别放入大小不同的铁芯,观察电磁铁吸引铁钉的多少;若吸引铁钉的数量不同,说明磁性强弱与铁芯大小有关,若数量相同则无关。
【答案】
(1) 移动滑动变阻器的滑片;电磁铁吸引铁钉的多少
(2) ① 通过电磁铁线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强;② 线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
(3) ① 当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱与线圈内铁芯的大小有关(或无关);② 在线圈中分别放入大小不同的铁芯,保持线圈中的电流和匝数不变,观察电磁铁吸引铁钉的多少,吸引得越多说明磁性越强,吸引得越少说明磁性越弱
【知识点】
电磁铁磁性强弱的影响因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题聚焦电磁铁磁性强弱的探究实验,核心考查控制变量法与转换法的应用,清晰呈现了电磁铁磁性与电流大小、线圈匝数、铁芯的关系,既夯实了电学实验基础,又培养了实验分析与科学探究能力,是电学实验的典型基础题。
【难度系数】
0.8
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