28. (14 分)在探究通电螺线管外部的磁场分布时:
(1)闭合开关后,观察到螺线管周围的小磁针发生偏转,说明此时通电螺线管周围存在
(2)在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒上铁屑,闭合开关后,
(3)把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针

(4)通电螺线管周围的小磁针 N 极指向如图乙所示,由图可知在通电螺线管外部,磁感线是从
(5)由此可以判断,通电螺线管外部的磁场分布与
(6)在螺线管中插入软铁棒,制成电磁铁,下列设备中没有用到电磁铁的是
A. 大型发电机
B. 电磁起重机
C. 电炉
D. 电磁继电器
(7)如图丙所示,在螺线管外部放置小磁针 A 和 B,闭合开关,发现小磁针 A 发生偏转,而小磁针 B 不偏转,试说明小磁针 B 不偏转的可能原因。
(1)闭合开关后,观察到螺线管周围的小磁针发生偏转,说明此时通电螺线管周围存在
磁场
;小磁针由于受到磁场
(磁场/重力)的作用而发生偏转。(2)在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒上铁屑,闭合开关后,
轻敲
(填写操作方法)玻璃板,铁屑的排列如图甲所示。(3)把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针
N
极的方向,这个方向就是该点的磁场方向。(4)通电螺线管周围的小磁针 N 极指向如图乙所示,由图可知在通电螺线管外部,磁感线是从
N
极出发,最后回到S
极。(5)由此可以判断,通电螺线管外部的磁场分布与
条形磁体
的磁场分布相似。(6)在螺线管中插入软铁棒,制成电磁铁,下列设备中没有用到电磁铁的是
C
(填序号)。A. 大型发电机
B. 电磁起重机
C. 电炉
D. 电磁继电器
(7)如图丙所示,在螺线管外部放置小磁针 A 和 B,闭合开关,发现小磁针 A 发生偏转,而小磁针 B 不偏转,试说明小磁针 B 不偏转的可能原因。
答案
磁场
磁场
轻敲
N
N
S
条形磁体
C
空65补充解答:小磁针B的N极指向与磁场方向相同
空57补充验证方法: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
小磁针B的N极指向与磁场方向相同
磁场
轻敲
N
N
S
条形磁体
C
空65补充解答:小磁针B的N极指向与磁场方向相同
空57补充验证方法: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
小磁针B的N极指向与磁场方向相同
解析
【分析】
我们可以逐个分析每个小问题:
1. 第(1)问:根据磁体的基本性质,磁场会对放入其中的磁体产生力的作用,小磁针偏转说明周围存在磁场,小磁针是受磁场的作用力发生偏转。
2. 第(2)问:铁屑在磁场中会被磁化,但初始时受摩擦力限制无法自由排列,轻敲玻璃板可减小摩擦力,让铁屑在磁场作用下排列出磁感线的形状。
3. 第(3)问:根据磁场方向的规定,小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向,因此要记录小磁针N极的方向。
4. 第(4)问:观察图乙中小磁针N极的指向,能发现螺线管外部的磁感线是从N极出发,最终回到S极,这和磁体外部磁感线的规律一致。
5. 第(5)问:回忆通电螺线管的磁场特点,它外部的磁场分布和条形磁体相似,两端磁性最强,中间较弱,磁感线形状也相近。
6. 第(6)问:需要区分各设备的工作原理,电磁铁利用的是电流的磁效应,而电炉利用的是电流的热效应,因此电炉没用到电磁铁。
7. 第(7)问:小磁针偏转是因为受到磁场力的作用,当小磁针的N极指向已经和该点磁场方向一致时,它处于平衡状态,不会发生偏转。
【解析】
(1) 闭合开关后,小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场;小磁针作为磁体,在磁场中会受到磁场的作用力而发生偏转。
(2) 在玻璃板上撒上铁屑后,轻敲玻璃板,可减小铁屑与玻璃板间的摩擦力,使铁屑在磁场的作用下自由排列,呈现出磁感线的分布形状。
(3) 根据磁场方向的规定:小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向,因此需要记录小磁针N极的方向。
(4) 由图乙中通电螺线管周围小磁针N极的指向可知,在通电螺线管外部,磁感线是从N极出发,最后回到S极。
(5) 通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似,二者都有两个磁性较强的磁极,磁感线的分布形态也基本一致。
(6) 对各设备的工作原理分析:
A.大型发电机利用电磁铁产生磁场,用到了电磁铁;
B.电磁起重机依靠电磁铁的磁性搬运钢铁,用到了电磁铁;
C.电炉是利用电流的热效应产生热量,没有用到电磁铁;
D.电磁继电器利用电磁铁控制电路的通断,用到了电磁铁。
因此选C。
(7) 小磁针发生偏转是因为受到磁场力的作用,当小磁针B的N极指向与该点的磁场方向相同时,小磁针B处于平衡状态,不会发生偏转。
【答案】
(1) 磁场;磁场
(2) 轻敲
(3) N
(4) N;S
(5) 条形磁体
(6) C
(7) 小磁针B的N极指向与磁场方向相同
【知识点】
通电螺线管的磁场;磁场的基本性质;电流的磁效应与热效应
【点评】
本题全面考查了通电螺线管磁场的探究实验,涵盖了磁场的存在、磁感线的显示、磁场方向的规定、磁场分布特点,以及电磁铁的应用等知识点,需要熟练掌握磁现象的相关基础知识,同时能准确区分不同电学设备的工作原理。
【难度系数】
0.7
我们可以逐个分析每个小问题:
1. 第(1)问:根据磁体的基本性质,磁场会对放入其中的磁体产生力的作用,小磁针偏转说明周围存在磁场,小磁针是受磁场的作用力发生偏转。
2. 第(2)问:铁屑在磁场中会被磁化,但初始时受摩擦力限制无法自由排列,轻敲玻璃板可减小摩擦力,让铁屑在磁场作用下排列出磁感线的形状。
3. 第(3)问:根据磁场方向的规定,小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向,因此要记录小磁针N极的方向。
4. 第(4)问:观察图乙中小磁针N极的指向,能发现螺线管外部的磁感线是从N极出发,最终回到S极,这和磁体外部磁感线的规律一致。
5. 第(5)问:回忆通电螺线管的磁场特点,它外部的磁场分布和条形磁体相似,两端磁性最强,中间较弱,磁感线形状也相近。
6. 第(6)问:需要区分各设备的工作原理,电磁铁利用的是电流的磁效应,而电炉利用的是电流的热效应,因此电炉没用到电磁铁。
7. 第(7)问:小磁针偏转是因为受到磁场力的作用,当小磁针的N极指向已经和该点磁场方向一致时,它处于平衡状态,不会发生偏转。
【解析】
(1) 闭合开关后,小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场;小磁针作为磁体,在磁场中会受到磁场的作用力而发生偏转。
(2) 在玻璃板上撒上铁屑后,轻敲玻璃板,可减小铁屑与玻璃板间的摩擦力,使铁屑在磁场的作用下自由排列,呈现出磁感线的分布形状。
(3) 根据磁场方向的规定:小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向,因此需要记录小磁针N极的方向。
(4) 由图乙中通电螺线管周围小磁针N极的指向可知,在通电螺线管外部,磁感线是从N极出发,最后回到S极。
(5) 通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似,二者都有两个磁性较强的磁极,磁感线的分布形态也基本一致。
(6) 对各设备的工作原理分析:
A.大型发电机利用电磁铁产生磁场,用到了电磁铁;
B.电磁起重机依靠电磁铁的磁性搬运钢铁,用到了电磁铁;
C.电炉是利用电流的热效应产生热量,没有用到电磁铁;
D.电磁继电器利用电磁铁控制电路的通断,用到了电磁铁。
因此选C。
(7) 小磁针发生偏转是因为受到磁场力的作用,当小磁针B的N极指向与该点的磁场方向相同时,小磁针B处于平衡状态,不会发生偏转。
【答案】
(1) 磁场;磁场
(2) 轻敲
(3) N
(4) N;S
(5) 条形磁体
(6) C
(7) 小磁针B的N极指向与磁场方向相同
【知识点】
通电螺线管的磁场;磁场的基本性质;电流的磁效应与热效应
【点评】
本题全面考查了通电螺线管磁场的探究实验,涵盖了磁场的存在、磁感线的显示、磁场方向的规定、磁场分布特点,以及电磁铁的应用等知识点,需要熟练掌握磁现象的相关基础知识,同时能准确区分不同电学设备的工作原理。
【难度系数】
0.7
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