9 在图中标出通电螺线管及小磁针的N、S极。
答案
9.如答图所示。
解析
【分析】
要确定通电螺线管和小磁针的N、S极,需分三步:①根据电源正负极判断螺线管中电流的方向;②利用安培定则(右手螺旋定则)判断螺线管的N、S极;③根据螺线管外部磁场方向(从N极指向S极),结合小磁针静止时N极指向与磁场方向一致的规律,确定小磁针的磁极。
【解析】
图(a)分析:
1. 电流方向:电源长端为正极,短端为负极,电流从螺线管右端流入,左端流出。
2. 螺线管磁极:右手握住螺线管,四指顺着电流环绕方向(右端向上、向左绕),大拇指指向左端,因此螺线管左端为N极,右端为S极。
3. 小磁针磁极:螺线管外部磁场从N极指向S极,左侧磁场方向向左;小磁针静止时N极指向磁场方向,故小磁针左端为N极,右端为S极。
图(b)分析:
1. 电流方向:电流从螺线管左端流入,右端流出(电源正极在左下方)。
2. 螺线管磁极:右手握住螺线管,四指顺着电流环绕方向(左端向上、向右绕,从左端看为顺时针),大拇指指向右端,因此螺线管右端为N极,左端为S极。
3. 小磁针磁极:螺线管上方磁场方向从N极(右)指向S极(左),即向左;小磁针静止时N极指向磁场方向,故小磁针左端为N极,右端为S极。
【答案】
图(a):螺线管左N、右S;小磁针左N、右S;
图(b):螺线管右N、左S;小磁针左N、右S。
【知识点】
安培定则、磁场方向、磁极判断
【点评】
本题是电磁学基础题,核心考查安培定则的应用,需熟练掌握电流方向与螺线管磁极的关系,以及磁场方向与小磁针指向的联系,适合巩固电磁学基础知识点。
【难度系数】
0.3
要确定通电螺线管和小磁针的N、S极,需分三步:①根据电源正负极判断螺线管中电流的方向;②利用安培定则(右手螺旋定则)判断螺线管的N、S极;③根据螺线管外部磁场方向(从N极指向S极),结合小磁针静止时N极指向与磁场方向一致的规律,确定小磁针的磁极。
【解析】
图(a)分析:
1. 电流方向:电源长端为正极,短端为负极,电流从螺线管右端流入,左端流出。
2. 螺线管磁极:右手握住螺线管,四指顺着电流环绕方向(右端向上、向左绕),大拇指指向左端,因此螺线管左端为N极,右端为S极。
3. 小磁针磁极:螺线管外部磁场从N极指向S极,左侧磁场方向向左;小磁针静止时N极指向磁场方向,故小磁针左端为N极,右端为S极。
图(b)分析:
1. 电流方向:电流从螺线管左端流入,右端流出(电源正极在左下方)。
2. 螺线管磁极:右手握住螺线管,四指顺着电流环绕方向(左端向上、向右绕,从左端看为顺时针),大拇指指向右端,因此螺线管右端为N极,左端为S极。
3. 小磁针磁极:螺线管上方磁场方向从N极(右)指向S极(左),即向左;小磁针静止时N极指向磁场方向,故小磁针左端为N极,右端为S极。
【答案】
图(a):螺线管左N、右S;小磁针左N、右S;
图(b):螺线管右N、左S;小磁针左N、右S。
【知识点】
安培定则、磁场方向、磁极判断
【点评】
本题是电磁学基础题,核心考查安培定则的应用,需熟练掌握电流方向与螺线管磁极的关系,以及磁场方向与小磁针指向的联系,适合巩固电磁学基础知识点。
【难度系数】
0.3
10 在学习了电流的磁场知识后,某小组同学想重现奥斯特实验。他们将小磁针放在导线下方,并给导线通电,发现小磁针没有偏转。
(1)小明认为:可能是因为
(2)小华认为:可能是因为小磁针所处的位置电流产生的磁场不够强,于是他设计了以下方案:
A. 减小通电导线与小磁针之间的距离
B. 改变电流方向
C. 增加电池节数
其中可行的方案是:
(1)小明认为:可能是因为
通电导线产生的磁场方向与地磁场重合
,于是他通过改变通电导线摆放的方向来改进实验。(2)小华认为:可能是因为小磁针所处的位置电流产生的磁场不够强,于是他设计了以下方案:
A. 减小通电导线与小磁针之间的距离
B. 改变电流方向
C. 增加电池节数
其中可行的方案是:
AC
。答案
10.(1)通电导线产生的磁场方向与地磁场重合 (2)AC
解析
【分析】首先,奥斯特实验中,小磁针偏转是因为受到通电导线产生的磁场力作用。(1)小磁针未偏转,说明其受到的合力为零,结合地磁场的存在,推测可能是通电导线的磁场与地磁场方向重合,此时小磁针受力平衡,改变导线方向可调整磁场方向,使小磁针受力偏转。(2)要增强电流产生的磁场,需明确磁场强弱的影响因素:电流越大、距离导线越近,磁场越强,据此判断可行方案。
【解析】(1)奥斯特实验中,小磁针的偏转由通电导线的磁场与地磁场共同作用决定。若通电导线产生的磁场方向与地磁场方向重合,小磁针受到的合力为零,不会偏转,因此小明认为可能是通电导线产生的磁场方向与地磁场重合,改变导线方向可改变磁场方向,让小磁针受力偏转。(2)电流产生的磁场强弱与电流大小、距离导线的远近有关:A选项减小导线与小磁针的距离,能增强磁场,可行;B选项改变电流方向只能改变磁场方向,无法增强磁场,不可行;C选项增加电池节数,可增大电路中的电流,从而增强磁场,可行。故可行方案为AC。
【答案】(1)通电导线产生的磁场方向与地磁场重合;(2)AC
【知识点】电流的磁场、奥斯特实验
【点评】本题围绕奥斯特实验展开,考查电流磁场的特点及影响磁场强弱的因素,属于基础实验题,需理解小磁针偏转的受力条件,掌握电流磁场的相关规律。
【难度系数】0.6
【解析】(1)奥斯特实验中,小磁针的偏转由通电导线的磁场与地磁场共同作用决定。若通电导线产生的磁场方向与地磁场方向重合,小磁针受到的合力为零,不会偏转,因此小明认为可能是通电导线产生的磁场方向与地磁场重合,改变导线方向可改变磁场方向,让小磁针受力偏转。(2)电流产生的磁场强弱与电流大小、距离导线的远近有关:A选项减小导线与小磁针的距离,能增强磁场,可行;B选项改变电流方向只能改变磁场方向,无法增强磁场,不可行;C选项增加电池节数,可增大电路中的电流,从而增强磁场,可行。故可行方案为AC。
【答案】(1)通电导线产生的磁场方向与地磁场重合;(2)AC
【知识点】电流的磁场、奥斯特实验
【点评】本题围绕奥斯特实验展开,考查电流磁场的特点及影响磁场强弱的因素,属于基础实验题,需理解小磁针偏转的受力条件,掌握电流磁场的相关规律。
【难度系数】0.6
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