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17. 图 18 - 69 是
小明自制的一个磁浮玩具,磁体陀螺因与电磁
铁底座相互排斥而悬浮。请在括号中标出相应的磁极符号。
小明自制的一个磁浮玩具,磁体陀螺因与电磁
铁底座相互排斥而悬浮。请在括号中标出相应的磁极符号。
答案
解析
【解析】
1. 运用安培定则：右手握住电磁铁螺线管，四指指向电流的方向（电流从螺线管上端流入，下端流出），大拇指所指的上端为$\mathrm{N}$极。
2. 因磁体陀螺与电磁铁底座相互排斥，根据同名磁极相互排斥，可知磁体陀螺下端为$\mathrm{N}$极。
【答案】
磁体陀螺下方括号标$\mathrm{N}$，电磁铁底座上方括号标$\mathrm{N}$
【知识点】
安培定则；磁极间相互作用
【点评】
本题考查安培定则和磁极间相互作用的应用，需熟练掌握安培定则的操作方法，理解同名磁极相互排斥的原理。
【难度系数】
0.6
1. 运用安培定则：右手握住电磁铁螺线管，四指指向电流的方向（电流从螺线管上端流入，下端流出），大拇指所指的上端为$\mathrm{N}$极。
2. 因磁体陀螺与电磁铁底座相互排斥，根据同名磁极相互排斥，可知磁体陀螺下端为$\mathrm{N}$极。
【答案】
磁体陀螺下方括号标$\mathrm{N}$，电磁铁底座上方括号标$\mathrm{N}$
【知识点】
安培定则；磁极间相互作用
【点评】
本题考查安培定则和磁极间相互作用的应用，需熟练掌握安培定则的操作方法，理解同名磁极相互排斥的原理。
【难度系数】
0.6
18. 请在图 18 - 70 中标出磁感线的方向和小磁针静止时的 N 极。
答案
解析
【解析】
1. 磁感线方向：在磁体外部，磁感线总是从N极出发，回到S极，因此图中磁感线沿虚线从左侧N极指向右侧S极。
2. 小磁针N极：小磁针静止时N极的指向与磁感线方向一致，所以小磁针的上端为N极，在小磁针上端标注“N”。
【答案】
磁感线沿虚线从N极指向S极（向右）；小磁针上端标注“N”。
【知识点】
磁感线方向规律、小磁针指向判断
【点评】
本题考查磁体外部磁感线方向和小磁针静止时指向的判断，属于磁现象基础考点，侧重对基本规律的理解与应用。
【难度系数】
0.8
1. 磁感线方向：在磁体外部，磁感线总是从N极出发，回到S极，因此图中磁感线沿虚线从左侧N极指向右侧S极。
2. 小磁针N极：小磁针静止时N极的指向与磁感线方向一致，所以小磁针的上端为N极，在小磁针上端标注“N”。
【答案】
磁感线沿虚线从N极指向S极（向右）；小磁针上端标注“N”。
【知识点】
磁感线方向规律、小磁针指向判断
【点评】
本题考查磁体外部磁感线方向和小磁针静止时指向的判断，属于磁现象基础考点，侧重对基本规律的理解与应用。
【难度系数】
0.8
19. 某物理实验小组探究通电螺线管外部磁场的特点。
(1) 将螺线管安装在一块有机玻璃板上,并接入电路。在玻璃板上均匀地洒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图 18 - 71(a)所示。铁屑的分布情况与________磁体周围铁屑的分布情况相似,铁屑的作用是显示________。
(2) 把小磁针放在通电螺线管四周的不同位置,小磁针静止时 N 极所指方向如图 18 - 71(b)所示,则通电螺线管的右端为________极。对调电源正、负极,闭合开关,小磁针静止时 N 极所指方向如图 18 - 71(c)所示,说明通电螺线管的极性与________方向有关。
(1) 将螺线管安装在一块有机玻璃板上,并接入电路。在玻璃板上均匀地洒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图 18 - 71(a)所示。铁屑的分布情况与________磁体周围铁屑的分布情况相似,铁屑的作用是显示________。
(2) 把小磁针放在通电螺线管四周的不同位置,小磁针静止时 N 极所指方向如图 18 - 71(b)所示,则通电螺线管的右端为________极。对调电源正、负极,闭合开关,小磁针静止时 N 极所指方向如图 18 - 71(c)所示,说明通电螺线管的极性与________方向有关。
答案
条形
磁场的分布情况
N
电流
磁场的分布情况
N
电流
解析
【解析】
(1) 由图(a)中铁屑的分布可知，通电螺线管周围铁屑的分布与条形磁体周围铁屑分布相似；铁屑在磁场中会被磁化，其作用是将看不见的磁场分布情况直观地显示出来。
(2) 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，而螺线管外部的磁场是从N极指向S极，结合图(b)中小磁针的指向，可判断通电螺线管的右端为N极；对调电源正、负极后，电路中电流方向改变，小磁针静止时N极指向改变，说明通电螺线管的极性与电流方向有关。
【答案】
(1) 条形；磁场的分布情况
(2) N；电流
【知识点】
通电螺线管的磁场、电流与磁极的关系、磁场的显示
【点评】
本题通过实验探究通电螺线管外部磁场的特点，考查了对实验现象的分析与归纳能力，注重对实验本质的理解，是电磁学中的基础实验题。
【难度系数】
0.7
(1) 由图(a)中铁屑的分布可知，通电螺线管周围铁屑的分布与条形磁体周围铁屑分布相似；铁屑在磁场中会被磁化，其作用是将看不见的磁场分布情况直观地显示出来。
(2) 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，而螺线管外部的磁场是从N极指向S极，结合图(b)中小磁针的指向，可判断通电螺线管的右端为N极；对调电源正、负极后，电路中电流方向改变，小磁针静止时N极指向改变，说明通电螺线管的极性与电流方向有关。
【答案】
(1) 条形；磁场的分布情况
(2) N；电流
【知识点】
通电螺线管的磁场、电流与磁极的关系、磁场的显示
【点评】
本题通过实验探究通电螺线管外部磁场的特点，考查了对实验现象的分析与归纳能力，注重对实验本质的理解，是电磁学中的基础实验题。
【难度系数】
0.7
20. 小明同学利用图 18 - 72(a)(b)进行了“探究磁场对通电导体的作用”实验。
(1) 小明利用图 18 - 72(a)中的装置研究磁场对电流的作用时,应在 m、n 之间接入________(选填“灵敏电流计”或“电源”),利用该原理可制成________。
(2) 在图 18 - 72(b)中,通电后 cd 段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时 ab 段导线受磁场力的方向为竖直向________(选填“上”或“下”)。
(3) 要使图 18 - 72(b)中的线圈持续转动,应在其外部加装换向器,自动改变线圈中的________。图中的装置能将电能转化为________能。
(1) 小明利用图 18 - 72(a)中的装置研究磁场对电流的作用时,应在 m、n 之间接入________(选填“灵敏电流计”或“电源”),利用该原理可制成________。
(2) 在图 18 - 72(b)中,通电后 cd 段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时 ab 段导线受磁场力的方向为竖直向________(选填“上”或“下”)。
(3) 要使图 18 - 72(b)中的线圈持续转动,应在其外部加装换向器,自动改变线圈中的________。图中的装置能将电能转化为________能。
答案
电源
电动机
上
电流方向
机械
解析
【解析】
(1) 研究磁场对电流的作用时，电路中需要电源提供电流，因此应在m、n之间接入电源；利用通电导体在磁场中受力运动的原理可制成电动机。
(2) 磁场对通电导体的作用力方向与电流方向和磁场方向有关，ab段和cd段磁场方向相同，电流方向相反，受力方向相反，已知cd段受力竖直向下，故ab段受力竖直向上。
(3) 换向器的作用是当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动；该装置利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作，将电能转化为机械能。
【答案】
(1) 电源；电动机
(2) 上
(3) 电流方向；机械
【知识点】
磁场对通电导体的作用、电动机工作原理、换向器的作用
【点评】
本题围绕“探究磁场对通电导体的作用”实验展开，考查实验装置、受力方向影响因素、换向器功能及能量转化，需扎实掌握实验原理与相关装置作用。
【难度系数】
0.7
(1) 研究磁场对电流的作用时，电路中需要电源提供电流，因此应在m、n之间接入电源；利用通电导体在磁场中受力运动的原理可制成电动机。
(2) 磁场对通电导体的作用力方向与电流方向和磁场方向有关，ab段和cd段磁场方向相同，电流方向相反，受力方向相反，已知cd段受力竖直向下，故ab段受力竖直向上。
(3) 换向器的作用是当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动；该装置利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作，将电能转化为机械能。
【答案】
(1) 电源；电动机
(2) 上
(3) 电流方向；机械
【知识点】
磁场对通电导体的作用、电动机工作原理、换向器的作用
【点评】
本题围绕“探究磁场对通电导体的作用”实验展开，考查实验装置、受力方向影响因素、换向器功能及能量转化，需扎实掌握实验原理与相关装置作用。
【难度系数】
0.7
