15. 如图所示是科技馆名为“铁钉桥”的展品,左右“桥墩”是两块同一电路的电磁铁.通电后,数枚细铁钉搭建成“桥面”,“铁钉桥”的形成是利用了异名磁极相互.该“铁钉桥”中间的磁性最(选填“强”或“弱”).

答案
吸引
弱
弱
解析
【分析】
首先回忆磁极间的相互作用规律:异名磁极相互吸引。通电后左右电磁铁属于同一电路,相邻磁极为异名,铁钉被磁化后成为小磁体,相邻铁钉的异名磁极相互吸引,从而搭成“桥面”,因此第一空利用异名磁极的相互作用。其次分析磁性强弱:两个电磁铁的磁场在中间区域方向相反,会相互抵消,所以中间的磁性最弱。
【解析】
1. 第一个空:通电后,左右电磁铁的相邻磁极为异名磁极,铁钉被磁化后成为小磁体,根据异名磁极相互吸引的规律,铁钉之间、铁钉与电磁铁之间相互吸引,从而搭建成“桥面”,故此处填“吸引”。
2. 第二个空:两个电磁铁的磁场在中间区域时,磁场方向相反,磁场相互削弱,因此“铁钉桥”中间的磁性最弱。
【答案】
吸引;弱
【知识点】
磁极间的相互作用;电磁铁的磁性分布
【点评】
本题结合科技馆展品考查电磁铁与磁极作用的相关知识,将物理知识与实际情境结合,需要学生理解磁化现象及磁场叠加对磁性强弱的影响,注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
首先回忆磁极间的相互作用规律:异名磁极相互吸引。通电后左右电磁铁属于同一电路,相邻磁极为异名,铁钉被磁化后成为小磁体,相邻铁钉的异名磁极相互吸引,从而搭成“桥面”,因此第一空利用异名磁极的相互作用。其次分析磁性强弱:两个电磁铁的磁场在中间区域方向相反,会相互抵消,所以中间的磁性最弱。
【解析】
1. 第一个空:通电后,左右电磁铁的相邻磁极为异名磁极,铁钉被磁化后成为小磁体,根据异名磁极相互吸引的规律,铁钉之间、铁钉与电磁铁之间相互吸引,从而搭建成“桥面”,故此处填“吸引”。
2. 第二个空:两个电磁铁的磁场在中间区域时,磁场方向相反,磁场相互削弱,因此“铁钉桥”中间的磁性最弱。
【答案】
吸引;弱
【知识点】
磁极间的相互作用;电磁铁的磁性分布
【点评】
本题结合科技馆展品考查电磁铁与磁极作用的相关知识,将物理知识与实际情境结合,需要学生理解磁化现象及磁场叠加对磁性强弱的影响,注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
16. 小明自制了一个带有电磁铁的木船模型(如图所示).将它放入水中漂浮,船头指向东.闭合开关$S$,电磁铁的$A$端为极;电磁铁由于受到的作用,船头会指向.

答案
$\mathrm{S}$
地磁场
北
地磁场
北
解析
【分析】
要解决这道题,我们可以分两步思考:
1. 判断电磁铁的磁极:首先确定电路中的电流方向,电流从电源正极流出,经螺线管的B端流入、A端流出。根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流的环绕方向,大拇指所指的一端为N极,由此可判断出电磁铁的磁极。
2. 分析船头的转向:地球本身是一个巨大的磁体,存在地磁场,地磁南极位于地理北极附近,地磁北极位于地理南极附近。电磁铁作为磁体,会受到地磁场的作用,根据异名磁极相互吸引的原理,电磁铁的N极会指向地理北极,从而使船头改变方向。
【解析】
1. 判断电磁铁A端的磁极:
由电路图可知,电流从电源正极流出,进入螺线管的B端,从A端流出回到负极。根据安培定则(右手握住螺线管,四指指向电流的环绕方向,大拇指指向螺线管的N极),可判断出螺线管的B端为N极,因此A端为$\mathrm{S}$极。
2. 分析船头的转向:
地球存在地磁场,地磁的南极靠近地理北极,地磁的北极靠近地理南极。电磁铁的B端为N极,根据异名磁极相互吸引,电磁铁会受到地磁场的作用,其N极会指向地理北极,因此原来指向东的船头会指向北。
【答案】
$\mathrm{S}$;地磁场;北
【知识点】
安培定则的应用;地磁场;磁极间的相互作用
【点评】
本题结合电磁铁模型考查了安培定则、地磁场的相关知识,既需要掌握安培定则的正确使用方法,又要理解地磁场的分布特点,是对电磁学基础知识点的综合考查,题目较为基础,便于学生巩固相关知识。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,我们可以分两步思考:
1. 判断电磁铁的磁极:首先确定电路中的电流方向,电流从电源正极流出,经螺线管的B端流入、A端流出。根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流的环绕方向,大拇指所指的一端为N极,由此可判断出电磁铁的磁极。
2. 分析船头的转向:地球本身是一个巨大的磁体,存在地磁场,地磁南极位于地理北极附近,地磁北极位于地理南极附近。电磁铁作为磁体,会受到地磁场的作用,根据异名磁极相互吸引的原理,电磁铁的N极会指向地理北极,从而使船头改变方向。
【解析】
1. 判断电磁铁A端的磁极:
由电路图可知,电流从电源正极流出,进入螺线管的B端,从A端流出回到负极。根据安培定则(右手握住螺线管,四指指向电流的环绕方向,大拇指指向螺线管的N极),可判断出螺线管的B端为N极,因此A端为$\mathrm{S}$极。
2. 分析船头的转向:
地球存在地磁场,地磁的南极靠近地理北极,地磁的北极靠近地理南极。电磁铁的B端为N极,根据异名磁极相互吸引,电磁铁会受到地磁场的作用,其N极会指向地理北极,因此原来指向东的船头会指向北。
【答案】
$\mathrm{S}$;地磁场;北
【知识点】
安培定则的应用;地磁场;磁极间的相互作用
【点评】
本题结合电磁铁模型考查了安培定则、地磁场的相关知识,既需要掌握安培定则的正确使用方法,又要理解地磁场的分布特点,是对电磁学基础知识点的综合考查,题目较为基础,便于学生巩固相关知识。
【难度系数】
0.7
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