17. 在“研究磁场对通电导线的作用”实验中:

(1)利用如图14-7-24甲所示的装置研究磁场对通电导线的作用时,应在a、b之间接入
(2)在图14-7-24乙中,通电后cd段导线受到的磁场的力$F_1$方向竖直向下,此时,ab段导线受到的磁场的力$F_2$方向竖直向
(3)要使图14-7-24乙中的线圈持续转动,应在其外部加装换向器,及时自动改变线圈中的
(1)利用如图14-7-24甲所示的装置研究磁场对通电导线的作用时,应在a、b之间接入
电源
(选填“灵敏电流计”或“电源”)。(2)在图14-7-24乙中,通电后cd段导线受到的磁场的力$F_1$方向竖直向下,此时,ab段导线受到的磁场的力$F_2$方向竖直向
上
。(3)要使图14-7-24乙中的线圈持续转动,应在其外部加装换向器,及时自动改变线圈中的
电流
方向。答案
17. (1)电源 (2)上 (3)电流
解析
【分析】
本题围绕“磁场对通电导线的作用”实验展开,需明确实验装置的功能要求、通电导线受力方向的影响因素,以及线圈持续转动的条件。
(1) 研究磁场对通电导线的作用,需让导线中有电流通过,因此a、b间需要接入提供电能的装置;
(2) 通电导线在磁场中受力的方向由电流方向和磁场方向共同决定,当磁场方向不变时,电流方向相反则受力方向相反;
(3) 线圈在磁场中转动时,转过平衡位置后受力会阻碍转动,加装换向器的目的是改变线圈中的电流方向,调整受力方向以维持持续转动。
【解析】
(1) 磁场对通电导线的作用实验,需要为导体通入电流,因此a、b之间应接入电源,若接入灵敏电流计则是电磁感应实验的装置,故此处填电源;
(2) 图乙中,ab段与cd段导线处于同一磁场(磁场方向相同),但两段导线的电流方向相反,根据“通电导线受力方向与电流方向有关,磁场方向不变时,电流反向则受力反向”,已知cd段受力竖直向下,所以ab段受力竖直向上;
(3) 线圈在磁场中转动时,当线圈转过平衡位置后,若不改变电流方向,受力方向会使线圈反转,无法持续转动,因此外部加装换向器,自动改变线圈中的电流方向,使线圈能持续转动。
【答案】
(1)电源 (2)上 (3)电流
【知识点】
磁场对通电导线的作用;换向器的作用
【点评】
本题考查磁场对通电导线作用实验的基础知识点,需区分通电受力实验与电磁感应实验的装置差异,掌握受力方向的影响因素及换向器的作用,属于基础题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕“磁场对通电导线的作用”实验展开,需明确实验装置的功能要求、通电导线受力方向的影响因素,以及线圈持续转动的条件。
(1) 研究磁场对通电导线的作用,需让导线中有电流通过,因此a、b间需要接入提供电能的装置;
(2) 通电导线在磁场中受力的方向由电流方向和磁场方向共同决定,当磁场方向不变时,电流方向相反则受力方向相反;
(3) 线圈在磁场中转动时,转过平衡位置后受力会阻碍转动,加装换向器的目的是改变线圈中的电流方向,调整受力方向以维持持续转动。
【解析】
(1) 磁场对通电导线的作用实验,需要为导体通入电流,因此a、b之间应接入电源,若接入灵敏电流计则是电磁感应实验的装置,故此处填电源;
(2) 图乙中,ab段与cd段导线处于同一磁场(磁场方向相同),但两段导线的电流方向相反,根据“通电导线受力方向与电流方向有关,磁场方向不变时,电流反向则受力反向”,已知cd段受力竖直向下,所以ab段受力竖直向上;
(3) 线圈在磁场中转动时,当线圈转过平衡位置后,若不改变电流方向,受力方向会使线圈反转,无法持续转动,因此外部加装换向器,自动改变线圈中的电流方向,使线圈能持续转动。
【答案】
(1)电源 (2)上 (3)电流
【知识点】
磁场对通电导线的作用;换向器的作用
【点评】
本题考查磁场对通电导线作用实验的基础知识点,需区分通电受力实验与电磁感应实验的装置差异,掌握受力方向的影响因素及换向器的作用,属于基础题型。
【难度系数】
0.6
18. 学习了电磁铁知识后,小明想:“电磁铁两极的磁性强弱是否相同呢?”图14-7-25甲是他探究该猜想的装置图。

(1)通电后,电磁铁的A端是
(2)闭合开关后,弹簧测力计的示数太小,要使其示数变大,滑动变阻器的滑动头应向
(3)将滑动变阻器调节好后,弹簧测力计的示数如图14-7-25乙所示,为
(4)在原位置将电磁铁两端对调,使B端在上,保持电流大小不变,观察到弹簧测力计的示数与(3)中相同。可初步得出结论:电磁铁两极的磁性强弱
(1)通电后,电磁铁的A端是
S
(选填“N”或“S”)极。(2)闭合开关后,弹簧测力计的示数太小,要使其示数变大,滑动变阻器的滑动头应向
左
端移动。(3)将滑动变阻器调节好后,弹簧测力计的示数如图14-7-25乙所示,为
2.2
N。(4)在原位置将电磁铁两端对调,使B端在上,保持电流大小不变,观察到弹簧测力计的示数与(3)中相同。可初步得出结论:电磁铁两极的磁性强弱
相同
。答案
18. (1)S (2)左 (3)2.2 (4)相同
解析
【分析】
本题围绕探究电磁铁两极磁性强弱展开,需依次解决磁极判断、滑动变阻器调节、弹簧测力计读数、磁性强弱比较四个问题:
1. 判断电磁铁磁极:利用安培定则(右手螺旋定则),结合电流方向确定螺线管的磁极;
2. 调节弹簧测力计示数:弹簧测力计示数等于薄铁片重力与电磁铁对它的吸引力之和,要增大示数需增强电磁铁磁性,即增大电路电流,需减小滑动变阻器接入电阻;
3. 读取弹簧测力计示数:先明确分度值,再根据指针位置读取数值;
4. 比较两极磁性:保持电流不变,对调电磁铁磁极后,弹簧测力计示数不变,说明两极对薄铁片的吸引力相同,即磁性强弱相同。
【解析】
(1) 根据安培定则:右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向N极。由图甲可知,电流从螺线管的B端流入、A端流出,右手握住螺线管,四指顺着电流方向,大拇指指向B端,因此A端为S极。
(2) 弹簧测力计示数 = 薄铁片重力 + 电磁铁对薄铁片的吸引力,要使示数变大,需增大电磁铁磁性,即增大电路电流,因此要减小滑动变阻器接入电路的电阻。滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电阻变小,电路电流变大,故滑动头应向左端移动。
(3) 弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指向2.2N刻度处,因此示数为2.2N。
(4) 保持电流大小不变,将电磁铁两端对调后,弹簧测力计示数与之前相同,说明电磁铁两极对薄铁片的吸引力相同,初步得出结论:电磁铁两极的磁性强弱相同。
【答案】
(1) S (2) 左 (3) 2.2 (4) 相同
【知识点】
安培定则、电磁铁磁性强弱、弹簧测力计读数
【点评】
本题结合实验探究考查电磁铁相关基础知识点,涵盖磁极判断、滑动变阻器调节、测力计读数等内容,通过对比实验得出结论,注重基础应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕探究电磁铁两极磁性强弱展开,需依次解决磁极判断、滑动变阻器调节、弹簧测力计读数、磁性强弱比较四个问题:
1. 判断电磁铁磁极:利用安培定则(右手螺旋定则),结合电流方向确定螺线管的磁极;
2. 调节弹簧测力计示数:弹簧测力计示数等于薄铁片重力与电磁铁对它的吸引力之和,要增大示数需增强电磁铁磁性,即增大电路电流,需减小滑动变阻器接入电阻;
3. 读取弹簧测力计示数:先明确分度值,再根据指针位置读取数值;
4. 比较两极磁性:保持电流不变,对调电磁铁磁极后,弹簧测力计示数不变,说明两极对薄铁片的吸引力相同,即磁性强弱相同。
【解析】
(1) 根据安培定则:右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向N极。由图甲可知,电流从螺线管的B端流入、A端流出,右手握住螺线管,四指顺着电流方向,大拇指指向B端,因此A端为S极。
(2) 弹簧测力计示数 = 薄铁片重力 + 电磁铁对薄铁片的吸引力,要使示数变大,需增大电磁铁磁性,即增大电路电流,因此要减小滑动变阻器接入电路的电阻。滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电阻变小,电路电流变大,故滑动头应向左端移动。
(3) 弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指向2.2N刻度处,因此示数为2.2N。
(4) 保持电流大小不变,将电磁铁两端对调后,弹簧测力计示数与之前相同,说明电磁铁两极对薄铁片的吸引力相同,初步得出结论:电磁铁两极的磁性强弱相同。
【答案】
(1) S (2) 左 (3) 2.2 (4) 相同
【知识点】
安培定则、电磁铁磁性强弱、弹簧测力计读数
【点评】
本题结合实验探究考查电磁铁相关基础知识点,涵盖磁极判断、滑动变阻器调节、测力计读数等内容,通过对比实验得出结论,注重基础应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
登录