9 在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中:
(1) 在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑分布无明显变化,这时需要
排列成如图所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与
(2) 用小磁针探究磁场方向时,发现小磁针没有标N、S极,请写出一种判断小磁针N、S极的做法:
(3) 对调螺线管所接电源正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的
(1) 在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑分布无明显变化,这时需要
轻敲
纸板,观察到铁屑 排列成如图所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与
条形
磁体的磁场相似。(2) 用小磁针探究磁场方向时,发现小磁针没有标N、S极,请写出一种判断小磁针N、S极的做法:
将小磁针放在桌面上,静止时指南的一端为S极,另一端为N极(或用条形磁体的N极靠近小磁针的一端,相吸的为S极,相斥的为N极)
。(3) 对调螺线管所接电源正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的
方向
有关。答案
(1)轻敲 条形
(2)将小磁针放在桌面上,静止时指南的一端为S极,另一端为N极(或用条形磁体的N极靠近小磁针的一端,相吸的为S极,相斥的为N极)
(3)方向
(2)将小磁针放在桌面上,静止时指南的一端为S极,另一端为N极(或用条形磁体的N极靠近小磁针的一端,相吸的为S极,相斥的为N极)
(3)方向
解析
【分析】
第(1)问:撒铁屑后,铁屑与纸板间存在摩擦力,无法在磁场力作用下自由排列,需轻敲纸板减小摩擦力,让铁屑按磁场分布排列;观察铁屑排列形状,可知通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
第(2)问:判断小磁针磁极可利用地磁场(小磁针静止时的指向)或磁极间的相互作用规律,两种方法均可。
第(3)问:对调电源正负极,螺线管中电流方向改变,周围小磁针指向(磁场方向)随之改变,说明通电螺线管的极性与电流方向有关。
【解析】
(1) 通电后铁屑因与纸板间摩擦力较大,无法按磁场分布排列,需轻敲纸板以减小摩擦力,使铁屑能自由转动,从而排列成规则形状;观察铁屑排列的形状,可知通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
(2) 方法一:将小磁针放在水平桌面上,待其静止,根据地磁场的作用,指南的一端为S极,另一端为N极;方法二:取一个已知N、S极的条形磁体,用其N极靠近小磁针的一端,若相互吸引,则小磁针该端为S极,另一端为N极;若相互排斥,则小磁针该端为N极,另一端为S极。
(3) 对调螺线管所接电源正、负极,螺线管中电流方向发生改变,周围小磁针的指向(反映磁场方向)也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的方向有关。
【答案】
(1)轻敲;条形
(2)将小磁针放在桌面上,静止时指南的一端为S极,另一端为N极(或用条形磁体的N极靠近小磁针的一端,相吸的为S极,相斥的为N极)
(3)方向
【知识点】
通电螺线管的磁场;磁极间的相互作用;地磁场
【点评】
本题围绕通电螺线管外部磁场的探究实验展开,考查实验操作要点、磁极判断方法及通电螺线管极性的影响因素,是电磁学的基础实验题,需掌握相关实验规律和操作细节。
【难度系数】
0.5
第(1)问:撒铁屑后,铁屑与纸板间存在摩擦力,无法在磁场力作用下自由排列,需轻敲纸板减小摩擦力,让铁屑按磁场分布排列;观察铁屑排列形状,可知通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
第(2)问:判断小磁针磁极可利用地磁场(小磁针静止时的指向)或磁极间的相互作用规律,两种方法均可。
第(3)问:对调电源正负极,螺线管中电流方向改变,周围小磁针指向(磁场方向)随之改变,说明通电螺线管的极性与电流方向有关。
【解析】
(1) 通电后铁屑因与纸板间摩擦力较大,无法按磁场分布排列,需轻敲纸板以减小摩擦力,使铁屑能自由转动,从而排列成规则形状;观察铁屑排列的形状,可知通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
(2) 方法一:将小磁针放在水平桌面上,待其静止,根据地磁场的作用,指南的一端为S极,另一端为N极;方法二:取一个已知N、S极的条形磁体,用其N极靠近小磁针的一端,若相互吸引,则小磁针该端为S极,另一端为N极;若相互排斥,则小磁针该端为N极,另一端为S极。
(3) 对调螺线管所接电源正、负极,螺线管中电流方向发生改变,周围小磁针的指向(反映磁场方向)也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的方向有关。
【答案】
(1)轻敲;条形
(2)将小磁针放在桌面上,静止时指南的一端为S极,另一端为N极(或用条形磁体的N极靠近小磁针的一端,相吸的为S极,相斥的为N极)
(3)方向
【知识点】
通电螺线管的磁场;磁极间的相互作用;地磁场
【点评】
本题围绕通电螺线管外部磁场的探究实验展开,考查实验操作要点、磁极判断方法及通电螺线管极性的影响因素,是电磁学的基础实验题,需掌握相关实验规律和操作细节。
【难度系数】
0.5
10 如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。实验数据记录如下表。

| 序号 | 实验操作 | 电流表指针偏转情况 |
| ---- | ---- | ---- |
| 1 | 保持导体与磁体静止 | 不偏转 |
| 2 | 保持磁体静止,导体水平向左切割磁感线
| 向右偏转 |
| 3 | 保持磁体静止,导体水平向右切割磁感线 | 向左偏转 |
| … | … | … |
(1)比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做
(2)要使感应电流方向发生改变,可采取的具体措施是
A. 使用磁性更强的磁体
B. 保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C. 上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是
(4)如果将电流表换成
| 序号 | 实验操作 | 电流表指针偏转情况 |
| ---- | ---- | ---- |
| 1 | 保持导体与磁体静止 | 不偏转 |
| 2 | 保持磁体静止,导体水平向左切割磁感线
| 3 | 保持磁体静止,导体水平向右切割磁感线 | 向左偏转 |
| … | … | … |
(1)比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做
切割磁感线
运动时,导体中就产生电流。(2)要使感应电流方向发生改变,可采取的具体措施是
B
(填字母)。A. 使用磁性更强的磁体
B. 保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C. 上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是
机械
能转化为电能。(4)如果将电流表换成
电源
,可以探究磁场对通电导体的作用。答案
(1)切割磁感线
(2)B
(3)机械
(4)电源
(2)B
(3)机械
(4)电源
解析
【分析】
这道题围绕“探究什么情况下磁可以生电”的实验展开,需结合电磁感应的相关知识逐一分析各问题:
1. 对比实验1(导体与磁体静止,无感应电流)和实验2、3(导体切割磁感线,有感应电流),可归纳感应电流产生的条件;
2. 感应电流的方向由导体运动方向和磁场方向共同决定,需分析各选项对电流方向的影响;
3. 电磁感应过程中,消耗机械能获得电能,明确能量转化;
4. 探究磁场对通电导体的作用,需要导体通电,因此需将测电流的电流表替换为提供电流的电源。
【解析】
(1) 实验1中,导体与磁体相对静止,未切割磁感线,电流表不偏转(无电流);实验2、3中,导体做切割磁感线运动,电流表偏转(有电流),因此可得:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生感应电流。
(2) 感应电流方向与导体运动方向、磁场方向有关:A选项,磁性强弱仅影响感应电流大小,不改变方向,错误;B选项,只改变导体水平运动方向,感应电流方向改变,正确;C选项,同时改变磁场方向和导体运动方向,感应电流方向不变,错误,故选B。
(3) 感应电流产生过程中,导体运动消耗机械能,转化为电能,因此是机械能转化为电能。
(4) 探究磁场对通电导体的作用,需让导体成为通电导体,因此将电流表(测感应电流)换成电源,为导体提供电流。
【答案】
(1)切割磁感线;(2)B;(3)机械;(4)电源
【知识点】
电磁感应现象、感应电流方向的影响因素、磁场对通电导体的作用
【点评】
本题是电磁感应实验的基础考查题,涵盖感应电流产生条件、方向影响因素、能量转化及实验装置转换等核心知识点,侧重对基础概念的理解与应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
这道题围绕“探究什么情况下磁可以生电”的实验展开,需结合电磁感应的相关知识逐一分析各问题:
1. 对比实验1(导体与磁体静止,无感应电流)和实验2、3(导体切割磁感线,有感应电流),可归纳感应电流产生的条件;
2. 感应电流的方向由导体运动方向和磁场方向共同决定,需分析各选项对电流方向的影响;
3. 电磁感应过程中,消耗机械能获得电能,明确能量转化;
4. 探究磁场对通电导体的作用,需要导体通电,因此需将测电流的电流表替换为提供电流的电源。
【解析】
(1) 实验1中,导体与磁体相对静止,未切割磁感线,电流表不偏转(无电流);实验2、3中,导体做切割磁感线运动,电流表偏转(有电流),因此可得:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生感应电流。
(2) 感应电流方向与导体运动方向、磁场方向有关:A选项,磁性强弱仅影响感应电流大小,不改变方向,错误;B选项,只改变导体水平运动方向,感应电流方向改变,正确;C选项,同时改变磁场方向和导体运动方向,感应电流方向不变,错误,故选B。
(3) 感应电流产生过程中,导体运动消耗机械能,转化为电能,因此是机械能转化为电能。
(4) 探究磁场对通电导体的作用,需让导体成为通电导体,因此将电流表(测感应电流)换成电源,为导体提供电流。
【答案】
(1)切割磁感线;(2)B;(3)机械;(4)电源
【知识点】
电磁感应现象、感应电流方向的影响因素、磁场对通电导体的作用
【点评】
本题是电磁感应实验的基础考查题,涵盖感应电流产生条件、方向影响因素、能量转化及实验装置转换等核心知识点,侧重对基础概念的理解与应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
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