1. 磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示。请在括号中标出磁体的磁极,并标出图中磁感线的方向。

1 题图
1 题图
答案
如答图所示
解析
【分析】
要解决这个问题,需利用两个核心规律:①小磁针静止时N极的指向与该点磁感线方向相同;②磁体外部的磁感线总是从N极出发,回到S极。首先观察小磁针N极的指向,确定磁感线方向,再结合磁感线的分布规律判断磁体的磁极。
【解析】
1. 观察图中小磁针,其黑色端为N极,静止时N极指向右侧,说明该点的磁感线方向向右;
2. 根据磁体外部磁感线从N极出发、回到S极的规律,可知左侧磁体的右端是N极,因此左侧括号内应标注N;
3. 弧形磁感线的方向与该点磁感线方向一致,故在弧形磁感线上标注向右的箭头即可。
【答案】
如答图所示
【知识点】
磁体磁极、磁感线
【点评】
本题是磁现象的基础题,考查磁感线方向与磁极的关系,需牢记磁体外部磁感线的分布特点。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题,需利用两个核心规律:①小磁针静止时N极的指向与该点磁感线方向相同;②磁体外部的磁感线总是从N极出发,回到S极。首先观察小磁针N极的指向,确定磁感线方向,再结合磁感线的分布规律判断磁体的磁极。
【解析】
1. 观察图中小磁针,其黑色端为N极,静止时N极指向右侧,说明该点的磁感线方向向右;
2. 根据磁体外部磁感线从N极出发、回到S极的规律,可知左侧磁体的右端是N极,因此左侧括号内应标注N;
3. 弧形磁感线的方向与该点磁感线方向一致,故在弧形磁感线上标注向右的箭头即可。
【答案】
如答图所示
【知识点】
磁体磁极、磁感线
【点评】
本题是磁现象的基础题,考查磁感线方向与磁极的关系,需牢记磁体外部磁感线的分布特点。
【难度系数】
0.6
2. 指南针是利用地磁场指示方向的,如图所示,地球是一个大磁体,类似条形磁铁,请在图中标出地磁场的N、S极,静止小磁针的N、S极,用箭头标出P点的地磁场方向。

2题图
2题图
答案
如答图所示
解析
【分析】
要解决本题,需掌握地磁场的特点:地球是大磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近;磁体外部磁感线从N极出发回到S极;小磁针静止时N极指向与该点磁感线方向一致。解题分三步:①确定地磁场的N、S极;②标注小磁针的N、S极;③标出P点的地磁场方向。
【解析】
1. 标注地磁场的N、S极:地球的地磁南极(S极)在地理北极附近,对应图中竖直虚线的上端;地磁北极(N极)在地理南极附近,对应竖直虚线的下端。
2. 标注静止小磁针的N、S极:小磁针静止时,N极指向地磁场的S极(地理北极方向),因此小磁针上端为N极,下端为S极。
3. 标注P点的地磁场方向:磁体外部磁感线从地磁N极出发回到地磁S极,故P点的地磁场方向指向地磁S极,箭头向上。
【答案】
如答图所示
【知识点】
地磁场、磁体磁极、磁感线
【点评】
本题考查地磁场的基础应用,需掌握地磁场磁极分布、小磁针指向与磁感线方向的关系,属于难度较低的基础题。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需掌握地磁场的特点:地球是大磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近;磁体外部磁感线从N极出发回到S极;小磁针静止时N极指向与该点磁感线方向一致。解题分三步:①确定地磁场的N、S极;②标注小磁针的N、S极;③标出P点的地磁场方向。
【解析】
1. 标注地磁场的N、S极:地球的地磁南极(S极)在地理北极附近,对应图中竖直虚线的上端;地磁北极(N极)在地理南极附近,对应竖直虚线的下端。
2. 标注静止小磁针的N、S极:小磁针静止时,N极指向地磁场的S极(地理北极方向),因此小磁针上端为N极,下端为S极。
3. 标注P点的地磁场方向:磁体外部磁感线从地磁N极出发回到地磁S极,故P点的地磁场方向指向地磁S极,箭头向上。
【答案】
如答图所示
【知识点】
地磁场、磁体磁极、磁感线
【点评】
本题考查地磁场的基础应用,需掌握地磁场磁极分布、小磁针指向与磁感线方向的关系,属于难度较低的基础题。
【难度系数】
0.6
3. 在图中标出电源和螺线管上方的极性。
(
(
(
N
)(
-
)答案
3. 如答图所示
解析
【分析】
本题需根据安培定则判断螺线管的磁极和电源的极性,解题步骤:①已知螺线管上端为N极,利用安培定则确定螺线管内的电流方向;②结合电流“正出负入”的规律,推导电源的正负极;③明确螺线管的磁极分布,完成标注。
【解析】
1. 安培定则:右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极(上端),四指弯曲方向为电流的环绕方向,由此可知螺线管中电流从下端流入、上端流出。
2. 电路中电流从电源正极流出,回到负极,因此电源的下端为正极,上端为负极(图中已标注上端为负极)。
3. 螺线管外部磁感线从N极指向S极,图中右侧磁感线箭头向下,符合从上端N极出发的规律,故螺线管上方为N极,下方为S极。
【答案】
电源下端为正极,螺线管上方为N极(如答图所示
)
【知识点】
安培定则、螺线管磁极判断
【点评】
本题是电磁学基础题,核心考查安培定则的应用,需掌握电流方向与磁极的对应关系,难度适中。
【难度系数】
0.3
本题需根据安培定则判断螺线管的磁极和电源的极性,解题步骤:①已知螺线管上端为N极,利用安培定则确定螺线管内的电流方向;②结合电流“正出负入”的规律,推导电源的正负极;③明确螺线管的磁极分布,完成标注。
【解析】
1. 安培定则:右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极(上端),四指弯曲方向为电流的环绕方向,由此可知螺线管中电流从下端流入、上端流出。
2. 电路中电流从电源正极流出,回到负极,因此电源的下端为正极,上端为负极(图中已标注上端为负极)。
3. 螺线管外部磁感线从N极指向S极,图中右侧磁感线箭头向下,符合从上端N极出发的规律,故螺线管上方为N极,下方为S极。
【答案】
电源下端为正极,螺线管上方为N极(如答图所示
【知识点】
安培定则、螺线管磁极判断
【点评】
本题是电磁学基础题,核心考查安培定则的应用,需掌握电流方向与磁极的对应关系,难度适中。
【难度系数】
0.3
4.如图所示,请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向,在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。

答案
如答图所示
解析
【分析】要解决本题,需利用小磁针指向判断螺线管磁极,结合安培定则确定电流方向和磁场方向。具体思路:①小磁针静止时N极的指向为该点磁场方向,据此确定螺线管上方磁场方向,进而得到螺线管的磁极;②用安培定则(右手螺旋定则),右手握螺线管,大拇指指向N极,四指弯曲方向为电流方向,从而确定电流方向;③结合题目要求,标出对应磁场方向。
【解析】1. 小磁针静止时N极向左,说明螺线管上方磁场向左,根据磁场从N极出发、回到S极的规律,可知螺线管右端为N极,左端为S极。2. 应用安培定则:右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极(右端),四指弯曲方向与电流方向一致,可判断电流从螺线管左端流入,因此左端虚线框内电流方向为水平向右。3. 根据题目图示要求,中间虚线框内的磁场方向为竖直向下。
【答案】如答图所示
【知识点】安培定则、磁场方向、电流的磁效应
【点评】本题考查安培定则的基础应用,需掌握小磁针指向与磁场方向的关系,是电磁学的常规题型,注重基础操作的考查。
【难度系数】0.5
【解析】1. 小磁针静止时N极向左,说明螺线管上方磁场向左,根据磁场从N极出发、回到S极的规律,可知螺线管右端为N极,左端为S极。2. 应用安培定则:右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极(右端),四指弯曲方向与电流方向一致,可判断电流从螺线管左端流入,因此左端虚线框内电流方向为水平向右。3. 根据题目图示要求,中间虚线框内的磁场方向为竖直向下。
【答案】如答图所示
【知识点】安培定则、磁场方向、电流的磁效应
【点评】本题考查安培定则的基础应用,需掌握小磁针指向与磁场方向的关系,是电磁学的常规题型,注重基础操作的考查。
【难度系数】0.5
5.探究“电磁铁的性质”实验时,铁钉A端为N极,附近的小磁针处于静止状态,如图所示。
请你在图中:
(1)标出B点的电流方向。
(2)括号内标出小磁针右端的极性(用“N”或“S”表示)。

5题图
请你在图中:
(1)标出B点的电流方向。
(2)括号内标出小磁针右端的极性(用“N”或“S”表示)。
5题图
答案
如答图所示
解析
【分析】
解决本题需按以下思路:首先根据已知的电磁铁A端为N极,确定螺线管的磁极;再利用安培定则判断B点的电流方向;最后依据磁极间的相互作用规律判断小磁针右端的极性。
【解析】
1. 确定螺线管磁极:已知铁钉A端为N极,因此螺线管的右端为S极。
2. 判断B点电流方向:根据安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向N极(A端,向左),四指弯曲方向与螺线管中电流方向一致,由此可知B点的电流方向为向上。
3. 判断小磁针右端极性:根据磁极间异名磁极相互吸引的规律,螺线管右端为S极,所以小磁针靠近螺线管的一端为N极,因此小磁针的右端为S极。
【答案】
如答图所示(B点标注向上的箭头,小磁针括号内标注“S”)
【知识点】
安培定则、磁极间的相互作用
【点评】
本题考查电磁铁磁极的判断,核心是掌握安培定则和磁极间的相互作用规律,属于基础题型,侧重对基础知识点的应用。
【难度系数】
0.6
解决本题需按以下思路:首先根据已知的电磁铁A端为N极,确定螺线管的磁极;再利用安培定则判断B点的电流方向;最后依据磁极间的相互作用规律判断小磁针右端的极性。
【解析】
1. 确定螺线管磁极:已知铁钉A端为N极,因此螺线管的右端为S极。
2. 判断B点电流方向:根据安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向N极(A端,向左),四指弯曲方向与螺线管中电流方向一致,由此可知B点的电流方向为向上。
3. 判断小磁针右端极性:根据磁极间异名磁极相互吸引的规律,螺线管右端为S极,所以小磁针靠近螺线管的一端为N极,因此小磁针的右端为S极。
【答案】
如答图所示(B点标注向上的箭头,小磁针括号内标注“S”)
【知识点】
安培定则、磁极间的相互作用
【点评】
本题考查电磁铁磁极的判断,核心是掌握安培定则和磁极间的相互作用规律,属于基础题型,侧重对基础知识点的应用。
【难度系数】
0.6
6.[科学思维]如图所示,在电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体,闭合开关S,条形磁体静止后,滑片P向右滑动时弹簧伸长。请用箭头标出磁感线的方向,并用“+”“-”在括号内标出电源正负极。

6题图
(
6题图
(
+
)(-
)答案
6. 如答图所示
解析
【分析】
要解决本题,需按以下思路推导:首先,滑片P向右滑动时弹簧伸长,说明电磁铁对条形磁体有吸引力,结合磁极间的相互作用确定电磁铁的磁极;再用安培定则判断电源的正负极;最后根据磁感线的规律标注方向。
【解析】
1. 确定电磁铁磁极:滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路电流增大,电磁铁磁性增强,弹簧伸长,说明电磁铁对条形磁体(下端为S极)产生向下的吸引力,因此电磁铁上端为N极,下端为S极。
2. 判断电源正负极:根据安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向电磁铁的N极(上端),四指弯曲方向为电流方向,可知电流从螺线管下端流入、上端流出。结合电路连接,电流路径为:电源正极→螺线管下端→螺线管上端→滑动变阻器→开关→电源负极,因此电源左端为“+”,右端为“-”。
3. 标注磁感线方向:磁体外部的磁感线从N极出发,回到S极,因此螺线管外部的磁感线方向从上端(N极)指向下端(S极),按此规律标注箭头。
【答案】
如答图所示
【知识点】
安培定则、磁极间的相互作用、磁感线
【点评】
本题综合考查电磁学的基础应用,需结合滑动变阻器的变化分析电磁铁磁性,再通过安培定则确定电源极性,最后标注磁感线,逻辑清晰,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需按以下思路推导:首先,滑片P向右滑动时弹簧伸长,说明电磁铁对条形磁体有吸引力,结合磁极间的相互作用确定电磁铁的磁极;再用安培定则判断电源的正负极;最后根据磁感线的规律标注方向。
【解析】
1. 确定电磁铁磁极:滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路电流增大,电磁铁磁性增强,弹簧伸长,说明电磁铁对条形磁体(下端为S极)产生向下的吸引力,因此电磁铁上端为N极,下端为S极。
2. 判断电源正负极:根据安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向电磁铁的N极(上端),四指弯曲方向为电流方向,可知电流从螺线管下端流入、上端流出。结合电路连接,电流路径为:电源正极→螺线管下端→螺线管上端→滑动变阻器→开关→电源负极,因此电源左端为“+”,右端为“-”。
3. 标注磁感线方向:磁体外部的磁感线从N极出发,回到S极,因此螺线管外部的磁感线方向从上端(N极)指向下端(S极),按此规律标注箭头。
【答案】
如答图所示
【知识点】
安培定则、磁极间的相互作用、磁感线
【点评】
本题综合考查电磁学的基础应用,需结合滑动变阻器的变化分析电磁铁磁性,再通过安培定则确定电源极性,最后标注磁感线,逻辑清晰,难度适中。
【难度系数】
0.5
7.超市里的电梯,有人乘时运行较快,无人乘时为了节能运行较慢。利用电磁继电器设计如图所示电路,其中$R_1$是压敏电阻(受到压力时阻值较小,不受压力时阻值很大),$R_2$是限流电阻(如果串联在电路中可减小电路中的电流)。请按照要求用笔画线代替导线将工作电路连接完整,并在括号中标出电磁铁上端的极性。

7题图
7题图
答案
7. 如答图所示
解析
【分析】
要解决此题,需明确电磁继电器的工作逻辑:控制电路由压敏电阻$R_1$、电磁铁等构成,工作电路由电动机$M$、限流电阻$R_2$和电源组成。首先根据安培定则判断电磁铁上端极性;再结合压敏电阻特性(受压阻值小、不受压阻值大)设计工作电路:有人乘电梯时,$R_1$受压阻值小,控制电路电流大,电磁铁吸下衔铁,电动机直接接入电源,电流大、运行快;无人时,$R_1$不受压阻值大,控制电路电流小,衔铁在上方,$R_2$与电动机串联,电流小、运行慢,以此实现快慢切换。
【解析】
1. 电磁铁极性判断:控制电路中,电流从电源正极流出,经$R_1$流入电磁铁线圈,根据安培定则(右手握住螺线管,四指沿电流方向,大拇指指向N极),判断电磁铁上端为N极。
2. 工作电路连接:将电源一端接电动机$M$的右端,$M$的左端接下方静触点;电源另一端接衔铁动触点下端,同时$R_2$一端接上方静触点、另一端接电源对应端子,确保无人时$R_2$与$M$串联,有人时$M$直接接入电源(连接方式如答图所示)。
【答案】

【知识点】
电磁继电器、电磁铁极性判断、电路设计
【点评】
本题结合电梯实际应用,考查电磁继电器的工作原理,需结合电阻对电流的影响分析电路,体现物理知识在生活中的实际应用。
【难度系数】
0.5
要解决此题,需明确电磁继电器的工作逻辑:控制电路由压敏电阻$R_1$、电磁铁等构成,工作电路由电动机$M$、限流电阻$R_2$和电源组成。首先根据安培定则判断电磁铁上端极性;再结合压敏电阻特性(受压阻值小、不受压阻值大)设计工作电路:有人乘电梯时,$R_1$受压阻值小,控制电路电流大,电磁铁吸下衔铁,电动机直接接入电源,电流大、运行快;无人时,$R_1$不受压阻值大,控制电路电流小,衔铁在上方,$R_2$与电动机串联,电流小、运行慢,以此实现快慢切换。
【解析】
1. 电磁铁极性判断:控制电路中,电流从电源正极流出,经$R_1$流入电磁铁线圈,根据安培定则(右手握住螺线管,四指沿电流方向,大拇指指向N极),判断电磁铁上端为N极。
2. 工作电路连接:将电源一端接电动机$M$的右端,$M$的左端接下方静触点;电源另一端接衔铁动触点下端,同时$R_2$一端接上方静触点、另一端接电源对应端子,确保无人时$R_2$与$M$串联,有人时$M$直接接入电源(连接方式如答图所示)。
【答案】
【知识点】
电磁继电器、电磁铁极性判断、电路设计
【点评】
本题结合电梯实际应用,考查电磁继电器的工作原理,需结合电阻对电流的影响分析电路,体现物理知识在生活中的实际应用。
【难度系数】
0.5
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