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11 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
(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
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：
将小磁针水平悬挂，静止时指南的一端为S极，另一端为N极(或用条形磁铁的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)将小磁针水平悬挂,静止时指南的一端为S极,另一端为N极(或用条形磁铁的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】 (1)为了减小铁屑与硬纸板间的摩擦,应轻敲纸板,利用铁屑具有惯性而使铁屑与硬纸板短暂分开,使铁屑在磁场力的作用下有规则地排列;由题图中铁屑的排列特点可知,通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。(2)判断小磁针磁极的方法有多种,可以利用磁体在地磁场中的指向性,也可以利用磁极间相互作用的规律。(3)对调螺线管所接电源的正、负极,则螺线管中的电流方向发生改变,发现此时通电螺线管周围小磁针的指向也随之对调,这说明通电螺线管的磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
【解析】 (1)为了减小铁屑与硬纸板间的摩擦,应轻敲纸板,利用铁屑具有惯性而使铁屑与硬纸板短暂分开,使铁屑在磁场力的作用下有规则地排列;由题图中铁屑的排列特点可知,通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。(2)判断小磁针磁极的方法有多种,可以利用磁体在地磁场中的指向性,也可以利用磁极间相互作用的规律。(3)对调螺线管所接电源的正、负极,则螺线管中的电流方向发生改变,发现此时通电螺线管周围小磁针的指向也随之对调,这说明通电螺线管的磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
解析
【分析】
本题围绕通电螺线管外部磁场的探究实验设置问题，需结合实验操作原理、磁体相关规律逐一分析：
1. 第一问：铁屑未规则排列是因与纸板间摩擦力阻碍运动，轻敲可减小摩擦使铁屑在磁场力下排列，再对比常见磁体磁场形态得出结论；
2. 第二问：判断小磁针磁极可利用地磁场的指向性，或磁极间的相互作用规律；
3. 第三问：对调电源正负极改变了螺线管内电流方向，小磁针指向随之改变，据此推导极性与电流方向的关系。
【解析】
(1) 通电后铁屑分布无变化，是铁屑与硬纸板间的摩擦力阻碍了其在磁场力作用下的规则排列，需轻敲纸板减小摩擦，让铁屑因惯性短暂分开，在磁场力作用下规则排列；由题图铁屑排列形态可知，通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
(2) 判断小磁针N、S极的方法：将小磁针水平悬挂，静止时指南的一端为S极，另一端为N极；或用已知磁极的条形磁铁N极靠近小磁针一端，与N极相吸的是S极，相斥的是N极。
(3) 对调螺线管电源正负极，螺线管内电流方向改变，周围小磁针指向随之对调，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) 将小磁针水平悬挂，静止时指南的一端为S极，另一端为N极（或用条形磁铁的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】
本题为电磁学基础实验题，考查通电螺线管磁场特点、小磁针磁极判断、通电螺线管极性与电流方向的关系，均为核心基础知识点，侧重实验操作与规律应用，难度较低，适合巩固电磁学基础。
【难度系数】
0.7
本题围绕通电螺线管外部磁场的探究实验设置问题，需结合实验操作原理、磁体相关规律逐一分析：
1. 第一问：铁屑未规则排列是因与纸板间摩擦力阻碍运动，轻敲可减小摩擦使铁屑在磁场力下排列，再对比常见磁体磁场形态得出结论；
2. 第二问：判断小磁针磁极可利用地磁场的指向性，或磁极间的相互作用规律；
3. 第三问：对调电源正负极改变了螺线管内电流方向，小磁针指向随之改变，据此推导极性与电流方向的关系。
【解析】
(1) 通电后铁屑分布无变化，是铁屑与硬纸板间的摩擦力阻碍了其在磁场力作用下的规则排列，需轻敲纸板减小摩擦，让铁屑因惯性短暂分开，在磁场力作用下规则排列；由题图铁屑排列形态可知，通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
(2) 判断小磁针N、S极的方法：将小磁针水平悬挂，静止时指南的一端为S极，另一端为N极；或用已知磁极的条形磁铁N极靠近小磁针一端，与N极相吸的是S极，相斥的是N极。
(3) 对调螺线管电源正负极，螺线管内电流方向改变，周围小磁针指向随之对调，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) 将小磁针水平悬挂，静止时指南的一端为S极，另一端为N极（或用条形磁铁的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】
本题为电磁学基础实验题，考查通电螺线管磁场特点、小磁针磁极判断、通电螺线管极性与电流方向的关系，均为核心基础知识点，侧重实验操作与规律应用，难度较低，适合巩固电磁学基础。
【难度系数】
0.7
12 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
| 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
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
解析
【分析】
本题围绕“探究什么情况下磁可以生电”的实验，需结合实验现象、电磁感应的相关规律逐一分析问题：
1. 对比实验1和2（或1和3），明确产生感应电流的条件；
2. 依据感应电流方向的影响因素，判断改变感应电流方向的措施；
3. 从能量转化角度分析电磁感应过程的能量变化；
4. 结合“磁场对通电导体的作用”实验的装置要求，确定替换电流表的器材。
【解析】
(1) 实验1中导体与磁体静止，电流表指针不偏转（无电流）；实验2、3中导体切割磁感线，电流表指针偏转（有电流），因此闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生电流。
(2) 感应电流的方向由导体运动方向和磁场方向共同决定：
选项A：使用磁性更强的磁体，仅改变感应电流大小，不改变方向，错误；
选项B：保持磁体静止，只改变导体水平运动方向，仅改变感应电流方向，正确；
选项C：上下调换磁极（改变磁场方向）同时改变导体运动方向，感应电流方向不变，错误；
故选B。
(3) 电磁感应过程中，导体运动消耗机械能，产生电能，因此是机械能转化为电能。
(4) 探究磁场对通电导体的作用时，需要给导体通电，因此将电流表换成电源，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，能量转化，磁场对通电导体的作用
【点评】
本题是电磁学基础实验题，考查电磁感应的核心知识点，涵盖感应电流产生条件、方向影响因素、能量转化及相关实验装置，难度适中，侧重基础概念的应用。
【难度系数】
0.7
本题围绕“探究什么情况下磁可以生电”的实验，需结合实验现象、电磁感应的相关规律逐一分析问题：
1. 对比实验1和2（或1和3），明确产生感应电流的条件；
2. 依据感应电流方向的影响因素，判断改变感应电流方向的措施；
3. 从能量转化角度分析电磁感应过程的能量变化；
4. 结合“磁场对通电导体的作用”实验的装置要求，确定替换电流表的器材。
【解析】
(1) 实验1中导体与磁体静止，电流表指针不偏转（无电流）；实验2、3中导体切割磁感线，电流表指针偏转（有电流），因此闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生电流。
(2) 感应电流的方向由导体运动方向和磁场方向共同决定：
选项A：使用磁性更强的磁体，仅改变感应电流大小，不改变方向，错误；
选项B：保持磁体静止，只改变导体水平运动方向，仅改变感应电流方向，正确；
选项C：上下调换磁极（改变磁场方向）同时改变导体运动方向，感应电流方向不变，错误；
故选B。
(3) 电磁感应过程中，导体运动消耗机械能，产生电能，因此是机械能转化为电能。
(4) 探究磁场对通电导体的作用时，需要给导体通电，因此将电流表换成电源，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，能量转化，磁场对通电导体的作用
【点评】
本题是电磁学基础实验题，考查电磁感应的核心知识点，涵盖感应电流产生条件、方向影响因素、能量转化及相关实验装置，难度适中，侧重基础概念的应用。
【难度系数】
0.7
