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浙教版科学八下第1章电与磁1.1—1.2(二)(含答案)
一、选择题
1.下列四幅图中,磁感线的方向、磁极名称标注正确的是( )
A. B. C. D.
2.下列磁现象的分析正确的是( )
A.铁棒能吸引小磁针,则铁棒原来一定具有磁性
B.小磁针黑色为N极,则b处磁场的方向向右
C.从左端移到右端过程中,弹簧测力计的示数逐渐减小
D.小针被磁化后,其A端为N极
3.根据磁感线的方向和小磁针静止时的指向,判断图中错误的是( )
A. B. C. D.
4.在研究蹄型磁体周围磁场分布的实验中,在蹄型磁体上方放一块有机玻璃,在玻璃上撒一层细铁屑,轻敲有机玻璃,铁屑就按一定规律排列起来,下列说法正确的是( )
A.a处为磁体的一个磁极
B.b点的磁场比a点强
C.根据铁粉的分布来确定磁场的方向
D.可用细铜屑代替细铁屑进行实验
5.为了取出某一较深缝隙中的铁钉,小明想到了以下方案,其中不可行的是( )
A. B. C. D.
6.如图所示,一条形磁体周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁,这四根小磁针静止时N极指向正确的是(磁针的黑端表示N极)( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
7.将两枚一元硬币放在条形磁体下方,硬币的位置情况应为下列情况中的( )
A. B. C. D.
8.如图,有一根悬挂的条形磁铁,用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近磁铁的N极,发现条形磁铁被吸引。该铁棒( )
A.一定没有磁性
B.一定有磁性,且A端是S极
C.一定有磁性,且A端是N极
D.不确定有无磁性
9.在探究蹄形磁体周围磁场的实验中,老师将玻璃板平放在磁体上,并均匀地撒上一层铁屑,轻敲玻璃板,铁屑就会有序地排列起来,如图对实验中有关现象的分析不正确的是( )
A.撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来
B.铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
C.轻敲玻璃板,铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离
D.轻敲玻璃板,铁屑与玻璃板分离后,不受摩擦力,铁屑在磁力作用下排列有序
10.如图是奥斯特实验示意图。小帆在总结奥斯特实验现象时分析正确的是( )
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C.移去小磁针,通电导线周围磁场随即消失
D.改变电流方向,通电导线周围的磁场方向不变
11.如图1是小文所在的项目化小组制作的磁悬浮地球仪,图2是其内部结构图,地球仪内部顶端是一块磁铁,支撑装置顶部内有电磁铁,通电之后将地球仪放在适当位置即可悬浮。请回答下面小题:
以下能实现地球仪悬浮的装置图是( )
A. B. C. D.
12.关于如图所示的探究电生磁的装置,下列说法错误的是( )
A.根据图甲可知:电流的磁场方向与电流方向有关
B.根据图乙可知:通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
C.根据图丙可知:电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数有关
D.要使图丙中右边的电磁铁磁性增强,可以将滑动变阻器滑片右移
13.如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置,下列措施中能使电磁铁磁性增强的是( )
A.电源的正负极对调,其他条件不变
B.开关S由1扳到2,其他条件不变
C.滑片P向左移动,其他条件不变
D.滑片P向右移动,其他条件不变
14.如图所示,先闭合开关S2,再闭合开关S1,则电磁铁的磁性将( )
A.先增大后减小 B.增大 C.先减小后增大 D.减小
15.汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。如图所示,一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是( )
A. B. C. D.
二、填空题
16.磁体中,磁性最强的部位叫做 。如图,A为钢棒,B为条形磁铁,现将A挂在弹簧秤上,在B的上方从左端向右端匀速移动,则弹簧秤的示数
(选填“先变大后变小”“先变小后变大”或“始终不变”)。
17.桌面上放有一定量的铁屑,现将两根完全相同的条形磁铁A的N极和磁铁B的S极如图所示放置在靠近铁屑的上方,吸附一定量的铁屑。若将吸附有铁屑的两极靠在一起,则吸附在连接处的铁屑会 (选填“增加”、“不变”或“减少”);如图所示,将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒,轻轻搁在两磁铁上,则被吸附的铁屑会 (选填“增加”、“不变”或“减少”)。
18.如图所示,甲和乙是两根外形相同的钢棒,甲棒静止不动,使乙棒沿着箭头所示方向移动。请根据实验中可能出现的现象,判断两棒是否是磁体。
(1)将乙棒移到甲棒的左端和右端时,分别有明显的相吸和相斥现象,则 有磁性。
(2)在乙棒移动的过程中,始终有相吸的现象,则 有磁性。
(3)在乙棒移动的过程中,先是受到吸引,后吸引力逐渐减弱,接着吸引力又逐渐加强,则 有磁性。
19.如图所示,若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,小磁针的N极将发生偏转。你认为磁针的N极会向 (选填“纸内”或“纸外”)偏转。
三、探究题
20.科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)由图可知,两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时,导线相互 ;当通入电流方向相反时,导线相互 。
(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法是:用右手握导线,大拇指指向电流方向,则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向。根据这个方法,请你判定甲图中导线a在靠近导线b一侧产生的磁场方向为垂直于纸面 。(填“向里”或“向外”)
(3)由此可知:与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过 来实现的。
21.“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲、乙两同学做了如图所示的实验:在静止的小磁针上方平行地放一根直导线,闭合开关,原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因,两同学有着不同的假设:
甲:是因为导线通电发热,造成导线周围空气温度升高,空气的对流运动使磁针偏转
乙:是因为电流周围产生磁场,磁场对磁针产生了力的作用
(1)没通电时,静止的小磁针的N极指向 。(填“南方”或“北方”)
(2)两同学讨论后,设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的:他们调换电池的正负极,改变电流的方向,闭合开关,如果甲同学的假设是正确的,预计应该看到的现象是 。
(3)乙同学在其它实验条件不变的情况下,把小磁针从直导线下方移到了直导线上方,闭合开关后,小磁针的转动方向将 (选填“不改变”或“改变”)。
(4)在做该实验时,下列操作中实验现象最明显的是 。
A.直导线沿东西方向放置在磁针的正上方
B.直导线沿南北方向放置在磁针的正上方
C.沿电流方向放置小磁针,使磁针在导线的正下方
D.沿电流方向放置小磁针,使磁针在导线的延长线上。
22.如图为小科制作的电流磁效应演示器。玻璃管中装有适量的水,固定在桌上,水中悬浮着一个带有铁钉的浮球。管外绕有匝数可变的线圈(1和2之间为150匝,1和3之间为400匝)。按图示连接好电路后,小科开始探究通电螺线管周围磁场强弱的影响因素,步骤如表:
实验步骤 实验操作 实验现象
① 线圈连接1和2,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至电流表示数为0.5A 浮球没有运动
② 断开开关,线圈改接1和3后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至电流表示数为0.5A 浮球向下运动到线圈附近
③ 断开开关,……,闭合开关,调节滑片至电流表示数为1.5A 浮球向下运动到线圈附近
请回答以下问题:
(1)根据步骤①②可得出的结论是 。
(2)如果要得出通电螺线管周围磁场强弱与电流大小有关,还需要增加步骤③,请你将该操作中的“……”补充完整: 。
(3)小科想要继续探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向的关系,除了将电源“+”“﹣”极对调,还需要将浮球中的铁钉换成 ,才能完成实验。
23.小乐听说银行卡靠近核磁共振机器会被消磁,于是她想选择某种材料制作保护卡套防止银行卡被消磁。为了完成任务,小乐设计了如图甲所示装置来探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的种类是否有关。她保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入形状、面积和厚度相同,材料不同的板材,观察吸引回形针的个数,实验数据如表所示。
磁体与纸片之间放入的物体 不放物体 铁板 镍板 铝板 塑料板
吸引回形针数量/个 4 1 1 3 3
(1)分析数据可知,吸引回形针数量越少,说明该材料对吸引力的影响 。(选填“越大”“越小”或“相同”)
(2)铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性强弱的影响不明显,原因可能是 。
(3)如图乙所示,可以解释以上现象产生的原因,把卡放在磁场中的铁质壳内,外部磁场绝大部分沿铁质球壳壁“通过”,几乎不会进入球内空间,因此,内部物体不受外部磁场影响。给如图乙所示现象选择最合适的名字 。
A.“超磁现象”
B.“磁屏蔽现象”
C.“消磁现象”
D.“磁化现象”
24.温度对磁铁的磁性强弱有无影响?
提出问题:小明在家用如图所示的电热壶烧开水时,发现壶中的水烧开后,开关按钮会自动跳起断电。开关为什么能自动跳起呢?带着这个问题,小明上网查阅了有关资料,得知这是一个磁吸开关,给水加热前开关按钮被磁铁吸住。当水烧开时,磁铁的磁性减弱,开关跳起。
提出猜想:小明猜想,温度对磁铁的磁性有影响,而且温度越大,磁性越 ;
设计实验:为了验证以上猜想是否正确,小明进行了如下实验:
①用一块强磁铁的一个磁极,分别在三根同样的铁钉上从钉头向下的同一方向划过100次,使铁钉 ;
②把铁钉A放入塑料薄膜袋内,将其放入一堆铁屑中,慢慢提起塑料袋,将其放在一张白纸上、从袋中取出铁钉,把落在纸上的铁屑收集起来,用天平称出铁屑的质量m1;
③把铁钉B放入盛有开水的烧杯中,一段时间后,取出铁钉重复②步骤,用天平称出铁屑的质量m2;
④把铁钉C放入盛有冰水的烧杯中,一段时间后,取出铁钉重复②步骤,用天平称出铁屑的质量m3;
⑤比较m1、m2、m3的大小关系,当m1、m2、m3三者关系为 ,说明小明的猜想是正确的。
交流与评估:本次探究活动中应用了控制变量法,其中改变的因素为 。
四、解答题
25.如图,是小金在使用通电螺线管进行科学实验,他观察到通电螺线管周围放置的小磁针(黑色为N极)发生了偏转。
(1)由图可判断,小金制作的通电螺线管的右端为 极。
(2)小金在通电螺线管中插入一根铁钉,磁化后铁钉的N极与没有插入前通电螺线管的N极方向 (填“相同”“相反”或“都有可能”)。
26.1820年,奥斯特在一次偶然中发现通电铂丝附近的磁针发生了偏转,反复试验后均出现这个现象,小金学习后想重复当年奥斯特所做的实验。
(1)为了确保实验成功,如图导线应该 (填“东西”或“南北”)放置。
(2)接通电路后,观察到小磁针偏转,此现象说明了 。
27.如图,一质量为40g,体积为50cm3的铁制小球放入盛水的薄玻璃容器中,在玻璃容器下方有一个已经接入电路的螺线管,电源电压恒定为6V,滑动变阻器最大阻值为48Ω,阻值变化均匀,滑片能移动的最大距离为20cm,小灯泡标有“6V 3W”字样,通过螺线管的电流I与螺线管对铁制小球的作用力F的关系如表,假设灯丝电阻保持不变,不考虑小球与螺线管距离的远近对力F的影响。
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
F/N 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
(1)闭合开关后,通电螺线管A端的磁极是 极。
(2)闭合开关前,小球受到水的浮力为 牛。
(3)闭合开关后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,当铁制小球静止时,小球对容器底的压力多大?
(4)请用直角坐标描绘出滑动变阻器滑片从最左端移动到最右端过程中,小球所受浮力F与滑动变阻器滑片移动距离L的关系图像。
答案
1.解:ABD、在磁体外部,磁感线的方向从N极到S极,AB错误,D正确;
C、根据安培定则,电流向右,从左侧看,磁场方向是顺时针的,故C错误。
故选:D。
2.解:A、铁棒能吸引小磁针,则铁棒原来可能无磁性,故A错误;
B、小磁针黑色为N极,则b处磁场的方向向右,故B正确;
C、从左端移到右端过程中,弹簧测力计的示数先减小再变大,因为中间磁性最弱,故C错误;
D、小针被磁化后,其A端为S极,故D错误;
故选:B。
3.解:A、磁体周围的磁感线从N极出发回到S极,故A正确;
B、两个磁极都是S极,故磁感线的方向都是指向S极,故B正确;
C、由右手螺旋定则知,通电螺线管的左端为S极,右端为N极,再由磁极间的相互作用规律知,小磁针静止时,左端应为N极,故C错误;
D、由右手螺旋定则知,通电螺线管的左端为N极,右端为S极,小磁针静止时的N、S极位置正确,故D正确。
故选:C。
4.解:A、a处的铁屑很多,磁性很强,所以a处为磁体的一个磁极,故A正确;
B、细铁屑越密集的地方磁性越强,a处的细铁屑比b处的密集,所以a点的磁场比b点强,故B错误;
C、根据铁粉的分布无法确定磁场的方向,要确定磁场的方向必须在某个位置放置一个小磁针,根据小磁针N极指向确定磁场方向,故C错误;
D、铜不能被磁化,所以实验中不能用铜屑代替铁屑,故D错误。
故选:A。
5解:铁棒是磁性材料,可以被磁化,所以A、B、C三种方法都能取出铁钉;
铜棒不是磁性材料,它不能被磁化,所以D方法不能取出铁钉。
故选:D。
6.解:由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,
小磁针丁左端为N极,右端为S极,故D正确;
小磁针甲左端为S极,右端为N极,故A错误;
小磁针乙应该是左端为N极,右端为S极,故B错误;
小磁针丙左端为S极,右端为N极,故C错误。
故选:D。
7.解:当两个硬币都放在磁体的N极时,会被磁体磁化,硬币也具有N极和S极,由于异名磁极相互吸引,因此两个硬币的S极会吸引在磁体的N极上,两个硬币的下侧都为N极;
由于同名磁极相互排斥,两个硬币的下侧会张开,故A正确,BCD错误。
故选:A。
8.解:假如铁棒有磁性,异名磁极相互吸引。铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极,铁棒和条形磁铁的N极相吸引,说明铁棒也有磁性,并且A端是S极,如果铁棒没有磁性,磁体可以吸引磁性材料。条形磁铁具有磁性,也可以吸引没有磁性的铁棒。所以铁棒是否具有磁性不能确定。
故选:D。
9.解:A.磁体周围始终存在磁场,借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点,但不是将原来不存在的磁场显示出来,故A错误;
B.铁屑原来没有磁性,但在磁场的作用下能够获得磁性,说明被磁化了,故B正确;
C.铁屑质量较小,惯性小,运动状态容易改变。所以轻敲玻璃板,铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离,故C正确;
D.铁屑受到磁场的作用,轻敲玻璃板,铁屑与玻璃板分离后,不受摩擦力,铁屑逐渐有序排列,故D正确。
故选:A。
10.解:A、通电导线周围磁场方向由电流方向决定的,小磁针只能显示某点的磁场方向,故A错误;
B、物体间力的作用是相互的,通电导线周围的磁场对小磁针有磁力的作用,发生偏转的小磁针对通电导线也有磁力的作用,故B正确;
C、移去小磁针,通电导线周围磁场不会消失,故C错误;
D、改变电流方向,通电导线周围的磁场方向改变,故D错误。
故选:B。
11.解:地球仪利用了同名磁极相互排斥的原理;由安培定则和图示可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的下端;
则图A中螺线管的下端为N极、上端为S极,符合同名磁极相互排斥的原理,故A正确;
则图B中螺线管的下端为S极、上端为N极,符合同名磁极相互排斥的原理,故B正确;
则图C中螺线管的下端为N极、上端为S极,不符合同名磁极相互排斥的原理,故C错误;
则图D中螺线管的下端为S极、上端为N极,符合同名磁极相互排斥的原理,故D正确。
故选:ABD。
12.解:A、根据图甲可知:电流方向改变,小磁针偏转方向发生改变,这说明电流的磁场方向与电流方向有关;故A正确;
B、据图乙可知:通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似的,故B正确;
C、根据图丙可知:在电流相同时,线圈匝数越多的,吸引的大头针个数越多,这说电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数有关,故C正确;
D、通过增大电流可以增大电磁铁的磁性,故可以将滑动变阻器的滑片向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的电流变大,故D错误。
故选:D。
13.解:A、电源的正负极对调只会改变电流的方向和电磁铁的磁极,对电磁铁的磁性不会有影响,故不合题意;
B、开关S由1扳到2时,线圈的匝数减少,电磁铁的磁性会减弱,故不符合题意;
C、滑片左移,电路中的电阻减小,电流增大,电磁铁的磁性会增强,故符合题意;
D、滑片右移,电路中的电阻增大,电流减小,电磁铁的磁性会减弱,故不合题意。
故选:C。
14.解:先闭合开关S2,再闭合开关S1,两电阻并联,则总电阻减小;由欧姆定律可知电路中电流增大,则螺线管中电流变大,螺线管的磁性变强。
故选:B。
15.解:由题意可知,电子定向移动的方向是向下的,电子带负电,故电流的方向是向上的,根据右手螺旋定则可知,磁场的方向是逆时针方向的,故C正确。
故选:C。
16.解:磁体中,磁性最强的部位叫做磁极;
B为条形磁铁,在两端的磁性最强,对A的吸引力较大,弹簧测力计的示数较大;当A在B的上方移到B的中间时,磁性最弱,弹簧测力计的示数较小,过中点后,磁性又逐渐变强,所以弹簧测力计的示数又变大。
故答案为:磁极;先变小后变大。
17.解:A、B两个条形磁体两极靠在一起后,变成一个新的条形磁体,在条形磁体中部磁性几乎为零,故吸引的铁屑会减少;
把软铁棒放在两磁铁上,软铁棒被磁化,左端为S极,右端为N极,此时三者也相当于一块条形磁体,中间磁性最弱,吸引的铁屑会减少。
故答案为:减少;减少。
18.解:(1)将乙棒移到甲棒的左端和右端时,分别有明显的相吸和相斥现象,这说明两个棒都具有磁性;
(2)在乙棒移动的过程中,始终有相吸的现象,这说明甲不具有磁性,乙具有磁性;
(3)在乙棒移动的过程中,先是受到吸引,后吸引力逐渐减弱,这说明在甲的中间时,吸引力是最弱的,这说明甲是具有磁性的;接着吸引力又逐渐加强,说乙不具有磁性。
故答案为:(1)甲和乙;(2)乙;(3)甲。
19.解:电子定向向右移动,而电流方向与电子定向移动方向相反,所以电流方向向左,根据安培定则分析,导线下方磁感线的方向向纸外,所以磁针的N极会向纸外偏转。
故答案为:纸外。
20.解:(1)由图可知,当通入的电流方向相同时,导线靠拢,说明两导线相互吸引;当通入电流方向相反时,导线相互排斥;
(2)由题可知,用右手握导线,大拇指指向电流方向(向上),则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向(如下图所示),即:导线a左侧的磁场方向垂直于纸面向外,b处(a的右侧)的磁场方向垂直于纸面向里;
(3)与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过磁场来实现的。
故答案为:(1)吸引;排斥;(2)向里;(3)磁场。
21.解:(1)没通电时,通电导线周围没有磁场;由于地球是一个巨大的磁体,地理的南极是地磁场的北极,地理的北极是地磁场的南极,所以没通电时,小磁针在地磁场的作用下N极指向北方;
(2)如果乙正确,他们调换电池的正负极,改变电流的方向,磁场方向改变,小磁针偏转方向改变,如果甲同学的假设是正确的,磁针偏转的方向不变。
(3)由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反,当小磁针从下方移到上方之后,小磁针的转动方向会相反。
(4)地球的磁场方向是从地理的南极指向北极,所以若将导线东西放置,导线周围的磁场是南北方向的,与地球的磁场方向可能一致,而导致实验现象不明显,但若将导线南北放置,此时导线的磁场方向是东西方向的,所以此时小磁针会在导线磁场的作用下指示东西,故现象更为明显。
故答案为:(1)北方;(2)磁针偏转的方向不变;(3)改变;(4)B。
22.解:(1)步骤①②两次实验可以看出,在电流一定时,线圈的匝数越多,通电螺线管的磁性越强;(2)如果要得出通电螺线管周围磁场强弱与电流大小有关,需要控制线圈的匝数不变,因此步骤③中,断开开关,线圈改接1和2,闭合开关,调节滑片至电流表示数为1.5A,浮球向下运动到线圈附近;
(3)在螺线管旁有两个小磁针,可以通过观察小磁针静止时N极(或S极)的指向来判断通电螺线管的磁极,因此要探究通电螺线管周围磁场的方向与电流方向的关系,需要将浮球中的铁钉换成小磁针。
故答案为:
(1)在电流一定时,线圈的匝数越多,通电螺线管的磁性越强;
(2)线圈改接1和2;
(3)小磁针。
23.解:(1)分析数据可以得出,在其它条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量越少,说明铁板和镍板对吸引力的影响越大,即对磁性屏蔽效果明显;
(2)铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是铝不是磁性物质,不能被磁化。
(3)一个放在磁场中的铁质球壳,外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”,极少部分进入球内空间,这种现象称为“磁屏蔽”,故B正确。
故答案为:(1)越大;(2)铝不能被磁化;(3)B。
24.解:提出猜想:因为查资料得知:当水烧开时,磁铁的磁性减弱,开关跳起。所以小明猜想,温度对磁铁的磁性有影响,而且温度越大,磁性越小;
①因为后面要用铁钉去吸铁钉,所以首先要对铁钉进行磁化;
⑤当m3>m1>m2时就能够证明温度越高,磁性越弱,才能说明小明的猜想是正确的;
交流与评估:本次探究活动中应用了控制变量法,通过温度改变,其他条件不变,记录实验数据并分析,才能证明温度的影响是什么。
故答案为:小;①磁化;⑤m3>m1>m2;温度。
25.解:(1)由图中左侧小磁针右端是N极,吸引S极,则左侧为S极,小金制作的通电螺线管的右端为N极。
(2)小金在通电螺线管中插入一根铁钉,磁化后使得磁性增强,因而两个的磁极是相同叠加的,故铁钉的N极与没有插入前通电螺线管的N极方向相同。
故答案为:(1)N;(2)相同。
26.解:(1)由于小磁针受到地磁场的作用,要指南北方向,为了观察到明显的偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西方向,故应使把直导线南北放置;
(2)接通电路后,观察到小磁针偏转,此现象说明了通电导体周围存在着磁场。
故答案为:(1)南北;(2)通电导体周围存在着磁场。
27.解:(1)伸出右手,四指弯曲指示电流的方向,大拇指所指的方向即螺线管的A端为通电螺线管的N极,如图:电流从左端流入,所以上端即A端为N极;
(2)闭合开关前,小球受到的重力G=mg=40×10﹣3kg×10N/kg=0.4N,
假设浸没在水中,小球所受浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣6m3=0.5N,
由于F浮<G,则小球会上浮,最后处于漂浮状态,
所以,闭合开关前,小球受到的浮力F浮′=G=0.4N;
(3)当小灯泡正常发光时,I=IL===0.5A,
查表可知此时通电螺线管对小球的磁力F=0.25N,
当小球沉底静止时,受到竖直向下的磁力、重力和竖直向上的支持力、浮力作用,
由力的平衡条件可知:F+G=F浮+F支,
代入数据可知容器对小球的支持力:F支=F+G﹣F浮=0.25N+0.4N﹣0.5N=0.15N,
由力的相互性可知,小球对容器底的压力:F压=N=0.15N;
(4)根据P=可得,小灯泡的电阻:RL===12Ω;
滑动变阻器滑片在最左端时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,
根据串联电路的特点和欧姆定律可得,电路中的最小电流:
I最小====0.1A,
查表可知,此时铁制小球受到磁力为F最小=0.05N,
小球此时受到的浮力F=G+F最小=0.4N+0.05N=0.45N;
滑片从左端移动到最右端过程中,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路中电流变大,则通电螺线管的磁性增强,对铁制小球的磁力变大,小球所受浮力F变大,
当小球在磁力的作用下浸没在水中后,滑片再向右端小球受到的浮力保持不变;
则小球刚刚浸没时的磁力,F′=F浮﹣G=0.5N﹣0.4N=0.1N;
查表可知,此时电路中的电流I″=0.2A,根据串联电路的特点和欧姆定律可得,
滑动变阻器连入电路的电阻:R滑″=R″﹣RL=﹣RL=﹣12Ω=18Ω,
此时滑片移动的距离:ΔL=×L=×20cm=12.5cm,
则小球所受浮力F与滑动变阻器滑片移动距离L的关系大致图像如下图所示:
。
故答案为:(1)N;(2)0.4;(3)闭合开关后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,当铁制小球静止时,小球对容器底的压力为0.15N;(4)见解答图。
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