2019年苏教版九下物理《第16章 电磁转换》单元测试卷
一.选择题(共10小题)
1.如图水平放置的条形磁铁的一端吸引着一个较重的铁钉,若另一根同样的条形磁铁的S极与原来磁铁的N极接合时,则出现的情况( )
A.将铁钉吸得更牢
B.铁钉落下
C.铁钉尖端将吸向右端的铁钉
D.铁钉尖端将吸向左边的铁钉
2.下列说法正确的是( )
A.铜制品容易被磁化
B.同名磁极互相吸引
C.奥斯特发现了电磁感应现象
D.磁体间的相互作用是通过磁场发生的
3.科学技术不断进步,下列应用中,用磁来记录信息的是( )
A.录音机 B.验钞机 C.发报机 D.VCD机
4.甲、乙两个磁极附近有一个小磁针,小磁针静止时的指向如图所示(涂黑的为N极),那么( )
A.甲、乙都是N极 B.甲、乙都是S极
C.甲是N极,乙是S极 D.甲是S极,乙是N极
5.如图所示,在把钢棒乙向右移动的过程中,如果乙位于甲的一端时二者相互吸引,位于另一端时二者相互排斥,则下列说法正确的是( )
A.只有甲是磁体 B.甲和乙一定都是磁体
C.只有乙是磁体 D.无法判断哪一个是磁体
6.爱因斯坦曾说,在一个现代的物理学家看来,磁场和他坐的椅子一样实在。如图所示的磁场与实际不相符的是( )
A.同名磁极间的磁场 B.直线电流的磁场
C.通电螺线管的磁场 D.蹄形磁体的磁场
7.下列关于磁现象的说法中错误的是( )
A.同名磁极相斥,异名磁极相吸
B.磁体周围的磁感线是从磁体的N极出发回到磁体S极
C.磁感线是磁场中真实存在的闭合曲线
D.地磁场的北极在地理的南极附近
8.关于地磁场,下列说法正确的是( )
A.地磁场的N极在地球的地理北极附近
B.地球周围的磁感线从地球地理北极附近出发,回到地球地理南极附近
C.仅在地磁场的作用下,可自由转动的小磁针静止时,N极指向地理的南极附近
D.宋代科学家沈括最早发现了地磁场的两极与地理的两极并不完全重合
9.如图所示,下列说法中错误的是( )
A.这是模拟奥斯特实验的一个场景
B.图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C.将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变
D.将图中导线断开,小磁针N极将指向地磁的北极
10.下列四幅图中小磁针北极指向正确的是( )
A. B.
C. D.
二.填空题(共5小题)
11.如图所示,一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了。实际上这张新钞票依然完好无损,这里应用了磁现象的有关知识。原来,这支笔的笔杆(纸币的下方)与笔头(纸币的上方)可以互相分离,笔杆与笔头相连的一端内部装有小磁铁,则笔头内的材料可能含有 (选填“铜”、“铁”或“塑料”)。若想探究笔头内材料是否有磁性,现提供下列器材:①小磁针、②大头针、③碎纸屑,其中可用来完成探究任务的有 (填序号)。
12.如图所示,用磁铁的一极在钢棒AB上从A向B反复摩擦几后,钢棒就具有了磁性,这种现象称为 ,并且钢棒的A端为 极。
13.磁性材料在现代生活和科学技术中有着广泛的应用,研制新的磁性材料及其应用是现代高科技的一个重要方面,请你列举出两个磁性材料在生活或生产中应用的例子: 、 。
14.磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,如图所示,其依据是 。
15.如图所示,A.B均为外形相同可能有磁性的钢棒,现将A挂在弹簧秤上,在B的上方从左端向右端匀速移动,若弹簧秤的示数始终不变,则 棒肯定无磁性;若弹簧秤的示数显示先由大变小,然后是由小变大,则 肯定有磁性。
三.作图题(共2小题)
16.在一个圆筒纸盒里有一条形磁铁,圆筒纸盒外放一些小磁针。如图所示,是各个小磁针的指向示意图,请你画出圆筒纸盒里条形磁体并标明N、S极。
17.如图所示,处于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁,左侧有一螺旋管,当开关S闭合时,发现小车向右运动,请在图中标出电源的正负极,通电螺线管的N、S极和A点处磁感线的方向。
四.实验探究题(共2小题)
18.小文设计了如图甲所示的实验来研究电磁现象,当他闭合开关S后,发现小磁针发生了偏转,这说明电流的周围存在着 ,这一现象最早是由 (选填“法拉第”、“奥斯特”或“安培”)发现的;接着小文又找来了一个小铁钉,把导线的一部分绕在上面,制成了一个电磁铁在电路乙中。当再次闭合开关S后,小磁针静止时N极的指向如图乙所示,据此他判断出 端是电源的正极(选填“a”或“b”)
19.小明在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中,设计了如图一所示电路。实验时:
(1)可通过观察 判断通电螺线管的磁极。
(2)小明猜想:通电螺线管的磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中,他将开关S从l换到2上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引大头针的数目,此时调节滑动变阻器是为了 ,来探究通电螺线管的磁场强弱与 的关系。
(3)为了探究“通电螺线管的磁极性质”,小明对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验,得到了如图二所示的四种情况。分析情况可知,螺线管的磁极由 决定。
2019年苏教版九下物理《第16章 电磁转换》单元测试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.如图水平放置的条形磁铁的一端吸引着一个较重的铁钉,若另一根同样的条形磁铁的S极与原来磁铁的N极接合时,则出现的情况( )
A.将铁钉吸得更牢
B.铁钉落下
C.铁钉尖端将吸向右端的铁钉
D.铁钉尖端将吸向左边的铁钉
【分析】本题应根据磁体的磁性强弱分析:每个磁体有两个磁极,而磁极的磁性最强,对于条形磁体来说,两端分别是两个磁极,磁性最强;条形磁铁中间的磁性最弱。铁钉在磁性强的地方受力大,在磁性小的地方受力小。
【解答】解:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,当另一根同样的条形磁铁的S极与原来磁铁的N极接合时,N极与S极接合在一起,成为一个新的条形磁铁,铁钉所在位置成为“新条形磁铁”的中间位置,磁性最弱,铁钉受到的磁场力减小,小于它所受的重力,铁钉受力不平衡,从而下落。
故选:B。
【点评】本题考查了磁体的性质:每个磁体有两个磁极,而磁极的磁性最强。
2.下列说法正确的是( )
A.铜制品容易被磁化
B.同名磁极互相吸引
C.奥斯特发现了电磁感应现象
D.磁体间的相互作用是通过磁场发生的
【分析】(1)铁钴镍等磁性材料容易被磁化;
(2)同名磁极相斥,异名磁极相吸;
(3)奥斯特发现了通电导线周围有磁场;
(4)磁场是存在的,即磁体间的相互作用是通过磁场发生的。
【解答】解:A、铜制品不是磁性材料,所以不能被磁化,故A错误;
B、同名磁极相斥,异名磁极相吸,故B错误;
C、奥斯特发现了通电导线周围有磁场,故C错误;
D、磁场是存在的,磁体间的相互作用是通过磁场发生的,故D正确;
故选:D。
【点评】此题考查了磁性材料的理解、磁极间的作用规律、电生磁和磁场的认识等知识点,是一道综合题。
3.科学技术不断进步,下列应用中,用磁来记录信息的是( )
A.录音机 B.验钞机 C.发报机 D.VCD机
【分析】从古到今,记录信息载体很多,它们是:大脑,文字,光记录,磁记录,图案,互联媒体,光电信号,颜色,图腾(特殊符号)等等。
【解答】解:A、录音机是利用磁带记录的,属于磁记录,符合题意;
B、验钞机是利用紫外线使荧光物质发光的原理工作的,没有应用到磁,不符合题意;
C、发报机传递的电磁波携带的数字信息,没有用到磁,不符合题意;
D、VCD刻录机是利用激光记录信息的,不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查了信息的记录的相关知识,属于基础知识的考查,比较简单。
4.甲、乙两个磁极附近有一个小磁针,小磁针静止时的指向如图所示(涂黑的为N极),那么( )
A.甲、乙都是N极 B.甲、乙都是S极
C.甲是N极,乙是S极 D.甲是S极,乙是N极
【分析】根据磁极相互作用的规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;根据以上规律再结合图示即可判定出甲乙两端的极性。
【解答】解:磁极相互作用的规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;图中小磁针N竖直朝上,说明甲和乙是同名磁极,都是N极。
故选:A。
【点评】本题考查了磁极间相互作用的规律,属于磁体性质的基本内容考查。
5.如图所示,在把钢棒乙向右移动的过程中,如果乙位于甲的一端时二者相互吸引,位于另一端时二者相互排斥,则下列说法正确的是( )
A.只有甲是磁体 B.甲和乙一定都是磁体
C.只有乙是磁体 D.无法判断哪一个是磁体
【分析】要掌握物体是否具有磁性的方法,掌握磁极间的相互作用规律,知道同名磁极相互吸引。
【解答】解:如图,当乙位于甲的一端时相互吸引,可能是异名磁极相互吸引,也可能是一个是磁体,另一个是由铁钴镍制成的。
而位于另一端时,二者相互排斥,说明是同名磁极,则甲乙都是磁体。
故选:B。
【点评】此题主要通过一个很简单的办法来判断是否为磁体。要清楚只有同名磁极相互排斥,若发生排斥现象,则均为磁体。这与电荷间的作用规律类似。
6.爱因斯坦曾说,在一个现代的物理学家看来,磁场和他坐的椅子一样实在。如图所示的磁场与实际不相符的是( )
A.同名磁极间的磁场 B.直线电流的磁场
C.通电螺线管的磁场 D.蹄形磁体的磁场
【分析】在磁体外部,磁感线从N极出发,到S极进入;
通电直导线的磁场可以由安培定则进行判断:用右手握住直导线,大拇指指向电流方向,四指弯曲的方向即为磁场的方向;
用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
【解答】解:
A、由图,两磁极都为N极,磁体的外部,磁感线从N极出发,故A正确;
B、由图,直导线中电流向左,由安培定则可判断其周围磁感线为以导线为圆心,逆时针方向的同心圆,故B正确;
C、由图,安培定则判断可知,通电螺线管的下端为N极,上端为S极,外部磁感线不符合磁感线从N极出发,到S极进入,故C错误;
D、由图,蹄形磁铁上端N极,下端S极,磁感线符合从N极出发,到S极进入,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查磁体周围和电流磁场的认识和理解,要能熟练应用安培定则。注意直导线时,安培定则的大拇指指向为电流的方向,而通电螺线管大拇指指向为螺线管的内部磁场方向。
7.下列关于磁现象的说法中错误的是( )
A.同名磁极相斥,异名磁极相吸
B.磁体周围的磁感线是从磁体的N极出发回到磁体S极
C.磁感线是磁场中真实存在的闭合曲线
D.地磁场的北极在地理的南极附近
【分析】A、由磁极间的相互作用规律判断;
B、由磁感线的性质判断;
C、由磁感线的概念来判断;
D、由地磁两极与地理两极的关系判断。
【解答】解:A、由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,说法正确;
B、由磁感线的性质:磁体周围的磁感线是从磁体的N极出发回到磁体S极知,说法正确;
C、由于磁场是看不见、摸不着的,为了形象地描述磁场,而引入了磁感线的概念,它不是真实存在的,故说法是错误的;
D、地磁两极与地理两极的关系为:地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理的北极附近,说法正确。
故选:C。
【点评】本题考查了磁极间的相互作用规律、磁感线的引入和性质、地磁两极与地理两极的关系。
8.关于地磁场,下列说法正确的是( )
A.地磁场的N极在地球的地理北极附近
B.地球周围的磁感线从地球地理北极附近出发,回到地球地理南极附近
C.仅在地磁场的作用下,可自由转动的小磁针静止时,N极指向地理的南极附近
D.宋代科学家沈括最早发现了地磁场的两极与地理的两极并不完全重合
【分析】(1)地磁场的南北极和地理的南北极刚好相反。
(2)地球周围的磁感线从地球地理南极附近出发,回到地球地理北极极附近;
(3)地球本身就是一个大磁体;地磁场与条形磁铁的磁场相似;地磁的北极在地理的南极附近;地磁的南极在地理的北极附近;
(4)宋代科学家沈括最早发现了地磁场的两极与地理的两极并不完全重合。
【解答】解:A、地磁场的南北极和地理的南北极刚好相反,所以A错误。
B、地球周围的磁感线从地球地理南极附近出发,回到地球地理北极附近,故B错误;
C、根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针在地面上受到地磁场的作用静止时,小磁针的N极指向地磁的南极,故C错误;
D、宋代科学家沈括最早发现了地磁场的两极与地理的两极并不完全重合,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查了,地磁场的基础知识,属于电与磁的常考题型。
9.如图所示,下列说法中错误的是( )
A.这是模拟奥斯特实验的一个场景
B.图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C.将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变
D.将图中导线断开,小磁针N极将指向地磁的北极
【分析】奥斯特实验说明通电导线周围存在着磁场,且磁场的方向与电流的方向有关,故据此分析即可判断;
【解答】解:A、据图可知,该实验是用于模拟奥斯特实验的一个场景,故A正确;
B、该实验中,若给导线通电,下面的小磁针会转动,即说明通电导线周围存在着磁场,故B正确;
C、由于磁场的方向与电流的方向有关,所以将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变,故C正确;
D、将图中导线断开,小磁针由于地磁的缘故,即N极将指向地理的北极,而不是地磁的北极,故D错误;
故选:D。
【点评】此题考查了同学们对奥斯特实验的理解,是一道综合题。
10.下列四幅图中小磁针北极指向正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】从电源入手,先判断电流的流向,再利用安培定则可确定螺母管的极性,最后根据磁极间的相互作用,可判断小磁针静止时的指向。
【解答】解:
A、从图可知,电流从螺线管的左端流入、右端流出,根据安培定则可知,螺线管左端是N极、右端是S极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针的左端是N极,右端是S极,故A错误;
B、从图可知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,螺线管左端是N极、右端是S极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针的左端是S极,右端是N极,故B正确;
C、从图可知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,螺线管左端是N极、右端是S极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针的左端是S极,右端是N极,故C错误;
D、从图可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,根据安培定则可知,螺线管左端是N极,右端是S极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针的左端是S极,右端是N极,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查了安培定则和磁极间的作用规律的应用。安培定则中共涉及三个方向:①电流方向;②线圈绕向;③磁场方向;关于这方面的考查,一般是直接或间接告诉其中的两个,利用安培定则来确定第三个方向。
二.填空题(共5小题)
11.如图所示,一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了。实际上这张新钞票依然完好无损,这里应用了磁现象的有关知识。原来,这支笔的笔杆(纸币的下方)与笔头(纸币的上方)可以互相分离,笔杆与笔头相连的一端内部装有小磁铁,则笔头内的材料可能含有 铁 (选填“铜”、“铁”或“塑料”)。若想探究笔头内材料是否有磁性,现提供下列器材:①小磁针、②大头针、③碎纸屑,其中可用来完成探究任务的有 ①② (填序号)。
【分析】(1)能够被磁化的物体称为磁性材料;磁性材料分为硬磁材料和软磁材料,硬磁性材料(永磁体)指磁化后能长久保持磁性的材料;软磁性材料指磁化后,不能保持原有的磁性。
(2)将笔头靠近三种材料,根据出现的不同情况判断。
【解答】解:
(1)笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁铁,笔头内的材料会被小磁铁吸引,说明该材料为磁性材料,可能含有铁;
(2)若想探究笔头内材料是否有磁性,可以用①小磁针:两小磁针的两极分别靠近笔头,若出现相互排斥的情况,则说明笔头里面有磁体,具有磁性;若出现的都是相互吸引的情况,则说明笔头里面只是铁类物质,不是磁体;若不吸引也不排斥,说明笔头里面只是非磁性材料。可用来完成探究任务;
可以用②大头针:将笔头靠近大头针,若出现相互吸引的情况,则说明笔头里面有磁体,具有磁性;可用来完成探究任务;
不能用③碎纸屑:将笔头靠近碎纸屑,不会出现相互吸引、相互排斥的情况,不能用来完成探究任务;
可见可用来完成探究任务的有①②。
所以,可选②,根据笔头能否吸引大头针的现象判断出笔头内的材料是否有磁性。
故答案为:铁;①②。
【点评】本题考查学生对磁性材料的了解和掌握。硬磁性材料(永磁体)指磁化后能长久保持磁性的材料;软磁性材料指磁化后,不能保持原有的磁性。
12.如图所示,用磁铁的一极在钢棒AB上从A向B反复摩擦几后,钢棒就具有了磁性,这种现象称为 磁化 ,并且钢棒的A端为 N 极。
【分析】一些物质在磁体或者电流的作用下获得磁性的过程叫磁化;
磁化后的钢棒,和磁铁的极性有必然的关系。通过磁极间的相互作用来进行判断。
【解答】解:如图所示,用磁铁的一极在钢棒AB上从A向B反复摩擦几后,钢棒就具有了磁性,这种现象称为磁化;
在磁铁和钢棒最后接触的位置上,即磁铁的N极与钢棒的B端相互接触时的位置,钢棒的B端与磁铁的N极相互吸引,根据磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,B端为S极,则A端为N极。
故答案为:磁化;N。
【点评】本题考查磁化的概念及磁化现象的具体应用,磁极间的相互作用也需要学生熟练掌握。
13.磁性材料在现代生活和科学技术中有着广泛的应用,研制新的磁性材料及其应用是现代高科技的一个重要方面,请你列举出两个磁性材料在生活或生产中应用的例子: 磁带 、 磁卡 。
【分析】本题考查磁性材料,记清即可。
【解答】解:磁性材料在我们生活中应用广泛,如:磁带、磁卡、磁盘、收音机里面的天线磁棒、录音机的磁头等。
故答案有多种:磁卡、磁盘、磁带、磁棒、磁头等任选其二。
【点评】本题为磁性材料的记忆性材料,属简单题目。
14.磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,如图所示,其依据是 磁极间的相互作用规律 。
【分析】磁性水雷中的小磁针静止时,水雷不会爆炸,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,由磁极间的相互作用就会使水雷中的小磁针发生转动,而发生爆炸。
【解答】解:磁性水雷中的小磁针静止时,一端指南,一端指北,水雷不会爆炸,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,由磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,就会使水雷中的小磁针发生转动,而触发水雷发生爆炸。
故本题答案为:磁极间的相互作用规律。
【点评】本题考查了磁化、地磁场、磁极间的相互作用的知识,是磁现象在军事上的应用。
15.如图所示,A.B均为外形相同可能有磁性的钢棒,现将A挂在弹簧秤上,在B的上方从左端向右端匀速移动,若弹簧秤的示数始终不变,则 B 棒肯定无磁性;若弹簧秤的示数显示先由大变小,然后是由小变大,则 B 肯定有磁性。
【分析】将A的一端从B的左端向右端滑动,若在滑动过程中发现弹簧秤的示数的大小不变,则说明B的两端不是磁极,则A是有磁性的;若发现弹簧秤的示数由大变小再变大,则说明B的两端是磁极,磁性较强,中间磁性较弱,B有磁性。
【解答】解:A挂在弹簧秤上,在B的上方从左端向右端匀速移动,若弹簧秤的示数始终不变,说明它们间的力的作用大小不变,则B棒肯定无磁性;若弹簧秤的示数显示先由大变小,然后是由小变大,说明B的两端磁性较强,中间磁性较弱,则B肯定有磁性。
故本题答案为:B;B。
【点评】本题考查了磁体的性质:条形磁体两端磁性较强,中间磁性较弱;
三.作图题(共2小题)
16.在一个圆筒纸盒里有一条形磁铁,圆筒纸盒外放一些小磁针。如图所示,是各个小磁针的指向示意图,请你画出圆筒纸盒里条形磁体并标明N、S极。
【分析】要知道小磁针静止时,北极所指的方向即为该点的磁场方向(或磁感线方向);
知道磁感线从磁体的北极出来回到南极。
【解答】解:
根据磁感线方向的规定,从北极出来回到南极。而小磁针静止时北极所指的方向为磁场的方向,从而确定磁体的南北极。故答案为:
【点评】本题考查了由磁感线的方向的特点判断磁体的磁极极性的能力。由磁体周围的磁感线从N极出发回到S极进行判断。
17.如图所示,处于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁,左侧有一螺旋管,当开关S闭合时,发现小车向右运动,请在图中标出电源的正负极,通电螺线管的N、S极和A点处磁感线的方向。
【分析】知道的条形磁铁磁极,根据磁极间的相互作用,可判断出通电螺线管的磁极,再根据安培定则判断出电流的方向从而判断电源的正负极;
磁感线的方向,知道在磁体的外部,磁感线从磁体的N极出来,回到S极。
【解答】解:
从图可知,条形磁铁的右端是S极,左端为N极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知通电螺线管的右端是N极,左端是S极;
根据安培定则,伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电源的右端为正极,左端是负极;
在磁体的外部,磁感线都是从磁体的N极出来回到S极,所以磁感线方向都向右。如图所示:
【点评】安培定则涉及三个方向:电流方向;磁场方向;线圈绕向,告诉其中的两个可以确定第三个,其中的电流方向经常与电源的正负极联系在一起,磁场方向经常与磁感线方向、周围小磁针的NS极联系在一起。
四.实验探究题(共2小题)
18.小文设计了如图甲所示的实验来研究电磁现象,当他闭合开关S后,发现小磁针发生了偏转,这说明电流的周围存在着 磁场 ,这一现象最早是由 奥斯特 (选填“法拉第”、“奥斯特”或“安培”)发现的;接着小文又找来了一个小铁钉,把导线的一部分绕在上面,制成了一个电磁铁在电路乙中。当再次闭合开关S后,小磁针静止时N极的指向如图乙所示,据此他判断出 b 端是电源的正极(选填“a”或“b”)
【分析】奥斯特发现了电流的磁效应,即通电导线周围都存在磁场;由小磁针的N极方向可得电磁铁的磁极,由安培定则可得电流流向及电源的正负极。
【解答】解:奥斯特发现在通电导体放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,即发明电流周围存在磁场。
小磁针静止时N极向左,即磁感线向左,由通电螺线管的磁场分布可得,电磁铁的右侧为N极,左侧为S极,由安培定则可得:电流由b端流入电磁铁。即b为电源正极。
故答案为:磁场;奥斯特;b。
【点评】本题考查电流的磁效应及安培定则,安培定则为电磁铁的重要判断方法,应熟练掌握。
19.小明在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中,设计了如图一所示电路。实验时:
(1)可通过观察 小磁针静止时,N极的指向 判断通电螺线管的磁极。
(2)小明猜想:通电螺线管的磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中,他将开关S从l换到2上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引大头针的数目,此时调节滑动变阻器是为了 控制两次实验的电流大小不变 ,来探究通电螺线管的磁场强弱与 线圈匝数 的关系。
(3)为了探究“通电螺线管的磁极性质”,小明对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验,得到了如图二所示的四种情况。分析情况可知,螺线管的磁极由 电流方向和绕线方式 决定。
【分析】(1)螺线管的极性可通过电磁针的指向来进行判断;
(2)影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少,在实验中,应注意控制变量法的运用;
(3)通电螺线管的磁极极性与电流方向和绕线方向有关,可以用安培定则来判断他们之间的关系。
【解答】解:
(1)由图甲可知,在螺线周围有两个小磁针,我们可以通过观察小磁针的指向来判断螺线管的极性;
(2)实验中,他将开关S从l换到2上时,连入电路的线圈匝数发生了变化,为了保证电流不变,应调节变阻器的滑片P,控制两次实验的电流大小不变,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
(3)四个图中的螺线管电路中甲和乙的绕线方式相同,电流方向不同,根据小磁针的指向情况知:甲的右端为S极,乙的右端为N极;
同理丙丁也是如此,所以实验说明螺线管的绕线方式相同时,极性只与它的电流方向有关。
故答案为:(1)小磁针静止时,N极的指向; (2)控制两次实验的电流大小不变;线圈匝数;(3)电流方向和绕线方式。
【点评】本实验中,既有转换法的运用,也有控制变量法的研究,是物理学中较典型的实验之一,是我们应该掌握的。