备战中考物理专题19安培定则.docx
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备战中考物理专题19安培定则
专题19安培定则
一、安培定则
1.作用:
判断通电螺线管外部的磁场方向。
2.通电螺线管
(1)通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似。
(2)它两端的磁极跟电流方向有关,可以用安培定则判定。
3.安培定则:
用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
二、安培定则考法
经常以作图题形式出现。
但以选择题、填空题、探究题等题型出现时,解题思路都是用安培定则为准绳。
1.已知螺线管的导线绕法和电流方向,标出螺线管两端的N、S极;
2.已知螺线管的导线绕法和螺线管两端的N、S极,标出电流方向;
3.已知电流方向、螺线管两端的N、S极,画出螺线管的导线绕法;
4.其它情形。
【例题1】(2019武汉)如图所示,在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中,开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.小磁针甲静止时N极指向右端,小磁针乙静止时N极指向左端
B.小磁针甲静止时N极指向左端,小磁针乙静止时N极指向右端
C.小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端
D.小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端
【答案】B
【解析】由电源的正负极可知,电流从螺线管的左后方流入,右前方流出,由右手螺旋定则可知,螺线管右端应为N极,左端为S极;因同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,所以小磁针甲静止时N极指向左端,S极指向右,小磁针乙静止时N极指向右端,S极指向左,故B正确,ACD错误。
故选:
B。
【例题2】(2019四川达州)如图是研究电磁铁磁性的电路图,则电磁铁的S极为 (选填“A”或“B”)端。
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电磁铁的磁性变 (选填“强”或“弱”)。
【答案】B;弱。
【解析】
(1)由图看出,电流从电磁铁下端流入,依据安培定则,四指顺着电流方向,大拇指应向上握住电磁铁,所以上端为N极,B端的磁极为S极。
(2)滑动变阻器的滑片P向右移动时,连入电路的电阻变大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱。
【例题3】(贵州黔东南)将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在方框内添加电源和滑动变阻器),使得小磁针静止时如图所示,且向右移动滑动变阻器滑片时,电磁铁的磁性变弱。
【答案】故连接如图所示。
【解析】小磁针静止时左端为S极、右端为N极,根据磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的左端是N极,右端是S极如图;
根据安培定则可以判断电流从左端进入通电螺线管,则可知电源左端为正极、右端为负极;
当电流越小时,电磁铁的磁性越弱,要想电磁铁的磁性变弱,应减小电路中的电流,由欧姆定律可知,应增大电路中的电阻,则向右移动滑动变阻器滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻应变长。
一、选择题
1.(2019贵州铜仁)某同学学习磁现象后,画出了以下四幅图,其中正确的是()
【答案】C
【解析】A.已知磁铁右端为N极,左端为S极,在磁体外部,磁感线的方向从N极指向S极,而图中是从S极指向N极,故A错误;
B.已知两磁铁都为N极,磁感线的方向从N极指向S极,故B错误;
C.右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向左端为N极,故C正确;
D.右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向右端为N极,故D错误。
2.(2019山东泰安)如图所示,小磁针静止在螺线管附近,闭合开关后,下列判断正确的是( )
A.通电螺线管的左端为N极
B.通电螺线管外A点磁场的方向向右
C.小磁针N极指向左
D.小磁针S极指向左
【答案】D
【解析】A.闭合开关后,电流由螺线管的左侧流入、右侧流出,根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,则大拇指指向右端,即通电螺线管的右端为N极、左端为S极,故A错误;
B.在磁体的外部,磁感线从N极指向S极,所以通电螺线管外A点的磁场方向向左,故B错误;
CD.通电螺线管的右端是N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的S极应靠近螺线管的右端,即小磁针的S极指向左,故C错误,D正确。
3.(2019广州)在图中,
表示导线中的电流方向垂直于纸面向里,
表示导线中的电流方向垂直于纸面向外。
F是磁场对通电导线的作用力。
下列哪个选项中,磁场对通电导线的作用力与图中的F的方向相同()
【答案】B
【解析】影响磁场对通电导线作用力方向的因素有二:
一是磁场方向,二是导体中的电流方向。
若只改变磁场方向,磁场对通电导线作用力的方向发生改变;若只改变电流方向,磁场对通电导线作用力的方向发生改变;若同时改变磁场方向和电流方向,磁场对通电导线作用力的方向不改变。
由图8知,磁场方向为向右,电流方向为垂直纸面向里,磁场对通电导线的作用力方向向下;A.由安培定则可判定磁场方向向左,而电流方向垂直纸面向里,则磁场对通电导线的作用力方向与图8相反,即向上。
B.由安掊定则得磁场方向向左,而电流方向垂直纸面向外,则磁场对通电导线的作用力方向与图8相同,即向下。
C.由安培定则得磁场方向向右,而电流方向垂直纸面向外,则磁场对通电导线的作用力方向与图8相反,即向上。
D.由于缺少电源,通电导线所处空间没有磁场,所以通电导线没有受到磁场力的作用。
综上所述,应选B。
4.(2018桂林)一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】观察各个选项看出。
螺线管绕法和电流方向已知,那个根据安培定则可以确定N、S极。
其周围磁感线的分布可以确定。
5.(2018杭州)如图所示为电磁铁的线路图.开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中( )
A.电磁铁的右端为S极,磁性增强
B.电磁铁的右端为S极,磁性减弱
C.电磁铁的右端为N极,磁性增强
D.电磁铁的右端为N极,磁性减弱
【答案】D
【解析】由图可知,电流从螺旋管的左端流入、右端流出,用右手握住螺旋管,四指指向电流的方向,则大拇指指向右端,所以右端是N极,故AB错误;滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=U/R可知,电路中的电流变小,通过电磁铁的电流变小,则在螺旋管的匝数一定时,电磁铁的磁性减弱,故C错误、D正确;故应选D。
6.(2018南宁)在探究通电螺线管的实验中,小明连接了如图所示的电路,通电螺线管M端放有一小磁针,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,下面说法正确的是( )
A.通电螺线管M端为S极
B.小磁针N极指向水平向右
C.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性增强
D.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性减弱
【答案】D
【解析】电流从螺线管左端流入,右端流出,据安培定则可知,此时电磁铁的M端是N极,N端是S极,故A错误;据磁极间的作用规律可知,小磁针静止时,左端是N极,右端是S极,即小磁针N极指向水平向左.故B错误;滑动变阻器的滑动片P向b端移动,电阻变大,电流变小,故电磁铁的磁性变弱.故C错误、D正确;故应选D。
二、填空题
7.(2018江西)通电线圈附近的小磁针静止时N极指向如图所示,则电源A端为 极;利用通电线圈在磁场中受力转动可制成 (选填“发电机”或“电动机”).
【答案】负;电动机.
【解析】由图知:
小磁针的磁极为:
左S、右N,那么根据磁极间的相互作用,可知螺线管的磁极为:
左N、右S;根据安培定则,用右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极,其余四指环绕的方向为电流的方向,则电源的B端为正极,A端为负极.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,工作时,消耗电能转化为机械能.
三、作图题
8.(2019四川内江)请在通电螺线管两端的括号内标出N,S极,并画出磁感线的方向。
【答案】如下图所示:
【解析】用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的方向是通电螺线管的N极,所以右端是N极,左端是S极,磁体周围的磁感线从N极出发回到S极,则磁体外部的磁感线方向向左。
9.(2019山东威海)闭合开关S后小磁针的状态如图所示(小磁针黑色一端表示N极),请在图中括号内标出通电螺线管的N极和电源的“+”极。
【答案】如下图所示:
【解析】小磁针静止时N极指向左,根据异名磁极相互吸引、同名磁极相互排斥,可以确定通电螺线管的左端为S极,右端为N极;
结合图中的线圈绕向和通电螺线管的N极,利用安培定则可知线圈中的电流方向是从螺旋管的左端流入、右端流出,所以电源的左端为正极,右端为负极。
10.(2018陕西咸阳)如图所示,请将螺线管、滑动变阻器接入电路中,使开关闭合后,螺线管与条形磁铁相互排斥,滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变大.
【答案】如图所示。
【解析】开关闭合后,螺线管与条形磁铁相互排斥,应使电磁铁左侧是S极,由安培定则可知:
螺线管中电流方向向下;滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变大,即此时电路中电流变大,滑动变阻器连入电路的阻值变小,可得出需使滑动变阻器右侧下接线柱连入电路.
11.(2018云南)根据图中通电螺线管的南北极,标出如图中小磁针的N极和电源的“+”极.
【答案】如图所示。
【解析】①根据异名磁极相互吸引的规律可知,小磁针靠近通电螺线管N极的一端为S极,另一端是N极.
②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,四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流由螺线管的右端流入,即电源的右端为正极,电源左端是负极.如图所示。
12.(2018济南)根据小磁针静止时的指向,请在图中标出螺线管的北极和电源的正极。
【答案】如图所示。
【解析】根据同名磁极互相排斥,异名词磁极互相吸引可知道螺线管右端为S极,做段位N极。
还知道螺线管的绕法,这样用右手安培定则就可以判定导线电流方向,从而知道电源正负极。
13.(2018北京)请用笔画线代替导线将如图所示的实物图补充完整,使滑动变阻器的滑片向A端移动时,通电螺线管的磁性增强,并标出通电螺线管的N极。
【答案】如图所示。
【解析】通电螺线管的磁性增强,电路电流大了,就得使滑动变阻器接入电路电阻小。
所以导线接在下端。
接在上端实际咋移动滑片,滑动变阻器的电阻都不起作用用。
通电螺线管电流方向根据电源正负极确认,螺线管绕法已知,所以N、S极可以判断。
14.(2018湖南长沙)根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状,在图中标出磁体A的N极,磁感线方向(任选一根标出即可)和电源“+”、“-”极。
【答案】如下图所示.
【解析】通电螺线管的磁场与条形磁体磁场相似,磁体极性与导线的绕法和电流方向有关,磁体的极性和电流方向关系用安培定则记忆;磁体的磁感线都是从磁体的N极出发,回到磁体的S极;同名磁体磁极相互排出,异名磁体磁极相互吸引。
四、实验探究题
15.(2018郑州)在做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验时,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针
(1)通电后小磁针的指向如图甲所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与________磁体的磁场相似。
(2)小明改变螺线管中的电流方向,发现小磁针转动180°,南北极所指方向发生了改变,由此可知:
通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的________方向有关。
(3)由安培定则可知乙图中S闭合后,螺线管的上端为________极。
【答案】
(1)条形
(2)电流(3)S
【解析】
(1)根据小磁针排列看出,通电螺线管外部磁场方向是从右端出来回到左端,和条形磁体类似。
(2)电流方向改变,小磁针指向变化,说明螺线管外部磁场方向变化。
进一步说明通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
(3)用安培定则判断即可。
16.(2018重庆)学习了通电螺线管的磁场后,小华同学利用螺线管、小磁针、电键和电池等器材继续做实验。
小华将小磁针放在螺线管内部,电键S断开,小磁针静止后如图(a)所示。
闭合电键S,小磁针转动,静止后如图(b)所示。
接着小华改变电池的接法,再闭合电键S,小磁针静止后如图(c)所示。
请根据现象及相关条件归纳得出初步结论。
①比较图(a)和(b)可知:
__________。
②比较图(b)和(c)可知:
__________。
【答案】①通电螺线管内部存在磁场。
②通电螺线管内部磁场的方向跟电流方向有关。
【解析】①比较图(a)和(b)可知通电螺线管内部有磁场,因为小磁针再两种情况下N、S方向改变了。
②比较图(b)和(c)可知,电流方向改变后,小磁针N、S极也变化了,说明通电螺线管内部磁场的方向跟电流方向有关。