2.22 电与磁作图题1.(2019·辽阳)A 、B 是两个电磁铁,闭合开关后,小磁针在如图所示的位置静止,C 是两个电磁铁之间的一条磁感线,请标出:(1)电磁铁间磁感线的方向。
(2)电源右端的极性(用“+”或“﹣”表示)。
(3)电磁铁B 上方小磁针的N 极。
【答案】见解析 【解析】左图中电源上端为正极,根据其电流方向,由安培定则可知,电磁铁A 的左端为N 极,右端为S 极; 根据图中磁感线的形状可知,两电磁铁间的磁极为异名磁极,可知电磁铁B 的左端为N 极,右端为S 极; 在磁体外部,磁感线的方向由N 极指向S 极,所以图中磁感线的方向是从右向左; 再根据安培定则可知右图中电源左端为正极,右端为负极; 根据磁极间的作用规律可知小磁针右端为N 极,如图所示。
2.(2019·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】见解析【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( )( ) S电源( )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。
如下图所示:3. (2019·遂宁)请根据小磁针静止时S 、N 的指向,在图中标出通电螺线管磁感线的方向和电源的“+”极。
【答案】【解析】图中小磁针静止时N 极向左,由异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的右端是S 极,左端是N 极;磁体周围的磁感线都是从N 极出来回到S 极,则可以判断图中磁感线的方向向右;根据螺线管的磁极和安培定则,可以判断电流从螺线管左端流入,由电流方向可知电源左端为正极,如图所示。
4.(2019·贵港)如图9所示,闭合开关S 后小磁针沿顺时针方向偏转90°后静止,请在图中括号内标出电源的“+”极,并标出通过通电螺线管外A 点的磁感线的方向。
【答案】如图所示【解析】小磁针偏转90°后,其N 极向右,S 极向左,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的规律,( )( + ) S电源(N )电源 SNN电源N可判断出通电螺线管的右端是N极,据此得出磁感线在A处的方向是向左的;再根据安培定则可以判定出电源的正极在左端,负极在右端。
作出的图如图所示。
+5.(2019·岳阳)请标出图中通电螺线管外部磁感线的方向,小磁针的N极和电源的“+”极。
【答案】见解析【解析】由电源的正负极确定电流流向,再利用安培定则可判断螺线管的极性,则可知小磁针的指向及磁感线的方向。
由图可知,电磁铁的右侧为N极,左侧为S极,由安培定则可知,电流由左侧流入,右侧流出,故电源左侧为正极;由磁极间的相互作用可知小磁针右侧为N极,左侧为S极。
通电螺线管外部磁感线由N极指向S极。
故答案如图:6.(2019·巴中)根据图所示的通电螺线管,标出磁感线方向和小磁针北极。
【答案】见解析【解析】根据安培定则可以判断通电螺线管的下端是N极,上端是S极;根据磁体周围的磁感线都是从N 极出发回到S极,可以判断磁感线方向;磁场中磁感线方向和小磁针静止时N极指向是一致的,所以小磁针N极指向如图所示。
N7.(2019·攀枝花)螺线管通电后小磁针静止时的情况如图所示,请在图中标出电源的正负极和磁感线的方向。
【答案】见解析【解析】图中小磁针N极靠近螺线管的下端,根据异名磁极相互吸引可知,螺线管的下端为S极,上端为N极;根据右手螺旋定则可知,螺线管中的电流应由下向上,所以电源下端为正极,上端为负极;螺线管外部的磁感线由N极到S极,所以图中磁感线的方向向下;如图所示:8.(2019·乐山)如图所示,在螺线管上方用弹簧悬挂一根条形磁铁。
闭合开关S后,弹簧的伸长量减小,请在图中括号内分别标出螺线管A的N、S极和电源的+、-极。
【答案】开关闭合后,弹簧伸长量减小,说明弹簧受到向上的弹力,则可知条形磁铁受到了向上的排斥力;因同名磁极相互排斥,所以可知螺线管上端为N极,下端为S极;则由右手螺旋定则可知,电流由螺线管上端流入,即电源的左端为正极,右端为负极;如图所示:【解析】弹簧伸长量减小,说明弹簧受到向上的弹力,则可知条形磁铁受到了向上的排斥力,则由磁极间的相互作用可知螺线管上端为S极,下端为N极;由右手螺旋定则可知电流方向,则可知电源的正负极。
9.(2019·德阳)如图所示,在图中标出静止在磁场中的小磁针的N极和通电螺线管磁感线的方向。
【答案】(1)根据电源的正负极由安培定则可判断出图中通电螺线管的右端为N极,左端为S极,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可判定小磁针的左端为S极、右端为N极。
(2)根据磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极,可以标出磁感线的方向。
如图所示:【解析】(1)根据电源的正负极由安培定则可判断出图中通电螺线管的NS极,根据磁极间的相互作用,可以判断小磁针的磁极。
(2)根据磁体周围的磁感线都是从N极出来,回到S极,进行判断。
本题考查了磁极间的相互作用规律,磁感线的特点,能做到灵活应用;同时还要注意小磁针静止时N极所指的方向为该点磁感线的方向。
10.(2019·鄂州)如图所示为电磁铁和永磁体相互作用产生的磁场,请根据图中磁感线的方向标出永磁体右端的磁极,并在括号内标出电磁铁电源的“+ ”、“-”极。
【答案】磁感线从右向左,可以判断电磁铁的右端是S极,永磁体的右端是S极;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,则四指所指的方向为电流的方向,则电流从电磁铁的右端进入,从左端流出,所以电源的右端是正极,左端是负极。
如图所示:【解析】根据磁体周围的磁感线从N极出来进入S极,判断电磁铁和永磁体的极性;由电磁铁的磁极,根据安培定则判断电流方向,判断电源正负极。
知道螺线管周围的磁体磁极、螺线管的磁极、磁感线、电流方向中的任意一者都可以判断另外几者。
11.(2019·通辽)如图所示,在电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体,开关闭合后,滑片P向右滑动时弹簧伸长。
请标出电磁铁上端的极性及电源正负极。
【答案】见解析【解析】滑动变阻器向右移动时,电阻变小,电流变大,电磁铁的磁性增强,弹簧伸长说明受到的拉力增大,所以电磁铁的上端应该和上面的磁极是异名磁极,根据磁极判断电流方向,判断电源正负极。
滑动变阻器向右移动时,电阻变小,电流变大,电磁铁的磁性增强,弹簧伸长说明受到的拉力增大,所以电磁铁的上端应该和上面的磁极是异名磁极,所以电磁铁的上端是S极,根据安培定则可以判断从电磁铁的下端入电流,所以可以判断电源的左端是正极,右端是负极。
如图所示:12.(2019·莱芜)如图所示,小磁针处于静止状态,请在图中虚线处标出磁感线的方向和小磁针的N极。
【答案】如图所示(正确标出N极得1分,标出磁场方向得1分【解析】磁感线是从N极出发回到S极,小磁针在磁场中静止时,N极所指方向与磁感线方向一致,故答案如图所示。
13.(2019·百色)如图所示为一个通电螺线管,请根据其两端磁极用箭头分别在A点标出电流的方向和在B 点标出磁感线的方向。
【答案】如图所示【解析】已知通电螺线管的左端为N极,右端为S极,由右手螺旋定则可知,螺线管中的电流应由右侧流入,则图中A点的电流方向向上;在磁体周围的磁感线从N极出发回到S极,所以B点磁感线的方向向右,如图所示。
14.(2019·毕节)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】如下图所不【解析】解: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,故连接如图所示。
故答案为:如上图。
15.(2019·随州)随州市乡村振兴计划稳步推进,大棚蔬菜种植给农民带来可喜收入。
刘大爷家大棚温度监控电路如图所示,棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态,绿灯亮;棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态,电磁铁通电工作,电铃响红灯亮。
刘大爷使用中发现电铃和红灯只要拆卸掉任意一个,另一个也“没有电”。
在图中画几匝电磁铁的绕线并将绿灯、红灯、电铃接入电路。
【答案】如解析图所示【解析】电磁继电器断电时衔铁被弹簧拉起,动触头和上面的静触头接通,绿灯电路工作,所以绿灯和电源构成通路。
电磁继电器通电时电磁铁具有磁性,动触头和下面的静触头接通,红灯和电铃电路工作,所以红灯、电铃和电源构成通路,电铃和红灯只要拆卸掉任意一个,另一个也“没有电”,说明两者是串联的。
(1)先把电磁铁的线圈连接好,导线都在螺旋管的同侧,绕螺旋管时一端在螺旋管的上面绕,一端从螺旋管的下面绕如图。
(2)棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态,电磁继电器断电,衔铁被弹簧拉起,动触头和上面的静触头接通,绿灯电路工作,所以绿灯、电源、动触头和上面静触头构成通路,连接如图。
(3)棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态,电磁铁通电工作,电磁铁具有磁性,说明电源、衔铁、电磁铁连成一个通路。
(4)电铃和红灯只要拆卸掉任意一个,另一个也“没有电”,说明两者是串联的,首先把红灯和电铃串联起来。
棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态,电磁铁通电工作,电磁铁具有磁性吸引衔铁,动触头和下面的静触头接通,电源、红灯、电铃、动触头、下面静触头组成一个通路如图。
故答案如上图。
16.(2019·南京)根据小磁针静止时所指方向,在图中画出通过小磁针中心的一条磁感线,并标出电源的正极。
【答案】见解析图【解析】由小磁针N极所指的方向可知磁感线的方向,由磁感线的特点可知磁极分布,根据安培定则可判断电源的正负极。
小磁针N极向下,则说明该点磁感线向下,而外部磁感线由N极指向S极,故上侧为N极,下侧为S极;由右手螺旋定则可知螺线管的绕向为由上向下,故可得电源上方为正极,如图所示:17.(2019·抚顺)如图所示,通电螺线管右上方放置一条形磁体,通电后发现条形磁体N极与通电螺线管上方相互吸引,小磁针静止在如图所示位置。
请标出:(1)电源上端的极性(用“+”或“﹣”表示)。
(2)磁感线的方向。
(3)小磁针右端的磁极(用“N”或“S”表示)。