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D
D
B



【分析】
首先要回忆条形磁体的磁性分布规律:条形磁体的两个磁极(S极、N极)磁性最强,中间部分磁性最弱。所以从S极到N极,磁性变化应该是先逐渐减弱,到中间时磁性最弱,之后再逐渐增强。接下来需要逐一对比选项中的图像,看哪个符合这个变化趋势。
【解析】
根据条形磁体的磁性分布特点:两端磁极磁性最强,中间磁性最弱,分析各选项:
选项A:图像呈现从S到N磁性持续减弱的趋势,不符合“中间弱、两端强”的规律,错误;
选项B:图像呈现从S到N磁性先增强后平稳的趋势,不符合条形磁体磁性分布规律,错误;
选项C:图像呈现从S到N磁性持续增强的趋势,不符合规律,错误;
选项D:图像呈现从S到N磁性先减弱,到中间达到最弱,再逐渐增强的趋势,完全符合条形磁体的磁性分布特点,正确。
【答案】
D
【知识点】
条形磁体磁性分布
【点评】
本题重点考查对条形磁体磁性分布规律的掌握,需要将物理规律与图像信息结合,通过分析图像的变化趋势来判断是否符合磁体的磁性特点,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们需要逐个分析选项,判断其正误,找出错误的选项:
1. 思考A选项:根据电流的磁效应,通电螺线管通电时会产生磁性,接通电路后螺线管有电流,因此会产生磁性,该选项正确。
2. 思考B选项:利用安培定则判断磁极,右手握住螺线管,四指指向电流方向(电流从螺线管上端流入、下端流出),大拇指指向D端(N极),则E端为S极,该选项正确。
3. 思考C选项:电动机的核心工作原理是通电导体在磁场中受力运动,这是电动机的基本工作依据,该选项正确。
4. 思考D选项:观察电路图可知,控制螺线管的电路电源是一节电池,电动机所在的工作电路电源是两节电池,二者电压不同,该选项错误,即为要选的答案。
【解析】
A选项:接通电路后,通电螺线管中有电流通过,根据电流的磁效应,通电导体周围存在磁场,因此通电螺线管会产生磁性,该说法正确。
B选项:运用安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的流向(上端流入、下端流出),大拇指指向螺线管的D端(N极),因此E端为S极,该说法正确。
C选项:电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,该说法正确。
D选项:由图可知,通电螺线管所在控制电路的电源为1节干电池,电动机所在工作电路的电源为2节干电池,因此通电螺线管两端的电压与电动机两端的电压不相同,该说法错误。
【答案】
D
【知识点】
电流的磁效应;安培定则;电动机原理
【点评】
本题结合汽车启动原理图,综合考查电磁铁、电动机的相关知识,解题关键是区分控制电路与工作电路的电源差异,同时熟练掌握安培定则和电动机的工作原理。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决这道题,我们可以分两步逐步判断:
1. 第一步:区分电动机和发电机
电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力转动,需要外接电源提供电能(电能→机械能);发电机的工作原理是电磁感应现象,不需要外接电源,通过线圈切割磁感线产生电能(机械能→电能),外部会连接用电器(如灯泡)来消耗产生的电能。所以我们可以先通过“是否有外接电源”来初步判断装置类型。
2. 第二步:区分交流和直流类型
发电机:交流发电机通过滑环(完整金属环)输出交流电,线圈每转动半周,输出电流的方向就会周期性改变;直流发电机通过换向器(半环结构)输出直流电,电流方向保持不变。
电动机:直流电动机使用直流电源,依靠换向器保证线圈持续沿同一方向转动;交流电动机则使用交流电源。
结合这两步,我们逐个分析四个图的装置类型,就能找到符合要求的答案。
【解析】
我们按照“先区分电机类型,再区分交直流”的思路解析:
1. 区分电动机与发电机:
图(a)、(d)外接电源,将电能转化为机械能,属于电动机;
图(b)、(c)无外接电源,外接灯泡(消耗电能),通过电磁感应产生电能,属于发电机。
2. 区分交流/直流类型:
发电机类:图(c)中,线圈在N、S磁极间转动,通过滑环向灯泡供电,线圈转动时电流方向随线圈位置周期性改变,符合交流发电机的特征;图(b)的线圈结构和磁极搭配,输出电流方向不变,属于直流发电机。
电动机类:图(d)外接直流电源,依靠换向器保证线圈持续同向转动,符合直流电动机的特征;图(a)虽为电动机,但不符合选项的对应关系。
因此,交流发电机模型是图(c),直流电动机模型是图(d),对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
电动机工作原理、发电机工作原理、交直流电机区分
【点评】
本题是电磁学的基础综合题,核心考查电动机与发电机的本质差异,以及交直流电机的结构区别。解题的关键是先通过“有无电源”快速区分电机类型,再通过“滑环/换向器、电源类型”区分交直流,需要学生准确掌握两类装置的原理和结构细节。
【难度系数】
0.6
【分析】
解题思路:首先回忆磁体的基本性质,明确磁体外部磁感线的方向是从N极出发回到S极,同时小磁针静止时N极的指向与磁感线方向一致。针对每个图分别分析:
1. 图(a):已知条形磁体的N、S极,直接根据磁感线的走向规律画出磁感线方向;
2. 图(b):通过小磁针N极的指向确定磁感线方向,再根据磁感线方向反推两个磁体的磁极;
3. 图(c):根据小磁针N极指向确定磁感线方向,进而判断U形磁体的N、S极。
思考逻辑:先明确核心规律(磁感线方向、小磁针与磁感线的关系),再结合每个图的已知条件,一步步推导未知的磁感线或磁极。
【解析】
1. 对于图(a):
根据磁体外部磁感线的方向规律——磁感线从N极出发,最终回到S极,在图中条形磁体的磁感线上标注指向S极的箭头,完成磁感线方向的标注。
2. 对于图(b):
小磁针静止时N极的指向为磁感线的方向,因此图中磁感线方向向右。结合“磁体外部磁感线从N极出发回到S极”的规律,可判断左侧磁体的右端为S极,右侧磁体的左端为N极,在两个磁体的对应位置分别标注S、N极。
3. 对于图(c):
小磁针静止时N极指向左,说明该位置磁感线方向向左。根据U形磁体外部磁感线从N极指向S极,可推导出U形磁体的右端为N极,左端为S极,在U形磁体的两端标注对应的N、S极。
【答案】
如图所示:
(a) 磁感线箭头指向S极;
(b) 左侧磁体右端标注S极,右侧磁体左端标注N极;
(c) U形磁体左端标注S极,右端标注N极。
【知识点】
磁感线方向规律、磁极的判断、小磁针指向特性
【点评】
本题是磁体基本性质的基础应用类题目,主要考查对磁感线方向、磁极间相互作用的理解,需要学生将理论规律与图形结合,通过已知条件推导未知量,锻炼逻辑推导能力。
【难度系数】
0.6
【分析】
1. 确定螺线管磁极:根据小磁针静止时N极指向向左,结合螺线管外部磁场方向从N极指向S极,可知螺线管右端为N极,左端为S极;
2. 确定电流方向:电流表正接线柱在上,说明电流从电流表上端流入、下端流出,由此推知电路电流路径为电源正极→开关→螺线管→滑动变阻器→电流表→电源负极,即电流从螺线管上端流入、下端流出;
3. 确定绕线方式:利用安培定则右手握住螺线管,大拇指指向N极右端,四指弯曲方向为电流方向,可画出螺线管绕法;
4. 确定电源正负极:根据电流从电源正极流出、负极流入的规律,结合电流路径,可知电源右端为“+”极,左端为“-”极。
【解析】
1. 标注螺线管磁极:
小磁针N极向左,说明螺线管上方磁场方向向左,根据螺线管外部磁场由N极指向S极,可确定螺线管右端为N极,左端为S极,在图中对应位置标注;
2. 确定电源正负极:
由电流表“+”“-”接线柱的电流流向,上端流入、下端流出,结合电路电流走向,可知电流从螺线管上端流入、下端流出,因此电源右端为“+”极,左端为“-”极,在图中对应位置标注;
3. 绘制螺线管绕法:
根据安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向右端N极,四指弯曲方向为电流方向,即上端流入、下端流出,因此螺线管绕线为从上端背面绕入,下端正面绕出,按此规律在图中画出绕线。
最终标注和绕线如图所示。
【答案】

【知识点】
安培定则应用、磁极间相互作用、电流方向判断
【点评】
本题综合考查电磁学基础规律的应用,需要结合小磁针指向、电流表接线规则,利用磁极相互作用和安培定则逐步推理,对逻辑推导能力有一定要求,是电磁学的典型综合题型。
【难度系数】
0.6