8. 如图所示,闭合开关$S_1$、$S_2$,两个通电螺线管的相互作用情况以及$A$、$B$端的极性分别是()。

A.相互排斥;$A$端为N极,$B$端为N极
B.相互排斥;$A$端为S极,$B$端为S极
C.相互排吸;$A$端为S极,$B$端为N极
D.相互排吸;$A$端为N极,$B$端为S极
A.相互排斥;$A$端为N极,$B$端为N极
B.相互排斥;$A$端为S极,$B$端为S极
C.相互排吸;$A$端为S极,$B$端为N极
D.相互排吸;$A$端为N极,$B$端为S极
答案:C
解析:
【分析】
要解决此题,需分两步:首先用安培定则判断两个螺线管各端的磁极,再根据磁极间“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的规律判断相互作用。先确定每个螺线管的电流方向,再结合绕线方式,用右手螺旋定则确定磁极,最后分析相邻磁极的极性判断相互作用。
【解析】
1. 判断左边螺线管的极性:
闭合开关$S_1$,电流从螺线管右端流入、左端流出。根据安培定则,右手握住左边螺线管,四指沿电流环绕方向,大拇指指向右端(N极),因此左端$A$端为S极。
2. 判断右边螺线管的极性:
闭合开关$S_2$,电流从螺线管左端流入、右端流出。根据安培定则,右手握住右边螺线管,四指沿电流环绕方向,大拇指指向右端(N极),因此右端$B$端为N极,左端为S极。
3. 判断相互作用:
左边螺线管右端为N极,右边螺线管左端为S极,异名磁极相互吸引,故两个通电螺线管相互吸引。
综上,$A$端为S极,$B$端为N极,两螺线管相互吸引,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
安培定则;磁极间相互作用
【点评】
本题需熟练运用安培定则判断磁极,结合磁极间相互作用规律分析,易错点是容易混淆螺线管的绕线方向与电流方向的关系,导致磁极判断错误。
【难度系数】
0.6
要解决此题,需分两步:首先用安培定则判断两个螺线管各端的磁极,再根据磁极间“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的规律判断相互作用。先确定每个螺线管的电流方向,再结合绕线方式,用右手螺旋定则确定磁极,最后分析相邻磁极的极性判断相互作用。
【解析】
1. 判断左边螺线管的极性:
闭合开关$S_1$,电流从螺线管右端流入、左端流出。根据安培定则,右手握住左边螺线管,四指沿电流环绕方向,大拇指指向右端(N极),因此左端$A$端为S极。
2. 判断右边螺线管的极性:
闭合开关$S_2$,电流从螺线管左端流入、右端流出。根据安培定则,右手握住右边螺线管,四指沿电流环绕方向,大拇指指向右端(N极),因此右端$B$端为N极,左端为S极。
3. 判断相互作用:
左边螺线管右端为N极,右边螺线管左端为S极,异名磁极相互吸引,故两个通电螺线管相互吸引。
综上,$A$端为S极,$B$端为N极,两螺线管相互吸引,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
安培定则;磁极间相互作用
【点评】
本题需熟练运用安培定则判断磁极,结合磁极间相互作用规律分析,易错点是容易混淆螺线管的绕线方向与电流方向的关系,导致磁极判断错误。
【难度系数】
0.6
9. 如图所示,请根据小磁针静止时N极的指向标出$A$处的磁感线方向和电源的“+”“-”极。

答案:


解析:
【分析】
首先,根据小磁针静止时N极指向即为磁感线方向,确定螺线管上方磁感线向右;结合螺线管外部磁感线从N极指向S极,可判断螺线管左端为N极、右端为S极,进而确定A处磁感线方向向右。然后利用安培定则:右手握住螺线管,大拇指指向螺线管N极(左端),四指弯曲方向为电流方向,由此判断电流从螺线管右端流入、左端流出,从而确定电源的正负极。
【解析】
1. 标注A处磁感线方向:
小磁针静止时N极指向为磁感线的方向,可知螺线管上方磁感线向右;根据螺线管外部磁感线由N极指向S极,可判断螺线管左端为N极,右端为S极,因此A处磁感线方向向右(用箭头标注在A点,指向右)。
2. 标注电源正负极:
运用安培定则(右手螺旋定则):右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极(左端),四指环绕的方向为电流的方向,可得出电流从螺线管的右端流入,左端流出,因此电源的右端为“+”极,左端为“-”极(分别标注在电源两端)。
【答案】
A处磁感线方向向右(箭头指向右),电源左端为“-”极,右端为“+”极(标注对应图示位置)
【知识点】
磁感线方向判断,安培定则,磁极间相互作用
【点评】
本题综合考查磁感线的特点、安培定则的应用,需要学生熟练掌握磁极间的相互作用规律和安培定则的使用方法,明确磁感线与磁极、电流的对应关系是解题核心。
【难度系数】
0.6
首先,根据小磁针静止时N极指向即为磁感线方向,确定螺线管上方磁感线向右;结合螺线管外部磁感线从N极指向S极,可判断螺线管左端为N极、右端为S极,进而确定A处磁感线方向向右。然后利用安培定则:右手握住螺线管,大拇指指向螺线管N极(左端),四指弯曲方向为电流方向,由此判断电流从螺线管右端流入、左端流出,从而确定电源的正负极。
【解析】
1. 标注A处磁感线方向:
小磁针静止时N极指向为磁感线的方向,可知螺线管上方磁感线向右;根据螺线管外部磁感线由N极指向S极,可判断螺线管左端为N极,右端为S极,因此A处磁感线方向向右(用箭头标注在A点,指向右)。
2. 标注电源正负极:
运用安培定则(右手螺旋定则):右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极(左端),四指环绕的方向为电流的方向,可得出电流从螺线管的右端流入,左端流出,因此电源的右端为“+”极,左端为“-”极(分别标注在电源两端)。
【答案】
A处磁感线方向向右(箭头指向右),电源左端为“-”极,右端为“+”极(标注对应图示位置)
【知识点】
磁感线方向判断,安培定则,磁极间相互作用
【点评】
本题综合考查磁感线的特点、安培定则的应用,需要学生熟练掌握磁极间的相互作用规律和安培定则的使用方法,明确磁感线与磁极、电流的对应关系是解题核心。
【难度系数】
0.6
10. 如图所示,闭合开关S后,通电螺线管与条形磁体间的磁感线分布情况如图所示,请在图中标出磁感线的方向、螺线管的N极,并标出电源的“+”极和“-”极。

答案:
解析:
【分析】
首先,根据磁体外部磁感线从N极出发回到S极的特点,结合图中磁感线向外发散的分布,可知条形磁体右端N极与螺线管左端是同名磁极(相互排斥),因此螺线管左端为N极,磁感线方向从两个N极向外;接着利用安培定则,通过螺线管的N极判断电流的环绕方向,进而确定电源的正负极。
【解析】
1. 标注磁感线方向:磁体外部磁感线由N极指向S极,由于条形磁体右端为N极,螺线管左端为N极(同名磁极相互排斥),所以磁感线方向为从两个N极向外,在磁感线上标注指向远离N极的箭头。
2. 标注螺线管N极:根据磁感线的排斥分布,在螺线管的左端标注N极。
3. 确定电源正负极:运用安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极(左端),四指弯曲方向为电流的环绕方向,由此可知电流从螺线管的右端流入、左端流出,因此电源的右端为“+”极,左端为“-”极,在电源对应位置标注。
【答案】
磁感线方向:箭头指向远离条形磁体N极和螺线管N极的方向;
螺线管左端标注N极;
电源左端为“-”极,右端为“+”极。
【知识点】
磁感线的特点、安培定则、磁极间相互作用
【点评】
本题综合考查磁极间相互作用、磁感线性质与安培定则的应用,需要学生理清各知识点的逻辑关联,逐步推导判断。
【难度系数】
0.6
首先,根据磁体外部磁感线从N极出发回到S极的特点,结合图中磁感线向外发散的分布,可知条形磁体右端N极与螺线管左端是同名磁极(相互排斥),因此螺线管左端为N极,磁感线方向从两个N极向外;接着利用安培定则,通过螺线管的N极判断电流的环绕方向,进而确定电源的正负极。
【解析】
1. 标注磁感线方向:磁体外部磁感线由N极指向S极,由于条形磁体右端为N极,螺线管左端为N极(同名磁极相互排斥),所以磁感线方向为从两个N极向外,在磁感线上标注指向远离N极的箭头。
2. 标注螺线管N极:根据磁感线的排斥分布,在螺线管的左端标注N极。
3. 确定电源正负极:运用安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极(左端),四指弯曲方向为电流的环绕方向,由此可知电流从螺线管的右端流入、左端流出,因此电源的右端为“+”极,左端为“-”极,在电源对应位置标注。
【答案】
磁感线方向:箭头指向远离条形磁体N极和螺线管N极的方向;
螺线管左端标注N极;
电源左端为“-”极,右端为“+”极。
【知识点】
磁感线的特点、安培定则、磁极间相互作用
【点评】
本题综合考查磁极间相互作用、磁感线性质与安培定则的应用,需要学生理清各知识点的逻辑关联,逐步推导判断。
【难度系数】
0.6