電和磁的典型例題分析

1、電和磁的典型例題分析例1 外形完全相同的兩根鐵棒，你能判斷出它們是否具有磁性嗎？解題思路：磁體的兩極磁性最強(qiáng)，中間磁性極弱。為此，用一根鐵棒的一端去靠近另一根鐵棒的中間（如圖1所示），若相互吸引，則該鐵棒有磁性，若沒有相互吸引，則該鐵棒沒有磁性。點(diǎn)撥：一磁體的磁極對另一磁體磁性極弱的中間或沒有磁性的鋼鐵物質(zhì)都會吸引。例2 一長方體從放在水平桌面上的小磁針的正上方向下靠近小磁針時(shí)，小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明長方體的周圍存在     ；當(dāng)長方體靜止時(shí)，小磁針的指示方向如圖2所示，請畫出長方體周圍的磁感線。  解題思路：磁場的基本性質(zhì)是對處在其

2、中的磁體產(chǎn)生力的作用。長方體從小磁針的正上方向下靠近小磁針時(shí)，小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明小磁針受到了力的作用，即長方體的周圍存在著磁場。畫磁體周圍的磁感線，主要是如何確定它的方向。依據(jù)同名磁極相互排斥而遠(yuǎn)離，異名磁極相互吸引而靠近的道理，可知長方體的左端為S極，右端為N極，確定了條形磁體的極性，其磁感線的方向不難畫出。依據(jù)小磁針在磁場中靜止時(shí)N極所指的方向與磁場的方向和磁感線的方向的一致性，同樣也可正確畫出磁感線的方向。點(diǎn)撥：運(yùn)用N極指向、磁場方向、磁感線方向，N極所受力的方向的一致性。 例3 一根長方體鋼塊放在條形磁鐵上（如圖3所示），經(jīng)過一段時(shí)間，鋼塊就會被  &

3、#160;     。鋼塊的左端是       （填N極或S極）。 解題思路：鋼塊磁化后與磁鐵相互吸引在一起，依據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引的道理，可知鋼塊左端是S極。 例4 如圖4所示的蹄形磁鐵，有人說：“蹄形磁鐵A、B、C三個部分都是磁極?！边@種說法對嗎？解題思路：磁體的磁極與另一個磁體的一個磁極相互吸引，一定與另一個磁極相互排斥。用一塊磁體的兩極分別去靠近蹄形磁鐵A、B、C三個部分，發(fā)現(xiàn)B、C兩端符合磁極間的相互作用規(guī)律，而A端與磁體的兩極均相互吸引，因此，B、

4、C端是磁極，而A端不是磁極。點(diǎn)撥：磁體都有且僅有兩個磁極。 例5 下列說法正確的是（    ） A照明用電是交流電，因此當(dāng)線路中有電流時(shí)，它的周圍也沒有磁場B手電筒工作時(shí)，在手電筒里雖然有直流電但電流太小，因此它的周圍也沒有磁場C奧斯特實(shí)驗(yàn)只說明了通電直導(dǎo)線的周圍才有磁場D奧斯特實(shí)驗(yàn)揭示了電流的方向與其產(chǎn)生的磁場的方向有關(guān)解題思路：奧斯特實(shí)驗(yàn)充分地證實(shí)了：電流的周圍存在磁場，磁場的方向與電流的方向有關(guān)；電流大，它產(chǎn)生的磁場較強(qiáng)，電流弱，它產(chǎn)生的磁場較弱，電流的方向改變時(shí)，它產(chǎn)生的磁場的方向就會隨之改變。交流電是電流的大小和方向周期性改變的電流，

5、因此它產(chǎn)生的磁場強(qiáng)弱與方向也會周期性地變化，故A不正確。手電筒中的電流小，它產(chǎn)生的磁場只不過很弱，但不能說沒有，故B不正確。奧斯特實(shí)驗(yàn)，不僅研究了直線電流，還有線圈電流，并對電流的強(qiáng)弱和電流的方向?qū)ζ洚a(chǎn)生的磁場的影響進(jìn)行了研究，因此不能把奧斯特實(shí)驗(yàn)理解為一個簡單的認(rèn)為只是一個實(shí)驗(yàn)。本題應(yīng)選D。點(diǎn)撥：任何電流都能產(chǎn)生磁場，磁場方向與電流方向有關(guān)，磁場的強(qiáng)弱與電流的大小有關(guān)。 例6 在圖5中畫出甲、乙兩個螺線管的繞法，使開關(guān)都閉合時(shí)，甲、乙兩個螺線管相互排斥。解題思路：甲、乙兩個螺線管通電時(shí)相互排斥，說明甲、乙兩個螺線管靠近的兩端是同名磁極，這樣就有兩種情況：一是甲的右端和乙的左端是N極

6、，二是甲的右端和乙的左端是S極。因此，第一種情況甲的繞線應(yīng)是從電源正極引出的導(dǎo)線從后面向上；乙的繞線應(yīng)是從電源正極引出的導(dǎo)線從前面向上。第二種情況甲的繞線應(yīng)是從電源正極引出的導(dǎo)線從前面向上；乙的繞線應(yīng)是從電源正極引出的導(dǎo)線從后面向上。點(diǎn)撥：本題既運(yùn)用了磁極間的相互作用，又運(yùn)用了通電螺線管電流與磁極間的關(guān)系。 例7 如圖6所示，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右滑動時(shí)，下列說法中正確的是（    ） A示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大，電磁鐵磁性減弱B電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，電磁鐵磁性增強(qiáng)C電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變小，電磁鐵磁性減弱D電流表示數(shù)變大，電

7、壓表示數(shù)變大，電磁鐵磁性增強(qiáng)解題思路： 1、弄清電路連接：螺線管匝數(shù)多，導(dǎo)線很長，故螺線管有一定的電阻，這一電阻與滑動變阻器、電流表、電源組成串聯(lián)電路，電壓表測滑動變阻器的電壓。2、正確運(yùn)用歐姆定律，確定電流變化?；琍向右滑動，電路的總電阻變大，電壓不變，故電流表示數(shù)變??；螺線管的電阻一定，通過螺線管的電流變小，它分得的電壓一定變小了，故電壓表的示數(shù)變大。3、依據(jù)電流變化確定螺線管磁性變化，電流變小，磁性減弱。故選A。點(diǎn)撥：通電螺線管的磁性強(qiáng)弱與電流的大小有關(guān)，電流越大，通電螺線管磁性越強(qiáng)，反之越弱。 例8 圖中“”表示通電直導(dǎo)線橫截面上的電流是從紙里流向紙外的，“”表示

8、通電直導(dǎo)線橫截面上的電流是從紙外流向紙里的。根據(jù)圖6給出的電流方向、磁感線方向和導(dǎo)線在磁場中的受力方向，畫出圖7中的導(dǎo)線受力的方向。解題思路：作圖8，不難比較出圖7的受力方向?yàn)橄蛏稀?#160;例9 如圖所示的電動機(jī)，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，關(guān)于線圈的運(yùn)動情況敘述正確的是（    ）A靜止不動B將順時(shí)針轉(zhuǎn)動C將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動D可能順時(shí)針轉(zhuǎn)動，也可能逆時(shí)針轉(zhuǎn)動解題思路：觀察圖中給出的條件，發(fā)現(xiàn)處在磁場中的線圈沒有處在平衡位置上，只要通電，就會轉(zhuǎn)動，故A不正確。從圖中還可以看出，開關(guān)閉合后，線圈中電流的方向是確定的，但相對的兩個磁極沒有標(biāo)明N、S極，所以它們之間的磁場方向就有兩種可

9、能，或是水平向右，或是水平向左，因此線圈的轉(zhuǎn)動方向就有了兩種可能。故B、C都不正確。本題應(yīng)選D。點(diǎn)撥：通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向是由磁場方向和電流的方向共同決定，缺一不可。 例10 兩根較長的直導(dǎo)線相距很近且相互平行，當(dāng)它們中通以強(qiáng)度較大方向相反的電流時(shí)，兩根導(dǎo)線將會（   ）A靠近B遠(yuǎn)離C即不靠近也不遠(yuǎn)離解題思路：通電導(dǎo)線周圍的磁場用磁感線來描述是以通電導(dǎo)線上的點(diǎn)為圓心的同心圓，用右手握住直導(dǎo)線甲，拇指指向電流的方向，四指環(huán)繞的方向就是磁場的方向，這樣在豎直剖面上甲導(dǎo)線的左側(cè)磁感線是從紙里向外的，用“·”表示，甲導(dǎo)線的右側(cè)磁感線是從紙外向里的

10、，用“×”表示。乙導(dǎo)線就成了處在磁場里的通電導(dǎo)線，伸展左手，且拇指與四指垂直，讓甲導(dǎo)線左側(cè)的磁感線垂直穿過手心，四指指向乙導(dǎo)線的電流方向，拇指所指的向左的方向就是乙導(dǎo)線的受力方向，故選B。 點(diǎn)撥：兩根通電導(dǎo)線的作用是通過磁場發(fā)生的，即它們彼此處在對方的磁場中，運(yùn)用磁場對電流的作用就可以判斷它們之間的相互作用關(guān)系。 例11 如圖所示，“”表示閉合電路的一部分導(dǎo)體的橫截面，箭頭表示運(yùn)動方向，“××”表示磁感線方向垂直于紙面向里，在各圖中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（   ）A    &#

11、160;      B           C           D 解題思路：A選項(xiàng)中磁感線的方向是從左向右，導(dǎo)體垂直紙面且從上向下運(yùn)動，一定切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流。B選項(xiàng)中磁感線的方向是從左向右，導(dǎo)體沿著磁感線的方向運(yùn)動，不能切割磁感線，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流。C選項(xiàng)中磁感線的方向是從上向下的，導(dǎo)體雖然靜止不動，但磁體向右運(yùn)動，磁感線就

12、向右運(yùn)動，磁感線經(jīng)過與之相垂直的導(dǎo)體也就會被切割，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。D選項(xiàng)中磁感線的方向與導(dǎo)體相平行，導(dǎo)體沿圖示方向運(yùn)動，不會切割磁感線，導(dǎo)體中不會產(chǎn)生電流。點(diǎn)撥：能否在電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，主要看具備了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件沒有。例12 關(guān)于發(fā)電機(jī)的敘述正確的是（   ）A線圈中產(chǎn)生交流電，向外輸出的是直流電的發(fā)電機(jī)是直流發(fā)電機(jī)B線圈中產(chǎn)生交流電，向外輸出直流電的發(fā)電機(jī)是交流發(fā)電機(jī)C線圈中產(chǎn)生直流電，供給外電路的是交流電的發(fā)電機(jī)是交流發(fā)電機(jī)D線圈中產(chǎn)生交流電，向外輸出的是交流電的發(fā)電機(jī)是交流發(fā)電機(jī)解題思路：發(fā)電機(jī)線圈在每一周的旋轉(zhuǎn)中，前半周與后半周切割磁感線的方

13、向相反，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向也相反，因此在線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中，線圈中電流的方向就會周期性地改變，即發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生的電流始終是交流電。發(fā)電機(jī)線圈在每一周的旋轉(zhuǎn)中，前半周與后半周切割磁感線的方向相反，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向也相反，因此在線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中，線圈中電流的方向就會周期性地改變，即發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生的電流始終是交流電。發(fā)電機(jī)是交流發(fā)電機(jī)，還是直流發(fā)電機(jī)，決定于線圈兩端安裝的是銅環(huán)，還是半環(huán)（換向器）。通過銅環(huán)向外電路輸電，電刷與線圈的兩端不會交替接觸，外電路的電流與線圈中產(chǎn)生的電流方向始終一致，即外電路中也是交流電，這就是交流發(fā)電機(jī)。通過半環(huán)向外電路輸電，電刷與線圈的兩端交替接

14、觸，外電路中的電流方向就保持不變，這就是直流發(fā)電機(jī)。本題應(yīng)選A。點(diǎn)撥：發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生交流電，用滑環(huán)輸出，外電路是交流電，用換向器輸出，則為直流電 例13 線圈在磁場中的初始位置如圖所示。若讓線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，這時(shí)外電路的電流方向是      。若使外電路的電流方向改變，可采取的方法有：           、              。解題思路：確定磁感線的方向水平向右。確定導(dǎo)體切割磁感線的方向ab邊向下切割磁感線，cd邊向上切割磁感線。運(yùn)用右手定則確定線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向是由d經(jīng)c、b、到a，再流向電刷A，所以外電路的電流方向是從A經(jīng)L到B。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過與磁感線垂直的位置后，電刷A將接觸cd邊的半環(huán)，電刷B將接觸ab邊的半環(huán)，ab邊向上切割磁感線，cd邊向下切割磁感線，線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向是由a經(jīng)b、c、到d，由d流向電刷A，所以外電路的電流方向還是從A經(jīng)L到B。（這就是直流發(fā)電機(jī)的工作過程）使外電路中的電流方向改變，只改變線圈