Question

10．冰冰同学用图示装置进行了磁现象知识研究：如图所示，在铁架台上面虚线框中是由可调电压的学生电源、导体ab（在下虚线框内）、保护电阻、开关组成一回路．下面虚线框中由蹄型电磁铁、滑动变阻器和开关、电源（在上虚线框内）构成回路．
（1）冰冰连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，导体ab仍静止不动，检查发现电路连接正确、各实验器材都完好，请你帮忙分析出现上述情况的原因是电源电压太低（写出一点即可）．
（2）找出问题并正确处理后，将变阻器的滑片P移到图示位置，闭合开关S，导体ab向右摆动．此实验现象可以说明电动机（填“电热器”“发电机”或“电动机”）的工作原理，也说明通电电磁铁周围存在磁场．
（3）要使通电导体ab向右侧摆动的幅度增大，应将滑动变阻器的滑片P向右（填”左”或”右”）端移动；若仅将电源正负极对调接入电路，闭合开关S，导体ab向右（填”左”或”右”）侧摆动．
（4）利用本实验装置及实验现象可以探究或说明的磁现象有关知识的有ACD
A．电流的磁效应
B．感应电流产生的条件
C．磁场对电流的作用
D．电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系．

Answer 1

分析 （1）导体是否运动取决于是否受力及受力大小；
（2）电动机的工作原理时通电导体在磁场中受力运动；
（3）导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（4）根据实验装置逐个分析可探究的问题．

解答 解：（1）电路连接正确、各实验器材都完好，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，导体ab仍静止不动，可能是电源电压低，造成电路中的电流过小，导体周围产生的磁场弱；
（2）闭合开关S，导体ab向右摆动，说明导体通电后周围产生磁场，与电磁铁周围的磁场相互作用产生力磁力；此过程中消耗了电能，获得了机械能，是电动机的工作原理；
（3）要使通电导体ab向右侧摆动的幅度增大，需要使导体受力变大，应增大电路中的电流，使电磁铁和导体ab周围的磁场增强，应将滑动变阻器的滑片P向右移动；
仅将电源正负极对调接入电路，闭合开关S后，电磁铁和导体ab中的电流方向都发生变化，导体ab受力方向不变，仍向右摆动；
（4）该装置通电后导体ab受力摆动，是因为通电后电磁铁和导体ab周围产生了磁场，通电导体在磁场中受到磁力的作用，故可探究AC；利用滑动变阻器改变电路中电流大小时，导体ab的摆动幅度可反映出电磁铁磁性的强弱，故可探究D；导体切割磁感线运动时，电路中有无感应电流无法判断，故不能探究C．故选ACD
故答案为：（1）电源电压太低；（2）电动机；磁场；（3）右；右；（4）ACD．

点评 本题中的实验装置设计的很有特点；要熟练掌握磁生电和电生磁的电路时可以转化的．