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实验题 较易0.85 引用5 组卷259
某小组同学完成电流的磁场学习后,想进一步研究通电直导线周围的磁场强弱与哪些因素有关。他们将六枚小磁针放在距离导线半径为d1的圆上,导线中没有电流通过时,小磁针指向如图(a)所示。当导线中有电流通过时,各小磁针所在位置的磁场发生改变使得小磁针发生转动,且磁场越强,小磁针恢复静止所用时间越短。记录从开始通电到所有小磁针恢复静止所用的时间t1,实验现象如图(b)所示。然后将小磁针移至以半径为d2的圆上,再次通电并记录所用时间t2,实验现象如图(c)所示:(已知t1<t2

(1)在图(a)中,因为小磁针受_____的作用,所以N极指向均相同;
(2)分析比较图(a)、(b)、(c)可得初步结论:______________
(3)小组内某位同学猜想通电直导线周围的磁场强弱可能还和电流强弱有关,请帮忙设计实验方案验证他的猜想。______________
2020·上海闵行·二模
知识点:设计实验:通电导体周围存在磁场 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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小哲在去办公室问老师磁场问题时,看到一个如图1所示的仪器,通过自学知道这是通电螺线管,在得到老师的允许和帮助下,他和同学一起探究其磁场特点。

(1)他们首先探究通电螺线管周围是否存在磁场,连接好电路后,他们将1个小磁针分别放在螺线管外部的不同位置,发现小磁针都不动。闭合开关后,重新放置小磁针,发现无论小磁针放在螺线管周围的那个位置,均发生偏转。于是他们得出结论:通电后的螺线管周围存在_____,此时,如果移走小磁针,该结论则_____(选填“成立”或“不成立”);
(2)细心的小哲还发现通电后,小磁针不但偏转,而且在不同位置N极指向各不相同,他猜想此现象是因为通电螺线管磁场的分布特点造成的。于是他们设计实验方案如下:先将铁屑均匀地洒满玻璃板,再通电,铁屑会被磁化,每一个小铁屑都相当于一个_____,根据铁屑受力转动后的分布情况,就可以知道通电螺线管的磁场分布特点了。但在进行实验时,通电后,大多数铁屑并没有发生转动,他们轻轻敲击玻璃板面,才观察到了如图2所示的铁屑分布情况,轻轻敲击玻璃板面的目的是为了减小_____。他们分析论证后得出结论:通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似;
(3)同学小炜仔细研究了铁屑分布情况之后,他提出我们前面学习磁场时,有关磁感线的方向规定是:在磁体外部,磁感线总是从磁体的N极发出,最后回到S极,但从我们的实验现象看,好像在磁体内部也存在磁场,那么磁体内部的磁场方向是怎样的?请你设计一个实验,利用本实验的器材和装置,进一步探究磁体内部的磁场方向情况,你设计的实验方案是:_____

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