题文

小明同学设计了一个电动按摩棒，其结构示意图如图所示，ABO可以看做是一个杠杆．O为支点，B处有一个条形磁体，A为按摩槌头．当电磁铁输入方向改变的交流电时，条形磁体会受到引力或斥力，带动按摩槌头A振动．某一时刻，电磁铁与条形磁体间的磁感线如图所示，请画出此时： （1）磁感线方向并标出电磁铁上端的磁极． （2）螺线管中的电流方向． （3）条形磁体所受磁力的示意图．

题型：填空题  难度：中档

答案

（1）根据磁感线的特点可知，相互靠近的两个磁极为同名磁极，所以电磁铁的上端为N极，下端为S极． 因为在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，所以，图中的磁感线方向都是由磁极向外的． （2）根据右手定则，伸出右手是大拇指指示电磁铁的N极，则四指弯曲的方向为电流的方向，电流由螺线管的下端流入． （3）根据同名磁极相互排斥，条形磁体受到一个向上的斥力，作用点在条形磁体的重心上． 故答案如图所示：

据专家权威分析，试题“小明同学设计了一个电动按摩棒，其结构示意图如图所示，ABO可以看..”主要考查你对  磁感线及其特点，安培定则（右手螺旋定则），力的示意图  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

磁感线及其特点安培定则（右手螺旋定则）力的示意图

考点名称：磁感线及其特点

• 定义：
  在磁场中画一些曲线，用（虚线或实线表示）使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同（且磁感线互不交叉），这些曲线叫磁感线。

• 特点：
  1. 磁力线是人为假象的曲线
  2. 磁力线有无数条
  3. 磁力线是立体的
  4. 所有的磁力线都不交叉
  5. 磁力线的相对疏密表示磁性的相对强弱，即磁力线疏的地方磁性较弱，磁力线密的地方磁性较强
  6. 磁力线总是从N极出发，进入与其最邻近的S极并形成。

• 常见的磁场：
  1. 条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线：
  相对来讲比较简单，在磁铁外部，磁感线从N极出来，进入S极；反之，在内部由S极到N极。
  

  2. 直线电流周围的磁感线：
  是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.

  3. 环形电流的磁场
      环形电流磁场的磁感线：是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直
      环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定：让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。

  4. 通电螺线管的磁场 
       通电螺线管磁场的磁感线：和条形磁铁外部的磁感线相似，一端相当于南极，一端相当于北极；内部的磁感线和螺线管的轴线平行，方向由南极指向北极，并和外部的磁感线连接，形成一些环绕电流的闭合曲线
       通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系，也可用安培定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致，则大拇指所指的方向就是螺线管的北极（螺线管内部磁感线的方向）.

• 理想模型法在描述磁感线时的运用：
     磁感线并不存在，是为了描述磁场而假想引入的。磁感线是假想的物理模型，用磁感线描述磁场的这种方法叫“理想模型法”。磁感线上某一点的切线方向代表该点的磁场方向，磁感线密的地方表示磁场强，磁感线疏的地方表示磁场弱。利用这种方法的还有光线的引入。

  例人类在探索自然规律的过程中，总结出了许多科学研究方法，如：“控制变量法”、“等效替代法”、 “类比法”、“理想模型法”等。下面是初中物理中的几个研究实例： ①研究电流时，把电流比作水流； ②研究磁场时，引入“磁感线”； ③研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变； ④研究光的传播时，引入“光线”。其中，采用了相同研究方法的是(     )
  A．①和②
  B．②和④
  C．②和④
  D．③和④

  解析①采用了类比法，②采用了理想模型法， ③采用了控制变量法，④采用了理想模型法。冈此，采用了相同研究方法的是②和④。

  答案C

考点名称：安培定则（右手螺旋定则）

• 安培定则内容：
  通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向；
  通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

• 性质：　
       直线电流的安培定则对一小段直线电流也适用。环形电流可看成多段小直线电流组成，对每一小段直线电流用直线电流的安培定则判定出环形电流中心轴线上磁感强度的方向。叠加起来就得到环形电流中心轴线上磁感线的方向。直线电流的安培定则是基本的，环形电流的安培定则可由直线电流的安培定则导出，直线电流的安培定则对电荷作直线运动产生的磁场也适用，这时电流方向与正电荷运动方向相同，与负电荷运动方向相反。

考点名称：力的示意图

• 定义：
  在受力物体上沿力的方向画个箭头，表示物体在这个方向上受到了力，这种表示力的方法叫做力的示意图。
  
  

  力的三要素	力的示意图
  力的大小	用线段长短粗略表示力的大小
  力的方向	箭头所指的方向表示力的方向
  力的作用点	力的作用点画在线段的起点火箭头处

• 力的示意图的画法：
  (1)在受力物体上画出力的作用点；
  
  (2)确定力的方向，然后沿力的方向画一条直线；
  
  (3)在线段的末端标上箭头，并在箭头旁标出所画力的符号；
  
  (4)在同一个图上画几个力的示意图时，力越大线段应越长，大小相同的力线段长度应相等。如图所示为茶杯对桌面的压力的示意图。
  

• 力的图示：
  1．为了形象、直观地表示力，我们可用一根带箭头的线段来表示力的大小、方向和作用点(即力的三要素)。这种表示力的方法叫做力的图示，如图所示。力的方向所沿的直线叫力的作用线。