1. 请阅读《分子电流假说》并回答问题。

分子电流假说

通过这学期的学习,我们知道磁体和电流都能产生磁场,而且通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场十分相似,它们的磁场是否有什么联系呢?安培由此受到启发,提出了分子电流假说。安培认为:在物质内部存在着一种环形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体。当分子电流I方向如图甲所示,则可用右手螺旋定则判断出它的两侧相当于N、S两个磁极。用安培的分子电流假说能够解释一些磁现象,一根铁棒未被磁化的时候,内部分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外不显磁性,如图乙所示。当铁棒受到外界磁场的作用时,各分子电流的取向变得大致相同,铁棒被磁化,两端对外界显示出较强的磁性,形成磁极,如图丙所示。

在安培所处的时代,人们不知道物质内部为什么会有分子电流,20世纪后,人们认识到原子内部带电粒子在不停的运动,这种运动对应于安培所说的环形电流。“分子电流假说”提出以后,经历了“不太清楚”“遭到拒绝”到“逐渐明朗”几个阶段,这也告诉我们,科学的发现、科学理论的提出以及人们对科学成果的接受,不会都是一帆风顺的,但有益的学术论争可以促进科学的发展。

根据上述材料,回答下列问题。

(1) 安培认为,在物质内部存在着的分子电流,使得每个物质微粒都成为了
(2) 若物质内部某一个分子电流的方向如图所示,若将这个分子电流等效成一个微小条形磁铁,则该微小条形磁铁的上端是(选填“N极”或“S极”)上;

(3) 20世纪后,人们认识到原子可分为原子核和电子,原子核集中了原子全部正电荷和几乎全部质量,电子在核外微小空间运动,那么形成环形电流的是;(选填“原子核”或“电子”)
(4) 一根铁棒被磁化,两端会对外界显示出较强的磁性,但当它受到猛烈撞击后会失去磁性,请你用安培分子电流假说解释其原因。
【考点】
电流的形成; 磁现象; 通电直导线周围的磁场;
【答案】

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干簧管

干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件,也叫磁控开关.常用的干簧管有单触点和双触点两种.

如图为单触点干簧管的结构示意图.其外壳是一根密封的玻璃管,管中装有两个磁性材料制成的弹性簧片电板,还灌有一种惰性气体.平时,玻璃管中的两个磁簧片触点部位是分开的(如图甲).当有磁性物质靠近玻璃管时,在合适的磁场的作用下,管内的两个簧片的触点部位被磁化成为异名磁极就会互相吸引接触,簧片就会吸合在一起,使结点所接的电路连通(如图乙).外磁力消失后,两个簧片由于本身的弹性而分开,线路就断开.

干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料,它分为软磁性材料和硬磁性材料两种.软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质.硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性,但一旦获得磁性又很不容易失去的物质.磁体周围的磁性材料被磁化后的极性与放置在该处的小磁针的极性相似,如我们拿一根铁棒的一端靠近或接触磁铁的N极时,这一端就会被磁化成S极,它的另一端则会被磁化成N极.

双触点干簧管类似于单刀双掷开关,它的工作原理是:没有磁场时,簧片1与簧片2接通(如图丙),当有外界磁力时,簧片1与簧片2的连接断开,簧片1与簧片3触点部位接通(如图丁),其中簧片1是公共端,簧片2是常闭接点,簧片3是常开接点.簧片中有一片是用只导电不导磁的材料做成.

干簧管外绕上能产生磁场的线圈就成了干簧继电器,当线圈通电后,管中磁性材料制成的簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引,因而接通被控电路.线圈断电后,干簧片在本身的弹力作用下分开,将线路切断.

(1) 单触点干簧管中的磁簧片是用 (选填“软”或“硬”)磁性材料制成的.

(2) 单触点干簧管在 (选填“断开”或“闭合”)时,磁簧片具有弹性势能.

(3) 双触点干簧管的1、2、3三个簧片的对应制作材料可能是   

A.铁、铁、铜       B.铁、铜、铁      C.铜、铁、铜    D.铁、钴、铁

(4)

当条形磁铁按图1所示的方式从A移动到B,图2能反映电路中的电流随时间变化的图象是 

(5)

如图3为一运用干簧继电器的电路,当开关S闭合后,它的工作特点是 

A.红灯、绿灯交替发光

B.红灯长亮,绿灯亮、灭交替

C.绿灯长亮,红灯亮、灭交替

D.红灯长亮,绿灯不亮.

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