Question

（1）判斷磁體的磁極或磁感線的方向，可利用已知磁極的小磁針．如圖所示，根據(jù)小磁針靜止的指向（小磁針被涂黑端為N極），標出U形磁體的N、S磁極和磁感線的方向．

（2）根據(jù)圖中小磁針的指向標出電源的“+”“-”極．

（3）當給螺線管通電時，小磁針N極的指向如圖所示．試在圖中標出螺線管的極性及電流方向．

（4）請在圖中完成合理的電路連接．（要求導線不交叉）．

Answer 1

分析：（1）磁極間的作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引．因此當磁體周圍的小磁針自由靜止時，相互靠近的兩端一定是異名磁極．在磁體的周圍磁感線從磁體的N極出發(fā)回到S極．
（2）由小磁針的指向利用磁極間的相互作用可知螺線管的磁極，則由右手螺旋定則可知電源的正負極．
（3）由小磁針的指向利用磁極間的相互作用可知螺線管的磁極，由右手螺旋定則可知電流方向．
（4）已知左邊螺線管的上端為N極；右邊螺線管的上端為S極，根據(jù)螺線管的線圈繞法和安培定則，可以確定螺線管線圈的電流方向，然后按照線圈里的電流方向確定串聯(lián)或并聯(lián)連接．

解答：解：（1）小磁針的N極靠近蹄形磁鐵的下端，所以蹄形磁鐵的下端為S極，則其上端為N極；
在磁體的周圍磁感線從磁體的N極出發(fā)回到S極，因此蹄形磁鐵周圍磁感線的方向是向下的．答案如下圖所示：

（2）解：小磁針靜止時S極靠近螺線管，則說明螺線管右側為N極，則用右手握住螺線管，大拇指向右，則電流由左側流入，即電源的左側為正極；
故答案如圖所示：

（3）小磁針N極向右，則因同名磁針相互排斥，異名磁極相互吸引，則螺線管右側為S極，左側為N極；
則由右手螺旋定則可知，電流由右側流入；
故答案如圖所示：

（4）根據(jù)磁螺線管的繞線，結合安培定則判斷出右邊螺線管的電流是從d端流入，c端流出；左邊螺線管的電流從a端流入，b端流出；則左、右螺線管的采取串聯(lián)連接或并聯(lián)連接；
設計電路時為避免導線交叉；所以只能采取串聯(lián)連接，如圖：

點評：（1）此題考查了磁極間的作用規(guī)律、磁感線的特點．
（2）在此題中，涉及到磁感線的方向、磁體的NS極、小磁針的NS極，只要知道其中的一個，就可以確定另外兩個．
（3）最后一圖綜合考查了螺線管極性與電流方向的關系，以及螺線管線圈的繞法，設計電路時一定注意不要導線不交叉；有一定的難度．