Question

13．某小組同學(xué)用小磁針、條形磁鐵等按圖1（a）、（b）的方法，探究了條形磁鐵周圍的磁場(chǎng)及方向，接著他們又用相同的方法，探究通電螺線管周圍的磁場(chǎng)及方向，實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象如圖1（c）、（d）、（c）所示．
（1）圖1（a）中桌面上若干小磁針靜止時(shí)指向一致，是因?yàn)槭艿降卮艌?chǎng)的作用．
（2）本次實(shí)驗(yàn)中他們使用小磁針的目的是顯示磁場(chǎng)方向．
（3）分析比較圖1中的c與d，可得出通電螺線管周圍存在磁場(chǎng)的初步結(jié)論．
（4）分析比較圖1中的c與e中小磁針偏轉(zhuǎn)情況，可得出通電螺線管周圍磁場(chǎng)的方向與通過(guò)的電流方向有關(guān)的初步結(jié)論．
（5）分析比較圖1中的b與d，可得出初步結(jié)論通電螺線管周圍的磁場(chǎng)與條形磁體磁場(chǎng)相似．
（6）根據(jù)探究結(jié)論可以判斷圖2中開(kāi)關(guān)閉合后，通電螺線管的左端是N極（選填“N”或“S”）．

Answer 1

分析 （1）磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用，若靜止在南北方向上的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明了其周圍有新的磁場(chǎng)產(chǎn)生．否則，則說(shuō)明周圍沒(méi)有新的磁場(chǎng)產(chǎn)生．
（2）小磁針?lè)湃氪艌?chǎng)，小磁針靜止時(shí)N極指向和該點(diǎn)磁場(chǎng)方向相同．
（3）在磁場(chǎng)里，小磁針偏轉(zhuǎn)的方向發(fā)生了變化，說(shuō)明說(shuō)明磁場(chǎng)的方向發(fā)生了變化．
（4）（5）根據(jù)題目要求，把握分析比較的兩個(gè)圖中的異同點(diǎn)，利用控制變量法的思路，即可得出結(jié)論．
（6）利用圖示的線圈繞向和電流方向，根據(jù)安培定則即可確定螺線管的左端的極性．

解答 解：（1）圖（a）中桌面上若干小磁針靜止時(shí)指向一致，是因?yàn)槭艿降卮艌?chǎng)的作用；
（2）因?yàn)樾〈裴樂(lè)湃氪艌?chǎng)，小磁針靜止時(shí)N極指向和該點(diǎn)磁場(chǎng)方向相同，所以實(shí)驗(yàn)中使用小磁針是為了判斷該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向．
（3）在c圖中，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電路中沒(méi)有電流，小磁針的指向沒(méi)有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明螺線管周圍沒(méi)有磁場(chǎng)．在d圖中，開(kāi)關(guān)閉合，小磁針的指向發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明通電螺線管的周圍存在磁場(chǎng)．由此說(shuō)明電流的周圍存在磁場(chǎng)．
（4）在c與e中，根據(jù)電源的正負(fù)極可知，電流方向不同，小磁針的指向不同，說(shuō)明磁場(chǎng)方向不同，由此說(shuō)明電流周圍磁場(chǎng)的方向和電流的方向有關(guān)．
（5）在bd兩圖中，通電螺線管周圍小磁針的指向情況與條形磁體周圍小磁針的指向情況相同，由此可知通電螺線管的周圍的磁場(chǎng)分布與條形磁體的相同．
（6）電流從螺線管的右端流入，左端流出，根據(jù)螺線管的線圈繞向，
由安培定則可知，用手握住導(dǎo)線，讓四指指向電流方向時(shí)，大拇指指向左端，即左端為N極，右端為S極．
如圖所示：

故答案為：（1）地磁場(chǎng)；（2）顯示磁場(chǎng)方向；（3）c；d；（4）c；e；（5）通電螺線管周圍的磁場(chǎng)與條形磁體磁場(chǎng)相似；（6）N．

點(diǎn)評(píng) （1）此題考查了通電螺線管周圍的磁場(chǎng)的相關(guān)知識(shí)．
（2）認(rèn)真審題，把握題目中要求比較的兩個(gè)圖的異同點(diǎn)是解決此題的關(guān)鍵．