Question

1820年，安培在科學院例會上做了一個小實驗，引起了與會科學家的極大興趣．他將一個螺線管從中間用細絲線懸掛起來，使之可以在水平方向上靈活轉動．實驗發現，通電螺線管靜止時兩端總是指向南北方向．若實驗中螺線管的繞線情況如圖所示，且靜止時左端指南．請在圖中：
（1）標出通電螺線管的N、S極和電流方向；
（2）小磁針的N、S極；
（3）磁感線的方向．

Answer 1

解：（1）地球是個大磁體，其N極在地球的南極附近，其S極在地球的北極附近；因螺線管靜止時左端指南，由磁極間的相互作用可知螺線管左端為S極，右端為N極；則由右手螺旋定則可知電流由左側流入，右側流出；
（2）由磁極間的相互作用可知小磁針的右端是N極，左端是S極．
（3）在磁體的周圍磁感線從磁體的N極出發回到S極．所以磁感線的方向如圖所示：

分析：（1）由地磁場的特點利用磁極間的相互作用可判出螺線管的磁極，則由右手螺旋定則可得出電流方向．
（2）由磁極間的相互作用可判出小磁針的磁極；
（3）在磁體的周圍，磁感線從N極流出回到S極．由此可以確定磁感線的方向．
點評：（1）此題考查了磁極間的作用規律、安培定則、磁感線的方向等幾個知識點．
（2）安培定則共涉及三個方向：電流方向、線圈繞向、磁場方向，告訴其中的兩個可以確定第三個．其中磁場的方向往往與小磁針的NS極或磁感線的方向聯系在一起，而電流方向經常與電源的正負極聯系起來．