Question

圖甲所示為一根通電螺線管．

(1)如圖乙，將螺線管分成兩半，若將每一半又繼續(xù)細分……如此下去，最后成為若干個通電的小圓環(huán)，這些通電小圓環(huán)是否還有N、S極？若有，請在圖丙中標出它的N、S極和它的磁感線方向．
(2)由(1)中通電圓環(huán)的磁感線方向，你認為通電螺線管內(nèi)部的磁感線方向是如何的？
(3)如下圖所示為一個輕質(zhì)彈簧，下端掛一小鐵片C，鑿開關S斷開時；鐵片剛好與水銀槽中水銀面接觸，當開關S閉合后，鐵片C會上下不停地振動，試解釋其中的原因

Answer 1

(1)將通電螺線管分成兩半，即分成了兩個線圈匝數(shù)更少的小通電螺線管，它們相當于兩根更短的條形磁體，還是有N、S極，依此類推，最后分成一圈一圈的通電圓環(huán)也同樣擁有N、s搬，它就相當于一根小磁針，它的極性一樣可以用右手螺旋定則來判定，通電圓環(huán)的磁感線在環(huán)外從N極出發(fā)回到S極，在環(huán)內(nèi)從S極出發(fā)到N極，如圖甲所示．

              甲                               乙
(2)由(1)中可知，對于通電圓環(huán)，磁感線在環(huán)外是從N極出發(fā)，回到S極，在環(huán)內(nèi)是從S極穿向N極，而通電螺線管是由許多匝通電圓環(huán)串聯(lián)而成，所以通電螺線管內(nèi)部的磁感線是S極指向N極，如圖乙所示．
(3)當開關S閉合后，彈簧相當于通電螺線管，各匝彈簧相當于一根小磁針，由于各匝彈簧中通電電流方向相同，相鄰兩匝之間為異名磁極，則彈簧各匝間相互吸引而使彈簧縮短，將鐵片向上提起；鐵片離開水銀表面后電路斷開，彈簧無磁性，則在鐵片重力作用下彈簧伸長，鐵片與水銀面接觸后又使電路接通，這個過程循環(huán)往復，使鐵片上下不停地振動．