Question

1820年，安培在科学院例会上做了一个小实验，引起了与会科学家的极大兴趣．他将一个螺线管从中间用细丝线悬挂起来，使之可以在水平方向上灵活转动．实验发现，通电螺线管静止时两端总是指向南北方向．若实验中螺线管的绕线情况如图所示，且静止时左端指南．请在图中：
（1）标出通电螺线管的N、S极和电流方向；
（2）小磁针的N、S极；
（3）磁感线的方向．

Answer 1

解：（1）地球是个大磁体，其N极在地球的南极附近，其S极在地球的北极附近；因螺线管静止时左端指南，由磁极间的相互作用可知螺线管左端为S极，右端为N极；则由右手螺旋定则可知电流由左侧流入，右侧流出；
（2）由磁极间的相互作用可知小磁针的右端是N极，左端是S极．
（3）在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极．所以磁感线的方向如图所示：

分析：（1）由地磁场的特点利用磁极间的相互作用可判出螺线管的磁极，则由右手螺旋定则可得出电流方向．
（2）由磁极间的相互作用可判出小磁针的磁极；
（3）在磁体的周围，磁感线从N极流出回到S极．由此可以确定磁感线的方向．
点评：（1）此题考查了磁极间的作用规律、安培定则、磁感线的方向等几个知识点．
（2）安培定则共涉及三个方向：电流方向、线圈绕向、磁场方向，告诉其中的两个可以确定第三个．其中磁场的方向往往与小磁针的NS极或磁感线的方向联系在一起，而电流方向经常与电源的正负极联系起来．