题目内容
【题目】下列是创新小组对电流磁场的研究.
(1)如图甲所示的实验,闭合开关前,小磁针静止且能指向南北,这是因为的作用;闭合开关后,导线下方的小磁针偏转,说明通电导体周围存在 , 这一发现是丹麦科学家首先完成的.
(2)为探究通电直导线周围的磁场分布情况,用小磁针、铁屑、硬纸板等做了如图乙所示的实验,发现了直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆圈,根据图乙的情景判断图丙中小磁针N极将 . (选填“转向纸内”、“转向纸外”或“保持不动”).改变电流的方向,小磁针N极的指向(选填“不变”或“变化”).![]()
(3)在做“探究通电螺旋管外部磁场的方向”的实验时,在螺线管周围摆放了一些小磁针通电后小磁针的指向如图丁所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与磁体的磁场相似.改变螺线管中的电流方向,发现小磁针静止时北极所指方向与原来相反,由此可知:通电螺线管外部磁场方向与螺线管的方向有关.
(4)写出增强通电螺线管周围磁场的一个方法 .
【答案】
(1)地磁场;磁场;奥斯特
(2)转向纸外;变化
(3)条形;电流
(4)增大电流
【解析】解: (1)如图所示的实验,闭合开关前,小磁针静止且能指向南北,这是因为地磁场的作用;闭合开关后,导线下方的小磁针偏转,说明通电导体周围存在磁场,这一发现是丹麦科学家奥斯特首先完成的;
(2)伸出右手,大拇指指向电流的方向,四指的方向为磁场的方向,故导体正下方磁场方向向外,即小磁针静止时N极的指向为纸外;改变电流的方向,小磁针N极的指向改变;
(3)如图丁所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。改变螺线管中的电流方向,发现小磁针静止时北极所指方向与原来相反,说明通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关;
(4)通电螺线管的磁性强弱由三个因素决定:线圈的匝数、线圈中的电流大小、有无铁芯;故若想增强通电螺线管周围磁场,可以增大电流,插入铁芯等均可.
所以答案是:(1)地磁场;磁场;奥斯特;(2)转向纸外;变化;(3)条形;电流;(4)增大电流.
【考点精析】掌握通电直导线周围的磁场和通电螺线管的磁场是解答本题的根本,需要知道奥斯特实验证明:通电导线周围存在磁场;通电螺线管的性质:①通过电流越大,磁性越强;②线圈匝数越多,磁性越强;③插入软铁芯,磁性大大增强; ④通电螺线管的极性可用电流方向来改变.