Question

2．如图所示，小明和同学们一起探究通电螺线管外部磁场的方向．
（1）磁场看不见、摸不着，根据小磁针静止时北极的指向就可以判断通电螺线管周围各点的磁场方向．
（2）将小磁针放在螺线管周围的不同位置，记录下若干点的磁场方向，接着画出通电螺线管外部的磁感线，观察其形状和分布情况可知通电螺线管的外部磁场与条形磁铁类似．
（3）如果只调换电池的正负极，将发现在螺线管外部同一位置小磁针的指向相反．
（4）另一小组在活动时，螺线管恰好呈南北走向摆放，闭合开关后，小磁针的指向没有发生变化，经检查，电路完好，各种器材规格均符合要求．那么你认为小磁针指向不变的原因是小磁针南极的受力方向恰好与通电螺线管磁场的方向一致．

Answer 1

分析 （1）根据我们对磁场中方向的规定可判断是否可利用电磁针来判断磁场的方向
（2）磁感线是为了研究磁场方便而假设的一些物理模型，通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；
（3）螺线管的磁场的方向与电流方向有关；
（4）地球的周围存在磁场，叫地磁场．

解答 解：（1）磁场的方向是这样规定的：放在磁场中某点的小磁针，静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向．因此，利用放在磁体周围小磁针自由静止时的指向，可以判断该磁体周围各点的磁场方向．
（2）根据各点小磁针的指向画出的曲线叫磁感线，它实际上是不存在的，是为了研究磁场方便而假设的物理模型；
（3）如果只调换电池的正负极，则螺线管中的电流方向相反，故磁场的方向相反，小磁针的指向相反；
（4）电路完好，各种器材规格均符合要求，螺线管恰好呈南北走向摆放，闭合开关后，小磁针的指向没有发生变化，是因为通电螺线管的磁场恰好与地磁场的方向一致，使小磁针南极的受力方向恰好与通电螺线管磁场的方向一致．
故答案为：（1）静止时北极的指向；（2）磁感线；（3）相反；（4）小磁针南极的受力方向恰好与通电螺线管磁场的方向一致．

点评 此题考察了通电螺线管的磁场性质、方向等内容较多，要认真分析．