Question

13．某小组同学用小磁针、条形磁铁等按图1（a）、（b）的方法，探究了条形磁铁周围的磁场及方向，接着他们又用相同的方法，探究通电螺线管周围的磁场及方向，实验操作及现象如图1（c）、（d）、（c）所示．
（1）图1（a）中桌面上若干小磁针静止时指向一致，是因为受到地磁场的作用．
（2）本次实验中他们使用小磁针的目的是显示磁场方向．
（3）分析比较图1中的c与d，可得出通电螺线管周围存在磁场的初步结论．
（4）分析比较图1中的c与e中小磁针偏转情况，可得出通电螺线管周围磁场的方向与通过的电流方向有关的初步结论．
（5）分析比较图1中的b与d，可得出初步结论通电螺线管周围的磁场与条形磁体磁场相似．
（6）根据探究结论可以判断图2中开关闭合后，通电螺线管的左端是N极（选填“N”或“S”）．

Answer 1

分析 （1）磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，若静止在南北方向上的小磁针发生偏转，说明了其周围有新的磁场产生．否则，则说明周围没有新的磁场产生．
（2）小磁针放入磁场，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同．
（3）在磁场里，小磁针偏转的方向发生了变化，说明说明磁场的方向发生了变化．
（4）（5）根据题目要求，把握分析比较的两个图中的异同点，利用控制变量法的思路，即可得出结论．
（6）利用图示的线圈绕向和电流方向，根据安培定则即可确定螺线管的左端的极性．

解答 解：（1）图（a）中桌面上若干小磁针静止时指向一致，是因为受到地磁场的作用；
（2）因为小磁针放入磁场，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使用小磁针是为了判断该点的磁场方向．
（3）在c图中，开关断开，电路中没有电流，小磁针的指向没有发生偏转，说明螺线管周围没有磁场．在d图中，开关闭合，小磁针的指向发生了偏转，说明通电螺线管的周围存在磁场．由此说明电流的周围存在磁场．
（4）在c与e中，根据电源的正负极可知，电流方向不同，小磁针的指向不同，说明磁场方向不同，由此说明电流周围磁场的方向和电流的方向有关．
（5）在bd两图中，通电螺线管周围小磁针的指向情况与条形磁体周围小磁针的指向情况相同，由此可知通电螺线管的周围的磁场分布与条形磁体的相同．
（6）电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据螺线管的线圈绕向，
由安培定则可知，用手握住导线，让四指指向电流方向时，大拇指指向左端，即左端为N极，右端为S极．
如图所示：

故答案为：（1）地磁场；（2）显示磁场方向；（3）c；d；（4）c；e；（5）通电螺线管周围的磁场与条形磁体磁场相似；（6）N．

点评 （1）此题考查了通电螺线管周围的磁场的相关知识．
（2）认真审题，把握题目中要求比较的两个图的异同点是解决此题的关键．