Question

3．小金设计了一个如图所示的线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中（钢片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水中，构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极），浮在液面上的线圈就能指示方向了．关于该装置的分析错误的是（　　）

• A． 线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
• B． 线圈能够指示方向是因为存在地磁场
• C． 利用该装置可以判断磁铁的南北极
• D． 交换铜片和锌片位置会改变线圈的磁性强弱

Answer 1

分析 A、据电流的磁效应可知，通电螺线管相当于一个磁体，其外部的磁场方向与条形磁铁的磁场相类似；
B、地球是一个巨大的磁场，地理的南极是地磁的北极，地理的北极是地磁场的南极；
C、该题实际相当于原电池，铜片相当于正极，锌片相当于负极．
D、通电螺线管的磁极与电流的方向和线圈的绕法有关．影响电磁铁强弱的因素，知道电磁铁的磁性与线圈中电流的大小和线圈的匝数有关．

解答 解：A、铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极，而与上面的线圈相连时，该线圈相当于一个通电螺线管，故其外部磁场与条形磁铁的外部磁场相类似；故A正确；
B、据安培定则能看出，此时该线圈的右端是N极，左端是S极，故在地磁场的作用下，其会指示南北，故线圈能够指示方向是由于地磁场造成的；故B正确；
C、该题实际相当于原电池，铜片相当于正极，锌片相当于负极，据安培定则可知，铜片一端是N极，另一端是S极；故利用该装置可以判断磁铁的南北极，故C正确；
D、通电螺线管的磁极与电流的方向和线圈的绕法有关，故交换铜片和锌片位置，相当于改变了电流的方向，故该线圈的磁极方向会改变，而此时线圈匝数和线圈中电流大小没有改变，所以线圈的磁性强弱不会改变，故D错误．
故选D．

点评 该题考查了通电螺线管外部磁场的特点、地磁场的理解和判断、影响通电螺线管磁极方向的因素的理解等知识点，是一道综合题．