Question

13．物理兴趣小组尝试用图甲所示的小罗盘估测直线电流产生磁场的磁感应强度，方法如图乙所示，调整罗盘，使小磁针静止时N极指向罗盘上的零刻度（即正北方向），在罗盘正上方沿南北放置一通电导线，此时罗盘上的小磁针将转过一定角度，如图，
（1）导线中电流方向是由北向南（填“由南向北”或“由北向南”）
（2）若已知地磁场的水平分量R₂，计算罗盘上方直线电流产生磁场的磁感应强度．

Answer 1

分析 （1）小磁针静止时N极的指向即为磁场方向，由安培定则判断导线中的电流方向．
（2）当小磁针的方向发生偏转时，是地球的磁场与电流磁铁的磁场的合成，根据矢量合成的方法计算即可．

解答 解：（1）在罗盘正山方沿南北放置一通电导线，此时罗盘上的小磁针向东偏转，说明通电导线产生的磁场向东，由安培定则判断知导线中电流方向是由北向南．
（2）磁针指向为合磁场方向，知道了地磁场的水平分量B₂，根据矢量合成法则可知只要知道罗盘上指针的偏转角，即可求出罗盘所在处电流磁场的磁感应强度为B．
由几何关系可知：tanθ=$\frac{B}{{B}_{2}}$，因此有：B=B₂tanθ
故答案为：（1）由北向南．（2）B₂tanθ．

点评 该题考查磁场的合成与分解，要知道磁感应强度是矢量，要使用平行四边形定则进行合成与分解．