Question

7．下列是創(chuàng)新小組對電流磁場的研究．
（1）如圖甲所示的實驗，閉合開關(guān)前，小磁針靜止且能指向南北，這是因為地磁場的作用；閉合開關(guān)后，導(dǎo)線下方的小磁針偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)體周圍存在磁場，這一發(fā)現(xiàn)是丹麥科學(xué)家奧斯特首先完成的．
（2）為探究通電直導(dǎo)線周圍的磁場分布情況，用小磁針、鐵屑、硬紙板等做了如圖乙所示的實驗，發(fā)現(xiàn)了直導(dǎo)線周圍的磁場是以導(dǎo)線為圓心的同心圓圈，根據(jù)圖乙的情景判斷圖丙中小磁針N極將轉(zhuǎn)向紙外．（選填“轉(zhuǎn)向紙內(nèi)”、“轉(zhuǎn)向紙外”或“保持不動”）．改變電流的方向，小磁針N極的指向變化（選填“不變”或“變化”）．

（3）在做“探究通電螺旋管外部磁場的方向”的實驗時，在螺線管周圍擺放了一些小磁針通電后小磁針的指向如圖丁所示，由此可看出通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似．改變螺線管中的電流方向，發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時北極所指方向與原來相反，由此可知：通電螺線管外部磁場方向與螺線管中的電流方向有關(guān)．
（4）寫出增強通電螺線管周圍磁場的一個方法增大電流．

Answer 1

分析 （1）地球周圍存在著磁場，即地理的南極是地磁的北極，地理的北極是地磁的南極；奧斯特實驗說明通電導(dǎo)線周圍存在著磁場，磁場的方向與電流的方向有關(guān)；
（2）先根據(jù)安培定則判斷出通電導(dǎo)體下方磁場的方向，然后根據(jù)小磁針靜止時，北極的指向為磁場方向可知小磁針N極的指向；通電導(dǎo)體周圍磁場的方向與電流的方向有關(guān)．
（3）通電螺線管的磁場分布與條形磁體相似，且磁場的方向與電流的方向有關(guān)；
（4）通電螺線管的磁性強弱由三個因素決定：線圈的匝數(shù)、線圈中的電流大小、有無鐵芯．因此要增強通電螺線管的磁性就要從這三個因素入手考慮．

解答 解：（1）如圖所示的實驗，閉合開關(guān)前，小磁針靜止且能指向南北，這是因為地磁場的作用；閉合開關(guān)后，導(dǎo)線下方的小磁針偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)體周圍存在磁場，這一發(fā)現(xiàn)是丹麥科學(xué)家奧斯特首先完成的；
（2）伸出右手，大拇指指向電流的方向，四指的方向為磁場的方向，故導(dǎo)體正下方磁場方向向外，即小磁針靜止時N極的指向為紙外；改變電流的方向，小磁針N極的指向改變；
（3）如圖丁所示，由此可看出通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似．改變螺線管中的電流方向，發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時北極所指方向與原來相反，說明通電螺線管外部磁場方向與螺線管中的電流方向有關(guān)；
（4）通電螺線管的磁性強弱由三個因素決定：線圈的匝數(shù)、線圈中的電流大小、有無鐵芯；故若想增強通電螺線管周圍磁場，可以增大電流，插入鐵芯等均可．
故答案為：（1）地磁場；磁場；奧斯特；（2）轉(zhuǎn)向紙外；變化；（3）條形；電流；（4）增大電流．

點評 本題考查了地磁場、奧斯特實驗、安培定則等知識，綜合性強，有一定的難度．