Question

15．磁體和電流之間、磁體和運動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用，此現(xiàn)象可通過以下實驗證明：

（1）如圖（a）所示，在重復奧斯特的電流磁效應實驗時，為使實驗方便效果明顯，通電導線應A
A．平行于南北方向，位于小磁針上方
B．平行于東西方向，位于小磁針上方
C．平行于東南方向，位于小磁針下方
D．平行于西南方向，位于小磁針下方
此時從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是逆時針（填“順時針”或“逆時針”）．
（2）如圖（b）所示是電子射線管示意圖．接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線．要使熒光屏上的亮線向下（z軸負方向）偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是B．（填選項代號）  
A．加一磁場，磁場方向沿z軸負方向
B．加一磁場，磁場方向沿y軸正方向
C．加一電場，電場方向沿z軸負方向
D．加一電場，電場方向沿y軸正方向
（3）如圖（c）所示，兩條平行直導線，當通以相同方向的電流時，它們相互吸引（填“排斥”或“吸引”），當通以相反方向的電流時，它們相互排斥（填“排斥”或“吸引”），這時每個電流都處在另一個電流的磁場里，因而受到磁場力的作用．

Answer 1

分析 （1）使小磁針效果明顯，應讓其向東西方向轉(zhuǎn)，電流應位于南北方向．
（2）電子射線由陰極沿x軸方向射出，形成的亮線向下（z軸負方向）偏轉(zhuǎn)，說明電子受到的洛倫茲力方向向下，將四個選項逐一代入，根據(jù)左手定則判斷分析，選擇可行的磁場方向．
（3）根據(jù)安培定則和左手定則，判斷兩導線之間的作用力性質(zhì)．

解答 解：（1）由于無通電導線時，小磁針S極向南，N極指北，位于南北方向，若導線的磁場仍使小磁針南北偏轉(zhuǎn)，根本無法觀察，所以為使實驗方便效果明顯，導線應平行于南北方向位于小磁針上方，這樣當導線中通電時，小磁針能向東西偏轉(zhuǎn)，實驗效果比較明顯．故A正確；
故選：A．
根據(jù)安培定則，可知，此時從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是逆時針．
（2）：A、若加一沿z軸負方向的磁場，根據(jù)左手定則，洛倫茲力方向沿y軸負方向，亮線不偏轉(zhuǎn)，不符合題意．故A錯誤．
    B、若加一沿y軸正方向的磁場，根據(jù)左手定則，洛倫茲力方向沿z軸負方向，亮線向下偏轉(zhuǎn)，符合題意．故B正確．
    C、若加一沿z軸負方向的電場，電子帶負電，電場力方向沿z軸正方向，亮線不偏轉(zhuǎn)，不符合題意．故C錯誤．
    D、若加一沿y軸正方向的電場，電子帶負電，電場力方向沿y軸負方向，亮線不偏轉(zhuǎn)，不符合題意．故D錯誤．
故選：B；
（3）左圖中，研究右導線的受力情況：將左導線看成場源電流，根據(jù)安培定則可知，它在右導線處產(chǎn)生的磁場方向向外，由左手定則判斷可知，右導線所受的安培力方向向左；同理，將右導線看成場源電流，左導線受到的安培力向右，兩導線要靠攏，說明電流方向相同時，兩導線相互吸引；
同理可知：當通入電流方向相反時，兩導線遠離，兩導線相互排斥；
故答案為：（1）A，逆時針；（3）B；（3）吸引，排斥．

點評 本題考查了奧斯特的電流磁效應實驗、安培定則、左手定則和洛侖茲力，電流的磁場、磁場對電流的作用，要在理解的基礎(chǔ)上加強記憶．
本題考查電偏轉(zhuǎn)與磁偏轉(zhuǎn)方向判斷的能力．負電荷與電場方向相反，洛倫茲力方向由左手定則判斷．