Question

3．小金設計了一個如圖所示的線圈指南針，將它放入盛有食鹽水的水槽中（鋼片和鋅片分別與線圈兩端相連后放入食鹽水中，構成了化學電池，銅片為正極，鋅片為負極），浮在液面上的線圈就能指示方向了．關于該裝置的分析錯誤的是（　�。�

• A． 線圈周圍的磁場與條形磁鐵的磁場相似
• B． 線圈能夠指示方向是因為存在地磁場
• C． 利用該裝置可以判斷磁鐵的南北極
• D． 交換銅片和鋅片位置會改變線圈的磁性強弱

Answer 1

分析 A、據(jù)電流的磁效應可知，通電螺線管相當于一個磁體，其外部的磁場方向與條形磁鐵的磁場相類似；
B、地球是一個巨大的磁場，地理的南極是地磁的北極，地理的北極是地磁場的南極；
C、該題實際相當于原電池，銅片相當于正極，鋅片相當于負極．
D、通電螺線管的磁極與電流的方向和線圈的繞法有關．影響電磁鐵強弱的因素，知道電磁鐵的磁性與線圈中電流的大小和線圈的匝數(shù)有關．

解答 解：A、銅片和鋅片分別與線圈兩端相連后放入食鹽水構成了化學電池，銅片為正極，鋅片為負極，而與上面的線圈相連時，該線圈相當于一個通電螺線管，故其外部磁場與條形磁鐵的外部磁場相類似；故A正確；
B、據(jù)安培定則能看出，此時該線圈的右端是N極，左端是S極，故在地磁場的作用下，其會指示南北，故線圈能夠指示方向是由于地磁場造成的；故B正確；
C、該題實際相當于原電池，銅片相當于正極，鋅片相當于負極，據(jù)安培定則可知，銅片一端是N極，另一端是S極；故利用該裝置可以判斷磁鐵的南北極，故C正確；
D、通電螺線管的磁極與電流的方向和線圈的繞法有關，故交換銅片和鋅片位置，相當于改變了電流的方向，故該線圈的磁極方向會改變，而此時線圈匝數(shù)和線圈中電流大小沒有改變，所以線圈的磁性強弱不會改變，故D錯誤．
故選D．

點評 該題考查了通電螺線管外部磁場的特點、地磁場的理解和判斷、影響通電螺線管磁極方向的因素的理解等知識點，是一道綜合題．