Question

15．磁體和電流之間、磁體和運(yùn)動(dòng)電荷之間、電流和電流之間都可通過(guò)磁場(chǎng)而相互作用，此現(xiàn)象可通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)證明：

（1）如圖（a）所示，在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為使實(shí)驗(yàn)方便效果明顯，通電導(dǎo)線應(yīng)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(shí)從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是逆時(shí)針（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)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(huì)看到一條亮線．要使熒光屏上的亮線向下（z軸負(fù)方向）偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是B．（填選項(xiàng)代號(hào)）  
A．加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向
B．加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿y軸正方向
C．加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向
D．加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿y軸正方向
（3）如圖（c）所示，兩條平行直導(dǎo)線，當(dāng)通以相同方向的電流時(shí)，它們相互吸引（填“排斥”或“吸引”），當(dāng)通以相反方向的電流時(shí)，它們相互排斥（填“排斥”或“吸引”），這時(shí)每個(gè)電流都處在另一個(gè)電流的磁場(chǎng)里，因而受到磁場(chǎng)力的作用．

Answer 1

分析 （1）使小磁針效果明顯，應(yīng)讓其向東西方向轉(zhuǎn)，電流應(yīng)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(fù)方向）偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電子受到的洛倫茲力方向向下，將四個(gè)選項(xiàng)逐一代入，根據(jù)左手定則判斷分析，選擇可行的磁場(chǎng)方向．
（3）根據(jù)安培定則和左手定則，判斷兩導(dǎo)線之間的作用力性質(zhì)．

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

點(diǎn)評(píng) 本題考查了奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、安培定則、左手定則和洛侖茲力，電流的磁場(chǎng)、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，要在理解的基礎(chǔ)上加強(qiáng)記憶．
本題考查電偏轉(zhuǎn)與磁偏轉(zhuǎn)方向判斷的能力．負(fù)電荷與電場(chǎng)方向相反，洛倫茲力方向由左手定則判斷．