安培定則用于判斷通電螺線管的電流與外部磁場(chǎng)方向的關(guān)系,是電磁學(xué)中非常重要的基本定律之一。其在中考中的考查形式主要有以下3類:
1.已知螺線管的導(dǎo)線繞法和電流方向,標(biāo)出螺線管兩端的N、S極;
2.已知螺線管的導(dǎo)線繞法和螺線管兩端的N、S極,標(biāo)出電流方向;
3.已知電流方向和螺線管兩端的N、S極,畫(huà)出螺線管的導(dǎo)線繞法。
下面舉例介紹。
例1如圖1所示,閉合開(kāi)關(guān)S,條形磁鐵靜止后,將滑動(dòng)變阻器滑片P從左往右滑動(dòng)的過(guò)程中,彈簧將 (選填“伸長(zhǎng)\"或“縮短”),小磁針N極向 (選填\"上\"或\"下\"偏轉(zhuǎn)。
解析:開(kāi)關(guān)閉合,根據(jù)安培定則可判斷出通電螺線管的上端為N極,下端為S極,通電螺線管與條形磁鐵相互吸引;滑動(dòng)變阻器滑片從左往右滑動(dòng)的過(guò)程中,電阻減小,電路中的電流變大,電磁鐵磁性增強(qiáng),對(duì)條形磁鐵的吸引力增大,所以彈簧會(huì)伸長(zhǎng);由磁極間的作用規(guī)律可知,小磁針N極向下偏轉(zhuǎn)。
答案:伸長(zhǎng)下例2根據(jù)圖2中磁感線的分布標(biāo)出電源的正極及A點(diǎn)磁感線的方向。
解析:由圖2可知,右邊磁體的左端為S極;由同名磁極相互排斥可知,通電螺線管的右端為S極;由安培定則可知,電流從通電螺線管的左端流入,從右端流出,所以電源的左端為正極;在磁體外部,磁感線從N極出發(fā),回到S極,所以A點(diǎn)磁感線的方向沿磁感線向下。
答案:如圖3
例3將一個(gè)通電螺線管用單線懸掛起來(lái),閉合開(kāi)關(guān),最后靜止時(shí)小磁針如圖4所示。在通電螺線管兩端標(biāo)出N、S極,畫(huà)出通電螺線管上導(dǎo)線的環(huán)繞圖示。
解析:閉合開(kāi)關(guān)后,小磁針靜止時(shí)其N極指向右方,說(shuō)明小磁針左端為S極,根據(jù)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引,可知通電螺線管的右端是N極;根據(jù)安培定則,用右手握住螺線管,大拇指指向N極,彎曲的四指所指的方向就是電流方向,可知電流從螺線管的左端流入,從右端流出。
答案:如圖5
拓展訓(xùn)練
1.如圖6所示,甲、乙兩線圈套在光滑的玻璃棒上,當(dāng)S閉合時(shí),兩線圈將(
A.互相吸引靠近 B.互相排斥遠(yuǎn)離C.先吸引靠近,后排斥遠(yuǎn)離 D.既不排斥,又不吸引
2.在圖7中標(biāo)出電流方向和電源正負(fù)極。
3.如圖8所示,在通電螺線管磁場(chǎng)中的A點(diǎn)位置放一小磁針,小磁針靜止時(shí)N極水平向右,請(qǐng)畫(huà)出螺線管導(dǎo)線的繞法。
答案:1.B 2.如圖9 3.如圖10
(作者單位:遼寧省光明學(xué)校)
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·中考版2025年5期