Question

【題目】小蒙為同學(xué)演示一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，如圖所示，其中A是一節(jié)五號電池，B是一顆鐵釘，C是扁圓柱形的釹鐵硼強(qiáng)磁鐵。C吸住B的釘帽，釘尖吸在電池A的負(fù)極。D是一段軟導(dǎo)線（多股細(xì)銅絲），上端與電池A的正極接觸良好，下端像電刷似的接觸C的側(cè)壁，則 B和C便一起繞中心豎直軸轉(zhuǎn)動起來。如果將C的兩個(gè)端面對調(diào)，B與C就朝相反方向轉(zhuǎn)動。請解釋這個(gè)現(xiàn)象。

Answer 1

【答案】見解析

【解析】

（1）由題意可知，這個(gè)裝置有電流通過，電流從電池正極經(jīng)導(dǎo)線D、磁鐵（其本身是導(dǎo)體）、釘子、電池負(fù)極、電池內(nèi)部、回到正極形成回路。

（2）電流在磁體中的部分為由導(dǎo)線和磁鐵側(cè)壁接觸處指向軸心的徑向電流。而磁鐵自身的磁場在其內(nèi)部大體沿（圓柱體）軸向。因而徑向電流受到垂直于電流方向的安培力。

（3）這個(gè)安培力產(chǎn)生力矩使磁鐵（連帶鐵釘）產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。

（4）當(dāng)將磁鐵的兩個(gè)端面對調(diào)后，磁場方向相反，而電流方向不變，則安培力方向反向，從而磁鐵（及釘子）的轉(zhuǎn)動方向也反過來了。