Question

15．磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明：

（1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应A
A．平行于南北方向，位于小磁针上方
B．平行于东西方向，位于小磁针上方
C．平行于东南方向，位于小磁针下方
D．平行于西南方向，位于小磁针下方
此时从上向下看，小磁针的旋转方向是逆时针（填“顺时针”或“逆时针”）．
（2）如图（b）所示是电子射线管示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是B．（填选项代号）  
A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向
B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
C．加一电场，电场方向沿z轴负方向
D．加一电场，电场方向沿y轴正方向
（3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互吸引（填“排斥”或“吸引”），当通以相反方向的电流时，它们相互排斥（填“排斥”或“吸引”），这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．

Answer 1

分析 （1）使小磁针效果明显，应让其向东西方向转，电流应位于南北方向．
（2）电子射线由阴极沿x轴方向射出，形成的亮线向下（z轴负方向）偏转，说明电子受到的洛伦兹力方向向下，将四个选项逐一代入，根据左手定则判断分析，选择可行的磁场方向．
（3）根据安培定则和左手定则，判断两导线之间的作用力性质．

解答 解：（1）由于无通电导线时，小磁针S极向南，N极指北，位于南北方向，若导线的磁场仍使小磁针南北偏转，根本无法观察，所以为使实验方便效果明显，导线应平行于南北方向位于小磁针上方，这样当导线中通电时，小磁针能向东西偏转，实验效果比较明显．故A正确；
故选：A．
根据安培定则，可知，此时从上向下看，小磁针的旋转方向是逆时针．
（2）：A、若加一沿z轴负方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿y轴负方向，亮线不偏转，不符合题意．故A错误．
    B、若加一沿y轴正方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿z轴负方向，亮线向下偏转，符合题意．故B正确．
    C、若加一沿z轴负方向的电场，电子带负电，电场力方向沿z轴正方向，亮线不偏转，不符合题意．故C错误．
    D、若加一沿y轴正方向的电场，电子带负电，电场力方向沿y轴负方向，亮线不偏转，不符合题意．故D错误．
故选：B；
（3）左图中，研究右导线的受力情况：将左导线看成场源电流，根据安培定则可知，它在右导线处产生的磁场方向向外，由左手定则判断可知，右导线所受的安培力方向向左；同理，将右导线看成场源电流，左导线受到的安培力向右，两导线要靠拢，说明电流方向相同时，两导线相互吸引；
同理可知：当通入电流方向相反时，两导线远离，两导线相互排斥；
故答案为：（1）A，逆时针；（3）B；（3）吸引，排斥．

点评 本题考查了奥斯特的电流磁效应实验、安培定则、左手定则和洛仑兹力，电流的磁场、磁场对电流的作用，要在理解的基础上加强记忆．
本题考查电偏转与磁偏转方向判断的能力．负电荷与电场方向相反，洛伦兹力方向由左手定则判断．