Question

3．用小磁针可以估测磁铁周围某点的磁感应强度，但是要考虑地磁场的影响．在北半球，水平放置的小磁针，静止时N极所指的方向是地磁场B_x（指水平分量，下同）的方向．如果将小磁针放在磁铁附近，则小磁针除了受到地磁场的作用外，还受到磁铁磁场B_m的作用．
（1）今将条形磁铁水平放置，N极朝东，S极朝西．将小磁针放在条形磁铁的轴线的N极一端的延长线上A点（如图所示），此时小磁针的N极指向北偏东37°的位置上．若该地的地磁场的水平分量B_x=0.333×10^-4T，则A点处的条形磁铁的磁感应强度B_m=2.5×10^-5T．
（2）用这种方法还可以测出图中D、C点处的条形磁铁的磁场（在C、D、E、F中选）．用这种方法不能测出离N极很近的点处（如G点）的磁感应强度，其原因是G处磁场太强．
（3）由于这种方法没有考虑地磁场的磁偏角的影响，因此实验存在较大的误差．

Answer 1

分析 （1）空间任何一点的磁场是地磁场与条形磁铁磁场的叠加，根据平行四边形定则求B_m．
（2）D、C两点处条形磁铁的磁场也可以用这种方法确定，但G处由于磁场太强，不能用这种方法确定磁感应强度．
（3）地磁场存在磁偏角，会有较大的误差．

解答 解：（1）A点地磁场向北，条形磁铁的磁场向东，根据平行四边形定则得：B_m=B_xtan37°=0.333×10^-4T×$\frac{3}{4}$≈2.5×10^-5T
（2）用这种方法还可以测出图中D点、C点处的条形磁铁的磁场．用这种方法不能测出离N极很近的点处（如G点）的磁感应强度，其原因是G处磁场太强．
（3）由于这种方法没有考虑地磁场的磁偏角的影响，因此实验存在较大的误差．
故答案为：（1）2.5×10^-5；（2）D、C，G处磁场太强；（2）磁偏角．

点评 解决本题的关键要知道磁感应强度是矢量，应按平行四边形定则进行合成，了解地磁场的方向特点．