“電和磁”疑難問題辨折

　　（1）如圖4所示，用一根細(xì)軟線將待判別磁鐵懸掛起來，待其靜止后，則磁鐵指北的一極為該磁鐵的北極（n極），指南的一極為磁鐵南極（s極）。

　　（2）如圖5所示，將待判斷n、s極的磁鐵一端靠近已知電源正負(fù)極的通電螺線管附近，先根據(jù)電流的方向應(yīng)用右手螺旋定則判斷出通電螺線管的n、s極，然后再根據(jù)“同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引”的性質(zhì)判斷條形磁鐵的n、s極；或像如圖3那樣用一根細(xì)軟線吊著條形磁鐵制成一個能自由轉(zhuǎn)動的磁鐵靠近通電螺線管，然后根據(jù)磁鐵的轉(zhuǎn)動情況判斷該磁鐵的n、s極，則轉(zhuǎn)向通電螺線管n極的一端就是磁鐵的s極，轉(zhuǎn)向通電螺線管s極的一端就是該磁鐵的n極。

　　七、通電螺線管的磁感線總是從螺線管的n極出發(fā)，回到s極嗎？

　　對于普通磁鐵而言，其周圍的磁感線都是從磁體的n極流出，回到磁體s極，而通電螺線管則不同，在通電螺線管的內(nèi)部和外部都分布著磁場（如圖6所示），處在通電螺線管內(nèi)部的小磁針n、s極的指向與分布在通電螺線管外部的小磁針n、s極的指向恰恰相反。由處在通電螺線管內(nèi)部和外部小磁針n、s的指向可以看出，在通電螺線管的外部磁場的方向總是從螺線管的n極流出，回到通電螺線管的s極；而在通電螺線管的內(nèi)部，磁場的方向則恰恰與外部相反，是從s極流向n極的。

　　八、“只要導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動就能產(chǎn)生電流”，這句話正確嗎？

　　根據(jù)電磁感應(yīng)定律分析知，電路中要產(chǎn)生感生電流需要同時滿足兩個條件：一是運(yùn)動的導(dǎo)體必須是閉合電路的一部分，二是這段導(dǎo)體在運(yùn)動時必須切割磁感線，二者必須同時具備，缺一不可。如圖7所示，兩塊磁鐵之間的磁感線是沿豎直方向的，導(dǎo)體ab與靈敏電流表組成一個閉合回路，當(dāng)導(dǎo)體ab沿水平方向運(yùn)動時，恰好切割磁感線，故我們看到靈敏電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電路中產(chǎn)生了感生電流。如圖8所示。由于導(dǎo)體ab沿豎直方向運(yùn)動，導(dǎo)體ab沒有切割磁感線，故我們看到靈敏電流表指針沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即沒有感生電流產(chǎn)生，原因是導(dǎo)體ab雖然屬于閉合電路的一部分，但導(dǎo)體ab沒有切割磁感線；若按如圖7所示那樣，導(dǎo)體ab雖然沿水平方向切割磁感線，但導(dǎo)體ab與靈敏電流表組成的電路中某處發(fā)生斷路，則電流表的指針也不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即不產(chǎn)生感生電流。“只要導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動就能產(chǎn)生電流”這句話既沒有說明導(dǎo)體是否是閉合電路的一部分，也沒有說明導(dǎo)體在運(yùn)動過程中是否切割磁感線，因此導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動不一定能產(chǎn)生感生電流。故“只要導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動就能產(chǎn)生電流”這句話是錯誤的。

　　九、普通的通電閉合線圈在磁場中只能來回擺動，為什么電動機(jī)能連續(xù)轉(zhuǎn)動

　　如圖9所示，電動機(jī)線圈的前端與電路連接的部分有一個特殊的裝置──換向器。換向器有兩個半環(huán)e、f，兩個半環(huán)相互絕緣，e與線圈a端相連，f與d端相連。當(dāng)線圈處于水平位置時，若換向器的半環(huán)e與電刷a接觸，則半環(huán)f與電刷b接觸，線圈中的電流方向，沿abcd方向，此時，線圈沿著順時針方向轉(zhuǎn)動；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到平衡位置（即線圈在豎直方向上）時，兩個電刷恰好接觸兩半環(huán)間的絕緣部分，這時電路中沒有電流，但線圈由于慣性還能轉(zhuǎn)過一些，當(dāng)線圈稍微轉(zhuǎn)過平衡位置后，兩個半環(huán)接觸的電刷就調(diào)換了，這時半環(huán)e與電刷b接觸，半環(huán)f與電刷a接觸，線圈中的電流方向變?yōu)檠豥cba方向，于是線圈將繼續(xù)沿順時針方向轉(zhuǎn)動。這樣，線圈每一次轉(zhuǎn)過平衡位置，換向器就自動改變線圈中的電流的方向，使線圈在磁場中受力的方向始終保持不變，線圈就能不停地沿順時針方向轉(zhuǎn)動。