徐陳陳

判斷通電螺線管的磁極是學(xué)習(xí)電磁學(xué)的基礎(chǔ)，更是學(xué)習(xí)電磁鐵及電磁繼電器在日常生活中應(yīng)用的基礎(chǔ)。本文以用安培定則判斷通電螺線管磁極為基礎(chǔ)，通過(guò)實(shí)例介紹判斷磁極的三種題型。

一、安培定則的內(nèi)容

通電螺線管的磁場(chǎng)分布與條形磁體的磁場(chǎng)分布一樣，只是其兩端的磁極跟電流方向有關(guān)，只要知道通電螺線管的電流方向、磁極、磁場(chǎng)分布中的任意一個(gè)，就可以利用安培定則判斷出另兩個(gè)結(jié)果，同時(shí)還可以根據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)分布判斷其周?chē)〈裴樀姆植技皹O性。

如圖1所示是用安培定則判斷磁極的方法，即用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向與螺線管中的電流方向一致，則大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極。

利用安培定則可以判斷通電螺線管的磁極和電流方向的具體關(guān)系，具體判斷方法如下：（1）用記號(hào)筆標(biāo)出通電螺線管上面的電流環(huán)繞方向;（2）根據(jù)螺線管上電流環(huán)繞方向確定右手四指的彎曲方向及握法;（3）由四指握法來(lái)確定大拇指的指向，此時(shí)大拇指所指的方向即為通電螺線管的N極。

二、典例辨析

1. 利用安培定則判斷通電螺線管N、S極

例1（2020·北京）根據(jù)如圖2所示的電流方向，可知通電螺線管的____________端是N極。

解析：根據(jù)題中給出的電流方向，可以判斷出通電螺線管上面的電流向上環(huán)繞，利用安培定則，根據(jù)螺線管上電流環(huán)繞方向向上確定右手四指向上彎曲，進(jìn)而確定大拇指指向A端，即通電螺線管的A端是N極，B端是S極。

答案：A

點(diǎn)評(píng)：利用安培定則判斷通電螺線管N、S極的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：1. 根據(jù)題目中給出的電流方向，確定通電螺線管上面的電流環(huán)繞方向;2. 根據(jù)電流環(huán)繞方向，由四指握法來(lái)確定大拇指的指向。遵循上述兩點(diǎn)即可正確判斷出通電螺線管N、S極。

2.根據(jù)通電螺線管及小磁針N極指向判斷電源正負(fù)極

例2（2020·貴州·黔西南）給螺線管通電后，能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針靜止時(shí)的指向如圖3所示，在圖中標(biāo)出電源的正負(fù)極、螺線管的N極，并標(biāo)出螺線管外磁感線的方向。

解析：首先由小磁針靜止時(shí)N極指向可知，通電螺線管的左邊是S極，右邊是N極，再利用安培定則判斷出電源的正負(fù)極;通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)分布一樣，即外部的磁感線是從N極出發(fā)，回到S極。

答案：如圖4

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)通電螺線管及小磁針N極指向判斷電源正負(fù)極的關(guān)鍵在于，利用小磁針靜止時(shí)N極指向確定通電螺線管的磁極，再根據(jù)安培定則，用右手握住螺線管時(shí)大拇指剛好指向通電螺線管的N極，此時(shí)彎曲四指在螺線管上的方向即為螺線管上電流環(huán)繞方向，由此可以確定電源的正負(fù)極。

3.根據(jù)通電螺線管中電流方向判斷小磁針極性

例3（2020·新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)）請(qǐng)?jiān)趫D5中標(biāo)出靜止小磁針的N極。

解析：本題與例2剛好相反，電源的正極在右側(cè)，螺線管上面電流環(huán)繞方向是向上的，由安培定則可知，通電螺線管的左邊為N極，右邊為S極，再根據(jù)通電螺線管外部磁場(chǎng)分布情況可知，小磁針的左邊為N極。

答案：如圖6

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)通電螺線管中電流方向判斷小磁針極性的關(guān)鍵在于，利用安培定則判斷出通電螺線管的N、S極，再根據(jù)通電螺線管外部磁場(chǎng)分布（即通電螺線管外部的磁感線是從N極出發(fā)，回到S極），判斷出小磁針的極性。

（作者單位：江蘇省如東縣苴鎮(zhèn)新光初級(jí)中學(xué)）