Question

16．如圖甲所示，一個(gè)條形磁鐵 P 固定在水平桌面上，以 P 的右端點(diǎn)為原點(diǎn)，中軸線(xiàn)為x軸建立一維坐標(biāo)系．一個(gè)靈敏的小磁針 Q 放置在 x 軸上不同位置，設(shè)Q與x軸之間的夾角為θ．實(shí)驗(yàn)測(cè)得sinθ與x之間的關(guān)系如圖乙所示．已知該處地磁場(chǎng)方向水平，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B₀．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． P 的右端為 S 極
• B． P 的中軸線(xiàn)與地磁場(chǎng)方向平行
• C． P 在 x₀處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B₀
• D． x₀處合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 2B₀

Answer 1

分析 磁場(chǎng)是客觀存在的特殊物質(zhì)形態(tài)，我們感覺(jué)不到，但可通過(guò)小磁針來(lái)體現(xiàn)．小磁針N極的受力方向即為磁場(chǎng)方向，或磁感線(xiàn)該點(diǎn)的切線(xiàn)方向?yàn)榇艌?chǎng)方向．

解答 解：當(dāng)X趨向無(wú)窮大時(shí)，小磁針?biāo)�指的方向�(yàn)榈厍虻拇艌?chǎng)的方向，所以根據(jù)題圖可知，x趨向無(wú)窮大時(shí)，sinθ趨向1，則θ趨向90°，即小磁針的方向與x的方向垂直，所以x的方向?yàn)橄驏|．當(dāng)x非常小時(shí)，小磁針的N極沿X方向，即向東．
A、由圖可知，開(kāi)始時(shí)N背離O點(diǎn)，所以O(shè)點(diǎn)處的磁極是N極．故A錯(cuò)誤；
B、由以上的分析可知，P的中軸線(xiàn)沿東西方向，與地磁場(chǎng)方向垂直．故B錯(cuò)誤；
C、由乙圖可知，x₀處$sinθ=\frac{\sqrt{2}}{2}$，則θ=45°，P在x₀處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B_P：$tan45°=\frac{{B}_{0}}{{B}_{P}}$，所以：B_P=B₀．故C正確；
D、x₀處合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=$\frac{{B}_{0}}{sin45°}=\sqrt{2}{B}_{0}$．故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 解決本題能靈活正交分解法分析得出磁體所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度水平分量與地磁場(chǎng)的關(guān)系，可以根據(jù)自己積累的經(jīng)驗(yàn)，由力的合成與分解的方法進(jìn)行類(lèi)比．