Question

小金设计了一个如图所示的线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中（铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极），浮在液面上的线圈就能指示方向了．关于该装置的分析错误的是（ ）
A．线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
B．线圈能够指示方向是因为存在地磁场
C．利用该装置可以判断磁铁的南北极
D．交换铜片和锌片位置不会改变线圈的磁极

Answer

（1）据电流的磁效应可知，通电螺线管相当于一个磁体，其外部的磁场方向与条形磁铁的磁场相类似；
（2）地球是一个巨大的磁场，地理的南极是地磁的北极，地理的北极是地磁场的南极；
（3）据磁极间的作用规律可知，若两个磁极相互吸引，由两种可能：即可能是异名磁极，也可能一个有磁性，另一个是一个没有磁性的但能被磁体吸引的物质；但若两磁极相互排斥，即可断定这一定是同名磁极．
（4）通电螺线管的磁极与电流的方向和线圈的绕法有关．
【解析】
（1）铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极，而与上面的线圈相连时，该线圈相当于一个通电螺线管，故其外部磁场与条形磁铁的外部磁场向类似；故A不符合题意；
（2）同时据安培定则能看出，此时该线圈的右端是N极，左端是S极，故在地磁场的作用下，其会指示南北，故线圈能够指示方向是由于地磁场造成的；故B不符合题意；
（3）在地磁场的作用下，线圈的S极会指示南方，线圈的N极会指示北方；故C不符合题意；
（4）通电螺线管的磁极与电流的方向和线圈的绕法有关，故交换铜片和锌片位置，相当于改变了电流的方向，故该线圈的磁极方向会改变，故D选项符合题意．
故选D．