孩子中学课外题：研究磁铁断裂后磁极的变化,为什么磁铁断裂后磁极发生了变化?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/25 18:13:37
孩子中学课外题：研究磁铁断裂后磁极的变化,为什么磁铁断裂后磁极发生了变化?
孩子中学课外题：研究磁铁断裂后磁极的变化,为什么磁铁断裂后磁极发生了变化?
孩子中学课外题：研究磁铁断裂后磁极的变化,为什么磁铁断裂后磁极发生了变化?
我们在日常生产、生活和教学中经常会遇到磁铁被摔断的情况.当条形磁铁摔断后,就变成两根条形磁铁；环形磁铁（如玩具赛车电机上使用的磁铁）摔断后就变成两个半圆环磁铁,饼形磁铁摔断后就变成两个半圆型的磁铁（如扬声器上使用的磁铁）.那么,这些被磁铁摔断后断裂面处的磁性是怎样的呢?
关于磁铁断裂后磁性的问题,在网络上经常有人争论探讨,说法不一.有的说断裂面处的磁性相反,有的说断裂面处的磁性相同.而在各种资料中很难找到相关论述.究竟如何?带着这个问题,我找了各种磁铁做了实验,结果表明,条形磁铁摔断后断裂面处的磁性相反（即出现异名磁极）,两断裂面处是相互吸引的,很容易连在一起；而环形和饼形磁铁断裂后断裂面处是相互排斥的,很难把二者压在一起,即使使劲将它们他在一起,只要手松开,马上就会相互推开,并且其中一个会即刻反转过来,断裂面处似乎是同名磁极.
对于条形（或蹄形）磁铁摔断后断裂面处的磁性是异名的容易理解,这是因为,磁铁可视为多个小磁针的规则排列（即相邻小磁针之间靠异名磁极相互吸引连接在一起,由安培的磁性起源说——分子电流假说可知）,摔断磁铁就相当于在某处将小磁针分开,分开后,两处的磁性仍然是异名磁极,即断裂处出现异名磁极,其余两端的磁性不变.
环形或饼形磁铁断裂面处相互排斥的原因是：由于二者的磁极在环面或圆面上,即上下两表面是N、S极,摔断后,其磁极还在上下两表面上,因此在断裂面处的上下两处就会出现两个磁极,当将断裂面靠近时,上下两面分别对应的就是同名磁极,同名磁极是相互排斥的,所以就会产生断裂面处是同名磁极的错觉.一旦将其中一块上下反转过来,就能牢牢地吸引在一起.
对此,有人可能会产生疑问,当环形或饼形磁铁摔断为很短的一节时不就变成条形磁铁了吗?的确,尤其是环形磁铁截出的一段很短时,看起来与条形磁铁无异.若果真如此,那么不就出现矛盾了吗?其实,这是因为环形或饼形磁铁内“小磁针”的排列与条形磁铁内“小磁针”的排列都是顺着原来磁极的方向,即使将环形或饼形磁铁摔断（当然不可震动过烈,以防引起磁铁内部结构的变化.有人宣称他做实验发现,条形磁铁被摔断后断裂面处出现了同名磁极,即所谓的异常现象.我想可能就是这个原因.若用轻缓锯断的方式使其分开可能就与我们通常见到的情况无异了.不过我还没遇到过这种异常现象）,其排列方向也不会发生改变.
我倒是有另外一个问题,那就正六面体磁铁的磁极在哪里?球形磁铁的磁极呢?他们被切开后,截面处的磁极如何?
有资料显示,球形磁铁表现出的单极,其实另外一极在球心处,可见磁单极还是不存在的.
有关此类问题,还请大家参与讨论并亲自实验检验,以澄清事实真相.实验是检验物理现象真相的公器.