Question

1．（1）如图1为探究通电直导线周围磁场分布的实验，实验时先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给直导线通电，为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，接下去的操作是轻敲玻璃板，该操作的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁场力作用下动起来，说明力能改变物体的运动状态，发现了直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆圈，并找到了判断直导线周围磁场的方法（如图2）：“用右手握住直导线，让大拇指指向直导线中电流的方向，则弯曲的四指所指方向为磁场方向．”请你用小明的方法判断如图3中小磁针北极转向纸外；图4中小磁针北极转向纸内（两空均选填“纸内”或“纸外”）．

（2）如图5所示，从一个不能打开的盒子（内有电池组、电阻等电路元件）上的两个小孔中伸出一段细软的长导线，请你在不断开该导线的情况下，设计一个方案判断该导线中是否有电流．
①你还需补充的器材是小磁针；
②如何判断将小磁针支撑起来，等小磁针静止时，将细导线拉直平行放到小磁针上方，若小磁针偏转，则导线中有电流，否则没有电流．

Answer 1

分析 （1）力可以改变物体的运动状态；
先根据安培定则判断出通电导体下方磁场的方向以及导线内部磁场的方向，然后根据小磁针静止时，北极的指向为磁场方向可知小磁针N极的指向．
（2）要解决此题，需掌握：通电导体周围存在磁场，会对周围的磁体产生磁力的作用；根据奥斯特实验进行验证，在直导线下方平行放置小磁针，小磁针受力转动，说明直导线有电流通过．

解答 解：
（1）在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给直导线通电，为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，为了减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，需轻敲有机玻璃板，使铁屑在磁场力作用下动起来，说明力能改变物体的运动状态；
伸出右手，大拇指指向电流的方向，四指的方向为磁场的方向，故导体正下方磁场方向向外，即小磁针静止时N极的指向为纸外；
伸出右手，四指指向电流的方向，大拇指指向磁场的方向，故导体内部磁场方向向里，即小磁针静止时N极的指向为纸内．
（2）根据奥斯特实验进行验证；
①要补充的器材为小磁针；
②将小磁针支撑起来，等小磁针静止时，将细导线拉直平行放到小磁针上方，如图小磁针发生偏转，说明小磁针受磁力作用，导线有电流通过；若小磁针不偏转，说明导线中没有电流通过．
故答案为：
（1）轻敲玻璃板；改变物体的运动状态；纸外；纸内；
（2）①小磁针；
②将小磁针支撑起来，等小磁针静止时，将细导线拉直平行放到小磁针上方，若小磁针偏转，则导线中有电流，否则没有电流．

点评 （1）本实验考查磁场对小磁针的作用以及力可以改变物体的运动状态；同时考查及右手定则的应用；
（2）本题主要考查了对电流磁效应的应用，要学会应用所学的知识进行相关的判断．