Question

6．電磁聯(lián)系
（1）小明探究通電直導線周圍的磁場分布情況，找來小磁針、鐵屑、硬紙板等，做了如圖1所示的實驗．觀察實驗結(jié)果他發(fā)現(xiàn)，直導線周圍的磁場是以導線為圓心的同心圓圈，同時他找到了判斷直導線周圍磁場的方法：“用右手握住直導線．讓大拇指指向直導線中電流的方向，則彎曲的四指所指方向為磁場方向．”請你用小明的方法判斷如圖2中小磁針北極轉(zhuǎn)向紙外．圖3中小磁針北極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)（兩空均選填“紙內(nèi)”或“紙外”）．

（2）小華探究導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流的條件，如圖所示，實驗時，控制磁場方向相同，改變導體ab的運動方向．

步驟一：導體水平左右運動，如圖4所示，電流計指針不偏轉(zhuǎn)，這是因為開關沒有閉合．
步驟二：導體豎直上下運動，如圖5所示，電流計指針不偏轉(zhuǎn)，這是因為導體沒有作切割磁感線運動．
步驟三：導體水平左右運動，如圖6所示，電流計指針左右偏轉(zhuǎn)（向一邊偏轉(zhuǎn)/左右偏轉(zhuǎn)），說明電路中有電流產(chǎn)生．綜合上面實驗現(xiàn)象，可以得出感應電流產(chǎn)生的條件是：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中會產(chǎn)生感應電流．
反思：如圖想把該實驗裝置改裝成探究磁場對電流作用的裝置，需對器材做的改進是將電流計換作電源．

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)安培定則判斷出通電導體下方磁場的方向以及導線內(nèi)部磁場的方向，然后根據(jù)小磁針靜止時，北極的指向為磁場方向可知小磁針N極的指向．
（2）產(chǎn)生感應電流的條件：閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動．
電流對磁場的作用和磁場對電流的作用不同之處是：電流對磁場裝置中是電流計，而磁場對電流作用裝置中是電源．

解答 解：（1）圖2中，伸出右手，大拇指指向電流的方向，四指的方向為磁場的方向，故導體正下方磁場方向向外，即小磁針靜止時N極的指向為紙外；
圖3中，伸出右手，四指指向電流的方向，大拇指指向磁場的方向，故導體內(nèi)部磁場方向向里，即小磁針靜止時N極的指向為紙內(nèi)．
（2）導體水平左右運動，如圖4所示，電流計指針不偏轉(zhuǎn)，因為開關沒有閉合；
導體豎直上下運動，如圖5所示，電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，因為導體沒有作切割磁感線運動；
導體水平左右運動，如圖6所示，電流計指針左右偏轉(zhuǎn)，電路中有電流產(chǎn)生；由此可得出，感應電流產(chǎn)生的條件：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中有感應電流；
要把該實驗裝置改裝成探究磁場對電流作用的裝置，需對器材做的改進將電流計換做電源．
故答案為：（1）紙外；紙內(nèi)；（2）不偏轉(zhuǎn)；開關沒有閉合；不偏轉(zhuǎn)；導體沒有作切割磁感線運動；左右偏轉(zhuǎn)；閉合電路；切割磁感線；將電流計換作電源．

點評 本題考查了右手定則的應用和產(chǎn)生感應電流的條件，一為閉合回路、二為部分導體切割磁感線，兩個缺一不可．