Question

1．在觀察“磁場對通電直導線的作用”活動中，小明用導線在固定的接線柱MN下懸掛一根輕質的鋁棒ab，然后將其作為通電導線接入電路放在蹄形磁體的磁場里，如圖甲所示．
（1）小明閉合開關，看到鋁棒穩(wěn)定時如圖乙所示．電動機（選填“發(fā)電機”或“電動機”）就是利用這一原理制成的．
（2）在探究導線在磁場中受力方向與電流方向、磁場方向的關系時，小明先對調磁極位置，閉合開關，觀察到鋁棒ab穩(wěn)定時如圖丙所示，由此可知通電導線在磁場中受力的方向與磁場方向有關．然后小明保持圖甲中的磁極位置不動，將鋁棒ab兩端對調后接入電路，發(fā)現(xiàn)鋁棒ab的擺動方向依然如圖乙所示，由此小明認為通電導線在磁場中的受力方向與電流方向無關．你認為小明的做法錯在哪里？相對于磁場而言，電流方向沒有改變．
（3）小明進一步猜想：在同一磁場中，磁場對導線的作用力是否與通過導線的電流大小有關呢？為此小明決定在圖丙所示的實驗基礎上，在電路中串入電流表，并通過將鋁棒ab換成長短、粗細均相同但電阻更大的鐵棒和電阻更小的銅棒來改變電路中的電流，進行對比實驗過程中，小明應根據(jù)導線擺動角度（選填“電流表的示數(shù)”或“導線擺動角度”）來推斷通電導線在磁場中的受力大�。�

Answer 1

分析 通電導線在磁場中受力的作用，所受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關；所受力的大小與電流的大小和磁場的強弱有關．

解答 解：（1）據(jù)圖可知，當金屬棒中通電后，金屬棒會受力運動，即說明通電導線在磁場中受力的作用，電動機就是利用該原理制成的；
（2）在探究導線在磁場中受力方向與電流方向、磁場方向的關系時，小明先對調磁極位置，閉合開關，觀察到鋁棒ab穩(wěn)定時如圖丙所示，即此時的磁場方向改變，電流方向沒有變，所以由此可知通電導線在磁場中受力的方向與磁場方向有關．然后小明保持圖甲中的磁極位置不動，將鋁棒ab兩端對調后接入電路，發(fā)現(xiàn)鋁棒ab的擺動方向依然如圖乙所示，由此小明認為通電導線在磁場中的受力方向與電流方向無關．你認為小明的做法是錯誤的，因為在該過程中，相對于磁場而言，電流方向沒有改變．
（3）為了探究磁場對導線的作用力是否與通過導線的電流大小有關，即改變電流的大小，觀察金屬棒受力的大小即可，故通過觀察金屬棒擺動的幅度即可．
故答案為：（1）電動機；（2）磁場；相對于磁場而言，電流方向沒有改變；（3）導線擺動角度．

點評 此題主要考查的是學生對通電導體在磁場中受力、受力方向的理解和掌握，基礎性題目．