题文
答案
据专家权威分析，试题“奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭开了电与磁的联系；法拉第发现..”主要考查你对 奥斯特的实验，电磁感应现象 等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
奥斯特的实验电磁感应现象
考点名称：奥斯特的实验
奥斯特实验：1．实验过程：如下图所示，将一根导线平行地拿到静止小磁针上方，观察导线通电时小磁针是否偏转，改变电流方向，再观察一次。
2．实验现象：导线通电时小磁针发生偏转，切断电流时小磁针又回到原来位置，当电流方向改变时，磁针的偏转方向也相反。
3．结论：(1)比较甲、乙两图说明通电导体周围存在着磁场。 (2)比较甲、丙两图说明磁场方向与电流方向有关。
用控制变量法研究奥斯特实验中的磁场强弱： 解答奥斯特实验之类的问题要注意：(1)通电导体周围存在磁场；(2)磁场的方向与电流方向有关。电流方向改变时，磁场方向也随之改变。 若研究通电导体周围磁场强弱，则需要控制变量。
例某同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下： A．让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板，以导线为中心在纸板上任意做直线，在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针，发现小磁针静止时N 极指向都与直线垂直； B．直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反； C．改变电流大小时，小磁针指向不变； D．通过查阅资料得知，通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比，与这一点到直导线的距离成反比。 (1)做实验时，纸板的俯视图如下，其中“⊙”表示电流方向垂直纸面向外，小磁针涂黑部分为N极。请在右边探究过程纸板的俯视图上作出通电长直导线周围的磁感线分布图。(分布图要能够反映不同位置处磁场的强弱和方向) (2)若要验证某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反比的结论，应控制_____不变。 (3)同一通电长直导线周围，离通电导线距离为r 和2r的两点，磁场强弱的比值为_____。
解析：(1)小磁针静止时N极指向为磁场方向，可以导线为中心多作几条直线，根据题中小磁针N极指向与直线垂直，且都指向逆时针方向，可作出如答案图所示磁感线。 (2)用控制变量法，因磁场强弱与电流大小和到通电长直导线的距离都有关系，要探究与距离的关系，应保持电流大小不变。 (3)因磁场强弱与距通电长直导线的距离成反比，距离之比为1：2，则磁场强弱之比为2：1。
答案：(1)如图所示(2)电流大小(3)2:1
考点名称：电磁感应现象
控制变量法研究“电磁感应”现象： 通电导体在磁场中受力的方向、感应电流的产生及方向都不只与一个因素有关，在研究通电导体在磁场中受力的方向、产生感应电流的条件及感应电流的方向与哪些因素有关时，我们都用到了控制变量思想。
例如图是探究“怎样产生感应电流”的实验装置。ab是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。(1)本实验中，如果____，我们就认为有感应电流产生。 (2)闭合开关后，若导体不动，磁铁左右水平运动，电路____感应电流(选填“有”或“无”)。 (3)小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关?”，小李猜想：“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关。” 请你根据图示的实验装置，帮助小李设计实验来验证她的猜想，你设计的实验做法是：__________
解析：(1)有微弱的电流通过灵敏电流计，其指针就会摆动。 (2)由图知，导体不动，磁铁左右水平运动。此时也相当于导体做切割磁感线运动，会产生感应电流。 (3)本实验设计要应用控制变量法。在其他条件不变的情况下，只改变导体切割磁感线运动的速度，然后观察电流计指针的偏转程度。
答案：(1)灵敏电流计的指针偏转 (2)有 (3)闭合开关，保持其他条件不变，只改变导体切割磁感线运动的速度，观察灵敏电流计的指针偏转程度
电磁感应部分涉及三个方面的知识： 一是电磁感应现象的规律。电磁感应研究的是其他形式能转化为电能的特点和规律，其核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律。 楞次定律表述为：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。即要想获得感应电流(电能)必须克服感应电流产生的安培力做功，需外界做功，将其他形式的能转化为电能。法拉第电磁感应定律是反映外界做功能力的，磁通量的变化率越大，感应电动势越大，外界做功的能力也越大。
二是电路及力学知识。 主要讨论电能在电路中传输、分配，并通过用电器转化成其他形式能的特点规律。在实际应用中常常用到电路的三个规律(欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)和力学中的牛顿定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理和能量守恒定律等概念。
三是右手定则。 右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁力线垂直进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向。电磁学中，右手定则判断的主要是与力无关的方向。为了方便记忆，并与左手定则区分，可以记忆成：左力右电（即左手定则判断力的方向，右手定则判断电流的方向）。或者左力右感、左生力右通电。
