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磁场
通电直导线周围磁场的方向与电流方向有关
检测磁场的存在及判断磁场方向
垂直于电流
同心圆
显示磁场的方向
通电螺线管外部磁场的方向
与电流方向是否有关
【分析】
首先回忆奥斯特实验的核心内容，该实验是电流磁效应的经典实验。(1)小磁针只有在磁场中才会发生偏转，接通电路后小磁针偏转，说明实验是探究通电直导线周围是否存在磁场；(2)改变电流方向，小磁针偏转方向改变，说明磁场方向随电流方向变化，即磁场方向与电流方向有关；(3)小磁针的特性是在磁场中会受力偏转，且偏转方向与磁场方向有关，所以它可以用来检测磁场是否存在，还能判断磁场的方向。
【解析】
(1) 接通电路后，静止的小磁针发生偏转，说明小磁针受到了磁场的作用力，因此该实验探究的是通电直导线周围是否存在磁场。
(2) 改变直导线中的电流方向，小磁针的偏转方向也改变，说明通电直导线周围磁场的方向随电流方向的改变而改变，即通电直导线周围磁场的方向与电流方向有关。
(3) 小磁针在磁场中会发生偏转，且偏转方向与磁场方向相关，所以实验中小磁针的作用是检测磁场的存在及判断磁场方向。
【答案】
(1) 磁场
(2) 通电直导线周围磁场的方向与电流方向有关
(3) 检测磁场的存在及判断磁场方向
【知识点】
电流的磁效应、电流磁场的方向性、磁场的检测
【点评】
本题考查奥斯特实验的相关知识，是电磁学的基础实验题，通过小磁针的偏转现象，直观地建立起电与磁的联系，需要理解实验的原理、结论以及小磁针在实验中的作用，对后续电磁学知识的学习有重要铺垫作用。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先回忆通电直导线周围磁场的相关规律，结合安培定则（右手螺旋定则）分析：我们可以用右手握住通电直导线，大拇指指向电流方向，四指环绕的方向即为磁感线的方向。由此可知，磁感线所在的平面与电流方向垂直，再结合图中磁感线的分布，可确定其具体形状。
【解析】
根据安培定则（右手螺旋定则）及图中通电直导线周围的磁场分布可知：在垂直于电流的平面内，通电直导线的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆。
【答案】
垂直于电流；同心圆
【知识点】
通电直导线的磁场分布
【点评】
本题考查通电直导线周围磁场的基本分布特点，是电磁学的基础知识点，需要牢记安培定则及磁感线的形态，注重对基础知识的识记与理解。
【难度系数】
0.9
【分析】
（1）磁场是看不见、摸不着的物理量，小磁针在磁场中会受到磁力作用，其静止时N极的指向可反映该点的磁场方向，因此在通电螺线管外部放置小磁针是为了将磁场的方向直观显示出来。
（2）实验中把电池正负极对调，会改变电路中的电流方向，同时保持螺线管的绕线方式不变，通过观察小磁针的指向变化，就能探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系，所以该操作是为了研究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向是否有关。
【解析】
（1）借助小磁针在磁场中N极的指向来体现磁场方向，这是转换法的应用，所以通电螺线管外部周围放置小磁针是为了显示磁场的方向。
（2）将电池正负极位置对调，控制螺线管绕线方式不变，只改变电流方向，通过观察小磁针指向的变化，来研究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向是否有关，这是控制变量法的应用。
【答案】
(1) 显示磁场的方向
(2) 通电螺线管外部磁场的方向与电流方向是否有关
【知识点】
通电螺线管的磁场、转换法、控制变量法
【点评】
本题考查通电螺线管外部磁场的探究实验，重点运用了转换法和控制变量法，将抽象的磁场通过小磁针可视化，同时探究电流方向对磁场方向的影响，是电磁学的基础实验题型。
【难度系数】
0.6
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